JP2022532856A - ゼロ排出の水処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

廃水管理システムは、システムからの液体排出を処理するために、１つ以上のオートクレーブおよび／またはソノリシス装置および熱蒸発器に接続された膜バイオリアクタ処理サブシステムと組み合わせた一連の保持槽を含む。熱蒸発器に接続された凝縮器は、熱蒸発器で発生した水蒸気を液体に凝縮し、専用の温室や水耕栽培システムで植物に供給し同化させるか、建物内で再利用する。熱蒸発器の燃料の燃焼により発生したＣＯ２および水蒸気は、凝縮器を経由して液体の水として回収される。ＣＯ２は植物による炭素固定のために温室内に流入される。ＣＯ２監視システムにより、温室内のＣＯ２濃度は人間が許容できるレベルに維持される。オゾン処理、ＵＶ処理および／または塩素処理がシステム内のオプションの水質浄化処理として使用され得る。【選択図】図１１

Description

関連出願への相互参照
本特許出願は、２０１９年４月２９日に出願された米国仮出願シリアル番号６２／８３９，９０１の利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、大規模な複数ユニットの住宅ビルや大規模な商業ビルの廃水を処理する装置および方法に関するものである。より詳細には、本開示は、ゼロ廃水排出を達成し、複数のバスルームを有し水の使用および廃棄の制限を有する建物からの排出物の排出を低減するための装置および方法に関するものである。また、本開示は、汚染された廃水を処理し、特定の集合住宅の全体的な水使用量を削減するための装置および方法に関するものである。

住宅コスト、特に一戸建て住宅に関連するコストが上昇し続ける中、より手頃な価格の住宅を提供するために、コンドミニアムやアパートの集合住宅を伴う開発が増えている。このような大規模な住宅不動産開発は、自治体のサービスに大きな負担をかける。同様に、オフィスビルや医療施設などの商業施設も、自治体サービス、特に上下水道サービスに大きな負担をかけている。住宅、商業施設を問わず、大規模な建物では、複数のバスルーム、キッチン、洗面所などの部屋には、蛇口、シャワー、トイレがあり、排水は共通の排水管に排水される。自治体の環境では、廃水は共通の下水道管に流れ、汚泥を含んだ廃水は処理場に運ばれて処理・除去される。

新たな住宅や商業用不動産の開発が廃水処理プラントに与える影響は、そのようなプラントには容量の限界があるため、ますます重要になっている。新しい開発のたびに、各プラントは容量に近づいていく。このため、多くの都市計画の問題の中で、自治体が発行する建築許可の数に制限を設けなければならない。場合によっては、インフラの限界に対処するために、建築モラトリアムを実施しなければならない。

新しい建物の開発では、建設や開発を進めるために複数の許可を確保しなければならない。環境保護局や地域の保健局などの州当局は、建設を開始する前に建設プロジェクト計画を承認しなければならないことが多い。その際によく考慮されるのが、建設プロジェクトによる地下水や水源への影響である。建物からの排水を市営の下水道で処理する場合は、この点はあまり問題にならない。浄化システムが必要な場合は、問題がより顕著になる。いずれにしても、住宅やその他の建築プロジェクトで発生する廃水は、自治体の負担または環境への負担のいずれかを増やす。必要なのは、住宅や商業プロジェクトが自治体の下水道システムに接続する必要性をなくす手段である。また、住宅や商業施設で発生する廃水による地下水やその他の水源への影響をなくす手段も必要とされている。これらおよび本開示の他の目的は、以下の本開示の概要および詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。

本開示の目的は、水の浪費を最小限にし、建物／施設を囲む帯水層に汚染水を戻す不必要な投棄を排除し、それによって以前から存在する汚染物質を排除するように設計されたサイクルで、建物／施設にもたらされた水を完全に浄化して再利用する装置および手段を提供することである。また、本開示は、環境に配慮した水処理および水の保全プロセスを強化し、建物／施設を自治体のインフラストラクチャから軽減し、可能な限り自立させるために、代替エネルギーの方法およびソースを使用することを提供する。本開示の他の目的には、水処理プロセスで生じる炭素排出の排除または削減、地下水への硝酸塩／亜硝酸塩の堆積の防止、および元の水供給に存在するすべての有機汚染物質（ポリフルオロアルキル物質（ＰＦＡＳ）を含む）および無機病原体の完全な破壊が含まれる。

本開示の一態様では、廃水処理システムは、シンクやトイレなどの器具から出る廃棄物ラインに固定された廃水収集槽を組み込んでいる。収集槽は、膜バイオリアクタ処理システムに接続されている。処理システムの主な機能は、廃水の固体成分と液体成分を分離することである。分離された固体は、最終処分のために敷地外に持ち出される。別の実施形態では、固体は敷地外に廃棄する前にマイクロ波エネルギーで処理される。

液体成分は、ＵＶ殺菌装置にさらされ、液体成分中の潜在的な病原体や他の微生物要素を中和する。その後、液体は、１つ以上の蒸発器装置にさらに伝送するために、廃液保持槽に移送される。蒸発器装置では、廃水を蒸発または蒸留させて、残っている粒子状物質を水成分から分離する。水成分は蒸発し、温室、水耕栽培温室、屋上庭園などで炭素捕捉性の植物を栽培するための水源を含む、建物内で再利用するための水源としてさらに使用するために凝縮されてもよい。固形物は体系的に除去され、固形物再生施設に輸送される。

蒸発器装置は、電気、天然ガス、プロパン、ディーゼル燃料などのエネルギー源を使用して、廃水を加熱し、固体と液体の成分を分離させる。天然ガスの燃焼プロセスからの排出物を捕捉して処理するために、燃焼捕捉システムが含まれる。炭素回収システムは、フィルタ付きの排気口を備えた建物内に設置されたプラントを含むことができる。炭素排出物は、排出物のＣＯ_２含有量を吸収し同化する植物にさらされる。

本開示のさらなる態様では、蒸発器装置は、真空装置または大気圧装置のいずれかである。真空装置は、はるかに低い温度での蒸発を容易にする装置内の圧力を低減し、蒸発される廃水の１ガロン当たりのコストを低減する。大気圧ベースの蒸発器システムは、装置内の圧力を変化させず、水を蒸発させるために真空ベースの装置よりも大量のエネルギーを必要とする。

本開示のさらに別の態様では、廃水に含まれる有害な化学物質を分解するために、ソノリシス装置が使用される。ソノリシス装置は、複数の音発生装置を用いてキャビテーション気泡を発生させ、気泡内の温度と圧力を大幅に上昇させて化学成分を分解する。ソノリシス装置を使用することで、処理された液体が蒸発器装置でさらに処理される前に、有害な化学物質が除去される。

本開示のさらに別の態様では、ＵＶ装置と蒸発器装置（複数可）の間に連続サイクルオートクレーブが配置され、高熱と圧力をかけて排水中の有害な化学物質を分解・除去する。オートクレーブは、蒸発器で作られた蒸気をフィードバックして、オートクレーブ内の圧力と温度を上昇させる。これにより、不要な化学化合物が破壊され、処理された水が高温の状態で蒸発器に放出され、純粋な蒸発および／または蒸留によって蒸発器に導入された水をさらに処理するために必要なエネルギーが削減される。本開示のこれらおよび他の態様は、添付図面の検討および以下の本開示の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。

