JPH11123392A - 有機性固形物含有排水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排水中に含まれる有機性固形物を好気的処理
により除去するにあたり、その好気的処理における汚泥
変換量を抑えることができ、また、排水流入時の沈殿汚
泥の流出を抑制するとともに、窒素成分を除去すること
が可能な有機性固形物含有排水の処理方法を提供する。 【解決手段】 有機性固形物含有排水を好気性消化槽１
１で処理し、その好気性消化槽１１中の汚泥を沈殿槽１
２で分離した後、この分離排水１１１をさらに接触ばっ
気槽１３にて好気性処理することで有機性固形物を効率
よく除去するとともに、好気性処理における汚泥転換量
を抑えて好気性処理に対する負担を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品加工工場、レ
ストラン、住宅等において発生する有機性固形物含有排
水の処理方法に関し、さらに詳しくは、有機性固形物含
有排水を微生物により処理する処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】狭い都市域に人口の大部分が集中する我
が国においては、ごみ問題は極めて深刻な社会問題とし
てクローズアップされてきており、ごみの減量化・リサ
イクルに対する関心が高まりつつある。

【０００３】その中で、可燃性ごみの約３分の１を占め
る食品加工工場、レストラン、住宅等において発生する
生ごみは悪臭が出やすく資源化が難しいため、生ごみあ
るいは可燃性ごみとして分別回収され、殆どは焼却処理
あるいは埋設処理により処分されている。

【０００４】このような処理方法では搬送・収集・処理
に多大な労力を要し、埋設処理に至っては広大な敷地を
必要とし、さらに、悪臭、浸出水等の周辺環境への悪影
響も深刻であり大きな社会問題として取り上げられてい
る。このため、各メーカーは生ごみを排出箇所単位で処
理する方法や装置の開発に取り組んでいる。

【０００５】その中には、微生物の作用により生ごみを
発酵させ、減容・コンポスト化し、菜園等の堆肥として
リサイクルする方法、また、生ごみを破砕した後、脱水
・圧縮等の処理を行なうことにより体積を減少させる方
法、さらに、生ごみをディスポーザー（破砕機）により
破砕した後、排水とともに嫌気的または好気的に処理す
る方法などがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した方
法のうち、生ごみをコンポスト化する方法では装置の設
置にスペースが必要であり、悪臭の問題もある。また、
畑や庭等を有しない集合住宅等では一部は堆肥として利
用可能であるが、その殆どは利用できず、新たな処理方
法を採らなければならない。

【０００７】脱水、圧縮等の処理方法では同様に装置の
設置スペースが必要になり、さらに処理されたごみは、
生ごみあるいは可燃性ごみとして分別回収しなければな
らないという問題が生じる。

【０００８】それに対して、生ごみを排水とともに生物
の作用により処理する方法は、ディスポーザーにより破
砕された生ごみ（有機性固形物）を処理槽で分解・除去
できるので、終末処理場の設計処理能力の関係上制限は
あるものの、排水中の汚濁物質濃度を一定の基準値以下
にすれば下水道に放流することができ、分解物処理に関
する新たな処理問題は生じない。また、処理槽は地下に
埋設されるので特に地上での設置スペースは必要でな
い。

【０００９】このように生ごみを排水とともに処理する
方法は、他の方法によりも優れた方法ではあるものの、
ディスポーザーにより破砕された生ごみ排水中には多量
の有機性固形物が含まれるので、その固形物を短時間で
より多くの量を分解する必要がある。

