JP5872258B2 - 有機系の廃棄物及び排水の総合処理システム - Google Patents
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Description
本発明は食品加工工場、スーパー等の事業所から発生する有機系廃棄物と有機系排水を総合的に処理できる処理システムに関する。
食品加工工場や食品を取り扱うスーパー等の事業所からは多量の食品残渣と排水が発生する。
食品残渣はいわゆる生ゴミと称され、含水率が８０％以上と非常に高く、焼却処理できない。
また、大量の有機系排水はＢＯＤ値が１０００ｍｇ／ｌ以上に高い場合も多く、排水処理設備が大型になり、そのコスト負担が大変であった。
一般的な従来の排水処理方法では、排水中に含まれている有機物を回収するのに凝固沈殿薬剤を用いる場合が多く、コストアップの原因のみならず環境負荷がさらに大きくなる問題があった。
特許文献１には、過熱蒸気を用いた含水有機汚泥の乾燥装置を開示するが、有機系排水の処理システムに組み込まれたものではない。
食品残渣はいわゆる生ゴミと称され、含水率が８０％以上と非常に高く、焼却処理できない。
また、大量の有機系排水はＢＯＤ値が１０００ｍｇ／ｌ以上に高い場合も多く、排水処理設備が大型になり、そのコスト負担が大変であった。
一般的な従来の排水処理方法では、排水中に含まれている有機物を回収するのに凝固沈殿薬剤を用いる場合が多く、コストアップの原因のみならず環境負荷がさらに大きくなる問題があった。
特許文献１には、過熱蒸気を用いた含水有機汚泥の乾燥装置を開示するが、有機系排水の処理システムに組み込まれたものではない。
本発明は事業所から発生する有機系の廃棄物と排水を総合的に処理でき、回収した固形分は有価物として再利用できる総合処理システムの提供を目的とする。
本発明に係る有機系排水の処理システムは、有機系排水を受水し、凝固用の薬剤を用いることなく高含水率固形分を沈殿分離する沈殿分離装置と、沈殿分離した高含水率固形分の移送手段と、事業所から発生する生ゴミの投入手段と、移送された前記高含水率固形分と前記投入手段による生ゴミとを投入し、乾燥減容処理する減容装置とを備え、前記減容装置は回転制御された中空回転羽根からなる２つの撹拌機と、当該２つの撹拌機の間に回転制御された破砕スクリューとを有する３軸構造であり、且つ低酸素過熱水蒸気の噴射手段とを有することを特徴とする。
沈殿分離装置にて発生した有機系浮遊物を前記減容装置に移送する移送手段を有することで、浮遊性の有機物も回収処理することができる。
沈殿分離装置にて発生した有機系浮遊物を前記減容装置に移送する移送手段を有することで、浮遊性の有機物も回収処理することができる。
ここで高含水率固形分とは、水分率が８０％以上のものをいい、特に９０％以上、９５％以上の水分率のものも処理できる。
また、固形分の乾燥に低酸素過熱蒸気を用いたので乾燥のみならず、炭化処理まで可能である。
低酸素とは２５０〜５００℃の乾燥した過熱蒸気を噴射することで、酸素濃度が約１２％以下の還元性雰囲気を作り出すことをいう。
また、固形分の乾燥に低酸素過熱蒸気を用いたので乾燥のみならず、炭化処理まで可能である。
低酸素とは２５０〜５００℃の乾燥した過熱蒸気を噴射することで、酸素濃度が約１２％以下の還元性雰囲気を作り出すことをいう。
本発明に係る有機系排水の処理システムにあっては、水分率が非常に高いヘドロ状あるいはシャーベット状の固形分でも乾燥減容できるので、沈殿分離にて薬剤を全く必要としない。
また、沈殿分離した固形分と生ゴミとの混合物であっても乾燥減容処理でき、乾燥した固形分はバイオ燃料、堆肥の原料、さらには炭化状態まで処理することで土壌改良材等、多用途に適したリサイクル資源として活用できる。
本システムを構成する設備はコンパクトであるため、事業所が所有している既設の排水処理設備の中に組み込むこともできる。
また、沈殿分離した固形分と生ゴミとの混合物であっても乾燥減容処理でき、乾燥した固形分はバイオ燃料、堆肥の原料、さらには炭化状態まで処理することで土壌改良材等、多用途に適したリサイクル資源として活用できる。
本システムを構成する設備はコンパクトであるため、事業所が所有している既設の排水処理設備の中に組み込むこともできる。
本発明に係る処理システムの構成例を図１，２に基づいて以下説明する。
本システムの特徴は、沈殿分離装置１０と低酸素過熱蒸気を用いた減容装置２０とを組み合せた点にある。
本システムの特徴は、沈殿分離装置１０と低酸素過熱蒸気を用いた減容装置２０とを組み合せた点にある。
図１にて排水のフローを点線で示し、固形分のフローを実線で示した。
食品加工工場やスーパーあるいは畜産事業者等の事業所１から生ゴミと有機系の排出が発生する。
生ゴミには、多くの水分が含まれていてもよい。
生ゴミＳ１は直接、減容装置２０に投入される。
