JPH04104899A - 廃水および汚泥の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、廃水および汚泥の処理方法に関し、より詳し
くは、厨芥類（生ごみ、プラスチック類、紙類などを含
む）の破砕物を含む廃水および廃水に由来する汚泥を同
時に処理する方法に関する。

従来技術とその問題点 近時生活水準、特に食生活水準の向上とともに、他の家
庭ごみとともに、厨芥類の量の増加が著るしくなってい
る。現在厨芥類は、いわゆる生ゴミとして、他の家庭ご
みとともに回収され、埋立て乃至焼却処分されている。

しかるに、厨芥類は、水分含有量が極めて高いという特
徴を有しているので、その処理には種々の問題を呈して
いる。例えば、家庭、集合住宅、ビルなどでの保管に際
して環境汚染問題を引き起こしたり、搬出か煩雑であっ
たり、埋立て地での腐敗により悪臭源となったり、蝿な
どの衛生害虫の発生源となったり、或いは焼却が困難で
あったりする。また、厨芥類は、その高い水分含有量の
ために、焼却により回収されるエネルギーの増大を阻む
一因ともなっている。

生ゴミを分別収集して、コンポスト化する試みもなされ
ているか、季節的な質的変動（例えは、夏期における含
水量の極めて高いスイカ皮の集中的廃棄）、分別収集に
対する一般市民の関心の低さ、堆肥としての市場性の不
安定などの問題点があり、広く普及するには至っていな
い。

したかって、厨芥類を効果的に処理することは、保管、
収集、輸送、焼却などの多くの点で、ごみ処理技術上の
重要課題の一つとなっている。

厨芥類の処理方法としては、欧米で行われているように
、ディスポーザーにより破砕して、排水とともに下水道
に排出し、下水とともに処理する方法も存在する。しか
しながら、わが国では、既存廃水処理設備に対する負荷
の増大、水質保全なとの観点から、この様な処理方法は
、むしろ抑制されている。

一方では、すでに現在においても、下水処理場などから
多量に発生する汚泥の処理も重大な問題となっており、
厨芥類の処理と下水処理及び汚泥処理とを経済的に行な
う技術の確立が切望されている。

問題点を解決するための手段 本発明者は、厨芥類などの処理に関する上記の如き問題
点に鑑みて鋭意研究を進めた結果、ディスポーザーによ
り破砕泥状化された厨芥類を排水とともに下水道または
廃水処理設備に連絡された専用排水管に排出した後、下
水処理場における処理または廃水処理設備における処理
に先立って上記混合物中の固形物と液状成分とを分離し
、固形物と液状成分とを別個に処理する場合には、廃水
処理設備に対する負荷の増大、水質の悪化なとの事態を
回避しつつ、厨芥類によりもたらされるごみ処理におけ
る種々の問題点をも軽減し得ることを見出した。

特に、上記のようにして分離された固型物と下水処理場
などからの汚泥とを合わせて嫌気メタン醗酵処理法と湿
式酸化処理法との組合わせにより処理する場合には、経
済性にも優れた結果が得られることを見出した。

すなわち、本発明は、下記の廃水および汚泥の処理方法
を提供するものである： ■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場における処理または
廃水処理設備における処理に先立って上記混合物中の固
形物と液状成分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
理する工程、および （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場または廃水処理設備
における処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成
分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
理する工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の酸素の存在下にｐ
Ｈ約１〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分
解する工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を常圧又は加圧下に
活性汚泥処理する工程、および （８）上記（５）および／または（７）からの余剰汚泥
を前記（６）に返送する工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

以下においては、上記■および２項に示す発明をそれぞ
れ本願第一方法および本願第二方法といい、添付図面を
参照しつつ、それぞれを詳細に説明する。

■９本本願第一方 法１図に示すように、本願第一方法においては、ます、
家庭、飲食店などで発生する厨芥類（１）をディスポー
ザ−（３）により粉砕泥状化（粉砕物として、５ｍｍ以
下、より好ましくは１ｍｍ以下）した後、し尿、浄化槽
汚泥水なとを含む生活廃水（５）および／または産業廃
水（７）と併せて、専用排水管（９）により固形分（以
下ｓＳという）分離機（１１）に送る。ここで分離され
た液状成分は、活性汚泥槽（１３）に送られ、常法に従
って、活性汚泥処理される。但し、液状成分からは、Ｓ
Ｓか予め分離されているので、活性汚泥槽（１３）の容
量は、従来のものに比して、小さくすることかできる。

