JP2696146B2 - 廃水および汚泥の処理方法 - Google Patents

廃水および汚泥の処理方法

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JP2696146B2
JP2696146B2 JP22318890A JP22318890A JP2696146B2 JP 2696146 B2 JP2696146 B2 JP 2696146B2 JP 22318890 A JP22318890 A JP 22318890A JP 22318890 A JP22318890 A JP 22318890A JP 2696146 B2 JP2696146 B2 JP 2696146B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、廃水および汚泥の処理方法に関し、より詳
しくは、厨芥類（生ごみ、プラスチック類、紙類などを
含む）の破砕物を含む廃水および廃水に由来する汚泥を
同時に処理する方法に関する。
従来技術とその問題点 近時生活水準、特に食生活水準の向上とともに、他の
家庭ごみとともに、厨芥類の量の増加が著るしくなって
いる。現在厨芥類は、いわゆる生ゴミとして、他の家庭
ごみとともに回収され、埋立て乃至焼却処分されてい
る。しかるに、厨芥類は、水分含有量が極めて高いとい
う特徴を有しているので、その処理には種々の問題を呈
している。例えば、家庭、集合住宅、ビルなどでの保管
に際して環境汚染問題を引き起こしたり、搬出が煩雑で
あったり、埋立て地での腐敗により悪臭源となったり、
蝿などの衛生害虫の発生源となったり、或いは焼却が困
難であったりする。また、厨芥類は、その高い水分含有
量のために、焼却により回収されるエネルギーの増大を
阻む一因ともなっている。生ゴミを分別収集して、コン
ポスト化する試みもなされているが、季節的な質的変動
（例えば、夏期における含水量の極めて高いスイカ皮の
集中的廃棄）、分別収集に対する一般市民の関心の低
さ、堆肥としての市場性の不安定などの問題点があり、
広く普及するには至っていない。
したがって、厨芥類を効果的に処理することは、保
管、収集、輸送、焼却などの多くの点で、ごみ処理技術
上の重要課題の一つとなっている。
厨芥類の処理方法としては、欧米で行われているよう
に、ディスポーザーにより破砕して、排水とともに下水
道に排出し、下水とともに処理する方法も存在する。し
かしながら、わが国では、既存廃水処理設備に対する負
荷の増大、水質保全などの観点から、この様な処理方法
は、むしろ抑制されている。
一方では、すでに現在においても、下水処理場などか
ら多量に発生する汚泥の処理も重大な問題となってお
り、厨芥類の処理と下水処理及び汚泥処理とを経済的に
行なう技術の確立が切望されている。
問題点を解決するための手段 本発明者は、厨芥類などの処理に関する上記の如き問
題点に鑑みて鋭意研究を進めた結果、ディスポーザーに
より破砕泥状化された厨芥類を排水とともに下水道また
は廃水処理設備に連絡された専用排水管に排出した後、
下水処理場における処理または廃水処理設備における処
理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分とを分離
し、固形物と液状成分とを別個に処理する場合には、廃
水処理設備に対する負荷の増大、水質の悪化などの事態
を回避しつつ、厨芥類によりもたらされるごみ処理にお
ける種々の問題点をも軽減し得ることを見出した。
特に、上記のようにして分離された固型物と下水処理
場などからの汚泥とを合わせて嫌気メタン醗酵処理法と
湿式酸化処理法との組合わせにより処理する場合には、
経済性にも優れた結果が得られることを見出した。
すなわち、本発明は、下記の廃水および汚泥の処理方
法を提供するものである； 1.廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
理する工程、および （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
ニア、有機性物質および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜1.5倍量の酸素の存在下にpH約１〜11.