有機系の排水は予備的に濾過装置２にポンプアップすることで、大きな固形分Ｓ２と濾過装置２を通過した処理水に分離し、固形分Ｓ２は減容装置２０に投入される。
処理水は沈殿分離装置１０にポンプ移送される。
沈殿分離装置１０では沈殿固形分Ｓ３と浮遊性の有機物Ｓ４が発生する。
沈殿分離装置１０は排水の処理量やパス時間を考慮して、段階的に処理するのが好ましく、本実施例では向流口１５ａ〜１５ｃを設けた３つの隔壁１１ａ〜１１ｃにて４室の沈殿室１２ａ〜１２ｄを設けた例になっている。
沈殿固形分Ｓ３はバキュームポンプ１３にて減容装置２０に移送され、浮遊性の有機物はエアリフトポンプ１４ａ〜１４ｄにて減容装置２０に移送される。
沈殿分離装置１０では凝固用の薬剤を用いない。
沈殿分離装置１０を通過した処理水は必要に応じて曝気処理装置３を経由して下水等に排水される。
また、事業所の既存の排水処理施設にてさらに処理してもよい。
食品加工工場やスーパーあるいは畜産事業者等の事業所１から生ゴミと有機系の排出が発生する。
生ゴミには、多くの水分が含まれていてもよい。
生ゴミＳ１は直接、減容装置２０に投入される。
有機系の排水は予備的に濾過装置２にポンプアップすることで、大きな固形分Ｓ２と濾過装置２を通過した処理水に分離し、固形分Ｓ２は減容装置２０に投入される。
処理水は沈殿分離装置１０にポンプ移送される。
沈殿分離装置１０では沈殿固形分Ｓ３と浮遊性の有機物Ｓ４が発生する。
沈殿分離装置１０は排水の処理量やパス時間を考慮して、段階的に処理するのが好ましく、本実施例では向流口１５ａ〜１５ｃを設けた３つの隔壁１１ａ〜１１ｃにて４室の沈殿室１２ａ〜１２ｄを設けた例になっている。
沈殿固形分Ｓ３はバキュームポンプ１３にて減容装置２０に移送され、浮遊性の有機物はエアリフトポンプ１４ａ〜１４ｄにて減容装置２０に移送される。
沈殿分離装置１０では凝固用の薬剤を用いない。
沈殿分離装置１０を通過した処理水は必要に応じて曝気処理装置３を経由して下水等に排水される。
また、事業所の既存の排水処理施設にてさらに処理してもよい。
次に、図２に基づいて減容装置２０の構造例を示す。
被処理物は投入口２２から撹拌槽２１に投入される。
撹拌槽２１には中空回転羽根からなる撹拌機２３と破砕スクリュー２４を有する。
撹拌機２３はモーター２３ｂにて回転制御され、シャフト２３ａと羽根との間に空間がある中空回転羽根になっているので生ゴミやヘドロ状の固形分であっても充分に撹拌できる。
また、２軸の中空回転羽根の間にモーター２４ｂで回転する破砕スクリュー２４を設けた３軸構造なので、ゆっくり回転しながら破砕と混合を行う。
撹拌槽２１の周囲は保温材７にて断熱保温され、所定の温度を保つための加温ヒーター２８を有する。
撹拌槽２１には被処理物を撹拌しながら、低酸素水蒸気が噴射されるようになっている。
低酸素水蒸気発生装置３０は給水された水をヒーター３１ａで加熱し、水蒸気を発生させる蒸気発生室３１と、ここで発生した水蒸気を２５０〜５００℃に過熱する過熱ヒーター３２ａを有する加熱室３２とを有する。
蒸気発生室３１には水位計３３、水量計３４を介してバルブ３５による給水制御がされている。
過熱水蒸気は２５０〜５００℃の高温の乾燥した水蒸気であり、水分率が９０％以上の生ゴミであっても乾燥させることができ、活性水蒸気となっているので異臭成分を分解する作用も有する。
撹拌槽２１で発生したガスは排気ファン２５により排出されるが、冷却装置２６を経由し水蒸気は冷却され、水として排水され、ガス成分は必要に応じて活性炭や熱分解セラミックス等を用いてクリーンガス化して排気される。
過熱水蒸気の噴射により撹拌槽２１は低酸素の還元雰囲気になっているので、水分率５〜２０％の固形分に乾燥することもさらに炭化物に処理することもできる。
乾燥減容処理が完了すると、排出口２４ａからリサイクル資源が外部に搬出される。
被処理物は投入口２２から撹拌槽２１に投入される。
撹拌槽２１には中空回転羽根からなる撹拌機２３と破砕スクリュー２４を有する。
撹拌機２３はモーター２３ｂにて回転制御され、シャフト２３ａと羽根との間に空間がある中空回転羽根になっているので生ゴミやヘドロ状の固形分であっても充分に撹拌できる。
また、２軸の中空回転羽根の間にモーター２４ｂで回転する破砕スクリュー２４を設けた３軸構造なので、ゆっくり回転しながら破砕と混合を行う。
撹拌槽２１の周囲は保温材７にて断熱保温され、所定の温度を保つための加温ヒーター２８を有する。
撹拌槽２１には被処理物を撹拌しながら、低酸素水蒸気が噴射されるようになっている。
低酸素水蒸気発生装置３０は給水された水をヒーター３１ａで加熱し、水蒸気を発生させる蒸気発生室３１と、ここで発生した水蒸気を２５０〜５００℃に過熱する過熱ヒーター３２ａを有する加熱室３２とを有する。
蒸気発生室３１には水位計３３、水量計３４を介してバルブ３５による給水制御がされている。
