JP2002224504A - 排水処理装置および排水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費エネルギーを節約でき、かつ、廃棄物を
削減できる排水処理装置および排水処理方法を提供す
る。 【解決手段】 この排水処理装置は、排水中に浮遊して
いる浮遊物質を、付着濾過槽２に充填された放射状輪状
糸体６に付着させた後、増粒させ、さらに、嫌気状態に
して付着した浮遊物質を消化させて減量化し、さらに、
浮遊物質から発生した汚泥を同じ付着濾過槽２に有る沈
澱部３で沈澱,分離,除去する。この排水処理装置では、
電気エネルギーを多量に使用することなく排水中の浮遊
物質を濾過できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、省エネルギーと
浮遊物質の消化による減量化を達成できる排水処理装置
および排水処理方法に関し、沈澱部を有する付着濾過装
置単独または、付着濾過装置と急速濾過装置を組み合わ
せて構成した排水処理装置に関し、さらには、有機物の
高効率処理機能と浮遊物質の高度処理(２段の濾過処理)
を可能にする排水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地球環境時代に至って、全ての企業にお
いては、企業の事業所から発生する各種の廃棄物を削減
することが、重要なテーマとなっている。

【０００３】また、最近の処分場の減少や、各種企業の
最近のゼロエミッションヘの取り組みの観点から、廃棄
物の削減が、最近の重要な課題となっている。

【０００４】排水処理設備から発生する汚泥についても
同様で、各種の取り組みが実施されている。

【０００５】排水中に浮遊している浮遊物質は、規制値
の範囲となるまで濾過、または薬品等による凝集沈澱に
よって処理除去している。そのため、処理後に汚泥が発
生している。

【０００６】従来、一般的な排水処理装置に採用されて
いる濾過装置としての急速濾過装置は、送水ポンプや逆
洗ポンプから構成され、特に送水ポンプの稼動時間が長
いことにより、電力使用量が大となっていた。

【０００７】しかし、設備の省エネルギー対策が、重要
となった今日、排水処理装置の省エネルギーも徹底的に
計画実施する必要が出てきた。

【０００８】しかし、急速濾過装置を使用する限り、急
速濾過装置に関係するポンプ関係では、省エネルギー対
策も限界にきており、実質上、省エネ対策は困難な状況
であった。また、急速濾過装置では、排水中の浮遊物質
を消化させて、減少させる機能はなかった。

【０００９】一方、比較的電気エネルギーを使用しない
生物濾過装置もあるが、生物濾過装置から微生物が剥離
して、時として水質を悪化させていた。

【００１０】このような生物濾過装置を有した従来技術
の一例(特開平９−３１４１６３号公報)を、以下に説明
する。この従来技術は、排水を、木炭が充填された木炭
槽に導入して処理し、次に、この木炭槽からの排水を、
活性炭が充填された活性炭塔に導入して処理する排水処
理装置である。

【００１１】この木炭槽内の木炭と活性炭塔内の活性炭
は、両方とも微生物が繁殖しているので、生物活性木炭
および生物活性炭と呼ばれている。この生物活性木炭と
生物活性炭との２段階処理によって、活性炭塔の逆洗工
程と再生工程が不要になるメリットがある。これによっ
て、活性炭の寿命を格段に延長できる。

【００１２】また、生物活性木炭には、その表面に生物
膜も形成され、かつ、排水が水槽内を常時曝気によって
循環しているので、この生物活性木炭によって、好気性
の生物膜濾過がなされ、すなわち、常時生物濾過されて
いる。木炭も充填材であるが、塩化ビニリデン充填物の
ように中心部が相当大きな嫌気部分ではないので、汚泥
に対して嫌気性の微生物による消化は期待できない。ま
た、木炭は、マイナスの電荷を帯びていないので、塩化
ビニリデン充填物のように、浮遊しているフロックや浮
遊している微生物を、多量に付着保持できない。したが
って、上記従来例(特開平９−３１４１６３号公報)で
は、発生汚泥の削減には著しい効果がない。

【００１３】次に、もう１つの従来技術の一例(特開平
１０−３１４７７８号公報)を説明する。この従来技術
は、浮遊物質の捕捉除去を行うと共に、微生物による有
機物分解をも充分に可能とした排水処理装置である。具
体的には、底部に散気管を設けた酸素供給槽と、充填物
を充填した担体付着濾過槽と洗浄水排出ポンプを備えた
洗浄水排出ポンプ槽から構成されている。そして、上記
担体付着濾過槽の底部に散気管を設け、その上部に充填
物としての粒状担体を充填している。

【００１４】この排水処理装置では、浮遊物質の付着除
去や充填材に繁殖した微生物による排水中の有機物の除
去が可能であるが、嫌気部分が存在しないので、付着し
た浮遊物質や繁殖した微生物の消化(すなわち、発生汚
泥の削減)は期待できない。また、担体付着濾過槽の後
に、急速濾過装置が設置されていないので、担体付着濾
過槽から汚泥が剥離した時の対策が不充分である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、消費エネルギーを節約でき、かつ、廃棄物を削減
できる排水処理装置および排水処理方法を提供すること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の排水処理装置は、浮遊物質が付着する充
填材を内部に有すると共に、底部に沈澱部を有する付着
濾過装置を備え、この充填材に付着した浮遊物質を、上
記沈澱部に沈澱させて、排水中の浮遊物質を処理するこ
とを特徴としている。

