JP2000005739A

JP2000005739A - 厨芥処理装置および厨芥処理装置の運転方法

Info

Publication number: JP2000005739A
Application number: JP18986998A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Shimizu; 康利清水; Yoshinori Takezaki; 義則竹崎
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2000-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】家庭や事業所などで発生する厨芥を処理する
厨芥処理装置において、環境負荷の増大を招くことのな
い、環境共生型の厨芥処理装置とその運転方法を提供す
る。【解決手段】粉砕機にて粉砕した厨芥を、水とともに
配管移送した後、固液分離部で厨芥固形物を回収後、好
気性微生物で排水処理することで、効率的に排水中に溶
出した厨芥の汚濁成分を除去でき、かつ、固液分離後の
厨芥固形物を好気性生物処理により減容化、可溶化し、
厨芥処理装置で必要な処理残滓、汚泥の発生量を削減し
て、維持管理を容易にできるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家庭や、事業所など
で発生する厨芥を処理する厨芥処理装置とその運転方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】各家庭で発生する厨芥を台所に設置した
粉砕機で粉砕した後、配管移送し、厨芥処理する方法と
して、特開平０３−８９９５４号公報、特開平０４−３
０５２８４号公報や、特開平０６−５５１５８号公報に
開示される処理方法が知られている。

【０００３】また、粉砕機を用いない方法に特開平０５
−２０８１８６号公報に開示される方法がある。これら
の発明はすべて、厨芥を衛生的に処理することを主眼と
している。

【０００４】また、特開平０３−８９９５４号公報や特
開平０４−３０５２８４号公報に開示される厨芥処理装
置は、厨芥を粉砕機で粉砕し、後処理部へ移送した後、
固液分離により厨芥固形物を回収後、処理する。固液分
離で粉砕厨芥を回収した時に発生する排水はそのまま環
境中に放流される。

【０００５】また、特開平０６−５５１５８号公報に開
示される処理方法は、集合住宅の各家庭の台所に設置し
た厨芥粉砕機で厨芥を粉砕し、水で配管移送させ、１ヶ
所でまとめて厨芥処理するものである。厨芥処理は、厨
芥を含む排水から固液分離で厨芥を回収し、固相発酵で
堆肥化してリサイクルをめざすもので、厨芥固形物の処
理のみが行われる。

【０００６】また、特開平０５−２０８１８６号公報に
開示される処理方法は、厨芥をピストンで圧搾して脱
水、体積減容化して廃棄時の取り扱い性を改善するとと
もに、圧搾された排水をオゾンで酸化して、水中に抽出
された臭気成分、汚濁成分を酸化処理するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、厨芥を粉砕して配管移送し、その後体積減容化を図
る厨芥処理方法は、厨芥をその発生源で直接廃棄できる
ことから、台所等の作業場所の衛生性の向上が図れ、か
つ、後処理による体積減容で、最終的に廃棄される物量
を削減して環境負荷を軽減することができるため、環境
調和型の厨芥処理方法となり得る。

【０００８】しかしながら、厨芥は粉砕すると、厨芥中
の有機性成分が溶けだし、水質の汚濁の指標であるＢＯ
Ｄ（生物化学的酸素要求量）値が上昇してしまう。例え
ば特開平０３−８９９５４号、特開平０４−３０５２８
４号、特開平０６−５５１５８号公報に開示される従来
の処理装置では、粉砕厨芥を回収して厨芥固形物の処理
だけがなされ、排水中に溶けだした汚濁成分は未処理で
放流されるため、環境への負荷を増大させるという問題
があった。

【０００９】一方、特開平０５−２０８１８６号公報に
あっては、固液分離後の排水の処理がなされているもの
の、オゾン酸化であるため、圧搾の過程で水側へ移行す
るデンプンや細胞内貯蔵物質であるグリコーゲン等の微
粒子成分や分子量の大きな高分子成分は酸化分解でき
ず、さらに、低分子量の汚濁成分であっても排水中の汚
濁成分が多い厨芥回収排水の処理を行うには、高濃度の
オゾンが必要となってしまう。さらに、オゾンはその毒
性から取り扱いが難しい上、使用済みのオゾンを含む気
体を無害化して排気する排気処理装置が必要になるな
ど、装置が複雑になるといった問題があった。

【００１０】本発明は、家庭や事業所などで発生する厨
芥を処理する厨芥処理装置において、環境負荷の増大を
招くことのない、環境共生型の厨芥処理装置とその運転
方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明に係わる厨芥処理装置では、粉砕機にて粉砕した
厨芥は、水とともに配管移送した後、固液分離部で厨芥
固形物を回収後、好気性微生物で排水処理することで、
効率的に排水中に溶出した厨芥の汚濁成分を除去でき、
かつ、固液分離後の厨芥固形物を好気性生物処理により
減容化、可溶化し、厨芥処理装置で必要な処理残滓、汚
泥の発生量を削減して、維持管理が容易で、処理残滓、
汚泥の再処分に要するエネルギ−負荷、環境負荷を軽減
する。