図１Ａは、本開示の一実施形態による、廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図１Ｂは、本開示の別の実施形態による、マイクロ波装置を備える廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図２は、図１に示す廃水処理システムの第２セグメントのフローチャートである。 図２は、図１に示す廃水処理システムの第２セグメントのフローチャートである。 図３Ａは、図１に示す廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図３Ｂは、本開示のさらなる実施形態による、オゾン化装置を備える廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図３Ｃは、本開示のさらなる実施形態による、ＵＶ装置を備える廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図４は、本開示の別の実施形態による、マイクロ波装置を備える廃水処理システムの濾過セグメントのフローチャートである。 図５は、本開示のさらなる実施形態によるソノリシス装置の側面図である。 図６は、図５に示すソノリシス装置の端面図である。 図７は、本開示のさらに別の実施形態による、オゾン化装置が追加された廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図８は、本開示のさらに別の実施形態による、ＵＶ装置およびオートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図９は、本開示のさらに別の実施形態による、オートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図１０は、本開示のさらに別の実施形態による、マニホールドに固定された複数のオートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図１１は、図８－図１０に示す本開示の実施形態によるオートクレーブ装置の側面図である。 図１２は、本開示のさらに別の実施形態による、廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図１３は、図１２に示す廃水処理システムの第２セグメントのフローチャートである。 図１４は、図１２に示す廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。

図１Ａを参照すると、本開示の一態様において、一般的に１０として示される廃水処理システムは、生の下水を、建物の配管システムによって、システムにもたらされる使い捨て可能な固体および再利用可能な液体に分離および低減する一連の構成要素を含む。生の下水は、まず浄化槽として機能する１つ以上の前処理槽１２に投入され、グリース、砂利、一次固形物を廃水の液体成分から分離する。固形物成分は、当技術分野で知られている従来の浄化システムで使用されている手段に従って、現場から出荷される。清澄化された液体成分は、配管システムを介して、それぞれが１つまたは複数の流入ポンプ１６を含む１つまたは複数の流量均等化槽１４に移送される。ポンプ１６は、システム１０内でさらに移送する前に、清澄化された液体を微細なスクリーン１８に通すために使用される。微細なスクリーン１８は、当技術分野でよく知られているように、濾過される特定の固形物のために選択されたメッシュを有する。

スクリーン１８によって濾過された任意の粒子状物質は、前処理槽１２から得られた固形物成分と共に現場から出荷される。オプションの流入複合サンプリングタップ２２をスクリーン１８の下流の配管システムに配置して、スクリーン１８の下流のシステム１０の他の構成要素に入る前に、清澄化および濾過された液体または流入物の組成を監視してもよい。この文脈で使用される「流入物」は、システム１０の蒸発器コンポーネントに導入される液体に関するものであることを理解すべきである。これにより、前処理槽およびフィルタスクリーンを調整して、州、連邦、および地域の要件を満たすのに必要な透明度の流入物を生成することができる。よく知られているように、より細かいメッシュのスクリーンは、より小さな粒子を保持し、より澄んだ／きれいな水をもたらす。逆に、粗いメッシュスクリーンを使用すると、より小さな粒子を保持できず、より濁った／きれいでない水になる。

清澄化された液体がスクリーニングされると、次に一般的に２３として示される膜バイオリアクタに移される。バイオリアクタ２３は、無酸素ゾーン２４、廃棄物活性汚泥保持・貯蔵ゾーン２６、第１の膜バイオリアクタ流域３０および第２の膜バイオリアクタ流域２８を備えたマルチコンポーネントサブアセンブリである。４つの別々の処理ゾーンはそれぞれ、流入物中の粒子状物質をさらに減少させて、液体をさらに清澄化する。

清澄化された液体は、まず無酸素ゾーン２４に入り、液体中の溶存酸素を除去する。液体が無酸素ゾーン２４を循環した後、バイオリアクタ２３に組み込まれた１つ以上の移送ポンプ３２を介してバイオリアクタ２３を介して移送される。酸素が欠乏した液体または流入物は、移送ポンプ３２によって無酸素ゾーン２４から膜流域２８および３０に移動される。膜流域２８および３０はそれぞれ、清澄化された液体中の粒子状物質をさらに濾過する１つまたは複数のフィルタ膜装置を含む。１つ以上の送風機３４は、加圧された空気を膜流域に流して正圧環境を作り、膜流域の濾過率を高める。送風機３４はまた、加圧された空気を無酸素ゾーン２４およびＷＡＳ保持ゾーン２６に流して、バイオリアクタ２３を通る流れを改善するためにバイオリアクタセグメント内の圧力も増加させる。

濾過された液体の濾液または透過液成分は、１つまたは複数のインライン透過液ポンプ３８によってクリーンインプレイス装置３６に引き込まれる。ポンプ３８は、濾液または透過液を１つまたは複数の紫外線消毒装置４０に移送する。紫外線消毒装置４０で処理された後、処理された液体は、さらなる処理を待つために排水貯蔵槽４４に移される。装置４０と貯蔵槽４４の間のラインには、処理液の２４時間のサンプリングと評価を可能にするために、排水２４時間複合サンプリングタップ４２が接続されている。

廃水処理システムの節水効果をさらに高めるために、廃水処理システムがサービスを提供している建物内の空調装置によって凝縮された水蒸気を、廃水処理システムに直接配管することができる。捕捉された水は、ＵＶ殺菌装置４０に供給するラインに直接移送することができる。移送する場所は、インラインの透過水ポンプ３８の前でも後でも構わない。エアコンで凝縮された水は、一般的に建物の下水道ラインに供給される。ＡＣ凝縮水を廃水処理システム１０に移送することにより、本明細書に開示されているように、さもなければ下水道ラインを通って失われる水を捕捉し、浄化し、再利用することができる。

清澄化された液体の濾過に由来する微粒子またはスラッジ成分に関して、その成分は、膜流域２８および２９から、廃棄物活性化スラッジポンプ３３を介してＷＡＳ保持ゾーン２６にポンプで送り出される。保持ゾーン２６の内容物は、ゾーンから取り出され、先に説明したスクリーニングされた粒子状物質と共に廃棄２０のために現場外に持ち出される。

任意の前処理または前処分ステップとして、粒子状物質または汚泥成分を任意のマイクロ波装置で処理して、汚泥に常駐する有害な生物学的および化学的材料および化合物の少なくとも一部を分解および破壊してもよい。図１Ｂに示すように、マイクロ波装置６３は、スクリーン１８およびＷＡＳ保持ゾーン２６とインラインで配置されている。これにより、最終処分の前に、現場外に出荷される汚泥材料が可能な限り不活性であることが保証される。

排水貯蔵槽４４に配置された排水ポンプ４６は、槽内に貯蔵された処理液を２つのトラックのうちの１つに送り出す。第１のトラックは、処理液がクラスＡ再生水として分類するための要件を満たしている場合、トイレの水として再利用するためのものである。専用の配管システム（図示せず）は、連邦、州、地域の規制や条例で認められているように、建物内の１つ以上のトイレ、ランドリールーム、Ａ／Ｃ装置などに貯蔵槽４４を接続して、使用するための再生水を供給する。また、使用率に見合うだけの再生水がない場合には、主水ラインからの二次ラインを使用する。この目的のために、処理済み排水の３０％が使用されることが予想される。そうでなければ、またはそれに加えて、処理済み排水は、貯蔵槽４４からの第２の分岐管路を介して、さらなる処理のために１つまたは複数の熱蒸発器４８に移送することができる。