【００１７】この発明では、排水中に浮遊している浮遊
物質を、付着濾過装置が有する充填材に付着させた後、
増粒(粒子同士がくっついて大きくなること)させ、さら
に、嫌気状態にして付着した浮遊物質を消化させて減量
化し、さらに、浮遊物質から発生した汚泥を同じ付着濾
過槽で沈澱,分離,除去する。この発明では、排水中の浮
遊物質を、沈澱部を有する付着濾過装置で処理できるの
で、電気エネルギーを多量に使用することなく排水中の
浮遊物質を濾過できる。また、発生した汚泥は、沈澱部
に沈澱させ、この沈澱部から除去して、排水を処理でき
る。

【００１８】上記付着濾過装置が備えている充填材に微
生物が付着繁殖すれば、有機物分解の機能が生まれ、こ
の充填材自体が付着作用があるものとすることで、この
充填材に排水中の浮遊物質を付着させて濾過させる機能
が生まれる。

【００１９】上記付着濾過とは、排水中に浮遊している
フロック等の浮遊物質(suspended solid)や、浮遊して
いる微生物をマイナス(負)の電荷を持っている充填材で
付着させて補足する濾過を意味する。沈澱部を有する付
着濾過装置とは、沈澱と付着の両方の機能を有する装置
を意味する。

【００２０】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
沈澱部は、沈澱した汚泥を集める集泥機能を有してい
る。

【００２１】この実施形態では、付着濾過装置の沈澱部
が、集泥機能を有しているので、増粒後、消化によって
比重が変化し、沈澱した汚泥を、上記沈澱部で効率よく
集めることができる。したがって、多量に汚泥が発生す
る排水に対しても、集泥機能を有した沈澱部によって、
処理できる。

【００２２】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記付着濾過装置の後段に急速濾過装置を有し、排水中の
浮遊物質を、第１に、上記沈澱部を有する付着濾過装置
で処理し、第２に、急速濾過装置で濾過する。

【００２３】この実施形態では、排水中の浮遊物質を、
第１に、沈澱部を有する付着濾過装置で処理し、第２
に、急速濾過装置で濾過するので、２段濾過を行って、
１段濾過に比べて濾過精度を向上できる。すなわち、浮
遊物質すなわち汚泥の減量化と同時に、消化して減量化
した浮遊物質の確実なる除去システム(沈澱部を有する
付着濾過装置と急速濾過装置の組み合わせ)となる。こ
の発明によれば、常時精度の高い濾過が確実にできる。
また、付着濾過装置が第１段目にあって、この１段目で
汚泥の消化工程があるから、発生汚泥量が少ない。

【００２４】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
付着濾過装置と並列に配置された急速濾過装置を有し、
排水中の浮遊物質を、上記付着濾過装置と急速濾過装置
とで並列処理する。

【００２５】この実施形態では、排水中の浮遊物質を、
沈澱部を有する付着濾過装置と、急速濾過装置と
を、並列に配置して処理するので、目的の水質(浮遊物
質)に合わせて、濾過装置を選択して運転できる。

【００２６】沈澱部を有する付着濾過装置から得られた
処理水の浮遊物質濃度よりも、急速濾過装置から得られ
た処理水の浮遊物質濃度の方が低いので、上記付着濾過
装置と急速濾過装置への排水の流入量を調整すること
で、処理後の浮遊物質濃度の目的濃度を設定できる。

【００２７】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記付着濾過装置が、上記充填材として、放射状に延びる
複数の輪状体からなる放射状輪状糸体を備えている。

【００２８】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置が、放射状輪状糸体を有しているので、この放射
状輪状糸体に、排水中の浮遊物質を付着させた後、消化
させることができ、発生汚泥量を削減できる。

【００２９】上記放射状輪状糸体は、糸状の充填材であ
るので、表面積が格段に広く、浮遊物質や微生物が、付
着しやすい。したがって、微生物が繁殖しやすく、有機
物も処理できる。また、放射状輪状糸体の中心部には、
酸素が行き渡らないので、嫌気性微生物が繁殖して付着
した浮遊物質を消化できる。

【００３０】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
放射状輪状糸体の材質が、ポリ塩化ビニリデンまたはポ
リプロピレンまたはビニロンである。

【００３１】この実施形態では、放射状輪状糸体の材質
が、ポリ塩化ビニリデンまたはポリプロピレンまたはビ
ニロンであるので、耐薬品性があり、消耗しないばかり
でなく、半永久的かつ容易に低コストで確保することが
できる。また、軽量であるから、設置も容易である。

【００３２】また、他の実施形態の排水処理装置は、凝
集沈澱装置を備え、上記付着濾過装置が、上記凝集沈澱
装置の後段に設置されている。

【００３３】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置が、凝集沈澱装置の後段に設置されているので、
この付着濾過装置によって、電気エネルギーを多量に使
用することなく、凝集沈澱後の凝集剤に由来する小さな
ピンフロックを処理できる。

【００３４】また、一実施形態の排水処理装置は、凝集
沈澱装置を備え、上記付着濾過装置と急速濾過装置が、
凝集沈澱装置の後段に設置されている。

【００３５】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置と急速濾過装置とが、凝集沈澱装置の後段に設置
されているので、この付着濾過装置と急速濾過装置とで
もって、凝集沈澱後の凝集剤に由来する小さなピンフロ
ックを確実に精度高く処理できる。同時に、急速濾過装
置単独設置と比較して発生汚泥量が少ない。

【００３６】また、他の実施形態の排水処理装置は、生
物処理装置を備え、上記付着濾過装置が、上記生物処理
装置の後段に設置されている。

【００３７】この実施形態では、上記付着濾過装置が生
物処理装置の後段に設置されているので、この付着濾過
装置によって、電気エネルギーを多量に使用することな
く、生物処理後の微生物に由来する小さなピンフロック
を処理できる。

