污泥再利用处理装置的制作方法

专利名称：污泥再利用处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排出大量污泥的有效再利用处理装置。
背景技术：
公共下水处理场、粪便处理场、农药汇集排水处理设施等，污水通过活化污泥处理等生物的处理法处理，但通过此处理系统产生大量污泥则有处理困难的问题。又，污水以往由沉淀槽等排出所沉淀的污泥，以脱水装置进行脱水，焚烧，或以掩埋处理。但是，这种处理，需要大量的劳力及时间，运输或焚烧等的成本高，不仅如此，考虑环境问题时，陆续排出的大量化污泥的废弃场所自然而然受到限制，最近的将来，各地方自治体亦恐有难于确保污泥之废弃场所。又，现有所公开的污泥减量方法，不适用于大量处理，实际上几乎所有的污泥以掩埋的方式处理而尚未达到不必要掩埋场所的程度。又，残存污泥的再利用方法尚在摸索，尚 未发见有用的手段。又，日本特开2000-342670号公报(专利文献I)，记载污泥及有机物的有效处理方法，显示高污泥减量率。但是，有关残存污泥的处理至今尚无发现解决方法。〔专利文献I〕日本特开2000-342670号公报
发明内容〔所欲解决的课题〕因此，本实用新型的目的为提供利用现有的设施，简单有效率的分解污泥，由污泥分离的处理水生成有用的再利用水的污泥再利用处理装置。〔课题的解决手段〕S卩，本实用新型提供一种污泥的再利用处理装置，其为含有至少具有底部的污泥处理槽、运送污泥至该槽内、自该槽内排出经由污泥分解所产生的水、配置于该槽内部的污泥分解促进层、配置于该槽内的底部的曝气、运送空气至该曝气的鼓风器的污泥再利用处理装置，其中，该污泥分解促进层具有由砖、天然石、木炭或沸石所成的基材的堆积或多层构造，该各基材上配置含有沸石与属于链霉菌属的放线菌的污泥分解剂。又，本实用新型提供上述污泥分解剂为使沸石及含有属于链霉菌属的放线菌的微生物群接触所得到的沸石-微生物群复合物作为有效成分的上述污泥的再利用处理装置者。又，本实用新型提供于污泥分解操作中，该槽内再含有可交互设定好氧性气体环境的期间与厌氧性气体环境的期间的上述污泥的再利用处理装置。又，本实用新型提供的前述再利用水生成槽为具备由上述液体成分成再利用水的污泥分解促进层的上述污泥的再利用处理装置。又，本实用新型提供的前述污泥促进层为具有由砖、天然石、木炭及沸石所构成的各层使其层合所成的多层构造的污泥的再利用处理装置。[0014]〔实用新型的功效〕依本实用新型提供可利用现有的设施，简单有效率的分解污泥，由污泥分离的处理水生成有用的再利用水的污泥的再利用处理装置。〔实用新型的最佳实施形态〕本实用新型提供包含使含有属链霉菌属的放线菌微生物群作为有效成分的污泥分解剂与污泥接触，进行前述污泥的分解，分离已分解污泥的固体成分及液体成分，由前述液体成分生成再利用水的步骤。适用于本实用新型的污泥只要为含有机物的污泥则无特别限制，可包含公共地下 水处理场、粪便处理场、农业汇集排水处理设施等所排出的污泥，剩余污泥等。本实用新型使用的污泥分解剂含有属于链霉菌属的放线菌的微生物群作为有效成分，与污泥接触时，持有强力分解污泥中有机物的作用。属于链霉菌属的放线菌，在污泥中以孢子的状态存在，可一边强力分解有机物一边延伸菌丝而旺盛地繁殖。此等属于链霉菌属的放线菌，以在污泥分解剂构成中的5 50%为理想。污泥分解剂中的微生物群，虽只要有存在包含属于链霉菌属的放线菌的微生物群即可，但以同时含有其他好氧性菌及厌氧性菌为理想。放线菌如耐热放线菌(Thermoactinomyces)、奴卡菌(Nocardia),好氧性菌如绿脓杆菌、丛毛单胞菌(Comamonas)、鞘氨醇单胞菌(sphingomonas)、不动杆菌,又含其亚硝化单胞菌、硝化杆菌、硫化杆菌、固氮菌等微生物群而得。