JP2003220398A - 汚泥の好気性消化処理装置 - Google Patents
汚泥の好気性消化処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素含有ガスを供給する流路の閉塞を防止
し、長期間安定して、しかも汚泥の消化率を向上させて
効率よく消化処理を行うことができる汚泥の好気性消化
処理装置を提供する。 【解決手段】 消化槽１と、循環汚泥を圧送するポンプ
を有する循環路６と、加湿された酸素含有ガスを吸入し
て循環汚泥と混合する液−気エゼクタ７と、後段で汚泥
と混合する液−液エゼクタ８と、混合流を下向流で通過
させる下向管９と、汚泥をオゾンと接触させて易生物分
解性に改質するオゾン処理装置３１を備えた好気性消化
処理装置であり、液−気エゼクタ７で循環汚泥をスロー
ト１１から噴射して酸素含有ガスと混合し、液−液エゼ
クタ８、下向管９を通過させて酸素を効率よく溶解させ
て消化処理を行うとともに、オゾン処理後の排オゾンガ
スと汚泥との気液混合流体を加湿された酸素含有ガスと
してライン３４から吸入室１３に供給し、吸入室１３に
おける汚泥の乾燥固化を防止する。
し、長期間安定して、しかも汚泥の消化率を向上させて
効率よく消化処理を行うことができる汚泥の好気性消化
処理装置を提供する。 【解決手段】 消化槽１と、循環汚泥を圧送するポンプ
を有する循環路６と、加湿された酸素含有ガスを吸入し
て循環汚泥と混合する液−気エゼクタ７と、後段で汚泥
と混合する液−液エゼクタ８と、混合流を下向流で通過
させる下向管９と、汚泥をオゾンと接触させて易生物分
解性に改質するオゾン処理装置３１を備えた好気性消化
処理装置であり、液−気エゼクタ７で循環汚泥をスロー
ト１１から噴射して酸素含有ガスと混合し、液−液エゼ
クタ８、下向管９を通過させて酸素を効率よく溶解させ
て消化処理を行うとともに、オゾン処理後の排オゾンガ
スと汚泥との気液混合流体を加湿された酸素含有ガスと
してライン３４から吸入室１３に供給し、吸入室１３に
おける汚泥の乾燥固化を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性汚泥を好気性
消化する汚泥の好気性消化処理装置に関する。
消化する汚泥の好気性消化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生物汚泥を含む有機性汚泥の好気性消化
法の一つとして高温消化法があり、特に欧米において多
く実施されている。この高温消化法は、液温３０〜７０
℃の高温領域において好適に生育する高温微生物の働き
を利用して有機成分を含む汚泥を分解減量する方法であ
り、３０℃未満の中温域での消化分解よりも短い滞留時
間で処理できるという特徴がある。消化温度を高温に保
つ手段は、被処理汚泥の分解熱を利用する方法や、外部
から熱エネルギーを供給する方法が採用されている。
法の一つとして高温消化法があり、特に欧米において多
く実施されている。この高温消化法は、液温３０〜７０
℃の高温領域において好適に生育する高温微生物の働き
を利用して有機成分を含む汚泥を分解減量する方法であ
り、３０℃未満の中温域での消化分解よりも短い滞留時
間で処理できるという特徴がある。消化温度を高温に保
つ手段は、被処理汚泥の分解熱を利用する方法や、外部
から熱エネルギーを供給する方法が採用されている。
【０００３】高温消化法の場合、高温消化槽に保持する
汚泥濃度が一般の曝気槽より高い場合が多いので、酸素
供給手段として通常の散気管を使用した場合は閉塞しや
すく、このため機械的な作用で微細気泡を生成できる自
己吸引式水中インペラ方式や、エゼクタ方式が用いられ
る。しかし、このような方式の酸素供給手段を使用した
場合でも、酸素含有ガスを供給する流路、特に汚泥が存
在する部分に接続されている近傍においては閉塞しやす
い。水中インペラ方式では、空気流路は消化槽外に開放
された直管で構成されるのが通常であるから比較的清掃
作業は簡単であるが、エゼクタの場合は、空気供給管に
曲部を設けざるを得ない場合が通常であり、特に清掃が
困難であった。
汚泥濃度が一般の曝気槽より高い場合が多いので、酸素
供給手段として通常の散気管を使用した場合は閉塞しや
すく、このため機械的な作用で微細気泡を生成できる自
己吸引式水中インペラ方式や、エゼクタ方式が用いられ
る。しかし、このような方式の酸素供給手段を使用した
場合でも、酸素含有ガスを供給する流路、特に汚泥が存
在する部分に接続されている近傍においては閉塞しやす
い。水中インペラ方式では、空気流路は消化槽外に開放
された直管で構成されるのが通常であるから比較的清掃
作業は簡単であるが、エゼクタの場合は、空気供給管に
曲部を設けざるを得ない場合が通常であり、特に清掃が
困難であった。
【０００４】好気性消化における汚泥の消化率を高くす
るため、消化槽から汚泥を引き抜いてオゾン処理などの
改質処理を行って汚泥を易生物分解性に改質した後、消
化槽に戻すことも行われている。このような改質処理を
併用した好気性消化においては、改質汚泥の発泡性が強
く、改質汚泥の分解過程で発泡性物質が生産される場合
もあり、また改質汚泥を酸化分解するためには改質処理
を行わない場合より散気量を増やす必要があるため消化
槽における発泡が激しくなる。このため、装置の美観を
損ね、清掃の手間が増え、さらに甚だしい場合は生物反
応に必要な汚泥が泡とともに消化槽から流出する。
るため、消化槽から汚泥を引き抜いてオゾン処理などの
改質処理を行って汚泥を易生物分解性に改質した後、消
化槽に戻すことも行われている。このような改質処理を
併用した好気性消化においては、改質汚泥の発泡性が強
く、改質汚泥の分解過程で発泡性物質が生産される場合
もあり、また改質汚泥を酸化分解するためには改質処理
を行わない場合より散気量を増やす必要があるため消化
槽における発泡が激しくなる。このため、装置の美観を
損ね、清掃の手間が増え、さらに甚だしい場合は生物反
応に必要な汚泥が泡とともに消化槽から流出する。
【０００５】このような発泡は、消化槽の液温が３０〜
７０℃となる高温好気性消化槽の場合に特に著しい。発
泡を抑制するために消泡剤を添加することも考えられる
が、消泡剤の使用は酸素溶解効率を低下させるため効率
が悪く、また難分解性の消泡剤成分が消化槽に蓄積して
処理性能を悪化させる恐れもあるので望ましくない。
７０℃となる高温好気性消化槽の場合に特に著しい。発
泡を抑制するために消泡剤を添加することも考えられる
が、消泡剤の使用は酸素溶解効率を低下させるため効率
が悪く、また難分解性の消泡剤成分が消化槽に蓄積して
処理性能を悪化させる恐れもあるので望ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、酸素
含有ガスを供給する流路の閉塞を防止し、長期間安定し
て効率よく消化を行うことができる汚泥の好気性消化処
理装置を提供することである。本発明の別の課題は、酸
素含有ガスを供給する流路の閉塞を防止し、長期間安定
して効率よく消化を行うことができるとともに、汚泥の
消化率を向上させて効率よく消化を行うことができる汚
泥の好気性消化処理装置を提供することである。本発明
のさらに別の課題は、酸素含有ガスを供給する流路の閉
塞を防止し、長期間安定して効率よく消化を行うことが
できるとともに、汚泥の消化率を向上させ、しかも発泡
を抑制して効率よく消化を行うことができる汚泥の好気
性消化処理装置を提供することである。
含有ガスを供給する流路の閉塞を防止し、長期間安定し
て効率よく消化を行うことができる汚泥の好気性消化処
理装置を提供することである。本発明の別の課題は、酸
素含有ガスを供給する流路の閉塞を防止し、長期間安定
して効率よく消化を行うことができるとともに、汚泥の
消化率を向上させて効率よく消化を行うことができる汚
泥の好気性消化処理装置を提供することである。本発明
のさらに別の課題は、酸素含有ガスを供給する流路の閉
塞を防止し、長期間安定して効率よく消化を行うことが
できるとともに、汚泥の消化率を向上させ、しかも発泡
を抑制して効率よく消化を行うことができる汚泥の好気
性消化処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者が閉塞の原因を調
査した結果、汚泥の飛沫が酸素含有ガスを供給する流路
の壁面に付着し、それが好気性消化槽の高温によって強
固に固着して次第に流路を閉塞させ、ついには十分な酸
素含有ガスを供給できなくなるということを見出し、本
発明を完成させた。
査した結果、汚泥の飛沫が酸素含有ガスを供給する流路
の壁面に付着し、それが好気性消化槽の高温によって強
固に固着して次第に流路を閉塞させ、ついには十分な酸
素含有ガスを供給できなくなるということを見出し、本
発明を完成させた。
【０００８】すなわち、本発明は次の汚泥の好気性消化
処理装置である。 （１） 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入するととも
に、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する好気
性消化槽と、好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性
消化槽に圧送するポンプを有する循環路と、加湿された
酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送される循環汚泥
と混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタと、液
−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過さ
せるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状の
下向管と、液−気エゼクタに酸素含有ガスを供給する酸
素含有ガス供給路と、酸素含有ガスを加湿する加湿装
置、または酸素含有ガス供給路に加湿用の液を供給する
加湿用液路とを備えた汚泥の好気性消化処理装置。 （２） 加湿用の液が水、有機性汚泥または好気性消化
槽内の汚泥である上記（１）記載の装置。 （３） 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、この
引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置を備
え、この改質処理装置で改質した改質処理汚泥を加湿用
の液として加湿用液路に供給する上記（１）記載の装
置。 （４） 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、この
引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置と、改
質処理装置で改質処理した改質処理汚泥を好気性消化槽
に戻す改質汚泥移送路とを備えた上記（１）記載の装
置。 （５） 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入するととも
に、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する好気
性消化槽と、好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性
消化槽に圧送するポンプを有する循環路と、加湿された
酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送される循環汚泥
と混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタと、液
−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過さ
せるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状の
下向管と、好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、こ
の引抜汚泥をオゾンと接触させて易生物分解性に改質す
