JP2003154387A

JP2003154387A - 排水処理装置

Info

Publication number: JP2003154387A
Application number: JP2001359297A
Authority: JP
Inventors: Kyotaro Iyasu; 安巨太郎居; Seiichi Murayama; 山清一村; Norimitsu Abe; 部法光阿; Setsuo Suzuki; 木節雄鈴; Kie Kubo; 保貴恵久; Kenji Taguchi; 口健二田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】エネルギー効率の良い排水処理装置を提供す
る。【解決手段】排水処理装置２０は、被処理水に対して
嫌気処理を行う嫌気槽１と、嫌気槽１で嫌気処理された
被処理水に対して好気処理を行う好気槽５と、好気槽５
で好気処理された被処理水に対して促進酸化処理を行う
促進酸化槽６とを備えている。嫌気槽１には、嫌気槽１
内で発生した気体の脱硫を行う脱硫装置２が接続され、
脱硫装置２には、脱硫装置２で脱硫された気体から有害
成分の除去を行う前処理装置３が接続されている。前処
理装置３には、有害成分を除去した気体を用いて発電を
行うコージェネレーション装置４が接続されている。コ
ージェネレーション装置４は生成した電力を促進酸化槽
６へ供給するとともに、発生した熱を嫌気槽１へ供給し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、余剰電力を有効に
利用する排水処理装置に係り、とりわけ有機物を十分に
分解し、トリハロメタンの発生を抑制することができる
排水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に家畜の糞尿、し尿または食品加工
排水等の被処理水（高濃度有機排水）に対して嫌気処理
および好気処理が行われ、嫌気処理で発生したメタン発
酵ガスは電気および熱等に変換して利用されている。し
かしながら、被処理水は高濃度有機排水であることか
ら、嫌気処理および好気処理だけでは被処理水中の有機
物を十分に分解できず、年々厳しくなる排水基準値（水
質汚濁防止法）を満足させるのが困難になっている。ま
た、嫌気処理および好気処理を施した後の被処理水に塩
素を加えることにより殺菌を行っているが、殺菌後の被
処理水を河川および湖沼等に放流すると、発癌性のある
トリハロメタンを生成することがある。

【０００３】図７において、従来の排水処理装置２０に
ついて説明する。図７に示すように排水処理装置２０
は、被処理水に対して嫌気処理を行う嫌気槽１と、嫌気
槽１で嫌気処理された被処理水に対して好気処理を行う
好気槽５と、嫌気処理により嫌気槽１内で発生した気体
の脱硫を行う脱硫装置２とを備えている。また脱硫装置
２には、脱硫装置２で脱硫された気体から有害成分の除
去を行う前処理装置３が接続され、前処理装置３には、
前処理装置３で有害成分を除去した気体を用いて発電を
行うコージェネレーション装置４が接続されている。

【０００４】このうち嫌気槽１内では、被処理水（高濃
度有機性排水）２１中の有機物を３０〜６０℃に加温
し、嫌気性菌の働きにより、メタンガスと炭酸ガスに分
解する嫌気処理が行われている。また嫌気槽１内では、
嫌気処理によりメタンガスと炭酸ガスを主成分とするメ
タン発酵ガスが発生し、このメタン発酵ガスは脱硫装置
２に送られる。脱硫装置２では、送られたメタン発酵ガ
ス中の有害な硫化水素が酸化鉄等の酸化剤により除去さ
れ、前処理装置３に送られる。前処理装置３では、活性
炭等の吸着剤によってメタン発酵ガスから、後段のコー
ジェネレーション装置４に悪影響を与える微量有害成分
が除去され、除去されたメタン発酵ガスはコージェネレ
ーション装置４に送られる。コージェネレーション装置
４では、メタン発酵ガスを用いて発電が行われ、この発
電により得られた温水は、嫌気槽１内の加温に用いられ
る。コージェネレーション装置４により生成された電力
は、排水処理装置２０の電力に用いられ、余った電力
は、系統連携によって外部に供給されている。

【０００５】一方、嫌気槽１において嫌気処理された被
処理水は、多量の有機物を含んでおり、このように有機
物を多量に含んだ状態で河川または湖沼等に放流するこ
とができない。そこで、被処理水に対して、嫌気槽１に
おいて嫌気処理が行われ、その後、好気処理が行われ
る。被処理水中の有機物は好気性微生物の働きにより炭
酸ガスと水に分解される。被処理水は、好気処理が行わ
れた後、固形塩素剤等により塩素殺菌され、河川または
湖沼等に放流される。しかし、高濃度有機排水２１は初
期の有機濃度が高いため、排水基準値まで処理するため
に適正な排水処理の維持管理が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の処理後の排水の
放流先である河川または湖沼を良好な水質に維持するた
め、排水に対する上乗せ基準等により年々規制項目が増
加し、また排水基準値が厳しくなる傾向にある。