図２Ａに示すように、１つ以上の熱蒸発器４８は、流出物の液体成分から任意の粒子状物質をさらに分離するために貯蔵槽４４に接続されている。熱蒸発器４８は、エンコンインダストリーズ社（キーン、ニューハンプシャー州）が販売しているような大気蒸発器、またはコンドルケムエンビテック社（バルセロナ、スペイン）が販売しているような真空蒸留タイプの蒸発器であってもよく、真空蒸発器システム内の非常に低い圧力のために、大気蒸発器よりもはるかに低い温度、すなわち大気蒸発器が必要とする２１２°Ｆ（１００°Ｃ）の温度よりもはるかに低い温度で蒸発機能を実行する。どのようなタイプの蒸発器でも、蒸発した液体を凝縮して再利用のために回収する蒸留装置として機能するように構成することができる。また、液体を完全に蒸発させて大気中に放出する純粋な蒸発器としての構造も可能である。熱真空蒸発器の使用は、オートクレーブ装置が以下に開示されるような廃水処理システムに組み込まれる場合に、特に有利であることが分かった。

各熱蒸発器は、燃料源とバーナ５０とを有する。天然ガスは、その燃焼副産物であるＣＯ_２およびＨ_２Ｏが、本明細書に開示されるさらなる処理ステップで使用可能であるため、好ましい燃料源である。当技術分野で知られている他の燃料源、例えば電気や燃料油などを使用して熱蒸発器を作動させることができることを理解すべきである。電気を使用する場合は、ソーラーパネルやパッシブ発電が好ましい。処理された廃液は、熱蒸発器４８に移され、熱交換器５２を介して高熱にさらされる。この熱交換器により、処理済み排水の液体成分が蒸発し、スタック５４へと上方に移動する。液相から分離した微粒子成分は、傾斜した表面６０に堆積し、その微粒子を蒸発器ポンプ６２に導く。ポンプ６２は、最終的に敷地外に廃棄するために、微粒子を残留物の貯蔵槽６４に強制的に送る。

任意の前処理または前処分ステップとして、オートクレーブ装置を持たない実施形態では、蒸発器（複数可）４８から派生した微粒子または汚泥成分は、汚泥に常駐する有害な生物学的および化学的材料および化合物を分解および破壊するために、任意のマイクロ波装置を介して移送されてもよい。図２Ｂに示すように、マイクロ波装置６３は、貯蔵槽６４とインラインで配置されている。これにより、現場外に出荷される汚泥材料が、最終処分の前に可能な限り不活性化される。さらに別の代替的な実施形態では。単一のマイクロ波装置６３を、スクリーン１８、ＷＡＳ保持ゾーン２６、および貯蔵槽６４とインラインに配置して、濾過サブシステムおよび蒸発器サブシステムによって生成されたすべての微粒子およびスラッジを前処理してもよい。

ほぼ１００％の水蒸気である蒸発した液体成分は、ミスト捕捉システム５６を通過する。次に、水蒸気は、本明細書でより詳細に開示される凝縮器６６につながるベントスタック５８を通って上方に移動する。この時点で、水蒸気は本質的に蒸気の形の蒸留水である。プロセスの開始時に廃液中に存在する揮発性物質は、処理された廃液が大気除去装置の煙突内のミスト捕獲装置を介して貯蔵槽４４に到達する前に除去される。オートクレーブ装置が存在し、利用されている場合には、揮発性物質並びに他の無機化合物及び有機化合物の全てが、蒸発の前に破壊されている。

凝縮器６６は、水蒸気を液体の水に変換する。水貯蔵槽６８は、温室または水耕栽培システム７２に植えられた炭素捕捉植物７０を灌漑するために部分的に使用する水を受け取る。従来の温室を使用する場合、水は噴霧器または同様のシステムで供給される。水耕栽培システムの場合は、必要に応じて水耕栽培システムの給水に水を加えることになる。温室または水耕栽培システム７２は、空気を出入りさせるための少なくとも１つの出口７３を備えた筐体である。第２の出口は、温室または水耕栽培システムで実行されるプロセスに応じて、温室７２内の相対的な圧力を正または負にすることを可能にする可逆ファン７４を含む。水貯蔵槽６８から一連の配管と管が延びており、個々の植物７０に調節された量の水を供給する。水の散布は、パラメータを設定するためにコンピュータ制御されてもよい。

食品グレード貯蔵槽に貯蔵された水の残量は、屋上のＡ／Ｃ装置、トイレ、ランドリールーム、敷地内のスイミングプール、灌漑システム、および敷地外の販売用などへの水の補充を含む、建物内の他の目的に向けて再利用してもよい。再生水を再利用または再配置する前に、関連する連邦、州、および地域の規制および条例に応じて、オゾン処理、ＵＶ光および／または塩素処理による追加の処理が必要になる場合がある。

次に図３Ａを参照すると、天然ガスが熱蒸発器４８を燃焼させるために使用される燃料である場合、天然ガスの燃焼成分、すなわちＣＯ_２およびＨ_２Ｏは、専用の通気口５９を介して、ＣＯ_２をＨ_２Ｏから分離するために使用される分離器６５に移送される。Ｈ_２Ｏは、配管を介して凝縮器６６に送られ、処理済み排水の熱交換プロセスから得られた水蒸気成分と結合されるようになっている。ＣＯ_２成分は、専用の配管ラインを介して温室７２に移送される。

捕獲されて液体の水に還元された水蒸気に関して、貯蔵槽６８に貯蔵される前に、水の純度を確保するために、図３Ｂに示すように、水をオゾン化装置６９に通すことができる。当技術分野でよく知られているように、水のオゾン化は、水に含まれる臭化物やその他の有害物質を除去するための有効な処理である。そして、食品グレード槽（貯蔵槽６８）に水を貯蔵するための好ましい方法として、総大腸菌群、大腸菌、従属栄養細菌数（ＨＰＣ）を検査するために、処理前および貯蔵前の配管にサンプリングポートを設置する。

図３Ｃに示すような代替的な実施形態では、再利用の条件として水中に細菌または他の潜在的な病原体が存在しないことを確実にするために、ＵＶ装置４０が凝縮器６６と水貯蔵槽６８との間にインラインで配置されている。ＵＶ装置４０の使用は、いくつかの連邦、州、および／または地域の条例の下で再生水を再利用する前提条件であることが当技術分野でよく知られているように、補助的な浄化源として塩素処理を適用することによっても強化することができる。

捕捉されたＣＯ_２について言及すると、植物７０は、炭素捕捉機能を実行するためにＣＯ_２を吸収するために、ＣＯ_２にさらされる。天然ガスの燃焼からのＣＯ_２が温室７２に導入されるとき、温室の雰囲気の相対圧力は、温室の外の周囲の大気圧に対して中立またはわずかに正の値に保たれる。これは、ファン７４によって達成される。ＣＯ_２が熱蒸発器４８から温室７２に送り込まれていないときは、ファン７４を作動させて温室内に負圧を生じさせ、二酸化炭素を含んだ外気を温室内に引き込むようにする。これにより、植物７０が空気中からＣＯ_２を抽出し、ＣＯ_２を捕獲して同化し続けるという自然の機能を維持することができる。