ＳＳ分離機（１１）で形成された固形分（１５）と活性
を石記槽（１３）からの余剰汚泥（１７）とは、汚泥濃
縮機（１９）に送られ、濃縮される。

第１図に示す方法は、下水道未整備地域または下水処理
場以外の廃水処理設備（例えば、工場に付属する廃水処
理設備など）での実施に好適である。

第２図に示す方法では、厨芥類（１）をディスポーザー
（３）により破砕した後、し尿、浄化槽汚泥水などを含
む生活廃水（５）および／または産業廃水（７）と併せ
て、下水道（２１）に流す。

初沈槽（２３）において混合液から粗大な固型物、砂な
どを沈降などにより分離した後、ＳＳ分離機（１１）に
おいて廃水中のＳＳを回収する。ＳＳを含まない液状成
分は、活性汚泥槽（１３）に送り、常法にしたかって、
活性汚泥処理する。この場合にも、液状成分からは、Ｓ
Ｓか分離されているので、活性汚泥槽（１３）の容量は
、従来のものに比して、小さくすることかできる。次い
で、液状成分を終沈槽（２５）に送り、沈降分離を行な
う。

ＳＳ　（２７）　、ＳＳ　（１５）　、活性汚泥槽（１
３）からの余剰汚泥（２９）および終沈槽（２５）から
の５Ｓ（３１）は、汚泥濃縮機（１９）に集められ、濃
縮される。

第２図に示す方法は、下水道整備地域における実施に好
適である。

第１図または第２図に示す処理工程において得られた濃
縮汚泥（水分含量９０％以上）は、第３図に示すように
、嫌気メタン発酵槽（１５９）に送られて嫌気メタン発
酵処理された後、廃水・汚泥貯槽（１０１）に送られ、
ここで混合される。嫌気性メタン発酵の条件は、特に限
定されないが、通常温度３５〜６００Ｃ程度、消化日数
０．　５〜３０日程度、汚泥濃度０．５〜５％程度であ
る。嫌気メタン発酵槽（１５９）で生成する余剰汚泥は
、例えば、ライン（１０５）上で廃水と混合されて、第
１の反応ゾーン（１２１）に返送され、濃縮汚泥ととも
に処理される。次いで、濃縮汚泥は、ポンプ（１０３）
によりライン（１０５）を経て圧送され、圧縮機（１０
７）により昇圧されてライン（１０９）から圧送される
酸素含有ガスと混合された後、ライン（ｉｌｌ　）　、
熱交換器（１１３）を経てライン（１１５）に至る。濃
縮汚泥は、熱交換器（１１３）における熱交換により所
定温度以上となっている場合には、ライン（１１７）及
び（１１９）を経て第１の反応ゾーン（１２１）に送給
され、所定温度に達していない場合には、ライン（１２
３）　、加熱炉（１２５）　、ライン（１２７）及びラ
イン（１１９）を経て第１の反応ゾーン（１２１）に送
給される。濃縮汚泥には、必要に応じて、そのｐＨを１
〜１１，５程度、より好ましくは、３〜９程度とするた
めに、通常水溶液の形態て、アルカリ物質または酸性物
質か、ｐＨ：Ａ整物質貯槽（１２９）からライン（１３
１）　、ポンプ（１３３）　、ライン（１３５）及びラ
イン（１３７）を経て添加される。また、ライン（１３
１）から分岐するライン（１３２）を経てｐＨ調整物質
を廃水・汚泥貯槽（１０１）に送り、予め濃縮汚泥のｐ
Ｈ調整を行なっても良い。第１の反応ゾーン（１２１）
内では、触媒を使用することなく、酸素含有ガスの存在
下に濃縮汚泥の液相酸化が行なわれる。使用する酸素含
有ガスとしては、空気、酸素富化ガス、酸素、さらには
シアン化水素、硫化水素、硫黄酸化物、有機硫黄化合物
、炭化水素などの１種または２種以上を含有する酸素含
有廃ガスなどがあげられる。これ等ガスの供給ｔは、濃
縮汚泥中のＳＳ、有機物成分（ＣＯＤ成分）、アンモニ
アなどを窒素、炭酸ガス、水などに酸化分解するに必要
な理論酸素量の１〜１．５倍量、より好ましくは１．０
５〜１．２倍量の酸素か供給される様にするのか良い。

