JP2011251264A - 排水処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】下水道等に放流する水質の基準を満たすように排水を処理できるとともにエネルギー消費を抑制して排水を処理できる排水処理システムを提供すること。
【解決手段】排水処理システム１は、排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体２５が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体２６が設けられている処理部２１と、処理部２１に残渣する固形分及び油脂分と分解菌保持体２５とを定期的に撹拌する撹拌手段２２と、処理部２１の下方に設けられ処理部２１でろ過された排水が網体２６を通過して貯留する貯留部２３とを有する乾式処理装置２と、貯留部２３と接続されている接続管４２を通して、貯留部２３に貯留した排水が流入し、その排水がさらにろ過されるろ過装置３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固形分及び油脂分を含んだ排水を処理する排水処理システムに関する。

固形分及び油脂分を含んだ排水はそのまま下水道等に放流すると、下水処理場の処理負荷の増大や水質汚染が発生する。したがって、下水道等に放流する水質の基準が定められており、放流前にその水質基準を満たすように排水を処理しなければならない。

排水を処理するシステムの例として、生ごみ等を厨房に設置したディスポーザ等の破砕装置で破砕し、排水管を通して破砕した固形分及び油脂分を含んだ厨房排水を処理装置に流入させ、厨房排水を浄化処理して公共下水道等に放流する排水処理システムがある。

このような排水処理システムに使用される排水処理装置として、特許文献１に示すような湿式分解槽がある。湿式分解槽は好気性微生物を用いて厨房排水中の破砕された固形分及び油脂分を分解浄化する。固形分及び油脂分を分解浄化するために湿式分解槽内に充分な酸素を供給する必要がある。

特開２００７−１６７７４０

しかしながら、排水処理装置が湿式分解槽の場合、湿式分解槽内に充分な酸素を供給するためには、湿式分解槽に出力が大きなポンプ等の送風機を取り付ける必要がある。出力が大きな送風機は消費電力が大きいため、エネルギー消費が大きくなりＣＯ２排出量が増えるという問題があった。

上記点より本発明は、下水道等に放流する水質の基準を満たすように排水を処理できるとともにエネルギー消費を抑制して排水を処理できる排水処理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の排水処理システムは、排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体が設けられている処理部と、この処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを定期的に撹拌する撹拌手段と、前記処理部の下方に設けられ、前記処理部でろ過された排水が前記網体を通過して貯留する貯留部とを有する乾式処理装置と、前記貯留部と接続されている接続管を通して、前記貯留部に貯留した排水が流入し、その排水がさらにろ過されるろ過装置とを備え、前記処理部内において、固形分及び油脂分含む排水が前記分解菌保持体でろ過され、前記処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを前記撹拌手段が定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解する。

請求項１に示す排水処理システムは、乾式処理装置によって、エネルギー消費を抑制して排水を処理するとともに、ろ過装置によって確実に下水道等に放流する水質の基準を満たすように排水処理を行うことができる。

また、処理部において分解菌保持体に付着している分解菌は、排水とともに貯留部及びろ過装置へと流出する。したがって、貯留部及びろ過装置においても、分解菌を投入することなく、排水に残留している固形分及び油脂分を分解できるようになっている。

さらに、底部の一部が開口しており、その開口を覆う網体が設けられているので、網体を取り外して洗浄することや網体を取り替えることが可能となっており、メンテナンス性を向上させることができる。

請求項２の排水処理システムは、前記貯留部には曝気撹拌手段が設けられている。

請求項２に示す排水処理システムは、請求項１に記載の排水処理システムと同様に作用する上、貯留部には曝気撹拌手段が設けられていることによって、貯留部に貯留する排水に含まれる分解菌に酸素を供給することができる。排水に含まれる固形分及び油脂分は処理部において分解されるので、貯留部に貯留する排水に含まれる固形分及び油脂分は少なく酸素を供給量も少なくてすむ。したがって、湿式分解槽で使用されるような出力が大きなポンプ等の送風機は必要なく、出力の小さいポンプ等の送風機で充分に酸素を供給できるので、エネルギー消費及びＣＯ２排出量を抑制することができる。

