專利名稱：廚房垃圾處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對如飯店或公寓、商住兩用樓那樣的小區(qū)等排出的廚房垃圾進行粉碎再由輸送水進行輸送來進行處理的廚房垃圾處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的廚房垃圾處理系統(tǒng)中，在飯店或公寓等的廚房產(chǎn)生的廚房垃圾，例如由設(shè)置在廚房里廚房垃圾粉碎機進行粉碎，暫時儲存在儲存槽(容器槽)之后，利用輸送水以及泵輸送到固液分離裝置中。然后，將輸送到固液分離裝置中的廚房垃圾分離成固體成分和水分，利用投入了好氣性微生物的發(fā)酵處理型廚房垃圾處理機，或者通過將固體成分投入燃燒爐中進行加熱處理固體成分(參照專利文獻1)。
另一方面，固液分離裝置所分離出的水分被輸送到凈化槽，除去油分和在所述固液分離裝置中沒有處理干凈的固體成分等之后，再排出到公用下水道。
專利文獻1特開平6-24504號公報但是，由于固液分離裝置分離出的水是與廚房垃圾混合的輸送水以及從廚房垃圾里排出去的水分，所以含有很多有機物。為此，將含有許多該有機物的水分(以下稱為有機性廢水)就這樣排到公用下水道的話，將對公用下水處理設(shè)施增加很多負擔，這就成了問題另外，配置在將有機性廢水排到下水道之前的凈化槽，由于以比較大的沉淀槽所構(gòu)成，所以系統(tǒng)本身龐大，存在著難以充分確保設(shè)置面積這種問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的廚房垃圾處理系統(tǒng)，具有對廚房垃圾進行粉碎的粉碎機構(gòu)、由輸送水來輸送該被粉碎的廚房垃圾的輸送機構(gòu)、從由該輸送機構(gòu)輸送的廚房垃圾中分離水分的固液分離機構(gòu)、以及對由該固液分離機構(gòu)分離的固體成分進行處理的廚房垃圾處理機構(gòu)，并且還具有有機物減少處理機構(gòu)，將由所述固液分離機構(gòu)從廚房垃圾中分離出的水作為被處理水、減少該被處理水中的有機物、和分離處理機構(gòu)，從由該有機物減少處理機構(gòu)處理后的所述被處理水中分離污泥。
第2項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述發(fā)明中，所述分離處理機構(gòu)是由微孔性薄膜構(gòu)成的過濾處理機構(gòu)，一邊以曝氣清洗該微孔性薄膜一邊吸引所述被處理水使之通過所述微孔性薄膜。
第3項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述發(fā)明中，微孔性薄膜是浸漬性平面膜。
第4項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)是在所述各發(fā)明中，將由所述分離處理機構(gòu)分離污泥后的所述被處理水作為再利用水使用。
第5項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)是在所述發(fā)明中，將所述再利用水作為所述輸送水使用。
第6項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述各發(fā)明中，所述廚房垃圾處理機構(gòu)對固體成分進行生物處理，同時，用所述廚房垃圾處理機構(gòu)對由所述分離處理機構(gòu)分離的污泥進行處理。
第7項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)是在所述各發(fā)明中，在所述分離處理機構(gòu)的后面具有由電化學方法對被該分離處理機構(gòu)分離出污泥的所述被處理水進行處理的電化學處理機構(gòu)。
第8項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述發(fā)明中，所述電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對所述被處理水進行脫氮以及/或者脫磷處理。
第9項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在第7項或者第8項所述發(fā)明中，所述電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對所述被處理水進行脫色以及/或者除菌處理。
第10項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)是在第1～第6項中任一項所述發(fā)明中，在所述分離處理機構(gòu)的后面，具有將以電化學方法處理過的電解水添加到被該分離處理機構(gòu)分離出污泥的所述被處理水中的電解水添加機構(gòu)。
第11項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)是在第6～第10項中任一項所述的發(fā)明中，將由所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的所述被處理水或者由所述電解水添加機構(gòu)添加了所述電解水的所述被處理水作為所述輸送水使用。
