JP2003126880A

JP2003126880A - 排水処理装置

Info

Publication number: JP2003126880A
Application number: JP2001328882A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Fujimoto; 恵一藤本; Yoshihiro Tanimoto; 好広谷本; Kozo Akamatsu; 功三赤松; Isao Yoneda; 勲米田; Hiroyuki Takami; 博之高見; Toshihiro Tamura; 敏裕田村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-07

Abstract

(57)【要約】【課題】接触濾材への汚泥付着量を直接的に検知する
ことにより、接触濾材への汚泥付着量過多を精度良く検
知することができ、適正な時期に回復処理や対策を施す
ことができる排水処理装置を提供する。【解決手段】固定床式の接触濾材（紐状濾材）と曝気
手段（散気管２１等）を用いて、排水中の有機物成分を
微生物により分解処理する接触曝気槽（処理槽２０）を
備えた排水処理装置において、接触濾材への汚泥付着量
を検知する検知手段（汚泥付着量検知センサ２６）と、
この検知手段で検知された汚泥付着量が過多のときに所
定の回復処理（曝気量増大）を行う制御手段（制御装置
１００）とを備えた。さらに、所定の回復処理を行って
も検知手段で検知される汚泥付着量が過多のときは、そ
の旨を報知手段（表示装置１０１）や通信回線（ネット
ワーク１０２）を介してユーザやメンテナンス業者１０
３に知らせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、固定床式の接触
濾材と曝気手段を用いて、排水中の有機物成分を微生物
により分解処理する接触曝気槽を備えた排水処理装置に
係わり、特に接触濾材への汚泥（生物膜）付着量過多に
よる閉塞対策に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術としては、例えば特開
平０９−３１４１６２号公報（Ｃ０２Ｆ３／０６）に
開示されたものがある。

【０００３】この従来技術においては、基準領域の水位
に対する接触材領域の水位の上昇を水位差検知手段が検
知すると、電動切換弁が曝気運転を停止して逆洗運転に
切り換えるように構成している。

【０００４】すなわち、接触材間の流路の閉塞（または
狭まり）を自動的に検知して自動的に逆洗操作を行うこ
とにより、接触材間の汚水の流れを良くし、処理機能の
低下を防止すると共に、自動的に逆洗操作を行うもので
あるから、維持管理のための労力の軽減を図ることがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来技術においては、接触濾材への汚泥付着量過多を水位
の上昇により間接的に検知しているので、接触濾材への
汚泥付着量過多を精度良く検知することは困難である。

【０００６】すなわち、上記の水位の上昇は、曝気によ
る水流の流路が閉塞することによって生じるが、曝気に
よって水位は波打つように変化するので、精度良く検知
することは困難である。そうかと言って、曝気による水
位上昇を利用しているため曝気を止めることもできな
い。

【０００７】また、逆洗操作を行っても閉塞状態が回復
しないときに関しては開示されておらず、この場合、ユ
ーザ等が知らないままに排水処理能力が低下した状態で
使用され続けるため、排水基準を超える排水の排出が続
いてしまう。

【０００８】そこで、本願発明はこのような課題を解決
するためになされたものであり、接触濾材への汚泥付着
量を直接的に検知することにより、接触濾材への汚泥付
着量過多を精度良く検知することができ、適正な時期に
回復処理や対策を施すことができる排水処理装置を提供
することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本願発明は、固定床式の接触濾材と曝気手
段を用いて、排水中の有機物成分を微生物により分解処
理する接触曝気槽を備えた排水処理装置において、前記
接触濾材への汚泥付着量を検知する検知手段と、この検
知手段で検知された汚泥付着量が過多のときに所定の回
復処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

【００１０】さらに、前記制御手段は、所定の回復処理
を行っても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多
のときは、その旨を報知手段を介して報知することを特
徴とするものである。

【００１１】また、前記制御手段は、所定の回復処理を
行っても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多の
ときは、その旨を通信回線を介して管理者に通知するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】そして、前記検知手段として静電容量式セ
ンサ又は粘度測定式センサを用いたことを特徴とするも
のである。

【００１３】また、前記検知手段として超音波センサ又
はマイクロ波センサを用いたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】また、前記接触濾材として紐状濾材を用い
たことを特徴とするものである。