5、温度100〜370℃で湿式酸化分解する工程 を備え、 上記（６）における湿式酸化分解工程が、無充填状態
の第一の反応ゾーンと充填物を充填した第二の反応ゾー
ンにおいて順次行われることを特徴とする廃水および汚
泥の処理方法。
2.廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
理する工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
ニア、有機性物質および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜1.5倍量程度の酸素の存在下にpH約１
〜11.5、温度100〜370℃で湿式酸化分解する工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を常圧または加圧下
に活性汚泥処理する工程、および （８）上記（５）および／または（７）からの余剰汚泥
を前記（６）に返送する工程 を備え、 上記（６）における湿式酸化分解工程が、無充填状態
の第一の反応ゾーンと充填物を充填した第二の反応ゾー
ンにおいて順次行われることを特徴とする廃水および汚
泥の処理方法。
以下においては、上記および項に示す発明をそれ
ぞれ本願第一方法および本願第二方法といい、添付図面
を参照しつつ、それぞれを詳細に説明する。
I.本願第一方法 第１図に示すように、本願第一方法においては、ま
ず、家庭、飲食店などで発生する厨芥類（１）をディス
ポーザー（３）により粉砕泥状化（粉砕物として、5mm
以下、より好ましくは1mm以下）した後、し尿、浄化槽
汚泥水などを含む生活廃水（５）および／または産業廃
水（７）と併せて、専用排水管（９）により固形分（以
下SSという）分離機（11）に送る。ここで分離された液
状成分は、活性汚泥槽（13）に送られ、常法に従って、
活性汚泥処理される。但し、液状成分からは、SSが予め
分離されているので、活性汚泥槽（13）の容量は、従来
のものに比して、小さくすることができる。SS分離機
（11）で形成された固形分（15）と活性汚泥槽（13）か
らの余剰汚泥（17）とは、汚泥濃縮機（19）に送られ、
濃縮される。
第１図に示す方法は、下水道未整備地域または下水処
理場以外の廃水処理設備（例えば、工場に付属する廃水
処理設備など）での実施に好適である。
第２図に示す方法では、厨芥類（１）をディスポーザ
ー（３）により破砕した後、し尿、浄化槽汚泥水などを
含む生活廃水（５）および／または産業廃水（７）と併
せて、下水道（21）に流す。初沈槽（23）において混合
液から粗大な固型物、砂などを沈降などにより分離した
後、SS分離機（11）において廃水中のSSを回収する。SS
を含まない液状成分は、活性汚泥槽（13）に送り、常法
にしたがって、活性汚泥処理する。この場合にも、液状
成分からは、SSが分離されているので、活性汚泥槽（1
3）の容量は、従来のものに比して、小さくすることが
できる。次いで、液状成分を終沈槽（25）に送り、沈降
分離を行なう。SS（27）、SS（15）、活性汚泥槽（13）
からの余剰汚泥（29）および終沈槽（25）からのSS（3
1）は、汚泥濃縮機（19）に集められ、濃縮される。
第２図に示す方法は、下水道整備地域における実施に
好適である。
第１図または第２図に示す処理工程において得られた
濃縮汚泥（水分含量90％以上）は、第３図に示すよう
に、嫌気メタン発酵槽（159）に送られて嫌気メタン発
酵処理された後、廃水・汚泥貯槽（101）に送られ、こ
こで混合される。嫌気性メタン発酵の条件は、特に限定
されないが、通常温度35〜60℃程度、消化日数0.5〜30
日程度、汚泥濃度0.5〜５％程度である。嫌気メタン発
酵槽（159）で生成する余剰汚泥は、例えば、ライン（1
05）上で廃水と混合されて、第１の反応ゾーン（121）
に返送され、濃縮汚泥とともに処理される。次いで、濃
縮汚泥は、ポンプ（103）によりライン（105）を経て圧
送され、圧縮機（107）により昇圧されてライン（109）
から圧送される酸素含有ガスと混合された後、ライン
（111）、熱交換器（113）を経てライン（115）に至