又本实用新型中也可将光合成细菌作为污泥分解剂并用。光合成细菌可列举如革兰氏染色阴性小杆菌，具体的如红色非硫黄菌。又，在本实用新型使用的污泥分解剂由于为活化污泥中既存的微生物的活动，而促进污泥的分解，故持有更强力的分解效果。又，由于有机物分解性优良，而持有脱臭效果。在本实用新型使用的理想污泥分解剂，可列举如商品名“all dash SOFT(日本股份有限公司R0CHE)”、“ALL DASH MALT(日本股份有限公司R0CHE)”、“ALL DASH P&C(日本股份有限公司R0CHE) ”等。又，在本实用新型使用的污泥分解剂，可采用各式各样的形态。例如可列举如微生物群以水性介质(例如水)分散者；微生物群与沸石接触形成沸石-微生物群复合体者；该复合体以水分散者等。在任一形态中，微生物群的浓度、微生物群与沸石的比例等，可参考污泥浓度、污泥的周围环境等作适当的决定。又，水性介质中，依照需要可导入对微生物群无不良影响的各种添加物。其中沸石-微生物群复合体，在沸石的多孔质内吸附微生物群，增大与污泥的接触面积，故更能提高分解效果为理想。使用的沸石无特别的限制，可例如丝光沸石系沸石。例如沸石以商品名“丝光沸石粉(日本东北资源开发股份有限公司制)”为理想。沸石与微生物群的复合化，微生物为固体(例如粉末)时，例如可通过将沸石与固体微生物群在适当的容器内搅拌，而可简单的进行。微生物群分散于水性介质时，仅将沸石投入水性介质中即可简单地复合化。本实用新型中，也可包含污泥与污泥分解剂接触以后，进行污泥分解时，例如使周围成为好氧性环境下进行污泥的分解步骤。又，本实用新型中，以包含使污泥与污泥分解剂接触以后，进行污泥分解时，使周围成为含厌氧性环境下进行污泥的分解，而后使周围成为好氧性环境下进行污泥的好氧分解步骤为理想，由此步骤可进行更高效率的污泥分解。在本实用新型所使用的污泥分解剂，由于微生物群以通性厌氧性菌为主体而存在，故厌氧分解与好氧分解两方皆为可能。厌氧性条件下，主要以属于链霉菌属的放线菌，好氧性条件下特以革兰氏阴性菌可活泼的进行有机物的分解。为提高污泥分解剂的作用，污泥一边搅拌每隔一周或连续的对污泥导入含氧气体进行曝气为佳。污泥的分解以15 40°C的范围进行为理想。污泥分解的期间，因依污泥浓度或微生物群之菌数而异，依测定值而适当的决定即可。又，污泥与污泥分解剂接触后，为提高污泥的分解效率，污泥中含属于链霉菌属的放线菌的微生物群至少必要维持在能生育的IXlOVml菌数范围。因此，测定其适宜菌数而参考应该值而添加污泥分解剂为理想。又，该微生物群可在污泥中经过长时间(I 2年)保持同一菌群。如此，本实用新型污泥与污泥分解剂接触后，进行污泥分解的步骤，为由污泥生成
再利用水的一次处理，称为“污泥驯化处理”。此污泥驯化处理对长时间所储存的污泥有效。此处理是通过在储存污泥中添加污泥分解剂，在污泥中生息的微生物群的活动由新添加的微生物群的作用而驯化(活性化)，为了促进槽内全体的污泥分解而进行的处理。又在已分解的污泥中所生息的微生物群其分解能优，也可在已分解的污泥中再投入未分解的污泥，重复进行污泥分解步骤。此时，测定菌数只要含属于链霉菌属的放线菌的微生物群菌数至少为IXlOVml范围者，即可重复进行污泥分解步骤。如此般的本实用新型具有即使该微生物群为IXlOVml范围的少量状态也可充分分解污泥的有利点。本实用新型中，分离已分解污泥的固体成分与液体成分的步骤，以简单原样静置使固体成分沉淀，分离液体成分作为上澄清液为理想。又，可利用各式各样分离手段，例如也可添加凝集剂由污泥分离固体成分和液体成分。