專利名稱：有機性廢液的處理方法及處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及有機性廢液的處理方法及處理裝置。
背景技術：
來自食品制造過程等的廢液、下水道處理排出的有機污泥、人畜的屎尿等、漿狀的高濃度有機性廢液的處理中，有生成甲烷再利用為能量的厭氧性消化處理。然而，現有的厭氧性消化處理中存在的缺點是，處理需要很長的時間，流入廢液中的固體物的溶解率低、約為50％，向甲烷氣體的轉化率也低、約為50％左右。
厭氧性消化中，作為增大有機性廢液中的固體物的溶解性，提高向甲烷氣體的轉化的方法，特開平9-206785號公報中記載了對從厭氧性消化槽中導出來的消化污泥通過臭氧處理或高壓脈沖放電處理進行改質，將該處理污泥返回到厭氧性消化槽中的處理方法。另外，在特開2001-179285號公報中公開了將從厭氧性消化槽中導出來的消化污泥進行固液分離后濃縮，通過生產溶菌酶的微生物處理和堿性條件下進行臭氧處理，再返回到厭氧性消化槽中的方法。
近年，人們知道在磷的采掘年數上受到限制，磷資源的再利用受到重視。有機性廢液、特別是下廢水處理的有機污泥中含磷的濃度較高，從有機污泥中回收磷的嘗試，例如在“利用生物整治技術修復污染的環境—磷資源的循環再利用的生物技術”，環境科學會志，1999年，第12卷，第4號，p.433-441中公開。這里，公開了通過將下水處理廠的活性污泥在70～90℃下加熱處理最多120分鐘，使活性污泥中的磷成分溶在液相中的結果。
然而，由于各種微生物和有機聚合物等高度密集，厭氧性消化槽內的污泥形成污泥塊，在前述的使用臭氧的現有技術中，為了對消化污泥中的固體物直接進行臭氧處理，臭氧不能浸透到該污泥塊的內部，臭氧只與污泥固體物的表面反應。其結果存在的問題是，在這樣的臭氧單獨處理中，消化污泥中含的難溶性物質的改質，即，向易溶解物質的轉化不夠充分，不能充分得到增大污泥固體物的溶解性和提高向甲烷氣體的轉化效率的效果。
前述現有技術中，通過臭氧處理也可以使固體物分散，使臭氧與固體物內部的難分解性物質反應，但是若只用臭氧分散固體物和進行改質，存在的問題是增加相應固體物的臭氧消費量，為了達到難溶性物質的改質、即向易溶解物質的轉化，需要大量的臭氧，不是高效率的處理，運輸費用高。
在特開2001-179285號公報中，以生成比臭氧反應性高的自由基為目的，在堿性條件下，進行污泥的臭氧處理，但是這樣，堿性條件下因為臭氧以非常快的速度分解變化為自由基，臭氧產生的效果完全得不到。進一步，因為伴隨臭氧的分解生成的自由基具有非常高的反應性，單單在堿性條件下進行臭氧處理，結果造成自由基不與污泥中的固體成分反應，而是與污泥中的溶解成分(完全溶解的有機物)快速反應。因此，為了溶解污泥固體成分生成的自由基無效地被浪費掉，難于得到溶解污泥固體成分的效果，結果，在這樣的條件下為得到污泥可溶化的效果，必須大量地注入臭氧。
在使用前述的臭氧的現有技術中，只是為提高污泥的溶解性對污泥進行臭氧處理，在該臭氧處理中，不能達到使污泥中含有的磷溶出到液相中的效果，為回收磷的方法和裝置也完全沒有。另一方面，關于從下水污泥中回收磷的現有技術中，通過加熱處理，雖然使污泥中的磷成分溶出到液相中，該加熱處理也只能使磷溶出，通過加熱處理污泥的能量回收等磷溶出以外的效果也完全沒有顯示出來。因此，存在的問題是，從污泥中為同時回收能量與磷的高效率的處理方法和處理裝置根本不存在。
因此，本發明的目的在于，提供可以增大含在有機性污泥或厭氧性消化污泥中的固體成分的溶解性，提高有機性廢液中和消化污泥中的有機物向甲烷氣體的轉化率，減少該處理的污泥的生成量的處理方法及處理裝置。
另外，本發明的目的在于，提供將有機物轉化為甲烷氣體的同時，可使磷從含在有機性廢液、有機性污泥或厭氧性消化污泥的固體成分中溶出并回收的能量、資源同時回收型的處理方法及處理裝置。
即，本發明的目的在于，提供能以較少的能量和成本高效率地增大污泥的溶解性，實現增大能量回收率和減少處理污泥量，同時溶出磷作為資源回收的處理方法及處理裝置。
發明內容
本發明涉及有機性廢液的處理方法，其中，對有機性廢液進行臭氧處理，然后進行堿處理，將該堿處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
另外，本發明涉及有機性廢液的處理方法，其中，對有機性廢液在過氧化氫存在下進行臭氧處理，將該臭氧處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
再者，本發明涉及有機性廢液的處理方法，其中，對有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理，然后進行堿處理，將該堿處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
再者，本發明涉及有機性廢液的處理裝置，其具有對有機性廢液進行臭氧處理的處理裝置、對用該臭氧處理裝置處理的有機性廢液進行堿處理的處理裝置、對用該堿處理裝置處理的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
進一步，本發明涉及有機性廢液的處理裝置，其具有對有機性廢液在過氧化氫共存下進行臭氧處理的處理裝置、對用該臭氧處理裝置處理的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
再者，本發明涉及有機性廢液的處理裝置，其具有對有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理的處理裝置、對用該臭氧處理裝置處理的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
附圖的簡單說明
圖1為表示本發明的有機性廢液處理方法中TS濃度對經過時間的關系圖。
圖2為表示本發明的有機性廢液處理方法中消化氣體產生量對經過時間的關系圖。
圖3為表示本發明的有機性廢液處理方法中溶出磷濃度的圖。
圖4為表示本發明的有機性廢液處理方法中TS濃度對經過時間的關系圖。
圖5為表示本發明的有機性廢液處理方法中消化氣體產生量對經過時間的關系圖。
圖6為表示本發明的有機性廢液處理方法中溶出磷濃度的圖。
圖7為表示本發明的有機性廢液處理方法中TS濃度對經過時間的關系圖。
圖8為表示本發明的有機性廢液處理方法中消化氣體產生量對經過時間的關系圖。
圖9為表示本發明的有機性廢液處理方法中溶出磷濃度的圖。
圖10為表示本發明的有機性廢液處理方法中TS減少率對污泥滯留時間的關系圖。
圖11為表示本發明的一實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。
圖12為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖13為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖14為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖15為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖16為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖17為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖18為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖19為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖20為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖21為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖22為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖23為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖24為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖25為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖26為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖27為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖28為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖29為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖30為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖31為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖32為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖33為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖34為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖35為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖36為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖37為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖38為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖39為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖40為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖41為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖42為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖43為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖44為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖45為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
圖46為表示本發明的另一實施方式的有機性廢液處理裝置的構成和處理流程的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的實施方式進行一一說明，但是本發明并不受到這些實施方式的限制。
實施方式1對采用根據本發明的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖11為表示本發明的一實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。
如圖11所示，在厭氧性消化槽1與有機性廢液導入路2之間，設計臭氧處理槽9、堿處理槽12和固液分離槽17。在臭氧處理9中通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10相連。在堿處理槽12中，通過堿液導入路14與堿液貯存槽13連接，在堿液導入路14中設置堿液導入泵15。臭氧處理槽9與堿處理槽12通過臭氧處理液排出路16，堿處理槽12與固液分離槽17通過堿處理液排出路18，固液分離槽17與厭氧性消化槽1通過處理廢液導入路19各自連接。
另外，固液分離槽17與磷回收槽24通過含磷處理水排出路20連接，磷回收槽24通過磷回收處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。在含磷處理水排出路20上連接凝聚劑導入路23，凝聚劑導入路23的另一端與凝聚劑貯存槽21相連。進一步，在凝聚劑導入路23上設置凝聚劑導入泵22。在磷回收槽24上連接磷回收路25。
進一步，厭氧性效果槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4連接，在固液分離槽4上連接濃縮污泥排出路5和處理水排出路8。濃縮污泥排出路5分成污泥廢棄路6與污泥返送路7，污泥返送路7與厭氧性消化槽1連接。在厭氧性消化槽1中連接消化氣體排出路27。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，將用臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。臭氧處理的臭氧注入率優選0.01～0.10g-O3/g-SS，特別優選0.03～0.07g-O3/g-SS。若臭氧注入率比0.01g-O3/g-SS小，不能充分地對有機污泥進行改質，不能提高向甲烷氣體的轉化效率。也不能溶出污泥中的磷。另一方面，若臭氧注入率超過0.10g-O3/g-SS，雖然能確保向甲烷氣體的高的轉化率和磷溶出量，但是經濟上與大幅度地提高效率不相符，成本高。
將臭氧處理后的有機污泥通過臭氧處理排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行有機污泥的堿處理。堿處理優選在pH9～13范圍進行5～30分鐘左右。若pH比9低，不能充分地對有機污泥進行改質，不能提高向甲烷氣體的高的轉化效率。也不能溶出污泥中的磷。另一方面，pH超過13時，雖然能確保向甲烷氣體的高的轉化率和磷溶出量，但是經濟上與大幅度地提高效率不相符，成本高。若處理時間短于5分鐘，不能充分地對有機污泥進行改質，不能提高向甲烷氣體的轉化效率。也不能溶出污泥中的磷。另一方面，處理時間超過30分鐘時，雖然能確保向甲烷氣體的高的轉化率和磷溶出量，但是經濟上與大幅度地提高效率不相符，成本高。
將該堿處理的有機污泥通過堿處理液排出路18輸送到固液分離槽17中，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。這里所謂的“固體成分”表示含有有機污泥的固體物多的溶液，所謂的“溶解成分”表示不含有機污泥的固體物的溶液，以下也是用該表示方法。將分離后的固體成分由處理廢棄液導入路19導入到厭氧性消化槽1中，通過微生物進行消化有機污泥。另一方面，將含磷多的分離后的溶解成分通過含磷處理水排出路20輸送到磷回收槽24中。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將貯存在凝聚劑貯存槽21中的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23供給到含磷處理水排出路20，在通過含磷處理水排出路20的含磷處理水中導入碳酸鈣溶液。分離在磷回收槽24中析出的磷酸鈣，從磷回收路25中導出，同時，將不含有磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入到厭氧性消化槽1中。
將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
這樣對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
同時，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，因為細胞壁的分解更快，所以可以將含在有機污泥中的固體成分中的磷高效率地溶出到固體成分外，使用凝聚劑將其制成固體狀的磷，可以回收作為可再利用的磷。因此，可以處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，對導入到厭氧性消化槽中的有機污泥的全部進行臭氧和堿處理，也可以對導入有機污泥的一部分進行臭氧和堿處理，剩余的不進行處理導入到厭氧性消化槽中。
另外，本實施方式中，將導入到厭氧性消化槽中的有機污泥作為處理對象的有機性廢液，但如后述那樣，也可將從厭氧性消化槽引導出的消化污泥作為處理對象的有機性廢液，還可以將厭氧性消化槽的消化污泥固液分離得到的濃縮污泥作為處理對象的有機性廢液。或者以它們的混合物作為對象進行本發明的處理。
實施方式2對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖12為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖12所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖11所示的前述實施方式1的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖11所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與厭氧性消化槽1相連。除此以外，是與圖11所示的實施方式1的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，將用臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。
將臭氧處理后的有機污泥通過臭氧處理液排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行有機污泥的堿處理。
將該堿處理的有機污泥通過堿處理液排出路18導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥后，將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。這樣，對于有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，本實施方式中，將導入到厭氧性消化槽中的有機污泥的全部進行臭氧和堿處理，對導入的有機污泥的一部分進行臭氧和堿處理，剩余的不進行處理導入到厭氧性消化槽中。
實施方式3對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。前述實施例1中，對于流入的有機性廢液進行臭氧處理，以及隨后進行堿處理，本實施方式中，對于從厭氧性消化槽中導出來的消化污泥進行臭氧處理，以及隨后進行堿處理。
圖13為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。如圖13所示，在厭氧性消化槽1上連接有機性廢液導入路2。在厭氧性消化槽1上連接消化污泥導出路34，消化污泥導出路34的另一端與臭氧處理槽9連接。進一步，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路16與堿處理槽12連接，堿處理槽12通過堿處理液排出路18與固液分離槽17連接。臭氧處理槽9上通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10連接，堿處理槽12上通過堿液導入路14與堿液貯存槽13連接。在堿液導入路14上設置堿液導入泵15。另外，固液分離槽17與厭氧性消化槽1通過處理廢液導入路19連接。
進一步，固液分離槽17與磷回收槽24通過含磷處理水排出路20相連，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。在含磷處理水排出路20上連接凝聚劑導入路23，凝聚劑導入路23的另一端與凝聚劑貯存槽21相連。進一步，在凝聚劑導入路23上設置凝聚劑導入泵22。在磷回收槽24上連接磷回收路25。
進一步，厭氧性效果槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4連接，在固液分離槽4上連接濃縮污泥排出路5和處理水排出路8。濃縮污泥排出路5分成污泥廢棄路6與污泥返送路7，污泥返送路7與厭氧性消化槽1連接。進一步，在厭氧性消化槽中連接消化氣體排出路27。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥后，將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
在該厭氧性消化過程中，將厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，同時，在臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理。
