JPH0760223A - 厨芥固形物液状化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォッシュアウトを防止して液状化反応の効
率を向上させることができ信頼性に優れ、固液分離槽が
不要で小型化及び、処理時間の短縮ができ作業性に優
れ、固形物とともに固液混合物が排出されるのを防止す
るこができる信頼性に優れた厨芥固形物液状化槽の提供
を目的とする。 【構成】 厨芥固形物を嫌気状態下で微生物と接触させ
て液状化し分解処理する厨芥固形物液状化槽１８であっ
て、厨芥固形物液状化槽１８を間欠的に攪拌する間欠攪
拌装置２８と、分解処理して得られた処理水を間欠的に
移送して厨芥固形物液状化槽１８から排出する間欠移送
装置２９とを備えた構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉砕した厨芥物を嫌気性
状態あるいは通性嫌気性状態下で微生物と接触させるこ
とで固形物を液状化し分解処理する厨芥固形物液状化槽
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、厨房で発生した固形物をディスポ
ーザで破砕処理し排水と共に排出する厨芥物粉砕機が開
発されている。これにより、厨房での固形物処理の簡素
化及び環境衛生上の改善も行われたが、破砕処理水が公
共下水道放流地域の場合は破砕物による下水管の目詰ま
り等の問題が発生し、又、終末処理場の処理能力不足に
よる放流水域の水質汚染等や河川水域放流の場合におい
ても放流河川の水質汚染等の公害問題がクローズアップ
されている。

【０００３】そこで、厨芥粉砕物を嫌気性、好気性分解
処理槽で分解処理して放流する厨芥固形物液状化槽が種
々開発されている。

【０００４】従来の厨芥固形物液状化槽は、厨芥固形物
を液状化処理槽内で連続的に攪拌し、液状化できないも
の、比重の大きい沈殿物を連続的に液状化処理槽外へ排
出する構成からなっている。

【０００５】以下に従来の厨芥固形物液状化槽について
説明する。図４は従来の厨芥固形物液状化槽の要部断面
図である。１は厨芥固形物を液状化処理する厨芥固形物
液状化槽、２は厨芥固形物の投入口、３は厨芥固形物液
状化槽１内に平羽根等の攪拌機４を備えてこれを強力に
駆動する攪拌機用モータ、５は厨芥固形物液状化槽１の
底部に装設された槽内の沈澱物をかき上げるスパイラル
クラシファイヤ、６はスパイラルクラシファイヤ５でか
き上げられ凝集された固形物が落下するスパイラルクラ
シファイヤ用溝、７はスパイラルクラシファイヤ５で搬
送された固形物と処理水を傾斜状の分離板で分離し固形
物を系外に排出するとともに排液を貯溜する固液分離
槽、８はスパイラルクラシファイヤ用モータ、９は厨芥
固形物液状化槽１内で嫌気性発酵を行わせるために空気
を遮断する昇降自在な遮蔽板、１０は厨芥固形物液状化
槽１内の液面に発生するスカムを沈めるとともに液面を
一定に保つための水を補給するスプレー、１１は厨芥固
形物液状化槽１内の液面を検出して液面を一定に保つた
めのレベルスイッチ、１２は厨芥固形物液状化槽１の処
理水を放水する処理水抜出用配管、１３は処理水抜出用
配管１２中の処理水を圧送するための処理水抜出用配管
用ポンプ、１４は厨芥固形物液状化槽１内のガス圧が上
昇した時にガスの一部を放出するガス抜き、１５は固液
分離槽７で分離された処理水を投入口２へ圧送して厨芥
固形物の投入を容易にするための循環ポンプである。

