有機性汚泥のオゾン処理装置
【課題】少ないオゾン添加量で有機性汚泥を酸化分解することができる有機性汚泥のオゾン処理装置を提供する。
【解決手段】有機性汚泥のオゾン処理装置は、有機性汚泥１１とオゾンガス１３が導入されるオゾン反応槽１２と、オゾン反応槽１２に接続された汚泥受容槽１６とを備えている。オゾン反応槽１２では、有機性汚泥１１とオゾンガス１３が液相領域１７で接触して発泡し、オゾン含有汚泥１５となって泡沫領域１８まで上昇する。その後泡沫領域１８内のオゾン含有汚泥１５は越流領域１９から越流し、汚泥受容槽１６へ入り、汚泥の酸化分解が更に進行する。
【解決手段】有機性汚泥のオゾン処理装置は、有機性汚泥１１とオゾンガス１３が導入されるオゾン反応槽１２と、オゾン反応槽１２に接続された汚泥受容槽１６とを備えている。オゾン反応槽１２では、有機性汚泥１１とオゾンガス１３が液相領域１７で接触して発泡し、オゾン含有汚泥１５となって泡沫領域１８まで上昇する。その後泡沫領域１８内のオゾン含有汚泥１５は越流領域１９から越流し、汚泥受容槽１６へ入り、汚泥の酸化分解が更に進行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃水、例えば下水処理施設、屎尿処理施設などの下水処理プロセスから排出される初沈汚泥や余剰汚泥などの有機性汚泥を有効利用し、かつ減容化する有機性汚泥のオゾン処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市下水や有機性産業廃水などを活性汚泥法によって浄化処理すると、初沈汚泥や余剰汚泥と呼ばれる大量の汚泥が発生する。初沈汚泥は汚水を受け入れる最初の設備である最初沈殿池において自然沈降する固形物からなっている。余剰汚泥は曝気槽で活性汚泥処理した水を最終沈殿池に導入し、そこで沈降分離した活性汚泥のうち、返送汚泥として曝気槽に戻される部分を除いた残りの部分であって、主として汚水中の溶存性有機物を基質にして増殖した微生物からなっている。
【０００３】
これらの下水汚泥の発生量は近年の下水道整備にともない、１年に５％の割合で増加しており、その量は乾燥重量に換算して１５０万トン／年、最終処分量として２００〜２５０万トン／年にも及んでいる。これら下水汚泥の７０％は埋め立てによって処分されているが、残余年数が数年に過ぎない最終処分場が過半数を占めている。
【０００４】
処理する下水汚泥の低減対策として、減容化、エネルギー回収、資材化、濃緑地還元などの方向で処分方法が検討・実用化されているが、このような有効利用は埋め立て処分されている汚泥量に対し、２０％程度の比率に留まっている。
【０００５】
汚泥を有効利用する１つの方法として、汚泥を嫌気性消化法で処理する方法があげられる。汚泥の嫌気性消化法は燃料として利用可能なメタンが得られること、消費エネルギーが少ないこと、病原細菌の死滅率が高いことなどの利点を持っている。汚泥の嫌気性消化過程は(1)加水分解段階あるいは可溶化段落(2)酸生成段階(3)メタン生成段階から成り立っている。これら３つの連鎖過程において、タンパク質、核酸、脂質および炭水化物などの細胞内高分子物質の溶出とこれらの物質の加水分解による低分子化が律速段階となり、長い消化日数を要することが指摘されている。そこで、有機性汚泥中の生物分解可能な有機物を可溶化し、消化効率を向上させる目的で、オゾンを用いた汚泥の前処理が行われている。
【０００６】
図１７は、従来の有機性汚泥のオゾン処理装置の一例を示す構成図である。
【０００７】
図１７に示すように、従来の有機性汚泥のオゾン処理装置は、オゾン含有ガスを発生させるオゾン発生装置１と、オゾン含有ガスと被処理汚泥（有機性汚泥）３を気液接触させるオゾン反応槽２とを備えている。
【０００８】
図１７において、オゾン反応槽中２に被処理汚泥３を満たし、この被処理汚泥にオゾン含有ガス４を導入して気液接触させ、有機性汚泥を酸化分解している。
すなわちオゾン反応槽２に満たされた被処理汚泥は、オゾン反応槽２の下部から導入されるオゾン含有ガス４と接触して、液相領域５を形成して酸化分解される。
【０００９】
分解が進むにつれて被処理汚泥は発泡し、オゾン含有汚泥７として液相領域５の上方に泡沫領域６を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽２の上方へと上昇していく。
【００１０】
オゾン含有ガス４と被処理汚泥３との接触は、オゾン含有汚泥７がオゾン反応槽２の上部まで達する時点まで行うことができる。
【００１１】
一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１からのオゾン含有ガス４を停止する。次に発泡が十分収まったのち、オゾン含有汚泥をオゾン反応槽２より排出する。オゾン処理した有機性汚泥は生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入し、微生物により分解を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これまでのオゾン処理装置では気液接触容積が小さく、十分な処理効果を得るためには製造上比較的高価であるオゾンの添加量が大きくなり、処理コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
オゾン添加量をできるだけ少なくして、かつ十分な処理効果を得るために、一定のオゾン添加量に対し、導入するオゾンの流量を小さくして、接触時間を長くすることが考えられている。
【００１４】
例えば、オゾン処理と嫌気性消化法を組合わせた有機性汚泥の処理を考えた場合、嫌気性消化の処理時間を考慮すると、２４時間のオゾン処理を行ったとしても、全体のシステムとして、前処理のオゾン処理が律速段階になることはない。従来のオゾン処理では、３０〜１２０分程度でオゾン処理が行われており、オゾン添加量を少なくするために、このような長時間でオゾン処理をすることはむずかしい。
【００１５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、従来よりも少ないオゾン添加量で有機性汚泥を酸化分解することが可能な有機性汚泥のオゾン処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、有機性汚泥が供給され、この有機性汚泥に対して下方部からオゾンガスを導入し、オゾン含有汚泥としてオゾン処理するオゾン反応槽と、オゾン反応槽から流出するオゾン含有汚泥を貯留する汚泥受容槽とを備え、オゾン反応槽は、下方に位置するとともに有機性汚泥に対してオゾンガスが気液接触する液相領域と、液相領域の上方に形成され有機性汚泥が発泡してなるオゾン含有汚泥が滞留する泡沫領域と、泡沫領域の上方に形成され発泡したオゾン含有汚泥が汚泥受容槽側へ越流する越流領域とを有していることを特徴とする有機性汚泥のオゾン処理装置である。
【００１７】
本発明によれば、オゾン反応槽から流出するイオン含有汚泥を汚泥受容槽で貯留することができ、イオン含有汚泥の酸化分解をより確実に進行させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、従来よりも少ないオゾン添加量で有機性汚泥を酸化分解することができ、生物学的に汚泥減量化法と組み合わせることにより、より効果的で経済的な有機性汚泥の減量化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置を示す図である。