將臭氧處理后的消化污泥通過臭氧處理液排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行消化污泥的堿處理。
將該堿處理的消化污泥通過堿處理液排出路18輸送到固液分離槽17中，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。將分離后的固體成分由處理廢棄液導入路19導入到厭氧性消化槽1中，通過微生物進行分解消化污泥。另一方面，將含磷多的分離后的溶解成分通過含磷處理水排出路20輸送到磷回收槽24中。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將貯存在凝聚劑貯存槽21中的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23導入到含磷處理水排出路20，在通過含磷處理水排出路20的含磷處理水中混合碳酸鈣溶液。在磷回收槽24中分離析出的磷酸鈣，從磷回收路25中取出，同時，將不含有磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入到厭氧性消化槽1中。
這樣對消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，可以對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
同時，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，細胞壁的分解更快，所以可以將含在有機污泥中的固體成分中的磷高效率地溶出到固體成分外，使用凝聚劑將其制成固體狀的磷，可以回收作為可再利用的磷。因此，可以處理能量、磷同時回收型的消化污泥。
另外，在厭氧性消化槽的消化污泥中，通過生物難溶解的難溶性物質多數蓄積。因此，如本實施方式，從厭氧性消化槽中導出消化污泥的一部分，通過對引出的消化污泥中的固體物質進行改質處理，轉換為易溶性物質，可以更高效地進行能量回收。
實施方式4
對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖14為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖14所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖13所示的前述實施方式3的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖13所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與厭氧性消化槽1相連。除此以外，是與圖13所示的實施方式3的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥后，將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
在該厭氧性消化過程中，將厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，同時，將在臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11導入到臭氧處理槽9，進行消化污泥的臭氧處理。
將臭氧處理后的消化污泥通過臭氧處理排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行消化污泥的堿處理。
將該堿處理后的消化污泥通過堿處理液排出路18導入到厭氧性消化槽1中，通過微生物分解消化污泥。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。這樣，對于消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大消化污泥中的固體成分的溶解性，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在厭氧性消化槽的消化污泥中，通過生物難溶解的難溶性物質多數蓄積。因此，如本實施方式，從厭氧性消化槽中導出消化污泥的一部分，通過對導出的消化污泥中的固體物質進行改質處理，轉換為易溶性物質，可以更高效地進行能量回收。
實施方式5對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理進行說明。前述實施例1中，對于流入的有機性廢液進行臭氧處理，以及隨后進行堿處理；在前述實施方式3中，對于從厭氧性消化槽中導出來的消化污泥進行臭氧處理，以及隨后進行堿處理；在本實施方式中，對于從厭氧性消化槽的消化污泥固液分離得到的濃縮污泥進行臭氧處理，以及隨后進行堿處理。
圖15為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。如圖15所示，在厭氧性消化槽1上連接有機性廢液導入路2。厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4連接，在固液分離槽4上連接濃縮污泥排出路5和處理水排出路8。濃縮污泥排出路5分成污泥廢棄路6與污泥返送路7，污泥返送路7與臭氧處理槽9連接。進一步，在臭氧處理9中通過臭氧處理液排出路16與堿處理槽12相連。堿處理槽12通過堿處理液排出路18與固液分離槽17連接。固液分離槽17通過處理廢液導入路19連接在厭氧性消化槽1上，同時通過含磷處理水排出路20與磷回收槽24連接。磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1連接。另外，在厭氧性處理槽1上連接消化氣體排出路27。
另外，在臭氧處理槽9中通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10連接，在堿處理槽12上，通過堿液導入路14與堿液貯存槽13連接。在堿液導入路14上設置堿液導入泵15。固液分離槽17與磷回收槽24通過含磷處理水排出路20連接，在該含磷處理水排出路20上通過凝聚劑導入路23與凝聚劑貯存槽21連接。另外，在凝聚劑導入路23上設置凝聚劑導入泵22。另外，在磷回收槽24上連接磷回收路25。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥后，將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
對通過污泥返送路7導入到臭氧處理槽9中的濃縮污泥，將在臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入，在臭氧處理槽9內進行濃縮污泥的臭氧處理。
將臭氧處理后的濃縮污泥通過臭氧處理排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行濃縮污泥的堿處理。
將該堿處理的濃縮污泥通過堿處理液排出路18輸送到固液分離槽17中，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。將分離后的固體成分由處理廢棄液導入路19導入到厭氧性消化槽1中，通過微生物消化濃縮污泥。另一方面，將含磷多的分離后的溶解成分通過含磷處理水排出路20輸送到磷回收槽24中。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將貯存在凝聚劑貯存槽21中的碳酸鈣溶液供給到通過含磷處理水排出路20的含磷處理水中，混合。分離在磷回收槽24中析出的磷酸鈣，從磷回收路25中導出，同時，將不含有磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入到厭氧性消化槽1中。
這樣對濃縮的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
同時，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，細胞壁的分解更快，所以可以將含在有機污泥中的固體成分中的磷高效率地溶出到固體成分外，使用凝聚劑將其制成固體狀的磷，可以回收作為可再利用的磷。因此，可以處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，在厭氧性消化槽的消化污泥中，通過生物難溶解的難溶性物質多數蓄積。因此，如本實施方式那樣，通過濃縮厭氧性消化槽內的污泥，將濃縮的消化污泥中的固體物質進行改質處理，轉換為易溶性物質，可以更高效地進行能量回收。
另外，在本實施方式中，將返送到厭氧性消化槽的消化污泥的全部進行臭氧處理和堿處理，也可以對返送的消化污泥的一部分進行臭氧和堿處理，對剩余的部分不進行處理，返送到厭氧性消化槽中。
實施方式6對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理進行說明。
圖16為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖16所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖15所示的前述實施方式5的處理裝置中，形成除去涉及磷回收部分的構成。即，從圖15所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與厭氧性消化槽5相連。除此以外，是與圖15所示的實施方式1的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥作為有機性廢液從有機性廢液導入路2導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥后，將厭氧性消化槽1內的污泥從消化污泥排出路3排出，通過固液分離槽4分成固體成分和溶解成分，將溶解成分從處理水排出路8排出，固體成分從濃縮污泥排出路5排出。
將濃縮污泥排出路5中的固體成分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9。另外，厭氧性消化槽1發生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
對通過污泥返送路7輸送到臭氧處理槽9中的濃縮污泥，將在臭氧發生器10產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入，在臭氧處理槽9內進行濃縮污泥的臭氧處理。
將臭氧處理后的濃縮污泥通過臭氧處理液排出路16輸送到堿處理槽12中。使堿液導入泵15啟動，將貯存在堿液貯存槽13中的氫氧化鈉溶液通過堿液導入路14導入堿處理槽12中，進行濃縮污泥的堿處理。
將該堿處理的濃縮污泥通過堿處理液排出路18輸送到厭氧性消化槽1中，通過微生物消化濃縮污泥。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。這樣，對于濃縮的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對濃縮污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在厭氧性消化槽的消化污泥中，通過生物難溶解的難溶性物質多數蓄積。因此，如本實施方式，濃縮厭氧性消化槽中的污泥，對濃縮的消化污泥中的固體物質進行改質處理，轉換為易溶性物質，可以更高效地進行能量回收。
另外，在本實施方式中，將返送到厭氧性消化槽的消化污泥的全部進行臭氧處理和堿處理，也可以對返送的消化污泥的一部分進行臭氧和堿處理，對剩余的部分不進行處理，返送到厭氧性消化槽中。
實施方式7對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖17為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖17所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖11所示的前述實施方式1的處理裝置中，處理廢液導入路9與磷回收后處理水導入路26與pH調整裝置41連接，pH調整裝置41通過pH調整后廢液導入路42與厭氧性消化槽1連接。此外，與圖11所示的實施方式1的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，從磷回收路25引導出析出的磷酸鈣。對在固液分離槽17分離的固體成分和磷回收的處理水，分別通過處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定逐漸送入的分離后的固體成分與磷回收后處理水的混合物的pH，加入鹽酸調整pH為中性，優選調整到6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的混合物通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式1同樣。
如本實施方式，對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥的溶解量以及向甲烷的轉換量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中有時會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該pH高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過在分離后的固體物、和磷回收后的溶液中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對導入到厭氧性消化槽中的有機污泥臭氧處理后，堿處理，將分離后的固體物、和磷回收后的處理水的pH調整至中性后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整該混合物的pH，但并不限于此，也可分別對分離后的固體成分和磷回收后的處理水pH調整，調整后，將其導入到厭氧性消化槽中。另外，本實施方式中混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整二者的pH，也可根據對厭氧性消化槽影響的大小，只對分離后的固體成分、磷回收后的處理水之一進行pH調整。
實施方式8對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖18為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖18所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖17所示的前述實施方式7的處理裝置中，形成除去涉及磷回收部分的構成。即，從圖17所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與pH調整裝置41相連。除此以外，是與圖17所示的實施方式7的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施例7同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理后，導入到堿處理槽12中進行堿處理。將該堿處理后的有機污泥通過堿處理液排出路18導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定處理后的有機污泥的pH，加入鹽酸調整pH為6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的有機污泥通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式7同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先從污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式這樣，對于有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，對在堿處理后的有機污泥中含有殘存堿處理時添加的氫氧化鈉、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過在堿處理后的有機污泥中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
實施方式9對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。前述實施方式7中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，在調整pH后導入厭氧性消化槽中，本實施方式中，對從厭氧性消化槽中導出的消化污泥進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，在調整pH后導入厭氧性消化槽中。
圖19為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖19所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖13所示的前述實施方式3的處理裝置中，處理廢液導入路9和磷回收后處理水導入路26與pH調整裝置41連接，pH調整裝置41通過pH調整裝置后廢液導入路42與厭氧性消化槽1連接。此外，是與圖13所示的實施方式3的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式3同樣，將混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理。然后，導入堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分為固體成分和溶解成分。在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，從磷回收路25導出析出的磷酸鈣。對在固液分離槽17分離的固體成分和磷回收后的處理水，分別通過處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定逐漸送入的分離后的固體成分與磷回收后處理水的混合物的pH，加入鹽酸調整pH為6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的混合物通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式3同樣。
如本實施方式，對厭氧性消化槽的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中含有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該pH高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過在分離后的固體物、和磷回收后的溶液中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對導入到厭氧性消化槽中的消化污泥臭氧處理后堿處理，將分離后的固體物、和磷回收后的處理水的pH調整至中性后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整該混合物的pH，但并不限于此，也可分別對分離后的固體成分和磷回收后的處理水pH調整，調整后，將其導入到厭氧性消化槽中。另外，本實施方式中混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整二者的pH，也可根據對厭氧性消化槽的影響的大小，只對分離后的固體成分、磷回收后的處理水之一進行pH調整。
