JP2001321798A - 有機性濃厚排水の処理方法および装置 - Google Patents

有機性濃厚排水の処理方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】有機性濃厚排水中の固形汚泥を分離して素早く
分解消滅せしめると共に、汚水の生物処理の負担を軽減
して施設の規模を小さくし、しかも、脱臭を効果的に行
うことができる有機性濃厚排水の処理方法および装置を
提供する。 【解決手段】家畜ふん尿などの有機性濃厚排水から糞な
どの固形汚泥を振動脱水機2などにより分離して、これ
を腐植土を利用した発酵処理装置3により消滅分解する
と共に、上記有機性濃厚排水から固形汚泥を分離した汚
水を、腐植土を利用した生物処理施設(4、5、6)に
より分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家畜ふん尿などの
有機性濃厚排水の処理方法および装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、有機性濃厚排水を処理する場合、
嫌気性消化法と好気性処理法を組合わせる方法や、好気
性処理だけで処理する方法があるが、いずれも長い処理
時間を要し、多量の汚泥からの悪臭発生量も多かった。
また、汚泥を堆肥化するにも貯留時間が長くて、その悪
臭対策が問題となっていた。さらに、悪臭を除去する方
法としては、発生ガスを捕集して脱臭装置に送気して脱
臭していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、有機性濃厚排水中の固形汚泥を分離して素
早く分解消滅せしめると共に、汚水の生物処理の負担を
軽減して施設の規模を小さくし、しかも、脱臭を効果的
に行うことができる有機性濃厚排水の処理方法および装
置を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の有機性濃厚排水
の処理方法は、家畜ふん尿などの有機性濃厚排水から糞
などの固形汚泥を分離して、これを腐植土を利用した発
酵処理により消滅分解すると共に、上記有機性濃厚排水
から固形汚泥を分離した汚水を、腐植土を利用した生物
処理により分解することを特徴とする。上記固形汚泥を
菌床の中に投入して発酵処理することも特徴とする。ま
た、上記菌床が、リグニンタンパク複合体とバチルス属
細菌を含む菌床であることも特徴とする。さらに、上記
汚水を、ばっ気処理して汚泥と処理水に沈殿分離し、該
汚泥の一部を上記ばっ気処理用に返送すると共に、腐植
処理して上記有機性濃厚排水中に戻し、さらに、余剰汚
泥を上記発酵処理に供することも特徴とする。またさら
に、上記処理水を腐植処理して、その処理水を畜舎など
の脱臭力のある洗浄水や農地などの液肥として利用する
ことも特徴とする。
【0005】本発明の有機性濃厚排水の処理装置は、家
畜ふん尿などの有機性濃厚排水から分離された糞などの
固形汚泥を腐植土を利用した発酵処理により消滅分解す
る発酵処理施設と、上記有機性濃厚排水から固形汚泥を
分離した汚水を、腐植土を利用した生物処理により分解
する生物処理施設から成ることを特徴とする。上記発酵
処理施設が、菌床を有すると共に、該菌床内に投入した
固形汚泥に空気を噴出しながら撹拌する手段から成るこ
とも特徴とする。また、上記生物処理施設が、汚水をば
っ気して生物処理するばっ槽と、その処理物を汚泥と処
理水に沈殿分離する沈殿槽と、汚泥の一部を腐植水によ
り脱臭処理する腐植リアクターから成ることも特徴とす
る。さらに、上記生物処理施設に、上記沈殿槽からの処
理水を腐植により処理する腐熟化槽を設けたことも特徴
とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。図1は、BODやSS値
が高くて汚泥排出量が多い有機性濃厚排水の処理システ
ムを説明するもので、調整槽1に導入される有機性濃厚
排水は、振動脱水機2により固形汚泥が分離されて発酵
処理装置3に送られる。
【0007】上記調整槽1では、有機性濃厚排水中の固
形汚泥の凝集化を進めて、振動脱水機2での脱水を容易
にする。脱水機としては、上記振動脱水機2以外のもの
でもよいが、全自動運転で脱水できることが望ましい。
脱水ケーキの含水率は、できるだけ低いのが好ましいが
85〜95%の高含水率でも構わない。
【0008】図2は、上記発酵処理装置3の一実施例を
示すもので、内部に種菌を担持した菌床3aを貯蔵して
おく。菌床3aとしては、例えばオガクズに、腐植土に
含まれるバチルス(Bacillus)属などの細菌を
種菌として付着させたものを用いる。種菌は10個/
g程度の菌数が付着している。菌床3aの含水率は50
〜60%に保持しておき、発酵処理装置3に投入する汚
泥量を、例えば200kg/日とすると、菌床3aには
約10倍の2,000kgを貯蔵しておく。発酵処理装
置3は、撹拌手段3bにより撹拌を行いながらブロワー
3cにより空気吹込みをする。空気吹込量は、菌床3a