酸素含有廃ガスを酸素源とする場合には、ガス中の有害
成分も同時に処理し得るという利点が得られる。酸素含
有廃ガスを使用する場合に酸素の絶対足が不足であれば
、空気、酸素富化空気又は酸素により不足量を補うのが
良い。

なお、酸素含有ガスは、第１の反応ゾーンとしての本湿
式酸化工程に供給される濃縮汚泥に対して全量供給する
必要はなく、本湿式酸化工程と第２の反応ゾーンとして
の次工程とに分散して供給しても良い。例えば、第１の
反応ゾーンとしての本湿式酸化工程においては、通常Ｓ
Ｓの１０〜９０％程度が分解乃至可溶化され、ＣＯＤ成
分の１０〜６０％程度及びアンモニアの０〜１５％程度
が分解されるので、理論酸素量の０．４〜０．８倍量に
相当する酸素含有ガスを供給し、残余を第２の反応ゾー
ンとしての次工程で供給しても良い。第１の反応ゾーン
としての本湿式酸化工程における反応時の温度は、通常
１００〜３７００Ｃ１より好ましくは２００〜３００　
’Ｃ程度である。

反応時の温度か高い程、供給ガス中の酸素分率・分圧が
高い程、また操作圧力か高い程、ＳＳの可溶化をも含め
た被処理成分の分解率が高くなり、反応器内での濃縮汚
泥滞留時間が短縮され且つ次工程での反応条件が緩和さ
れるが、反面において設備費が大となるので、濃縮汚泥
の種類、次工程における反応条件との兼ね合い、要求さ
れる処理の程度、全体としての運転費及び設備費等を総
合的に考慮して定めれば良い。反応時の圧力は、所定の
反応温度において濃縮汚泥か液相を保つ最低限の圧力以
上であれば良い。反応時間は、反応器の大きさ、濃縮汚
泥の水質、温度、圧力等により変り得るか、通常１５〜
１２０分程度であ程度好ましくは３０〜６０分程度で程
度。

次いて、本願第一方法では、第１の反応ゾーン（１２１
）からの処理水は、粒状またはハニカム−トの充填物を
充填する第２の反応ゾーン（１３９）に送られ、ここで
再度液相酸化に供される。充填体としては、チタニア、
ジルコニアなとの粒状物或いはハニカム状構造体か使用
される。粒状充填体としては、球状、ペレット状、円柱
状、破砕片状、粉末状などの種々の形態のものか使用さ
れる。ハニカム状構造体としては、開口部が四角形、六
角形、円形などの任意の形状のものか使用される。

単位容量当りの面積、開口率なども特に限定されるもの
ではないが、通常単位容量当りの面積２００１−８００
ｍ２／ｍ３程度、開口率４０〜８０％程麿のものを使用
する。ハニカム構造体の材質としても、チタニア、ジル
コニアなどが例示される。反応塔容積は、液の空間速度
が０．３〜４’／ｈｒ（空塔基準）、より好ましくは０
．５〜２’／ｈｒ（空塔基準）となる様にするのが良い
。第２の反応ゾーンで使用する充填体の大きさは、粒状
物の場合には、通常的３〜５０ｍｍ、より好ましくは約
５〜２５「ｍである。

第２の反応ゾーン（１３９）における反応時の温度およ
び圧力条件は、第１の反応ゾーン（１２１）におけるそ
れらと同様で良い。

第１の反応ゾーン（１２１）からの処理水には、圧縮機
（１０７）からの酸素含有カスをライン（１４１）を経
て供給しても良く、またｐＨ調整物質貯槽（１２９）か
らのｐＨ２整物質をライン（１３１）　、ポンプ（１３
３）　、ライン（１３５）及びライン（，１４３）を経
て第２の反応ゾーン（１３９）下部に添加しても良い。

尚、アルカリ物質は、第１の反応ゾーン（１２１）及び
第２の反応ゾーン（１３９）の適宜の位置（図示せず）
に供給しても良い。

第２の反応ゾーン（１３９）において液相酸化された高
温の処理水は、ライン（１４５）を経て熱交換器（１１
３）に入り、ここで未処理の濃縮汚泥に熱エネルギーを
与えた後、ライン（１４７）を経て冷却器（１４９）に
入り、冷却される。また、８堡ならば、高温の処理水を
廃水・汚泥貯槽（１０１）に導き（図示せず）、熱交換
によって濃縮汚泥の予熱を行なってもよい。この予熱に
より、濃縮汚泥の粘度が大巾に低下するので、その処理
が容易となる。ライン（１４７）からの冷却水の温度が
５０℃前後となっている場合には、冷却器（１４９）を
使用する必要はない。冷却器（１４９）を出た処理水は
、ライン（１５１）を経て気液分離器（１５３）におい
てライン（１５５）からの気体とライン（１５７）から
の液体とに分離される。第２の反応ゾーン（１３９）で
得られた処理水中に不燃性灰分が含まれている場合には
ライン（１５７）上に分離膜、重力沈降分離槽など（図
示せず）を設け、灰分の除去を行なっても良い。