【００３８】また、一実施形態の排水処理装置は、生物
処理装置を備え、上記付着濾過装置と急速濾過装置が、
上記生物処理装置の後段に設置されている。

【００３９】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置と急速濾過装置が、生物処理装置の後段に設置さ
れているので、この付着濾過装置と急速濾過装置でもっ
て、生物処理後の微生物に由来する小さなピンフロック
を確実に精度高く処理できる。同時に、急速濾過装置単
独設置と比較して発生汚泥量が少ない。

【００４０】また、他の実施形態の排水処理装置は、中
和処理装置を備え、上記沈澱部を有する付着濾過装置
が、上記中和処理装置の後段に設置されている。

【００４１】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置が、中和処理装置の後段に設置されているので、
この付着濾過装置で、電気エネルギ−を多量に使用する
ことなく、中和処理後の中和に由来する小さなピンフロ
ックを処理できる。

【００４２】また、一実施形態の排水処理装置は、中和
処理装置を備え、上記付着濾過装置と急速濾過装置が、
中和処理装置の後段に設置されている。

【００４３】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置と急速濾過装置が、中和処理装置の後段に設置さ
れているので、この付着濾過装置と急速濾過装置によっ
て、中和処理後の中和に由来する小さなピンフロックを
確実に精度高く処理できる。同時に、急速濾過装置単独
設置と比較して発生汚泥量が少ない。

【００４４】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記放射状輪状糸体からなる充填材に、活性炭が付着して
いる。

【００４５】この実施形態では、放射状輪状糸体からな
る充填材に活性炭が、付着しているので、第１に、排水
中の界面活性剤を活性炭に吸着処理し、その後、活性炭
や放射状の輪状体に繁殖した微生物によって、界面活性
剤を吸着処理できる。

【００４６】上記活性炭は、本来、活性炭が保有してい
る脱色や有機物の吸着処理機能をも発揮する。結果的
に、充填材である放射状輪状糸体に繁殖した微生物が持
つ有機物処理機能と活性炭が持つ物理的吸着機能の２つ
の機能を発揮できることとなる。

【００４７】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記付着濾過装置が、その充填材を洗浄する空気洗浄設備
または水流洗浄設備のいずれかまたは両方を有し、上記
充填材を、空気または水流または、その両方で逆洗す
る。

【００４８】この実施形態では、沈澱部を有する付着濾
過装置の逆洗を、空気または水流または、その両方で行
うことができるので、多量に汚泥が発生した場合は、発
生汚泥を逆洗により、剥離させて取り除き、その後沈澱
させて沈澱部より除去することができる。

【００４９】また、一実施形態の排水処理装置は、処理
対象排水が、界面活性剤を含む排水である。

【００５０】この実施形態では、処理対象排水が、界面
活性剤を含む排水であるので、溶解している界面活性剤
を、活性炭が広く付着分布されている放射状輪状体によ
って、効率的に処理できる。

【００５１】また、他の実施形態の排水処理方法は、排
水中の浮遊物質を、充填材に付着させ、上記充填材に付
着した浮遊物質を沈澱させて、上記排水を処理する。

【００５２】この実施形態では、排水中の浮遊物質を、
充填材に付着させ、増粒させ、さらに、消化,減量化
し、充填材に付着させた浮遊物質を沈澱させて、分離,
除去する。したがって、電気エネルギーを多量に使用す
ることなく排水中の浮遊物質を濾過でき、かつ、廃棄物
の分量を削減できる。また、発生した汚泥は、沈澱部に
沈澱させ、この沈澱部から除去して、排水を処理でき
る。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて詳細に説明する。

【００５４】(第１実施形態)図１に、本発明の排水処理
装置の第１実施形態の構成を示す。この第１実施形態
は、全体として略円筒形状の付着濾過槽２を備え、この
付着濾過槽２はその下部２Ａにすり鉢状の沈澱部３を有
している。浮遊している物質を含む排水は、流入管１か
ら、沈澱部３を有する付着濾過槽２に流入する。

【００５５】付着濾過槽２の沈澱部３は、すり鉢状の下
部２Ａからなっており、この沈澱部３に堆積した沈澱物
は、バルブ４を開けることによって、バルブ４に接続さ
れている排出管９９から流出するようになっている。

【００５６】この付着濾過槽２の内部には、仕切り板５
と放射状輪状糸体６が設置されている。仕切り板５は、
上下方向の位置を、下部２Ａから離隔した位置と近接し
た位置とに、交互に変えながら所定間隔を隔てて横方向
に複数個だけ配列されている。この下部２Ａから離隔し
た位置の仕切り板５は、その下方の下部２Ａとの間に広
路７Ａを形成し、下部２Ａに近接した仕切り板５は、そ
の下方の下部２Ａとの間に狭路７Ｂを形成している。

【００５７】上記各仕切り板５で仕切られた各スペース
に、放射状輪状糸体６が配置されている。この放射状輪
状糸体６は、図１６(Ａ),図１６(Ｂ)に示すように、中
心の糸体６ｂから複数の輪状部６ａが放射状に延在して
いる。

【００５８】浮遊している物質を含む排水は、流入管１
から、沈澱部３を有する付着濾過槽２に流入し、図中に
矢印で示されているように、仕切り板５で仕切られた各
スペースを、上から下に移動し、広路７Ａを通って、そ
の隣のスペースを、下から上に移動する。さらに、排水
は、上記スペースを下から上に移動する。こうして、排
水は槽２内を上記各スペースをショートパスすることな
く、槽２内全体を行き渡り、流出管８から流出する。

