JP2007044566A - し尿や有機汚泥などを含んだ下水の処理設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下水の処理設備1は、受入槽11からし尿などを含んだ下水の供給を受ける貯留槽13からの下水をポンプP2によって8m/秒以上の高速度で環状流路に供給して、高速水流の少なくとも剪断作用と回転体による衝撃によって下水クラスターと含有有機物をミクロンレベルに超微細化すると共にエジェクター部で空気を取り込んで撹拌槽14に戻す可溶化装置200と、撹拌槽から超微細化処理済み下水と発酵菌の供給を受けて曝気処理する曝気処理槽15と、受入槽と撹拌槽に発酵菌を供給する発酵菌供給装置5と、曝気処理槽から曝気処理下水が供給されて上澄水と沈殿汚泥とに分離する沈殿槽16と、沈殿槽から上澄水の供給を受けて処理済み水を放流する後処理部17と、沈殿槽から汚泥の供給を受けて生物処理する生物処理装置18とを有する。
【選択図】図1
Description
該貯留槽からポンプによって吸引した下水を8m/秒以上の高速度で環状流路に供給して、高速水流の少なくとも剪断作用と、150rpm以上の高速回転する回転体による衝撃力とによって下水クラスタと含有有機物をミクロンレベルに超微細化して下水中に可溶化すると共に、上記高速水流を利用したエジェクター部で空気を気泡として該高速水流中に含有させて、処理下水として上記貯留槽又は撹拌槽に戻す可溶化装置と、
上記貯留槽から上記撹拌槽を経て、又は上記撹拌槽から直接処理下水と発酵菌の供給を受けて曝気処理する曝気処理槽と、
少なくとも上記撹拌槽に発酵菌を供給する発酵菌供給手段と、
上記曝気処理槽から曝気処理下水が供給されて上澄水と沈殿汚泥とに分離する沈殿槽と、
該沈殿槽から上澄水の供給を受けて処理済み水を放流する後処理部と、
上記沈殿槽から汚泥の供給を受けて生物処理する生物処理手段と、を有することを特徴とするし尿や有機汚泥などを含んだ下水の処理設備である。
上記回転体は、回転平板に多数の羽根やピンを取り付けて構成され、それら羽根やピンと対向した固定羽根や固定ピンを設けた固定体と対向されると、対向した同士の羽根やピンによって被処理流体は、剪断作用や衝撃作用やキャビテーション作用などの複合した機械力を受けて超微細化が促進される。
また上記回転体は、上記円筒容器の内部上部に、又は上記ケーシングの内部上部において回転駆動されるように配置されることで、回転体は比較的回転に対する抵抗の少ない気液混合状態の個所で少ない動力で高速回転ができ、大きな衝撃力を流体中のフレーク状有機物に与えることができ、更に超微細化を促進することができる。また上記排出手段は、上記回転体のレベルに排出口を有することで、ケーシング内部での流体レベルをほぼ排出口レベルに維持でき、被処理流体を回転体に接触させることができる
先ず、代表的な可溶化装置200について説明すると、図2から図4において、頂板211aと底板211bとを有した外部円筒体211と、該円筒体211にその中央部で上下に貫くように結合され、頂板213aと底板213bとを有した内部円筒体213と、それら隣り合う円筒体211、213の間に設けられ、内部で頂板211a近くに内部円筒体213の上部に形成された複数の連絡開口部215を介して互いに連通した外部環状流路212と、内部円筒体213内の内部流路216とを有したケーシングの円筒容器210と、タンク5cや貯留槽13から内部円筒体213の下部内にフレーク状の汚泥や有機物を含有した下水をポンプP1で供給する供給パイプ221と、内部流路216から超微細化された汚泥などを溶融した処理済み水を排出するために内部円筒体213の上部に接続された排出パイプ222と、内部流路216における底部から吸引パイプ226を介して被処理水を吸引して加圧し、環状流路212の下部に吐出パイプ227を介して接線方向から供給して円周方向に、例えば30m/秒程度の高速度の水流F1を発生させ、その高速水流による剪断作用やそれに伴うキャビテーションなどの機械力によってフレーク状汚泥/有機物を超微細化する渦巻きポンプなどの噴射ポンプP2と、内部円筒体213内の上部突出部において、例えば1000rpm程度の高速度で回転して環状流路212を旋回して上昇して来て複数の連絡開口部215から流入して来る被処理水中のフレーク状汚泥/有機物に衝撃を与えて数ミクロンレベルに超微細化する回転体230とを有している。内部流路216でも、被処理水が噴射ポンプP2によって底部から吸引されるために底板213bに激突し、滝壷効果のような衝撃とキャビテーションとによって被処理水中のフレーク状汚泥/有機物が超微細化される。そのような衝撃は、環状流路212における頂板211aと底板211bへの高速水流の衝突によっても起こされている。
5:発酵菌供給手段
5c:培養水のタンク
5d:水用超微細化装置
5e:培養槽
5f:分配槽
11:受入槽
12A:ドラムスクリーン
12B:スクリュープレス
13:貯留槽
14:撹拌槽
15:曝気槽
15A:第一曝気槽
15B:第二曝気槽
16:沈殿槽
17:後処理部
18:生物処理手段
18A:汚泥消滅装置
18b:菌床
18f:吸引ファン
18g:冷却ユニット
18h:脱臭ユニット
18i:復水タンク
19:発酵装置
19A:混合槽
19B:発酵槽
200 代表例の可溶化装置
300 変形例の可溶化装置
210 円筒容器
211、213 円筒壁(円筒体)
211a 頂壁(頂板)
211b 底壁(底板)
212 環状流路
215 連絡部(開口)
216 流路
221 供給手段(供給パイプ)
222 排出手段(排出パイプ)
226 吸引部(吸引パイプ)
227 噴射部(吐出パイプ)
228 エジェクター部
230 回転体
230A 斜め回転体
230B 横向き回転体
233 羽根
235 ピン
236 固定ピン
238 固定体
350 円筒容器
351 外部円筒壁(外部円筒体)
351a 頂壁
353 内部円筒壁
