JP2004322070A - 厨芥の嫌気性処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の厨芥の処分法は、収集焼却である。本発明は厨芥を収集焼却せず、厨芥の持つエネルギを回収する事を課題とする。
【解決手段】家庭等の厨芥を粉砕して下水道へ流し、下水処理場へ汚水とともに送る。
下水処理場では、固液分離槽で、汚水とスラリーに分離し、汚水は活性汚泥反応タンクへ導き、余剰汚泥は消化タンクへ送られる。
固液分離槽で分離された厨芥と汚水を含むスラリーは、消化タンクに送り嫌気性処理を受ける。スラリーの有機質は主としてメタンと炭酸ガスに転化される。消化汚泥の一部を消化タンクへリサイクルする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨芥の嫌気性処理方法に関する。
【従来の技術】
従来の厨芥の処理方法は、家庭等で厨芥をゴミ袋に詰めて、それを自治体が収集し大型焼却炉で焼却するのが一般的である。一部には、家庭等に設置したコンポスターなどで自家処理することもある。自治体による厨芥の収集と焼却は、１９９８年東京の事業系可燃ゴミの引き取り単価は、２５．２円／ｋｇであり、ゴミの処分はコストがかかる。一般に可燃ゴミの処分費用のうち、約８０％は収集運搬に費やされているといわれている。だから、厨芥の収集運搬を省けば、処理コストの低減が期待される。
厨芥は水分を多く含むために、厨芥のみでは自己燃焼することができない。外部からの助燃が必要になる。だから、厨芥の処分方法として、焼却が最適な方法とはいえない。焼却炉で厨芥を含む可燃ゴミを焼却する場合、ダイオキシン低下の目的で、高温燃焼と燃焼ガスの急冷が要求されるために、焼却炉から廃熱をエネルギとして回収することが、困難になっている。厨芥を焼却することを止めれば、焼却炉からのエネルギの回収が容易になり、エネルギ効率が改善するのみならず、焼却炉がより簡単な構造になる。
以上の通り、厨芥処理を収集運搬焼却によらない方法を見出すことは、重要な課題である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
厨芥処理を収集運搬焼却によらない方法は、特開２００１−２５９５８２、発明の名称、生ゴミ・排水の同時処理方法に開示されている。この方法では、粉砕された厨芥を生活排水に混合し、下水処理場へ移送する。その混合物を固液分離し分離液を嫌気性微生物処理し、分離固形物を発酵槽で嫌気性処理する工程が開示されている。
この開示方法では、固液分離後の分離液を嫌気性微生物処理しているが、たとえば相模川流域下水道の処理水量は約１００万立方メータ・日であり、嫌気性微生物処理の反応滞留時間が、仮に３日だとしても、反応槽の容量は３００万立方メータとなり過大になる。また、分離固形物を発酵槽で嫌気性処理するが、固形物の取り扱いは、移送や攪拌に困難を伴う。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の工程は、家庭等の厨芥を粉砕して、排水と混合し、自治体の下水道へ流し下水処理場へ汚水とともに移送する。下水処理場では、沈砂池を経由して、固液分離槽で、汚水とスラリーを分離し、汚水は活性汚泥反応タンクへ導き、汚水をエアレーションにより活性汚泥処理し、生成した汚泥と浄化水の混合物は、最終沈殿池で汚泥を分離した後、浄化水はＰＨ調整して放流される。汚泥の一部は、活性汚泥反応タンクへリサイクルされ、余剰汚泥は、脱水して消化タンクへ送られる。
ここで、沈殿池は下水に含まれるゴミや砂などを取り除く池。活性汚泥反応タンクは、汚水に活性汚泥を加えて、底部から空気を送り込み、微生物が繁殖し、汚水を浄化する。汚物は微生物に転化し、沈降しやすくなる。最終沈殿池は活性汚泥が底に沈み、浄化水から分離する。この活性汚泥反応タンクは、嫌気性微生物処理のタンク容量と比べ小さいという長所があるのみならず、改造投資が小という経済的な長所もある。
固液分離は特殊なスクリーンを使用して、粒子径によって厨芥を汚水から分離する。厨芥と汚水を含む分離スラリーは、温度５０度Ｃ以上９０度Ｃ以下の条件で加熱槽に保持し可溶化を促進し、消化タンクへ送り嫌気性処理される。
消化タンクでは、処理能力に応じて、複数個のタンク（符号１１と１２）が直列につながっており、そこで温度２０度Ｃから６０度Ｃ、微圧の条件で、５日〜４０日滞留し、嫌気性処理をする。スラリーのなかの有機質は主としてメタンと炭酸ガスに転化される。