【００２０】
図１において有機性汚泥のオゾン処理装置は、被処理汚泥（有機性汚泥）１１を上方部から供給してオゾン処理を行うオゾン反応槽１２と、オゾン反応槽１２の下方部へオゾン含有ガス（オゾンガス）１３を導入するオゾン発生装置１４と、オゾン反応槽１２上部から流出したオゾン含有汚泥１５を貯留する汚泥受容槽１６とを備えている。
【００２１】
オゾン反応槽１２内には、有機性汚泥１１にオゾン反応槽１２下方部よりオゾン含有ガス１３を導入して気液接触させる液相領域１７と、液相領域１７の上方に位置し、オゾン含有ガス１３を導入することにより被処理汚泥１１が発泡して形成されたオゾン含有汚泥１５が滞留する泡沫領域１８と、泡沫領域１８の上方に位置し発泡したオゾン含有汚泥１５を汚泥受容槽１６側へ流出させる越流領域１９とが形成されている。
【００２２】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
オゾン反応槽１２の上方部から導入された被処理汚泥（有機性汚泥）１１は、オゾン反応槽１２の下方部から導入されるオゾン含有ガス（オゾンガス）１３と接触して、液相領域１７を形成して酸化分解される。
【００２４】
分解が進むにつれて被処理汚泥１１は発泡し、オゾン含有汚泥１５として液相領域１７の上方に泡沫領域１８を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽１２上部へと上昇していく。やがて、越流領域１９に達したオゾン含有汚泥１５は汚泥受容槽１６へと流出して貯留する。オゾン含有ガス１３と被処理汚泥１１との接触は、オゾン反応槽１２が被処理汚泥で充満した時点まで行うことができる。また、このオゾン含有ガス１３と被処理汚泥１１との接触はオゾン含有汚泥１５がオゾン反応槽１２の上部まで達する時点までの時間行うことができる。
【００２５】
一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１４が停止され、オゾン反応槽１２内の発泡が十分収まったのち、オゾン含有汚泥１５が汚泥受容槽１６より排出される。オゾン処理したオゾン含有汚泥１５はその後、生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入され、微生物により分解される。
【００２６】
本実施の形態によれば、オゾン反応槽１２の内部に泡沫領域１８と越流領域１９を形成し、オゾン含有汚泥１５をオゾン反応槽１２上部から流出させ、汚泥受容槽１６に貯留することによって、有機性汚泥１１とオゾン含有ガス１３との接触時間を長くすることができ、従来よりも少ないオゾン添加量で十分な処理効果を得ることができる。
【００２７】
第２の実施形態
次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明する。図２に示す第２の実施の形態は返送ポンプ２０を有する返送管２０ａを設けたものであり、他は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２８】
図２に示すように、オゾン含有汚泥１５を貯留する汚泥受容槽１６の下方部とオゾン反応槽１２の上方部との間に汚泥受容槽１６からオゾン反応槽１２へオゾン含有汚泥１５を返送する返送管２０ａが接続され、返送管２０ａに返送ポンプ２０が設けられている。
【００２９】
図２においてオゾン反応槽１２の上方部から導入された被処理汚泥１１は、オゾン反応槽１２の下方部から導入されるオゾン含有ガス１３と接触して、液相領域１７を形成して酸化分解される。
【００３０】
分解が進むにつれて被処理汚泥１１は発泡し、オゾン含有汚泥１５として液相領域１７の上方に泡沫領域１８を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽１２上部へと上昇していく。やがて、越流領域１９に達したオゾン含有汚泥１５は汚泥受容槽１６へ流出して貯留し、返送ポンプ２０により再びオゾン反応槽１２へと返送され、循環しながら処理される。一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１４を停止しオゾン反応槽１２内の発泡が十分収まった後、汚泥受容槽１６よりオゾン含有汚泥１５を排出する。オゾン処理したオゾン含有汚泥１５は生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入され、微生物により分解を行う。
【００３１】
本発明によれば、オゾン含有汚泥１５をオゾン反応槽１２へ汚泥受容槽１６から返送させることにより、有機性汚泥１１とオゾン含有ガス１３との接触時間を長くすることができ、従来よりも少ないオゾン添加量で十分な処理効果を得ることができる。
【００３２】
第３の実施の形態
図３は、本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。図３において、図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図３に示すように、汚泥受容槽１６に消泡剤、酸、アルカリを貯留する貯留槽２１が連結されている。そして、貯留槽２１から消泡剤、酸、アルカリを汚泥受容槽１６に添加することにより、発泡したオゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解、ｐＨ調整を行うことができる。
【００３４】
このように、貯留槽２１は消泡剤投入部あるいはｐＨ調整剤投入部として機能する。
【００３５】
汚泥受容槽１６に消泡剤を添加した場合、汚泥受容槽１６からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００３６】
また汚泥受容槽１６に貯留槽２１からｐＨ調整剤としてアルカリを添加することにより、オゾン含有汚泥１５のｐＨを適当なアルカリ性条件に保つことができる。またオゾン処理をより効率的に行うことができるとともに、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。この場合、貯留槽２１から添加されるアルカリはＮａＯＨとなっている。
【００３７】
また汚泥受容槽１６に貯留槽２１からｐＨ調整剤として酸を添加することによりオゾン含有汚泥１５のｐＨを適当な酸性条件に保つことができ、オゾン処理をより効率的に行うことができるとともに、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。この場合、貯留槽２１から添加されるｐＨ調整剤として、ＨＣｌおよびＨ2 ＳＯ4 を適用することができる。
【００３８】
第４の実施の形態
図４は、本発明に係るオゾン処理装置の第４の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図４において図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