るオゾン処理装置と、オゾン処理したオゾン含有ガスと
汚泥との気液混合流体を加湿された酸素含有ガスとして
液−気エゼクタに供給する酸素含有ガス供給路とを備え
た汚泥の好気性消化処理装置。 （６） 好気性消化槽は液温３０〜７０℃の高温で有機
性汚泥を生物処理する高温好気性消化槽である上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の装置。 （７） 液−気エゼクタから吸入される酸素含有ガス中
の酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％であり、その酸素含
有ガスの供給量が好気性消化槽１ｍ3あたり０．１〜
０．４Ｎｍ3／ｈとなるように制御する上記（４）また
は（５）記載の装置。
処理装置である。 （１） 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入するととも
に、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する好気
性消化槽と、好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性
消化槽に圧送するポンプを有する循環路と、加湿された
酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送される循環汚泥
と混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタと、液
−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過さ
せるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状の
下向管と、液−気エゼクタに酸素含有ガスを供給する酸
素含有ガス供給路と、酸素含有ガスを加湿する加湿装
置、または酸素含有ガス供給路に加湿用の液を供給する
加湿用液路とを備えた汚泥の好気性消化処理装置。 （２） 加湿用の液が水、有機性汚泥または好気性消化
槽内の汚泥である上記（１）記載の装置。 （３） 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、この
引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置を備
え、この改質処理装置で改質した改質処理汚泥を加湿用
の液として加湿用液路に供給する上記（１）記載の装
置。 （４） 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、この
引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置と、改
質処理装置で改質処理した改質処理汚泥を好気性消化槽
に戻す改質汚泥移送路とを備えた上記（１）記載の装
置。 （５） 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入するととも
に、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する好気
性消化槽と、好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性
消化槽に圧送するポンプを有する循環路と、加湿された
酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送される循環汚泥
と混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタと、液
−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過さ
せるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状の
下向管と、好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、こ
の引抜汚泥をオゾンと接触させて易生物分解性に改質す
るオゾン処理装置と、オゾン処理したオゾン含有ガスと
汚泥との気液混合流体を加湿された酸素含有ガスとして
液−気エゼクタに供給する酸素含有ガス供給路とを備え
た汚泥の好気性消化処理装置。 （６） 好気性消化槽は液温３０〜７０℃の高温で有機
性汚泥を生物処理する高温好気性消化槽である上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の装置。 （７） 液−気エゼクタから吸入される酸素含有ガス中
の酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％であり、その酸素含
有ガスの供給量が好気性消化槽１ｍ3あたり０．１〜
０．４Ｎｍ3／ｈとなるように制御する上記（４）また
は（５）記載の装置。
【０００９】本発明の好気性消化処理装置において処理
の対象となる有機性汚泥は生物汚泥を含む有機性汚泥で
あり、生物汚泥を主要成分として含む汚泥が好ましく、
生物汚泥のほかに他の有機物および／または無機物を含
んでいてもよい。生物汚泥としては下水、し尿、産業排
水等の有機性排水の生物処理によって生成する汚泥があ
げられ、活性汚泥、消化汚泥などがこれに含まれる。有
機性汚泥はこのような生物汚泥を含む汚泥であり、生物
汚泥のほかに下水等の沈澱汚泥などの他の有機または無
機物を含む汚泥との混合汚泥でもよい。このような汚泥
には水処理等によって発生するスラリー状の汚泥のほか
に、これを脱水処理した脱水ケーキも含まれる。
の対象となる有機性汚泥は生物汚泥を含む有機性汚泥で
あり、生物汚泥を主要成分として含む汚泥が好ましく、
生物汚泥のほかに他の有機物および／または無機物を含
んでいてもよい。生物汚泥としては下水、し尿、産業排
水等の有機性排水の生物処理によって生成する汚泥があ
げられ、活性汚泥、消化汚泥などがこれに含まれる。有
機性汚泥はこのような生物汚泥を含む汚泥であり、生物
汚泥のほかに下水等の沈澱汚泥などの他の有機または無
機物を含む汚泥との混合汚泥でもよい。このような汚泥
には水処理等によって発生するスラリー状の汚泥のほか
に、これを脱水処理した脱水ケーキも含まれる。
【００１０】本発明の好気性消化処理装置を構成する好
気性消化槽（以下、単に消化槽とう場合がある）は、被
処理汚泥として上記有機性汚泥を導入するとともに、酸
素含有ガスを供給して好気的に生物処理する消化槽であ
り、酸素含有ガスを効率よく溶解する手段として後述す
る液−気エゼクタおよび下向管が設けられる。酸素含有
ガスとしては、空気、酸素リッチ空気、オゾン含有ガ
ス、排オゾンガス、その他の酸素含有ガスなどが使用で
きる。
気性消化槽（以下、単に消化槽とう場合がある）は、被
処理汚泥として上記有機性汚泥を導入するとともに、酸
素含有ガスを供給して好気的に生物処理する消化槽であ
り、酸素含有ガスを効率よく溶解する手段として後述す
る液−気エゼクタおよび下向管が設けられる。酸素含有
ガスとしては、空気、酸素リッチ空気、オゾン含有ガ
ス、排オゾンガス、その他の酸素含有ガスなどが使用で
きる。
【００１１】消化槽は液温３０〜７０℃、好ましくは５
０〜６０℃の高温で有機性汚泥を生物処理する高温消化
槽であるのが好ましく、この場合でも本発明の装置によ
れば酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路の閉塞
を防止して、効率よく好気性処理することができる。
０〜６０℃の高温で有機性汚泥を生物処理する高温消化
槽であるのが好ましく、この場合でも本発明の装置によ
れば酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路の閉塞
を防止して、効率よく好気性処理することができる。
【００１２】消化槽には汚泥（槽内液）を取り出して消
化槽に圧送するポンプを有する循環路が設けられ、この
循環路から圧送される循環汚泥と加湿された酸素含有ガ
スとを混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタが
設けられる。液−気エゼクタは、加湿された酸素含有ガ
スを吸入して気液混相流を形成するように循環路の吐出
端に設けられ、かつスロート端部を好気性消化槽内の汚
泥中に突入させて気液混相流を汚泥中に噴射するように
設けるのが好ましい。この場合、液−気エゼクタから吐
出される気液混相流を利用して消化槽内上部の汚泥を吸
入し、気液混相流と混合するように水没して設けられ、
かつ下向管に連結されて設けられる液−液エゼクタを設
けるのが好ましい。液−液エゼクタを設けることによ
り、酸素含有ガスの溶解率をさらに向上させることがで
きる。
化槽に圧送するポンプを有する循環路が設けられ、この
循環路から圧送される循環汚泥と加湿された酸素含有ガ
スとを混合して気液混相流を形成する液−気エゼクタが
設けられる。液−気エゼクタは、加湿された酸素含有ガ
スを吸入して気液混相流を形成するように循環路の吐出
端に設けられ、かつスロート端部を好気性消化槽内の汚
泥中に突入させて気液混相流を汚泥中に噴射するように
設けるのが好ましい。この場合、液−気エゼクタから吐
出される気液混相流を利用して消化槽内上部の汚泥を吸
入し、気液混相流と混合するように水没して設けられ、
かつ下向管に連結されて設けられる液−液エゼクタを設
けるのが好ましい。液−液エゼクタを設けることによ
り、酸素含有ガスの溶解率をさらに向上させることがで
きる。
【００１３】液−気エゼクタは、酸素含有ガス供給路か
ら供給される加湿された酸素含有ガスを吸入して、循環
路を循環する汚泥と混合し、汚泥中に微細気泡として分
散させるとともに、この液−気エゼクタのスロートを液
−液エゼクタのノズルとして用いることにより、液−気
エゼクタのスロートから吐出される気液混相流の勢いを
利用して大量の消化槽上部の汚泥を吸入して混合するこ
とができる。液−気エゼクタを用いて循環汚泥中に酸素
含有ガスを吸入すると、循環汚泥の勢いと吸入された酸
素含有ガスの勢いが合わさって強大な勢いの気液混相流
が形成されるので、その混相流を液−気エゼクタのスロ
ートから、これに直結した液−液エゼクタに直接噴出さ
せると、生成直後の気液混相流の勢いをそのまま利用し
て汚泥の吸入を行うことができる。
ら供給される加湿された酸素含有ガスを吸入して、循環
路を循環する汚泥と混合し、汚泥中に微細気泡として分
散させるとともに、この液−気エゼクタのスロートを液
−液エゼクタのノズルとして用いることにより、液−気
エゼクタのスロートから吐出される気液混相流の勢いを
利用して大量の消化槽上部の汚泥を吸入して混合するこ
とができる。液−気エゼクタを用いて循環汚泥中に酸素
含有ガスを吸入すると、循環汚泥の勢いと吸入された酸
素含有ガスの勢いが合わさって強大な勢いの気液混相流
が形成されるので、その混相流を液−気エゼクタのスロ
ートから、これに直結した液−液エゼクタに直接噴出さ
せると、生成直後の気液混相流の勢いをそのまま利用し
て汚泥の吸入を行うことができる。
【００１４】液−液エゼクタを設けた場合、気液混相流
の勢いを利用して汚泥を吸入することにより大量の汚泥
を吸入できるとともに、吸入される汚泥の勢いを利用し
て気泡をさらに細分化することができる。このように気
泡を細分化した状態でも緩やかな撹拌下におくと気泡が
合一しやすいが、筒状の下向管を下向流で通過させる
と、気液の上昇力に反する方向に汚泥が流れるため気泡
が激しく撹拌され、合一を防ぐとともに酸素の溶解性が
高くなる。
の勢いを利用して汚泥を吸入することにより大量の汚泥
を吸入できるとともに、吸入される汚泥の勢いを利用し
て気泡をさらに細分化することができる。このように気
泡を細分化した状態でも緩やかな撹拌下におくと気泡が
合一しやすいが、筒状の下向管を下向流で通過させる
と、気液の上昇力に反する方向に汚泥が流れるため気泡
が激しく撹拌され、合一を防ぐとともに酸素の溶解性が
高くなる。
【００１５】液−気エゼクタは循環路の末端であって、
消化槽の特に曝気部の液面より上部に、スロートの端部
が液面下に突入するように設けるのが好ましい。液−気
