JP2004298753A - 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 - Google Patents
固液２相循環法を利用した有機物処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004298753A JP2004298753A JP2003094805A JP2003094805A JP2004298753A JP 2004298753 A JP2004298753 A JP 2004298753A JP 2003094805 A JP2003094805 A JP 2003094805A JP 2003094805 A JP2003094805 A JP 2003094805A JP 2004298753 A JP2004298753 A JP 2004298753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- phase reaction
- liquid
- reaction tank
- substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
【課題】液相反応槽で生成される固体状物質を効率的に固相反応槽に移して有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めた有機物処理方法を提供する。
【解決手段】有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を陸上微生物により分解する固相反応槽１０と水中微生物により分解する液相反応槽２０とを順次通過せしめて処理する。ここで、固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外（洗浄・固液分離部３０）に移して（Ａ）液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する（Ｂ）。洗浄液を液相反応槽に移して液相反応に供する（Ｃ）。次に、液相反応槽２０から生成する固体状物質（汚泥）を含有する液相反応槽内液体を沈殿槽２１から取り出し、洗浄済の固相反応槽内物質を濾過材として液相反応槽内液体を濾過し（Ｆ）、濾液を液相反応槽に移す（Ｇ）。濾過で残留した固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移して（Ｈ）固相反応に供する。
【選択図】 図１
【解決手段】有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を陸上微生物により分解する固相反応槽１０と水中微生物により分解する液相反応槽２０とを順次通過せしめて処理する。ここで、固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外（洗浄・固液分離部３０）に移して（Ａ）液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する（Ｂ）。洗浄液を液相反応槽に移して液相反応に供する（Ｃ）。次に、液相反応槽２０から生成する固体状物質（汚泥）を含有する液相反応槽内液体を沈殿槽２１から取り出し、洗浄済の固相反応槽内物質を濾過材として液相反応槽内液体を濾過し（Ｆ）、濾液を液相反応槽に移す（Ｇ）。濾過で残留した固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移して（Ｈ）固相反応に供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機物、とりわけ有機性廃棄物を処理する有機物処理方法に関し、特に、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用した有機物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機物、とりわけ有機性廃棄物（住宅、病院、ホテル、給食センター等の施設から排出される生ゴミ等の有機物、動物の死骸等の有機物、港湾施設、船舶等に付着する生物等の有機物、水中で分解されない汚泥等の有機物等を含み、以後単に生ゴミ等とも称する。）を微生物を利用して処理する有機物処理方法には、処理の安定性、処理の持続性、臭気の発生などの問題点が指摘されている。
これらの問題点を解消・改善しようとする提案が様々な切り口から多数なされており、代表的なものをいくつか列記する。
【０００３】
特許文献１に記載の有機物処理方法では、生ゴミから蒸発した水分を周囲に排出しないで回収し、液体浄化装置によって浄化する機能と固形有機物を粉砕する機能を有することによって高速分解を可能にしている。また加温機能を強化し、水分調整剤を利用せずに未熟コンポストの排出量を低減する、固形有機物の処理装置を提供している。
【０００４】
特許文献２に記載の有機物処理方法では、固相の処理槽内で生成した悪臭ガスを水で脱臭する機能を備え、その水は同時に固相の処理槽内で陸上微生物の処理によって蓄積した高粘性生成物を洗い流し、処理槽底部をなすパンチングメタルを介し、貯水槽へ溶かした有機物を落下させ、貯水槽で水中微生物によって浄水することによって処理を行う処理装置を提供している。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の有機物処理方法では、廃棄物を処理したときに発生する未熟コンポスト等の残滓（固相有機物分解過程の最後に処理機内に残存し、取出して排出しなければならない蓄積産物を指す。特に従来の生ゴミ処理機では未熟コンポストを指す。）の軽減することを考慮しながらも、処理の持続性の問題を抱えており、結果的に未熟コンポストを排出することになる。つまり有機性廃棄物の処理においては生ゴミ等の有機性廃棄物を消滅させる代わりに未熟コンポスト等の生成物を増量させるという物体の形状を変換したものにすぎなかった。
また特許文献２に記載の有機物処理方法では、未熟コンポストの排出量は低減できる代わりに、逆に水中の微生物によって大量に汚泥が排出される問題を抱えていた。
【０００６】
この点に関して特許文献３に記載の有機物処理方法では、第一の反応槽に投入された生ゴミ、汚泥などの有機性廃棄物が、多孔質微生物処理媒質中に好気性及び嫌気性の微生物が共存することで、これを攪拌しながらばっ気を行えば、好気性微生物によって、好気性微生物が栄養源とする有機性廃棄物が消化さればっ気と攪拌を停止すれば、嫌気性微生物によって、嫌気性微生物が栄養源とする有機性廃棄物が分解され消化することとなり、さらに第二の反応槽以降において同様の処理を行うことによって生ゴミ、汚泥などの有機性廃棄物を消滅する装置を提供している。
【０００７】
この装置は、特許文献１や特許文献２で提供されたと同様の生ゴミ等の処理方法を、設置された反応部の数だけを繰り返すことによって、有機性廃棄物を消滅する装置である。しかし、好気性微生物から嫌気性微生物へ微生物相が変換するまでには時間がかかり、処理分解速度が極めて遅くなる問題があり、また反応部を多段につなげることは装置が大型化して設置に困難性が伴うことが懸念される。
【０００８】
しかし、上記の各有機物処理方法は、陸上微生物と水中微生物を単独もしくは別々の分解処理として利用しているに過ぎなかった。
そこで、陸上微生物と水中微生物の両者を利用して有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることによって生ゴミ等の有機物を低減させることができる有機物処理方法が特許文献４に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１２４５３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３７６８３号公報
【特許文献３】
特開２０００―１８９９３２号公報
【特許文献４】
国際公開第０２／６４２７３号パンフレット
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献４に記載の有機物処理方法では、液相反応槽において生成される固体状物質である汚泥を固相反応槽に移す方法として、二重螺旋構造を有する固液物質循環装置を用いる方法が記載されているが、処理の安定性及び持続性を高めるため、この方法よりもさらに高い効率で固体状物質である汚泥を固相反応槽に移す方法が求められていた。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、液相反応槽において生成される固体状物質を効率的に固相反応槽に移すことができ、有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることができる有機物処理方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の有機物処理方法は、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用して有機物を処理する有機物処理方法であって、前記固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を前記固相反応槽外に移す工程と、前記固相反応槽外に移された前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程と、前記液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液を前記液相反応槽に移す工程と、前記液相反応槽において生成する固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出し、前記液相に溶解する成分を洗浄した前記固相反応槽内物質を濾過材として、前記液相反応槽内液体を濾過する工程と、前記液相反応槽内液体を濾過した濾液を前記液相反応槽に移す工程と、前記固相反応槽内物質上に残留した前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程とを有する。