其次，由污泥分离所得的液体成分而生成再利用水的步骤，为进行分解该液体成分所含的残存污泥。残存污泥的分解也可利用污泥分解促进层。此处，可通过使液体成分通过污泥分解促进层，分解残存污泥，所得的处理水可生成作为有用的再利用水。使液体成分通过可采用的任意手段，又，通过的方向也无特别的限定。本实用新型中，以在适当的槽中设置污泥分解促进层，通过将液体成分投入该槽的内部，使槽内充满液体成分至污泥分解促进层全部浸入为止，液体成分以通过污泥分解促进层内为理想。此时，使槽内的液体成分循环可有效率地使其通过。又，为提高污泥的分解，上述液体成分通过污泥分解促进层前先调整含液体成分的污泥浓度为理想。有关污泥的浓度为8000mg/L以下，更理想为6000mg/L以下，最理想为5000mg/L以下。污泥的分解在15 40°C进行为理想。污泥的分解时间依污泥的浓度而异，可因应浓度的测定值作适当的决定。例如，污泥的浓度调整为5000mg/L以下的液体成分，在设置污泥分解促进层的槽内以间歇曝气及循环下同时进行残存污泥的分解时，约I 2周内可分解至约200mg/L。液体成分的残存污泥的分解可进行至最终污泥的浓度为200 1200mg/L。图I为用于说明关于污泥分解促进层构造的示意图。图I中，污泥分解促进层10具有在座架15的上部由砖所成的第一层11，由天然石所成的第二层12，由木炭所成的第三层13及由沸石所成的第四层14，使其层合所成的多层构造。此为合适的形态，各层的顺序不同亦可。又，污泥分解剂16投入污泥分解促进层10的上方附着于层内。污泥分解促进层10生成有用的再利用水，分解由污泥分离后液体成分中的残存污泥，或供给各种无机盐类至液体成分，此作用为各层所含的砖、天然石、木炭及沸石等的基材所成者。第一层为含有砖，使用的砖无特别限制。第二层为含有天然石，其中以白花岗石为特别理想。砖或天然石的形状可使用块状、破碎形、粒状形等的任意形状者。第三层为含有木炭，使用的木炭无特别限制，可使用一般的炭质燃料物者，以日本备长炭为理想。第四层为含有沸石者。沸石为与存在 的微生物群或含于新添加的污泥分解剂的微生物群接触形成沸石-微生物群复合体，有助于残存污泥的分解。使用的沸石无特别的限制，例如丝光沸石系沸石。理想情况为使用将沸石含浸于商品名“ALL-DASH-MALT(日本股份有限公司ROCHE 制)”者。本实用新型适合的形态，污泥分解促进层10，以具有可通过须处理液体成分的网目状底面及侧面的容器中单纯直接填充前述基材者即可，或填充前述一种基材者，各自准备各种基材，通过将已填充各种基材的容器依序重迭而构成多层构造者亦可。使用的容器具有能通过须处理液体成分的网目状者无特别限制，在底面及侧面的全体设置有各种形状的通过口者即可，通过口的大小，以不能通过基材的大小者为宜。材质为塑料制、金属制均可，无特别限制者。又，本实用新型中，可利用在既存设施的适当槽中设置如图I所示的污泥分解促进层10，其中该既存设施可包含有既存接触炉材17。此时，在设置污泥分解促进层10之前，对该全部使用槽壁面的喷涂本实用新型所使用的污泥分解促进剂16。使用的污泥分解促进剂可为如上述者，特别是以商品名“ALL DASH SOFT”及“ALL DASH MALT(日本股份有限公司ROCHE制)”与商品名“丝光沸石粉末(日本东北资源开发股份有限公司制)”混合者为理想。在槽内使用该类喷雾时，由于在壁面由微生物群所形成的菌落会增值，促进污泥的分解，残存污泥可充分的被分解。如此，已喷雾污泥分解促进剂的槽内，依顺序层对构成污泥分解促进层10的基材进行设置，而可简单地整备好设备。