JP2003126817A - 厨芥排水の処理工程 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定期的な汚泥引き抜きを不要にし、しかも効
率よく浄化を行なう厨芥排水の処理工程を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 好気性微生物によって浄化する複数の反
応槽を直列的に接続し、厨芥排水を第１槽から最終槽ま
で順次、移送して最終槽から排出する厨芥排水の処理工
程であって、 前記反応槽は完全混合流れ状態を有して
おり、前記最終槽から排出する処理水の一部所定量を再
度、第１槽へ返送するようにしたことを特徴とする厨芥
排水の処理工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品加工工場、レ
ストラン、住宅等においてディスポーザ等の厨芥粉砕機
により発生する厨芥排水の処理工程に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、厨房から発生する生ごみ（以下、
厨芥と称する）を粉砕処理するディスポーザが普及して
いる。ディスポーザは、厨芥を粉砕しながら厨房排水と
共に、厨芥排水として排出する電化製品で、厨芥の保管
・収集・搬送等の煩雑な作業を解消出来るものとして消
費者から好評を得ている。しかしながら、排水に含まれ
る有機物含有量の多さ等、環境に与える影響や既存の排
水処理設備の処理能力を上回る負荷の増大等の点から、
厨芥排水を垂れ流しにするディスポーザの単独使用は自
粛しているのが現状である。

【０００３】このため、厨芥排水を発生点で処理出来る
方法や装置の開発が盛んに行われている。一例として、
特開平９−１５５３８５号公報には、完全混合流れを採
用していない処理工程が開示されている。これによれ
ば、最終槽は沈殿槽となっており、沈殿分離された上澄
み液のみを放流する方式をとっている。また、分離され
た固形物は前段の液化分解槽へ貯留しながら液化するこ
とになっている。

【０００４】しかしながら、厨芥固形物を生物処理によ
って処理した場合、その処理に寄与するのが好気性微生
物であっても、嫌気性微生物であっても１００％液化す
ることは不可能である。効率良く液化した場合でも有機
性固形物および有機性溶解物の分解に伴うこれら有機物
の一部が汚泥に転化したいわゆる転換汚泥や、微生物に
よって極めて分解されにくい少量の無機性固形物となり
２０％程度の固形物が残差として残ってしまう。従っ
て、液化した場合でも固形物残差が蓄積され結局、面倒
な引き抜き作業が必要になってしまうという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
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、定期的な汚泥引き抜きを不要にし、しかも効率よく
浄化を行なう厨芥排水の処理工程を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
好気性微生物によって浄化する複数の反応槽を直列的に
接続してなり、厨芥排水を第１槽から最終槽まで順次、
移送して最終槽から排出する厨芥排水の処理工程であっ
て、前記反応槽は完全混合流れ状態を有しており、前記
最終槽から排出する処理水の一部所定量を再度、第１槽
へ返送するようにしたことを特徴とする厨芥排水の処理
工程である。上記反応槽の数としては、２〜４個がコス
ト面と性能とのバランスという点で好ましい。２個未満
になると本発明の機能が低下し、４個を超えると構造が
複雑となり、製造上又は運転上で不経済となる。

【０００７】請求項２記載の発明は、厨芥排水を濃縮液
と分離液に分離可能な分離濃縮装置を上記第１槽に接続
し、前記分離濃縮装置からの分離液は排出し、濃縮液は
第１槽へ移送するようにした請求項１記載の厨芥排水の
処理工程である。尚、上記濃縮液とは汚泥濃縮液のこと
を意味し、分離液とは、個液分離後の液分のことを意味
する。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記第１槽に対
し、第１槽からの処理液を濃縮液と分離液に分離可能な
分離濃縮装置を接続し、前記分離濃縮装置からの分離液
は排出し、濃縮液は第１槽に返送するようにした請求項
１記載の厨芥排水の処理工程である。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記装置において
反応槽内の完全混合流れ状態を実現する手段が、散気装
置を用いて反応槽へ空気を供給することによるものであ
る請求項１〜３記載の厨芥排水の処理工程である。

