JP2003094042A

JP2003094042A - クリーニング排水処理システム

Info

Publication number: JP2003094042A
Application number: JP2001292135A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kawakami; 護川上; Hisashi Wada; 久和田; Tadashi Goshima; 唯士五島
Original assignee: KANKYO TECHNOS KK; VICTOR SHOJI KK; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: KANKYO TECHNOS KK; VICTOR SHOJI KK; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-02

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング排水処理システムにおいて、処
理能力が高く、設置面積がコンパクトになり、かつ低コ
スト化を図る。【解決手段】クリーニングの各工程から排出された排
水が注入される水槽として第１槽４０ａ、第２槽４０
ｂ、第３槽４０ｃを有し、これらの水槽に加圧した空気
を送り込むことで排水中の汚濁成分を水槽の上部に浮上
させて分離する分離槽４０を備えるクリーニング排水処
理システム２０である。該システム２０は、排水をほぼ
均一化する調整槽２１と、調整槽２１から分離槽４０を
つなぐ分路２３、２３ａ、２３ａの途中で排水に汚濁成
分を凝集する凝集剤を供給する薬品供給装置３０、３１
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーニング工程
で排出される排水を処理するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりクリーニング業において、大量
に排出される汚水の処理は重要な問題であった。例え
ば、従来のクリーニング工場では、活性汚泥法や微生物
処理法のいずれかにより排水を処理した後、下水道に流
すか、あるいは工場内で再利用していた。図４に従来の
クリーニング工場における処理システム１のフローを示
した。クリーニング工場からの排水は、調整槽２に一時
的に溜められた後、曝気槽３で排水中の汚濁成分を活性
汚泥または微生物により処理し、沈殿槽４で固液分離さ
れる。分離液は下水道に放流されるか、または、砂濾過
塔５で濾過後、活性炭塔６で化学的酸素要求量（ＣＯ
Ｄ）の低減、色度の除去がなされた後、さらにオゾン塔
７で臭気等が除かれ、再び工場内で利用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように活性汚泥や微生物を使った方法では、処理速度や
処理後の沈殿による固液分離速度が遅いという課題があ
った。例えば、最新の微生物処理システムでも、１日の
汚濁成分の処理量は、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）
に基づいて計算すると、１．５〜２．５ｋｇ程度であ
り、実用性が低い。なお、この値は、処理前後のＢＯＤ
値（ｇ／ｍ³）を比較し、その差を、１日の排水処理量
が２０ｍ³として、２０倍して得た数字である。また、
このように処理速度が遅いことから、１回になるべく大
量の処理を行わなければならず、調整槽２や曝気槽３と
いった槽として大きなタンクを用いなければならず、そ
の分設置面積も必要であった。例えば、調整槽２、曝気
槽３、沈殿槽４の各容量を合計した容量が１日あたりの
排水処理量のほぼ２倍程度が必要であり、排水処理量が
１日２０ｍ³である場合には約４０ｍ³程度必要であっ
た。

【０００４】また、曝気槽３内の活性汚泥や微生物は、
３ヶ月〜１年単位で定期的に交換をしなけれならず、そ
の管理交換のためにコストがかなりかかっていた。クリ
ーニング工場では、上下水道にかかるコストが非常に大
きく、従来においても上水を節約すべく図４のように再
利用していたが、曝気槽の微生物の交換等にコストがか
かることで、再利用してもそれほどコストの節約効果が
なかった。さらに、クリーニング工場は、ユーザーが集
中する都市部に多く建設されているが、このような都市
部においては地下水のくみ上げ規制、工業用水や上水、
及び下水道処理の価格の上昇など上下水に関連するコス
トが非常に高くかかってしまっていた。

