JP5497387B2

JP5497387B2 - 汚泥減容化装置及び汚泥減容化方法

Info

Publication number: JP5497387B2
Application number: JP2009211589A
Authority: JP
Inventors: 俊夫福井; 正雄松井
Original assignee: 富士工機株式会社
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-09-14
Also published as: JP2011056461A

Description

本発明は、汚泥減容化装置及び汚泥減容化方法に関する。より詳しく述べると、オゾン処理槽を利用した汚泥の減容化に関する。

出願人は、現在、市町村規模での汚泥処理を行う施設を提供するために、特許出願をしている。その公開公報を先行技術文献に掲げる。以下、図４により従来の汚泥減容化システムの簡単なフローを説明する。まず、汚泥は流量調整槽２０１を経て曝気槽２０２で生物処理される。その後、処理液は、沈殿槽２０３で固液分離される。その後、汚泥の固体成分は、汚泥貯留槽２０４において貯留される。その後、汚泥は、オゾン処理槽２０５において可溶化される。ここで、オゾンは、汚泥の細胞を破壊し、可溶化を図るために用いられる。オゾン処理槽２０５で可溶化した汚泥は、循環槽２０６とオゾン処理槽２０５の間で循環されることによって、熟成する。そして、循環槽２０６で熟成した汚泥は、曝気槽２０２に戻され、再度生物処理に供される。この先行技術の特徴は、オゾン処理槽２０５と循環槽２０６の間を汚泥が循環することにより、熟成し、可溶化が促進することである。

特開２００８−３６５７１号
この開示された発明は、比較的大きい規模の施設で利用されるので、図４に示したオゾン処理槽２０５で可溶化できなかった汚泥を循環槽２０６に送り、更にオゾン処理槽２０５に戻し、循環させることで、可溶化を促進している。この装置によると、引き抜きが限りなくゼロに近づき、バキュームカーなどによる引き抜き処理が不要となり、環境にも優れている。

近年、環境問題が提起され、各地方自治体においても、環境関連政策の一環として独自の条例が施行されている。その中で、飲食店などの特定施設においては、排水基準を満たすために、施設から出る排水を放流する前に排水の処理が課される例もある。このような排水処理を行うためには、上記の開示された発明とは異なり、汚泥をオゾン処理槽と循環槽の間で循環させる必要はない。そこで、飲食店などの施設を対象に、循環槽を用いずに、汚泥を減容化する装置を発明した。

上記課題を解決する本発明は、次の項目に関する。
（１）汚泥の流量を調整するための流量調整槽１０１と、流量調整槽１０１から排出される汚泥を生物処理するための曝気槽１０２と、その後、液体と固体成分に分け液体は放流する一方で固体成分を沈殿しておく沈殿槽１０３と、固体成分を貯留するための汚泥貯留槽１０４と、汚泥貯留槽１０４に貯留された固体成分をオゾン処理して可溶化するオゾン処理槽１０５とからなる汚泥処理システムにおいて、オゾン処理槽１０５の本体１１の底面中央部に、オゾンが垂直方向に噴出されるようにオゾン供給配管１５の噴出口１５ａを設け、オゾン処理槽１０５の本体１１の上部に触媒反応槽１６を有し、噴出口から出たオゾンの気泡が、オゾン処理槽１０５内の汚泥の液面と本体１１の最上面までの長さが３０ｃｍ以上、かつオゾンの気泡の層の最上面と本体１１の最上面までの長さが１５ｃｍ以上に保たれるようにし、触媒反応槽１６にふれないようにしたことを特徴とするオゾン処理システムである。
（２）オゾン供給配管１５より供給されたオゾンが、オゾン処理槽１０５の本体１１の底面中央部に設置されたオゾン噴出口１５ａから垂直方向に上昇し、オゾン処理槽１０５の本体１１の最上面に達した後、オゾンは３６０度の方向に拡散し、オゾン処理槽１０５の本体１１の側面に沿って下降し、オゾン処理槽１０５の本体１１の底面に達した後、オゾン処理槽１０５の本体１１の底面中央部に達し、オゾン処理槽１０５の本体１１の内部で循環を繰り返すことを特徴とするオゾン処理システムである。
（３）（１）または（２）のオゾン処理システムであって、触媒反応槽１６にはヒーター１２が備えられ、本体１１は、断熱カバー１３がかけられることを特徴とするオゾン処理システムである。

本発明によると、汚泥の減容化に成功した結果、汚泥の引き抜きをしなくても良い効果がでた。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の汚泥減容化システムを示すフローチャートであり、図２は、汚泥の分解の流れを示す模式図であり、図３は、本発明のオゾン処理槽を示す模式図であり、そして図４は、従来の汚泥減容化システムを示すフローチャートである。

まず、図１に基づいて、本発明の汚泥減容化システムの流れを説明する。汚泥は、汚泥の流量を調整する流量調整槽１０１を経て曝気槽１０２で微生物により生物処理される。その後、処理液は、沈殿槽１０３で固液分離される。その後、汚泥の固体成分は、汚泥貯留槽１０４において貯留される。その後、汚泥は、オゾン処理槽１０５において可溶化される。可溶化した汚泥は、再度曝気槽１０２に戻され、生物処理に供される。

図２に示す汚泥の分解の流れでは、図１のオゾン処理槽１０５において、オゾンと接触した汚泥の細胞壁が傷付けられることによって分解が起こり、汚泥の内容物が流出し、可溶化状態になった後、図１の曝気槽１０２に戻され、生物分解される様子を示している。