【００１３】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記固相反応槽外が洗浄部であり、前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程及び前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程を前記洗浄部において行う。
【００１４】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記洗浄部は、前記洗浄部を構成する容器の底面に前記固相反応槽内物質を通過させない程度の開口を有し、前記容器内に固体を残して液体を前記容器外に排出する固液分離機能を有する。
【００１５】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程の後、前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程の前に、前記固相反応槽内物質上に分解処理の対象である新規な有機物を投入する工程とさらに有し、前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程において、前記固相反応槽内物質と前記新規な有機物を濾過材とし、前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程において、前記新規な有機物もともに前記固相反応槽に移す。
【００１６】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記液相反応槽が前記液相反応槽において生成する固体状物質を沈殿させるための沈殿槽を有し、前記固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出す工程においては前記沈殿槽の沈殿部から取り出す。
【００１７】
上記本発明の有機物処理方法は、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用して処理する。
ここで、固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外に移す。次に、固相反応槽外に移された固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄し、液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液を液相反応槽に移す。次に、液相反応槽において生成する固体状物質を含有する液相反応槽内液体を取り出し、液相に溶解する成分を洗浄した固相反応槽内物質を濾過材として、液相反応槽内液体を濾過し、液相反応槽内液体を濾過した濾液を液相反応槽に移す。次に、固相反応槽内物質上に残留した固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の有機物処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本実施形態に係る有機物処理方法を実施するための有機物処理装置の模式構成図である。
図１に示す有機物処理装置は、固相反応槽１０、液相反応槽２０及び洗浄・固液分離部３０を有し、それらの間は物質を循環させる物質循環系により接続されている。
本実施形態に係る有機物処理方法及び有機物処理装置は固液２相循環法を利用している。即ち、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部が、固相反応槽１０と液相反応槽２０とを順次通過して分解処理される。
【００２０】
処理すべき有機物及びその分解生成物を順次通過するとは、順序、回数、速度、期間等を、それぞれ有機性廃棄物の状態や量の多少に応じて適宜好適条件に選択して、固相反応槽と液相反応槽を通過することを言う。この際、処理すべき有機物及びその分解生成物の全体が全て通過することでなく、その一部分であっても目的効果が達せられる条件があれば良い。
【００２１】
固相反応槽１０においては、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部が陸上微生物によって分解される。
ここで、固相反応槽１０内での固相の分解プロセスにおいて、水溶性の高粘性生成物が生成される。高粘性生成物は、処理すべき有機物、分解過程中の有機物、基質、陸上微生物などの固相反応槽１０内の固体の処理物質（以下、固相反応槽内物質との称する）を結びつけるバインダーの役割を果たし、固相反応槽内物質の凝集化を発生させる。凝集化された固相反応槽内物質は固相の分解プロセスが進行しなくなり、分解処理が停止してしまう。
現時点でバインダーの役割を果たす高粘性生成物の成分の特定はされていないが、おそらく腐食質と呼ばれるフルボ酸、フミン酸等の無定型のコロイド状高分子物質群であると推測される。
【００２２】
そこで、矢印Ａで示すように、固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部が固相反応槽外に設けられた洗浄・固液分離部３０に移され、洗浄・固液分離部３０において固相反応槽内物質が洗浄液により洗浄される。これにより、上記の高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分は洗浄液に溶解して洗浄除去される。
洗浄液としては、矢印Ｂに示すように、液相反応槽２０から取り出された液体、あるいは水道水などを適宜用いることができる。
【００２３】
洗浄・固液分離部３０は、これを構成する容器の底面が例えばパンチングメタルなどからなり、固相反応槽内物質を通過させない程度の微小な開口を有している。従って、容器内に固体の物質を残して容器外に液体を排出する固液分離機能を有し、固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液と、容器内に残留する固体の固相反応槽内物質に分離する。
洗浄・固液分離部３０において液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液は、矢印Ｃに示すように、液相反応槽２０に移される。
【００２４】
液相反応槽２０においては、液相において、固相反応槽内物質から洗浄された高粘性生成物を含む処理すべき液体状の有機物及びその分解生成物が水中微生物によって分解され、最終的には浄水されて有機物処理装置の外部へと排出される。
ここで、水中微生物を用いた活性汚泥法により有機物が分解されるので、処理が進むにつれて微生物及びその死骸が蓄積し、汚泥と呼ばれる固体状物質が生成される。生成された固体状物質は液相反応槽２０では分解されず、液相反応槽２０中に蓄積してしまう。
【００２５】
液相反応槽２０には、その一部として沈殿槽２１が設けられており、矢印Ｄで示すように、例えば液相反応槽２０からオーバーフローした液体が沈殿槽２１へと移され、あるいは他の構成により液相反応槽２０内の液体の一部が沈殿槽２１へと移される。沈殿槽２１内において、固体状物質は沈殿槽２１の底部に沈殿して沈殿部２１ａを形成する。
【００２６】
上記の沈殿槽２１に沈殿した固体状物質は、陸上微生物による固相反応によって分解可能である。
固体状物質を固相反応槽１０に移して固相反応によって分解するために、本実施形態においては、矢印Ｆで示すように、沈殿槽２１の沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、洗浄・固液分離部３０へと送られる。このとき、沈殿槽２１の沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体の一部は、余剰汚泥として液相反応槽２０に戻される。
洗浄・固液分離部３０においては、上述のように液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄した固相反応槽内物質が洗浄・固液分離部３０の容器内に残存しており、これを濾過材として固体状物質を含有する液相反応槽内液体が濾過される。固体状物質は濾過材となった固相反応槽内物質上に残留する一方で、液相反応槽内液体を濾過した濾液は洗浄・固液分離部３０の容器から排出され、矢印Ｇで示すように、液相反応槽２０に再び移される。
