JP6522935B2 - 排水処理装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、筐体の内部を仕切壁にて区画して、
生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、
前記排水中の有機成分を高温メタン発酵するメタン発酵槽と、
前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、
を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置およびその製造方法に関する。

近年、各家庭や集合住宅において、ゴミの減容化等を目的として、生ごみディスポーザが普及する傾向にあり、ディスポーザにより粉砕処理された生ごみを処理可能とする排水処理装置が設置される傾向にある。
このような排水処理装置は、粉砕処理された生ごみを水で希釈した生ごみ粉砕処理廃液を受け入れて、固液分離槽で固液分離し、固液分離された液相を好気処理槽にて好気処理して浄化するとともに、沈殿物を嫌気発酵槽としてのメタン発酵槽にてバイオガス化する（たとえば、特許文献１参照）。

このような排水処理装置として、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化し、排水処理装置を小型化効率化することを目的として、本出願人らは、簡素な構成で生ごみ粉砕処理廃液の連続移流が可能な構成を実現すべく、嫌気発酵槽、好気処理槽を一体化した構成の排水処理装置を提案している（特許文献２）。

一方、排水処理装置の断熱を目的として、排水処理装置全体を断熱壁で覆う断熱構造や（特許文献３参照）、排水処理装置を構成する壁部材をすべて断熱材で構成する断熱構造が提案されている（特許文献４参照）。

特開２００２−１１９９３７号公報 特開２０１３−０２７８５１号公報 特開平１０−２６３５７０号公報 特開２００９−２３４６４７号公報

上述の排水処理装置によると、特許文献１にいう嫌気発酵槽を備えたメタン発酵槽は、生ごみ粉砕処理廃液の可溶化、バイオガス化を促進すべく高温に保持することが望まれ、一方、好気処理槽では、好気性微生物の常温における活性を維持すべく浄化槽設置環境の環境温度に維持することが望まれる。

このような温度維持要求に対して、特許文献１に記載の技術によると、嫌気発酵槽の周壁が特許文献３に示されるような断熱構造に形成され、好気処理槽の周壁が非断熱構造に形成されることにより、嫌気発酵槽、好気処理槽の双方における水処理効率を高く維持することが想定される。しかし、特許文献２に記載の技術を採用する場合、特許文献３に記載の技術を採用して排水処理装置全体を断熱構造とすると、嫌気発酵槽における水処理効率は高く維持されるが、嫌気発酵槽の熱が伝導して好気処理槽まで次第に昇温し、その昇温状態が維持されることになるから、好気処理槽における水処理効率を低下させる結果になる。また、特許文献３に代え、特許文献４に記載の技術を適用した場合であっても、断熱構造を介しても嫌気発酵槽における熱は、不可避的に徐々に好気処理槽に伝達されるとともに、断熱構造により内部に保持されることになるから、長期的にみると、やはり、嫌気発酵槽の熱が伝導して好気処理槽まで次第に昇温し、その昇温状態が維持されることになるから、好気処理槽における水処理効率を低下させる結果になる。

したがって、本発明は上記実状に鑑み、嫌気発酵槽、好気処理槽を一つの筐体の内部を仕切壁にて区画して形成して設けたとしても、それぞれの槽における水処理効率を高く維持することのできる排水処理装置を提供することを目的とする。

〔構成１〕
上記目的を達成するための本発明の排水処理装置の特徴構成は、
筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
前記筐体に前記受入槽と前記メタン発酵槽とを隣接して備え、前記受入槽と前記メタン発酵槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されている点にある。

〔作用効果１〕
上記構成によると、筐体の内部を仕切壁にて区画して、受入槽と、メタン発酵槽と、好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してあるから、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化し、排水処理装置が小型化効率化される。ここで、前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成されていると、高温メタン発酵される前記メタン発酵槽内部の熱は、断熱構造によって遮断されて、排水処理装置外部に放出されにくくなる。そのため、メタン発酵槽内を高温メタン発酵に適した、たとえば、５０℃以上８０℃以下の温度に維持しやすくなり、メタン発酵槽内における水処理効率を高く維持しやすくなるとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を少なく抑制することができる。一方、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成されているから、好気処理槽内部は、排水処理装置外部の環境温度に近似する方向で加温、冷却される。そのため、好気処理槽内の温度は好気性微生物が良好に活動しうる、たとえば３５℃以下の環境温度に維持されやすい方向で温度調整されることになり、好気処理槽内における水処理効率を高く維持しやすくなる。

さらに、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されているから、排水処理装置内部においても、メタン発酵槽内部の熱が好気処理槽に伝達されるのを遮断し、メタン発酵槽と、好気処理槽とで、水処理効率を高く維持するための温度に大きな差があっても、メタン発酵槽から好気処理槽への熱移動を抑制し、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度（たとえばメタン発酵槽では、５０度〜８０℃程度が適温であるのに対して、好気処理槽では３５℃以上の環境には適さない）に維持することができる。

したがって、排水処理装置を小型化し、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化しつつ、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度に維持できるため、水処理効率の向上を図るとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を減少させ、排水処理装置を運転する際のエネルギー効率を向上することができた。
また、上記のように、前記筐体に前記受入槽と前記メタン発酵槽とを隣接して備える場合、排水処理装置に流入する生ごみ粉砕処理廃液は、一旦受入槽に受け入れられ、生物処理不能な砂、灰分等を沈殿除去した後、生物処理可能な生ごみ粉砕処理廃液を流動させて、優先的にメタン発酵槽に移流させることができる。この際、前記受入槽と前記メタン発酵槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されていれば、メタン発酵槽の保有する熱が、仕切壁を経由して前記受入槽に移動するのを抑制して、より一層メタン発酵槽内の温度を、高温メタン発酵に適した温度域に維持しやすくできる。

〔構成２〕
また、前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備える構成とすることができる。

〔作用効果２〕
このような構成としてあれば、メタン発酵槽に移流した生ごみ粉砕処理廃液は、固液分離槽において、固液分離され、固液分離された沈殿物を嫌気発酵槽においてメタン発酵させるとともに、固体成分の少ない液相を好気処理槽に移送して好気処理に供する形態とすることができる。すなわち、嫌気発酵槽では沈殿物を主にメタン発酵を行い、メタン発酵により浄化されて負荷の軽減された液相を、生ごみ粉砕処理廃液を固液分離した液相とともに好気処理槽でさらに浄化するという機能分担を明確に行うことができる。

〔構成３〕
上記目的を達成するための本発明の排水処理装置の特徴構成は、
筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備える点にある。

