JPS62500160A - 廃棄物の処理方法および装置 - 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】 廃棄物の処理方法および装置 本発明は、例えば、産業または生活等を源とする汚水排水の処理の方法および装 置に関セる。本発明の方法および装置は、汚水排水から固型廃棄物の大部分を分 離し１、固型廃棄物を灰化して大粒状物にし、容易で、環境的に安全な処分を可 能にする。

代表的には、汚水排水（」、生活」：たは産業の下水システムを、自治体の主汚 水処理ブラ：／トの丁水処理／ステムに接続することにより処分される。即Ｆ、 、廃棄物、主に排泄物および尿は、水中に懸濁し、水で処理プラントに流し２込 ま１１る。そのような処理プラントでは、汚水排水を分解し、精製するために、 代表的には化学的および細菌学的な処理方法を使用する。

そのような自治体の処理シスチン、は、一般に有効ではあるが、不十分な点も多 数ある。第１に、そのような汚水システムは、広く行きわたっていない。例えば 、郊外では、典型的には、汚水システムを有効に設置することができない。更に 、都市部に於いてでさえ、ある場合には、高い人［」成長率が、汚水処理能力を しのぎ、システムへの接続の猶予が必要となっている。汚水処理ブラントの拡張 および開発は、費用を要するだけでなく、長いリードタイムを必要とする。その ような汚水システムへの汚水の接続を猶予している間に、住居お、ｊ、び産業上 の建設が妨げらイ１、成長が抑制される。

処理プラントを有する汚水システムが価格的に有利でない郊外では、汚水排水の 処理のために汚水貯めおよび汚水浄化槽が広く使用される。

もちろん、ある場合には汚水排水がそのまま水路に廃棄される。汚水貯めおよび 汚水浄化槽は、固型廃棄物の細菌１こよる分解を必要と１２、隣接する濾過領域 またはオーバーフロ一槽または水路へ後に排出する必要があるという点に於て、 両者とも不十分である。もちろん、そのような排水路が詰まり、廃棄物処分汚水 貯めまたは汚水浄化槽の効果を著しく下げることもある。汚水貯めおよび汚水浄 化槽はまた、典型的には、そのシステムの運転にかなり天皇の汚れの無い水を必 要とする点に於ても不十分である。

Ｊ過水を排水するために、十分に濾過できる土地を￥ｆすることは、浄化システ ムにとって有利である。あ°る種の岩のまたは山の領域に於て、その土壌条件で は、そのような浄化システムを操作して適当に濾過し、排水することができない 。更に、立ちのき費用のため、そのようなノスタームの設置は抑制さね得る。更 にもう１つの問題点は、汚水貯めおよび汚水浄化システムは、［１シ敗方法て（ 」固型物の生物的な死または細菌による分解を必要とするということである。、 こＪ）ｌｌ”４敗方法は、しば（−７ば環境的に不快であり、潜在的ｉ；９９に 対する危険性かある。

いく）かの［野外において］（源に位置する）汚水をｉｉ７処理し、後の細菌の 分解のための槽を有４”る汚水処理システムが考案されてきた。アメリカ合衆国 特許第４．４３９，３１７号は、そのような汚水処理システムの代表例である。

しかしながら、そのような一般に提案された［野外の一］汚水処理ンスーターム は複雑で費用がかかるのみではな（、多くの操作上の問題点および従来のｌ′り 水浄化槽に関連する健康−にの危険性を有４゛る。

それ故、「野外のｊ汚水処理方法および装置を、汚水排水から廃物の全部または 大半を分離［２、排水中の廃物を環境的に安全な方法で処分するように開発でき れば、それは進歩である。

上述の問題は、本発明の廃棄物処理システムにより、大部分解決される。即ち、 本発明の廃棄物処理方法および装置は、汚水排水から大部分の廃棄物を分離し、 環境的に安全な方法で廃棄物を処分する。廃棄物は本発明の装置により灰化され 、少量の灰の粒となり、一時的な貯蔵容器に集められる。汚水排水からの廃棄物 の大部分の分離は、実質的に精製される水性廃棄成分または［未処理−１水を生 成する。この水性成分は、更に処理されるか、または従来の自治体の汚水処理シ ステムに廃棄される。