エゼクタは循環路の末端に設けられるノズルと、このノ
ズルを囲むように設けられる吸入室と、吸入室に開口す
る吸気口と、吸入室の先端に液面に突入するように形成
されるスロートとから構成することができる。液−液エ
ゼクタは液−気エゼクタのスロートをノズルとし、この
ノズルに対向するように汚泥中に設けられるスロート
と、ノズルおよびスロート間に形成される吸液口とから
構成することができる。
消化槽の特に曝気部の液面より上部に、スロートの端部
が液面下に突入するように設けるのが好ましい。液−気
エゼクタは循環路の末端に設けられるノズルと、このノ
ズルを囲むように設けられる吸入室と、吸入室に開口す
る吸気口と、吸入室の先端に液面に突入するように形成
されるスロートとから構成することができる。液−液エ
ゼクタは液−気エゼクタのスロートをノズルとし、この
ノズルに対向するように汚泥中に設けられるスロート
と、ノズルおよびスロート間に形成される吸液口とから
構成することができる。
【００１６】液−気エゼクタは汚泥を噴射することによ
り気体を吸入する液−気エゼクタであり、液−液エゼク
タは汚泥を噴射することにより汚泥を吸入する液−気エ
ゼクタである。液−気エゼクタのノズルはそのスロート
に対向するように上下方向の直線上に設けると、循環汚
泥の勢いを減殺しないので好ましい。液−気エゼクタの
スロートすなわち液−液エゼクタのノズルも液−液エゼ
クタのスロートに対向するように、上下方向の直線上に
設けると気液混相流の勢いを減殺しないので好ましい。
液−気エゼクタのスロートは先端を絞らないで管状の状
態で開口させると、気液混相流の勢いを減殺しないので
好ましい。液−液エゼクタのスロートは中間部を絞り、
吸入側および吐出側を拡管したものが好ましい。吐出側
には拡管した口径の下向管が消化槽底部に開口するよう
に接続される。
り気体を吸入する液−気エゼクタであり、液−液エゼク
タは汚泥を噴射することにより汚泥を吸入する液−気エ
ゼクタである。液−気エゼクタのノズルはそのスロート
に対向するように上下方向の直線上に設けると、循環汚
泥の勢いを減殺しないので好ましい。液−気エゼクタの
スロートすなわち液−液エゼクタのノズルも液−液エゼ
クタのスロートに対向するように、上下方向の直線上に
設けると気液混相流の勢いを減殺しないので好ましい。
液−気エゼクタのスロートは先端を絞らないで管状の状
態で開口させると、気液混相流の勢いを減殺しないので
好ましい。液−液エゼクタのスロートは中間部を絞り、
吸入側および吐出側を拡管したものが好ましい。吐出側
には拡管した口径の下向管が消化槽底部に開口するよう
に接続される。
【００１７】液−気エゼクタのノズルの口径をＤ１、液
−気エゼクタのスロート（液−液エゼクタのノズル）の
口径をＤ２、液−液エゼクタのスロート（最狭部）の口
径をＤ３とするとき、Ｄ１／Ｄ２＝０．５〜０．８、Ｄ
２／Ｄ３＝０．４〜０．７とするとそれぞれの酸素含有
ガスおよび汚泥の吸入量が大きくなり好ましい。液−気
エゼクタのスロートの長さは直径の４〜１０倍にする
と、気液混相流の勢いを保持して酸素含有ガスおよび汚
泥の吸入量を大きくできるので好ましい。また液−液エ
ゼクタのスロート部（最狭部）の長さはその直径の５〜
１５倍にすると、圧損を小さくして気泡を微細化できる
ため好ましい。
−気エゼクタのスロート（液−液エゼクタのノズル）の
口径をＤ２、液−液エゼクタのスロート（最狭部）の口
径をＤ３とするとき、Ｄ１／Ｄ２＝０．５〜０．８、Ｄ
２／Ｄ３＝０．４〜０．７とするとそれぞれの酸素含有
ガスおよび汚泥の吸入量が大きくなり好ましい。液−気
エゼクタのスロートの長さは直径の４〜１０倍にする
と、気液混相流の勢いを保持して酸素含有ガスおよび汚
泥の吸入量を大きくできるので好ましい。また液−液エ
ゼクタのスロート部（最狭部）の長さはその直径の５〜
１５倍にすると、圧損を小さくして気泡を微細化できる
ため好ましい。
【００１８】また液−気エゼクタは、一端が循環路に連
結し、他端が下向管に連結するように設けることもでき
る。この場合、液−気エゼクタで形成した気液混相流を
液−液エゼクタを介することなく下向管に噴出する。
結し、他端が下向管に連結するように設けることもでき
る。この場合、液−気エゼクタで形成した気液混相流を
液−液エゼクタを介することなく下向管に噴出する。
【００１９】本発明の装置では消化槽から汚泥をポンプ
により取り出して、循環路を通して圧送するように構成
するのが好ましい。消化槽は上記の曝気を行えるように
構成されるが、隔壁により曝気部と汚泥取出部とに区画
し、循環路は汚泥取出部から曝気部へ汚泥を循環するよ
うに構成するのが好ましい。この汚泥取出部には曝気部
との水頭差で汚泥を流出させるように、隔壁より低い位
置に流出口（処理水路）を設けると、曝気部上面の気泡
を処理水とともに排出できるので好ましい。また曝気部
および汚泥取出部を含む消化槽の上面を、液−気エゼク
タを含めて蓋で覆って実質的に密閉構造にすると、吸入
された酸素含有ガスの圧力を利用して気泡を排出できる
ので好ましい。また処理水路を液面下に設ける場合に
は、別途排ガス路を設ける必要がある。排ガス路近傍に
は、消泡装置を設けて排ガス路への気泡の流出を防止す
ることが好ましい。消泡装置としては、タービン羽根を
利用した装置などを用いることができる。消化槽で消化
処理された汚泥は処理水路または余剰汚泥排出路から引
き抜いて廃棄するか、遠心分離機等で固液分離して上澄
水を廃棄し、濃縮された汚泥は消化槽に戻すことができ
る。固液分離された濃縮汚泥を消化槽に戻すことによ
り、汚泥の滞留時間を延長し、汚泥の分解率を上昇させ
ることができる。
により取り出して、循環路を通して圧送するように構成
するのが好ましい。消化槽は上記の曝気を行えるように
構成されるが、隔壁により曝気部と汚泥取出部とに区画
し、循環路は汚泥取出部から曝気部へ汚泥を循環するよ
うに構成するのが好ましい。この汚泥取出部には曝気部
との水頭差で汚泥を流出させるように、隔壁より低い位
置に流出口（処理水路）を設けると、曝気部上面の気泡
を処理水とともに排出できるので好ましい。また曝気部
および汚泥取出部を含む消化槽の上面を、液−気エゼク
タを含めて蓋で覆って実質的に密閉構造にすると、吸入
された酸素含有ガスの圧力を利用して気泡を排出できる
ので好ましい。また処理水路を液面下に設ける場合に
は、別途排ガス路を設ける必要がある。排ガス路近傍に
は、消泡装置を設けて排ガス路への気泡の流出を防止す
ることが好ましい。消泡装置としては、タービン羽根を
利用した装置などを用いることができる。消化槽で消化
処理された汚泥は処理水路または余剰汚泥排出路から引
き抜いて廃棄するか、遠心分離機等で固液分離して上澄
水を廃棄し、濃縮された汚泥は消化槽に戻すことができ
る。固液分離された濃縮汚泥を消化槽に戻すことによ
り、汚泥の滞留時間を延長し、汚泥の分解率を上昇させ
ることができる。
【００２０】液−気エゼクタに吸入させる酸素含有ガス
は加湿された酸素含有ガスである。酸素含有ガスを加湿
するには、水を入れた水槽に酸素含有ガスを導入して加
湿する加湿装置などが使用できる。また酸素含有ガス供
給路に加湿用液路から加湿用の液を供給し、酸素含有ガ
スと加湿用の液とを混合することにより加湿することも
できる。加湿用の液としては水、有機性汚泥または消化
槽内の汚泥などが使用できる。加湿用の液の供給量は、
酸素含有ガスの供給量との体積比が液：ガス＝１：１０
００から２０：１、好ましくは液：ガス＝１：１０から
１０：１の範囲であって、給気を妨げない量とするのが
望ましい。
は加湿された酸素含有ガスである。酸素含有ガスを加湿
するには、水を入れた水槽に酸素含有ガスを導入して加
湿する加湿装置などが使用できる。また酸素含有ガス供
給路に加湿用液路から加湿用の液を供給し、酸素含有ガ
スと加湿用の液とを混合することにより加湿することも
できる。加湿用の液としては水、有機性汚泥または消化
槽内の汚泥などが使用できる。加湿用の液の供給量は、
酸素含有ガスの供給量との体積比が液：ガス＝１：１０
００から２０：１、好ましくは液：ガス＝１：１０から
１０：１の範囲であって、給気を妨げない量とするのが
望ましい。
【００２１】また消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、こ
の引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置を設
け、この改質処理装置で改質した改質処理汚泥を加湿用
の液として加湿用液路に供給することもできる。加湿用
の液を供給する場合、前記供給量であって、給気を妨げ
ない程度の量の液を連続的または間欠的に供給すること
ができる。
の引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装置を設
け、この改質処理装置で改質した改質処理汚泥を加湿用
の液として加湿用液路に供給することもできる。加湿用
の液を供給する場合、前記供給量であって、給気を妨げ
ない程度の量の液を連続的または間欠的に供給すること
ができる。
【００２２】上記改質処理装置としては、引抜汚泥に薬
剤および／またはエネルギーを加えて易生物分解性に改
質する装置であれば任意の装置を採用することができ
る。例えば、オゾン処理による改質処理装置（オゾン処
理装置）、過酸化水素処理による改質処理装置、酸処理
による改質処理装置、アルカリ処理による改質処理装
置、加熱処理による改質処理装置、高圧パルス放電処理
装置、ボールミル、コロイドミル等のミルによる磨砕処
理装置、これらを組合せた改質処理装置等を採用するこ
とができる。改質処理装置としてはオゾン処理装置が、
処理操作が簡単かつ処理効率が高く、しかも排オゾンガ
スを液−気エゼクタに供給する酸素含有ガスとして利用
できるので好ましい。
剤および／またはエネルギーを加えて易生物分解性に改
質する装置であれば任意の装置を採用することができ
る。例えば、オゾン処理による改質処理装置（オゾン処
理装置）、過酸化水素処理による改質処理装置、酸処理
による改質処理装置、アルカリ処理による改質処理装
置、加熱処理による改質処理装置、高圧パルス放電処理
装置、ボールミル、コロイドミル等のミルによる磨砕処
理装置、これらを組合せた改質処理装置等を採用するこ
とができる。改質処理装置としてはオゾン処理装置が、
処理操作が簡単かつ処理効率が高く、しかも排オゾンガ
スを液−気エゼクタに供給する酸素含有ガスとして利用
できるので好ましい。
【００２３】オゾン処理装置としては、消化槽から引き
抜いた引抜汚泥をオゾンと接触させてオゾン処理するこ
とができる装置が利用できる。オゾンの酸化作用により
汚泥は易生物分解性に改質される。オゾン処理はｐＨ５
以下の酸性領域で行うと酸化分解効率が高くなる。この
ときのｐＨの調整は、硫酸、塩酸または硝酸などの無機
酸をｐＨ調整剤として添加するのが好ましい。ｐＨ調整
剤を添加する場合、ｐＨは３〜４に調整するのが好まし
い。
抜いた引抜汚泥をオゾンと接触させてオゾン処理するこ
とができる装置が利用できる。オゾンの酸化作用により
汚泥は易生物分解性に改質される。オゾン処理はｐＨ５
以下の酸性領域で行うと酸化分解効率が高くなる。この
ときのｐＨの調整は、硫酸、塩酸または硝酸などの無機
酸をｐＨ調整剤として添加するのが好ましい。ｐＨ調整
剤を添加する場合、ｐＨは３〜４に調整するのが好まし
い。
【００２４】オゾン処理は、引抜汚泥をそのまま、また
は必要により遠心分離機などで濃縮した後ｐＨ５以下に
調整し、オゾンと接触させることにより行うことができ
る。接触方法としては、オゾン処理槽に汚泥を導入して
オゾンを吹込む方法、機械攪拌による方法、充填層を利
用する方法などが採用できる。オゾンガスとしてはオゾ
ン化酸素、オゾン化空気などのオゾン含有ガスが使用で
きる。オゾンの使用は被処理汚泥固形物あたり０．１〜
１０重量％、好ましくは１．５〜５重量％とするのが望
ましい。オゾン処理により生物汚泥は酸化分解されて、
ＢＯＤ成分に変換される。
は必要により遠心分離機などで濃縮した後ｐＨ５以下に
調整し、オゾンと接触させることにより行うことができ
る。接触方法としては、オゾン処理槽に汚泥を導入して
オゾンを吹込む方法、機械攪拌による方法、充填層を利
用する方法などが採用できる。オゾンガスとしてはオゾ
