廃棄物処理プラント及び廃棄物処理方法
【課題】各種廃棄物を同一場所、同一建屋においてリサイクル処理を可能にした廃棄物処理プラントを提供することにある。
【解決手段】廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリア１１ａ、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリア１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、リサイクル処理された廃棄物を搬出する搬出エリア１３を具備し、処理エリア１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを建屋内に配置し、建屋内にリサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気から臭気を除去して建屋外に放出する脱臭装置２０ａを設けている。
【解決手段】廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリア１１ａ、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリア１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、リサイクル処理された廃棄物を搬出する搬出エリア１３を具備し、処理エリア１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを建屋内に配置し、建屋内にリサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気から臭気を除去して建屋外に放出する脱臭装置２０ａを設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水処理施設、食品工場、大型店舗、ホテル、レストラン、工場等で生じる各種廃棄物を同一建屋に設置した各種装置によりリサイクル処理する廃棄物処理プラント及び廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活廃水、し尿を中心とした下水処理は、原水を沈殿槽で粗大物、固形物を除去した後、生物反応槽で微生物による曝気（生物）処理をし、それを沈殿槽で余剰汚泥と分離水に分離し、余剰汚泥は埋め立て又は焼却処理し、分離水は塩素で殺菌処理をして放流する標準的な活性汚泥法が採用されている。この処理方法の問題点は、この処理によって発生する膨大な余剰汚泥を焼却処理又は埋め立て処理をするため環境破壊を招くという問題を有していることである。
【０００３】
この問題点を解決するために、各種廃棄物を資源として再利用するリサイクル処理方式が検討されている。例えば、一般住宅及び集合住宅から排出されるごみを汚水と一般ごみに分別収集して人口５〜１０万人のエリアーに１個所の割合で設置した中継ステーションにおいて、汚水を汚泥と中水に分離処理し、一般ごみを粉砕・裁断して汚泥と一緒にカプセル化し、中水とカプセル化したごみを人口１００万人のエリアーに１箇所の割合で設置した中央処理センターへ別々に輸送してリサイクル処理をする廃棄物および汚水の総合リサイクルシステム（特許文献１）、下水汚泥を第１処理施設で曝気処理をした後に脱水処理をして脱水ケーキを製造し、脱水ケーキを車両により第２処理施設へ輸送して脱水ケーキを解砕処理、固液分離処理の後炭化処理をする下水汚泥の炭化処理方法（特許文献２）が提案されている。
【０００４】
これら従来技術はごみ、汚泥などの廃棄物を資源として再利用するシステムを提案しているが、いずれも汚水、汚泥を処理する施設と炭化処理をする施設が離間して配置されたシステムになっている。汚水、汚泥を処理する施設と炭化処理をする施設が離間して配置される理由は、（１）汚水、汚泥を処理する施設は沈殿槽及び生物処理槽に広大な面積を必要とすることから適度の規模にして分散配置せざるを得ないこと、（２）生物処理の効率が低く処理に長時間を要するに対して、炭化処理に要する時間は短時間であり、両者を１箇所に設置して効率よく運転するのが難しいこと、にあると推測する。
【特許文献１】特開平５−１９２６４９号
【特許文献２】特開平１１−１１９２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は廃棄物を複数の場所に分散配置した設備を用いて処理していたが、これを一箇所において連続的にかつ資源として再利用可能に処理するための廃棄物処理プラントが実現できれば、搬送コストの低減が図れ、廃棄物の保管及び処理過程で発生する臭気を１箇所で効率よく処理でき、かつ処理に使用する各種設備を効率的に運転できる利点がある。自治体、活性汚泥を大量に出す事業体において、このような廃棄物処理プラントの実現が期待されている。
本発明の１つの目的は各種廃棄物を同一場所、同一建屋においてリサイクル処理を可能にした廃棄物処理プラントを提供することにある。
本発明の他の目的は同一建屋内において廃棄物をリサイクル可能に処理する新規な廃棄物処理方法を提供することにある。
本発明の別の目的は実施例の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明廃棄物処理プラントの特徴とするところは、廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアと、リサイクル処理された廃棄物の生成物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも処理エリアが建屋内に配置され、建屋内にリサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部を設けた点にある。この構成により、廃棄物の保管及びリサイクル処理において発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することが可能になる。搬入エリアを建屋内に配置すると、搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止できる利点がある。搬入エリアを建屋外に配置するか建屋内に配置するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。ここでいうリサイクル処理とは、汚泥から脱水汚泥を製造すること、汚泥から有機系スカムを取り出して炭化処理すること、汚泥を曝気処理及び膜処理をして事業所内で使用可能な中水を製造すること、脱水汚泥を炭化処理すること、木屑を炭化処理すること等廃棄物から再利用可能な資材を生成する処理をいう。
【０００７】
本発明廃棄物処理プラントの他の特徴とするところは、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を浄化処理する第１処理エリアと、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアと、炭化物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも第１処理エリア及び第２処理エリアが建屋内に配置され、建屋内に各処理エリアで発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられた点にある。この構成により、廃棄物特に汚泥の保管及びリサイクル処理において発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することが可能になる。熱分解処理をする有機系スカムに別途車両で搬入された脱水汚泥、木屑等の可燃性廃棄物を粉砕・裁断して混合してもよい。汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する前に、汚泥から固形物及び油分、砂を除去する工程を実行してもよい。有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を浄化処理するために、汚泥に凝集剤を添加・攪拌して汚泥に含まれる有機物スカム及び／又は無機系スカムを凝集分離する工程、及び生物処理及び／又は膜処理する工程を実行している。この場合においても、搬入エリアを建屋内に配置する構成にして搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止するようにしてもよい。搬入エリアを建屋外に配置するか建屋内に配置するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。
【０００８】
本発明廃棄物処理プラントの更に他の特徴とするところは、建屋内に配置する臭気を除
去する脱臭手段として、処理エリアで発生する臭気を集めて脱臭機能を持つ炭群の間を通過させる構成の脱臭装置を使用する点にある。脱臭に使用する炭群としては、熱分解処理して生成された炭化物を使用することが可能で、かつ脱臭機能がなくなった時には炭として外販できる利点があり、脱臭機能の維持費用を節約できる利点がある。炭群の脱臭機能を長い時間維持するために、炭群を攪拌するのが好ましい。
【０００９】
本発明廃棄物処理方法の特徴とするところは、搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、
搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理をして炭化物を生成する工程及び炭化物を搬出する工程を具備し、汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から炭化物を生成する工程までを処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部が設けられた建屋内で実行する点にある。この場合においても、搬入する工程を建屋内で実行するようにして搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止するようにしてもよい。搬入工程を建屋外で実行するか建屋内で実行するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明廃棄物処理プラントによれば、廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリア、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアを同一建屋内に配置し、建屋内に臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも１部を配置しているため、建屋内の空気は脱臭手段を通して建屋外に排気され、これにより建屋内は実質的に負圧の状態になり、廃棄物の保管及びリサイクル処理によって発生する臭気を建屋外に漏れるのを防止でき、環境にやさしい廃棄物処理プラントを実現できる。
【００１１】