の含水率を60%に維持しながら細菌を好気状態にする
ために、菌床の単位容積m当たり100〜300リッ
トル/分の外気を吹込む。3dは汚泥投入ホッパー、3
eは上記撹拌手段3bの駆動部、3fは熱交換器であ
る。発酵処理装置3への空気の出入りは上記熱交換器3
fを通じて行われる。発酵処理装置3には菌床3aの温
度を40℃前後に維持するための電熱板と制御器を設け
ておく。
【0009】上記発酵処理装置3は菌床量を多く包含し
ているので、有機物の分解能力が高く、水分調整の役割
も果たすことができる。菌床量2,000kg、含水率
60%に対し、投入汚泥200kg/日、含水率90%
とすると、投入時の混合菌床含水率は計算上62%とな
る。この程度の含水率変化であるので、温度コントロー
ルが行われていれば、分解作用は円滑に進行する。分解
が円滑に進行すれば、温度上昇と同時に水分も蒸発し、
蒸発水分に見合う湿り空気を熱交換器3fを通じて排気
すれば、菌床3aの含水率を好適に維持することができ
る。湿り空気の排気は、温度と絶対湿度から演算して排
気量をコントロールすればよいことになる。菌床3aの
含水率60%、温度を30〜40℃、pHを7〜9に維
持することにより、投入汚泥中の易分解性有機物は1日
間でCOとHOに分解し、消滅する。難分解性有機
物が残留したとしても有機物の90%は消滅する。従っ
て、1ヶ月に一度の割合で増量分を堆肥として排出する
だけでよい。本発酵処理装置3によれば、汚泥が消滅す
る利点と汚泥の滞留時間が非常に短い。なお、投入汚泥
によっては、重金属、塩類等の蓄積により種菌の活性度
が低減することがあるので、6ヶ月に1〜2度の割合で
菌床3aの交換が必要になることがある。
【0010】菌床3aは、オガクズと腐植土を混合して
腐植土中の細菌のよりオガクズの分解を促進させている
ので、リグニンの分解もしている。分解したグリニン
は、タンパク質とリグニンタンパク複合体を作る。この
リグニンタンパク複合体は、腐植質となり、菌床3a中
には腐植質含量が多くなる。腐植質は土壌に還元される
と、大きなpH緩衝作用、キレート反応、高い陽イオン
交換容量、団粒構造の形成、生理活性機能、植物病原菌
の抑制、植物生育障害の防止、保肥力、保水力、排水性
の改善など、多くの効果が知られているので、排出する
菌床、堆肥は良好な土壌効果を示す。
【0011】上記調整槽1により固形汚泥を分離した汚
水は、ばっ気槽4に送られて好気性菌による生物処理を
受け、沈殿槽5において汚泥と処理水に沈殿分離され
る。処理水は、系外に排出される。汚泥の一部は、返送
汚泥として上記ばっ気槽4に返送されると共に、腐植リ
アクター6に送られる。処理系内に腐植リアクター6を
用いることにより水質浄化を図ると共に系内で臭気を低
減する。余剰汚泥は、上記振動脱水機2から上記発酵処
理装置3に送られる。
【0012】図3は、豚舎などの畜舎7において、スク
レーパー方式により糞と尿を分離して排出される場合の
処理システムを示すもので、糞は上記発酵処理装置3に
直接送られる。また、尿は、調整槽1により分離された
固形汚泥が振動脱水機2を通じて発酵処理装置3に投入
され。
【0013】尿の液部分は、ばっ気槽4に送られて好気
性菌による生物処理を受け、沈殿槽5において汚泥と処
理水に沈殿分離される。処理水は、系外に排出される。
汚泥の一部は、返送汚泥として上記ばっ気槽4に返送さ
れると共に、腐植リアクター6に送られる。
【0014】上記沈殿槽5の上澄液は、腐熟化槽8に送
られる。腐植ペレットを腐熟化槽8では腐植ペレットを
吊下げて、0.2〜0.5VVH程度の弱いエアレーシ
ョンをすると、腐熟化した無臭の液肥ができる。この液
肥は、畜舎の洗浄に使用すると畜舎の脱臭ができる。ま
た、この液肥がふん尿と混じることにより、脱臭の他に
脱水機による汚泥分離に効果を示す。液肥が多いときに
は蒸発させるか、農地に散布する。特に、処理水中の分
子量1,000以下の汚染物は、腐植中のフルボ酸と結
合して高分子化され、腐植含量も多くなるので、土壌効
果のある液肥となる。
【0015】本実施例のように、糞尿処理で糞を最初か
ら分散して消滅させることができる豚舎の場合、表1に
示す通り、糞の汚濁量が大部分であるので、1頭当たり
では、排出量は5.4kg/日のうち1.9kg/日、
BODは130g/日のうち114g/日、SSは43
0g/日のうち418g/日が発酵処理装置で消滅分解
し、残りの尿の汚泥量を処理すればよいことになるの
で、設備を大幅に縮小することができる。
【0016】
【表1】
【0017】また、実際には豚舎の洗浄に1頭当たり、
洗浄水3〜5リットル/日を必要とするのに対して、液
肥で洗浄することにより、この分の汚水処理が不要にな
ると共に脱臭効果があるので汚水処理に腐植リアクター
を用いることにより大きな利点が生ずる。腐植リアクタ
ーを用いた活性汚泥法処理によると、汚水は高度に処理
され、実施例で表2に示す良好な水質が得られた。
【0018】
【表2】
【0019】図4は、豚舎などの畜舎7において、スラ