図４に示すように、汚泥受容槽２２は耐圧性を有している。そして、この汚泥受容槽２２において、加圧または減圧することによりオゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解を行うことができる。
【００４０】
本実施の形態によれば、汚泥受容槽２２を大気圧以上の加圧状態に保つことによって、オゾンの吸収率を大きくすることができ、オゾン含有汚泥１５の分解を促進するとともに、発泡したオゾン含有汚泥１５を消泡することができ、受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４１】
また汚泥受容槽２２を大気圧以下の減圧状態に保つことでオゾン含有汚泥１５の分解を促進するとともに、泡沫領域１８で発泡したオゾン含有汚泥１５を消泡することができ、汚泥受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４２】
第５の実施の形態
図５は、本発明に係るオゾン処理装置の第５の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図５において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、耐圧性の汚泥受容槽２２の内部に汚泥受容槽２２内の加圧および減圧を繰り返すことができるピストン２３が設置されている。そして、この汚泥受容槽２２において、加圧および減圧を繰り返すことにより、オゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解を行うことができる。また、オゾンの吸収率を大きくすることで、有機性汚泥１１の分解を促進するとともに、発泡したオゾン含有汚泥を消泡することができ、汚泥受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４４】
第６の実施の形態
図６は、本発明に係るオゾン処理装置の第６の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図６において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６に示すように、耐熱性の汚泥受容槽２４が設置され、その汚泥受容槽２４の周りにヒーター２５またはクーラー２６が設置されている。そして、この汚泥受容槽２４において加温または冷却、凍結および融解を行うことによりオゾン含有汚泥の２次分解を行うことができる。
【００４６】
図６において、例えば汚泥受容槽２４を５０〜１００℃の加温状態に保つことによって、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。
【００４７】
また汚泥受容槽２４を−１０〜８０℃の冷却状態に保つことによって、オゾンの吸収率を大きくして有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。
【００４８】
さらにまた汚泥受容槽２４において、凍結および融解のサイクルを行うことによって、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができるとともに、処理した有機性汚泥１１の固液分離特性を改善することができる。
【００４９】
第７の実施の形態
図７は本発明に係るオゾン処理装置の第７の実施の形態を示す図である。図７において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
図７に示すように、汚泥受容槽１６内にパドル２７ａを有する回転軸２７が設置され、この回転軸２７はモータ３０により駆動される。
【００５１】
この回転軸２７によって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上させることができる。
【００５２】
第８の実施の形態
図８は本発明に係るオゾン処理装置の第８の実施の形態を示す図である。図８において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８に示すように、汚泥受容槽１６内にモータ３０により駆動する撹拌子２８が設置されている。
【００５４】
この撹拌子２８によって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上することができる。
【００５５】
第９の実施の形態
図９は本発明に係るオゾン処理装置の第９の実施の形態を示す図である。図９において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
図９に示すように、汚泥受容槽１６はモータ３０により回転駆動する。
【００５７】
汚泥受容槽１６が回転することによって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上することができる。
【００５８】
第１０の実施の形態
図１０は、本発明に係るオゾン処理装置の第１０の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１０において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１０に示すように、汚泥受容槽１６には、オゾン含有汚泥を超音波処理するための超音波発生装置３１が設置されている。そしてこれにより、有機性汚泥の分解をさらに促進することができる。
【００６０】
第１１の実施の形態
図１１および１２は、本発明に係るオゾン処理装置の第１１の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１０および図１１において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１１および１２に示すように、オゾン反応槽１２に、汚泥受容槽１６から返送した汚泥をオゾン反応槽１２にシャワー状に導入するノズル３２（図１１）、または内壁伝いに導入するためのノズル３２ａ（図１２）が設置されている。そしてこれらノズル３２，３２ａにより、オゾン反応槽１２内の泡沫領域１８での有機性汚泥１１の発泡を抑制することができる。このためオゾン反応槽１２でのオゾン含有ガス１３と有機性汚泥１１との接触時間を長くすることができる。
【００６２】
第１２の実施の形態
次にオゾン処理したオゾン含有汚泥を連続的に生物処理槽へと導入するオゾン処理装置について図１３を用いて説明する。
【００６３】
図１３は、本発明に係るオゾン処理装置の第１２の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１３において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１３に示すように、汚泥受容槽１６の下方部に、一定時間オゾン反応槽１２と汚泥受容槽１６で循環して処理したオゾン含有汚泥１５を連続して生物処理槽へと導入するための３方バルブ３３が設置されている。これによって、オゾン処理したオゾン含有汚泥１５を後段の生物処理槽、例えば嫌気性消化槽に連続的に供給することができる。
【００６５】
第１３の実施の形態