本発明廃棄物処理プラントによれば、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、残りの汚泥を浄化処理する第１処理エリア、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを同一建屋内に並設しているため、従来技術で必要とした汚水、汚泥を処理するための広大な面積の沈殿槽及び生物処理槽が不要になり、第１処理エリアを格段に縮小化でき、これにより同一建屋内に搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去し、残りの汚泥を生物処理するための第１処理エリア及び有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを併設することが可能になる。
【００１２】
本発明廃棄物処理方法によれば、搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程及び炭化物を建屋外に搬出する工程を具備し、汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から炭化物を生成する工程までを処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部が設けられた建屋内で実行するため、建屋外に臭気を漏らせることなく廃棄物処理を狭い占有面積でリサイクル可能に処理することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明廃棄物処理プラントの最良の実施形態は、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、残りの汚泥を浄化処理する第１処理エリア、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを同一建屋内に並設し、建屋内に臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段を配置し、これによって建屋内を実質的に負圧の状態に維持したプラントである。この構成により、同一建屋内で廃棄物をリサイクル可能に処理が可能になり、かつ廃棄物の保管及び処理により発生する臭気を建屋外に漏洩せず、人家の存在する都市エリアにおいても建設可能な環境に優しい廃棄物処理プラントを実現できる。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明廃棄物処理プラントの一実施例を説明するための建屋内の平面レイアウトを示す概略図、図２は建屋内の臭気を除去する脱臭システムを示す概略図、図３は図２のIII―III線に沿う概略断面図である。図において、１０は廃棄物処理プラントを設置する建屋で、内部に車両によって廃棄物を搬入するための搬入エリア１１、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリア１２、リサイクル処理された廃棄物を搬出するための搬出エリア１３を備えている。搬入エリア１１は無機系汚泥を搬入する汚泥吸引車１１Ｔ１、有機系汚泥を搬入する汚泥吸引車１１Ｔ２及び有機系の脱水汚泥を搬入するトラック１１Ｔ３を案内する第１搬入エリア１１ａと、汚泥以外の可燃性ごみ等を搬入するトラック１１Ｔ４を案内する第２搬入エリア１１ｂを備えている。１１Ｓ１、１１Ｓ２及び１１Ｓ３は第１搬入エリア１１ａへの汚泥吸引車１１Ｔ１、１１Ｔ２及びトラック１１Ｔ３の出入り口に設けたシャッター、１１Ｓ４は第２搬入エリア１１ｂへのトラック１１Ｔ４の出入り口に設けたシャッターである。処理エリア１２は第１搬入エリア１１ａに隣接する第１処理エリア１２ａと、第１処理エリア１２ａに仕切りを介して隣接する第２処理エリア１２ｂと、第１処理エリア１２ａ及び第２処理エリア１２ｂに仕切りを介して隣接する第３処理エリア１２ｃと、第２搬入エリア１１ｂに隣接する第４処理エリア１２ｄに分けられている。第１処理エリア１２ａには有機系汚泥から固形物、油分及び有機系スカムを除去するための地下水槽及び機器から成る有機系汚泥処理施設１２ａ１及び無機系汚泥から砂及び無機系スカムを除去するための地下水槽及び機器から成る無機系汚泥処理施設１２ａ２が設置されている。第２処理エリア１２ｂには固形物、油分、有機系スカム、砂、無機系スカムが除去された汚泥（処理水）を生物処理する曝気槽及び機器から成る汚泥（処理水）処理施設１２ｂ１が設置されている。第３処理エリア１２ｃには汚泥（処理水）を放流又は中水として再使用可能な水にするための膜処理機器（図示せず）が設置されている。第４処理エリア１２ｄには第２搬入エリア１１ｂから搬入された可燃性ごみ等を所定の大きさに粉砕・裁断する粉砕裁断装置１２ｄ１及び有機スカム及び木屑等の可燃物を炭化処理するための熱分解処理装置１２ｄ２が設置されている。搬出エリア１３には熱分解処理装置で生成した炭化物を袋詰めする機器（図示せず）を配置すると共に搬出待ちの袋詰めされた炭化物の置き場として利用される。１３Ｓは搬出用の出入り口に設けたシャッターである。２０ａ及び２０ｂは第１搬入エリア１１ａ及び第４処理エリア１２ｄに設置された脱臭装置である。
【００１５】
建屋１０内の第１処理エリア１２ａ、第２処理エリア１２ｂ及び第３処理エリア１２ｃは脱臭装置２０ａの稼動により実質的に外気より低い気圧即ち負圧の状態に維持されている。図２において、２１ａ１は第１処理エリア１２ａの有機系汚泥処理施設１２ａ１の上方に設けた吸気口、２１ａ２は第１処理エリア１２ａの無機系汚泥処理施設１２ａ２の上方に設けた吸気口、２１ａ３は第２処理エリア１２ｂの上方の設けた吸気口、２１ａ４は第３処理エリア１２ｃの上方に設けた吸気口で、下端に矩形状の開口を有しその面積が上方に向かって減少する角錐形状を有している。２２ａ０は脱臭装置２０ａに連なる共通ダクト、２２ａ１は吸気口２１ａ１と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ２は吸気口２１ａ２と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ３は吸気口２１ａ３と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ４は吸気口２１ａ４と共通ダクト２２ａ０を連結するダクトである。また、２２ｂは脱臭装置２０ｂと熱分解処理装置１２ｄ２の排気口（図８のＫ１３１）とを連結するダクトである。脱臭装置２０ａ及び２０ｂは各処理エリアで発生する臭気を空気と共に吸気口及びダクトを通して収集し、臭気を除去した空気を建屋外に放出する機能を有する。脱臭装置２０ａ及び２０ｂを稼動することにより建屋内が実質的に負圧の状態になり、これによって建屋内に存在する臭気を含む空気が建屋の出入り口、窓、隙間を通して建屋外に漏れるのを防止することが出来、臭気漏れに起因する環境問題の発生を未然に防止することが出来る。脱臭装置２０ａ及び２０ｂを設置する場所は建屋内外を問わず設置スペースのある場所であれば何処でもよい。また、脱臭装置２０ａは処理エリア１２ａ、１２ｂ及び１２ｃで発生する臭気を一括して除去するために使用しているが、エリア毎又は吸気口毎に分割して設置してもよい。その場合には、臭気の発生状況に応じて脱臭装置の能力を設定できる利点のほかに、１台の脱臭装置が故障した時にダクトの連結を切り替えることで脱臭動作を連続することが出来る利点がある。
【００１６】
建屋１０は図２のIII―III線に沿う断面で見ると図３に示すようになっている。第１搬入エリア１１ａ及び第２搬入エリア１１ｂは汚泥吸引車が荷台を上昇出来るように他のエリアより天井を高くしてある。第１処理エリア１２ａ及び第２処理エリア１２ｂは地下に形成した水槽１２ａ１及び１２ｂ１を有し、水槽上に必要な処理機器（図示せず）を設置して、二階構造にすることで建屋面積の縮小化を図っている。第２処理エリア１２ｂの天井には外光を取り入れる窓１２ｗが設けられて、好気性生物処理の促進が図れるようにしてある。
【実施例２】
【００１７】
図４は本発明廃棄物処理プラントに使用する脱臭システムの１実施例を示す概略構成図である。脱臭装置２０ａは脱臭機２０１、送付ファン２０２及び両者を連結するダクトから構成されている。脱臭機２０１は円筒状部２０１１ａと円筒状部２０１１ａの下方に一体に形成された漏斗状部２０１１ｂからなり、脱臭機能を有する炭群が収納された容器２０１１、容器２０１１の内側に容器から所定間隔を有して配置された内筒部２０１２、容器２０１１内に回転可能に配置された回転羽根２０１３、回転羽根２０１３を回転駆動するモータ２０１４、容器２０１１の上端に設けた排気ダクト２０１５からなっている。送付ファン２０２には共通ダクト２２ａ０、ダクト２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４を通じて吸気口２１ａ１、２１ａ２、２１ａ３、２１ａ４に連結し、これによって矢印に示すように送付ファン２０２は処理エリア内で発生する臭気を含む空気を吸引し、脱臭機２０１へ送る働きをする。脱臭機２０１では、ダクト２０３から送られて来る臭気を含む空気を円筒状部２０１１ａ内に充填された炭群２０１６内に放出し、炭群に接触することによって空気に含まれる臭気が除去され、臭気を含まない空気が排気ダクト２０１５から建屋外に放出される。内筒部２０１２によって円筒状部２０１１ａと内筒部２０１２との間に環状で上下方向に伸びる空間部２０１７が形成されており、ダクト２０３から円筒状部２０１１ａ内に案内された空気は空間部２０１６によって容器２０１の全周に回り、かつ下方の漏斗状部２０１１ｂにおいて炭群の中に放出される。空気に含まれる臭気は炭群に吸着され、炭群を通過した空気は臭気を含まない清浄化された空気になる。炭群は回転羽根２０１３によって攪拌され、空気の流れを固定せず炭群の各炭粒と略平等に接触するように配慮している。従って、良好な脱臭効果を実現できる。ここで使用する炭郡は使用時間が長くなると脱臭効果が低下するため定期的に交換する必要がある。炭群の交換は１週間〜２週間に１度行うのが好ましく、交換の頻度は高いものとなる。従って、炭群として熱分解処理装置１２ｄ２で生成した炭化物を使用するのが好ましい。その理由は、炭群を必要に応じて容易に得られること、脱臭処理に使用した炭群は廃棄物をリサイクル処理して得られた炭としてそのまま販売できることにある。脱臭機２０ｂも脱臭機２０ａと同じ構成になっている。
【００１８】
図４に示す脱臭機２０１は容器２０１１内に炭群を収納してそれを回転羽根２０１３で攪拌する構成としているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステンレス網で円盤状に形成されたケースに炭群を案内したカートリッジを容器２０１１内に所定間隔で多数個積層した構成、ステンレス網で中空円筒状に形成されたケースに炭群を案内したカートリッジを容器２０１１内に同心上に多数個所定間隔で案内した構成にしてもよい。炭群の頻繁な交換を考慮すると図４の構成が好ましい。
【実施例３】
【００１９】
図５は図１の第１処理エリア１２ａに設置される有機系汚泥処理施設１２ａ１の一実施例で、図において、ａ１は汚泥吸引車で運ばれてきた有機系汚泥を受け入れる投入路、ａ２は投入路の端部に設けられた貯蔵部、ａ３は投入路ａ１と貯蔵部ａ２の間に設けられ有機系汚泥から粗大物を除去する例えば数ｍｍメッシュの篩粗取器、ａ４は有機系汚泥から油分を除去するための油除去水槽、ａ４１は油除去水槽ａ４の底部付近を除いて油除去水槽ａ４を有機系汚泥の流れ方向と直角方向に仕切る仕切壁、ｐ１は貯蔵部ａ２から有機系汚泥を油除去水槽ａ４に送るパイプで、ポンプは図示を省略してある。貯蔵部ａ２から油除去水槽ａ４に送られて来た有機系汚泥に含まれる油分は水面に存在しておりスクラバーで簡単に除去できる。油除去水槽ａ４を水面において仕切壁ａ４１で複数の領域に仕切る理由は油分の除去を確実にするためである。事前処理工程Ａは粗大物及び油分を除去する工程であり、篩粗取器ａ３と油除去水槽ａ４を備えている。有機系汚泥には油分が含まれることが多いが、油分を含まない有機系汚泥が搬入された場合には汚泥が油除去水槽ａ４を通過する際スクラバーが動作しても油分を除去する処理には該当しない。
