JP2003047995A - 汚泥処理装置及び汚泥処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】効率の高い汚泥の処理を行うことができ、ま
た、可溶化処理における熱損失や臭気の発生を抑えるこ
とができることにより、運転経費や設備費などが低廉化
でき、更に、余剰汚泥発生量のゼロ化又は少なくとも減
容化を図ることができる汚泥処理装置及び汚泥処理方法
を提供する。 【解決手段】有機性汚泥に酸素含有気体を吹き込んで好
気性雰囲気とし、温度４５〜７５℃の高温条件で好熱性
微生物の生物学的作用により可溶化処理する汚泥処理槽
を密閉構造とし、汚泥処理槽に酸素含有気体を吹き込む
散気手段と、汚泥処理槽内の気相から液相に連通する気
体循環流路を介して気相の気体を液相中に循環する気体
循環手段とを設けた汚泥処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚泥を可溶
化して汚泥排出量を削減する汚泥処理装置及び汚泥処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水、食品排水、厨房排水又は浄
化槽汚泥などの有機性排水を処理する装置としては、活
性汚泥処理装置、固定床式生物処理装置又は流動床式処
理装置などが用いられている。

【０００３】前記活性汚泥処理装置にあっては、好気性
微生物である汚泥の浮遊する処理槽内に排水を供給し、
空気で曝気することにより、汚泥の生物学的作用で原水
中の有機物を生物的に酸化分解処理する装置であり、ま
た、固定床式生物処理装置にあっては、処理槽内に生物
担体の固定床を設け、空気で曝気することにより微生物
を担体の表面に付着増殖させ、付着した微生物の生物学
的作用で原水中の有機物を生物的に酸化分解処理する装
置であり、更に、流動床式処理装置は、好気性生物処理
槽内の液中に流動可能に生物担体を充填し、原水を供給
して空気で曝気することにより、流動化する生物担体の
表面に付着増殖した微生物の生物学的作用で原水中の有
機物を生物的に酸化分解処理する装置である。

【０００４】前記生物処理装置では、いずれも有機物を
生物学的に分解処理するのに伴い、増殖した微生物が汚
泥として大量に発生する。発生した汚泥は沈殿槽などで
分離濃縮され、その一部は生物処理工程に循環される
が、残部は余剰汚泥として系外に排出され、余剰汚泥を
濃縮、脱水したのち焼却や埋め立てにより処分したり、
又は嫌気性消化処理により減容化されている。なお、前
記余剰汚泥量は生物処理工程に導入された原水中の有機
物量（ＢＯＤ）の２０〜５０％が発生するといわれてい
る。

【０００５】更に、発生汚泥をできるだけ減容化する方
法として、特表平６−５０９９８６号公報には、中温生
物処理槽と好熱性生物処理槽とを組合せ、中温生物処理
槽から発生する汚泥を好熱性生物処理槽で可溶化したの
ち、中温生物処理槽に返送して可溶化汚泥を原水と共に
処理する汚泥の減容化方法が開示されており、また、特
許第２９７３７６１号公報には、曝気槽の汚泥を抜き出
してオゾン処理で可溶化したのち、曝気槽に返送して処
理する汚泥の減容化方法が開示されている。なお、汚泥
の可溶化とは、汚泥を構成する微生物を分解して低分子
化した有機物とすることを意味し、汚泥の減容化とは、
余剰汚泥として排出される汚泥の容量を低減することを
意味する。また、本発明における汚泥とは、下水、食品
排水、厨房排水又は浄化槽汚泥などの有機性排水を処理
したのち、沈殿槽、膜分離装置、遠心分離機又はそれら
の組合せ装置などで濃縮されて排出される余剰汚泥、生
物処理槽に返送される返送汚泥やその他の有機物を主体
とした流動性のある、スラリー状や液状化された有機性
廃棄物などをいう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の余剰汚泥の
処分方法で、汚泥を濃縮、脱水したのち焼却又は埋め立
て処分する方法にあっては、汚泥の濃縮、脱水後におい
ても含水率が７０〜８０ｗｔ％と高いため嵩が大きく、
廃棄物業者に処分を依頼する場合には、引き取りコスト
が高くなり、排水処理全体にかかるコストの多くを占め
ているのが現状である。更に、埋め立て処分において
は、産業廃棄物埋立処分場の残余年数が少なくなってお
り、引き取りコストも年々高騰している。また、焼却処
分においては、含水率が高いため燃料消費量が多くなり
燃料費が嵩み、更に、排出ガスや焼却灰の処理が必要で
あり、近年はダイオキシン問題等から焼却処理自体が困
難になってきている状況である。