図１４は本発明に係るオゾン処理装置の第１３の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は、図２に示すオゾン処理装置と略同様の構成であり、図１４において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１４に示すように、オゾン反応槽１２内の泡沫量を検知するセンサ３５が設けられ、このセンサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、汚泥受容槽１６から返送する流量を制御することができる。
【００６７】
このようにセンサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、汚泥受容槽から返送する流量を制御することによって、オゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位を常に一定に保つ事ができる。
【００６８】
第１４の実施の形態
図１５は本発明に係るオゾン処理装置の第１４の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は図２に示すオゾン処理装置と略同一の構成であり、図１５において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１５に示すように、オゾン反応槽１２内にｐＨを検知するセンサ３５ａが設けられ、センサ３５ａによりオゾン反応槽１２内のｐＨを検知し、汚泥受容槽１６内のｐＨを制御することができる。
【００７０】
このようにセンサ３５ａによりオゾン反応槽１２内のｐＨを検知し、汚泥受容槽１６内のｐＨを制御することにより、オゾン処理をより効率的に行うことができる。
【００７１】
第１５の実施の形態
図１６は本発明に係るオゾン処理装置の第１５の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は図２に示すオゾン処理装置と略同一の構成であり、図１６において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７２】
図１６において、オゾン反応槽１２に、オゾン反応槽１２からオゾン含有汚泥１５を引き抜き汚泥受容槽１６に導入する引き抜きポンプ３４が設けられている。
【００７３】
この場合、ポンプ３４によりオゾン反応槽１２内からオゾン含有汚泥１５を引き抜くことによって、オゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位を制御することができる。またオゾン反応槽１２に泡沫量を検知するセンサ３５を設け、センサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、オゾン反応槽１２からポンプ３４で引き抜く汚泥量を制御することができる。このためオゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位をより確実に保つ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第６の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第７の実施の形態を示す構成図。
【図８】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第８の実施の形態を示す構成図。
【図９】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第９の実施の形態を示す構成図。
【図１０】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１０の実施の形態を示す構成図。
【図１１】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１１の実施の形態を示す構成図。
【図１２】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１１実施の形態を示す構成図。
【図１３】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１２の実施の形態を示す構成図。
【図１４】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１３の実施の形態を示す構成図。
【図１５】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１４の実施の形態を示す構成図。
【図１６】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１５の実施の形態を示す構成図。
【図１７】従来のオゾン処理装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
【００７５】
１１ 被処理汚泥
１２ オゾン反応槽
１３ オゾン含有ガス
１４ オゾン発生装置
１５ オゾン含有汚泥
１６ 汚泥受容槽
１７ 液相領域
１８ 泡沫領域
１９ 越流領域
２０ 返送ポンプ
２０ａ 返送管
２１ 貯留槽
２２ 耐圧性汚泥受容槽
２３ ピストン
２４ 耐熱性汚泥受容槽
２５ ヒーター
２６ クーラー
２７ パドルを備えた回転軸
２８ 撹拌子
２９ 回転する汚泥受容槽
３０ モーター
３１ 超音波発生装置
３２ ノズル
３３ ３方バルブ
３４ 引き抜きポンプ
３５ センサ
３５ａ センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃水、例えば下水処理施設、屎尿処理施設などの下水処理プロセスから排出される初沈汚泥や余剰汚泥などの有機性汚泥を有効利用し、かつ減容化する有機性汚泥のオゾン処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市下水や有機性産業廃水などを活性汚泥法によって浄化処理すると、初沈汚泥や余剰汚泥と呼ばれる大量の汚泥が発生する。初沈汚泥は汚水を受け入れる最初の設備である最初沈殿池において自然沈降する固形物からなっている。余剰汚泥は曝気槽で活性汚泥処理した水を最終沈殿池に導入し、そこで沈降分離した活性汚泥のうち、返送汚泥として曝気槽に戻される部分を除いた残りの部分であって、主として汚水中の溶存性有機物を基質にして増殖した微生物からなっている。
【０００３】
これらの下水汚泥の発生量は近年の下水道整備にともない、１年に５％の割合で増加しており、その量は乾燥重量に換算して１５０万トン／年、最終処分量として２００〜２５０万トン／年にも及んでいる。これら下水汚泥の７０％は埋め立てによって処分されているが、残余年数が数年に過ぎない最終処分場が過半数を占めている。
【０００４】
処理する下水汚泥の低減対策として、減容化、エネルギー回収、資材化、濃緑地還元などの方向で処分方法が検討・実用化されているが、このような有効利用は埋め立て処分されている汚泥量に対し、２０％程度の比率に留まっている。
【０００５】