【００２０】
図５において、ｂ１は油除去水槽ａ４をオーバーフローした汚泥を貯蔵する水質安定槽で、この槽は比較的大きい収容量を有し外部からタンクローリーで搬入されて来る各種有機系汚泥を混合することにより、性状（水質）の安定した汚泥にしてこの後に続く処理工程を高効率で実行する役割を果たしている。ｂ２は水質安定槽ｂ１をオーバーフローした汚泥を貯蔵する脱水調整槽、ｂ３は脱水調整槽ｂ２の上に配置した遠心分離機、ｂ４は脱水調整槽ｂ２の上に配置した中和処理機、ｐ２は脱水調整槽ｂ２の底部付近から処理水を遠心分離機ｂ３に送るパイプ、ｐ３は遠心分離機ｂ３で遠心分離された有機系スカム（通常スカムは浮上している汚濁物を言うが、液中に存在するもの及び沈降している汚濁物を含める広い意味で使用）を置場へ送るパイプ、ｐ４は遠心分離機ｂ３で微細な固形分が遠心分離された汚泥を中和処理機ｂ４に送るパイプ、ｐ５は中和処理機ｂ４で中和処理された汚泥を次工程に送るパイプである。中和処理機ｂ４は例えば苛性ソーダ又は希硫酸を添加してｐＨ７前後の汚泥を得るもので、この後に続く処理を高効率化する役割を果たす。前処理工程Ｂは汚泥を遠心分離処理及び中和処理をする工程であり、遠心分離機ｂ３と中和処理機ｂ４によって実現される。中和処理は遠心分離処理された汚泥のｐＨを次の処理工程に相応しい値に調整することを目的にしており、遠心分離処理された汚泥のｐＨが所定値になっていれば中和処理は不要である。遠心分離機ｂ３は３６００〜６，０００ｒｐｍの高速回転が可能で、汚泥に混合している微細な固形物及び溶け込んでいる有機物を遠心分離する働きをし、含水率の低い有機系スカムを得る役割を果たしている。含水率の低い有機系スカムは焼却処理をする場合及び再利用のために処理をする場合に省エネルギー及び短時間処理を実現できるメリットがある。
【００２１】
図５において、ｃ１は中和処理機ｂ４で中和処理されパイプｐ５から送られて来る汚泥を一次貯蔵する凝集処理調整槽、ｃ２は凝集処理調整槽ｃ１の上に配置した凝集剤を用いた物理的水質浄化装置、ｐ６は凝集処理調整槽ｃ１から物理的水質浄化装置ｃ２へ汚泥を送るパイプ、ｐ７は物理的水質浄化装置ｃ２で凝集分離した有機系スカムを置場へ送るパイプ、ｐ８はパイプｐ７から分岐して有機系スカムの一部、好ましくは全部を水質安定槽ｂ１へ返送するパイプ、ｐ９は物理的水質浄化装置ｃ２で有機系スカムが除去された汚泥を次工程に送るパイプである。物理的水質浄化装置ｃ２は汚泥に含まれる有機物の凝集に適した凝集剤を添加して攪拌することにより、有機物を凝集して有機系スカムとし、これを沈殿濾過することにより、汚泥から有機系スカムを除去する装置で、例えばワイレックス・リウォター（株）製の物理的水質浄化装置「彗星」が好ましい。この彗星は凝集剤を投与する前に中和処理をする機能を持つ機種があり、汚泥のｐＨをより正確に調整して有機物の凝集・分離を高効率化できるメリットを有している。また、使用する凝集剤については、市販されている多種の凝集剤の中から処理する汚泥に適した凝集剤を選択使用することが出来るが、例えばワイレックス・リウォター（株）製のエレクサイトが好ましい。廃棄物処理の省エネルギー、省処理時間を考えると、物理的水質浄化装置ｃ２で凝集除去された有機系スカムの全てを水質安定槽ｂ１へ返送して、有機系スカムを遠心分離機ｂ３により汚泥から分離して含水率を低くすることが好ましい。
【実施例４】
【００２２】
図６は図１の第１処理エリア１２ａに設置される無機系汚泥処理施設１２ａ２の一実施例で、図において、ｅ１は汚泥吸引車で運ばれてきた上澄みの砂を含まない無機系汚泥を受け入れる投入路、ｅ２は汚泥吸引車で運ばれている途中で沈殿した砂分を主として含む無機系汚泥を受け入れる投入路ｅ１に隣接して設けられた貯蔵部、ｅ３は貯蔵部ｅ２に設けられ無機系汚泥から砂を除去する砂水分離器、ｅ４は投入路ｅ１からパイプｐ２０を通して送られて来る無機系汚泥から砂を除く振動粗取機で、これらにより事前処理工程Ｅが実行される。ｐ２１は砂を置場へ送るパイプ、ｐ２２は砂を除去した汚泥を送るパイプである。
【００２３】
図６において、ｆ１は貯蔵部ｅ２からパイプｐ２３で送られて来る汚泥及び振動粗取機ｅ４からパイプｐ２２で送られて来る汚泥を貯蔵する遠心分離処理用一次槽、ｆ２は遠心分離処理用一次槽ｆ１の上に配置された遠心分離機、ｐ２３は遠心分離処理用一次槽ｆ１から汚泥ｅ１を遠心分離機ｆ２に送るパイプ、ｐ２４は遠心分離された無機系スカムを置場に送るパイプ、ｐ２５は無機系スカムが除去された汚泥を遠心分離処理用一次槽ｆ１に戻すパイプである。ｆ３は遠心分離処理用一次槽ｆ１からオーバーフローして来る汚泥を貯蔵する遠心分離処理用二次槽、ｆ４は遠心分離処理用二次槽ｆ３の上に配置した遠心分離機、ｐ２６は遠心分離処理用二次槽ｆ３の汚泥を遠心分離機ｆ４へ送るパイプ、ｐ２７は遠心分離された無機系スカムを置場に送るパイプ、ｐ２８は無機系スカムが除去された汚泥を遠心分離処理用二次槽ｆ３に戻すパイプである。これら遠心分離機ｆ２、ｆ４によって前処理工程Fが実行される。ここで使用する遠心分離機は汚泥に油分が少ないので３０００ｒｐｍ程度の回転数で充分機能する。
【００２４】
図６において、ｇ１は遠心分離処理用二次槽ｆ３からオーバーフローして来る汚泥を一時貯蔵する凝集処理調整槽、ｇ２は凝集処理調整槽ｇ１の上に配置した凝集剤を用いた物理的水質浄化装置、ｐ２９は凝集処理調整槽ｇ１から物理的水質浄化装置ｇ２へ汚泥を送るパイプ、ｐ３０は物理的水質浄化装置ｇ２で凝集分離した無機系スカムを置場へ送るパイプ、Ｐ３１は物理的水質浄化装置ｇ２で無機系スカムが除去された汚泥を次工程に送るパイプである。物理的水質浄化装置ｇ２は汚泥に無機物の凝集に適した凝集剤を添加して攪拌することにより、無機物を凝集し、これを沈殿濾過することにより、汚泥から無機系スカムを除去する装置で、例えばワイレックス・リウォター（株）製の物理的水質浄化装置「彗星」が好ましい。また、使用する凝集剤については、市販されている多種の凝集剤の中から無機系汚泥の処理に適した凝集剤を選択使用することが出来るが、例えばワイレックス・リウォター（株）製のエレクサイトが好ましい。尚、汚泥には無機系汚濁物だけでなく有機系汚濁物が含まれており、凝集剤としては有機系汚濁物及び無機系汚濁物の凝集に適したものを使用するとよい。
【実施例５】
【００２５】
図７は固形物、油分及び有機系スカムが除去された有機系汚泥及び砂及び無機系スカムが除去された無機系汚泥を生物処理及び膜処理する設備の一実施例で、図において、ｄ１は図６に示すパイプｐ９及び図７に示すパイプｐ３１から送られて来る汚泥を貯蔵する混合槽、ｄ２は混合槽ｄ１の上に配置した中和処理機、ｐ１０は混合槽ｄ１から汚泥を中和処理機ｄ２へ送るパイプ、ｐ１１は中和処理機ｄ２で中和処理した汚泥を生物処理をするための第１曝気槽ｄ３へ送るパイプ、ｄ４は第１曝気槽ｄ３をオーバーフローした汚泥を貯蔵して生物処理をするための第２曝気槽、ｄ５は第２曝気槽ｄ４に貯蔵されている生物処理された汚泥から微生物の死骸を主成分とする有機系スカムを遠心分離する遠心分離機、ｐ１２は第２曝気槽ｄ４から汚泥を遠心分離機ｄ５に送るパイプ、ｐ１３は遠心分離機ｄ５から有機系スカムが遠心分離された汚泥を第２曝気槽ｄ４に返送するパイプ、ｐ１４は遠心分離機ｄ５で遠心分離された有機系スカムを置場へ送るパイプ、ｄ６は第２曝気槽ｄ４をオーバーフローした汚泥を貯蔵して生物処理をするための第３曝気槽、ｄ７は第３曝気槽ｄ６をオーバーフローした汚泥を貯蔵して膜処理をするための膜曝気槽、ｄ７１は膜曝気槽ｄ７内に配置した膜処理装置、ｄ８は膜曝気槽ｄ７からパイプｐ１５で送られて来る汚泥（膜処理装置ｄ７１で処理されたおり汚泥ではないが、説明の都合上汚泥と称す)を貯蔵する貯蔵槽、ｄ９は貯蔵槽ｄ８の上に配置された逆浸透膜処理装置、ｐ１６は貯蔵槽ｄ８から逆浸透膜処理装置ｄ９に汚泥を送るパイプ、ｄ１０は貯蔵槽ｄ８をオーバーフローした汚泥を一次貯蔵する第１放流調整槽、ｐ１７は第１放流調整槽ｄ１０に貯蔵された汚泥を処理水として河川に放流するパイプ、ｄ１１は逆浸透膜処理装置ｄ９からパイプｐ１８で送られて来る汚泥（逆浸透膜処理装置ｄ９で処理されており浄水であるが、説明の都合上汚泥と称す）を一次貯蔵する第２放流調整槽、ｐ１９は第２放流調整槽ｄ１１に貯蔵された汚泥を処理水ｄとして事業所内の中水として再使用するために事業所へ送るパイプである。中水を他の事業所へ供給する場合には、パイプｐ１９を建屋から引出された個所が搬出エリアとなる。配置した膜処理装置ｄ７１としては例えば（株）クボタの液中膜が好ましい。この実施例では生物処理に使用する微生物として、生物処理時間を短縮するために好気性微生物を使用する場合を示したが、本発明はこれに限定されず処理時間は長いが汚泥の生成量が少ない嫌気性微生物を使用してもよい。図７の混合槽ｄ１から膜曝気槽ｄ７までの地下槽及びその上に配置された機器は図１の第２処理エリア１２ｂに汚泥（処理水）処理施設１２ｂ１設置され、 図７の貯蔵槽ｄ８から第２放流調整槽ｄ１１までの地下槽及びその上に配置された機器は図１の第３処理エリア１２ｃに設置される。
【実施例６】
【００２６】
図８は図１の第４処理エリア１２ｄに設置して有機系スカムを熱分解処理によって再利用可能な炭化物に変換するための熱分解処理装置を示す概略図である。図において、Ｋ１は電気加熱炉で被処理物としての有機系スカムを乾燥する乾燥管Ｋ１１、乾燥された有機系スカムを炭化処理する炭化処理管Ｋ１２、乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２で発生するダイオキシンを含むガスを９００℃以上で加熱して無害化するガス処理管Ｋ１３が貫通配置されている。電気加熱炉Ｋ１はそれを貫通するように配置された多数本のセラミックヒータで温度調整可能に加熱されるようになっている。Ｋ１４は乾燥管Ｋ１１から被処理物を炭化処理管Ｋ１２に供給する連結管、Ｋ１５及びＫ１６は乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２で発生するダイオキシンを含むガスをガス処理管Ｋ１３に送るためのガス連結管、Ｋ１３１はガス処理管Ｋ１３から処理済みのガスを排出する排出口である。排出口Ｋ１３１は図２のダクト２２ｂに接続される。Ｋ２は電気加熱炉Ｋ１の下方に配置された冷却部で炭化された被処理物を冷却する冷却管Ｋ２１が貫通配置されている。Ｋ２２は炭化処理管Ｋ１２から炭化された被処理物を冷却管Ｋ２１に送るための連結管、Ｋ２１１は冷却管Ｋ２１から炭化物を排出する排出口である。Ｋ１７、Ｋ１８及びＫ２３は乾燥管Ｋ１１、炭化処理管Ｋ１２及び冷却管Ｋ２１内に配置されて被処理物を搬送するスクリューコンベア（図示せず）を駆動する電動機である。Ｋ３は有機系スカムを受け入れるホッパー、Ｋ４はホッパーＫ３で受け入れた有機系スカムを乾燥管Ｋ１１のホッパーＫ１１１に搬送供給する搬送装置、Ｋ４１は搬送装Ｋ４内に配置されて被処理物を搬送するスクリューコンベア（図示せず）を駆動する電動機である。乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２内は被処理物が燃焼しないように酸素濃度の低い不活性ガス雰囲気にしてある。有機系排水処理装置で排水から除去した有機系スカムはこの熱分解処理装置で処理することにより炭化物に再生される。従って、従来のように、有機系スカムを埋め立てまたは焼却処理する必要がなくなる。