請求項３の排水処理装置は、前記貯留部と前記ろ過装置との間には、ろ過装置でろ過された後の排水を前記貯留部に再流入させるための再流入管が設けられており、この再流入管及び前記接続管を通して前記貯留部と前記ろ過装置との間で排水を循環させることができるようになっている。

請求項３に示す排水処理システムは、請求項１及び請求項２に記載の排水処理システムと同様に作用する上、下水道等に放流する水質の基準を満たすまで、貯留部とろ過装置との間で排水を循環させることができ、固形分及び油脂分が多く含まれる排水処理にも対応することができる。

請求項４の排水処理システムは、排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体が設けられている処理部と、この処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを定期的に撹拌する撹拌手段と、前記処理部の下方に設けられ、前記処理部でろ過された排水が前記網体を通過して貯留する貯留部とを有する乾式処理装置と、前記貯留部と接続されている接続管を通して、前記貯留部に貯留した排水が流入し、その排水がさらに浄化される湿式浄化装置とを備え、前記処理部内において、固形分及び油脂分含む排水が前記分解菌保持体でろ過され、前記処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを前記撹拌手段が定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解し、前記処理部でろ過された排水がさらに前記湿式浄化装置で浄化される。

請求項４に示す排水処理システムは、乾式処理装置によって、エネルギー消費を抑制して排水を処理するとともに、湿式浄化装置によって確実に下水道等に放流する水質の基準を満たすように排水処理を行うことができる。乾式処理装置において固形分及び油脂分含む排水が前記分解菌保持体でろ過され、その後の排水を湿式浄化装置で浄化するので、湿式分解装置に出力が大きなポンプ等の送風機を取り付ける必要がない。したがって、出力の小さいポンプ等の送風機で充分に酸素を供給できるので、エネルギー消費及びＣＯ２排出量を抑制することができる。

請求項１から４のいずれかに排水処理システムは、下水道等に放流する水質の基準を満たすように排水を処理できるとともにエネルギー消費を抑制して排水を処理できる。また、排水を固液分離することなく乾式処理装置に固形分及び油脂分を含む排水をそのまま投入できるので、排水処理を効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態の排水処理システム１の概略図であり、乾式処理装置及びろ過装置を断面表示したものである。 本発明の別の実施形態の排水処理システム１Ａの概略図であり、乾式処理装置及び湿式浄化装置を断面表示したものである。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。

排水処理システム１は、乾式処理装置２とろ過装置３とを備える。

乾式処理装置２は、処理部２１と処理部２１の内部に設けられている撹拌手段２２と処理部２１の下方に設けられている貯留部２３とを有する。

処理部２１には、排水が流入する流入管２４が接続されている。処理部２１の内部には、排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体２５が充填されている。

分解菌保持体２５は、例えば、繊維質材料の籾殻を含み、この籾殻に含まれるリグニン・セルロース等によって腐朽しにくいことから固形分及び油脂分を分解する分解菌を保持する役割を長期間にわたって果たすことができる。したがって、籾殻を含む分解菌保持体２５の交換サイクルを長期化することができ、メンテナンスの手間を省くことができる。

また、籾殻は油脂吸着性を有しており、排水から油脂分を効率的にろ過することができる。

籾殻は腐朽しにくい材料ではあるが、処理部２１において籾殻が腐朽し分解される際に窒素を吸収する。処理部２１に投入する籾殻の量を調整することによって、乾式処理装置２で製造される堆肥中の窒素量を調整することができる。

籾殻は、分解されにくいリグニン・セルロース層と撥水性のあるロウ層のクチクラ層を備えており、腐朽されにくく長期間にわたり分解菌を保持することができる。また、籾殻の表面のクチクラ層が水をはじくので、排水のろ過材に適している。

