JPH07136635A

JPH07136635A - 固形有機物含有廃液の濃度調整機

Info

Publication number: JPH07136635A
Application number: JP5287076A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Togo; 芳孝東郷; Susumu Sato; 佐藤　　進; Masahiro Tatara; 昌浩多田羅; Kosaku Osato; 幸作大郷
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1995-05-30
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800992B2

Abstract

(57)【要約】【目的】生物処理に供する廃液中の固形有機物濃度を一
定に調整する濃度調整機を提供する。【構成】上部開口８と弁6a付き廃水吐出口６とを設けた
廃液槽１の内側に、上端取込口９と弁7a付き定濃度液排
出口７と多孔質周壁18とを設けた濾過槽２を配置する。
弁7aを閉じ弁6aを開いた状態で被処理廃液を濾過槽２へ
供給し、多孔質周壁18を透過する水分である廃水15を廃
水吐出口６から流出させ、固形物レベルセンサー４の検
出する上限レベルL2まで固形有機物16を濾過槽２に蓄積
する。次に弁6aを閉じ、給水手段19により廃液レベルセ
ンサ３の検出する上限レベルL1まで廃液槽１に給水し、
一定濃度に調整された固形有機物含有廃液を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固形有機物含有廃液の濃
度調整機に関し、とくに生物処理に供する廃液に含まれ
る固形有機物の濃度調整機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭等から出される生ゴミ等の厨芥
を粉砕した上で処理するため、ディスポーザーと呼ばれ
る粉砕機が用いられている。厨芥は粒径１〜２mmに粉砕
された後、生物処理により分解される。一方厨芥等の高
濃度有機性廃液の生物処理では、省エネルギーの観点か
らメタン発酵が注目されている。メタン発酵では、厨芥
等の有機物がまず加水分解菌により加水分解され、その
後酸生成菌により有機酸に分解され、最終的にメタン生
成菌によりメタンガスと炭酸ガスに分解される。メタン
発酵は嫌気状態で有機物を分解するため酸素の供給が不
要であり、そのための曝気等の酸素供給エネルギーを消
費しない。また最終生成物としてメタンガスを発生する
のでエネルギーを回収することもできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】粉砕された厨芥は約80
％の水分を含んでいるものの、厨芥のみにより生物処理
を行なうと流動性の悪化、生物分解困難な油分濃度の上
昇、固形物による発酵槽の閉塞等の問題を生じ、生物処
理が困難になるおそれがある。この問題を避けるため厨
芥と同量又は２〜３倍の厨房廃水を混合して同時に処理
する方法が考えられる。しかし厨芥及び厨房廃水の排出
量が一定でないため、厨芥と厨房廃水の混合廃液（以
下、「厨芥スラリー」という）中の固形有機物濃度を一
定に維持することは難しい。固形有機物濃度の変動は発
酵生成物組成の変化や処理槽滞留時間の変動を招き、安
定した生物処理ができなくなる。

【０００４】メタン発酵においては、酸生成菌が生成す
る有機酸の主成分である酢酸の濃度が急激に上昇すると
メタン生成菌の活性が阻害され正常なメタン発酵ができ
なくなるので、発酵槽内での有機酸負荷の急激な変動、
つまり厨芥スラリーの急激な濃度変化を避ける必要があ
る。

【０００５】従って本発明の目的は、廃液中に含まれる
固形有機物の濃度を一定に調整する濃度調整機を提供す
るにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１を参照するに、本発
明の固形有機物含有廃液の濃度調整機30は、上部の開口
８と下部の弁6a付き廃水吐出口６とを設けた廃液槽１、
廃液槽１内の廃液15の上限レベルL1を検出する廃液レベ
ルセンサー３、廃液槽１の内側に配置され且つ固形有機
物含有廃液を取り込む上端の取込口９と廃液槽１の外側
へ水密に連通する下端の弁7a付き定濃度液排出口７と多
孔質周壁18とを設けた濾過槽２、濾過槽２内に蓄積され
る固形物の上限レベルL2を検出する固形物レベルセンサ
ー４、及び廃液槽１の開口へ給水する給水手段19を備え
てなる。定濃度液排出口７の弁7aを閉じると共に廃水吐
出口６の弁6aを開き、多孔質周壁18を透過する廃液15を
廃水吐出口６から流出させつつ固形物レベルセンサー４
による固形物の上限レベルL2への到達検出時まで固形有
機物含有廃液を濾過槽２内へ取り込んだ後、廃水吐出口
６の弁6aを閉じて廃液レベルセンサ３による廃液の上限
レベルL1への到達検出時まで給水手段19により廃液槽１
内へ給水して定濃度の固形有機物含有廃液を生成する。