ライン（１５７）からの液体は、その清浄度の度合いに
応じて、中水としてそのまま利用したり、河川などに直
接放流したり、或いは活性汚泥槽（１３）に返送して更
に処理したり、或いは一部を廃水・汚泥貯槽（１０１）
に返送してさらに処理したりする。

■１本願第二号法 本願第二方法における厨芥類の処理は、本願第一方法と
同様にして第１図または第２図に示すフローにしたがっ
て、行なえば良い。

また、本願第二方法における濃縮汚泥の処理も、本願第
一方法とほぼ同様にして行なわれる。但し、本願第二方
法においては、第４図に示すように、ライン（１５７）
からの暖かい液体成分か、公知の好気性処理槽（１８３
）に送られ、効率の高い高温条件下に経済的に有利に好
気処理された後、ライン（１６５）から処理水が取り出
される。好気性処理の条件は、特に限定されないが、通
常温度２０〜４０℃程度、滞留時間２〜２４時間程度、
ｐＨは中性付近である。

好気性処理槽（１６３）で生成する余剰汚泥は、例えば
、ライン（１０５）上で廃水と混合されて、第１の反応
ゾーン（１２１）に返送され、濃縮汚泥とともに処理さ
れる。

また、ライン（１５５）からの気体を圧力調整した後、
好気性処理槽（１６３）に供給し、常圧下又は加圧下に
酸素源の少なくとも一部として利用することかできる。

また、好気処理槽（１６３）からの処理液も、中水とし
て利用したり、直接河川に放流したり、活性汚泥槽（１
３）に返送したり、または一部を廃水・汚泥槽（１０１
）　に返送することができる。

発明の効果 本発明によれば、ごみ処理と廃水処理において以下のよ
うな効果が達成される。

（１）厨芥類のディポーサーによる粉砕泥状化により、
生こみ類の処理を衛生的、経済的且つ助字的に行うこと
か出来る。より具体的には、以下のような成果か得られ
る。

（ａ）厨房およびその近辺における清潔さか確保される
。

（ｂ）家事労働及び厨房での作業か軽減される。

（ｃ）こみ収集時の清潔さの維持及び悪臭の防止が達成
され、収集作業か容易となる。

（ｄ）ごみ収集量及び輸送量が減少する。

（ｅ）こみ焼却場におけるエネルギー回収量が増加する
。

（ｆ）生ごみを埋め立てる際に発生する二次公害か軽減
される。

（２）また、粉砕泥状化した厨芥類と廃水中のＳＳとを
分離回収した後、廃水処理を行なうので、ＳＳを含んた
状態て廃水処理を行なう従来技術とは異なって、可溶化
されたＢＯＤ成分およびＣＯＤ成分なとを処理すること
になり、ディスポーザーの導入によっても、廃水処理設
備に対する負荷の増大、水質の悪化なとの問題は生じな
い。

例えば、下水処理場での処理に際し、従来好気性処理で
の曝気容量が、建設省基準により、下水通水量に対し６
〜８時間必要とされていたのに対し、厨芥類粉砕泥状物
と廃水中のＳＳとをさらに生成する余剰汚泥とともに本
発明方法により処理する場合には、処理時間を約１／３
程度に短縮することかできる。

（３）また、廃水から分離した厨芥類粉砕物を含む懸濁
物と廃水処理系からの余剰汚泥とを同時処理することに
より、アンモニアの一部の分解と併せて、ＣＯＤ成分の
みならず、懸濁成分をも効率よく処理することかできる
。