〔作用効果３〕
上記構成によると、筐体の内部を仕切壁にて区画して、受入槽と、メタン発酵槽と、好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してあるから、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化し、排水処理装置が小型化効率化される。ここで、前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成されていると、高温メタン発酵される前記メタン発酵槽内部の熱は、断熱構造によって遮断されて、排水処理装置外部に放出されにくくなる。そのため、メタン発酵槽内を高温メタン発酵に適した、たとえば、５０℃以上８０℃以下の温度に維持しやすくなり、メタン発酵槽内における水処理効率を高く維持しやすくなるとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を少なく抑制することができる。一方、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成されているから、好気処理槽内部は、排水処理装置外部の環境温度に近似する方向で加温、冷却される。そのため、好気処理槽内の温度は好気性微生物が良好に活動しうる、たとえば３５℃以下の環境温度に維持されやすい方向で温度調整されることになり、好気処理槽内における水処理効率を高く維持しやすくなる。
さらに、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されているから、排水処理装置内部においても、メタン発酵槽内部の熱が好気処理槽に伝達されるのを遮断し、メタン発酵槽と、好気処理槽とで、水処理効率を高く維持するための温度に大きな差があっても、メタン発酵槽から好気処理槽への熱移動を抑制し、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度（たとえばメタン発酵槽では、５０度〜８０℃程度が適温であるのに対して、好気処理槽では３５℃以上の環境には適さない）に維持することができる。
したがって、排水処理装置を小型化し、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化しつつ、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度に維持できるため、水処理効率の向上を図るとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を減少させ、排水処理装置を運転する際のエネルギー効率を向上することができた。
また、このような構成としてあれば、メタン発酵槽に移流した生ごみ粉砕処理廃液は、固液分離槽において、固液分離され、固液分離された沈殿物を嫌気発酵槽においてメタン発酵させるとともに、固体成分の少ない液相を好気処理槽に移送して好気処理に供する形態とすることができる。すなわち、嫌気発酵槽では沈殿物を主にメタン発酵を行い、メタン発酵により浄化されて負荷の軽減された液相を、生ごみ粉砕処理廃液を固液分離した液相とともに好気処理槽でさらに浄化するという機能分担を明確に行うことができる。

〔構成４〕
また、前記好気処理槽が、前記メタン発酵槽において処理された排水を好気処理する散気処理槽と、前記散気処理槽の浮遊汚泥を受け入れて濃縮する汚泥沈降槽を備え、前記汚泥沈降槽には、濃縮された汚泥を前記受入槽に返送する返送路を設けて構成することもできる。
〔作用効果４〕
このように構成すると、好気処理槽では、散気処理槽で、メタン発酵槽において処理された排水を好気処理するとともに、散気により排水を生物処理した際に生じる浮遊汚泥について、汚泥沈降槽で沈降回収して濃縮することができる。そこで沈降回収した沈殿汚泥は、返送路を通じて受入槽に返送することにより、再度メタン発酵に供することができメタン発酵の効率化を図ることができるとともに、好気処理槽の水処理環境の維持を図ることができる。

〔構成５〕
また、前記メタン発酵槽から前記好気処理槽に排水を移流させる移送部を備え、
前記移送部が、前記固液分離槽で固液分離された液相を、前記汚泥沈降槽を経由して前記好気処理槽に移送させるものであってもよい。
〔作用効果５〕
固液分離槽で固液分離された液相は、固液分離槽から好気処理槽に移送することにより、好気処理槽に受け入れられて好気処理されるが、汚泥沈降槽を設けてなる構成においては、固液分離槽から直接好気処理槽に液相を移送させるのに代えて、汚泥沈降槽を経由して好気処理槽に移送する構成とすることもできる。すなわち、上記構成によっても、固液分離槽で固液分離された液相は良好に好気処理を受けるとともに、汚泥沈降槽で汚泥を沈殿分離した後の上澄液についても簡易に再度好気処理可能にする構成を実現することができる。

〔構成６〕
上記目的を達成するための本発明の排水処理装置の特徴構成は、
筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
前記好気処理槽が、前記メタン発酵槽において処理された排水を好気処理する散気処理槽と、前記散気処理槽の浮遊汚泥を受け入れて濃縮する汚泥沈降槽を備え、前記汚泥沈降槽には、濃縮された汚泥を前記受入槽に返送する返送路を設けてあり、
前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備えるとともに、
前記メタン発酵槽から前記好気処理槽に排水を移流させる移送部を備え、
前記移送部が、前記固液分離槽で固液分離された液相を、前記汚泥沈降槽を経由して前記散気処理槽に移送させるものである点にある。

〔作用効果６〕
上記構成によると、筐体の内部を仕切壁にて区画して、受入槽と、メタン発酵槽と、好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してあるから、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化し、排水処理装置が小型化効率化される。ここで、前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成されていると、高温メタン発酵される前記メタン発酵槽内部の熱は、断熱構造によって遮断されて、排水処理装置外部に放出されにくくなる。そのため、メタン発酵槽内を高温メタン発酵に適した、たとえば、５０℃以上８０℃以下の温度に維持しやすくなり、メタン発酵槽内における水処理効率を高く維持しやすくなるとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を少なく抑制することができる。一方、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成されているから、好気処理槽内部は、排水処理装置外部の環境温度に近似する方向で加温、冷却される。そのため、好気処理槽内の温度は好気性微生物が良好に活動しうる、たとえば３５℃以下の環境温度に維持されやすい方向で温度調整されることになり、好気処理槽内における水処理効率を高く維持しやすくなる。
さらに、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されているから、排水処理装置内部においても、メタン発酵槽内部の熱が好気処理槽に伝達されるのを遮断し、メタン発酵槽と、好気処理槽とで、水処理効率を高く維持するための温度に大きな差があっても、メタン発酵槽から好気処理槽への熱移動を抑制し、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度（たとえばメタン発酵槽では、５０度〜８０℃程度が適温であるのに対して、好気処理槽では３５℃以上の環境には適さない）に維持することができる。
したがって、排水処理装置を小型化し、生ごみ粉砕処理廃液の移送を効率化しつつ、メタン発酵槽、好気処理槽ともに、それぞれの適した温度に維持できるため、水処理効率の向上を図るとともに、高温メタン発酵に適した温度に維持するために必要な供給熱量を減少させ、排水処理装置を運転する際のエネルギー効率を向上することができた。
また、このように構成すると、好気処理槽では、散気処理槽で、メタン発酵槽において処理された排水を好気処理するとともに、散気により排水を生物処理した際に生じる浮遊汚泥について、汚泥沈降槽で沈降回収して濃縮することができる。そこで沈降回収した沈殿汚泥は、返送路を通じて受入槽に返送することにより、再度メタン発酵に供することができメタン発酵の効率化を図ることができるとともに、好気処理槽の水処理環境の維持を図ることができる。
更に、固液分離槽で固液分離された液相は、固液分離槽から好気処理槽に移送することにより、好気処理槽に受け入れられて好気処理されるが、汚泥沈降槽を設けてなる構成においては、固液分離槽から直接好気処理槽に液相を移送させるのに代えて、汚泥沈降槽を経由して好気処理槽に移送する構成とすることもできる。すなわち、上記構成によっても、固液分離槽で固液分離された液相は良好に好気処理を受けるとともに、汚泥沈降槽で汚泥を沈殿分離した後の上澄液についても簡易に再度好気処理可能にする構成を実現することができる。