【０００５】本発明の課題は、クリーニング排水処理シ
ステムにおいて、高い処理能力を有しながらも、なるべ
く設置面積がコンパクトであって、また低コスト化を図
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、例えば図２に示すよう
に、クリーニングの各工程から排出された排水が注入さ
れる水槽（第１槽４０ａ、第２槽４０ｂ、第３槽４０
ｃ）に、加圧した空気を送り込むことで泡を発生させ、
泡とともに排水中の汚濁成分を水槽の上部に浮上させて
分離する加圧浮上分離装置（分離槽４０）を備えること
を特徴とするクリーニング排水処理システム（２０）で
ある。

【０００７】請求項１に記載の発明によれば、クリーニ
ングの各工程から排出された排水の汚濁成分を、加圧浮
上分離装置を用いて分離する。すなわち、排水が注入さ
れた水槽に加圧された空気が送り込まれると一気に圧力
から解放され泡が発生する。泡は見掛けの密度が水より
も小さいことから、これら泡に排水中の汚濁成分が付着
すると泡とともに上方に浮上していく。これにより汚濁
成分が水槽の上部に集まっていき、浄化された処理水は
下部にたまる。したがって、従来の生物処理や活性汚泥
処理のような生物的あるいは化学的な反応に寄る方法と
は異なり、泡が水槽中を上昇する速度で迅速に汚濁成分
を除くことができるので、非常に大きな速度で浄化処理
が可能となる。

【０００８】また、速度が大きく処理のサイクルが速け
れば、加圧浮上分離装置の水槽や、あるいはその他の水
槽などを設置したとしても、大きくする必要はなく、設
置面積を抑えることができる。さらに、浄化速度が大き
く、設置面積を抑えることができれば当然コストを抑え
ることができる。加えて、加圧浮上分離装置は、水槽
に、ポンプと配管といった圧縮空気を送り込む構成を備
えていればいいので、微生物の交換などよりメンテナン
スが格段に楽であり、この点でもコストを削減できる。

【０００９】ここで、「クリーニングの各工程」とは、洗
剤での洗濯、すすぎ、脱水などの工程である。また、本
発明は、大規模なクリーニング工場であるほど効果的で
あるが、比較的規模の小さなクリーニング作業場であっ
ても適用可能であるのは勿論である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のクリーニング排水処理システムにおいて、加圧浮上分
離装置は、互いに連通し、かつ、各々加圧した空気が送
り込まれるように構成されている複数の水槽（第１槽４
０ａ、第２槽４０ｂ、第３槽４０ｃ）を備えることを特
徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、加圧した
空気が送り込まれるように構成された水槽を複数個設
け、これらは互いに連通していることから、１つの水槽
で処理された水を隣の水槽に送ってさらに浄化するとい
うように、数段階に渡って浄化処理を施すことができる
ので、より一層排水を高品質に浄化することができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のクリーニング排水処理システムにおいて、ク
リーニングの各工程によって排出された排水をほぼ均一
化する調整槽（２１）と、調整槽と加圧浮上分離装置と
をつなぐ排水用流路（流路２３、分路２３ａ）と、排水
用流路の途中で排水に対して、排水中の汚濁成分を凝集
する凝集剤を供給する薬品供給装置（３０、３１）とを
備えることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、調整槽で
クリーニングの各工程からの排水を均一化した状態で、
排水用流路の途中で薬品供給装置から凝集剤が投与され
て、加圧浮上分離装置に送られる。よって、汚濁成分は
凝集剤によってある程度凝集した状態になって、加圧浮
上分離装置に送られるので、泡に付着しやすくなり、一
層浄化能力が高くなる。ここで、薬品供給装置は１つに
限らず複数設けてもよいし、凝集剤も１種類でもよい
し、複数種類であってもよい。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか記載のクリーニング排水処理システムにおい
て、加圧浮上分離装置で汚濁成分が分離された後の処理
水を、再びクリーニング工程に戻すことを特徴とする。
請求項１〜３のクリーニング排水処理システムでは、上
記のように浄水を効率よく得ることができることから、
請求項４のように再びクリーニング工程に戻すことがで
き、これにより上水や工業用水の使用量を抑えることが
でき、より一層コストを削減できる。