ン化酸素、オゾン化空気などのオゾン含有ガスが使用で
きる。オゾンの使用は被処理汚泥固形物あたり０．１〜
１０重量％、好ましくは１．５〜５重量％とするのが望
ましい。オゾン処理により生物汚泥は酸化分解されて、
ＢＯＤ成分に変換される。
【００２５】改質処理としての過酸化水素処理装置とし
ては、引抜汚泥を改質処理槽に導き、過酸化水素を混合
して改質処理することができる装置が利用できる。過酸
化水素の使用量は０．００１〜０．２ｇ−Ｈ2Ｏ2／ｇ−
ＳＳとする。このとき引抜汚泥に塩酸などの酸を添加し
てｐＨ３〜５とすることが好ましく、この場合の過酸化
水素の使用量は０．００１〜０．０７ｇ−Ｈ2Ｏ2／ｇ−
ＳＳとするのが好ましい。反応を促進するために、加温
したり第１鉄イオンなどの触媒を添加してもよい。
ては、引抜汚泥を改質処理槽に導き、過酸化水素を混合
して改質処理することができる装置が利用できる。過酸
化水素の使用量は０．００１〜０．２ｇ−Ｈ2Ｏ2／ｇ−
ＳＳとする。このとき引抜汚泥に塩酸などの酸を添加し
てｐＨ３〜５とすることが好ましく、この場合の過酸化
水素の使用量は０．００１〜０．０７ｇ−Ｈ2Ｏ2／ｇ−
ＳＳとするのが好ましい。反応を促進するために、加温
したり第１鉄イオンなどの触媒を添加してもよい。
【００２６】改質処理としての酸処理装置としては、引
抜汚泥を改質処理槽に導き、塩酸、硫酸などの鉱酸を加
え、ｐＨ２．５以下、好ましくはｐＨ１〜２の酸性条件
下で所定時間滞留させて改質することができる装置が利
用できる。滞留時間としては、例えば５〜２４時間とす
る。この際汚泥を加熱、例えば５０〜１００℃に加熱す
ると改質が促進されるので好ましい。
抜汚泥を改質処理槽に導き、塩酸、硫酸などの鉱酸を加
え、ｐＨ２．５以下、好ましくはｐＨ１〜２の酸性条件
下で所定時間滞留させて改質することができる装置が利
用できる。滞留時間としては、例えば５〜２４時間とす
る。この際汚泥を加熱、例えば５０〜１００℃に加熱す
ると改質が促進されるので好ましい。
【００２７】改質処理方法としてのアルカリ処理装置と
しては、引抜汚泥を改質処理槽に導き、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリを汚泥に対して０．１
〜１重量％加え、所定時間滞留させて改質することがで
きる装置が利用できる。滞留時間は０．５〜２時間程度
で汚泥は易生物分解性に改質される。この際汚泥を加熱
し、例えば５０〜１００℃に加熱すると改質が促進され
るので好ましい。
しては、引抜汚泥を改質処理槽に導き、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリを汚泥に対して０．１
〜１重量％加え、所定時間滞留させて改質することがで
きる装置が利用できる。滞留時間は０．５〜２時間程度
で汚泥は易生物分解性に改質される。この際汚泥を加熱
し、例えば５０〜１００℃に加熱すると改質が促進され
るので好ましい。
【００２８】改質処理方法としての加熱処理装置として
は、加熱処理単独で行う装置を利用することもできる
が、酸処理またはアルカリ処理と組合せて行うことがで
きる装置を利用するのが好ましい。加熱処理を単独で行
う場合は、例えば温度７０〜１００℃、滞留時間２〜３
時間とすることができる。
は、加熱処理単独で行う装置を利用することもできる
が、酸処理またはアルカリ処理と組合せて行うことがで
きる装置を利用するのが好ましい。加熱処理を単独で行
う場合は、例えば温度７０〜１００℃、滞留時間２〜３
時間とすることができる。
【００２９】高電圧のパルス放電処理装置は、電極間隔
３〜１０ｍｍ、好ましくは４〜８ｍｍのタングステン／
トリウム合金等の＋極と、ステンレス鋼等の−極間に汚
泥を存在させ、印加電気１０〜５０ｋＶ、好ましくは２
０〜４０ｋＶ、パルス間隔２０〜８０Ｈｚ、好ましくは
４０〜６０Ｈｚでパルス放電を行い、汚泥は順次循環さ
せながら改質することができる装置が利用できる。
３〜１０ｍｍ、好ましくは４〜８ｍｍのタングステン／
トリウム合金等の＋極と、ステンレス鋼等の−極間に汚
泥を存在させ、印加電気１０〜５０ｋＶ、好ましくは２
０〜４０ｋＶ、パルス間隔２０〜８０Ｈｚ、好ましくは
４０〜６０Ｈｚでパルス放電を行い、汚泥は順次循環さ
せながら改質することができる装置が利用できる。
【００３０】このようにして易生物分解性に改質した改
質汚泥は、消化槽で好気性生物処理を行い、微生物に同
化させて分解する。これにより汚泥の消化率を向上させ
ることができる。改質汚泥は加湿用液路から酸素含有ガ
ス供給路に供給し、酸素含有ガスの加湿に利用した後、
一部または全量を液−気エゼクタから消化槽に戻しても
よいし、加湿用の液としては利用することなく、そのま
ま一部または全量を消化槽に戻してもよい。また改質処
理としてオゾン処理する場合は、オゾン処理したオゾン
含有ガスと汚泥との混合流体を加湿された酸素含有ガス
として酸素含有ガス供給路から液−気エゼクタに供給す
ることもできる。この場合排オゾンガスを酸素含有ガス
として利用することができるので、排オゾンガスの分解
装置も不要となり、有利である。オゾン処理汚泥を加湿
用の液として使用しないで消化槽に戻す場合、排オゾン
ガスは気液分離槽などでオゾンガスを分離した汚泥を戻
すこともできる。
質汚泥は、消化槽で好気性生物処理を行い、微生物に同
化させて分解する。これにより汚泥の消化率を向上させ
ることができる。改質汚泥は加湿用液路から酸素含有ガ
ス供給路に供給し、酸素含有ガスの加湿に利用した後、
一部または全量を液−気エゼクタから消化槽に戻しても
よいし、加湿用の液としては利用することなく、そのま
ま一部または全量を消化槽に戻してもよい。また改質処
理としてオゾン処理する場合は、オゾン処理したオゾン
含有ガスと汚泥との混合流体を加湿された酸素含有ガス
として酸素含有ガス供給路から液−気エゼクタに供給す
ることもできる。この場合排オゾンガスを酸素含有ガス
として利用することができるので、排オゾンガスの分解
装置も不要となり、有利である。オゾン処理汚泥を加湿
用の液として使用しないで消化槽に戻す場合、排オゾン
ガスは気液分離槽などでオゾンガスを分離した汚泥を戻
すこともできる。
【００３１】液−気エゼクタに供給する酸素含有ガスに
加湿を行うことで、清掃頻度を延長できる。これは、加
湿された酸素含有ガスによって、酸素含有ガス供給管内
面に付着した汚泥の飛沫が高温に熱せられて乾燥固化す
ることを防止できるためである。
加湿を行うことで、清掃頻度を延長できる。これは、加
湿された酸素含有ガスによって、酸素含有ガス供給管内
面に付着した汚泥の飛沫が高温に熱せられて乾燥固化す
ることを防止できるためである。
【００３２】改質処理汚泥を液−気エゼクタに供給した
り、消化槽に戻す場合、特に消化槽が高温消化槽である
場合、消化槽における発泡が激しくなる場合がある。こ
の場合は、液−気エゼクタから吸入される酸素含有ガス
として酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％、好ましくは５
０〜１００ｖｏｌ％の酸素含有ガスを使用し、その酸素
含有ガスの供給量が消化槽１ｍ3あたり０．１〜０．４
Ｎｍ3／ｈ、好ましくは０．２〜０．４Ｎｍ3／ｈとなる
ように制御することにより、発泡を抑制した状態で、か
つ好気性処理に必要な溶存酸素濃度を維持した状態で効
率よく好気性処理を行うことができる。
り、消化槽に戻す場合、特に消化槽が高温消化槽である
場合、消化槽における発泡が激しくなる場合がある。こ
の場合は、液−気エゼクタから吸入される酸素含有ガス
として酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％、好ましくは５
０〜１００ｖｏｌ％の酸素含有ガスを使用し、その酸素
含有ガスの供給量が消化槽１ｍ3あたり０．１〜０．４
Ｎｍ3／ｈ、好ましくは０．２〜０．４Ｎｍ3／ｈとなる
ように制御することにより、発泡を抑制した状態で、か
つ好気性処理に必要な溶存酸素濃度を維持した状態で効
率よく好気性処理を行うことができる。
【００３３】酸素含有ガスの供給量の制御は、酸素含有
ガス供給路に設けたバルブの開度を調整する方法、循環
路に設けたポンプの圧送圧力または循環流量を調整する
方法等の方法により行うことができる。通常上記のよう
な酸素濃度の酸素含有ガスを上記供給量で消化槽に供給
しても溶存酸素がゼロとなり微生物による好気性処理は
行われなくなるが、本発明では下向管式の液−気エゼク
タを使用しているので、効率よく酸素含有ガスを溶解さ
せることができ、これにより供給量を少なくしても好気
性処理に必要な溶存酸素濃度を維持した状態で効率よく
好気性処理を行うことができる。
ガス供給路に設けたバルブの開度を調整する方法、循環
路に設けたポンプの圧送圧力または循環流量を調整する
方法等の方法により行うことができる。通常上記のよう
な酸素濃度の酸素含有ガスを上記供給量で消化槽に供給
しても溶存酸素がゼロとなり微生物による好気性処理は
行われなくなるが、本発明では下向管式の液−気エゼク
タを使用しているので、効率よく酸素含有ガスを溶解さ
せることができ、これにより供給量を少なくしても好気
性処理に必要な溶存酸素濃度を維持した状態で効率よく
好気性処理を行うことができる。
【００３４】本発明の消化処理装置ではポンプを駆動し
て消化槽の汚泥を、好ましくは汚泥取出部から取り出
し、循環路を通して消化槽の好ましくは曝気部に循環す
ると、循環汚泥は液−気エゼクタのノズルから吸入室を
通してスロートに噴射され、この時の吸引力により加湿
された酸素含有ガスが吸気口から吸入されて気液混相流
が生成し、スロートから吐出される。このとき気液混相
流は好ましくは液−液エゼクタのスロートに向けて噴射
することより、その勢いを利用して吸液口から消化槽上
部の汚泥を吸入し、気液混相流と混合して気泡を細分化
し酸素を溶解させる。液−液エゼクタのスロートから吐
出される混合流はさらに下向管を下向流で通過すること
により、気泡の上昇力を利用して気泡を細分化した状態
で消化槽内に放出する。気泡は消化槽内を上昇する間に
も汚泥中に溶解し、液面から泡として汚泥取出部に入
り、処理水とともに流出部から流出する。泡を含む処理
水は次段の低負荷活性汚泥装置における曝気槽の液面上
に落下させるか、またはその液面下の浅い位置に送液管
を開口し、消化槽内の排ガスの排出を妨げないようにす
る。上記処理を連続して長時間行っても、酸素含有ガス
として加湿した酸素含有ガスを使用しているので、汚泥
の固化による閉塞を抑制することができる。
て消化槽の汚泥を、好ましくは汚泥取出部から取り出
し、循環路を通して消化槽の好ましくは曝気部に循環す
ると、循環汚泥は液−気エゼクタのノズルから吸入室を
通してスロートに噴射され、この時の吸引力により加湿
された酸素含有ガスが吸気口から吸入されて気液混相流
が生成し、スロートから吐出される。このとき気液混相
流は好ましくは液−液エゼクタのスロートに向けて噴射
することより、その勢いを利用して吸液口から消化槽上
部の汚泥を吸入し、気液混相流と混合して気泡を細分化
し酸素を溶解させる。液−液エゼクタのスロートから吐
出される混合流はさらに下向管を下向流で通過すること
により、気泡の上昇力を利用して気泡を細分化した状態
で消化槽内に放出する。気泡は消化槽内を上昇する間に
も汚泥中に溶解し、液面から泡として汚泥取出部に入
り、処理水とともに流出部から流出する。泡を含む処理
水は次段の低負荷活性汚泥装置における曝気槽の液面上
に落下させるか、またはその液面下の浅い位置に送液管
を開口し、消化槽内の排ガスの排出を妨げないようにす
る。上記処理を連続して長時間行っても、酸素含有ガス
として加湿した酸素含有ガスを使用しているので、汚泥
の固化による閉塞を抑制することができる。
【００３５】本発明の消化処理装置では循環路の末端に
液−気エゼクタを設けて気液混相流を生成させ、その吐
出流を好ましくは直接液−液エゼクタに噴射して消化槽
上部の汚泥を吸入して混合するため、圧力損失が少な
く、気液混相流の勢いを利用して汚泥を大量に吸入して
混合して酸素を溶解することができる。これによりエネ
ルギー消費率が低く、効率よく酸素含有ガスを汚泥中に
溶解することができる。従って、改質汚泥による発泡が
