JP2000061485A - 汚水の処理施設 - Google Patents

汚水の処理施設

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JP2000061485A
JP2000061485A JP10238452A JP23845298A JP2000061485A JP 2000061485 A JP2000061485 A JP 2000061485A JP 10238452 A JP10238452 A JP 10238452A JP 23845298 A JP23845298 A JP 23845298A JP 2000061485 A JP2000061485 A JP 2000061485A
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Japan
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tank
nitrification
water
purification
sewage
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JP10238452A
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English (en)
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Masataka Nagano
正孝 長野
Soichiro Usuda
総一郎 臼田
Kyoko Ueki
恭子 植木
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Tokyu Construction Co Ltd
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Tokyu Construction Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物の未利用空間の有効利用を図り、
施設面積を極力小さくすること。 【解決手段】 汚水を生物的及び物理化学的に浄化処
理する浄化施設の一部2を、構造物3に内蔵した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生活排水、産業廃
水、汚染地下水、湖沼等の閉鎖域水など(以下総称して
「汚水」という)を浄化する、汚水の浄化施設に関す
る。
【0002】
【従来の技術とその課題】出願人は、多孔柱体の間を多
孔質構造の導水体で接続した浄化帯を使用し、この浄化
体に汚水を滴下させ、多孔柱体に生息する微生物で硝化
して浄化する散水式濾床装置(DHS反応槽)を先に出
願した。
【0003】又、上・下水の処理方法として硝化液循環
活性汚泥法が知られているが、この処理法は大型沈殿槽
を建設する必要がある等、かなり大きな施設面積を必要
とするため、用地確保の困難な都市部では建設が困難な
場合が多い。又、液の活性汚泥懸濁液のエアレーション
に要する消費エネルギーが多いことも改善点のひとつと
して指摘されている。
【0004】又、大規模な博覧会やオリンピック等のイ
ベントが催される場合、大量に発生する汚水の処理策が
課題になっている。対策としては下水道を新たに構築し
て対応しているが、既存施設の処理能力を越える場合は
新たに処理施設を建設する必要があり、下水道や処理施
設の新設費に加えて割高な浄化処理コストの負担を強い
られるといった難点がある。また小さな集落や用地確保
が困難な都市部等において本格的な下水処理施設を建設
する場合も前記と同様の問題があり、その改善技術の提
案が切望されている。
【0005】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは構造物の未利用空間の有効
利用を図る、汚水の処理施設を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
汚水を生物的及び物理化学的に浄化処理する浄化施設に
おいて、前記浄化施設を構造物に内蔵したことを特徴と
する、汚水の処理施設である。請求項2に係る発明は、
汚水を脱窒する脱窒槽と、脱窒槽の処理水を硝化する硝
化槽とを有し、硝化処理水の一部を脱窒槽へ還流する循
環用路を備えた浄化施設において、少なくとも硝化槽を
構造物の内部に隔成した縦方向の空間内に配置したこと
を特徴とする、汚水の処理施設である。請求項3に係る
発明は、汚水を脱窒する脱窒槽と、脱窒槽の処理水を硝
化する硝化槽とを有し、硝化処理水の一部を脱窒槽へ還
流する循環用路を備えた浄化施設において、少なくとも
硝化槽を構造物の外周の一部に壁材で隔成した縦方向の
空間内に配置したことを特徴とする、汚水の処理施設で
ある。請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3項
に記載の処理施設において、硝化槽が導水体に複数の多
孔柱体を設けて構成する垂下式の浄化帯を具備し、前記
浄化帯の上部に処理水を散水することを特徴とする、汚
水の処理施設である。請求項5に係る発明は、請求項1
乃至請求項3の何れかに記載の浄化施設において、脱窒
槽が担体の投入されていない、脱窒型上向流式汚泥床方
式であることを特徴とする、汚水の処理施設である。
【0007】
【発明の実施の形態1】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