従って、自治体の汚水システムで処理されない地域では、本発明は、従来の汚水 貯めおよび汚水浄化槽に環境的に安全な方決で廃棄物を処分し、時には浄化シス テムに起因する高額な２＋６水処理費用および問題点を除去するような別法を提 供する。自治体汚水処理システムが存在する地域では、本発明は、環境的に安全 な方法で、汚水排水からの廃棄物の大部分を処分し、そのような自池体の下水シ ステムの負担および能力の問題点を緩和させる。

一般に、本発明の分離装置は、汚水排水をハウジングの中に取り入れる入り口を 存するハウジングを包含する。下水排水を取り入れるために、ハウジング内に濾 過媒体がはさまれ、好ましくは少なくとも部分的には、固型廃棄物の大部分を捕 集する徂い溶融シリカカレットを含有ケる。好ましくは、濾過媒体はまた、（尿 中に見られるような）より小さい粒の廃棄物を捕集し、精製するために、カレッ ト領域に隣接して吸着剤を有する。水性成分または）−未処理」水は濾過媒体か ら出て、特定の用途に応じて処分またはリサイクルされる。

装置内への汚水排水の流入は、濾過領域からの廃棄物の除去のための処分ザイク ルの操作を開始する。加熱要素は、濾過媒体に隣接してハウジング内に配置され 、廃棄物を熱的に加熱するために流水排水の流入時に作動する。更に、マイクロ 波発生器のような輻射機構が、廃棄物の温度を上げるために作動する。廃棄物は 、濾過媒体内で有効に灰化され、少量の炭粒状物となる。ここで使用する「灰化 」という語句は、焼却または燃焼、脱水またはそれらのあらゆる組合せを包含す る。処分サイクルの終わりに、真空装置のような除去機械装置が、炭粒状物を− ・時的貯蔵容器に輸送するために作動する。

第１図は、本発明の装置の部分的な模式的な正面図である。

第２図は、本発明の装置、とくに濾過媒体および灰化機械装置の立面断面図であ る。

第３図は、線３−３に沿った断面図である。

図面には、本発明の汚水処理装置１０が示されている。大ざっばに言えば、装置 １０は、ハウジング１２、ハウジング１２内に配置された濾過媒体Ｉ４、灰化機 械装置Ｉ６および真空システム１８を有する。図面に示すように、ハウジング１ ２は、外側カバー２０および内側ケーシング２２を有する。流入検知スイッチ２ ６を有する入口２４は、外側カバー２０を貫通し、内側ケーシング２２と通じる （第２図参照）。同様に出口２８はケーシング２２と連ながり、外側カバー２０ （第２図の右端）に接続する。装置ＩＯの一番上の部分に沿って、ベントバイブ ３０が、片端は大気中に出てケーシング２２と連なかって接続される。真空バイ ブ３２は、同様にケーシング２２と運なかり、外側プＪバー２０を貫通し、真空 システム１８に接続される。第１図から、真空システム１８は、好ましくは貯蔵 容器を存する従来の湿式真空装置３４に接続された真空バイブ３２を含む。

濾過媒体１４は、第１領域４０が入口２４の過くにある。領域４０は、一般に、 マイクロ波照射を通過さけ、Ｉｌｌい多孔質の流体流路（第２図参Ｑｊｉ　）を 提ＩＪ（する溶融ノリ力カレソト（即ち、砕き、割ったカラスの破片）を含む。

カレ・ソト領域４０に隣接して、好ましくはマイクロ波を通過さ＋Ｊ、流体か流 れ得る微孔質の微粒ソリ力のような吸容（材料を含有する中間領域４２がある。

火山岩または溶岩もまた、吸着材伺として十分に使用できた。最後に、濾過媒体 １・１は、吸着＋）ｒ科４２を有し、またマイク〔１波照射を反射まｌこは遮断 する作用をする。出口２８に隣接する打貫きノート４４を有する。

灰化ｎ械装置１６は、主に加熱要素５０およびマイクロ波発生器５２を白゛′４ −る。加熱要素５０は、従来の設計のもので、コイルまたはグリ・ソドから成り 、好ましくは要素５０のまわりの空間を熱的対流加熱する電気抵抗１゛（のムの である。加熱要素５０は、「反応」または空の空間内の濾過媒体ｉ　、＋の上に （第２図）、ケーシング２２内に配置される。マイクロ波発１−器５２は、マグ ネトロン、高電圧蓄Ｎ器および変圧器を有する。