【００１０】有機性固形物を分解する方法としては、一
般に好気性活性汚泥による処理方法と嫌気性活性汚泥に
よる方法が知られている。

【００１１】文献（日本水処理生物学会誌第２９巻、第
２号１−１１、１９９３）には、食物粉砕固形物の嫌気
・好気分解特性に関して記述されているが、どちらの方
法でも溶解性有機物の分解と比較して有機性固形物の分
解には長時間を要することが認められる。また難分解性
固形物の割合も食物の種類によって異なるものの、かな
りの割合を示すものも存在する。ここで、好気性処理と
嫌気性処理を比較すると、生ごみ処理の種類による多少
の例外はあるもものの、全般的に、好気性処理は嫌気性
処理に対して難分解性固形物の処理割合は低く、分解速
度は速いという傾向が見られる。

【００１２】従って、多量の有機性固形物を含有する排
水の場合、処理方法としては好気性処理が適しているも
のと考えられるが、好気性処理は一般に嫌気性処理と比
較して汚泥転換率が高いことから、処理水中の固形分を
沈殿分離せずに下水道中に放流するようなシステムには
不向きである。

【００１３】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、排水中に含まれる有機性固形物を好気的処理に
より除去するにあたり、その好気的処理における汚泥変
換量を抑えることができ、もって処理水を下水道に放流
することが可能な有機性固形物含有排水の処理方法の提
供を目的とする。

【００１４】また、本発明は上記の目的に加えて排水流
入時の沈殿汚泥の流出を抑制するとともに、窒素成分を
除去することが可能な有機性固形物含有排水の処理方法
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明有
機性固形物含有排水の処理方法（本発明１）は、台所等
で発生する生ごみ排水などの有機性固形物を含んだ排水
を処理する方法であって、有機性固形物含有排水を好気
性消化槽で処理し、その好気性消化槽中の汚泥を沈殿槽
で分離した後、この分離排水をさらに好気性処理（接触
ばっ気槽での処理）することを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項２記載の本発明有機性固形
物含有排水の処理方法（本発明２）は、沈殿槽に微生物
固定化担体を充填し、排水流入時の沈殿汚泥の流出を抑
制するとともに窒素成分を除去した後、この処理水をさ
らに好気性処理することを特徴とする。

【００１７】（作用）本発明１の処理方法によれば、好
気性消化槽において処理排水中に含まれる有機性固形物
が部分的に処理されるので、沈殿分離後の処理排水の接
触ばっ気槽での好気性処理に対する負荷を軽減すること
ができ、その好気性処理における汚泥変換量を抑えるこ
とができる。

【００１８】本発明２の処理方法によれば、好気性消化
槽において処理排水中に含まれる有機性固形物が部分的
に処理されるので、沈殿分離後の処理排水の接触ばっ気
槽での好気性処理に対する負荷を軽減することができ、
その好気性処理における汚泥変換量を抑えることができ
るとともに、好気性消化槽中の汚泥を分離する沈殿槽に
微生物固定化担体を充填することにより、排水流入時の
汚泥の接触ばっ気槽への流出を抑制し、窒素成分の除去
も行うことができるので、処理槽容量を大きくすること
なく下水処理場への負担を軽減することができる。

【００１９】本発明２における微生物固定化担体として
は、有機系合成高分子材料、天然系高分子材料、無機材
料等、微生物がその担体表面及び内部で生育でき、比重
が１程度の沈降性が良好なものであれば、任意の材料を
使用することができる。

【００２０】有機系合成高分子担体としては、例えば、
ポリビニルアルコール系、ポリエチレングリコール系、
ポリエステル系、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン系、ポリウレタン系、ポリアクリルアミド
系及びエポキシ系樹脂等を挙げることができる。

【００２１】天然系合成高分子担体としては、例えば、
セルロース、カラギーナン、アルギン酸カルシウム等を
挙げることができる。

【００２２】無機系担体としては、例えば、活性炭、ア
ンスラサイト、ゼオライト、珪砂、軽石、クリストバラ
イト等を挙げることができる。これらの担体はさらに強
度を高めるために分子間架橋、分子内架橋等を行っても
よい。

