JP2003154211A - 分流式下水道における不明水の処理方法 - Google Patents

分流式下水道における不明水の処理方法

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JP2003154211A
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water
tank
settling tank
split
treating
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JP2001356170A
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Yoshihiko Nakayama
芳彦 中山
Atsushi Miyata
篤 宮田
Junichi Hirota
淳一 廣田
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雨天時における放流水の汚濁物量を大幅に低
減させることができるとともに、消毒剤の注入量を減少
させることができる分流式下水道における不明水及び雨
水の処理方法を提供する。 【解決手段】分流式下水処理場の最初沈殿池の一部を区
画して、あるいは最初沈殿池に替えて、みかけ比重が
0.1〜0.4の浮上ろ材を充填した上向流式の高速ろ過
槽10を形成する。晴天時の流入水については後段の反
応槽2と最終沈殿池3とを通して通常の処理を行うが、
雨天時に流入する設計水量を超過する不明水(雨水や地
下水)は前記高速ろ過槽で夾雑物やSSを除去したう
え、反応槽2と最終沈殿池3を通すことなく放流する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分流式下水道にお
ける不明水及び雨水の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】汚水と雨水とを分離している分流式下水
道では、晴天時には下水処理場への流入水は汚水のみで
あるはずであるが、実際には例えば1割程度の地下水等
が混入していることがある。また雨天時には地下水に加
えて雨水が流入水となる。そこで分流式下水道において
は、汚水以外の地下水や雨水等の流入水を不明水と総称
している。
【0003】一般的な下水処理場は、最初沈殿池と反応
槽と最終沈殿池とを備えており、最初沈殿池では夾雑物
やSSを除去し、反応槽では生物反応を利用して主とし
てBODを除去し、最終沈殿池では生物反応により生じ
たフロック等を沈降分離させたうえ、処理水を河川や海
に放流している。処理場の処理能力は反応槽の生物処理
能力により決定されるのが普通であり、晴天時における
日最大流入水量を基準として設計されている。そこでこ
の水量を設計水量 (晴天時設計水量)と呼びQで表
す。従って設計水量Q以下の流入水については通常の処
理が可能である。
【0004】しかし、雨天時には雨水を主体とする不明
水が設計水量Qを超過して大量に流入するため、通常の
処理は行えない。そこで設計水量Qを超えることのない
汚水については通常の処理を行うが、雨水を主体とする
不明水については、能力に余裕のある最初沈殿池を通す
簡易処理を行ったままか、あるいは簡易処理後必要に応
じて次亜塩素酸ナトリウム等による消毒剤の添加を行い
河川や海に放流している。
【0005】ところが、最初沈殿池におけるSS除去率
は雨天時においては30%前後に過ぎないため、不明水
中のSSの大部分は河川や海に放流され、汚濁物の多い
放流水が環境を汚染しているのが実情である。また本来
大腸菌を殺菌する目的で添加される消毒剤の多くがSS
と反応してしまうため、大量の消毒剤を必要としてラン
ニングコストが嵩むという問題もある。更に、SS除去
率が雨天時においては30%程度と低いので、設計水量
分についても反応槽に大量の曝気空気を供給しなければ
ならないという問題もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、雨天時における放流水の汚濁物量を
大幅に低減させることができるとともに、消毒剤の注入
量を減少させることができ、更に反応槽の曝気空気量を
削減することもできる分流式下水道における不明水及び
雨水の処理方法を提供するためになされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた請求項1の発明は、分流式下水処理場の最
初沈殿池の一部を区画して、みかけ比重が0.1〜0.4
の浮上ろ材を充填した上向流式の高速ろ過槽を形成し、
晴天時の流入水は最初沈殿池で夾雑物やSSを除去した
うえで後段の反応槽と最終沈殿池に導いて処理し、雨天
時に流入する設計水量を超過する不明水は前記高速ろ過
槽で夾雑物やSSを除去したうえ、反応槽と最終沈殿池
を通すことなく放流することを特徴とするものである。
【0008】また同一の課題を解決するためになされた
請求項2の発明は、分流式下水処理場の最初沈殿池に替
えて、みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填した
上向流式の高速ろ過槽を形成し、晴天時にも雨天時にも
汚水及び不明水をともにこの高速ろ過槽に通して夾雑物
