JPS63297288A - 高濃度有機成分の堆肥化方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、環境汚染源として大きな部分を占めている人
畜ふん尿や、その他の高濃度有機汚水を、究極的に固液
分離して、液体部分は水質基準にあった浄水に、また固
体部分は良質の有機質肥料・堆肥として使用できるよう
にすることによって、高濃度有機汚水による環境汚染を
防止すると共に、放流・廃棄された有機質成分を良質の
有機質肥料・堆肥とて農業利用に供する高濃度有機汚水
の固液分離による浄化及び有機質肥料φ堆肥生産方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来の高濃度有機汚水処理方法としては、標準活性汚泥
法またはそれを部分的に応用した方法があった０例えば
第２図の如き活性汚泥法がある。当該活性汚泥法による
高濃度有機汚水の一例である大糞尿の処理過程は、汚水
中の砂及び夾雑物を除去した後、貯溜槽に入れ、液性を
均一化または必要に応じＰＨ調整などの作業を行い、そ
の後、一定量を連続的に大量の稀釈水（１０〜２０倍量
）を用いて稀釈しながら曝気槽に圧送すると、送風機か
ら送られる空気によって活性が高められた好気性細菌群
等（活性汚泥）によって、汚水中の有機性物質が酸化分
解、資化され、汚水の浄化が進行する。

そして浄化を終えた活性汚泥混合液は、沈澱槽に移送さ
れ、一定時間滞留沈澱させると、活性汚泥と上澄液が分
離し、上澄液は所定の滅菌操作後放流し、沈降した活性
汚泥中一部は汚泥ポンプによって、曝気槽に返送循環さ
せ、残余の余剰汚泥は、脱水機によってさらにｅ＆縮操
作を行った後、脱水ケーキは埋立あるいは焼却処分し、
脱離液は、再び貯溜槽に返していた。しかしこの方法は
、上述のとおり大量の稀釈水注加による汚水量の増加に
より、曝気槽φ沈澱槽等の諸施設が大型化され運転管理
の複雑化、施設費の増大、稀釈水の給水施設による給水
及び施設費用の増加、曝気槽の曝気量増加による送風機
の動力費をはじめとする運転管理費の増加等多数の欠点
を併有していた。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明は、高濃度有機汚水の汚濁濃度に関係なく、稀釈
水を使用しないか使用する場合も、処理対象汚水量と同
量以下にとどめ、活性汚泥混合液あ固液分離を目的とす
る沈澱槽を省略するなど、諸施設の単純化、簡素化を図
り、効率的に汚水を浄化して施設費、管理経費、動力費
等の節減及び運転管理の安易さを実現することができ、
さらに水質基準値に適合した浄水を得ることができると
共に、他方固形物（脱水ケーキ）を良質の有機質肥料・
堆肥として生産し、農業上において大いに寄与するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、処理せんとする高濃度有機汚水成分を酸化し
て得られた初生腐植物質の懸濁液に、処理目的の高濃度
有機汚水を所定量注加・混合して空気または酸素で所定
時間曝気し、曝気した前記混合液より、先に注加した液
量と同量の液量を抜き出した物を、液体と固体とに分離
し、分離された浄化液は放流し、固体は適切な方法によ
って真相腐植物質までその腐植度を高めて農業利用に供
するようにしたことを特徴とする高濃度有機成分の堆肥
化方法である。

（実　施　例） 本発明に関する実施例を高濃度有機汚水の中、人間床法
について図面に依拠して説明すれば下記のとおりである
。

第一工程として、投入槽１に搬入された床法中に含まれ
ている夾雑物等を沈砂池２、破砕機３、ドラムスクリー
ン４等を介して除去後。

貯溜槽５に一時貯溜し、除渣し尿の均質化を図る。

第二工程として、夾雑物が除去された除渣し尿は、調整
反応槽６に移送し、予め水槽に滞留する処理対象汚水成
分を酸化して得られた初生腐植物質を含む懸濁液と混合
し、混合液中の種々の細菌群等の有機的につながる連継
的浄化作用によって、汚水中の可溶性物質の酸化分解及
び′資化が起こり、汚泥の成長、凝集現象と共に、物質
の転換を促進し、初生腐植化が進行する。

調整反応槽６では、単位槽容量当たり、１〜５　ｒｎ”
　／　ｒｎ’・Ｈｒの空気または空気・酸素混合ガスを
送風湯気する。その処理期間は、初生腐植物質懸濁液中
の汚泥量１ｋｇに対し、床法のＢＯＤ量が約０．２ｋｇ
ＢＯＤ／　ｋｇ１４Ｌｓｓ、ｄの負荷の場合、１日間で
ある。