【００２３】これらの担体へ固定化する微生物として
は、生ごみの有機性固形物含有排水中で培養され、単菌
分離された細菌、放線菌、酵母、カビ、微細藻類等を純
粋培養したもの、または混合培養したものであってもよ
い。さらに、生ごみの有機性固形物含有排水に対して分
解活性を有する下水、産業排水等の活性汚泥であっても
よい。

【００２４】担体への微生物の固定化方法としては、担
体内の微細な格子構造内に取り込ませる包括固定化法、
あるいは微生物を付着または保持させる結合固定化法の
いずれであってもよい。担体の形状としては、立方体、
直方体、球体、円柱状、中空円筒状等があり、表面積を
大きくするために凹凸が設けられてもよく、発泡加工処
理されたものであってもよい。

【００２５】担体の形状が立方体や直方体である場合、
その一辺は５〜３０ｍｍ程度であることが好ましく、球
体や円柱状等である場合、その平均径は５〜３０ｍｍ程
度であることが好ましい。

【００２６】沈殿槽内への担体の充填率は１〜５０％の
範囲が適当であり、好ましくは１０〜３０％である。ま
た、担体の好気性消化槽への移流及び沈殿槽からの流出
を防止するため、その境界にパンチングプレート等のス
クリーンを用いることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。 （実施例１）図１は本発明の処理方法を実施した排水処
理装置の一例を示す図である。図１に示す排水処理装置
は下水道整備地域の住宅等から発生する有機性固形物含
有排水の処理に利用する装置であり、好気性消化槽１
１、沈殿槽１２及び接触ばっ気槽１３を主な構成要素と
する。

【００２８】好気性消化槽１１は、槽底部に設けた散気
装置１２１から噴出する空気によって槽内を好気的雰囲
気に保持する槽で、住宅等のシンクで発生する生ごみを
ディスポーザーにより粉砕することにより発生するディ
スポーザー排水と台所排水をまとめて流入させるための
排水管１が接続されている。

【００２９】この好気性消化槽１１では、好気性微生物
の働きによって有機性固形物含有排水中に含まれる固形
物が主に分解処理され、その処理水１１２がエアリフト
ポンプ１４によって接触ばっ気槽１３に移送される。

【００３０】沈殿槽１２は好気性消化槽１１内の汚泥を
沈殿させる槽で、槽底部が連通口１２Ａにより好気性消
化槽１１の内部に連通している。この沈殿槽１２で処理
された、溶解性有機物を含む分離排水１１１は排水配管
２を経由して接触ばっ気槽１３へ流入する。

【００３１】一方、沈殿槽１２で分離された汚泥は、槽
底部の連通口１２Ａを通じて好気性消化槽１１内に入
り、この好気性消化槽１１の底部の散気装置１２１によ
って攪拌された状態で接触ばっ気槽１３にエアリフトポ
ンプ１４にて移送される。

【００３２】接触ばっ気槽１３も同様に好気的生物処理
を行う槽で、槽底部の散気装置１３１から噴出する空気
によって槽内を好気的雰囲気に保持し、好気性微生物に
よって分離排水１１１中の溶解性有機物を分離処理す
る。

【００３３】そして、以上の構成において、沈殿槽１２
からオーバーフローした分離排水１１１が排水供給経路
２を通じて、また好気性消化槽１１から処理水１１２が
エアリフトポンプ１４により、接触ばっ気槽１３内に流
入するとともに、処理水１１３が槽内への分離排水１１
１及び処理水１１２の流入時のオーバーフローによって
槽外へ放流される。

【００３４】なお、以上の実施の形態では、好気性消化
槽１１及び接触ばっ気槽１３をそれぞれ単一の槽として
いるが、本発明は、これに限定されるものではなく、そ
れらの各処理槽は同一の複数の槽を接続した複数のもの
としてもよい。

【００３５】また、好気性消化槽１１及び接触ばっ気槽
１３の付帯手段としての散気装置、移流方式及び放流方
式などは、図１に示した構成のものに限定されるもので
はなく、上述した内容と同様な作用を得ることのできる
方式であれば、どのような方式を用いてもよい。