【００１５】また、前記制御手段は、前記所定の回復処
理として曝気量を増大することを特徴とするものであ
る。

【００１６】また、前記制御手段は、前記検知手段で接
触濾材への汚泥付着量を検知するときは曝気を停止する
ことを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本願発明が適用されるディスポー
ザ排水処理装置の全体構成例を示す概略側断面図であ
る。

【００１９】このディスポーザ排水処理装置は、固液分
離槽１０、処理槽（接触曝気槽）２０、沈殿分離槽３
０、固液分離装置４０、コンポスト化（堆肥化）装置５
０、ブロワポンプ６０、空気流路切替装置７０等から構
成されている。

【００２０】固液分離槽１０には、図示しないディスポ
ーザからの流入管１１と、槽底部から固液分離装置４０
に生ごみ粉砕物や汚泥等をエアリフトするためのエアリ
フト管１２と、沈殿分離槽３０からの汚泥返送用エアリ
フト管３１と、図示しないスクリーンの洗浄用散気管１
３が配管されており、エアリフト管１２の下部と散気管
１３には空気流路切替装置７０からのエア供給管７１，
７１がそれぞれ接続されている。また、槽上部には、上
澄み液を上記スクリーンを介して処理槽２０に自然流下
させるための流出口１４が形成されている。この固液分
離槽１０では、生ごみ粉砕物や汚泥等を含んだ固液混合
物を自然沈降により固体分と液体分に分離する。

【００２１】処理槽２０には、その底部中央に曝気用の
散気管２１が配置されており、空気流路切替装置７０か
らのエア供給管７１が接続されている。上記散気管２１
には、その下面両側の長手方向に多数の散気孔２２が形
成されている。また、散気管２１の真上には、両側の散
気孔２２から出る空気を左右に強制的に分流して、散気
による水流を整流するための整流板２３が取り付けられ
ている。そして、散気管２１の両側には、固定床式の接
触濾材としての紐状濾材２４が各２列ずつ、それぞれの
内側の列を槽底部側が槽上部側よりも槽中心に近く位置
するように配置されている。また、槽上部には、上澄み
液を沈殿分離槽３０に自然流下させるための流出口２５
が形成されている。この処理槽２０では、散気管２１を
用いた曝気処理により紐状濾材２４に棲息する好気性微
生物を活性化させて被処理水中の有機物成分を分解処理
する。

【００２２】また、沈殿分離槽３０には、槽底部から上
記固液分離槽１０に沈殿汚泥を返送するためのエアリフ
ト管３１が配管されており、その下部に空気流路切替装
置７０からのエア供給管７１が接続されている。また、
槽上部には、上澄み液を自然流下させるための排水口３
２が形成されており、この排水口３２に下水等への排水
管３３が接続されている。この沈殿分離槽３０では、処
理槽２０で発生した汚泥を自然沈降により槽底部に沈殿
分離する。

【００２３】固液分離装置４０は、固液分離槽１０から
エアリフトされる生ごみ粉砕物や汚泥等を含む固液混合
物を機械的に固体分と液体分に分離し、分離された液体
分は固液分離槽１０に戻し、固体分はコンポスト化装置
５０に投入する。

【００２４】コンポスト化装置５０は、投入された固体
分（有機物）を予め収納されている担体に棲息する微生
物により分解処理して、堆肥化する。

【００２５】空気流路切替装置７０は、一台のブロワポ
ンプ６０からエア供給管６１を介して供給される空気の
流路を、上記各部へのエア供給管７１のいずれかに切り
替える。

【００２６】上記構成において、ディスポーザからの生
ごみ粉砕物を含んだ排水は流入管１１を介して固液分離
槽１０に投入され、ここで沈降分離した生ごみ粉砕物や
汚泥等がエアリフト管１２により固液分離装置４０に投
入される。固液分離装置４０に投入された固液混合物は
固体分と液体分に分離されて、液体分は固液分離槽１０
に戻され、固体分はコンポスト化装置５０に投入されて
微生物による有機物分解処理により堆肥化される。ま
た、固液分離槽１０の上澄み液は処理槽２０に自然流下
して、有機物成分は、散気管２１による曝気処理により
活性化した紐状濾材２４に棲息する微生物により分解処
理される。そして、この処理槽２０の上澄み液が沈殿分
離槽３０に自然流下して汚泥が沈殿分離され、その上澄
み液が排水管３３を介して下水等に放流される。ここで
沈殿した汚泥はエアリフト管３１で初段の固液分離槽１
０に返送され、上述したようにして生ごみ粉砕物と共に
エアリフト管１２で固液分離装置４０に投入されて回収
される。