【０００７】また、嫌気性消化法により減容化処理する
方法にあっては、メタン菌等の嫌気性微生物が浮遊する
処理槽内に汚泥を供給し、嫌気性ガスで曝気攪拌するこ
とにより、嫌気性微生物の生物学的作用で汚泥中の有機
物をメタンガスや炭酸ガス等に分解処理する方法であ
り、メタンガスを燃料等に有効活用できる利点はある
が、処理に時間がかかるため、消化槽等の設備が過大と
なり、また、最終的に発生する汚泥量も多く、その処分
が必要となるため、前記焼却や埋め立て処分などにおけ
る問題点を解決することができない。

【０００８】また、特表平６−５０９９８６号公報に開
示された汚泥の減容化方法では、複数のサイクル運転で
処理するため、処理工程が複雑となるとともに、処理時
間がかかる問題があり、更に、好熱性微生物の生物学的
作用で可溶化処理する方法では、多量の空気による曝気
であるため、空気の排出に伴なわれて極めて多量の熱量
が損失し、また、汚泥自体の臭気が強いため、曝気によ
り極めて強い臭気が放出される。特許第２９７３７６１
号公報に開示された方法では、オゾン製造装置の設備費
が高価であり、また、オゾン含有ガス中の酸素が有効に
利用されていないため、設備費や運転経費が嵩む問題が
ある。

【０００９】本発明は、前記従来の汚泥処分及び減容化
処理における問題点に鑑みて成されたものであり、効率
の高い汚泥の処理を行うことができ、また、可溶化処理
における熱損失や臭気の発生を抑えることができること
により、運転経費や設備費などが低廉化でき、更に、余
剰汚泥発生量のゼロ化又は少なくとも減容化を図ること
ができる汚泥処理装置及び汚泥処理方法を提供する目的
で成されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の要旨は、請求項１に記載した発明において
は、有機性汚泥に酸素含有気体を吹き込んで好気性雰囲
気とし、温度４５〜７５℃の高温条件で好熱性微生物の
生物学的作用により可溶化処理する汚泥処理槽を密閉構
造とし、前記汚泥処理槽に酸素含有気体を吹き込む散気
手段と、前記汚泥処理槽内の気相から液相に連通する気
体循環流路を介して気相の気体を液相中に循環する気体
循環手段とを設けたことを特徴とする汚泥処理装置であ
る。

【００１１】前記請求項１の構成とすることにより、従
来は、高温条件で好熱性微生物の生物学的作用で可溶化
処理する汚泥処理槽では、開放された処理槽で空気曝気
するため、曝気空気の排出に伴なわれて極めて多量の熱
量が損失し、また、汚泥自体の臭気が強く、曝気では極
めて強い臭気が発生していたが、本発明では、気相の気
体を液相中に循環するため、熱量の回収と臭気の吸収除
去が行われ、排出ガス量の削減や熱損失を最小限に抑え
ることができ、また、臭気の発生を防止することができ
る。なお、処理温度は４５〜７５℃の高温条件で処理す
るのが好ましく、より好ましくは、５５〜７５℃であ
り、４５℃よりも低い温度では、可溶化処理効率が低
く、７５℃よりも高い温度では、液の蒸発量が多くなる
と共に圧力が高くなって高圧容器としなければならなく
なるなどの問題を生じる。