即ち、本発明においては、汚泥の脱水工程を必要とする
ことなく、まず嫌気メタン発酵処理を行うことにより、
液中又は濃縮汚泥中の成分のうち、生物学的易分解性物
質か消化処理される。次いで、嫌気メタン発酵処理で処
理されなかった液中又は濃縮汚泥中の成分は、触媒の不
存在下且つ酸素含有ガスの存在下に液相状態で行われる
濃縮汚泥の第一段階酸化により、濃縮汚泥中のＳＳの可
溶化か進行する。次いで、充填体の存在下且つ酸素含有
ガスの存在下に行われる第二段階の液相酸化により、ア
ンモニアなどの含窒素酸化物の一部の分解か行なわれ、
またＳＳ成分を含むＣＯＤ成分も分解されるとともに、
高分子物質が充填体の作用により、酢酸などの低級脂肪
族カルボン酸に変換される。そして、上記の如く液相酸
化分解処理された被処理液中の低分子量の生物学的に易
分解性の生成物は、好気性処理により、効率よく分解さ
れる。

従って、ディスポーザーの導入により、廃水中の汚濁成
分量が一時的に増大しても、廃水処理設備自体の負荷を
増大させることなく、廃水を効果的に処理することがで
きる。

実施例 以下に参考例および実施例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明らかにする。

参考例１ 厨芥類の発生量とその組成の把握とを目的として、５０
世帯の厨芥類を２日分収集し、分析を行なった。分析に
際しては、全厨芥を四分法により調整し、組成分析用の
試料とディスポーサー処理用の試料とに分けた後、分析
を行なった。

ディスポーサー処理用の試料は、厨芥類１　ｋｇを継続
的に投入破砕し、これに水道水を加えて、液量を１（ｌ
とした。次いで、液の濃度から厨芥１００ｇ当りの負荷
量を求めた。その結果を第１表に示す。なお、粉砕泥状
物の粒径分布は、０．１５ｍｍ未満＝４７％、０．１５
〜１ｍ加−４０％、１〜５ｍｍ−残余であった。

また、分析の結果から、１日−人当たりの厨芥発生量は
、平均的２４０ｇであると推定され、これに基いて、１
日−人当たりの負荷量を求めた。

結果を第２表に示す。

なお、以下のδ１において、“Ｔ−Ｎ”とあるのは、全
窒素量を意味する。

最大（ｇ） 平均（ｇ） 最小（ｇ） 第　　１　　表 Ｂ　ＯＤ　ＣＯＤｈ＋ｎ １４．０　８．２５ ９．５　６．３ ６．６４．０ １２．４ ０．４５ 第２表 ＢＯＤ　ＣＯＤ、、う。ＳＳ　Ｔ−Ｎ 最大（ｇ　’）　　　３３，６　　１９，８　　４４．
４　２．２６平均（ｇ　）　　　２２，８　　１５，１
　　２９．８　１．８５最小（ｇ　）１Ｂ、６　　９，
６　　１０．８　１．３２上記の結果に基いて、１０２
５万人当たりの負荷量を求めた。結果を第３表に示す。

なお、ディボーサー使用による１０２５万人当たりの下
水増加囚は、約４％、即ち、約５０００ｍ３　（１９Ｑ
／人・日）と推定される。

第３表 ＢＯＤ　ＣＯＤＭｎＳＳ　　Ｔ　Ｎ 最大（ｇ）　　　８４００　４９５０　１１１００　５
６５平均（ｇ）　　　５７００　３７７５　７４５０　
４６２．５最小（ｇ　）　　　４１５０　２４００　２
７００　３３０さらに、上記第１〜３表の平均値を用０
て、既存の終末下水処理場（処理人ロ２５万人二下水処
理量１２５０００ｍ３／日）（こお１するディスポーザ
ーの使用前後における各成分の濃度および負荷の状況に
ついて試算した結果を第４表に示す。

第４表 ディスポーザー 使用前　　使用後　　増加率 （％） 濃度（ｍｇ／Ｒ） ＢＯＤ ＣＯＤＭ□ ＳＳ −Ｎ 負荷（ｋｇ　／日） ＢＯＤ ＣＯＤＭ。

ＳＳ −Ｎ 注：ＳＳは、 １４０　　　１７９　　　２７．９ ８７　　　１１３　　　２９．９ １２５　　　１７８　　　４２．４ ２７　　　　２９．６　　　９．６ １７４３０　　　２３１３０　　　３２．７１０８３０
　　　１４６０５　　　　３４．９２００００　　　２
７５００　　　　３７．８３３６０　　　　３８２３　
　　　１３．８・生物処理槽での生成汚泥を含む。

第４表に示す結果から、ディスポーザーの使用により、
ＢＯＤおよびＣＯＤＭｎで約３０〜３５％程度、ＳＳで
約３８％程度、全窒素成分で約１５％程度の負荷の増大
か予測される。