第12項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在第6～第11項中任一項所述的發(fā)明中，使由所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的所述被處理水或者來自所述電解水添加機構(gòu)的所述電解水在所述微孔性薄膜中逆流。
第13項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述各發(fā)明中，將由所述分離處理機構(gòu)分離過污泥的所述被處理水、由所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的所述被處理水、或者由所述電解水添加機構(gòu)添加所述電解水后的所述被處理水，用作散布到所述廚房垃圾處理機構(gòu)中的水。
第14項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述發(fā)明中，使散布到所述廚房垃圾處理機構(gòu)中的水的氯的總濃度在1.5ppm以上100ppm以下。
第15項發(fā)明所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，在所述各發(fā)明中，在所述分理處理機構(gòu)的前面具有用于從所述被處理水中除去油脂的油脂除去機構(gòu)。
采用本發(fā)明，在具備粉碎廚房垃圾的粉碎機構(gòu)；用水來輸送被粉碎的廚房垃圾的輸送機構(gòu)；從被該輸送機構(gòu)輸送的廚房垃圾中分離出水分的固液分離機構(gòu)；對被該固液分離機構(gòu)分離出的固體成分進行處理的廚房垃圾處理機構(gòu)的廚房垃圾處理系統(tǒng)中，由于備有將被固液分離機構(gòu)從廚房垃圾中分離出來的水作為被處理水、減少該被處理水中的有機物的有機物減少處理機構(gòu)，所以能夠有效地處理該被處理水中的有機物。
并且，本發(fā)明的廚房垃圾處理系統(tǒng)，由于備有從被該有機物減少處理機構(gòu)減少處理過的被處理水中分離出污泥的分離處理機構(gòu)，所以將有機物減少處理機構(gòu)中處理時生成的污泥可靠地分離后，由于能夠只將被處理水排到外部去，所以能夠減輕對公共下水處理設(shè)施的負擔。
另外，采用本發(fā)明，由于不需要沉淀處理被處理水的大型凈化設(shè)施，所以能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的小型化。
采用第2項發(fā)明，在所述發(fā)明中，由于分離處理機構(gòu)是由微孔性薄膜構(gòu)成的過濾處理機構(gòu)，一邊以曝氣清洗該微孔性薄膜一邊吸引被處理水而通過由如3項發(fā)明那樣的浸漬性平面膜構(gòu)成的微孔性薄膜，所以利用微孔性薄膜，能夠有效地分離為污泥的固體成分和水分。特別是，由于一邊以曝氣清洗該微孔性薄膜一邊進行被處理水的吸引過濾，所以能夠防止該微孔性薄膜的堵塞，同時，能夠?qū)Ψ€(wěn)定的被處理水進行過濾。因此，即使在高濃度污泥中的被處理水也可以長期運轉(zhuǎn)，能夠提高過濾效率。另外，由于微孔性薄膜由浸漬性平面膜構(gòu)成，所以能夠提高維修效率以及耐久性。
采用第4項發(fā)明，在所述各發(fā)明中，將由分離機構(gòu)分離出了污泥的被處理水，用作第5項發(fā)明那樣的輸送水、或者進行分離機構(gòu)的清洗的逆流清洗水等再利用水，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)水的有效利用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的節(jié)約。
采用第6項發(fā)明，在所述各發(fā)明中，由于廚房垃圾處理機構(gòu)對固體成分進行生物處理的同時，用廚房垃圾處理機構(gòu)對被分離處理機構(gòu)分離出來的污泥進行處理，所以能夠減輕作為工業(yè)廢棄物處理所需的污泥的排出量。從而實現(xiàn)運轉(zhuǎn)成本的降低。
采用第7項發(fā)明，在所述各發(fā)明中，由于在分離處理機構(gòu)的后面?zhèn)溆幸噪娀瘜W方法對被該分離處理機構(gòu)分離出來了污泥的被處理水進行處理的電化學處理機構(gòu)，所以，利用由該電化學處理機構(gòu)在被處理水中生成的次鹵素酸等氧化劑，將被處理水中的硝酸態(tài)的氮或氨態(tài)氮還原處理成氮氣，同時，能夠進行被處理水的除菌以及殺菌處理。
這樣，能夠以更加衛(wèi)生的理想狀態(tài)將被處理水排到外部去。
采用第8項發(fā)明，在所述發(fā)明中，由于電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對被處理水進行脫氮以及/或者脫磷處理，所以，能夠有效地處理被處理水中的氮化合物以及/或者磷化合物，從而能夠以環(huán)保的理想狀態(tài)將被處理水排到外部去。
