JP2001104973A - 廃水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微生物固定化担体が分離スクリーンに集中す
るのを防止する。 【解決手段】 廃水処理装置４０の処理槽１４は、内部
に微生物固定化担体１６が浮遊させてあるとともに、散
気装置１８から気泡が吹き込まれる好気性処理槽となっ
ている。処理水取出し部４２は水没させてあって、分離
スクリーン５０が処理槽１４の内壁５２の近傍におい
て、内壁５２と対面して平行に配置してある。処理水取
出し部４２は、側面視上部が円弧状をなし、処理水取出
し部４２を乗り越える流れ６２が容易に生じ、内壁５２
と処理水取出し部４２との間の領域６４に流れ込み、分
離スクリーン５０の表面に存在する微生物固定化担体１
６を洗い流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿、産業
排水等の有機性廃水を生物学的に処理する廃水処理装置
に係り、特に有機性廃水中に微生物固定化担体を浮遊さ
せて廃水を生物学的に処理する廃水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機性廃水を処理する装置とし
て、活性炭などの担体に微生物を固定化した微生物固定
化担体を用いた廃水処理装置が開発されている。このよ
うな廃水処理装置は、微生物固定化担体を浮遊状態に保
持している処理槽（好気性処理槽）に被処理水である有
機性廃水を流入させ、好気性処理槽に空気を吹き込んで
有機性廃水を微生物固定化担体によって生物学的に処理
しいる。そして、処理を終了した清澄な処理水は、特開
平７−１２４５８２号公報に記載されているように、一
般に、好気性処理槽の上部に設けた処理水取出し部にお
いて微生物固定化担体と分離され、処理槽の外部に取り
出すようになっている。図６は、従来の微生物固定化担
体を浮遊させた好気性処理槽を有する廃水処理装置の説
明図である。

【０００３】図６において、廃水処理装置１０は、有機
性廃水からなる被処理水１２が流入する処理槽１４を有
している。処理槽１４は、好気性処理槽であって、内部
に活性炭などの担体に微生物を固定化した微生物固定化
担体１６が浮遊させてあるとともに、底部に設けた散気
装置１８によって空気の気泡が吹き込まれ、微生物固定
化担体１６中の微生物に酸素を供給するようにしてあ
る。そして、処理槽１４内の被処理水１２は、散気装置
１８から吹き込まれて処理槽１４内を上昇する気泡によ
って微生物固定化担体１６と攪拌され、微生物固定化担
体１６とともに矢印１７、１９のように流動し、処理槽
１４内を流動する間に、微生物固定化担体１６が保持す
る微生物によって生物学的に処理され、清澄な処理水と
なる。

【０００４】処理槽１４の上部には、処理水分離部２０
が設けてある。この処理水分離部２０は、分離スクリー
ン２２を有している。この分離スクリーン２２は、微生
物固定化担体１６の微生物により、生物学的に処理され
て清澄となった被処理水（処理水）２４を微生物固定化
担体１６から分離する。そして、分離スクリーン２２
は、下端が処理槽１２の内壁に固定され、上端が被処理
水１２の水面の上方に露出している支持フレーム２６に
取り付けてあって、前面が処理槽１４の中央に向けられ
て斜め下向きに配置されている。また、処理水分離部２
０の内部には、矢印２８のように流れ込む処理水２４を
処理槽１４の外部に流出させる流出口３０が設けてあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
構成してある従来の廃水処理装置１０は、処理槽１４内
の微生物固定化担体１６が処理水分離部２０の分離スク
リーン２２の表面に集中し、分離スクリーン２の目詰ま
りを生じて処理水２４の分離が困難になるとともに、処
理槽１４内における被処理水１２と微生物固定化担体１
６との円滑な攪拌、流動が妨げられ、被処理水１２の効
率的な処理が阻害される。