〔構成７〕
さらに、前記仕切壁の断熱構造が、断熱層の両面にＦＲＰ層を設けた積層断熱構造であってもよい。

〔作用効果７〕
このように構成すると、断熱層自体が耐水性や強度に優れないものであっても、ＦＲＰの優れた耐水性と強度を付与した仕切壁構造を提供できるようになり、簡素でかつ高性能な断熱壁とすることができる。

また、このような構成を選択すると排水処理装置の筐体が汎用品であって、仕切壁の材質、構造自体の変更が困難であるような場合であっても、事後的に積層断熱構造を備えた仕切壁として形成することができる。たとえば、ＦＲＰ層を構成する仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層を被覆形成した後、前記断熱層の表面にＦＲＰを塗布することにより、前記仕切壁を、ＦＲＰ層、断熱層、ＦＲＰ層を順次積層してある積層断熱構造とすることができる。そのため、種々容量、形態の排水処理装置を提供する必要がある場合であっても、従来の筐体の製造工程を大きく変えることなく断熱構造を設ける加工工程を付加するだけの簡単な製造工程の変更にて、断熱構造を有する仕切壁を備えた排水処理装置を提供できることになる。

なお、前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分を断熱構造に形成し、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分を非断熱構造に形成することについても、筐体の外部から事後的に断熱構造を付加する加工により可能である。

〔構成８〕
また、本発明の排水処理装置の製造方法の特徴構成は、
筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置の製造方法であって、
前記筐体内部に前記メタン発酵槽と、前記好気処理槽とを仕切る仕切壁を、筐体内部を水密かつ気密に区画するＦＲＰ製仕切壁部材から構成しておき、
前記仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層を被覆形成した後、前記断熱層の表面にＦＲＰを塗布して、前記仕切壁を、ＦＲＰ層、断熱層、ＦＲＰ層を順次積層してある積層断熱構造として、
前記筐体の周壁の内、前記仕切壁部材のメタン発酵槽側周壁部分を断熱構造を有した状態にするとともに、前記筐体の周壁の内、前記仕切壁部材の好気処理槽側周壁部分を非断熱構造を有した状態にする点にある。

〔作用効果８〕
上記特徴構成によると、筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を高温メタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置が、あらかじめ前記筐体内部に前記メタン発酵槽と、前記好気処理槽とを仕切る仕切壁を、筐体内部を水密かつ気密に区画するＦＲＰ製仕切壁部材から構成してある汎用品であっても、前記仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層を被覆形成した後、前記断熱層の表面にＦＲＰを塗布して、前記仕切壁を、ＦＲＰ層、断熱層、ＦＲＰ層を順次積層してある積層断熱構造とする加工工程を、事後的に付加するだけで、筐体の周壁の内、仕切壁部材のメタン発酵槽側周壁部分が断熱構造を有した状態になるとともに、筐体の周壁の内、仕切壁部材の好気処理槽側周壁部分が非断熱構造を有した状態になり、上述の高効率に排水処理を行える排水処理装置を製造することができる。

なお、仕切壁部材に事後的に断熱構造を付加する加工は、既存のＦＲＰ製の仕切壁部材に対して、仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層を、たとえば、断熱性の高い発泡樹脂を吹き付けて形成したり、既存の板状断熱材を張り付けたりすることにより、断熱層を被覆形成でき、その後、前記断熱層の表面にＦＲＰを吹き付けるなどの塗布方法を用いて塗布するだけでＦＲＰ層を積層形成することができる。したがって、適宜作業性の良い製造方法を選択して簡便に積層断熱構造の仕切壁を形成することができる。

したがって、メタン発酵槽、好気処理槽を一つの筐体の内部を仕切壁にて区画して形成して設けたとしても、それぞれの槽における水処理効率を高く維持することのできる排水処理装置を提供できるようになった。

排水処理装置の縦断正面図 排水処理装置における固液分離槽および嫌気発酵槽を示す図 排水処理装置における固液分離槽および嫌気発酵槽の横断平面図 積層断熱構造を示す断面図 別実施形態における排水処理装置の横断平面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態にかかる排水処理装置を説明する。なお、以下に好適な実施形態を記すが、これら実施形態はそれぞれ、本発明をより具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能であり、本発明は、以下の記載に限定されるものではない。

〔排水処理装置〕
本発明の実施形態にかかる排水処理装置は、図１〜図３に示すように、
筐体Ａの内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽１と、前記排水中の有機成分を高温メタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある。

具体的には、排水処理装置は、前記筐体Ａには、筐体Ａの内部を仕切壁Ｗ１２、Ｗ２３、Ｗ３５、Ｗ４５によって仕切ることにより、
生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる受入口１１を備えるとともに、その受入口１１にて受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を貯留する受入槽１、
その受入槽１から生ごみ粉砕処理廃液を移流させて、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽２、
固液分離槽２にて沈殿分離された沈殿物を受け入れてメタン発酵によりバイオガス化する嫌気発酵槽３、
固液分離槽２で固液分離された液相を受け入れて好気処理する散気処理槽４、および、
前記散気処理槽４の浮遊汚泥を受け入れて濃縮する汚泥沈降槽５を備えて構成してある。
つまり、前記固液分離槽２および嫌気発酵槽３にてメタン発酵槽を構成するとともに、
前記散気処理槽４と汚泥沈降槽５にて好気処理槽を構成してある。

また、受入槽１にて受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を固液分離槽２に移流させる処理廃液移流部１２、固液分離槽２から散気処理槽４に固液分離された上澄液（即ち、液相）を移送する移送部Ｍ、固液分離槽２から嫌気発酵槽３に上澄液を移流させる液相移流部２１、沈殿物を移流させる沈殿物移流部２２、汚泥沈降槽５にて沈殿分離された沈殿物を受入槽１まで返送する返送手段Ｒを設けてある。

この実施形態では、図１に示すように、返送手段Ｒを、散気処理槽４から汚泥沈降槽５まで主に浮遊汚泥を返送する第一返送路４１と、汚泥沈降槽５から受入槽１まで主に沈殿汚泥を返送する第二返送路５１とを備えて構成してある。
さらに、嫌気発酵槽３にて発生したバイオガスを取り出すバイオガス取出口３１、バイオガス取出口３１からバイオガス取出路３７を通して取り出されるバイオガスを一時貯留するとともに、必要に応じて外部に送出可能なバイオガスタンクＴ、および、散気処理槽４にて好気処理された処理済みの排水を外部に排出する排水口４２を設けてある。