采用第9項發(fā)明，在第7或者第8項發(fā)明中，由于電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對被處理水進行脫色以及/或者除菌處理，所以能夠以衛(wèi)生的理想狀態(tài)將被處理水排到外部去。
采用第10項發(fā)明，在第1～6項任一項所述發(fā)明中，由于在分離處理機構(gòu)的后面?zhèn)溆袑⒁噪娀瘜W方法處理過的電解水添加到對被該分離處理機構(gòu)將污泥分離出來了的被處理水中的電解水添加機構(gòu)，所以利用電解水能夠進行被處理水的除菌以及殺菌處理。因此能夠以衛(wèi)生的理想狀態(tài)將被處理水排到外部去。
采用第11項發(fā)明，在第6～第10中任一項所述的發(fā)明中，由于將被所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的被處理水、或者用電解水添加機構(gòu)添加過電解水的被處理水用作輸送水，所以能夠?qū)⑿l(wèi)生的理想狀態(tài)的水作為輸送水而有效地利用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的節(jié)約。
采用第12項發(fā)明，在第6～第11項中任一項所述的發(fā)明中，由于使被電化學方法處理機構(gòu)處理過的被處理水或者來自電解水添加機構(gòu)的電解水逆向流過微孔性薄膜，所以利用該電解處理后的電解水，能夠剝離附著在微孔性薄膜上的污泥。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)微孔性薄膜的再利用，從而能夠提高該微孔性薄膜的過濾效率。
采用引13項發(fā)明，在所述各發(fā)明中，由于將被分離處理機構(gòu)把污泥分離出來了的被處理水、或者被電化學方法處理機構(gòu)處理過的被處理水、或者用電解水添加機構(gòu)添加過電解水的被處理水用作散布到廚房垃圾處理機構(gòu)中的水，所以不用特別的城市水，能夠有效地利用廚房垃圾處理機構(gòu)中所需的水。因此能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的節(jié)約。
采用第14項發(fā)明，在所述發(fā)明中，由于使散布到廚房垃圾處理機構(gòu)中的水中氯的總濃度在1.5ppm以上100ppm以下，例如，即使在廚房垃圾處理機構(gòu)中進行使用微生物的生物處理，也能夠防止因散布到廚房垃圾處理機構(gòu)中的水所含的結(jié)合氯和游離氯等所有的氯殺死該微生物而降低處理效率。
采用第15項發(fā)明，在所述各發(fā)明中，由于在分離處理機構(gòu)的前面具有用于從被處理水中將油脂除去的油脂除去機構(gòu)，所以能夠在分離處理機構(gòu)進行處理前進行被處理水的油脂除去處理。因此，能夠防止被處理水中的油脂堵塞構(gòu)成分離處理機構(gòu)的微孔性薄膜、而導致分離處理效率降低。


圖1是本發(fā)明的廚房垃圾處理系統(tǒng)的簡略圖。
圖2是膜分離活性污泥裝置的簡略剖視圖。
圖3是配置在膜分離活性污泥裝置上的微孔性薄膜的局部缺口立體圖。
圖4是其他實施例的廚房垃圾處理系統(tǒng)的簡略圖。
圖5是另一個實施例的電解處理裝置的簡略剖視圖。
圖中1、70—廚房垃圾處理系統(tǒng)，10—固液分離裝置，22—水分處理槽，24—微孔性薄膜，26—抽泵，28—鼓風機，40—廚房垃圾口，41—泵浦，42—廚房垃圾粉碎機(粉碎機構(gòu))，46—廚房垃圾處理機(廚房垃圾處理機構(gòu))，48—膜分離活性污泥裝置，49、80—電解處理裝置(電化學處理機構(gòu))，52、53、83、84、85—電極，54、86—電源，58—再生水罐，71—油脂分離器(grease trap)。
具體實施例方式
本發(fā)明是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題而得到的，它提供一種能夠可靠地處理在固液分離裝置分離出的水分、減輕對公共下水處理設(shè)施的負擔的廚房垃圾處理系統(tǒng)。以下基于附圖來詳細敘述本發(fā)明的一個實施方式。圖1是本發(fā)明的廚房垃圾處理系統(tǒng)1的簡略圖，圖2是膜分離活性污泥裝置48的簡略剖視圖，圖3是配置在膜分離活性污泥裝置48上的微孔性薄膜24的局部缺口立體圖。
本實施例的廚房垃圾處理系統(tǒng)1是用于對例如從旅館或飯店的廚房排出的廚房垃圾及其它有機性的夾雜物等構(gòu)成的廚房垃圾進行處理的處理系統(tǒng)，在本實施例中，特別對從設(shè)置在飯店或大食堂的廚房的廚房垃圾口40排出的廚房垃圾進行處理的場合進行說明。
