JPH10323653A - 排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機性固形物を含む高濃度有機排水を可溶化
処理する可溶化槽を含む排水処理装置に関し、沈澱槽を
用いなくても固形分や可溶化菌の流出を防ぎ、単純な構
成で、所要スペ−スやコストの節減を可能にし、ディス
ポ−ザ排水処理システムに好適に適用できるようにす
る。 【解決手段】 それぞれ撹拌機を備えた複数の撹拌槽１
１、１２で可溶化槽１０を構成し、最後段の撹拌槽の撹
拌機１４を導入排水があるときに停止し、最後段の撹拌
槽を沈澱槽としても用いた。そのためコントロ−ラ１７
により導入排水を検知もしくは予測して最後段の撹拌機
を操作した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高濃度有機排水を可
溶化処理する槽、即ち該排水中に含まれる有機性固形物
を炭水化物、アミノ酸、高級脂肪酸等の溶解性の高分子
有機物に分解するのに用いられる可溶化槽を含む排水処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、家庭の台所又は調理場から出る
厨芥もしくは生ごみがディスポ−ザ（生ごみ用の破砕
機）で破砕されて水道水と共に流出される排水、いわゆ
るディスポ−ザ排水など、有機性固形物を含む高濃度有
機排水に関する排水処理装置として、可溶化槽を含む装
置が知られている。この種の排水処理装置の一例として
は、可溶化槽の後段に酸生成槽、メタン生成槽及び場合
により汚泥貯留槽などが設置され、この処理装置に導入
された高濃度有機排水を可溶化処理した後に、高分子有
機物をさらに分解して低級脂肪酸、アルコ−ル、アンモ
ニアなどに低分子化し、さらにそれらをメタンや炭酸ガ
ス等に分解し、無害化して放流するように構成されてい
る。

【０００３】従来、可溶化槽は図９に示すように、排水
中の有機性固形物や汚泥と可溶化菌との接触を良好にし
て可溶化を促進するため、可溶化槽１には撹拌翼及びそ
の駆動用モ−タからなる撹拌機２が備えられ、及び水中
の含有固形分を少なくして可溶化処理水を後段の槽に送
るため沈澱槽３が設けられた。なお、可溶化菌は主に嫌
気性微生物群からなり、有機性固形物を基質としてお
り、固形物や汚泥中に生息する微生物である。図９中の
４は可溶化槽への排水の流入管であり、５は該槽１内の
処理水を沈澱槽３に送水する流出管である。沈澱槽３の
内には下部の区域３ａに固形分が沈澱し、その上部の区
域３ｂには上澄水が生成し、該上澄水が後段の槽に送ら
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように可溶化槽１
に接続して沈澱槽３を設置すると所要スペ−スを広く必
要とし及びコストアップにつながる。この沈澱槽３は常
に可溶化槽の流出管５からの処理水を受け入れ、同時に
その内の上澄水を流出管６から流出するため、その内で
固形分を充分に沈澱させるには或る程度大きな容積を必
要とし、従ってこのような沈澱槽の設置は、特にディス
ポ−ザ排水を集中処理する所謂ディスポ−ザ排水処理シ
ステムでは該システムは多くの場合、住宅地又は市街地
に設置されることから、困難なことが多い。

【０００５】また、沈澱槽の設置を省くと、可溶化槽か
ら固形分及びそれに付着して可溶化菌が流出することか
ら可溶化槽での処理効率が低下し、及び後段の処理槽に
おいても固形分や可溶化菌の流入により処理効率を低下
する。また、可溶化槽から可溶化菌が流出することによ
り、可溶化菌を戻すために固形分を含む処理水を可溶化
槽に返送しなければならない事態が生じる。さらに流出
管及びそれ以降の配管が固形分により閉塞する事態も生
じる。