温室７２には、人間が許容できるレベルを維持するために、少なくとも１つのＣＯ_２モニター７６が設置されている。現在の平均的な大気レベルは、空気中の濃度が約３５０から４００ｐｐｍの間で推移している（高度によって異なる）。このシステムは、常にＣＯ_２濃度を監視するように設計されている。ＣＯ_２レベルが高すぎる場合は、ＣＯ_２の許容レベルに達するまで、ファン７４を作動させて温室の空気を大気中に吹き出すことができる。ＣＯ_２を設定するために使用されるパラメータは、特定のアプリケーションのために必要に応じて変更することができる。システムは、二酸化炭素の蓄積を防ぐために、システムが故障した場合に温室７２から空気を吹き出すというデフォルト設定で設計されてもよい。

すべての植物は、植物だけでなく藻類およびシアノバクテリアによって実行される自然プロセスの一部として、炭素固定を実行する。どの種の植物を使用してもよいが、最も高い炭素固定率を有する植物が好ましい。限定されたものではないが、植物界で最も高い炭素固定率を持つことが知られているいくつかの種の麻（Ｈｅｍｐ）植物は、この用途に特に適している。さらに、葉を収穫してＣＢＤオイルの生産などの他の用途に使用することができるため、有利である。

別の実施形態では、廃水の水成分を完全に蒸発させるために蒸発器装置４８を使用する場合、分離器６５、凝縮器６６、オゾン化装置６９および温室７２をシステム１０から排除することができる。蒸発器装置（複数可）４８を動かすために使用されるエネルギー源が電気である場合、ＣＯ_２捕捉コンポーネントも必要ではなく、システム１０から排除することができる。

図８－図１１を参照すると、本開示の別の態様において、一般的に１０’’として示される廃水処理システムは、生の下水を、建物の配管システムによって、システムにもたらされる使い捨て可能な固体および再利用可能な液体に分離および削減する一連の構成要素と、１つまたは複数の連続サイクルオートクレーブ装置の追加とを含む。オートクレーブ装置は、ＰＦＡＳなどの有害な化学化合物を不活性化合物に破壊し、システム１０’’から除去された水には、有害な化学化合物だけでなく、有機および微生物の病原体も基本的に含まれていないことを保証する。本明細書で使用されるように、異なるプライミングされたまたはプライミングされていないバリエーションを有し、特徴に割り当てられた同一の参照文字は、同じ特徴の異なる実施形態を識別することを意図している。

図１Ａに示す実施形態と同様に、生の下水は、まず、廃水の液体成分からグリース、砂利および一次固形物を分離するための浄化槽として機能する１つ以上の前処理槽１２’’に堆積される。固体成分は、当技術分野で知られている従来の浄化システムで使用されている手段に従って、現場から出荷される。清澄化された液体成分は、配管システムを介して、それぞれが１つ以上の流入ポンプ１６’’を含む１つ以上の流量均一化槽１４’’に移送される。ポンプ１６’’は、システム１０’’における更なる移送の前に、清澄化された液体を微細なスクリーン１８’’を介して強制的に移送するために使用される。

スクリーン１８’’によって濾過されたいかなる粒子状物質も、前処理槽１２’’から得られた固形物成分と共に現場から出荷される。オプションの流入複合サンプリングタップ２２’’をスクリーン１８’’の下流の配管システムに配置して、スクリーン１８’’の下流のシステム１０’’の他の構成要素に入る前に、清澄化および濾過された液体または流入物の組成を監視してもよい。この文脈で使用される「流入物」は、システム１０’’の蒸発器コンポーネントに導入される液体に関するものであることを理解すべきである。これは、州、連邦、および地域の要件を満たすために必要な程度の透明度を有する流入物を生成するために、前処理槽（複数可）およびフィルタスクリーンの調整を可能にする。

清澄化された液体がスクリーニングされると、次に一般的に２３’’として示される膜バイオリアクタに移される。バイオリアクタ２３’’は、無酸素ゾーン２４’’、廃棄物活性汚泥保持・貯蔵ゾーン２６’’、第１の膜バイオリアクタ流域３０’’および第２の膜バイオリアクタ流域２８’’を備えたマルチコンポーネントサブアセンブリである。４つの別々の処理ゾーンはそれぞれ、流入物中の粒子状物質をさらに減少させて、液体をさらに清澄化する。

清澄化された液体は、まず無酸素ゾーン２４’’に入り、液体中の溶存酸素を除去する。液体が無酸素ゾーン２４’’を循環すると、バイオリアクタ２３’’に組み込まれた１つまたは複数の移送ポンプ３２’’を介してバイオリアクタ２３’’を介して移送される。酸素を失った液体または流入物は、移送ポンプ３２’’によって、無酸素ゾーン２４’’から膜流域２８’’および３０’’に移送される。膜流域２８’’および３０’’はそれぞれ、清澄化された液体中の粒子状物質をさらに濾過する１つまたは複数のフィルタ膜装置を含む。１つ以上の送風機３４’’は、加圧空気を膜流域に流して正圧環境を作り、膜流域の濾過率を高める。送風機３４’’はまた、加圧空気を無酸素ゾーン２４’’およびＷＡＳ保持ゾーン２６’’に流して、バイオリアクタセグメント内の圧力を高め、バイオリアクタ２３’’を通る流れを改善する。

濾過された液体の濾液または透過液成分は、１つ以上のインライン透過液ポンプ３８’’によってクリーンインプレイス装置３６’’に引き込まれる。ポンプ３８’’は、濾液または透過液を紫外線消毒装置４０’’（「ＵＶ消毒装置」）に移送する。紫外線消毒装置４０’’において紫外線で処理されると、処理された液体は、連続サイクルのオートクレーブ８０に移送される。

図１１に示すように、オートクレーブ装置８０は、被処理液をオートクレーブに移送するための入口管８２を含む。入口管８２は、３０４ステンレス鋼の配管から形成されてもよい。入口管８２と並んで配置された自動入口弁８４は、オートクレーブ装置への処理液の流れを制御する。弁８４は、手動または自動であってもよい。入口管８２の端部に固定された入口カラー８６は、管をオートクレーブ管９２の近位端に移行させる。入口カラー８６およびオートクレーブ管９２は、いずれも３１６ステンレス鋼から製作されてもよく、当技術分野で知られているようにＮＰＴねじ切りを使用して接続することができる。オートクレーブ管９２の遠位端は、オートクレーブ管９２を出口管１００および出口自動弁に移行させる出口カラー９４（ＮＰＴねじ切りを用いて接続することができる）に固定される。出口管１００は、廃液槽４４’に接続されている。出口管１００に沿って配置された出口弁９６は、オートクレーブ装置から出る処理液の流れを制御する。弁９６は、弁８４と同期して自動化されてもよい。両方の弁を自動的に同期して作動させる目的は、オートクレーブ内の処理時間を適切に制御して、所望の温度（約４００°Ｆ（約２０４°Ｃ））および圧力（約２０－３０ｐｓｉ（約１３８－２０７ｋＰａ））が約２０－２５分間達成されるようにすることである。