る。濃縮汚泥は、熱交換器（113）における熱交換によ
り所定温度以上となつている場合には、ライン（117）
及び（119）を経て第１の反応ゾーン（121）に送給さ
れ、所定温度に達していない場合には、ライン（12
3）、加熱炉（125）、ライン（127）及びライン（119）
を経て第１の反応ゾーン（121）に送給される。濃縮汚
泥には、必要に応じて、そのpHを１〜11.5程度、より好
ましくは、３〜９程度とするために、通常水溶液の形態
で、アルカリ物質または酸性物質が、pH調整物質貯槽
（129）からライン（131）、ポンプ（133）、ライン（1
35）及びライン（137）を経て添加される。また、ライ
ン（131）から分岐するライン（132）を経てpH調整物質
を廃水・汚泥貯槽（101）に送り、予め濃縮汚泥のpH調
整を行なっても良い。第１の反応ゾーン（121）内で
は、触媒を使用することなく、酸素含有ガスの存在下に
濃縮汚泥の液相酸化が行なわれる。使用する酸素含有ガ
スとしては、空気、酸素富化ガス、酸素、さらにはシア
ン化水素、硫化水素、硫黄酸化物、有機硫黄化合物、炭
化水素などの１種または２種以上を含有する酸素含有廃
ガスなどがあげられる。これ等ガスの供給量は、濃縮汚
泥中のSS、有機物成分（COD成分）、アンモニアなどを
窒素、炭酸ガス、水などに酸化分解するに必要な理論酸
素量の１〜1.5倍量、より好ましくは1.05〜1.2倍量の酸
素が供給される様にするのが良い。酸素含有廃ガスを酸
素源とする場合には、ガス中の有害成分も同時に処理し
得るという利点が得られる。酸素含有廃ガスを使用する
場合に酸素の絶対量が不足であれば、空気、酸素富化空
気又は酸素により不足量を補うのが良い。
なお、酸素含有ガスは、第１の反応ゾーンとしての本
湿式酸化工程に供給される濃縮汚泥に対して全量供給す
る必要はなく、本湿式酸化工程と第２の反応ゾーンとし
ての次工程とに分散して供給しても良い。例えば、第１
の反応ゾーンとしての本湿式酸化工程においては、通常
SSの10〜90％程度が分解乃至可溶化され、COD成分の10
〜60％程度及びアンモニアの０〜15％程度が分解される
ので、理論酸素量の0.4〜0.8倍量に相当する酸素含有ガ
スを供給し、残余を第２の反応ゾーンとしての次工程で
供給しても良い。第１の反応ゾーンとしての本湿式酸化
工程における反応時の温度は、通常100〜370℃、より好
ましくは200〜300℃程度である。反応時の温度が高い
程、供給ガス中の酸素分率・分圧が高い程、また操作圧
力が高い程、SSの可溶化をも含めた被処理成分の分解率
が高くなり、反応器内での濃縮汚泥滞留時間が短縮され
且つ次工程での反応条件が緩和されるが、反面において
設備費が大となるので、濃縮汚泥の種類、次工程におけ
る反応条件との兼ね合い、要求される処理の程度、全体
としての運転費及び設備費等を総合的に考慮して定めれ
ば良い。反応時の圧力は、所定の反応温度において濃縮
汚泥が液相を保つ最低限の圧力以上であれば良い。反応
時間は、反応器の大きさ、濃縮汚泥の水質、温度、圧力
等により変り得るが、通常15〜120分程度であり、好ま
しくは30〜60分程度である。
次いで、本願第一方法では、第１の反応ゾーン（12
1）からの処理水は、粒状またはハニカム上の充填物を
充填する第２の反応ゾーン（139）に送られ、ここで再
度液相酸化に供される。充填体としては、チタニア、ジ
ルコニアなどの粒状物或いはハニカム状構造体が使用さ
れる。粒状充填体としては、球状、ペレット状、円柱
状、破砕片状、粉末状などの種々の形態のものが使用さ
れる。ハニカム状構造体としては、開口部が四角形、六
角形、円形などの任意の形状のものが使用される。単位
容量当りの面積、開口率なども特に限定されるものでは
ないが、通常単位容量当りの面積200〜800m2/m3程度、
開口率40〜80％程度のものを使用する。ハニカム構造体
の材質としても、チタニア、ジルコニアなどが例示され
る。反応塔容積は、液の空間速度が0.3〜41/hr（空塔基
準）、より好ましくは0.5〜21/hr（空塔基準）となる様
にするのが良い。第２の反応ゾーンで使用する充填体の
大きさは、粒状物の場合には、通常約３〜50mm、より好