【実施例７】
【００２７】
図９は本発明廃棄物処理方法の一実施例を示す概略工程図である。図において、９１は脱臭装置を運転することにより外気より実質的に負圧の状態に維持された建屋内の搬入エリアに汚泥（有機系汚泥及び／又は無機系汚泥）を車両で搬入する工程、９２は搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、９３は粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥に凝集剤を添加して有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、９４は有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、９５は汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程、９６は生成した炭化物を建屋外に搬出する工程である。これら全工程は外気より負圧にされた建屋内で連続した一連の工程として遂行される。この廃棄物処理方法によれば、従来技術のように処理の途中で廃棄物を遠隔地に搬送する必要がなくなり搬送コストの低減が図れ、廃棄物の保管及び処理過程で発生する臭気を建屋外に漏らさず環境に優しい処理方法とし、更に処理に使用する各種設備が同一建屋内に設置されているため、効率的に運転できる利点がある。廃棄物処理を実行する場所によっては、二重線で示すように搬入する工程及び搬出する工程を脱臭装置を設置した建屋外で実行することが考えられる。
【実施例８】
【００２８】
以上説明した廃棄物処理プラント及び廃棄物処理方法によれば、汚泥から凝集剤を用いて有機物スカム及び無機系スカムを凝集分離した後、生物処理及び膜処理を施す方式を採用することにより、汚泥処理を短い処理時間で効率的に実行できるようになった。このため、大量の汚泥を効率的に処理する公共施設としての汚泥処理施設を実現できる。これを有機系汚泥の処理と無機系汚泥の処理に分けて詳述する。
【００２９】
図５及び図７に示す処理施設で有機系汚泥を処理すると、汚泥吸引車で搬入された原水としての汚泥ａ、物理的水質浄化装置Ｃ２「彗星」で処理された後の有機系汚泥ｂ、処理後河川へ放流される処理水としての有機系汚泥ｃ、事業所で中水として再使用される有機系汚泥ｄのｐＨ、粗大物、ＳＳ（浮遊物質）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＴＮ（全窒素）、ＴＰ（全リン）を比較すると表１のようになる。ｐＨ以外の項目の単位はｍｇ／Ｌである。表１の原水の数値は一例で搬入の都度異なっている。
表１でＢＯＤの変化を見ると、原水で例えば８０００ｍｇ／Ｌ存在していたＢＯＤが処理後には６０ｍｇ／Ｌとなり、１／１３０に減少していることが分かる。従来技術では生物処理によりＢＯＤを除去するため、８０００ｍｇ／ＬのＢＯＤを除去するためには２週間程度の処理日数が必要である。本発明では例えば彗星を使用することにより、装置内を汚泥が流れる１〜２分の時間でＢＯＤを除去でき、後の処理もＢＯＤが１／１３０になっているので処理期間も１／１３０に短縮できる。従って、本発明を用いて有機系汚泥を処理すれば、従来技術（生物処理）に比較して処理時間が１／５０〜１／１００に短縮でき、生物処理に使用する各種槽の占有面積も１／５０〜１／１００に縮小化できる効果がある。
【００３０】
図６及び図７に示す処理施設で無機系汚泥を処理すると、汚泥吸引車で搬入された原水としての無機系汚泥ｅ、物理的水質浄化装置ｇ２「彗星」で処理された汚泥ｆ、処理後河川へ放流される処理水としての汚泥ｃ、事業所で中水として再使用される汚泥ｄのｐＨ、粗大物、ＳＳ（浮遊物質）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＴＮ（全窒素）、ＴＰ（全リン）を比較すると表２のようになる。ｐＨ以外の項目の単位はｍｇ／Ｌである。
表２でＢＯＤの変化を見ると、原水で例えば２０００ｍｇ／Ｌ存在していたＢＯＤが処理後には６０ｍｇ／Ｌとなり、１／３０に減少していることが分かる。このＢＯＤを生物処理のみで除去するためには１週間程度の処理日数を必要とするが、本発明では例えば彗星を使用することにより、装置内を汚泥が流れる１〜２分の時間でＢＯＤを除去でき、後の処理でＢＯＤが１／３０になっているので処理期間も１／３０に短縮できる。従って、本発明を用いて無機系汚泥を処理すれば、従来技術（生物処理）に比較して処理時間が１／１５〜１／３０に短縮でき、生物処理に使用する設備面積も１／１５〜１／３０に縮小化できる効果がある。
【００３１】
以上の説明から理解できるように、汚泥の処理として汚泥から凝集剤を用いて有機物スカム及び無機系スカムを凝集分離した後、生物処理及び膜処理を施す方式を採用することにより処理施設の設置面積を従来の１／５０〜１／１００に縮小化できる。このため、汚泥の処理施設を建屋内に設置でき、かつ他の廃棄物処理施設と同一建屋内に設置することが可能になる。
【実施例９】
【００３２】
図１０は本発明廃棄物処理プラントの他の実施例を説明するための建屋内の平面レイアウトを示す概略図である。図１の実施例と相違する点は、搬入エリア１１が建屋１０の外部に設けられていること、それに伴って搬入エリア１１と第１処理エリアとの間に仕切りが設けられ、それにシャッター１２Ｓ１、１２Ｓ２、及び１２Ｓ３が設けられ、搬入エリア１１と第４処理エリア１２ｄとの間に仕切りが設けられ、それにシャッター１２Ｓ４が設けられていること、脱臭装置２０ａが第４処理エリア１２ｄに設置されていることである。廃棄物処理プラントを建設する際に注意すべき点はプラントを建設することによって発生する臭気が周辺に漏れる量を法律で規制される数値範囲に抑えることである。図１の廃棄物処理プラントは廃棄物の保管及び処理に伴って発生する臭気のみならず、搬入時に廃棄物から放出される臭気が建屋外に漏れるのを完全に阻止することを目的にしているが、図１０の実施例では廃棄物の保管及び処理に伴って発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することで充分とし、搬入時に廃棄物から放出される臭気が漏れるのは許容範囲であるとしている。図１のプラントと図１０のプラントの何れを選択するかは、建設する場所の環境や法規制を考慮して決められる。
【００３３】
以上は本発明を代表的な実施例を例に挙げて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明廃棄物処理プラントの一実施例を説明するための建屋の平面レイアウトを示す概略図である。
【図２】本発明廃棄物処理プラント用の建屋内の臭気を除去するための脱臭システムの配置を示す概略図である。
【図３】図２のIII―III線に沿う概略断面図である。
【図４】本発明廃棄物処理プラントに使用する脱臭システムの１実施例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に使用する有機系汚泥の処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に使用する無機系汚泥の処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に使用する生物処理及び膜処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に使用する熱分解処理装置を示す概略図である。
【図９】本発明廃棄物処理方法の一実施例を示す概略工程図である。
【図１０】本発明廃棄物処理プラントの他の実施例を説明するための建屋の平面レイアウトを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 建屋
１１ａ，１１ｂ 搬入エリア
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 処理エリア
１２ａ１ 有機系汚泥処理施設
１２ａ２ 無機系汚泥処理施設
１２ｂ１ 汚泥（処理水）処理施設
１２ｄ１ 粉砕裁断装置
１２ｄ２ 熱分解処理装置
１３ 搬出エリア
２０ａ，２０ｂ 脱臭装置
２０１ 脱臭機
２０２ 送付ファン
２１ａ１，２１ａ２，２１ａ３，２１ａ４ 吸気口
２２ａ０ 共通ダクト
２２ａ１，２２ａ２，２２ａ３，２２ａ４，２２ｂ ダクト
ｂ３，ｄ５，ｆ２，ｆ４ 遠心分離機
ｃ２，ｇ２ 物理的水質浄化装置
ｄ２ 中和処理機
ｄ３，ｄ４，ｄ６ 曝気槽
ｄ７１ 膜処理装置
ｄ９ 逆浸透膜処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水処理施設、食品工場、大型店舗、ホテル、レストラン、工場等で生じる各種廃棄物を同一建屋に設置した各種装置によりリサイクル処理する廃棄物処理プラント及び廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活廃水、し尿を中心とした下水処理は、原水を沈殿槽で粗大物、固形物を除去した後、生物反応槽で微生物による曝気（生物）処理をし、それを沈殿槽で余剰汚泥と分離水に分離し、余剰汚泥は埋め立て又は焼却処理し、分離水は塩素で殺菌処理をして放流する標準的な活性汚泥法が採用されている。この処理方法の問題点は、この処理によって発生する膨大な余剰汚泥を焼却処理又は埋め立て処理をするため環境破壊を招くという問題を有していることである。
【０００３】
この問題点を解決するために、各種廃棄物を資源として再利用するリサイクル処理方式が検討されている。例えば、一般住宅及び集合住宅から排出されるごみを汚水と一般ごみに分別収集して人口５〜１０万人のエリアーに１個所の割合で設置した中継ステーションにおいて、汚水を汚泥と中水に分離処理し、一般ごみを粉砕・裁断して汚泥と一緒にカプセル化し、中水とカプセル化したごみを人口１００万人のエリアーに１箇所の割合で設置した中央処理センターへ別々に輸送してリサイクル処理をする廃棄物および汚水の総合リサイクルシステム（特許文献１）、下水汚泥を第１処理施設で曝気処理をした後に脱水処理をして脱水ケーキを製造し、脱水ケーキを車両により第２処理施設へ輸送して脱水ケーキを解砕処理、固液分離処理の後炭化処理をする下水汚泥の炭化処理方法（特許文献２）が提案されている。
【０００４】
これら従来技術はごみ、汚泥などの廃棄物を資源として再利用するシステムを提案しているが、いずれも汚水、汚泥を処理する施設と炭化処理をする施設が離間して配置されたシステムになっている。汚水、汚泥を処理する施設と炭化処理をする施設が離間して配置される理由は、（１）汚水、汚泥を処理する施設は沈殿槽及び生物処理槽に広大な面積を必要とすることから適度の規模にして分散配置せざるを得ないこと、（２）生物処理の効率が低く処理に長時間を要するに対して、炭化処理に要する時間は短時間であり、両者を１箇所に設置して効率よく運転するのが難しいこと、にあると推測する。
【特許文献１】特開平５−１９２６４９号