【０００６】以上のように構成された従来の厨芥固形物
液状化槽について、以下その動作を説明する。初めに、
利用者は厨芥固形物を投入口２から厨芥固形物液状化槽
１に投入する。次に、この厨芥固形物は、強力に駆動さ
れる攪拌機４によって攪拌されて、厨芥固形物の大部分
をしめる有機固形物は、液状化されるまで厨芥固形物液
状化槽１内を回り続ける。一方、厨芥固形物中の石，鉄
屑等は比重が大きいために短時間で厨芥固形物液状化槽
１の底へ沈澱する。次に、この沈澱した固形物はスパイ
ラルクラシファイヤ５でかき上げられ凝集されて、固液
分離槽７中で処理水と固形物とが分離され、固形物は厨
芥固形物液状化槽１外へ排出され、処理水は循環ポンプ
１５によって厨芥固形物液状化槽１へ戻される。また、
液状化処理中に発生したスカムは、時間の経過とともに
固くなり、嫌気性発酵作用によって生じるガスが気相側
へ出にくくなるために、スプレー１０から水を噴霧させ
てスカムを沈める。次に、厨芥固形物を液状化させて得
られた処理水は、処理水抜出用配管用ポンプ１３によっ
て処理水抜出用配管１２から排出される。ここで、処理
水抜出用配管用ポンプ１３はレベルスイッチ１１と連動
されて、厨芥固形物液状化槽１内の液面を一定に保つよ
うになっている。また、液状化処理中に発生したガスの
ガス圧が高くなった場合には、ガス抜き１４からこのガ
スが放出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、厨芥固形物液状化槽中の固形物と液状化分
解された処理水とが常に均一な混合状態となっているの
で、処理水のみを取り出すことが困難であり、処理水と
ともに、液状化分解に寄与している微生物群を多量に含
有する固形物を排出してしまい、液状化分解に寄与する
微生物群の槽外への排出（以下ウォッシュアウトと呼
ぶ）が起こり、液状化反応の効率が低下して信頼性に欠
けるという問題点を有していた。また、厨芥固形物液状
化槽から排出される固液混合物を分離するために、固液
分離槽として別途広いスペースと、分離のための時間を
要し、厨芥固形物液状化槽全体の小型化ができないとと
もに、多大な処理時間を要し作業性に欠けるという問題
点を有していた。また、固液混合物の分離に時間を要す
るために、固液分離槽で十分な分離が行われる前に、固
液分離槽内に新たな固液混合物が流入し、固液分離され
ていない固液混合物が固形物とともに排出され、液状化
分解に寄与している微生物群を多量に含有する固形物を
排出してしまい、ウォッシュアウトが生じて液状化反応
の効率が低下して信頼性に欠けるという問題点を有して
いた。更に、攪拌機が平羽根等からなり、水位が低下す
るとこの平羽根が水面上に露出して、攪拌時に処理水中
に空気が混入し、槽内を嫌気状態に保つことができず液
状化反応の効率が低下して信頼性に欠けるという問題点
を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ウォッシュアウトを防止して液状化反応の効率を向
上させることができ信頼性に優れ、固液分離槽が不要で
小型化することができるとともに処理時間を短縮するこ
とができ作業性に優れ、固形物とともに固液混合物が排
出されるのを防止してウォッシュアウトを防止し液状化
反応の効率を向上させることができ、攪拌時に処理水中
に空気が混入するのを防止して液状化反応の効率を向上
させることができる信頼性に優れた厨芥固形物液状化槽
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載された厨芥固形物液状化槽
は、厨芥固形物を嫌気状態下で微生物と接触させて液状
化し分解処理する厨芥固形物液状化槽であって、前記厨
芥固形物液状化槽を間欠的に攪拌する間欠攪拌装置を備
えた構成を有しており、請求項２に記載された厨芥固形
物液状化槽は、請求項１において、分解処理して得られ
た処理水を間欠的に移送して前記厨芥固形物液状化槽か
ら排出する間欠移送装置を備えた構成を有しており、請
求項３に記載された厨芥固形物液状化槽は、請求項１ま
たは２の内いずれか１において、前記間欠攪拌装置が、
水流を発生させる水中ポンプと、前記水中ポンプで発生
した水流を誘導する攪拌用配管と、前記攪拌用配管と連
通されて前記水中ポンプで発生した水流を噴出させる噴
出口を有する噴出管と、を備えた構成を有している。