消化タンクでの主たる反応は、固体の加水分解による水溶性低分子への分解反応と、水溶性低分子から、メタンに転化する反応である。加水分解反応は固液反応で、緩やかな反応である。消化タンク内のスラリーは、流動性を保つ。消化タンク（符号１２）から排出する消化汚泥の一部を、脱水後さらに消化タンク（符号１１）へリサイクルする。残部の消化汚泥は、必要に応じさらに脱水して系外へ排出する。脱水後の分離水は、活性汚泥反応タンクへ送る。これにより、消化タンク中の固形分の濃度をたかめ、流動性を保ち、同時に、固形分の実質滞留時間を長くすることで消化タンクが小型化し、固形分のガスへの転化率を高く保つことが可能となる。
嫌気性処理の温度条件は、中温すなわち３５〜４５度Ｃの反応と、高温すなわち５０〜６０度Ｃの反応と、低温すなわち２０〜２５度Ｃの反応がある。いずれの温度域も使用できる。
【０００４】
【発明実施の形態】
カッコ内符号は図１参照。
家庭等の生活排水と厨芥（符号１）、を下水道（符号２）、へ流し、下水処理場へ導く。下水処理場では、まず沈砂池（符号３）で容易に沈殿しやすい砂等を分離する。汚水と厨芥のスラリーは固液分離槽（符号４）へ送られる。
固液分離槽では、スクリーンにより、厨芥と汚水を含む分離スラリー（符号８）と少量の厨芥を含む汚水に分離される。分離スラリー（符号８）は７０度Ｃまで加熱された後消化タンク（符号１１）へ送られる。
汚水は活性汚泥反応タンク（符号５）へ送られ、活性汚泥と混合し、エアレーションし、微生物が汚水を浄化する。浄化水と活性汚泥は最終沈殿池（符号６）へ送る。最終沈殿池では、重力により、汚泥と浄化水に分離され、汚泥の一部は活性汚泥反応タンクへリサイクルされ、余剰汚泥（符号１０）は脱水後消化タンクへ送る。
消化タンク（符号１１）では、スラリーを嫌気性処理し、処理残渣は、必要に応じ、下流の消化タンクへ送られ嫌気性処理した後、最後の消化タンク（符号１２）へ送られ、嫌気性処理を行う。最後の消化タンク（符号１２）から排出されるスラリーの一部は脱水（符号１３）してリサイクル消化汚泥（符号１４）となり、消化タンク（符号１１）へリサイクルする。残部の汚泥は消化汚泥（符号１６）となり、系外へ排出する。
【０００５】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したような構成により次のような効果を奏する。
（１）厨芥を収集運搬焼却せず、メタンガスを回収することで省エネルギと資源の有効利用ができる。
（２）汚水処理施設が小型になる。
（３）メタンガス発生の消化タンクが小型になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工程図である。
【符号の説明】
１ 生活排水と厨芥
２ 公共下水道
３ 沈砂池
４ 固液分離槽
５ 活性汚泥反応タンク
６ 最終沈殿池
７ 浄化水
８ 厨芥を含むスラリー
９ 加熱槽
１０ 余剰汚泥
１１と１２ 消化タンク
１３ 脱水機
１４ リサイクル消化汚泥
１５ メタンを含むガス
１６ 消化汚泥

Claims (2)

1. 家庭等から排出される厨芥を、家庭等で粉砕し、生活排水と混合して、公共汚水下水道へ流し、下水処理場へ導く工程。下水処理場では、厨芥と汚水の混合物を、固液分離槽で、スラリーと汚水とに分離する工程。分離汚水は活性汚泥法排水処理施設へ送り浄化水とする工程。厨芥と汚水を含む分離スラリーは、加熱槽で加温保持したあと、嫌気性処理設備である消化タンクへ導入する工程。消化タンクでは分離スラリーに、リサイクル消化汚泥と活性汚泥処理施設の余剰汚泥と、必要に応じ他の有機物と混合して、そこでメタンと炭酸ガスを主成分とするガスを発生する工程。消化タンク残渣の一部を脱水後、消化タンクへリサイクルする工程。以上の処理工程を備えていることを特徴とする厨芥の嫌気性処理方法。
2. 請求項１において、固液分離槽で分離されたスラリーを加熱槽で温度５０度Ｃから９０度Ｃに保持したあと消化タンクへ導入する工程と、消化タンク残渣の５０％−９０％を、脱水して分離消化汚泥を消化タンクへリサイクルする工程とを特徴とする厨芥の嫌気性処理方法。

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