【００１２】また、本願の第２から第５発明に係わる厨
芥排水処理装置では、処理水を下水道、浄化槽等に放流
するため、後段の排水処理性能あるいは移送管等の施設
に悪影響を及ぼす、硫化水素等の腐食性ガスの発生を抑
制し、残存汚濁成分を十分に低減させるため、好気性生
物処理法である、接触ばっ気、ばっ気を併用する生物膜
濾過、担体流動床を組み合わせて適用するものとした。

【００１３】特に、放流水の水質を安定させるため、好
気性生物処理と沈殿分離等の固液分離部を組み合わせる
ものとした。本願の第６発明である。

【００１４】本願の第７発明では、排水処理性能を維持
しつつ、排水処理部の運転動力費を削減する方法とし
て、排水処理部の最適処理速度を排水処理部の水力学的
滞留時間で表現するものとし、排水処理部への日流入量
の２４時間平均流量に対し３時間以上とした。また、厨
芥処理装置で処理された厨芥は、最終的には、車両など
で定期的に抜き取り、最終処分工程で、生物処理、濃
縮、焼却等を経て埋め立て処分される。

【００１５】本願の第８から第１２発明に係わる厨芥排
水処理装置では、固液分離部で回収された粉砕厨芥を減
容化することで、最終処分に関わる輸送、処理の経費、
エネルギ−を削減して、環境負荷を上昇させない厨芥処
理装置を提供する。

【００１６】なお、粉砕厨芥の減容化は、好気性生物に
より行うものとし、Ｖｏｒｔｉｃｅｌｌａ，Ｃａｒｃｈ
ｅｓｉｕｍ，Ｅｐｉｓｔｙｔｉｓ，Ｏｘｙｔｒｉｃｈａ
等の原生動物、Ｐｈｉｌｏｄｉｎａ，Ａｅｌｏｓｏｍ
ａ，Ｄｅｒｏ，Ｍａｃｒｏｂｉｏｔｕｓ等の後生動物を
含む生物相を形成せしめ、粉砕厨芥の微生物処理過程で
発生する汚泥を捕食させて、汚泥発生量を削減する。原
生動物を含む生物相の形成は、ばっ気強度を３ｍ³／ｍ³
／時以上、特に５ｍ³／ｍ³／時以上とすることで、ま
た、酸素、オゾンを付加して液中の溶存酸素濃度を高め
ることで達成できることを見いだした。

【００１７】また、原生動物を含む生物相の維持には、
スポンジ、不織布、流動床濾材等の担体添加や、厨芥処
理部に膜濾過、スクリ−ン濾過、濾床濾過等の濾過機構
を併設して、厨芥処理部からの固形成分（粉砕厨芥、原
生動物、微生物など）の流失を抑制することも有効であ
る。

【００１８】なお、本願発明の厨芥処理装置は、トイレ
排水や、風呂、洗面所等の排水を合わせて処理すること
も、環境負荷を低減する為に有効である。

【００１９】

【作用】厨芥等の有機性廃棄物が発生する住宅、食堂、
食品工場などにおいて、その発生場所近傍（台所、調理
場、食材、有機物処理ライン等）に設置された厨芥の粉
砕機にて厨芥を粉砕し、水で配管移送することで、厨芥
の住宅、食品工場内への滞留を防止でき、厨芥の腐敗に
伴う、住環境、作業環境の悪化を防止できる。

【００２０】また、湿潤した廃棄物である厨芥と他の乾
燥した廃棄物が混合することなく、厨芥の発生場所で効
率的に分別できることから、他の廃棄物への厨芥付着に
よる取り扱い性の劣化、それに伴う分別再資源化効率の
低下を未然に防ぐことができ、これからのリサイクル社
会に貢献できる。また、本願発明の装置では、厨芥だけ
が選択的に回収できることから、厨芥中の有用成分のリ
サイクルを図ることも可能となる。

【００２１】なお、粉砕機には、厨芥だけでなく、その
発生場所で合わせて生じる排水（台所排水、調理排水、
食材、有機物処理ライン排水等）を併せて流すことで、
これらの高汚濁成分を含む排水も本願発明の厨芥処理装
置で処理することも有効である。