汚泥を有効利用する１つの方法として、汚泥を嫌気性消化法で処理する方法があげられる。汚泥の嫌気性消化法は燃料として利用可能なメタンが得られること、消費エネルギーが少ないこと、病原細菌の死滅率が高いことなどの利点を持っている。汚泥の嫌気性消化過程は(1)加水分解段階あるいは可溶化段落(2)酸生成段階(3)メタン生成段階から成り立っている。これら３つの連鎖過程において、タンパク質、核酸、脂質および炭水化物などの細胞内高分子物質の溶出とこれらの物質の加水分解による低分子化が律速段階となり、長い消化日数を要することが指摘されている。そこで、有機性汚泥中の生物分解可能な有機物を可溶化し、消化効率を向上させる目的で、オゾンを用いた汚泥の前処理が行われている。
【０００６】
図１７は、従来の有機性汚泥のオゾン処理装置の一例を示す構成図である。
【０００７】
図１７に示すように、従来の有機性汚泥のオゾン処理装置は、オゾン含有ガスを発生させるオゾン発生装置１と、オゾン含有ガスと被処理汚泥（有機性汚泥）３を気液接触させるオゾン反応槽２とを備えている。
【０００８】
図１７において、オゾン反応槽中２に被処理汚泥３を満たし、この被処理汚泥にオゾン含有ガス４を導入して気液接触させ、有機性汚泥を酸化分解している。
すなわちオゾン反応槽２に満たされた被処理汚泥は、オゾン反応槽２の下部から導入されるオゾン含有ガス４と接触して、液相領域５を形成して酸化分解される。
【０００９】
分解が進むにつれて被処理汚泥は発泡し、オゾン含有汚泥７として液相領域５の上方に泡沫領域６を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽２の上方へと上昇していく。
【００１０】
オゾン含有ガス４と被処理汚泥３との接触は、オゾン含有汚泥７がオゾン反応槽２の上部まで達する時点まで行うことができる。
【００１１】
一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１からのオゾン含有ガス４を停止する。次に発泡が十分収まったのち、オゾン含有汚泥をオゾン反応槽２より排出する。オゾン処理した有機性汚泥は生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入し、微生物により分解を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これまでのオゾン処理装置では気液接触容積が小さく、十分な処理効果を得るためには製造上比較的高価であるオゾンの添加量が大きくなり、処理コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
オゾン添加量をできるだけ少なくして、かつ十分な処理効果を得るために、一定のオゾン添加量に対し、導入するオゾンの流量を小さくして、接触時間を長くすることが考えられている。
【００１４】
例えば、オゾン処理と嫌気性消化法を組合わせた有機性汚泥の処理を考えた場合、嫌気性消化の処理時間を考慮すると、２４時間のオゾン処理を行ったとしても、全体のシステムとして、前処理のオゾン処理が律速段階になることはない。従来のオゾン処理では、３０〜１２０分程度でオゾン処理が行われており、オゾン添加量を少なくするために、このような長時間でオゾン処理をすることはむずかしい。
【００１５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、従来よりも少ないオゾン添加量で有機性汚泥を酸化分解することが可能な有機性汚泥のオゾン処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、有機性汚泥が供給され、この有機性汚泥に対して下方部からオゾンガスを導入し、オゾン含有汚泥としてオゾン処理するオゾン反応槽と、オゾン反応槽から流出するオゾン含有汚泥を貯留する汚泥受容槽とを備え、オゾン反応槽は、下方に位置するとともに有機性汚泥に対してオゾンガスが気液接触する液相領域と、液相領域の上方に形成され有機性汚泥が発泡してなるオゾン含有汚泥が滞留する泡沫領域と、泡沫領域の上方に形成され発泡したオゾン含有汚泥が汚泥受容槽側へ越流する越流領域とを有していることを特徴とする有機性汚泥のオゾン処理装置である。
【００１７】
本発明によれば、オゾン反応槽から流出するイオン含有汚泥を汚泥受容槽で貯留することができ、イオン含有汚泥の酸化分解をより確実に進行させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、従来よりも少ないオゾン添加量で有機性汚泥を酸化分解することができ、生物学的に汚泥減量化法と組み合わせることにより、より効果的で経済的な有機性汚泥の減量化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置を示す図である。
【００２０】
図１において有機性汚泥のオゾン処理装置は、被処理汚泥（有機性汚泥）１１を上方部から供給してオゾン処理を行うオゾン反応槽１２と、オゾン反応槽１２の下方部へオゾン含有ガス（オゾンガス）１３を導入するオゾン発生装置１４と、オゾン反応槽１２上部から流出したオゾン含有汚泥１５を貯留する汚泥受容槽１６とを備えている。
【００２１】
オゾン反応槽１２内には、有機性汚泥１１にオゾン反応槽１２下方部よりオゾン含有ガス１３を導入して気液接触させる液相領域１７と、液相領域１７の上方に位置し、オゾン含有ガス１３を導入することにより被処理汚泥１１が発泡して形成されたオゾン含有汚泥１５が滞留する泡沫領域１８と、泡沫領域１８の上方に位置し発泡したオゾン含有汚泥１５を汚泥受容槽１６側へ流出させる越流領域１９とが形成されている。
【００２２】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
オゾン反応槽１２の上方部から導入された被処理汚泥（有機性汚泥）１１は、オゾン反応槽１２の下方部から導入されるオゾン含有ガス（オゾンガス）１３と接触して、液相領域１７を形成して酸化分解される。
【００２４】
分解が進むにつれて被処理汚泥１１は発泡し、オゾン含有汚泥１５として液相領域１７の上方に泡沫領域１８を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽１２上部へと上昇していく。やがて、越流領域１９に達したオゾン含有汚泥１５は汚泥受容槽１６へと流出して貯留する。オゾン含有ガス１３と被処理汚泥１１との接触は、オゾン反応槽１２が被処理汚泥で充満した時点まで行うことができる。また、このオゾン含有ガス１３と被処理汚泥１１との接触はオゾン含有汚泥１５がオゾン反応槽１２の上部まで達する時点までの時間行うことができる。
【００２５】
一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１４が停止され、オゾン反応槽１２内の発泡が十分収まったのち、オゾン含有汚泥１５が汚泥受容槽１６より排出される。オゾン処理したオゾン含有汚泥１５はその後、生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入され、微生物により分解される。
【００２６】
本実施の形態によれば、オゾン反応槽１２の内部に泡沫領域１８と越流領域１９を形成し、オゾン含有汚泥１５をオゾン反応槽１２上部から流出させ、汚泥受容槽１６に貯留することによって、有機性汚泥１１とオゾン含有ガス１３との接触時間を長くすることができ、従来よりも少ないオゾン添加量で十分な処理効果を得ることができる。
