JP2003236575A - 段差付き二床並置型好気処理槽及び汚水浄化槽 - Google Patents

段差付き二床並置型好気処理槽及び汚水浄化槽

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JP2003236575A
JP2003236575A JP2002041948A JP2002041948A JP2003236575A JP 2003236575 A JP2003236575 A JP 2003236575A JP 2002041948 A JP2002041948 A JP 2002041948A JP 2002041948 A JP2002041948 A JP 2002041948A JP 2003236575 A JP2003236575 A JP 2003236575A
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裕二 小泉
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信義 片貝
Hiroshi Yamashita
宏 山下
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株式会社日立ハウステック
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    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【課題】良好な水質の処理水が得られる好気処理槽及び
それを組み込んだ汚水浄化槽の提供。 【解決手段】生物反応床14を有する生物反応室4と、
濾過床15を有する濾過室5とが上流側からこの順に並
置され、生物反応室4の下部には反応用散気部材9が設
置され、濾過室5の下部には洗浄用散気部材10が設置
されている好気処理槽3において、濾過室5の底面の高
さは生物反応室4の底面の高さよりも高い位置に形成
し、濾過室5の下部又は底部には移送ポンプ吸込口11
aを設ける。濾過室5の底面は、平面とするよりも、好
ましくは、移送ポンプの吸込口11aに向かって下り勾
配のある傾斜面とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿や雑排水など
の汚水もしくは排水を浄化処理するために好適な好気処
理槽、及びこれを組み込んだ汚水浄化槽に関する。
【0002】
【従来の技術】好気処理槽を、生物反応床がある生物反
応室と濾過床がある濾過室との2室(又は槽)に分け、
通常の汚水処理時(生物反応時)は、濾過床を下向流で
通液し、濾過床の洗浄時は、濾過床の下方に設置した散
気管からバブリングして濾材に付着した浮遊性懸濁物
(SS)を遊離させ、濾過床の下方に設けた吸込口から
エアリフトポンプで排水する汚水浄化槽は、従来から知
られている(特開平5−104086号公報)。
【0003】また、通常の汚水処理時は、濾過床を上向
流で通液し、濾過床の洗浄時は、濾過床の下方に設けた
吸込口からエアリフトポンプで排水した後、濾過床の下
方に設置した散気管からバブリングして濾材に付着した
SSを遊離させる汚水浄化槽も知られている(特開平1
0−118674号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの汚水
浄化槽では、濾過床の洗浄終了時にバブリングを停止す
るため、停止直後に濾過室下部に浮遊しているSSは洗
浄用水と一緒に排出されず、濾過室底面に沈降して嫌気
化した堆積汚泥となり、処理水の水質が悪化しやすい。
本発明は上記問題を解消すること、すなわち、良好な水
質の処理水が得られる好気処理槽及びそれを組み込んだ
汚水浄化槽を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の構成をとった。すなわち、本発明
は、生物反応床14を有する生物反応室4と、濾過床1
5を有する濾過室5とが上流側からこの順に並置され、
前記生物反応室4の下部には反応用散気部材9が設置さ
れ、前記濾過室5の下部には洗浄用散気部材10が設置
されている好気処理槽3であって、前記濾過室5の底面
の高さは前記生物反応室4の底面の高さよりも高い位置
に形成されているとともに、濾過室の下部(底部でもよ
い)には移送ポンプの吸込口が設けられていることを特