【００２７】
濾過により洗浄・固液分離部３０内の固相反応槽内物質上に残留した固体状物質は、矢印Ｈに示すように、固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移され、固相反応による分解に供せられる。
【００２８】
上記のようにして、固相反応槽内物質を洗浄して高粘性生成物を含む液相に溶解する成分を液相反応槽に移して水中微生物による液相反応により分解し、また液相反応槽内に生成する固体状物質（汚泥）を固相反応槽に移して陸上微生物による固相反応により分解することにより、固相反応槽内では凝集化による分解停止が防止でき、また、液相反応槽内で蓄積する一方の固体状物質を分解することができ、有機物処置装置全体として安定かつ持続性の高い処理と飛躍的な有機性廃棄物の減量化を達成する。
【００２９】
ここで、上記のように、洗浄・固液分離部３０において、固相反応槽内物質を濾過材として固体状物質２１ａを含有する液相反応槽内液体を濾過することにより、液相反応槽内液体から固体状物質２１ａを効率的に取り出すことができ、固相反応槽内物質を固相反応槽１０に移すことによって容易に固体状物質２１ａをも固相反応槽１０へと移し、固相反応に供することが可能となる。
【００３０】
上記の有機物処置装置において、沈殿槽２１における固体状物質を沈殿させた上澄みは、そのまま、あるいは必要に応じて化学的処理などがなされて、矢印Ｉで示すように、浄水として有機物処理装置の外部に排出される。
【００３１】
本実施形態における有機物処理装置を用いた有機物処理方法では、多くの場合、処理すべき有機物は累積的である。つまり処理分解が終わった後に新たに次の有機物を追加するのではなく、処理分解が完了する以前に、次々と新たな有機物が追加累積される。
例えば、固相反応槽において処理されている固相反応槽内物質の一部または全部を洗浄・固液分離部に移して高粘性生成物を洗浄除去した後、矢印Ｅに示すように、固相反応槽内物質上に分解処理の対象である新規な有機物を投入することができる。
この場合、固相反応槽内物質を濾過材として液相反応槽内液体を濾過するときには、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾過材として濾過し、濾過された固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移すときに、この新規な有機物もともに固相反応槽に移し、固相反応に供する。
【００３２】
尚、上記の固相反応槽内物質とは、処理すべく投入された有機物及びその分解生成物、水分調整剤として始めに投入されている基質、陸上微生物、高粘性生成物、水分、液相反応槽から運ばれた汚泥等、固相反応槽の内部で攪拌されている全ての物質をさすものとする。
【００３３】
上記の有機物処置装置において、固相反応槽１０、液相反応槽２０及び洗浄・固液分離部３０の間で物質を循環させる物質循環系の構成は特に限定はなく、上記に示すように物質を送る構成となっていればよい。
上記の有機物処置装置は、必要に応じて除湿部や脱臭部が設けられており、上記の固相反応槽１０、液相反応槽２０、洗浄・固液分離部３０及びそれらを接続する物質循環系に接続されている。これら除湿部による除湿条件や脱臭部の構成などについて、例えば国際公開第０２／６４２７３号パンフレットに記載の方法や構成を用いることができる。
さらに、固相反応槽１０や液相反応槽２０などにおける温度、湿度、ｐＨなどの管理条件についても、国際公開第０２／６４２７３号パンフレットに記載の方法や構成を用いることができる。
【００３４】
上記の有機物処置装置を用いた有機物処理方法について、洗浄・固液分離部での工程に着目して、図面を参照して説明する。
【００３５】
まず、不図示の固相反応槽において、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を陸上微生物によって分解する。このとき、固相反応槽内物質を凝集化させる要因となる高粘性生成物が生成される。
そこで、図２（Ａ）に示すように、固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外である洗浄・固液分離部を構成する容器３１に移す。容器３１は、底面に固相反応槽内物質を通過させない程度の微小な開口３１ａを有し、容器内に固体を残して液体を容器外に排出する固液分離機能を有する。移された固相反応槽内物質３２には、高粘性生成物３２ａが付着している。
【００３６】
次に、図２（Ｂ）に示すように、液相反応槽から取り出された液体あるいは水道水などの洗浄液３３により、容器３１内の固相反応槽内物質３２を洗浄する。高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分が洗浄液に溶解して洗浄除去される。
【００３７】
洗浄済の洗浄液３４を容器３１の微小な開口３１ａから排出し、不図示の液相反応槽へと移し、高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を液相反応による分解に供する。
液相反応槽においては、処理すべき有機物及びその分解生成物が水中微生物によって分解され、処理が進むにつれて液相反応槽に設けられた不図示の沈殿槽の底部に固体状物質（汚泥）が蓄積する。
【００３８】
次に、図３（Ａ）に示すように、洗浄済の固相反応槽内物質３２上に分解処理の対象である新規な有機物３５を投入する。
【００３９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、不図示の沈殿槽の底部から固体状物質３７を含有する液相反応槽内液体３６を取り出し、固相反応槽内物質３２と新規な有機物３５を濾材として濾過する。
液相反応槽内液体３６に含有されていた固体状物質３７は固相反応槽内物質３２と新規な有機物３５上に残留する。一方、濾液３８を容器３１の微小な開口３１ａから排出させ、不図示の液相反応槽へと移す。
【００４０】
次に、容器３１内に残存する固体状物質３７、固相反応槽内物質３２及び新規な有機物３５を、ともに不図示の固相反応槽へと移し、固相反応による分解に供する。
【００４１】
上記のようにして、固相反応槽内に生成される高粘性生成物を液相反応槽内に移し、液相反応槽内に生成される固体状物質を固相反応槽内に移し、それぞれで分解処理に供することで、有機物処置装置全体として安定かつ持続性の高い処理と飛躍的な有機性廃棄物の減量化を達成する。
【００４２】
（実施例１）
図４は本実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
本実施例に係る有機物処理装置とそれを用いた有機物処理方法について説明する。
図４に示すように、洗浄・固液分離部３０は、第１カラム３１ｂ、連絡部３１ｃ、第２カラム３１ｄから構成されている。第１カラム３１ｂの底面と第２カラム３１ｄの底面には、微小な開口３１ａが設けられている。洗浄・固液分離部３０外の固相反応槽１０、液相反応槽２０などの構成は上記の実施形態に記載の構成と同様である。
【００４３】
本実施例に係る有機物処理装置において、固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部が取り出されて、矢印Ａで示すように、第１カラム３１ｂに投入され、以後、矢印ＤＲの方向に進んでいく。
第１カラム３１ｂにおいて、矢印Ｂに示すように液相反応槽２０から取り出された液体などの洗浄液により、高粘性生成物などの洗浄がなされる。洗浄済の洗浄液は、開口３１ａから矢印Ｃに示すように液相反応槽２０に移される。
第１カラム３１ｂにおいて、矢印ＡＲ１は洗浄する物質の濃度の高（ＨＩ）低（ＬＯ）を示している。
【００４４】
第１カラム３１ｂで洗浄された固相反応槽内物質は、連絡部３１ｃを進み、第２カラム３１ｄへと到達する。
第２カラム３１ｄでは、矢印Ｅで示すように、必要に応じて第２カラム３１ｄの上方から処理すべき新規な有機物の投入がなされる。また、沈殿槽２１の底部に沈殿した沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、矢印Ｆで示すように、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾材として濾過される。固体状物質は固相反応槽内物質と新規な有機物上に残留する。
第２カラム３１ｄにおいて、矢印ＡＲ２は処理する有機物の濃度の高（ＨＩ）低（ＬＯ）を示している。
このときの濾液は、矢印Ｇに示すように開口３１ａから液相反応槽２０に移される。
さらに、矢印Ｈで示すように、第２カラム３１ｄから固体状物質は固相反応槽内物質及び新規な有機物とともに固相反応槽１０に移され、固相反応に供せられる。
【００４５】
上記の本実施例に係る有機物処理装置により、固相反応槽内で生成する高粘性生成物を液相反応槽へと除去しながら、固相反応槽内物質及び必要に応じて投入される新規な有機物を濾材として、液相反応槽で生成される固体状物質を濾過し、効率的に取り出して固相反応槽へと移すことができる。