第２図に示すように、封止板５４は、マイクロ波発生器と内側ケーシング２２と の間の防壁として作用する。仮５４は、マイクロ波を通過させ、マイク〔１波発 生器５２の要素を保護するために防水性のセラミックまたは耐高温プラスチック 材料かこ）成る。

第２図に模式的に示すｌ：　’＋に、外側カバー２０内に、グリッド６２に隣接 して冷却用ファン６０かある。ファン６０に隣接して、フロースイッヂ２〔；、 灰化機械ｇｌ　Ｉ　６および真空システム１８の間を、相互に作動４゛る。ｌ、 うに沖結するタイマー６４がある。

［運転］ 使用時に、汚水処理装置ＩＯは、低コスト大量生産用に設計され、たいていの住 宅または他の［野外」操作時に、容易に設置できるようにコンパクトに設計され ている。入口２４は住宅の内部汚水システムに接続され、その結果、汚水が流さ れる場合、廃棄物を含有する水は、人口２４ヲ通す、ケーシング２２内の反応チ ャンバーに入る。汚水排水は、）「ノースイッチ２６を通り、その結果タイマー ６４を作動させる。

汚水排水は、ＩＩ＆過媒体１４に遭遇（２、重力により媒体を通り濾過されてい く。汚水排水中の最も大きい固型廃棄物は、破片上で、および領域・１０のカレ ットの粗い孔内で捕集される。汚水排水中に残存する粒子の大ｒＨｈ分は、領域 １２内の一層吸着性の材料内に捕集される。例えば、尿廃水中の多くの成分は、 領域４２内で捕集されろ。このように、大部分の濾過媒体１４は、汚水排水を媒 体１．４内で捕集される廃棄物成分と、出［］　２８を通−）でケーシング２２ を出ろ「未処理」水または水性成分に分離する。

清澄な「未処理１水または水性成分中に残存する汚物は、特定の用途、土壌条件 および環境的要因に依存オろが、容易に処理される。例えば、水性成分を、沈降 池て蒸発さＵ・、殺菌し、塩素消毒し、通気しまたは更に濾過（例えば、逆浸透 ）することかできる。更に、それを人口２４にリサイクルすることができる。好 ましい態様では、清澄な水性成分を、自治体の汚水システムまたは水路にそのま ま廃棄するということが考えられる。

濾過媒体１４上または濾過媒体１４中で反応チャンバー内に捕集された廃棄物に より、フロースイッヂ２６はタイマー６４を作動さｕ１灰化ザイクルを開始する 。最初は、加熱要素５０が稼動し、ケーシング２２内の温度を上昇させる。これ に関連して、冷却ファン６０は、カバー２０内のケーシング２２のまわりの部分 および要素を冷却するために作動することに注目すべきである。更に、マイクロ 波発生器が作動し、ケーシング２２の内側を照射する。もちろん、マイクロ波照 射は、廃棄物の有機物を振動さけ、内部摩擦加熱を引き起す。加熱要素５０およ びマイクロ波発生器５２の操作は、廃棄物を有効に焼き、廃棄物を無害な細かい 炭粒状物にする。灰化サイクルのガス状の副生成物は、ベントパイプ３０を通り 、大気中に放出される。灰化サイクルの最後に、タイマー６４は、真空システム １８を作動させ、灰粒状物はバイブ３２を通って真空装置３４の一時的貯蔵容器 に移される。

もちろん、本発明の処理装置１０の建設には、多くの変更か可能である。例えば 、真空システム１８は、外側カバー２０内に一体化することができる。更に、加 熱要素５０およびマイクロ波発生器の配置を変え、ケーシング２２の建設の特徴 および設計に基づいて再配置することができろ。他の組長な変更は、ケーシング ２２内の反応チャンバーの大きさおよび吸着領域４２の大きさである。実際、ケ ーシング２２は、濾過媒体１４の部分を有する低いケーシングに続くアダプター カラーにより接続される別のケーシング内に加熱要素５０およびマイクロ波発生 器５２を含【ｆする反応部分を持つ２部分の組合せで建設することができろ。更 に濾過媒体１４は、単一の領域・１０内にカレット材料のみを含有４゛ることか て、きる、１当業者は、本発明の範囲および内容から逸脱４叉こと無く、他の寥 くの変形が可能であることがわかるであろう。