オートクレーブの上昇した熱および圧力条件を作り出すために、オートクレーブジャケット９０がオートクレーブ管９２について形成される。一実施形態では、オートクレーブジャケット９０は円筒形であり、オートクレーブ管９２について重ね合わせて、管の周りに環状チャンバ９１を形成する。入口ジャケットの端部９３は、入口ガスケット８８でオートクレーブ管９２の周りに封止されている。入口ガスケット８８は、オートクレーブ装置８０の高温高圧に耐えられる構造になっている。出口ジャケット端部９５は、出口ガスケット９８でオートクレーブ管９２の周りに封止されている。出口ガスケット９８は、オートクレーブ装置８０の高温・高圧に耐えられる構造になっている。入口カラー８６および出口カラー９４は、ボイラ規格ＡＳＭＥに従って、圧力および温度の封じ込めを確実にするように構成されている。オートクレーブジャケット９０およびその関連構造物は、オートクレーブ装置８０の効率を最大化するために断熱されてもよい。

オートクレーブ装置８０は、オートクレーブ管９２内に４００°Ｆから６００°Ｆ（２０４°Ｃから３１６°Ｃ）の間の温度と、２０ｐｓｉから３０ｐｓｉ（１３８ｋＰａから２０７ｋＰａ）の間の圧力を発生させる構造になっている。これらのパラメータを達成するために、蒸発器（複数可）４８によって生成された蒸気は、一連の配管を用いてチャンバ９１に供給される。蒸発器４８に取り付けられ、蒸発器４８と流体連通する主送出管１０６は、ジャケット９０に直接供給される２つ以上の副送出管１１０に分割される。圧力調整器１１２は、オートクレーブ管９２内の圧力に直接影響を与えるジャケット９０内で発生する圧力を制御するために、二次送出管１１２と並んで配置されている。蒸気供給弁１１４は、ジャケット９０への蒸気の流れを制御する。１つ以上の蒸気排気管１０２は、ジャケット９０に固定され、チャンバ９１と流体連通しており、オートクレーブ装置８０からの圧力を緩和または除去する。排気弁１０４は、ジャケット９０からの蒸気の流れを制御する。オプションのスクリーン１０５をジャケット／排気管の接合部に配置して、ジャケット９０内のあらゆる汚染物質が蒸発器（複数可）４８に移送されるのを防止してもよい。排気管１０５の遠位端は、蒸発器４８に直接または間接的に接続される。

適切な滅菌条件を保証し、安全な方法での操作を保証するために、安全弁１１６がジャケット９０に固定されている。安全弁１１６は、温度および／または圧力が事前に選択された上限値を超えた場合に蒸気を排出するために、石油燃焼炉で使用される圧力／温度弁の形態であってもよい。また、ジャケット９０内の圧力および／または温度を監視するために、圧力計および／または温度計をジャケット９０に固定してもよい。ジャケット９０内の温度および圧力の制御は、オートクレーブ８０に廃液を導入するために使用される様々な弁、ならびにオートクレーブに蒸気を導入し、オートクレーブから蒸気を放出するために使用される弁と自動化され、調整されてもよい。

バックアップシステムとして、オートクレーブ８０内の温度および圧力を化学化合物破壊のための所望のレベルまで上昇させるために、電気的に生成された熱を使用することができる。このバックアップシステムのために、加熱ワイヤまたはサーモスタットシステム９７がオートクレーブ管９２の周りに巻かれている。

次に図９を参照すると、代替的な実施形態では、ＵＶ装置（複数可）４０がシステムから排除されている。これは、そうでなければＵＶ装置（複数）４０またはオゾン化によって分解され、場合によっては破壊されるであろう任意の有機および微生物の生命および微細な病原体を破壊し、分解することができるオートクレーブ装置８０によって可能になる。オートクレーブ装置８０で処理された任意の廃液は、蒸発器装置（複数可）４８’による更なる処理のために十分に不活性である。

次に図１０を参照すると、さらなる代替的な実施形態では、複数のオートクレーブ装置８０が、オートクレーブマニホールドと並列に配置されている。濾過システムまたはオプションのＵＶ装置（複数可）の後に接続された吸気マニホルド４３ａは、濾過システムおよびオプションのＵＶ装置（複数可）４０で処理された廃液を、後処理貯蔵槽からオートクレーブ装置（複数可）の前にある複数のオートクレーブ装置８０に導く。これにより、システム１０’は、指定された期間にわたってはるかに大量の廃液を処理することができる。吸気マニホールド４３ａは、所定の時間内に特定の廃液量を処理するために必要に応じて廃液を１つまたは複数のオートクレーブ装置に選択的に導くために、マニホールドの各分岐に専用の弁を含んでもよい。また、弁は、使用時にオートクレーブ装置を閉鎖するための入口弁８４としても機能する。複数のオートクレーブ装置を有することは、排水負荷を処理するために１つまたは複数の装置をオンラインのままにしながら、サービスのために１つまたは複数をオフラインにする能力も提供する。

複数のオートクレーブ装置８０を蒸発器装置（複数可）４８’に接続する前に、排気マニホールド４３ｂは、処理された流出物をオートクレーブ装置８０から下流に送出するために、各オートクレーブ装置８０のための専用ポートを有する。排気マニホールド４３ｂは、動作中のオートクレーブ装置を選択的に閉じるために、排気マニホールドの各分岐に専用の弁９６を含んでもよい。排水処理動作が完了すると、弁が開かれ、処理された排水が蒸発器装置（複数可）４８’に移送される。

ＰＦＡＳのような有害な化学化合物を破壊または分解するために、オートクレーブ管９２に移送され保持された廃液は、廃液中の有機、無機および／または微生物のすべての有害物質を効果的に破壊および分解するのに十分な時間を確保するために、約２０分間、熱および圧力にさらされる。オートクレーブ管内の流出物の滞留時間は、本開示の精神と範囲から逸脱することなく変更できることを理解すべきである。サイクルが完了すると、出口弁９６が開かれ、加熱された廃液が出口管１００を介して蒸発器に移される。新しいサイクルを開始するには、入口弁８４を開く一方で出口弁９６を閉じる。オートクレーブ管９２が満たされると、入口弁８４が閉じられ、プロセスが繰り返される。

液体がオートクレーブ装置８０によって処理されると、液体は、さらなる処理を待つために、廃液貯蔵槽４４’’に移送される。処理された液体の２４時間のサンプリングおよび評価を可能にするために、排水２４時間複合サンプリングタップ４２’’が、装置４０’’と貯蔵槽４４’との間のラインに接続される。

清澄化された液体の濾過から得られた微粒子またはスラッジ成分は、膜槽２８’’および２９’’から、廃棄物活性化スラッジポンプ３３’’を介してＷＡＳ保持ゾーン２６’’にポンプで送り出される。保持ゾーン２６’’の内容物は、ゾーンから取り出され、先に説明した選別された粒子状物質とともに廃棄２０’’のために敷地外に持ち出される。

排水貯蔵槽４４’’内に配置された排水ポンプ４６’’は、槽内に貯蔵された処理液を２つのトラックのうちの１つにポンピングする。第１のトラックは、処理された液体が、ＥＰＡ基準および地域の環境規制によって要求されるクラスＡ再生水として分類するための要件を満たすので、トイレの水として再利用するためのものである。専用の配管システムは、貯蔵槽４４’’を建物内の１つまたは複数のトイレに接続し、再利用水を使用するため、または再利用水に許可された他の用途のために再利用水を提供する。また、使用率に見合うだけの再生水がない場合には、主要水道管からの二次ラインも使用される。この目的のために、処理済み排水の３０％が使用されることが予想される。そうでない場合、またはそれに加えて、処理済み排水は、貯蔵槽４４’’からの第２の分岐管路を介して、さらなる処理のために１つまたは複数の熱蒸発器４８’’に移送することができる。