そして、受入口１１から受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を固液分離槽２で沈殿分離し、沈殿物は嫌気発酵槽３での嫌気発酵によりバイオガス化して、バイオガスとしてバイオガス取出口３１からバイオガス取出路３７により取り出し、液相は散気処理槽４での好気処理により浄化して、清浄な排水として排水口４２から外部に排出する構成となっている。

具体的には、図１に示すように、排水処理装置の筐体Ａの内部を４つの仕切壁Ｗ１２、Ｗ２３、Ｗ３５、Ｗ４５にて筐体Ａの左右方向（図１の左右方向に一致する）に５つの槽に仕切り、左右方向の一端（図１の左端）から、受入槽１、固液分離槽２、嫌気発酵槽３、汚泥沈降槽５、散気処理槽４を列状に並べて形成してある。
各槽間の連通状態に関して述べると、図１から判明するように、受入槽１と固液分離槽２および嫌気発酵槽３とは、処理廃液移流部１２を介して液相がオーバーフローし、気相側が筐体Ａ内部の天井側で流通可能に連通している。汚泥沈降槽５および散気処理槽４は、それぞれ独立の槽であり、移送部Ｍおよび返送手段Ｒに拠らなければ気相、液相共に互いの槽間で流通しない構成としてある。また、嫌気発酵槽３上部の気相部に、バイオガス取出口３１を形成して、この嫌気発酵槽３で発生したガスが、バイオガス取出路３７により取り出される構成となっており、気相がこの槽から汚泥沈降槽５および散気処理槽４に流出しない構成となっている。すなわち、仕切壁Ｗ３５、Ｗ４５は、筐体Ａの内部にて各層を水密かつ気密に仕切る構成となっており、嫌気発酵槽３で発生したバイオガスを、筐体Ａ内における仕切壁Ｗ３５より上流側（受入口１１側）の気相部分より効率よく回収可能な構成を実現している。

なお、以下の説明では、受入槽１と固液分離槽２とを仕切る仕切壁Ｗ１２を第一仕切壁Ｗ１２と、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る仕切壁Ｗ２３を第二仕切壁Ｗ２３と、嫌気発酵槽３と汚泥沈降槽５とを仕切る仕切壁Ｗ３５を第三仕切壁Ｗ３５と、汚泥沈降槽５と散気処理槽４とを仕切る仕切壁Ｗ４５を第四仕切壁Ｗ４５とそれぞれ記載する場合がある。

図２において、図２（ａ）が固液分離槽２および嫌気発酵槽３の縦断正面図を、図２（ｂ）が図２（ａ）におけるＩＩｂ−ＩＩｂ矢視図を、図２（ｃ）が図２（ａ）におけるＩＩｃ−ＩＩｃ矢視図をそれぞれ示し、図３が受入槽１、固液分離槽２および嫌気発酵槽３の横断平面図を示している。

〔受入槽〕
図１〜図３に示すように、排水処理装置の筐体Ａにおける受入槽１の液面近傍に、受入口１１を設け、受入槽１の内部に生ごみ粉砕処理廃液を貯留可能な貯留空間１３を形成している。また、貯留空間１３内部には、バイオガスタンクＴに貯留されているバイオガスを嫌気ガスとして嫌気ガスポンプＰ１により供給する受入槽用散気装置１４を設け、受入槽１の下部より曝気撹拌することにより、受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を貯留しつつ、可溶化、流動化を図るように構成してある。また、この受入槽１では、砂、金属等の比重の大きい異物が除去される。なお、バイオガスをバイオガスタンクＴから受入槽用散気装置１４に送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、受入槽用散気装置１４からの散気の断続および散気量の調整が可能に構成してある。

第一仕切壁Ｗ１２の上端は、排水処理装置の天井近くまで延びて、受入槽１の液面よりも上方に位置するようにしてあり、この第一仕切壁Ｗ１２における排水処理装置の筐体Ａの前後方向（図１、図２（ａ）の左右方向に一致する左右方向に対してその紙面表裏方向）の一端側部（後端側部）には、生ごみ粉砕処理廃液を可溶化した可溶化液がオーバーフローによって受入槽１から固液分離槽２に移流可能なように開口部を形成し、この開口部にて、処理廃液移流部１２を構成してある。

〔固液分離槽〕
図１〜図３に示すように、固液分離槽２には、処理廃液移流部１２から受け入れた可溶化液から固形成分を沈殿分離可能にする沈殿分離空間２３を形成してある。
図１、図２（ａ）に示すように、固液分離槽２の下部には、固液分離槽２において固形成分が沈殿分離された沈殿物を嫌気発酵槽３に可溶化液とともに移流させ、嫌気発酵槽３で嫌気処理された処理済の排水（余剰の液相）を固液分離槽２に返送可能にする沈殿物移流部２２を設けてある。
さらに、この固液分離槽２の上澄液を嫌気発酵槽３に移流させる液相移流部２１を設けてあるが、固液分離槽２および嫌気発酵槽３それぞれに貯留される処理液に関して、両槽間においてその処理液表面側で上澄み液の流通が可能となる構成が採用されている。

図１および図２（ａ）から判明するように、固液分離槽２では、その下部域に固形成分が沈殿分離された沈殿物の堆積層２２ｃが形成されるとともに、その上部域が可溶化液の上澄層となる。この上澄層は、所謂上澄液と浮遊性のごみやスカムからなる浮遊物Ｓが混在した状態となる。そして、本発明の排水処理装置では、沈殿物の嫌気発酵槽３へ移流を良好に行なう構成と、上澄液の嫌気発酵槽３および散気処理槽４への移流および移送を良好に行なう構成が採用されている。

即ち、図１〜図３に示すように、本発明では、液相移流部２１に、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３を設けるとともに、液相移流部２１の受入槽１側に、固液分離槽２の液面の下方近くから、散気方向Ｄ（図２および図３において、矢印にて示す）を第二仕切壁Ｗ２３の上端として、嫌気性ガスを散気する浮遊物寄せ用散気装置２５（即ち、散気装置）を設け、浮遊物寄せ用散気装置２５の散気領域Ｚ１と移送部Ｍの液相流入領域Ｚ２との間における浮遊物Ｓの移流を抑制する抑制機構Ｃ（図２（ｂ）、（ｃ）および図３参照）を設けてある。