【０００７】これにより、（１）被処理水をこの排水基
準値まで処理するのが困難となっている。さらに被処理
水中に残留している未処理の有機物と被処理水の殺菌の
ために用いられた塩素により（２）多量の発癌性のトリ
ハロメタンが生成され、処理水中に残留するという問題
が生じている。

【０００８】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、被処理水を排水基準値まで処理すること
ができ、かつ処理過程において発癌性のトリハロメタン
の生成を抑制し、エネルギー効率を向上させることがで
きる排水処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水に対
して嫌気処理を行う嫌気槽と、嫌気槽で嫌気処理された
被処理水に対して好気処理を行う好気槽と、好気槽で好
気処理された被処理水に対して促進酸化処理を行う促進
酸化槽と、嫌気処理により嫌気槽内で発生した気体の脱
硫を行う脱硫装置と、脱硫装置で脱硫された気体から有
害成分の除去を行う前処理装置と、前処理装置で有害成
分を除去した気体を用いて発電を行うコージェネレーシ
ョン装置と、を備え、コージェネレーション装置は生成
した電力を促進酸化槽へ供給するとともに、発生した熱
を嫌気槽へ供給することを特徴とする排水処理装置であ
る。

【００１０】本発明は、促進酸化槽は、オゾンと過酸化
水素との組合わせ、オゾンと紫外線との組合わせ、また
はオゾンと過酸化水素と紫外線との組合わせのうち、い
ずれかの組合わせを用いて促進酸化処理を行うことを特
徴とする排水処理装置である。

【００１１】本発明は、促進酸化槽出側と好気槽入側と
の間に、促進酸化槽からの被処理水を好気槽に戻す循環
配管を接続したことを特徴とする排水処理装置である。

【００１２】本発明は、促進酸化槽と嫌気槽入側または
好気槽入側との間に、促進酸化槽内で発生したオゾンガ
スを嫌気槽または好気槽に戻すオゾン配管を接続したこ
とを特徴とする排水処理装置である。

【００１３】本発明は、促進酸化槽の出側に設けられ、
促進酸化処理された被処理水を滞留させる滞留槽を更に
備えることを特徴とする排水処理装置である。

【００１４】本発明は、促進酸化槽の出側に設けられ、
促進酸化処理された被処理水に対して生物処理を行う生
物処理槽を更に備えることを特徴とする排水処理装置で
ある。

【００１５】本発明によれば、被処理水を排水基準値ま
で処理し、処理過程において発癌性のトリハロメタンの
生成を抑制することができ、排水処理装置のエネルギー
効率を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態以下、図１および図２を参照して本発明による排水処理
装置の第１の実施の形態について説明する。

【００１７】図１および図２は、本発明による排水処理
装置の第１の実施の形態を示す図である。

【００１８】図１に示すように、本発明による排水処理
装置２０は、被処理水に対して嫌気処理を行う嫌気槽１
と、嫌気槽１で嫌気処理された被処理水に対して好気処
理を行う好気槽５と、好気槽５で好気処理された被処理
水に対して促進酸化処理を行う促進酸化槽６とを備えて
いる。

【００１９】また嫌気槽１の出側には、配管１ａを介し
て好気槽５が接続され、好気槽５の出側には、配管５ａ
を介して促進酸化槽６が接続されている。また嫌気槽１
には、嫌気処理により嫌気槽１内で発生した気体の脱硫
を行う脱硫装置２が配管１ａを介して接続され、脱硫装
置２には、脱硫装置２で脱硫された気体から有害成分の
除去を行う前処理装置３が配管２ａを介して接続されて
いる。また前処理装置３には、前処理装置３で有害成分
を除去した気体を用いて発電を行うコージェネレーショ
ン装置４が配管３ａを介して接続されている。

【００２０】またコージェネレーション装置４と嫌気槽
１との間には、コージェネレーション装置４で生成され
た温水を嫌気槽１に送るための配管４ａ（排水配管）が
設けられている。

【００２１】また、コージェネレーション装置４と促進
酸化槽６の間には、コージェネレーション装置４が生成
した電力を促進酸化槽６に供給するための配線４ｂ（電
気配線）が設けられている。