【００１２】また、請求項２に記載した発明において
は、請求項１に記載の汚泥処理装置における散気手段
が、酸素含有気体と汚泥処理槽内の汚泥とを混合して吐
出するエジェクタ装置であることを特徴とする汚泥処理
装置である。前記請求項２の散気手段をエジェクタ装置
とした構成により、酸素含有気体の気泡を極めて微細化
できるため、酸素溶解効率が高くなると共に高速度での
噴射と気泡の破裂により、生物処理で軟化した汚泥が容
易に破壊され、可溶化効率が向上する。

【００１３】また、請求項３に記載した発明において
は、請求項１又は請求項２に記載の汚泥処理装置におけ
る酸素含有気体が、酸素濃度３０〜１００ｖｏｌ％の高
濃度酸素含有気体であることを特徴とする汚泥処理装置
である。前記請求項３の酸素含有気体を高濃度酸素含有
気体とした構成により、空気曝気に比較して酸素濃度が
高いため、散気ガス量を少なくすることができ、従っ
て、液相から排出されるガス量も少なくできるため、循
環装置を小型化することができ、また、排出ガス量の削
減や熱損失をより最小限に抑えることができる。特に、
濃縮汚泥では汚泥濃度が高いため、酸素供給量を高める
必要があり、大容量の空気供給が行われ、前記熱損失や
臭気発生が顕著に現われていたが、それらを最小限とす
ることができる。なお、酸素濃度が３０ｖｏｌ％よりも
低いと排出ガス量の削減効果が少なくなる。

【００１４】また、請求項４に記載した発明において
は、酸素含有気体を吹き込む散気手段と、気相から液相
に連通する気体循環流路を介して気相の気体を液相中に
循環する気体循環手段を設けた密閉構造の汚泥処理槽に
より、有機性汚泥に酸素含有気体を吹き込んで好気性雰
囲気とし、温度４５〜７５℃の高温条件で好熱性微生物
の生物学的作用により可溶化処理する汚泥処理方法にお
いて、散気手段で供給する酸素含有気体として空気を使
用し、気体循環流路を介して気体循環手段で循環する気
相の気体循環量を、空気の供給量に対して０．５〜５０
倍としたことを特徴とする汚泥処理方法である。前記請
求項４の構成とすることにより、気相の気体を液相中に
循環するため、熱量の回収と臭気の吸収除去が行われ、
排出ガス量の削減や熱損失を最小限に抑えることがで
き、また、臭気の発生を防止することができる。なお、
気相の気体の循環量を、空気の供給量に対して０．５〜
５０倍とするのが好ましいが、より好ましくは５〜１５
倍であり、０．５倍よりも少ない量では、前記の効果を
得ることが不十分であり、５０倍よりも多い量では、汚
泥処理槽から排出される気体の酸素濃度が低下し、好熱
細菌による可溶化効率が低下する問題がある。

【００１５】また、請求項５に記載した発明において
は、酸素含有気体を吹き込む散気手段と、前記汚泥処理
槽内の気相から液相に連通する気体循環流路を介して気
相の気体を液相中に循環する気体循環手段を設けた密閉
構造の汚泥処理槽により、有機性汚泥に酸素含有気体を
吹き込んで好気性雰囲気とし、温度４５〜７５℃の高温
条件で好熱性微生物の生物学的作用により可溶化処理す
る汚泥処理方法において、散気手段で供給する酸素含有
気体として酸素濃度３０〜１００ｖｏｌ％の高濃度酸素
含有気体を使用し、気体循環流路を介して気体循環手段
で循環する気相の気体循環量を、高濃度酸素含有気体の
供給量に対して０．５〜３０倍としたことを特徴とする
汚泥処理方法である。前記請求項５の構成とすることに
より、気相の気体を液相中に循環するため、熱量の回収
と臭気の吸収除去が行われ、排出ガス量の削減や熱損失
を最小限に抑えることができ、また、臭気の発生を防止
することができる。なお、気相の気体の循環量を、高濃
度酸素含有気体の供給量に対して０．５〜３０倍とする
のが好ましいが、より好ましくは５〜１５倍であり、
０．５倍よりも少ない量では、前記の効果を得ることが
不十分であり、５０倍よりも多い量では、汚泥処理槽か
ら排出される気体の酸素濃度が低下し、好熱細菌による
可溶化効率が低下する。