該廚房垃圾處理系統(tǒng)1具備作為粉碎廚房垃圾的粉碎機構(gòu)的廚房垃圾粉碎機42；用輸送水輸送被粉碎的廚房垃圾的泵浦(輸送機構(gòu))41；從被泵浦41輸送的廚房垃圾里將水分分離出來的固液分離裝置(固液分離機構(gòu))10；對被固液分離裝置10分離出的固體成分進行處理的廚房垃圾處理機構(gòu)(廚房垃圾處理機構(gòu))46；將使被固液分離裝置10分離出的水分作為被處理水處理的膜分離活性污泥裝置(有機物減少處理機構(gòu)以及分離處理機構(gòu))48；利用電化學方法處理被膜分離活性污泥裝置48處理后的被處理水的電解處理裝置49；用于儲存用電解處理裝置49被處理的、可以作為中性水使用的再生水的再生水罐58。
廚房垃圾粉碎機42粉碎從所述廚房垃圾口40排出的廚房垃圾，由該廚房垃圾粉碎機42粉碎的廚房垃圾與由城市水等供給的輸送水一起暫時收放在泵浦槽44中。泵浦槽44配置有所述泵浦41，當泵浦槽41內(nèi)儲存了一定量的廚房垃圾以及輸送水時，便可以由泵浦41將這些廚房垃圾以及輸送水輸送到所述固液分離裝置10。
固液分離裝置10是將被輸送的廚房垃圾以及輸送水分離成固體成分和水分的裝置，它由上面有開口的箱體12、設(shè)在箱體12內(nèi)的金屬制處理槽14、以及脫水槽16等構(gòu)成。處理槽14呈上面開口的有底圓筒狀，其上面開口被未圖示出的蓋體開關(guān)自如地蓋住，該蓋體旋轉(zhuǎn)自如地支撐在箱體12的上部。脫水槽16與處理槽14一樣，呈上面開口的有底圓筒狀，設(shè)置成與處理槽14的內(nèi)壁間隔開并可以旋轉(zhuǎn)自如。另外，在該脫水槽16的側(cè)面形成有用于阻止固體成分通過、而只讓水通過的多個小孔17。
并且，在箱體12的下部設(shè)有驅(qū)動裝置18。該驅(qū)動裝置18的旋轉(zhuǎn)軸18A貫穿處理槽14而與脫水槽16底部的中心連接在一起。通過使驅(qū)動裝置18運轉(zhuǎn)，脫水槽16旋轉(zhuǎn)，使附著在收放于該脫水槽16內(nèi)部的固體成分內(nèi)的水分或固體成分中所含水分的一部分或大部分因離心力而被分離。然后，因離心分離而使水分被分離了的固體成分被輸送到所述廚房垃圾處理機46中。
廚房垃圾處理機46由在內(nèi)部配備了未圖示出的攪拌機的未圖示的處理槽構(gòu)成，在該處理槽內(nèi)收放有分解有機物的好氣性微生物。另外，廚房垃圾處理機46的結(jié)構(gòu)為具備向處理槽內(nèi)導入空氣的未圖示出的曝氣裝置，通過運轉(zhuǎn)該曝氣裝置來向處理槽內(nèi)導入空氣，促進處理槽內(nèi)的好氣性微生物活動。
另一方面，在處理槽14的底部形成有用于排出從固體成分中分離出來的水分的未圖示出的排水口，接在該排水口上的排水管19貫穿箱體12而與膜分離活性污泥裝置48連接在一起。
膜分離活性污泥裝置48，對從固液分離裝置10中廚房垃圾的固體成分中分離出的水分(被處理水)、即用于將廚房垃圾從廚房垃圾粉碎機42輸送到固液分離裝置10中的輸送水，和溶解或漂浮廚房垃圾所含的有機物的一部分的帶有廚房垃圾的有機性廢水中的有機物減少處理，并且對該水分進行過濾處理。
這里，參照圖2對膜分離活性污泥裝置48進行說明。該膜分離活性污泥裝置48具備在內(nèi)部收放了未圖示出的好氣性微生物(有機物減少處理機構(gòu))的水分處理槽22；配置在水分處理槽22內(nèi)的多個微孔性薄膜24；用于抽起由該微孔性薄膜24處理的被處理水的抽泵26；設(shè)在水分處理槽22的下部、向微孔性薄膜24施加回旋流，并且向水分處理槽22內(nèi)的好氣性微生物供給空氣的鼓風機28。
微孔性薄膜24為浸漬性平面膜，如圖3所示，它由形成前后面的膜體30、30和環(huán)繞這些膜體30、30四周的框體33構(gòu)成。在該膜體30、30的內(nèi)部，形成有隔板32、32以及支撐體34，另外，在框體33的上部形成有用于與膜體30、30連通、同時與所述抽泵26連接的集水出口36。
這里，膜體30、30為形成規(guī)定徑以下的微孔的膜部件，被處理水中所含的油分、微粒及細菌等不能通過而可以透過水分。據(jù)此，由膜體30分離出被處理水中的油分、微粒及細菌等，只吸到膜體30內(nèi)的水分可到達微孔性薄膜24的上部形成的集水出口36。
另外，設(shè)在水分處理槽22下部的鼓風機28向水分處理槽22內(nèi)供給氣泡。這種氣泡供給收放在水分處理槽22內(nèi)的好氣性微生物，水分處理槽22內(nèi)的被處理水中的有機物由被活性化的好氣性微生物分解成硝酸態(tài)的氮和亞硝酸態(tài)的氮、氨態(tài)的氮等。另外，這時，通過以好氣性微生物使有機物分解而生成污泥。
另外，由鼓風機28供給被處理水的氣泡成為回旋流，對附著在微孔性薄膜24表面的微粒進行曝氣清洗。這樣，由于曝氣清洗微孔性薄膜24的同時只是吸引被處理水中的水分而通過膜體33，所以抑制膜體30微孔的堵塞的同時，能夠進行穩(wěn)定的過濾處理。因此，可以在高濃度排水中長期運轉(zhuǎn)，從而能夠提高過濾效率。
另外，在水分處理槽22的底部形成有返送口29，用于將通過以好氣性微生物分解處理被處理水中的有機物而生成的污泥返送到所述廚房垃圾處理機46，與該返送口29連接的返送管38連接在廚房垃圾處理機46上。
另一方面，在抽泵26上連接有用于將被處理水供給電解處理裝置49的排水管，被處理水吸到膜體30內(nèi)、收集在形成于微孔性薄膜24上部的集水出口36內(nèi)。