ましくは約５〜25mmである。
第２の反応ゾーン（139）における反応時の温度およ
び圧力条件は、第１の反応ゾーン（121）におけるそれ
らと同様で良い。
第１の反応ゾーン（121）からの処理水には、圧縮機
（107）からの酸素含有ガスをライン（141）を経て供給
しても良く、またpH調整物質貯槽（129）からのpH調整
物質をライン（131）、ポンプ（133）、ライン（135）
及びライン（143）を経て第２の反応ゾーン（139）下部
に添加しても良い。尚、アルカリ物質は、第１の反応ゾ
ーン（121）及び第２の反応ゾーン（139）の適宜の位置
（図示せず）に供給しても良い。
第２の反応ゾーン（139）において液相酸化された高
温の処理水は、ライン（145）を経て熱交換器（113）に
入り、ここで未処理の濃縮汚泥に熱エネルギーを与えた
後、ライン（147）を経て冷却器（149）に入り、冷却さ
れる。また、必要ならば、高温の処理水を廃水・汚泥貯
槽（101）に導き（図示せず）、熱交換によって濃縮汚
泥の予熱を行なってもよい。この予熱により、濃縮汚泥
の粘度が大巾に低下するので、その処理が容易となる。
ライン（147）からの冷却水の温度が50℃前後となって
いる場合には、冷却器（149）を使用する必要はない。
冷却器（149）を出た処理水は、ライン（151）を経て気
液分離器（153）においてライン（155）からの気体とラ
イン（157）からの液体とに分離される。第２の反応ゾ
ーン（139）で得られた処理水中に不燃性灰分が含まれ
ている場合にはライン（157）上に分離膜、重力沈降分
離槽など（図示せず）を設け、灰分の除去を行なっても
良い。
ライン（157）からの液体は、その清浄度の度合いに
応じて、中水としてそのまま利用したり、河川などに直
接放流したり、或いは活性汚泥槽（13）に返送して更に
処理したり、或いは一部を廃水・汚泥貯槽（101）に返
送してさらに処理したりする。
II.本願第二方法 本願第二方法における厨芥類の処理は、本願第一方法
と同様にして第１図または第２図に示すフローにしたが
って、行なえば良い。
また、本願第二方法における濃縮汚泥の処理も、本願
第一方法とほぼ同様にして行なわれる。但し、本願第二
方法においては、第４図に示すように、ライン（157）
からの暖かい液体成分が、公知の好気性処理槽（163）
に送られ、効率の高い高温条件下に経済的に有利に好気
処理された後、ライン（165）から処理水が取り出され
る。好気性処理の条件は、特に限定されないが、通常温
度20〜40℃程度、滞留時間２〜24時間程度、pHは中性付
近である。
好気性処理槽（163）で生成する余剰汚泥は、例え
ば、ライン（105）上で廃水と混合されて、第１の反応
ゾーン（121）に返送され、濃縮汚泥とともに処理され
る。
また、ライン（155）からの気体を圧力調整した後、
好気性処理槽（163）に供給し、常圧下又は加圧下に酸
素源の少なくとも一部として利用することができる。
また、好気処理槽（163）からの処理液も、中水とし
て利用したり、直接河川に放流したり、活性汚泥槽（1
3）に返送したり、または一部を廃水・汚泥槽（101）に
返送することができる。
発明の効果 本発明によれば、ごみ処理と廃水処理において以下の
ような効果が達成される。
（１）厨芥類のディポーザーによる粉砕泥状化により、
生ごみ類の処理を衛生的、経済的且つ効率的に行うこと
が出来る。より具体的には、以下のような成果が得られ
る。
（ａ）厨房およびその近辺における清潔さが確保され
る。
（ｂ）家事労働及び厨房での作業が軽減される。
（ｃ）ごみ収集時の清潔さの維持及び悪臭の防止が達成
され、収集作業が容易となる。
（ｄ）ごみ収集量及び輸送量が減少する。
（ｅ）ごみ焼却場におけるエネルギー回収量が増加す
る。
（ｆ）生ごみを埋め立てる際に発生する二次公害が軽減
される。
（２）また、粉砕泥状化した厨芥類と廃水中のSSとを分
離回収した後、廃水処理を行なうので、SSを含んだ状態
で廃水処理を行なう従来技術とは異なって、可溶化され
たBOD成分およびCOD成分などを処理することになり、デ
ィスポーザーの導入によっても、廃水処理設備に対する
負荷の増大、水質の悪化などの問題は生じない。