【００４６】
（実施例２）
図５は本実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
本実施例に係る有機物処理装置とそれを用いた有機物処理方法について説明する。
図５に示すように、洗浄・固液分離部３０は、外壁容器３１ｅと内壁容器３１ｆから構成され、内壁容器３１ｆには投入口３１ｇが設けられている。外壁容器３１ｅ底面には微小な開口３１ａが形成されている。
外壁容器３１ｅと内壁容器３１ｆを組み立てたときの外壁と内壁の間隙が、処理すべき有機物の進行路となり、実施例１と同様の第１カラム３１ｂ、連絡部３１ｃ、第２カラム３１ｄとなる。
洗浄・固液分離部３０外の固相反応槽１０、液相反応槽２０などの構成は上記の実施形態に記載の構成と同様である。
【００４７】
第１カラム３１ｂにおいては、矢印Ａに示すように固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の投入がなされ、矢印Ｂに示すように液相反応槽２０から取り出された液体などの洗浄液により、高粘性生成物などの洗浄がなされる。洗浄済の洗浄液は、開口３１ａから矢印Ｃに示すように液相反応槽２０に移される。
第１カラム３１ｂで洗浄された固相反応槽内物質は連絡部３１ｃへと進み、矢印Ｅに示すように内壁容器３１ｆに設けられた投入口３１ｇから処理すべき新規な有機物の投入がなされる。さらに、沈殿槽２１の底部に沈殿した沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、矢印Ｆで示すように、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾材として濾過される。固体状物質は固相反応槽内物質と新規な有機物上に残留し、濾液は矢印Ｇに示すように開口３１ａから液相反応槽２０に移される。
さらに、固相反応槽内物質及び新規な有機物は濾過で取り出された固体状物質とともに第２カラム３１ｄへと進み、矢印Ｈで示すように固相反応槽１０に移され、固相反応に供せられる。
【００４８】
上記の本実施例に係る有機物処理装置により、固相反応槽内で生成する高粘性生成物を液相反応槽へと除去しながら、固相反応槽内物質及び必要に応じて投入される新規な有機物を濾材として、液相反応槽で生成される固体状物質を濾過し、効率的に取り出して固相反応槽へと移すことができる。
【００４９】
このように、本実施形態に係る有機物処理方法によれば、有機性廃棄物の処理にあたり、大量の未熟コンポストを排出していた従来技術と比較し、残滓量を極めて低減することが可能となる。
また、従来技術では極めて不安定であった微生物を用いた有機物処置を実用レベルに安定化したことが本発明の重要な効果といえる。
さらに、悪臭や人体に悪影響を及ぼす病原菌や化学物質を生成することはなく、極めて安全な処理である。
さらに、社会的効果として、ディスポーザーを利用して生ゴミを家庭外に排出することができる為、従来のわずらわしい作業から開放される。
本発明による処理方法は根本的に有機物を無機化することができるため、そこから排水された水からは汚泥が発生することはない。
【００５０】
なお、本発明による有機物処理は、個々の一般家庭ではディスポーザーを利用し、生ゴミに代表される有機物を家庭外に排出し、その後、本発明による処理方法と設備によって数百戸単位で集積され、連続的に処理を行うという利便性の高い利用形態をとることができる。
【００５１】
本発明の有機物処理方法は「水のよごれや生ゴミという有機物」を「汚泥という他の有機物」に変換するわけでは無く、「無機化」することに着眼点を置いている。すなわち、微生物が分解増殖する過程における無機化反応を液固両相の微生物を用いて最大限に行うことが本発明の処理原理である。そのため、本発明の有機物処理方法により分解され、無機化した物質は地球の物質循環にそのまま流れることとなり、川、海、大気へと地球の生態系にとって無害な形で放出され循環する。
日本における汚泥の発生量は、生ゴミの量の比ではなく、全有機性廃棄物の大部分を占めており、本発明の将来的展望としては、これら汚泥問題を解決することもが挙げられる。
【００５２】
なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変を加えてよい。また、任意好適な種々の対象物を処理対象としてよい。
たとえば、本発明の有機物処理方法は、汚泥の処理などに適用することができる。従来の活性汚泥法による有機物の処理は、水の汚れを汚泥（微生物の死骸）という他の有機物に変換しているに過ぎない。そのため、大量の汚泥が発生し蓄積する問題が生じている。現在この汚泥の処理には莫大な処理費がかかっており、この側面からも生ゴミから汚泥を出さないという本発明による処理方法のコンセプトは重要である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の有機物処理方法によれば、液相反応槽において生成される固体状物質を効率的に固相反応槽に移すことができ、有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る有機物処理方法を実施するための有機物処理装置の模式構成図である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施形態に係る有機物処理方法の工程を示す模式図である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施形態に係る有機物処理方法の工程を示す模式図である。
【図４】図４は第１実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
【図５】図５は第２実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
【符号の説明】
１０…固相反応槽 ２０…液相反応槽
２１…沈殿槽 ２１ａ…沈殿部
３０…洗浄・固液分離部 ３１…容器
３１ａ…開口 ３１ｂ…第１カラム
３１ｃ…連絡部 ３１ｄ…第２カラム
３１ｅ…外壁容器 ３１ｆ…内壁容器
３１ｇ…投入口
３２…固相反応槽内物質 ３２ａ…高粘性生成物
３３…洗浄液 ３４…洗浄済の洗浄液
３５…新規な有機物 ３６…液相反応槽内液体
３７…固体状物質（汚泥） ３８…濾液
【発明の属する技術分野】
本発明は有機物、とりわけ有機性廃棄物を処理する有機物処理方法に関し、特に、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用した有機物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機物、とりわけ有機性廃棄物（住宅、病院、ホテル、給食センター等の施設から排出される生ゴミ等の有機物、動物の死骸等の有機物、港湾施設、船舶等に付着する生物等の有機物、水中で分解されない汚泥等の有機物等を含み、以後単に生ゴミ等とも称する。）を微生物を利用して処理する有機物処理方法には、処理の安定性、処理の持続性、臭気の発生などの問題点が指摘されている。
これらの問題点を解消・改善しようとする提案が様々な切り口から多数なされており、代表的なものをいくつか列記する。
【０００３】
特許文献１に記載の有機物処理方法では、生ゴミから蒸発した水分を周囲に排出しないで回収し、液体浄化装置によって浄化する機能と固形有機物を粉砕する機能を有することによって高速分解を可能にしている。また加温機能を強化し、水分調整剤を利用せずに未熟コンポストの排出量を低減する、固形有機物の処理装置を提供している。
【０００４】
特許文献２に記載の有機物処理方法では、固相の処理槽内で生成した悪臭ガスを水で脱臭する機能を備え、その水は同時に固相の処理槽内で陸上微生物の処理によって蓄積した高粘性生成物を洗い流し、処理槽底部をなすパンチングメタルを介し、貯水槽へ溶かした有機物を落下させ、貯水槽で水中微生物によって浄水することによって処理を行う処理装置を提供している。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の有機物処理方法では、廃棄物を処理したときに発生する未熟コンポスト等の残滓（固相有機物分解過程の最後に処理機内に残存し、取出して排出しなければならない蓄積産物を指す。特に従来の生ゴミ処理機では未熟コンポストを指す。）の軽減することを考慮しながらも、処理の持続性の問題を抱えており、結果的に未熟コンポストを排出することになる。つまり有機性廃棄物の処理においては生ゴミ等の有機性廃棄物を消滅させる代わりに未熟コンポスト等の生成物を増量させるという物体の形状を変換したものにすぎなかった。
また特許文献２に記載の有機物処理方法では、未熟コンポストの排出量は低減できる代わりに、逆に水中の微生物によって大量に汚泥が排出される問題を抱えていた。
【０００６】