【００２７】
第２の実施形態
次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明する。図２に示す第２の実施の形態は返送ポンプ２０を有する返送管２０ａを設けたものであり、他は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２８】
図２に示すように、オゾン含有汚泥１５を貯留する汚泥受容槽１６の下方部とオゾン反応槽１２の上方部との間に汚泥受容槽１６からオゾン反応槽１２へオゾン含有汚泥１５を返送する返送管２０ａが接続され、返送管２０ａに返送ポンプ２０が設けられている。
【００２９】
図２においてオゾン反応槽１２の上方部から導入された被処理汚泥１１は、オゾン反応槽１２の下方部から導入されるオゾン含有ガス１３と接触して、液相領域１７を形成して酸化分解される。
【００３０】
分解が進むにつれて被処理汚泥１１は発泡し、オゾン含有汚泥１５として液相領域１７の上方に泡沫領域１８を形成しながらゆっくりとオゾン反応槽１２上部へと上昇していく。やがて、越流領域１９に達したオゾン含有汚泥１５は汚泥受容槽１６へ流出して貯留し、返送ポンプ２０により再びオゾン反応槽１２へと返送され、循環しながら処理される。一定時間オゾン処理を行った後、オゾン発生装置１４を停止しオゾン反応槽１２内の発泡が十分収まった後、汚泥受容槽１６よりオゾン含有汚泥１５を排出する。オゾン処理したオゾン含有汚泥１５は生物処理槽、例えば嫌気性消化槽などに投入され、微生物により分解を行う。
【００３１】
本発明によれば、オゾン含有汚泥１５をオゾン反応槽１２へ汚泥受容槽１６から返送させることにより、有機性汚泥１１とオゾン含有ガス１３との接触時間を長くすることができ、従来よりも少ないオゾン添加量で十分な処理効果を得ることができる。
【００３２】
第３の実施の形態
図３は、本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。図３において、図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図３に示すように、汚泥受容槽１６に消泡剤、酸、アルカリを貯留する貯留槽２１が連結されている。そして、貯留槽２１から消泡剤、酸、アルカリを汚泥受容槽１６に添加することにより、発泡したオゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解、ｐＨ調整を行うことができる。
【００３４】
このように、貯留槽２１は消泡剤投入部あるいはｐＨ調整剤投入部として機能する。
【００３５】
汚泥受容槽１６に消泡剤を添加した場合、汚泥受容槽１６からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００３６】
また汚泥受容槽１６に貯留槽２１からｐＨ調整剤としてアルカリを添加することにより、オゾン含有汚泥１５のｐＨを適当なアルカリ性条件に保つことができる。またオゾン処理をより効率的に行うことができるとともに、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。この場合、貯留槽２１から添加されるアルカリはＮａＯＨとなっている。
【００３７】
また汚泥受容槽１６に貯留槽２１からｐＨ調整剤として酸を添加することによりオゾン含有汚泥１５のｐＨを適当な酸性条件に保つことができ、オゾン処理をより効率的に行うことができるとともに、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。この場合、貯留槽２１から添加されるｐＨ調整剤として、ＨＣｌおよびＨ2 ＳＯ4 を適用することができる。
【００３８】
第４の実施の形態
図４は、本発明に係るオゾン処理装置の第４の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図４において図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
図４に示すように、汚泥受容槽２２は耐圧性を有している。そして、この汚泥受容槽２２において、加圧または減圧することによりオゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解を行うことができる。
【００４０】
本実施の形態によれば、汚泥受容槽２２を大気圧以上の加圧状態に保つことによって、オゾンの吸収率を大きくすることができ、オゾン含有汚泥１５の分解を促進するとともに、発泡したオゾン含有汚泥１５を消泡することができ、受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４１】
また汚泥受容槽２２を大気圧以下の減圧状態に保つことでオゾン含有汚泥１５の分解を促進するとともに、泡沫領域１８で発泡したオゾン含有汚泥１５を消泡することができ、汚泥受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４２】
第５の実施の形態
図５は、本発明に係るオゾン処理装置の第５の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図５において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、耐圧性の汚泥受容槽２２の内部に汚泥受容槽２２内の加圧および減圧を繰り返すことができるピストン２３が設置されている。そして、この汚泥受容槽２２において、加圧および減圧を繰り返すことにより、オゾン含有汚泥１５の消泡および２次分解を行うことができる。また、オゾンの吸収率を大きくすることで、有機性汚泥１１の分解を促進するとともに、発泡したオゾン含有汚泥を消泡することができ、汚泥受容槽２２からオゾン反応槽１２への循環を円滑に行うことができる。
【００４４】
第６の実施の形態
図６は、本発明に係るオゾン処理装置の第６の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図６において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６に示すように、耐熱性の汚泥受容槽２４が設置され、その汚泥受容槽２４の周りにヒーター２５またはクーラー２６が設置されている。そして、この汚泥受容槽２４において加温または冷却、凍結および融解を行うことによりオゾン含有汚泥の２次分解を行うことができる。
【００４６】
図６において、例えば汚泥受容槽２４を５０〜１００℃の加温状態に保つことによって、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。
【００４７】
また汚泥受容槽２４を−１０〜８０℃の冷却状態に保つことによって、オゾンの吸収率を大きくして有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができる。
【００４８】
さらにまた汚泥受容槽２４において、凍結および融解のサイクルを行うことによって、有機性汚泥１１の分解をさらに促進することができるとともに、処理した有機性汚泥１１の固液分離特性を改善することができる。