【特許文献２】特開平１１−１１９２２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は廃棄物を複数の場所に分散配置した設備を用いて処理していたが、これを一箇所において連続的にかつ資源として再利用可能に処理するための廃棄物処理プラントが実現できれば、搬送コストの低減が図れ、廃棄物の保管及び処理過程で発生する臭気を１箇所で効率よく処理でき、かつ処理に使用する各種設備を効率的に運転できる利点がある。自治体、活性汚泥を大量に出す事業体において、このような廃棄物処理プラントの実現が期待されている。
本発明の１つの目的は各種廃棄物を同一場所、同一建屋においてリサイクル処理を可能にした廃棄物処理プラントを提供することにある。
本発明の他の目的は同一建屋内において廃棄物をリサイクル可能に処理する新規な廃棄物処理方法を提供することにある。
本発明の別の目的は実施例の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明廃棄物処理プラントの特徴とするところは、廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアと、リサイクル処理された廃棄物の生成物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも処理エリアが建屋内に配置され、建屋内にリサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部を設けた点にある。この構成により、廃棄物の保管及びリサイクル処理において発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することが可能になる。搬入エリアを建屋内に配置すると、搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止できる利点がある。搬入エリアを建屋外に配置するか建屋内に配置するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。ここでいうリサイクル処理とは、汚泥から脱水汚泥を製造すること、汚泥から有機系スカムを取り出して炭化処理すること、汚泥を曝気処理及び膜処理をして事業所内で使用可能な中水を製造すること、脱水汚泥を炭化処理すること、木屑を炭化処理すること等廃棄物から再利用可能な資材を生成する処理をいう。
【０００７】
本発明廃棄物処理プラントの他の特徴とするところは、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を浄化処理する第１処理エリアと、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアと、炭化物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも第１処理エリア及び第２処理エリアが建屋内に配置され、建屋内に各処理エリアで発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられた点にある。この構成により、廃棄物特に汚泥の保管及びリサイクル処理において発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することが可能になる。熱分解処理をする有機系スカムに別途車両で搬入された脱水汚泥、木屑等の可燃性廃棄物を粉砕・裁断して混合してもよい。汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する前に、汚泥から固形物及び油分、砂を除去する工程を実行してもよい。有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を浄化処理するために、汚泥に凝集剤を添加・攪拌して汚泥に含まれる有機物スカム及び／又は無機系スカムを凝集分離する工程、及び生物処理及び／又は膜処理する工程を実行している。この場合においても、搬入エリアを建屋内に配置する構成にして搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止するようにしてもよい。搬入エリアを建屋外に配置するか建屋内に配置するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。
【０００８】
本発明廃棄物処理プラントの更に他の特徴とするところは、建屋内に配置する臭気を除
去する脱臭手段として、処理エリアで発生する臭気を集めて脱臭機能を持つ炭群の間を通過させる構成の脱臭装置を使用する点にある。脱臭に使用する炭群としては、熱分解処理して生成された炭化物を使用することが可能で、かつ脱臭機能がなくなった時には炭として外販できる利点があり、脱臭機能の維持費用を節約できる利点がある。炭群の脱臭機能を長い時間維持するために、炭群を攪拌するのが好ましい。
【０００９】
本発明廃棄物処理方法の特徴とするところは、搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、
搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理をして炭化物を生成する工程及び炭化物を搬出する工程を具備し、汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から炭化物を生成する工程までを処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部が設けられた建屋内で実行する点にある。この場合においても、搬入する工程を建屋内で実行するようにして搬入時に廃棄物から生じる臭気を建屋外に漏れるのを防止するようにしてもよい。搬入工程を建屋外で実行するか建屋内で実行するかは、廃棄物処理プラントを建設する場所が住宅の密集している地域であるか山間部であるかにより、周りの環境や法律と照らし合わせて選択される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明廃棄物処理プラントによれば、廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリア、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアを同一建屋内に配置し、建屋内に臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも１部を配置しているため、建屋内の空気は脱臭手段を通して建屋外に排気され、これにより建屋内は実質的に負圧の状態になり、廃棄物の保管及びリサイクル処理によって発生する臭気を建屋外に漏れるのを防止でき、環境にやさしい廃棄物処理プラントを実現できる。
【００１１】
本発明廃棄物処理プラントによれば、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、残りの汚泥を浄化処理する第１処理エリア、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを同一建屋内に並設しているため、従来技術で必要とした汚水、汚泥を処理するための広大な面積の沈殿槽及び生物処理槽が不要になり、第１処理エリアを格段に縮小化でき、これにより同一建屋内に搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去し、残りの汚泥を生物処理するための第１処理エリア及び有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを併設することが可能になる。
【００１２】
本発明廃棄物処理方法によれば、搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程及び炭化物を建屋外に搬出する工程を具備し、汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から炭化物を生成する工程までを処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段の少なくとも一部が設けられた建屋内で実行するため、建屋外に臭気を漏らせることなく廃棄物処理を狭い占有面積でリサイクル可能に処理することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明廃棄物処理プラントの最良の実施形態は、汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリア、汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、残りの汚泥を浄化処理する第１処理エリア、有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアを同一建屋内に並設し、建屋内に臭気を含む空気をそれから臭気を除去して建屋外に放出する脱臭手段を配置し、これによって建屋内を実質的に負圧の状態に維持したプラントである。この構成により、同一建屋内で廃棄物をリサイクル可能に処理が可能になり、かつ廃棄物の保管及び処理により発生する臭気を建屋外に漏洩せず、人家の存在する都市エリアにおいても建設可能な環境に優しい廃棄物処理プラントを実現できる。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明廃棄物処理プラントの一実施例を説明するための建屋内の平面レイアウトを示す概略図、図２は建屋内の臭気を除去する脱臭システムを示す概略図、図３は図２のIII―III線に沿う概略断面図である。図において、１０は廃棄物処理プラントを設置する建屋で、内部に車両によって廃棄物を搬入するための搬入エリア１１、廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリア１２、リサイクル処理された廃棄物を搬出するための搬出エリア１３を備えている。搬入エリア１１は無機系汚泥を搬入する汚泥吸引車１１Ｔ１、有機系汚泥を搬入する汚泥吸引車１１Ｔ２及び有機系の脱水汚泥を搬入するトラック１１Ｔ３を案内する第１搬入エリア１１ａと、汚泥以外の可燃性ごみ等を搬入するトラック１１Ｔ４を案内する第２搬入エリア１１ｂを備えている。１１Ｓ１、１１Ｓ２及び１１Ｓ３は第１搬入エリア１１ａへの汚泥吸引車１１Ｔ１、１１Ｔ２及びトラック１１Ｔ３の出入り口に設けたシャッター、１１Ｓ４は第２搬入エリア１１ｂへのトラック１１Ｔ４の出入り口に設けたシャッターである。処理エリア１２は第１搬入エリア１１ａに隣接する第１処理エリア１２ａと、第１処理エリア１２ａに仕切りを介して隣接する第２処理エリア１２ｂと、第１処理エリア１２ａ及び第２処理エリア１２ｂに仕切りを介して隣接する第３処理エリア１２ｃと、第２搬入エリア１１ｂに隣接する第４処理エリア１２ｄに分けられている。第１処理エリア１２ａには有機系汚泥から固形物、油分及び有機系スカムを除去するための地下水槽及び機器から成る有機系汚泥処理施設１２ａ１及び無機系汚泥から砂及び無機系スカムを除去するための地下水槽及び機器から成る無機系汚泥処理施設１２ａ２が設置されている。第２処理エリア１２ｂには固形物、油分、有機系スカム、砂、無機系スカムが除去された汚泥（処理水）を生物処理する曝気槽及び機器から成る汚泥（処理水）処理施設１２ｂ１が設置されている。第３処理エリア１２ｃには汚泥（処理水）を放流又は中水として再使用可能な水にするための膜処理機器（図示せず）が設置されている。第４処理エリア１２ｄには第２搬入エリア１１ｂから搬入された可燃性ごみ等を所定の大きさに粉砕・裁断する粉砕裁断装置１２ｄ１及び有機スカム及び木屑等の可燃物を炭化処理するための熱分解処理装置１２ｄ２が設置されている。搬出エリア１３には熱分解処理装置で生成した炭化物を袋詰めする機器（図示せず）を配置すると共に搬出待ちの袋詰めされた炭化物の置き場として利用される。１３Ｓは搬出用の出入り口に設けたシャッターである。２０ａ及び２０ｂは第１搬入エリア１１ａ及び第４処理エリア１２ｄに設置された脱臭装置である。
