JPH07121397B2 - 汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置 - Google Patents
汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置Info
- Publication number
- JPH07121397B2 JPH07121397B2 JP2312468A JP31246890A JPH07121397B2 JP H07121397 B2 JPH07121397 B2 JP H07121397B2 JP 2312468 A JP2312468 A JP 2312468A JP 31246890 A JP31246890 A JP 31246890A JP H07121397 B2 JPH07121397 B2 JP H07121397B2
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- Japan
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- filter
- organic waste
- filter medium
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【０００１】
本発明は，家庭や工場から排出される汚泥状あるいは固
形状をした有機廃棄物を微生物の有する捕食消化作用に
よって分解処理する汚泥状，固形状有機廃棄物処理用生
物反応装置に関するものである。
形状をした有機廃棄物を微生物の有する捕食消化作用に
よって分解処理する汚泥状，固形状有機廃棄物処理用生
物反応装置に関するものである。
【０００２】
汚泥状，固形状をしている有機廃棄物を処理するには従
来次のような方法を行っていた。 １）汚泥状有機廃棄物は消化処理によって有機物を分解
し，脱水処理を施した後固形化し，これを焼却，埋立
て，肥料とする方法。 ２）動植物残渣物は産業廃棄物としての措置をとり，そ
の後，焼却，埋立て，肥料あるいは飼料とする方法。 ３）固形状有機物を多量に含む廃水は，従来の廃水処理
方法である活性汚泥法または撒水濾床法によって処理さ
れることもあるが，その前処理として固形物の除去処理
が必要である。これには固形物の大きさを利用したスク
リーニングや濾過あるいは密度差を利用した沈降分離，
凝集沈澱，浮上分離，遠心分離等があるが，いずれも大
がかりで複雑な装置を必要とする。また，このようにし
て除去された固形成分は前記１）,2）の方法で処理しな
ければならない。
来次のような方法を行っていた。 １）汚泥状有機廃棄物は消化処理によって有機物を分解
し，脱水処理を施した後固形化し，これを焼却，埋立
て，肥料とする方法。 ２）動植物残渣物は産業廃棄物としての措置をとり，そ
の後，焼却，埋立て，肥料あるいは飼料とする方法。 ３）固形状有機物を多量に含む廃水は，従来の廃水処理
方法である活性汚泥法または撒水濾床法によって処理さ
れることもあるが，その前処理として固形物の除去処理
が必要である。これには固形物の大きさを利用したスク
リーニングや濾過あるいは密度差を利用した沈降分離，
凝集沈澱，浮上分離，遠心分離等があるが，いずれも大
がかりで複雑な装置を必要とする。また，このようにし
て除去された固形成分は前記１）,2）の方法で処理しな
ければならない。
【０００３】
以上のような方法をとったとしても，なお次のような点
が指摘される。 ｉ）処理施設，設備を建設するために高額資金を要する
上に広大な敷地を必要とする。また，廃棄物を当該施設
まで搬送するための運送費が必要になるとともに，ラン
ニングコストも高額になる。 ii）最終生成物を再利用するにしても，このようにして
生成された処理物は生産性の低いものでしかなく，利用
度が少ない。また，焼却，埋立てするにしても，その用
途，用地，搬送の点で制限がある。 iii）処理過程で悪臭を放ったり，また，蠅，蛆が発生
して環境衛生を害す。
が指摘される。 ｉ）処理施設，設備を建設するために高額資金を要する
上に広大な敷地を必要とする。また，廃棄物を当該施設
まで搬送するための運送費が必要になるとともに，ラン
ニングコストも高額になる。 ii）最終生成物を再利用するにしても，このようにして
生成された処理物は生産性の低いものでしかなく，利用
度が少ない。また，焼却，埋立てするにしても，その用
途，用地，搬送の点で制限がある。 iii）処理過程で悪臭を放ったり，また，蠅，蛆が発生
して環境衛生を害す。
【０００４】 本発明者はこの点に関し，現地処理ができて固形分の最
終生成物を発生しない簡単な構造の処理装置を特願平1-
154986号として提案しているが，本発明は，さらにこれ
に改良を加え，このような難処理性の汚泥状，固形状の