【００４９】
第７の実施の形態
図７は本発明に係るオゾン処理装置の第７の実施の形態を示す図である。図７において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
図７に示すように、汚泥受容槽１６内にパドル２７ａを有する回転軸２７が設置され、この回転軸２７はモータ３０により駆動される。
【００５１】
この回転軸２７によって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上させることができる。
【００５２】
第８の実施の形態
図８は本発明に係るオゾン処理装置の第８の実施の形態を示す図である。図８において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８に示すように、汚泥受容槽１６内にモータ３０により駆動する撹拌子２８が設置されている。
【００５４】
この撹拌子２８によって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上することができる。
【００５５】
第９の実施の形態
図９は本発明に係るオゾン処理装置の第９の実施の形態を示す図である。図９において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
図９に示すように、汚泥受容槽１６はモータ３０により回転駆動する。
【００５７】
汚泥受容槽１６が回転することによって、汚泥受容槽１６内のオゾン含有汚泥１５の泡沫を細分化し、オゾン含有ガス１３とオゾン含有汚泥１５との接触効率を向上することができる。
【００５８】
第１０の実施の形態
図１０は、本発明に係るオゾン処理装置の第１０の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１０において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１０に示すように、汚泥受容槽１６には、オゾン含有汚泥を超音波処理するための超音波発生装置３１が設置されている。そしてこれにより、有機性汚泥の分解をさらに促進することができる。
【００６０】
第１１の実施の形態
図１１および１２は、本発明に係るオゾン処理装置の第１１の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１０および図１１において、図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１１および１２に示すように、オゾン反応槽１２に、汚泥受容槽１６から返送した汚泥をオゾン反応槽１２にシャワー状に導入するノズル３２（図１１）、または内壁伝いに導入するためのノズル３２ａ（図１２）が設置されている。そしてこれらノズル３２，３２ａにより、オゾン反応槽１２内の泡沫領域１８での有機性汚泥１１の発泡を抑制することができる。このためオゾン反応槽１２でのオゾン含有ガス１３と有機性汚泥１１との接触時間を長くすることができる。
【００６２】
第１２の実施の形態
次にオゾン処理したオゾン含有汚泥を連続的に生物処理槽へと導入するオゾン処理装置について図１３を用いて説明する。
【００６３】
図１３は、本発明に係るオゾン処理装置の第１２の実施の形態を示す構成図である。なお、このオゾン処理装置は、図２で示したオゾン処理装置とほぼ同様の構成であり、図１３において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】
図１３に示すように、汚泥受容槽１６の下方部に、一定時間オゾン反応槽１２と汚泥受容槽１６で循環して処理したオゾン含有汚泥１５を連続して生物処理槽へと導入するための３方バルブ３３が設置されている。これによって、オゾン処理したオゾン含有汚泥１５を後段の生物処理槽、例えば嫌気性消化槽に連続的に供給することができる。
【００６５】
第１３の実施の形態
図１４は本発明に係るオゾン処理装置の第１３の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は、図２に示すオゾン処理装置と略同様の構成であり、図１４において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１４に示すように、オゾン反応槽１２内の泡沫量を検知するセンサ３５が設けられ、このセンサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、汚泥受容槽１６から返送する流量を制御することができる。
【００６７】
このようにセンサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、汚泥受容槽から返送する流量を制御することによって、オゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位を常に一定に保つ事ができる。
【００６８】
第１４の実施の形態
図１５は本発明に係るオゾン処理装置の第１４の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は図２に示すオゾン処理装置と略同一の構成であり、図１５において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１５に示すように、オゾン反応槽１２内にｐＨを検知するセンサ３５ａが設けられ、センサ３５ａによりオゾン反応槽１２内のｐＨを検知し、汚泥受容槽１６内のｐＨを制御することができる。
【００７０】
このようにセンサ３５ａによりオゾン反応槽１２内のｐＨを検知し、汚泥受容槽１６内のｐＨを制御することにより、オゾン処理をより効率的に行うことができる。
【００７１】
第１５の実施の形態
図１６は本発明に係るオゾン処理装置の第１５の実施の形態を示す構成図である。このオゾン処理装置は図２に示すオゾン処理装置と略同一の構成であり、図１６において図２に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７２】
図１６において、オゾン反応槽１２に、オゾン反応槽１２からオゾン含有汚泥１５を引き抜き汚泥受容槽１６に導入する引き抜きポンプ３４が設けられている。
【００７３】
この場合、ポンプ３４によりオゾン反応槽１２内からオゾン含有汚泥１５を引き抜くことによって、オゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位を制御することができる。またオゾン反応槽１２に泡沫量を検知するセンサ３５を設け、センサ３５によりオゾン反応槽１２内の泡沫量を検知し、オゾン反応槽１２からポンプ３４で引き抜く汚泥量を制御することができる。このためオゾン反応槽１２内の液相領域１７、泡沫領域１８および越流領域１９の水位をより確実に保つ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第６の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第７の実施の形態を示す構成図。
【図８】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第８の実施の形態を示す構成図。