例えば、下水処理場での処理に際し、従来好気性処理
での曝気容量が、建設省基準により、下水通水量に対し
６〜８時間必要とされていたのに対し、厨芥類粉砕泥状
物と廃水中のSSとをさらに生成する余剰汚泥とともに本
発明方法により処理する場合には、処理時間を約1/3程
度に短縮することができる。
（３）また、廃水から分離した厨芥類粉砕物を含む懸濁
物と廃水処理系からの余剰汚泥とを同時処理することに
より、アンモニアの一部の分解と併せて、COD成分のみ
ならず、懸濁成分をも効率よく処理することができる。
即ち、本発明においては、汚泥の脱水工程を必要とす
ることなく、まず嫌気メタン発酵処理を行うことによ
り、液中又は濃縮汚泥中の成分のうち、生物学的易分解
性物質が消化処理される。次いで、嫌気メタン発酵処理
で処理されなかった液中又は濃縮汚泥中の成分は、触媒
の不存在下且つ酸素含有ガスの存在下に液相状態で行わ
れる濃縮汚泥の第一段階酸化により、濃縮汚泥中のSSの
可溶化が進行する。次いで、充填体の存在下且つ酸素含
有ガスの存在下に行われる第二段階の液相酸化により、
アンモニアなどの含窒素酸化物の一部の分解が行なわ
れ、またSS成分を含むCOD成分も分解されるとともに、
高分子物質が充填体の作用により、酢酸などの低級脂肪
族カルボン酸に変換される。そして、上記の如く液相酸
化分解処理された被処理液中の低分子量の生物学的に易
分解性の生成物は、好気性処理により、効率よく分解さ
れる。
従って、ディスポーザーの導入により、廃水中の汚濁
成分量が一時的に増大しても、廃水処理設備自体の負荷
を増大させることなく、廃水を効果的に処理することが
できる。
実 施 例 以下に参考例および実施例を示し、本発明の特徴とす
るところをより一層明らかにする。
参考例１ 厨芥類の発生量とその組成の把握とを目的として、50
世帯の厨芥類を２日分収集し、分析を行なった。分析に
際しては、全厨芥を四分法により調整し、組成分析用の
試料とディスポーザー処理用の試料とに分けた後、分析
を行なった。
ディスポーザー処理用の試料は、厨芥類1kgを継続的
に投入破砕し、これに水道水を加えて、液量を10とし
た。次いで、液の濃度から厨芥100g当りの負荷量を求め
た。その結果を第１表に示す。なお、粉砕泥状物の粒径
分布は、0.15mm未満＝47％、0.15〜1mm＝40％、１〜5mm
＝残余であった。
また、分析の結果から、１日一人当たりの厨芥発生量
は、平均約240gであると推定され、これに基いて、１日
一人当たりの負荷量を求めた。結果を第２表に示す。
なお、以下の各表において、“Ｔ−N"とあるのは、全
窒素量を意味する。
第 １ 表 BOD CODMn SS Ｔ−Ｎ 最大（ｇ） 14.0 8.25 18.5 0.94 平均（ｇ） 9.5 6.3 12.4 0.77 最小（ｇ） 6.6 4.0 0.45 0.55 第 ２ 表 BOD CODMn SS Ｔ−Ｎ 最大（ｇ） 33.6 19.8 44.4 2.26 平均（ｇ） 22.8 15.1 29.8 1.85 最小（ｇ） 16.6 9.6 10.8 1.32 上記の結果に基いて、１日25万人当たりの負荷量を求
めた。結果を第３表に示す。
なお、ディポーザー使用による１日25万人当たりの下
水増加量は、約４％、即ち、約5000m3（19／人・日）
と推定される。
第 ３ 表 BOD CODMn SS Ｔ−Ｎ 最大（ｇ） 8400 4950 11100 565 平均（ｇ） 5700 3775 7450 462.5 最小（ｇ） 4150 2400 2700 330 さらに、上記第１〜３表の平均値を用いて、既存の終
末下水処理場（処理人口25万人：下水処理量125000m3/
日）におけるディスポーザーの使用前後における各成分
の濃度および負荷の状況について試算した結果を第４表
に示す。
第４表に示す結果から、ディスポーザーの使用によ
り、BODおよびCODMnで約30〜35％程度、SSで約38％程
度、全窒素成分で約15％程度の負荷の増大が予測され
る。
実施例１ 第２図に示すフローに従つて、初沈槽（23）および終
沈槽（25）から回収した懸濁物ならびに活性処理槽（1
3）からの余剰汚泥の混合物１部に対し、厨芥類をディ