激しい場合には酸素含有ガスの濃度および供給量を前記
範囲とすることにより、酸素含有ガスの供給量を少なく
して発泡を抑制し、かつ溶存酸素濃度を維持して効率よ
く好気性消化処理を行うことができる。
液−気エゼクタを設けて気液混相流を生成させ、その吐
出流を好ましくは直接液−液エゼクタに噴射して消化槽
上部の汚泥を吸入して混合するため、圧力損失が少な
く、気液混相流の勢いを利用して汚泥を大量に吸入して
混合して酸素を溶解することができる。これによりエネ
ルギー消費率が低く、効率よく酸素含有ガスを汚泥中に
溶解することができる。従って、改質汚泥による発泡が
激しい場合には酸素含有ガスの濃度および供給量を前記
範囲とすることにより、酸素含有ガスの供給量を少なく
して発泡を抑制し、かつ溶存酸素濃度を維持して効率よ
く好気性消化処理を行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の汚泥の好気性消化処理装置は、
液−気エゼクタおよび下向管を備え、液−気エゼクタに
は加湿装置で加湿された酸素含有ガスまたは加湿用の液
と酸素含有ガスとの混合物が供給されるように構成され
ているので、酸素含有ガスを供給する流路の閉塞を防止
し、長期間安定して効率よく好気性消化を行うことがで
きる。また本発明の汚泥の好気性消化処理装置は、液−
気エゼクタ、下向管および改質処理装置を備え、液−気
エゼクタには加湿装置で加湿された酸素含有ガスまたは
加湿用の液と酸素含有ガスとの混合物が供給されるよう
に構成されているので、酸素含有ガスを供給する流路の
閉塞を防止し、長期間安定して効率よく好気性消化を行
うことができるとともに、汚泥の消化率を向上させ、効
率よく好気性消化を行うことができる。また本発明の汚
泥の好気性消化処理装置は、液−気エゼクタ、下向管お
よび改質処理装置を備え、液−気エゼクタには加湿装置
で加湿された酸素含有ガスまたは加湿用の液と酸素含有
ガスとの混合物が供給されるように構成され、かつ酸素
含有量が特定の酸素含有ガスを特定量供給するように制
御しているので、酸素含有ガスを供給する流路の閉塞を
防止し、長期間安定して効率よく好気性消化を行うこと
ができるとともに、汚泥の消化率を向上させ、しかも発
泡を抑制して効率よく好気性消化を行うことができる。
液−気エゼクタおよび下向管を備え、液−気エゼクタに
は加湿装置で加湿された酸素含有ガスまたは加湿用の液
と酸素含有ガスとの混合物が供給されるように構成され
ているので、酸素含有ガスを供給する流路の閉塞を防止
し、長期間安定して効率よく好気性消化を行うことがで
きる。また本発明の汚泥の好気性消化処理装置は、液−
気エゼクタ、下向管および改質処理装置を備え、液−気
エゼクタには加湿装置で加湿された酸素含有ガスまたは
加湿用の液と酸素含有ガスとの混合物が供給されるよう
に構成されているので、酸素含有ガスを供給する流路の
閉塞を防止し、長期間安定して効率よく好気性消化を行
うことができるとともに、汚泥の消化率を向上させ、効
率よく好気性消化を行うことができる。また本発明の汚
泥の好気性消化処理装置は、液−気エゼクタ、下向管お
よび改質処理装置を備え、液−気エゼクタには加湿装置
で加湿された酸素含有ガスまたは加湿用の液と酸素含有
ガスとの混合物が供給されるように構成され、かつ酸素
含有量が特定の酸素含有ガスを特定量供給するように制
御しているので、酸素含有ガスを供給する流路の閉塞を
防止し、長期間安定して効率よく好気性消化を行うこと
ができるとともに、汚泥の消化率を向上させ、しかも発
泡を抑制して効率よく好気性消化を行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は実施形態の好気性消化処理装置の系
統図であり、引抜汚泥をオゾン処理した気液混合流体を
加湿された酸素含有ガスとして利用する場合の例であ
る。
て説明する。図１は実施形態の好気性消化処理装置の系
統図であり、引抜汚泥をオゾン処理した気液混合流体を
加湿された酸素含有ガスとして利用する場合の例であ
る。
【００３８】図１において、１は消化槽であって、隔壁
２により曝気部３と汚泥取出部４に区画されており、ポ
ンプ５を有する循環路６が汚泥取出部４の底部から曝気
部３の上部に連絡している。循環路６の吐出端に液−気
エゼクタ７、液−液エゼクタ８および筒状の下向管９が
垂直方向下向きに直結するように設けられている。
２により曝気部３と汚泥取出部４に区画されており、ポ
ンプ５を有する循環路６が汚泥取出部４の底部から曝気
部３の上部に連絡している。循環路６の吐出端に液−気
エゼクタ７、液−液エゼクタ８および筒状の下向管９が
垂直方向下向きに直結するように設けられている。
【００３９】液−気エゼクタ７は循環路６の末端であっ
て、消化槽１の曝気部３の液面より上方に、スロート１
１の先端部が液面下に突入するように設けられる。液−
気エゼクタ７は循環路６の末端に設けられるノズル１２
と、このノズル１２を囲むように設けられる吸入室１３
と、吸入室１３に開口する吸気口１４と、吸入室１３の
先端に液面に突出するように形成されるスロート１１と
から構成され、吸気口１４には酸素含有ガス供給路１５
が連絡している。液−液エゼクタ８は液−気エゼクタ７
のスロート１１をノズルとし、このノズルに対向するよ
うに汚泥中に設けられるスロート１６と、ノズルおよび
スロート１６間に形成される吸液口１７とから構成され
ている。
て、消化槽１の曝気部３の液面より上方に、スロート１
１の先端部が液面下に突入するように設けられる。液−
気エゼクタ７は循環路６の末端に設けられるノズル１２
と、このノズル１２を囲むように設けられる吸入室１３
と、吸入室１３に開口する吸気口１４と、吸入室１３の
先端に液面に突出するように形成されるスロート１１と
から構成され、吸気口１４には酸素含有ガス供給路１５
が連絡している。液−液エゼクタ８は液−気エゼクタ７
のスロート１１をノズルとし、このノズルに対向するよ
うに汚泥中に設けられるスロート１６と、ノズルおよび
スロート１６間に形成される吸液口１７とから構成され
ている。
【００４０】液−気エゼクタ７は循環汚泥を噴射するこ
とにより酸素含有ガスを吸入するように構成され、液−
液エゼクタ８は気液混相流を噴射することにより消化槽
１上部の汚泥を吸入するように構成されている。液−気
エゼクタ７のノズル１２はスロート１１に対向するよう
に上下方向の直線上に設けられ、循環汚泥の勢いを減殺
しないようにされている。液−気エゼクタ７のスロート
（すなわち液−液エゼクタ８のノズル）１１もスロート
１６に対向するように、上下方向の直線上に設けられ、
気液混相流の勢いを減殺しないようにされている。液−
気エゼクタ７のスロート１１は先端を絞らないで管状の
状態で開口させ、気液混相流の勢を減殺しないようにさ
れている。液−液エゼクタ８のスロート１６は中間部に
最狭部２１、吸入側および吐出側に拡管部２２、２３が
形成されている。拡管部２３の吐出側には拡管した口径
の下向管９が消化槽１の底部に開口するように接続され
ている。
とにより酸素含有ガスを吸入するように構成され、液−
液エゼクタ８は気液混相流を噴射することにより消化槽
１上部の汚泥を吸入するように構成されている。液−気
エゼクタ７のノズル１２はスロート１１に対向するよう
に上下方向の直線上に設けられ、循環汚泥の勢いを減殺
しないようにされている。液−気エゼクタ７のスロート
（すなわち液−液エゼクタ８のノズル）１１もスロート
１６に対向するように、上下方向の直線上に設けられ、
気液混相流の勢いを減殺しないようにされている。液−
気エゼクタ７のスロート１１は先端を絞らないで管状の
状態で開口させ、気液混相流の勢を減殺しないようにさ
れている。液−液エゼクタ８のスロート１６は中間部に
最狭部２１、吸入側および吐出側に拡管部２２、２３が
形成されている。拡管部２３の吐出側には拡管した口径
の下向管９が消化槽１の底部に開口するように接続され
ている。
【００４１】曝気部３には汚泥供給路２５が連絡してい
る。また汚泥取出部４の上部には隔壁２の上端より若干
低い位置に開口する流出口２６が設けられ処理水路２７
に連絡している。消化槽１は上部に蓋２８が設けられて
実質的に密閉構造となっている。蓋２８には排ガス路２
９が設けられている。
る。また汚泥取出部４の上部には隔壁２の上端より若干
低い位置に開口する流出口２６が設けられ処理水路２７
に連絡している。消化槽１は上部に蓋２８が設けられて
実質的に密閉構造となっている。蓋２８には排ガス路２
９が設けられている。
【００４２】３１はオゾン処理装置であり、オゾンガス
供給路３２が連絡するとともに、曝気部３の下部から汚
泥引抜路３３が連絡し、気液混合流体路３４が酸素含有
ガス供給路１５に連絡している。３５は余剰汚泥排出
路、３６、３７、３８はバルブである。
供給路３２が連絡するとともに、曝気部３の下部から汚
泥引抜路３３が連絡し、気液混合流体路３４が酸素含有
ガス供給路１５に連絡している。３５は余剰汚泥排出
路、３６、３７、３８はバルブである。
【００４３】図１の好気性消化処理装置ではポンプ５を
駆動して汚泥取出部４から汚泥を取り出し、循環路６を
通して消化槽１の曝気部３に循環すると、循環汚泥は液
−気エゼクタ７のノズル１２から吸入室１３を通してス
ロート１１に噴射され、この時の吸引力により加湿され
た酸素含有ガスが酸素含有ガス供給路１５から吸気口１
４を通して吸入されて気液混相流が生成し、スロート１
１から吐出される。このとき気液混相流は液−液エゼク
タ８のスロート１６に向けて噴射することにより、その
勢いを利用して吸液口１７から消化槽１上部の汚泥を吸
入し、気液混相流と混合して気泡を細分化して酸素含有
ガスを溶解させる。液−液エゼクタ８のスロート１１か
ら吐出される混合流はさらに下向管９を下向流で通過す
ることにより気泡の上昇力を利用して気泡を強く撹拌
し、気泡の細分化状態で下向管９の端部から消化槽１内
に放出する。気泡は消化槽１内を上昇する間にも汚泥中
に溶解し液面から泡として汚泥とともに隔壁２を越えて
汚泥取出部４に流れる。汚泥取出部４では液面付近の処
理水が泡とともに流出部２６から処理水路２７を通って
流出する。曝気部３の汚泥は３０〜７０℃に維持し、高
温消化処理するのが好ましい。
駆動して汚泥取出部４から汚泥を取り出し、循環路６を
通して消化槽１の曝気部３に循環すると、循環汚泥は液
−気エゼクタ７のノズル１２から吸入室１３を通してス
ロート１１に噴射され、この時の吸引力により加湿され
た酸素含有ガスが酸素含有ガス供給路１５から吸気口１
４を通して吸入されて気液混相流が生成し、スロート１
１から吐出される。このとき気液混相流は液−液エゼク
タ８のスロート１６に向けて噴射することにより、その
勢いを利用して吸液口１７から消化槽１上部の汚泥を吸
入し、気液混相流と混合して気泡を細分化して酸素含有
ガスを溶解させる。液−液エゼクタ８のスロート１１か
ら吐出される混合流はさらに下向管９を下向流で通過す
ることにより気泡の上昇力を利用して気泡を強く撹拌
し、気泡の細分化状態で下向管９の端部から消化槽１内
に放出する。気泡は消化槽１内を上昇する間にも汚泥中
に溶解し液面から泡として汚泥とともに隔壁２を越えて
汚泥取出部４に流れる。汚泥取出部４では液面付近の処
理水が泡とともに流出部２６から処理水路２７を通って
流出する。曝気部３の汚泥は３０〜７０℃に維持し、高
温消化処理するのが好ましい。
【００４４】処理水路２７は、その出口において、液封
部を持たないか、または液封部深さが、消化槽１内のガ
ス（泡）の排出を妨げない範囲に制限されていることが
好ましい。この場合消化槽１全体の上部が蓋２８で覆わ
れて実質的に密閉状態になっているので、吸込まれるガ
スにより加圧状態となり、泡の排出が促進される。原泥
（被処理汚泥）は汚泥供給路２５から曝気部３に導入さ
れる。消化槽１内の汚泥は吸入される酸素含有ガスによ
り曝気を受け、微生物の作用により有機物等の被酸化成
分が酸化分解される。
部を持たないか、または液封部深さが、消化槽１内のガ
ス（泡）の排出を妨げない範囲に制限されていることが
好ましい。この場合消化槽１全体の上部が蓋２８で覆わ
れて実質的に密閉状態になっているので、吸込まれるガ
スにより加圧状態となり、泡の排出が促進される。原泥
（被処理汚泥）は汚泥供給路２５から曝気部３に導入さ