【００１０】ここで、間欠攪拌装置の攪拌タイミングと
しては、例えば、厨芥の投入量が多い朝・昼・夜の３回
行うと、処理効率を向上させることができ好ましい。ま
た、間欠移送手段の移送タイミングとしては、例えば、
間欠攪拌装置による前回攪拌時から５時間程度経過した
時に行うと、固形物，処理水，スカムが明確に分離し、
処理水のみを容易に移送して排出することができ好まし
い。

【００１１】

【作用】この構成によって、間欠攪拌装置停止時に、厨
芥固形物液状化槽内部が自然に固形物，処理水，スカム
の３層に分離して、中間部の処理水のみを取り出すこと
ができるために、液状化分解に寄与する微生物群を多量
に含有する固形物を排出することがなく、ウォッシュア
ウトを防止して、液状化反応の効率を向上させることが
できる。また、間欠攪拌装置運転時に、固形物，処理
水，スカムが均一に混合されて、液状化反応の過程で発
生するガスが良好に処理水中から抜けるようになり、次
の液状化反応を促進することができる。また、処理水を
間欠移送装置によって間欠的に排出することによって、
間欠攪拌装置が停止し、固形物，処理水，スカムが十分
に分離した後で、中間部の処理水のみを排出することが
できるため、固液分離槽が不要となり、厨芥固形物液状
化槽を小型化することができるとともに、固液分離のた
めの時間が不要となり、処理時間を短縮することができ
る。加えて、固液分離槽内で固液分離が不十分な状態で
新たな固液混合物が流入することがないために、固形物
とともに固液混合物が排出されるのを防止して、ウォッ
シュアウトを防止し、液状化反応の効率を向上させるこ
とができる。更に、間欠攪拌装置を、水流を発生させる
水中ポンプと、水流を誘導する攪拌用配管と、水流を噴
出させる噴出管とからなるものとすることで、直接水流
を発生させて槽内を攪拌するために、攪拌時に槽内の処
理水中に空気を混入させることがなく、槽内を嫌気状態
に保って液状化反応の効率を向上させることができる。
加えて、噴出管によって槽の底部を極めて容易に攪拌す
ることができ、液状化分解に寄与する微生物群の含有量
が極めて多い、槽の底部に堆積している固形物を浮上さ
せて、槽内の液状化反応の効率を向上させることができ
る。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
厨芥固形物液状化槽の要部断面図であり、図２は図１の
Ｘ−Ｘ線における要部断面図である。１６は流し台（図
示せず）等に設置されたディスポーザ（図示せず）等に
接続された流入管、１７は厨芥固形物液状化槽１８の内
壁１９の内側に形成された内胴部の上方に開口した流入
口、２０は厨芥固形物液状化槽１８に固定されて厨芥固
形物液状化槽１８内を間欠的に攪拌するための間欠攪拌
機用モータ、２１は間欠攪拌機用モータ２０によって駆
動されてプロペラ，パドル状の外形を有し厨芥固形物液
状化槽１８の底面から全水量に対して容積比で０％〜３
０％の位置に形成された第１の間欠攪拌機、２２は第１
の間欠攪拌機２１と同様な厨芥固形物液状化槽１８の底
面から全水量に対して容積比で７０％〜１００％の位置
に形成された第２の間欠攪拌機、２３は樹脂，セラミッ
ク，繊維等からなり表面に微細孔を有し厨芥固形物液状
化槽１８の底部等に配設されて厨芥固形物の液状化分解
に寄与する微生物を繁殖させ増加させるための軽石状等
の濾床、２４はエアリフトポンプ等からなり厨芥固形物
液状化槽１８で厨芥固形物を液状化分解して得られる処
理水のみを厨芥固形物液状化槽１８から排出する間欠移
送管、２５は厨芥固形物液状化槽１８の底面から全水量
に対して容積比で３０％〜７０％の位置に開口される流
出口、２６は第１の間欠攪拌機２１，第２の間欠攪拌機
２２による攪拌が停止し所定の時間が経過して厨芥固形
物液状化槽１８内部が固形物，処理水，スカムの３層に
分離した時に間欠移送管２４を駆動して中間部の処理水
のみを排出するための間欠エアブロア、２７は間欠エア
ブロア２６と連動されて厨芥固形物液状化槽１８内の水
位を一定に保つためのレベルスイッチ、２８は間欠攪拌
機用モータ２０と第１の間欠攪拌機２１と第２の間欠攪
拌機２２とからなる間欠攪拌装置、２９は間欠移送管２
４と流出口２５と間欠エアブロア２６とからなる間欠移
送装置である。