【００５９】上記仕切り板５で仕切られた各スペースに
設置されている放射状輪状糸体６は、マイナスの電荷を
有しているので、排水中の浮遊物質は放射状輪状糸体６
に付着する。この放射状輪状糸体６に付着した浮遊物質
は、時間の経過とともに、放射状輪状糸体６の中心部の
構造が網目状で水中の酸素が行き渡りにくいので、嫌気
性微生物が繁殖し、放射状輪状糸体６に付着した浮遊物
質を嫌気的に消化する。この消化とは、有機物に対して
嫌気性微生物が作用して、有機物を分解し、汚泥(固形
物)を消化,減少させることを意味する。この消化によっ
て、浮遊物質を含む比重が小さかった有機物(汚泥)は、
消化によって比重が大きくなる。

【００６０】この嫌気的に消化された浮遊物質は、時間
の経過とともに、消化減量化されて、付着濾過槽２の下
部２Ａに下降し、下部２Ａに沿って狭路７Ｂを通過し
て、沈澱部３に至り、沈澱する。そして、付着濾過槽２
の沈澱部３に沈澱した消化減量化された浮遊物質すなわ
ち汚泥は、排出管９９に設けたバルブ４を開けることに
よって、付着濾過槽２から排出される。

【００６１】浮遊している物質を含む排水の付着濾過槽
２における滞留時間は、２時間以上が望ましいが絶対で
はない。

【００６２】この第１実施形態によれば、付着濾過槽２
に設置した付着機能のある充填材である放射状輪状糸体
６に、排水を通過させて、この放射状輪状糸体６に排水
中の浮遊物質を付着させて濾過処理する。したがって、
電気エネルギーは使用しないし、また、排水中の浮遊物
質は、放射状輪状糸体６に付着させた後、増粒させ消化
することによって、総量が減少し、廃棄物の減少を図れ
る。

【００６３】充填材である放射状輪状糸体６に付着した
浮遊物質は、時間の経過とともに増粒して大きくなり、
その後時間の経過と共に、嫌気性微生物によって、消化
されて沈澱し易い状態となって、剥離し、沈澱部３に沈
澱する。

【００６４】よって、この第１実施形態は、ポンプ等を
使用する物理的な濾過装置としての急速濾過装置と比較
すると、格段に省エネルギータイプの濾過装置であり、
浮遊物質の総量を減少させることもできる。

【００６５】(第２実施形態)次に、図２に、この発明の
排水処理装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態
は、付着濾過槽２にかき寄せ機９が設置されている点だ
けが、前述の第１実施形態と異なる。

【００６６】かき寄せ機９は、沈澱部３に位置するレー
キ１０を有している。このレーキ１０は、沈澱部３に沈
澱した汚泥を集める機能を有している。このかき寄せ機
９は、特に、排水中の浮遊物質が多く、付着濾過槽２の
下部に消化された浮遊物質由来の汚泥が、多量に存在す
る場合に有効である。すなわち、かき寄せ機９をモータ
で回転駆動して、レーキ１０を回転させて、沈澱部３に
溜まった汚泥をかき集めることで、多量の沈澱汚泥を排
出管９９からバルブ４を経由して、効率よく排出でき
る。

【００６７】(第３実施形態)次に、図３に、この発明の
排水処理装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態
は、前述の第１実施形態と異なり、流入管３１側が短辺
で流出管３８側が長辺となる断面台形状の角型の付着濾
過槽３２を備えている。この付着濾過槽３２は、流入管
３１側から流出管３８側に向かって下り勾配の斜辺とな
る底部３２Ａを有し、この底部３２Ａの下端に沈澱部３
３が形成されている。この沈澱部３３には、バルブ３４
を有する汚泥排出管３０が接続されている。

【００６８】また、流入側から流出側に向かって、複数
の仕切り板３５が、所定間隔を隔てて、横方向に配置さ
れ、斜めの底部３２Ａに沿って、上下方向の位置を底部
３２Ａに対する離間位置と近接位置とを交互に変えなが
ら配列されている。この離間位置の仕切り板３５は、底
部３２Ａとの間に広路３７Ａを形成し、近接位置の仕切
り板３５は、底部３２Ａとの間に狭路３７Ｂを形成して
いる。また、上記複数の仕切り板５で仕切られた各スペ
ースに、放射状輪状糸体３６が配置されている点は、前
述の第１実施形態と同様である。

【００６９】この第３実施形態の排水処理装置は、断面
台形状の角型の付着濾過槽３２を備えているので、外形
が全体として円筒形状の付着濾過槽２を備える第１実施
形態と異なり、角型の設置場所に対して、スペース効率
良く設置可能である。

【００７０】(第４実施形態)次に、図４に、この発明の
排水処理装置の第４実施形態を示す。この第４実施形態
は、前述の第１実施形態の付着濾過槽２の後段に、小型
水槽であるピット１１,ピットポンプ等を使用する物理
的な濾過装置としての急速濾過機１３,ピット１４が順
に設置され、このピット１４に流出管１５が接続されて
いる。急速濾過機１３は、ポンプ等を使用して、処理水
を強制的に濾材を通過させて濾過する物理的な濾過装置
である。

【００７１】この第４実施形態では、排水中の浮遊物質
を、まず第１に、付着濾過槽２で沈澱濾過処理し、次
に、急速濾過機１３で処理している。そのため、排水中
の浮遊物質の処理は、第１実施形態よりも、より確実と
なるが、ピットポンプ１２を使用するのでエネルギーと
しての電気が必要になる。

【００７２】図５(ａ)に、この実施形態において、排水
中の浮遊物質濃度が通常濃度の場合のタイミングチャー
トの一例を示し、図５(ｂ)に、排水中の浮遊物質濃度が
低濃度の場合のタイミングチャートの一例を示す。図５
(ａ)と図５(ｂ)とを比べると分かるように、付着濾過槽
２での滞留時間は、通常濃度の場合には２時間であるの
に対して、低濃度の場合には１時間である。なお、ピッ
ト１１,１５および急速濾過機１３での滞留時間は、通
常濃度と低濃度の両方の場合において、それぞれ、０.
５時間である。