【００２２】配管等よりなる移送部を介して、送られた
粉砕厨芥と移送水は、沈殿分離、遠心分離、浮上分離、
スクリ−ン、ストレ−ナなどで、厨芥固形物と排水に分
離して各々の処理に適した条件で、処理を行うことで、
装置の小型化、低消費エネルギー化を図る。排水は好気
性の生物処理で水中の汚濁成分の除去を行なって、下水
道、浄化槽、環境中へ処理水を放流しても放流先の環境
負荷を上昇させないようにする。厨芥固形物も生物分解
する。厨芥固形物を処理する厨芥処理部の排水は、排水
処理部に送り、固液分離後排水と合わせて処理すること
で再度生物処理を行って、放流に伴う環境負荷の上昇を
回避する。

【００２３】

【実施例】以下に発明の実施例を添付図表に基づいて説
明する。表１に粉砕厨芥排水のＢＯＤ，ＳＳ濃度（固形
物濃度）を示す。厨芥を粉砕して下水道などに流すと、
排水の負荷が極めて大きくなることが、台所排水と比較
しても明らかである。

【００２４】

【表１】

【００２５】図１、２は本願発明の厨芥処理装置と他方
式の処理工程図である。本願発明の特徴は、粉砕厨芥と
排水とを固液分離部で分離した後、各々の処理に適した
条件で処理出来るようにすることで、処理に要するエネ
ルギ−を削減した上で、放流される処理水の水質を良好
に保てる装置を提供出来ることにある。固液分離部で
は、厨芥処理部への移行量は、全流入排水量Ｑの１／５
以下、望ましくは１／１０以下とする。厨芥処理部で
は、厨芥中有機物を効率的に分解するため、ばっ気を３
ｍ³／ｍ³／時以上のばっ気強度でばっ気する。厨芥処理
部前段での厨芥濃縮工程は、厨芥処理部の消費エネルギ
−を大幅に削減できる。厨芥処理部の排水は、固液分離
後排水と合わせて排水処理部で処理を行って放流するこ
とで、系外への汚濁成分の流出を防ぐ。

【００２６】なお、厨芥処理部排水は上流側の固液分離
部へ返送することも可能ではあるが、厨芥処理部で発生
した微生物相が固液分離部へ返送され、固液分離に沈殿
分離を適用した場合、スカム発生等を引き起こし、固液
分離効率の低下を招くことを見いだした。固液分離効率
の低下は、排水処理部の負荷を上昇させ、環境中への汚
濁流失の危険性が生じる。

【００２７】そこで、本願発明の装置では、厨芥処理部
排水は排水処理部へ送り、排水処理部で固液分離後排水
と合わせて処理するものとした。その場合、排水処理部
の汚濁除去能を十分に確保するため、好気性生物処理に
よる溶解性汚濁物質の除去工程と固液分離による分散し
た固形の汚濁物質除去工程を組み合わせるた。なお、生
物膜濾過、担体流動床のごとく、溶解性汚濁物質除去と
固形汚濁物質除去能を合わせて有する工程は単独適用が
可能である。

【００２８】図３は、本願発明に係わる厨芥処理装置図
である。粉砕機１には移送水を供給できる移送水供給口
を有し、台所調理厨芥を粉砕して水を用いて通常の自然
流下配管２で後処理部まで流す。粉砕厨芥は、圧送ポン
プを介して圧送配管で移送してもよい。移送水供給は、
移送部である配管に定期的に行い、配管洗浄することも
有効である。その場合は、水道水、井戸水等の上水だけ
でなく、中水、排水処理水なども利用可能である。移送
された厨芥排水は、沈殿分離槽４で粉砕厨芥と排水にぶ
んりされ、排水は接触ばっ気槽５，沈殿分離槽６を経て
放流される。粉砕厨芥は、厨芥ポンプで好気性生物処理
槽７で好気的に生物分解される。好気性生物処理槽排水
は排水処理槽で処理して放流される。装置で使用される
ポンプ６はエアーリフトポンプでも良い。

【００２９】以上の厨芥排水処理装置等を用いた厨芥処
理について以下に説明する。厨芥処理部排水の混合も合
わせて、装置全体への流入排水の５０％が排水処理部へ
流入するものとし、表１に示す排水の負荷を１／２とし
て排水処理部のＢＯＤ除去性能を調べた。結果を表２に
示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】滞留時間３時間以上で開発目標の処理水Ｂ
ＯＤを３００ｍｇ／Ｌと出来ることを見いだした。接触
ばっ気槽単独では、１２時間以上、望ましくは、１８時
間以上、接触ばっ気と沈殿分離の組合せでは１２時間以
上、生物膜濾過では望ましくは４時間以上、担体流動床
では６時間以上が適当である。また、排水処理部滞留時
間の長期化は処理水水質を向上させるが、処理槽容量が
大きくなることから、製造、施工費、運転費を増大さ
せ、省エネルギー型処理にはならない。従い、過度に滞
留時間を長くするのは、得策ではない。上限を９６時間
程度が妥当である。次に、厨芥処理部は、その滞留時間
を変化させて粉砕厨芥固形物の分解試験を行った。評価
は、厨芥処理部内の固形物濃度が１１０℃乾燥濃度基準
で２０ｋｇ／ｍ³までの到達日数（***期間）とし、６
ヶ月以上、望ましくは１年以上を開発目標とした。