【００３６】（実施例２）図２は本発明の処理方法の他
の実施例を説明するための排水処理装置の一例を示す説
明図である。図２に示す装置の主な構成要素は図１に示
したものと同様に、好気性消化槽２１、沈殿槽２２及び
接触ばっ気槽２３からなり、いずれも図１に示したもの
と同様の構造及び作用をなすものである。沈殿槽２２は
好気性消化槽２１中の汚泥を沈殿させる槽で、その底部
が連通口２２Ａによって好気性消化槽２１に連通されて
いる。好気性消化槽２１内には連通口２２Ａの外側で１
辺が約５ｍｍの立方体である微生物固定化担体（セルロ
ース担体）２５が充填され、該微生物固定化担体２５が
好気性消化槽２１内へ流入するのを防止するために、連
通口２２Ａにはパンチングプレート２６が設置されてい
る。

【００３７】上記図２の装置を用いた処理方法による
と、好気性消化槽２１において有機性固形物の処理が部
分的に行われ、沈殿分離後の処理排水（接触ばっ気槽２
３での処理）における負担を低減させることができ、好
気性処理における汚泥転換量を抑えることができる。ま
た、沈殿槽２２に充填された微生物固定化担体２５によ
り窒素成分の除去を行うことができるので、処理槽容量
を大きくすることなく排水中に含まれる窒素も除去し、
下水処理場での負担を軽減することができる。

【００３８】さらに、沈殿槽２２に沈殿する汚泥量を抑
制することができるとともに、排水流入時の汚泥の浮上
による接触ばっ気槽２３への流出を抑えることができ、
沈殿槽２２で発生するスカムの抑制も可能である。

【００３９】（比較例１）次に、本発明の処理方法の比
較例として、沈殿作用とばっ気作用を兼ね備えた方式の
排水処理装置を図３に示す。

【００４０】図３の排水処理装置は、下水道整備地域の
住宅等から発生する有機性固形物含有排水の処理に利用
する装置で、沈殿槽３１、好気性消化槽３２及び接触ば
っ気槽３３がそれぞれ独立して構成されたものである。

【００４１】沈殿槽３１は有機性固形物含有排水を固形
物濃縮排水と分離排水とに分離する槽で、住宅等のシン
クで発生する生ごみをディスポーザーにより粉砕するこ
とにより発生するディスポーザー排水と台所排水とをま
とめて流入させるための排水管１が接続されている。こ
の沈殿槽３１において分離された固形物はエアリフトポ
ンプ３４によって固形物濃縮排水３１２として好気性消
化槽３２へ移送される。

【００４２】好気性消化槽３２は、槽底部に設けた散気
装置３２１から噴出する空気によって槽内を好気的雰囲
気に保持する構造で、好気性微生物の働きによって固形
物濃縮排水３１２中の固形物を主に分解処理する。

【００４３】一方、沈殿槽３１で固形物が除かれた分離
排水３１１は接触ばっ気槽３３に導かれる。この接触ば
っ気槽３３も同様に好気的生物処理を行う槽で、槽底部
の散気装置３３１から噴出する空気によって槽内を好気
的雰囲気に保持し、好気性微生物によって分離排水３１
１中の溶解性有機物を分解処理する。

【００４４】そして、以上の構成において、好気性消化
槽３２からオーバーフローした流出水３１３が排水供給
経路２を通じて接触ばっ気槽３３内に流入するととも
に、処理水３１４が槽内への分離排水の流入時のオーバ
ーフローによって槽外へ放流される。

【００４５】以上図１、図２と図３に示した各処理方法
を比較すると、図１及び図２の処理方法では、好気性消
化槽１１、２１において有機性固形物の処理が部分的に
行われ、沈殿分離後の処理排水の好気性処理（接触ばっ
気槽１３、２３での処理）に対する負荷を低減させるこ
とができるので、図３の処理方法に比して好気性処理に
おける汚泥転換量を抑えることができ、下水道への負荷
を軽減することができる。

