JP2000084578A - 接触曝気槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水の全部を通す加圧空気溶解水装置と減圧
弁と接触曝気槽のろ材の下部に開口する加圧空気溶解水
の注入口を有し、処理水の出口を接触曝気槽の水面に設
けた汚水の小規模な接触曝気装置。 【解決手段】 接触曝気槽に空気を注入する方法とし
て、加圧空気溶解水の減圧による微細気泡を使用し、目
詰まり防止と生物膜の酸素吸収率の向上を期す。また原
水全量を加圧空気溶解水として、ろ材の下より注入し原
水と気泡の接触時間を増し、余剰生物の接触曝気槽下部
からの排出を便とする。接触曝気槽は多段とし各段の原
水の処理状態に適した管理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水の好気性菌に
よる処理技術の中の付着生物処理方式に分類される技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の下水処理の殆どは生物学的処理で
行われている。これは自然に存在する好気性菌か、嫌気
性菌か、もしくは両者を汚水に接触させて処理されるも
のであるが、その中でも好気性菌による方法が、処理時
間が短いこと、悪臭がしないこと、管理が比較的簡単な
ことなどの理由で一般的に行われている。

【０００３】好気性菌処理のなかでは処理汚泥の一部を
原水に返戻して混合し、空気と接触させて処理を行う活
性汚泥法が最も多く採用されている。これを浮遊生物型
処理方式という。一方、好気性菌が付着したろ材の上か
ら汚水を散布する散水ろ床法、同じく半没回転円盤を汚
水の水面で回転させる回転生物接触法、浸漬させたろ材
に処理空気を吹き込む接触曝気法などは付着生物型処理
方式または生物膜法と言う。

【０００４】浸漬ろ材に空気を吹き込む接触曝気法は古
くから研究されてきた方法であるが、処理効率が余り良
好でなかったので実用化が遅れていた。しかしここ２０
年来、優れたろ材が出現し、この方法が主に小規模な汚
水処理設備として使用されるようになってきた。

【０００５】接触曝気槽内に空気を吹き込む方法には散
気装置によるものと加圧空気溶解水装置によるものがあ
る。散気装置によるものは、多くの小孔から空気を噴出
させる多孔式と空気の衝突式、噴射式のものが使用され
ている。気泡は微細なほど生物膜の酸素吸収効率がよい
と言われているが、微細な気泡を発生させる散気装置ほ
ど目詰まりし易く、実用的にはあるサイズで妥協してい
るのが現実である。

【０００６】加圧空気溶解装置による方法は、水に接触
している空気に圧力をかけて加圧空気溶解水を作り、こ
れを処理槽内で減圧する事により、過飽和となった溶解
空気が微細な気泡になって水中に析出される現象を利用
した方法である。加圧空気溶解水装置の構造としては空
気圧縮機とポンプを使う方法とポンプとエジェクタを使
う方法がある。

【０００７】加圧空気溶解水は原水の全量を加圧する全
量加圧式と、原水の一部を加圧する部分加圧式と処理水
の一部を加圧する循環加圧式の３種類に大別されるが、
このうち最も広く用いられているのは循環加圧式であ
る。

【０００８】接触曝気法のろ床に注入する原水は普通上
方から下方に向けて流し、処理水は槽の低部から取り出
している。これは散水ろ床法の流れを汲む技術からこの
ようになっているものと思われる。

【０００９】

【発明が解決しようとするる課題】河川の上流ダムから
取水され、流域の住宅地に配水されで下水となった水は
下水道管で海岸の下水処理場まで導かれ、処理されて海
に放流される。従って河川の中流では水量が減り、従来
の動植物の生態系を維持できなくなってきつつある。こ
のため、流域の住宅地で発生した下水は、小規模下水処
理装置で浄化し、できるだけ近くの河川に戻すことが肝
心である。又、家畜が出す汚物は１匹あたり人間の１０
倍以上と言われるが、ほとんどの畜産場は下水道設備の
ない山間地にあり、このし尿処理も小規模処理装置で行
わなければならない。ここに小規模の汚水処理装置で効
率的なものが出現しなければならない必然性があり、そ
の一例として小規模処理施設となる接触曝気法による下
水処理装置を開示する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】接触曝気法による汚水処
理装置が小規模下水処理に最適な方法として有効である
ことが知られているが、この曝気槽に吹き込む空気は、
一般によく使用されている加圧空気溶解水を減圧して発
生する微細気泡を使用する。一般に水の中に含まれる飽
和空気の量は温度と圧力で決まり、この加圧空気飽和水
をタンク内で減圧し、減圧の前後で温度が変わらないと
すると、溶解空気は過飽和になり微細な空気気泡として
水中に析出する。小規模の装置であるから加圧空気飽和
水は原水の全量を加圧する全量加圧式が採用できる。こ
の方法は原水が多少汚損していても、散気装置のように
目詰まりの心配がなく、得られる空気気泡は超微細で、
生物膜の酸素吸収効率も高い。

【００１１】接触ろ材には生物が付着し易い焼成頁岩や
アンスラサイト等がありプラスチック製のものも均等な
撹拌ができ、目詰まりしにくいものとして使用されてい
る。接触ろ材の中の流れは上昇流とし、処理水の出口は
水面に設ける。加圧空気溶解水は原水の全量加圧式であ
るため接触曝気槽内では原水と気泡が並行して流れ、ろ
材の生物膜に同時に接触するので反応の効率が高い。こ
のためろ材の全面曝気法と言われる方法が取れるよう流
量その他を調節する。