如此般，若利用污泥分解促进层10，由上述基材放出无机盐类，液体成分所含的残存污泥的有机物，在短时间无限的无机物化，将液体成分中的残存污泥完全分解，可生成有用的再利用水。又，本实用新型提供具有具备一边搅拌污泥一边间歇曝气及分离前述污泥的固体成分及液体成分的污泥减量槽，与由前述污泥减量槽移送前述液体成分及由前述液体成分生成再利用水，并且具备使前述液体成分循环同时间歇曝气的再利用水生成槽的污泥再利用处理装置。前述污泥减量槽，使污泥与污泥分解促进剂接触，污泥的分解，例如进行污泥好氧分解的槽。即，本实用新型中称为进行污泥驯化处理的槽。进行污泥分解时，为了间歇曝气，槽内以设置导入含氧气体德鼓风器等为理想。又，为了将气体以高效率导入污泥分解剂或污泥中的微生物群，以设置搅拌机为理想。搅拌机无特别限制。并且，污泥减量槽也为利用沉淀将已分解的污泥分离成固体成分与液体成分的槽。上述再利用水生成槽分解已分离的液体成分中所含的残存污泥，将所得的处理水生成作为再利用水的槽。为了由液体成分生成再利用水以设置上述的污泥分解促进层为理想。残存污泥进行分解时，为了使液体成分在污泥分解促进层内循环，以设置循环泵为理想。又，为了间歇曝气，槽内以设置导入含氧气体的鼓风器等为理想。如此，可活化所存在的微生物群或新添加微生物群的活动。设置于上述污泥减量槽及上述再利用水生成槽的鼓风器由控制盘所控制。本实用新型的污泥再利用处理装置，具有可容易设置于已有设备槽中的优点。又，污泥减量槽及再利用水生成槽可设置于同一用地的形态亦可，或污量减量槽及再利用水生成槽各自设置于不同用地的形态亦可。图2说明采用污泥减量槽与再利用水生成槽设置于同一用地形态的汇集排水系统示意图(以日本长野县上伊那郡高远町上山田农业汇集排水设施的系统为基础作为一 例进行说明)。流入的处理水通过粗目网导入曝气沉砂槽21后，送至流量调整槽22。由流量调整槽22取出的处理水作为污水计量槽23处理的处理水的计量。续之，已计量的处理水导入厌氧性滤床槽24，于此进行有关本实用新型微生物群分解处理水中的有机物(又，微生物群可添加于流量调整槽22)。其次，处理水移动至接触曝气槽25，在此由微生物群所含的好氧性菌更进一步进行分解有机物。其次处理水前进至沉淀槽26，于此沉淀污泥，液体成分经消毒槽27消毒后放流。沉淀的污泥运至污泥浓缩储存槽28，再进一步浓缩污泥。又，厌氧性滤床槽24所沉淀的污泥也运至污泥浓缩储存槽28。经浓缩的污泥运至污泥储存槽29。移至污泥减量槽30前，在此处进行污泥的驯化处理。续之经驯化处理的定量污泥移送至污泥减量槽30。污泥减量槽30的底部以设置污泥分解剂后再导入污泥为理想。在此处进行污泥的分解(依情形，已分解的污泥的上方导入污泥储存槽29未分解的污泥，反复进行分解)，污泥经减量后，继续静置沉淀污泥，分离固体成分及液体成分，液体成分移送至再利用水生成槽31 (此时，N、P、K、C大幅减少)。其次,通过再利用水生成槽31循环液体成分，同时由设置的污泥分解促进层32的作用生成再利用水。污泥减量槽30及再利用水生成槽31经由联系于控制盘34的鼓风器33导入含氧气体，又，设有循环泵35。如上述所述的本实用新型的污泥再利用处理装置，也可参考排水处理系统的规模、处理水的污染程度、污泥的分解速度、环境温度等适当的变更。

图I为说明有关污泥分解层的构造示意图。图2展示了污泥减量槽及再生利用槽采用设置于同一基地形态的汇集排水处理系统的不意图。图3为说明实施例2的农业汇集排水处理设施系统的示意图。主要组件符号说明10污泥分解促it层
11第一层
12第二层
13第三层
14第四层
15座架
16污泥分解剂
21曝气沉砂槽
22流量调整槽
23污水计量槽
24厌氧性滤床槽
25楼触曝气櫝
26沉淀槽
27消毒槽·
28污泥浓缩储存槽