電解處理裝置49由以下構(gòu)成構(gòu)成內(nèi)部具有未圖示出的被處理水的流入口和流出口的處理室50的處理槽51；至少有一部分浸漬在該處理室50的被處理水中而相對向配置的一對電極52、53；用于對該電極52、52通電的電源54以及用于控制該電源54的未圖示出的控制裝置。
所述電極52、53例如由鉑(Pt)或者鉑與銥(Ir)的混合物等貴重金屬電極、或者包覆這些電極的不溶性導體構(gòu)成。另外，該處理槽51連接有介由泵浦56而設(shè)置的配管57，該配管57介由未圖示出的閥裝置與外部或者再生水罐58連接。
接下來對本實施例的廚房垃圾處理系統(tǒng)1的動作進行說明。從廚房垃圾口40排出的廚房垃圾被輸送到廚房垃圾粉碎機42內(nèi)。然后，廚房垃圾粉碎機42內(nèi)的廚房垃圾被粉碎后，與輸送水一起儲存在泵浦槽44內(nèi)。在儲存槽44內(nèi)儲存到一定量的廚房垃圾以及輸送水由泵浦41以及輸送水送入液固分離裝置10。
液固分離裝置10通過驅(qū)動裝置18驅(qū)動來使脫水槽16旋轉(zhuǎn)。通過這種旋轉(zhuǎn)，使附著在收放于脫水槽16內(nèi)的廚房垃圾固體成分的水分或者廚房垃圾的保有保有水的一部分利用遠心力經(jīng)由脫水槽16被分離到外側(cè)的處理槽14一側(cè)。移動到處理槽14內(nèi)的水分從未圖示出的排水口經(jīng)由排水管19排到箱體12的外部。
一方面，由離心力脫水了規(guī)定時間的廚房垃圾固體成分接著被送到廚房垃圾處理機46。送到廚房垃圾處理機46的廚房垃圾固體成分由好氣性微生物而進行生物分解處理或熱干燥處理。
另一方面，從固液分離裝置10以及廚房垃圾處理機46排出的水分，作為被處理水到達膜分離活性污泥裝置48的水分處理槽22。如果膜分離活性污泥裝置48通過未圖示出的控制裝置而使鼓風機28、抽泵26運轉(zhuǎn)的話，只有被處理水中的水分被吸入微孔性薄膜24的膜體30內(nèi)。
這里，由于水分處理槽22內(nèi)收放有好氣性微生物，所以通過用鼓風機28向被處理水中供給氣泡(空氣)，利用被活化的好氣性微生物對水分處理槽22內(nèi)的被處理水中的有機物進行減少處理，分解成硝酸態(tài)的氮、亞硝酸態(tài)的氮、或氨態(tài)的氮等。另外，此時通過好氣性微生物，有機物被分解而生成污泥。然后通過運轉(zhuǎn)抽泵26使被處理水中所含的污泥、微?；蛘呒毦雀街谖⒖仔员∧?4的表面。
吸入微孔性薄膜24的膜體30內(nèi)的水分，通過膜體30而被凈化，然后，經(jīng)由隔板32、支撐體34到達集水出口36，介由排水管39被抽泵26送到電解處理裝置49，儲存在處理室50內(nèi)。
在處理室50內(nèi)儲存被處理水的電解處理裝置49利用控制裝置開啟電源54，在電極52上外加正電位、在電極53上外加負電位。這樣，電極52成為陽極、電極53成為陰極。
通過這種電位的施加，在構(gòu)成陰極的電極53一側(cè)，供給在構(gòu)成陽極的電極52一側(cè)生成的電子，由膜分離活性污泥裝置48中有機物的分解而生成的被處理水中的硝酸態(tài)的氮的硝酸離子被還原成亞硝酸離子(反應(yīng)A)。而且，被還原成亞硝酸離子的硝酸態(tài)氨在構(gòu)成陰極的電極53一側(cè)被供給電子，直到還原成氨(氨離子)(B反應(yīng))。下面所示的是A反應(yīng)以及B反應(yīng)。
A反應(yīng)B反應(yīng)另一方面，在構(gòu)成陽極的電極52一側(cè)被處理水中所含的氯化物離子放出電子而生成氯氣(反應(yīng)C)。并且，該氯氣溶解于水而生成作為次鹵素酸的次氯酸(反應(yīng)D)。然后，所生成的次氯酸在膜分離活性污泥裝置48中與所生成的氨(氨離子)反應(yīng)，經(jīng)過多個化學變化后，變成氮氣(E反應(yīng))。下面所示的是反應(yīng)C至反應(yīng)E。這時，還同時生成臭氧或者氧自由基。
反應(yīng)C
反應(yīng)D反應(yīng)E
另外，被處理水中的氨(氨離子)與在構(gòu)成陽極的電極52一側(cè)產(chǎn)生的臭氧或者氧自由基發(fā)生如反應(yīng)F所示的反應(yīng)，由此也可以脫氮處理成氮氣。
反應(yīng)F這樣，被輸送到處理槽51內(nèi)的被處理水中的硝酸態(tài)的氮，被電化學還原處理到氮氣，作為再生水(中性水)由泵浦56輸送到再生水罐58內(nèi)或者外部。儲存在再生水罐58內(nèi)的再生水，作為輸送被廚房垃圾粉碎機42粉碎的廚房垃圾的輸送水而再利用。然后，再利用的再生水再度重復同樣的循環(huán)，儲存到再生水罐58內(nèi)。因此，能夠有效地利用水，從而能夠節(jié)約水資源。
還有，附著在微孔性薄膜24表面的污泥、油分、微粒以及細菌等被鼓風機產(chǎn)生的氣泡曝氣清洗，從微孔性薄膜24剝離，漂浮在水分處理槽22內(nèi)并沉淀到水分處理槽22的下部。然后，這些污泥、油分、微粒以及細菌等介由返送管38被送到廚房垃圾處理機46內(nèi)，與以所述固液分離裝置10分離出的固體成分一起被處理。這樣，能夠減輕作為工業(yè)廢棄物處理所需要的污泥排出量，從而能夠降低運行成本。