實施方式10對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖20為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖20所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖19所示的前述實施方式9的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖19所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與pH調整裝置41相連。除此以外，是與圖19所示的實施方式9的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式9同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中。在厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理，然后，導入堿處理槽12中，進行堿處理。將該堿處理后的消化污泥通過堿處理排出路18導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定處理后的消化污泥的pH，加入鹽酸調整pH為6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的消化污泥通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式9同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從有機污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式，對厭氧性消化槽的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，對在堿處理后的消化污泥中殘存堿處理時添加的氫氧化鈉、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過在堿處理后的消化污泥中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
實施方式11對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。前述實施方式7中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，在調整pH后導入厭氧性消化槽中，在前述實施方式9中，對從厭氧性消化槽中導出的消化污泥，進行臭氧處理，及隨后進行堿處理在調整pH后導入厭氧性消化槽中，本實施方式中，對固液分離厭氧性消化槽的消化污泥的濃縮污泥，進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，在調整pH后導入厭氧性消化槽中。
圖21為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖21所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖15所示的前述實施方式5的處理裝置中，處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26與pH調整裝置41連接，pH調整裝置41通過pH調整后廢液導入路42與厭氧性消化槽1連接。此外，是與圖15所示的實施方式5的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式5同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分通過污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行濃縮污泥的臭氧處理。然后，導入堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分為固體成分和溶解成分。在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，從磷回收路25中導出析出的磷酸鈣。對在固液分離槽17分離的固體成分和磷回收的處理水，分別通過處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定逐漸送入的分離后的固體成分與磷回收后處理水的混合物的pH，加入鹽酸調整pH為6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的混合物通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式5同樣。
如本實施方式，對濃縮厭氧性消化槽的消化污泥的濃縮污泥通過首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在濃縮污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量及向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該pH高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過在分離后的固體物、和磷回收后的溶液中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對濃縮了厭氧性消化槽中的消化污泥的濃縮污泥臭氧處理后，堿處理，將分離后的固體物、和磷回收后的處理水的pH調整至中性后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整該混合物的pH，但并不限于此，也可分別對分離后的固體成分和磷回收后的處理水pH調整，調整后，將其導入到厭氧性消化槽中。另外，本實施方式中混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，調整二者的pH，也可根據對厭氧性消化槽影響的大小，只對分離后的固體成分、磷回收后的處理水之一進行pH調整。
實施方式12
對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖22為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖22所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖21所示的前述實施方式11的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖21所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，將堿處理液排出路18與pH調整裝置41相連。除此以外，是與圖21所示的實施方式11的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式11同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分通過污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行濃縮污泥的臭氧處理后，導入堿處理槽12中，進行堿處理。將該堿處理后的有機污泥通過堿處理液排出路18導入到pH調整裝置41中。在pH調整裝置41中測定處理后的有機污泥的pH，加入鹽酸調整pH為6～8。然后，將在pH調整裝置41中調整了pH的有機污泥通過pH調整后廢液導入路42導入到厭氧性消化槽1中。其他，同實施方式11同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式，對濃縮了厭氧性消化槽的消化污泥的濃縮污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對濃縮污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以增大濃縮污泥中的固體成分的溶解性，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，對在堿處理后的濃縮污泥中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存、pH高的情況，若將其直接導入厭氧性消化槽中，因為pH的急劇變化，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過在堿處理后的濃縮污泥中添加鹽酸等酸調整pH至中性附近，然后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免pH的變化，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
實施方式13對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖23為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖23所示的本實施方式的處理裝置是，如圖11所示的前述實施方式1的處理裝置中，在處理廢液導入路19的中間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該處理廢液導入路19與污泥脫水裝置43相連接。另外，污泥脫水裝置43通過洗凈廢液導入路46與厭氧性消化槽1連接。污泥脫水裝置43上連接脫離水排出路45。另一方面，磷回收后處理水導入路26與離子交換裝置48相連接，離子交換裝置48通過離子交換處理導入路49與厭氧性消化槽1連接。此外，與圖11所示的實施方式1的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式1同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥通過有機性廢液導入路2導入臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。然后，導入到堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。在分離后的固體成分通過處理廢氣液導入路19輸送到污泥脫水裝置43。在該輸送過程中，從洗凈水導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，與固體成分邊混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，在污泥脫水裝置43中對混合物進行脫水，分離含在固體成分中的溶解性離子等和固體成分，對固體成分洗凈。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。另一方面，將磷回收后的處理水通過磷回收后處理水導入路26輸送到離子交換裝置48中，在離子交換裝置48中除去磷回收后處理水中的離子后，通過離子交換處理導入路49輸送到厭氧性消化槽1中。其他同實施方式1同樣。
如本實施方式，通過對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該處理水的鈉離子的濃度高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過洗凈分離后的固體物、和離子交換處理磷回收后的處理水，通過除去含在其中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對導入到厭氧性消化槽中的有機污泥臭氧處理后，堿處理，通過除去含在分離后的固體物和磷回收后的處理水中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，并不限于使用洗凈和離子交換除去含有的鈉離子，只要是能除去逆滲透膜之類的離子就可以使用。本實施方式中對分離后的固體成分和磷回收后的處理水二者除去離子，但也可根據對厭氧性消化槽的影響的大小，只對分離后的固體成分和磷回收后的處理水中的一方除去離子。
本實施方式中，將除去離子的固體成分和磷回收后的處理水直接導入到厭氧性消化槽中，但是如實施方式7那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去固體成分和處理水中的離子之前，調整各自的pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式14對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖24為表示本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖24所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖23所示的前述實施方式13的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖23所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收后處理水導入路26，在堿處理液排出路18的中間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該堿處理液排出路18與污泥脫水裝置43相連接。此外，與圖23所示的實施方式13的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式13同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理后導入到堿處理槽12中，進行堿處理。將該堿處理后的有機污泥通過堿處理液排出路18輸送到污泥脫水裝置43。在該輸送過程中，從洗凈水導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，與固體成分邊混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，在污泥脫水裝置43中，對混合物進行脫水，分離含在固體成分中的溶解性離子等和固體成分。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。其他同實施方式13同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。如實施方式1那樣，通過對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高有機污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在堿處理后的有機污泥中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過洗凈堿處理后的有機污泥除去含在其中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
本實施方式中，將除去離子的有機污泥直接導入到厭氧性消化槽中，如實施方式8那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去有機污泥的離子之前，調整pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式15對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。前述實施方式13中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，進一步除去厭氧性消化阻礙物質后導入厭氧性消化槽中，在本實施方式中，對從厭氧性消化槽中導出的消化污泥進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，進一步除去厭氧性消化阻礙物質后導入厭氧性消化槽中。
圖25為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖25所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖13所示的前述實施方式3的處理裝置中，在處理廢液導入路19之間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該處理廢液導入路19與污泥脫水裝置43相連接。污泥脫水裝置43通過洗凈廢液導入路46與厭氧性消化槽1連接。另外，污泥脫水裝置43上連接脫離水排出路45。另一方面，磷回收后處理水導入路26與離子交換裝置48連接，在離子交換裝置48通過離子交換處理導入路49輸送到厭氧性消化槽1中。此外，與圖13所示的實施方式3的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式3同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中通過微生物消化有機污泥。在該厭氧性消化的過程中，通過消化污泥導出路34將厭氧性消化槽1的消化污泥導入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理。然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。將分離后的固體成分通過處理廢氣液導入路19輸送到污泥脫水裝置43。在該輸送過程中，從洗凈水導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，與固體成分邊混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，在污泥脫水裝置43中對混合物進行脫水，分離含在固體成分中的溶解性離子等和固體成分。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。另一方面，在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，將析出的磷酸鈣從磷回收路25導出。將磷回收后的處理水通過磷回收后處理水導入路26輸送到離子交換裝置48中，在離子交換裝置48除去磷回收后處理水中的離子后，通過離子交換處理導入路49輸送到厭氧性消化槽1中。其他同實施方式3同樣。
如本實施方式，通過對厭氧性消化槽中的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該處理水的鈉離子的濃度高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過洗凈分離后的固體物、和離子交換處理磷回收后的處理水，通過除去含在其中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對厭氧性消化槽中的消化污泥臭氧處理后堿處理，除去含在分離后的固體物和磷回收后的處理水中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，并不限于使用洗凈和離子交換除去含有的鈉離子，只要是能除去逆滲透膜之類的離子就可以使用。本實施方式中對分離后的固體成分和磷回收后的處理水二者除去離子，但是也可根據對厭氧性消化槽的影響的大小，只對分離后的固體成分和磷回收后的處理水中的一方除去離子。
本實施方式中，將除去離子的固體成分和磷回收后的處理水直接導入到厭氧性消化槽中，但是如實施方式9那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去固體成分和處理水中的離子之前，調整各自的pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式16對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖26為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖26所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖25所示的前述實施方式15的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖25所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，在堿處理液排出路18之間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該堿處理液排出路18與污泥脫水裝置43相連接。此外，與圖25所示的實施方式15的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式15同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將厭氧性消化槽1中的消化污泥通過消化污泥導出路34導入臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理后，導入到堿處理槽12中，進行堿處理。將該堿處理后的消化污泥通過堿處理液排出路18輸送到污泥脫水裝置43。在該輸送過程中，從洗凈水導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，與固體成分邊混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，在污泥脫水裝置43中對混合物進行脫水，分離含在固體成分中的溶解性離子等和固體成分。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。其他同實施方式15同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。如實施方式那樣，通過對消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對消化污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大消化污泥中的固體成分的溶解量，可以提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在堿處理后的消化污泥中，會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過洗凈堿處理后的消化污泥除去含在其中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