処理完了の判定は、ＰＨ１電気伝導度の低下、溶存酸素
値の上昇、アンモニア性窒素（ＮＨａ　−Ｎ）の低下及
び酸化態窒素（Ｎ０ｘ−Ｎ）の発現またはその直前であ
ること、ＣＯＤ、ＢＯＤ値の低下さらに大腸菌群及び一
般細菌群の減少、固有の原生動物の出現等、汚水成分の
初生腐植化を示す固有の数値によって行う、また処理終
了後新たな汚水の投入に備え水槽６に残存させる初生腐
植物懸濁液量は、投入床法最に対し、１００〜６００％
量とし、上記負荷量となるよう調節を行うものである。

なお、本負荷数値は、凍原濃度、放流水水質及び窒素の
除去率を踏まえ、加減しても良く、また処理日数も上記
条件によって３日間を越えない範囲で変えても良い。

第三工程として、調整反応槽６において、初生腐植化が
完了した凍原は、混合調整槽７に移送して一時貯溜後、
定量的に凝集反応槽８に送り、必要に応じてＰＨ調整剤
（ＮａＯＨ等）によって、Ｐ）１９〜１０程度に調整し
た後、無機凝集剤（例えば塩化第二鉄、ＦｅＣ１３）を
１，５００〜３０００ＰＰｍ添加し、ＰＨ４，０〜４．
５付近で通常の凝集操作により凝集する。さらに本凝集
処理液は、真空脱水４）１９（他種の脱水機も使用可）
を用い、固液分離し、脱水ケーキと脱雑液及び濾布洗浄
水混液を得る。

第四工程として、前工程において産出した脱水ケーキ（
採用脱水機により水分率５０〜８０％）は、完熟堆肥化
装置１０によって、ＰＨ１温度、水分率、送風量などを
調整しつつ、適切な運転管理によってその腐植度をより
高め、真正腐植物の生成を以って本工程を終え、農業上
、植物養分の給源、土の物理的、化学的性質の改善、さ
らに土中の生物相とその活性の維持、増進といった効果
の期待できる完熟堆肥を産出する。

本工程における処理期間は、醗酵開始当初の水分調整剤
としてオガ屑、ワラ等の粗有機物を添加した場合、４５
〜６０日間、または粗有機物を使用しないで、製品（堆
肥化物）や他の無機物を添加した場合、２０〜３０日間
である。

さらに他の工程は、脱水機９から出る脱離液とフィルタ
ーを洗浄した洗浄水混液中に含まれている少量の固形ス
ラッジを除去するため、沈［ｌ７ｆＪ１１に移送して３
〜４時間滞留沈降させると、奇麗な上澄水が得られ、そ
の一部はフィルター洗浄水として再利用するため、用水
タンク１２に移送し、残余分は所定の滅菌処理後、放流
する。また沈澱槽１１に沈降した少量の濃縮スラッジは
、混合調整槽７に返送する。なお少量の固形スラッジの
除去には沈澱槽にかわる除去装置を使用しても良い、１
３は焼却炉、１４は送風機、１５はスクリュープレス、
１６は滅菌槽である。７＆はＰＨ２ｊ！！整槽である。

従来の活性汚泥法に基づく床法処理工程は、第２図に図
示するとおりであり、以下説明すると、凍原の夾雑物を
除去後、貯溜槽１７に一時貯溜し液状の均質化を図る。

つぎに一定量を連継的に曝気槽１８に圧送しながら、１
０〜２０倍に稀釈し、送風機１９を作動して送風する。

そして活発に活動している好気性細菌群等（活性汚泥）
によって凍原中の有機性物質が酸化分解され、活性汚泥
が形成され、汚水の浄化が進行する。そして巨大粒子化
された活性汚泥を含む、浄化処理水を、沈澱槽２０に移
送し、２−３時間滞留沈澱させてやる。この沈澱によっ
て活性汚泥と上澄液とが分離し、上澄水は放流し、沈降
して、活性汚泥の一部は汚泥ポンプ２１によって曝気槽
１８に返送し、残余の余剰汚泥を脱水機２２によってさ
らに濃縮度を高め、固体（脱水ケーキ）は焼却或は埋立
処分し、液体は再度循環させ同様の浄化過程を経る０以
上が従来の活性汚泥法による処理工程である。

本発明は上述の如き各工程によって処理されるが、さら
に実験運転をしたところ、次のような結果が得られた。

（１）実験内容 ■人間床法 バキュームカーによって搬入された汲取り凍原を、上記
第一工程で夾雑物を除去した後の水質は下記のとおりで
ある。

ＰＨ：　　平均　８．０ ＳＳ　　　：　平均　８，５００ＰＰＭＢＯＤ　　　：
　　平均　ｉｆ、１００Ｐ’ＰＭＣＯＤ　　　：　　平
均　４　、１１００ＰＰ■調整反応槽 予め汚水成分を酸化して得られた初生腐植物質の懸濁液
の貯溜する水槽に、上記凍原を所定の負荷となるよう投
入し、所定量の空気を継続的に供給曝気し、本混合液の
初生腐植化を図る。