另外，在用鼓風機28曝氣清洗也沒除去干凈的污泥、油分、微粒以及細菌等而附著在微孔性薄膜24表面的場合，就使由所述電解處理裝置49處理后的被處理水在微孔性薄膜24內(nèi)逆流。在所述電解處理裝置49處理后的被處理水中，由于含有次鹵素酸等的氧化劑，所以通過流入微孔性薄膜24，而使附著在微孔性薄膜24表面的污泥剝離。因此，能夠使微孔性薄膜24再利用，從而能夠提高微孔性薄膜24的過濾效率。另外，在本實施例中，所述的微孔性薄膜24由于以浸漬性平面膜構(gòu)成，所以能夠提高維修作業(yè)性以及耐久性。
采用如上詳細敘述的本發(fā)明，以固液分離裝置10從廚房垃圾里分理處的水分作為被處理水，在活性污泥裝置48中利用好氣性微生物減少被處理水中的有機物，而且，由好氣性微生物處理的被處理水，由于利用微孔性薄膜24與污泥等固體成分分離，所以能夠有效地處理從廚房垃圾中分離出來的水分中的有機物，從而能夠減輕對公用下水處理設(shè)施的負擔。
因此，由于不需要像以前那樣沉淀處理從廚房垃圾里分離出來的水分的大型凈化設(shè)施，所以能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的小型化。
另外，由于利用電解處理裝置49以電化學的方法處理被微孔性薄膜24分離出污泥的被處理水，利用生成于被處理水中的次鹵素酸等的氧化劑，能夠?qū)⒈惶幚硭械南跛釕B(tài)的氮和氨態(tài)的氮還原處理成氨氣，同時，能夠進行被處理水的脫色、除菌以及殺菌處理。因此，能夠以更加衛(wèi)生的理想狀態(tài)將被處理水排到外部，或者作為再生水使用。為此，能夠進一步減輕在將該被處理水排到外部時對公用下水處理設(shè)施的負擔另外，在本實施例中，雖然是利用電解處理裝置49以電化學的方法處理被微孔性薄膜24分離出污泥的被處理水，但除此以外，利用另設(shè)的電解水生成裝置生成含有次鹵素酸等的氧化劑的電解水，再使用泵浦等添加到被微孔性薄膜24分離的被處理水中，即使再生水也能夠獲得同樣效果。另外，即使在這種場合，微孔性薄膜24的表面附著有用曝氣清洗沒有除去干凈的污泥等的情況下，使利用另設(shè)的電解水生成裝置生成的電解水在微孔性薄膜24內(nèi)逆流，也可以促進污泥的剝離。
另外，在這種場合，以添加了由另設(shè)的電解水生成裝置生成的電解水的被處理水為再生水(中性水)，并作為輸送由廚房垃圾粉碎機42粉碎的廚房垃圾的輸送水而再利用，也能獲得與上述實施例相同的效果。
另外，即使在詳細敘述了的上述實施例的場合，也可在電解處理裝置49的處理槽50內(nèi)進一步添加由另設(shè)的電解水生成裝置生成的電解水。這樣，能夠進一步對被處理水進行殺菌或除菌處理，從而能夠生成衛(wèi)生的再生水。
另外，在本實施例中，電解處理裝置49處理后的被處理水，雖然以添加了由另設(shè)的電解水生成裝置生成的電解水的被處理水作為再生水，并用于輸送被廚房垃圾粉碎機42粉碎的廚房垃圾，但除此以外，也可以在膜分離活性污泥裝置48處理的被處理水作為循環(huán)用水，而用于輸送被廚房垃圾粉碎機42粉碎的廚房垃圾、或者用于膜分離活性污泥裝置48的微孔性薄膜24的逆流清洗等。這樣，能夠有效地利用水，從而能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的節(jié)約。
接下來參照圖4對其他實施例的廚房垃圾處理系統(tǒng)70進行說明。還有，在圖4中，使用與圖1相同的符號的部件具有相同或類似的效果。該實施例的廚房垃圾處理系統(tǒng)70在上述實施例的固液分離裝置10和膜分離活性污泥裝置48之間配備了在固液分離裝置10中從廚房垃圾固體成分分離出來的水分(被處理水)、即用于將廚房垃圾從廚房垃圾粉碎機42輸送到固液分離裝置10的輸送水，和除去廚房垃圾所具有的保有水中所含油脂的油脂分離器71(油脂除去機構(gòu))。
該油脂分離器71由以下構(gòu)成儲存在固液分離裝置10所分離出的水分(被處理水)的儲存槽72；將該儲存槽72的上部區(qū)劃成多個處理室(在本實施例中為3個室)的隔離壁73、74；在隔離壁74的后面，將儲存槽72下部的被處理水吸上來、或者有選擇地使之自然流下的輸送管75。
利用這種結(jié)構(gòu)，在固液分離裝置10中所分離的被處理水輸送到油脂分離器71的儲存槽72時，被處理水中所含的油分因比重差而漂浮到儲存槽72的上方，被隔離壁73、73階段性捕獲。另外，被隔離壁73、73捕獲的油分通過維護作業(yè)除去。然后，經(jīng)由輸送管75將除去油分的儲存槽72下部的被處理水輸送到后面的膜分離活性污泥裝置48。
這樣，在本實施例中，由于能夠在比膜分離活性污泥裝置48的更前端除去被處理水中的油分，所以，能夠防止被處理水中的油脂堵塞微孔性薄膜24、以及分離處理效率降低的不利情況。
另外，在本實施例中，除上述實施例外，將在電解處理裝置49中處理后的被處理水作為再生水(中性水)，由泵浦56散布給具備好氣性微生物的廚房垃圾處理機46。這樣，就能夠有效利用處理后的被處理水，而不特別使用城市水等作為在廚房垃圾處理機46中的好氣性微生物所需要的水。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的節(jié)約。