本實施方式中，將除去離子的消化污泥直接導入到厭氧性消化槽中，如實施方式10那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去消化污泥的離子之前，調整pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式17對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。前述實施方式13中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，進一步除去厭氧性消化阻礙物質后導入厭氧性消化槽中，前述實施方式15中，對從厭氧性消化槽中導出的消化污泥進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，進一步除去厭氧性消化阻礙物質后導入厭氧性消化槽中，本實施方式中，對固液分離厭氧性消化槽中的消化污泥的濃縮污泥進行臭氧處理，及隨后進行堿處理，進一步除去厭氧性消化阻礙物質后導入厭氧性消化槽中。
圖27為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖27所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖15所示的前述實施方式5的處理裝置中，在處理廢液導入路19之間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該處理廢液導入路19與污泥脫水裝置43相連接。污泥脫水裝置43通過洗凈廢液導入路46與厭氧性消化槽1連接。另外，污泥脫水裝置43上連接脫離水排出路45。另一方面，磷回收后處理水導入路26與離子交換裝置48連接，在離子交換裝置48通過離子交換處理導入路49與厭氧性消化槽1相連。此外，與圖15所示的實施方式5的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式5同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分通過污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行濃縮污泥的臭氧處理。然后，導入堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分為固體成分和溶解成分。將分離后的固體成分通過處理廢液導入路19輸送到污泥脫水裝置43中。在該輸送過程中，從洗凈水導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，邊與固體成分混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，通過污泥脫水裝置43對混合物脫水，分離含在固體成分中的溶解性的離子等與固體成分。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。另一方面，在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，將析出的磷酸鈣從磷回收路25導出。將磷回收后的處理水通過磷回收后處理水導入路26輸送到離子交換裝置48中，在離子交換裝置48除去磷回收后處理水中的離子后，通過離子交換處理導入路49輸送到厭氧性消化槽1中。其他同實施方式5同樣。
如本實施方式，通過對濃縮了厭氧性消化槽中的消化污泥的濃縮污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該處理水的鈉離子的濃度高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過洗凈分離后的固體物、和離子交換處理磷回收后的處理水，通過除去含在其中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對濃縮了厭氧性消化槽中的消化污泥的濃縮污泥臭氧處理后堿處理，通過除去含在分離后的固體物、和磷回收后的處理水中的鈉離子后導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中，并不限于使用洗凈和離子交換除去含有的鈉離子，只要是能除去逆滲透膜之類的離子就可以使用。本實施方式中對分離后的固體成分和磷回收后的處理水二者進行除去離子，但也可根據對厭氧性消化槽的影響的大小，只對分離后的固體成分和磷回收后的處理水中的一方除去離子。
本實施方式中，將除去離子的固體成分和磷回收后的處理水直接導入到厭氧性消化槽中，但如實施方式9那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去固體成分和處理水中的離子之前調整pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式18對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖28為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖28所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖27所示的前述實施方式17的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖25所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，在堿處理液排出路18的中間，連接有與洗凈水貯存槽47相連接的洗凈水導入路44，該堿處理液排出路18與污泥脫水裝置43相連接。此外，與圖27所示的實施方式17的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式17同樣，對混合下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化的過程中，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分從污泥廢棄路6排出到體系外，同時，將濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分從污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。然后，導入堿處理槽12中，進行堿處理。將分離后的固體成分通過堿處理液排出路18輸送到污泥脫水裝置43中。在該輸送過程中，從洗凈導入路44導入貯存在洗凈水貯存槽47中的下水二次處理水，邊與固體成分混合邊輸送到污泥脫水裝置43后，通過污泥脫水裝置43對混合物脫水，分離含在固體成分中的溶解性的離子等與固體成分。通過該脫水操作，將洗凈后的固體成分通過洗凈廢液導入路46輸送到厭氧性消化槽1中，同時，將脫水后的脫離水從脫離水排出路45排出。其他同實施方式17同樣。
本實施方式是，在濃縮污泥中的磷含量少的情況下等，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式那樣，通過對濃縮了消化污泥的濃縮污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以增大濃縮污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在堿處理后的濃縮污泥中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過洗凈堿處理后的濃縮污泥除去所含的鈉離子后導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
本實施方式中，將除去離子的濃縮污泥直接導入到厭氧性消化槽中，但如實施方式10那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在除去濃縮污泥的離子之前調整pH，其后除去離子導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式19對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖29為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖29所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖11所示的前述實施方式1的處理裝置中，處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26與稀釋槽52連接，稀釋槽52通過稀釋后廢液導入路53與厭氧性消化槽1連接。在稀釋槽52上連接有與稀釋水貯存槽50相連的稀釋水導入路51，此外，與圖11所示的實施方式1的處理裝置的構成相同。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式1同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理。然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理，在固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。在分離后的溶解成分中通過凝聚劑導入泵22混合碳酸鈣溶液，從磷回收路25導出析出的磷酸鈣。將固體分離槽17分離的固體成分、和磷回收后的處理水分別通過處理廢液導入路19、磷回收后處理水導入路26導入到稀釋槽52中。在稀釋槽52中輸送來的分離后的固體成分和磷回收后處理水的混合物中，從稀釋水導入路51導入貯存在稀釋水貯存槽50中的下水二次處理水，稀釋，使含在混合物中的溶解性的離子濃度降低。然后，將在稀釋槽52中稀釋的混合物通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧性消化槽1中。此外，與實施方式1同樣。
如本實施方式，通過對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理前進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過該協同效果，更加促進細胞壁的分解，所以可以高效地將含在有機污泥中的固體成分中的磷溶出到固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，在堿處理后在固液分離槽中分離的固體成分中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。另外，因為在磷回收后的溶液中，通過處理，含有從污泥溶出的大量的有機物，所以將其導入到消化槽后有效地轉化為甲烷，但該鈉離子的濃度高于上述分離后的固體成分以上，若將其直接導入到厭氧性消化槽中，可能會阻礙厭氧性消化槽的穩定的運作。因此，通過在分離后的固體物和磷回收后的處理水中混合下水二次處理水降低鈉離子濃度后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
因此，通過對導入到厭氧性消化槽中的有機污泥臭氧處理后堿處理，通過降低含在分離后的固體物、和磷回收后的處理水中的鈉離子后，導入到厭氧性消化槽中，可以更穩定且高效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
本實施方式中，混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，稀釋該混合物，降低鈉離子的濃度，但是不不限于此，也可以分別稀釋分離后的固體成分和磷回收后的處理水，降低鈉離子的濃度后，將其導入厭氧性消化槽中。另外，本實施方式中混合分離后的固體成分和磷回收后的處理水，對二者進行稀釋，根據對厭氧性消化槽的影響的大小，只稀釋分離后的固體成分和磷回收后的處理水之一也可以。
本實施方式中，將稀釋的固體成分和磷回收后的處理水直接導入到厭氧性消化槽中，如實施方式7那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在降低固體成分和處理水中的離子濃度之前，調整各自的pH后，稀釋降低離子濃度，導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式20對本發明的其他的實施方式的有機性廢液的處理裝置和使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖30為表示本實施方式的有機性廢液處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。圖30所示的本實施方式的處理裝置的構成是，如圖29所示的前述實施方式19的處理裝置中，形成除去涉及磷回收的部分的構成。即，從圖29所示的處理裝置中，除去固液分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25、磷回收處理水導入路26，堿處理液排出路18與稀釋槽52連接。此外，與圖29所示的實施方式19的處理裝置同樣的構成。
下面，對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式19同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥與剩余污泥混合的有機污泥從有機性廢液導入路2導入到臭氧處理槽9中，進行有機污泥的臭氧處理后，導入到堿處理槽12中，進行堿處理，將該堿處理后的有機污泥通過堿處理液排出路18導入到稀釋槽52中。在稀釋槽52中對處理后的有機污泥導入從稀釋水導入路51導入的貯存在稀釋水貯存槽50中的下水二次處理水，稀釋，使含在混合物中的溶解性的離子濃度降低。然后，將在稀釋槽52中稀釋的混合物通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧性消化槽1中。此外，與實施方式19同樣。
本實施方式是，在有機污泥中的磷含量少等情況下，優先進行從污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式那樣，通過對有機污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以增大有機污泥中的固體成分的溶解量，可以大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，在堿處理的有機污泥中會有堿處理時添加的氫氧化鈉殘存的情況，因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以若將其直接導入厭氧性消化槽中，厭氧性消化槽的運作可能會不穩定。因此，通過在堿處理后的有機污泥中混合下水二次處理水降低鈉離子濃度后，導入到厭氧性消化槽中，可以避免鈉離子對微生物活性的阻礙，實現厭氧性消化槽穩定的運作。
本實施方式中，將稀釋的有機污泥直接導入到厭氧性消化槽中，如實施方式8那樣，將其pH調整在中性附近后導入到厭氧性消化槽中，也可得到同等或其上的效果。也可在稀釋有機污泥之前調整pH，其后降低離子濃度導入到厭氧性消化槽中。
本實施方式中作為洗凈水使用下水二次處理水，也可使用自來水、下水道釋放水、雨水等。
實施方式21對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式19中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理及隨后的堿處理，進一步降低厭氧性消化阻礙物質的濃度后，導入厭氧性消化槽中，而本實施方式中，對厭氧性消化槽導出的消化污泥進行臭氧處理及隨后的堿處理，進一步降低厭氧性消化阻礙物質的濃度后，導入到厭氧性消化槽中。
圖31是表示本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。圖13所示的實施方式3的處理裝置中，圖31所示的本實施方式的處理裝置中處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26與稀釋槽52連接，稀釋槽52通過稀釋后廢液導入路53與厭氧性消化槽1連接。另外，稀釋槽52與連接有稀釋水貯存槽50的稀釋水導入路51相連，除此以外，與圖13所示的實施方式3的處理裝置的構成相同。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式3同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，通過厭氧消化槽1中的微生物消化有機污泥。該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理。然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理，然后在固液分離槽17分離成固體成分和溶解成分。通過凝聚劑導入泵22向分離的溶解成分中混入碳酸鈣溶液，析出磷酸鈣，析出的磷酸鈣通過磷回收路25導出。在固液分離槽17分離得到的固體成分及磷回收后的處理水分別通過處理廢液導入路19和磷回收處理水導入路26導入稀釋槽52中。導入到稀釋槽52內的分離后的固體成分和磷回收后處理水的混合物中，通過稀釋水導入路51將稀釋水貯存槽50中貯存的下水二次處理水導入，稀釋，降低混合物中含有的溶解性的離子的濃度。然后，將稀釋槽52中稀釋的混合物通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧消化槽1中。此外與實施方式3相同。
本實施方式對厭氧性消化槽的消化污泥首先進行臭氧處理，然后與堿進行并用處理，通過臭氧的強氧化作用與堿的有機物分解作用的協同效果，即，通過在堿處理的前段進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更高地發揮堿處理的有機物分解作用的效果，對有機污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化為易溶解的易溶性物質。同時，通過協同效果加速細胞壁的分解，所以可以高效率地將含在消化污泥中的固體成分中的磷溶出固體成分外。因此，與單獨使用臭氧處理或堿處理的情況、及它們的單純的和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量。另外，與此相應地，也大幅度地降低應該處理的污泥的產生量。
另外，堿處理后，有時在固液分離槽分離的固體成分中殘留堿處理時添加的氫氧化鈉。鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以如果將固體成分直接導入厭氧性消化槽中，可能導致厭氧消化槽運作不穩定。另外，磷回收后的溶液中處理后含有從污泥中溶出的大量的有機物，將這些有機物導入到消化槽內可有效的轉化為甲烷，但該處理水中鈉離子濃度比上述分離得到的固體成分中的鈉離子濃度還高，將此處理水直接導入到厭氧性消化槽中，可能阻礙厭氧性消化槽的穩定運作。所以，在分離得到的固體成分及磷回收的溶液中混入下水二次處理水，降低鈉離子濃度，然后再導入到厭氧性消化槽內，可以避免鈉離子阻礙微生物的活性，實現厭氧性消化槽的穩定運作。
因此，通過對厭氧性消化槽的消化污泥進行臭氧處理后、堿處理及降低分離后固體成分和磷回收后的處理水中含有的鈉離子濃度后導入厭氧性消化槽，可以更穩定且高效地進行有機污泥處理。