以下、固液分離槽２からの排水等の移流形態について順に説明する。

〔沈殿物の嫌気発酵槽へ移流〕
図１および図２（ａ）に示すように、沈殿物移流部２２は、固液分離槽２の沈殿分離空間２３の下部に設けた絞部としての下すぼまり状のスリット状出口２２ａを備えて構成されている。具体的には、流下案内板２４を、下方側ほど嫌気発酵槽３側に位置する形態の傾斜状で、第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面の下方よりの箇所から延設してある。また、第二仕切壁Ｗ２３の下部を、下方側ほど固液分離槽２側に近づく傾斜壁部２２ｂに構成し、その傾斜壁部２２ｂの下端縁と流下案内板２４の斜め上向きの面との間にスリットを形成して、流下案内板２４と第二仕切壁Ｗ２３の下部の傾斜壁部２２ｂとにより、スリット状出口２２ａを形成してある。これにより、スリット状出口２２ａを介して、上記沈殿物と可溶化液、処理済みの排水の移流を抑制され、固液分離槽２における沈殿物が、スリット状出口２２ａを閉塞して堆積する堆積層２２ｃを形成可能に構成してある（図２（ａ）参照）。

なお、上記構成において、スリット状出口２２ａの幅は１０−３０ｍｍ程度、好ましくは１５ｍｍ程度とする。

〔上澄側の嫌気発酵槽および好気処理槽への移流および移送〕
図１、図２から判明するように、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３は、その下部域に先に説明した傾斜壁部２２ｂを備え、筐体Ａの前後方向において、筐体Ａの両側壁に渡る状態で設けられている。
そして、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を、排水処理装置の天井よりも下方に位置させて、その第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７が、固液分離槽２および嫌気発酵槽３における処理液の液面位置を形成するように構成して、液相移流部２１に、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３を設けてある。これにより、両槽間の上澄液および浮遊物Ｓは、液相移流部２１を構成する第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を越えて互いに移流可能に構成してある。

さらに、固液分離槽２の受入槽１側の液面の下方近くには、嫌気ガスポンプＰ１により嫌気性ガスが供給される浮遊物寄せ用散気装置２５が備えられている。この浮遊物寄せ用散気装置２５は、長さが筐体Ａの前後方向の長さよりも短い（例えば、排水処理装置の筐体Ａの前後方向の長さの２／３程度）パイプに、その長さ方向に多数の散気孔を分散形成して、パイプ状に構成してある。

そして、このパイプ状の浮遊物寄せ用散気装置２５を、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７よりもやや下方の高さにて、第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面に近接させるとともに、排水処理装置の筐体Ａの前後方向において処理廃液移流部１２側の端部に寄せた状態で、その長さ方向を略水平方向で第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面に沿わせた姿勢で、配設してある。さらに、この浮遊物寄せ用散気装置２５の散気方向Ｄ（各散気孔の向き）を、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７に向く斜め上向きに設定してある。

そして、この浮遊物寄せ用散気装置２５を働かせることにより、先に説明した浮遊物Ｓを、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を越えて、固液分離槽２から嫌気発酵槽３へ送ることができる。結果、浮遊物Ｓが、固液分離槽２における処理の阻害要因となることを回避できる。

さて、図１〜図３に示すように、移送部Ｍを、固液分離槽２と散気処理槽４とにわたって設けた管状移送路６を備えて構成してある。この管状移送路６は、嫌気発酵槽３および汚泥沈降槽５それぞれの上方の気相域を通過させた状態で、基端を固液分離槽２内における第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７よりもやや下方に位置させ、且つ、先端を散気処理槽４内上方の気相域に位置させて配設してある。
嫌気発酵槽３では多量のバイオガスが発生し、この嫌気発酵槽３の気相域と固液分離槽２の気相域とは連通した状態で気密に仕切られているから、固液分離槽２の気相域は、散気処理槽４の気相域よりも高圧となる。
したがって、固液分離槽２の気相域と散気処理槽４の気相域との圧力差により、固液分離槽２の上澄液を、管状移送路６内にその基端から流入させて、管状移送路６を通して散気処理槽４に移送することができる。
ここで、この管状移送路６に、浮遊物Ｓが侵入すると、散気処理槽４での好気処理の負荷が高くなるので好ましくない。

そこで、図２（ｂ）、（ｃ）および図３から判明するように、管状移送路６の吸引部（流入部）である基端を、排水処理装置の筐体Ａの前後方向において、前端側の部分、即ち、浮遊物寄せ用散気装置２５が存在しない部分に配設してある。また、浮遊物Ｓの移流を妨げる多孔状の邪魔板２６を、その板面を上下方向と排水処理装置の筐体Ａの左右方向とに沿わせた姿勢で、固液分離槽２内において、排水処理装置の筐体Ａの前後方向における浮遊物寄せ用散気装置２５と管状移送路６の基端との間に配設してある。
この邪魔板２６は、第一仕切壁Ｗ１２と第二仕切壁Ｗ２３とにわたり、且つ、排水処理装置の天井部位から、管状移送路６の基端よりも下側に伸びるように設けてある。
そして、この多孔状の邪魔板２６の孔径を、浮遊物Ｓの通過を阻止可能な径に設定して、この邪魔板２６により、抑制機構Ｃを構成してある。
また、この邪魔板２６が、浮遊物寄せ用散気装置２５の散気領域Ｚ１と管状移送路６の液相流入領域Ｚ２との間における液相の移流を許容する。

〔嫌気発酵槽〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３は、排水処理装置の内部において、沈殿物移流部２２より受け入れられる沈殿物をメタン細菌による嫌気発酵により生物分解する嫌気発酵空間３２を形成して構成してある。この嫌気発酵空間３２には、この嫌気発酵空間３２内の処理水を、メタン発酵を良好に行なう上で良好な温度に保持するための熱交換器３３を設けてある。嫌気発酵空間３２の上方空間は、この嫌気発酵空間３２で生成したバイオガスを収集するバイオガス収集空間３４を構成する。前述したバイオガス取出口３１は、このバイオガス収集空間３４に臨ませて設けてある。

嫌気発酵空間３２には、バイオガスタンクＴに貯留されているバイオガスを嫌気ガスとして嫌気ガスポンプＰ１により供給するイジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６を設けてある。バイオガスをバイオガスタンクＴからイジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれからの散気の断続および散気量の調整が可能に構成してある。そして、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれにより、嫌気ガスを間欠的に散気するように構成してある。つまり、嫌気ガスポンプＰ１、開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６に間欠的に嫌気ガスを供給するガス供給装置Ｇを構成してある。