ポーザーで破砕した泥状物0.38部（いずれも乾燥重量）
を加えた混合物を下水と併せ、下水汚泥濃縮液として、
下記の処理に供した。
該下水汚泥濃縮液の組成および性状は、以下の通りで
ある。
第 ５ 表 pH 6.7 CODMn（mg/） 18000 CODCr（mg/） 38000 NH3−Ｎ（mg/） 600 Ｔ−Ｎ（mg/） 3200 BOD（mg/） 13000 SS（mg/） 40000 VSS（mg/） 28000 TOD（mg/） 64000 TOC（mg/） 13300 次いで、第５表に示す組成の下水汚泥濃縮液を第３図
に示すフローにしたがって、嫌気メタン発酵槽（159）
に送入した。嫌気メタン発酵槽は、流動床形式のもので
あり、粒径300μｍの多孔質セラミック粒子に菌体を付
着させ、循環ポンプにより流動床を形成させた。滞留時
間は、10時間（35℃）とした。
嫌気性消化後の消化液の水質は、第６表に示す通りで
ある。
第 ６ 表 pH 6.8 CODMn（mg/） 10800 CODCr（mg/） 19000 NH3−Ｎ（mg/） 550 Ｔ−Ｎ（mg/） 3100 BOD（mg/） 4550 SS（mg/） 23000 TOD（mg/） 25600 TOC（mg/） 5980 次いで、上記嫌気メタン発酵槽からの処理水を空間速
度1.0l/Hr（空塔基準）及び質量速度7.96t/m2Hrで第３
図に示す装置の第１の反応ゾーン（121）の下部に供給
した。一方、空間速度227l/Hr（空塔基準、標準状態換
算）で空気を第１の反応ゾーン（121）の下部に供給し
た。この状態で温度250℃、圧力90kg/cm2・Ｇの条件下
に廃水の無触媒液相酸化処理を行なつた。
本工程で得られた処理水の組成を第７表に示す。
本工程で得られた処理水の組成を第７表に示す。
第 ７ 表 pH 6.5 CODMn（mg/） 1620 CODCr（mg/） 6230 NH3−Ｎ（mg/） 2400 Ｔ−Ｎ（mg/） 2800 BOD（mg/） 2300 SS（mg/） 11900 VSS（mg/） 290 TOD（mg/） 9340 TOC（mg/） 2150 第６表と第７表との対比から明らかな如く、無触媒液
相酸化によるCODMn、CODCr、TOD及びTOCの分解率は、そ
れぞれ85.0％、67.2％、63.5％および64.0％である。ま
た、含窒素化合物がアンモニアに転化されたことによ
り、アンモニア濃度は、約４倍となっている。
次いで、球形（４〜6mmφ）のチタニア充填体を前工
程での空塔容積量の1/2量（充填体層での反応時間とし
て30分）となる様に充填した第２の反応ゾーン（139）
に第１の反応ゾーンからの処理水及び空気を供給し、液
相酸化を行なつた。反応温度は270℃とし、圧力は、第
１の反応ゾーンでの湿式酸化工程と同様とした。
本工程で得られた処理水の組成を第８表に示す。
第 ８ 表 pH 6.2 CODMn（mg/） 1200 CODCr（mg/） 4500 NH3−Ｎ（mg/） 2090 Ｔ−Ｎ（mg/） 2440 BOD（mg/） 1880 SS（mg/） 9550 VSS（mg/） 190 TOD（mg/） 6600 TOC（mg/） 1600 第６表と第８表との対比から明らかな如く、湿式酸化
工程でのCODCrおよびTODの廃水１当りの分解量は、そ
れぞれ14500mgおよび19000mgである。これら成分の分解
による反応熱とアンモニア成分の一部の分解による反応
熱とにより、反応は、外部からの熱供給なしに行なうこ
とができた。即ち、第３図に示すフローにおいて、加熱
炉（125）を使用する必要はなかった。
実施例２〜４ 球形のチタニア充填体を使用する湿式酸化工程におけ
る処理水滞留時間を変える以外は、実施例１と同様にし
て下水汚泥濃縮液の処理を順次行なった後、湿式酸化工
程からの処理水を熱交換器（113）及び冷却器（149）に
より冷却し、さらに気液分離器（153）に送り、排気ガ
スと処理水とに分離した。
触媒湿式酸化工程からの処理水の水質を第９表に示
す。
なお、嫌気性消化後の余剰汚泥は、後続の無触媒湿式
酸化工程に返送して、処理した。
実施例５ 実施例１で処理したと同様の下水汚泥濃縮物を実施例