有機物を含む有機廃棄物をも同様に処理することができ
る処理装置を提供したものである。
終生成物を発生しない簡単な構造の処理装置を特願平1-
154986号として提案しているが，本発明は，さらにこれ
に改良を加え，このような難処理性の汚泥状，固形状の
有機物を含む有機廃棄物をも同様に処理することができ
る処理装置を提供したものである。
【０００５】
以上の課題の下，本発明は，多孔質濾材で構成される濾
床を上下二層に形成し，上層を攪拌機によって攪拌する
攪拌濾床，下層を固定濾床にしたことを特徴とするもの
である。
床を上下二層に形成し，上層を攪拌機によって攪拌する
攪拌濾床，下層を固定濾床にしたことを特徴とするもの
である。
【０００６】 また，被処理物を固定濾床全体に亘って均等に分布させ
るために，濾材の有する多孔および濾床間間隙を上層か
ら下層に行くに従って大から小になるよう分布させたこ
とも特徴である。
るために，濾材の有する多孔および濾床間間隙を上層か
ら下層に行くに従って大から小になるよう分布させたこ
とも特徴である。
この種の生物反応装置が有機廃棄物中から汚泥状，固形
状有機物（以下単に有機物という）を除去分解するのは
濾材による物理的な濾過作用と濾材に着床した微生物の
分解作用によるものである。すなわち，反応装置に供給
された有機物は濾床を浸透中に物理的に濾過され，濾過
されたものを微生物が捕食して分解する場合と，有機物
の浸透中，微生物がこれに直接作用して分解する場合と
がある。ところで，有機物が濾床中を透過して流下する
のは，濾材自身に形成された多孔と濾材間間隙（以下単
に間隙という）を通ってのものであるから，汚泥状の有
機物の場合はスペース状になっていて濾床表面に膜を形
成し，固形状の有機物の場合は粒子形状の大きさより目
詰まりを起こし，いずれも濾床内に円滑に浸透して行か
ない。そうでなくとも，このような多孔性濾材と固形成
分を接触させると，多孔性濾材が有する吸水力によって
固形成分中の水分を脱水し，固形成分をますます固形化
して濾材の間隙に入り難くする性質がある。もちろん，
このように停滞した有機物も微生物によって分解される
のであるが，微生物との接触性が悪くなってその処理が
追いつかない。しかし，前記した手段をとれば，有機物
は攪拌機によって微小化されるとともに，濾床内に強制
的に押し込まれ，かつ，濾材との接触が強化されるか
ら，目詰まりの解消，微生物処理の促進が図られるので
ある。なお，この処理作用に関与する微生物は好気性，
嫌気性，好気−嫌気性の球菌，糸状菌，桿菌等を始めと
する各種の細菌，微小動物である。そして，有機廃棄物
中の汚濁物がこのようにして微生物処理されてできる最
終生成物は好気性反応下では炭酸ガスと水であり，タン
パク質を含むものは窒素化合物から硝酸塩，亜硝酸塩，
硫黄含有物は硫黄化合物となる。さらに，リン化合物は
リン酸に分解されるが，好気−嫌気性微生物の体内に蓄
積され，装置外には排出されない。
状有機物（以下単に有機物という）を除去分解するのは
濾材による物理的な濾過作用と濾材に着床した微生物の
分解作用によるものである。すなわち，反応装置に供給
された有機物は濾床を浸透中に物理的に濾過され，濾過
されたものを微生物が捕食して分解する場合と，有機物
の浸透中，微生物がこれに直接作用して分解する場合と
がある。ところで，有機物が濾床中を透過して流下する
のは，濾材自身に形成された多孔と濾材間間隙（以下単
に間隙という）を通ってのものであるから，汚泥状の有
機物の場合はスペース状になっていて濾床表面に膜を形
成し，固形状の有機物の場合は粒子形状の大きさより目
詰まりを起こし，いずれも濾床内に円滑に浸透して行か
ない。そうでなくとも，このような多孔性濾材と固形成
分を接触させると，多孔性濾材が有する吸水力によって
固形成分中の水分を脱水し，固形成分をますます固形化
して濾材の間隙に入り難くする性質がある。もちろん，
このように停滞した有機物も微生物によって分解される
のであるが，微生物との接触性が悪くなってその処理が
追いつかない。しかし，前記した手段をとれば，有機物
は攪拌機によって微小化されるとともに，濾床内に強制
的に押し込まれ，かつ，濾材との接触が強化されるか
ら，目詰まりの解消，微生物処理の促進が図られるので
ある。なお，この処理作用に関与する微生物は好気性，
嫌気性，好気−嫌気性の球菌，糸状菌，桿菌等を始めと
する各種の細菌，微小動物である。そして，有機廃棄物
中の汚濁物がこのようにして微生物処理されてできる最
終生成物は好気性反応下では炭酸ガスと水であり，タン
パク質を含むものは窒素化合物から硝酸塩，亜硝酸塩，
硫黄含有物は硫黄化合物となる。さらに，リン化合物は
リン酸に分解されるが，好気−嫌気性微生物の体内に蓄
積され，装置外には排出されない。
【０００７】