【００２２】なお嫌気槽１の入側には、被処理水が一時
滞留され、均質化が行われる受水槽９が配置され、嫌気
槽１と受水槽９とは、配管９ａを介して接続されてい
る。

【００２３】嫌気槽１内の嫌気処理は、加温のための消
費エネルギーが少なく、安定的に処理が行える中温発酵
方式（被処理水を３７℃で加温する）が用いられている
が、低温発酵方式または高温発酵方式（被処理水を３０
〜６０℃で加温する）のいずれを用いてもよい。嫌気槽
１内の被処理水は撹拌混合され、嫌気槽１内の嫌気性菌
の働きにより約３７℃で約２０日間、嫌気処理が行われ
る。

【００２４】この嫌気槽１内の嫌気処理により被処理水
中の有機物の約５０％がメタンガスと炭酸ガスに分解さ
れるが、嫌気処理により発生するメタン発酵ガス組成
は、メタンガスが約６５％、炭酸ガスが約３０％となっ
ている。

【００２５】また脱硫装置２は、メタン発酵ガス中の有
害な硫化水素を除去するための除去層を有し、この除去
層には、酸化鉄が充填されている。

【００２６】さらに前処理装置３は、吸着剤により脱硫
装置２で脱硫された気体から有害成分の除去を行う吸着
剤と除去された有害成分を貯留するガスホールダとを有
している。このうち吸着剤として、活性炭が用いられて
いる。

【００２７】コージェネレーション装置４は、燃料電池
を有し、この燃料電池により発電が行われる。ただし、
ディーゼルエンジンと、ガスエンジンと、発電機とを有
するコージェネレーション装置を設け、これらディーゼ
ルエンジン、ガスエンジンおよび発電機により発電を行
ってもよい。

【００２８】コージェネレーション装置４の燃料電池
は、前処理装置３から送られるメタン酵素ガス中のメタ
ンガスを水素に改質し、空気中の酸素と反応させること
により発電を行うものである。一般にメタン発酵ガス
は、有機物乾燥重量１ｋｇ当たり２００〜４００Ｌ発生
する。またコージェネレーション装置４の燃料電池は、
メタン発酵ガス１０ｍ^３で約１ｋＷの発電を行うように
なっている。

【００２９】コージェネレーション装置４は、上述の発
電により例えば２００ｋＷの電力を生成することがで
き、このうち１５０ｋＷの電力が排水処理装置２０に用
いられ、５０ｋＷの電力（余剰電力）は系統連携して外
部に供給される。さらに、排水処理装置２０に用いられ
る１５０ｋＷの電力のうち、３０ｋＷの電力が、コージ
ェネレーション装置４から促進酸化槽６に配線４ｂを介
して送られるようになっている。

【００３０】さらにコージェネレーション装置４は、上
述の発電により約６０℃の温水を生成し、生成した温水
を配管４ａを介して嫌気槽１に送るようになっている。

【００３１】好気槽５内の被処理水は、好気処理中にお
いて、好気性微生物の働きにより炭酸ガスと水に分解さ
れる。この場合、好気槽５では、好気処理を行うため、
酸素溶解効率が高く電力消費量の少ない回分式活性汚泥
処理方式が用いることができるが、これに限らず、好気
槽５に汚泥を導入し、散気管から空気を吹き込む散気方
式、撹拌して空気と接触させる機械曝気方式または連続
活性汚泥処理方式により好気処理を行ってもよい。

【００３２】ここで好気槽５内で行われる回分式活性汚
泥処理方式とは、１槽の好気槽５内で被処理水の投入工
程、曝気処理工程、沈殿工程および上澄み分離工程を行
う方式であり、ＢＯＤ容積負荷を約０．１５ｋｇ／ｍ^３
・日として被処理水を処理するものである。

【００３３】促進酸化槽６内での促進酸化処理におい
て、促進酸化の処理に最も影響し、オゾンより酸化力の
強いヒドロキシラジカルを効率的に生成できるオゾンと
過酸化水素の組合わせが用いられているが、オゾンと放
射線、オゾンと金属触媒、オゾンと光酸化触媒、オゾン
と超音波、オゾンと紫外線またはオゾン、過酸化水素お
よび紫外線の組合わせを用いてもよい。

【００３４】促進酸化槽６は、コージェネレーション装
置４から配線４ｂを介して供給される電力を用いてオゾ
ンを発生させ、発生したオゾンを促進酸化槽６内に注入
するオゾン発生器１５と過酸化水素を促進酸化槽６内に
注入するポンプ１６とを有している。