イジェクタ用散気装置３５は、図１および図２（ａ）において矢印で示すように、スリット状出口２２ａの下方から上昇する気液混相流を形成可能に配置して、固液分離槽２からスリット状出口２２ａを介して嫌気発酵槽３に沈殿物を移流させ、嫌気発酵槽３の余剰の液相をスリット状出口２２ａを介して固液分離槽２に返送可能にする沈殿物移流機構を形成してある。また、循環用散気装置３６は、熱交換器３３の下方側で熱交換器３３と第三仕切壁Ｗ３５との間に、嫌気発酵槽３全体に循環流を形成するように配置してある。

以下、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６の順に、その働きを説明する。
〔イジェクタ用散気装置〕
前記沈殿物移流機構は、スリット状出口２２ａのやや下方から、イジェクタ用散気装置３５により大量の気泡を一時に供給することにより、前記気泡の上昇流によるイジェクタ効果で、固液分離槽２のスリット状出口２２ａに堆積した沈殿物を嫌気発酵槽３側に吸い込み、前記沈殿物を移流させる効果を発揮する。このとき、スリット状出口２２ａに堆積した堆積層２２ｃの沈殿物は、全部同時に移流してしまうのではなく、常時スリット状出口２２ａには沈殿物の堆積層２２ｃが維持されるように流動する。そのため、沈殿物が固液分離槽２から沈殿物移流部２２を介して嫌気発酵槽３に移流しても、即座に嫌気発酵槽３内の液相は、固液分離槽２に逆流することはないものの、堆積層２２ｃを通じて徐々に固液分離槽２に返送される。

一方、嫌気発酵槽３内の固形成分は、堆積層２２ｃに阻まれて固液分離槽２に移流することができない。その結果、嫌気発酵槽３では、固液分離槽２の沈殿物が流入するが、嫌気発酵槽３の内部の固形成分が固液分離槽２に返送されることがなく、嫌気発酵槽３内の微生物が嫌気発酵槽３外に流出して減少することが抑制され、良好な嫌気発酵が維持でき、嫌気発酵により減容した固形成分量に見合う沈殿物が順次補給される運転状態を維持することができる。

〔循環用散気装置〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３の汚泥沈降槽５側の嫌気発酵空間３２には、この空間内の処理水を、メタン発酵に良好な温度に保持するための熱交換器３３が備えられている。この熱交換器３３は具体的には、上下に熱媒ヘッド３３ｈを、それら一対の熱媒ヘッド３３ｈ間に内部を熱媒が流通可能な複数のチューブ３３ｃを備えて構成されている。したがって、一方の熱媒ヘッド３３ｈから、複数のチューブ３３ｃを介して他方の熱媒ヘッド３３ｈに熱媒を流通させることで、嫌気発酵空間３２内の処理液を加温することができる。

図１から判明するように、循環用散気装置３６は、熱交換器３３と第三仕切壁Ｗ３５との間に設け、嫌気発酵空間３２内に存在する沈殿物を撹拌するとともに、処理液の対流を形成させて、熱交換器３３との熱交換により嫌気発酵空間３２の処理液を嫌気発酵に適切な５０℃〜８０℃の温度（以下の実測試験では５５℃）に維持することが可能な構成が採用されている。
したがって、嫌気発酵槽３では沈殿物を嫌気発酵により連続的にガス化減容化し、バイオガスを回収できる。

なお、上記構成の場合、イジェクタ用散気装置３５および循環用散気装置３６による散気は、収集されたバイオガスの一部をバイオガスタンクＴから嫌気ガスポンプＰ１にて供給するので、嫌気発酵槽３の内部を、嫌気状態に維持することができる。

ここで、前記筐体Ａの外壁のうち受入槽１、固液分離槽２、嫌気発酵槽３に対応する周壁部分Ｗａが断熱構造に形成されている。これにより、嫌気発酵槽内の熱が前記筐体Ａの外壁を介して、排水処理装置外部に放出されるのが効果的に抑制し、熱交換器３３より処理液を嫌気発酵に適切な５０℃〜８０℃の温度に維持するために供給される熱量を節減可能に構成してある。

〔汚泥沈降槽〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３と散気処理槽４との間に、汚泥沈降槽５を設けている。この汚泥沈降槽５には、第一返送路４１を介して、散気処理槽４から汚泥および処理液が返送され、汚泥は汚泥沈降槽５内沈降され、処理液はオーバーフローで散気処理槽４へ流入するとともに、当該汚泥沈降槽５から、第二返送路５１を介して、受入槽１に汚泥が返送される。

第一返送路４１は、エアーポンプＰ２により空気を揚水用ガスとして縦管部４１ａの下部に供給して、管内の水位を横管接続高さまで上昇させ、横管接続高さに達した被処理水を上流側に返送する構成としてある。空気を第一返送路４１の縦管部４１ａに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、縦管部４１ａへの給気の断続および給気量の調整を行って、第一返送路４１による汚泥および処理液の返送の断続および返送量の調整が可能に構成してある。

また、第二返送路５１は、嫌気ガスポンプＰ１によりバイオガスタンクＴのバイオガスを揚水用ガスとして縦管部５１ａの下部に供給して、管内の水位を横管接続高さまで上昇させ、横管接続高さに達した被処理水を上流側に返送する構成としてある。バイオガスをバイオガスタンクＴから第二返送路５１の縦管部５１ａに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、縦管部５１ａへの給気の断続および給気量の調整を行って、第二返送路５１による汚泥および処理液の返送の断続および返送量の調整が可能に構成してある。

この汚泥沈降槽５は、下部に汚泥を沈降させる構成が採用されている。そして、エアーポンプＰ２よりエアを供給して散気する汚泥沈降槽用散気装置５２を設け、汚泥沈降槽用散気装置５２からの散気により、槽内に循環流を形成できるように構成してある。
これにより、汚泥沈降槽５では、第一返送路４１を介して散気処理槽４から返送される汚泥および固液分離槽２より管状移送路６を介して流入する液中の固形物を分離するとともに、汚泥沈降槽５で発生した沈殿汚泥を第二返送路５１を介して上流側の受入槽１に返送して、再度嫌気発酵槽３にて一部処理可能に構成してある。

なお、第二返送路５１では、嫌気ガスを揚水用ガスとして用いて汚泥沈降槽５内の汚泥を受入槽１に返送する構成とした、ほかに、水中ポンプで揚水して汚泥沈降槽５内の汚泥を受入槽１に返送する構成とすることもできる。さらに、嫌気ガスに代えて空気を揚水用ガスとして用いた場合であっても、第二返送路５１中に空気抜き路を設けるとともに、第二返送路５１の受入槽１側を被処理水内に水没させておくなどの構成を採用することができる。これによっても、空気の気泡が受入槽１に流入せず、かつ、受入槽１側の気相が大気解放されない状況を維持して汚泥沈降槽５の液相を受入槽１に返送可能となる。要するに、受入槽１側（嫌気性環境の処理槽）の嫌気状態が保たれる構成であれば、汚泥沈降槽５の液相を受入槽１に返送する第二返送路５１として、種々公知の構成を採用することができる。