図１はこの発明に係る生物反応装置の断面図であるが，
据付基礎１の上に設置した反応槽２に微生物を着床させ
た濾材３を充填して濾床４を形成する。濾床４の上部に
は処理を要する有機廃棄物を注入するホッパ５を設置す
るとともに，底部に処理した処理水を排出する排出管６
を接続しておく。また，外部から送気管７を濾床４内に
突入させ，この送気管７に加温器８によって暖められた
空気を送風機９で強制的に供給することもある。この
他，有機廃棄物中の固形状有機物の粒子形状が大きな場
合はこれを粉砕する粉砕機（図示省略）がホッパ５の前
または内部に設置されることがある。この反応装置では
ペースト状の処理物がもっとも処理し易い形態であるか
らである。
据付基礎１の上に設置した反応槽２に微生物を着床させ
た濾材３を充填して濾床４を形成する。濾床４の上部に
は処理を要する有機廃棄物を注入するホッパ５を設置す
るとともに，底部に処理した処理水を排出する排出管６
を接続しておく。また，外部から送気管７を濾床４内に
突入させ，この送気管７に加温器８によって暖められた
空気を送風機９で強制的に供給することもある。この
他，有機廃棄物中の固形状有機物の粒子形状が大きな場
合はこれを粉砕する粉砕機（図示省略）がホッパ５の前
または内部に設置されることがある。この反応装置では
ペースト状の処理物がもっとも処理し易い形態であるか
らである。
【０００８】 ところで，ここで使用される濾材３は大きさ0.3〜3mm程
度の有機質系の木質細片が主要なものである。このよう
な濾材３が適するのはその外形形態および多孔の形状，
大きさが区々であり，生息する微生物の多種，多様化が
図られるとともに，微生物の食物源である有機物の供給
が断たれたような場合は栄養源ともなり得るからであ
る。各種の木材（間伐材等であってもよい）を通道組
織，繊維組織，柔組織，形成層等の微生物生息の担体と
なる基本的植物組成組織のみを残すように化学的処理し
て細砕すると微小な細孔を有する多孔質となる。一方，
合成ゼオライトやセラミック等の無機質系濾材３も適宜
混入して使用されることがある。この無機質系濾材は間
隙も比較的大きく，また，強度が高くて有機廃棄物の浸
透圧等によって変形しないから，大きな浸透圧を受ける
濾床４の上層部に使用されて好適である。
度の有機質系の木質細片が主要なものである。このよう
な濾材３が適するのはその外形形態および多孔の形状，
大きさが区々であり，生息する微生物の多種，多様化が
図られるとともに，微生物の食物源である有機物の供給
が断たれたような場合は栄養源ともなり得るからであ
る。各種の木材（間伐材等であってもよい）を通道組
織，繊維組織，柔組織，形成層等の微生物生息の担体と
なる基本的植物組成組織のみを残すように化学的処理し
て細砕すると微小な細孔を有する多孔質となる。一方，
合成ゼオライトやセラミック等の無機質系濾材３も適宜
混入して使用されることがある。この無機質系濾材は間
隙も比較的大きく，また，強度が高くて有機廃棄物の浸
透圧等によって変形しないから，大きな浸透圧を受ける
濾床４の上層部に使用されて好適である。
【０００９】 本発明は，以上の構成の濾床４を上下二層に形成し，こ
のうち上層を攪拌機10を設けて濾材３と有機物を混ぜて
攪拌する攪拌濾床4aとするとともに，下層をそのままに
して固定濾床4bとしたものである。攪拌機10の構造は種
々のものがあり，例えば，攪拌爪11を設けた回転可能な
ロータ12を濾床４の端から端の間を往復させるようなも
のが考えられる。攪拌機７を作動させると，有機物と濾
材３は攪拌混合され，有機物はさらに細砕されるととも
に，濾床４内に均等に分布するよう強制的に送り込ま
れ，かつ，濾材３との接触を強める。これによって，有
機物の目詰まりを防止し，併せて微生物の処理作用を活
発化する。この他，攪拌作用は攪拌濾床4a内に空気を送
り込んで好気性細菌の働きを活発化し，また，有機廃棄
物中の固形成分の液状成分とを分離し，液状成分を速や
かに下方の固定濾床4bに送り出す効果もある。なお，注
入された有機廃棄物の1/3はそのまま攪拌濾床4aから固
定濾床4bを通って排出管６から排出され，残りの2/3は
濾材３の保水力によって濾材３中に留め置かれ，上方の
有機廃棄物の重量による加圧力で徐々に押し出される
が，いずれも排出管６から排出されるときには98％の汚
濁物が濾過および処理される。
のうち上層を攪拌機10を設けて濾材３と有機物を混ぜて
攪拌する攪拌濾床4aとするとともに，下層をそのままに
して固定濾床4bとしたものである。攪拌機10の構造は種
々のものがあり，例えば，攪拌爪11を設けた回転可能な
ロータ12を濾床４の端から端の間を往復させるようなも
のが考えられる。攪拌機７を作動させると，有機物と濾
材３は攪拌混合され，有機物はさらに細砕されるととも
に，濾床４内に均等に分布するよう強制的に送り込ま