本発明の汚水処理装置ＩＯは、従来の自治体の汚水処理システムが利用できない 郊外での使用に特に適切である。このことは、土壌条件または環境的要因が、汚 水貯め、汚水浄化槽および他の従来の汚水処理装置を望ましくなく、または費用 的に許されないようにする郊外に於いて、特にあてはまる。装置１０は、過去に 汚水がそのまま水路に廃棄されてきた箇所への適用に特に有用である。

更に、汚水処理装置１０は、清澄な［未処理−ｊ水または水性成分が出口２８か ら自治体の汚水システムに廃棄される「野外」汚水処理に適切である。しかしな がら、汚水排水を直接に受取る代りに、自治体汚水システムは、実質的に廃棄物 の無い清澄な「未処理」水のみを受取る。そのような用途は、汚水システムの能 力、処理プラントの能力または水の調達が限界である場合に、特に同和である。

このように住宅またはビルに接続されるｔ５水処理装置１０は実質的に自治体の 汚水システムの負荷を軽減し１、またはその能力を増大さＵる。

国際ＦＡ査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｈｒ：　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　Ｏｄ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．汚水排水等から廃棄物を分離する装置であって、ウジング、 汚水排水がハウジング内に入るためのハウジングにある入口、ハウジング内に導 入された汚水廃水を受入れるためにハウジング内に配置され、汚水廃水の通常の 固型廃棄成分を捕集し、一般の水性成分を通過させる濾過手段、 該水性成分をハウジングから排出するためのハウジングにある出口、濾過手段に 捕集された該廃棄物成分を灰化し、該廃棄物成分を灰粒状物にするように作用す る手段、 灰粒状物をハウジングから除去する手段から成る装置。
2. ２．該灰化手段がマイクロ波発器手段を包含する請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．該灰化手段が、ハウジング内に配置され、そこの温度を上昇させるための熱 的加熱手段を包含する請求の範囲第１項記載の装置。
4. ４．該除去手段が、濾過手段から空気の作用で灰粒状物を除去するように作用す る吸入手段を包含する請求の範囲第１項記載の装置。
5. ５．該濾過手段が、最初に固型廃棄物の最も大きい粒子を捕集するための粗い溶 融シリカカレットの領域を有する請求の範囲第１項記載の装置。
6. ６．該濾過手段が、廃棄物の微粒子を捕集するための吸着材料の領域を有する請 求の範囲第１項記載の装置。
7. ７．汚水排水がハウジングを通過する時に、灰化手段操作を開始するためのスイ ッチ手段を包含する請求の範囲第１項記載の装置。
8. ８．該スイッチ手段による作動の後に、該灰化手段をある時間操作するためのタ イマーを包含する請求の範囲第１項記載の装置。
9. ９．該灰化手段が、該濾過手段に隣接して該ハウジング内に配置される加熱要素 、および濾過媒体の少なくとも一部分に輻射するための輻射発生器を包含し、加 熱要素および輻射発生器が、濾過媒体の該部分に捕集された廃棄物を燃やすため に協同で作用する請求の範囲第１項記載の装置。
10. １０．汚水排水等から廃棄物を分離する方法であって汚水排水を濾過媒体に導入 する工程、 汚水排水を、濾過媒体に懸濁する廃棄物成分と一般の水性成分とに分離する工程 、 濾過媒体中に懸濁した廃棄物を、 一般の灰粒状物に灰化する工程、 灰粒状物を濾過媒体から除去する工程 から成る方法。
11. １１．該灰化工程が、濾過媒体中に懸濁する廃棄物に、マイクロ波発生器で輻射 する副工程を包含する請求の範囲第１０項記載の方法。
12. １２．該灰化工程が、濾過媒体中に懸濁する廃棄物を、熱的対流機械装置で加熱 する副工程を包含する請求の範囲第１０項記載の方法。
13. １３．該分離工程が、濾過媒体領域でより大きい固型廃棄粒状物を捕集するため の粗いカレット材料を含有する濾過媒体の領域を汚水排水に通過させる副工程を 包含する請求の範囲第１０項記載の方法。
14. １４．粗いカレット材料から出てくる排水を吸着材料の濾過領域に通過させる副 工程を包含する請求の範囲第１３項記載の方法。
15. １５．該除去工程が、灰粒状物を除去するために真空装置を操作することを包含 する請求の範囲第１０項記載の方法。
16. １６．汚水排水の通過を検知し、廃棄物成分の灰化操作を開始するタイマーを作 動させる工程を包含する請求の範囲第１０項記載の方法。