【００３５】促進酸化槽６のオゾン発生器１５は、オゾ
ン注入率を６０〜８０ｍｇ／Ｌで促進酸化槽６内へオゾ
ンを注入しているが、オゾン注入率を３０〜１５０ｍｇ
／Ｌで促進酸化槽６内へオゾンを注入してもよい。

【００３６】また促進酸化槽６のポンプ１６は、過酸化
水素の注入率を３０〜４０ｍｇ／Ｌで促進酸化槽６内へ
過酸化水素の注入をしているが、過酸化水素の注入率を
１０〜１００ｍｇ／Ｌで促進酸化槽６内へ過酸化水素の
注入をしてもよい。

【００３７】次にこのような構成からなる実施の形態の
作用について説明する。

【００３８】まず食品加工排水等の被処理水が、受水槽
９に流入し、被処理水は受水槽９内で一時滞留し均質化
される。受水槽９内で均質化された被処理水は、配管９
ａを通じて嫌気槽１に送られ、嫌気槽１内で被処理水に
対して嫌気処理が行われる。被処理水は嫌気処理されて
メタン発酵ガスを発生し、発生したメタン発酵ガスは、
配管１ａを通じて脱硫装置２に送られる。

【００３９】脱硫装置２において、メタン発酵ガスは脱
硫装置２の除去槽により脱硫され、脱硫したメタン発酵
ガスは配管２ａを介して前処理装置３に送られる。前処
理装置３において、脱硫装置２からの脱硫されたメタン
発酵ガス中の有害成分が除去され、有害成分を除去した
メタン発酵ガスは配管３ａを通じてコージェネレーショ
ン装置４に送られる。またメタン発酵ガスから除去され
た有害成分は、前処理装置３のガスホールに貯留され
る。

【００４０】コージェネレーション装置４の燃料電池
は、送られたメタン発酵ガスを用いて発電を行い、発電
された電力を配線４ｂを介して促進酸化槽６のオゾン発
生器１５に供給する。またコージェネレーション装置４
は、発電により生じた熱を用いて温水を生成し、生成し
た温水を配管４ａを通じて嫌気槽１に送る。嫌気槽１
は、この温水を用いて嫌気槽１内の被処理水を約３７℃
に保持する。

【００４１】一方、嫌気槽１において上述のように嫌気
処理された被処理水は、配管１ａを介して好気槽５に送
られ、好気槽５において被処理水に対して好気処理が施
される。好気槽５内で好気処理された被処理水は配管５
ａを介して促進酸化槽６に送られ、促進酸化槽６におい
て、好気処理された被処理水は促進酸化処理が施され
る。促進酸化槽６の行う促進酸化処理において、まず過
酸化水素が促進酸化槽６のポンプ１６により、促進酸化
槽６内に注入される。また上述したコージェネレーショ
ン装置４により供給された電力を用いて、促進酸化槽６
のオゾン発生器１５により、オゾンが生成され、生成さ
れたオゾンは促進酸化槽６内に注入される。促進酸化槽
６において、注入された過酸化水素と促進酸化槽６内の
被処理水は均一に混合され、混合された過酸化水素と被
処理水に対して注入されたオゾンが反応することにより
促進酸化処理が行われる。

【００４２】次に促進酸化槽６における促進酸化処理の
被処理水の水質の変化について説明する。

【００４３】図２は、促進酸化槽６内における促進酸化
処理中の被処理水の水質の変化を示している。

【００４４】なお図２において、促進酸化処理前の水質
とは、好気処理後の被処理水の水質をいう。

【００４５】図２に示すように、促進酸化処理前のＰ
Ｈ、ＳＳ（懸濁物質）およびＢＯＤ（生物的酸素要求
量）値は、排水基準値以下に処理されているが、促進酸
化処理前のＣＯＤＭｎ（化学的酸素要求量）値（２５０
ｍｇ／Ｌ）は、排水基準値（１６０ｍｇ／Ｌ）を越えて
いる。この促進酸化処理前のＣＯＤＭｎ値が排水基準値
を超える原因は、嫌気処理および好気処理において除去
できない難分解性の有機物が被処理水中に残留している
からである。

【００４６】これに対して促進酸化槽６内における促進
酸化処理後のＣＯＤＭｎ値（１００ｍｇ／Ｌ）は、排水
基準値（１６０ｍｇ／Ｌ）以下に抑えられている。この
ように促進酸化処理後のＣＯＤＭｎ値を排水基準値以下
とすることができた理由は、促進酸化処理において、オ
ゾンと過酸化水素の組合わせを用いることにより、オゾ
ンよりも強い酸化力のＯＨラジカルの作用により、上述
の被処理水中に残留している難分解性の物質を分解でき
たことによる。