【０００６】本発明の目的は上記従来技術の問題点を解
消することであって、それ故、高濃度有機排水を適切に
可溶化すると共に、沈澱槽を要することなく、しかも比
較的単純な構成で、可溶化槽からの固形分及び可溶化菌
の流出を好適に防ぐことができる可溶化槽を備えた排水
処理装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による排水処理装置の特徴は、有機性固形物
を含む高濃度有機排水を可溶化する可溶化槽を含む排水
処理装置において、前記可溶化槽はそれぞれ撹拌機が備
えられた複数の槽からなり、最後段の前記槽は沈澱槽と
しての役割を果すためその槽に備えられた撹拌機を一時
的に停止して固形分を沈澱し上澄水を生成するように導
入排水を検知もしくは予測して前記最後段の槽の撹拌機
を操作するコントロ−ラを含むことである。従って、最
後段の撹拌槽においてその撹拌機が停止することで、そ
れまでに可溶化されてきた排水に含まれる固形分が沈澱
するので、含有固形分が殆どない状態で処理水として後
段に送り出される。

【０００８】本発明の好ましい態様では、該コントロ−
ラは導入排水を検知するセンサを含み、該センサが導入
排水を検知すると最後段の槽の撹拌機を停止してその槽
内において固形分を沈澱するようになっている。また、
他の態様では、該コントロ−ラは排水導入用のポンプの
作動により導入排水を検知するように構成され、該ポン
プの作動により導入排水を検知して最後段の槽の撹拌機
を停止し、該槽内に固形分を沈澱する。

【０００９】この排水処理装置は特に好適にはディスポ
−ザ排水処理システムに組み込まれ、その場合の一態様
では該コントロ−ラはディスポ−ザの作動により導入排
水を検知するようになっている。

【００１０】本発明の別の好適な態様では、該コントロ
−ラは予測手法により導入排水を検知もしくは把握する
ようになっている。さらに他の好ましい態様では、該コ
ントロ−ラは導入される排水の時系列変化に基づいて作
成されたスケジュ−リングによって導入排水の一時的な
導入及びそれに伴う最後段の槽の撹拌機の一時的な停止
を行なうように構成されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に図面を参照のもとに実施例に
より本発明に関し説明する。本発明による排水処理装置
の主要な特徴は可溶化槽１０を複数段の撹拌槽で構成し
て最後端の撹拌槽を沈澱槽としての役割を果すように構
成したことであって、そのため図１に示すように、複数
の撹拌槽、図示の例では一対の撹拌槽１１、１２によっ
て可溶化槽１０を構成し、それらの各撹拌槽において槽
内の排水を撹拌するため、各槽に撹拌機が、即ち撹拌槽
１１に撹拌機１３が、撹拌槽１２に撹拌機１４が備えら
れている。

【００１２】それぞれ撹拌機１３、１４は撹拌翼１３ａ
又は１４ａ及びそれぞれの駆動用モ−タ１３ｂ又は１４
ｂからなり、槽内の排水を撹拌してその中の固形分や汚
泥と可溶化菌の接触を促進するようになっている。可溶
化槽の入口側の撹拌槽１１には処理すべき排水を受け入
れる流入管１５が設置され、最後段の槽１２には処理水
を流出する流出管１６が設置される。

【００１３】この排水処理装置では最後段の撹拌槽１２
においてその撹拌機１４を一時的にもしくは適時に停止
して該槽内の固形分を沈澱するため流入管１５を通して
導入される排水を検知もしくは予測する手段を含むコン
トロ−ラ１７が備えられ、該コントロ−ラにより最後段
の槽１２の撹拌機１４の作動が操作され、即ち該撹拌機
１４のモ−タ１４ｂのオン・オフが制御される。導入排
水の検知手段としては図１に示すように、一例では流入
管１５に取付けられたセンサ１８を含み、該センサとし
ては流速計又は流量計、さらに所望により電子的なセン
サ、例えば静電容量センサなどを用いることができる。