【００１０】上記反応槽内の完全混合流れ状態とは、反
応槽中が混合されて完全に均一化された状態のことを意
味する。

【００１１】上記排水処理工程において、厨芥排水を好
気性微生物によって浄化する完全混合流れ状態を有する
反応槽を、上記分離濃縮装置に接続し、前記反応槽から
の処理液を分離濃縮装置へ移送するようにしても良い。

【００１２】また、上記排水処理工程の前に、更に沈砂
槽を接続させても良い。沈砂槽によって、厨芥に含まれ
る無機性固形物を予め取り除くことが出来る。無機性固
形物は有機性固形物が主体の厨芥に少量含まれることが
あり、微生物によって極めて分解しにくく比重も大き
い。そのために完全混合を出来るだけ小さな動力で実現
したい場合に、無機性固形物が反応槽に混入することは
不都合である。すなわち大部分の厨芥が完全混合出来る
条件では混入する無機性固形物が沈殿してしまう。

【００１３】上記沈砂槽は、内部に沈砂物として無機性
固形物を貯留するために完全混合流れ状態とはなってい
ないので、沈砂物の定期的な引き抜き作業が必要になる
が、汚泥の引き抜きと比較してその量は極めて少なく、
無機性固形物が混入すると予想される場合には、上記反
応槽の性能を低下させないためにも（反応槽中に沈殿さ
せない）沈砂槽を設ける方が好ましい。

【００１４】また、上記装置から排出される処理水を、
更にあらたな完全混合流れ反応槽に通過させて排出させ
ても良い。これによって、分離濃縮装置で分離された分
離液中の溶解性成分の分解を行ないつつ、その際に発生
する転換汚泥をも完全混合流れ状態によって排出するこ
とが出来る。

【００１５】上記分離濃縮装置としては、沈殿分離を利
用した沈殿槽、多孔質素材、メッシュ素材、スクリーン
素材等を利用したろ過装置を用いることが簡便性という
点で好ましい。

【００１６】（作 用）本発明の排水処理工程によると
反応槽が複数となっているため、前段の反応槽では好気
性微生物の働きによって主として厨芥排水を好気的に分
解して行く。また、後段の反応槽では前段の反応槽で厨
芥排水を分解した際に発生する転換汚泥を、同じく好気
性微生物の働きによって順次好気的に分解して行く。ま
た、中段の反応槽では、一部の微生物は厨芥、その他の
微生物は汚泥といったように前段と後段の働きを併せも
つことになる。

【００１７】何れの反応槽も反応器としての形態は「完
全混合流れ状態」であり、均一混合となっている。その
ため、いかに液体の出入りがあろうとも、出て行く液体
は槽内の液体と同等であるので反応槽内に固形物が沈殿
濃縮されることがない。

【００１８】これにより、完全流れ混合状態を採用して
いない場合に比べ、汚泥の引き抜き作業が不要となる。
図８に、本発明の排水処理工程を構成するための反応槽
の一実施形態の模式図を示した。また、図１〜３には、
請求項１〜３記載の厨芥排水処理工程におけるフロー図
を示した。排水中の固形物濃度を表す指標であるＳＳ
（浮遊固形分）でみると、第１槽から順次ＳＳの値は一
定値に漸近して低下して行く（図７）。つまり、各槽の
容量（滞留時間でも同様）を横軸に、縦軸に各槽内ＳＳ
をプロットすると、ある定数に漸近して行く対数曲線が
得られる。漸近すべき定数は、基質の質と量、各反応槽
の装置定数とでもいうべき運転条件によって決まるもの
である。

【００１９】但し、標準厨芥とされるものでは、分解前
を１００％とすると２０％前後に漸近するのが限界であ
ると考えられている。対数曲線を描く理由は、後段に近
づくに従って、厨芥に比して分解しにくいとされる汚泥
が増えてくるためで単位滞留時間当たりわずかなＳＳ分
解しか期待出来ないからである。