【００１５】また、請求項１〜４のいずれか記載のクリ
ーニング排水処理システムで得られた処理水は、河川や
海、湖などの自然環境に放流可能なレベルまで浄化され
た水を得ることができる。よって、請求項５に記載の発
明のように、加圧浮上分離装置で汚濁成分が分離された
後の処理水を自然環境に廃棄することも可能となる。こ
れにより、下水道料金を削減することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１には本発明の
クリーニング排水処理システムの概略のフローを示し
た。本発明のクリーニング排水処理システムでは、クリ
ーニング工場からの排水を調整槽１１に溜め、次いで、
排水に凝集剤Ｄを投与した状態で分離槽１２に送る。分
離槽１２において汚濁物質を分離し、分離後の処理水を
そのまま下水道や河川に放流するか、濾過塔１３で濾過
後再び工場で利用するように構成されている。

【００１７】図２には、図１のクリーニング排水処理シ
ステムの具体例として、クリーニング排水処理システム
（以下、排水処理システムということもある）２０を示
した。排水処理システム２０は、主に調整槽２１、薬品
供給装置３０、３１、空気圧送機３５、分離槽４０、濾
過塔５０とから構成される。

【００１８】クリーニングの洗濯、すすぎ、脱水などの
各工程から排出された汚水は、例えば布などからなる簡
易フィルター２２によって比較的大きなゴミなどが除去
されて、調整槽２１に流れこむようになっている。調整
槽２１内には、図示しない攪拌機が設けられ、流れ込ん
だ汚水は均一になるよう攪拌される。工場からの排水の
汚濁成分は常に変動するが、調整槽２１で攪拌しながら
一時的に貯留することによって水質をほぼ均一にでき、
次工程以後ほぼ一定の処理で進めることができる。調整
槽２１は、処理される排水の汚濁成分の状態を毎回ほぼ
同様にするために、洗濯から最後の脱水までの一連の工
程で排出された汚水の総量を貯める容量を有することが
好ましく、例えば１０ｍ³程度である。調整槽２１内に
は給水ポンプ２４が設置され、この給水ポンプ２４によ
って調整槽２１内の排水が汲み上げられ、流路２３を介
して分離槽４０に向かって送出される。

【００１９】流路２３の途中には、薬品供給装置３０、
３１が設けられている。薬品供給装置３０、３１内部に
は、それぞれ所定の凝集剤がストックされている。これ
ら凝集剤は、クリーニング排水中の人体由来の有機物
や、のり、洗剤などの汚濁成分に作用して固化あるいは
凝集する機能を有するものであれば特に限定されない。
具体的には、例えば、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二
鉄、硫酸アルミニウムなどの無機塩を挙げることができ
る。なお、薬品供給装置３０、３１内の凝集剤はそれぞ
れ別であってもよいし、同じ種類であってもよい。薬品
供給装置３０、３１の一方あるいは両方から、所定量ず
つ凝集剤が供出され、流路２３から分岐している３本の
分路２３ａ、２３ａ、２３ａを流れる排水に所定濃度で
混入するようになっている。

【００２０】分離槽４０の近くには所定圧力で加圧した
（圧縮した）空気を送り出す空気圧送機３５が設けられ
ている。空気圧送機３５から送り出された加圧空気は、
主エアライン３６内を通って、３本の分岐ライン３６
ａ、３６ａ、３６ａそれぞれに流れ出す。前記分路２３
ａ、２３ａ、２３ａには、分岐ライン３６ａ、３６ａ、
３６ａがそれぞれ接続され、加圧された空気が流れこむ
ようになっている。なお、各分路２３ａと分岐ライン３
６ａとの接続部分については、分岐ライン３６ａから分
路２３ａに対して空気が流れ出すが、分路２３ａから分
岐ライン３６ａに排水が流れこまないような構造となっ
ている。