やSSを除去し、設計水量分までは後段の反応槽と最終
沈殿池に導いて処理し、雨天時における設計水量超過分
は反応槽と最終沈殿池を通すことなく放流することを特
徴とするものである。何れの発明においても、サイズが
2〜10mmの浮上ろ材を使用することが好ましい。
【0009】これらの請求項1及び請求項2の発明にお
いては、雨天時に設計水量を超えて流入する不明水を、
みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填した上向流
式の高速ろ過槽に導いて夾雑物やSSを除去する。この
高速ろ過槽のSS除去率は60%に達し、従来の最初沈
殿池におけるSS除去率が30%前後に過ぎなかったの
に比較すると格段に優れた性能を持つ。このためこの高
速ろ過槽で夾雑物やSSを除去した不明水は反応槽と最
終沈殿池を通すことなく放流しても、環境を汚染しにく
い。またSS除去率が高いので、消毒剤の注入量を減少
させることができ、更に反応槽の曝気空気量を削減する
こともできる利点もある。
【0010】
【発明の実施の形態】(請求項1の発明)図1は請求項
1の発明の実施形態を示す図であり、1は分流式下水処
理場の最初沈殿池、2は反応槽、3は最終沈殿池であ
る。反応槽2は生物反応によりBODを除去する槽であ
り、曝気手段を備えた曝気槽が一般的である。これらの
槽からなる分流式下水処理場には、前記したように晴天
時には設計水量Q以下の汚水(少量の地下水等の不明水
を含む)が流入するが、雨天時には雨水を主体とする大
量の不明水が流入する。なお本明細書において設計水量
の超過分とはQを越える分を指すものとする。
【0011】図1に示すように、請求項1の発明では既
存の分流式下水処理場の最初沈殿池1の一部を区画し
て、高速ろ過槽10を形成する。この高速ろ過槽10
は、図2に示すように上部を共通処理水槽11とした槽
内部を複数の水槽12に区画し、各水槽12の内部に高
さ0.5〜3mに浮上ろ材13を充填した上向流式のも
のである。原水は原水供給水路14を通じて各水槽12
の下部に供給されて上向流ろ過が行われ、処理水は上部
の共通処理水槽11から取り出される。浮上ろ材13の
充填層の上面は、流出防止用のスクリーン15で覆われ
ている。
【0012】浮上ろ材13は図3、図4、図5に示され
るような形状のものが望ましく、また、みかけ比重が
0.1〜0.4のものである。また50%圧縮硬さが0.
1MPa以上であることが好ましい。このような特性の
浮上ろ材13は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ
エチレン等の独立気泡型の発泡高分子により製造するこ
とができる。特に発泡度を制御された独立気泡型の発泡
ポリエチレンは、耐熱性、耐薬品性、耐候性にも優れる
ものである。
【0013】みかけ比重を0.1〜0.4としたのは、
これよりも小さいと望ましい圧縮硬さを得ることができ
ないとともに、逆洗時におけるろ材層の膨張がうまく行
えないためである。逆にみかけ比重が0.4を越えると
水との密度差が小さくなって逆洗の際に流出してしまう
おそれがある。なお50%圧縮硬さを好ましくは0.1
MPa以上としたのは、これよりも硬さが低いと高速ろ
過の際に圧密されてしまい、多量のSSを捕捉できなく
なり、ろ過継続時間が減少するためである。なお50%
圧縮硬さとは、ろ材粒子を高さが50%になるまで押し
つぶすに要する圧力を意味する。
【0014】浮上ろ材13は、2〜10mmのサイズのも
のであることが好ましい。これよりも小さいと相互間に
形成される空隙が小さくなって高速ろ過により閉塞し易
くなり、逆にこれよりも大きいとSSの捕捉率が低下す
るためである。なお本発明で用いられる浮上ろ材13
は、球状や直方体状とするよりも、図3、図4に示すよ
うに外表面に突起16を備えたものや、図5に示すよう
に沈殿部17を備えたものであることが好ましい。この
ような異形状とすることにより、充填時に相互間に形成
される間隙が直線的にならず、沈殿効果やろ過効果を高
めてSS捕捉効果が向上するとともに、相互間に形成さ
れる間隙が大きくなって多量のSSを捕捉することがで
きる効果を生ずる。実用的には、図3や図4のような形
状とする場合、2〜10mmの発泡樹脂シートを図6に示
すようにジグソーパズル状に打ち抜けば、材料に無駄が
なく安価に浮上ろ材15を製造することができる。
【0015】さてこの分流式下水処理場では、晴天時の
流入水(汚水と少量の不明水)の水量は設計水量Q以下
であるから、従来通り最初沈殿池1で夾雑物やSSを除
去したうえで後段の反応槽2と最終沈殿池3に導いて従
来通り処理される。また雨天時には汚水のほかに不明水
が流入するが、この不明水は前記高速ろ過槽10に導い
て浮上ろ材13により夾雑物やSSを除去する。そして
汚水との合計量が設計水量Q分までは、後段の反応槽2
と最終沈殿池3に導いて処理する。しかし、設計水量超
過分は反応槽2と最終沈殿池3を通すことなく放流す
る。この放流水には必要に応じて消毒剤が注入される。
【0016】この高速ろ過槽10は、原水中のSSを約
60%以上除去することができる性能を持つので、雨天
時の不明水は十分に浄化されたうえで放流される。この
ため従来のように最初沈殿池1を通した場合に比較し
て、放流水中の汚濁物質量を大幅に減少させることがで