調整負荷量　０．１〜０．２５ｋｇＢｏｎ、／　ｋｇＭ
ｌ、ｓｓ−ｄ懸濁液貯溜量　投入法尿量の１００〜８０
０Ｘ量処理期間　　１〜２日間 空気供給量　３ｍ″／　ｍ’・Ｈｒ ■凝集操作 無機凝集剤（ＦｅＣｌ２）を１，５００〜８，０００Ｐ
ＰＭ添加し、ＰＭを約４．０〜４．５に調整後、通常の
攪拌、凝集操作を行なう。

■脱水、沈降 ３　ｒｎ”　／　Ｈｒ処理規模の真空脱水機９を使用し
、上記凝集処理水を脱水する。脱離液及び濾布洗浄水に
懸濁する少量の固形分を除去するために、沈澱槽１１に
移送し、３〜４時間滞留沈降させる。上澄水の一部は濾
布洗浄水として再利用するため、用水タンクに移送し、
残分は所定の滅菌処理後放流する。沈澱固形分は、混合
調整槽７に返送する。

放流水の水質 Ｐ　Ｈ：　５．８〜８．６ Ｓ　Ｓ　：　３０ＰＰＭ以下 Ｂ　ＯＤ　：　２０ＰＰＭ以下 大腸菌群数　１００個／ｃｒｎ’以下 ■堆肥の製造 脱水機９により分離した脱水ケーキ（含水率７５〜８５
％）を、オガ屑を水分調整材として添加調整後、完熟堆
肥化装置１０で４５日間の堆肥化操作を行なう。

（２）実験結果 ■水質基準に適合した浄水を得た。

■凍原１ｋｌ処理当たり８〜１３ｋｇ（水分５０％程度
、水分調整材分は除く、）の完熟堆肥が生産可能である
。

上述の如き実験運転に基づく本発明の処理法と、従来の
処理法とを対比すると、下記のような結果（その１、そ
の２）があることが判明した。

（その１） （その２） （効　　果） （１）本発明はｆｉ稀釈で高濃度有機汚水成分の初生腐
植化にともなう、酸化分解及び粒子化を促進させること
ができると同時に、混合液中の懸濁汚泥の成長、凝集及
び酸化現象等の諸反応をも合せて促進させることにより
、初生腐植物質を生成させた後、無機凝集剤によって微
細粒子を大型化し、固液分離が容易となるようにしたも
ので、その結果書られる浄水は水質基準に適合し、放流
または再利用が可能であり、他方固形分は、完熟堆肥化
され、農業上土壌改良に大いに寄与できる画期的な方法
である。

（２）　　さらに本発明は、従来の常識として考えられ
ていた多量の稀釈水を使用することなく、高濃度有機汚
水下においても、微生物の諸活性を維持し、初生腐植化
を促進させるとともに、凝集脱水操作の連継によって、
効率的浄化を実現したもので、特に従来の活性汚泥法の
運転面で最大の懸案であった沈澱槽における汚泥の沈降
性に対する配慮の必要がなくなったなど、運転管理面が
はるかに簡素化され、施設運転要員を削減することがで
きるに至ったともに、高度の知識を必要としない利点を
有している。

（３）　　また本発明は、稀釈水を使わないので、施設
が肥大化せず、従来に比して安価に施設が建設できると
同時に、運転コストの低減化がはかられ、水質基準に適
合した浄水を得ると共に、良質の堆肥を生産することが
でき、従って環境汚染防止及び農地の土壌改良に大いに
貢献することができる利点を併有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明高濃度有機成分の堆肥化方法の処理工程
を示す図、第２図は従来の人糞廃水の処理工程を示す図
である。 ｌ・・・投入槽、２・・・沈澱池、３＠・・破砕機、４
−−−ドラムスクリーン、５・・會貯溜槽、６・・・調
整反応槽、７ａ・・・ＰＨ調整槽、８・・・凝集反応槽
、９・１脱水機、１０・・・完熟堆肥化装置、１１・・
・沈澱槽、１２・・壷用水タンク、１３・・・焼却炉、
１４・Φ・送風機、１５・・・スクリュープレス、１６
・・・滅菌槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理せんとする高濃度有機汚水成分を酸化して得られた
   初生腐植物質の懸濁液に、処理目的の高濃度有機汚水を
   所定量注加・混合して空気または酸素で所定時間曝気し
   、曝気した前記混合液より、先に注加した液量と同量の
   液量を抜き出した物を、液体と固体とに分離し、分離さ
   れた浄化液は放流し、固体は適切な方法によって真生腐
   植物質までその腐植度を高めて農業利用に供するように
   したことを特徴とする高濃度有機成分の堆肥化方法。