【００２１】分離槽４０は、排水中の汚濁成分と水を加
圧浮上方式で分離するもので、内部は予め汚濁成分のな
いきれいな水で満たされている。分離槽４０全体の容量
は、前記調整槽２１に対して約１／４程度で、調整槽２
１が前述の１０ｍ³ならば、２．５ｍ³である。分離槽４
０内部には、一部に開口４２ａ、４２ａが形成された仕
切り壁４２、４２が設けられ、これにより互いに連通す
る３つの水槽に分かれ、第１槽４０ａ、第２槽４０ｂ、
第３槽４０ｃが形成されている。第３槽４０ｃには、分
離槽４０で処理された処理水を外部に放出する放出路４
３が接続されている。

【００２２】第１槽４０ａ、第２槽４０ｂ、第３槽４０
ｃの底部には、３つの分路２３ａそれぞれに接続されて
いる吹出しノズル４１、４１、４１が上方に口を向けた
状態で取り付けられている。そして、各吹出しノズル４
１から加圧空気が混入した排水が第１槽４０ａ、第２槽
４０ｂ、第３槽４０ｃ内に吹きだす。加圧空気は、各槽
４０ａ〜４０ｃに放出されると、一気に圧力から解放さ
れ微細な泡が多量に発生する。一方、排水内の汚濁成分
の大部分は前記凝集剤によって小さな粒に凝集してお
り、これら汚濁成分の粒が一斉に発生した泡と付着す
る。泡の見掛けの密度は水よりも小さいことから、汚濁
成分は泡とともに各層４０ａ〜４０ｃ内を浮上してい
き、上部に集まり綿状のフロックＦとなる。

【００２３】分離槽４０の上方には、回転ローラ４６、
４６や一定方向に向いた複数の羽根４７、４７…などか
らなる掻き出し機４５が設置されている。分離槽４０の
上部に溜まったフロックＦは、掻き出し機４５によって
一方向に掻き出される。掻き出されたフロックＦは、ダ
クト４８を通って、調整槽２１上にセットされた濾過袋
４９内に落ちる。濾過袋４９は布製のフィルターで、フ
ロックＦ内の水分は濾過袋４９を通過して調整槽２１に
流れ落ちる。濾過袋４９には汚濁成分の固形分が残り、
ある程度溜まったところで濾過袋４９ごと廃棄物として
処分されるようになっている。

【００２４】分離槽４０において、汚濁成分は泡ととも
に上昇することから、下部には汚濁成分がかなり除去さ
れた清澄な処理水が残ることになる。分離槽４０は、第
１槽４０ａ、第２槽４０ｂ、第３槽４０ｃと３段に構成
したことにより、第１槽４０ａである程度汚濁成分が除
去された水が第２槽４０ｂにおいて浄化され、さらに第
３槽４０ｃにおいて浄化されてから放出路４３から外部
に放出されることになる。以上の構成を有する排水処理
システム２０における処理能力は、調整槽２１が１０ｍ
³である場合、８時間で約２０トンであり、１日可動す
ると約６０トンの処理能力を発揮する。

【００２５】放出路４３から流れ出した処理水は、再利
用または外部に放流される。再利用する場合、濾過塔５
０で濾過後、再びクリーニング工場で使用される。濾過
塔５０は、上部に砂利が詰められ、下方ほど粒の細かい
砂によって構成され、この濾過塔５０を処理水が流れる
ことで、さらに不純物が除去される。また、再利用時に
は、所定の割合で水道水や井戸水を補充した方がよい。
このように補充しながら再利用を繰り返すことにより水
質の悪化を防ぎ、システム２０の浄化処理能力を保つこ
とができる。