【００１４】この装置では可溶化槽が複数段の槽で構成
されるため、流入管１５を介して流入する排水は先ず最
初の撹拌槽１１に導入され、その中で撹拌機１３によっ
て撹拌された状態で可溶化菌による作用を受け、排水中
の固形物及び汚泥が可溶化される。その槽１１内で可溶
化された処理水はオ−バフロ−により又は槽間の分離壁
に設けられた開口を通して次の撹拌槽１２に移動され、
そこで同様に撹拌機１４により撹拌されながら可溶化菌
による処理を受ける。

【００１５】原水導入がある場合に撹拌機１４を停止
し、上澄水が流出され、原水導入が減少し又はない状態
になると、撹拌機１４を稼動させ、沈澱槽内でも処理を
行なう。最後段の撹拌槽１２の撹拌機１４はコントロ−
ラ１７を介してセンサ１８により導入排水を検知すると
停止され、その停止中に該槽１２内において固形分が沈
澱し、且つ上部に上澄水が生成し、次の原水導入により
該上澄水が流出管１６を通って流出し、後段の処理槽に
送られる。従って撹拌機１４が停止している間は撹拌槽
１２は沈澱槽としての役割を果している。なお、撹拌機
１４が停止している間も他の槽の撹拌機は作動し続け
る。

【００１６】検知手段としてセンサ１８が用いられる場
合、撹拌機１４の停止時間は一定しないが、導入排水を
検知すると停止し、その撹拌槽１２の底部に固形分が沈
澱する。該槽内に或る程度の量の固形分が堆積すると、
図には省略されているが、好適には該固形分はエアリフ
ト管などにより最初の撹拌槽１１に返送されるが、場合
によりエアリフト管などにより引き抜いて汚泥貯槽に送
られる。図中、１９は固形分を示す。また、２２は分離
壁を示す。

【００１７】また他の形態では、図２に示すように、導
入排水の検知手段として、そのデリバリ−側が流入管１
５に接続された排水ポンプ２０が用いられる。この場
合、該ポンプの作動により排水が可溶化槽１０に導入さ
れていることをコントロ−ラ１７で検出し、該ポンプの
作動により導入排水を検出し、従って排水ポンプ２０の
作動中は最後段の撹拌槽１２の撹拌機１４の作動は停止
し、該撹拌槽１２は沈澱槽としての役割を果す。

【００１８】このように排水ポンプ２０の作動、停止に
よって排水を検出する方式を採用することにより、排水
処理システムにおいてディスポ−ザ排水を集水して一時
的に貯留する排水貯槽又は過負荷になった場合に被処理
排水を一時的に収容する貯槽が備えられて、該貯槽を介
して可溶化槽１０に排水を導入する場合に有利であり、
且つポンプ２０との連動によりセンサを不要にし及びコ
ントロ−ラ１７を単純化し得る利点がある。

【００１９】この排水処理装置は好適にはディスポ−ザ
排水処理システムに用いられ、該システムでは図３に示
すように、集合住宅又は戸建住宅の台所のシンク下に設
置されたディスポ−ザ７からの排水、即ち破砕された厨
芥と水道水の混合した排水を配管８を介して一連の処理
槽からなるリアクタ−９に導入し、そこで可溶化処理を
含む微生物分解処理を行ない、環境に適した水に浄化
し、通常は沈澱槽を介さないで、下水等に放流される。

【００２０】図４はディスポ−ザ排水処理システムに用
いられた一例を示すものであって、ここでは導入排水の
検知手段としてディスポ−ザ２１が用いられる。この場
合、ディスポ−ザ２１の作動又は停止をコントロ−ラ１
７で検出し、それによって最後段の撹拌槽１２の撹拌機
１４の作動が操作される。即ちディスポ−ザの作動時は
最後段の槽１２の撹拌機１４の作動が停止され、該撹拌
槽１２は沈澱槽として作用する。なお、ディスポ−ザ２
１が複数の場合、極く少数のディスポ−ザしか作動して
いない場合も概ね作動時とみなし、或る程度の融通性を
持たせて該撹拌機１４の作動を停止するようにしてもよ
い。