【００１６】また、請求項６に記載した発明において
は、請求項４又は請求項５に記載の汚泥処理方法におけ
る散気手段が、酸素含有気体と汚泥処理槽内の汚泥とを
混合して吐出するエジェクタ装置であり、該エジェクタ
装置からの吐出速度を３〜５０ｍ／秒としたことを特徴
とする汚泥処理方法である。前記請求項６のエジェクタ
装置からの吐出速度を３〜５０ｍ／秒の速度とした構成
により、酸素含有気体の気泡を極めて微細化できるた
め、酸素溶解効率が高くなると共に高速度での噴射と気
泡の破裂により、生物処理で軟化した汚泥が容易に破壊
され、可溶化効率が向上する。なお、吐出速度は、３〜
５０ｍ／秒の速度が好ましいが、より好ましくは、８〜
３０ｍ／秒の速度である。吐出速度が３ｍ／秒よりも遅
いと、気泡を微細化することができず、軟化した汚泥も
破壊されにくく、５０ｍ／秒よりも速いと、吐出前の圧
力が高くなり、大きなポンプの動力が必要となるため、
動力費が嵩むなどの問題がある。

【００１７】また、請求項７に記載した発明において
は、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の汚泥処理
方法において、密閉構造とした汚泥処理槽内の気相にお
ける酸素濃度を８〜２０ｖｏｌ％に制御することを特徴
とする汚泥処理方法である。前記請求項７の気相におけ
る酸素濃度を８〜２０ｖｏｌ％に制御する構成とするこ
とにより、少ない酸素含有気体供給量で効率的に酸素を
溶解させることができる。なお、気相における酸素濃度
を８〜２０ｖｏｌ％に制御するのが好ましいが、より好
ましくは、１２〜１８ｖｏｌ％であり、気相における酸
素濃度が８ｖｏｌ％よりも少ないと、溶液中の溶存酸素
濃度を高く維持することができず、２０ｖｏｌ％よりも
多いと、排ガス量が多くなり、臭気が増加するなどの問
題がある。

【００１８】前記各請求項において、汚泥処理槽（以下
単に処理槽ということもある。）を複数の処理槽に区画
し、区画された全処理槽の気相部及び液相部を連通して
設け、全処理槽又は一部の処理槽に、酸素含有気体を吹
き込む散気手段及び／又は気相の気体を循環する気体循
環散気手段を設けた構成としてもよく、また、処理槽内
に適宜な生物保持担体を充填して、流動床汚泥処理槽と
して構成してもよい。更に、気相の気体を液相中に循環
する気体循環散気手段や気体循環流路は、処理槽に内設
又は外設してもよく、スクリュウ型攪拌機やパドル型攪
拌機など適宜な攪拌手段を付設してもよい。更に、気相
の気体を液相に循環する循環路と気体供給路とを共通し
た流路として設けてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形
態である汚泥処理装置の構成図、図２は本発明の他の実
施の形態である汚泥処理装置の構成図、図３は本発明の
他の実施の形態である汚泥処理装置の構成図、図４は本
発明の他の実施の形態である汚泥処理装置の構成図であ
り、図５は本発明の一実施の形態である図１の汚泥処理
装置を組込んだ排水処理装置の系統図である。なお、全
図において、相当する作用を有する部材については同一
の符号を付与した。