351a 頂壁(頂板)
351b 底壁(底板)
355 連絡部(間隔)
356 流路
361 供給手段(供給パイプ)
362 排出手段(排出パイプ)
P2 ポンプ
p1 カッターポンプ
Claims (14)
- し尿や有機汚泥などを含んだ下水の供給を受ける貯留槽と、
該貯留槽からポンプによって吸引した下水を8m/秒以上の高速度で環状流路に供給して、高速水流の少なくとも剪断作用と、150rpm以上の高速回転する回転体による衝撃力とによって下水クラスタと含有有機物をミクロンレベルに超微細化して下水中に可溶化すると共に、上記高速水流を利用したエジェクター部で空気を気泡として該高速水流中に含有させて、処理下水として上記貯留槽又は撹拌槽に戻す可溶化装置と、
上記貯留槽から上記撹拌槽を経て、又は上記撹拌槽から直接処理下水と発酵菌の供給を受けて曝気処理する曝気処理槽と、
少なくとも上記撹拌槽に発酵菌を供給する発酵菌供給手段と、
上記曝気処理槽から曝気処理下水が供給されて上澄水と沈殿汚泥とに分離する沈殿槽と、
該沈殿槽から上澄水の供給を受けて処理済み水を放流する後処理部と、
上記沈殿槽から汚泥の供給を受けて生物処理する生物処理手段と、を有することを特徴とするし尿や有機汚泥などを含んだ下水の処理設備。 - 上記貯留槽の前に、し尿や有機汚泥や家畜の糞尿などを含んだ下水を受け入れる受入槽と、
該受入れ槽からカッターポンプによって移送されてくる下水からし渣を分離するドラムスクリーンと、しさを脱水するスクリュープレスとが設けられており、
上記受入れ槽は、上記発酵菌供給手段から発酵菌の供給を受けるようになっている請求項1記載の処理設備。 - 上記沈殿槽は、その下部から切替え弁を介して汚泥を上記可溶化装置の上流側に供給したり、上記生物処理手段に供給するように構成されている請求項1記載の処理設備。
- 上記後処理部は、上記沈殿槽から上澄水の供給を受けると共に、上澄水を生物浄化を行うろ過装置を通してから、又は凝集剤やpH調整剤が供給されて凝集とpH調整の処理後に処理済み水を放流する請求項1記載の処理設備。
- 上記発酵菌供給手段は、水用超微細化装置と、水クラスターが超微細化された培養水のタンクと、該タンクからの培養水と発酵菌種とミネラルなどの栄養素とが供給される培養槽と、分配槽と、分配ポンプとを有している請求項1記載の処理設備。
- 上記生物処理手段は、上記沈殿槽からの汚泥を好気性菌の菌床に混合して生物分解処理する汚泥消滅装置と、
上記沈殿槽からの汚泥と上記発酵菌供給手段からの発酵菌とを混合する混合槽と、該混合槽からの混合物の供給を受けて発酵させる発酵槽とから成る発酵装置とから構成されている請求項1記載の処理設備。 - 上記汚泥消滅装置は、該装置から発生する水蒸気などを吸引ファンによって供給され、凝縮水に復水する冷却ユニットと、排気を脱臭する脱臭ユニットと、復水タンクとを有している請求項1記載の処理設備。
- 上記可溶化装置は、
流体中に含有されたフレーク状の有機物を超微細化して流体中に溶融させる装置であって、
ほぼ同心状態で2層以上の円筒壁を有し、隣り合う円筒壁間に連絡部を介して互いに連通した環状流路を設けると共に上記環状流路に連絡部を介して連通する流路を最内部の円筒壁内に有し、頂壁と底壁とで囲まれた円筒容器と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つにフレーク状の有機物を含有した下水を被処理流体として供給する供給手段と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから超微細化された有機物を溶融した流体を排出する排出手段と、
上記供給手段と上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから被処理流体を吸引して、上記環状流路の少なくともいずれか一つに加圧して供給して円周方向に8m/s以上の高速流を発生させ、その高速流による剪断作用などの機械力によってフレーク状有機物を超微細化する噴射手段と、
上記円筒容器内において150rpm以上で高速回転する回転体とを有している請求項1記載の処理設備。 - 上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を有し、ケーシング頂壁の上方に突出した頂壁を有すると共に上記連絡部をケーシング頂壁の近くの内部に有した突出内部円筒壁とを有しており、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有しており、
上記回転体は、上記突出内部円筒壁の突出部の内部に設けられている請求項8記載の処理設備。 - 上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を共用し、ケーシング頂壁に対して間隔を取った内部円筒壁とを有しており、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有しており、
上記回転体は、上記間隔部に設けられている請求項8記載の処理設備。 - 上記回転体は、垂直、斜め、横向きのいずれかで一個又は複数個、又はそれらを組み合わせて複数個設けられる請求項1又は8記載の処理設備。
- 上記回転体は、回転平板に多数の羽根やピンを取り付けて構成され、それら羽根やピンと対向した固定羽根や固定ピンを設けた固定体と対向される請求項1又は8記載の処理設備。
- 上記回転体は、上記円筒容器の内部上部に、又は上記ケーシングの内部上部において回転駆動されるように配置されており、また
上記排出手段は、上記回転体のレベルに排出口を有している請求項8記載の装置。 - 上記噴射手段は、渦巻きポンプとエジェクター部とから構成され、該エジェクター部には空気を吸入する空気吸入部を有している請求項8記載の装置。
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