【0008】<イ>浄化施設空間について 本発明に係る処理施設は、各種構造物の内部又は外部に
区画形成された縦方向の未利用空間を浄化施設格納空間
として有効活用を図るものである。「構造物」は、コン
クリート製、鋼製、レンガ製、石製の既設または新設の
構造物で、例えば橋脚、杭体、塔構造物等の土木コンク
リート構造物、及びビル、マンション、各種競技施設、
各種パビリオン施設、モニュメント、美術造形物等の建
築コンクリート構造物を含む。又、以降に浄化施設の一
例を示すが、浄化施設はこれに限定されるものではな
く、公知の生物的及び物理化学的に浄化処理する各種浄
化施設を適用できることは勿論である。
【0009】<ロ>浄化施設 図1に浄化施設の斜視図を示し、図2にその処理フロー
を示す。浄化施設は脱窒槽1と硝化槽2とを基本の構成
要素とし、少なくとも硝化槽22が橋脚などの構造物3
の内部空間Aに配設される。
【0010】より具体的に説明すると、脱窒槽1の前に
汚水計量槽4、流量調整槽5、曝気沈砂6が直列的に配
置され、流入水が曝気沈砂槽6を経て流量調整槽5に流
入した後、汚水計量槽4を経て脱窒槽1の底部へ供給さ
れるようになっている。曝気沈砂槽6、流量調整槽5と
ブロワ7との間が鎖線で示す如く配管8で接続されてい
て、ブロワ7から送気される空気を各槽6,5の底部内
で曝気し得るようになっている。又、硝化槽2は通気可
能なように分岐した配管8が構造物3に接続すると共
に、構造物3の一部に排気用開口が形成されている。
【0011】<ロ>脱窒槽 脱窒槽1は例えば上向流式スラッジブランケット(汚泥
床)法で、汚水原水と後述する硝化処理水とを槽1の底
部からゆっくりと供給し、汚泥床を通過させることで、
有機物の除去と脱窒とを行えるようになっている。脱窒
槽1は担体を投入していない。これは担体を使用する場
合の目詰まりや、生物膜の剥離の問題を回避するためで
ある。さらに従来の好気性処理の如くエアレーションを
用いないため、その分、消費エネルギーの低減が可能で
ある。硝化処理水の一部を汚水原水と共に脱窒槽1へ流
入させたのは、汚水原水中の有機性汚泥成分を脱窒のた
めの水素供与体に利用して、有機性汚泥成分と窒素とを
同時に除去するためである。尚、汚水原水に対する硝化
処理水の還流率は、汚水原水の種類や処理時間等を考慮
して決定する事項である。
【0012】脱窒槽1の処理水は配管14を経由して硝
化槽2の上部へ供給される。
【0013】<ハ>硝化槽 硝化槽2は構造物3の内部空間Aを活用して形成され、
縦方向の内部空間垂下した単数又は複数浄化帯8と、浄
化帯8の下方で処理水を捕集する捕集容器9とが設置さ
れ、脱窒槽1での処理水を浄化帯8に散水し得るように
なっている。硝化槽2は構造物3を構築する際に同時に
組み込むか、或いは構造物3の完成後にあらかじめユニ
ット化しておいた硝化槽2をセットすることが可能であ
り、これらは構造物3の種類に応じて適宜選択すればよ
い。
【0014】[浄化帯]汚水を流下方式で浄化する浄化
帯8は、図3に示すように導水体10の両面に水平方向
に向けた複数の多孔柱体11を多段的に取り付けて構成
される。
【0015】導水体10は例えば樹脂、織布、金網など
の剛性又は可撓性を有する素材のシート状物、或いは糸
紐状物からなる。又、多孔柱体11は微生物の付着空隙
と保水性を有する、例えば不織布やポリウレタン等のス
ポンジ構造体やセラミックス等の多孔質生物担体を使用
できる。スポンジ製濾材を層状に堆積させた従来の散水
式濾床装置は、使用中に柔らかいスポンジが潰れて嫌気
状態となる不都合があるが、本例のように多孔柱体11
を導水体10に取り付け、これを垂下させれば多孔柱体
11が潰れる心配がない。
【0016】[多孔柱体]多孔柱体11は断面三角形を
呈し、汚水が上方の多孔柱体11から下方の多孔柱体1
1へと順次流下する際、より空気と接触して微生物によ
る高い分解・浄化能力を保持できるようになっている。
多孔柱体11は上記した分解浄化作用が得られるもので
あれば、その他に断面が半球、球形、立方体などであっ
てもよく、その断面形状に特に制約を受けない。前述し
たように硝化槽2を通気構造としたのは、多孔柱体11
に付着させた微生物の活動を活発化させて汚水の浄化効
率をより一層高めるためである。
【0017】[汚水散水手段]浄化帯8の上方には散水
タンク12等が配設されていて、複数の浄化帯8へ亙り
均一に散水できるようになっている。本例の場合、浄化
帯8に散水した汚水の自然降下を利用して浄化するもの
であるから、硝化槽2内における汚水浄化のための消費
エネルギーは極めて小さくて済む。
【0018】<ニ>処理水の還流構造 硝化槽2の捕集タンク9と脱窒槽1の間は循環用配管1
3で接続してあり、硝化槽2で処理した硝化処理水を脱
窒槽1へ還流できるようになっている。
【0019】尚、図1,2中、符号P1〜P3は各配管に
介装したポンプである。
【0020】
【浄化方法】次に本発明の浄化施設による汚水の浄化方
法について説明する。
【0021】<イ>脱窒槽による汚水の浄化工程 汚水が流入水として曝気沈砂槽6へ送られ、曝気沈砂槽
6内を異物を沈降除去した後、その上澄み液が流量調整
槽5へ送られる。流量調整槽5及び汚水計量槽4は汚水
を計量して脱窒槽1の底部へ供給する。脱窒槽1へは汚
水原水に加えて所定の循環率で還流された硝化処理水が
供給される。汚水原水及び硝化処理水は脱窒槽1内の高
濃度の汚泥床を通過して上昇する際、浮遊物と窒素が除
去される。
【0022】<ロ>硝化槽における汚水の浄化工程 脱窒槽1で処理した処理水は配管14を通じて構造物3
内に形成した硝化槽2の上部で散水される。