徴とする好気処理槽3である。なお、生物反応床14及
び濾過床15には、通常、充填材(充填材の代わりに、
担体、生物担体、接触材、濾材等の語を使うこともあ
る。詳しくは後述する。)を各々充填する。
【0006】ここで、濾過室5の底面は、平面とするこ
とも傾斜面とすることもできる。好ましくは、移送ポン
プの吸込口11aに向かって下り勾配のある傾斜面であ
る。
【0007】本発明は、また、上流から順に、嫌気処理
槽1,2、上記好気処理槽3(生物反応室4と濾過室5
とで構成される)、及び消毒槽4を備える汚水浄化槽に
も関するものである。
【0008】
【作用】本発明における好気処理槽3では、生物反応室
4と濾過室5とが並置され、濾過室5の底面の高さは生
物反応室4の底面の高さよりも高い位置に形成されてい
るので、濾過室5の洗浄運転の際に濾過室5の底部に浮
遊するSSは、洗浄排水とともに移送ポンプの吸込口1
1aから効果的に引き抜かれる。また、生物反応室4と
濾過室5との底面が同一レベルの場合に比べて、引き抜
く際のエネルギーは高さの差(H)だけ少なくて済む。
更に、洗浄時の洗浄排水の引き抜き速度は重力による自
然流下程度の速度でよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面に
より更に具体的に説明する。図1は、本発明に係る第一
例の好気処理槽の構成略図(原水入口を左側、出口を右
側として手前側から見た図)である。上段は通常運転時
(通常処理時)、下段は洗浄運転時(濾過室5の洗浄
時)であり、矢印は液流、破線は散気状態を示してい
る。好気処理槽3は、生物反応床14を有する生物反応
室4と、濾過床15を有する濾過室5とで構成され、生
物反応床14の下部に反応用散気管9が設けられ、ま
た、濾過室5の下部には洗浄用散気管10が設けられて
いる。そして、濾過室5の底面は生物反応室4の底面よ
りもH(段差)だけ高い位置に形成されている。
【0010】このH(段差)は、洗浄排水の移送ポンプ
11の揚水能力との関係で決める。通常、生物反応室4
の水深(H0)の概ね10%〜70%とする。段差が小
さく、移送ポンプ11の揚水能力が不足すると、濾過室
5内の液が十分に引き抜けない。移送ポンプ11がエア
リフトポンプである場合には、多量の空気を必要とし、
効率が悪い。段差が大き過ぎると、移送ポンプ11の引
き抜き効率は良いものの、濾過室5自体の有効高さが小
さくなるため濾過室5の平面視面積を大きくとる必要が
生じ、結果として汚水浄化槽自体の占有面積が広くなり
好ましくない。
【0011】生物反応室4の一画には、移流管(管状の
移流通路)18を設ける。生物反応室4で処理された汚
水はこの移流管18を経て濾過室5へ移流する。なお、
移流管18の入口側には生物反応床14内の充填材(生
物担体)を流出させないように多孔性板材を配してい
る。
【0012】通常の生物反応時(通常運転時)には、汚
水又は排水を好気処理するために、生物反応室4の下部
に設けている反応用散気管9から常時空気を吐出させ
る。その際、生物反応床14中の充填材(生物担体)は
散気による撹拌効果で上下に流動する。ここでは主とし
て、有機物の酸化・分解とアンモニアの硝化が進行す
る。なお、通常処理に続く濾過床15の洗浄時には、反
応用散気管9から空気を吐出させても吐出させなくとも
よい。通常は、吐出させない。
【0013】濾過室5における濾過床15では、通常処
理時は、移流管18から移流してきた液は下向きに流
れ、持ち越み酸素(溶存酸素)で好気反応が更に続くと
ともに、静止状態の充填材(濾材)でSSを効率よく捕
捉(濾過)する。濾過された液は下部の開口部13を通
って次槽(通常は、消毒槽)へ入る。濾過床15は徐々
に閉塞してくるので、閉塞の解除及び堆積汚泥の除去の
ため、定期的に洗浄(逆洗)する。
【0014】洗浄時は、濾過室5の下部の洗浄用散気管
10から空気を吐出させ、濾過床15中の濾材を流動さ
せ、捕捉したSSを遊離させる。遊離したSS及び堆積
汚泥を含む洗浄排水はエアリフトポンプ11を用いて引
き抜き、上流の槽(通常は、嫌気処理槽)へ返送する。
この際、エアリフトポンプ11の吸込口11aは、濾過
室5の下部に(好ましくは底面に接するように)設け
る。また、洗浄用散気管10は濾過室5の下部に(好ま
しくは、最深部に)設置する。また、引き抜く洗浄排水
の量は、好ましくは濾過床15の容量以上とし、さらに