【００２０】１は、酸素含有気体を吹き込む散気装置
２、気相から液相に連通する気体循環流路ｆを介して気
相の気体を液相中に循環する気体循環手段の散気装置４
及び温度を４５〜７５℃の高温条件に維持するため、図
示しない加熱手段からのスチームを供給するスチーム供
給流路ｃが配置された密閉構造の汚泥処理槽であり、本
汚泥処理槽１は、散気装置２から供給される空気や酸素
濃度３０〜１００ｖｏｌ％の高濃度酸素含有気体や散気
装置４から供給される循環気体などの酸素含有気体で、
好気性雰囲気に維持され、好熱性微生物の生物学的作用
で汚泥中の有機物を分解して可溶化処理する。

【００２１】図１における汚泥処理槽１の構成では、気
体供給流路ｅに付設された気体供給ブロワ３から供給さ
れる酸素含有気体を吹き込む散気装置２及び気相から液
相に連通する気体循環流路ｆに付設された気体循環ブロ
ワ５を介して気相の気体を液相中に循環する散気装置４
が底部に設けられ、その上方には処理槽内の温度を４５
〜７５℃の高温条件に維持するため、加熱手段からのス
チームを供給するスチーム供給流路ｃが配置されて成
る。なお、気体循環流路ｆを気体供給流路ｅに接続し
て、単一の散気装置を用いる構成としてもよい。

【００２２】図２における汚泥処理槽１の構成では、汚
泥循環流路ｇから汚泥循環ポンプ６により抜き出された
汚泥と酸素含有気体供給流路ｈから供給される酸素含有
気体とを混合して吐出するエジェクタ装置７及び気相か
ら液相に連通する気体循環流路ｆに付設された気体循環
ブロワ５を介して気相の気体を液相中に循環する散気装
置４が底部に設けられ、その上方には温度を４５〜７５
℃の高温条件に維持するため、加熱手段からのスチーム
を供給するスチーム供給流路ｃが配置されて成る。な
お、エジェクタ装置７と気体供給流路ｅに付設された気
体供給ブロワ３から供給される酸素含有気体を吹き込む
散気装置２を併用してもよい。

【００２３】図３における汚泥処理槽１の構成では、汚
泥循環流路ｇから汚泥循環ポンプ６により抜き出された
汚泥と酸素含有気体供給流路ｈから供給される酸素含有
気体とを混合して吐出するエジェクタ装置７と気体供給
流路ｅに付設された気体供給ブロワ３から供給される酸
素含有気体を吹き込む散気装置２を併用し、汚泥処理槽
１の軸心部に垂直に設けられ、上部に回転駆動装置８ａ
と回転駆動装置８ａで回転され、気相部から液相下部ま
で延設された回転軸８ｂと回転軸８ｂの下端に装着され
たインペラ８ｃと回転軸８ｂ部及びインペラ８ｃ部を囲
繞し、上部に気体吸引口８ｄ、下部に気液混合液排出口
８ｅを具備して気体循環流路ｆを形成する気体循環流路
８が設けられ、また、温度を４５〜７５℃の高温条件に
維持するため、加熱手段からのスチームを供給するスチ
ーム供給流路ｃが配置されて成る。

【００２４】図４における汚泥処理槽１の構成では、液
相及び気相で連通する夫々の連通口を具備する隔壁９に
よりＡ室とＢ室とに区画され、Ａ室には、気体供給流路
ｅに付設された気体供給ブロワ３から供給される酸素含
有気体を吹き込む散気装置２及び気相から液相に連通す
る気体循環流路ｆ１に付設された気体循環ブロワ５ａを
介して気相の気体を液相中に循環する散気装置４ａが底
部に設けられ、その上方には処理槽内の温度を４５〜７
５℃の高温条件に維持するため、加熱手段からのスチー
ムを供給するスチーム供給流路ｃ１が配置され、Ｂ室に
は気相から液相に連通する気体循環流路ｆ２に付設され
た気体循環ブロワ５ｂを介して気相の気体を液相中に循
環する散気装置４ｂが底部に設けられ、その上方には処
理槽内の温度を４５〜７５℃の高温条件に維持するた
め、加熱手段からのスチームを供給するスチーム供給流
路ｃ２が配置されて成る。