【００２７】図２は、本願発明の一実施形態による汚泥
付着量検知と汚泥付着量過多時の回復処理や対策に係わ
る構成を示すブロック図である。

【００２８】処理槽２０には、センサの種類に応じた取
付位置に紐状濾材２４への汚泥付着量を直接的に検知す
る汚泥付着量検知センサ２６が取り付けられており、こ
のセンサ２６で検知された汚泥付着量はマイクロコンピ
ュータ等から成る制御装置１００に送られる。

【００２９】制御装置１００で汚泥付着量が過多と判断
された場合は、ブロワポンプ６０から散気管２１に送ら
れる曝気量を調整する曝気量調整装置２７が制御され
て、自動的に曝気量を増大するように調整される。この
曝気量調整装置２７は、新たに設けても良いが、前記図
１に示した空気流路切替装置７０に散気管２１への流量
調整機能を持たせることによっても実現でき、またブロ
ワポンプ６０を直接制御するようにしても実現できる。

【００３０】上記のようにして曝気量を増大することに
より、紐状濾材２４に過剰に付着した汚泥（生物膜）を
剥離して、紐状濾材２４への汚泥付着量を減少させる。
このようにして、紐状濾材２４間の閉塞を防ぐことによ
り、排水処理能力の低下を抑えることができるので、排
水基準を超える排水の排出を未然に防ぐことができる。

【００３１】なお、汚泥付着量検知時には曝気を停止す
ることにより、気泡の影響を排除できるので、より正確
に検知することができる。

【００３２】一方、上記曝気量増大から一定期間経過し
ても、検知される汚泥付着量が過多の場合は、表示装置
１０１にその旨を異常表示してユーザに知らせる。ま
た、電話回線等のネットワーク（通信回線）１０２を介
して自動的にメンテナンス業者１０３に通知することに
より、メンテナンスの必要性を知らせる。

【００３３】これにより、ユーザはディスポーザ等の使
用を控える共に、メンテナンス業者による汚泥の引き抜
き等の対策が速やかに施されるので、ユーザ等が知らな
いままに排水処理能力が低下した状態で使用され続け、
排水基準を超える排水の排出が続いてしまうというよう
な不具合を防ぐことができる。なお、表示装置１０１に
異常表示するだけでも、ユーザがメンテナンス業者に連
絡することにより対応できるが、上記のようにメンテナ
ンス業者に直接通知することにより、ユーザが異常表示
に気付かないような場合にも確実に対処することができ
る。また、ここでは、メンテナンス業者に通知するよう
にしているが、メンテナンスを製造業者や販売業者が直
接行う場合は、メンテナンスを行う製造業者や販売業者
に通知するようにすれば良く、要はメンテナンスを行う
管理者に通知すれば良い。

【００３４】上記汚泥付着量検知センサ２６が静電容量
式や粘度測定式（振動式）のセンサの場合は、図３，図
４に示すように、当該センサ２６ａにおける棒状のセン
サ部２６１を紐状濾材２４間に上から挿入し紐状濾材２
４に平行に設置しておいて、汚泥の蓄積を検知する。

【００３５】静電容量式や粘度測定式（振動式）センサ
２６ａでは、例えば図４（ｃ）に示すように、汚泥Ｄの
蓄積による周波数変化を周波数検知部２６２で検知し
て、変化量を電圧変換部２６３を介して電圧で出力す
る。

【００３６】すなわち、図４（ａ）に示すように紐状濾
材２４への汚泥付着量が少ない場合に比べて、図４
（ｂ）に斜線を付して示すように紐状濾材２４への汚泥
付着量が増加すると、周波数が低下するので、周波数
（電圧）が所定値以上低下した場合に汚泥付着量過多と
検知することができる。