【０００７】好ましくは、廃液槽１の廃水吐出口６に連
通する廃水槽12を設け、給水手段19により廃水槽12内の
廃水15を廃液槽１の開口８へ給水する。更に好ましく
は、廃液レベルセンサー３が検出する廃液の上限レベル
L1を固形物レベルセンサー４が検出する固形物の上限レ
ベルL2より上方に設定し、濾過槽２内に攪拌機10を設け
る。

【０００８】

【作用】本発明の濃度調整機30は、例えば鉄板等の遮水
性壁体で囲まれた廃液槽１の内側に多孔質周壁18を有す
る濾過槽２を配置してなる二重構造を有する。多孔質周
壁18は例えば金網とすることができ、固形有機物含有廃
液中の固形有機物16の透過を阻止して固形有機物16と廃
水15とを分離する作用を有する。多孔質周壁18の孔径は
分離すべき固形有機物16の大きさに応じて選択すること
ができる。

【０００９】図１の実施例及び図３の流れ図を参照して
本発明の作用を説明する。先ずステップ301で廃水吐出
口６の弁6aを開放すると共に定濃度液排出口７の弁7aを
閉鎖した後、ステップ302で固形有機物含有廃液の取り
込みを開始する。濾過槽２の取込口９は固形有機物含有
廃液の供給管17の開口に臨み、供給管17から吐出される
廃液は全て濾過槽２内に取り込まれる。廃液中の水分で
ある廃水15は、濾過槽２の多孔質周壁18を透過して廃液
槽１の廃水吐出口６から排出される。廃液中の固形物で
ある固形有機物16は、多孔質周壁18を透過することなく
濾過槽２内に残り、その頂面が上限レベルL2へ到達して
固形物レベルセンサー４により検出されるまで蓄積され
る（ステップ303）。固形物レベルセンサー４は、例え
ばフロート式・静電容量式・超音波式等の原理によって
固形有機物16が上限レベルL2まで蓄積されたことを検出
する装置であり、従来技術に属するものである。固形物
レベルセンサー４の検出があった後、ステップ304で廃
液の取り込みを停止する。

【００１０】次にステップ305で廃水吐出口６の弁6aと
定濃度液排出口７の弁7aを共に閉鎖し、ステップ306で
廃液槽１への給水を開始する。給水手段19は、例えば図
１に示すように給水管13と廃水ポンプ11とから構成する
ことができ、必要に応じ給水管13に弁13aを設けてもよ
い。給水された水分は廃液槽１内に蓄積されてレベルが
徐々に上昇し、廃液の上限レベルL1にまで到達すると廃
液レベルセンサー３に検出される（ステップ307）。廃
液レベルセンサー３は固形物レベルセンサー４と同様に
従来技術に属するものであり、例えばフロート式・静電
容量式・超音波式等の原理によるレベルセンサーとする
ことができる。廃液レベルセンサー３の検出があった
後、ステップ308で給水を停止する。

【００１１】濾過槽２内の固形有機物16の容量と廃液槽
１内の水分の容量との比は、固形物レベルセンサー４及
び廃液レベルセンサー３が検出する両上限レベルL1、L2
により所定の値に定まる。従ってステップ309で濾過槽
２の定濃度液排出口７の弁7aを開放すれば、固形物と水
分との比が所定値に調整された液、つまり濃度が一定に
調整された固形有機物含有廃液を得ることができる。廃
液の上限レベルL1と固形物の上限レベルL2を選択するこ
とにより固形物濃度の所定値を調整できること、及び両
上限レベルL1、L2を一定に保てば固形物濃度を一定に保
ち得ることは明らかである。

【００１２】またこのとき、廃液槽１内の水分が多孔質
周壁18を透過して濾過槽２内へ流れ込むので、多孔質周
壁18が濾過方向と逆方向に逆洗されることとなり、固形
有機物16による多孔質周壁18の閉塞を防止することがで
きる。ステップ310の廃液排出停止により濃度調整処理
の１サイクルを終了し、必要に応じてステップ301へ戻
り処理を繰返す。

【００１３】このようにして、本発明の目的である「廃
液中に含まれる固形有機物の濃度を一定に調整する濃度
調整機」の提供を達成することができた。

【００１４】廃液槽１の廃水吐出口６に連通させて廃水
槽12を設け、ステップ303の廃液取り込み時に廃液槽１
の廃水吐出口６から排出される廃水15を廃水槽12に蓄え
ておけば、ステップ307において廃液槽１へ給水する水
分として廃水槽12に蓄えた廃水15を利用することができ
るので、系外からの水分補給の必要がなく資源の節約を
図ることができる。