図１３に示すように、１つ以上の熱蒸発器４８’’は、流出物の液体成分から任意の粒子状物質をさらに分離するために貯蔵槽４４’’に接続されている。各熱蒸発器は、燃料源とバーナ５０’’を有する。天然ガスが好ましい燃料源であり、その燃焼副産物であるＣＯ_２およびＨ_２Ｏは、本明細書で開示するさらなる処理ステップで使用可能である。当技術分野で知られている電気や燃料油など、他の燃料源を使用して熱蒸発器を作動させることができることを理解すべきである。電気を使用する場合は、ソーラーパネルやパッシブ発電が好ましい。処理された廃液は、熱蒸発器４８’’に移送され、熱交換器５２’’を介して高熱にさらされる。熱交換器により、処理済み排水の液体成分が蒸発し、スタック５４’’に上向きに移動する。液相から分離した微粒子／スラッジ成分は、傾斜した表面６０’’に堆積し、その微粒子を蒸発ポンプ６２’’に導く。ポンプ６２’’は、最終的に敷地外に廃棄するために、微粒子を残留物貯蔵槽６４’’に強制的に送る。

ほぼ１００％の水蒸気である蒸発した液体成分は、ミスト捕獲システム５６’’を通過する。次に、水蒸気は、本明細書でより詳細に開示される凝縮器６６’’につながるベントスタック５８’’を通って上方に移動する。この時点で、水蒸気は本質的に蒸気状の蒸留水である。プロセスの開始時に廃液中に存在する揮発性物質は、処理された廃液がミスト捕捉システム５６を介して貯蔵槽４４’’に到達する前に除去される。

凝縮器６６’’は、水蒸気を液体の水に変換する。水貯蔵槽６８’’（食品グレード貯蔵槽であってもよい）は、温室７２’’に植えられた炭素捕捉植物７０’’を灌漑するために部分的に使用する水を受け取る。温室７２’’は、空気を出入りさせるための少なくとも１つの出口７３’’を有する筐体である。第２の出口には、温室内で行われるプロセスに応じて、温室７２’’内の相対的な圧力を正または負にすることを可能にする可逆性ファン７４’’が含まれる。水貯蔵槽６８’’から一連の配管と管が伸びており、個々の植物７０’’に調節された量の水を供給する。水の散布は、パラメータを設定するためにコンピュータ制御されてもよい。

次に図１４を参照すると、天然ガスが熱蒸発器４８’’を燃焼させるために使用される燃料である場合、天然ガスの燃焼成分、すなわちＣＯ_２およびＨ_２Ｏは、専用の通気口５９’’を介して、ＣＯ_２をＨ_２Ｏから分離するために使用される分離器６５’’に移送される。Ｈ_２Ｏは配管を経由して凝縮器６６’’に送られ、処理済み排水で行われる熱交換プロセスから得られる水蒸気成分と結合される。ＣＯ_２成分は、専用の配管ラインを介して温室７２’’に移送される。

植物７０’’は、ＣＯ_２を吸収するためにＣＯ_２にさらされ、炭素吸収機能を果たす。天然ガスの燃焼によるＣＯ_２が温室７２’’に導入されるとき、温室内の雰囲気の相対圧力は、温室外の環境大気圧に対して中立またはわずかに正の値に保たれる。これは、ファン７４’’によって達成される。ＣＯ_２が熱蒸発器４８’’から温室７２’’内にポンプで送られていないときは、ファン７４’’を作動させて温室内に負圧を作り、二酸化炭素を含んだ外気を温室内に引き込む。これにより、植物７０’’が空気からＣＯ_２を抽出し、ＣＯ_２を捕獲して同化し続けるという自然の機能を維持することができる。

人間が許容できるレベルを維持するために、少なくとも１つのＣＯ_２モニター７６’’が温室７２’’に設置されている。現在の平均的な大気レベルは、空気中の濃度が約３５０から４００ｐｐｍの間で推移している（高度によって異なる）。このシステムは、常にＣＯ_２濃度を監視するように設計されている。ＣＯ_２濃度が高すぎる場合は、許容範囲に達するまでファン７４’’を作動させて温室内の空気を大気中に放出することができる。ＣＯ_２を設定するために使用されるパラメータは、特定のアプリケーションのために必要に応じて変更することができる。システムは、二酸化炭素の蓄積を防止するために、システム故障の場合に温室７２’’から空気を吹き出すというデフォルト設定で設計されてもよい。

本開示のさらに別の態様では、１つまたは複数のソノリシス装置が、オートクレーブ装置（複数可）８０の代わりに、またはそれに加えて、廃水処理システムに組み込まれてもよい。図４－図６を参照すると、ソノリシス装置は、一般的に４７と指定されており、病原性微生物および危険な化学化合物を破壊および分解するための代替または追加の手段を提供する。ソノリシス装置４７は、装置の高熱および温度環境に耐えるためにステンレス鋼などの剛性材料から作られたソノリシス管１００を含む。装置４７は、複数の音変換器１０４を支持する円筒形の外側ジャケット１０２の中に同軸的に配置されている。変換器は、ジャケット１０２の長さに沿って等距離に配置されていてもよい。管１００の両端部に配置された複数の弁１０６は、処理のための流出物の制御された出入りを可能にする。複数の弁１０６は、処理のための流体のボーラスの進入と、処理後の流体のボーラスの退出とを可能にするように同期されている。弁は、オートクレーブ装置の弁と同様に同期されている。

ソノリシス管１００とジャケット１０２との間に形成された環状のチャンバには、音変換器１０４が作動したときのエネルギー伝達を促進するための液体が充填されている。発生した音波により、管１００内の廃液にキャビテーションが生じ、管１００内に気泡が形成される。気泡は、気泡内の温度および圧力が５０００°Ｃおよび大気圧の２０倍に達することがある断熱環境下で形成されるが、廃液の温度と圧力は大気圧レベルのままであることがある。この高熱・高圧の気泡環境により、気泡に巻き込まれた化学物質が破壊される。排水は約２０分以上ソノリシス処理される。指定された時間の後、処理された廃液は、管から蒸発器装置４８’’’に移送される。

本開示は、そのいくつかの実施形態に関連して説明されてきたが、本開示の真の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および修正を行うことができることは、当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲によって、本開示の真の精神と範囲内に入るすべてのそのような変更と修正をカバーすることが意図されている。我々が新規のものとして主張し、米国特許によって確保することを望むものは以下の通りである。

図１Ａは、本開示の一実施形態による、廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図１Ｂは、本開示の別の実施形態による、マイクロ波装置を備える廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図２Ａは、図１に示す廃水処理システムの第２セグメントのフローチャートである。 図２Ｂは、本開示の別の実施形態による、残留物貯蔵槽を備える第２セグメントのフローチャートである。 図３Ａは、図１に示す廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図３Ｂは、本開示のさらなる実施形態による、オゾン化装置を備える廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図３Ｃは、本開示のさらなる実施形態による、ＵＶ装置を備える廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図４は、本開示の別の実施形態による、マイクロ波装置を備える廃水処理システムの濾過セグメントのフローチャートである。 図５は、本開示のさらなる実施形態によるソノリシス装置の側面図である。 図６は、図５に示すソノリシス装置の端面図である。 図７は、本開示のさらに別の実施形態による、オゾン化装置が追加された廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。 図８は、本開示のさらに別の実施形態による、ＵＶ装置およびオートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図９は、本開示のさらに別の実施形態による、オートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図１０は、本開示のさらに別の実施形態による、マニホールドに固定された複数のオートクレーブ装置を備える廃水処理システムのフローチャートである。 図１１は、図８－図１０に示す本開示の実施形態によるオートクレーブ装置の側面図である。 図１２は、本開示のさらに別の実施形態による、廃水処理システムの第１セグメントのフローチャートである。 図１３は、図１２に示す廃水処理システムの第２セグメントのフローチャートである。 図１４は、図１２に示す廃水処理システムの第３セグメントのフローチャートである。