【００４７】また、図２に示すように促進酸化槽６内に
おける促進酸化処理の前後において、ＴＨＭＦＰ（トリ
ハロメタン前駆物質）値が５．２ｍｇ／Ｌから０．８ｍ
ｇ／Ｌに減少しており、促進酸化処理により、被処理水
中のＴＨＭＦＰが除去されている。

【００４８】さらに、促進酸化槽６内における促進酸化
処理の前後において、大腸菌群数の値が、３００個／ｍ
ｌから０個／ｍｌに減少していることから、促進酸化処
理により被処理水の殺菌が行われている。また促進酸化
槽６内における促進酸化処理の前後において、色度の値
が４００から４０に減少していることから促進酸化処理
により被処理水の脱色が行われていることがわかる。

【００４９】すなわち促進酸化処理後の被処理水は、わ
ずかに着色が感じられる程度で、河川または湖沼等に放
流しても問題ない。

【００５０】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、促進酸化槽６において促進酸化処理を行うことによ
り、被処理水に対して、完全に殺菌を行うことができ、
被処理水に対して更に塩素による殺菌を行う必要がな
い。また被処理水に対して、塩素を入れる必要がある場
合でも、促進酸化槽６において促進酸化処理を行うこと
により、被処理水に対して十分な酸化が行うことができ
るので、塩素添加量を少量とすることができる。さら
に、促進酸化槽６において促進酸化処理を行うことによ
り、ＴＨＭＦＰ（トリハロメタン前駆物質）を除去する
ことができるので、トリハロメタンの生成を抑制するこ
とができる。

【００５１】次に本発明の変形例について説明する。

【００５２】促進酸化槽６の促進酸化処理において、オ
ゾンと過酸化水素を用いる代わりにオゾンと紫外線を用
いてもよい。この場合は、ポンプ１６の代わりに紫外光
ランプ（図示せず）が用いられる。このようにポンプ１
６の代わりに紫外光ランプを用いることにより、オゾン
発生器１５および紫外光ランプともにコージェネレーシ
ョン装置４からの電力を用いて、促進酸化槽６内におい
て促進酸化処理を行うことができるため、排水処理装置
２０の管理が容易である。

【００５３】また促進酸化槽６の促進酸化処理におい
て、オゾンと過酸化水素を用いる代わりに、オゾン、紫
外線および過酸化水素を用いてもよい。この場合は、オ
ゾン発生器１５による促進酸化槽６内へのオゾン注入率
を３０〜１５０ｍｇ／Ｌ、紫外線ランプによる紫外線照
射量を３〜１０Ｗ／ｍ^２とし、より多くの種類の高濃度
有機排水を処理することができる。

【００５４】第２の実施の形態次に図３により本発明の第２の実施の形態について説明
する。

【００５５】図３は、本発明による排水処理装置の第２
の実施の形態を示している。

【００５６】図３において、促進酸化槽６出側と好気槽
５入側との間に、促進酸化槽６からの被処理水を好気槽
５に戻す循環配管７が接続されている。

【００５７】図３に示す第２の実施の形態おいて、他の
構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図
３において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分に
は同一の符号を符して詳細な説明は省略する。

【００５８】図３に示すように、促進酸化槽６において
被処理水に対して促進酸化処理が施され、促進酸化処理
された被処理水の一部は循環配管７を介して好気槽５入
側に戻される。

【００５９】ここで、促進酸化槽６から循環配管７を介
して好気槽５入側に戻される被処理水の量は、嫌気槽１
から好気槽５へ送られる被処理水の量と略同一となって
いる。ただし、促進酸化槽６から循環配管７を介して好
気槽５入側に戻される被処理水の量は、嫌気槽１から好
気槽５へ送られる被処理水の量より多くなっていてもよ
い。

【００６０】促進酸化槽６出側から好気槽５入側に循環
配管７を介して戻される被処理水の量が嫌気槽１から好
気槽５へ送られる被処理水の量より多い場合、それだけ
促進酸化槽６内において促進酸化処理により処理される
被処理水の水質が向上する。しかしながら、この場合は
促進酸化槽６の容積を大きくする必要が生じ、また好気
槽５内の好気処理に使用される曝気の消費電力が大きく
なる。以上を考慮して、促進酸化槽６から循環配管７を
介して好気槽５入側に戻される被処理水の量は、嫌気槽
１から好気槽５へ送られる被処理水の量と略同一として
いる。