れる。消化槽１内の汚泥は吸入される酸素含有ガスによ
り曝気を受け、微生物の作用により有機物等の被酸化成
分が酸化分解される。
【００４５】上記曝気処理と並行して汚泥のオゾン処理
を行う。すなわち、汚泥引抜路３３から汚泥（槽内液）
を引き抜き、この引抜汚泥をオゾンガス供給路３２から
供給するオゾンガスと接触させてオゾン処理し、引抜汚
泥を易生物分解性に改質する。オゾン処理した気液混合
流体、すなわち排オゾンガスと汚泥との気液混合流体
は、排オゾンガスを分離することなく混合状態のまま、
加湿された酸素含有ガスとして気液混合流体路３４から
酸素含有ガス供給路１５に供給し、吸気口１４から液−
気エゼクタ７に導入する。気液混合流体だけでは吸入す
る酸素含有ガスが不足する場合は、バルブ３７の開度を
調節して酸素含有ガス供給路１５から空気などの他の酸
素含有ガスを追加供給することができる。
を行う。すなわち、汚泥引抜路３３から汚泥（槽内液）
を引き抜き、この引抜汚泥をオゾンガス供給路３２から
供給するオゾンガスと接触させてオゾン処理し、引抜汚
泥を易生物分解性に改質する。オゾン処理した気液混合
流体、すなわち排オゾンガスと汚泥との気液混合流体
は、排オゾンガスを分離することなく混合状態のまま、
加湿された酸素含有ガスとして気液混合流体路３４から
酸素含有ガス供給路１５に供給し、吸気口１４から液−
気エゼクタ７に導入する。気液混合流体だけでは吸入す
る酸素含有ガスが不足する場合は、バルブ３７の開度を
調節して酸素含有ガス供給路１５から空気などの他の酸
素含有ガスを追加供給することができる。
【００４６】従来のように加湿されていない酸素含有ガ
スを使用した場合、吸入室１３で汚泥が乾燥固化して閉
塞しやく、特に３０〜７０℃の高温で消化処理する場合
には乾燥固化して閉塞しやすいが、図１の装置では気液
混合流体を加湿された酸素含有ガスとして供給している
ので、吸入室１３内付近における汚泥の乾燥固化は防止
され、これにより流路の閉塞は生じなくなり、また固化
物を取り除くための清掃間隔も長くなり、長期間安定し
て効率よく好気性消化処理を行うことができる。また図
１では、オゾン処理された汚泥が消化槽１に戻されて、
再び好気性消化処理されるので汚泥の消化率は向上す
る。余剰汚泥が生じる場合は、余剰汚泥排出路３５から
排出する。
スを使用した場合、吸入室１３で汚泥が乾燥固化して閉
塞しやく、特に３０〜７０℃の高温で消化処理する場合
には乾燥固化して閉塞しやすいが、図１の装置では気液
混合流体を加湿された酸素含有ガスとして供給している
ので、吸入室１３内付近における汚泥の乾燥固化は防止
され、これにより流路の閉塞は生じなくなり、また固化
物を取り除くための清掃間隔も長くなり、長期間安定し
て効率よく好気性消化処理を行うことができる。また図
１では、オゾン処理された汚泥が消化槽１に戻されて、
再び好気性消化処理されるので汚泥の消化率は向上す
る。余剰汚泥が生じる場合は、余剰汚泥排出路３５から
排出する。
【００４７】また図１の装置では循環路６の末端に液−
気エゼクタ７を設けて気液混相流を生成させ、その吐出
流を直接液−液エゼクタ８に噴射して消化槽１上部の汚
泥を吸入して混合するため、圧力損失が少なく、気液混
相流の勢いを利用して汚泥を大量に吸入して混合でき
る。さらに混合流は下向管９で気泡の上昇力に反する方
向に流れるため気泡は強く撹拌され、効率よく酸素含有
ガスを溶解することができる。下向管９を出た混合流は
大量の微細な気泡を含んで上昇する間に酸素含有ガスが
汚泥中に溶解する。これによりエネルギー消費率が低く
て効率よく酸素含有ガスを汚泥中に溶解することができ
る。
気エゼクタ７を設けて気液混相流を生成させ、その吐出
流を直接液−液エゼクタ８に噴射して消化槽１上部の汚
泥を吸入して混合するため、圧力損失が少なく、気液混
相流の勢いを利用して汚泥を大量に吸入して混合でき
る。さらに混合流は下向管９で気泡の上昇力に反する方
向に流れるため気泡は強く撹拌され、効率よく酸素含有
ガスを溶解することができる。下向管９を出た混合流は
大量の微細な気泡を含んで上昇する間に酸素含有ガスが
汚泥中に溶解する。これによりエネルギー消費率が低く
て効率よく酸素含有ガスを汚泥中に溶解することができ
る。
【００４８】図１の装置において曝気部３での発泡が激
しい場合、液−気エゼクタ７から吸入される気液混合流
体中の酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％、好ましくは５
０〜１００ｖｏｌ％であり、その酸素含有ガスの供給量
が曝気部３の容積１ｍ3あたり０．１〜０．４Ｎｍ3／
ｈ、好ましくは０．２〜０．４Ｎｍ3／ｈとなるように
制御することにより、発泡を抑制し、かつ効率よく好気
性消化処理を行うことができる。
しい場合、液−気エゼクタ７から吸入される気液混合流
体中の酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％、好ましくは５
０〜１００ｖｏｌ％であり、その酸素含有ガスの供給量
が曝気部３の容積１ｍ3あたり０．１〜０．４Ｎｍ3／
ｈ、好ましくは０．２〜０．４Ｎｍ3／ｈとなるように
制御することにより、発泡を抑制し、かつ効率よく好気
性消化処理を行うことができる。
【００４９】酸素濃度は酸素発生機または液化酸素ボン
ベ等から供給される酸素と、空気またはその他の酸素以
外のガスを含む気体とを適当な比率で混合することによ
り調整することができる。また供給量は酸素含有ガス供
給路１５に設けたバルブ３７の開度を調整したり、循環
路６に設けたポンプ５の圧送圧力または循環流量を制御
することにより調整することができる。
ベ等から供給される酸素と、空気またはその他の酸素以
外のガスを含む気体とを適当な比率で混合することによ
り調整することができる。また供給量は酸素含有ガス供
給路１５に設けたバルブ３７の開度を調整したり、循環
路６に設けたポンプ５の圧送圧力または循環流量を制御
することにより調整することができる。
【００５０】図１の装置では曝気部３および汚泥取出部
４を蓋２８で覆っているが、曝気部３だけを蓋で覆うこ
ともできる。
４を蓋２８で覆っているが、曝気部３だけを蓋で覆うこ
ともできる。
【００５１】図２は別の実施形態の好気性消化処理装置
の系統図であり、加湿装置により加湿した酸素含有ガス
を液−気エゼクタに供給する場合の例である。図２にお
いて、４１は加湿槽であり、槽内には水が満たされ、ガ
ス導入路４２から導入する酸素含有ガスを水中に通して
加湿し、この加湿した酸素含有ガスを酸素含有ガス供給
路１５に供給するように構成されている。
の系統図であり、加湿装置により加湿した酸素含有ガス
を液−気エゼクタに供給する場合の例である。図２にお
いて、４１は加湿槽であり、槽内には水が満たされ、ガ
ス導入路４２から導入する酸素含有ガスを水中に通して
加湿し、この加湿した酸素含有ガスを酸素含有ガス供給
路１５に供給するように構成されている。
【００５２】またオゾン処理装置３１は、反応槽４４内
上部に消泡用のスプレー４５を有し、このスプレー４５
にポンプ４６を有する槽内液循環路４７が接続し、反応
槽４４内の汚泥をポンプ４６により槽内液循環路４７を
通してスプレー４５からスプレーし、消泡しながらオゾ
ン処理するように構成されている。反応槽４４の下部に
はオゾン処理汚泥移送路４８が接続し、オゾン処理汚泥
を汚泥供給路２５を介して曝気部３に戻すように構成さ
れている。また反応槽４４の頂部から、排オゾン処理塔
５０に排オゾンガス路５１が接続し、活性炭５２と接触
させて残留オゾンを分解し、排ガス路５３から排出する
ように構成されている。他の構成は図１と同じである。
上部に消泡用のスプレー４５を有し、このスプレー４５
にポンプ４６を有する槽内液循環路４７が接続し、反応
槽４４内の汚泥をポンプ４６により槽内液循環路４７を
通してスプレー４５からスプレーし、消泡しながらオゾ
ン処理するように構成されている。反応槽４４の下部に
はオゾン処理汚泥移送路４８が接続し、オゾン処理汚泥
を汚泥供給路２５を介して曝気部３に戻すように構成さ
れている。また反応槽４４の頂部から、排オゾン処理塔
５０に排オゾンガス路５１が接続し、活性炭５２と接触
させて残留オゾンを分解し、排ガス路５３から排出する
ように構成されている。他の構成は図１と同じである。
【００５３】図２の装置では、加湿槽４１で加湿した酸
素含有ガスを吸気口１４から供給して曝気処理を行う。
オゾン処理装置３１では、スプレー４５から槽内液をス
プレーし、消泡しながらオゾン処理する。オゾン処理汚
泥移送路４８から排オゾンガスが分離されたオゾン処理
汚泥を取り出し、汚泥供給路２５を介して曝気部３に戻
し、排オゾンガスは排オゾン処理塔５０で処理する。そ
の他の処理は図１と同じである。図２の装置によれば、
吸入室１３およびスロート１１に酸性のオゾン処理汚泥
が触れないため、吸入室１３およびスロート１１の腐食
が起こりにくく、このため防食性の低い、より安価な材
質で吸入室１３およびスロート１１を構成できるという
利点がある。
素含有ガスを吸気口１４から供給して曝気処理を行う。
オゾン処理装置３１では、スプレー４５から槽内液をス
プレーし、消泡しながらオゾン処理する。オゾン処理汚
泥移送路４８から排オゾンガスが分離されたオゾン処理
汚泥を取り出し、汚泥供給路２５を介して曝気部３に戻
し、排オゾンガスは排オゾン処理塔５０で処理する。そ
の他の処理は図１と同じである。図２の装置によれば、
吸入室１３およびスロート１１に酸性のオゾン処理汚泥
が触れないため、吸入室１３およびスロート１１の腐食
が起こりにくく、このため防食性の低い、より安価な材
質で吸入室１３およびスロート１１を構成できるという
利点がある。
【００５４】図３および図４はさらに別の実施形態の好
気性消化処理装置の系統図であり、加湿用の液により加
湿した酸素含有ガスを液−気エゼクタに供給する場合の
例である。図３において５５は加湿用液路であり、酸素
含有ガス供給路１５に接続し、加湿用の液として水道水
を供給するように構成されている。他の構成は図２と同
じである。
気性消化処理装置の系統図であり、加湿用の液により加
湿した酸素含有ガスを液−気エゼクタに供給する場合の
例である。図３において５５は加湿用液路であり、酸素
含有ガス供給路１５に接続し、加湿用の液として水道水
を供給するように構成されている。他の構成は図２と同
じである。
【００５５】図３の装置では、加湿用液路５５から水道
水を供給し、酸素含有ガス供給路１５を介して供給され
る酸素含有ガスと混合して、酸素含有ガス供給路１５中
で加湿された酸素含有ガスを調製し、この加湿された酸
素含有ガスを吸気口１４から供給する。他の処理は図２
と同じである。図３の装置によれば、加湿槽４１を省略
できるという利点がある。
水を供給し、酸素含有ガス供給路１５を介して供給され
る酸素含有ガスと混合して、酸素含有ガス供給路１５中
で加湿された酸素含有ガスを調製し、この加湿された酸
素含有ガスを吸気口１４から供給する。他の処理は図２
と同じである。図３の装置によれば、加湿槽４１を省略
できるという利点がある。
【００５６】図４の装置では、汚泥引抜路３３から加湿
用液路５５が分岐し、酸素含有ガス供給路１５に接続し
ている。他の構成は図３と同じである。図４の装置で
は、曝気部３から引き抜かれる引抜汚泥を加湿用液路５
５から酸素含有ガス供給路１５に供給して酸素含有ガス
を加湿する。他の処理は図３と同じである。図４の装置
によれば、加湿用の水道水等による消化槽１液面の上昇
を考慮しなくてもよいという利点がある。
用液路５５が分岐し、酸素含有ガス供給路１５に接続し
ている。他の構成は図３と同じである。図４の装置で
は、曝気部３から引き抜かれる引抜汚泥を加湿用液路５
５から酸素含有ガス供給路１５に供給して酸素含有ガス
を加湿する。他の処理は図３と同じである。図４の装置
によれば、加湿用の水道水等による消化槽１液面の上昇
を考慮しなくてもよいという利点がある。
【００５７】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００５８】実施例１：図１の装置で有機性汚泥を好気
性消化処理した。すなわち槽容積２０００Ｌの高温好気
消化槽で、食品工場排水処理場（活性汚泥法）からの余
