JP3095952B2 - 台所廃水及び生ゴミの同時処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭の台所や厨房
から排出される廃水と生ゴミ（厨芥）とを混合して同時
に浄化処理する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、台所廃水及び生ゴミの処理は、環
境保全上、極めて重要な課題の一つである。台所廃水
は、下水道の完備された一部の地域を除き、河川汚濁の
最大原因となっている。現在、合併浄化槽が普及しつつ
あるが、これによる処理には限界があり、特に油分を多
量に含有した廃水に対しては管理が難しいため浄化処理
がうまく行かず、多くの場合、水質規制値であるＢＯＤ
（生物化学的酸素要求量）３０ｍｇ／ｌを達成できない
でいる。

【０００３】一方、生ゴミは、埋め立て処分或いは焼却
処理されているが、埋め立て処分場は不足気味であり、
焼却処理するにしても莫大な経費を要する。また、焼却
処理によって排出される二酸化炭素は地球温暖化の原因
となり、同様に排出される窒素酸化物はオゾン層の破壊
を促進する要因となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の処理
方法には種々の問題点がある上、生ゴミや廃水に含まれ
る有機物の再利用という観点が不足している。本発明
は、このような従来技術の抱える問題点を解消するべく
案出されたものであり、その主な目的は、台所廃水の浄
化並びに生ゴミの減量化を効率的に行い得ると共に、生
ゴミや廃水に含まれる有機物を再利用可能にする台所廃
水及び生ゴミの同時処理方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、台所で発生する廃水及び生ゴミを混合・貯留
しながら嫌気性発酵によって主に固形有機物が分解・液
状化される第１の過程と、該第１の過程の後に、表面が
親油性の浮遊ろ材が充填された嫌気性処理用浮遊ろ層内
で、油成分が浮遊ろ材表面での粗粒化によって浮上分離
されると共に固形有機物及び溶解性成分が分解される第
２の過程と、該第２の過程の後に、浮遊ろ材が充填され
た好気性処理用浮遊ろ層内で、主に溶解性成分が分解さ
れると共に脱窒・脱リンが行なわれる第３の過程とを有
し、逐次発生する前記廃水及び生ゴミを連続的に処理し
て、前記生ゴミを減量化すると共に前記廃水を浄化する
ことを特徴とする台所廃水及び生ゴミの同時処理方法を
提供することにより達成される。

【０００６】

【作用】このようにすれば、生ゴミが台所廃水で攪拌さ
れるために固形有機物の嫌気性発酵が促進され、その大
半が分解・液状化する。ここで、嫌気性細菌の活動を促
進するには温度を１０゜Ｃ以上、理想的には２０〜３０
°Ｃに保つことが重要であるが、特に温水器の使用によ
って台所廃水が比較的高温であると、より一層嫌気性発
酵が促進される。このように温水となっている台所廃水
と混合することで、特に昇温のためにエネルギーを加え
ることなく温度を最適に維持し得る。

【０００７】次に、処理されるべき原水が浮遊ろ材が充
填された浮遊ろ層内を流通することで、その中に含まれ
る油滴が親油性の浮遊ろ材表面で粗粒化するため、浮上
分離して回収可能となる。生物処理では油成分は分解が
難しく処理・滞留時間が徒に長くなるのに比べ、このよ
うに物理的に分離されると非常に効率的である。回収さ
れた油成分は苛性ソーダを加えて煮沸・混合することで
石けんとして再利用できる。

【０００８】一方、油成分以外は浮遊ろ材間を流通して
嫌気性処理され、残存する固形有機物が更に分解・液状
化されると共に溶解性成分も分解されて有機物濃度が低
下する。そして最終的に、好気性雰囲気で浮遊ろ材間を
流通させることで、溶解性成分が好気性分解され、ＢＯ
Ｄ及びＣＯＤ（化学的酸素要求量）を低減すると共に脱
窒及び脱リンが行なわれる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１０】図１は、本発明に基づく処理方法を実施す
るための処理装置の１例を示すものである。この処理装
置は、主に生ゴミを嫌気性分解して液状化する第１槽１
と、油分を分離すると共に嫌気性処理を行う第２槽２
と、好気性処理及び脱窒・脱リンを行う第３槽３とから
なっている。