れ，かつ，濾材３との接触を強める。これによって，有
機物の目詰まりを防止し，併せて微生物の処理作用を活
発化する。この他，攪拌作用は攪拌濾床4a内に空気を送
り込んで好気性細菌の働きを活発化し，また，有機廃棄
物中の固形成分の液状成分とを分離し，液状成分を速や
かに下方の固定濾床4bに送り出す効果もある。なお，注
入された有機廃棄物の1/3はそのまま攪拌濾床4aから固
定濾床4bを通って排出管６から排出され，残りの2/3は
濾材３の保水力によって濾材３中に留め置かれ，上方の
有機廃棄物の重量による加圧力で徐々に押し出される
が，いずれも排出管６から排出されるときには98％の汚
濁物が濾過および処理される。
【００１０】 固定濾床4bは攪拌濾床4aの下方に位置し（必要なら間に
仕切板13を設けて），攪拌濾床4aから浸透して来た固形
成分と液状成分を濾材３が有する物理的濾過作用と微生
物処理作用とによって処理し，汚濁物を取り除いた処理
水を底部の排出管６に送り出す。なお，固定濾床4bがこ
の作用を十分に発揮するのは，少なくとも1.5mの深度は
必要である。ところで，この微生物処理作用に関与する
のは主として20〜60℃の温度を好む好気性細菌であるか
ら，このとき，加温した空気を濾床４内に強制供給する
のは意義のあることである。
仕切板13を設けて），攪拌濾床4aから浸透して来た固形
成分と液状成分を濾材３が有する物理的濾過作用と微生
物処理作用とによって処理し，汚濁物を取り除いた処理
水を底部の排出管６に送り出す。なお，固定濾床4bがこ
の作用を十分に発揮するのは，少なくとも1.5mの深度は
必要である。ところで，この微生物処理作用に関与する
のは主として20〜60℃の温度を好む好気性細菌であるか
ら，このとき，加温した空気を濾床４内に強制供給する
のは意義のあることである。
【００１１】 攪拌濾床4aで処理された後に固定濾床4bに流下して来る
有機物もその大きさが異なるから，濾材３の間隙があま
り小さいと，上層の部分で目詰まりを起こす。したがっ
て，この固定濾床4bの濾材３を上層から下層に行くに従
って濾材３の間隙を大から小になるように分布させるの
が好ましい。こうすると，有機物の分布も均等化され，
目詰まりが防止される上，微生物による分解作用も促進
される。さらに，このとき，上層の濾材３には有機物等
の集中的な浸透圧を受けてもその間隙が変わらないよう
に前記した硬質の濾材３を混入することもある。
有機物もその大きさが異なるから，濾材３の間隙があま
り小さいと，上層の部分で目詰まりを起こす。したがっ
て，この固定濾床4bの濾材３を上層から下層に行くに従
って濾材３の間隙を大から小になるように分布させるの
が好ましい。こうすると，有機物の分布も均等化され，
目詰まりが防止される上，微生物による分解作用も促進
される。さらに，このとき，上層の濾材３には有機物等
の集中的な浸透圧を受けてもその間隙が変わらないよう
に前記した硬質の濾材３を混入することもある。
【００１２】 以上にようにして有機物を取り除かれた処理水は固定濾
床4bの底部に接続された排出管６から排出され，放流も
しくは再生利用される。なお，排出管６の付近には底部
より20cm程度の厚みで３〜5mmの比較的大形の濾材３を
充填した排水帯14を形成し，この部分に処理水が停滞し
て嫌気状態になるのを防ぐようにしておく（メタンガス
や硫化水素の発生を防ぐ）。
床4bの底部に接続された排出管６から排出され，放流も
しくは再生利用される。なお，排出管６の付近には底部
より20cm程度の厚みで３〜5mmの比較的大形の濾材３を
充填した排水帯14を形成し，この部分に処理水が停滞し
て嫌気状態になるのを防ぐようにしておく（メタンガス
や硫化水素の発生を防ぐ）。
以上，本発明は前記したものであるから，すなわち，濾
床を上下二層に形成し，このうち上層に攪拌機を設けて
ここを攪拌濾床としたものであるから，この攪拌濾床で
有機廃棄物中の有機物はさらに微小化されるとともに，
濾床内に積極的に送り込まれて濾材との接触を強められ
る。したがって，目詰まりを防止し，物理的濾過作用を
円滑に受ける他，微生物処理作用も活発に受ける。ま
た，有機廃棄物が攪拌されると，固形成分と液状成分が
分離されるから，液状成分は速やかに固定濾床に流下
し，処理が促進される。 このような生物反応装置によって有機廃棄物を処理する
能力は，ペースト状の有機物（水分60％前後）を対象と
した場合，微生物着床濾材１m3当たり一日300kgに達す
る。また，固形分を多く含むBOD6500ppmの高濃度タンパ
ク汚水（食品工場廃水）をこの装置で14日間継続処理し
た結果,40ppmに減少した事実も得られている。さらに，
この反応装置は生活排水の処理装置としても使用でき，
この場合は,3t/日を数年間継続処理した結果，放流水の
BOD値は平均2ppm,最高0.8ppmに達した。