【０００６】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、微生物固定化担体が分離スクリ
ーンに集中するのを防止することを目的としている。ま
た、本発明は、被処理水と微生物固定化担体との流動を
良好に行なえ、被処理水を効率よく処理できるようにす
ること目的としている。さらに、本発明は、微生物固定
化担体が分離スクリーンにおいて処理水から確実に分離
できるようにすることなどを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明らは、上記した従
来の廃水処理装置１０において、微生物固定化担体１６
が分離スクリーン２２の前面に集中する現象について詳
細に検討、考察するとともに、従来の処理槽１４中にお
ける被処理水１２の流動状態などをコンピュータによっ
て解析した。図７〜図９は、その解析結果である。

【０００８】図７は、被処理水１２と微生物固定化担体
１６との混合物の流速ベクトルを示し、矢印の長さによ
ってベクトルの大きさ、すなわち流速の大きさを示して
いる。また、図の下部に示した矢印が、０．５ｍ／ｓの
流速を表している。

【０００９】この図７から、従来の廃水処理装置１０
は、処理水分離部２０の分離スクリーン２２の表面に沿
った流れが比較的小さいことがわかる。また、被処理水
１２は、図７において大きな強い反時計回りの渦を形成
している。これらのことから、微生物固定化担体１６が
分離スクリーン２２の表面に集中する原因として、次の
ようなことが挙げられる。 （１）処理槽１４内を流動している被処理水１２は、分
離スクリーン２２の面に沿った流速が小さく、分離スク
リーン２２の面に存在する微生物固定化担体１６を洗い
流すことができず、微生物固定化担体１６が分離スクリ
ーン２２の表面に滞留しやすい。 （２）微生物固定化担体１６は、処理槽１４内を流動す
ることによって遠心力が作用し、処理槽１４の中心側を
向いている分離スクリーン２２に押し付けられる傾向が
ある。

【００１０】図８は、微生物固定化担体１６の被処理水
１２に対する体積濃度（％）の７〜１１％を、０．５％
ごとの等高線をもって示している。ただし、図８の左側
の部分に示された７％等高線の左側の領域は、微生物固
定化担体１６の濃度が０〜７％である。この図から、微
生物固定化担体１６の濃度は、処理水分離部２０の分離
スクリーン２２の表面部分において最も高くなってお
り、１１％にも達していることがわかる。

【００１１】また、図９は、散気装置１８から吹き込ま
れた気泡の被処理水１２に対する割合（％）を示してい
る。同図において、縦線を施した部分は気泡の割合が２
〜３％の部分であり、横線を施した部分は気泡の割合が
３パーセント以上の部分であることを示している。そし
て、図９によると、気泡は、処理槽１４の上部に多く存
在し、効率的でないことがわかる。

【００１２】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、本発明に係る廃水処理装置は、微生物固定化担
体が浮遊させてあるとともに、流入した被処理水を前記
微生物固定化担体により生物学的に処理する処理槽と、
前記処理槽内に水没して設けられ、前記被処理水の生物
学的に処理された処理水を前記微生物固定化担体から分
離する分離スクリーンを備えた処理水取出し部とを有
し、前記処理水取出し部の前記分離スクリーンを、前記
処理槽の壁面と対面させて壁面の近傍に配置した、こと
を特徴としている。

【００１３】処理水取出し部は、側面視において上部が
円弧状に形成され、下部が漸次すぼめられた略逆雫状に
形成するとよい。また、分離スクリーンは、平面部が外
側に向けられた複数の線状体を平行配置して形成し、さ
らに各線状体に長手方向の張力を作用させることが望ま
しい。

【００１４】

【作用】上記のごとく構成した本発明は、処理水取出し
部を水没させるとともに、処理水取出し部の分離スクリ
ーンを処理槽の壁面に対面させて壁面の近傍に配置した
ことにより、処理槽の壁面と分離スクリーンとの間の間
隙が狭くなり、この間隙に処理水取出し部を越えて流れ
込む被処理水の流れの一部が、分離スクリーンの表面に
沿うようになるため、分離スクリーンの表面に存在する
微生物固定化担体を洗い流す。しかも、前記間隙を通過
する微生物固定化担体には、処理槽の壁面側に押し付け
られて分離スクリーンに押し付けられるようなことがな
い。したがって、微生物固定化担体が分離スクリーンに
集中するのを防ぐことができ、被処理水と微生物固定化
担体との混合、流動が良好に行われ、被処理水を効率よ
く処理することができる。