【００１２】ろ材の中で生物膜が増殖し、ろ床が閉塞
し、機能障害が発生するようになったとき、原水の注入
を停止し、反応槽の底部から槽内の水を抜くとり余剰生
物も一緒に洗い流さされるので機能の回復がはかられ
る。この時、汚水はろ床の下部から注入しているため、
生物膜はろ床の下部ほど付着量が多く、効果的な排出が
できる。

【００１３】

【発明実施の形態】図１に処理層の構造を示す。接触曝
気槽１の低部に網３を設け、ろ材４を充填する。全量の
原水５を加圧空気溶解水装置６で加圧空気溶解水７と
し、減圧弁８を経て接触曝気槽１の底部に導くと微細な
気泡が発生し、この気泡がろ材４の付着生物を活性化
し、付着生物と汚水が反応して浄化が行われる。

【００１４】加圧空気溶解水装置６は、原水５を加圧ポ
ンプ６１で加圧水タンク６２に圧入し、空気圧縮機６３
から吐出された圧縮空気と混合させ、加圧タンク６２の
中で加圧空気溶解水７とするものである。この他に水エ
ジェクタを使用し、エジェクタ頚部の高速水流による負
圧で空気を吸引し、ディフューザ部で加圧して、加圧空
気溶解水を作る方法もある。（図示せず）

【００１５】図２は汚水がろ材４の中を１回通過するだ
けで予定の反応が進まないとき、ろ材４の外周に降下水
路１１を設けて、反復して反応を繰り返すことができる
接触曝気槽２である。

【００１６】図３はこの接触曝気槽１を使用した汚水処
理装置の流れ図の一例を示した図である。原水５は最初
沈澱池１２で固形物を沈澱し、沈澱物１３はドレン弁１
０で排出する。最初沈澱池１２の処理水は次工程の接触
曝気槽１の加圧空気溶解水装置６に送られここで加圧空
気溶解水となり、接触曝気槽１の下部へ減圧弁８で減圧
されて注入される。ここでは接触曝気槽１を２段に設置
した例を示すが、更に段数を増やしても良い。この接触
曝気槽１の中のろ材に付着している生物膜が増殖し、水
の通りが悪くなったら、ドレン弁１０を開放し、接触曝
気槽１の中の汚水と共に生物膜を洗い流し、汚泥槽１４
に貯留する。汚泥槽１４の水は最初沈澱池１２に返戻す
る。最終段の接触曝気槽１の処理水１７は最終沈澱池１
５に送り、固形物の浮上分離と沈澱分離を行い、最終沈
澱池１５の処理水１７は放流する。ここでは浮上固形物
は汚水掻き取り装置１６で回収し、その沈澱物１３は最
終沈澱池のドレン弁１０で回収する。

【発明の効果】本発明により以下の効果を奏する事が出
来る。 （１）全国的に広く行われている活性汚泥法による大型
の汚水浄化装置に代わり小規模の汚水浄化装置に向くも
のができる。 （２）加圧空気溶解水装置による空気注入は多孔式散気
装置に比べ汚物等による噴気孔の目詰まりがない。 （３）加圧空気溶解水装置は衝突、噴射式散気装置に比
べ微細な気泡が得られ浄化効率がよい。 （４）ろ材の中を通過する汚水が空気流と同じ上昇流で
あるため気泡との接触時間が長く生物膜との反応が早
い。 （５）ろ材の中を通過する原水が上昇流であるため、ろ
材の中の増殖生物膜は下部ほど厚く付着し、余剰生物膜
排出の際、ドレン弁開放による流水での洗浄効果が高
い。 （６）多段式接触曝気槽の場合、各段の反応条件に合わ
せた調整が可能であり、１段の曝気槽で反復接触によっ
て反応させるより精度の高く安定した処理ができる。 （７）ろ材の外周に降下水路を設けた接触曝気槽は設置
場所等の制約があって多段式の接触曝気槽が設置できな
いとき有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 上昇流のみによる全面接触曝気槽の図であ
る。

【図２】 反復上昇流による接触曝気槽の図である。

【図３】 接触曝気槽を使用した汚水処理装置の流れ図
の一例である。

【符号の説明】

１ 接触曝気槽 ２ 接触曝気槽 ３ 網 ４ ろ材 ５ 原水 ６ 加圧空気溶解水装置 ７ 加圧空気溶解水 ８ 減圧弁 ９ 洗浄汚泥 １０ ドレン弁 １１ 下降水路 １２ 最初沈澱池 １３ 沈澱物 １４ 汚泥槽 １５ 最終沈澱池 １６ 汚泥掻取装置 １７ 処理水 ６１ 加圧ポンプ ６２ 加圧水タンク ６３ 空気圧縮機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水の全量を通す加圧空気溶解水装置
   と、減圧弁と、接触曝気槽内に設けた接触ろ材の下部に
   開口する加圧空気溶解水の注入口を有し、処理水の出口
   を接触曝気槽の水面に設けた汚水の接触曝気装置。