【００６１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、被処理水を促進酸化槽６出側から循環配管７により
好気槽５入側に戻すことにより、被処理水中の有機酸を
好気性微生物によって確実に酸化分解することができ
る。これにより、被処理水中の低分子化された有機酸を
完全に酸化することができ、被処理水の水質を向上する
ことができる。

【００６２】第３の実施の形態次に図４により本発明の第３の実施の形態について説明
する。

【００６３】図４は、本発明による排水処理装置の第３
の実施の形態を示している。

【００６４】図４において、促進酸化槽６と嫌気槽１入
側との間に、促進酸化槽６内で発生したオゾンを嫌気槽
１に戻すオゾン配管８が接続されている。さらに促進酸
化槽６と好気槽５の入側との間に、促進酸化槽６内で発
生したオゾンを好気槽５に戻すオゾン配管８ａを接続し
てもよい。

【００６５】またオゾン配管８には、オゾンを加圧して
嫌気槽１へ戻すための加圧装置１７が設けられている。

【００６６】図４に示す第３の実施の形態おいて、他の
構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図
４において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分に
は同一の符号を符して詳細な説明は省略する。

【００６７】図４に示すように、促進酸化槽６のオゾン
発生器１５により促進酸化槽６内にオゾンが注入され、
促進酸化槽６のポンプ１６により、過酸化水素が促進酸
化槽６内へ注入される。促進酸化槽６内において、注入
された過酸化水素と被処理水とが混合され、混合された
過酸化水素と被処理水にオゾンを反応させることによ
り、促進酸化処理が行われる。促進酸化槽６内で促進酸
化処理が行われると、反応に使用されない過剰のオゾン
（排オゾンガス）が発生し、促進酸化槽６内の過剰のオ
ゾンは、オゾン配管８を介して嫌気槽１入側に戻され
る。過剰のオゾンは、嫌気槽１入側に戻される途中で、
オゾン配管８に設けられた加圧装置１７により加圧さ
れ、嫌気槽１入側に戻される。次に嫌気槽１入側に戻さ
れたオゾンは、被処理水と反応し、被処理水中に吸収さ
れる。

【００６８】一般には、促進酸化槽６のオゾン発生器１
５により注入されたオゾンを促進酸化槽６内で促進酸化
処理により全て反応させることができない場合がある。
このため、過剰な排オゾンガスをそのまま排出した場
合、排オゾンガスを除去するための活性炭あるいは熱分
解による新たな処理装置を設置する必要が生じる。

【００６９】これに対し本発明によれば、嫌気槽１入側
の嫌気処理前の被処理水（高濃度有機排水）または嫌気
槽１出側の嫌気処理後の被処理水は、還元性となってお
りオゾンと反応し易い物質が多量に含んでいる。この場
合、嫌気槽１入側にオゾン配管８から排オゾンガスを加
圧装置１７により注入することにより被処理水と排オゾ
ンガスを接触させることができ、排オゾンガスを被処理
水中に吸収させることによって容易に排オゾンガスを除
去することができる。さらに排オゾンガスは、高濃度有
機排水の有機物を低分子化し、また嫌気処理後の還元性
の硫黄化合物を酸化することができる。

【００７０】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、促進酸化槽６で発生した排オゾンガスをオゾン配管
８および８ａを介して、嫌気槽１入側および好気槽５の
入側に戻し、排オゾンガスを被処理水中に吸収させるこ
とにより、排オゾンガスを効果的に除去することができ
る。

【００７１】次に本発明の変形例について説明する。

【００７２】受水槽９と嫌気槽１との間の配管９ａに、
被処理水とオゾンを接触させるための充填物を充填した
反応塔（図示せず）を設け、反応塔の下方に、促進酸化
槽６からオゾンを導くオゾン配管８が接続されていても
よい。被処理水は、反応塔の上方から反応塔の下方に流
れ、促進酸化槽６から送られ加圧装置１７により加圧さ
れたオゾンが反応塔の下方から加圧注入される。反応塔
の下方に加圧注入されたオゾンは、被処理水中に吸収さ
れる。

【００７３】第４の実施の形態次に図５により本発明の第４の実施の形態について説明
する。

【００７４】図５は、本発明による排水処理装置の第４
の実施の形態を示している。

【００７５】図５において、排ガス処理装置１１に、嫌
気槽１内および好気槽５内で発生する余剰汚泥を配管１
ａ、５ａを介して受け取り、コンポスト処理するコンポ
スト処理装置１０が接続されている。また受水槽９、コ
ンポスト装置１０および促進酸化槽６には、受水槽９、
コンポスト装置１０および促進酸化槽６で発生するガス
を処理する排ガス処理装置１１が接続されている。