４と同様にして順次処理した後、第４図に示すフローに
したがって湿式酸化工程からの処理水を10％水酸化ナト
リウム溶液によりpH約7.1に調整した後、活性汚泥槽（1
63）において好気処理した。好気処理は、温度35℃、圧
力2kg/cm2の条件下に行ない、曝気に必要な酸素含有気
体は、触媒湿式酸化工程からの排ガスを圧力制御して使
用した。
好気処理後の水質を第10表に示す。
第 10 表 pH 6.9 CODMn（mg/） 12 NH3−Ｎ（mg/） 1670 Ｔ−Ｎ（mg/） 1940 BOD（mg/） 95 SS（mg/） 3 TOC（mg/） 29 実施例６ 第４図に示すフローにしたがって本願第二方法によ
り、実施例１で使用したと同様の組成の下水汚泥濃縮液
を処理した。
（イ） 先ず、実施例１と同様にして、嫌気メタン発酵
処理を行なった後、反応温度を260℃とし且つ圧力を95k
g/cm2とする以外は実施例１と同様にして、嫌気メタン
発酵処理工程からの処理水の無触媒湿式酸化処理を行な
った。
（ロ） 次いで、反応温度を280℃とし且つ圧力を95kg/
cm2とする以外は実施例１と同様にして、無触媒湿式酸
化処理工程からの処理水をさらにチタニア製ハニカム充
填体を使用する湿式酸化処理工程に供した。
（ハ） 次いで、触媒湿式酸化処理工程で得られた処理
水を限外濾過膜を用いて濾過し、SSを除去した後、水酸
化ナトリウム水溶液によりpH6.8に調整し、温度約35℃
で好気性処理に供した。分離されたSSの99％は、不燃性
の灰分であったので、系外に取り出した。
上記工程（イ）、（ロ）および（ハ）終了時のにおけ
る処理水の水質を第11表に示す。
なお、気液分離器（153）からの排気中には、SOXおよ
びNOXは、検知されなかった。
また、実施例１で処理したと同様の高濃度のSSを含む
下水汚泥濃縮液の処理を2000時間行なった後にも、各工
程での各成分の分解率の低下は認められず、廃水処理を
引続き支障なく行なうことができた。
実施例７および比較例１〜２ 前記第４表に示すディスポーザー使用後の下水の水質
に対応するように、下水に厨芥類の破砕物を加えて、処
理試料を調製した。
この様に調製された処理試料からSS成分を分離した
後、温度35℃、滞留時間２時間の条件下に活性汚泥法に
より、好気処理を行なった。
また、SS成分は、嫌気メタン醗酵を行わない以外は実
施例１と同様にして二段階の湿式酸化処理に供して、同
様の結果を得た。
なお、比較のために、SS成分を分離すること無く、直
接温度35℃、滞留時間２時間の条件下に（比較例１）、
或いは直接温度35℃、滞留時間８時間の条件下に（比較
例２）活性汚泥法により好気処理を行なった。
好気処理による結果を第12表に示す。
実施例８ 実施例１〜４及び実施例５〜６の湿式酸化工程からの
各処理水を第２図に示す当初の下水処理系の生物処理槽
（13）に返送し、それぞれ好気性汚泥処理（常圧、温度
35℃、滞留時間２時間）を行なった。返送量は、下水量
に対して、0.53％であった。
好気性処理後のそれぞれの水質は、第13表に示す範囲
内にあった。
第 13 表 SS（mg/） １〜5 BOD（mg/） ６〜9 CODMn（mg/） ３〜19
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図は、本発明の実施態様を示すフローチ
ヤートである。 （１）……厨芥類 （３）……ディスポーザー （５）……生活排水 （７）……産業排水 （９）……専用排水管 （11）……SS分離機 （13）……活性汚泥槽 （15）……SS （17）……余剰汚泥 （19）……汚泥濃縮機 （21）……下水道 （23）……初沈槽 （25）……終沈槽 （27）……SS （29）……余剰汚泥 （31）……SS （101）……廃水・汚泥貯槽、 （103）……ポンプ、 （107）……圧縮機、 （113）……熱交換器、 （121）……第１の反応ゾーン、 （125）……加熱炉、 （129）……pH調整物質貯槽、 （133）……ポンプ、 （139）……第２の反応ゾーン、 （149）……冷却器、 （153）……気液分離器、 （163）……嫌気メタン発酵槽