実施例１ 第２図に示すフローに従って、初沈槽（２３）および終
沈槽（２５）から回収した懸濁物ならびに活性処理槽（
１３）からの余剰汚泥の混合物１部に対し、厨芥類をデ
ィポーサーで破砕した泥状物０．３８部（いずれも乾燥
重量）を加えた混合物を下水と併せ、下水汚泥濃縮液と
して、下記の処理に供した。

該下水汚泥濃縮液の組成および性状は、以下の通りであ
る。

第５表 ｐＨ６，７ ＣＯＤＭ、、（■／Ｑ）　　　　　　１８０００ＣＯＤ
ｃ、（ｍｇ／Ｃ）　　　　　　３８００ＯＮ　Ｈ３Ｎ　
　（ｍｇ／　Ｑ　）　　　　　　　６００Ｔ−Ｎ　　（
ｍｇ／Ｒ）　　　　　　　　３２００ＢＯＤ　　（ｍｇ
／９）　　　　　　　１３０００ＳＳ　　（ｍｇ／Ｑ）
　　　　　　　　４００００ＶＳＳ　　（ｍｇ／Ｒ）　
　　　　　　２８０００ＴＯＤ　　（ｍｇ／Ｒ）　　　
　　　　６４０００ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　　
１３３００次いで、第５表に示す組成の下水汚泥濃縮液
を第３図に示すフローにしたがって、嫌気メタン発酵槽
（１５９）に送入した。嫌気メタン発酵槽は、流動床形
式のものであり、粒径３００μｍの多孔質セラミック粒
子に菌体を付着させ、循環ポンプにより流動床を形成さ
せた。滞留時間は、１０時間（３５℃）とした。

嫌気性消化後の消化液の水質は、第６表に示す通りであ
る。

第　　　６　　　表 ｐＨ６，８ ＣＯＤＭｏ（ｍｇ／Ｒ）　　１０８００ＣＯＤｃ、（ｍ
ｇ／Ｑ）　　１９００ＯＮＨ３Ｎ　（Ｂ／Ω）５５０ Ｔ−Ｎ　（ｍｇ／Ｑ）　　３１００ ＢＯＤ　（ｍｇ／Ｒ）　　４５５０ ＳＳ　（ｍｇ／Ｒ）　　２３０００ ＴＯＤ　（ｍｇ／Ｑ）　　２５６００ ＴＯＣ（ｍｇ／Ｒ）　　５９８０ 次いで、上記嫌気メタン発酵槽からの処理水を空間速度
１．　０１／Ｈｒ　（空塔基準）及び質量速度７、　９
６　ｔ　／ｍ２Ｈｒて第３図に示す装置の第１の反応ゾ
ーン（１２１）の下部に供給した。一方、空間速度２２
７１／Ｈｒ（空塔基準、標準状態換算）で空気を第１の
反応ゾーン（１２１）の下部に供給した。この状態で温
度２５０℃、圧力９０ｋｇ／ｃ’　・Ｇの条件下に廃水
の無触媒液相酸化処理を行なった。

本工程で得られた処理水の組成を第７表に示す。

第　　　７　　　表 ６．５ ｐＨ ＣＯＤＭ−（ｍｇ／（’） ＣＯＤｃ、（Ｄ／Ｑ） ＮＨ３Ｎ　　（ｍｇ／Ｑ Ｔ−Ｎ（ｍｇ／Ｑ） ＢＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＳＳ　　　（ｍｇ／Ｑ） ＶＳＳ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ） 第６表と第７表との対比から明らかな如く、無触媒液相
酸化によるＣＯＤ、！、、Ｃ０Ｄｏ、、ＴＯＤ及びＴＯ
Ｃの分解率は、それぞれ８５．０％、６７．２％、６３
．５％および６４．０％である。

また、含窒素化合物がアンモニアに転化されたことによ
り、アンモニア濃度は、約４倍となっている。

次いて、球形（４〜６ｍｍφ）のチタニア充填体を前工
程での空塔容積量の１／２量（充填体層での反応時間と
して３０分）となる様に充填した第２の反応ゾーン（１
３９）に第１の反応ゾーンからの処理水及び空気を供給
し、液相酸化を行なった。

