JP2001029971A - 浄化槽の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期運転時においては原水の流入流量が少な
いことに対応して、ばっ気槽内での初期シーデング量を
抑えることができるとともに、上流側に位置する嫌気処
理槽での処理性能の低下を来すことのない浄化槽の運転
方法を提供する点にある。 【解決手段】 好気処理槽Ｅでの被処理水の一部を、上
流側に位置する嫌気処理槽Ｎ１と流量調整槽Ｎ２とに返
送する被処理水循環機構Ｓを設け、運転初期段階におい
ては被処理水の一部を流量調整槽Ｎ２に返送するととも
に、好気処理槽Ｅでの活性汚泥量が多くなると、嫌気処
理槽Ｎ１に返送するように切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、好気処理槽にて処
理された被処理水の一部を活性汚泥とともに、前記好気
処理槽より上流側の水処理槽に返送する被処理水循環機
構を備えた浄化槽の運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】被処理水循環機構を備えたものでは、好
気処理槽で発生する汚泥や硝化された被処理水を上流側
の水処理槽に返送することによって、例えば、嫌気処理
又は脱窒処理を施し、高度に処理することが行われてい
る。また、特に膜分離活性汚泥法の場合は、活性汚泥の
運転濃度範囲が広い特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】好気処理槽より上流側
に水処理槽が複数槽有る場合に、浄化槽の運転開始時点
において、どの様な運転方法を採ればよいかという問題
点がある。つまり、運転開始時点において、最上流側に
位置する水処理槽に活性汚泥を返送する方法を採用する
と、全ての水処理槽内に活性汚泥が流入することになる
が、各槽での活性汚泥濃度にバラツキがでる為に、水処
理槽内での脱窒反応等が不安定になるおそれがある。特
に、膜分離活性汚泥法の場合は活性汚泥濃度範囲が広く
負荷変動に対応しやい点については先に記載したが、返
送先の槽が複数になる場合、後段の槽内の活性汚泥が薄
くなり易く、次槽の好気槽（膜分離槽）の膜面を早く汚
染するなどの問題もあった。そこで、各槽での濃度を確
保しようとすると、活性汚泥の必要量が多くなり、好気
処理槽での初期シーディング量が過大になるといった問
題がある。しかし、浄化槽の運転開始時点においては、
浄化槽に流入する原水流量は差ほど多くない場合が多
く、少量の流入水を処理するに、多くの活性汚泥量を使
用して行うのは、多分に不経済であり、活性汚泥内の微
生物を無駄に消費するだけである。本発明の目的は、初
期シーディング活性汚泥量を抑制し、流入汚水量が低下
する場合にも対応できる浄化槽の運転方法を提供する点
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１に係る
本発明の特徴構成は、好気処理槽にて処理された被処理
水の一部を活性汚泥とともに、前記好気処理槽より上流
側の水処理槽に返送する被処理水循環機構を備え、前記
被処理水循環機構により返送される被処理水を、前記好
気処理槽の上流側に位置する水処理槽のうち複数槽に対
して分配先を切り換える分配切換機構を設け、前記被処
理水循環機構により返送される被処理水を、前記好気処
理槽での活性汚泥量の増加に伴って前記分配切換機構に
よって分配対象となっている水処理槽より上流側に位置
する水処理槽に返送すべく切り換える点にあり、その作
用効果は次の通りである。 〔作用効果〕つまり、好気処理槽での活性汚泥量が増加
すると、被処理水の分配先を上流側の水処理槽に切り換
えることによって、増加分をその上流側水処理槽にも振
り分けることができ、好気処理槽での活性汚泥量を所定
の濃度に維持できる。したがって、被処理水の少ない運
転初期においては、活性汚泥量を少なくでき、初期シー
ディング量を抑えることができる。しかも、活性汚泥量
の増加前においては、被処理水を受ける上流側の水処理
槽のうちより下流側の水処理槽に返送されるので、返送
先の容量を小さくでき、好気処理槽とともに水処理槽で
の活性汚泥の濃度が維持される為に、脱窒化等が阻害さ
れることが少ない。ここに、例えば、初期運転時におい
て原水が流入する嫌気処理槽に戻すことにすると、流入
する原水によって循環水が過度に希釈化され好気処理槽
での活性汚泥量が所定量以下になると、濃度が薄いため
に、硝化等の反応速度が低下、変動したりするおそれが
ある。同様に嫌気処理部では脱窒反応速度が低下、変動
し、窒素除去が低下したり、ｐＨが不安定になりやす
い。しかし、負荷が低い場合や、必要活性汚泥量が少な
くてよい初期運転時においては、水処理槽のうちの下流
側の水処理槽に返送することにより、循環水を流入する
原水と接触することのない状態で運転できるので、前記
したように好気処理槽での活性汚泥濃度を高く維持で
き、適正な運転ができる。沈殿槽を有する、活性汚泥法
や担体流動添加活性汚泥法、また、活性汚泥併用接触ば
っ気法などでも、一般に流入負荷が設計値より低い場合
が多い。その場合、運転初期は好気槽の活性汚泥を、下
流側の水処理槽に所定量返送し、各反応槽の微生物濃度
を比較的に高く保持する。長期間使用し、ＭＬＳＳが上
昇したり、高負荷になった場合は、流入側の水処理槽に
返送することにより、過大な微生物濃度（ＭＬＳＳ）に
なることを避けられる。したがって、沈殿槽の過大なＭ
ＬＳＳ濃度運転でのＳＳ流出を防止でき、長期間汚泥の
引抜きをしなくても安定した運転が可能となる。又、好
気処理のばっ気槽内に膜分離装置を設置する場合は、さ
らに、それらの効果を生かすことができる。また、高濃
度運転を初期からでき、膜面を通過する活性汚泥濃度が
高いので膜の汚染も少なく、長期間運転できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明の浄化槽は、図１，２に示
すように、上流側から嫌気処理槽Ｎ１、流量調整槽Ｎ
２、好気処理槽Ｅ、処理水槽Ｔ等を備え、好気処理槽Ｅ
は、脱窒素槽Ｅ１及び膜分離槽Ｅ２とからなり、処理水
槽Ｔは、膜分離槽Ｅ２からの被処理水を消毒する消毒槽
Ｑ、消毒済処理水を槽外へ排出する第１ポンプ装置１を
備えている。被処理水の原水は、原水流入部Ｉから嫌気
処理槽Ｎに流入するとともに、流量調整槽Ｎ２、好気処
理槽Ｅ、処理水槽Ｔの順に下流へ移送されつつ分解処理
され、消毒槽Ｑを経た後、第１ポンプ装置１により放流
口Ｚから槽外に放流される。

