JP2001145898A - 発酵処理装置 - Google Patents
発酵処理装置Info
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Abstract
肥料を効率良く製造すること。 【解決手段】 発酵処理装置は空気供給口7と排気口8
とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発
酵槽1と、発酵槽1の空気供給口7に接続され、発酵槽
1へ空気を供給する通気装置2とを備えている。通気装
置2の出側に、オゾン発生装置3が配置され、オゾン発
生装置3からオゾンが発酵槽1へ注入される。発酵槽1
内で生じる臭気は、オゾンにより酸化分解される。
Description
槽、農業集落排水処理施設で生成する有機汚泥を発酵処
理し、有機肥料を製造する発酵処理装置に関する。
る有機汚泥に対しては、脱水後埋め立て、焼却、海洋投
棄等の処理がなされてきた。しかし、処分用地の不足の
ため、処理費用が高くなってきている。また、埋め立て
や、海洋投棄は地球環境保全上ふさわしい方法とはいえ
ない。
バイオマス資源として再利用が可能であり、その一方法
として有機汚泥を発酵させ有機肥料として緑地、農地に
還元する方法が近年注目されている。
ては、下水汚泥、浄化槽、農業集落排水処理施設で生成
する有機汚泥を汚泥乾燥機で脱水、乾燥し、微生物によ
る発酵に適した含水率60%程度に調整して、通気性の
良好な発酵室に保管して発酵させる方法がある。
ような従来の方法では、有機汚泥を発酵させ有機肥料化
するために、約1ケ月の時間を要するという問題点があ
る。また、有機汚泥の発酵に伴い強烈な悪臭を放つメル
カプタン等の硫黄化合物、アンモニア、窒素酸化物等の
臭気成分が発生するため、発酵室内で作業する作業員の
効率を低下させたり、周囲環境を悪化させるという問題
点がある。
ものであり、有機汚泥の発酵を促進し、肥料化に要する
時間を短縮するとともに、発酵に伴い発生する臭気成分
が外方へ排出することを防止できる発酵処理装置を提供
することを目的としている。
排気口とを有し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵さ
せる発酵槽と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽
へ空気を供給する通気装置と、通気装置の入側または出
側に配置され、発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装
置と、を備えたことを特徴とする発酵処理装置である。
口を介して発酵槽内へ空気を供給することができるの
で、発酵槽内において有機汚泥の発酵効率を向上させて
有機肥料化までの所要時間を短縮することができる。ま
た、発酵槽内において、発酵過程で有機汚泥から発生す
る臭気成分をオゾン発生装置から注入されるオゾンによ
り分解、除去することができるため、排気口から排出さ
れる排気ガスによって周囲環境を悪化させることはな
い。
し、有機汚泥を収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽
と、発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供
給する通気装置と、通気装置の入側または出側に配置さ
れ、発酵槽へオゾンを注入するオゾン発生装置と、発酵
槽内に設けられ有機汚泥を撹拌する撹拌装置と、発酵槽
の排気口と通気装置の入側との間に設けられ、排気口か
らの排ガスを通気装置を出側へ戻す循環経路と、発酵槽
の排気口に設けられ、排気口からの排気ガス中に水を注
入する水注入機構と、水注入機構の出側に設けられ、排
気ガスに紫外線を照射して残留オゾンを分解する紫外線
照射装置と、発酵槽、通気装置、オゾン発生装置、循環
経路、水注入機構および紫外線照射装置を覆う収納容器
と、を備えたことを特徴とする発酵処理装置である。
ン発生装置、循環経路、水注入機構および紫外線照射装
置は収納容器内に収納されているので、全体の設置スペ
ースをコンパクトにすることができる。また排気ガスが
周囲に放出されることを防止することができる。
の実施の形態について説明する。
の実施の形態を示す図である。
給口7と排気口8とを有し、有機汚泥4を収納して有機
汚泥4を発酵させる発酵槽1と、発酵槽1の空気供給口
7に接続され発酵槽1へ空気を供給する通気装置2と、
通気装置2と発酵槽1との間の空気供給経路2aに(通
気装置2の出側に)接続され発酵槽1へオゾンを注入す
るオゾン発生装置3とを備えている。また発酵槽1に
は、有機汚泥4を発酵槽1内へ投入するための汚泥投入
口5と、発酵が完了し有機肥料化して汚泥を発酵槽1外
方へ取出すための汚泥排出口6とが各々設けられてい
る。さらにオゾン発生装置3は、図示しない放電管を有