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０１ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｒ ５０２ ５０３Ｆ ５０３ ５０４Ａ ５０４ 11/00 ＺＡＢＢ 11/00 ＺＡＢ 11/04 Ａ 11/04 11/08 11/08 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｐ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
    産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
    れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
    ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
    を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
    する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
    は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
    形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
    理する工程、および （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
    ニア、有機性物質および無機性物質を分解するに必要な
    理論酸素量の１〜1.5倍量の酸素の存在下にpH約１〜11.
    5、温度100〜370℃で湿式酸化分解する工程 を備え、 上記（６）における湿式酸化分解工程が、無充填状態の
    第一の反応ゾーンと充填物を充填した第二の反応ゾーン
    において順次行われることを特徴とする廃水および汚泥
    の処理方法。
  2. 【請求項２】廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
    産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
    れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
    ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
    を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
    する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
    は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
    形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
    理する工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
    ニア、有機性物質および無機性物質を分解するに必要な
    理論酸素量の１〜1.5倍量程度の酸素の存在下にpH約１
    〜11.5、温度100〜370℃で湿式酸化分解する工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を常圧または加圧下
    に活性汚泥処理する工程、および （８）上記（５）および／または（７）からの余剰汚泥
    を前記（６）に返送する工程 を備え、 上記（６）における湿式酸化分解工程が、無充填状態の
    第一の反応ゾーンと充填物を充填した第二の反応ゾーン
    において順次行われることを特徴とする廃水および汚泥
    の処理方法。
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