【００７３】(第５実施形態)次に、図６に、この発明の
排水処理装置の第５実施形態を示す。この第５実施形態
は、流入管１から分岐流入管１Ａと分岐流入管１Ｂが分
岐し、分岐流入管１Ａに、前述の第１実施形態の付着濾
過槽２が接続され、この付着濾過槽２からの処理水１の
流出管８Ａがピット１４に合流している。

【００７４】一方、分岐流入管１Ｂは、ピット１１,ピ
ットポンプ１２を経由して、急速濾過機１３に接続さ
れ、この急速濾過機１３からの処理水２の流出管８Ｂ
が、上記ピット１４に合流している。

【００７５】すなわち、この第５実施形態は、流入管１
から流入した浮遊している物質を含む排水を、付着濾過
槽２と急速濾過機１３とで同時に並列処理する構成であ
る。この付着濾過槽２での排水処理内容は、前述した第
１実施形態と同様である。この第５実施形態では、付着
濾過槽２と急速濾過機１３とで並列処理した排水をピッ
ト１４で混合して、流出管１５から流出させる。

【００７６】この第５実施形態では、浮遊物質を含む排
水を、付着濾過槽２と急速濾過機１３とに分配して並列
処理するので、浮遊物質を含む排水の全部を付着濾過槽
２と急速濾過槽１３とで処理する第４実施形態に比べ
て、電気使用量を削減できる。その理由は、急速濾過機
１３のシステムが電気を多量に消費するからである。

【００７７】(第６実施形態)次に、図６に、この発明の
排水処理装置の第６実施形態を示す。この第６実施形態
は、付着濾過槽２の前段に凝集沈澱装置１６を備えた点
のみが、第１実施形態と異なる。

【００７８】この第６実施形態では、凝集沈澱装置１６
からの処理水を、さらに付着濾過槽２で高度に処理でき
る。また、凝集沈澱装置１６での凝集沈澱後の凝集剤に
由来する小さなピンフロックを、付着濾過槽２で処理で
きる。この第６実施形態によれば、電気を多量に消費す
る急速濾過機で凝集沈澱装置１６からの処理水を処理す
る従来の装置に比べて、電気使用量が少なく、省エネル
ギーな排水処理システムとなる。

【００７９】(第７実施形態)次に、図８に、この発明の
排水処理装置の第７実施形態を示す。この第７実施形態
は、前述の付着濾過槽２の後段に急速濾過機１３を設置
した第４実施形態において、付着濾過槽２の前段に凝集
沈澱装置１６を設置したものである。

【００８０】この第７実施形態では、流入された排水に
含まれる浮遊物質を凝集剤で凝集させて沈澱させて処理
する凝集沈澱装置１６からの処理水を、付着濾過槽２
と、その後段の急速濾過機１３とで、２段階処理してい
るので、排水中の浮遊物質の処理がより確実となる。す
なわち、この付着濾過槽２と急速濾過機１３とでもっ
て、凝集沈澱後の凝集剤に由来する小さなピンフロック
を確実に精度高く処理できる。

【００８１】(第８実施形態)次に、図９に、この発明の
排水処理装置の第８実施形態を示す。この第８実施形態
は、沈澱部３を有する付着濾過槽２の前段に、微生物を
用いて流入した排水を処理する生物処理装置１７が配置
されている点のみが、第１実施形態と異なる。したがっ
て、この第８実施形態では、前述の第１実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【００８２】この第８実施形態では、浮遊物質が比較的
多く含まれている生物処理装置１７からの処理水を、さ
らに付着濾過槽２で高度に処理している。すなわち、こ
の付着濾過槽２によって、電気エネルギーを多量に使用
することなく、生物処理後の微生物に由来する小さなピ
ンフロックを処理できる。この第８実施形態によれば、
生物処理装置１７からの処理水を、電気を多量に消費す
る急速濾過機で処理する従来例に比べて、電気使用量が
少なく、省エネルギーの排水処理システムとなる。

【００８３】(第９実施形態)次に、図１０に、この発明
の排水処理装置の第９実施形態を示す。この第９実施形
態は、沈澱部３を有する付着濾過槽２の前に生物処理装
置１７が配置されている点のみが、前述の第７実施形態
と異なる。したがって、この第９実施形態では、前述の
第７実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００８４】この第９実施形態では、排水中に浮遊物質
が比較的多く含まれている生物処理装置１７からの処理
水を、さらに、付着濾過槽２と急速濾過機１３とで高度
に処理している。この第９実施形態では、生物処理装置
１７からの処理水を、付着濾過槽２と急速濾過機１３と
で、２段階処理しているので、排水中の浮遊物質をより
確実に処理できる。

【００８５】(第１０実施形態)次に、図１１に、この発
明の排水処理装置の第１０実施形態を示す。この第１０
実施形態は、沈澱部３を有する付着濾過槽２の前段に中
和処理装置１８が配置されている点のみが、第１実施形
態と異なる。したがって、この第１０実施形態では、前
述の第１実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して
詳細な説明を省略する。

【００８６】この第１０実施形態では、浮遊物質が比較
的多く含まれている中和処理装置１８で中和処理された
処理水を、さらに付着濾過槽２で高度に処理している。
この第１０実施形態によれば、中和処理装置１８からの
処理水を、電気を多量に消費する急速濾過機１３で処理
する従来例に比べて、電気使用量が少なく、省エネルギ
ーな排水処理システムとなる。