している。
水処理施設等から回収され、汚泥乾燥機等で脱水、乾燥
し、微生物による発酵に適した含水率60%程度に調整
された有機汚泥4が汚泥投入口5から発酵槽1内へ投入
され、有機汚泥4内に生息している好気性菌によって発
酵反応が行われる。このとき、好気性菌が活発し発酵反
応を行なうため必要な空気は、通気装置2によって常時
空気供給口7から発酵槽1内へ供給される。
気成分、例えば(i) アンモニア等と、(ii)微量でも強烈
な悪臭を発するメチルメルカプタン等の硫黄化合物とか
らなる臭気成分が発生する。
ン発生装置3からオゾンが注入される。このオゾンは、
強力な酸化力を発揮することが知られており、発酵反応
に伴って発生した臭気成分の内、特に微量でも悪臭を発
するメチルメルカプタン等の硫黄化合物がオゾンの酸化
反応により分解除去される。
置2により、有機汚泥の発酵に必要な酸素を含む空気が
常時強制的に発酵槽1内に供給されるので、発酵槽1内
での発酵反応が良好に行われる。このため発酵槽1内で
汚染を有機肥料化するために要する時間を短縮すること
ができ、さらに発酵反応に伴って発生する臭気成分が、
オゾン発生装置3から注入されるオゾンにより分解除去
されるので、臭気成分の周囲環境への拡散を防止するこ
とができる。
る。図2に示す第2の実施形態は、通気装置2と空気供
給口7との間の空気供給経路2aにオゾン発生装置3を
設置したものであり、オゾン発生装置3は内部にオゾン
発生ランプ9を複数本有している。各オゾン発生ランプ
9は、上側と下側が互い違いに開放された仕切り板10
によって仕切られ、単パスの流路が形成され、このた
め、空気はオゾン発生ランプ9の発光面に沿って流れる
ようになっている。
第1の実施の形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
発生ランプ9は、波長185nmの紫外線を発光するラ
ンプであって、空気中の酸素分子の一部を解離してオゾ
ンを生成する。このようにオゾン発生装置3がオゾン発
生ランプ9を有するので、従来の放電等を利用したオゾ
ン発生装置に比べて安価にオゾンを得ることができる。
また発光特性の低下したランプ9を交換することにより
発酵処理装置のメンテナンスを簡略化することができ
る。
明する。図3に示す第3の実施形態は、発酵槽1内に装
置11を設けたものであり、この撹拌装置11は撹拌パ
ドル軸管14と、撹拌パドル軸管14に固着されたパド
ル11aとからなり、撹拌装置11の撹拌パドル軸管1
4は発酵槽1の下部に設置された駆動用モータ12とベ
ルト13によって連結されている。
第2の実施形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
汚泥4は、撹拌装置11のパドル11aによって撹拌さ
れ、好気性菌による発酵反応に必要な酸素を含む空気が
有機汚泥4全体にまんべんなく供給される。このため有
機汚泥4全体を均一に発酵させることができ、有機肥料
化するまでの時間を短縮することができる。
には、オゾン発生装置3で発生したオゾンが含まれてお
り、有機汚泥4の発酵反応に伴い発生する臭気成分をこ
のオゾンによる酸化分解反応によって除去する。この場
合、有機汚泥4がパドル11aによって撹拌され、発酵
反応に伴って発生した臭気成分は、有機汚泥4の堆積層
内に閉じ込められることなく排出される。このためオゾ
ンによる酸化分解反応の効率を向上させることができ
る。オゾンは濃度が増加すると人体に悪影響を及ぼすこ
とが知られているが、本実施形態によれば、注入された
オゾンを有効に消費できるので、外方へ排出されるオゾ
ン量を軽減することができる。
は中空管となっているが、撹拌パドル軸管14の代わり
に中実棒を用いてもよい。
明する。図4に示す第4の実施形態は、撹拌装置11が
中空管状の撹拌パドル軸管14を有し、撹拌パドル軸管
14に空気吹出しノズル15を複数設けたものである。
撹拌パドル軸管14は、軸受け16を介して空気供給口
7と連通している。
実施形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
空気は、オゾン発生装置3、および空気供給口7を経て
撹拌パドル軸管14へ送られる。その後、空気は撹拌パ
ドル軸管14の空気吹出しノズル15を通って発酵槽1
内へ供給され、排気口8から発酵槽1の外方へ排出され
る。
酸素と、臭気成分を酸化分解するのに必要なオゾンを含
む空気は、撹拌パドル軸管14に形成された吹出しノズ
ル15から有機汚泥4の堆積層内部へ直接供給される。
このため、有機汚泥4の発酵反応の効率を高め、有機汚
泥4の有機肥料化するために要する時間を短縮すること
ができる。このため注入されたオゾンを効率的に酸化分
解反応により消費することができ、これによりオゾンの
排出量を低減することができる。
について説明する。図5に示す第5の実施形態は、オゾ