【００１１】まず、台所から排出される廃水は、廃水流
入管４を通ってこの第１槽１内に流入し、投入された生
ゴミと混合される。この第１槽１は、嫌気性分解が行わ
れるよう気密構造になっており、その容量は、排出され
る生ゴミ量や温水器の有無に応じて設定され、一般的に
は、最低でも排出量の１０〜１５日分を受容し得る容量
が必要である。廃水流入管４は、廃水と生ゴミとがよく
攪拌・混合されるように、第１槽１内の底部近傍まで垂
下されている。

【００１２】生ゴミと廃水との混合液は、この第１槽１
内に滞留しながら嫌気性細菌による嫌気性発酵によって
有機物成分が分解され、同時に硝化・脱窒も行われる。
その際に発生した二酸化炭素や窒素等のガスは、ガス排
出口５から大気中に放出される。台所で温水器が使用さ
れていると廃水が比較的高温であるため、嫌気性分解が
促進される。生ゴミは、ディスポーザーで粉砕してから
投入すると、廃水と良く混合され分解が促進される。

【００１３】このようにして第１槽１において固形有機
物の大半は液状化し、槽の上部に設けられた連絡管６を
通って第２槽２に徐々に送られるが、その流出口には粒
度の比較的大きな固形物が流出することを阻止するよう
金網７が設置されている。

【００１４】第２槽２に送られた混合液は、ここで再度
嫌気性処理される。この第２槽２も第１槽１と同様に嫌
気性雰囲気を保持するよう気密構造になっている。その
容量は、滞留時間５〜１２時間を確保するよう設定され
ている。第２槽２の水面下における高さ方向中間部に
は、ろ材流失抑止帯８で仕切って浮遊ろ材９が充填され
た浮遊ろ層１０が形成されている。この浮遊ろ材９は、
プラスチック発泡体等の粒状媒体の表面に膜状に微生物
が付着・増殖したもので、ろ層内に浮遊可能に充填さ
れ、この浮遊ろ材９によって捕捉された固形有機物及び
溶解性成分がその表面の微生物膜によって分解される。

【００１５】第２槽２の上部に導入された混合液は、細
粒化した固形有機物を伴って浮遊ろ層１０内を下向きに
流通する。この浮遊ろ層１０内では、まず上層部におい
て油滴の粗粒化（コアレッシング）が進行し、油成分が
浮上して油層１１を形成する。次いで、浮遊ろ層１０の
中・下層部において、固形有機物及び溶解性成分が嫌気
性分解される。このとき、硝化・脱窒も行われる。浮遊
ろ層１０の中層部においてはエマルジョンとなった洗剤
中の活性剤が嫌気性発酵して粘性が増大するため、固形
有機物の吸着・分解が促進される。このような嫌気性分
解によって発生した二酸化炭素や窒素等のガスは、ガス
排出口１２から大気中に放出される。

【００１６】このようにして第２槽２で処理された混合
液は、槽の底部近傍に設けられた連絡管１３を介して第
３槽３に送られる。この第３層３は、好気性処理を行う
ため上部が大気中に開放されている。その容量は、滞留
時間２〜１０時間を確保するように設定されている。第
３槽３の高さ方向中間部には、第２槽２と同様に、ろ材
流失抑止帯１４で仕切って浮遊ろ材９が充填された浮遊
ろ層１５が形成されている。浮遊ろ層１５の底壁側に
は、曝気用のノズル１６ａが設けられた送気管１６が配
置されている。

【００１７】この第３槽３の下部に流入した僅かに残存
する固形有機物を含んだ混合液は、ノズル１６ａから噴
出される気泡と共に浮遊ろ層１５内を上向きに流通し
て、好気性分解され、同時に第１・２槽１・２において
未硝化のアンモニア性窒素が更に硝化されると共に脱窒
が行われる。このとき、第２槽２から送られてくる混合
液は嫌気性発酵でｐＨが４．５程度にまで降下すること
があるため、これを好気性細菌の増殖に適した範囲（ｐ
Ｈ７程度）にｐＨ調整するのが望ましい。

【００１８】ところで、第１槽１及び第２槽２において
は、底部に未分解のスラッジ１７・１８が堆積する。こ
の状態で放置しても嫌気性分解が進行するが、これをス
ラッジ排出口１９・２０から取り出してコンポスト（堆
肥）化するようにしても良い。