還有，這時，在電解處理裝置49中處理的被處理水中氯的總濃度，即氯胺等的化合氯和游離氯的濃度，在1.5ppm以上100ppm以下的狀態(tài)，例如在3ppm以上5ppm以下的狀態(tài)下，來自電解處理裝置49的再生水被散布向廚房垃圾處理機46。該氯的總濃度的調(diào)整，由未圖示出的氯的總濃度檢測器檢出被處理水的氯的總濃度，再根據(jù)這些來對供給電解處理裝置49中的電極52、53的電流值進行控制。
這樣，能夠防止因含有高濃度氯的再生水殺死廚房垃圾處理機46中的好氣性微生物，而導致處理效率降低的不利情況。
另外，作為另外一個實施例，也可以以上述各實施例的電解處理裝置49作為圖5所示的電解處理裝置80。該實施例的電解處理裝置80由以下構(gòu)成構(gòu)成內(nèi)部具有未圖示出的被處理水的流入口和流出口的處理室81的處理槽82；配置成至少一部分浸在該處理室81的被處理水中的電極83、84、85；用于對這些電極83、84、85通電的電源86以及用于控制該電源86的未圖示出的控制裝置等。
所述電極83以及84，與上述實施例的電極52、53一樣，例如由鉑(Pt)或者鉑和銥(Ir)的混合物等貴金屬電極、或者包覆這些電極的不溶性導體構(gòu)成。電極85由鐵(Fe)或包覆鐵的導體構(gòu)成。另外，在該處理槽82上連接有經(jīng)由泵浦56設(shè)置的配管57，該配管57介由未圖示出的閥裝置與外部或者再生水罐58連接。
利用這種結(jié)構(gòu)，被處理水從膜分離活性污泥裝置48被輸送到電解處理裝置80的處理室81內(nèi)時，利用控制裝置開啟電源86，在電極83上外加正電位、在電極84上外加負電位。這樣，電極83成為陽極、電極84成為陰極。
通過外加該電位，與上述實施例一樣，在構(gòu)成陰極的電極84一側(cè)，供給在構(gòu)成陽極的電極52一側(cè)所生成的電子，由作為在膜分離活性污泥裝置48有機物的分解而生成的被處理水中硝酸態(tài)的氮的硝酸離子被還原成亞硝酸離子(反應(yīng)A)。而且，被還原成亞硝酸離子的硝酸態(tài)的氮，在構(gòu)成陰極的電極84一側(cè)被供給電子，還原成氨(胺離子)(反應(yīng)B)。
另一方面，在構(gòu)成陽極的電極83一側(cè)，被處理水中所含的氯化物離子放出電子而生成氯氣(反應(yīng)C)。而且，該氯氣溶解于水生成作為次鹵素酸的次氯酸(反應(yīng)D)。然后，所生成的次氯酸與在膜分離活性污泥裝置48所生成的氨(胺離子)反應(yīng)，經(jīng)過多個化學變化后，變成氮氣(E反應(yīng))。這時，還同時生成臭氧或者氧自由基。
另外，被處理水中的氨(胺離子)，如圖所示，與在構(gòu)成陽極的電極83一側(cè)產(chǎn)生的臭氧或者氧自由基發(fā)生如反應(yīng)F所示的反應(yīng)，據(jù)此也可以脫氮處理成氮氣。這樣，被輸送到處理槽82內(nèi)的被處理水中的硝酸態(tài)的氮酒被電化學還原處理到氮氣。
被處理水中的氮化合物如此處理結(jié)束后，控制裝置對電極85外加正電位、對電極83或84(下面以電極83為例加以說明)外加負電位。因此，電極85成為陽極、電極83成為陰極。
這樣，對被處理水進行作為電化學方法的電解處理，由于構(gòu)成陽極的電極85是由鐵或者含有鐵的材料構(gòu)成，所以鐵(II)離子溶解到被處理水中，在被處理水中被氧化成鐵(III)離子。
所生成的鐵(III)離子根據(jù)反應(yīng)G所示的脫磷反應(yīng)，與被處理水中的磷酸根離子凝聚沉淀，在水中生成難溶性的磷酸鐵。
反應(yīng)G這樣，能夠?qū)⒆鳛楸惶幚硭兴牧谆衔锏牧姿犭x子生成磷酸鐵來進行沉淀處理。
并且，在處理槽82中被脫氮、脫磷處理過的被處理水，作為再生水(中性水)由泵浦56輸送到再生水罐58內(nèi)或者外部。
這樣，采用本實施例，除上述實施例外，由于能夠以電解處理裝置80脫磷處理由微孔性薄膜24分離出污泥的被處理水，所以能夠以更加環(huán)保的理想狀態(tài)將被處理水排到外部去。為此，在將該被處理水排到外部去的場合，能夠進一步減輕對公共下水處理設(shè)施的負擔。
另外，在所述各實施例中所使用的固液分離裝置10以及廚房垃圾處理機46并不限定于此，只要可以實施本發(fā)明，并不限定其方式。
權(quán)利要求