【００１５】処理水取出し部を、側面視において上部が
円弧状、下部が漸次すぼめられた略逆雫状に形成する
と、処理水取出し部を乗り越えて処理槽の壁面と処理水
取出し部との間の間隙に容易に流入し、前記間隙に強い
（速い）流れが生じて微生物固定化担体の洗い流しを確
実に行なえ、被処理水全体の流動を良好にすることがで
きる。また、分離スクリーンを、平面部を外側に向けた
複数の線状体を平行に配置して構成し、かつ各線状態に
長手方向の張力を作用させることにより、分離スクリー
ンに接触する微生物固定化担体が線状体の間に挟まるの
を防止することができるとともに、被処理水の流れの乱
れや、処理槽に振動などが作用したとしても、線状体が
撓んで微生物固定化担体が分離スクリーンを通過するの
を防止でき、微生物固定化担体を確実に分離することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る廃水処理装置の好ま
しい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
なお、前記従来技術において説明した部分に対応する部
分については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００１７】図１は、本発明の実施の形態に係る廃水処
理装置の説明図である。図１において、廃水処理装置４
０は、処理水取出し部４２が被処理水１２中に水没して
設けてある。処理水取出し部４２は、被処理水１２を処
理して得た清澄な処理水２４を処理槽１４の外部に取り
出すためのものであって、上部に配管４４を介してポン
プ４６が接続され、ポンプ４６を駆動することにより、
処理水取出し部４２内の処理水２４を処理槽１４の外部
に送水するようにしてある。

【００１８】処理水取出し部４２は、側面視において、
上部が円弧状をなし、下部に向けて漸次すぼまった略逆
雫状をなすケーシング４８を有している。さらに、処理
水取出し部４２は、図１の左側となるケーシング４８の
正面側に、処理水２４を微生物固定化担体１６から分離
してケーシング４８内に流入させる分離スクリーン５０
が設けてある。この分離スクリーン５０は、処理槽１４
の内壁面５２の近傍において内壁面５２と平行に対面配
置してある。また、ケーシング４８内には、フィルタ部
５４が設けてあって、不測の事故などによって微生物固
定化担体１６などの固形物がケーシング４８内に浸入し
た場合、これらの固形物がポンプ４６に吸引されないよ
うにしている。

【００１９】分離スクリーン５０は、図２（１）に示し
たように、金属などからなる多数の線状体５６を上下方
向に平行に並べて形成してある。そして、各線状体５６
は、図２（２）に示したように、断面が楔状をなしてい
て、平面部５８を外側に向けて配置してあって、微生物
固定化担体１６が線状体５６間に挟まらないようにして
あるとともに、各線状態５６の間隔ｄが微生物固定化担
体１６の大きさ（３〜５ｍｍ）より小さくしてあって、
微生物固定化担体１６がケーシング４８の内部に進入し
ないようにしてある。また、各線状体５６は、長手方向
に張力が作用させてあって、被処理水１２の流れ６０の
乱れや、微生物固定化担体１６が分離スクリーン５０に
衝突したとしても、線状体５６が撓んで微生物固定化担
体１６がケーシング４８内に入ることがないようにして
ある。