【００２６】また、外部に放流する場合、通常は下水道
に放流すればよいが、河川などに流すことも可能であ
る。図３には、排水処理システム２０の分離槽４０にお
ける処理後の処理水についての汚濁成分の割合の一例を
示したものである。排水処理システム２０で浄化処理す
ることによって、ＢＯＤの値は２１６．５g/m³から２．
４g/m³に下がっている。この「２．４」という値は魚など
の生物が生息できるレベルであり、十分にきれいな水に
なったことが分かる。前述のように１日の処理能力が約
６０トンである場合、（２１６．５−２．４）×６０／
１０００＝１２．８ｋｇの汚濁成分を除去できることに
なる。これは従来の処理能力（１．５〜２．５ｋｇ／
日、処理排水量２０トン）と比較して５倍以上の処理能
力である。しかも、排水処理量が６０トンで従来の３倍
であって、ＢＯＤに基づく汚濁成分の処理量で５倍以上
の量を除去しているということは、単位体積あたりの汚
濁成分の除去量が増え、処理後の水質も本発明の方が従
来より高いと言える。

【００２７】またＣＯＤについても１７９．８g/m³から
１５．１g/m³に大きく下がり、ＳＳ（浮遊物質量）につ
いても４８．６g/m³から１１．１g/m³に下がり、これら
の点でもかなり浄化されたことが分かる。このように本
システム２０で処理後の水は、かなり浄化されているこ
とから、法的に定められているレベルをクリアし、河川
などにそのまま流すことが可能となる。

【００２８】以上のクリーニング排水処理システム２０
によれば、加圧浮上分離方式の分離槽４０を設けたの
で、従来に比較して、排水の単位体積あたりの汚濁成分
の除去能力も高く、全体の処理速度も速く、非常に高い
処理能力を発揮する。これは、生物反応のような時間の
かかる反応とは違って、汚濁成分と薬剤を化学的に作用
させて凝集させる工程が時間的にも短く凝集効率が高い
ことと、凝集した汚濁成分をさらに加圧空気由来の泡に
より集めるという工程も短時間で行われるためである。
しかもこの分離槽４０を第１槽４０ａ、第２槽４０ｂ、
第３槽４０ｃの３段で構成したので、より一層効率が高
い。

【００２９】また、１日６０ｍ³という大きな処理速度
を有するにもかかわらず、調整槽２１と分離槽４０の容
量を加えた値は約１２．５ｍ³で済み、かなり設置面積
を小さくできる。

【００３０】さらに水を再利用できる一方、河川などに
直接放流することが可能になるので、上下水道代をかな
り節約することができる。よって、凝集剤などのコスト
が少しかかっても、微生物などの交換などに多額の費用
がかかる従来のシステムに比較して、かなりコストを削
減できる。また、微生物や活性汚泥の扱いに比較して、
凝集剤の補充作業や分離槽のメンテナンス等は非常に容
易であり、作業の点においても容易である。なお、本発
明では再利用の工程は必須ではなく、上水道がかなり安
い地域や、井戸水などを利用し上水道のコストがほとん
どかからない地域のクリーニング工場であれば、再利用
の工程がなくてもよい。その場合でも、下水の処理の点
でコストを削減できる。以上のように本発明の排水処理
システム２０であれば、クリーニング排水処理システム
において、非常に高い処理能力を発揮しつつ、設置面積
もコンパクトになり、低コスト化を図ることができる。

【００３１】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ない。図２で示した濾過塔５０の種類は砂利や砂を利用
したものに限らない。さらに、分離槽は水槽を３段設け
たが、１段あるいは２段でも効果を得ることができ、あ
るいは４段以上であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、クリー
ニングの各工程から排出された排水の汚濁成分を、加圧
浮上分離装置を用いて分離する。すなわち、排水が注入
された水槽に加圧された空気が送り込まれると一気に圧
力から解放され微細な泡が多量に発生する。泡は見掛け
の密度が水よりも小さいことから、これら微細な泡に排
水中の汚濁成分が付着すると泡とともに上方に浮上して
いく。これにより汚濁成分が水槽の上部に集まってい
き、浄化された処理水は下部にたまる。したがって、従
来の生物処理や活性汚泥処理のような生物的あるいは化
学的な反応に寄る方法とは異なり、泡が水槽中を上昇す
る速度で迅速に汚濁成分を除くことができるので、非常
に大きな速度で浄化処理が可能となる。また、速度が大
きく処理のサイクルが速ければ、加圧浮上分離装置の水
槽や、あるいはその他の水槽などを設置したとしても、
水槽を大きくする必要はなく、設置面積を抑えることが
できる。さらに、浄化速度が大きく、設置面積を抑える
ことができれば当然コストを抑えることができる。加え
て、加圧浮上分離装置は、単なる水槽に、ポンプと配管
といった圧縮空気を送り込む構成を備えていればいいの
で、微生物の交換などよりメンテナンスが格段に楽であ
り、この点でもコストを削減できる。