また、籾殻は比重が小さいため、撹拌手段２２によって容易に撹拌することができる。さらに、乾式処理装置２での分解菌保持体２５として籾殻を利用することは、籾殻の再利用方法の一つとなる。したがって、腐朽しにくい材料であるが故に再利用が難しく廃棄、焼却等していた籾殻を、資源として有効活用することができる。

処理部２１の底部の一部に開口が形成されており、その開口に網体２６が設けられている。網体２６は、分解菌保持体２５が通過しない程度のメッシュとなっている。

撹拌手段２２は、処理部２１の内部において、撹拌軸２２ａに撹拌翼２２ｂが取り付けられている。撹拌翼２２ｂは撹拌軸２２ａを中心として放射状に広がっている。撹拌翼２２ｂは、処理部２１の内部の壁、底、天井と接触することなく回動可能となっている。

撹拌手段２２は、処理部２１内において、固形分及び油脂分含む排水が分解菌保持体２５でろ過され、処理部２１に残渣する固形分及び油脂分と分解菌保持体２５とを定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解するようになっている。

貯留部２３は、処理部２１でろ過された排水が網体２６を通過して貯留するようになっている。貯留部２３には曝気撹拌手段２８が設けられており、曝気撹拌手段２８はエアーポンプ２９から吸気されたエアーを排水内に供給できるようになっている。

また、貯留部２３には、排水をろ過装置３へと送るためのポンプ４１も設けられている。ポンプ４１には、ろ過装置３内部へと延びる接続管４２が接続されている。

ろ過装置３には接続管４２を通して、貯留部２３に貯留した排水が流入するようになっている。ろ過装置３の内部にはウレタン発泡体を含むろ過材３１が充填されている。

また、貯留部２３とろ過装置３との間には、ろ過装置３でろ過された後の排水を貯留部２３に再流入させるための再流入管３２が設けられている。この再流入管３２及び接続管４２を通して貯留部２３とろ過装置３との間で排水を循環させることができるようになっている。

再流入管３２は途中で分岐しており、分岐した一方が貯留部２３へと延び、他方が下水道等へと延びている。分岐した他方が放流管３３となっており、この放流管３３を通して処理された排水を下水道等へ放流できるようになっている。放流管３３には、弁３４が設けられている。貯留部２３とろ過装置３との間で排水を循環させる場合には弁３４を閉じ、下水道等へ排水を放流させる場合には弁を開ける。

また、前述の処理部２１において分解菌保持体２５に付着している分解菌は、排水とともに貯留部２３及びろ過装置３へと流出する。したがって、貯留部２３とろ過装置３との間で排水を循環させることによって、貯留部２３において曝気を行い、ろ過装置３でろ過を行う作業を繰り返すことができるので、排水に残留している固形分及び油脂分を分解し、排水を浄化できるようになっている。本排水処理システム１によって、処理後の排水に含まれるＢＯＤを３００ｐｐｍ以下、ＳＳを３００ｐｐｍ以下、ノルマルヘキサン抽出物質を３０ｐｐｍ以下にまで減らすことができ、処理後の排水が下水道へと放流する水質基準を満たすこととなる。

また、上記の排水処理システム１においては、ろ過装置に空気逆洗手段が設けられていてもよい。空気逆洗手段が設けられていることによって、ろ過装置のろ過性能低下を抑制することができる。

また、本発明の別の実施形態として、図２に示す排水処理システム１Ａがある。排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体２５が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体２６が設けられている処理部２１と、この処理部２１に残渣する固形分及び油脂分と分解菌保持体２５とを定期的に撹拌する撹拌手段２２と、処理部２１の下方に設けられ、処理部２１でろ過された排水が網体２６を通過して貯留する貯留部２３とを有する乾式処理装置２と、貯留部２３と接続されている接続管４２を通して、貯留部２３に貯留した排水が流入し、その排水がさらに浄化される湿式浄化装置５とを備える。