另外，本實施方式中，將分離得到的固體成分和磷回收后的處理水混合，稀釋該混合物，降低鈉離子濃度。對此沒有限制，可以將分離得到的固體成分和磷回收后的處理水分別稀釋，降低離子濃度后，將其導入厭氧消化槽。另外，本實施方式中，將分離得到的固體成分和磷回收后的處理水混合，稀釋雙方，根據對厭氧性消化槽影響的大小，可以只稀釋分離得到的固體成分和磷回收后的處理水的任意一方。
另外，本實施方式中，稀釋后的固體成分和磷回收后的處理水直接導入厭氧性消化槽，也可以與實施方式9同樣，調整其pH至中性附近后導入厭氧性消化槽，得到與直接導入厭氧性消化槽同等或者以上的效果。另外，也可以在降低固體成分和處理水中離子濃度前分別調整pH，然后，稀釋降低離子濃度后導入厭氧性消化槽。
另外，本實施方式的稀釋水是下水二次處理水，但也可以用自來水，下水道釋放水、雨水等。
實施方式22對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖32是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。與圖31所示的上述實施方式21的處理裝置相比，圖32所示的本實施方式的處理裝置中除去了有關磷回收的部分。即，圖31所示的處理裝置中除去了固體分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25和磷回收后處理水導入路26，堿處理液排出路18與稀釋槽52連接。除此之外與圖31所示的實施方式21的處理裝置的構成一樣。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式21一樣，將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥導入到厭氧性消化槽1中，在厭氧性消化槽1通過微生物消化有機污泥。該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入到臭氧處理槽9中，進行消化污泥的臭氧處理，然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理。該堿處理后的消化污泥通過堿處理液排出路18導入稀釋槽52中。對處理后的消化污泥通過稀釋水導入路51將稀釋水貯存槽50中貯存的下水二次處理水導入稀釋槽52中，稀釋，降低混合物中含有的溶解性離子的濃度。然后，將稀釋槽52中稀釋的消化污泥通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧消化槽1中。此外與實施方式21相同。
本實施方式是對于消化污泥中磷含量較少等情況下，優先從污泥中回收能量的情況的例子。如本實施方式，對厭氧性消化槽的消化污泥進行先臭氧處理后堿處理的合用處理，通過臭氧的強氧化作用和堿對有機物的分解作用的協同效果，即，堿處理前進行臭氧處理氧化污泥表面，可以提高堿處理時對有機物的分解作用，使消化污泥的固體成分的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，使消化槽內的污泥轉化成易溶解的易溶性物質。因此，與臭氧處理或堿處理單獨使用時相比，及與臭氧處理和堿處理的簡單加和相比，可以大幅度地增大消化污泥中的固體成分的溶解量及污泥向甲烷的轉化量。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理的污泥產生量。
另外，堿處理后，有時在固液分離槽分離的固體成分中殘留堿處理時添加的氫氧化鈉，鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以如果將固體成分直接導入厭氧性消化槽中，可能導致厭氧消化槽運作不穩定。所以，堿處理后的消化污泥中混合下水二次處理水降低鈉離子濃度，然后再導入到厭氧性消化槽內，可以避免鈉離子阻礙微生物的活性，實現厭氧性消化槽的穩定運作。
另外，本實施方式中，稀釋后的消化污泥直接導入厭氧性消化槽，也可以與實施方式10同樣，調整其pH至中性附近后，導入厭氧性消化槽，這樣會得到與直接導入厭氧性消化槽同等或者以上的效果。另外，也可以在稀釋消化污泥前調整pH，然后，稀釋，降低離子濃度后導入厭氧性消化槽。
另外，本實施方式的稀釋水是下水二次處理水，但也可以用自來水，下水道釋放水、雨水等。
實施方式23對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式19中，對流入的有機性廢液進行臭氧處理、及隨后的堿處理，進一步降低厭氧性消化阻礙物質的濃度后，導入厭氧性消化槽中，上述實施方式21中，對厭氧性消化槽導出的消化污泥進行臭氧處理、及隨后的堿處理，進一步降低厭氧性消化阻礙物質的濃度后，導入到厭氧性消化槽中；而本實施方式中將厭氧性消化槽中的消化污泥進行固液分離得到的濃縮污泥進行臭氧處理、及隨后的堿處理，進一步降低厭氧性消化阻礙物質的濃度后，導入到厭氧性消化槽中。
圖33是表示本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。與圖15所示的實施方式5的處理裝置相比，圖33所示的本實施方式的處理裝置中處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26與稀釋槽52連接，稀釋槽52通過稀釋后廢液導入路53與厭氧性消化槽1連接。另外，稀釋槽52和連接稀釋水貯存槽50的稀釋水導入路51相連，除此以外，和圖15所示的實施方式5的裝理裝置的構成相同。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式5相同，將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥導入厭氧性消化槽1中，在厭氧消化槽1中通過微生物消化有機污泥。所述厭氧性消化過程中，濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥一部分通過污泥廢棄路6排到體系之外；同時濃縮污泥排出路5中的濃縮污泥的一部分通過污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行濃縮污泥的臭氧處理。然后導入到堿處理槽12中，進行堿處理。然后在固液分離槽17分離成固體成分和溶解成分。通過凝聚劑導入泵22向分離得到的溶解成分中混入碳酸鈣溶液，析出磷酸鈣，析出的磷酸鈣通過磷回收路25導出。在固液分離槽17分離得到的固體成分及磷回收后的處理水分別通過處理廢液導入路19和磷回收后處理水導入路26導入到稀釋槽52中。對逐漸輸送到稀釋槽52中的分離后的固體成分與磷回收后處理水的混合物中通過稀釋水導入路51導入稀釋水貯存槽50中貯存的下水二次處理水，稀釋降低混合物中含有的溶解性離子的濃度。然后，稀將釋槽52中稀釋的混合物通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧消化槽1中。此外與實施方式5相同。
本實施方式對厭氧性消化槽的消化污泥濃縮后的濃縮污泥進行先臭氧處理后堿處理的合用處理，通過臭氧的強氧化作用和堿對有機物的分解作用的協同效果，即，堿處理前進行臭氧處理氧化污泥表面，可以提高堿處理對有機物的分解作用，使濃縮污泥的固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化成易溶解的易溶性物質。同時通過該協同效果可以更加促進細胞壁的分解，使濃縮污泥的固體成分中含有的磷高效地向固體成分外溶出。因此，與臭氧處理或堿處理單獨使用時相比，及與臭氧處理和堿處理的簡單加和相比，可以大幅度地增大污泥的溶解量及向甲烷的轉化量，同時可以增大磷的溶出量。
另外，堿處理后，有時在固液分離槽分離得到的固體成分中殘留堿處理時添加的氫氧化鈉。因為鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以如果將其直接導入厭氧性消化槽中，可能導致厭氧消化槽運作不穩定。另外，磷回收后的處理水中處理后含有大量的從污泥中溶出的有機物，將這些有機物導入到消化槽內可有效地轉化為甲烷，但該處理水中鈉離子濃度比上述分離得到的固體成分中的鈉離子濃度還高，將此處理水直接導入到厭氧性消化槽中，可能阻礙厭氧性消化槽的穩定運作。所以，在分離得到的固體成分及磷回收后的處理水中混合下水二次處理水，降低鈉離子濃度，然后再導入到厭氧性消化槽內，可以避免鈉離子阻礙微生物的活性，實現厭氧性消化槽的穩定運作。
因此，通過對厭氧性消化槽的消化污泥濃縮后的濃縮污泥進行臭氧處理后堿處理，并降低分離得到的固體成分和磷回收后的處理水中鈉離子的濃度后導入厭氧性消化槽，可以更穩定且有效地處理能量、磷同時回收型的有機污泥。
另外，本實施方式中將分離得到的固體成分和磷回收后的處理水混合，稀釋該混合物，降低鈉離子濃度。對此沒有限制，可以將分離得到的固體成分和磷回收后的處理水分別稀釋，降低離子濃度后，將其導入厭氧消化槽。另外，將本實施方式中分離的固體成分和磷回收后的處理水混合，稀釋雙方，根據對厭氧性消化槽影響的大小，可以只稀釋分離得到的固體成分和磷回收后的處理水的任意一方。
另外，本實施方式中稀釋后的固體成分和磷回收后的處理水直接導入厭氧性消化槽，也可以與實施方式11同樣，調整其pH至中性附近后，導入厭氧性消化槽，得到與直接導入厭氧性消化槽同等或者以上的效果。另外，也可以在降低固體成分和磷回收后處理水中離子濃度前分別調整pH，然后，稀釋、降低離子濃度后導入厭氧性消化槽。
另外，本實施方式的稀釋水是下水二次處理水，但也可以用自來水，下水道釋放水、雨水等。
實施方式24對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖34是表示本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。與圖33所示的上述實施方式23的處理裝置相比，圖34所示的本實施方式的處理裝置中形成除去了有關磷回收的部分的構成。即，從圖33所示的處理裝置中除去了固體分離槽17、處理廢液導入路19、含磷處理水排出路20、凝聚劑貯存槽21、凝聚劑導入泵22、凝聚劑導入路23、磷回收槽24、磷回收路25和磷回收后處理水導入路26，堿處理液排出路18與稀釋槽52連接。除此之外與圖33所示的實施方式23的處理裝置的構成一樣。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
與實施方式23同樣，將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥導入厭氧性消化槽1中，通過厭氧消化槽1中的微生物消化有機污泥。在該厭氧性消化過程中，濃縮污泥排出路5中的部分濃縮污泥通過污泥廢棄路6排到系統之外，同時濃縮污泥排出路5中的部分濃縮污泥通過污泥返送路7導入臭氧處理槽9中，進行濃縮污泥的臭氧處理，然后導入堿處理槽12中進行堿處理。該堿處理后的濃縮污泥通過堿處理液排出路18導入稀釋槽52中。對處理后的消化污泥通過稀釋水導入路51將稀釋水貯存槽50中貯存的下水二次處理水導入稀釋槽52中，稀釋，降低混合物中含有的溶解性離子的濃度。然后，稀釋槽52中稀釋的消化污泥通過稀釋后廢液導入路53導入到厭氧消化槽1中。此外與實施方式23相同。
本實施方式是濃縮污泥中磷含量較少等情況下優先從污泥中回收能量的例子。如本實施方式，對厭氧性消化槽的消化污泥濃縮后的濃縮污泥進行先臭氧處理堿處理的合用處理，通過臭氧的強氧化作用和堿對有機物的分解作用的協同效果，即，通過堿處理前進行臭氧處理氧化污泥表面，可以更加提高堿處理對有機物的分解作用的效果，使濃縮污泥的固體成分的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，可通過消化槽內的污泥轉化成易溶解的易溶性物質。因此，與臭氧處理或堿處理單獨使用時、及與臭氧處理和堿處理的單純的和相比，合用處理可以大幅度地增大污泥的溶解量及向甲烷的轉化率。另外，與此相應地也可以大幅度地降低應處理的污泥產生量。
另外，堿處理后的濃縮污泥中有時會殘留堿處理時添加的氫氧化鈉。鈉離子對消化微生物有阻礙作用，所以如果將其直接導入厭氧性消化槽中，可能導致厭氧消化槽運作不穩定。所以，在堿處理后的消化污泥中混合下水二次處理水，降低鈉離子濃度，然后再導入到厭氧性消化槽內，可以避免鈉離子阻礙微生物的活性，實現厭氧性消化槽的穩定運作。
另外，本實施方式中，將稀釋后的濃縮污泥直接導入厭氧性消化槽，也可以與實施方式12同樣，調整其pH至中性附近后，導入厭氧性消化槽，會得到與直接導入厭氧性消化槽同等或者其以上的效果。另外，也可以在稀釋濃縮污泥前調整pH，然后稀釋，降低離子濃度后導入厭氧性消化槽。
另外，本實施方式的稀釋水是下水二次處理水，但也可以用自來水，下水道釋放水、雨水等。
實施方式25
對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖35是表示本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成和處理流程的圖。如圖35所示，在厭氧性消化槽1和有機性廢液導入路2之間，設置臭氧處理槽9和固體分離槽17。臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10連接。另外臭氧處理槽9通過過氧化氫液導入路30與過氧化氫貯存槽28連接，在過氧化氫液導入路30中設置過氧化氫導入泵29。臭氧處理槽9和固液分離槽17通過臭氧處理液排出路31相連，固液分離槽17和厭氧性消化槽1通過處理廢液路19相連。
另外，固液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20相連，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。含磷處理水排出路20與凝聚劑導入路23連接，凝聚劑導入路23的另一端與凝聚劑貯存槽21相連。并且在凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
厭氧消化槽1通過消化污泥排出路3與固體分離槽4連接，固液分離槽4連接濃縮污泥排出路5和處理水排出路8。濃縮污泥排出路5分成污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7和厭氧消化槽1連接。另外，厭氧消化槽1和消化氣體排出路27連接。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液通過有機性廢液導入路2導入臭氧處理槽9中，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入通路11導入臭氧處理槽9，進行有機污泥的臭氧處理。
此時，啟動過氧化氫導入泵29將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行有機污泥的臭氧處理。
添加過氧化氫，優選添加后的濃度為20～100mg/L。添加后的濃度低于20mg/L時，有機污泥不能充分地改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。另外，污泥中的磷不能溶出。另一方面，添加后的濃度高于100mg/L時，雖然能保證較高的向甲烷氣體轉化率和磷的溶出，但經濟上與大幅度的效率提高不相符，成本高。
另外，臭氧處理中臭氧注入率優選為0.01-0.10g-O3/g-SS，更優選為0.03-0.07-O3/g-SS。臭氧注入率小于0.01g-O3/g-SS時，有機污泥不能充分改質，不能提高甲烷轉化率。另外，污泥中的磷不能溶出。另一方面，臭氧注入率超過0.10g-O3/g-SS，雖然能保證較高的向甲烷氣體的轉化率和磷的溶出，但經濟上與大幅度的效率提高不相符，成本高。
將在該過氧化氫存在下臭氧處理的有機污泥通過臭氧處理液排出路31輸送到固液分離槽17中，分為固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。另外，含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20導入磷回收槽24中。此時，通過凝聚劑導入泵22將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23導入含磷處理水排出路20中，與通過含磷處理水排出路20的含磷處理水混合。在磷回收槽24中將析出的磷酸鈣分離，從磷回收路25導出，同時，不含磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入厭氧性消化槽1中。
厭氧性消化槽1中的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分，溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
這樣，通過對有機污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大有機污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高有機污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
并且，通過自由基作用更加促進細胞壁分解，可以高效率地將有機污泥中固體成分中含有的磷溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將其形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的有機污泥的處理。
實施方式26對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖36是關于本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。在圖35所示的實施方式25的處理裝置中，圖36所示的本實施方式的處理裝置除去了涉及磷回收的部分。即，從圖35所示的裝置中除去磷回收槽24、固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1相連。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入臭氧處理槽9中。將臭氧發生器10中產生的通臭氧氣體過臭氧氣體注入路11導入臭氧處理槽9，進行有機污泥的臭氧處理。
此時，啟動過氧化氫導入泵29將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行有機污泥的臭氧處理。
對該過氧化氫存在下臭氧處理的有機污泥通過臭氧處理液排出路31導入厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。
厭氧性消化槽1中的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分為固體成分和溶解成分，溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
本實施方式是在有機污泥中磷含量較少等情況下優先從污泥中回收能量的例子。這樣通過對有機污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，通過自由基的非常強的氧化作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大有機污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高有機污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
實施方式27對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式25是對流入的有機性廢液在過氧化氫存在下進行臭氧處理，而本實施方式是對從厭氧性消化槽中導出的消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理。
圖37是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的示意圖。如圖37所示，有機性廢液導入路2連接厭氧性消化槽1。厭氧性消化槽1連接消化污泥導出路34，消化污泥導出路34的另一端連接臭氧處理槽9。臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31連接固液分離槽17，固液分離槽17通過處理廢液導入路19連接厭氧性消化槽1。另外，固液分離槽17通過含磷處理水排出路20與磷回收槽24相連，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。
