JP3326500B2 - 微生物を含む被処理体の処理装置 - Google Patents

微生物を含む被処理体の処理装置

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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃水や汚泥等の被
処理体の中の微生物を破壊して廃水の前処理や汚泥の減
量化を行う被処理体の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃水の処理装置としては、スクリーンで
廃水中の大径固形物を取り除いた後、エアーレイション
を行うものや、混合機で被処理体に空気を混入するもの
がある。これらの技術は、あくまでもあらい固形物を取
り除いて悪臭を防止し、溶存酸素を向上させるものであ
る。
【０００３】また、廃水を攪拌機で攪拌して該攪拌機の
攪拌羽根で微生物に損傷を与えるものも提案されている
が、十分な効果を発揮していない。
【０００４】そこで、廃水に微細気泡を混入して噴出
し、キャビテーション気泡の作用によって廃水中の微生
物の細胞膜を壊す装置も提案されたが、キャビテーショ
ン気泡の発生量は、被処理体の溶存気体量に左右され、
溶存気体量が少ない場合には、十分の効果が発揮されな
いという問題があった。
【０００５】一方、余剰汚泥の処理装置としては、余剰
汚泥を乾燥又は焼却により脱水処理するものや、好気性
処理系内でオゾンや酸化剤を使用して汚泥を減量化する
ものが提案されている。
【０００６】しかし、乾燥や焼却の方式では、熱エネル
ギーを多量に消費し、地球温暖化の面でも問題があり、
また、オゾンや酸化剤を使用する装置では、設備費用が
膨大になり、多くのランニングコストを要するという問
題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来技術の問題点を解消し、浄化設備の原水槽や曝気槽の
送る前の前処理装置として十分な能力を発揮し、また、
汚泥の減量化については、安価で二次公害のない微生物
を含む被処理体の処理装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の微生物を含む被
処理体の処理装置の前記目的は、以下の各手段によって
達成される。
【０００９】請求項１に係る微生物を含む被処理体の処
理装置は、被処理体に微細気泡を混入させる気泡発生装
置と、前記微細気泡が混入された被処理体を、前記微細
気泡が破壊されるように攪拌するミキサーとを備えたこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項２に係る微生物を含む被処理体の処
理装置は、０．１ＭＰａから１０ＭＰａの圧力条件の下
で、被処理体を攪拌するのが望ましい。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】また、被処理体に紫外線を照射する照射手
段を設けるのが望ましい。
【００２１】微生物を含む被処理体としては、例えば、
下水、畜産廃水等の各種廃水や余剰汚泥、ジュース、飲
料水、白水等が考えられる。
【００２２】微生物とは、細菌、放線菌、酵母、かび
類、藻類、原生動物等を意味し、細胞形態としては、例
えば、胞子、芽胞、増殖細胞、静止細胞などがある。
【００２３】細胞には、微生物の細胞壁、細胞膜等を含
む細胞表息、細胞内膜、リボゾーム、クロマトホア、メ
ソゾーム、核、ミドコンドリア、細胞内網状組織、ゴル
ジ体、葉緑体等の細胞内構造体、更にべん毛、ピリ等の
細胞壁外構造体等が含まれる。
【００２４】破壊とは，単細胞として微生物が生存でき
なくなることを意味する。具体的には、微生物の死滅を
もたらす殺菌作用、生育増殖を停止する静菌作用、細胞
の体積減少作用、細胞膜の破壊、細胞内物質の漏出等が
ある。
【００２５】気体は、生体や自然環境に安全で、水に飽
和度を有するものであれば、特に限定はされないが、望
ましくは空気、酸素、窒素、炭酸ガスが良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る被
処理体の処理装置を図面を参照して説明する。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】本実施形態の汚泥減量化装置（被処理体の
処理装置）は、図１に示すように、汚泥貯留槽１４と、
汚泥の圧送管７と、輸送ポンプ８と、エジェクター９
と、該エジェクター（気泡発生装置の一例）９によって
微細気泡が混入した余剰汚泥を攪拌するミキサー１５
と、余剰汚泥にアルカリ剤を添加するアルカリ剤添加装
置１６とを備えている。
【００４６】ミキサー１５としては、強力攪拌が可能で
あり、攪拌時間が短く、連続的に攪拌できるフローミキ
サーが好ましく、本実施形態では、０．１ＭＰａから１
０ＭＰａの圧力範囲の下で余剰汚泥を攪拌するスタティ
ックミキサが採用されている。なお、該スタティックミ
キサのエレメント数、汚泥の流速、ミキサー内での汚泥
の滞留時間等は各種条件に応じて適宜設計変更されるも
のである。
【００４７】図１に示すように、汚泥減量化装置は、原
水槽１、曝気槽４及び沈殿槽１７を備えた好気性処理シ
ステムに組み込まれており、好気性処理システムの沈殿
槽１７から輸送ポンプ８で余剰汚泥１８を抜き取り、汚
泥減量化装置によって余剰汚泥中の微生物の細胞膜を破
壊して可溶化した後、再び曝気槽４に戻すようになって
いる。