【００１５】
建屋１０内の第１処理エリア１２ａ、第２処理エリア１２ｂ及び第３処理エリア１２ｃは脱臭装置２０ａの稼動により実質的に外気より低い気圧即ち負圧の状態に維持されている。図２において、２１ａ１は第１処理エリア１２ａの有機系汚泥処理施設１２ａ１の上方に設けた吸気口、２１ａ２は第１処理エリア１２ａの無機系汚泥処理施設１２ａ２の上方に設けた吸気口、２１ａ３は第２処理エリア１２ｂの上方の設けた吸気口、２１ａ４は第３処理エリア１２ｃの上方に設けた吸気口で、下端に矩形状の開口を有しその面積が上方に向かって減少する角錐形状を有している。２２ａ０は脱臭装置２０ａに連なる共通ダクト、２２ａ１は吸気口２１ａ１と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ２は吸気口２１ａ２と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ３は吸気口２１ａ３と共通ダクト２２ａ０を連結するダクト、２２ａ４は吸気口２１ａ４と共通ダクト２２ａ０を連結するダクトである。また、２２ｂは脱臭装置２０ｂと熱分解処理装置１２ｄ２の排気口（図８のＫ１３１）とを連結するダクトである。脱臭装置２０ａ及び２０ｂは各処理エリアで発生する臭気を空気と共に吸気口及びダクトを通して収集し、臭気を除去した空気を建屋外に放出する機能を有する。脱臭装置２０ａ及び２０ｂを稼動することにより建屋内が実質的に負圧の状態になり、これによって建屋内に存在する臭気を含む空気が建屋の出入り口、窓、隙間を通して建屋外に漏れるのを防止することが出来、臭気漏れに起因する環境問題の発生を未然に防止することが出来る。脱臭装置２０ａ及び２０ｂを設置する場所は建屋内外を問わず設置スペースのある場所であれば何処でもよい。また、脱臭装置２０ａは処理エリア１２ａ、１２ｂ及び１２ｃで発生する臭気を一括して除去するために使用しているが、エリア毎又は吸気口毎に分割して設置してもよい。その場合には、臭気の発生状況に応じて脱臭装置の能力を設定できる利点のほかに、１台の脱臭装置が故障した時にダクトの連結を切り替えることで脱臭動作を連続することが出来る利点がある。
【００１６】
建屋１０は図２のIII―III線に沿う断面で見ると図３に示すようになっている。第１搬入エリア１１ａ及び第２搬入エリア１１ｂは汚泥吸引車が荷台を上昇出来るように他のエリアより天井を高くしてある。第１処理エリア１２ａ及び第２処理エリア１２ｂは地下に形成した水槽１２ａ１及び１２ｂ１を有し、水槽上に必要な処理機器（図示せず）を設置して、二階構造にすることで建屋面積の縮小化を図っている。第２処理エリア１２ｂの天井には外光を取り入れる窓１２ｗが設けられて、好気性生物処理の促進が図れるようにしてある。
【実施例２】
【００１７】
図４は本発明廃棄物処理プラントに使用する脱臭システムの１実施例を示す概略構成図である。脱臭装置２０ａは脱臭機２０１、送付ファン２０２及び両者を連結するダクトから構成されている。脱臭機２０１は円筒状部２０１１ａと円筒状部２０１１ａの下方に一体に形成された漏斗状部２０１１ｂからなり、脱臭機能を有する炭群が収納された容器２０１１、容器２０１１の内側に容器から所定間隔を有して配置された内筒部２０１２、容器２０１１内に回転可能に配置された回転羽根２０１３、回転羽根２０１３を回転駆動するモータ２０１４、容器２０１１の上端に設けた排気ダクト２０１５からなっている。送付ファン２０２には共通ダクト２２ａ０、ダクト２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４を通じて吸気口２１ａ１、２１ａ２、２１ａ３、２１ａ４に連結し、これによって矢印に示すように送付ファン２０２は処理エリア内で発生する臭気を含む空気を吸引し、脱臭機２０１へ送る働きをする。脱臭機２０１では、ダクト２０３から送られて来る臭気を含む空気を円筒状部２０１１ａ内に充填された炭群２０１６内に放出し、炭群に接触することによって空気に含まれる臭気が除去され、臭気を含まない空気が排気ダクト２０１５から建屋外に放出される。内筒部２０１２によって円筒状部２０１１ａと内筒部２０１２との間に環状で上下方向に伸びる空間部２０１７が形成されており、ダクト２０３から円筒状部２０１１ａ内に案内された空気は空間部２０１６によって容器２０１の全周に回り、かつ下方の漏斗状部２０１１ｂにおいて炭群の中に放出される。空気に含まれる臭気は炭群に吸着され、炭群を通過した空気は臭気を含まない清浄化された空気になる。炭群は回転羽根２０１３によって攪拌され、空気の流れを固定せず炭群の各炭粒と略平等に接触するように配慮している。従って、良好な脱臭効果を実現できる。ここで使用する炭郡は使用時間が長くなると脱臭効果が低下するため定期的に交換する必要がある。炭群の交換は１週間〜２週間に１度行うのが好ましく、交換の頻度は高いものとなる。従って、炭群として熱分解処理装置１２ｄ２で生成した炭化物を使用するのが好ましい。その理由は、炭群を必要に応じて容易に得られること、脱臭処理に使用した炭群は廃棄物をリサイクル処理して得られた炭としてそのまま販売できることにある。脱臭機２０ｂも脱臭機２０ａと同じ構成になっている。
【００１８】
図４に示す脱臭機２０１は容器２０１１内に炭群を収納してそれを回転羽根２０１３で攪拌する構成としているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ステンレス網で円盤状に形成されたケースに炭群を案内したカートリッジを容器２０１１内に所定間隔で多数個積層した構成、ステンレス網で中空円筒状に形成されたケースに炭群を案内したカートリッジを容器２０１１内に同心上に多数個所定間隔で案内した構成にしてもよい。炭群の頻繁な交換を考慮すると図４の構成が好ましい。
【実施例３】
【００１９】
図５は図１の第１処理エリア１２ａに設置される有機系汚泥処理施設１２ａ１の一実施例で、図において、ａ１は汚泥吸引車で運ばれてきた有機系汚泥を受け入れる投入路、ａ２は投入路の端部に設けられた貯蔵部、ａ３は投入路ａ１と貯蔵部ａ２の間に設けられ有機系汚泥から粗大物を除去する例えば数ｍｍメッシュの篩粗取器、ａ４は有機系汚泥から油分を除去するための油除去水槽、ａ４１は油除去水槽ａ４の底部付近を除いて油除去水槽ａ４を有機系汚泥の流れ方向と直角方向に仕切る仕切壁、ｐ１は貯蔵部ａ２から有機系汚泥を油除去水槽ａ４に送るパイプで、ポンプは図示を省略してある。貯蔵部ａ２から油除去水槽ａ４に送られて来た有機系汚泥に含まれる油分は水面に存在しておりスクラバーで簡単に除去できる。油除去水槽ａ４を水面において仕切壁ａ４１で複数の領域に仕切る理由は油分の除去を確実にするためである。事前処理工程Ａは粗大物及び油分を除去する工程であり、篩粗取器ａ３と油除去水槽ａ４を備えている。有機系汚泥には油分が含まれることが多いが、油分を含まない有機系汚泥が搬入された場合には汚泥が油除去水槽ａ４を通過する際スクラバーが動作しても油分を除去する処理には該当しない。
【００２０】
図５において、ｂ１は油除去水槽ａ４をオーバーフローした汚泥を貯蔵する水質安定槽で、この槽は比較的大きい収容量を有し外部からタンクローリーで搬入されて来る各種有機系汚泥を混合することにより、性状（水質）の安定した汚泥にしてこの後に続く処理工程を高効率で実行する役割を果たしている。ｂ２は水質安定槽ｂ１をオーバーフローした汚泥を貯蔵する脱水調整槽、ｂ３は脱水調整槽ｂ２の上に配置した遠心分離機、ｂ４は脱水調整槽ｂ２の上に配置した中和処理機、ｐ２は脱水調整槽ｂ２の底部付近から処理水を遠心分離機ｂ３に送るパイプ、ｐ３は遠心分離機ｂ３で遠心分離された有機系スカム（通常スカムは浮上している汚濁物を言うが、液中に存在するもの及び沈降している汚濁物を含める広い意味で使用）を置場へ送るパイプ、ｐ４は遠心分離機ｂ３で微細な固形分が遠心分離された汚泥を中和処理機ｂ４に送るパイプ、ｐ５は中和処理機ｂ４で中和処理された汚泥を次工程に送るパイプである。中和処理機ｂ４は例えば苛性ソーダ又は希硫酸を添加してｐＨ７前後の汚泥を得るもので、この後に続く処理を高効率化する役割を果たす。前処理工程Ｂは汚泥を遠心分離処理及び中和処理をする工程であり、遠心分離機ｂ３と中和処理機ｂ４によって実現される。中和処理は遠心分離処理された汚泥のｐＨを次の処理工程に相応しい値に調整することを目的にしており、遠心分離処理された汚泥のｐＨが所定値になっていれば中和処理は不要である。遠心分離機ｂ３は３６００〜６，０００ｒｐｍの高速回転が可能で、汚泥に混合している微細な固形物及び溶け込んでいる有機物を遠心分離する働きをし、含水率の低い有機系スカムを得る役割を果たしている。含水率の低い有機系スカムは焼却処理をする場合及び再利用のために処理をする場合に省エネルギー及び短時間処理を実現できるメリットがある。
【００２１】
図５において、ｃ１は中和処理機ｂ４で中和処理されパイプｐ５から送られて来る汚泥を一次貯蔵する凝集処理調整槽、ｃ２は凝集処理調整槽ｃ１の上に配置した凝集剤を用いた物理的水質浄化装置、ｐ６は凝集処理調整槽ｃ１から物理的水質浄化装置ｃ２へ汚泥を送るパイプ、ｐ７は物理的水質浄化装置ｃ２で凝集分離した有機系スカムを置場へ送るパイプ、ｐ８はパイプｐ７から分岐して有機系スカムの一部、好ましくは全部を水質安定槽ｂ１へ返送するパイプ、ｐ９は物理的水質浄化装置ｃ２で有機系スカムが除去された汚泥を次工程に送るパイプである。物理的水質浄化装置ｃ２は汚泥に含まれる有機物の凝集に適した凝集剤を添加して攪拌することにより、有機物を凝集して有機系スカムとし、これを沈殿濾過することにより、汚泥から有機系スカムを除去する装置で、例えばワイレックス・リウォター（株）製の物理的水質浄化装置「彗星」が好ましい。この彗星は凝集剤を投与する前に中和処理をする機能を持つ機種があり、汚泥のｐＨをより正確に調整して有機物の凝集・分離を高効率化できるメリットを有している。また、使用する凝集剤については、市販されている多種の凝集剤の中から処理する汚泥に適した凝集剤を選択使用することが出来るが、例えばワイレックス・リウォター（株）製のエレクサイトが好ましい。廃棄物処理の省エネルギー、省処理時間を考えると、物理的水質浄化装置ｃ２で凝集除去された有機系スカムの全てを水質安定槽ｂ１へ返送して、有機系スカムを遠心分離機ｂ３により汚泥から分離して含水率を低くすることが好ましい。
【実施例４】
【００２２】