【００２５】図５において、１０は、底部に酸素含有気
体の供給流路ｕに接続した散気装置１２が配置され、空
気などの酸素含有気体で曝気することにより、好気性微
生物の生物学的作用により原水中の有機物を分解処理す
る生物処理槽である。なお、生物処理槽１０は、複数の
槽を連設した構成でもよく、また、生物担体を固定して
充填した固定床式処理槽や生物担体を流動可能に充填し
た流動床式生物処理槽などでもよい。

【００２６】１１は、生物処理後の汚泥と処理水との混
合液を固液分離する汚泥分離手段である沈殿槽であり、
汚泥分離手段としては、沈殿槽１１以外に膜分離装置な
どを用いることができ、また、沈殿槽１１の後に汚泥を
更に濃縮する遠心分離装置などの汚泥濃縮装置を設けて
もよく、汚泥濃縮装置としては、遠心分離装置以外に、
膜分離装置や濾過装置などであってもよい。更に、必要
により、濃縮汚泥と可溶化汚泥とを熱交換する熱交換器
を設けてもよい。

【００２７】前記汚泥処理槽１を排水処理装置に組込ん
だ装置により有機性排水（原水）を処理する方法とその
方法により発生した汚泥を汚泥処理槽１により処理する
方法とについて以下詳述する。図５において、原水は必
要により、図示しない調整槽で一旦貯留され、排水供給
量及びｐＨ値を調整して原水供給流路ｊから生物処理槽
１０に供給され、散気装置１２から供給される空気など
の酸素含有気体で曝気されることにより、浮遊する好気
性微生物である汚泥の生物学的作用で、原水中の有機物
が効率的に酸化分解される。なお、生物処理槽１０にお
ける処理温度としては、１０〜５０℃が好ましい。

【００２８】生物処理槽１０で増殖した汚泥が混合した
混合液は、混合液排出流路ｋから沈殿槽１１に導入され
て汚泥が沈降分離され、清浄化された処理水が処理水排
出流路ｍから系外に排出される。また、沈降分離された
汚泥は、沈殿槽１１の底部に接続する分離汚泥抜出し流
路ｐから抜き出され、一部の分離汚泥は、生物処理槽１
０内の汚泥濃度維持用の返送汚泥として、汚泥循環流路
ｎから生物処理槽１０に循環され、残部の汚泥は、汚泥
抜出し流路ｒから汚泥処理槽１に供給され、一部は余剰
汚泥として余剰汚泥排出路ｓから系外に排出される。

【００２９】汚泥処理槽１に供給された汚泥は、スチ−
ム供給流路ｃから供給されるスチ−ムにより加熱され、
汚泥温度が４５〜７５℃の条件で、気体供給流路ｅから
気体供給ブロワ３を介して散気装置２から供給される空
気や酸素濃度３０〜１００ｖｏｌ％の高濃度酸素含有気
体及び気体循環流路ｆから気体循環ブロワ５を介して散
気装置４から供給される循環気体などの酸素含有気体
で、好気性雰囲気に維持され、好熱性微生物の生物学的
作用で汚泥中の微生物が効率的に死滅・分解して低分子
化した有機物となって可溶化される。なお、汚泥処理槽
１で高濃度酸素含有気体を使用することにより、酸素の
溶解効率が極めて高くなり、排出されるガス量を酸素濃
度が５０ｖｏｌ％では、従来の半分以下、１００ｖｏｌ
％近傍では殆ど排出されない。また、気体循環流路を介
して気体循環手段で循環する気相の気体循環量は、空気
供給の場合には、空気の供給量に対して０．５〜５０倍
として液相中に循環し、高濃度酸素含有気体の場合に
は、高濃度酸素含有気体の供給量に対して０．５〜３０
倍として液相中に循環するのが、溶存酸素濃度の安定や
気体循環ブロワ５を必要以上に大きくすることがないた
め好ましく、更に、気相における酸素濃度を８〜２０ｖ
ｏｌ％に制御するのが、最大限に酸素を有効利用でき、
排出ガス量の削減効果も大きいため好ましい。