【００３７】このように、静電容量式や粘度測定式（振
動式）センサ２６ａはセンサ部２６１が紐状濾材２４に
近接して配置されるので、汚泥付着量をより正確に検知
することができる。

【００３８】一方、超音波やマイクロ波の反射を利用す
る場合は、図５に示すように、超音波やマイクロ波セン
サ２６ｂを透明樹脂等で形成された処理槽２０の外壁面
などに設置しておいて、図６に示すように紐状濾材２４
に垂直に超音波やマイクロ波を投射し、その反射波の量
から汚泥付着量を検知する。

【００３９】すなわち、図６（ａ）に示すように紐状濾
材２４への汚泥付着量が少ない場合は反射波の量も少な
いが、図６（ｂ）に示すように紐状濾材２４への汚泥付
着量が増加すると、反射波の量も増加するので、反射波
の量が所定値以上増加した場合に汚泥付着量過多と検知
することができる。

【００４０】このように、超音波やマイクロ波センサ２
６ｂは、処理槽２０の外壁面に設置しても紐状濾材２４
への汚泥付着量を直接的に検知できるので、設置が容易
に行える利点がある。

【００４１】以上のように、紐状濾材２４への汚泥付着
量を直接的に検知することにより、紐状濾材２４への汚
泥付着量過多を精度良く検知することができ、適正な時
期に上述したような回復処理や対策を施すことができ
る。

【００４２】また、本実施形態では、図１に示したよう
に、散気管２１の両側に各２列配置された紐状濾材２４
の内側の列が槽底部側が槽上部側より槽中心に近い位置
に固定されており、これにより、流れの弱い槽底部での
紐状濾材２４間の間隔を空けて閉塞の進行を抑制するこ
とができるので、この構成によっても排水処理能力の低
下を防ぐことができる。

【００４３】また、散気管２１の真上に整流板２３を配
置したことにより、散気及び散気によって発生した水流
が強制的に両側に分流するため、両側の水流が均一とな
って紐状濾材２４の閉塞の進行を両側ともに同様に抑制
することができる。

【００４４】なお、本願発明は、固定床式の接触濾材と
して、センサの設置や検知のし易さから上記実施形態の
ような紐状濾材２４を用いたものに適用して特に効果的
であるが、固定床式の接触濾材であれば一定の作用効果
が期待できる。

【００４５】また、上記実施形態では、汚泥付着量過多
の回復処理として、曝気量の調整だけで低コストで済む
曝気量増大を行うようにしたが、逆洗処理等の他の回復
処理を採用することも可能である。

【００４６】また、上記実施形態では、本願発明をディ
スポーザ排水処理装置に適用した場合について示した
が、他の各種の排水処理装置に適用することも可能であ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本願発明によれば、固定床
式の接触濾材と曝気手段を用いて、排水中の有機物成分
を微生物により分解処理する接触曝気槽を備えた排水処
理装置において、接触濾材への汚泥付着量を検知する検
知手段と、この検知手段で検知された汚泥付着量が過多
のときに所定の回復処理を行う制御手段とを備えたこと
により、接触濾材への汚泥付着量を直接的に検知できる
ため、接触濾材への汚泥付着量過多を精度良く検知する
ことができ、適正な時期に回復処理を行うことで接触濾
材間の閉塞を防ぐことにより、排水処理能力の低下を抑
えることができるので、排水基準を超える排水の排出を
未然に防ぐことができる。

【００４８】さらに、前記制御手段は、所定の回復処理
を行っても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多
のときは、その旨を報知手段を介して報知するようにし
たことにより、ユーザに排水の使用を控えさせると共
に、ユーザからメンテナンス業者等の管理者に連絡する
ことで汚泥の引き抜き等の対策が速やかに施されるの
で、ユーザ等が知らないままに排水処理能力が低下した
状態で使用され続け、排水基準を超える排水の排出が続
いてしまうというような不具合を防ぐことができる。

【００４９】また、前記制御手段は、所定の回復処理を
行っても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多の
ときは、その旨を通信回線を介して管理者に通知するよ
うにしたことにより、ユーザが気付かないような場合に
も確実に対処することができので、ユーザ等が知らない
ままに排水処理能力が低下した状態で使用され続け、排
水基準を超える排水の排出が続いてしまうというような
不具合を防ぐことができる。