この点に関して特許文献３に記載の有機物処理方法では、第一の反応槽に投入された生ゴミ、汚泥などの有機性廃棄物が、多孔質微生物処理媒質中に好気性及び嫌気性の微生物が共存することで、これを攪拌しながらばっ気を行えば、好気性微生物によって、好気性微生物が栄養源とする有機性廃棄物が消化さればっ気と攪拌を停止すれば、嫌気性微生物によって、嫌気性微生物が栄養源とする有機性廃棄物が分解され消化することとなり、さらに第二の反応槽以降において同様の処理を行うことによって生ゴミ、汚泥などの有機性廃棄物を消滅する装置を提供している。
【０００７】
この装置は、特許文献１や特許文献２で提供されたと同様の生ゴミ等の処理方法を、設置された反応部の数だけを繰り返すことによって、有機性廃棄物を消滅する装置である。しかし、好気性微生物から嫌気性微生物へ微生物相が変換するまでには時間がかかり、処理分解速度が極めて遅くなる問題があり、また反応部を多段につなげることは装置が大型化して設置に困難性が伴うことが懸念される。
【０００８】
しかし、上記の各有機物処理方法は、陸上微生物と水中微生物を単独もしくは別々の分解処理として利用しているに過ぎなかった。
そこで、陸上微生物と水中微生物の両者を利用して有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることによって生ゴミ等の有機物を低減させることができる有機物処理方法が特許文献４に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１２４５３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３７６８３号公報
【特許文献３】
特開２０００―１８９９３２号公報
【特許文献４】
国際公開第０２／６４２７３号パンフレット
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献４に記載の有機物処理方法では、液相反応槽において生成される固体状物質である汚泥を固相反応槽に移す方法として、二重螺旋構造を有する固液物質循環装置を用いる方法が記載されているが、処理の安定性及び持続性を高めるため、この方法よりもさらに高い効率で固体状物質である汚泥を固相反応槽に移す方法が求められていた。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、液相反応槽において生成される固体状物質を効率的に固相反応槽に移すことができ、有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることができる有機物処理方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の有機物処理方法は、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用して有機物を処理する有機物処理方法であって、前記固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を前記固相反応槽外に移す工程と、前記固相反応槽外に移された前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程と、前記液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液を前記液相反応槽に移す工程と、前記液相反応槽において生成する固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出し、前記液相に溶解する成分を洗浄した前記固相反応槽内物質を濾過材として、前記液相反応槽内液体を濾過する工程と、前記液相反応槽内液体を濾過した濾液を前記液相反応槽に移す工程と、前記固相反応槽内物質上に残留した前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程とを有する。
【００１３】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記固相反応槽外が洗浄部であり、前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程及び前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程を前記洗浄部において行う。
【００１４】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記洗浄部は、前記洗浄部を構成する容器の底面に前記固相反応槽内物質を通過させない程度の開口を有し、前記容器内に固体を残して液体を前記容器外に排出する固液分離機能を有する。
【００１５】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程の後、前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程の前に、前記固相反応槽内物質上に分解処理の対象である新規な有機物を投入する工程とさらに有し、前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程において、前記固相反応槽内物質と前記新規な有機物を濾過材とし、前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程において、前記新規な有機物もともに前記固相反応槽に移す。
【００１６】
上記本発明の有機物処理方法は、好適には、前記液相反応槽が前記液相反応槽において生成する固体状物質を沈殿させるための沈殿槽を有し、前記固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出す工程においては前記沈殿槽の沈殿部から取り出す。
【００１７】
上記本発明の有機物処理方法は、有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用して処理する。
ここで、固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外に移す。次に、固相反応槽外に移された固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄し、液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液を液相反応槽に移す。次に、液相反応槽において生成する固体状物質を含有する液相反応槽内液体を取り出し、液相に溶解する成分を洗浄した固相反応槽内物質を濾過材として、液相反応槽内液体を濾過し、液相反応槽内液体を濾過した濾液を液相反応槽に移す。次に、固相反応槽内物質上に残留した固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の有機物処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本実施形態に係る有機物処理方法を実施するための有機物処理装置の模式構成図である。
図１に示す有機物処理装置は、固相反応槽１０、液相反応槽２０及び洗浄・固液分離部３０を有し、それらの間は物質を循環させる物質循環系により接続されている。
本実施形態に係る有機物処理方法及び有機物処理装置は固液２相循環法を利用している。即ち、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部が、固相反応槽１０と液相反応槽２０とを順次通過して分解処理される。
【００２０】
処理すべき有機物及びその分解生成物を順次通過するとは、順序、回数、速度、期間等を、それぞれ有機性廃棄物の状態や量の多少に応じて適宜好適条件に選択して、固相反応槽と液相反応槽を通過することを言う。この際、処理すべき有機物及びその分解生成物の全体が全て通過することでなく、その一部分であっても目的効果が達せられる条件があれば良い。
【００２１】
固相反応槽１０においては、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部が陸上微生物によって分解される。
ここで、固相反応槽１０内での固相の分解プロセスにおいて、水溶性の高粘性生成物が生成される。高粘性生成物は、処理すべき有機物、分解過程中の有機物、基質、陸上微生物などの固相反応槽１０内の固体の処理物質（以下、固相反応槽内物質との称する）を結びつけるバインダーの役割を果たし、固相反応槽内物質の凝集化を発生させる。凝集化された固相反応槽内物質は固相の分解プロセスが進行しなくなり、分解処理が停止してしまう。
現時点でバインダーの役割を果たす高粘性生成物の成分の特定はされていないが、おそらく腐食質と呼ばれるフルボ酸、フミン酸等の無定型のコロイド状高分子物質群であると推測される。
【００２２】
そこで、矢印Ａで示すように、固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部が固相反応槽外に設けられた洗浄・固液分離部３０に移され、洗浄・固液分離部３０において固相反応槽内物質が洗浄液により洗浄される。これにより、上記の高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分は洗浄液に溶解して洗浄除去される。