【００２１】さらに、最後段の撹拌槽１２の撹拌機１４
の作動、停止の操作は導入排水を予測する予測手法によ
って行なってもよく、この場合、図５に示すように、該
撹拌機１４の操作用のコントロ−ラとして予測制御器１
７ａが用いられる。この制御器１７ａによって最後段の
槽１２の撹拌機１４の作動が制御される。この態様では
導入排水が多い時間帯を予測し、その時間帯に排水を導
入し、最後段の撹拌機１４を停止し、最後段の撹拌槽１
２で固形分の沈澱を行なう。

【００２２】予測制御器１７ａで行なわれる予測手法と
しては、例えば定常時系列をモデル化する時系列予測デ
−タの線形的予測手法たる自己回帰モデルによるもの、
又は時系列デ−タから遅れ時間を用いてアトラクタを再
構成し及び再構成アトラクタから観測された時系列デ−
タの系を推定するカオス時系列解析によるもの、等を用
いることができる。このような予測手法は特に多数のデ
ィスポ−ザからの排水を処理するディスポ−ザ排水処理
システムにおける導入排水を予測するのに有効に用いる
ことができる。

【００２３】図６はディスポ−ザ排水の変動予測デ−タ
の一例を示すものであり、このデ−タから概略的に食事
の時間に排水量が多くなり且つ食事時間と食事時間の間
に少なくなることが予測される。従って排水量の多い時
間帯に最後段の槽１２の撹拌機１４を停止し槽１２内の
固形分を沈澱する。

【００２４】また、別の態様として、図７に示すよう
に、最後段の槽の撹拌機１４の操作用コントロ−ラとし
てタイマ−１７ｂが用いられ、この場合、導入排水の時
系列変化を基にタイムスケジュ−リングを作成し、該タ
イムスケジュ−リングに基づいて予測制御器（タイマ
−）１７ｂにより該撹拌機１４の作動が操作される。こ
の時系列変化は測定デ−タに基づいて作成され、又はデ
−タのばらつきが著しい場合は例えば上記の予測手法を
用いて作成される。

【００２５】図８は導入排水の時系列変化に基づいて作
成されたスケジュ−リングの一例を示すものであって、
この例では朝と昼の間、昼と夜の間及び夜から朝までの
間が排水量が少ない。予測制御器１７ｂのセッティング
により排水量の多い時間帯に又は該時間帯の中の選択さ
れた時間中に最後段の槽１２の撹拌機１４の作動を停止
して、該槽１２においてその中の固形分を沈澱する。

【００２６】なお、上記実施例では可溶化槽１０は一対
の撹拌槽１１、１２からなり、従って２段に構成されて
いるが、３段もしくはそれ以上の段数で構成してもよ
い。この排水処理装置では各段の可溶化槽で可溶化処理
が行なわれるため段数の多い程、可溶化処理は促進され
るが、ディスポ−ザ排水処理システムにおける排水処理
装置のように排水の受容容積が比較的小さい場合には、
所要スペ−スの面から及びコスト的な制約から可溶化槽
は２段に構成するのが好ましい。

【００２７】

【発明の効果】上記のように、本発明による排水処理装
置では可溶化槽が複数段の撹拌槽で構成され、排水は各
段の撹拌槽で可溶化されるので排水中の有機性固形物は
かなりの程度に分解され、次工程での分解処理を容易に
する。そして、可溶化槽の最後段の撹拌槽ではその槽に
備えられた撹拌機が一時的に停止され、その停止中に該
槽内の固形分を沈澱させるので、沈澱槽としての役割を
果し、従来用いられた沈澱槽を不要にする。従って、所
要スペ−スを少なくし、且つ構成が単純なことと相まっ
てコストの節減を可能にする。