反応温度は２７０℃とし、圧力は、第１の反応ゾーンで
の湿式酸化工程と同様とした。

本工程で得られた処理水の組成を第８表に示す。

第　　　８　　　表 ｐＨ６，２ ＣＯＤＭｏ（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　　１２００ＣＯＤ
ｃ、（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　　４５００ＮＨ３−Ｎ　
　（ｍｇ／ｌ　　　　２０９０Ｔ−Ｎ　　（ｍｇ／Ｑ）
　　　　　　　２４４０ＢＯＤ　　（ｍｇ／Ｑ）　　　
　　　　１８８０Ｓ　Ｓ　　　（ｍｇ／　Ｑ　）　　　
　　　　９５５０Ｖ　Ｓ　Ｓ　　（ｍｇ／　Ｑ　）　　
　　　　　　１９０ＴＯＤ　　（ｍｇ／Ｆ）　　　　　
　　６６００ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　１６００
第６表と第８表との対比から明らかな如く、湿式酸化工
程でのＣＯＤ　ｃ　、およびＴＯＤの廃水１２当りの分
解量は、それぞれ１４５００ｍｇおよび１９０００ｍｇ
である。これら成分の分解による反応熱とアンモニア成
分の一部の分解による反応熱とにより、反応は、外部か
らの熱供給なしに行なうことができた。即ち、第３図に
示すフローにおいて、加熱炉（１２５）を使用する必要
はなかった。

弗 表 実施例２〜４ 球形のチタニア充填体を使用する湿式酸化工程における
処理水滞留時間を変える以外は、実施例１と同様にして
下水汚泥濃縮液の処理を順次行なった後、湿式酸化工程
からの処理水を熱交換器（１１３）及び冷却器（１４９
）により冷却し、さらに気液分離器（１５３）に送り、
排気ガスと処理水とに分離した。

触媒湿式酸化工程からの処理水の水質を第９表に示す。

反応時間（分） ＣＯＤＭｏ（Ｉ［１ｇ／Ｑ） ＣＯＤｃ−（ｍｇ／Ｑ） Ｎ　Ｈ３Ｎ　（ｍｇ／　Ｑ Ｔ−Ｎ（ｍｇ／Ｑ） ＢＯＤ（ｍｇ／Ｒ） ＳＳ　　（ｍｇ／［７） ＶＳＳ（ｍｇ／Ｒ） ＴＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ） なお、嫌気性消化後の余剰汚泥は、後続の無触媒湿式酸
化工程に返送して、処理した。

実施例５ 実施例１で処理したと同様の下水６泥濃縮物を実施例４
と同様にして順次処理した後、第４図に示すフローにし
たかって湿式酸化工程からの処理水を１０％水酸化ナト
リウム溶液によりｐＨ約７．１に調整した後、活性汚泥
槽（１６３）において好気処理した。好気処理は、温度
３５℃１圧力２　ｋｇ　／　ｃ♂の条件下に行ない、曝
気に必要な酸素含有気体は、触媒湿式酸化工程からの排
ガスを圧力制御して使用した。

好気処理後の水質を第１０表に示す。

第　　　１０　　　表 ｐＨ ＣＯＤ　Ｍｏ（ｍｇ／　Ｑ　） ＮＨ３−Ｎ　　（ｍｇ／　Ｑ） Ｔ−ＮＣｍｇ／Ｒ） ＢＯＤ（：ＯＩｇ／Ｑ） Ｓ　Ｓ　　　（Ｄ／　Ｑ　） ＴＯｃ（ｍｇ／Ｒ） ６．９ 実施例６ 第４図に示すフローにしたがって本願第二方法により、
実施例１て使用したと同様の組成の下水汚泥濃縮液を処
理した。

（イ）　先ず、実施例１と同様にして、嫌気メタン発酵
処理を行なった後、反応温度を２６０℃とし且つ圧力を
９５ｋｇ／ｃＩｌとする以外は実施例１と同様にして、
嫌気メタン発酵処理工程からの処理水の無触媒湿式酸化
処理を行なった。

（ロ）　次いて、反応温度を２８０℃とし且つ圧力を９
５ｋｇ／ｃｃ＃とする以外は実施例１と同様にして、無
触媒湿式酸化処理工程からの処理水をさらにチタニア製
ハニカム充填体を使用する湿式酸化処理工程に供した。

（ハ）　次いで、触媒湿式酸化処理工程で褥られた処理
水を限外濾過膜を用いて濾過し、ＳＳを除去した後、水
酸化ナトリウム水溶液によりｐＨ６゜８に調整し、温度
的３５℃て好気性処理に供した。

