申请日1995.07.26
公开(公告)日1996.04.10
IPC分类号C02F3/30; C02F1/40
摘要
提供能在对厨房废水进行净化处理及有效地达到新鲜垃圾的减量化的同时对新鲜垃圾和废水中所含有的有机物进行再利用的厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法。通过将厨房里产生的废水及新鲜垃圾混合-贮留-通过厌氧性发酵主要对固型有机物进行分解-液化处理的过程和，在充填着浮游过滤材料的厌氧性处理用浮游过滤层内、在油成分通过粗粒化被浮上分离的同时，固型有机物及溶解性成分得到分解的过程和，在充填着浮游过滤材料的需氧性处理用浮游过滤层内、在溶解性成分得到分解的同时进行脱氮-脱磷的过程，对废水及新鲜垃圾进行连续处理，在新鲜垃圾得到减量化的同时对废水进行净化。
権利要求書
1.一种厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法，其特征在于，该 方法具有可将厨房里产生的废水及新鲜垃圾混合·贮留，通过厌 氧发酵对固态有机物进行分解·液化处理的过程和，在充填着浮 游过滤材料的厌氧处理用浮游过滤层内，在油成分通过粗粒化被 浮上分离的同时，固形有机物及溶解性成分被分解的过程及，在 充填着浮液过滤材料的需氧处理用浮游过滤层内，将溶解性成分 分解的同时进行脱氮·脱磷的过程，可对上述废水及新鲜垃圾进 行连续处理，在上述新鲜垃圾得到减量化的同时对上述废水进行 净化。
说明书
厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法
本发明是涉及将一般家庭的厨房里排出的废水和新鲜垃圾混 合、同时进行净化处理的方法。
现在，厨房废水及新鲜垃圾的处理成了环境保护上极其重要的 课题之一。除一部分下水道完备地区以外，厨房废水已成为河川污 染的最大原因。尽管合并净化槽正在不断普及中，但处理上有其限制， 特别是废水中含有大量油分时，因管理困难无法顺利地进行净化处 理，好多场合不能达到BOD(生物化学的氧气需要量)30mg/l的水 质标准。
此外新鲜垃圾或被埋于地下或被焚烧处理、但埋放处理场的场 地不足、焚烧处理也需要很多的经费。而且焚烧处理时所放出的二氧 化碳成为地球暖化的原因，氮的氧化物也促进臭氧层的破坏。
先前的处理方法因为存在如上缺点、新鲜垃圾和废水中所含有 的有机物的再利用难以达到。本发明是为解决这种先前技术的缺点 而设置的，其主要目的是提供能在对厨房废水进行净化处理及有效 地达到新鲜垃圾的减量化的同时，能对新鲜垃圾和废水中所含有的 有机物进行再利用的厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法。
本发明，通过提供具有将厨房里产生的废水及新鲜垃圾混合· 贮留、通过厌氧性发酵主要对固形有机物进行分解·液化处理的过 程和，充填着浮游过滤材料的厌氧性处理用浮游过滤层内、在油成分 通过粗粒化得到浮上分离的同时使固形有机物及溶解性成分得到分 解的过程和，在充填着浮游过滤材料的需氧性处理用浮游过滤层内、 在溶解性成分得到分解的同时进行脱氮·脱磷的过程，对上记废水及 新鲜垃圾进行连续处理、在上述新鲜垃圾得到减量化的同时对上述 废水进行净化为特征的厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法来达到 上述目的。
根据本方法、用厨房废水搅拌新鲜垃圾能促进固形有机物的 厌氧性发酵、使其大部分得到分解·液化。为促进厌氧性细菌的活动 使温度保持在10℃以上，优选20—30℃，而使用温水器时厨房废水 温度比较高、能大大促进厌氧性发酵。因此、与温水的厨房废水进行 混合无需特地增加升温用的能源就能维持到适当的温度。
被处理原水在流过充填在浮游过滤材料的浮游过滤层内时，原 水中所含有的油滴在亲油性的浮游过滤材料表面呈现粗粒化，所以 通过浮上分离后即能得到回收。生物处理难于分解油成分，与单是延 长处理时的滞留时间相比、这种物理性分离方法更为有效。回收的油 成分通过加入烧碱进行煮沸·混合能制成肥皂进行再利用。
此外，油成分以外的成分流过浮游过滤材料间隙时被厌氧性处 理、使残留的固形有机物被进一步分解·液化的同时、溶解性成分也 被分解从而减低了有机物浓度。最后，流过需氧性环境的浮游过滤 材料间隙、在溶解性成分被需氧性分解、BOD及COD(化学性氧气 需要量)降低的同时，能进行脱氮及脱磷。
以下，通过附图详细说明适用于本发明的实施例。
图1表示根据本发明实施例的处理方法的装置的例子。该处理 装置由主要将新鲜垃圾进行厌氧性分解、液化处理的第1槽1和在 将油分分离的同时进行厌氧性处理的第2槽2以及进行需氧性处理 及脱氮·脱磷处理的第3槽3构成。