洗浄液としては、矢印Ｂに示すように、液相反応槽２０から取り出された液体、あるいは水道水などを適宜用いることができる。
【００２３】
洗浄・固液分離部３０は、これを構成する容器の底面が例えばパンチングメタルなどからなり、固相反応槽内物質を通過させない程度の微小な開口を有している。従って、容器内に固体の物質を残して容器外に液体を排出する固液分離機能を有し、固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液と、容器内に残留する固体の固相反応槽内物質に分離する。
洗浄・固液分離部３０において液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液は、矢印Ｃに示すように、液相反応槽２０に移される。
【００２４】
液相反応槽２０においては、液相において、固相反応槽内物質から洗浄された高粘性生成物を含む処理すべき液体状の有機物及びその分解生成物が水中微生物によって分解され、最終的には浄水されて有機物処理装置の外部へと排出される。
ここで、水中微生物を用いた活性汚泥法により有機物が分解されるので、処理が進むにつれて微生物及びその死骸が蓄積し、汚泥と呼ばれる固体状物質が生成される。生成された固体状物質は液相反応槽２０では分解されず、液相反応槽２０中に蓄積してしまう。
【００２５】
液相反応槽２０には、その一部として沈殿槽２１が設けられており、矢印Ｄで示すように、例えば液相反応槽２０からオーバーフローした液体が沈殿槽２１へと移され、あるいは他の構成により液相反応槽２０内の液体の一部が沈殿槽２１へと移される。沈殿槽２１内において、固体状物質は沈殿槽２１の底部に沈殿して沈殿部２１ａを形成する。
【００２６】
上記の沈殿槽２１に沈殿した固体状物質は、陸上微生物による固相反応によって分解可能である。
固体状物質を固相反応槽１０に移して固相反応によって分解するために、本実施形態においては、矢印Ｆで示すように、沈殿槽２１の沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、洗浄・固液分離部３０へと送られる。このとき、沈殿槽２１の沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体の一部は、余剰汚泥として液相反応槽２０に戻される。
洗浄・固液分離部３０においては、上述のように液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄した固相反応槽内物質が洗浄・固液分離部３０の容器内に残存しており、これを濾過材として固体状物質を含有する液相反応槽内液体が濾過される。固体状物質は濾過材となった固相反応槽内物質上に残留する一方で、液相反応槽内液体を濾過した濾液は洗浄・固液分離部３０の容器から排出され、矢印Ｇで示すように、液相反応槽２０に再び移される。
【００２７】
濾過により洗浄・固液分離部３０内の固相反応槽内物質上に残留した固体状物質は、矢印Ｈに示すように、固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移され、固相反応による分解に供せられる。
【００２８】
上記のようにして、固相反応槽内物質を洗浄して高粘性生成物を含む液相に溶解する成分を液相反応槽に移して水中微生物による液相反応により分解し、また液相反応槽内に生成する固体状物質（汚泥）を固相反応槽に移して陸上微生物による固相反応により分解することにより、固相反応槽内では凝集化による分解停止が防止でき、また、液相反応槽内で蓄積する一方の固体状物質を分解することができ、有機物処置装置全体として安定かつ持続性の高い処理と飛躍的な有機性廃棄物の減量化を達成する。
【００２９】
ここで、上記のように、洗浄・固液分離部３０において、固相反応槽内物質を濾過材として固体状物質２１ａを含有する液相反応槽内液体を濾過することにより、液相反応槽内液体から固体状物質２１ａを効率的に取り出すことができ、固相反応槽内物質を固相反応槽１０に移すことによって容易に固体状物質２１ａをも固相反応槽１０へと移し、固相反応に供することが可能となる。
【００３０】
上記の有機物処置装置において、沈殿槽２１における固体状物質を沈殿させた上澄みは、そのまま、あるいは必要に応じて化学的処理などがなされて、矢印Ｉで示すように、浄水として有機物処理装置の外部に排出される。
【００３１】
本実施形態における有機物処理装置を用いた有機物処理方法では、多くの場合、処理すべき有機物は累積的である。つまり処理分解が終わった後に新たに次の有機物を追加するのではなく、処理分解が完了する以前に、次々と新たな有機物が追加累積される。
例えば、固相反応槽において処理されている固相反応槽内物質の一部または全部を洗浄・固液分離部に移して高粘性生成物を洗浄除去した後、矢印Ｅに示すように、固相反応槽内物質上に分解処理の対象である新規な有機物を投入することができる。
この場合、固相反応槽内物質を濾過材として液相反応槽内液体を濾過するときには、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾過材として濾過し、濾過された固体状物質を固相反応槽内物質とともに固相反応槽に移すときに、この新規な有機物もともに固相反応槽に移し、固相反応に供する。
【００３２】
尚、上記の固相反応槽内物質とは、処理すべく投入された有機物及びその分解生成物、水分調整剤として始めに投入されている基質、陸上微生物、高粘性生成物、水分、液相反応槽から運ばれた汚泥等、固相反応槽の内部で攪拌されている全ての物質をさすものとする。
【００３３】
上記の有機物処置装置において、固相反応槽１０、液相反応槽２０及び洗浄・固液分離部３０の間で物質を循環させる物質循環系の構成は特に限定はなく、上記に示すように物質を送る構成となっていればよい。
上記の有機物処置装置は、必要に応じて除湿部や脱臭部が設けられており、上記の固相反応槽１０、液相反応槽２０、洗浄・固液分離部３０及びそれらを接続する物質循環系に接続されている。これら除湿部による除湿条件や脱臭部の構成などについて、例えば国際公開第０２／６４２７３号パンフレットに記載の方法や構成を用いることができる。
さらに、固相反応槽１０や液相反応槽２０などにおける温度、湿度、ｐＨなどの管理条件についても、国際公開第０２／６４２７３号パンフレットに記載の方法や構成を用いることができる。
【００３４】
上記の有機物処置装置を用いた有機物処理方法について、洗浄・固液分離部での工程に着目して、図面を参照して説明する。
【００３５】
まず、不図示の固相反応槽において、処理すべき有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を陸上微生物によって分解する。このとき、固相反応槽内物質を凝集化させる要因となる高粘性生成物が生成される。
そこで、図２（Ａ）に示すように、固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を固相反応槽外である洗浄・固液分離部を構成する容器３１に移す。容器３１は、底面に固相反応槽内物質を通過させない程度の微小な開口３１ａを有し、容器内に固体を残して液体を容器外に排出する固液分離機能を有する。移された固相反応槽内物質３２には、高粘性生成物３２ａが付着している。
【００３６】
次に、図２（Ｂ）に示すように、液相反応槽から取り出された液体あるいは水道水などの洗浄液３３により、容器３１内の固相反応槽内物質３２を洗浄する。高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分が洗浄液に溶解して洗浄除去される。
【００３７】
洗浄済の洗浄液３４を容器３１の微小な開口３１ａから排出し、不図示の液相反応槽へと移し、高粘性生成物を含む固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を液相反応による分解に供する。
液相反応槽においては、処理すべき有機物及びその分解生成物が水中微生物によって分解され、処理が進むにつれて液相反応槽に設けられた不図示の沈殿槽の底部に固体状物質（汚泥）が蓄積する。
【００３８】
次に、図３（Ａ）に示すように、洗浄済の固相反応槽内物質３２上に分解処理の対象である新規な有機物３５を投入する。
【００３９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、不図示の沈殿槽の底部から固体状物質３７を含有する液相反応槽内液体３６を取り出し、固相反応槽内物質３２と新規な有機物３５を濾材として濾過する。
液相反応槽内液体３６に含有されていた固体状物質３７は固相反応槽内物質３２と新規な有機物３５上に残留する。一方、濾液３８を容器３１の微小な開口３１ａから排出させ、不図示の液相反応槽へと移す。
【００４０】
次に、容器３１内に残存する固体状物質３７、固相反応槽内物質３２及び新規な有機物３５を、ともに不図示の固相反応槽へと移し、固相反応による分解に供する。
【００４１】
上記のようにして、固相反応槽内に生成される高粘性生成物を液相反応槽内に移し、液相反応槽内に生成される固体状物質を固相反応槽内に移し、それぞれで分解処理に供することで、有機物処置装置全体として安定かつ持続性の高い処理と飛躍的な有機性廃棄物の減量化を達成する。