リーストック方式で糞と尿の混合物で排出される場合の
処理システムを示すもので、畜舎7から排出される糞尿
の混合物を調整槽1および振動脱水機2により分離し
て、固形汚泥を発酵処理装置3により処理する点が、図
3に示す第2の実施例と異なる以外は、同じである。
【0020】
【発明の効果】1)有機性濃厚排水中の固形汚泥を最初
に分離して、種菌の豊富な菌床に投入することにより、
素早くCOとHOにまで分解して有機物を消滅させ
ることにより、脱臭が行われ、汚泥を減少させる。固形
汚泥を最初に分離するので、汚水の汚濁量が大幅に減少
し、生物処理施設の規模を大幅に小さくすることができ
る。 2)規模の小さくなった生物処理施設において、腐植リ
アクターを用いて液体の状態で臭気を低減させるので、
水質と臭気を同時に処理して環境全体に役立てることが
できる。 3)発酵処理装置から排出される堆肥は少量となるが、
腐植含量に富んだ土壌効果が大きいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】の一実施例を示すフロー図である。
【図2】発酵処理装置の一実施例を示す説明図である。
【図3】の別の実施例を示すフロー図である。
【図4】のさらに別の実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 調整槽 2 振動脱水機 3 発酵処理装置 3a 菌床 3b 撹拌手段 3c ブロワー 3d 投入ホッパー 3e 駆動部 3f 熱交換器 4 ばっ気槽 5 沈殿槽 6 腐植リアクター 7 畜舎 8 腐熟化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C05F 3/00 C05F 3/00 3/06 3/06 D C05G 5/00 C05G 5/00 A Fターム(参考) 4D003 AA17 BA02 CA03 CA07 EA09 4D028 BC18 BD11 BD16 BE08 4D059 AA01 AA05 BA03 BA22 BA27 BA33 BA56 BE01 BE49 BJ01 BJ15 BK01 BK03 CA22 CC01 CC06 DB33 4H061 AA02 AA03 CC36 CC47 EE66 FF01 GG43 GG49 GG69 GG70

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 家畜ふん尿などの有機性濃厚排水から糞
    などの固形汚泥を分離して、これを腐植土を利用した発
    酵処理により消滅分解すると共に、上記有機性濃厚排水
    から固形汚泥を分離した汚水を、腐植土を利用した生物
    処理により分解することを特徴とする有機性濃厚排水の
    処理方法。
  2. 【請求項2】 上記固形汚泥を菌床の中に投入して発酵
    処理することを特徴とする請求項1に記載の有機性濃厚
    排水の処理方法。
  3. 【請求項3】 上記菌床が、リグニンタンパク複合体と
    バチルス属細菌を含む菌床であることを特徴とする請求
    項2に記載の有機性濃厚排水の処理方法。
  4. 【請求項4】 上記汚水を、ばっ気処理して汚泥と処理
    水に沈殿分離し、該汚泥の一部を上記ばっ気処理用に返
    送すると共に、腐植処理して上記有機性濃厚排水中に戻
    し、さらに、余剰汚泥を上記発酵処理に供することを特
    徴とする請求項1、2または3に記載の有機性濃厚排水
    の処理方法。
  5. 【請求項5】 上記処理水を腐植処理して、その処理水
    を畜舎などの脱臭力のある洗浄水や農地などの液肥とし
    て利用することを特徴とする請求項4に記載の有機性濃
    厚排水の処理方法。
  6. 【請求項6】 家畜ふん尿などの有機性濃厚排水から分
    離された糞などの固形汚泥を腐植土を利用した発酵処理
    により消滅分解する発酵処理施設と、上記有機性濃厚排
    水から固形汚泥を分離した汚水を、腐植土を利用した生
    物処理により分解する生物処理施設から成ることを特徴
    とする有機性濃厚排水の処理装置。
  7. 【請求項7】 上記発酵処理施設が、菌床を有すると共
    に、該菌床内に投入した固形汚泥に空気を噴出しながら
    撹拌する手段から成ることを特徴とする請求項6に記載
    の有機性濃厚排水の処理装置。
  8. 【請求項8】 上記生物処理施設が、汚水をばっ気して
    生物処理するばっ槽と、その処理物を汚泥と処理水に沈
    殿分離する沈殿槽と、汚泥の一部を腐植水により脱臭処
    理する腐植リアクターから成ることを特徴とする請求項
    6または7に記載の有機性濃厚排水の処理装置。
  9. 【請求項9】 上記生物処理施設に、上記沈殿槽からの
    処理水を腐植により処理する腐熟化槽を設けたことを特
    徴とする請求項8に記載の有機性濃厚排水の処理装置。
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