【００１９】以上のような処理方法に従って、大人２人
及び小人３人からなる５人家庭の台所から排出される標
準的な廃水と約５００ｇｒ／日の生ゴミとを同時処理し
たところ、表１に示されるように、良好な結果を得た。
ここでは、第１槽１には直径１ｍ、高さ１．２ｍの円筒
状容器を、第２槽２並びに第３槽２には、共に、厚さ５
０ｃｍの浮遊ろ層１０・１５が設けられた、直径３５ｃ
ｍ、高さ１．２ｍの円筒状容器をそれぞれ用いた。ま
た、生ゴミはディスポーザで粉砕処理したものを投入し
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】この表１に示されるｎ−ヘキサンは主にて
んぷら油用の植物油であり、その廃油は、通常、ＢＯＤ
１００万ｍｇ／ｌにも達するものである。本実験におい
ては、この油成分の９８％が除去され、その大半は浮上
回収によるものであった。この点だけでも、本処理方法
が環境保全並びに油成分再利用に大きく貢献し得るもの
であると言える。

【００２２】ＢＯＤ・ＣＯＤ除去率は、いずれも９０％
を越えており、この程度まで浄化されれば、後は河川や
湖沼での自然浄化に任せることができる。なお、ＢＯＤ
除去率が比較的低いのは、第１・２槽１・２での嫌気性
処理において有機物が一斉に分解してｐＨが４．５まで
低下し、第３槽３において好気性細菌が十分に活動でき
なかったためである。そこで、ＮａＯＨでｐＨ調整を行
なったところ、処理水のＢＯＤは１００ｍｇ／ｌ以下に
まで低減した。

【００２３】第４槽として第３槽３と同様な好気性処理
を行なう槽をもう１基併設して処理したところ、処理水
のＢＯＤを５ｍｇ／ｌまで低減することができた。ま
た、第３槽３からの処理水の一部を第１槽１に返送する
ことで、Ｔ−Ｎ（全窒素）を１５ｍｇ／ｌ以下に低減す
ることができた。なお、連続処理においても安定した結
果が得られた。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による台所廃水及び生ゴミの同時処理方法によれば、
台所廃水と生ゴミとを同時処理するため処理装置を１本
化し得る上に、これらを混合することで有機物の分解も
促進されて処理効率が向上し、比較的小型の処理装置で
水質規制値であるＢＯＤ３０ｍｇ／ｌ以下が達成可能と
なる。なお、好気性分解槽を大きめにするとか、同様な
槽をもう１基追加するとかして好気性処理を十分に行な
えば、ＢＯＤを５ｍｇ／ｌ以下にまで低減し得る。

【００２５】さらに、油成分の大半を分離・回収するこ
とで石けんとして再利用可能になる。また、槽内に沈澱
した未分解のスラッジを取り出してコンポスト化するこ
とで、庭先の樹木や草花の肥料として活用することがで
き、有機物の再利用が可能となる。その上、脱窒並びに
脱リンも同時に行なわれるため富栄養化の原因となる窒
素やリンを除去し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく処理方法を実施するための処理
装置の１例を示す模式図。

【符号の説明】

１ 第１槽 ２ 第２槽 ３ 第３槽 ４ 廃水流入管 ５ ガス排出口 ６ 連絡管 ７ 金網 ８ ろ材流失抑止帯 ９ 浮遊ろ材 １０ 浮遊ろ層 １１ 油層 １２ ガス排出口 １３ 連絡管 １４ ろ材流失抑止帯 １５ 浮遊ろ層 １６ 送気管 １６ａ ノズル １７・１８ スラッジ １９・２０ スラッジ排出口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台所で発生する廃水及び生ゴミを混合
   ・貯留しながら嫌気性発酵によって主に固形有機物が分
   解・液状化される第１の過程と、該第１の過程の後に、表面が親油性の 浮遊ろ材が充填さ
   れた嫌気性処理用浮遊ろ層内で、油成分が浮遊ろ材表面
   での粗粒化によって浮上分離されると共に固形有機物及
   び溶解性成分が分解される第２の過程と、該第２の過程の後に、 浮遊ろ材が充填された好気性処理
   用浮遊ろ層内で、主に溶解性成分が分解されると共に脱
   窒・脱リンが行なわれる第３の過程とを有し、逐次発生
   する前記廃水及び生ゴミを連続的に処理して、前記生ゴ
   ミを減量化すると共に前記廃水を浄化することを特徴と
   する台所廃水及び生ゴミの同時処理方法。