図８－図１２を参照すると、本開示の別の態様において、一般的に１０’’として示される廃水処理システムは、生の下水を、建物の配管システムによって、システムにもたらされる使い捨て可能な固体および再利用可能な液体に分離および削減する一連の構成要素と、１つまたは複数の連続サイクルオートクレーブ装置の追加とを含む。オートクレーブ装置は、ＰＦＡＳなどの有害な化学化合物を不活性化合物に破壊し、システム１０’’から除去された水には、有害な化学化合物だけでなく、有機および微生物の病原体も基本的に含まれていないことを保証する。本明細書で使用されるように、異なるプライミングされたまたはプライミングされていないバリエーションを有し、特徴に割り当てられた同一の参照文字は、同じ特徴の異なる実施形態を識別することを意図している。

次に図９を参照すると、代替的な実施形態では、ＵＶ装置（複数可）４０がシステムから排除されている。これは、そうでなければＵＶ装置（複数）４０またはオゾン化によって分解され、場合によっては破壊されるであろう任意の有機および微生物の生命および微細な病原体を破壊し、分解することができるオートクレーブ装置８０によって可能になる。オートクレーブ装置８０で処理された任意の廃液は、蒸発器装置（複数可）４８’’による更なる処理のために十分に不活性である。

次に図１０を参照すると、さらなる代替的な実施形態では、複数のオートクレーブ装置８０が、オートクレーブマニホールドと並列に配置されている。濾過システムまたはオプションのＵＶ装置（複数可）の後に接続された吸気マニホルド４３ａは、濾過システムおよびオプションのＵＶ装置（複数可）４０’’で処理された廃液を、後処理貯蔵槽からオートクレーブ装置（複数可）の前にある複数のオートクレーブ装置８０に導く。これにより、システム１０’’は、指定された期間にわたってはるかに大量の廃液を処理することができる。吸気マニホールド４３ａは、所定の時間内に特定の廃液量を処理するために必要に応じて廃液を１つまたは複数のオートクレーブ装置に選択的に導くために、マニホールドの各分岐に専用の弁を含んでもよい。また、弁は、使用時にオートクレーブ装置を閉鎖するための入口弁８４としても機能する。複数のオートクレーブ装置を有することは、排水負荷を処理するために１つまたは複数の装置をオンラインのままにしながら、サービスのために１つまたは複数をオフラインにする能力も提供する。

複数のオートクレーブ装置８０を蒸発器装置（複数可）４８’’に接続する前に、排気マニホールド４３ｂは、処理された流出物をオートクレーブ装置８０から下流に送出するために、各オートクレーブ装置８０のための専用ポートを有する。排気マニホールド４３ｂは、動作中のオートクレーブ装置を選択的に閉じるために、排気マニホールドの各分岐に専用の弁９６を含んでもよい。排水処理動作が完了すると、弁が開かれ、処理された排水が蒸発器装置（複数可）４８’’に移送される。

液体がオートクレーブ装置８０によって処理されると、液体は、さらなる処理を待つために、廃液貯蔵槽４４’’に移送される。処理された液体の２４時間のサンプリングおよび評価を可能にするために、排水２４時間複合サンプリングタップ４２’’が、装置４０’’と貯蔵槽４４’’との間のラインに接続される。

図４に示される本開示のさらに別の態様では、１つまたは複数のソノリシス装置が、貯蔵槽４４’’’から下流のオートクレーブ装置（複数可）８０の代わりに、またはそれに加えて、一般に１０’’’と指定される廃水処理システムに組み込まれてもよい。図４－図６を参照すると、ソノリシス装置は、一般的に４７と指定されており、病原性微生物および危険な化学化合物を破壊および分解するための代替または追加の手段を提供する。ソノリシス装置４７は、装置の高熱および温度環境に耐えるためにステンレス鋼などの剛性材料から作られたソノリシス管１００を含む。装置４７は、複数の音変換器１０４を支持する円筒形の外側ジャケット１０２の中に同軸的に配置されている。変換器は、ジャケット１０２の長さに沿って等距離に配置されていてもよい。管１００の両端部に配置された複数の弁１０６は、処理のための流出物の制御された出入りを可能にする。複数の弁１０６は、処理のための流体のボーラスの進入と、処理後の流体のボーラスの退出とを可能にするように同期されている。弁は、オートクレーブ装置の弁と同様に同期されている。

Claims (20)