【０００６】嫌気処理槽Ｎ１は、流入する被処理水の原
水を貯留可能に構成してあり、原水流入部Ｉの内部に原
水内に混入する紙類等の夾雑物を捕捉するばっ気型スク
リーン２を備えている。ばっ気型スクリーン２下方に空
気を排出する第１空気管３を設けてあり、ばっ気型スク
リーン２先端の櫛状部に向けて空気を排出し、櫛状部に
係止されている夾雑物の除去等を行うことになってい
る。嫌気処理槽Ｎ１に流入する被処理水の原水は、嫌気
処理槽Ｎ１に貯留されるとともに、嫌気分解され、主
に、粗大な有機物の細分化が行われた状態で、流量調整
槽Ｎ２に移送される。また容易に分解されない汚泥等の
固形分は嫌気処理槽Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、
嫌気処理槽Ｎ１上部にスカムとして貯留される。

【０００７】嫌気処理槽Ｎ１と隣接する流量調整槽Ｎ２
との間の隔壁部分には、被処理水が移動するためのオー
バーフロー部１９が設けてあり、このオーバーフロー部
１９には、格子状のスリットが設けてあり、被処理水の
みが移動し固形物が移動しない構成となっている。

【０００８】流量調整槽Ｎ２は、比較的大きな貯留容量
を備えており、流量調整槽Ｎ２においては、通常では比
較的水位を低く抑えてあり、朝夕の特定時間に集中する
流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。流
量調整槽Ｎ２には、ブロワ装置４からの空気を槽内に吹
き込む第２空気管５を備えており、嫌気性菌の活動を阻
害しない範囲の空気によって貯留水に攪拌作用を与える
ようにしてある。第２空気管５より穏やかに排出される
空気による攪拌作用によって極端な固形分離を抑制して
被処理水の均一化を図っている。流量調整槽Ｎ２に流入
した被処理水は、脱窒素槽Ｅ１に送られる。被処理水を
流量調整槽Ｎ２から脱窒素槽Ｅ１に移流させる装置とし
て、流量調整槽Ｎ２から被処理水を汲み上げるポンプ装
置６と、ポンプ装置６によって汲み上げた被処理水に対
してフィルタ機能を発揮する微細目スクリーン装置７
と、後記する計量調整移送装置８とを設けてある。微細
目スクリーン装置７を介して固液分離し、微細目スクリ
ーン装置７を通した後の被処理水を好気処理槽Ｅに移流
させるように構成してある。微細目スクリーン装置７に
隣接して計量調整移送装置８を設けてあり、計量調整移
送装置８によって流量調整槽Ｎ２から脱窒素槽Ｅ１に移
送される被処理水の移送量を検出するとともに、脱窒素
槽Ｅ１での処理水量が過大とならないように、移送量を
調節する。