進一步，臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10連接，并且臭氧處理槽9通過過氧化氫液導入路30與過氧化氫貯存槽28連接。在過氧化氫液導入路30中設置過氧化氫導入泵29。
另外，固液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20相連，并且該含磷處理水排出路20通過凝聚劑導入路23連接凝聚劑貯存槽21。并且，凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
進一步，厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3連接固液分離槽4，固液分離槽4與濃縮污泥排出路5及處理水排出路8相連。濃縮污泥排出路5分為污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7連接厭氧性消化槽1。另外，厭氧性消化槽1與消化氣體排出路27連接。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化，然后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分，溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入臭氧處理槽9，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，進行消化污泥的臭氧處理。在此時，同時啟動過氧化氫導入泵29，將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行消化污泥的臭氧處理。
將在該過氧化氫存在下進行臭氧處理的消化污泥通過臭氧處理液排出路3 1送入固液分離槽17，在固液分離槽17分為固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1，通過微生物作用分解消化污泥。另外，含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20送入磷回收槽24。同時，啟動凝聚劑導入泵22，將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23供給到通過含磷處理水排出路20的含磷處理水中混合。在磷回收槽24中分離析出的磷酸鈣，從磷回收路25導出，同時，不含磷處理水通過磷回收后處理水26導入厭氧性消化槽1。
這樣通過對消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大消化污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
進一步，通過自由基作用更加促進細胞壁的分解，可以將有機污泥中固體成分中含有的磷有效地溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將該溶出磷形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的消化污泥的處理。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式所述，從厭氧性消化槽中導出污泥，通過對導出的消化污泥中的固體成分進行改質處理，轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式28對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖38是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。圖37所示的實施方式27的處理裝置相比中，圖38所示的本實施方式的處理裝置除去了關于磷回收的部分，即，圖37所示處理裝置中除去了磷回收槽24，固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1連接。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入臭氧處理槽9，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11導入臭氧處理槽9，進行消化污泥的臭氧處理。在此時，同時啟動過氧化氫導入泵29，將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行消化污泥的臭氧處理。
將在該過氧化氫存在下臭氧處理的有機污泥經過臭氧處理液排出路31輸送到厭氧性消化槽1中，通過微生物分解消化污泥。
本實施方式是對于消化污泥中磷含量較少等情況下，優先從污泥中回收能量的例子。這樣，通過對消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大消化污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式，從厭氧性消化槽中導出污泥，通過對導出的消化污泥中的固體成分進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式29對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式25是對流入的有機性廢液在過氧化氫存在下進行臭氧處理，上述實施方式27是從對厭氧性消化槽中導出的消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，而本實施方式是對厭氧性消化槽的消化污泥通過固液分離后得到的濃縮污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理。
圖39是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。如圖39所示，厭氧性消化槽1與有機性廢液導入路2相連。厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4相連，固液分離槽4連接濃縮污泥排出路5和處理水排出路8。濃縮污泥排出路5分為污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7與臭氧處理槽9相連。臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與固液分離槽17相連，固液分離槽17通過處理廢液導入路19與厭氧性消化槽1相連。另外，固液分離槽17通過含磷處理水排出路20與磷回收槽24相連，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。進一步，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10連接。臭氧處理槽9通過過氧化氫液導入路30與過氧化氫貯存槽28連接。并在過氧化氫液導入路30中設置過氧化氫導入泵29。
固液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20相連，該含磷處理水排出路20通過凝聚劑導入路23連接凝聚劑貯存槽21。凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，對通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9的濃縮污泥進行濃縮污泥的臭氧處理。此時，同時啟動過氧化氫導入泵29，將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行濃縮污泥的臭氧處理。
對在該過氧化氫存在下臭氧處理的濃縮污泥經過臭氧處理液排出路31輸送到固液分離槽17中，固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1中，通過微生物分解濃縮污泥。另一方面，將含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20導入磷回收槽24中。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23導入含磷處理水排出路20中，與通過含磷處理水排出路20的含磷處理水混合。在磷回收槽24中將析出的磷酸鈣分離，并磷回收路25導出，同時，不含磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入厭氧性消化槽1中。
這樣，通過對濃縮的消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將濃縮污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大濃縮污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
進一步，通過自由基作用，更加促進細胞壁分解，可以將消化污泥中固體成分中含有的磷高效地溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將該溶出磷形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的消化污泥處理。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式所述，濃縮厭氧性消化槽中的污泥，通過對濃縮的消化污泥中的固體成分進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式30對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖40是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。在圖39所示的實施方式29的處理裝置中，圖40所示的本實施方式的處理裝置除去了關于磷回收的部分。即，圖39所示的裝置中除去磷回收槽24、固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1相連。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，對通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9的濃縮污泥進行濃縮污泥的臭氧處理。此時，同時啟動過氧化氫導入泵29，將過氧化氫貯存槽28中貯存的過氧化氫通過過氧化氫液導入路30導入臭氧處理槽9中，在過氧化氫存在下進行濃縮污泥的臭氧處理。
將在該過氧化氫存在下臭氧處理的濃縮污泥經過臭氧處理液排出路31導入厭氧性消化槽1中，通過微生物分解濃縮污泥。
本實施方式是對于濃縮污泥中磷含量較少等情況下，優先從污泥中回收能量的例子。這樣，通過對濃縮的消化污泥在過氧化氫存在下進行臭氧處理，生成具有比臭氧更強的氧化分解作用的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將濃縮污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨添加過氧化氫時相比，可以增大濃縮污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式所述，濃縮厭氧性消化槽中的消化污泥，通過對濃縮的消化污泥中的固體成分進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式31對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖41是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。如圖41所示，在厭氧性消化槽1與有機性廢液導入路2之間設置臭氧處理槽9和固液分離槽17。臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10相連。該臭氧處理槽9的上面具有通過透明窗等可用紫外線照射的結構，并且設置了紫外線照射裝置32。
另外，固液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20連接，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1連接。含磷處理水排出路20與凝聚劑導入路23連接，凝聚劑導入路23的另一端與凝聚劑貯存槽21連接。并且，凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
另外，厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4相連接，固液分離槽4與濃縮污泥排出路5和處理水排出路8相連接。濃縮污泥排出路5分為污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7與厭氧性消化槽1相連接。另外，厭氧性消化槽1與消化氣體排出路27相連接。
下面對實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入臭氧處理槽9，臭氧發生器10中產生的臭氧氣通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，對有機污泥進行臭氧處理。
此時，同時用紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的有機污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下對有機污泥進行臭氧處理。
紫外線照射優選用波長為180～300nm，輸出功率為5.0～200W的紫外線照射5～30分鐘。波長小于180nm時，雖然可以確保提高向甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度的提高效率不相符，成本高。波長大于300nm時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。另外，污泥中的磷不能溶出。另外，輸出功率小于5.0W時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。而且，污泥中的磷也不能溶出。輸出功率大于200W時，雖然可以確保提高向甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度的提高效率不相符，成本高。并且，照射時間少于5分鐘時，有機污泥不能充分改質，不能提高甲烷轉化率。而且，污泥中的磷也不能溶出。照射時間多于30分鐘時，雖然可以確保提高向甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度的提高效率不相符，成本高。
另外，臭氧處理中的臭氧注入率優選為0.01～0.10g-O3/g-SS，特別優選0.03～0.07g-O3/g-SS。臭氧注入率小于0.01g-O3/g-SS時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。另外，污泥中的磷也不能溶出。另一方面，臭氧注入率超過0.10g-O3/g-SS時，雖然可以確保提高向甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度的提高效率不相符，成本高。
將在該紫外線照射下進行臭氧處理的有機污泥通過臭氧處理液排出路31送入固液分離槽17中，在固液分離槽17分為固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。另外，含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20送入磷回收槽24。此時，同時啟動凝聚劑導入泵22，將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23供給到含磷處理水排出路20，與通過含磷處理水排出路20的含磷處理水混合。在磷回收槽24中分離析出的磷酸鈣，從磷回收路25導出，同時，不含磷處理水通過磷回收后處理水導入路26導入厭氧性消化槽1。
另外，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4分為固體成分和溶解成分，溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排到體系外，同時一部分固體通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
這樣，通過對有機污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或單獨紫外線照射時相比，可以增大有機污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高有機污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
并且，通過自由基作用更加促進細胞壁分解，可以高效率地將有機污泥中固體成分中含有的磷溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將該溶出磷形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的有機污泥的處理。
實施方式32對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖42是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。圖41所示的實施方式31的處理裝置中，圖42所示的本實施方式的處理裝置除去了涉及磷回收的部分。即，圖41所示的裝置中除去磷回收槽24、固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1相連。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入臭氧處理槽9中，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11導入臭氧處理槽9，進行有機污泥的臭氧處理。
此時，同時用紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的有機污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下對有機污泥進行臭氧處理。
在該紫外線照射下臭氧處理的有機污泥通過臭氧處理液排出路31導入厭氧性消化槽1中，通過微生物消化有機污泥。另外，厭氧性消化槽1中的污泥通過消化污泥排出路3排出，在固液分離槽4中分為固體成分和溶解成分，溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧性消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
本實施方式是對于有機污泥中磷含量較少等情況下，優先從有機污泥中回收能量的例子。這樣，通過對有機污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，通過自由基的非常強的氧化作用，將有機污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或紫外線照射時相比，可以增大有機污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高有機污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅降低應處理污泥的產生量。
實施方式33對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式31是對流入的有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理，而本實施方式是對從消化槽導出的消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理。
圖43是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。如圖43所示，厭氧性消化槽1與有機性廢液導入路2連接。消化污泥排出路34與厭氧性消化槽1連接，其另一端與臭氧處理槽9連接。臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與固液分離槽17連接，固液分離槽17通過處理廢液導入路19與厭氧消化槽1連接。另外，固液分離槽17通過含磷處理水排出路20與磷回收槽24連接，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1連接。
臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10相連。另外，該臭氧處理槽9的上面具有通過透明窗等可用紫外線照射的結構，并且其上設置紫外線照射裝置32。
液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20連接，該含磷處理水排出路20通過凝聚劑導入路23與凝聚劑貯存槽21連接。并且，凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
進一步，厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4相連接，固液分離槽4與濃縮污泥排出路5和處理水排出路8相連接。濃縮污泥排出路5分為污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7與厭氧性消化槽1相連接。另外，厭氧性消化槽1與消化氣體排出路27相連接。
下面對實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，并且在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出到體系外，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入臭氧處理槽9，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11導入臭氧處理槽9，進行消化污泥的臭氧處理。此時，同時通過紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的消化污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下進行消化污泥的臭氧處理。
將在該紫外線照射下進行臭氧處理的消化污泥通過臭氧處理液排出路31送入固液分離槽17，并在固液分離槽17分為固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1，通過微生物分解消化污泥。另外，含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20送入磷回收槽24。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液通過凝聚劑導入路23供給到含磷處理水排出路20，與通過含磷處理水排出路20的含磷處理水混合。在磷回收槽24中分離析出的磷酸鈣，從磷回收路25導出，同時，不含磷處理水通過磷回收后處理水導入路26導入厭氧性消化槽1。
這樣，通過對消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將消化污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或紫外線照射時相比，可以增大消化污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
并且，通過自由基作用更加促進細胞壁分解，可以高效率地將消化污泥中的固體成分中含有的磷溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將該溶出磷形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的消化污泥處理。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式所述，從厭氧性消化槽中導出污泥，通過對導出的消化污泥中的固體物質進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式34對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖44是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。在圖43所示的實施方式33的處理裝置中，圖44所示的本實施方式的處理裝置除去了涉及磷回收的部分。即，圖43所示的裝置中除去磷回收槽24、固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1相連。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將該下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，并且在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到厭氧性消化槽1中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
該厭氧性消化過程中，厭氧性消化槽1的消化污泥通過消化污泥導出路34導入臭氧處理槽9，臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11導入臭氧處理槽9，進行消化污泥的臭氧處理。此時，同時通過紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的消化污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下進行消化污泥的臭氧處理。
在該紫外線照射下臭氧處理的消化污泥通過臭氧處理液排出路31導入厭氧性消化槽1中，通過微生物分解消化污泥。
本實施方式是對于消化污泥中磷含量較少等情況下，優先從污泥中回收能量的例子。這樣，通過對消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，生成具有比臭氧更強的氧化分解作用的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將消化污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或紫外線照射相比，可以增大消化污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式，從厭氧性消化槽中導出污泥，通過對導出的消化污泥中的固體成分進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式35對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。上述實施方式31是對流入的有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理，上述實施方式33是對從厭氧性消化槽導出的消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，而本實施方式是對厭氧性消化槽的消化污泥通過固液分離得到的濃縮污泥在紫外線照射下進行臭氧處理。
圖45是本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。如圖45所示，厭氧性消化槽1與有機性廢液導入路2相連。厭氧性消化槽1通過消化污泥排出路3與固液分離槽4相連，固液分離槽4與濃縮污泥排出路5和處理水排出路8連接。濃縮污泥排出路5分為污泥廢棄路6和污泥返送路7，污泥返送路7與臭氧處理槽9相連。另外，厭氧性消化槽1與消化氣體排出路27相連。
臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與固液分離槽17相連，固液分離槽17通過處理廢液導入路19與厭氧性消化槽1相連。另外，固液分離槽17通過含磷處理水排出路20與磷回收槽24相連，磷回收槽24通過磷回收后處理水導入路26與厭氧性消化槽1相連。
另外，臭氧處理槽9通過臭氧氣體注入路11與臭氧發生器10相連。另外，該臭氧處理槽9的上面具有通過透明窗等可用紫外線照射的等結構，并且其上設置紫外線照射裝置32。
固液分離槽17和磷回收槽24通過含磷處理水排出路20相連，該含磷處理水排出路20通過凝聚劑導入路23連接凝聚劑貯存槽21。另外，凝聚劑導入路23中設置凝聚劑導入泵22。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化，然后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，并且在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，對通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9的濃縮污泥進行濃縮污泥的臭氧處理。同時，通過紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的消化污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下進行濃縮污泥的臭氧處理。
對在該紫外線照射下臭氧處理的濃縮污泥經過臭氧處理液排出路31輸送到固液分離槽17中，固液分離槽17中分成固體成分和溶解成分。固體成分通過處理廢液導入路19導入厭氧性消化槽1中，通過微生物分解濃縮污泥。另一方面，含有大量磷的溶解成分通過含磷處理水排出路20導入磷回收槽24中。此時，啟動凝聚劑導入泵22，將凝聚劑貯存槽21中貯存的碳酸鈣溶液供給含磷處理水排出路20，與通過含磷處理水排出路20的含磷處理水混合，在磷回收槽24中將析出的磷酸鈣分離，并從磷回收路25導出，同時，不含磷的處理水通過磷回收后處理水導入路26導入厭氧性消化槽1中。
如上所述，通過對濃縮的消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將濃縮污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，通過消化槽內的污泥可轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或紫外線照射時相比，可以增大濃縮污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
并且，通過自由基作用，進一步分解細胞壁，可以將濃縮污泥中固體成分中含有的磷有效地溶出到固體成分以外，使用凝聚劑將其形成固體狀的磷，可以作為可再利用的磷回收。因此可以實現能量、資源同時回收型的消化污泥的處理。
另外，厭氧性消化槽的消化污泥中蓄積大量的通過生物難以溶解的難溶性物質。因此，如本實施方式所述，通過濃縮厭氧性消化槽中的消化污泥，對濃縮的消化污泥中的固體成分進行改質處理轉化成易溶性物質，可以進一步有效地回收能量。
實施方式36對本發明的其他的實施方式中的有機性廢液的處理裝置及使用它的有機性廢液的處理方法進行說明。
圖46是關于本實施方式的有機性廢液的處理裝置的簡略構成及處理流程的圖。與圖45所示的實施方式35的處理裝置相比，圖46所示的本實施方式的處理裝置中除去了關于磷回收的部分。即，從圖45所示的裝置中除去磷回收槽24、固液分離槽17、凝聚劑貯存槽21等，臭氧處理槽9通過臭氧處理液排出路31與厭氧性消化槽1相連。
下面對本實施方式的處理裝置的運作進行說明。
將下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥混合的有機污泥作為有機性廢液，通過有機性廢液導入路2導入厭氧性消化槽1。在厭氧性消化槽1中通過微生物將有機污泥消化，然后，厭氧性消化槽1內的污泥通過消化污泥排出路3排出，并且在固液分離槽4中分成固體成分和溶解成分。溶解成分通過處理水排出路8排出，固體成分通過濃縮污泥排出路5排出。
濃縮污泥排出路5中的固體成分通過污泥廢棄路6排出，同時，一部分通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9中。另外，厭氧消化槽1中產生的消化氣體通過消化氣體排出路27排出。
臭氧發生器10中產生的臭氧氣體通過臭氧氣體注入路11注入臭氧處理槽9，對通過污泥返送路7返送到臭氧處理槽9的濃縮污泥進行濃縮污泥的臭氧處理。同時，通過紫外線照射裝置32對臭氧處理槽9中的濃縮污泥進行紫外線照射，在紫外線照射下進行濃縮污泥的臭氧處理。
對在該紫外線照射下臭氧處理的濃縮污泥通過臭氧處理液排出路31輸送到厭氧性消化槽1中，通過微生物消化濃縮污泥。
本實施方式是對于濃縮污泥中磷含量較少等情況下優先從污泥中回收能量的例子。如上所述，通過對濃縮的消化污泥在紫外線照射下進行臭氧處理，生成氧化分解作用比臭氧更強的OH自由基等自由基，通過該自由基的作用，將濃縮污泥中固體成分中的纖維質和細胞壁等難溶性物質改質，消化槽內的污泥因而轉化成容易溶解的易溶性物質。因此，與單獨進行臭氧處理或紫外線照射時相比，可以增大污泥中固體成分的溶解性，大幅度地提高污泥向甲烷的轉化率。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的產生量。
實施方式37下述的實施例及上述實施方式1至36中對有機性廢液厭氧性消化是在1個厭氧性消化槽內進行，但本發明并不限于此。例如，對有機性廢液的厭氧性消化在酸生成槽溶解及進行酸生成后，在甲烷生成槽進行甲烷發酵的2個槽內進行的情況，本法發明的處理裝置及處理方法也適用，可以得到將難溶物質高效改質、提高磷回收率等同樣的效果。
特別是上述實施方式3、4、9、10、1 5、16、21、22、27、28、33、34中，將厭氧性消化槽的消化污泥導出進行處理，如果厭氧性消化在2個槽內進行，即在酸生成槽溶解及酸生成后在甲烷生成槽進行甲烷發酵，將酸生成槽的污泥導出進行同樣的處理，可以得到相同或更好的效果。另外，上述實施方式5、6、11、12、17、18、23、24、29、30、35、36中，將厭氧性消化槽的消化污泥濃縮的濃縮污泥進行處理，如果厭氧性消化在2個槽內進行，即在酸生成槽溶解及酸生成后在甲烷生成槽進行甲烷發酵，將酸生成槽的污泥濃縮，進行同樣的處理，可以得到與此相同或更好的效果。
實施方式38下述實施例及上述實施方式1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35中溶出磷的回收以碳酸鈣作為凝聚劑，但不限于此，使用碳酸鈣等以外的含鈣物質也可以得到同樣的效果。也可以用PAC(多氯化鋁)等一般的凝聚劑。另外，前述實施方式中溶出磷的回收方法是用凝聚劑回收的方法，但不限于此，也可以用晶析法等其他磷固化法。
另外，這些實施方式中，磷回收后的液體通過磷回收后處理水導入路26返送到厭氧性消化槽，但并不限于此，磷回收后的液體可以不返送到厭氧消化槽，也可以進行其他途徑的處理。
實施方式39下述實施例及上述實施方式中有機性廢液是下水處理廠的初沉淀污泥和剩余污泥的混合物，但并不限于此，對下水處理廠的初沉淀污泥、剩余污泥、生垃圾、食物殘渣、畜產糞尿、屎尿、工廠廢水，或它們的混合物等有機物濃度高的污泥、廢棄物、廢水進行處理可以得到同樣或者更好的效果。
另外，下述實施例和實施方式1～36中堿處理是用氫氧化鈉進行的，但不限于此，也可以用除了氫氧化鈉等以外的堿性試劑。
實施方式40上述實施方式31～36中，通過照射窗照射紫外線在臭氧處理槽的上面，但不限于此，可以在臭氧處理槽的側面或下面設置同樣的照射窗，進行紫外線照射。另外，這些實施形式中將紫外線照射裝置設置在臭氧處理槽的外部，但不限于此，紫外線照射裝置也可以設置在臭氧處理槽內，可以得到同樣或更好的效果。
實施例實施例1～3和比較例1～3對下水處理廠的剩余污泥首先進行臭氧處理，然后進一步進行堿處理。臭氧處理中臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS，堿處理中添加氫氧化鈉，在pH12下保持10分鐘。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，與pH調整至中性附近、TS濃度調整約為25,000mg/L的上述處理污泥(通過臭氧處理和堿處理的污泥)1.0L混合。將這樣調制的TS濃度約為25,000mg/L的混合污泥2.0L，在50℃下，保持厭氧狀態進行消化處理(實施例1)。
另外，為了進行比較，對相同的剩余污泥只進行臭氧處理(不進行堿處理)和只進行堿處理(不進行臭氧處理)。使臭氧處理時的臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS，堿處理時在pH12下保持10分鐘。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度約為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，進一步與調整pH至中性、調整TS濃度約為25,000mg/L的上述各處理污泥(只臭氧處理的污泥和只堿處理的污泥)1.0L混合。將這樣調制的TS濃度約為25,000mg/L的混合污泥2.0L，在50℃下，保持厭氧狀態進行消化處理(比較例1和比較例2)。
另外，為了研究堿處理時pH值對消化處理的影響，不調整臭氧處理和堿處理后的污泥的pH，混合厭氧性消化污泥，在50℃下，保持厭氧狀態，進行消化處理(實施例2)。
進一步，為了研究堿處理時添加的鈉離子對消化處理的影響，將臭氧處理和堿處理后的污泥進行離心分離，用純水再次混懸沉淀物，進行二次操作，洗凈處理污泥。該洗凈后的污泥與上述其他的處理污泥一樣，pH調至中性附近后與厭氧性消化污泥混合，在50℃下保持厭氧狀態，進行消化處理。(實施例3)另外，作為對照實驗，對不進行臭氧處理和堿處理的TS濃度約25,000mg/L的厭氧性消化污泥2.0L，也同樣在50℃下保持厭氧狀態，進行消化處理(比較例3)。
表1
本實驗的TS濃度隨經過天數變化如圖1所示，消化氣體產生量(累積量)如圖2所示。圖1和圖2中，空心圓表示沒有進行任何處理(比較例3)時、空心方塊表示只進行堿處理(比較例2)時、空心三角表示只進行臭氧處理(比較例1)時、實心圓表示進行了臭氧處理和堿處理并且調整了pH(實施例1)時、實心方塊表示進行了臭氧處理和堿處理但不調整pH(實施例2)時、空心菱形表示進行了臭氧處理和堿處理后洗凈(實施例3)時的TS濃度隨經過天數變化和累積的消化氣體的產生量。
如圖1所示可知，隨著時間的推移污泥中的固體成分逐漸溶解，TS濃度下降。另外，通過臭氧處理或堿處理可以更加促進固體成分的溶解，TS濃度下降程度變大。進一步進行臭氧處理和堿處理的合用處理的本發明的改質處理，可以進一步促進固體成分的溶解，TS濃度下降效果顯著增大。
例如，只進行臭氧處理時15天TS濃度下降了約3,000mg/L，只進行堿處理時15天TS濃度下降了約1,500mg/L，而進行臭氧處理和堿處理合用時，15天TS濃度下降了約8,000mg/L，得到了比單獨進行臭氧處理和單獨進行堿處理的單純加和所得不到的、大幅度的TS濃度的降低。
另外，在進行臭氧處理和堿處理的合用處理的情況下，處理后沒進行pH調整時比進行pH調整時TS濃度下降小了約1/2。因為堿處理時的高pH對厭氧性消化的微生物活性可能有阻礙作用，所以為了確實地降低臭氧處理和堿處理的合用處理的TS濃度，即得到污泥溶解效果，可以通過調整pH至中性附近后導入厭氧消化有效地溶解污泥。
并且，在進行臭氧處理和堿處理的合用處理的情況下，處理后洗凈污泥與不洗凈時相比，TS濃度下降的效果進一步增大。因為堿處理時添加的鈉離子可能對厭氧性消化的微生物活性有阻礙作用，所以為了更好地降低臭氧處理和堿處理的合用處理的TS濃度，即得到更好的污泥溶解效果，可以通過洗凈添加的鈉離子等除去或降低其濃度后導入厭氧性消化，有效地溶解污泥。
另外，由圖2可知，臭氧處理和堿處理合用時的消化氣體的產生量比單獨進行臭氧處理或單獨進行堿處理時的消化氣體的產生量大。另外，臭氧處理和堿處理合用時消化氣體的產生量比單獨進行臭氧處理時消化氣體的產生量和單獨進行堿處理時消化氣體的產生量的總量還大，兩處理的合用具有協同效果。另外，與未洗凈的污泥相比，洗凈后的污泥消化氣體的產生量大，通過洗凈除去鈉離子的效果顯著。
另外，通過對臭氧和堿處理的合用處理、通過臭氧處理、通過堿處理后的污泥進行離心分離，測定得到的上清液中的磷濃度。結果如圖3所示。臭氧處理和堿處理合用時磷的濃度比單獨臭氧處理或單獨堿處理的磷濃度大幅度地增大。另外，臭氧處理和堿處理合用時磷的濃度比單獨臭氧處理和單獨堿處理的磷濃度的總量還大，發現兩處理合用時具有協同效果。另外，向該含有溶出磷的上清液中加入碳酸鈣，攪拌混合，溶液中的磷可以以磷酸鈣的形式析出，通過進一步離心分離可以回收固體狀的磷。此時的磷回收量也是在臭氧處理和堿處理合用時最大。
另外，該磷回收后的溶液中的鈉離子通過離子交換除去后，與洗凈的通過上述臭氧處理和堿處理合用處理的污泥混合，調整pH、TS濃度后，進行與上述同樣的實驗，TS濃度下降與洗凈污泥的效果相同，對于消化氣體產生量可得到比洗凈污泥還大的消化氣體產生量。