29(第·―)污泥储'存槽
30污泥减量槽
31再利用水生成槽
32污泥分解促进层
33鼓风器
34控制盘
35循环泵
36第二污泥储存槽
具体实施方式
实施例I有关日本长野县木岛平净化中心的下水处理设施，为利用相同处理设施的槽内，进行如下所述的由储存污泥生成再利用水。在槽内底部设置污泥分解剂(ALL DASH MALT)后再导入约IOm3的污泥，由鼓风器以O. 12kg/cm3的比例导入空气，每隔周重复曝气，在15°C以上进行4周。污泥分解前的污泥浓度为3700mg/L，污泥分解后为120mg/L，污泥约略完全被分解。由分解污泥所得的再利用水中的微生物群以放线菌专用的SUBRO洋菜培养基(日本荣研股份有限公司制)及一般细菌培养基的SCD洋菜培养基(日本荣研股份有限公司制)，各自使用镍线圈(内径Imm)涂敷O. 1ml，于35 37°C培养24小时，测定微生物群的菌数。其结果，放线菌为5. OXlO4/ml，一般细菌数为4.0X106/ml。更进一步，在已分解的污泥上导入约IOm3的污泥，以同样的条件进行污泥分解。将此操作再重复2次，通过合计4次的污泥分解，得到约40m3的再利用水。最后所得的再利用水的成分分析结果如表3所示。 实施例2在日本秋田县东町滋野地区的农业汇集排水设施中，通过下述所述进行由经储存污泥中生成再利用水。图3表示实施例2的农业汇集排水设施的系统图。污泥的分解利用既已设置的第二污泥储存槽36而进行，由于其他符号的说明如图2相同，故而省略详细说明。于图3中的第二污泥储存槽36的壁面，喷雾污泥分解剂(ALL DASH SOFT,ALL DASHMALT、ALL DASH P&C与丝光沸石粉末混合物)，繁殖由微生物群所形成的菌落，其次由第一污泥储存槽29移送污泥导入第二污泥储存槽36，由污泥储存槽搅拌用鼓风器导入O. 12kg/cm3比例的空气，每隔周重复曝气，于15°C以上进行3个月，分解污泥。由分解的污泥所得的再利用水的成分分析结果如表3所示。又，所得的再利用水移送至森吉堆肥中心，与成熟的家畜(牛粪)有机堆肥混合。其结果，再利用水显示对家畜全熟有机堆肥发酵具促进效果及脱臭效果。将该混合液使用于稻作(秋田小町的制造)(日本平成12年度为20亩，平成3年度为30亩)的结果，可获得比往年更高质量的秋田小町米。此再利用水，由于促进土壤的活性化，显示可减少农药的
使用量。实施例3日本长野县东町新屋地区的农业汇集排水设施中，将储存的污泥经驯化予以处理。其后，将所得的处理水移送至长野县东部町文化中心，在该地进行再利用水的生成。说明如下。[污泥驯化处理]日本长野县东町新屋地区的农业汇集排水设施的污泥储存底部，设置污泥分解剂(ALL DASH MALT)后再导入污泥，由鼓风器以O. 12kg/cm3的比例导入空气，每隔周重曝气，在15°C以上进行4周。在已分解俄污泥的上方导入污泥，以同样的条件进行污泥分解，此操作再重复I次，由合计3次的污泥分解，得到污泥驯化处理水。此处理水原样静置分离固体成分及液体成分，液体成分约22. 2m3 (日本平成14年4月24)移送至长野县东部町文化中心。又，污泥分解前污泥储存槽的污泥浓度为25000mg/L，污泥分解后的上述的污泥浓度为 13000mg/L。在此处，日本平成12年度、平成13年度、平成14年度的由新屋地区的农业汇集排水设施的污泥排出处理量如表I所示。表I
__平成丨2年度(m3)平成13年度(m3)平成14年度(m3> 4月53.925.522.2
6月__22J__29J__2^6_
8月__203__315__333_
___39J__
IO M__I9J__40__39J_·
I __212___