きる。また消毒剤を注入する場合にも、SSの残存量が
少ないので、消毒剤がSSと反応して無駄に消費されに
くく、消毒剤の注入量を減らすことができる。
【0017】(請求項2の発明)図7は請求項2の発明
の実施形態を示す図である。請求項1の発明では最初沈
殿池1の一部を区画して高速ろ過槽10を設けたが、請
求項2の発明では分流式下水処理場の最初沈殿池1に替
えて、みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填した
上向流式の高速ろ過槽10を形成する。この高速ろ過槽
10の構造は請求項1の実施形態で説明したものと同様
である。
【0018】この請求項2の発明では、晴天時にも雨天
時にも汚水及び不明水をともにこの高速ろ過槽10に通
して夾雑物やSSを除去する。そして設計水量分までは
後段の反応槽2と最終沈殿池3に導いて通常通り処理す
るが、雨天時における設計水量超過分は反応槽2と最終
沈殿池3を通すことなく河川や海に放流する。この場
合、必要に応じて消毒剤を注入することは請求項1の発
明と同様である。
【0019】請求項2の発明においても、雨天時の不明
水は高速ろ過槽10で十分に浄化されたうえで放流され
る。このため従来のように最初沈殿池1を通した場合に
比較して、放流水中の汚濁物量を大幅に減少させること
ができ、消毒剤を注入する場合にも、その注入量を減ら
すことができることは請求項1の発明と同様である。し
かも請求項2の発明においては、晴天時に反応槽2に入
る汚水のSS分をも大幅に低下させることができるの
で、反応槽2における曝気風量を減少させることがで
き、ランニングコストを削減できる効果もある。
【0020】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
雨天時に分流式下水処理場に設計水量を超えて流入する
不明水を、みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填
した上向流式の高速ろ過槽に導いて夾雑物やSSを十分
に除去するようにしたので、この高速ろ過槽で夾雑物や
SSを除去した不明水をそのまま放流しても、環境を汚
染しにくい利点がある。またSS除去率が高いので、放
流水に注入される消毒剤の注入量を減少させることがで
き、ランイングコストを引き下げることができる。更に
請求項2の発明によれば、晴天時においても反応槽の曝
気空気量を削減することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の実施形態を示すブロック図で
ある。
【図2】高速ろ過槽の縦断面図である。
【図3】浮上ろ材の斜視図である。
【図4】他の浮上ろ材の斜視図である。
【図5】他の浮上ろ材の斜視図である。
【図6】浮上ろ材のシートからの打ち抜き状態を示す平
面図である。
【図7】請求項2の発明の実施形態を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 最初沈殿池、2反応槽、3最終沈殿池、10高速ろ
過槽、11 共通処理水槽、12 水槽、13 浮上ろ
材、14 原水供給水路、15 流出防止用のスクリー
ン、16 突起、17 沈殿部
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 B01D 23/10 A C (72)発明者 廣田 淳一 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 4D028 AB00 BA00 BD02 BD06 BD16 4D041 BA22 BA26 BB06 BB07 BB09 BB13 BB14 BB27 BC11 BD02 CA04 CA08 CB04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分流式下水処理場の最初沈殿池の一部を
    区画して、みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填
    した上向流式の高速ろ過槽を形成し、晴天時の流入水は
    最初沈殿池で夾雑物やSSを除去したうえで後段の反応
    槽と最終沈殿池に導いて処理し、雨天時に流入する設計
    水量を超過する不明水は前記高速ろ過槽で夾雑物やSS
    を除去したうえ、反応槽と最終沈殿池を通すことなく放
    流することを特徴とする分流式下水道における不明水の
    処理方法。
  2. 【請求項2】 分流式下水処理場の最初沈殿池に替え
    て、みかけ比重が0.1〜0.4の浮上ろ材を充填した上
    向流式の高速ろ過槽を形成し、晴天時にも雨天時にも汚
    水及び不明水をともにこの高速ろ過槽に通して夾雑物や
    SSを除去し、設計水量分までは後段の反応槽と最終沈
    殿池に導いて処理し、雨天時における設計水量超過分は
    反応槽と最終沈殿池を通すことなく放流することを特徴
    とする分流式下水道における不明水の処理方法。
  3. 【請求項3】 サイズが2〜10mmの浮上ろ材を使用
    する請求項1または2記載の分流式下水道における不明
    水の処理方法。
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