〔散気処理槽〕
本発明に係る排水処理装置では、固液分離槽２から上澄液を、移送部Ｍ（管状移送路６）を介して散気処理槽４に移送して、好気処理することにより、自然界に放流可能な水質レベルにまで浄化可能な排水処理装置として用いることとしている。

具体的には、筐体Ａの内部に汚泥沈降槽５に隣接して受入槽１の反対側に散気処理槽４を形成してある。そして、固液分離槽２と散気処理槽４との間に、管状移送路６を設け、散気処理槽４に移送した上澄液をさらに浄化して、排水口４２から排出するように構成してある。

この散気処理槽４には、担体４３を多数収容する。また、エアーポンプＰ２により空気を供給して散気する好気処理槽用散気装置４４を内装し、好気処理槽用散気装置４４からの給気により、その担体４３に、散気処理槽４内の液を好気処理する好気性菌を生育させるとともに、担体４３が流動床を形成する循環流を槽内に形成可能に構成してある。
また、排水口４２近傍に多孔状の固形分遮蔽体４５を設け、排出される処理済の排水に担体４３が混入するのを抑制し、浄化された排水のみが排出される構成としてある。

ここで、前記筐体Ａの外壁のうち前記好気処理槽に対応する周壁部分Ｗｂが非断熱構造に形成されている。これにより、前記好気処理槽内の温度が変化しても、容易に排水処理装置の外部と熱交換して外部環境の温度に近似する方向で加温、冷却される構成とされている。

また、上述の各仕切壁のうち第一仕切壁Ｗ１２および第三仕切壁Ｗ３５は、断熱構造に形成されている。具体的には、図４に示すように、断熱層Ｌ２の両面にＦＲＰ層Ｌ１，Ｌ３を設けた積層断熱構造に形成されている。これにより、前記嫌気発酵槽３において熱交換器３３により処理水に供給される熱は、筐体Ａ内においても、嫌気発酵槽３から他の槽に伝熱されるのが抑制される構成となっている。すなわち、既存の排水処理装置に設けられるＦＲＰ製の仕切壁部材をＦＲＰ層Ｌ１として、そのＦＲＰ層Ｌ１に断熱層Ｌ２を積層形成し、さらにその断熱層Ｌ２をＦＲＰによりコーティングすることで、断熱層Ｌ２の両面にＦＲＰ層Ｌ１，Ｌ３を設けた積層断熱構造としておくことができる。

具体的には、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る第三仕切壁Ｗ３５、および、前記第一仕切壁Ｗ１２および、前記筐体Ａの周壁の内、前記受入槽１および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分Ｗａが断熱構造に形成され、前記筐体Ａの周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分Ｗｂが非断熱構造に形成された本発明の排水処理装置の構成（本実施形態）と、
前記筐体Ａの周壁の内、前記受入槽１および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分Ｗａが断熱構造に形成され、前記筐体Ａの周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分Ｗｂが非断熱構造に形成されてはいるものの、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る第三仕切壁Ｗ３５、および、前記受入槽１と前記メタン発酵槽との間を仕切る第一仕切壁Ｗ１２には断熱構造を有さない排水処理装置の構成（従来構成）とを比較すると、
従来構成では、嫌気発酵槽３の温度を５５℃に維持するのに６７ｋＷｈ／日の熱供給を要し、かつ好気処理槽における汚泥沈降槽５内の処理水温度が３２℃となるのに対して、本実施形態によると、熱交換器３３による熱供給を３７ｋＷｈ／日まで低減することができ、エネルギー消費の少ない排水処理装置とできるとともに、好気処理槽における汚泥沈降槽５内の処理水温度を２２℃まで低下することができ、一般的な好気処理用微生物の活性を、より高く維持できる温度域にまで低下できることが分かった。

なお、排水処理装置を製造する場合、筐体Ａの内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽１と、前記排水中の有機成分を高温メタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置として排水処理装置が、前記筐体Ａ内部に前記メタン発酵槽と、前記好気処理槽とを仕切る仕切壁Ｗ３５を、筐体Ａ内部を水密かつ気密に区画するＦＲＰ製仕切壁部材から形成されている、汎用の筐体Ａを採用した構造体を採用している場合、
図４に示すように、その筐体Ａに対し、前記筐体Ａの周壁の内、前記仕切壁部材のメタン発酵槽側周壁部分Ｗａに断熱構造を設けるとともに、前記筐体Ａの周壁の内、前記仕切壁部材の好気処理槽側周壁部分Ｗｂに非断熱構造を設け、前記仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層Ｌ２を被覆形成した後、前記断熱層Ｌ２の表面にＦＲＰを塗布して、前記仕切壁Ｗ３５に、ＦＲＰ層Ｌ１、断熱層Ｌ２、ＦＲＰ層Ｌ３を順次積層してある積層断熱構造を形成する加工工程を行えば、本発明の排水処理装置の嫌気発酵槽３における周壁を、容易に事後的に断熱構造に変換することができる。たとえば、既存のＦＲＰ製の仕切壁部材に対して、その仕切壁部材をＦＲＰ層Ｌ１として、その一面に沿って断熱材からなる断熱層Ｌ２を、たとえば、断熱性の高い発泡樹脂を吹き付けて形成したり、既存の板状断熱材を張り付けて形成したりすることにより、断熱層Ｌ２を被覆形成でき、その後、前記断熱層Ｌ２の表面にＦＲＰを吹き付けるなどの塗布方法を用いて塗布してＦＲＰ層Ｌ３を形成するだけで上記積層断熱構造の仕切壁とできる。したがって作業性よく、汎用的な排水処理装置の構造を、付加価値の高い本発明の排水処理装置に構成変更することができる。

〔別実施形態〕
（１）本発明では断熱構造として、断熱層Ｌ２の両面にＦＲＰ層Ｌ１，Ｌ３を設けた積層断熱構造を採用したが、断熱層Ｌ２自体に耐水性や耐荷重強度が十分備わっているような場合、単に断熱材からなる断熱構造を採用することができる。また、一方面のみＦＲＰ層Ｌ１となる断熱構造を採用することもできる。ただし、ＦＲＰのもつ耐水性や強度を有効利用でき、安価で汎用的な部材を用いることができること、ＦＲＰにより、断熱層Ｌ２により強固な固定および高い耐水性を付与できること、などの点で、上記構成が推奨される。