【００１３】ここで、第１の間欠攪拌機２１の位置を、
厨芥固形物液状化槽１８の底面から全水量に対する容積
比で３０％以上にすると、厨芥固形物液状化槽１８の底
部に堆積している、液状化分解に寄与している微生物群
を多量に含有する固形物を、攪拌作用により浮上させる
ことができないために好ましくない。また、第２の間欠
攪拌機２２の位置を同様に７０％以下にすると、水面近
くに発生するスカムを粉砕しづらく、スカムと処理水と
を均一に混合できないために好ましくない。また、流出
口２５の位置を同様に３０％以下，７０％以上とすると
排出される処理水中にスカム，固形物が混入するために
好ましくない。また、厨芥固形物液状化槽１８の大きさ
としては、１日に投入される厨芥固形物量の３０〜５０
倍の容積を持つものとするのが処理効率の面から好まし
く、例えば１日に投入される厨芥固形物が１０Kgであれ
ばこの容積を３００〜５００ｌとするのが好ましい。ま
た、間欠攪拌装置２８の駆動タイミングとしては、厨芥
固形物が投入された直後の厨芥固形物液状化槽１８内の
不均一な状態を均一にして処理効率を向上させるため
に、タイマ制御等によって例えば厨芥固形物の投入の多
い朝，昼，夜の３回駆動し、攪拌終了後は、厨芥固形物
液状化槽１８内部が固形物，処理水，スカムの３層に十
分に分離するまでの時間、例えば５時間の間は間欠攪拌
装置２８を駆動しない。また、間欠移送装置２９として
は、厨芥固形物液状化槽１８内の各層の分離状態を乱さ
ないものが好適に用いられる。また、間欠エアブロア２
６を、例えば浄化槽に用いられるエアブロアと兼用する
と、別途動力が不要となり好ましい。

【００１４】以上のように構成された本発明の一実施例
における厨芥固形物液状化槽について、以下その動作を
説明する。初めに、流し台（図示せず）等と連結された
流入管１６の流入口１７から、厨芥固形物が水とともに
厨芥固形物液状化槽１８に投入される。次に、この厨芥
固形物は間欠攪拌装置２８によって攪拌されて厨芥固形
物液状化槽１８内で均一に混合される。次に、この厨芥
固形物は、濾床２３に繁殖した微生物群の作用、あるい
はこの微生物群が生産する酵素の作用による二次的な反
応で、嫌気性発酵によって三種類の状態の層に分離す
る。まず、第１層は水面近くに発生するスカム層であ
り、槽内温度・湿度・周囲温度等の環境条件により異な
るが、数cm〜数十cmの厚さとなる。第二層は嫌気性発酵
によって分解生成される処理水であり、酢酸，プロピオ
ン酸等を主とした液体である。第三層は固形物であり、
液状化の途上の物質や、比重の比較的重いものが堆積し
たものである。これらの分離の状態は、厨芥の性状、投
入する厨芥固形物と水の比率等により変化するが、例え
ば、上層からスカム層，処理水層，固形物層が、それぞ
れ容積比で３：４：３の割合で分離する。間欠攪拌装置
２８を厨芥固形物投入後一定時間運転することで厨芥固
形物の液状化の過程で発生する沈澱物とスカムが均一に
混合され、同じく液状化の過程で発生するガスも良好に
溶液内から抜けるようになる。こうして、次の液状化が
促進されて、三種類の状態の層は、良好にスカム，液
層，沈澱物の三層に分離する。次に、間欠攪拌装置２８
を停止させて、厨芥固形物液状化槽が十分に３つの槽に
分離した時、例えば、攪拌終了後約５時間に１回、間欠
移送装置２９を駆動して、処理水部分のみを排出する。
ここで、厨芥固形物液状化槽１８内は厨芥固形物の分解
反応に伴い、ｐＨの低下がおき、ｐＨ３．５〜ｐＨ６．
５の間を変動するが、間欠移送装置２９によって定期的
に処理水を厨芥固形物液状化槽１８外へ排出すること
で、連続的に分解反応を進行させることができる。ま
た、液状化された厨芥固形物は、間欠移送装置２９によ
り厨芥固形物液状化槽１８外へ排出され、槽内の液層部
は減少するが、次の厨芥固形物及び水の投入と、前述の
攪拌により、再び液状化反応を進行させることができ
る。