【００２０】本発明の排水処理工程では、さらに最終槽
から第１槽へ反応液を返送することを要件とする。これ
は、上記のように後段の反応槽でのＳＳ分解性能の低さ
を前段で補填するためである。これにより、装置全体と
しては、完全混合流れ反応槽を単に直列に接続する場合
よりもさらに反応速度を向上させる。

【００２１】すなわち前段の反応槽は、厨芥を分解処理
するためいわば富栄養環境下にあり微生物が高活性にあ
ると考えられる。この中に後段の反応槽の貧栄養状態で
分解し切れなかった汚泥を返送することで汚泥の分解が
進む、一方では前段の反応液がより多く後段に移送され
るので、後段がこれまでよりも貧栄養状態になりにくく
なり結果、系全体として反応速度を向上することにな
る。

【００２２】請求項２の発明によると、さらに分離濃縮
装置を付帯してなる。分離濃縮装置によって濃縮液を得
ることで、好気性微生物による処理対象の排水容量を減
らすことが出来る。そのため同容量の反応槽でも多くの
滞留時間を稼ぐことが出来るのでさらなる効率化が図
れ、厨芥排水処理工程としてさらにコンパクトにするこ
とが出来る。

【００２３】請求項３の発明によると、請求項２記載の
構成と同様の効果が期待出来ると共に、一旦第１槽で好
気性処理を施した反応液の分離液をとるため、濃縮液の
分解はもちろん分離液中の溶解性成分の分解が同時に出
来る。

【００２４】請求項４の発明によると、反応槽における
完全混合流れ状態を最も簡易的に効率良く行うことが出
来る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づき具体的に
説明する。図９は、本発明の排水処理工程の一実施例を
示した断面概念図である。厨芥排水（原水）は図５にあ
るような流れで流入管９からばっ気沈砂槽１０を介し
て、図３にあるような流れで完全混合流れ反応槽の第１
槽１１に流入する。第１槽１１には分離濃縮装置として
沈殿槽１４がスロット型として接続される。ここで図３
にあるような反応液移送と濃縮液返送が行なわれる。

【００２６】反応槽は第１槽１１から第２槽１２と第３
槽１３の３段とし、第１槽１１から第２槽１２への反応
液の移送は移送用エアリフトポンプ１８をもってなされ
る。第３槽１３からは反応液の一部が第１槽１１に返送
されると共に、一方の処理水として放流管１６から放流
される。反応液の返送は返送用エアリフトポンプ１９を
もってなされる。また沈殿槽１４からの分離液は図６に
示すような流れで第４の完全混合流れ反応槽１５に流入
し、処理を経てもう一方の処理水として放流管１７から
放流される。

【００２７】図９の４つ反応槽は、図８に示した２種類
の反応槽１の何れかを選択するが、どちらも散気装置５
を利用した空気の供給６によって撹拌流を発生して好気
性を保つのはもちろんのこと、もう一つの目的である完
全混合状態４を得ている。本実施形態では、さらにドラ
フトチューブ効果を利用した整流板７と傾斜部８を設け
ることで完全混合を効率よく得ている。図８には二つの
タイプの反応槽を描いたがこれらは同等の効果をもち、
内部構造に合わせてどちらかを選択することが出来る。
また、図８には反応液の流入２と流出３を模式的に示し
た。

【００２８】

【発明の効果】本発明の処理工程によれば、ディスポー
ザで粉砕された厨芥排水を処理する過程において、複数
の直列に接続された好気性の完全混合流れ反応槽とする
ことにより、原水あるいは転換汚泥の程度に応じた処理
を行なうことが出来る。これら反応槽の内、最終槽から
第１槽へ処理液を返送することによって反応槽相互のＳ
Ｓ分解性能を補完し、単に直列接続する場合よりも分解
速度を向上している。また、全ての反応槽が流出する反
応液とそのときの槽内液とが同質となる所謂「完全混合
流れ」の状態であるため、槽内に固形物が沈殿濃縮する
ことがないため定期的な汚泥引き抜きが不要となる。