【００８７】(第１１実施形態)次に、図１２に、この発
明の排水処理装置の第１１実施形態を示す。この第１１
実施形態は、沈澱部３を有する付着濾過槽２の前段に中
和処理装置１８が配置されている点のみが、第７実施形
態と異なる。したがって、この第１１実施形態では、前
述の第７実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して
詳細な説明を省略する。

【００８８】この第１１実施形態では、浮遊物質が比較
的多く含まれている中和処理装置１８からの処理水を、
さらに付着濾過槽２と、急速濾過機１３とで高度に処理
している。この第１１実施形態によれば、中和処理装置
１８からの処理水を、付着濾過槽２と急速濾過機１３と
で、２段階処理しているので、排水中の浮遊物質をより
確実に処理できる。

【００８９】(第１２実施形態)次に、図１３に、この発
明の排水処理装置の第１２実施形態を示す。この第１２
実施形態では、界面活性剤が溶解している排水が流入管
１から付着濾過槽２に流入する。前述の第１実施形態で
は、流入排水は浮遊物質を含む排水であった。また、こ
の第１２実施形態では、沈澱部３を有する付着濾過槽２
内に設置された放射状輪状糸体６に活性炭２３が付着し
ている点が、第１実施形態と異なる。したがって、この
第１２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ構成部
分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【００９０】この第１２実施形態では、まず、界面活性
剤が溶解している排水が、沈澱部３を有する付着濾過槽
２に流入する。この付着濾過槽２内に配置された各仕切
り板５によって仕切られた各スペースには、放射状輪状
糸体６が設置され、各放射状輪状糸体６の表面には微細
な活性炭２３が(静電気による付着のように)付着してい
る。例えば、放射状輪状糸体６が塩化ビニリデン等の材
質からなる場合、マイナスの電荷を帯びているので、微
粉状の活性炭２３は、容易に、塩化ビニリデンからなる
放射状輪状糸体６に付着する。

【００９１】この第１２実施形態によれば、各放射状輪
状糸体６の表面に付着した微細な活性炭２３によって、
排水中に溶解している界面活性剤を吸着処理することが
できる。その後、活性炭２３や放射状の輪状糸体６に繁
殖した微生物によって、界面活性剤を分解処理できる。
すなわち、この第１２実施形態によれば、付着濾過槽２
が、活性炭２３を付着させた放射状の輪状糸体６を備え
たことで、物理的な吸着機能と同時に生物処理機能をも
有することとなり、排水中に含まれる界面活性剤等の難
分解性の有機物も効果的に吸着処理し、その後生物分解
できる。

【００９２】(第１３実施形態)次に、図１４に、この発
明の排水処理装置の第１３実施形態を示す。この第１３
実施形態は、付着濾過槽２の各仕切り板５に仕切られた
各スペース内に配置された各放射状輪状糸体６の下方
に、散気管２３を配置した点が、先述の第２実施形態と
異なる。したがって、この第１３実施形態では、前述の
第２実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００９３】上記散気管２３は空気配管２４でブロワー
２２に接続されている。この散気管２３,空気配管２４,
ブロワー２２が空気逆洗設備を構成している。

【００９４】この第１３実施形態では、放射状輪状体６
に付着した浮遊物質を消化させた後、放射状輪状糸体６
に多量の浮遊物質が付着した場合に、上記空気逆洗設備
の散気管２３から空気を吐出して、上記付着した浮遊物
質を空気逆洗により剥離除去することができる。その
後、剥離した浮遊物質を沈澱させて沈澱部３から排出管
９９から除去することができる。

【００９５】(第１４実施形態)次に、図１５に、この発
明の排水処理装置の第１４実施形態を示す。この第１４
実施形態は、付着濾過槽２の各仕切り板５に仕切られた
各スペース内に配置された各放射状輪状糸体６の下方
に、吐出管２５を配置した点が、先述の第２実施形態と
異なる。したがって、この第１４実施形態では、前述の
第２実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００９６】この第１４実施形態では、付着濾過槽２の
流出管８が、逆洗水槽２０に合流しており、上記吐出管
２５は、水配管２６で逆洗水槽ポンプ２１を経由して、
逆洗水槽２０につながっている。上記吐出管２５と水配
管２６と逆洗水槽ポンプ２１と逆洗水槽２０が水逆洗設
備を構成している。

【００９７】この第１４実施形態によれば、放射状輪状
糸体６に付着した浮遊物質を消化させた後、放射状輪状
糸体６に多量の浮遊物質が付着した場合に、上記水逆洗
設備の吐出管２５から水を吐出して、上記付着した浮遊
物質を水逆洗によって剥離して除去できる。その後、剥
離した浮遊物質を沈澱させて沈澱部３から排出管９９か
ら除去することができる。

【００９８】尚、この第１４実施形態の水逆洗設備に加
えて、前述の第１３実施形態の空気逆洗設備を備えて、
放射状輪状糸体６に付着した浮遊物質を空気逆洗と水逆
洗の両方で、剥離させることで、放射状輪状糸体６をよ
り一層効率よく逆洗できる。

【００９９】(第１実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１に示す第１実施形態と同じ構造の実験装置を用
いた付着濾過装置の実験例を説明する。

【０１００】この第１実験例では、沈澱部３を有する付
着濾過槽２の容量を１立方メートルとした。そして、こ
の付着濾過槽２の内部に、ティビーアール株式会社の商
品名がモールコードと呼ばれている１００ｍｍの放射状
輪状糸体６を隙間ができないように全体に設置した。そ
して、この構成の装置で、浮遊している物質を含む排水
を処理した。この時、沈澱部３を有する付着濾過槽２に
流入する浮遊している物質を含む排水の浮遊物質濃度
(ＳＳ濃度)は、１２.３ｐｐｍであり、この付着濾過槽
２を通過した後の処理水のＳＳ濃度は、５.０ｐｐｍ以
下であった。