1.一種廚房垃圾處理系統(tǒng)，具有對廚房垃圾進行粉碎的粉碎機構(gòu)、由輸送水來輸送該被粉碎的廚房垃圾的輸送機構(gòu)、從由該輸送機構(gòu)輸送的廚房垃圾中分離水分的固液分離機構(gòu)、以及對由該固液分離機構(gòu)分離的固體成分進行處理的廚房垃圾處理機構(gòu)，其特征在于，還具有有機物減少處理機構(gòu)，將由所述固液分離機構(gòu)從廚房垃圾中分離出的水作為被處理水、減少該被處理水中的有機物、和分離處理機構(gòu)，從由該有機物減少處理機構(gòu)處理后的所述被處理水中分離污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述分離處理機構(gòu)是由微孔性薄膜構(gòu)成的過濾處理機構(gòu)，一邊曝氣清洗該微孔性薄膜、一邊吸引所述被處理水使之通過所述微孔性薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述微孔性薄膜是浸漬性平面膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于將由所述分離機構(gòu)分離污泥后的所述被處理水作為再利用水使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于將所述再利用水作為所述輸送水使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述廚房垃圾處理機構(gòu)對固體成分進行生物處理，并且，用所述廚房垃圾處理機構(gòu)對由所述分離處理機構(gòu)分離的污泥進行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于在所述分離處理機構(gòu)的后面具有由電化學方法對被該分離處理機構(gòu)分離出污泥的所述被處理水進行處理的電化學處理機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對所述被處理水進行脫氮以及/或者脫磷處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述電化學處理機構(gòu)通過電化學方法對所述被處理水進行脫色以及/或者除菌處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于在所述分離處理機構(gòu)的后面，具有將以電化學方法處理過的電解水添加到被該分離處理機構(gòu)分離出污泥的所述被處理水中的電解水添加機構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6～10中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于將由所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的所述被處理水或者由所述電解水添加機構(gòu)添加了所述電解水后的所述被處理水作為所述輸送水使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求6～11中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于使由所述電化學方法處理機構(gòu)處理過的所述被處理水或者來自所述電解水添加機構(gòu)的所述電解水在所述微孔性薄膜中逆流。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～6、8～12中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于將由所述分離處理機構(gòu)分離出污泥后的所述被處理水、由所述電化學方法處理機構(gòu)處理后的所述被處理水、或者由所述電解水添加機構(gòu)添加所述電解水后的所述被處理水，用作散布到所述廚房垃圾處理機構(gòu)中的水。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于使散布到所述廚房垃圾處理機構(gòu)中的水的氯的總濃度在1.5ppm以上100ppm以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14中任一項所述的廚房垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于在所述分理處理機構(gòu)的前面具有用于從所述被處理水中除去油脂的油脂除去機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廚房垃圾處理系統(tǒng)，該廚房垃圾處理系統(tǒng)(1)具有對廚房垃圾進行粉碎的廚房垃圾粉碎機(42)、用輸送水來輸送被粉碎的廚房垃圾的泵浦(41)、從由泵浦(41)輸送的廚房垃圾中分離水分的固液分離裝置(10)、以及對由固液分離裝置(10)分離出來的固體成分進行處理的廚房垃圾處理機(46)，并且還具有將被固液分離裝置(10)從廚房垃圾中分離出來的水作為被處理水、在進行了減少該被處理水中的有機物的處理后、從被處理水中分離出污泥的膜分離活性污泥裝置(48)。因此，這種廚房垃圾處理系統(tǒng)，能夠可靠地處理在固液分離裝置中分離出來的水分，減輕對公共地下水處理設(shè)施的負擔。
文檔編號B01D63/08GK1572674SQ200410045738
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者桑木康之, 小田勝也, 井關(guān)正博, 山田淳, 鈴木晴彥, 梅澤浩之, 高岡大造, 青田平治, 對比地元幸 申請人:三洋電機株式會社