【００１５】以上のように本実施例によれば、間欠攪拌
装置２８を間欠駆動し、間欠攪拌装置２８が停止し所定
時間経過して厨芥固形物液状化槽１８内が各層に分離し
た時に間欠移送装置２９を駆動することによって、ウォ
ッシュアウトを防止して処理効率を向上させることがで
き、厨芥固形物液状化槽１８中から処理水だけを排出す
ることができ、固液混合物の流出を防止できるとともに
処理時間を短縮することができ、別途固液分離槽を必要
としないので厨芥固形物液状化槽１８を小型化すること
ができる。

【００１６】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
おける厨芥固形物液状化槽について、図面を参照しなが
ら説明する。図３は本発明の第２の実施例における厨芥
固形物液状化槽の間欠攪拌装置の要部外観斜視図であ
る。３０は水流を発生させる水中ポンプ、３１は水中ポ
ンプ３０と接続されて水中ポンプ３０で発生した水流を
誘導する中空の攪拌用配管、３２は攪拌用配管３１と連
通されて上下に形成された噴出口３３から水流を噴出さ
せて厨芥固形物液状化槽１８を攪拌する噴出管である。

【００１７】ここで、噴出口３３を厨芥固形物液状化槽
１８の底部付近に配設すると、ここに堆積している、液
状化分解に寄与する微生物群の含有量が極めて多い固形
物を浮上させ、厨芥固形物液状化槽１８内での液状化反
応の効率を向上させることができ信頼性の面から好まし
い。

【００１８】以上のように構成された本発明の第２の実
施例における厨芥固形物液状化槽について、以下その動
作を説明する。本発明の第２の実施例における厨芥固形
物液状化槽１８は、噴出口３３から噴出する水流によっ
て、空気を混入させることなく厨芥固形物液状化槽１８
内を攪拌する他は、実施例１と同様に動作する。