【００２８】また、可溶化槽の最後段の槽で可溶化処理
後の排水中の固形分を沈澱するので、可溶化槽からの固
形分の流出を防ぎ、従って可溶化菌の流出も防ぐので、
後工程に悪影響を及ぼすことがなく、さらに後工程から
可溶化菌を返送する必要もない。その上、固形分で配管
が閉塞する事態も避けることができる。

【００２９】可溶化槽の最後段の槽の撹拌機を操作する
コントロ−ラに含まれる導入排水の検知手段としてセン
サを用いれば、導入排水の有無及びその導入量を正確に
検出することができ、該撹拌機の制御をきめ細かくでき
る利点がある。

【００３０】導入排水の検知を排水ポンプの作動、停止
により行なえば、センサを要しないで検知することがで
き、コントロ−ラの構成を単純化する。

【００３１】この排水処理装置がディスポ−ザ排水処理
システムに用いられ、且つ該システム中のディスポ−ザ
の作動状態の検知により導入排水を検知することによ
り、被処理排水の発生を流入前に検知することができ、
最後段の槽の撹拌機のコントロ−ラによる操作を適切に
行ない得る。

【００３２】予測手法により又は導入排水の時系列変化
に基づいて作成されるスケジュ−リングにより導入排水
を把握するようにすれば、とりわけ多数のディスポ−ザ
からの排水を受け入れる処理システムにこの排水処理装
置が用いられる場合に、導入排水の予測により、最後段
の槽の撹拌機の制御を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による排水処理装置の一例を示す概略的
な立面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す概略的な立面図であ
る。

【図３】ディスポ−サ排水処理システムを図式的に示す
図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示す概略的な立面
図である。

【図５】本発明の別の実施例を示す概略的な立面図であ
る。

【図６】排水の変動予測デ−タの一例を示すグラフであ
る。

【図７】本発明のさらに別の実施例を示す概略的な立面
図である。

【図８】排水の時系列変化に基づいて作成された排水量
のスケジュ−リングの一例を示すグラフである。

【図９】従来の排水処理装置を概略的に示す立面図であ
る。

【符号の説明】

１０：可溶化槽、１１、１２：撹拌槽、１３、１４：撹
拌機、１７、１７ａ、１７ｂ：コントロ−ラ、１８：セ
ンサ、２０：排水ポンプ、２１：ディスポ−ザ２２：分
離壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津川 直樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 村山 幸男 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内 (72)発明者 金子 裕治 千葉県船橋市山手一丁目１番１号 日本建 鐵株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性固形物を含む高濃度有機排水を可
   溶化処理する可溶化槽を含む排水処理装置において、前
   記可溶化槽はそれぞれ撹拌機が備えられた複数の撹拌槽
   からなり、最後段の前記撹拌槽は沈澱槽としての役割を
   果すためその槽に備えられた撹拌機を一時的に停止して
   固形分を沈澱し上澄水を生成するように導入排水を検知
   もしくは予測して前記最後段の槽の撹拌機を操作するコ
   ントロ−ラを含むことを特徴とする排水処理装置。
2. 【請求項２】 前記コントロ−ラは導入排水を検知する
   センサを含むことを特徴とする請求項１に記載の排水処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記コントロ−ラは排水導入用の排水ポ
   ンプの作動により導入排水を検知するようになっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
4. 【請求項４】 前記排水処理装置は家庭用厨芥の破砕機
   からの排水の処理に用いられ、前記コントロ−ラは前記
   破砕機の作動により導入排水を検知するようになってい
   ることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
5. 【請求項５】 前記コントロ−ラは予測手法により導入
   排水を設定し、該設定値により前記最後段の槽の撹拌機
   を操作するようになっていることを特徴とする請求項１
   に記載の排水処理装置。
6. 【請求項６】 前記コントロ−ラは導入排水の時系列変
   化に基づいて作成されたスケジュ−リングによって前記
   最後段の槽の撹拌機を操作するようになっていることを
   特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。