図６は図１の第１処理エリア１２ａに設置される無機系汚泥処理施設１２ａ２の一実施例で、図において、ｅ１は汚泥吸引車で運ばれてきた上澄みの砂を含まない無機系汚泥を受け入れる投入路、ｅ２は汚泥吸引車で運ばれている途中で沈殿した砂分を主として含む無機系汚泥を受け入れる投入路ｅ１に隣接して設けられた貯蔵部、ｅ３は貯蔵部ｅ２に設けられ無機系汚泥から砂を除去する砂水分離器、ｅ４は投入路ｅ１からパイプｐ２０を通して送られて来る無機系汚泥から砂を除く振動粗取機で、これらにより事前処理工程Ｅが実行される。ｐ２１は砂を置場へ送るパイプ、ｐ２２は砂を除去した汚泥を送るパイプである。
【００２３】
図６において、ｆ１は貯蔵部ｅ２からパイプｐ２３で送られて来る汚泥及び振動粗取機ｅ４からパイプｐ２２で送られて来る汚泥を貯蔵する遠心分離処理用一次槽、ｆ２は遠心分離処理用一次槽ｆ１の上に配置された遠心分離機、ｐ２３は遠心分離処理用一次槽ｆ１から汚泥ｅ１を遠心分離機ｆ２に送るパイプ、ｐ２４は遠心分離された無機系スカムを置場に送るパイプ、ｐ２５は無機系スカムが除去された汚泥を遠心分離処理用一次槽ｆ１に戻すパイプである。ｆ３は遠心分離処理用一次槽ｆ１からオーバーフローして来る汚泥を貯蔵する遠心分離処理用二次槽、ｆ４は遠心分離処理用二次槽ｆ３の上に配置した遠心分離機、ｐ２６は遠心分離処理用二次槽ｆ３の汚泥を遠心分離機ｆ４へ送るパイプ、ｐ２７は遠心分離された無機系スカムを置場に送るパイプ、ｐ２８は無機系スカムが除去された汚泥を遠心分離処理用二次槽ｆ３に戻すパイプである。これら遠心分離機ｆ２、ｆ４によって前処理工程Fが実行される。ここで使用する遠心分離機は汚泥に油分が少ないので３０００ｒｐｍ程度の回転数で充分機能する。
【００２４】
図６において、ｇ１は遠心分離処理用二次槽ｆ３からオーバーフローして来る汚泥を一時貯蔵する凝集処理調整槽、ｇ２は凝集処理調整槽ｇ１の上に配置した凝集剤を用いた物理的水質浄化装置、ｐ２９は凝集処理調整槽ｇ１から物理的水質浄化装置ｇ２へ汚泥を送るパイプ、ｐ３０は物理的水質浄化装置ｇ２で凝集分離した無機系スカムを置場へ送るパイプ、Ｐ３１は物理的水質浄化装置ｇ２で無機系スカムが除去された汚泥を次工程に送るパイプである。物理的水質浄化装置ｇ２は汚泥に無機物の凝集に適した凝集剤を添加して攪拌することにより、無機物を凝集し、これを沈殿濾過することにより、汚泥から無機系スカムを除去する装置で、例えばワイレックス・リウォター（株）製の物理的水質浄化装置「彗星」が好ましい。また、使用する凝集剤については、市販されている多種の凝集剤の中から無機系汚泥の処理に適した凝集剤を選択使用することが出来るが、例えばワイレックス・リウォター（株）製のエレクサイトが好ましい。尚、汚泥には無機系汚濁物だけでなく有機系汚濁物が含まれており、凝集剤としては有機系汚濁物及び無機系汚濁物の凝集に適したものを使用するとよい。
【実施例５】
【００２５】
図７は固形物、油分及び有機系スカムが除去された有機系汚泥及び砂及び無機系スカムが除去された無機系汚泥を生物処理及び膜処理する設備の一実施例で、図において、ｄ１は図６に示すパイプｐ９及び図７に示すパイプｐ３１から送られて来る汚泥を貯蔵する混合槽、ｄ２は混合槽ｄ１の上に配置した中和処理機、ｐ１０は混合槽ｄ１から汚泥を中和処理機ｄ２へ送るパイプ、ｐ１１は中和処理機ｄ２で中和処理した汚泥を生物処理をするための第１曝気槽ｄ３へ送るパイプ、ｄ４は第１曝気槽ｄ３をオーバーフローした汚泥を貯蔵して生物処理をするための第２曝気槽、ｄ５は第２曝気槽ｄ４に貯蔵されている生物処理された汚泥から微生物の死骸を主成分とする有機系スカムを遠心分離する遠心分離機、ｐ１２は第２曝気槽ｄ４から汚泥を遠心分離機ｄ５に送るパイプ、ｐ１３は遠心分離機ｄ５から有機系スカムが遠心分離された汚泥を第２曝気槽ｄ４に返送するパイプ、ｐ１４は遠心分離機ｄ５で遠心分離された有機系スカムを置場へ送るパイプ、ｄ６は第２曝気槽ｄ４をオーバーフローした汚泥を貯蔵して生物処理をするための第３曝気槽、ｄ７は第３曝気槽ｄ６をオーバーフローした汚泥を貯蔵して膜処理をするための膜曝気槽、ｄ７１は膜曝気槽ｄ７内に配置した膜処理装置、ｄ８は膜曝気槽ｄ７からパイプｐ１５で送られて来る汚泥（膜処理装置ｄ７１で処理されたおり汚泥ではないが、説明の都合上汚泥と称す)を貯蔵する貯蔵槽、ｄ９は貯蔵槽ｄ８の上に配置された逆浸透膜処理装置、ｐ１６は貯蔵槽ｄ８から逆浸透膜処理装置ｄ９に汚泥を送るパイプ、ｄ１０は貯蔵槽ｄ８をオーバーフローした汚泥を一次貯蔵する第１放流調整槽、ｐ１７は第１放流調整槽ｄ１０に貯蔵された汚泥を処理水として河川に放流するパイプ、ｄ１１は逆浸透膜処理装置ｄ９からパイプｐ１８で送られて来る汚泥（逆浸透膜処理装置ｄ９で処理されており浄水であるが、説明の都合上汚泥と称す）を一次貯蔵する第２放流調整槽、ｐ１９は第２放流調整槽ｄ１１に貯蔵された汚泥を処理水ｄとして事業所内の中水として再使用するために事業所へ送るパイプである。中水を他の事業所へ供給する場合には、パイプｐ１９を建屋から引出された個所が搬出エリアとなる。配置した膜処理装置ｄ７１としては例えば（株）クボタの液中膜が好ましい。この実施例では生物処理に使用する微生物として、生物処理時間を短縮するために好気性微生物を使用する場合を示したが、本発明はこれに限定されず処理時間は長いが汚泥の生成量が少ない嫌気性微生物を使用してもよい。図７の混合槽ｄ１から膜曝気槽ｄ７までの地下槽及びその上に配置された機器は図１の第２処理エリア１２ｂに汚泥（処理水）処理施設１２ｂ１設置され、 図７の貯蔵槽ｄ８から第２放流調整槽ｄ１１までの地下槽及びその上に配置された機器は図１の第３処理エリア１２ｃに設置される。
【実施例６】
【００２６】
図８は図１の第４処理エリア１２ｄに設置して有機系スカムを熱分解処理によって再利用可能な炭化物に変換するための熱分解処理装置を示す概略図である。図において、Ｋ１は電気加熱炉で被処理物としての有機系スカムを乾燥する乾燥管Ｋ１１、乾燥された有機系スカムを炭化処理する炭化処理管Ｋ１２、乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２で発生するダイオキシンを含むガスを９００℃以上で加熱して無害化するガス処理管Ｋ１３が貫通配置されている。電気加熱炉Ｋ１はそれを貫通するように配置された多数本のセラミックヒータで温度調整可能に加熱されるようになっている。Ｋ１４は乾燥管Ｋ１１から被処理物を炭化処理管Ｋ１２に供給する連結管、Ｋ１５及びＫ１６は乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２で発生するダイオキシンを含むガスをガス処理管Ｋ１３に送るためのガス連結管、Ｋ１３１はガス処理管Ｋ１３から処理済みのガスを排出する排出口である。排出口Ｋ１３１は図２のダクト２２ｂに接続される。Ｋ２は電気加熱炉Ｋ１の下方に配置された冷却部で炭化された被処理物を冷却する冷却管Ｋ２１が貫通配置されている。Ｋ２２は炭化処理管Ｋ１２から炭化された被処理物を冷却管Ｋ２１に送るための連結管、Ｋ２１１は冷却管Ｋ２１から炭化物を排出する排出口である。Ｋ１７、Ｋ１８及びＫ２３は乾燥管Ｋ１１、炭化処理管Ｋ１２及び冷却管Ｋ２１内に配置されて被処理物を搬送するスクリューコンベア（図示せず）を駆動する電動機である。Ｋ３は有機系スカムを受け入れるホッパー、Ｋ４はホッパーＫ３で受け入れた有機系スカムを乾燥管Ｋ１１のホッパーＫ１１１に搬送供給する搬送装置、Ｋ４１は搬送装Ｋ４内に配置されて被処理物を搬送するスクリューコンベア（図示せず）を駆動する電動機である。乾燥管Ｋ１１及び炭化処理管Ｋ１２内は被処理物が燃焼しないように酸素濃度の低い不活性ガス雰囲気にしてある。有機系排水処理装置で排水から除去した有機系スカムはこの熱分解処理装置で処理することにより炭化物に再生される。従って、従来のように、有機系スカムを埋め立てまたは焼却処理する必要がなくなる。
【実施例７】
【００２７】
図９は本発明廃棄物処理方法の一実施例を示す概略工程図である。図において、９１は脱臭装置を運転することにより外気より実質的に負圧の状態に維持された建屋内の搬入エリアに汚泥（有機系汚泥及び／又は無機系汚泥）を車両で搬入する工程、９２は搬入された汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、９３は粗大固形物及び／又は油分が除去された汚泥に凝集剤を添加して有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、９４は有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、９５は汚泥から除去された有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程、９６は生成した炭化物を建屋外に搬出する工程である。これら全工程は外気より負圧にされた建屋内で連続した一連の工程として遂行される。この廃棄物処理方法によれば、従来技術のように処理の途中で廃棄物を遠隔地に搬送する必要がなくなり搬送コストの低減が図れ、廃棄物の保管及び処理過程で発生する臭気を建屋外に漏らさず環境に優しい処理方法とし、更に処理に使用する各種設備が同一建屋内に設置されているため、効率的に運転できる利点がある。廃棄物処理を実行する場所によっては、二重線で示すように搬入する工程及び搬出する工程を脱臭装置を設置した建屋外で実行することが考えられる。
【実施例８】
【００２８】
以上説明した廃棄物処理プラント及び廃棄物処理方法によれば、汚泥から凝集剤を用いて有機物スカム及び無機系スカムを凝集分離した後、生物処理及び膜処理を施す方式を採用することにより、汚泥処理を短い処理時間で効率的に実行できるようになった。このため、大量の汚泥を効率的に処理する公共施設としての汚泥処理施設を実現できる。これを有機系汚泥の処理と無機系汚泥の処理に分けて詳述する。
【００２９】
図５及び図７に示す処理施設で有機系汚泥を処理すると、汚泥吸引車で搬入された原水としての汚泥ａ、物理的水質浄化装置Ｃ２「彗星」で処理された後の有機系汚泥ｂ、処理後河川へ放流される処理水としての有機系汚泥ｃ、事業所で中水として再使用される有機系汚泥ｄのｐＨ、粗大物、ＳＳ（浮遊物質）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＴＮ（全窒素）、ＴＰ（全リン）を比較すると表１のようになる。ｐＨ以外の項目の単位はｍｇ／Ｌである。表１の原水の数値は一例で搬入の都度異なっている。
表１でＢＯＤの変化を見ると、原水で例えば８０００ｍｇ／Ｌ存在していたＢＯＤが処理後には６０ｍｇ／Ｌとなり、１／１３０に減少していることが分かる。従来技術では生物処理によりＢＯＤを除去するため、８０００ｍｇ／ＬのＢＯＤを除去するためには２週間程度の処理日数が必要である。本発明では例えば彗星を使用することにより、装置内を汚泥が流れる１〜２分の時間でＢＯＤを除去でき、後の処理もＢＯＤが１／１３０になっているので処理期間も１／１３０に短縮できる。従って、本発明を用いて有機系汚泥を処理すれば、従来技術（生物処理）に比較して処理時間が１／５０〜１／１００に短縮でき、生物処理に使用する各種槽の占有面積も１／５０〜１／１００に縮小化できる効果がある。
【００３０】
図６及び図７に示す処理施設で無機系汚泥を処理すると、汚泥吸引車で搬入された原水としての無機系汚泥ｅ、物理的水質浄化装置ｇ２「彗星」で処理された汚泥ｆ、処理後河川へ放流される処理水としての汚泥ｃ、事業所で中水として再使用される汚泥ｄのｐＨ、粗大物、ＳＳ（浮遊物質）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＴＮ（全窒素）、ＴＰ（全リン）を比較すると表２のようになる。ｐＨ以外の項目の単位はｍｇ／Ｌである。