【００４６】また、図３の処理方法では、有機性固形物
含有排水中の固形分を沈殿槽３１で沈殿させエアリフト
ポンプ３４により分離するが、固形分の堆積固化等によ
る移送不良、さらに固形分のエアリフトポンプ３４配管
内での詰まりが起こる等の問題が考えられる。これに対
して図１及び図２の処理方法では、エアリフトポンプ１
４、２４で移送するものが好気性消化槽１１、２１内で
攪拌状態にある汚泥であり、濃度的にも低いことから、
そのような問題は起こらない。

【００４７】ここで、ディスポーザーにより粉砕された
生ごみ排水と台所排水を混合した排水（ＢＯＤ：８９０
ｍｇ／Ｌ，ＳＳ：８００ｍｇ／Ｌ，全窒素９２ｍｇ／
Ｌ）を、図１及び図２の処理方法と図３の処理方法によ
ってそれぞれ処理し、その各放流水の水質を分析したと
ころ、次の表１に示すような結果が得られた。

【００４８】

【表１】

【００４９】この分析結果から明らかなように、実施例
１及び実施例２の処理方法の方が、ＢＯＤ（生物学的酸
素要求量）及びＳＳ（浮遊物質）がともに低く、実施例
２の処理方法の場合では特に脱窒素性にも優れており、
比較例１の処理方法よりも優れていることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理方法
によれば、台所等で発生する生ごみ排水などの有機性固
形物含有排水を好気性消化槽で処理し、その好気性消化
槽中の汚泥を沈殿槽で分離した後、この分離排水をさら
に好気性処理するので、沈殿分離後の処理排水の好気性
処理に対する負荷を低減させることができ、好気性処理
における汚泥転換量を抑えることができる。その結果、
排水中の汚濁物質濃度を下水道への放流基準値以下にま
で下げることが可能となり、下水道への負荷を低減する
ことができる。また、本発明２の処理方法によると、微
生物固定化担体を沈殿槽に充填するので、嫌気性微生物
の作用により脱窒を行わせることができ、処理槽容量を
大きくすることなく排水中の窒素を除去することができ
る。さらに、排水流入時に汚泥の接触ばっ気槽への流出
及びスカムの発生を抑制することができるので、排水中
の汚濁物質濃度を下水道への放流基準値以下にまで下げ
ることが可能であり、下水処理場の負担を軽減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理方法の実施例を示す説明図。

【図２】本発明の処理方法の他の実施例を示す説明図。

【図３】処理方法の比較例を示す説明図。

【符号の説明】

１ ：排水管 ２ ：排水配管 １１，２１，３２：好気性消化槽 １２，２２，２３：沈殿槽 １２Ａ：連通口 １３，２３，３３：接触ばっ気槽 １４，２４，３４：エアリフトポンプ １１１，２１１，３１１：分離排水 １１２，１１３，２１３，３１４：処理水 １２１，１３１，２２１，２３１，３２１，３３１：散
気装置 ２５：微生物固定化担体 ２６：パンチングプレート ３１３：流出水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古村 秀磨 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 輿水 知 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性固形物を含んだ排水を処理する方
   法であって、有機性固形物含有排水を好気性消化槽で処
   理し、その好気性消化槽中の汚泥を沈殿槽で分離した
   後、この分離排水をさらに好気性処理することを特徴と
   する有機性固形物含有排水の処理方法。
2. 【請求項２】 沈殿槽に微生物固定化担体を充填し、排
   水流入時の沈殿汚泥の流出を抑制するとともに窒素成分
   を除去した後、この処理水をさらに好気性処理すること
   を特徴とする請求項１に記載の有機性固形物含有排水の
   処理方法。