過熱水蒸気は２５０〜５００℃の高温の乾燥した水蒸気であり、水分率が９０％以上の生ゴミであっても乾燥させることができ、活性水蒸気となっているので異臭成分を分解する作用も有する。
撹拌槽２１で発生したガスは排気ファン２５により排出されるが、冷却装置２６を経由し水蒸気は冷却され、水として排水され、ガス成分は必要に応じて活性炭や熱分解セラミックス等を用いてクリーンガス化して排気される。
過熱水蒸気の噴射により撹拌槽２１は低酸素の還元雰囲気になっているので、水分率５〜２０％の固形分に乾燥することもさらに炭化物に処理することもできる。
乾燥減容処理が完了すると、排出口２４ａからリサイクル資源が外部に搬出される。
このような処理システムを用いて排水処理の試験を実施した。
ＢＯＤ値約１０００ｍｇ／ｌの排水を４室の沈殿分離装置に５０トン／日，送水したところ、ＢＯＤ値が５０％以上低下し、ヘドロ状の沈殿物が約２５ｋｇ／日，回収できた。
この沈殿物を減容装置に投入し乾燥させたところ、水分率約１０％の乾燥製品が得られた。
ＢＯＤ値約１０００ｍｇ／ｌの排水を４室の沈殿分離装置に５０トン／日，送水したところ、ＢＯＤ値が５０％以上低下し、ヘドロ状の沈殿物が約２５ｋｇ／日，回収できた。
この沈殿物を減容装置に投入し乾燥させたところ、水分率約１０％の乾燥製品が得られた。
１ 事業所
２ 濾過装置
３ 曝気処理装置
１０ 沈殿分離装置
１３ バキュームポンプ
１４ａ エアーリフトポンプ
２０ 減容装置
２１ 撹拌槽
２２ 投入口
２３ 撹拌機
２４ 破砕スクリュー
２５ 排気ファン
２６ 冷却装置
２７ 保温材
２８ 加温ヒーター
３０ 低酸素水蒸気発生装置
３１ 蒸気発生室
３１ａ ヒーター
３２ 過熱室
３２ａ 過熱ヒーター
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１４ａ エアーリフトポンプ
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２２ 投入口
２３ 撹拌機
２４ 破砕スクリュー
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３０ 低酸素水蒸気発生装置
３１ 蒸気発生室
３１ａ ヒーター
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３２ａ 過熱ヒーター
Claims (1)
- 有機系排水を受水し、凝固用の薬剤を用いることなく高含水率固形分を沈殿分離する沈殿分離装置と、
沈殿分離した高含水率固形分の移送手段と、
事業所から発生する生ゴミの投入手段と、
移送された前記高含水率固形分と前記投入手段による生ゴミとを投入し、乾燥減容処理する減容装置とを備え、
前記減容装置は回転制御された中空回転羽根からなる２つの撹拌機と、当該２つの撹拌機の間に回転制御された破砕スクリューとを有する３軸構造であり、且つ低酸素過熱水蒸気の噴射手段とを有することを特徴とする有機系排水の処理システム。
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|---|---|---|---|
| JP2011250251A JP5872258B2 (ja) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 有機系の廃棄物及び排水の総合処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011250251A JP5872258B2 (ja) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 有機系の廃棄物及び排水の総合処理システム |
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| JP2013103201A JP2013103201A (ja) | 2013-05-30 |
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| JP2011250251A Active JP5872258B2 (ja) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 有機系の廃棄物及び排水の総合処理システム |
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- 2011-11-16 JP JP2011250251A patent/JP5872258B2/ja active Active
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