【００１５】また、廃液の上限レベルL1を固形物の上限
レベルL2より上方に設けておけば、ステップ307の給水
時に水分が廃液槽１から濾過槽２へ流れ込むので、濾過
槽２内に設けた攪拌機10により固形有機物16と水分とを
混合して流動性を高くしてからステップ309の排出処理
を行なうことができる。図１に示すように廃液槽１及び
濾過槽２の底部を逆円錐状に形成し、攪拌機10及び攪拌
モータ10aにより下向きの流れを形成すれば、排出を一
層円滑に行うことができる。但し、本発明の廃液槽１及
び濾過槽２の形状は図示例に限定されるものではない。

【００１６】更に、図１に示すように、固形物の上限レ
ベルL2より下方に設定した廃液の下限レベルL3を検出す
る廃液下限レベルセンサー５を設け、ステップ310の排
出停止時に廃液下限レベルセンサー５によって廃液槽１
内の廃液レベルが廃液下限レベルL3まで下がったことを
検出することにより一回の排出量を一定にしてもよい。
廃液下限レベルセンサー５も廃液レベルセンサー４と同
様従来技術に属するものである。

【００１７】

【実施例】図１は、同心的に配置された筒形状の廃液槽
１及び濾過槽２により構成される厨芥スラリーの濃度調
整機30の実施例を示す。図示例の給水手段19が、濾過槽
２の取込口９の外側つまり廃液槽１と濾過槽２との間へ
廃液15を供給しているのは、濾過槽２の外側から内側へ
廃水15を透過させる逆洗作用により、多孔質周壁18の閉
塞を防ぐためである。図中17aは供給管17に設けた弁を
示し、図３のステップ303の廃液取り込み以外のときに
固形有機物含有廃液が濃度調整機30内へ混入するのを防
止するためのものである。

【００１８】図２は、本発明の濃度調整機30を複数台設
けた濃度調整装置を用い、定濃度厨芥スラリーをメタン
発酵槽22へ供給する廃水処理プラントの実施例を示す。
図示例では厨芥スラリーの供給管17に切替弁17bを設
け、図３のステップ301の段階にある濃度調整機30を順
次選択して厨芥スラリーを供給している。各濃度調整機
30における濃度調整処理の進行をずらすことにより、厨
芥スラリーを絶え間なく供給し装置全体として濃度調整
処理を連続して行なうことができる。

【００１９】各濃度調整機30からの濾過廃水15は濾過廃
水管14を介して共通の廃水槽12に集められ、給水手段19
の切替弁13bを介して図３のステップ305の段階にある廃
液槽１へ供給される。また、各濾過槽２の定濃度液排出
口７は定濃度厨芥スラリーライン31を介して共通の定濃
度廃液貯蔵槽20に連通する。定濃度廃液貯蔵槽20は攪拌
機21及び攪拌モータ21aを備え、均一な濃度に維持した
厨芥スラリーを随時メタン発酵槽22へ供給して安定した
メタン発酵を確保する。図中32は、定濃度厨芥スラリー
供給ラインを示す。要するに複数の濃度調整機30に対し
廃水槽12及び定濃度廃液貯蔵槽20はそれぞれ一槽で足り
る。但し、廃水槽12又は定濃度廃液貯蔵槽20を複数槽設
けてもよい。

【００２０】メタン発酵槽22には発酵効率を上げるため
にメタン生成菌等の付着した担体24が充填され、有機物
の80〜90％が分解される。図示例では残存有機物を処理
するためメタン発酵槽22の後段に活性汚泥槽23による二
次処理過程を設けている。残存有機物濃度が高い場合は
余剰汚泥が大量に発生し活性汚泥槽の閉塞等が生じるお
それがあるので、廃水槽12から活性汚泥槽23へ廃水15を
供給して残存有機物を希釈している。メタン発酵槽22で
生成されたメタンガスを、例えば発酵槽22を加熱するボ
イラーや活性汚泥槽23の曝気用送風機（図示せず）のエ
ネルギーとして使用すれば、極めてランニングコストの
安い処理プラントを構築することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の固
形有機物含有廃液の濃度調整機は、固形有機物含有廃液
中の水分を濾過槽の多孔質周壁で濾過分離しながら一定
量の固形有機物を蓄積し、これに一定量の水分を加えて
定濃度の固形有機物含有廃液を調製する構成を有するの
で、次の顕著な効果を奏する。