【０００９】脱窒素槽Ｅ１には、被処理水を後続の膜分
離槽に移流させる第１エアリフトポンプＡ１を設け、槽
内での脱窒をはかるとともに、前記膜分離槽Ｅ２の所定
水位以上の被処理水を受け入れる返送口１１を、前記脱
窒素槽Ｅ１と前記膜分離槽Ｅ２との隔壁に設け、前記膜
分離槽Ｅ２内の水位を維持させる構成を採っている。尚
図中１２は脱窒槽Ｅ１内の被処理水を循環させ効率の良
い脱窒を図るとともに汚泥沈殿を防止する攪拌ポンプで
ある。

【００１０】膜分離槽Ｅ２は多数の平膜１を並設してな
る膜濾過装置Ｍを内装してなり、その膜濾過装置Ｍの下
方には、その膜濾過装置Ｍに気泡を供給して、その膜面
に汚泥等が付着しすぎるのを防止し、かつ、膜分離槽Ｅ
２内に循環流を形成しながら被処理水に酸素を供給する
散気管Ｄを内装してある。

【００１１】膜分離槽Ｅ２には、第２エアリフトポンプ
Ａ２を設けてあり、第２エアリフトポンプＡ２の上端部
には水平管９が、前記脱窒素槽Ｅ１を越えて嫌気処理槽
Ｎ１にまで略水平に架設してあり、被処理水を活性汚泥
とともに上流側の水処理槽に返送する被処理水循環機構
Ｓを構成してある。水平管９の中間位置には、流量調整
槽Ｎ２へ被処理水を返送する第２排出口９Ｂを、水平管
９の先端には、嫌気処理槽Ｎ１へ被処理水を返送する第
１排出口９Ａを設けてあり、いずれの槽Ｎ１，Ｎ２へも
被処理水を返送することができるようになっている。ま
た、第２排出口９Ｂの近傍には、分配切換機構を備えた
分配切換槽１０を設けてあり、いずれかの排出口９Ａ，
９Ｂより返送できるように構成してある。分配切換機構
としては切換弁を使用し、作業者によって切り換える人
為的方法を採るか又はアクチュエータを使用して切換弁
を機械的に切り換える方法を採ってもよい。膜分離槽Ｅ
２の膜濾過装置Ｍで処理された被処理水は集水管Ｍ１を
通して消毒槽Ｑに移流される。

【００１２】以上のように、被処理水循環機構Ｓを構成
し、分配切換機構での被処理水の返送先を切り換える運
転方法について説明する。図２に示すように、運転を開
始する初期運転時においては、原水流入部Ｉより流入す
る原水量が少ない場合が多い。したがって、好気処理槽
Ｅでの微生物の初期シーディング量を少なくする為に、
被処理水の一部の返送先を好気処理槽Ｅより上流側に位
置する水処理槽であって最下流側に位置する水処理槽に
返送するようにする。つまり、返送対象となる水処理槽
はここでは、流量調整槽Ｎ２である。この場合には、流
量調整槽Ｎ２と膜分離槽Ｅ２との間で活性汚泥が往来す
るだけであるので、活性汚泥量が余り多くなくても、膜
分離槽Ｅ２及び流量調整槽Ｎ２での活性汚泥濃度が薄く
なることはない。例えば、流入する原水によって循環水
が過度に希釈化され膜分離槽Ｅ２での活性汚泥量が２０
００ｍｇ／リットル以下になると、濃度が薄いために却
って微生物膜が早期に汚されるおそれがある。しかし、
必要活性汚泥量が少なくてよい初期運転時においても、
循環水と流入する原水とが接触することのない状態で運
転できるので、前記したように膜分離槽Ｅ２での活性汚
泥濃度を維持でき、膜の早期汚染を回避できる。