1. 廃水処理管理システムであって、
   液体から固体を分離するための少なくとも１つの前処理槽と、
   前記少なくとも１つの前処理槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流量均一化槽であって、該流量均一化槽は前記少なくとも１つの前処理槽と流体連通している、前記少なくとも１つの流量均一化槽と、
   前記少なくとも１つの流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流入ポンプと、
   前記流入ポンプおよび前記流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つのスクリーンであって、該スクリーンは前記液体から追加の固体を濾過する、前記少なくとも１つのスクリーンと、
   前記少なくとも１つのスクリーンの下流に配管を介して接続された流入複合サンプリングタップであって、該流入複合サンプリングタップは前記少なくとも１つのスクリーンによって清澄化及び濾過された前記液体の組成を監視するために使用される、前記流入複合サンプリングタップと、
   前記少なくとも１つのスクリーンおよびサンプリングタップに配管を介して接続された少なくとも１つの膜バイオリアクタであって、該少なくとも１つの膜バイオリアクタは清澄化された前記液体を濾過する、前記少なくとも１つの膜バイオリアクタと、
   前記少なくとも１つの膜バイオリアクタの下流に配管を介して接続された膜バイオリアクタある少なくとも１つのポンプと、
   前記少なくとも１つのポンプの下流に配管を介して接続された少なくとも１つのオートクレーブと、
   前記少なくとも１つのオートクレーブの下流に配管を介して接続された少なくとも１つの廃液貯蔵槽と、
   前記少なくとも１つの廃液貯蔵槽の下流に接続された少なくとも１つの熱蒸発器と、
   を備える廃水処理管理システム。
2. 前記少なくとも１つのポンプの下流に配管を介して接続されかつ前記少なくとも１つのオートクレーブの上流に接続された少なくとも１つの紫外線消毒装置をさらに備え、前記ポンプは前記少なくとも１つのバイオリアクタによって処理された流体を前記少なくとも１つの紫外線消毒装置へ移送する
   請求項１に記載の廃水処理管理システム。
3. 前記少なくとも１つの熱蒸発器の下流に接続され該少なくとも１つの熱蒸発器で生成された水蒸気を凝縮させる凝縮器をさらに備える
   請求項１に記載の廃水処理管理システム。
4. 前記凝縮器によって水に凝縮された水蒸気を受け取るための前記凝縮器の下流に接続された水貯蔵槽をさらに備える
   請求項３に記載の廃水処理管理システム。
5. 前記少なくとも１つのオートクレーブは、近位端に入口カラーを有し遠位端に出口カラーを有するオートクレーブ管と、該オートクレーブ管に固定され入口ジャケット端および出口ジャケット端で前記オートクレーブ管の両端に固定されたオートクレーブジャケットと、を備え、前記オートクレーブジャケットと前記入口ジャケット端と前記出口ジャケット端と前記オートクレーブ管との組み合わせはチャンバを形成する
   請求項１に記載の廃水処理管理システム。
6. 前記オートクレーブ管の近位端の前に配置された入口弁と、前記オートクレーブ管の遠位端の後ろに配置された出口弁と、をさらに備え、前記入口弁および前記出口弁は前記オートクレーブ管と流体連通している
   請求項５に記載の廃水処理管理システム。
7. 前記少なくとも１つのオートクレーブと前記少なくとも１つの蒸発器との間に接続され前記少なくとも１つの蒸発器によって生成された蒸気を前記オートクレーブ内に形成された前記チャンバに移送するための蒸気送出管をさらに備える
   請求項６に記載の廃水処理管理システム。
8. 前記蒸気送出管に流体連通して接続されかつ前記オートクレーブジャケットに流体連通して接続された複数の二次送出管をさらに備え、少なくとも１つの圧力調整器が各々の二次送出管とインラインで接続されている
   請求項７に記載の廃水処理管理システム。
9. 前記オートクレーブジャケットに接続され一端で前記チャンバと流体連通し第２端で前記蒸発器に流体連通して接続された少なくとも１つの蒸気排気管をさらに備え、前記少なくとも１つの蒸気排気管は弁を含む
   請求項８に記載の廃水処理管理システム。
10. 前記オートクレーブは、前記オートクレーブジャケットに固定された温度／圧力リリーフ弁および圧力調整器をさらに備える
    請求項９に記載の廃水処理管理システム。
11. 廃水処理管理システムであって、
    液体から固体を分離するための少なくとも１つの前処理槽と、
    前記少なくとも１つの前処理槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流量均一化槽であって、該流量均一化槽は前記少なくとも１つの前処理槽と流体連通している、前記少なくとも１つの流量均一化槽と、
    前記少なくとも１つの流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流入ポンプと、
    前記流入ポンプおよび前記流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つのスクリーンであって、該スクリーンは前記液体から追加の固体を濾過する、前記少なくとも１つのスクリーンと、
    前記少なくとも１つのスクリーンの下流に配管を介して接続された流入複合サンプリングタップであって、該流入複合サンプリングタップは前記少なくとも１つのスクリーンによって清澄化及び濾過された前記液体の組成を監視するために使用される、前記流入複合サンプリングタップと、
    前記少なくとも１つのスクリーンおよびサンプリングタップに配管を介して接続された少なくとも１つの膜バイオリアクタであって、該少なくとも１つの膜バイオリアクタは清澄化された前記液体を濾過する、前記少なくとも１つの膜バイオリアクタと、
    前記少なくとも１つの膜バイオリアクタの下流に配管を介して接続された膜バイオリアクタある少なくとも１つのポンプと、
    前記少なくとも１つのポンプの下流に配管を介して接続された少なくとも１つのソノリシス装置と、
    前記少なくとも１つのソノリシス装置の下流に配管を介して接続された少なくとも１つの廃液貯蔵槽と、
    前記少なくとも１つの廃液貯蔵槽の下流に接続された少なくとも１つの熱蒸発器と、
    を備える廃水処理管理システム。
12. 前記少なくとも１つのポンプの下流に配管を介して接続されかつ前記少なくとも１つのソノリシス装置の上流に接続された少なくとも１つの紫外線消毒装置をさらに備え、前記ポンプは前記少なくとも１つのバイオリアクタによって処理された流体を前記少なくとも１つの紫外線消毒装置へ移送する
    請求項１１に記載の廃水処理管理システム。
13. 前記少なくとも１つの熱蒸発器の下流に接続され該少なくとも１つの熱蒸発器で生成された水蒸気を凝縮させる凝縮器をさらに備える
    請求項１１に記載の廃水処理管理システム。
14. 前記凝縮器によって水に凝縮された水蒸気を受け取るための前記凝縮器の下流に接続された水貯蔵槽をさらに備える
    請求項１３に記載の廃水処理管理システム。
15. 前記少なくとも１つのソノリシス装置は、外側ジャケットに固定されたソノリシス管を備え、複数の音変換器が前記外側ジャケットに固定されている
    請求項１１に記載の廃水処理管理システム。
16. 前記少なくとも１つのソノリシス装置は、前記少なくとも１つのソノリシス装置の上流および下流に配置された複数の弁を含み、該複数の弁は前記ソノリシス管の内部と流体連通している
    請求項１５に記載の廃水処理管理システム。
17. 廃水処理管理システムであって、
    液体から固体を分離するための少なくとも１つの前処理槽と、
    前記少なくとも１つの前処理槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流量均一化槽であって、該流量均一化槽は前記少なくとも１つの前処理槽と流体連通している、前記少なくとも１つの流量均一化槽と、
    前記少なくとも１つの流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つの流入ポンプと、
    前記流入ポンプおよび前記流量均一化槽に配管を介して接続された少なくとも１つのスクリーンであって、該スクリーンは前記液体から追加の固体を濾過する、前記少なくとも１つのスクリーンと、
    前記少なくとも１つのスクリーンの下流に配管を介して接続された流入複合サンプリングタップであって、該流入複合サンプリングタップは前記少なくとも１つのスクリーンによって清澄化及び濾過された前記液体の組成を監視するために使用される、前記流入複合サンプリングタップと、
    前記少なくとも１つのスクリーンおよびサンプリングタップに配管を介して接続された少なくとも１つの膜バイオリアクタであって、該少なくとも１つの膜バイオリアクタは清澄化された前記液体を濾過する、前記少なくとも１つの膜バイオリアクタと、
    前記少なくとも１つの膜バイオリアクタの下流に配管を介して接続された膜バイオリアクタある少なくとも１つのポンプと、
    前記少なくとも１つのポンプの下流に配管を介して接続された少なくとも１つの紫外線消毒装置であって、前記ポンプは前記少なくとも１つのバイオリアクタによって処理された流体を前記少なくとも１つの紫外線消毒装置へ移送する、前記少なくとも１つの紫外線消毒装置と、
    前記少なくとも１つのオートクレーブの下流に配管を介して接続された少なくとも１つの廃液貯蔵槽と、
    前記少なくとも１つの廃液貯蔵槽の下流に接続された少なくとも１つの熱蒸発器と、
    を備える廃水処理管理システム。
18. 前記少なくとも１つの熱蒸発器の下流に接続され該少なくとも１つの熱蒸発器で生成された水蒸気を凝縮させる凝縮器をさらに備える
    請求項１７に記載の廃水処理管理システム。
19. 前記凝縮器によって水に凝縮された水蒸気を受け取るための前記凝縮器の下流に接続された水貯蔵槽をさらに備える
    請求項１８に記載の廃水処理管理システム。
20. 前記水貯蔵槽に配管を介して固定され、オゾン発生器、第２のＵＶ装置、塩素化装置およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、水浄化装置をさらに備える
    請求項１９に記載の廃水処理管理システム。

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