【００５０】そして、前記検知手段として静電容量式セ
ンサ又は粘度測定式センサを用いることにより、静電容
量式や粘度測定式センサはセンサ部が接触濾材に近接し
て配置されるので、汚泥付着量をより正確に検知するこ
とができる。

【００５１】また、前記検知手段として超音波センサ又
はマイクロ波センサを用いることにより、超音波やマイ
クロ波センサは、槽外壁面に設置しても接触濾材への汚
泥付着量を直接的に検知できるので、設置が容易に行え
る利点がある。

【００５２】また、前記接触濾材として紐状濾材を用い
たものに適用したことにより、センサの設置や検知がし
易くなる。

【００５３】また、前記所定の回復処理として曝気量を
増大するようにしたことにより、曝気量の調整だけで済
むので、低コスト化が図れる。

【００５４】また、前記検知手段で接触濾材への汚泥付
着量を検知するときは曝気を停止するようにすることに
より、気泡の影響を排除できるので、より正確に検知す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明が適用されるディスポーザ排水処理装
置の全体構成例を示す概略側断面図。

【図２】本願発明の一実施形態による汚泥付着量検知と
汚泥付着量過多時の回復処理や対策に係わる構成を示す
ブロック図。

【図３】汚泥付着量検知センサとして静電容量式や粘度
測定式（振動式）センサを用いた場合の処理槽への取付
形態を示す上面図。

【図４】同じく、汚泥付着量検知センサとして静電容量
式や粘度測定式（振動式）センサを用いた場合の汚泥付
着量検知を説明するための図。

【図５】汚泥付着量検知センサとして超音波やマイクロ
波センサを用いた場合の処理槽への取付形態を示す上面
図。

【図６】同じく、汚泥付着量検知センサとして超音波や
マイクロ波センサを用いた場合の汚泥付着量検知を説明
するための図。

【符号の説明】

１０固液分離槽２０処理槽２１散気管２２散気孔２３整流板２４紐状濾材２６汚泥付着量検知センサ２６ａ静電容量式センサ又は粘度測定式（振動式）セ
ンサ２６１センサ部２６２周波数検知部２６３電圧変換部２６ｂ超音波センサ又はマイクロ波センサ２７曝気量調整装置３０沈殿分離槽４０固液分離装置５０コンポスト化装置６０ブロワポンプ６１エア供給管７０空気流路切替装置７１エア供給管１００制御装置１０１表示装置１０２ネットワーク１０３メンテナンス業者Ｄ汚泥

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０１Ｎ 29/20 Ｇ０１Ｎ 29/20 (72)発明者赤松功三大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者米田勲大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者高見博之大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者田村敏裕大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 2G047 AA02 BA03 BC03 BC12 EA10 EA16 2G060 AA06 AE10 AF10 GA01 HC10 HD01 HD02 4D003 AA01 AB03 BA02 CA03 EA09 EA10 FA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定床式の接触濾材と曝気手段を用い
て、排水中の有機物成分を微生物により分解処理する接
触曝気槽を備えた排水処理装置において、前記接触濾材への汚泥付着量を検知する検知手段と、こ
の検知手段で検知された汚泥付着量が過多のときに所定
の回復処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とする
排水処理装置。
【請求項２】前記制御手段は、所定の回復処理を行っ
ても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多のとき
は、その旨を報知手段を介して報知することを特徴とす
る請求項１記載の排水処理装置。
【請求項３】前記制御手段は、所定の回復処理を行っ
ても前記検知手段で検知される汚泥付着量が過多のとき
は、その旨を通信回線を介して管理者に通知することを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の排水処理装置。
【請求項４】前記検知手段として静電容量式センサ又
は粘度測定式センサを用いたことを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項５】前記検知手段として超音波センサ又はマ
イクロ波センサを用いたことを特徴とする請求項１ない
し請求項３のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項６】前記接触濾材として紐状濾材を用いたこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の排水処理装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記所定の回復処理と
して曝気量を増大することを特徴とする請求項１ないし
請求項６のいずれかに記載の排水処理装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記検知手段で接触濾
材への汚泥付着量を検知するときは曝気を停止すること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載
の排水処理装置。