【００４２】
（実施例１）
図４は本実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
本実施例に係る有機物処理装置とそれを用いた有機物処理方法について説明する。
図４に示すように、洗浄・固液分離部３０は、第１カラム３１ｂ、連絡部３１ｃ、第２カラム３１ｄから構成されている。第１カラム３１ｂの底面と第２カラム３１ｄの底面には、微小な開口３１ａが設けられている。洗浄・固液分離部３０外の固相反応槽１０、液相反応槽２０などの構成は上記の実施形態に記載の構成と同様である。
【００４３】
本実施例に係る有機物処理装置において、固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部が取り出されて、矢印Ａで示すように、第１カラム３１ｂに投入され、以後、矢印ＤＲの方向に進んでいく。
第１カラム３１ｂにおいて、矢印Ｂに示すように液相反応槽２０から取り出された液体などの洗浄液により、高粘性生成物などの洗浄がなされる。洗浄済の洗浄液は、開口３１ａから矢印Ｃに示すように液相反応槽２０に移される。
第１カラム３１ｂにおいて、矢印ＡＲ１は洗浄する物質の濃度の高（ＨＩ）低（ＬＯ）を示している。
【００４４】
第１カラム３１ｂで洗浄された固相反応槽内物質は、連絡部３１ｃを進み、第２カラム３１ｄへと到達する。
第２カラム３１ｄでは、矢印Ｅで示すように、必要に応じて第２カラム３１ｄの上方から処理すべき新規な有機物の投入がなされる。また、沈殿槽２１の底部に沈殿した沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、矢印Ｆで示すように、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾材として濾過される。固体状物質は固相反応槽内物質と新規な有機物上に残留する。
第２カラム３１ｄにおいて、矢印ＡＲ２は処理する有機物の濃度の高（ＨＩ）低（ＬＯ）を示している。
このときの濾液は、矢印Ｇに示すように開口３１ａから液相反応槽２０に移される。
さらに、矢印Ｈで示すように、第２カラム３１ｄから固体状物質は固相反応槽内物質及び新規な有機物とともに固相反応槽１０に移され、固相反応に供せられる。
【００４５】
上記の本実施例に係る有機物処理装置により、固相反応槽内で生成する高粘性生成物を液相反応槽へと除去しながら、固相反応槽内物質及び必要に応じて投入される新規な有機物を濾材として、液相反応槽で生成される固体状物質を濾過し、効率的に取り出して固相反応槽へと移すことができる。
【００４６】
（実施例２）
図５は本実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
本実施例に係る有機物処理装置とそれを用いた有機物処理方法について説明する。
図５に示すように、洗浄・固液分離部３０は、外壁容器３１ｅと内壁容器３１ｆから構成され、内壁容器３１ｆには投入口３１ｇが設けられている。外壁容器３１ｅ底面には微小な開口３１ａが形成されている。
外壁容器３１ｅと内壁容器３１ｆを組み立てたときの外壁と内壁の間隙が、処理すべき有機物の進行路となり、実施例１と同様の第１カラム３１ｂ、連絡部３１ｃ、第２カラム３１ｄとなる。
洗浄・固液分離部３０外の固相反応槽１０、液相反応槽２０などの構成は上記の実施形態に記載の構成と同様である。
【００４７】
第１カラム３１ｂにおいては、矢印Ａに示すように固相反応槽１０にて処理されている固相反応槽内物質の投入がなされ、矢印Ｂに示すように液相反応槽２０から取り出された液体などの洗浄液により、高粘性生成物などの洗浄がなされる。洗浄済の洗浄液は、開口３１ａから矢印Ｃに示すように液相反応槽２０に移される。
第１カラム３１ｂで洗浄された固相反応槽内物質は連絡部３１ｃへと進み、矢印Ｅに示すように内壁容器３１ｆに設けられた投入口３１ｇから処理すべき新規な有機物の投入がなされる。さらに、沈殿槽２１の底部に沈殿した沈殿部２１ａから固体状物質を含有する液相反応槽内液体が取り出され、矢印Ｆで示すように、固相反応槽内物質と新規な有機物を濾材として濾過される。固体状物質は固相反応槽内物質と新規な有機物上に残留し、濾液は矢印Ｇに示すように開口３１ａから液相反応槽２０に移される。
さらに、固相反応槽内物質及び新規な有機物は濾過で取り出された固体状物質とともに第２カラム３１ｄへと進み、矢印Ｈで示すように固相反応槽１０に移され、固相反応に供せられる。
【００４８】
上記の本実施例に係る有機物処理装置により、固相反応槽内で生成する高粘性生成物を液相反応槽へと除去しながら、固相反応槽内物質及び必要に応じて投入される新規な有機物を濾材として、液相反応槽で生成される固体状物質を濾過し、効率的に取り出して固相反応槽へと移すことができる。
【００４９】
このように、本実施形態に係る有機物処理方法によれば、有機性廃棄物の処理にあたり、大量の未熟コンポストを排出していた従来技術と比較し、残滓量を極めて低減することが可能となる。
また、従来技術では極めて不安定であった微生物を用いた有機物処置を実用レベルに安定化したことが本発明の重要な効果といえる。
さらに、悪臭や人体に悪影響を及ぼす病原菌や化学物質を生成することはなく、極めて安全な処理である。
さらに、社会的効果として、ディスポーザーを利用して生ゴミを家庭外に排出することができる為、従来のわずらわしい作業から開放される。
本発明による処理方法は根本的に有機物を無機化することができるため、そこから排水された水からは汚泥が発生することはない。
【００５０】
なお、本発明による有機物処理は、個々の一般家庭ではディスポーザーを利用し、生ゴミに代表される有機物を家庭外に排出し、その後、本発明による処理方法と設備によって数百戸単位で集積され、連続的に処理を行うという利便性の高い利用形態をとることができる。
【００５１】
本発明の有機物処理方法は「水のよごれや生ゴミという有機物」を「汚泥という他の有機物」に変換するわけでは無く、「無機化」することに着眼点を置いている。すなわち、微生物が分解増殖する過程における無機化反応を液固両相の微生物を用いて最大限に行うことが本発明の処理原理である。そのため、本発明の有機物処理方法により分解され、無機化した物質は地球の物質循環にそのまま流れることとなり、川、海、大気へと地球の生態系にとって無害な形で放出され循環する。
日本における汚泥の発生量は、生ゴミの量の比ではなく、全有機性廃棄物の大部分を占めており、本発明の将来的展望としては、これら汚泥問題を解決することもが挙げられる。
【００５２】
なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変を加えてよい。また、任意好適な種々の対象物を処理対象としてよい。
たとえば、本発明の有機物処理方法は、汚泥の処理などに適用することができる。従来の活性汚泥法による有機物の処理は、水の汚れを汚泥（微生物の死骸）という他の有機物に変換しているに過ぎない。そのため、大量の汚泥が発生し蓄積する問題が生じている。現在この汚泥の処理には莫大な処理費がかかっており、この側面からも生ゴミから汚泥を出さないという本発明による処理方法のコンセプトは重要である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の有機物処理方法によれば、液相反応槽において生成される固体状物質を効率的に固相反応槽に移すことができ、有機性廃棄物の処理の安定性及び持続性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る有機物処理方法を実施するための有機物処理装置の模式構成図である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施形態に係る有機物処理方法の工程を示す模式図である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施形態に係る有機物処理方法の工程を示す模式図である。
【図４】図４は第１実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
【図５】図５は第２実施例に係る有機物処理装置の模式構成図である。
【符号の説明】
１０…固相反応槽 ２０…液相反応槽
２１…沈殿槽 ２１ａ…沈殿部
３０…洗浄・固液分離部 ３１…容器
３１ａ…開口 ３１ｂ…第１カラム
３１ｃ…連絡部 ３１ｄ…第２カラム
３１ｅ…外壁容器 ３１ｆ…内壁容器
３１ｇ…投入口
３２…固相反応槽内物質 ３２ａ…高粘性生成物
３３…洗浄液 ３４…洗浄済の洗浄液
３５…新規な有機物 ３６…液相反応槽内液体
３７…固体状物質（汚泥） ３８…濾液
Claims (5)
- 有機物及びその分解生成物の少なくとも一部を、陸上微生物によって分解する固相反応槽と、水中微生物によって分解する液相反応槽とを順次通過せしめる固液２相循環法を利用して有機物を処理する有機物処理方法であって、
前記固相反応槽にて処理されている固相反応槽内物質の少なくとも一部を前記固相反応槽外に移す工程と、