【図９】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第９の実施の形態を示す構成図。
【図１０】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１０の実施の形態を示す構成図。
【図１１】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１１の実施の形態を示す構成図。
【図１２】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１１実施の形態を示す構成図。
【図１３】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１２の実施の形態を示す構成図。
【図１４】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１３の実施の形態を示す構成図。
【図１５】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１４の実施の形態を示す構成図。
【図１６】本発明による有機性汚泥のオゾン処理装置の第１５の実施の形態を示す構成図。
【図１７】従来のオゾン処理装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
【００７５】
１１ 被処理汚泥
１２ オゾン反応槽
１３ オゾン含有ガス
１４ オゾン発生装置
１５ オゾン含有汚泥
１６ 汚泥受容槽
１７ 液相領域
１８ 泡沫領域
１９ 越流領域
２０ 返送ポンプ
２０ａ 返送管
２１ 貯留槽
２２ 耐圧性汚泥受容槽
２３ ピストン
２４ 耐熱性汚泥受容槽
２５ ヒーター
２６ クーラー
２７ パドルを備えた回転軸
２８ 撹拌子
２９ 回転する汚泥受容槽
３０ モーター
３１ 超音波発生装置
３２ ノズル
３３ ３方バルブ
３４ 引き抜きポンプ
３５ センサ
３５ａ センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性汚泥が供給され、この有機性汚泥に対して下方部からオゾンガスを導入し、有機性汚泥が発泡して形成されたオゾン含有汚泥としてオゾン処理するオゾン反応槽と、
オゾン反応槽から流出するオゾン含有汚泥をオゾン含有汚泥の発泡状態を維持しながら貯留する汚泥受容槽とを備え、
オゾン反応槽は、下方に位置するとともに供給されてくる有機性汚泥に対してオゾンガスが気液接触する液相領域と、液相領域の上方に形成され有機性汚泥が発泡してなるオゾン含有汚泥が滞留する泡沫領域と、泡沫領域の上方に形成され発泡したオゾン含有汚泥が汚泥受容槽側へオゾン含有汚泥の発泡状態を維持しながら越流する越流領域とを有していることを特徴とする有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項２】
汚泥受容槽は、返送ポンプを有する返送管によりオゾン反応槽に接続されていることを特徴とする請求項１記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項３】
汚泥受容槽内に前記有機性汚泥が発泡して形成されたオゾン含有汚泥を消泡する消泡手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項４】
汚泥受容槽にｐＨ調整剤投入部が連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項５】
汚泥受容槽に減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項６】
汚泥受容槽に加温機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項７】
汚泥受容槽に冷却機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項８】
汚泥受容槽内に撹拌装置が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項１】
有機性汚泥が供給され、この有機性汚泥に対して下方部からオゾンガスを導入し、有機性汚泥が発泡して形成されたオゾン含有汚泥としてオゾン処理するオゾン反応槽と、
オゾン反応槽から流出するオゾン含有汚泥をオゾン含有汚泥の発泡状態を維持しながら貯留する汚泥受容槽とを備え、
オゾン反応槽は、下方に位置するとともに供給されてくる有機性汚泥に対してオゾンガスが気液接触する液相領域と、液相領域の上方に形成され有機性汚泥が発泡してなるオゾン含有汚泥が滞留する泡沫領域と、泡沫領域の上方に形成され発泡したオゾン含有汚泥が汚泥受容槽側へオゾン含有汚泥の発泡状態を維持しながら越流する越流領域とを有していることを特徴とする有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項２】
汚泥受容槽は、返送ポンプを有する返送管によりオゾン反応槽に接続されていることを特徴とする請求項１記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項３】
汚泥受容槽内に前記有機性汚泥が発泡して形成されたオゾン含有汚泥を消泡する消泡手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項４】
汚泥受容槽にｐＨ調整剤投入部が連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項５】
汚泥受容槽に減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項６】
汚泥受容槽に加温機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項７】
汚泥受容槽に冷却機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【請求項８】
汚泥受容槽内に撹拌装置が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載の有機性汚泥のオゾン処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−２６４７８５（Ｐ２００８−２６４７８５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７０１１（Ｐ２００８−２０７０１１）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【分割の表示】特願平１１−１４２２２７の分割
【原出願日】平成１１年５月２１日（１９９９．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【分割の表示】特願平１１−１４２２２７の分割
【原出願日】平成１１年５月２１日（１９９９．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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