剰汚泥を５０〜６０℃で高温好気性消化処理した。槽内
液２００ｍＬ／ｍｉｎをポンプで引き抜き、汚泥ＶＳＳ
当たり３重量％に相当するオゾンガス（オゾン濃度４０
ｍｇ／Ｎｌ）と接触させて改質処理した。反応後の気液
混合流体をそのまま、液−気エゼクタ（下向管の長さ
３．５ｍ、下向管直径３６ｍｍ、ノズル直径８ｍｍ）に
供給した。全給気量が１．２Ｎｍ3／ｈとなるように液
−気エゼクタが生じる陰圧を用いて吸引させ、気液混合
流体中の排オゾンガスで不足する分は大気を吸引させ
た。運転を継続すると徐々に給気路が閉塞し、気液混合
流体流量が徐々に低下したが、液−気エゼクタの清掃が
必要と考えられる給気量０．８Ｎｍ3／ｈまで低下する
時間を測定したところ７日間以上であり、週に一回の清
掃で十分であった。この際、消化槽に著しい発泡が生じ
たのでタービン羽根を利用した消泡装置を用いて気泡を
破壊し、消泡を行った。
性消化処理した。すなわち槽容積２０００Ｌの高温好気
消化槽で、食品工場排水処理場（活性汚泥法）からの余
剰汚泥を５０〜６０℃で高温好気性消化処理した。槽内
液２００ｍＬ／ｍｉｎをポンプで引き抜き、汚泥ＶＳＳ
当たり３重量％に相当するオゾンガス（オゾン濃度４０
ｍｇ／Ｎｌ）と接触させて改質処理した。反応後の気液
混合流体をそのまま、液−気エゼクタ（下向管の長さ
３．５ｍ、下向管直径３６ｍｍ、ノズル直径８ｍｍ）に
供給した。全給気量が１．２Ｎｍ3／ｈとなるように液
−気エゼクタが生じる陰圧を用いて吸引させ、気液混合
流体中の排オゾンガスで不足する分は大気を吸引させ
た。運転を継続すると徐々に給気路が閉塞し、気液混合
流体流量が徐々に低下したが、液−気エゼクタの清掃が
必要と考えられる給気量０．８Ｎｍ3／ｈまで低下する
時間を測定したところ７日間以上であり、週に一回の清
掃で十分であった。この際、消化槽に著しい発泡が生じ
たのでタービン羽根を利用した消泡装置を用いて気泡を
破壊し、消泡を行った。
【００５９】実施例２〜４：図２〜図４の装置を用いた
以外は実施例１と同じ条件で好気性消化処理を行った。
液−気エゼクタには、大気１．２Ｎｍ3／ｈを吸引さ
せ、給気量が０．８Ｎｍ3／ｈまで低下する時間を測定
した。結果を表１に示す。
以外は実施例１と同じ条件で好気性消化処理を行った。
液−気エゼクタには、大気１．２Ｎｍ3／ｈを吸引さ
せ、給気量が０．８Ｎｍ3／ｈまで低下する時間を測定
した。結果を表１に示す。
【００６０】比較例１：加湿しない空気を供給した以外
は実施例２と同じ方法で行った。結果を表１に示す。
は実施例２と同じ方法で行った。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】表１からわかるように、実施例２〜４は比
較例１に比べて閉塞するまでの時間が長くなっており、
加湿された酸素含有ガスを使用する効果は明らかであっ
た。清澄な水道水を用いた実施例３より、汚泥液を用い
た実施例４の方が閉塞までの時間が長くなっているが、
これは外部から水道水を加える場合水面上昇という制約
があるので、その制約を受ける実施例３に比べ、十分な
量の消化槽汚泥を循環使用することができる実施例４の
方が効果的であることを示している。一方、加湿しない
酸素含有ガスを単独で供給した比較例１では、２４時間
で酸素含有ガス量が低下し、毎日清掃を行う必要があっ
た。
較例１に比べて閉塞するまでの時間が長くなっており、
加湿された酸素含有ガスを使用する効果は明らかであっ
た。清澄な水道水を用いた実施例３より、汚泥液を用い
た実施例４の方が閉塞までの時間が長くなっているが、
これは外部から水道水を加える場合水面上昇という制約
があるので、その制約を受ける実施例３に比べ、十分な
量の消化槽汚泥を循環使用することができる実施例４の
方が効果的であることを示している。一方、加湿しない
酸素含有ガスを単独で供給した比較例１では、２４時間
で酸素含有ガス量が低下し、毎日清掃を行う必要があっ
た。
【００６３】参考例１：液−気エゼクタを使用しない
で、次の１）〜８）の条件で好気性消化処理を行った。 １）供給汚泥の種類：食品工場排水処理場（活性汚泥
法）から排出される余剰汚泥を遠心濃縮したもの ２）供給汚泥濃度：ＭＬＳＳ濃度３５０００〜４２００
０ｍｇ／Ｌ ３）供給汚泥量 ：１５０Ｌ／ｄを消化槽に投入 ４）消化槽容量 ：２０００Ｌ
で、次の１）〜８）の条件で好気性消化処理を行った。 １）供給汚泥の種類：食品工場排水処理場（活性汚泥
法）から排出される余剰汚泥を遠心濃縮したもの ２）供給汚泥濃度：ＭＬＳＳ濃度３５０００〜４２００
０ｍｇ／Ｌ ３）供給汚泥量 ：１５０Ｌ／ｄを消化槽に投入 ４）消化槽容量 ：２０００Ｌ
【００６４】５）オゾン処理：消化槽内液２００ｍＬ／
ｍｉｎを連続的に引き抜き、硫酸でｐＨ３．０〜３．５
に調整後オゾン処理し、消化槽に戻した。オゾンの注入
量は３重量％−オゾン／ＶＳＳとした。 ６）汚泥の馴養：上記の条件で消化槽１ｍ3あたりの排
オゾンガスの流量を０．１８Ｎｍ3／ｈ、酸素濃度９０
ｖｏｌ％として、６０日間馴養運転を行った後、条件を
変更して比較試験を行った。 ７）汚泥の減量性能：一定量の汚泥を引き抜き、遠心濃
縮機で遠心分離した上澄液を廃棄し、原泥の投入に伴う
水位上昇と相殺させた。この際生じる濃縮汚泥は消化槽
に返送した。消化槽に投入された汚泥の積算量と、廃棄
した上澄液に含まれるＳＳ分の積算量から計算される汚
泥減量率は９５％以上であった。
ｍｉｎを連続的に引き抜き、硫酸でｐＨ３．０〜３．５
に調整後オゾン処理し、消化槽に戻した。オゾンの注入
量は３重量％−オゾン／ＶＳＳとした。 ６）汚泥の馴養：上記の条件で消化槽１ｍ3あたりの排
オゾンガスの流量を０．１８Ｎｍ3／ｈ、酸素濃度９０
ｖｏｌ％として、６０日間馴養運転を行った後、条件を
変更して比較試験を行った。 ７）汚泥の減量性能：一定量の汚泥を引き抜き、遠心濃
縮機で遠心分離した上澄液を廃棄し、原泥の投入に伴う
水位上昇と相殺させた。この際生じる濃縮汚泥は消化槽
に返送した。消化槽に投入された汚泥の積算量と、廃棄
した上澄液に含まれるＳＳ分の積算量から計算される汚
泥減量率は９５％以上であった。
【００６５】８）著しい発泡の有無の判定基準：装置の
フリーボード高さ（液面から装置上縁までの高さ）をこ
の種の消化槽の典型値である７００ｍｍとし、発泡を機
械的に破壊する装置は特に設けずに、泡が装置上縁を越
えて溢流するか否かを、著しい発泡の有無の判定基準と
した。
フリーボード高さ（液面から装置上縁までの高さ）をこ
の種の消化槽の典型値である７００ｍｍとし、発泡を機
械的に破壊する装置は特に設けずに、泡が装置上縁を越
えて溢流するか否かを、著しい発泡の有無の判定基準と
した。
【００６６】図１に示した装置を使用し、ただし液−気
エゼクタを使用せず、代わりに設置した通常の散気管に
酸素含有ガスを吹き込むことによって曝気を行った。ま
たオゾン処理した汚泥は別途設けた気液分離槽で排オゾ
ンガスと分離した後、消化槽に戻した。結果を表２に示
す。
エゼクタを使用せず、代わりに設置した通常の散気管に
酸素含有ガスを吹き込むことによって曝気を行った。ま
たオゾン処理した汚泥は別途設けた気液分離槽で排オゾ
ンガスと分離した後、消化槽に戻した。結果を表２に示
す。
【００６７】
【表２】
【００６８】表２の結果からわかるように、通常の散気
管を使用した場合、消化槽１ｍ3あたりの給気量を０．
４Ｎｍ3／ｈ以下にした場合に、著しい発泡を回避する
ことができた。ただし、消化槽のＤＯ（溶存酸素濃度）
をゼロにしないためには、酸素含有ガスの酸素濃度を９
０ｖｏｌ％にする必要があった。
管を使用した場合、消化槽１ｍ3あたりの給気量を０．
４Ｎｍ3／ｈ以下にした場合に、著しい発泡を回避する
ことができた。ただし、消化槽のＤＯ（溶存酸素濃度）
をゼロにしないためには、酸素含有ガスの酸素濃度を９
０ｖｏｌ％にする必要があった。
【００６９】実施例５：図１に示した装置で消化処理を
行い、参考例１と同じ条件で消化処理を行った。ただ
し、オゾン処理した汚泥は気液分離を行わず、排オゾン
ガスに含まれる酸素を用いて曝気を行った。排オゾンガ
スの流量と、酸素濃度を変化させて試験を行った。消化
槽に供給される排オゾンガスの流量は、オゾンガスの原
料となる酸素含有ガスの流路に設けたバルブを用いて調
節した。酸素濃度は酸素発生機から発生する９０％酸素
ガスと空気を混合したものをオゾンガスの原料とし、原
料ガスに占める空気の割合を変えることにより調節し
た。結果を表３に示す。
行い、参考例１と同じ条件で消化処理を行った。ただ
し、オゾン処理した汚泥は気液分離を行わず、排オゾン
ガスに含まれる酸素を用いて曝気を行った。排オゾンガ
スの流量と、酸素濃度を変化させて試験を行った。消化
槽に供給される排オゾンガスの流量は、オゾンガスの原
料となる酸素含有ガスの流路に設けたバルブを用いて調
節した。酸素濃度は酸素発生機から発生する９０％酸素
ガスと空気を混合したものをオゾンガスの原料とし、原
料ガスに占める空気の割合を変えることにより調節し
た。結果を表３に示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】表３の結果からわかるように、液−気エゼ
クタを使用した場合にも、消化槽１ｍ3あたりの給気量
を０．４Ｎｍ3／ｈ以下にした場合に、著しい発泡を回
避することができた。ただし、ｒｕｎ２−３の条件では
消化槽の溶存酸素濃度がゼロとなり、槽が嫌気状態とな
って汚泥の分解速度が低下する恐れがあった。ｒｕｎ２
−４，ｒｕｎ２−５のように、供給するガスの酸素濃度
を３０ｖｏｌ％以上に上げることにより、嫌気状態の発
生を防止することができた。なお、参考例１と実施例５
との比較により、本発明を実施して発泡を抑制しつつ消
化槽を好気的に保つには、酸素溶解効率の優れた液−気
エゼクタの使用が有利であり、空気より高い酸素濃度の
ガスを使用しなくても本発明を実施することができた。
クタを使用した場合にも、消化槽１ｍ3あたりの給気量
を０．４Ｎｍ3／ｈ以下にした場合に、著しい発泡を回
避することができた。ただし、ｒｕｎ２−３の条件では
消化槽の溶存酸素濃度がゼロとなり、槽が嫌気状態とな
って汚泥の分解速度が低下する恐れがあった。ｒｕｎ２
−４，ｒｕｎ２−５のように、供給するガスの酸素濃度
を３０ｖｏｌ％以上に上げることにより、嫌気状態の発
生を防止することができた。なお、参考例１と実施例５
との比較により、本発明を実施して発泡を抑制しつつ消
化槽を好気的に保つには、酸素溶解効率の優れた液−気
エゼクタの使用が有利であり、空気より高い酸素濃度の
ガスを使用しなくても本発明を実施することができた。
【図１】図１は本発明の実施形態の好気性消化処理装置
の系統図である。
の系統図である。
【図２】図２は本発明の別の実施形態の好気性消化処理
装置の系統図である。
装置の系統図である。
【図３】図３は本発明のさらに別の実施形態の好気性消
化処理装置の系統図である。
化処理装置の系統図である。
【図４】図４は本発明のさらに別の実施形態の好気性消
化処理装置の系統図である。
化処理装置の系統図である。
１ 消化槽
２ 隔壁
３ 曝気部
４ 汚泥取出部
５、４６ ポンプ
６ 循環路
７ 液−気エゼクタ
８ 液−液エゼクタ
９ 下向管
１１、１６ スロート
１２ ノズル
１３ 吸入室
１４ 吸気口
１５ 酸素含有ガス供給路
１７ 吸液口
２１ 最狭部
２２、２３ 拡管部
２５ 汚泥供給路
２６ 流出口
２７ 処理水路
２８ 蓋
２９ 排ガス路
３１ オゾン処理装置
３２ オゾンガス供給路
３３ 汚泥引抜路
３４ 気液混合流体路
３５ 余剰汚泥排出路
３６、３７、３８ バルブ
４１ 加湿槽
４２ ガス導入路
４４ 反応槽
４５ スプレー
４６ ポンプ４６を有する
４７ 槽内液循環路
４８ オゾン処理汚泥移送路
５０ 排オゾン処理塔
５１ 排オゾンガス路
５２ 活性炭
５３ 排ガス路
５５ 加湿用液路
Claims (7)
- 【請求項１】 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入すると
ともに、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する
好気性消化槽と、 好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性消化槽に圧送