【００７６】図５に示す第４の実施の形態おいて、他の
構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図
５において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分に
は同一の符号を符して詳細な説明は省略する。

【００７７】受水槽９には、例えば豚舎から排出された
糞尿および洗浄水等が貯留され、これら貯留された物質
は、硫化水素およびメチルメルカプタン等の悪臭成分で
ある気体を生成する。

【００７８】コンポスト処理装置１０は、嫌気槽１内お
よび好気槽５内で発生する余剰汚泥を濃縮および脱水
後、コンポスト処理を行うものである。コンポスト装置
１０内におけるコンポスト処理において、濃縮および脱
水後の余剰汚泥は、好気性の中温または高温の微生物の
働きにより分解され、作物にとって適度な栄養分を保持
したコンポストに生成される。このコンポスト処理の過
程で、悪臭成分であるアンモニア、メチルメルカプタ
ン、硫化水素、プロピオン酸およびイソ吉草酸等が発生
する。

【００７９】受水槽９内で発生した上述の悪臭成分の気
体は配管９ａを介して、排ガス処理装置１１に送られ、
また嫌気槽１および好気槽５内で発生した余剰汚泥は、
各々対応する配管１ａ、５ａ介してコンポスト処理装置
１０に送られ、コンポスト処理装置１０内では、送られ
た余剰汚泥に対してコンポスト処理が施される。

【００８０】コンポスト処理装置１０内においてコンポ
スト処理により発生した上述の悪臭成分となる気体は配
管１０ａを介して排ガス処理装置１１に送られ、また促
進酸化槽６において、余剰に生じたオゾンも配管６ａを
介して排ガス処理装置１１に送られる。

【００８１】排ガス処理装置１１において、受水槽９お
よびコンポスト処理装置１０から送られた悪臭成分の気
体は、促進酸化槽６から送られるオゾンと反応する。こ
のようにして、悪臭成分の気体は分解され、脱臭（オゾ
ンのマスキング効果）されると同時にオゾンを消去す
る。

【００８２】排ガス処理装置１１内では、このように悪
臭成分の気体の分解および脱臭が行われ、オゾンが消去
される。

【００８３】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、受水槽９およびコンポスト処理装置１０からの悪臭
成分の気体を促進酸化槽６からのオゾンにより、分解お
よび脱臭することができ、排ガス処理装置１１の吸着剤
および酸、アルカリの使用量を削減することができる。
それにより、コストの低減を図ることが出来る。

【００８４】次に本発明の変形例について説明する。

【００８５】排ガス処理装置１１は、悪臭成分の気体を
オゾンにより、分解および脱臭を行っているが、活性
炭、シリカゲルまたは活性白土等を用いた吸着法、また
は酸またはアルカリ溶液を用いた薬洗処理法により、悪
臭成分の気体を分解および脱臭してもよい。

【００８６】第５の実施の形態次に図６により本発明の第５の実施の形態について説明
する。

【００８７】図６は、本発明による排水処理装置の第５
の実施の形態を示している。

【００８８】図６において、促進酸化槽６の出側に、促
進酸化処理された被処理水を滞留させる滞留槽１２が接
続されている。

【００８９】図６に示す第５の実施の形態おいて、他の
構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図
６において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分に
は同一の符号を符して詳細な説明は省略する。

【００９０】図６に示すように、促進酸化槽６におい
て、促進酸化処理された被処理水は、配管６ａを介して
滞留槽１２に送られる。滞留槽１２では被処理水が約３
０分〜２時間滞留する。

【００９１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、滞留槽１２内において被処理水中に残留する溶存オ
ゾンと比較的反応の遅い残留有機物を十分反応させるこ
とができ、これにより溶存オゾンおよび有機物を除去
し、被処理水の水質改善を図ることができる。また、滞
留槽１２内で被処理水中の溶存オゾンが消費されること
から、処理水からのオゾンの揮散を防止し、排水処理装
置２０の腐食等を防止することができ、排水処理装置２
０の信頼性を向上させることができる。さらに被処理水
の水質の均質化を図ることができる。

