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

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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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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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