【０１０１】(第２実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１３に示す第１２実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた付着濾過装置の実験例を説明する。

【０１０２】この第２実験例では、沈澱部３を有する付
着濾過槽２の容量を１立方メートルとした。そして、こ
の付着濾過槽２の内部に、ティビーアール株式会社の商
品名がモールコードと呼ばれている１００ｍｍの放射状
輪状糸体６を隙間ができないように全体に設置し、市販
されている三菱化学株式会社の粉末状の活性炭２７を放
射状輪状糸体６に付着させて界面活性剤が溶解している
排水を処理した。

【０１０３】この実験例では、沈澱部を有する付着濾過
槽２に流入する排水中の界面活性剤濃度は、４.２ｐｐ
ｍであり、沈澱部３を有する付着濾過槽２を通過した後
の処理水の界面活性剤濃度は、２.０ｐｐｍ以下であっ
た。

【０１０４】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の排
水処理装置は、排水中の浮遊物質を、付着濾過装置が有
する充填材に付着させた後、増粒させ、さらに、嫌気状
態にして付着した浮遊物質を消化させて減量化し、さら
に、浮遊物質から発生した汚泥を同じ付着濾過装置で沈
澱,分離,除去する。したがって、電気エネルギーを多量
に使用することなく排水中の浮遊物質を濾過し、かつ、
廃棄物質量を削減できる。

【０１０５】また、一実施形態の排水処理装置は、排水
中の浮遊物質を、集泥機能付き沈澱部を有する付着濾過
装置で処理するので、多量に汚泥が発生する排水に対し
ても、集泥機能付き沈澱部でもって、対応して処理でき
る。

【０１０６】また、他の実施形態の排水処理装置は、排
水中の浮遊物質を、第１に、沈澱部を有する付着濾過装
置で処理し、第２に、急速濾過装置で濾過するので、２
段濾過を行って、１段濾過に比べて濾過精度を向上でき
る。

【０１０７】また、一実施形態の排水処理装置は、排水
中の浮遊物質を、沈澱部を有する付着濾過装置と、
急速濾過装置とを、並列に配置して処理するので、目的
の水質(浮遊物質)に合わせて、濾過装置を選択して運転
できる。

【０１０８】また、他の実施形態では、沈澱部を有する
付着濾過装置が、放射状輪状糸体を有しているので、こ
の放射状輪状糸体に、排水中の浮遊物質を付着させた
後、消化させることができ、発生汚泥量を削減できる。

【０１０９】また、一実施形態では、上記放射状輪状糸
体の材質が、ポリ塩化ビニリデンまたはポリプロピレン
またはビニロンであるので、消耗しないばかりでなく、
半永久的かつ容易に低コストで確保することができる。
また、軽量であるから、設置も容易である。

【０１１０】また、他の実施形態では、沈澱部を有する
付着濾過装置が、凝集沈澱装置の後段に設置されている
ので、この付着濾過装置によって、電気エネルギーを多
量に使用することなく、凝集沈澱後の凝集剤に由来する
小さなピンフロックを処理できる。

【０１１１】また、一実施形態では、沈澱部を有する付
着濾過装置と急速濾過装置とが、凝集沈澱装置の後段に
設置されているので、この付着濾過装置と急速濾過装置
とでもって、凝集沈澱後の凝集剤に由来する小さなピン
フロックを確実に精度高く処理できる。

【０１１２】また、他の実施形態では、沈澱部を有する
付着濾過装置が生物処理装置の後段に設置されているの
で、この付着濾過装置によって、電気エネルギーを多量
に使用することなく、生物処理後の微生物に由来する小
さなピンフロックを処理できる。

【０１１３】また、一実施形態では、沈澱部を有する付
着濾過装置と急速濾過装置が、生物処理装置の後段に設
置されているので、この付着濾過装置と急速濾過装置で
もって、生物処理後の微生物に由来する小さなピンフロ
ックを確実に精度高く処理できる。

【０１１４】また、他の実施形態では、沈澱部を有する
付着濾過装置が、中和処理装置の後段に設置されている
ので、この付着濾過装置で、電気エネルギ−を多量に使
用することなく、中和処理後の中和に由来する小さなピ
ンフロックを処理できる。

【０１１５】また、一実施形態では、沈澱部を有する付
着濾過装置と急速濾過装置が、中和処理装置の後段に設
置されているので、この付着濾過装置と急速濾過装置に
よって、中和処理後の中和に由来する小さなピンフロッ
クを確実に精度高く処理できる。

【０１１６】また、他の実施形態では、放射状輪状糸体
からなる充填材に活性炭が付着しているので、第１に、
排水中の界面活性剤を活性炭に吸着処理し、その後、活
性炭や放射状の輪状体に繁殖した微生物によって、界面
活性剤を分解処理できる。

【０１１７】また、一実施形態では、沈澱部を有する付
着濾過装置の逆洗を、空気または水流または、その両方
で行うことができるので、多量に汚泥が発生した場合
は、発生汚泥を逆洗により、剥離させて取り除き、その
後沈澱させて沈澱部より除去することができる。

【０１１８】また、他の実施形態では、処理対象排水
が、界面活性剤を含む排水であるので、溶解している界
面活性剤を、活性炭が付着分布されている放射状輪状体
によって、効率的に処理できる。

【０１１９】また、一実施形態の排水処理方法は、排水
中の浮遊物質を、充填材に付着させ、増粒させ、さら
に、消化,減量化し、沈澱させて、分離,除去する。した
がって、電気エネルギーを多量に使用することなく排水
中の浮遊物質を濾過でき、かつ、廃棄物の発生量を削減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の排水処理装置の第１実施形態を示
す構成図である。