ン発生装置3を通気装置2の入側の空気供給経路2aに
設置するとともに、発酵槽1の排気口8を出た排気空気
の一部を分岐してオゾン発生装置3と通気装置2の間の
空気供給経路2aに戻るように循環経路17を設けたも
のである。発酵槽1の排気口8の出側において、循環経
路17と分岐する排気経路19には、排気ファン18が
設置されでいる。また、循環経路17と、排気経路19
と、オゾン発生装置3の入側の空気供給経路2aにはそ
れぞれ流量調整バルブ20が設置されており、発酵槽1
から排出された空気のほとんどが循環経路17を通って
通気装置2の入側へ戻されるように各流量調整バルブ2
0の開度が調整される。また、オゾン発生装置3を通る
空気量と、排気経路19を通る排気ガスの量は同一にな
っており、その量は好気性菌による有機汚泥4の発酵に
必要な酸素量を供給できる程度となっている。さらに、
オゾン発生装置3から供給されるオゾン量は、発酵槽1
内で臭気成分の酸化分解反応に使われたオゾン量を補充
する程度とする。
の実施形態と略同一である。図5において、図4に示す
第4の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な
説明は省略する。
解反応の時間的特性を示している。図6において横軸は
経過時間を示しており、縦軸は臭気成分の官能臭気強度
を示している。
の酸化分解反応は比較的遅く、数十秒単位で進行する反
応である。このため、発酵槽1に供給されるオゾンを含
む空気をすぐに排気すると、十分に臭気成分との酸化分
解反応に使わないままオゾンを無駄に外方へ排出してし
まうことになる。
と臭気成分を含む空気を発酵槽1の入側と出側との間で
循環することにより、臭気成分の酸化分解反応に必要な
時間を確保することができる。このため注入したオゾン
を有効に酸化分解反応させるために使うことができ、よ
り確実に臭気成分を分解除去することができる。従っ
て、排気経路19から外方へ排出される排気ガス中のオ
ゾン量を大幅に低減することができる。
明する。図7に示す第6の実施形態は、オゾン発生装置
3を通気装置2の入側の空気供給経路2aに設置する代
わりに、循環経路17に設置したものであり、他の構成
は図5に示す第5の実施形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
気の大部分を循環経路17を通すことにより、臭気成分
を含む空気とオゾンを発酵槽1の入側と出側との間で循
環させ、これによりオゾンを有効に利用して臭気成分を
分解することができる。
ンプ9を用いていることにより、オゾン発生ランプ9か
ら照射される波長185nmの紫外線光によって臭気成
分を解離分解することができる。このため、臭気成分の
分解除去性能が向上し、注入オゾン量を低減することが
できる。
明する。図8に示す第7の実施形態は、排気口8と排気
ファン18との間の排気経路19に、排気口8からの排
気ガス中に水を注入する水注入機構21を設けたもので
ある。水注入機構21は内部にシャワーノズル22を有
し、このシャワーノズル22に給水管23から水流量計
24および水流量調整バルブ25を介して所定流量に設
定された水が供給される。水注入機構21からの排水
は、水注入機構21に設けられた排水管26から排出さ
れるようになっている。図8において、他の構成は図7
に示す第6の実施形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
有機汚泥4の発酵反応に伴って発生する臭気成分のう
ち、メチルメルカプタン等の硫黄化合物等に比べてアン
モニアが多量に発生することがある。有機汚泥4の発酵
反応の進行に伴ってアンモニアの量が増加すると、発酵
槽1からの排気ガス中に含まれるアンモニア濃度が増大
し強い刺激臭を発することになる。臭気成分のうち硫黄
酸化物等は、オゾン発生装置3から注入されるオゾンの
酸化分解反応によって分解除去されるが、アンモニアを
オゾンにより酸化分解することはむずかしい。
図8に示すように、排気経路19の途中に水注入機構2
1を設置し、排出ガス中に水を注入することによって、
排気ガス中に含まれるアンモニアを水に溶解させてアン
モニア水を生成し、このアンモニア水を排水管26から
放出することにより、アンモニア臭の発散を防止するこ
とができる。
明する。図9に示す第8の実施形態は、排気経路19の
水注入機構21の後方に、紫外線照射装置27を設置し
たものである。
くは波長253.7nmの紫外線を中心に発光する紫外
線ランプ28を複数本有しており、各紫外線ランプ28
の間は上側と下側が互い違いに開放された照射室仕切り
板29によって仕切られ、単パスの流路が形成されてい
る。図9において、その他の構成は図8に示す第7の実
施形態と略同一である。
と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