【００１９】以上のように実施例によれば、水中ポンプ
３０で発生させた水流を攪拌用配管３１中を誘導して噴
出管３２の噴出口３３から噴出させて、この水流で厨芥
固形物液状化槽１８内を攪拌することによって、直接水
流を発生させて槽内を攪拌するために、攪拌時に槽内の
処理水中に空気を混入させることがなく、槽内を嫌気状
態に保って液状化反応の効率を向上させることができ
る。加えて、噴出管３２によって槽の底部を極めて容易
に攪拌することができ、液状化分解に寄与する微生物群
の含有量が極めて多い、槽の底部に堆積している固形物
を浮上させて、槽内の液状化反応の効率を向上させるこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、間欠攪拌装置停
止時に、厨芥固形物液状化槽内部が自然に固形物，処理
水，スカムの３層に分離して、中間部の処理水のみを取
り出すことができるために、液状化分解に寄与する微生
物群を多量に含有する固形物を排出することがなく、ウ
ォッシュアウトを防止して、液状化反応の効率を向上さ
せることができ、間欠攪拌装置運転時に、固形物，処理
水，スカムが均一に混合されて、液状化反応の過程で発
生するガスが良好に処理水中から抜けるようになり、次
の液状化反応を促進することができ信頼性に優れ、処理
水を間欠移送装置によって間欠的に排出することによっ
て、間欠攪拌装置が停止し、固形物，処理水，スカムが
十分分離した後に、中間部の処理水のみを排出すること
ができるため、固液分離槽が不要となり、厨芥固形物液
状化槽を小型化することができるとともに、固液分離の
ための時間が不要となり、処理時間を短縮することがで
き作業性に優れ、固液分離槽内で固液分離が不十分な状
態で新たな固液混合物が流入することがないために、固
形物とともに固液混合物が排出されるのを防止して、ウ
ォッシュアウトを防止し、液状化反応の効率を向上させ
ることができ信頼性に優れ、間欠攪拌装置を、水流を発
生させる水中ポンプと、水流を誘導する攪拌用配管と、
水流を噴出させる噴出管とからなるものとすることで、
直接水流を発生させて槽内を攪拌するために、攪拌時に
槽内の処理水中に空気を混入させることがなく、槽内を
嫌気状態に保って液状化反応の効率を向上させることが
できるとともに、噴出管によって槽の底部を極めて容易
に攪拌することができ、液状化分解に寄与する微生物群
の含有量が極めて多い槽の底部に堆積している固形物を
浮上させて、槽内の液状化反応の効率を向上させること
ができる信頼性に優れた厨芥固形物液状化槽を実現でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における厨芥固形物液状化槽
の要部断面図

【図２】本発明の一実施例における厨芥固形物液状化槽
の要部断面図（図１）のＸ−Ｘ線における要部断面図

【図３】本発明の第２の実施例における厨芥固形物液状
化槽の間欠攪拌装置の要部外観斜視図

【図４】従来の厨芥固形物液状化槽の要部断面図

【符号の説明】

１ 厨芥固形物液状化槽 ２ 投入口 ３ 攪拌機用モータ ４ 攪拌機 ５ スパイラルクラシファイヤ ６ スパイラルクラシファイヤ用溝 ７ 固液分離槽 ８ スパイラルクラシファイヤ用モータ ９ 遮蔽板 １０ スプレー １１ レベルスイッチ １２ 処理水抜出用配管 １３ 処理水抜出用配管用ポンプ １４ ガス抜き １５ 循環ポンプ １６ 流入管 １７ 流入口 １８ 厨芥固形物液状化槽 １９ 内壁 ２０ 間欠攪拌機用モータ ２１ 第１の間欠攪拌機 ２２ 第２の間欠攪拌機 ２３ 濾床 ２４ 間欠移送管 ２５ 流出口 ２６ 間欠エアブロア ２７ レベルスイッチ ２８ 間欠攪拌装置 ２９ 間欠移送装置 ３０ 水中ポンプ ３１ 攪拌用配管 ３２ 噴出管 ３３ 噴出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厨芥固形物を嫌気状態下で微生物と接触さ
   せて液状化し分解処理する厨芥固形物液状化槽であっ
   て、前記厨芥固形物液状化槽を間欠的に攪拌する間欠攪
   拌装置を備えたことを特徴とする厨芥固形物液状化槽。
2. 【請求項２】分解処理して得られた処理水を間欠的に移
   送して前記厨芥固形物液状化槽から排出する間欠移送装
   置を備えたことを特徴とする請求項１記載の厨芥固形物
   液状化槽。
3. 【請求項３】前記間欠攪拌装置が、水流を発生させる水
   中ポンプと、前記水中ポンプで発生した水流を誘導する
   攪拌用配管と、前記攪拌用配管と連通されて前記水中ポ
   ンプで発生した水流を噴出させる噴出口を有する噴出管
   とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の厨芥固形物液状化槽。