（２）また、メタン発酵槽や好気処理槽の構成についても、種々の態様を採用することができる。たとえば、好気処理槽として、処理水とともに流動する担体４３を用いることなく好気処理を行う構成や、メタン発酵槽や、好気処理槽に、固定床を設けて水処理を促進する処理槽を追加して設けるなどの構成が考えられる。これらの槽は、全体としてメタン発酵、あるいは、好気処理を行う構成であれば種々公知の構成を組み合わせて用いることができ、全体としてメタン発酵、あるいは、好気処理を行う構成をメタン発酵槽、好気処理槽のように総称するものとする。
またさらに、受入槽１、メタン発酵槽、好気処理槽とは別に、水処理槽を備えて構成することもできる。たとえば、嫌気ろ床を備えた嫌気処理槽等を設けることも考えられる。

（３）なお、仕切壁のうち、少なくとも前記メタン発酵槽と、前記好気処理槽とを仕切る仕切壁Ｗ３５について断熱構造としてあればよく、前記第一仕切壁Ｗ１２について断熱構造を必須とするものではない。

（４）
また、上記構成においては、固液分離槽２で固液分離された液相を直接散気処理槽４に移送する移送部Ｍを、固液分離槽２と散気処理槽４とにわたって設けた管状移送路６にて構成したが、図５に示すように、固液分離槽２で固液分離された液相を、汚泥沈降槽５を経由して前記散気処理槽４に移送させる構成することもできる。

すなわち、管状移送路６を固液分離槽２と汚泥沈降槽５とにわたって設ける構成とする。また、仕切壁Ｗ４５の上端部を、散気処理槽４と汚泥沈降槽５との液面高さ近傍に設定して、その仕切壁Ｗ４５の上端部を介して、汚泥沈降槽５から散気処理槽４に上澄液をオーバーフローさせるオーバーフロー部６ａを形成しておく。そして、固液分離槽２と汚泥沈降槽５とにわたって設けた管状移送路６と、汚泥沈降槽５から散気処理槽４に上澄液をオーバーフローさせるオーバーフロー部６ａとから移送部Ｍを構成する。

これにより、固液分離槽２で固液分離された液相は良好に好気処理を受けるとともに、汚泥沈降槽５で汚泥を沈殿分離した後の上澄液についても簡易に再度好気処理可能にすることができる。また、このように構成することにより、管状移送路６をコンパクト化することができ、長期使用の間に浮遊物Ｓの付着による液相の移流路の狭窄、閉塞を招くおそれを大きく低減できるようになる。

以上説明したように、嫌気発酵槽、好気処理槽を一つの筐体の内部を仕切壁にて区画して形成して設けたとしても、それぞれの槽における水処理効率を高く維持することのできる排水処理装置として利用することができる。

１ 受入槽
２ 固液分離槽
３ 嫌気発酵槽
４ 散気処理槽
５ 汚泥沈降槽
６ 管状移送路
１２ 処理廃液移流部
２１ 液相移流部
２２ 沈殿物移流部
２２ａ スリット状出口
２２ｃ 堆積層
２５ 浮遊物寄せ用散気装置
２６ 邪魔板
３５ イジェクタ用散気装置
４１ 第一返送路
５１ 第二返送路
Ｃ 抑制機構
Ｄ 散気方向
Ｇ ガス供給装置
Ｍ 移送部
Ｒ 返送手段
Ｓ 浮遊物
Ｗ２３ 第二仕切壁（仕切壁）
Ｚ１ 散気領域
Ｚ２ 液相流入領域

Claims (8)

1. 筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
   前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
   前記筐体に前記受入槽と前記メタン発酵槽とを隣接して備え、前記受入槽と前記メタン発酵槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されている排水処理装置。
2. 前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備える請求項１に記載の排水処理装置。
3. 筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
   前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
   前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備える排水処理装置。
4. 前記好気処理槽が、前記メタン発酵槽において処理された排水を好気処理する散気処理槽と、前記散気処理槽の浮遊汚泥を受け入れて濃縮する汚泥沈降槽を備え、前記汚泥沈降槽には、濃縮された汚泥を前記受入槽に返送する返送路を設けてある請求項１〜３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
5. 前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備えるとともに、
   前記メタン発酵槽から前記好気処理槽に排水を移流させる移送部を備え、
   前記移送部が、前記固液分離槽で固液分離された液相を、前記汚泥沈降槽を経由して前記散気処理槽に移送させるものである請求項４に記載の排水処理装置。
6. 筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置であって、
   前記筐体の周壁の内、前記受入槽および前記メタン発酵槽に対応する周壁部分が断熱構造に形成され、前記筐体の周壁の内、前記好気処理槽に対応する周壁部分が非断熱構造に形成され、前記仕切壁のうち、前記メタン発酵槽と前記好気処理槽との間を仕切る仕切壁が断熱構造に形成されており、
   前記好気処理槽が、前記メタン発酵槽において処理された排水を好気処理する散気処理槽と、前記散気処理槽の浮遊汚泥を受け入れて濃縮する汚泥沈降槽を備え、前記汚泥沈降槽には、濃縮された汚泥を前記受入槽に返送する返送路を設けてあり、
   前記メタン発酵槽が、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を沈殿分離する固液分離槽と、前記固液分離槽において固液分離された沈殿物をメタン発酵する嫌気発酵槽と、を備えるとともに、
   前記メタン発酵槽から前記好気処理槽に排水を移流させる移送部を備え、
   前記移送部が、前記固液分離槽で固液分離された液相を、前記汚泥沈降槽を経由して前記散気処理槽に移送させるものである排水処理装置。
7. 前記仕切壁の断熱構造が、断熱層の両面にＦＲＰ層を設けた積層断熱構造である請求項１〜６のいずれか一項に記載の排水処理装置。
8. 筐体の内部を仕切壁にて区画して、生ごみ粉砕処理廃液を含有する排水を受け入れる受入槽と、前記排水中の有機成分を５０〜８０℃でメタン発酵するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽に隣接して、メタン発酵槽から受け入れた排水を好気処理する好気処理槽と、を含む複数の水処理槽を形成してある排水処理装置の製造方法であって、
   前記筐体内部に前記メタン発酵槽と、前記好気処理槽とを仕切る仕切壁を、筐体内部を水密かつ気密に区画するＦＲＰ製仕切壁部材から構成しておき、
   前記仕切壁部材の一面に沿って断熱材からなる断熱層を被覆形成した後、前記断熱層の表面にＦＲＰを塗布して、前記仕切壁を、ＦＲＰ層、断熱層、ＦＲＰ層を順次積層してある積層断熱構造として、
   前記筐体の周壁の内、前記仕切壁部材のメタン発酵槽側周壁部分を断熱構造を有した状態にするとともに、前記筐体の周壁の内、前記仕切壁部材の好気処理槽側周壁部分を非断熱構造を有した状態にする排水処理装置の製造方法。

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