図４に示す従来の汚泥減容化システムでは、オゾン処理槽２０５で可溶化した汚泥は、循環槽２０６とオゾン処理槽２０５の間で循環されることによって、熟成する。そして、循環槽２０６で熟成した汚泥は、曝気槽２０２に戻され、再度生物処理に供される。大規模な施設では、オゾン処理槽２０５のみでは汚泥の可溶化が不十分であるため、循環槽２０６を用いて可溶化を完了することが不可欠である。

図３に示す本発明のオゾン処理槽１０５では、一日当たりの汚泥処理量を低減することによって、図４に示す従来の汚泥減容化システムから循環槽２０６を取り除いても、汚泥の引き抜きなしで汚泥の減容化が可能となる小規模施設用の汚泥減容システムである。

次に図３に示すオゾン処理槽１０５のしくみをより具体的に示す。汚泥貯留槽１０４から水中ポンプ１４を通して本体１１に流入した汚泥は、従来のオゾン処理槽２０５における流れと同様に、オゾン供給配管１５より供給されたオゾンと接触し、汚泥の細胞壁に傷が付けられ、浸透圧で内容物が流出し、可溶化状態になる。従来のオゾン処理槽２０５との相違点として、本発明においては、オゾンがオゾン処理槽１０５の内部で循環を繰り返す。まず、オゾン処理槽１０５の本体１１の底面中央部に設置されたオゾン供給配管１５のオゾン噴出口１５ａより噴出されたオゾンは、本体１１の底面中央部より垂直方向に上昇し、本体１１の最上面に達する。その後、３６０度の方向に拡散したオゾンは、本体１１の側面を伝って下降し、底面に達する。その後、オゾンは、底面を伝って再度本体１１の中央部に戻り、上昇する。この循環によって汚泥とオゾンの接触率が増し、可溶化がより効率良く促進されることになる。

なお、汚泥の上部にはオゾンの気泡が発生し、これがオゾン処理槽１０５の本体１１の上部に設置された触媒反応槽１６まで到達すると、触媒が濡れることによって、触媒の働きが弱くなる。これを防ぐため、汚泥の液面とオゾン処理槽１０５の本体１１の最上面までの長さが３０cm以上に保たれるようにし、かつ発生したオゾンの気泡の層の最上面とオゾン処理槽１０５の本体１１の最上面までの長さが１５cm以上に保たれるようにした。

表１に示す本発明の実施例１では、オゾン処理槽１０５の汚泥処理量を一日当たり５０m³、容量を３７５L、オゾンの発生量を１時間当たり４５g、オゾン濃度を７５g/Nm³、及び流量を１時間当たり０．６Nm³と限定した。

また、表１に示す本発明の実施例２では、より小規模な施設のために、オゾン処理槽１０５の汚泥処理量を一日当たり１５m³、容量を１１２．５L、オゾンの発生量を１時間当たり１３．５g、オゾン濃度を７５g/Nm³、及び流量を１時間当たり０．１８Nm³と限定した。

また、オゾン処理槽１０５の本体１１の上部に設置された触媒反応槽１６にヒーター１２を用いて、触媒を露点温度以上に保つようにした。さらに、オゾン処理槽１０５の本体１１に断熱カバー１３をかけることによって、外気温度の変化がオゾン処理槽１０５の働きに与える影響を最小限に留めるようにした。

本発明の好ましい形態として、オゾン処理装置１０５の本体１１は垂直方向に長いほど、オゾンの循環時に、オゾンと汚泥の接触率が増し、汚泥の可溶化がより促進される。

本発明の汚泥減容化システムを示すフローチャート。汚泥の分解の様子を示す模式図。本発明のオゾン処理槽を示す模式図。従来の汚泥減容化システムを示すフローチャート。

１１本体
１２ヒーター
１３断熱カバー
１４水中ポンプ
１５オゾン供給配管
１５ａオゾン噴出口
１６触媒反応槽
１０１流量調整槽
１０２曝気槽
１０３沈殿槽
１０４汚泥貯留槽
１０５オゾン処理槽
２０１流量調整槽
２０２曝気槽
２０３沈殿槽
２０４汚泥貯留槽
２０５オゾン処理槽
２０６循環槽

Claims

汚泥の流量を調整するための流量調整槽と、
前記流量調整槽から排出される前記汚泥を生物処理するための曝気槽と、
その後、液体と固体成分に分け前記液体は放流する一方で前記固体成分を沈殿しておく沈殿槽と、
前記固体成分を貯留するための汚泥貯留槽と、
前記汚泥貯留槽に貯留された前記固体成分をオゾン処理して可溶化するオゾン処理槽と、
からなる汚泥処理システムにおいて、
前記オゾン処理槽の本体底面中央部に、オゾンが垂直方向に噴出されるようにオゾン供給配管の噴出口を設け、
前記オゾン処理槽の本体の上部に触媒反応槽を有し、
前記噴出口から出たオゾンの気泡が、
前記オゾン処理槽内の汚泥の液面と前記本体の最上面までの長さが３０ｃｍ以上、かつオゾンの気泡の層の最上面と前記本体の最上面までの長さが１５ｃｍ以上に保たれるようにし、
前記触媒反応槽にふれないようにしたことを特徴とするオゾン処理システム。
前記オゾン供給配管より供給されたオゾンが、前記オゾン処理槽の本体底面中央部に設置された前記オゾン供給配管の噴出口から垂直方向に上昇し、前記オゾン処理槽の本体最上面に達した後、前記オゾンは３６０度の方向に拡散し、前記オゾン処理槽の本体側面に沿って下降し、前記オゾン処理槽の本体底面に達した後、前記オゾン処理槽の本体底面中央部に達し、前記オゾン処理槽内で循環を繰り返すことを特徴とする請求項１記載のオゾン処理システム。
前記触媒反応槽にはヒーターが備えられ、
前記本体は、断熱カバーがかけられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオゾン処理システム。