【００９２】第６の実施の形態次に図７により本発明の第６の実施の形態について説明
する。

【００９３】図７は、本発明による排水処理装置の第６
の実施の形態を示している。

【００９４】図７において、促進酸化槽６の出側に、促
進酸化処理された被処理水に対して生物処理を行う生物
処理槽１３が接続されている。

【００９５】図７に示す第６の実施の形態おいて、他の
構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図
７において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分に
は同一の符号を符して詳細な説明は省略する。

【００９６】図７に示すように、生物処理槽１３は、好
気性微生物層を担持した担持体を有している。生物処理
槽１３の担持体としては、ハニカム状のものが用いられ
ているが、直径数ｍｍの球形体のものを用いてもよい。

【００９７】促進酸化槽６内で促進酸化処理された被処
理水は、配管６ａを介して生物処理槽１３に送られ、生
物処理槽１３では、担持体の好気性微生物により、被処
理水に対して生物処理が行われる。

【００９８】促進酸化槽６内の促進酸化処理により、被
処理水の大部分の有機物が水と炭酸ガスに分解され、被
処理水の一部の有機物については、分解されずに高分子
から低分子化された物質または新たな副生成物となる。

【００９９】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、促進酸化槽６内において、上述の低分子化された物
質または新たな副生成物を生物処理槽１３の担持体の好
気性微生物により生物処理することにより、分解または
無害化することができる。それにより、被処理水の水質
の向上を図ることができる。

【０１００】

【発明の効果】本発明によれば、被処理水を排水基準値
まで処理し、処理過程において発癌性のトリハロメタン
の生成を抑制することができる。また排水処理装置のエ
ネルギー効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による排水処理装置の第１の実施の形態
を示す全体構成図。

【図２】促進酸化処理による被処理水の水質の変化を示
す図。

【図３】本発明による排水処理装置の第２の実施の形態
を示す全体構成図。

【図４】本発明による排水処理装置の第３の実施の形態
を示す全体構成図。

【図５】本発明による排水処理装置の第４の実施の形態
を示す全体構成図。

【図６】本発明による排水処理装置の第５の実施の形態
を示す全体構成図。

【図７】本発明による排水処理装置の第６の実施の形態
を示す全体構成図。

【図８】従来の排水処理装置を示す図。

【符号の説明】１嫌気槽２脱硫装置３前処理装置４コージェネレーション装置５好気槽６促進酸化槽７循環配管８オゾン配管９受水槽１０コンポスト処理装置１１排ガス処理装置１２滞留槽１３生物処理槽２０排水処理装置

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ１０Ｌ 3/10 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｒ // Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｃ１０Ｌ 3/00 Ｂ (72)発明者阿部法光東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者鈴木節雄東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中事業所内 (72)発明者久保貴恵東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者田口健二東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AB01 BA18 CA07 CA11 CA12 4D040 AA42 AA46 AA48 BB51 4D050 AA12 AA17 AB07 BB02 BB09 BC09 BD03 BD06 CA17 5H027 BA00 BA01 BA16 DD05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水に対して嫌気処理を行う嫌気槽
と、嫌気槽で嫌気処理された被処理水に対して好気処理を行
う好気槽と、好気槽で好気処理された被処理水に対して促進酸化処理
を行う促進酸化槽と、嫌気処理により嫌気槽内で発生した気体の脱硫を行う脱
硫装置と、脱硫装置で脱硫された気体から有害成分の除去を行う前
処理装置と、前処理装置で有害成分を除去した気体を用いて発電を行
うコージェネレーション装置と、を備え、コージェネレーション装置は生成した電力を促進酸化槽
へ供給するとともに、発生した熱を嫌気槽へ供給するこ
とを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】促進酸化槽は、オゾンと過酸化水素との組
合わせ、オゾンと紫外線との組合わせ、またはオゾンと
過酸化水素と紫外線との組合わせのうち、いずれかの組
合わせを用いて促進酸化処理を行うことを特徴とする請
求項１記載の排水処理装置。
【請求項３】促進酸化槽出側と好気槽入側との間に、促
進酸化槽からの被処理水を好気槽に戻す循環配管を接続
したことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項４】促進酸化槽と嫌気槽入側または好気槽入側
との間に、促進酸化槽内で発生したオゾンガスを嫌気槽
または好気槽に戻すオゾン配管を接続したことを特徴と
する請求項１記載の排水処理装置。
【請求項５】促進酸化槽の出側に設けられ、促進酸化処
理された被処理水を滞留させる滞留槽を更に備えること
を特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項６】促進酸化槽の出側に設けられ、促進酸化処
理された被処理水に対して生物処理を行う生物処理槽を
更に備えることを特徴とする請求項１記載の排水処理装
置。