オゾンによる酸化分解反応が行なわれ、水注入機構21
によりアンモニアの回収が行われる。しかしながら水注
入機構21から放出される排ガス中の臭気成分を完全に
除去することはむずかしく、またオゾン発生装置3から
注入したオゾンを完全に分解反応用に消費し尽すことは
難しい。したがって、排気ファン18から放出される排
気ガス中には、残留臭気成分および残留オゾンが含まれ
ることも考えられる。
に内蔵された紫外線ランプ28がオゾン吸収に適した波
長253.7nmの紫外線光(hν)を発生させるの
で、水注入機構21から放出される排気ガス中のオゾン
(O3 )を分解し、排気ガス中の水分(H2 O)と反応
してOHラジカルを生成することができる。この反応
は、以下の式で表される。
カルは、オゾンよりも強力な酸化力を発揮するため、排
気中に残った稀薄な臭気成分を酸化分解することがで
き、残留オゾンも低減することができる。
説明する。図10に示す第9の実施形態は、空気供給経
路2aから吸込んだ空気の一部を循環経路17との合流
部よりも上流側においてバイパス経路30の一端側で分
岐し、バイパス経路30の他端側を排気経路19に設置
された水注入機構21の出側に接続したものであり、他
の構成は図8に示す第7の実施形態と略同一である。
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
ら吸込んだ空気の一部をバイパス経路30により水注入
機構21の出側の排気経路19へ送り込み、排気経路1
9内の排気ガスと混合することにより、排気ガス中の残
留臭気成分と残留オゾンの濃度を低減することができ
る。この場合、バイパス経路30に設置された流量調整
バルブ20により、バイパス経路30内のバイパス流量
を調整することによって、排気ファン18から放出され
る排気ガス中の臭気成分やオゾンの残留濃度を調整する
ことができる。
施形態について説明する。図11に示す第10の実施形
態は発酵槽1、通気装置2、オゾン発生装置3、循環経
路17、水注入機構21、紫外線照射装置27をはじめ
として図9に示す第8の実施形態の構成要素を全て同一
の収納容器31内に収納したものである。また、水注入
機構21と紫外線照射装置27とにより排気処理装置3
2が構成されている。
成は図9に示す第8の実施の形態と略同一である。図1
1および図12において、図9に示す第8の実施形態と
同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
収納容器30の中に全構成要素が収納されているため、
装置の設置スペースを軽減でき、移動および運搬を容易
に行なうことができる。特に、小規模処理施設が地域に
分散している場合には、場所も取らず、運搬の容易な本
実施形態による発酵処理装置が有効となる。
0に、図9に示す第8の実施形態の構成要素を収納した
場合について説明したが、同一の収納容器30に他の実
施形態の構成要素をすべて収納してもよい。
発酵槽内へ空気を供給することにより、有機汚泥の発酵
効率を向上させて有機肥料化までの所要時間を短縮する
ことができ、かつ発酵過程で発生する臭気成分を分解、
除去することができる。このため周囲環境を悪化させる
ことなく、有用な有機肥料を効率よく製造することがで
きる。また全体の設置スペースをコンパクトにすること
ができ、かつ排気ガスが周囲へ放出されることを防止す
ることができるので、より確実に周囲環境の悪化を防止
することができる。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
特性を示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
示す構成図。
を示す構成図。
態を示す構成図。
態の発酵処理装置を示す構成図。
Claims (9)
- 【請求項1】空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を
収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、 発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給す
る通気装置と、 通気装置の入側または出側に配置され、発酵槽へオゾン
を注入するオゾン発生装置と、 を備えたことを特徴とする発酵処理装置。 - 【請求項2】オゾン発生装置はオゾン発生ランプを有す
ることを特徴とする請求項1記載の発酵処理装置。 - 【請求項3】発酵槽内に有機汚泥を撹拌する撹拌装置が
設けられ、 撹拌装置は空気吹出しノズルを有する撹拌パドル軸管
と、撹拌パドル軸管に固着されたパドルとからなり、 撹拌パドル軸管は空気供給口に接続されていることを特
徴とする請求項1記載の発酵処理装置。 - 【請求項4】オゾン発生装置を通気装置の入側に配置