前記固相反応槽外に移された前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程と、
前記液相に溶解する成分を洗浄した洗浄液を前記液相反応槽に移す工程と、
前記液相反応槽において生成する固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出し、前記液相に溶解する成分を洗浄した前記固相反応槽内物質を濾過材として、前記液相反応槽内液体を濾過する工程と、
前記液相反応槽内液体を濾過した濾液を前記液相反応槽に移す工程と、
前記固相反応槽内物質上に残留した前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程と
を有する有機物処理方法。 - 前記固相反応槽外が洗浄部であり、前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程及び前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程を前記洗浄部において行う
請求項１に記載の有機物処理方法。 - 前記洗浄部は、前記洗浄部を構成する容器の底面に前記固相反応槽内物質を通過させない程度の開口を有し、前記容器内に固体を残して液体を前記容器外に排出する固液分離機能を有する
請求項２に記載の有機物処理方法。 - 前記固相反応槽内物質の内の液相に溶解する成分を洗浄液で洗浄する工程の後、前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程の前に、前記固相反応槽内物質上に分解処理の対象である新規な有機物を投入する工程とさらに有し、
前記固相反応槽内物質を濾過材として前記液相反応槽内液体を濾過する工程において、前記固相反応槽内物質と前記新規な有機物を濾過材とし、
前記固体状物質を前記固相反応槽内物質とともに前記固相反応槽に移す工程において、前記新規な有機物もともに前記固相反応槽に移す
請求項１に記載の有機物処理方法。 - 前記液相反応槽が前記液相反応槽において生成する固体状物質を沈殿させるための沈殿槽を有し、
前記固体状物質を含有する前記液相反応槽内液体を取り出す工程においては前記沈殿槽の沈殿部から取り出す
請求項１に記載の有機物処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003094805A JP4066424B2 (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003094805A JP4066424B2 (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004298753A true JP2004298753A (ja) | 2004-10-28 |
| JP4066424B2 JP4066424B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=33407292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003094805A Expired - Fee Related JP4066424B2 (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4066424B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015748A1 (fr) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Tama-Tlo, Ltd. | Appareil et procédé de traitement de matière organique |
| CN115488140A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-20 | 中节能(肥西)环保能源有限公司 | 潮汐式发酵渗滤床-高效厌氧反应器耦合处理厨余垃圾的系统与方法 |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003094805A patent/JP4066424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015748A1 (fr) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Tama-Tlo, Ltd. | Appareil et procédé de traitement de matière organique |
| CN115488140A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-20 | 中节能(肥西)环保能源有限公司 | 潮汐式发酵渗滤床-高效厌氧反应器耦合处理厨余垃圾的系统与方法 |
| CN115488140B (zh) * | 2022-09-09 | 2024-02-20 | 中节能(肥西)环保能源有限公司 | 潮汐式发酵渗滤床-高效厌氧反应器耦合处理厨余垃圾的系统与方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4066424B2 (ja) | 2008-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3009535B2 (ja) | 下水を生物学的に浄化する方法及び装置 | |
| JP2007160169A (ja) | 生物再生型磁性活性炭を用いた磁気分離廃水処理システム | |
| WO2009105766A2 (en) | Process for treating effluent liquid fraction from post anaerobic digestion | |
| JP3676654B2 (ja) | Ｃｏｄ含有水の浄化処理方法および装置 | |
| JP2006289317A (ja) | 水系産業廃液の濾過活性化装置 | |
| US20140346125A1 (en) | Desalting Salty Sludge System and Method | |
| CN104529028B (zh) | 一种混养鱼池废水的处理工艺及装置 | |
| JP4066424B2 (ja) | 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 | |
| CN106336082A (zh) | 一种杀菌剂生产废水的处理方法 | |
| JP2006212575A (ja) | 有機物処理装置及び有機物処理方法 | |
| JP2003088833A (ja) | 有機性廃棄物処理装置 | |
| CN201284279Y (zh) | 生化处理器 | |
| KR100561180B1 (ko) | 고율 미생물 반응 교반기를 이용한 오폐수 및 고농도유기폐수 처리 방법 | |
| KR200267145Y1 (ko) | 오폐수 처리장치 | |
| JPWO2005100267A1 (ja) | 腐植物質を用いた排水処理装置 | |
| KR100434745B1 (ko) | 오폐수 처리시스템 | |
| JP3168757B2 (ja) | 浄水の高度処理方法及び装置 | |
| WO2004087345A1 (ja) | 固液２相循環法を利用した有機物処理方法 | |
| KR20180013257A (ko) | 대용량 및 고농도 오폐수 처리를 위한 고도수처리 장치 | |
| CN109796105A (zh) | 一种高难度有机废水处理工艺 | |
| KR102662518B1 (ko) | 오존수를 이용한 농가형 고농도 폐수 자원화 및 악취 처리장치 | |
| JPH1133588A (ja) | 豚その他の家畜の屎尿処理方法及び処理装置 | |
| JP4926612B2 (ja) | 貝類の処理装置および処理方法 | |
| JPH11128991A (ja) | 浸出水処理方法およびその装置 | |
| KR20230138210A (ko) | Ｒｏ 시스템을 적용하는 악취저감형 가축분뇨 자원화 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060207 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060629 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060629 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071204 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071228 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |