WO2020021752A1 - 生ごみ処理装置 - Google Patents

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WO2020021752A1
WO2020021752A1 PCT/JP2019/007824 JP2019007824W WO2020021752A1 WO 2020021752 A1 WO2020021752 A1 WO 2020021752A1 JP 2019007824 W JP2019007824 W JP 2019007824W WO 2020021752 A1 WO2020021752 A1 WO 2020021752A1
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WO
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unit
decomposition
oil
wastewater
garbage
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PCT/JP2019/007824
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English (en)
French (fr)
Inventor
清次 松岡
松岡　亮介
Original Assignee
Ｓｉｎｋｐｉａ・Ｊａｐａｎ株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a garbage disposal device.
  • garbage which accounts for most of household garbage generated in ordinary households and restaurants, has a composition of 85% moisture, 13% organic matter, and 2% inorganic matter, and contains a large amount of water. It is difficult to treat, and incineration costs a lot.
  • Other methods of processing garbage include a drying method in which the garbage is forcibly dried using a dryer to reduce the volume, and microorganisms are put into the fermentation tank together with the garbage to maintain the proper temperature and humidity.
  • a liquid extinction method is known in which air (oxygen) is supplied while fermenting garbage and decomposing into harmless water and carbon dioxide.
  • the garbage disposal device of the liquid extinction method includes a garbage fermenter for receiving garbage and fermenting / degrading with microorganisms, a stirrer for stirring garbage in the garbage fermenter, and a garbage fermenter.
  • a drainage tank provided at the bottom and configured to temporarily receive and store a liquid (liquefied matter / drainage after the processing of the garbage) generated and dropped from the garbage (for example, Patent Reference 1).
  • wastewater is treated so as to satisfy the wastewater standard value at a place where garbage is treated by the liquid annihilation method so that it can be discharged to rivers and the like.
  • a garbage disposal apparatus includes a primary decomposition / liquefaction unit that mixes garbage and water and liquefies primary garbage while first decomposing the garbage, and a primary decomposition generated in the primary decomposition / liquefaction unit.
  • a secondary decomposition part having a microbial decomposition part for aerating the wastewater with an oxygen-containing gas and secondary decomposition of the organic matter in the wastewater by aerobic microorganisms
  • a treatment liquid return circulation unit for returning at least a part of the decomposition treatment liquid, which is wastewater after the treatment, to the primary decomposition / liquefaction unit.
  • the garbage processing apparatus is the garbage processing apparatus according to the above (1), further including a pH adjusting unit for adjusting a pH of the wastewater to be processed in the secondary decomposition unit. You may.
  • the secondary decomposition section circulates the wastewater with the microbial decomposition section.
  • a solid-liquid separation unit for separating the wastewater into a solid content and a liquid content.
  • the garbage processing apparatus is the garbage processing apparatus according to any one of the above (1) to (3), wherein the wastewater after being processed in the primary decomposition / liquefaction unit, and / or Equipped with a sensor for detecting the concentration of organic matter in the waste water of the secondary decomposition unit, based on the measurement results of the sensor, the primary decomposition and liquefaction unit, the secondary decomposition unit and the driving of the processing liquid return circulation unit.
  • a control device for controlling may be provided.
  • the garbage disposal apparatus is the garbage disposal apparatus according to (3), wherein the solid-liquid separation unit includes a filtration unit that filters the wastewater to generate a decomposition treatment liquid. It may be configured.
  • the garbage processing apparatus is the garbage processing apparatus according to any one of (1) to (5), for removing an oil component contained in the wastewater before being sent to the secondary decomposition section.
  • An oil removal unit wherein the oil removal unit is configured to temporarily store the wastewater and leave it standing still, and an oil and fat component floating on the liquid surface side of the wastewater stored in the oil floating separation tank. May be provided from the oil flotation / separation tank, and a drainage / feeding part for draining the drainage from a drainage outlet provided on the bottom side of the oil flotation / separation tank.
  • the garbage disposal device is the garbage disposal device according to (6), further including a fine bubble discharging unit that releases fine bubbles in the wastewater stored in the oil flotation tank. Is also good.
  • the activity of aerobic microorganisms while suppressing the activity of garbage-derived lactic acid bacteria by aerating the wastewater in the secondary decomposition unit, the wastewater after the primary decomposition and liquefaction of the food waste, Secondary decomposition treatment can be suitably performed so as to satisfy the wastewater standard value.
  • wastewater can be used and treated in the system of the device.
  • wastewater can be treated so as to satisfy a wastewater standard value at a place where garbage is treated in a liquid annihilation method, and the wastewater is treated in a system of an apparatus.
  • the amount of water used when processing garbage by the liquid extinction method can be greatly reduced, and the amount of wastewater can be reduced.
  • the garbage processing apparatus A of the present embodiment includes a primary decomposition / liquefaction unit 1 that mixes garbage with water and liquefies while primary decomposing garbage, and a primary decomposition / liquefaction unit 1.
  • the wastewater (raw water) W1 after the generated primary decomposition treatment is received, and a secondary decomposition unit 2 for secondary decomposition of organic matter such as garbage components in the wastewater W1 and a wastewater (processed by the secondary decomposition unit 2) (Processing solution, purified water) W2 is returned to the primary decomposition / liquefaction unit 1 and a processing solution return circulating unit 3.
  • the primary decomposition / liquefaction unit 1 of the present embodiment has, for example, a configuration similar to that of the garbage disposal apparatus described in Patent Document 1, and receives garbage and fermentation / decomposition with microorganisms.
  • the tank 1a, a stirrer (stirring and mixing means) 1b for stirring the garbage in the garbage fermentation tank 1a, and a liquid and garbage which are provided below the garbage fermentation tank 1a and which are generated and fallen from the garbage are liquefied.
  • a drainage receiving tank 1c that receives and temporarily stores wastewater W1 such as a liquid.
  • the wastewater W1 collected in the primary decomposition / liquefaction unit 1 is sent to the grease trap tank 4 by a suitable means such as a pipe or a pump, and the wastewater W1 Oil is removed. Then, the drainage W1 is sent from the grease trap tank 4 to the raw water tank 5, and is sent from the raw water tank 5 to the secondary decomposition section 2 through the piping together with the driving of the raw water pump 6.
  • the primary decomposition / liquefaction unit 1 is, for example, the raw garbage and the water are charged and agitated and mixed, and the input raw garbage is liquefied by primary decomposition / segmentation, and the wastewater W1 is appropriately discharged into the raw water tank 5. It is not necessary to limit to the above configuration as long as it can be discharged to the secondary decomposition section 2 or the like.
  • the secondary decomposition section 2 of the present embodiment includes a secondary decomposition tank in which the inside of the tank is divided into a microbial decomposition section 8 and a solid-liquid separation section 9 by a partition 7.
  • the microbial decomposition unit 8 receives the wastewater (the wastewater stored in the secondary decomposition unit 2 is hereinafter referred to as raw water) W1 sent from the raw water tank 5 and stores the wastewater.
  • a gas diffuser (aeration means) 11 for releasing oxygen (gas containing oxygen) O1 in the raw water W1 and aerating the raw water W1 to make the dissolved oxygen concentration appropriate to activate the aerobic microorganisms in the raw water W1 is provided. ing.
  • the gas containing oxygen supplied to the raw water W1 of the secondary decomposition section 2 does not have to be air, and may be pure oxygen or the like.
  • An aerobic microorganism supply means (not shown) for adding aerobic microorganisms (aerobic bacteria) to the raw water W1 at the stage of being sent from the raw water tank 5 and the stage of storing the raw water W1 in the microbial decomposition section 8. Is provided.
  • the partition 7 that divides the secondary decomposition section 2 into a microbial decomposition section 8 and a solid-liquid separation section 9 so that the raw water W1 in the microbial decomposition section 8 is supplied to the solid-liquid separation section 9 above the secondary decomposition section 2.
  • a return opening 7b for allowing the raw water W1 to flow from the solid-liquid separation section 9 to the microbial decomposition section 8 so as to return the raw water W1 to the lower portion of the bottom of the tank.
  • the upper end is disposed below the water surface of the raw water W1 stored in the secondary decomposition section 2 in a predetermined amount, and the lower end is disposed above the tank bottom of the secondary decomposition section 2. Accordingly, a feed opening 7a and a return opening 7b are provided on the upper side and the lower side of the partition 7, respectively.
  • the raw water W1 passes from the microbial decomposition section 8 to the feed opening 7a. Is sent to the solid-liquid separation section 9, and the raw water W1 is sent from the solid-liquid separation section 9 to the microbial decomposition section 8 through the return opening 7b.
  • the raw water W1 in the secondary decomposition unit 2 is aerated by the air diffuser 11 while circulating and circulating between the microbial decomposition unit 8 and the solid-liquid separation unit 9, and the organic matter in the raw water W1 is aerobic microorganisms. Is disassembled.
  • the means for circulating the raw water W1 between the microbial decomposition section 8 and the solid-liquid separation section 9 may not be the feed opening 7a and the return opening 7b of the partition 7.
  • the raw water W1 may be supplied and discharged from the microbial decomposition unit 8 to the solid-liquid separation unit 9 and from the solid-liquid separation unit 9 to the microbial decomposition unit 8 using a pipe and a pump.
  • the secondary decomposition section 2 does not need to integrally form the microorganism decomposition section 8 and the solid-liquid separation section 9.
  • a filter unit (filter) 15 disposed in the raw water W1 in the solid-liquid separation unit 9 and a suction force / negative pressure are applied to the inside of the filter unit 15 in the solid-liquid separation unit 9.
  • a suction pump 16 for filtering the raw water W1 in the solid-liquid separation section 9 with the filter of the filter unit 15 and a filtering means 17 including piping and the like are provided.
  • the decomposition treatment liquid (purified water) W2 after being filtered by the filter unit 15 is sent from the secondary decomposition unit 2 to the storage tank 18 through the suction pump 16 and the pipe of the filtration means 17, and the decomposition treatment liquid W2 is temporarily stored. It is configured to be.
  • the solid-liquid separation part 9 should just be able to separate the raw water W1 into a solid content and a liquid content, and does not necessarily need to be limited to employing a filtering means.
  • other means different from the filtration means may be employed in the solid-liquid separation section 9 such as adding a coagulant to coagulate and precipitate solids to separate them.
  • the solid-liquid separator 9 discharges air (a gas containing oxygen) O2 into the raw water W1 toward the filter surface of the filter unit 15 and removes deposits and clogs on the filter surface.
  • An air supply means is provided as one component of the filtration means 17.
  • the air O2 is supplied to the raw water W1 of the solid-liquid separation unit 9 by the air supply means, so that the solid content in the raw water W1 is stirred and mixed so as not to settle.
  • the aerobic microorganisms in the raw water W1 in the next decomposition section 2) can be activated, and the effect of purifying the raw water W1 is further enhanced.
  • the solid-liquid separator 9 is supplied with a cleaning liquid such as tap water, a filtered decomposition solution W2 after filtration, and a liquid containing a cleaning agent into the filter unit 15, and passes the filter through the filter in the opposite direction to that at the time of filtration to remove the surface of the filter.
  • the backwashing means 20 for removing the deposits and the filter clogging and recovering the filter performance is provided as one component of the filtering means 17.
  • the secondary decomposition section 2 may be provided with a sludge discharging means (not shown) such as a pump or a pipe for discharging sludge or the like.
  • a sludge discharging means such as a pump or a pipe for discharging sludge or the like.
  • the garbage disposal apparatus A of the present embodiment includes a pump 13 for returning the decomposition treatment liquid W2, which is purified water after being filtered by the filter unit 15, to the primary decomposition / liquefaction unit 1, and a treatment including pipes and the like.
  • a liquid return circulation section (drainage return circulation means) 3 is provided.
  • the decomposition processing liquid W2 sent to and stored in the storage tank 18 is supplied to the primary decomposition / liquefaction section 1 by the processing liquid return circulation section 3, and the garbage is processed. It is configured to use the decomposition treatment liquid W2 as water to be supplied together.
  • the secondary decomposition section 2 is provided with a pH adjusting means (not shown) for adjusting the pH of the raw water W1.
  • the pH adjusting means adds caustic soda or the like to the secondary decomposition section 2 in accordance with the measurement result of the pH measuring means such as a pH meter for measuring the pH of the raw water W1 stored in the secondary decomposition section 2 to convert the raw water W1. Adjust to the desired pH.
  • a pH adjusting agent such as caustic soda is dissolved in the decomposition solution W2 to generate a pH adjusting solution, and the raw water W1 is adjusted to a desired pH by adding an appropriate amount of the pH adjusting solution according to the measurement result by the pH measuring means. It may be adjusted.
  • the decomposition solution W2 can be effectively used for adjusting the pH of the raw water W1.
  • the secondary decomposition unit 2 measures the chromaticity of the raw water W1 sent from the primary decomposition / liquefaction unit 1 and compares it with a previously prepared calibration curve to determine the organic matter concentration (treatment load, suspended solids concentration) of the raw water W1. Is provided with a chromaticity sensor (optical sensor) 21 for confirming.
  • the secondary decomposition section 2 is provided with an infrared pulse transmitted light type MLSS sensor (optical sensor) 22 for measuring the organic matter concentration (treatment load, suspended matter concentration) of the raw water W1 to which the aerobic microorganisms are added.
  • the organic matter concentration of the raw water W1 from the start to the end of the treatment can be measured over time.
  • the measurement results of the chromaticity sensor 21 of the secondary decomposition unit 2 and the optical sensor of the MLSS sensor 22 are received, and the pumps 6, 13, 16 and the blowers 10, 19 are driven based on the measurement results.
  • a control device 23 for controlling is provided.
  • the control unit 23 controls the supply amount of the raw water W1 to the secondary decomposition unit 2 based on the measurement results of the chromaticity sensor 21 and the MLSS sensor 22, thereby obtaining a predetermined purification performance by microorganisms.
  • the means for measuring the concentration of organic substances in the raw water W1 and the decomposition liquid W2 is not limited to the chromaticity sensor and the MLSS sensor. That is, it is only necessary to be able to measure the concentration of organic substances and the like in the raw water W1 and the decomposition liquid W2, and to confirm the processing load and the processing status.
  • other means such as a turbidity meter and a lightness meter may be used. Good.
  • the garbage, the aerobic microorganisms of the secondary decomposition section 2, and the filter unit 15 are disposed in the primary decomposition / liquefaction section 1.
  • the decomposition treatment liquid W2 which is purified water after the treatment, is supplied as water, and is stirred and mixed, so that the garbage is primarily decomposed and liquefied.
  • the wastewater W1 received in the wastewater receiving tank 1c of the primary decomposition / liquefaction unit 1 is sent to the microbial decomposition unit 8 of the secondary decomposition unit 2 through the grease trap tank 4 and the raw water tank 5.
  • the raw water W1 is aerated in the microbial decomposition section 8, and organic substances such as garbage components in the raw water W1 are decomposed by aerobic microorganisms.
  • an appropriate amount of a pH adjusting liquid (or a pH adjusting agent) is supplied into the raw water W1 by the pH adjusting means.
  • the raw water W1 circulates between the microbial decomposition section 8 of the secondary decomposition section 2 and the solid-liquid separation section 9 through the feed opening 7a and the return opening 7b of the partition 7, and the filter of the solid-liquid separation section 9 is sequentially formed.
  • the decomposition treatment liquid W2 that has been filtered and purified into water by the unit 15 is sent to the storage tank 18.
  • the decomposition liquid W2 sent to the storage tank 18 is sent to the primary decomposition / liquefaction unit 1 in the processing liquid return / circulation unit 3 and decomposed as water supplied together with the garbage.
  • the processing liquid W2 is used.
  • a pH adjuster such as caustic soda may be added to the decomposition treatment liquid W2 sent to the storage tank 18 and used to generate the pH adjustment liquid.
  • the wastewater W1 after the primary decomposition and liquefaction of the garbage is subjected to the secondary decomposition treatment in the apparatus system, so that the garbage can be treated in a liquid-extinguishing method.
  • the wastewater can be treated so as to satisfy the wastewater standard value, and the treated wastewater (decomposed liquid) can be discharged to a river or the like.
  • the decomposition treatment liquid (purified water) W2 after the secondary decomposition treatment is returned to the primary decomposition / liquefaction unit 1, and the wastewater W1 can be used in the system of the apparatus for treatment.
  • the amount of water used when processing garbage by the liquid extinction method can be significantly reduced, and the amount of wastewater can be reduced.
  • the control device 23 supplies the raw water W1 to the secondary decomposition unit 2, the supply amount of the decomposition liquid W2 to the primary decomposition / liquefaction unit 1, and the like.
  • the primary decomposition processing of the garbage in the primary decomposition / liquefaction section 1 and the decomposition purification processing by the aerobic microorganisms and filters in the secondary decomposition section 2 can be suitably performed. Further, compared to the case of using a conventionally known method of measuring BOD and COD, the management of the processing steps can be simplified, and the management of the processing steps can be automated.
  • garbage-derived lactic acid bacteria are present in the wastewater W1 after the primary decomposition and liquefaction of the garbage.
  • This lactic acid bacterium is facultatively anaerobic (preferably in the absence of oxygen, but can be active in the presence of oxygen), and its lower limit pH for growth is 3.3 to 4.0.
  • the aerobic microorganisms (aerobic bacteria) used in the secondary decomposition section 2 are obligately aerobic (they cannot be activated without oxygen), and the growth of Bacillus aerobic microorganisms frequently used in garbage disposal. Has a lower limit pH of 4.0 to 5.0.
  • the activity of aerobic microorganisms is superior under oxygen, and lactic acid bacteria are superior when oxygen is low.
  • an air diffuser (aeration means) 11 is provided in the microbial decomposition section 8 of the secondary decomposition section 2 to increase the dissolved oxygen (DO value) of the raw water W1, and the lactic acid bacteria By suppressing the activity of the aerobic microorganisms, the decomposition of organic matter in the raw water W1 can be promoted.
  • the wastewater (decomposition liquid W2) that has been aerated in the microbial decomposition section 8 of the secondary decomposition section 2 to decompose organic substances is again decomposed in the garbage processing.
  • the wastewater W1 the decomposition processing liquid W2 after the processing in the secondary decomposition unit 2.
  • the present invention is not limited to the first embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the first embodiment.
  • the aerobic microorganisms are added to the raw water W1 of the secondary decomposition unit 2 by the aerobic microorganism supply means, but are present in the wastewater W1 after the treatment in the primary decomposition / liquefaction unit 1. If it is possible to enhance the activity of the aerobic microorganisms derived from the garbage by aeration and perform the purification treatment of the raw water W1, the aerobic microorganisms need not be separately added.
  • the wastewater before being stored in the secondary decomposition section 2 is also referred to as raw water W1.
  • the garbage processing apparatus A of the present embodiment separates and removes a fat component (hereinafter, referred to as oil) in the raw water W1 in the configuration of the garbage processing apparatus A of the first embodiment shown in FIG. Oil removal section (pre-treatment section) for this. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Since the oil in the raw water W1 is separated and removed by the oil removing unit, the grease trap tank 4 of the first embodiment becomes unnecessary.
  • oil a fat component
  • the oil removing unit 25 of the garbage disposal apparatus A of the present embodiment includes an oil flotation / separation tank 26 in which raw water W1 is sent from a raw water tank 5 by a raw water pump 6 and temporarily stored.
  • a drainage feed unit 28 including a drawing pump 27 and a pipe for feeding the raw water W1 from which the oil has been separated and removed from the oil flotation / separation tank to the microbial decomposition unit 8 of the secondary decomposition unit 2;
  • the tank 26 is provided with a valve 29 for removing the oil M from the tank 26 and an oil extraction unit 30 composed of a pipe or the like.
  • the oil flotation tank 26 is a tank having the same height as the secondary decomposition unit 2 (the microbial decomposition unit 8), and the raw water sent from the raw water tank is supplied from the upper part of the oil flotation tank.
  • the drainage feed unit 28 is provided so as to pull out the raw water W1 from the bottom portion 26 a side of the oil flotation tank 26 and feed it to the microbial decomposition unit 8.
  • the oil removal unit 30 is provided at a predetermined position on the upper portion 26b side of the oil flotation tank 26, that is, the oil M floating and accumulated on the liquid surface side of the predetermined amount of the raw water W1 temporarily stored in the oil flotation tank 26. Is pulled out from the oil flotation tank 26 to be removed.
  • the oil flotation / separation tank 26 has an inclined surface 31 whose bottom 26a is gradually inclined downward toward the drain outlet 28a of the drain feed unit 28.
  • the inclined surface 31 of the bottom 26a has a gradient (inclination angle ⁇ ) of, for example, 3 to 8 degrees.
  • the raw water W1 is sent from the raw water tank 5 and is left standing at a stage where a predetermined amount of raw water W1 is stored in the oil flotation tank 26. I do.
  • the oil M having a low specific gravity in the raw water W1 floats on the liquid surface of the raw water W1 and accumulates as an oil layer on the liquid surface.
  • sludge having a large specific gravity of the raw water W1 settles on the bottom 26a of the oil flotation tank 26, and accumulates on the drain outlet 28a side of the drain feed unit 28 by the inclined surface 31 of the bottom 26a.
  • the oil M in the raw water W1 can be separated and removed by extracting the oil M floating on the liquid surface of the raw water W1 by the oil extracting unit 30.
  • the first operation is performed by pulling out the sludge from which the oil M has been separated and removed, together with the water content of the raw water W1, from the drainage outlet 28a by the drainage feeder 28 and to the microbial decomposer 8 of the secondary decomposer 2.
  • the processing shown in the embodiment can be performed.
  • the bottom 26a of the oil flotation tank 26 is formed with the inclined surface 31, it is pulled out from the drain outlet 28a by the drain feed unit 28, and the sludge accumulated in the bottom 26a of the oil flotation tank 26 sequentially. Minutes move to the drain outlet 28a side and are extracted.
  • the garbage processing apparatus A of the present embodiment by incorporating the oil removal unit (pre-processing unit) 25 into the garbage processing apparatus A of the first embodiment, the garbage processing apparatus A of the first embodiment can be used.
  • the oil M can be removed from the raw water W1 in advance by the oil removing unit 25 before being treated by the microbial decomposition unit 8 while achieving the effect.
  • the oil removing unit 25 of the present embodiment temporarily stores the raw water W1 in the oil floating separation tank 26, floats and separates the oil M by allowing the raw water W1 to stand still, and removes the raw water W1 by the oil extracting unit 30. By extracting the oil M floating on the liquid surface, the oil M in the raw water W1 can be separated and removed.
  • the height of the oil flotation tank 26 can be kept small, for example, by making the height of the oil flotation tank 26 the same as that of the secondary decomposition section 2 (microbial decomposition section 8).
  • the garbage disposal apparatus A may be constituted by integrally providing the oil removing section 25 with the secondary decomposition section 2. In this case, when the entire garbage processing apparatus A is housed in a box or the like and integrally formed, the size of the garbage processing apparatus A can be further reduced, the installation space can be reduced, and the appearance can be improved. Will be possible.
  • the oil removing unit 25 of the present embodiment is provided with the inclined surface 31 at the bottom 26a of the oil floating separation tank 26, so that the oil is removed from the drain outlet 28a by the drain feed unit 28, and the oil is automatically and sequentially raised. Sludge accumulated in the bottom 26a of the separation tank 26 can be moved to the drain outlet 28a side and extracted.
  • the inclination (inclination angle ⁇ ) of the inclined surface 31 is 3 degrees to 8 degrees, it is possible to suitably move sludge and the like to the drain outlet 28a side.
  • the raw water W1 is temporarily stored in the oil flotation tank 26, and the raw water W1 is allowed to stand still, so that the sludge accumulated in the bottom portion 26a can be reliably pulled out by the drainage feeding section 28.
  • the present invention is not limited to the above-described second embodiment, and includes a modified example of the first embodiment without departing from the spirit thereof. It can be changed as appropriate.
  • the garbage processing apparatus A of the present embodiment is different from the garbage processing apparatus A of the first embodiment shown in FIG. (Hereinafter, referred to as oil) is incorporated with an oil removing section (pretreatment section) for separating and removing the oil, and only the configuration of the oil removing section is different. Therefore, the same reference numerals are given to the same components as those of the garbage processing apparatus A of the first and second embodiments, and detailed description thereof will be omitted.
  • the raw water W1 is sent from the raw water tank 5 by the raw water pump 6 to the oil removing unit 35 of the garbage disposal device A of the present embodiment, as shown in FIG. 3, similarly to the oil removing unit 25 of the second embodiment.
  • an oil flotation tank 26 for temporarily storing, and a drawing pump 27 and piping for feeding the raw water W1 from which oil has been separated and removed from the oil flotation tank to the microbial decomposition section 8 of the secondary decomposition section 2
  • a drainage feeding unit 28 and a valve 29 for removing the oil M from the oil flotation tank 26 and an oil extracting unit 30 such as a pipe.
  • the oil removing unit 35 of the garbage disposal apparatus A of the present embodiment includes the fine bubble discharging unit 36 that releases the fine bubbles R into the raw water W1 stored in the oil floating separation tank 26.
  • the microbubble releasing unit 36 includes a microbubble generator 37 that generates microbubbles R such as nanobubbles and microbubbles, and the microbubble discharging unit 36 generates microbubbles from the bottom 26a of the oil floating separation tank 26 with respect to the raw water W1. It is configured to release and mix the bubbles R.
  • a microbubble generator 37 that generates microbubbles R such as nanobubbles and microbubbles
  • the microbubble discharging unit 36 generates microbubbles from the bottom 26a of the oil floating separation tank 26 with respect to the raw water W1. It is configured to release and mix the bubbles R.
  • the oil removing unit 35 of the garbage processing apparatus A of the present embodiment takes in the gas K in the gaseous phase on the upper side 26b in the oil flotation tank 26, and removes the odor of the air K using a deodorizing filter or the like.
  • a deodorizing section 38 for removing is provided.
  • the raw water W1 is sent from the raw water tank 5 and settled at a stage where a predetermined amount of raw water W1 is stored in the oil floating separation tank 26,
  • the microbubbles R are released into the raw water W1 by the bubble releasing unit 36.
  • the air K is taken into the deodorizing section 38 from the gas phase in the oil flotation tank 26 to remove odor and exhaust.
  • the surface of the released microbubbles R has a negative charge (zeta potential). Therefore, the fine bubbles R diffuse and float in the raw water W1 without coalescing.
  • the oil M in the raw water W1 is normally positively charged, and is electrically coupled to a negatively charged object, so that the negatively charged fine bubbles R are adsorbed to the positively charged oil M.
  • the oil M is electrically neutralized and becomes in a state of being easily separated. That is, the oil M can efficiently float on the liquid surface of the raw water W1 stored in the oil floating separation tank 26.
  • the fine bubbles R stay for a long time in water and the amount of dissolved oxygen in the water increases. Thereby, the microorganisms in the microbial decomposition section 8 in the next step can be activated, and the effect of purifying the wastewater is also exerted.
  • the garbage processing apparatus A of the present embodiment by incorporating the oil removing unit (pre-processing unit) 35 into the garbage processing apparatus A of the first embodiment, the garbage processing apparatus of the first embodiment and the second embodiment can be manufactured.
  • the function and effect of the refuse treatment device A can be achieved, and the oil M can be removed from the raw water W1 by the oil removing unit 35 before the treatment in the microbial decomposition unit 8.
  • the fine bubbles R are adsorbed on the oil M in the raw water W1 by discharging the fine bubbles R into the raw water W1 by the fine bubble discharging unit 36. Then, the buoyancy of the microbubbles R is added to allow the oil M to float and separate efficiently. Further, since the oil M is electrically neutralized by the adsorption of the fine bubbles R, the oil M can be more easily separated. This makes it possible to separate and remove the oil M more efficiently than in the second embodiment in which the oil M is floated and separated by utilizing the low specific gravity of the oil M.
  • the oil removing section 35 of the garbage disposal apparatus A of the present embodiment unless the fine bubbles R are released into the raw water W1 from the fine bubble releasing section 37, the same as the oil removing section 25 of the second embodiment. Can be used. For this reason, for example, according to the amount (concentration) of the oil M in the raw water W1, the raw water W1 stored in the oil flotation tank 26 as in the oil removing unit 25 of the second embodiment is allowed to stand and the oil M is removed. By selectively performing, for example, alternately (intermittently) the step of floating and separating and the step of releasing fine bubbles R in the raw water W1 to float and separate the oil M, the oil is more efficiently and effectively. M can be separated and removed.
  • a partition 40 is provided inside the flotation / separation tank 26, and is partitioned into a sedimentation separation part 41 and a fine bubble part 42 communicating on the bottom 26 a side by the partition 40.
  • the oil M is caused to float on the liquid surface while sedimentation of the sludge and the like as in the first embodiment.
  • the fine bubble section 42 the fine bubbles R are formed in the raw water W1 by the fine bubble discharge section 36 (fine bubble generator 37).
  • the oil M is released to the surface of the liquid in the same manner as in the second embodiment, the oil M floated in the oil extracting unit 30 is extracted, and the treated raw water W1 is extracted together with the sludge in the drainage feeding unit 28 to perform secondary processing.
  • the raw water W1 extracted from the drainage feed unit 28 is once adjusted before being fed to the secondary decomposition unit 2. It is preferable that the raw water W1 is stored in a tank (adjustment unit), settled, and then sent to the microbial decomposition unit 8 of the secondary decomposition unit 2.
  • the third embodiment of the garbage processing apparatus has been described above.
  • the present invention is not limited to the third embodiment, and includes the modifications including the first embodiment and the second embodiment. Can be appropriately changed without departing from the range.

Abstract

本開示の一態様の生ごみ処理装置Ａは、生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部１と、一次分解・液化部１で発生した一次分解処理後の排水Ｗ１を受け、酸素を含む気体Ｏ１で排水Ｗ１を曝気するとともに排水Ｗ１中の有機物を好気性微生物によって二次分解処理する微生物分解部８を有する二次分解部２と、二次分解部で処理した後の排水である分解処理液Ｗ２の少なくとも一部を一次分解・液化部１に返送する処理液返送循環部３とを備える。これにより、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理することができ、また、排水を装置の系内で処理して液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量の削減、ひいては排水量の削減が可能になる。

Description

生ごみ処理装置
　本発明は、生ごみ処理装置に関する。
　一般家庭又は飲食店などで発生する生活ごみの殆どを占める生ごみは、例えば、その組成が８５％の水分、１３％の有機物及び２％の無機物であり、多くの水分を含むことから、焼却処理することが難しく、焼却処理する場合には多くの費用がかかる。
　また、生ごみを埋立て処理する場合には、時間の経過とともに生ごみが腐敗し、悪臭の発生など、深刻な環境汚染、衛生問題を引き起こすケースがある。
　生ごみの他の処理方法としては、乾燥機を用いて生ごみを強制乾燥させて減容化する乾燥処理方式や、発酵槽の中に生ごみとともに微生物を投入し、適正温度、湿度に保ちつつ空気(酸素)などを供給して生ごみを発酵させ、無害な水と炭酸ガスに分解する液状消滅方式が知られている。
　また、液状消滅方式の生ごみ処理装置には、生ごみを受容して微生物で発酵／分解する生ごみ発酵槽と、生ごみ発酵槽内の生ごみを攪拌する攪拌機と、生ごみ発酵槽の底部に具備され、生ごみから発生して落下した液体（生ごみの処理後の液化物／排水）を受けて一時的に貯留する排水受け槽とを備えて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６－０６８０７５号公報
　一方、上記従来の液状消滅方式の生ごみ処理装置、生ごみ処理方法においては、一般に、生ごみの微生物分解を効率的に行うために水を投入する必要があり、この水分の投入によって処理後の排水が多くなる。また、処理後の排水は、完全にその臭気や色、有機物濃度等を排水基準値（例えば、日本国の水質汚濁防止法の排水基準値等）内に収めることが難しく、そのまま河川等に放水することができない。
　しかしながら、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理し、河川等に放水できるようにすることが強く望まれていた。
　また、液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を減らし、排水量を削減することも強く望まれていた。
（１）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部と、前記一次分解・液化部で発生した一次分解処理後の排水を受け、酸素を含む気体で前記排水を曝気するとともに前記排水中の有機物を好気性微生物によって二次分解処理する微生物分解部を有する二次分解部と、前記二次分解部で処理した後の排水である分解処理液の少なくとも一部を前記一次分解・液化部に返送する処理液返送循環部とを備えることを特徴とする。
（２）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部で処理する前記排水のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段が具備されていてもよい。
（３）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）または（２）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部は、前記微生物分解部との間で前記排水を循環させるように設けられるとともに、前記排水を固形分と液体分に分離する固液分離部を備えてもよい。
（４）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）から（３）のいずれかの生ごみ処理装置において、前記一次分解・液化部で処理した後の排水、及び／又は前記二次分解部の排水の有機物濃度を検知するためのセンサーを備えるともに、前記センサーの計測結果に基づいて、前記一次分解・液化部と前記二次分解部と前記処理液返送循環部の駆動を制御する制御装置を備えてもよい。
（５）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（３）の生ごみ処理装置において、前記固液分離部は、前記排水をろ過して分解処理液を生成するろ過手段を備えて構成されていてもよい。
（６）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）から（５）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部に送る前の前記排水に含まれる油脂成分を除去するための油除去部を備え、前記油除去部は、前記排水を一時的に貯留して静置する油浮上分離槽と、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水の液面側に浮上した油脂成分を前記油浮上分離槽から排出させる油抜取部と、前記油浮上分離槽の底部側に設けられた排水引抜口から前記排水を抜き取る排水給送部とを備えてもよい。
（７）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（６）の生ごみ処理装置において、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水中に微細気泡を放出する微細気泡放出部を備えてもよい。
　本開示の一態様においては、二次分解部で排水を曝気することによって生ごみ由来の乳酸菌の活性を抑えつつ好気性微生物の活性を高め、生ごみを一次分解・液化した後の排水を、排水基準値を満たすように好適に二次分解処理することができる。
　また、二次分解処理した後の分解処理液（浄水）を、一次分解・液化部に返送することで、排水を装置の系内で利用し処理することができる。
　これにより、本開示の一態様によれば、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理することができ、また、排水を装置の系内で処理して液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を大幅に削減でき、排水量を削減することが可能になる。
第１実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第２実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第３実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第３実施形態に係る生ごみ処理装置の変更例を示す図である。
　以下、図１を参照し、本開示の第１実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。
　本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、図１に示すように、生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部１と、一次分解・液化部１で発生した一次分解処理後の排水（原水）Ｗ１を受け、この排水Ｗ１中の生ごみ成分などの有機物を二次分解する二次分解部２と、二次分解部２で処理した後の排水（分解処理液、浄水）Ｗ２の少なくとも一部を一次分解・液化部１に返送する処理液返送循環部３とを備えて構成されている。
　本実施形態の一次分解・液化部１は、例えば、前記特許文献１の生ごみ処理装置などと同様の構成を備えたものであり、生ごみを受容して微生物で発酵／分解する生ごみ発酵槽１ａと、生ごみ発酵槽１ａ内の生ごみを攪拌する攪拌機（撹拌混合手段）１ｂと、生ごみ発酵槽１ａの下方に設けられ、生ごみから発生して落下した液体、生ごみが液化した液体などの排水Ｗ１を受けて一時的に貯留する排水受け槽１ｃとを備えている。
　また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、一次分解・液化部１に集まった排水Ｗ１が配管、ポンプなどの適宜手段によってグリストラップ槽４に送られ、このグリストラップ槽４で排水Ｗ１中の油分が除去される。そして、排水Ｗ１はグリストラップ槽４から原水槽５に送られ、原水槽５から原水ポンプ６の駆動とともに配管を通じて二次分解部２に送られる。
　なお、一次分解・液化部１は、例えば、生ごみと水分が投入されるとともに撹拌混合し、投入した生ごみを一次分解／細分化するなどして液化させ、その排水Ｗ１を適宜原水槽５や二次分解部２等に排出可能であれば、上記の構成に限定する必要はない。
　次に、本実施形態の二次分解部２は、槽内を仕切り７によって微生物分解部８と固液分離部９に二分した二次分解槽を備えている。
　微生物分解部８は、原水槽５から送られた排水（二次分解部２に貯留した排水を、以下、原水という）Ｗ１を受けてこれを貯留するとともに、ブロア１０などによって送られた空気（酸素を含む気体）Ｏ１を原水Ｗ１中で放出して原水Ｗ１を曝気し、適度な溶存酸素濃度にして原水Ｗ１中の好気性微生物を活性化させるための散気装置（曝気手段）１１を備えている。なお、二次分解部２の原水Ｗ１中に給気する酸素を含む気体は、空気でなくてもよく、純酸素などであってもよい。
　また、原水Ｗ１に対し、原水槽５から送られる段階や微生物分解部８に貯留した段階で、原水Ｗ１に好気性微生物（好気性細菌）を添加するための好気性微生物供給手段（不図示）が設けられている。
　二次分解部２を微生物分解部８と固液分離部９に二分する仕切り７は、二次分解部２の上部側に微生物分解部８内の原水Ｗ１を固液分離部９に供給するように流通させるための送り開口部７ａを備え、槽底部の下部側に固液分離部９から微生物分解部８に原水Ｗ１を戻すように流通させるための戻し開口部７ｂを備えて形成されている。本実施形態の仕切り７は、二次分解部２に所定量で貯留した原水Ｗ１の水面よりもその上端が下方に配され、下端が二次分解部２の槽底部よりも上方に配されることによって、仕切り７の上部側と下部側にそれぞれ、送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂが設けられている。
　このように送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂを備えた仕切り７によって微生物分解部８と固液分離部９とが区画されているため、微生物分解部８から送り開口部７ａと通じて原水Ｗ１が固液分離部９に送られ、固液分離部９から戻し開口部７ｂを通じて原水Ｗ１が微生物分解部８に送られる。これにより、二次分解部２内の原水Ｗ１は、微生物分解部８と固液分離部９の間を流通して循環しながら散気装置１１で曝気され、原水Ｗ１中の有機物が好気性微生物によって分解処理されてゆく。
　なお、微生物分解部８と固液分離部９の間で原水Ｗ１を循環させる手段は、仕切り７の送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂでなくてもよい。例えば、配管とポンプを用い、微生物分解部８から固液分離部９に、固液分離部９から微生物分解部８に原水Ｗ１を給排送するように構成してもよく、特にこの手段の構成を限定する必要はない。また、二次分解部２は、微生物分解部８と固液分離部９を一体に構成する必要もない。
　次に、本実施形態において、固液分離部９には、固液分離部９内の原水Ｗ１中に配されるフィルターユニット（フィルター）１５と、フィルターユニット１５の内部に吸引力／負圧を与え、固液分離部９内の原水Ｗ１をフィルターユニット１５のフィルターでろ過するための吸引ポンプ１６、配管などからなるろ過手段１７が設けられている。さらに、フィルターユニット１５でろ過した後の分解処理液（浄水）Ｗ２がろ過手段１７の吸引ポンプ１６、配管を通じて二次分解部２から貯留槽１８に送られ、分解処理液Ｗ２を一時的に貯留するように構成されている。
　なお、固液分離部９は、原水Ｗ１を固形分と液体分に分離可能であればよく、必ずしもろ過手段を採用することに限定しなくてもよい。すなわち、凝集剤を添加して固形分を凝集沈殿させて分離するなど、固液分離部９にはろ過手段と異なる他の手段を採用してもよい。
　固液分離部９には、空気（酸素を含む気体）Ｏ２を原水Ｗ１中、フィルターユニット１５のフィルター表面などに向けて放出し、フィルター表面の堆積物、目詰まり物を剥離させるブロア１９などの給気手段がろ過手段１７の一構成要素として具備されている。なお、給気手段によって空気Ｏ２が固液分離部９の原水Ｗ１中に給気されることで、原水Ｗ１中の固形分を沈殿しないように撹拌混合し、さらに、固液分離部９（二次分解部２）内の原水Ｗ１中の好気性微生物を活性化させることができ、原水Ｗ１を浄化する効果がさらに高まる。
　固液分離部９には、フィルターユニット１５の内部に水道水やろ過後の分解処理液Ｗ２、洗浄剤を含む液体などの洗浄液を供給し、フィルターにろ過時と逆方向から通過させてフィルターの表面に付いた堆積物やフィルターの目詰まり物を除去し、フィルター性能を回復させるための逆洗浄手段２０がろ過手段１７の一構成要素として具備されている。
　さらに、二次分解部２には、汚泥等を排出するためのポンプや配管などの排泥手段（不図示）が設けられていてもよい。なお、排泥手段を設ける場合には、二次分解部２の固液分離部９と微生物分解部８の双方の汚泥を排出可能に構成されていることが好ましい。
　次に、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、フィルターユニット１５でろ過した後の浄水である分解処理液Ｗ２を、一次分解・液化部１に返送するためのポンプ１３、配管などからなる処理液返送循環部（排水返送循環手段）３を備えている。
　これにより、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、例えば、貯留槽１８に送られて貯留した分解処理液Ｗ２を処理液返送循環部３で一次分解・液化部１に供給し、生ごみとともに供給する水分として分解処理液Ｗ２を利用するように構成されている。
　二次分解部２には、原水Ｗ１のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段（不図示）が設けられている。ｐＨ調整手段は、二次分解部２に貯留した原水Ｗ１のｐＨを計測するｐＨ計などのｐＨ計測手段の計測結果に応じ、苛性ソーダなどを二次分解部２内に添加することで原水Ｗ１を所望のｐＨに調整する。例えば、苛性ソーダなどのｐＨ調整剤を分解処理液Ｗ２に溶かしてｐＨ調整液を生成しておき、ｐＨ計測手段による計測結果に応じ、ｐＨ調整液を適量添加することで原水Ｗ１を所望のｐＨに調整するようにしてもよい。この場合には、分解処理液Ｗ２を原水Ｗ１のｐＨ調整に有効利用することができる。
　二次分解部２には、一次分解・液化部１から送られる原水Ｗ１の色度を計測し、予め作成した検量線と照らし合わすなどして原水Ｗ１の有機物濃度（処理負荷、浮遊物質濃度）を確認するための色度センサー（光学センサー）２１が設けられている。
　また、二次分解部２には、好気性微生物を添加した原水Ｗ１の有機物濃度（処理負荷、浮遊物質濃度）を計測するための赤外線パルス透過光方式のＭＬＳＳセンサー（光学センサー）２２が設けられ、処理開始から処理後までの原水Ｗ１の有機物濃度を経時的に計測可能とされている。
　本実施形態では、二次分解部２の色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の光学センサーの計測結果を受け、この計測結果に基づいて各ポンプ６、１３、１６、ブロア１０、１９などの駆動を制御する制御装置２３が設けられている。
　そして、制御装置２３が、色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の計測結果に基づいて、二次分解部２への原水Ｗ１の供給量等を制御することにより、微生物による所定の浄化性能を得ることができる。すなわち、従来周知のＢＯＤ、ＣＯＤを計測する手法などを用いる場合と比較し、処理工程の管理を簡便に行うことができる。また、処理工程の管理を自動化することができる。
　なお、原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２の有機物濃度等を計測する手段は、色度センサー、ＭＬＳＳセンサーに限定する必要はない。すなわち、原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２の有機物濃度等を計測し、処理負荷、処理状況を確認することが可能であればよく、例えば、濁度計、明度計等の他の手段を用いてもよい。
　上記構成からなる本実施形態の生ごみ処理装置Ａを用いて生ごみを処理する際には、一次分解・液化部１に、生ごみと、二次分解部２の好気性微生物、フィルターユニット１５で処理した後の浄水である分解処理液Ｗ２を水分として供給し、撹拌混合することで、生ごみを一次分解、液化させる。
　一次分解・液化部１の排水受け槽１ｃで受けた排水Ｗ１を、グリストラップ槽４、原水槽５を通じて二次分解部２の微生物分解部８に送る。この微生物分解部８で原水Ｗ１が曝気され、原水Ｗ１中の生ごみ成分などの有機物が好気性微生物によって分解される。このとき、原水Ｗ１のｐＨを調整する必要がある場合には、ｐＨ調整手段によって原水Ｗ１中にｐＨ調整液（あるいはｐＨ調整剤）が適量供給される。
　また、仕切り７の送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂを通じて、原水Ｗ１が二次分解部２の微生物分解部８と固液分離部９の間で循環し、順次、固液分離部９のフィルターユニット１５でろ過され、浄水となった分解処理液Ｗ２が貯留槽１８に送られる。
　そして、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、貯留槽１８に送られた分解処理液Ｗ２を、処理液返送循環部３で一次分解・液化部１に送り、生ごみとともに供給する水分として分解処理液Ｗ２を利用する。
　さらに、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、貯留槽１８に送られた分解処理液Ｗ２に苛性ソーダなどのｐＨ調整剤を添加し、ｐＨ調整液の生成に利用してもよい。
　したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、生ごみを一次分解・液化した後の排水Ｗ１を装置系内で二次分解処理することで、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理することができ、処理後の排水（分解処理液）を河川等に放水することが可能になる。
　また、この二次分解処理した後の分解処理液（浄水）Ｗ２を、一次分解・液化部１に返送するなどし、排水Ｗ１を装置の系内で利用して処理することができる。これにより、液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を大幅に削減でき、排水量を削減することが可能になる。
　また、色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の計測結果に基づいて、制御装置２３が二次分解部２への原水Ｗ１の供給量、一次分解・液化部１への分解処理液Ｗ２の供給量等を制御することにより、一次分解・液化部１での生ごみの一次分解処理、二次分解部２での好気性微生物やフィルターによる分解浄化処理を好適に行うことができる。さらに、従来周知のＢＯＤ、ＣＯＤを計測する手法などを用いる場合と比較し、処理工程の管理を簡便にすることができ、また、処理工程の管理を自動化することができる。
　ここで、生ごみを一次分解・液化処理した後の排水Ｗ１には、生ごみ由来の乳酸菌が存在する。この乳酸菌は、通性嫌気性（酸素がない状態を好むが、酸素がある状態でも活動ができる）であり、その増殖の下限ｐＨは３．３～４．０とされている。
　一方、二次分解部２で用いる好気性微生物（好気性細菌）は、偏性好気性（酸素がないと活動ができない）であり、生ごみ処理に多用されるバシラス族の好気性微生物の増殖の下限ｐＨは４．０～５．０とされている。
　そして、活性は、酸素下で好気性微生物が優位であり、酸素が少ないと乳酸菌が優位となる。また、乳酸菌は有機物の分解過程で乳酸を生成するため、乳酸菌の活性が上がると乳酸によって原水Ｗ１のｐＨが低下し、好気性微生物の活動が困難になって（活性が低下してしまい）、分解処理効率の著しい低下を招く。
　これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、二次分解部２の微生物分解部８に散気装置（曝気手段）１１を設け、原水Ｗ１の溶存酸素（ＤＯ値）を増やし、乳酸菌の活性を抑制し、好気性微生物の活性を高めることで、原水Ｗ１中の有機物の分解を促進させることができるようにしている。
　また、一次分解・液化部１では酸素が少ない状態で生ごみが分解処理されるため、乳酸菌の活性が高く、一次分解・液化部１で処理した後の排水（原水）Ｗ１はｐＨが低くなって、そのままでは再利用することができない。
　これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、二次分解部２の微生物分解部８で曝気され、有機物を分解処理した後の排水（分解処理液Ｗ２）を再度生ごみ処理の分解に利用するようにしている。すなわち、原水Ｗ１を曝気することで、生ごみ処理に起因した原水Ｗ１中の乳酸菌の活性を抑えつつ有機物を好気性微生物で分解処理して原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２のｐＨを上昇させることができる。これにより、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、排水Ｗ１（二次分解部２で処理した後の分解処理液Ｗ２）を再利用することが可能になる。なお、曝気する時間を長くするほど、原水Ｗ１のｐＨを上げることができ、原水Ｗ１のｐＨ調整を不要にすることもできる。
　以上、生ごみ処理装置の第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、二次分解部２の原水Ｗ１中に好気性微生物供給手段によって好気性微生物を添加するものとしたが、一次分解・液化部１で処理した後の排水Ｗ１中に存在する生ごみ由来の好気性微生物の活性を曝気によって高め、原水Ｗ１の浄化処理を行うことが可能であれば、必ずしも別途好気性微生物を添加しなくてもよい。
　次に、図２（及び図１）を参照し、本開示の第２実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。以下、二次分解部２に貯留する前の排水も原水Ｗ１という。
　ここで、例えば、残飯などの油脂成分を含む生ごみを処理する場合には、油脂成分が微生物分解部８で分解できずに固液分離部９に送られ、フィルターユニット１５を早期に劣化（性能低下）させるケースが起こりうる。このため、グリストラップ槽４では分離しきれず、二次分解部２で処理できないほどの大量の油脂成分を含む生ごみの原水（排水）Ｗ１を好適に処理する手法、手段が望まれている。
　これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、図１に示した第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの構成に、原水Ｗ１中の油脂成分（以下、油という）を分離除去するための油分除去部（前処理部）を組み込んで構成されている。
　よって、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対しては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、原水Ｗ１中の油を油分除去部で分離除去するため、第１実施形態のグリストラップ槽４は不要となる。
　本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部２５は、例えば、図２に示すように、原水槽５から原水ポンプ６によって原水Ｗ１が送られて一時的に貯留する油浮上分離槽２６と、油を分離除去した後の原水Ｗ１を油浮上分離槽から二次分解部２の微生物分解部８に給送するための引き抜きポンプ２７や配管などからなる排水給送部２８と、油浮上分離槽２６から油Ｍを除去するためのバルブ２９や配管などからなる油抜取部３０とを備えて構成されている。
　油浮上分離槽２６は、二次分解部２（微生物分解部８）と同等の高さを備えた槽であり、原水槽から送られた原水が油浮上分離槽の上部から供給される。
　排水給送部２８は、油浮上分離槽２６の底部２６ａ側から原水Ｗ１を引き抜いて微生物分解部８に給送するように設けられている。
　油抜取部３０は、油浮上分離槽２６の上部２６ｂ側の所定位置に、すなわち、油浮上分離槽２６に一時的に貯留した所定量の原水Ｗ１の液面側に浮上して溜まった油Ｍを、油浮上分離槽２６から引き抜いて除去するように設けられている。
　また、油浮上分離槽２６は、その底部２６ａが、排水給送部２８の排水引抜口２８ａに向かうに従い漸次下方に傾斜する傾斜面３１を備えて形成されている。この底部２６ａの傾斜面３１は、例えば３度～８度の勾配（傾斜角度θ）とされている。
　そして、上記構成からなる本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部２５においては、原水槽５から原水Ｗ１を送り、油浮上分離槽２６に所定量の原水Ｗ１を貯留した段階で静置する。このように静置すると、原水Ｗ１中の比重が小さい油Ｍが原水Ｗ１の液面に浮上し、液面に油層として溜まる。また、原水Ｗ１の比重が大きい汚泥分などが油浮上分離槽２６の底部２６ａに沈降し、底部２６ａの傾斜面３１によって排水給送部２８の排水引抜口２８ａ側に溜まってゆく。
　これにより、油抜取部３０によって原水Ｗ１の液面に浮上した油Ｍを抜き取ることで原水Ｗ１中の油Ｍを分離除去することができる。
　油Ｍが分離除去された汚泥分などを原水Ｗ１の水分とともに、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜き、二次分解部２の微生物分解部８に給送することで、第１実施形態に示した処理が行える。また、油浮上分離槽２６の底部２６ａが傾斜面３１を備えて形成されているため、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜くとともに、順次油浮上分離槽２６の底部２６ａに溜まった汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動して引き抜かれてゆく。
　したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａに油分除去部（前処理部）２５を組み込むことにより、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの作用効果を奏功するとともに、微生物分解部８で処理する前に油分除去部２５によって予め油Ｍを原水Ｗ１から除去することができる。これにより、残飯などの油成分を多く含む生ごみに対しても、好適に処理を行うことが可能になる。
　また、本実施形態の油分除去部２５は、原水Ｗ１を油浮上分離槽２６で一時的に貯留し、原水Ｗ１を静置することによって油Ｍを浮上分離し、油抜取部３０によって原水Ｗ１の液面に浮上した油Ｍを抜き取ることで原水Ｗ１中の油Ｍを分離除去することができる。このようなシステムであるが故に、油浮上分離槽２６の高さを二次分解部２（微生物分解部８）と同じにするなど、小さく抑えることができる。これにより、生ごみ処理装置Ａ全体を箱体（外郭）などに収容して一体に構成した際に、収まりをよくすることができ、より効果的に、生ごみ処理装置Ａの小型化、ひいては設置スペースの省スペース化、見栄えの向上を図ることが可能になる。
　なお、油分除去部２５を二次分解部２と一体に設けて、生ごみ処理装置Ａを構成しても勿論構わない。この場合には、生ごみ処理装置Ａ全体を箱体などに収容して一体に構成した際に、さらなる生ごみ処理装置Ａの小型化、設置スペースの省スペース化、見栄えの向上を図ることが可能になる。
　また、本実施形態の油分除去部２５は、油浮上分離槽２６の底部２６ａに傾斜面３１を備えることにより、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜くとともに、順次、自動的に油浮上分離槽２６の底部２６ａに溜まった汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動して引き抜くことが可能になる。そして、この傾斜面３１の勾配（傾斜角度θ）が３度～８度であることにより、好適に、汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動指させることが可能になる。これにより、原水Ｗ１を油浮上分離槽２６で一時的に貯留し、原水Ｗ１を静置することにより底部２６ａに溜まった汚泥分などを確実に排水給送部２８で引き抜くことが可能になる。
　以上、生ごみ処理装置の第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　次に、図３（及び図１、図２）を参照し、本開示の第３実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。
　ここで、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、第２実施形態と同様、本実施形態の図１に示した第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの構成に、原水Ｗ１中の油脂成分（以下、油と称する）を分離除去するための油分除去部（前処理部）を組み込んで構成したものであり、油分除去部の構成のみが異なる。よって、第１、第２実施形態の生ごみ処理装置Ａと同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、図３に示すように、第２実施形態の油分除去部２５と同様に、原水槽５から原水ポンプ６によって原水Ｗ１が送られて一時的に貯留する油浮上分離槽２６と、油を分離除去した後の原水Ｗ１を油浮上分離槽から二次分解部２の微生物分解部８に給送するための引き抜きポンプ２７や配管などからなる排水給送部２８と、油浮上分離槽２６から油Ｍを除去するためのバルブ２９や配管などからなる油抜取部３０とを備えて構成されている。
　一方、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出する微細気泡放出部３６を備えている。
　本実施形態において、微細気泡放出部３６は、例えば、ナノバブルやマイクロバブルなどの微細気泡Ｒを発生させる微細気泡発生装置３７を備え、油浮上分離槽２６の底部２６ａ側から原水Ｗ１に対して微細気泡Ｒを放出して混合するように構成されている。
　また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、油浮上分離槽２６中の上部２６ｂ側の気相の空気Ｋを取り込んで、この空気Ｋの臭気を脱臭フィルターなどを用いて除去するための脱臭部３８を備えている。
　そして、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、原水槽５から原水Ｗ１を送り、油浮上分離槽２６に所定量の原水Ｗ１を貯留した段階で静置するとともに、微細気泡放出部３６によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出する。これとともに、油浮上分離槽２６の気相から空気Ｋを脱臭部３８に取り込んで臭気を除去して排気する。
　ここで、放出した微細気泡Ｒは、その表面がマイナスの電荷（ゼータ電位）を有している。このため、微細気泡Ｒ同士が合体することなく、原水Ｗ１中に拡散・浮遊する。これに対し、原水Ｗ１中の油Ｍは通常プラスに帯電しており、マイナスの電荷を帯びたモノに電気的に結合するため、マイナス電荷の微細気泡Ｒがプラス電荷の油Ｍに吸着する。これにより、油Ｍが電気的に中和され、分離しやすい状態になる。すなわち、油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１の液面に油Ｍを効率的に浮上させることが可能になる。
　また、微細気泡Ｒの浮力は通常の気泡と比べて小さいため、水中に長く滞留し水中の溶存酸素量が増加する。これにより、次工程の微生物分解部８の微生物を活性化させることができ、排水の浄化機能にも効果を発揮する。
　したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａに油分除去部（前処理部）３５を組み込むことにより、第１実施形態及び第２実施形態の生ごみ処理装置Ａの作用効果を奏功するとともに、微生物分解部８で処理する前に油分除去部３５によって予め油Ｍを原水Ｗ１から除去することができる。これにより、残飯などの油成分を多く含む生ごみに対しても、好適に処理を行うことが可能になる。
　また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、微細気泡放出部３６によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出することにより、原水Ｗ１中の油Ｍに微細気泡Ｒを吸着させ、微細気泡Ｒの浮力を加えて油Ｍを効率的に浮上分離させることが可能になる。また、微細気泡Ｒが吸着することで油Ｍが電気的に中和されるため、油Ｍをより分離しやすい状態にすることができる。これにより、油Ｍの比重が小さいことを利用して油Ｍを浮上分離する第２実施形態よりも、効率的に油Ｍを分離除去することが可能になる。
　さらに、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、微細気泡放出部３７から微細気泡Ｒを原水Ｗ１中に放出しなければ、第２実施形態の油分除去部２５と同様に使用することができる。このため、例えば、原水Ｗ１中の油Ｍの量（濃度）などに応じ、第２実施形態の油分除去部２５のように油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１を静置して油Ｍを浮上分離させる工程と、原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出して油Ｍを浮上分離させる工程とを、交互（間欠的）に行うなど選択的に行うことによって、さらに効率的且つ効果的に油Ｍを分離除去することが可能になる。
　また、例えば、図４に示すように、浮上分離槽２６の内部に仕切り４０を設け、仕切り４０によって底部２６ａ側で連通する沈降分離部４１と微細気泡部４２に区画し、沈降分離部４１では第１実施形態と同様の汚泥等を沈降させつつ油Ｍを液面に浮上させるようにし、微細気泡部４２では微細気泡放出部３６（微細気泡発生装置３７）によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出し、第２実施形態と同様に油Ｍを液面に浮上させ、油抜取部３０で浮上した油Ｍを抜き取り、排水給送部２８で汚泥などとともに処理後の原水Ｗ１を引き抜いて二次分解部２に給送するように構成してもよい。
　このように構成した場合には、仕切り４０の下方の連通部を通じて沈降分離部４１で油Ｍを分離処理した後の原水Ｗ１が微細気泡部４２に入り、微細気泡部４２でさらに油Ｍの分離処理が施されるため、より効果的に油Ｍを除去することが可能になる。すなわち、非常に優れた油Ｍの除去性能を発揮させることが可能になる。
　なお、原水Ｗ１に微細気泡Ｒを放出して油Ｍの分離除去を行った場合には、排水給送部２８から引き抜いた原水Ｗ１を二次分解部２に給送する前に、一旦、調整槽（調整部）に貯留し、原水Ｗ１を落ち着かせてから二次分解部２の微生物分解部８に送ることが好ましい。
　以上、生ごみ処理装置の第３実施形態について説明したが、本発明は上記の第３実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態及び第２実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
１　一次分解・液化部
１ａ　生ごみ発酵槽
１ｂ　攪拌機
１ｃ　排水受け槽
２　二次分解部
３　処理液返送循環部
４　グリストラップ槽
５　原水槽
６　原水ポンプ
７　仕切り
７ａ　送り開口部
７ｂ　戻し開口部
８　微生物分解部
９　固液分離部
１０　ブロア
１１　散気装置（曝気手段）
１３　ポンプ
１５　フィルターユニット（フィルター）
１６　吸引ポンプ
１７　ろ過手段
１８　貯留槽
１９　ブロア
２０　逆洗浄手段
２１　色度センサー（センサー）
２２　ＭＬＳＳセンサー（センサー）
２３　制御装置
２５　油分除去部（前処理部）
２６　油浮上分離槽
２６ａ　底部
２６ｂ　上部
２８　排水給送部
２８ａ　排水引抜口
３０　油抜取部
３１　傾斜面
３５　油分除去部（前処理部）
３６　微細気泡放出部
３７　微細気泡発生装置
３８　脱臭部
４０　仕切り
４１　沈降分離部
４２　微細気泡部
Ａ　生ごみ処理装置
Ｋ　空気
Ｍ　油（油脂成分）
Ｏ１　空気（酸素を含む気体）
Ｏ２　空気（酸素を含む気体）
Ｒ　微細気泡
Ｗ１　排水（原水）
Ｗ２　排水（分解処理液、浄水）

Claims (7)

  1. 　生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部と、
    　前記一次分解・液化部で発生した一次分解処理後の排水を受け、酸素を含む気体で前記排水を曝気するとともに前記排水中の有機物を好気性微生物によって二次分解処理する微生物分解部を有する二次分解部と、
    　前記二次分解部で処理した後の排水である分解処理液の少なくとも一部を前記一次分解・液化部に返送する処理液返送循環部とを備える生ごみ処理装置。
  2. 　請求項１記載の生ごみ処理装置において、
    　前記二次分解部で処理する前記排水のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段が具備されている生ごみ処理装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の生ごみ処理装置において、
    　前記二次分解部は、前記微生物分解部との間で前記排水を循環させるように設けられるとともに、前記排水を固形分と液体分に分離する固液分離部を備える生ごみ処理装置。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生ごみ処理装置において、
    　前記一次分解・液化部で処理した後の排水、及び／又は前記二次分解部の排水の有機物濃度を検知するためのセンサーを備えるともに、
    　前記センサーの計測結果に基づいて、前記一次分解・液化部と前記二次分解部と前記処理液返送循環部の駆動を制御する制御装置を備える生ごみ処理装置。
  5. 　請求項３記載の生ごみ処理装置において、
    　前記固液分離部は、前記排水をろ過して分解処理液を生成するろ過手段を備えて構成されている生ごみ処理装置。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の生ごみ処理装置において、
    　前記二次分解部に送る前の前記排水に含まれる油脂成分を除去するための油除去部を備え、
    　前記油除去部は、前記排水を一時的に貯留して静置する油浮上分離槽と、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水の液面側に浮上した油脂成分を前記油浮上分離槽から排出させる油抜取部と、前記油浮上分離槽の底部側に設けられた排水引抜口から前記排水を抜き取る排水給送部とを備える生ごみ処理装置。
  7. 　請求項６記載の生ごみ処理装置において、
    　前記油浮上分離槽に貯留した前記排水中に微細気泡を放出する微細気泡放出部を備える生ごみ処理装置。
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