【００３３】請求項２に記載の発明によれば、加圧した
空気が送り込まれるように構成された水槽を複数個設
け、これらは互いに連通していることから、１つの水槽
で処理された水を隣の水槽に送ってさらに浄化するとい
うように、数段階に渡って浄化処理を施すことができる
ので、より一層排水を高品質に浄化することができる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、調整槽で
クリーニングの各工程からの排水を均一化した状態で、
排水用流路の途中で薬品供給装置から凝集剤が投与され
て、加圧浮上分離装置に送られる。よって、汚濁成分は
凝集剤によってある程度凝集した状態になって、加圧浮
上分離装置に送られるので、泡に付着しやすくなり、一
層浄化能力が高くなる。

【００３５】請求項４及び請求項５に記載の発明によれ
ば、より一層コストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニング排水処理システムの概略
を示すフローである。

【図２】本発明のクリーニング排水処理システムの具体
例を示す図である。

【図３】図２のクリーニング排水処理システムにより処
理された水の水質を示す図表である。

【図４】従来のクリーニング排水処理システムの概略を
示すフローである。

【符号の説明】

１０、２０クリーニング排水処理システム１１、２１調整槽１２、４０分離槽４０ａ第１槽４０ｂ第２槽４０ｃ第３槽１３、５０濾過塔２３流路（排水用流路）２３ａ分路（排水用流路）３０、３１薬品供給装置３５空気圧送機４５掻き出し機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川上護神奈川県横浜市鶴見区平安町二丁目29番地の１株式会社京三製作所内 (72)発明者和田久和歌山県和歌山市湊２丁目14−20 有限会社環境テクノス内 (72)発明者五島唯士熊本県熊本市石原町330−１ビクター商事株式会社西日本支店内Ｆターム(参考） 4D015 BA19 BA22 BB05 BB13 CA07 CA20 DA04 DA05 DA13 EA33 4D037 AA13 AB02 BA03 CA02 CA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クリーニングの各工程から排出された排水
が注入されている水槽に、加圧した空気を送り込むこと
で泡を発生させ、泡とともに排水中の汚濁成分を水槽の
上部に浮上させて分離する加圧浮上分離装置を備えるこ
とを特徴とするクリーニング排水処理システム。
【請求項２】加圧浮上分離装置は、互いに連通し、か
つ、各々加圧した空気が送り込まれるように構成されて
いる複数の水槽を備えることを特徴とする請求項１に記
載のクリーニング排水処理システム。
【請求項３】クリーニングの各工程によって排出された
排水をほぼ均一化する調整槽と、調整槽から加圧浮上分離装置をつなぐ排水用流路と、排水用流路の途中で排水に対して、排水中の汚濁成分を
凝集する凝集剤を供給する薬品供給装置とを備えること
を特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング排
水処理システム。
【請求項４】加圧浮上分離装置で汚濁成分が分離された
後の処理水を、再びクリーニング工程に戻すことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか記載のクリーニング排水
処理システム。
【請求項５】加圧浮上分離装置で汚濁成分が分離された
後の処理水は、自然環境に廃棄可能であることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか記載のクリーニング排水処
理システム。