【００３０】また、汚泥処理槽１内の気相から液相に連
通する気体循環流路ｆから気体循環ブロワ５を介して気
相の気体を液相中に循環することにより、臭気や熱を持
つ気相の気体を液相中に循環するため、熱量の回収と臭
気の吸収除去が行われ、排出ガス量の削減や熱損失を最
小限に抑えることができ、また、臭気の発生を防止する
ことができる。なお、汚泥処理槽１内の気相における酸
素濃度は、適宜な測定装置により測定され、８〜２０ｖ
ｏｌ％に制御されるが、より好ましくは、１２〜１８ｖ
ｏｌ％であり、気相における酸素濃度が８ｖｏｌ％より
も少ないと、溶液中の溶存酸素濃度を高く維持すること
ができず、２０ｖｏｌ％よりも多いと、排ガス量が多く
なり、臭気が増加するなどの問題がある。

【００３１】高温生物処理により可溶化された汚泥は、
可溶化汚泥循環流路ｔから生物処理槽１０に循環され、
可溶化された有機物が原水中の有機物と共に生物的に酸
化分解されるため、余剰汚泥としての発生量をゼロ又は
少なくとも減容化することができる。

【００３２】なお、汚泥処理槽１が図２の構成では、エ
ジェクタ装置７で汚泥循環流路ｇから汚泥循環ポンプ６
により抜き出された汚泥と酸素含有気体供給流路ｈから
供給される酸素含有気体とを混合して吐出すると共に、
散気装置４により、気相から液相に連通する気体循環流
路ｆに付設された気体循環ブロワ５を介して気相の気体
を液相中に循環することにより、酸素含有気体の気泡を
極めて微細化できるため、酸素溶解効率が高くなると共
に高速度での噴射と気泡の破裂により、生物処理で軟化
した汚泥が容易に破壊され、可溶化効率が向上する。

【００３３】また、汚泥処理槽１が図３の構成では、エ
ジェクタ装置７で汚泥循環流路ｇから汚泥循環ポンプ６
により抜き出された汚泥と酸素含有気体供給流路ｈから
供給される酸素含有気体とを混合して吐出すると共に、
散気装置２により気体供給流路ｅに付設された気体供給
ブロワ３から供給される酸素含有気体を吹き込み、ま
た、汚泥処理槽１の軸心部に垂直に設けられた気体循環
流路８では、回転駆動装置８ａで回転軸８ｂを回転さ
せ、装着されたインペラ８ｃにより上部の気体吸引口８
ｄから気相の気体を吸引して液中に混合し、下部の気液
混合液排出口８ｅから気液混合液を吐出することによ
り、熱量の回収と臭気の吸収除去が行われ、排出ガス量
の削減や熱損失を最小限に抑えることができ、また、臭
気の発生を防止することができると共に、酸素含有気体
の気泡を極めて微細化できるため、酸素溶解効率が高く
なると共に高速度での噴射と気泡の破裂により、生物処
理で軟化した汚泥が容易に破壊され、可溶化効率が向上
する。なお、エジェクタ装置からの気液混合液の吐出速
度は３〜５０ｍ／秒の速度で汚泥中に吐出循環するのが
好ましい。

【００３４】また、汚泥処理槽１が図４の構成では、Ａ
室に原液を供給し、気体供給流路ｅに付設された気体供
給ブロワ３から供給される酸素含有気体を吹き込み、ま
た、散気装置４ａにより、気相から液相に連通する気体
循環流路ｆ１に付設された気体循環ブロワ５ａを介して
気相の気体を液相中に循環し、また、Ｂ室には、散気装
置４ｂにより、気相から液相に連通する気体循環流路ｆ
２に付設された気体循環ブロワ５ｂを介して気相の気体
を液相中に循環して汚泥を処理することにより、汚泥の
短絡流が防止され、また、気相の気体の循環量や酸素含
有気体の供給量を両槽で適宜に制御することにより、両
槽における適切な可溶化処理を行うことができ、より、
排出ガス量の削減や熱損失を最小限に抑えることがで
き、また、臭気の発生を防止することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、効率の高い有機性排水の処理
を行うことができ、また、可溶化処理における熱損失や
臭気の発生を抑えることができ、運転経費や設備費など
が低廉化できる。更に、余剰汚泥発生量のゼロ化又は少
なくとも減容化を図ることができる排水処理装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である汚泥処理装置の構
成図