由這些結果可知，臭氧處理后進行堿處理的本發明的處理方法具有降低即溶解污泥中固體成分，和促進消化氣體產生的效果，進一步對污泥中磷的溶出、回收方面也有很大效果。另外可知，該處理后污泥在厭氧性消化時，通過pH調至中性附近和除去堿處理時添加的鈉離子，可以確保更大的效果。進一步通過除去磷回收后溶液中的離子，調整pH后進行厭氧性消化，將與磷同時溶出的有機物轉化成甲烷，增大消化氣體的產生量。
另外，臭氧處理的臭氧注入率優選為0.01～0.10g-O3/g-SS，更優選為0.03～0.07g-O3/g-SS。臭氧注入率小于0.01g-O3/g-SS時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。而且，污泥中的磷也不能溶出。另一方面，臭氧注入率高于0.10g-O3/g-SS時，雖然可以保證較高的向甲烷氣體的轉化率和保證磷溶出量，但經濟上與提高大幅度的效率不相符，成本高。
另外，堿處理時優選在pH9～13的范圍內處理5～30分鐘。pH小于9時，有機污泥不能充分改質，不能提高轉化為甲烷的轉化率。而且，污泥中的磷也不能溶出；另一方面，pH大于13時，雖然可以保證較高的轉化為甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與提高大幅度的效率不相符，成本高。處理時間少于5分鐘時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷的轉化率。而且，污泥中的磷也不能溶出；而處理時間大于30分鐘時，雖然可以保證較高的向甲烷的轉化率和磷溶出量，但經濟上與提高大幅度的效率不相符，成本高。
實施例4和比較例4～6首先向下水處理廠的剩余污泥中加入過氧化氫，然后迅速進行臭氧處理。添加過氧化氫至添加后過氧化氫濃度為20～100mg/L，臭氧處理的臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度約為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，此時混合1.0L調整后TS濃度約為25,000mg/L的上述處理污泥(添加過氧化氫后進行臭氧處理的污泥)。將這樣調制的TS濃度約為25,000mg/L的2.0L混合污泥，在50℃下保持厭氧狀態進行消化處理(實施例4)。
另外，為了進行比較，對相同的剩余污泥只添加過氧化氫(不進行臭氧處理)和只進行臭氧處理(不添加過氧化氫)。使過氧化氫添加后的濃度為20～100mg/L，臭氧處理的臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，進一步與調整pH在中性附近、調制TS濃度約為25,000mg/L的上述各處理污泥(只添加過氧化氫的污泥和只臭氧處理的污泥)1.0L混合。將這樣調整后TS濃度約為25,000mg/L的2.0L混合污泥在50℃下，保持厭氧狀態進行消化處理(比較例4和比較例5)。
另外，作為對照實驗，對不進行任何臭氧處理和不添加過氧化氫的TS濃度約為25,000mg/L的厭氧性消化污泥2.0L，也同樣在50℃下保持厭氧狀態，進行消化處理(比較例6)。
表2
本實驗的TS濃度隨經過天數變化如圖4所示，消化氣體產生量(累積量)如圖5所示。圖4和圖5中，空心圓表示沒有進行任何處理(比較例6)時、空心方塊表示只添加過氧化氫(比較例4)時、空心三角表示只進行臭氧處理(比較例5)時、實心圓表示添加過氧化氫并進行臭氧處理(實施例4)時的TS濃度隨經過天數變化和累積的消化氣體的產生量。
如圖4所示，隨著時間的推移污泥中的固體成分逐漸溶解，TS濃度下降。通過添加過氧化氫或進行臭氧處理更加促進固體成分溶解，TS濃度下降程度變大。并且，通過添加過氧化氫后馬上進行臭氧處理，即在過氧化氫存在下進行臭氧處理的本發明的改質處理時，進一步促進固體成分的溶解，TS濃度下降的效果顯著增大。
例如，15天的TS濃度的下降，在只添加過氧化氫時下降了約1,300mg/L，只進行臭氧處理時下降了約3,000mg/L，而添加過氧化氫后進行臭氧處理合用處理時下降了約9,000mg/L，得到了比單獨添加過氧化氫和單獨進行臭氧處理時總量還大的大幅度的TS濃度的降低。
另外，本實驗的消化氣體產生量(累積量)如圖5所示，添加過氧化氫和臭氧處理合用時的消化氣體的產生量比只添加過氧化氫或只進行臭氧處理時的消化氣體的產生量大。另外，添加過氧化氫和臭氧處理合用時的消化氣體的產生量比只添加過氧化氫的氣體產生量與只進行臭氧處理時的消化氣體的產生量的總量大，可證明合用具有協同效果。
另外，分別離心分離通過在過氧化氫存在下進行臭氧處理、只進行臭氧處理或只添加過氧化氫的污泥，測定上清液中的磷濃度，結果如圖6所示。過氧化氫存在下進行臭氧處理時磷的濃度比只添加過氧化氫時、或單獨臭氧處理的磷濃度大很多，比二者之和也大很多。另外，向該含有溶出的磷的上清液中加入碳酸鈣溶液，攪拌混合，溶液中的磷可以以磷酸鈣的形式析出，進一步磷離心分離可以回收固體狀的磷。此時的磷回收量也是在過氧化氫存在下進行臭氧處理時最大。
這些結果可知，在過氧化氫存在下進行臭氧處理的本發明的處理方法具有很大的降低即溶解污泥中固體成分，和促進消化氣體產生的效果，并且在污泥中磷的溶出、回收方面也有很大效果。
另外，如上所述，使添加后過氧化氫的濃度優選為20～100mg/L來添加過氧化氫，添加后的濃度小于20mg/L時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。而且，污泥中的磷不能溶出。而添加后濃度大于100mg/L時，雖然可以保證較高的向甲烷氣體的轉化率和磷溶出量，但其經濟上與大幅度地提高效率不相符，成本高。
另外，如上所述，臭氧處理的臭氧注入率優選為0.01～0.10g-O3/g-SS，特別優選為0.03～0.07g-O3/g-SS。臭氧注入率小于0.01g-O3/g-SS時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。而且，污泥中的磷不能溶出。而臭氧注入率高于0.10g-O3/g-SS時，雖然可以保證較高的向甲烷氣體的轉化率和磷溶出量，但其經濟上與大幅度地提高效率不相符，成本高。
實施例5和比較例7～9對下水處理廠的剩余污泥在紫外線照射下臭氧處理，紫外線照射在波長260nm、輸出功率100W的紫外燈照射30分鐘。臭氧處理的臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，此時，與1.0L調整后TS濃度約為25,000mg/L上述處理污泥(在紫外線照射下的臭氧處理的污泥)混合。將這樣調整后的TS濃度約為25,000mg/L的混合污泥2.0L在50℃下，保持厭氧狀態進行消化處理(實施例5)。
另外，為了進行比較，對相同的剩余污泥只進行紫外線照射(不進行臭氧處理)和只進行臭氧處理(不進行紫外線照射)。紫外線照射在波長260nm、輸出功率100W的紫外燈照射30分鐘。臭氧處理的臭氧注入率為0.05g-O3/g-SS。向有效容積為3.0L的培養瓶中投入TS濃度為25,000mg/L的厭氧性消化污泥1.0L，進一步混合調整TS濃度約為25,000mg/L的上述各處理污泥1.0L(只進行紫外線照射的污泥，或只進行臭氧處理的污泥)。將這樣調整的TS濃度約為25,000mg/L的混合污泥2.0L在50℃下保持厭氧狀態進行消化處理(比較例7和比較例8)。
另外，作為對照實驗，對不進行紫外線照射和臭氧處理的TS濃度約為25,000mg/L厭氧性消化污泥2.0L，同樣在50℃下保持厭氧狀態進行消化處理(比較例9)。
表3
本實驗的TS濃度隨經過天數變化如圖7所示，消化氣體產生量(累積量)如圖8所示。圖7和圖8中，空心圓表示沒有進行任何處理(比較例9)時、空心方塊表示只進行紫外線照射(比較例7)時、空心三角表示只進行臭氧處理(比較例8)時、實心圓表示在紫外線照射下進行臭氧處理(實施例5)時的TS濃度隨經過天數變化和累積的消化氣體產生量。
如圖7所示，隨著時間的推移污泥中的固體成分逐漸溶解，TS濃度下降。另外，通過進行紫外線照射或進行臭氧處理，可以促進固體物溶解，TS濃度下降程度變大。進一步通過在紫外線照射下進行臭氧處理的本發明的改質處理時，更加促進固體物的溶解，顯著增大TS濃度下降的效果。
例如，15天的TS濃度的下降，只進行紫外線照射時下降了約800mg/L；只進行臭氧處理時下降了約3,000mg/L；而進行在紫外線照射下臭氧處理的合用處理時下降了約7,000mg/L，得到了比單獨紫外線照射和單獨進行臭氧處理時單純的和還大的大幅度的濃度降低。
另外，此時的消化氣體產生量(累積量)如圖8所示，紫外線照射下進行臭氧處理的合用處理時的氣體產生量比單獨進行紫外線照射或單獨進行臭氧處理時的氣體產生量大得多，比兩者的和也大得多。
另外，分別離心分離通過在紫外線照射下進行臭氧處理、進行臭氧處理、進行紫外線照射處理后的污泥，測定其上清液中的磷濃度。結果如圖9所示。紫外線照射下進行臭氧處理的合用處理時磷的濃度比單獨進行紫外線照射或單獨臭氧處理時的磷濃度大得多，比兩者之和也大得多。另外，向該含有溶出的磷的上清液中加入碳酸鈣，攪拌混合，溶液中的磷可以以磷酸鈣的形式析出，進一步離心分離可以回收固體狀的磷。此時的磷回收量也是在紫外線照射下臭氧處理時最大。
以上結果可知，在紫外線照射下進行臭氧處理的本發明的處理方法具有很大的降低即溶解污泥中固體成分，和促進消化氣體產生的效果。并且對污泥中磷的溶出也有很大效果。
另外，紫外線照射處理優選用波長為180～300nm，輸出功率為5.0～200W的紫外線照射5～30分鐘。波長小于180nm時，雖然可以確保高的向甲烷氣體的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度提高效果不相符，成本高。波長大于300nm時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。另外，污泥中的磷不能溶出。另外，輸出功率小于5.0W時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。而且，污泥中的磷不能溶出；輸出功率大于200W時，雖然可以保證較高的向甲烷氣體的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度提高效率不相符，成本高。并且，照射時間少于5分鐘時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。照射時間多于30分鐘時，但經濟上與大幅度提高效率不相符，成本高。
另外，如上所述，臭氧處理的臭氧注入率優選為0.01～0.10g-O3/g-SS，更優選為0.03～0.07g-O3/g-SS。臭氧注入率小于0.01g-O3/g-SS時，有機污泥不能充分改質，不能提高向甲烷氣體的轉化率。另外，污泥中的磷不能溶出，而臭氧注入率高于0.10g-O3/g-SS時，雖然可以保證較高的向甲烷氣體的轉化率和磷溶出量，但經濟上與大幅度提高效率不相符，成本高。
實施例6～9和比較例10上述實施例1～5中，在實驗期間沒有對培養瓶中追加污泥或從培養瓶中沒有導出污泥。但是，現實的污泥處理廠中要連續地進行污泥的投入和導出，因此進行連續投入和消化下水處理廠的剩余污泥的連續處理實驗。
準備5瓶有效容積5.0L的培養瓶，每瓶中分別投入TS濃度約25,000mg/L的厭氧性消化污泥4.0L，在50℃下進行厭氧性消化。每日一次分別向5瓶培養瓶中，投入0.8L、0.4L、0.26L、0.2L、0.13L的改質處理后TS濃度調整約為25,000mg/L的剩余污泥。另外，為了保持培養瓶中污泥一定的量，在投入剩余污泥之前，從培養瓶中取出與投入量相同的污泥。如此進行投入和取出的實驗操作，剩余污泥在各培養瓶中分別滯留5日、10日、15日、20日、30日。
另外，剩余污泥的改質處理是臭氧處理后堿處理(實施例6)、過氧化氫存在下的臭氧處理(實施例7)、或紫外線照射下的臭氧處理(實施例8)，各處理的條件分別與上述實施例1、4和5相同。另外，投入未處理的剩余污泥代替改質處理污泥進行對照實驗(比較例10)。另外，對臭氧處理后堿處理(上述實驗1)中洗凈的污泥進行實驗(實施例9)。
表4
對包括這些未處理的4種改質處理，連續3個月實施規定量的投入和取出污泥的厭氧性消化的連續實驗，從投入全部污泥中的總TS量和沒溶解的殘留的TS總量求出通過厭氧性消化的固體物的比例，即求出TS的降低率。
投入剩余污泥在培養瓶中的滯留時間與TS降低率的關系如圖10所示，圖10中，分別用空心圖表示對剩余污泥沒有加入改質處理污泥的實驗(比較例10)、實心方塊表示對剩余污泥進行了臭氧處理和堿處理的實驗(實施例6)、實心圓表示對剩余污泥中添加過氧化氫和臭氧處理的實驗(實施例7)、實心三角表示對剩余污泥在紫外線照射下進行臭氧處理和堿處理的實驗(實施例8)、空心菱形表示對剩余污泥進行臭氧處理和堿處理并進一步洗凈的實驗(實驗例9)。
從圖10可知，未處理的剩余污泥滯留10天后固體成分基本沒有降低，滯留30天TS大約降低了50％。而本發明的改質處理，即臭氧處理和其后的堿處理，過氧化氫存在下的臭氧處理或紫外線照射下的臭氧處理的污泥，滯留10天后TS都降低，滯留10天有20～60％的TS降低率。另外，滯留30天所有的改質處理都有80％左右的高的TS降低率。另外，臭氧處理后堿處理再洗凈后的污泥與未洗凈的相比TS降低迅速，并且滯留30天的TS降低率也高。
從本實驗的結果可知，通過這些本發明的改質處理可以在短時間消化剩余污泥，并且TS降低率也高。
根據本發明，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化槽中取出的消化污泥、進行厭氧消化的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物進行臭氧處理后進行堿處理，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量。另外，與此相應地，也可以大幅降低了應處理污泥的發生量。
另外，通過堿處理后調整pH、或降低堿處理后對厭氧性消化有阻礙的物質的濃度，可以確實、穩定地得到避免阻礙厭氧性消化槽內的微生物的活性，增大污泥的溶解量，增大向甲烷的轉化量，降低應處理污泥量的效果。
另外，根據本發明，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化槽取出的消化污泥、進行厭氧消化槽內的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物進行臭氧處理后進行堿處理，不僅可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時還也可大幅度地增大污泥中磷的溶出量。并且，溶出的磷通過凝聚、膜分離回收可再利用的磷，完成從污泥中同時回收能量和磷。
另外，通過調整堿處理后的pH或降低堿處理后對厭氧性消化有阻礙的物質的濃度，可以確實、穩定地得到避免阻礙厭氧性消化槽內的微生物的活性，增大磷溶出量及同時回收能量和磷的效果。
另外，根據本發明，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化的槽中取出的消化污泥、進行厭氧消化的槽內的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物在過氧化氫存在下進行臭氧處理，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量。另外，與此相應地，也可以大幅度地降低應處理污泥的發生量。
而且，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化的槽中取出的消化污泥、進行厭氧消化的槽內的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物在過氧化氫存在下臭氧處理，不僅可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時還可大幅度地增大污泥中磷的溶出量。并且，溶出的磷通過凝聚、膜分離回收可再利用的磷，完成從污泥中同時回收能量和磷。
另外，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化的槽中取出的消化污泥、進行厭氧消化的槽內的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物在紫外線照射下進行臭氧處理，可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量。另外，與此相應地，也可以大幅度降低應處理污泥的發生量。
而且，通過對流入的有機性廢液、從進行厭氧性消化的槽中取出的消化污泥、進行厭氧消化的槽內的消化污泥經過固液分離的濃縮污泥中的至少一種或它們的混合物在紫外線照射下臭氧處理，不僅可以大幅度地增大污泥的溶解量和向甲烷的轉化量，同時還可大幅度地增大污泥中磷的溶出量。并且，溶出的磷通過凝聚、膜分離回收可再利用的磷，完成從污泥中同時回收能量和磷。
權利要求
1.一種有機性廢液的處理方法，其特征為，對有機性廢液進行臭氧處理、然后進行堿處理，將該堿處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
2.權利要求1所述的有機性廢液的處理方法，其特征為，將堿處理后的有機性廢液的pH調整至中性后導入厭氧性消化槽。
3.權利要求1所述的有機性廢液的處理方法，其特征為，將堿處理后的有機性廢液中含有的厭氧性消化阻礙物質的濃度降低后導入厭氧性消化槽。
4.權利要求1所述的有機性廢液的處理方法，其特征為，分離堿處理后的有機性廢液為溶液和固體物，將分離的固體物導入厭氧性消化槽，從分離的溶液中回收磷。
5.一種有機性廢液的處理方法，其特征為，對有機性廢液在過氧化氫存在下進行臭氧處理，將該臭氧處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
6.權利要求5所述的有機性廢液的處理方法，其特征為，分離臭氧處理后的有機性廢液為溶液和固體物，將分離的固體物導入厭氧性消化槽，從分離的溶解中回收磷。
7.一種有機性廢液的處理方法，其特征為，對有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理，將該臭氧處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。
8.權利要求7所述的有機性廢液的處理方法，其特征為，分離臭氧處理后的有機性廢液為溶液和固體物，將分離的固體物導入厭氧性消化槽，從分離的溶液中回收磷。
9.一種有機性廢液的處理裝置，其特征為，所述處理裝置具有對有機性廢液進行臭氧處理的處理裝置、對用該臭氧處理裝置處理后的有機性廢液進行堿處理的處理裝置、和對用該堿處理裝置處理后的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
10.權利要求9所述的有機性廢液處理裝置，其特征為，在堿處理裝置和厭氧性消化槽之間具有分離有機性廢液為固體物和溶液的分離裝置，還有從用該分離裝置分離的溶液中回收磷的磷回收裝置。
11.一種有機性廢液的處理裝置，其特征為，所述處理裝置具有對有機性廢液在過氧化氫存在下進行臭氧處理的處理裝置、和對用該臭氧處理裝置處理后的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
12.權利要求11所述的有機性廢液處理裝置，其特征為，在臭氧處理裝置和厭氧性消化槽之間具有分離有機性廢液為固體物和溶液的分離裝置，還有從用該分離裝置分離的溶液中回收磷的磷回收裝置。
13.一種有機性廢液的處理裝置，其特征為，所述處理裝置具有對有機性廢液在紫外線照射下進行臭氧處理的處理裝置、和對用該臭氧處理裝置處理后的有機性廢液進行厭氧性消化的厭氧性消化槽。
14.權利要求13所述的有機性廢液處理裝置，其特征為，在臭氧處理裝置和厭氧性消化槽之間具有分離有機性廢液為固體物和溶液的分離裝置，還有從用該分離裝置分離的溶液中回收磷的磷回收裝置。
全文摘要
本發明涉及有機性廢液的處理方法及處理裝置。通過對有機性廢液進行臭氧處理、然后進行堿處理，將該堿處理后的有機性廢液導入厭氧性消化槽進行厭氧性消化。臭氧處理后的堿處理可以用在過氧化氫存在下進行臭氧處理代替。另外，也可以在紫外線照射下進行臭氧處理。將處理后的有機性廢液分離為固體物和溶液，可以從分離的溶液中回收磷。該方法可提高有機性廢液中含有的固體成分的溶解性，提高有機物向甲烷的轉化率，降低應處理污泥的產生量。另外，可以從有機性廢液中含有的固體成分中高效地溶出磷并回收。
文檔編號C02F9/00GK1468817SQ0314117
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月5日 優先權日2002年6月5日
發明者神谷俊行, 二, 廣辻淳二, 司, 安永望, 古川誠司, 直樹, 中津川直樹 申請人:三菱電機株式會社