し、 発酵槽の排気口と通気装置の入側との間に、排気口から
の排気ガスを通気装置側へ戻す循環経路を設けたことを
特徴とする請求項1記載の発酵処理装置。 - 【請求項5】オゾン発生装置は、循環経路に設けられて
いることを特徴とする請求項4記載の発酵処理装置。 - 【請求項6】発酵槽の排気口に、排気口からの排気ガス
中に水を注入する水注入機構を設けたことを特徴とする
請求項1記載の発酵処理装置。 - 【請求項7】水注入機構の出側に、排気ガスに紫外線を
照射して残留オゾンを分解する紫外線照射装置を設けた
ことを特徴とする請求項6記載の発酵処理装置。 - 【請求項8】発酵槽の入側と、水注入機構の出側との間
に、空気を発酵槽を経ないで水注入機構の出側へバイパ
スするバイパス経路を設けたことを特徴とする請求項6
記載の発酵処理装置。 - 【請求項9】空気供給口と排気口とを有し、有機汚泥を
収納して有機汚泥を発酵させる発酵槽と、 発酵槽の空気供給口に接続され、発酵槽へ空気を供給す
る通気装置と、 通気装置の入側または出側に配置され、発酵槽へオゾン
を注入するオゾン発生装置と、 発酵槽内に設けられ有機汚泥を撹拌する撹拌装置と、 発酵槽の排気口と通気装置の入側との間に設けられ、排
気口からの排ガスを通気装置を出側へ戻す循環経路と、 発酵槽の排気口に設けられ、排気口からの排気ガス中に
水を注入する水注入機構と、 水注入機構の出側に設けられ、排気ガスに紫外線を照射
して残留オゾンを分解する紫外線照射装置と、 発酵槽、通気装置、オゾン発生装置、循環経路、水注入
機構および紫外線照射装置を覆う収納容器と、 を備えたことを特徴とする発酵処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32999999A JP3595749B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32999999A JP3595749B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置 |
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JP2001145898A true JP2001145898A (ja) | 2001-05-29 |
JP3595749B2 JP3595749B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18227646
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32999999A Expired - Fee Related JP3595749B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 発酵処理装置 |
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---|---|
JP (1) | JP3595749B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003040607A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Konpurasu Kk | オゾン発生装置 |
CN108586151A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-28 | 松桃鑫山农业科技开发有限公司 | 一种马铃薯增产肥料及其制备方法 |
CN110550834A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-10 | 安徽安特治废弃物资源化研究中心有限公司 | 一种推移式污泥连续好氧发酵系统及其应用方法 |
CN115287148A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-04 | 魏浩萍 | 一种酱香型白酒提香发酵工艺 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32999999A patent/JP3595749B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN115287148B (zh) * | 2022-09-08 | 2024-04-09 | 河南蔡洪坊酒业有限公司 | 一种酱香型白酒提香发酵工艺 |
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JP3595749B2 (ja) | 2004-12-02 |
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