【００１３】運転開始後、膜分離槽Ｅ２での活性汚泥量
が多くなってくると、分配切換機構を操作して、膜分離
槽Ｅ２からの活性汚泥を、第１排出口９Ａより放出し、
嫌気処理槽Ｎ１に返送するようにする。そうすると、好
気処理槽Ｅでの活性汚泥量を適切に維持しながら、嫌気
処理槽Ｎ１での活性汚泥濃度を維持できる。膜分離槽Ｅ
２における活性汚泥量としては、最低でも２５００ｍｇ
／リットルを要するが、運転が進んで活性汚泥量が１５
０００ｍｇ／リットル以上に高まると、前記した分配切
換機構を作動させて、より上流側の水処理槽に返送先を
切り換えるようにする。これにより、前記膜分離槽Ｅ２
の活性汚泥濃度は３０００以上に維持でき、水処理効率
を維持でき、しかも、膜分離装置の膜面が汚染されにく
い状態を維持できる。このように、活性汚泥量が好気処
理槽Ｅにおいて増加した場合に、返送先を変更して活性
汚泥量の増加に対応することができるので、好気処理槽
Ｅでの活性汚泥量が被処理水に対応した量以上には増加
することはなく、例えば、その増加した状態を放置する
ことになると、一部の活性汚泥が活性を失い死滅するこ
とになり、その死滅した汚泥の引抜き清掃作業を必要と
するが、前記したように、増加した活性汚泥をより上流
側に返送することによって、上流側の水処理槽において
増加分を吸収できて、適切な運転状態を維持できる。

【００１４】処理水槽Ｔは、膜分離槽Ｅ２を通過した清
浄な処理水を消毒した後槽外へ第１ポンプ装置１によっ
て放流される構成としてある。

【００１５】〔別実施形態〕 （イ） 浄化槽における各槽の構成としては、次のよう
なものであってもよい。図２に示すように、嫌気処理槽
Ｎ１の代わりに流量調整槽を設けて、二つの流量調整槽
１１Ａ，１１Ｂをばっ気槽Ｅの上流側に位置する水処理
槽として構成し、分配切換機構によってばっ気槽Ｅでの
活性汚泥量が多くなると、より上流側に位置する流量調
整槽１１Ａにばっ気槽Ｅからの循環水を返送する構成を
採ってもよい。 （ロ） 浄化槽における各槽の構成としては、次のよう
なものであってもよい。図３に示すように、嫌気処理槽
Ｎ１の代わりに流量調整槽１２を設け、流量調整槽１２
の下流側に３つの脱窒素槽１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを設
け、脱窒素槽１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃで処理した被処理
水を硝化槽１４で好気処理するようにしてある。硝化槽
１４で処理した被処理水の一部は被処理水循環機構Ｓを
介して循環水として３つの脱窒素槽１３Ａ，１３Ｂ，１
３Ｃに返送するが、被処理水循環機構Ｓには３つの脱窒
素槽１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのうちの一つに返送先を切
り換える為に、二つの分配切換槽１０，１０が設けてあ
る。初期運転時においては、硝化槽１４からの循環水を
最下流側に位置する第３脱窒素槽１３Ｃに返送するよう
にするので、硝化槽１４と第３脱窒素槽１３Ｃでの活性
汚泥濃度が維持される。硝化槽１４の活性汚泥濃度が高
くなってくるとその濃度に応じて、濃度が高い程上流側
の槽１３Ａ，１３Ｂに返送先を切り換えていく。 （ハ）被処理水循環機構Ｓを構成する第２エアリフトポ
ンプＡ２を設ける槽として膜分離槽Ｅ２を設けることに
したが、第２エアリフトポンプＡ２を設ける対象とし
て、好気濾床を備えた接触ばっ気槽を設けてもよい。つ
まり、図示はしないが、接触ばっ気槽を二段に設けて、
下流側の接触ばっ気槽より第２エアリフトポンプＡ３で
上流側に被処理水を返送する構成を採ってもよい。ま
た、好気処理槽は、活性汚泥法、流動担体添加活性法担
体流動法などの各種好気処理法が適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄化槽の縦断側面図

【図２】本発明の浄化槽の別実施構造を示す説明図

【図３】本発明の浄化槽の別実施構造を示す説明図

【符号の説明】

Ｅ 好気処理槽 Ｓ 被処理水循環機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 好気処理槽にて処理された被処理水の一
   部を活性汚泥とともに、前記好気処理槽より上流側の水
   処理槽に返送する被処理水循環機構を備え、前記被処理
   水循環機構により返送される被処理水を、前記好気処理
   槽の上流側に位置する水処理槽のうちの複数槽に対して
   分配先を切り換える分配切換機構を設け、前記被処理水
   循環機構により返送される被処理水を、前記好気処理槽
   での活性汚泥量の増加に伴って前記分配切換機構によっ
   て分配対象となっている水処理槽より上流側に位置する
   水処理槽に返送すべく切り換える浄化槽の運転方法。