【0023】処理水は浄化帯8を一気に流下するのでは
なく、複数の多孔柱体11を順々に伝いながらゆっくり
と流下し、多孔柱体11のくびれ部を通過する際に空気
中の酸素が多孔柱体11内部に溶け込み、多孔柱体11
に付着した微生物による分解・硝化が進行する。
【0024】硝化槽2内が通気構造を呈して新鮮な空気
が供給されることと、多孔柱体11のくびれ部を通過す
る際に空気中の酸素が多孔柱体11内部に取りこまれる
ことにより、微生物(硝化菌)による汚水の分解・硝化
作用が活発化する。硝化処理された処理水は、硝化槽2
の捕集タンク9で捕集される。捕集した硝化処理水の一
部は、循環用配管13を通じて脱窒槽1へ還流し、残り
は硝化槽2の外部に設けた消毒槽15を経て浄化を完了
した流出水として外部に排水する。
【0025】
【発明の実施の形態2】以上は構造物3の内部に硝化槽
2を形成した場合について説明したが、構造物3の外部
に設ける場合も同様に、構造物3の一部の外周面を利用
し、周囲を壁材で覆って縦方向の空間を隔成し、その内
部に硝化槽2を位置させればよい。又、構造物3の壁や
柱の内外に形成された縦方向の空間内に硝化槽2を組み
込むようにしてもよい。
【0026】又、構造物3がビルなどの建築物である場
合は、地下階にすべての浄化施設をまとめて構築する
か、或いは壁や柱の内外に縦方向の空間を形成して硝化
槽2を組み込み、脱窒槽1を利用頻度の低い地下階部分
に設けてもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 <イ> 構造物の内外の未利用空間の有効活用を図るこ
とが可能であるから、汚水の処理施設の建設に要する必
要面積を低減できる。殊に、処理水量が同一の従来の硝
化液循環活性汚泥法と比べて、必要面積が半分以下で済
む。 <ロ> 構造物本来の使途を阻害することがなく、しか
も既設構造物や新設構造物等の各種の構造物に適用する
ことができる。 <ハ> 大規模博覧会の如く所定の開催期間を経過した
後にイベント施設を解体撤去する場合、浄化専用施設を
建設せずに各種構造物の内外空間を活用して浄化施設を
設置できるので、大規模博覧会用の浄化施設として好適
である。 <ニ> 小さな集落や用地確保が困難な都市部において
も、各種公共の構造物の一部を利用して浄化施設を格納
して汚水処理施設を建設できるので、経済面及びスペー
ス面で有利である。 <ホ> 硝化処理は散水方式を採用したから、硝化に要
する消費エネルギーはゼロである。又、脱窒処理も曝気
させないので、この分の消費エネルギーも抑制すること
ができる。 以上のことから、浄化に要する消費エネルギー(電気
量)が少なくて済む。殊に、硝化液循環活性汚泥方と比
較した場合、消費エネルギーは三分の一以下に低く抑制
できて経済的な汚水処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る浄化施設の斜視図
【図2】 浄化施設の浄化フローシート
【図3】 浄化帯の部分横断面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 恭子 東京都渋谷区渋谷一丁目16番14号 東急建 設株式会社内 Fターム(参考) 4D003 AA02 AB02 AB09 BA02 BA07 CA01 CA08 DA15 EA09 EA16 EA17 EA19 EA20 EA22 EA24 EA30 FA10 4D028 AA08 AB00 BB02 BB07 BC01 BC12 BC24 BC26 4D040 BB57 BB82

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚水を生物的及び物理化学的に浄化処
    理する浄化施設において、 前記浄化施設を構造物に内蔵したことを特徴とする、 汚水の処理施設。
  2. 【請求項2】 汚水を脱窒する脱窒槽と、脱窒槽の処
    理水を硝化する硝化槽とを有し、硝化処理水の一部を脱
    窒槽へ還流する循環用路を備えた浄化施設において、 少なくとも硝化槽を構造物の内部に隔成した縦方向の空
    間内に配置したことを特徴とする、 汚水の処理施設。
  3. 【請求項3】 汚水を脱窒する脱窒槽と、脱窒槽の処
    理水を硝化する硝化槽とを有し、硝化処理水の一部を脱
    窒槽へ還流する循環用路を備えた浄化施設において、 少なくとも硝化槽を構造物の外周の一部に壁材で隔成し
    た縦方向の空間内に配置したことを特徴とする、 汚水の処理施設。
  4. 【請求項4】 請求項2又は請求項3項に記載の処理
    施設において、硝化槽が導水体に複数の多孔柱体を設け
    て構成する垂下式の浄化帯を具備し、前記浄化帯の上部
    に処理水を散水することを特徴とする、汚水の処理施
    設。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項3の何れかに記載
    の浄化施設において、脱窒槽が担体の投入されていな
    い、脱窒型上向流式汚泥床方式であることを特徴とす
    る、汚水の処理施設。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006116381A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Kazuaki Tamatsubo 有機性排水のメタン発酵処理方法および装置
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