【００３２】この結果、滞留時間３日、望ましくは５日
で目標を達成出来ることを見いだした滞留時間の長期化
は、排水処理と同じく、厨芥の分解は促進するが、処理
槽容量が大きくなることから、製造、施工費、運転費を
増大させ、省エネルギー型処理にはならない。従い、過
度に滞留時間を長くするのは、得策ではない。上限を１
８０日とした。結果を表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】また、原生動物、後生動物が発生すると厨
芥処理部での汚泥蓄積が止まることを見いだした。原生
動物、後生動物を安定的に槽内に維持するには、ばっ気
量を１，３，５ｍ³／ｍ³／時と変化させた実験から、３
ｍ³／ｍ³／時、望ましくは、５ｍ³／ｍ³／時とするのが
有効であった。さらに、３ｍ³／ｍ³／時において、空気
から酸素付加空気に変えることで、原生動物の安定増加
を見いだした。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したごとく、本願発明に係わ
る厨芥処理装置では、厨芥発生場所から厨芥を選択的、
衛生的に除去し、後処理部で減容化して貯留すること
で、半年から１年に１回の汚泥処分で厨芥処理ができる
装置を提供するものである。また、本願発明の装置は、
放流水も浄化して放流することから、環境負荷の増大を
招くこともない、環境共生型の装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】厨芥処理工程図（本願発明）

【図２】厨芥処理工程図（比較対照）

【図３】厨芥排水処理装置図

【符号の説明】

１…粉砕機２…移送部３…後処理部４…固液分離部５…排水好気性生物処理部６…排水固液分離部７…厨芥処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厨芥を粉砕する粉砕部と、水を供給する
水供給部と、粉砕厨芥、水混合液を移送する移送部と、
移送された粉砕厨芥混合液から粉砕厨芥を回収する固液
分離部と、固液分離後の排水を浄化処理する排水処理部
と、固液分離後の固形物を処理する厨芥処理部とを有す
る厨芥処理装置において、厨芥処理部で処理された処理
水を排水処理部へ供給、処理することを特徴とする厨芥
処理装置。
【請求項２】前記排水処理部は接触ばっ気の好気性生
物処理とすることを特徴とする請求項１に記載の厨芥処
理装置。
【請求項３】前記排水処理部は、生物膜濾過とするこ
とを特徴とする請求項１に記載の厨芥処理装置。
【請求項４】前記排水処理部は、担体流動床とするこ
とを特徴とする請求項１に記載の厨芥処理装置。
【請求項５】前記排水処理部は接触ばっ気、生物膜濾
過、担体流動床を並列あるいは、および直列に併用する
ことを特徴とする請求項１に記載の厨芥処理装置。
【請求項６】前記排水処理部は接触ばっ気、生物膜濾
過、担体流動床を単独、並列あるいは、および直列に併
用すると共に、固液分離部を組み合わせることを特徴と
する請求項１から５に記載の厨芥処理装置。
【請求項７】単独あるいは、複数操作よりなる前記排
水処理部において、その合計容量の水力学的滞留時間を
排水処理部への日流入量の２４時間平均流量に対し３時
間以上とすることを特徴とする請求項１から６に記載の
厨芥処理装置の運転方法。
【請求項８】前記厨芥処理部は好気性生物処理とする
ことを特徴とする請求項１から７に記載の厨芥処理装置
とその運転方法。
【請求項９】前記厨芥処理部において、水力学的滞留
時間を３日以上１８０日以下とすることを特徴とする請
求項１から８に記載の厨芥処理装置の運転方法。
【請求項１０】前記排水処理部あるいは前記厨芥処理
部、あるいは、前記排水処理部と前記厨芥処理部の双方
に原生動物、後生動物を生息せしめることを特徴とする
請求項１から９に記載の厨芥処理装置の運転方法。
【請求項１１】前記厨芥処理部のばっ気風量を単位液
量、単位時間当たり３ｍ³／ｍ³／時以上とすることを特
徴とする請求項１から１０に記載の厨芥処理装置の運転
方法。
【請求項１２】前記厨芥処理部へ酸素あるいは酸素付
加空気、あるいはオゾン、あるいはオゾン付加空気、あ
るいはこれらの混合気をばっ気することを特徴とする請
求項１から１１に記載の厨芥処理装置の運転方法。