【図２】本発明の他の実施の形態である汚泥処理装置の
構成図

【図３】本発明の他の実施の形態である汚泥処理装置の
構成図

【図４】本発明の他の実施の形態である汚泥処理装置の
構成図

【図５】本発明の一実施の形態である図１の汚泥処理装
置を組込んだ排水処理装置の系統図

【符号の説明】

１：汚泥処理槽 ２、４：散気装置 ３：気体供給ブロワ ５：気体循環ブロワ ６：汚泥循環ポンプ ７：エジェクタ装置 ８：気体循環流路 １０：生物処理槽 １１：沈殿槽

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機性汚泥に酸素含有気体を吹き込んで好
   気性雰囲気とし、温度４５〜７５℃の高温条件で好熱性
   微生物の生物学的作用により可溶化処理する汚泥処理槽
   を密閉構造とし、前記汚泥処理槽に酸素含有気体を吹き
   込む散気手段と、前記汚泥処理槽内の気相から液相に連
   通する気体循環流路を介して気相の気体を液相中に循環
   する気体循環手段とを設けたことを特徴とする汚泥処理
   装置。
2. 【請求項２】散気手段が酸素含有気体と汚泥処理槽内の
   汚泥とを混合して吐出するエジェクタ装置である請求項
   １に記載の汚泥処理装置。
3. 【請求項３】酸素含有気体が酸素濃度３０〜１００ｖｏ
   ｌ％の高濃度酸素含有気体である請求項１又は請求項２
   に記載の汚泥処理装置。
4. 【請求項４】酸素含有気体を吹き込む散気手段と、気相
   から液相に連通する気体循環流路を介して気相の気体を
   液相中に循環する気体循環手段を設けた密閉構造の汚泥
   処理槽により、有機性汚泥に酸素含有気体を吹き込んで
   好気性雰囲気とし、温度４５〜７５℃の高温条件で好熱
   性微生物の生物学的作用により可溶化処理する汚泥処理
   方法において、散気手段で供給する酸素含有気体として
   空気を使用し、気体循環流路を介して気体循環手段で循
   環する気相の気体循環量を、空気の供給量に対して０．
   ５〜５０倍としたことを特徴とする汚泥処理方法。
5. 【請求項５】酸素含有気体を吹き込む散気手段と、前記
   汚泥処理槽内の気相から液相に連通する気体循環流路を
   介して気相の気体を液相中に循環する気体循環手段を設
   けた密閉構造の汚泥処理槽により、有機性汚泥に酸素含
   有気体を吹き込んで好気性雰囲気とし、温度４５〜７５
   ℃の高温条件で好熱性微生物の生物学的作用により可溶
   化処理する汚泥処理方法において、散気手段で供給する
   酸素含有気体として酸素濃度３０〜１００ｖｏｌ％の高
   濃度酸素含有気体を使用し、気体循環流路を介して気体
   循環手段で循環する気相の気体循環量を、高濃度酸素含
   有気体の供給量に対して０．５〜３０倍としたことを特
   徴とする汚泥処理方法。
6. 【請求項６】散気手段が酸素含有気体と汚泥処理槽内の
   汚泥とを混合して吐出するエジェクタ装置であり、該エ
   ジェクタ装置からの吐出速度を３〜５０ｍ／秒としたこ
   とを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の汚泥処理
   方法。
7. 【請求項７】密閉構造とした汚泥処理槽内の気相におけ
   る酸素濃度を８〜２０ｖｏｌ％に制御することを特徴と
   する請求項４、請求項５又は請求項６に記載の汚泥処理
   方法。