表２でＢＯＤの変化を見ると、原水で例えば２０００ｍｇ／Ｌ存在していたＢＯＤが処理後には６０ｍｇ／Ｌとなり、１／３０に減少していることが分かる。このＢＯＤを生物処理のみで除去するためには１週間程度の処理日数を必要とするが、本発明では例えば彗星を使用することにより、装置内を汚泥が流れる１〜２分の時間でＢＯＤを除去でき、後の処理でＢＯＤが１／３０になっているので処理期間も１／３０に短縮できる。従って、本発明を用いて無機系汚泥を処理すれば、従来技術（生物処理）に比較して処理時間が１／１５〜１／３０に短縮でき、生物処理に使用する設備面積も１／１５〜１／３０に縮小化できる効果がある。
【００３１】
以上の説明から理解できるように、汚泥の処理として汚泥から凝集剤を用いて有機物スカム及び無機系スカムを凝集分離した後、生物処理及び膜処理を施す方式を採用することにより処理施設の設置面積を従来の１／５０〜１／１００に縮小化できる。このため、汚泥の処理施設を建屋内に設置でき、かつ他の廃棄物処理施設と同一建屋内に設置することが可能になる。
【実施例９】
【００３２】
図１０は本発明廃棄物処理プラントの他の実施例を説明するための建屋内の平面レイアウトを示す概略図である。図１の実施例と相違する点は、搬入エリア１１が建屋１０の外部に設けられていること、それに伴って搬入エリア１１と第１処理エリアとの間に仕切りが設けられ、それにシャッター１２Ｓ１、１２Ｓ２、及び１２Ｓ３が設けられ、搬入エリア１１と第４処理エリア１２ｄとの間に仕切りが設けられ、それにシャッター１２Ｓ４が設けられていること、脱臭装置２０ａが第４処理エリア１２ｄに設置されていることである。廃棄物処理プラントを建設する際に注意すべき点はプラントを建設することによって発生する臭気が周辺に漏れる量を法律で規制される数値範囲に抑えることである。図１の廃棄物処理プラントは廃棄物の保管及び処理に伴って発生する臭気のみならず、搬入時に廃棄物から放出される臭気が建屋外に漏れるのを完全に阻止することを目的にしているが、図１０の実施例では廃棄物の保管及び処理に伴って発生する臭気が建屋外に漏れるのを阻止することで充分とし、搬入時に廃棄物から放出される臭気が漏れるのは許容範囲であるとしている。図１のプラントと図１０のプラントの何れを選択するかは、建設する場所の環境や法規制を考慮して決められる。
【００３３】
以上は本発明を代表的な実施例を例に挙げて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明廃棄物処理プラントの一実施例を説明するための建屋の平面レイアウトを示す概略図である。
【図２】本発明廃棄物処理プラント用の建屋内の臭気を除去するための脱臭システムの配置を示す概略図である。
【図３】図２のIII―III線に沿う概略断面図である。
【図４】本発明廃棄物処理プラントに使用する脱臭システムの１実施例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に使用する有機系汚泥の処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に使用する無機系汚泥の処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に使用する生物処理及び膜処理施設の一実施例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に使用する熱分解処理装置を示す概略図である。
【図９】本発明廃棄物処理方法の一実施例を示す概略工程図である。
【図１０】本発明廃棄物処理プラントの他の実施例を説明するための建屋の平面レイアウトを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 建屋
１１ａ，１１ｂ 搬入エリア
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 処理エリア
１２ａ１ 有機系汚泥処理施設
１２ａ２ 無機系汚泥処理施設
１２ｂ１ 汚泥（処理水）処理施設
１２ｄ１ 粉砕裁断装置
１２ｄ２ 熱分解処理装置
１３ 搬出エリア
２０ａ，２０ｂ 脱臭装置
２０１ 脱臭機
２０２ 送付ファン
２１ａ１，２１ａ２，２１ａ３，２１ａ４ 吸気口
２２ａ０ 共通ダクト
２２ａ１，２２ａ２，２２ａ３，２２ａ４，２２ｂ ダクト
ｂ３，ｄ５，ｆ２，ｆ４ 遠心分離機
ｃ２，ｇ２ 物理的水質浄化装置
ｄ２ 中和処理機
ｄ３，ｄ４，ｄ６ 曝気槽
ｄ７１ 膜処理装置
ｄ９ 逆浸透膜処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、前記廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアと、リサイクル処理された前記廃棄物の生成物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも前記処理エリアが建屋内に配置され、前記建屋内に前記リサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられていることを特徴とする廃棄物処理プラント。
【請求項２】
汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、前記汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、前記有機系スカム及び／又は前記無機系スカムが除去された前記汚泥を浄化処理する第１処理エリアと、前記有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアと、前記炭化物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも前記第１処理エリア及び前記第２処理エリアが建屋内に配置され、前記建屋内に前記各処理エリアで発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられていることを特徴とする廃棄物処理プラント。
【請求項３】
前記搬入エリアが前記建屋内に配置されていることを特徴とする請求項２記載の廃棄物
処理プラント。
【請求項４】
前記建屋内に配置する前記脱臭手段が、処理エリアで発生する臭気を集めて脱臭機能を
有する炭群の間を通過させる構成の脱臭装置であることを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理プラント。
【請求項５】
搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、搬入された前記汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された前記汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された前記汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、前記汚泥から除去された前記有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程及び前記炭化物を搬出する工程を具備し、前記汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から前記炭化物を生成する工程までを前記処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられた前記建屋内で実行することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１】
廃棄物を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、前記廃棄物をリサイクル可能に処理する処理エリアと、リサイクル処理された前記廃棄物の生成物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも前記処理エリアが建屋内に配置され、前記建屋内に前記リサイクル処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられていることを特徴とする廃棄物処理プラント。
【請求項２】
汚泥を車両で搬入することが可能な搬入エリアと、前記汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを分離し、前記有機系スカム及び／又は前記無機系スカムが除去された前記汚泥を浄化処理する第１処理エリアと、前記有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する第２処理エリアと、前記炭化物を搬出する搬出エリアを具備し、少なくとも前記第１処理エリア及び前記第２処理エリアが建屋内に配置され、前記建屋内に前記各処理エリアで発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられていることを特徴とする廃棄物処理プラント。
【請求項３】
前記搬入エリアが前記建屋内に配置されていることを特徴とする請求項２記載の廃棄物
処理プラント。
【請求項４】
前記建屋内に配置する前記脱臭手段が、処理エリアで発生する臭気を集めて脱臭機能を
有する炭群の間を通過させる構成の脱臭装置であることを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理プラント。
【請求項５】
搬入エリアに汚泥を車両で搬入する工程、搬入された前記汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程、粗大固形物及び／又は油分が除去された前記汚泥から有機系スカム及び／又は無機系スカムを除去する工程、有機系スカム及び／又は無機系スカムが除去された前記汚泥を生物処理及び／又は膜処理を施して中水又は浄水にする工程、前記汚泥から除去された前記有機系スカムを熱分解処理して炭化物を生成する工程及び前記炭化物を搬出する工程を具備し、前記汚泥から粗大固形物及び／又は油分を除去する工程から前記炭化物を生成する工程までを前記処理に伴って発生する臭気を含む空気をそれから臭気を除去して前記建屋外に放出する脱臭手段の一部が設けられた前記建屋内で実行することを特徴とする廃棄物処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−６９３８１（Ｐ２０１０−６９３８１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３７６９１（Ｐ２００８−２３７６９１）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（５０８２００２２９）ＡＣＴトレードシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（５０８２００２２９）ＡＣＴトレードシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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