分離されたＳＳの９９％は、不燃性の灰分てあったので
、系外に取り出した。

上記工程（イ）、（ロ）および（ハ）終了時のにおける
処理水の水質を第１１表に示す。

第　　　１１　　　表 Ｈ ＣＯＤ　ｙｏ（ｍｇ／　Ｑ　） ＮＨ３−Ｎ　　（ｍｇ／Ｒ） Ｔ−Ｎ（ｍｇ／Ｑ） ＢＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＳＳ　　　（川ｇ／Ｒ） ＶＳＳ（＋ｎｇ／Ｑ） ＴＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ） ６．２ ６、４ ６．７ なお、気液分離器（１５３）からの排気中には、Ｓ０８
およびＮＯ，は、検知されなかった。

また、実施例１で処理したと同様の高濃度のＳＳを含む
下水汚泥濃縮液の処理を２０００時間行なった後にも、
各工程での各成分の分解率の低下は認められず、廃水処
理を引続き支障なく行なうことができた。

実施例７および比較例１〜２ 前記第４表に示すディスポーサー使用後の下水の水質に
対応するように、下水に厨芥類の破砕物を加えて、処理
試料を調製した。

この様に調製された処理試料からＳＳ成分を分離した後
、温度３５℃１滞留時間２時間の条件下に活性汚泥法に
より、好気処理を行なった。

また、ＳＳ成分は、嫌気メタン醗酵を行わない以外は実
施例１と同様にして二段階の湿式酸化処理に供して、同
様の結果を得た。

なお、比較のために、ＳＳ成分を分離すること無く、直
接温度３５℃１滞留時間２時間の条件下に（比較例１）
、或いは直接温度３５℃１滞留時間８時間の条件下に（
比較例２）活性汚泥法により好気処理を行なった。

好気処理による結果を第１２表に示す。

第　　　１２　　　表 試料　実施　　比較　比較 水質　例７　　例１　例２ ＳＳ（ｍｇ／Ｑ）　　　　１７８　　＜　１　　１２．
１　８．９ＢＯＤ　（ｍｇ／Ｑ）　　　１７９　　７　
　１ｇ、０　１０．５Ｔ−Ｎ　　（ｍｇ／Ｌ）　　２９
．６　１３　　１Ｂ、７　１６．５ＣＯＤ　＋ｘｎ（ｍ
ｇ／　Ｑ　）　　　１１３　　８　　１５．０　１１．
０実施例８ 実施例１〜４及び実施例５〜６の湿式酸化工程からの各
処理水を第２図に示す当初の下水処理系の生物処理槽（
１３）に返送し、それぞれ好気性汚泥処理（常圧、温度
３５℃１滞留時間２時間）を行なった。返送量は、下水
量に対して、０．５３％であった。

好気性処理後のそれぞれの水質は、第１３表に示す範囲
内にあった。

第　　　１３　　　表 ＳＳ　（［［１ｇ／Ｑ）　　　１〜５ ＢＯＤ　（ｍｇ／Ｑ）　　　６〜９ ＣＯＤＭｎ　　（ｍｇ／　　Ｑ　）　　　　　　　　　
　　　　　　　　３　〜１　９

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明の実施態様を示すフローチ
ャートである。 （１）・・厨芥類 （３）・・ディスポーザー （５）・・生活排水 （７）・・・産業排水 （９）・・・専用排水管 （１１）・・・ＳＳ分離機 ・・・活性汚泥槽 ・・・ＳＳ ・・・余剰汚泥 ・・・汚泥濃縮機 ・・・下水道 ・・・初沈槽 ・・・終沈槽 ・・・ＳＳ ・・・余剰汚泥 ・・・ＳＳ ）・・・廃水・汚泥貯槽、 ）・・・ポンプ、 ）・・・圧縮機、 ）・・・熱交換器、 ）・・第１の反応ゾーン、 ）・・・加熱炉、 ）・・ｐＨ調整物質貯槽、 ）・ポンプ、 ・・・第２の反応ゾーン、 ・・・冷却器、 ・・・気液分離器、 ・・・嫌気メタン発酵槽 （以 上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
   ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
   を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
   理する工程、および （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。 ［２］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場または廃水処理設備における処理に先
   立って上記混合物中の固形物と液状成分とを分離する工
   程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を嫌気メタン発酵処
   理する工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を処理液中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を常圧又は加圧下に
   活性汚泥処理する工程、および （８）上記（５）および／または（７）からの余剰汚泥
   を前記（６）に返送する工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。