首先，由厨房排出的废水从废水流入管4流入第1槽1，与投入 的新鲜垃圾混合。该第1槽1为进行厌氧性分解而制成密闭构造、其 容量根据排出的新鲜垃圾量以及有无温水器等而设定，一般最低为 能容纳10—15天所排出的垃圾量。为使废水和新鲜垃圾均一地搅 拌·混合，废水流入管4一直延伸到接近第1槽1的底部。
新鲜垃圾和废水的混合液在第1槽1内贮留时，有机物成分通 过厌氧性细菌的厌氧性发酵而分解，同时被硝化·脱氮。这时所产生 的二氧化碳和氮气等气体通过气体排出口5排向大气。厨房使用温 水器的情况下由于废水温度比较高、促进了厌氧性分解。新鲜垃圾如 用粉碎器粉碎后投入，能均一地与废水混合促进分解。
这样，第1槽1里的固形有机物的大部分被液化后，通过设置 在槽上部的连结管6被慢慢地送到第2槽2里，流出口处为防止比 较大的固形物的流出而设置有金属网7。
被送到第2槽2的混合液在这里再次被厌氧性处理。与第1 槽1一样，第2槽2也是为保持厌氧性制成密闭构造。其容量设定为 保证有5—12小时的滞留时间。从第2槽2的水面下的中部到过滤 材流失防止带8为止由充填的浮游过滤材料9形成有浮游过滤层 10。浮游过滤材料9是表面以膜状付着·增殖有微生物的发泡塑料 粒子、能浮游在过滤层内。浮游过滤材料9所捕捉到的固形有机物 及溶解性成分被其表面的微生物分解。
被导入到第2槽2的上部的混合液和细小的固形有机物一起 以向下流入方式流过浮游过滤层10。在浮游过滤层10里、首先在上 层部发生了油滴的粗粒化，油成分上浮而形成了油层11。接着在浮 游过滤层10的中·下部进行固形有机物及溶解性成分的厌氧性分 解。这时，硝化，脱氮也同时进行。浮游过滤层10的中层部的被乳化 了的清洗剂中的活性剂被厌氧性发酵而增大了粘性，有利于固形有 机物的吸着·分解。由厌氧性分解所产生的二氧化碳和氮等气体通 过气体排出口12排向大气。
这样，在第2槽里被处理过的混合液通过设置在槽的底部附近 的连接管13被送到第3槽3。该进行需氧性处理的第3槽3的上部 开放于大气、容量设定为保证有2—10小时的滞留时间。与第2槽2 一样、从第3槽3上下方向的中部到过滤材料流失防止带14为止由 充填浮游过滤材料9形成有浮游过滤层15。浮游过滤层15的底壁 方向设置有附有曝气用喷头16a的送气管16。
流入到这个第3槽的下部的含有极少量残留固形有机物的混 合液和从喷头16a喷出的气泡一起，以向上流方式流过浮游过滤层 15被需氧性分解，同时在第1·2槽1·2里未被硝化的铵盐性氮被 进一步硝化·脱氮。从第2槽2送来的混合液因厌氧性发酵有时 pH会下降到4.5左右，这时最好进行pH调整将其调整到适合需氧 性细菌增殖的范围(pH7左右)内。
第1槽1及第2槽2的底部上堆积有未分解的底泥17·18。就 这样放置着也能进行厌氧性分解，通过底泥排出口19、20取出也可 以作成堆肥。
根据如上的处理方法，将从2个大人3个小孩的5人家庭里排 出的标准废水和约500gr/日的新鲜垃圾进行同时处理，达到了如表 1所示的良好结果。其中、第1槽1用了直径1m、高度1.2m的圆筒 状容器、第2槽2及第3槽3使用了内部都设有厚度为50cm的浮 游过滤层、直径35cm、高度1.2m的圆筒状容器。此外，投入的新鲜 垃圾事前经过了粉碎处理。
表 1
(单位：mg/1) 原水 处理水
正己烷指标 1,860 32
BOD 4,820 420
COD 1,840 98
SS 5,360 96
T—N 162 21.6
T—P 10.4 3.68
pH 6.5 4.5
表1所示的正己烷指标主要是炸虾用的植物油、其废油的BOD 通常可达到100万mg/l。本实验中，98%的油成分被除去，其中大部 分是由浮上回收而除去的。单从这点上也可以说明本处理方法对于 环境保护及油成分的再利用具有巨大的贡献。
BOD和COD的除去率都超过了90%，余下的可利用河川或湖 沼的自然净化。此外，BOD除去率相对比较低的原因是在第1·2槽 1·2里集中进行了有机物的同时分解、pH降低到了4.5、第3槽3 里的需氧性细菌未能充分地发挥作用。因此用NaOH调整pH后、 处理水的BOD降到了100mg/l以下。
再同时设置1个和第3槽3同样的需氧性处理槽作为第4槽 时、处理水的BOD降到了5mg/l以下。此外通过把第3槽3的处理 水送回到第1槽1，T—N(全氮)降到了15mg/l以下，此外，在连续 处理时取得了稳定的结果。
因此，本发明的厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法不仅使进 行厨房废水及新鲜垃圾同时处理的处理装置成为一体化、还通过厨 房废水和新鲜垃圾的混合促进了有机物分解，提高了处理效率、在 相对比较小型的处理装置上达到BOD30mg/l的水质标准值。此外 如把需氧性分解槽加大或者再追加1个同样的需氧性处理槽使需 氧性处理充分进行的话，能把BOD降低到5mg/l以下。
被分离·回收的油成分的大部分能制成肥皂进行再利用。此外 把沉降在槽内的未分解的底泥取出用作树木草花的肥料，能进行有 机物的再利用。而且，通过同时脱氮及脱磷能去除作为营养过度化 原因的氮和磷。