床を上下二層に形成し，このうち上層に攪拌機を設けて
ここを攪拌濾床としたものであるから，この攪拌濾床で
有機廃棄物中の有機物はさらに微小化されるとともに，
濾床内に積極的に送り込まれて濾材との接触を強められ
る。したがって，目詰まりを防止し，物理的濾過作用を
円滑に受ける他，微生物処理作用も活発に受ける。ま
た，有機廃棄物が攪拌されると，固形成分と液状成分が
分離されるから，液状成分は速やかに固定濾床に流下
し，処理が促進される。 このような生物反応装置によって有機廃棄物を処理する
能力は，ペースト状の有機物（水分60％前後）を対象と
した場合，微生物着床濾材１m3当たり一日300kgに達す
る。また，固形分を多く含むBOD6500ppmの高濃度タンパ
ク汚水（食品工場廃水）をこの装置で14日間継続処理し
た結果,40ppmに減少した事実も得られている。さらに，
この反応装置は生活排水の処理装置としても使用でき，
この場合は,3t/日を数年間継続処理した結果，放流水の
BOD値は平均2ppm,最高0.8ppmに達した。
本発明の生物反応装置の説明図である。
３……濾材 ４……濾床 4a……攪拌濾床 4b……固定濾床 10……攪拌機
Claims (2)
- 【請求項１】多孔質濾材（３）を充填した濾床（４）の
上部から汚泥状，固形状有機廃棄物を供給し，前記濾材
（３）の物理的濾過作用と前記濾材（３）に生息する微
生物の生物的処理作用とによって前記有機廃棄物中の有
機物質を取り除いた処理水を前記濾床（４）の底部から
排出する汚泥状，固形状有機廃棄物処理用生物反応装置
において，前記濾床（４）を上下二層に形成し，上層を
攪拌機（10）によって攪拌する攪拌濾床（4a），下層を
固定濾床（4b）にしてなる汚泥状，固形状有機廃棄物処
理用生物反応装置。 - 【請求項２】固定濾床（4b）を構成する濾材（３）を上
層から下層に行くに従ってこの濾材（３）中に形成され
る多孔の大きさおよび濾材間間隙を大から小のものにな
るよう分布させてなる請求項１の汚泥状，固形状有機廃
棄物処理用生物反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312468A JPH07121397B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312468A JPH07121397B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250893A JPH04250893A (ja) | 1992-09-07 |
| JPH07121397B2 true JPH07121397B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=18029566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312468A Expired - Lifetime JPH07121397B2 (ja) | 1990-11-17 | 1990-11-17 | 汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07121397B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2608496B2 (ja) * | 1991-10-17 | 1997-05-07 | 生物系特定産業技術研究推進機構 | 濾材による固液分離方法 |
| JPH06170349A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-06-21 | Kowa:Kk | 生ごみ分解用セットおよびそれを用いた生ごみ処理方法と装置 |
| JP2602164B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1997-04-23 | デコンタインテグレ株式会社 | 有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置 |
| JP4474501B1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-06-09 | 三重県 | 造粒システムおよび造粒方法 |
-
1990
- 1990-11-17 JP JP2312468A patent/JPH07121397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04250893A (ja) | 1992-09-07 |
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