【００２２】（イ）駆動部が少ない簡単な装置により、
固形有機物の濃度が変動する廃液から生物処理に適する
固形有機物の定濃度液を作ることができる。（ロ）濾過槽の多孔質周壁に対し内向き及び外向きの双
方向に水分を透過させるので、固形有機物により濾過槽
周壁が閉塞するおそれが少ない。（ハ）複数の濃度調整機を設置し、切替弁により選択的
に被処理廃液を供給すれば、被処理廃液が絶え間なく吐
出される場合も濃度調整処理を連続して行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。

【図２】は、本発明を利用した廃液処理プラントの説明
図である。

【図３】は、本発明の作用を示す流れ図である。

【符号の説明】

１廃液槽２濾過槽３
廃液レベルセンサー４固形物レベルセンサー５廃液下限レ
ベルセンサー６廃水吐出口 6a 弁７
定濃度液排出口 7a 弁８開口９
取込口 10 攪拌機 10a 攪拌モータ 11
廃水ポンプ 12 廃水槽 13 給水管 13
a、13b 弁 14 濾過廃水管 15 廃水 16
固形有機物 17 供給管 17a、17b 弁 18
多孔質周壁 19 給水手段 20 定濃度廃液貯蔵槽 21
攪拌機 21a 攪拌モータ 22 発酵槽 23
活性汚泥槽 24 発酵菌担体 30 濃度調整機 31 定濃度厨芥スラリーライン 32 定濃度厨芥
スラリー供給ライン 33 希釈廃水供給ライン 34 残存有機廃
液供給ライン 35 曝気用空気供給ライン 36 処理水排出
ライン 37 余剰汚泥排出ライン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大郷幸作東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部の開口と下部の弁付き廃水吐出口とを
設けた廃液槽、前記廃液槽内の廃液の上限レベルを検出
する廃液レベルセンサー、前記廃液槽の内側に配置され
且つ固形有機物含有廃液を取り込む上端の取込口と前記
廃液槽の外側へ水密に連通する下端の弁付き定濃度液排
出口と多孔質周壁とを設けた濾過槽、前記濾過槽内に蓄
積される固形物の上限レベルを検出する固形物レベルセ
ンサー、及び前記廃液槽の開口へ給水する給水手段を備
え、前記定濃度液排出口の弁を閉じると共に前記廃水吐
出口の弁を開いて前記多孔質周壁と前記廃水吐出口を介
して水分を流出させつつ前記固形物レベルセンサーによ
る固形物の上限レベル到達の検出時まで固形有機物含有
廃液を前記濾過槽内へ取り込んだ後、前記廃水吐出口の
弁を閉じて前記廃液レベルセンサによる廃液の上限レベ
ル到達の検出時まで前記給水手段により前記廃液槽内へ
給水して定濃度の固形有機物含有廃液を生成してなる固
形有機物含有廃液の濃度調整機。
【請求項２】請求項１の濃度調整機において、前記廃液
槽の廃水吐出口に連通する廃水槽を設け、前記給水手段
により前記廃水槽内の廃水を前記廃液槽の開口へ給水し
てなる固形有機物含有廃液の濃度調整機。
【請求項３】請求項１又は２の濃度調整機において、前
記廃液レベルセンサーが検出する廃液の上限レベルを前
記固形物レベルセンサーが検出する固形物の上限レベル
より上方に設定し、前記濾過槽内に攪拌機を設けてなる
固形有機物含有廃液の濃度調整機。
【請求項４】請求項３の濃度調整機において、前記固形
物の上限レベルより下方に設定した廃液の下限レベルを
検出する廃液下限レベルセンサーを設けてなる固形有機
物含有廃液の濃度調整機。
【請求項５】請求項１、２、３又は４の濃度調整機にお
いて、前記廃液の上限レベル及び前記固形物の上限レベ
ルの少なくとも一方を可変としてなる固形有機物含有廃
液の濃度調整機。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５の濃度調整機
において、前記給水手段により前記濾過槽の取込口の外
側に給水してなる固形有機物含有廃液の濃度調整機。
【請求項７】請求項１の濃度調整機の複数台を切替弁を
介して固形有機物含有廃液源に接続し、各濃度調整機の
濃度調整処理を順次行ってなる固形有機物含有廃液の濃
度調整装置。
【請求項８】請求項７の濃度調整装置において、前記各
濃度調整機の濾過槽の定濃度液排出口と連通し且つ攪拌
機を内蔵する定濃度廃液貯蔵槽を設けてなる固形有機物
含有廃液の濃度調整装置。