【００２９】上記直列接続の反応槽の第１槽の前に分離
濃縮装置を接続することで、反応槽に入る厨芥排水が濃
縮され結果滞留時間を稼ぐことになり処理の効率化が図
れる。あるいは分離濃縮装置と第１槽の間で反応液と濃
縮液のやりとりをする経路を確保することで分離液中の
溶解性成分の分解が出来、便利である。さらに、あらた
な完全混合流れ反応槽を接続することで分離濃縮装置の
前後で溶解性成分を分解することも可能となる。無機性
固形物を混入する場合には沈砂槽の接続が好ましく効果
的となる。

【００３０】従って、本発明の厨芥排水の処理工程を基
本的に用いることにより汚泥の定期的引き抜きが不要な
効率の良い厨芥排水の処理システム、さらには処理装置
を提供することが可能となる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の厨芥排水の処理工程における厨
芥排水の流れを示したフロー図である。

【図２】請求項２記載の厨芥排水の処理工程における厨
芥排水の流れを示したフロー図である。

【図３】請求項３記載の厨芥排水の処理工程における厨
芥排水の流れを示したフロー図である。

【図４】請求項２記載の厨芥排水の処理工程に更に反応
槽を接続したフロー図である。

【図５】本発明の厨芥排水処理工程の前工程として沈砂
槽を設けたフロー図である。

【図６】本発明の排水処理工程の後工程として更に反応
槽を設けたフロー図である。

【図７】完全混合流れ状態の反応槽におけるＳＳ分解の
イメージを示した分解モデル図である。

【図８】本発明の排水処理工程を構成するための反応槽
の一実施形態を示した模式図である。

【図９】本発明の厨芥排水の処理工程の一実施形態を示
した断面概念図である。

【符号の説明】

１ 完全混合流れ反応槽 ２ 反応液の流入 ３ 反応液の流出 ４ 反応液の完全混合状態 ５ 散気装置 ６ 散気装置による空気の供給 ７ 整流板 ８ 傾斜部 ９ 流入管 １０ ばっ気沈砂槽 １１ 完全混合流れ反応槽の第１槽 １２ 完全混合流れ反応槽の第２槽 １３ 完全混合流れ反応槽の第３槽 １４ 沈殿槽 １５ 分離液を処理する第４の完全混合流れ反応槽 １６ 一方の処理水の放流管 １７ 他方の処理水の放流管 １８ 移送用エアリフトポンプ １９ 返送用エアリフトポンプ ２０ 沈殿槽のスロット部形成にともなうデッドスペー
ス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】好気性微生物によって浄化する複数の反応
   槽を直列的に接続し、厨芥排水を第１槽から最終槽まで
   順次、移送して最終槽から排出する厨芥排水の処理工程
   であって、 前記反応槽は完全混合流れ状態を有しており、前記最終
   槽から排出する処理水の一部所定量を再度、第１槽へ返
   送するようにしたことを特徴とする厨芥排水の処理工
   程。
2. 【請求項２】厨芥排水を濃縮液と分離液に分離可能な分
   離濃縮装置を、上記第１槽に接続し、前記分離濃縮装置
   からの分離液は排出し、濃縮液は第１槽へ移送するよう
   にした請求項１記載の厨芥排水の処理工程。
3. 【請求項３】上記第１槽に対し、第１槽からの処理液を
   濃縮液と分離液に分離可能な分離濃縮装置を接続し、前
   記分離濃縮装置からの分離液は装置外へ排出し、濃縮液
   は第１槽に返送するようにした請求項１記載の厨芥排水
   の処理工程。
4. 【請求項４】上記反応槽内の完全混合流れ状態を実現す
   る手段が、散気装置を用いて反応槽へ空気を供給するこ
   とによるものである請求項１〜３記載の厨芥排水の処理
   工程。