【００２０】このように構成した実施形態の廃水処理装
置４０は、処理槽１４の底部に設けた散気装置１８から
吹き込まれた気泡により、被処理水１２と微生物固定化
担体１６とが混合され、処理槽名１４内を流動する。そ
して、廃水処理装置４０は、処理水取出し部４２を水没
させて設けてあるため、図１の矢印６２に示したよう
に、処理水取出し部４２を乗り越えて処理槽１４の内壁
５２と処理水取出し部４２との間の領域６４に流れ込む
流れが生ずる。そして、領域６４に流れ込んだ被処理水
１２は、図２（１）の符号６６に示したように、一部が
分離スクリーン５０により微生物固定化担体１６と分離
され、処理水２４としてケーシング４８内に流入し、ポ
ンプ４６によって吸引され、配管４４を介して処理槽１
４の外部に送水される。

【００２１】この領域６４の被処理水１２の流れは、内
壁５２と処理水取出し部４２との間隔が比較的狭く、処
理水取出し部４２の分離スクリーン５０を設けた正面側
が内壁５２と平行となっているところから、被処理水１
２の一部が分離スクリーン５０の表面に沿って流れる。
したがって、領域６４には、分離スクリーン５０の面に
沿った強い流れが生じ、分離スクリーン５０の面に存在
する微生物固定化担体１６を洗い流す。また、領域６４
を流動する微生物固定化担体１６は、処理槽１４の内壁
面５２に押し付けられ、分離スクリーン５０に押し付け
られるような現象を生ずることがない。このため、微生
物固定化担体１６が分離スクリーン５０の表面に集中
し、処理水２４の分離が妨げられたり、被処理水１２と
微生物固定化担体１６との混合や流動に支障を生ずるこ
とがなく、被処理水１２を効率よく処理することができ
る。さらに、実施形態の処理水取出し部４２は、上部が
円弧状をなす略逆雫状に形成してあるため、被処理水１
２が処理水取出し部４２を乗り越え、内壁５２と処理水
取出し部４２との間の領域６４に流入する流れが容易に
形成され、領域６４における流れを強く（速く）するこ
とができる。

【００２２】実施の形態に係る廃水処理装置４０の処理
槽１４内における被処理水１２の流動状体等を、コンピ
ュータにより解析した結果を図３〜図５に示す。図３
は、被処理水１２と微生物固定化担体１６との混合物の
流動状体を示す速度ベクトルの解析結果であって、矢印
の長さが速度ベクトルの大きさを表している。そして、
同図の下部に示した矢印が０．５ｍ／ｓの流速であるこ
とを示す。

【００２３】図３から明らかなように、水没させた処理
水取出し部４２の上部が円弧状をなしているために、処
理水取出し部４２を乗り越える比較的強い（速い）流れ
を生じ、被処理水１２が内壁５２と処理水取出し部４２
との間の領域６４に、容易に流れ込むことがわかる。そ
して、領域６４における流れは、分離スクリーン５０の
表面に沿った強い流れを生ずる。また、処理水取出し部
４２を設けていない図の右側の領域においても、渦状の
流れを生じ、被処理水１２と微生物固定化担体１６との
混合、流動が円滑に行なわれていることがわかる。

【００２４】図４は、廃水処理装置４０の処理槽１４内
における微生物固定化担体１６の、被処理水１２に対す
る体積濃度分布（％）の解析結果を示したものであっ
て、７〜１１％の微生物固定化担体濃度を、０．５％ご
との等高線によって示してある。同図中央部に示した７
％等高線の右側の領域は、微生物固定化担体１６の濃度
が０〜７％である。

【００２５】この図４によれば、分離スクリーン５０の
前面側における微生物固定化担体１６の濃度が８．５％
程度であって、従来に比較して大幅に低下しており、被
処理水１２と微生物固定化担体１６との混合、流動が良
好に行われていることがわかる。