3月__22.5
污泥排处理量160.5175.7124.7
合计程(m3)(A)_ (B)_ (C)_(160. 5 (A) +175. 7 (B)) /2=336. 2/2=168. I (平均值)168. 1-124. 7 (C) =43. 4m3表I有关新屋地区的农业汇集排水设施的污泥储存槽中，由于污泥驯化处理促进污泥消化，污泥减量为43. 4m3。又，由平成13年10月起I年间的污泥排出处理量为Om3。“生成再利用水”日本长野县东部町文化中心用地内的既设槽，各自利用(I)流量调整槽(49.0m3容积)，(2)第一曝气层(32. Om3容积)及(3)第二曝气槽(22. 2m3容积)，由已移送的约22. 2m3污泥驯化处理水的液体成分(日本平成14年4月24日)进行再利用水的生成。各槽投入液体成分前，将液体成分所含有的污泥浓度各自调整为(l)6600mg/L(2) 4400mg/L(3) 2600mg/Lo又，各槽内设置污泥分解促进层，槽内的全壁面喷雾污泥分解剂(ALL DASH SOFT、ALL DASH MALT，及ALL DASH P&C，与丝光沸石粉末混合物)，繁殖由微生物群所形成的菌落。设置的污泥分解促进层与图I相同的，为在WlOOcmXL50cmXH160cm容积的容器中由下方依沸石、木炭、白花岗石及砖的顺序填充而层合者。填充的基材为砖20个(约60kg)，白花岗石15个(约54kg)，木炭27kg及沸石20kg。其次，对(I) (3)各槽投入已调整浓度的液体成分，一边循环液体成分，通过设置的污泥分解促进层的作用，同时进行污泥的分解，生成再利用水。尚，由日本平成14年4月至10月，污泥驯化处理水的液体成分，移送至日本长野县东部町文化中心基地内的各既设槽(I) (3)约22. 2m3(日本平成14年4月24日)，约29. 6m3(日本平成14年6月26日)，约33. 3m3(日本平成14年8月28日)及约39. 6m3(日本平成14年10月28日)，合计由124. 7m3的污泥驯化处理水生成再利用水。测定该时的污泥浓度，其结果如表2所示。表权利要求1.一种污泥的再利用处理装置，其为含有 至少具有底部的污泥处理槽、运送污泥至该槽内、自该槽内排出经由污泥分解所产生的水、配置于该槽内部的污泥分解促进层、配置于该槽内的底部的曝气、运送空气至该曝气的鼓风器的污泥再利用处理装置，其特征在于，该污泥分解促进层具有由砖、天然石、木炭或沸石所成的基材的堆积或多层构造，该各基材上配置含有沸石与属于链霉菌属的放线菌的污泥分解剂。
2.如权利要求I所述的污泥再利用处理装置，其特征在于，该沸石为丝光沸石系沸石。
3.如权利要求I所述的污泥的再利用处理装置，其特征在于，该天然石为白花岗石，木炭为备长炭。
专利摘要本实用新型提供利用现有的设施，简单有效率的分解污泥，由污泥分离的处理水生成有用的再利用水的再利用处理装置，其为含有至少具有底部的污泥处理槽、运送污泥至该槽内、自该槽内排出经由污泥分解所产生的水、配置于该槽内部的污泥分解促进层、配置于该槽内的底部的曝气、运送空气至该曝气的鼓风器的污泥再利用处理装置，其中，该污泥分解促进层具有由砖、天然石、木炭或沸石所成的基材的堆积或多层构造，该各基材上配置含有沸石与属于链霉菌属的放线菌的污泥分解剂。这种污泥再利用处理装置，可以简单有效率的分解污泥，且污泥分离的处理水可生成有用的再利用水。
文档编号C02F11/02GK202785922SQ20122025464
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者蔡镇州, 辜正隆, 姉帯次男 申请人:蔡镇州