【図２】 この発明の排水処理装置の第２実施形態を示
す構成図である。

【図３】 この発明の排水処理装置の第３実施形態を示
す構成図である。

【図４】 この発明の排水処理装置の第４実施形態を示
す構成図である。

【図５】 図５(ａ)は第４実施形態の排水処理装置にお
いて、浮遊物質濃度が通常濃度の場合でのタイミングチ
ャートであり、図５(ｂ)は浮遊物質濃度が低濃度の場合
でのタイミングチャートである。

【図６】 この発明の排水処理装置の第５実施形態を示
す構成図である。

【図７】 この発明の排水処理装置の第６実施形態を示
す構成図である。

【図８】 この発明の排水処理装置の第７実施形態を示
す構成図である。

【図９】 この発明の排水処理装置の第８実施形態を示
す構成図である。

【図１０】 この発明の排水処理装置の第９実施形態を
示す構成図である。

【図１１】 この発明の排水処理装置の第１０実施形態
を示す構成図である。

【図１２】 この発明の排水処理装置の第１１実施形態
を示す構成図である。

【図１３】 この発明の排水処理装置の第１２実施形態
を示す構成図である。

【図１４】 この発明の排水処理装置の第１３実施形態
を示す構成図である。

【図１５】 この発明の排水処理装置の第１４実施形態
を示す構成図である。

【図１６】 図１６(Ａ)は上記実施形態が備える放射状
輪状糸体６を側方から見た側面図であり、図１６(Ｂ)は
上記放射状輪状糸体６の正面図である。

【符号の説明】 １…流入管、２…沈澱部を有する付着濾過槽、３…沈澱
部、４…バルブ、５…仕切り板、６…放射状輪状糸体、
７Ａ…広路、７Ｂ…狭路、８…流出管、９…かき寄せ
機、１０…レーキ、１１…ピット、１２…ピットポン
プ、１３…急速濾過器、１４…ピット、１５…流出管、
１６…凝集沈澱装置、１７…生物処理装置１７…中和処
理装置、２０…逆洗水槽、２１…逆洗水槽ポンプ、２２
…ブロアー、２３…散気管、２４…空気配管、２５…吐
出管、２６…水配管、２７…活性炭。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｄ 3/06 ＺＡＢ 3/06 ＺＡＢ Ｆターム(参考） 4D003 AA01 BA02 CA02 CA04 DA22 EA17 EA20 EA25 4D024 AA04 BA02 BC01 CA00 DB03 DB15 4D066 AA05 AB06 BB01

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮遊物質が付着する充填材を内部に有す
   ると共に、底部に沈澱部を有する付着濾過装置を備え、 この充填材に付着した浮遊物質を、上記沈澱部に沈澱さ
   せて、排水中の浮遊物質を処理することを特徴とする排
   水処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 上記沈澱部は、沈澱した汚泥を集める集泥機能を有して
   いることを特徴とする排水処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 上記付着濾過装置の後段に急速濾過装置を有し、 排水中の浮遊物質を、第１に、上記付着濾過装置で処理
   し、第２に、急速濾過装置で濾過することを特徴とする
   排水処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 上記付着濾過装置と並列に配置された急速濾過装置を有
   し、 排水中の浮遊物質を、上記付着濾過装置と急速濾過装置
   とで並列処理することを特徴とする排水処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 上記付着濾過装置が、上記充填材として、放射状に延び
   る複数の輪状体からなる放射状輪状糸体を備えているこ
   とを特徴とする排水処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の排水処理装置におい
   て、 上記放射状輪状糸体の材質が、ポリ塩化ビニリデンまた
   はポリプロピレンまたはビニロンであることを特徴とす
   る排水処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 凝集沈澱装置を備え、 上記付着濾過装置が、上記凝集沈澱装置の後段に設置さ
   れていることを特徴とする排水処理装置。
8. 【請求項８】 請求項３に記載の排水処理装置におい
   て、 凝集沈澱装置を備え、 上記付着濾過装置と急速濾過装置が、上記凝集沈澱装置
   の後段に設置されていることを特徴とする排水処理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の排水処理装置におい
   て、 生物処理装置を備え、 上記沈澱部を有する付着濾過装置が、上記生物処理装置
   の後段に設置されていることを特徴とする排水処理装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項３に記載の排水処理装置におい
    て、 生物処理装置を備え、 上記付着濾過装置と急速濾過装置が、上記生物処理装置
    の後段に設置されていることを特徴とする排水処理装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の排水処理装置におい
    て、 中和処理装置を備え、 上記付着濾過装置が、上記中和処理装置の後段に設置さ
    れていることを特徴とする排水処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項３に記載の排水処理装置におい
    て、 中和処理装置を備え、 上記付着濾過装置と急速濾過装置が、上記中和処理装置
    の後段に設置されていることを特徴とする排水処理装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項５に記載の排水処理装置におい
    て、 上記放射状輪状糸体からなる充填材に、活性炭が付着し
    ていることを特徴とする排水処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の排水処理装置におい
    て、 上記付着濾過装置が、その充填材を洗浄する空気洗浄設
    備または水流洗浄設備のいずれかまたは両方を有し、 上記充填材を、空気または水流または、その両方で逆洗
    することを特徴とする排水処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の排水処理装置にお
    いて、 処理の対象排水が、界面活性剤を含む排水であることを
    特徴とする排水処理装置。
16. 【請求項１６】 排水中の浮遊物質を、充填材に付着さ
    せ、上記充填材に付着した浮遊物質を沈澱させて、上記
    排水を処理することを特徴とする排水処理方法。