処理部内２１において、固形分及び油脂分含む排水が分解菌保持体２５でろ過され、処理部２１に残渣する固形分及び油脂分と分解菌保持体２５とを撹拌手段２２が定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解し、処理部２１でろ過された排水がさらに湿式浄化装置５で浄化される。

図２において、図１と共通する符号については、説明を省略する。

湿式浄化装置５には接続管４２を通して、貯留部２３に貯留した排水が流入するようになっている。湿式浄化装置５の内部には排水を浄化するための微生物担体５１が設けられている。

また、湿式浄化装置５の内部において、微生物担体５１の下方には、曝気撹拌手段５２が設けられており、曝気撹拌手段５２はエアーポンプ５３から吸気されたエアーを排水内に供給しつつ撹拌し、排水を浄化できるようになっている。浄化された排水は放流管５４を通して放流される。

本排水処理システム１Ａによっても、処理後の排水に含まれるＢＯＤを３００ｐｐｍ以下、ＳＳを３００ｐｐｍ以下、ノルマルヘキサン抽出物質を３０ｐｐｍ以下にまで減らすことができ、処理後の排水が下水道へと放流する水質基準を満たすこととなる。

上記の排水処理システムでは、乾式処理装置２において、処理部２１と貯留部２３とが一体となっている場合について説明したが、これに限定されることなく、処理部の下方に、処理部とは別体の貯留部が設けられていてもよい。

上記の排水処理システムにおいては、網体が取り付け、取り外し自在となっていてもよい。網体が取り付け、取り外し自在となっていることによって、メンテナンス性が向上する。

１，１Ａ 排水処理システム
２ 乾式処理装置
３ ろ過装置
５ 湿式浄化装置
２１ 処理部
２２ 撹拌手段
２２ａ 撹拌軸
２２ｂ 撹拌翼
２３ 貯留部
２４ 流入管
２５ 分解菌保持体
２６ 網体
２８，５２ 曝気撹拌手段
２９，５３ エアーポンプ
３１ ろ過材
３２ 再流入管
３３，５４ 放流管
３４ 弁
４１ ポンプ
４２ 接続管
５１ 微生物担体

Claims (4)

1. 排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体が設けられている処理部と、この処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを定期的に撹拌する撹拌手段と、前記処理部の下方に設けられ、前記処理部でろ過された排水が前記網体を通過して貯留する貯留部とを有する乾式処理装置と、
   前記貯留部と接続されている接続管を通して、前記貯留部に貯留した排水が流入し、その排水がさらにろ過されるろ過装置とを備え、
   前記処理部内において、固形分及び油脂分含む排水が前記分解菌保持体でろ過され、前記処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを前記撹拌手段が定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解することを特徴とする排水処理システム。
2. 前記貯留部には曝気撹拌手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理システム。
3. 前記貯留部と前記ろ過装置との間には、ろ過装置でろ過された後の排水を前記貯留部に再流入させるための再流入管が設けられており、この再流入管及び前記接続管を通して前記貯留部と前記ろ過装置との間で排水を循環させることができるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水処理システム。
4. 排水に含まれる固形分及び油脂分を微生物分解する分解菌保持体が充填され、底部の一部が開口しており、その開口に網体が設けられている処理部と、この処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを定期的に撹拌する撹拌手段と、前記処理部の下方に設けられ、前記処理部でろ過された排水が前記網体を通過して貯留する貯留部とを有する乾式処理装置と、
   前記貯留部と接続されている接続管を通して、前記貯留部に貯留した排水が流入し、その排水がさらに浄化される湿式浄化装置とを備え、
   前記処理部内において、固形分及び油脂分含む排水が前記分解菌保持体でろ過され、前記処理部に残渣する固形分及び油脂分と前記分解菌保持体とを前記撹拌手段が定期的に撹拌することによって固形分及び油脂分を乾式で微生物分解し、前記処理部でろ過された排水がさらに前記湿式浄化装置で浄化されることを特徴とする排水処理システム。

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