【００４８】本実施形態の汚泥減量化装置によれば、エ
ジェクター９に余剰汚泥１８を通すことによって微細気
泡を混入させ、該余剰汚泥１８をミキサー１５で攪拌し
て微細気泡を破壊することにより、該破壊時に生じる衝
撃波で余剰汚泥中の微生物が破壊される。このように、
エジェクター９によって多量の微細気泡が余剰汚泥に混
入し、その後、ミキサー１５で強力に攪拌して該微細気
泡が崩壊するので、微生物を効率的に破壊できる。しか
も、上述のようにエジェクター９による微細気泡の発生
と崩壊によっても微生物を破壊できるので、微生物の破
壊を確実に行うことができる。その結果、余剰汚泥の可
溶化が促進され、余剰汚泥の大幅な減量化が可能にな
る。
【００４９】また、エジェクター９とフローミキサー１
５という種類の異なる双方の利点を有効に発揮させるこ
とができる。また、フローミキサー１５の管路を通過す
る間に汚泥は攪拌されるので、余剰汚泥１８が圧送管７
を通過するのに要する時間とほぼ同じ時間で余剰汚泥１
８を処理でき、余剰汚泥１８の処理時間を著しく短縮さ
せることができる。
【００５０】また、コンプレッサー等の気体圧送手段に
よって余剰汚泥に気体を供給して多量の微細気泡を発生
させるようにすれば、ミキサー１５による微生物の破壊
効果が向上する。この場合には、エジェクター９と併用
しても良いし、該気体圧送手段単独で用いても良い。
【００５１】
【００５２】また、本実施形態の装置において、廃水や
余剰汚泥に紫外線を照射する照射手段を設けても良い。
これにより、紫外線の酸化力で、微生物の細胞膜を傷付
けて微生物を破壊し、有機化合物の酸化分解が促進され
る。
【００５３】本発明の装置は、例えば、飲料水製造業
（ジュース、コーヒー、ミネラルウォーター等）、醸造
液体品製造業（酒、醤油等）における製品の殺菌工程、
工業用洗浄水（食品、電子機器、繊維染色加工業、製紙
パルプ産業等）の除菌・殺菌工程、工業用水（醸造、食
品加工、電子産業、繊維染色加工、化学工業、製紙パル
プ産業等）、病院、ビル、駅舎、レジャー施設、百貨店
等の中水道、クーリングタワー等の冷却施設のスライム
防止及び微生物生育抑制に利用できる。
【００５４】本実施形態に対応する実験装置で実験した
ところ、余剰汚泥の減量効果が大きくなることが判明し
た。
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【発明の効果】本発明の微生物を含む被処理体の処理装
置によれば、微生物を確実に破壊でき、微生物の殺菌が
必要な種々の分野で利用でき、余剰汚泥の効率的な減量
化等が可能になり、例えば紙パルプ製造におけるスライ
ムの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の汚泥減量化装置（被処理
体の処理装置）の説明図である。
【符号の説明】
１ 原水槽 ４ 曝気槽 ８ 輸送ポンプ ９ エジェクター １４ 汚泥貯留槽 １５ ミキサー １６ アルカリ剤添加装置 １８ 余剰汚泥
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 明人 滋賀県甲賀郡甲西町大字夏見1057番地 株式会社シー・ピー・アール滋賀研究所 内 審査官 中村 敬子 (56)参考文献 特開2000−167575（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−47785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−54094（ＪＰ，Ａ) 特開2000−229285（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−76780（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−156399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−77592（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/30 - 1/38 C02F 11/00 - 11/20 B01F 1/00 - 5/26 C02F 3/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体に微細気泡を混入させる気泡発
    生装置と、 前記微細気泡が混入された被処理体を、前記微細気泡が
    破壊されるように攪拌するミキサーとを備えた ことを特
    徴とする微生物を含む被処理体の処理装置。
  2. 【請求項２】 ０．１ＭＰａから１０ＭＰａの圧力条件
    の下で、被処理体を攪拌することを特徴とする請求項１
    に記載の微生物を含む被処理体の処理装置。
  3. 【請求項３】 被処理体に紫外線を照射する照射手段を
    設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の微生物
    を含む被処理体の処理装置。
  4. 【請求項４】 被処理体は、有機性廃水であることを特
    徴とする請求項１から３のいずれかに記載の微生物を含
    む被処理体の処理装置。
  5. 【請求項５】 被処理体は、余剰汚泥であることを特徴
    とする請求項１から４のいずれかに記載の微生物を含む
    被処理体の処理装置。
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