するポンプを有する循環路と、 加湿された酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送され
る循環汚泥と混合して気液混相流を形成する液−気エゼ
クタと、 液−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過
させるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状
の下向管と、 液−気エゼクタに酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス
供給路と、 酸素含有ガスを加湿する加湿装置、または酸素含有ガス
供給路に加湿用の液を供給する加湿用液路とを備えた汚
泥の好気性消化処理装置。 - 【請求項２】 加湿用の液が水、有機性汚泥または好気
性消化槽内の汚泥である請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜
き、この引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装
置を備え、この改質処理装置で改質した改質処理汚泥を
加湿用の液として加湿用液路に供給する請求項１記載の
装置。 - 【請求項４】 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜
き、この引抜汚泥を易生物分解性に改質する改質処理装
置と、 改質処理装置で改質処理した改質処理汚泥を好気性消化
槽に戻す改質汚泥移送路とを備えた請求項１記載の装
置。 - 【請求項５】 生物汚泥を含む有機性汚泥を導入すると
ともに、酸素含有ガスを供給して好気的に生物処理する
好気性消化槽と、 好気性消化槽内の汚泥を取り出して好気性消化槽に圧送
するポンプを有する循環路と、 加湿された酸素含有ガスを吸入し、循環路から圧送され
る循環汚泥と混合して気液混相流を形成する液−気エゼ
クタと、 液−気エゼクタで形成された気液混相流を下向流で通過
させるように好気性消化槽の底部に向かって延びる筒状
の下向管と、 好気性消化槽内の汚泥の一部を引き抜き、この引抜汚泥
をオゾンと接触させて易生物分解性に改質するオゾン処
理装置と、 オゾン処理したオゾン含有ガスと汚泥との気液混合流体
を加湿された酸素含有ガスとして液−気エゼクタに供給
する酸素含有ガス供給路とを備えた汚泥の好気性消化処
理装置。 - 【請求項６】 好気性消化槽は液温３０〜７０℃の高温
で有機性汚泥を生物処理する高温好気性消化槽である請
求項１ないし５のいずれかに記載の装置。 - 【請求項７】 液−気エゼクタから吸入される酸素含有
ガス中の酸素濃度が３０〜１００ｖｏｌ％であり、その
酸素含有ガスの供給量が好気性消化槽１ｍ3あたり０．
１〜０．４Ｎｍ3／ｈとなるように制御する請求項４ま
たは５記載の装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002021339A JP3744428B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 汚泥の好気性消化処理装置および方法 |
| US10/352,471 US6942801B2 (en) | 2002-01-30 | 2003-01-28 | Apparatus and process for aerobic digestion of organic sludge |
| DE2003103681 DE10303681A1 (de) | 2002-01-30 | 2003-01-30 | Vorrichtung und Verfahren für die aerobe Digestion von organischem Schlamm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002021339A JP3744428B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 汚泥の好気性消化処理装置および方法 |
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|---|---|
| JP2003220398A true JP2003220398A (ja) | 2003-08-05 |
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|---|---|---|---|
| JP2002021339A Expired - Fee Related JP3744428B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 汚泥の好気性消化処理装置および方法 |
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|---|---|
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| DE (1) | DE10303681A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007196207A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2007196208A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2007275846A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 廃水処理装置及び廃水処理方法 |
| JP2007275847A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2010510063A (ja) * | 2006-11-21 | 2010-04-02 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 高粘性液体を気体と混合するためのシステム及び方法 |
| WO2013000115A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Linde Aktiengesellschaft | Ozone treatment of wastewater |
| CN115159658A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-11 | 湖南利湘环保科技有限公司 | 一种抑制河道水体和底泥恶臭的方法 |
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|---|---|---|---|---|
| GB2417360B (en) * | 2003-05-20 | 2007-03-28 | Kagutech Ltd | Digital backplane |
| US7513999B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-04-07 | Praxair Technology, Inc. | Ozonation of wastewater for reduction of sludge or foam and bulking control |
| US20080078719A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Malcolm Ezekiel Fabiyi | System and method for treating wastewater |
| US7309432B1 (en) * | 2006-09-29 | 2007-12-18 | Praxair Technology, Inc. | System and method for eliminating sludge via ozonation |
| DE102007039644B4 (de) * | 2007-08-20 | 2014-11-13 | Birgit Prädel | Vorrichtung und Verfahren zur Belüftung von flüssigen Medien in Kläranlagen und Reaktoren |
| MD4076C1 (ro) * | 2010-05-10 | 2011-07-31 | Институт Энергетики Академии Наук Молдовы | Metantanc |
| US8715501B2 (en) | 2010-07-13 | 2014-05-06 | Ecologico-Logic, Inc. | Solid waste digestion system |
| US8668187B2 (en) * | 2011-11-22 | 2014-03-11 | Kuwait University | Integrated aeration system |
| US9738549B2 (en) | 2011-12-01 | 2017-08-22 | Praxair Technology, Inc. | Method for sludge ozonation in a wastewater treatment system |
| WO2016185533A1 (ja) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | 三菱電機株式会社 | 水処理システム及び水処理方法 |
| US10712248B2 (en) * | 2018-09-27 | 2020-07-14 | Kuwait University | Apparatus for measuring disentrainment rate of air |
| CN112973662A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-18 | 中节能环保投资发展(江西)有限公司 | 剩余污泥掺杂稀土富集物制备臭氧催化剂的方法及应用 |
| CN113830885B (zh) * | 2021-10-27 | 2023-05-19 | 南京万德斯环保科技股份有限公司 | 一种污水处理生化系统好氧池消泡方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0448920A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-18 | Inax Corp | エゼクタ及び浄化装置 |
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2002
- 2002-01-30 JP JP2002021339A patent/JP3744428B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2003
- 2003-01-28 US US10/352,471 patent/US6942801B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2007196207A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2007196208A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2007275846A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 廃水処理装置及び廃水処理方法 |
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| JP3744428B2 (ja) | 2006-02-08 |
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