【００２６】図５は、実施形態に係る廃水処理装置４０
の処理槽１４内における気泡の被処理水１２に対する体
積の割合（％）の解析結果を示している。図中縦線で示
した領域は気泡の割合が２〜３％の領域であって、横線
で示した領域は気泡が３％以上の領域を示している。図
５から、速い流れを生じている処理水取出し部４２の背
面部、すなわち処理槽１４の比較的中央の部分におい
て、気泡の割合が比較的多くなっており、微生物固定化
担体１６に保持させた微生物への酸素の供給が効率的に
行なわれる。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、処理水取出し部を水没させるとともに、処理水取出
し部の分離スクリーンを処理槽の壁面に対面させて壁面
の近傍に配置したことにより、処理槽の壁面と分離スク
リーンとの間の間隙が狭くなり、この間隙に処理水取出
し部を越えて流れ込む被処理水の一部が、分離スクリー
ンの表面に沿って流れるため、分離スクリーンの表面に
存在する微生物固定化担体を洗い流す。しかも、前記間
隙を通過する微生物固定化担体は、処理槽の壁面に押し
付けられ、分離スクリーンに押し付けられるようなこと
がない。したがって、微生物固定化担体が分離スクリー
ンに集中するのを防ぐことができ、被処理水と微生物固
定化担体との混合、流動が良好に行われ、被処理水を効
率よく処理することができる。

【００２８】処理水取出し部を、側面視において上部が
円弧状、下部が漸次すぼめられた略逆雫状に形成する
と、処理水取出し部を乗り越えて処理槽の壁面と処理水
取出し部との間の間隙に容易に流入し、前記間隙に強い
（速い）流れが生じて微生物固定化担体の洗い流しを確
実に行なえ、被処理水全体の流動を良好にすることがで
きる。また、分離スクリーンを、平面部を外側に向けた
複数の線状体を平行に配置して構成し、かつ各線状態に
長手方向の張力を作用させることにより、分離スクリー
ンに接触する微生物固定化担体が線状体の間に挟まるの
を防止することができるとともに、被処理水の流れの乱
れや、処理槽に振動などが作用したとしても、線状体が
撓んで微生物固定化担体が分離スクリーンを通過するの
を防止でき、微生物固定化担体を確実に分離することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る廃水処理装置の説明
図である。

【図２】実施の形態に係る処理水取出し部の詳細説明図
であって、（１）はその斜視図、（２）は（１）のＡ−
Ａ線に沿った分離スクリーンの断面図である。

【図３】実施の形態に係る廃水処理装置の処理槽内にお
る速度ベクトルの解析結果を示す図である。

【図４】実施の形態に係る廃水処理装置の処理槽内にお
ける微生物固定化担体の濃度分布の解析結果を示す図で
ある。

【図５】実施の形態に係る廃水処理装置の処理槽内にお
ける気泡の割合の解析結果を示す図である。

【図６】従来の好気性処理槽を有する廃水処理装置の説
明図である。

【図７】従来の好気性処理層内における速度ベクトルの
解析結果を示す図である。

【図８】従来の好気性処理槽内における微生物固定化担
体の濃度分布の解析結果を示す図である。

【図９】従来の好気性処理槽内における気泡の割合の解
析結果を示す図である。

【符号の説明】

１２ 被処理水 １４ 処理槽 １６ 微生物固定化担体 １８ 散気装置 ２４ 処理水 ４０ 廃水処理装置 ４２ 処理水取出し部 ５０ 分離スクリーン ５２ 内壁 ５４ フィルタ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微生物固定化担体が浮遊させてあるとと
   もに、流入した被処理水を前記微生物固定化担体により
   生物学的に処理する処理槽と、 前記処理槽内に水没して設けられ、前記被処理水の生物
   学的に処理された処理水を前記微生物固定化担体から分
   離する分離スクリーンを備えた処理水取出し部とを有
   し、 前記処理水取出し部の前記分離スクリーンを、前記処理
   槽の壁面と対面させて壁面の近傍に配置した、 ことを特徴とする廃水処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理水取出し部は、側面視において
   上部が円弧状に形成され、下部が漸次すぼめられた略逆
   雫状に形成してあることを特徴とする請求項１に記載の
   廃水処理装置。
3. 【請求項３】 前記分離スクリーンは、平面部が外側に
   向けられた複数の線状体を平行配置して形成され、各線
   状体に長手方向の張力が作用させてあることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の廃水処理装置。