好ましくは濾過室5の容量の全量とする。
【0015】濾過床15の下側には、濾過床15の濾材
がエアリフトポンプ11へ流れ込むのを防ぐために、濾
材を通さない多孔性板材を配置しておく。通常処理時、
濾過床15を流れる液は図1では下向きであり、その下
向流で濾材が圧されてSSの捕捉(濾過)効率が上が
る。
【0016】濾過床15の洗浄は、タイマー等の使用に
よって定期的に(通常は1日に1〜3回で、1回につい
て1〜10分間程度、汚水の流入の少ない夜間又は早
朝)、かつ自動的に行うことができる。洗浄の時刻、時
間及び頻度は、任意に設定できることが好ましい。ま
た、手動操作により任意の時間においても洗浄できるこ
とが好ましい。
【0017】なお、上で述べた生物反応床14は、通常
運転時で流動床としたが、これは流動床に限定されず、
例えば、波板状濾材、板状ヘチマ様濾材及び紐状濾材の
ような接触材を充填した固定床であってもよい。また、
生物反応床14の下方には空間部を設けないようにす
る。有機物が酸化・分解した際に発生する汚泥がこの空
間部に堆積して嫌気化し、水質に悪影響を与えるからで
ある。
【0018】図2は本発明に係る第二例の好気処理槽で
ある。前例との違いは、通常の汚水処理時における濾過
床15では、生物反応室4から移流してきた液が上向き
に流れる点であり、濾過床15の上側に多孔性板材を配
置し、充填材の流出を防止している。
【0019】図3は本発明に係る第三例の好気処理槽
で、濾過室5の底面がエアリフトポンプ11の吸込口1
1aに向かって下り勾配になっている例である。沈降し
たSSは吸込口11a付近に集積しやすい。そこで、一
サイクル前の洗浄の終了時(濾過室5のバブリング停
止)に濾過室5の下部に浮遊していたSSは、そのサイ
クルの洗浄時の初めに確実に吸込口11aから引き抜く
ことができる。洗浄排水の引き抜き速度は重力による自
然流下の程度でよい。なお、図3のように濾過室5の底
面を傾斜させる場合の勾配は、角度θで表して、好まし
くは20°〜60°である。この程度の勾配があれば、
自然沈降したSSが底面に溜まらず、下り勾配に沿って
吸込口11aへと導かれやすい。
【0020】図4は本発明に係る第四例の好気処理槽で
ある。集液効果を更に高めるためエアリフトポンプ11
の吸込口11a付近を窪ませた例である。
【0021】図5は本発明に係る第五例の好気処理槽で
ある。集液効果を更に高めるためエアリフトポンプ11
の吸込口11a付近を窪ませ、濾過室5の底面を吸込口
11aに向かって下り勾配としている例である。なお、
マンホール等から混入した小石等が、吸込口11aから
エアリフトポンプ11に吸い込まれるのを防止するた
め、吸込口にはネット等の吸い込み防止を配してもよい
(図示略)。比較的比重の大きい小石等がエアリフトポ
ンプに吸い込まれると、エアリフトポンプ最深部に留ま
り、揚水性能を低下させるからである。
【0022】図6は上記好気処理槽を組み込んだ汚水浄
化槽の構成略図である。この汚水浄化槽は、上流側か
ら、汚水中の沈降性固形物を重力下に沈降させるととも
に嫌気処理をおこなう第一固液分離槽(第一嫌気処理
槽)1、第一固液分離槽1からの移流液をさらに固液分
離し上澄液を次槽へ移流させる第二固液分離槽(第二嫌
気処理槽)2、移流してきた液を生物的に好気処理する
生物反応室4、生物性汚泥を濾過しその濾液を次槽へ移
流させる好気処理槽3(生物反応室4と濾過室5とで好
気処理槽3を構成)、移流してきた濾液を消毒処理する
消毒槽5の各槽に分画されている。第二固液分離槽2の
下部はホッパー形状をしており、第二固液分離槽2での
沈降物は第一固液分離槽1内下部に落ち、蓄積される。
【0023】生物反応室4及び濾過室5には、それぞ
れ、多孔質円筒担体等の充填材が充填された生物反応床
14及び濾過床15が形成されている。また、濾過室5
の洗浄時の洗浄排水は、エアリフトポンプ11により洗
浄排水移送管12を通って第一固液分離槽1に返送され
る構造であり、洗浄時に遊離したSS及び濾過室5下部
の堆積汚泥は、第一固液分離槽1に返送される。なお、
濾過室5の上流側の槽(第一固液分離槽1、第二固液分
離槽2又は生物反応室4)に、洗浄排水を一時貯留でき
るように、流量調整機能をもたせることもできる(図示
略)。
【0024】また、濾過室5に流入する直前の汚水を、
好気処理槽3よりも上流の槽に循環させる循環装置(汚
水を汲み上げる循環水用エアリフトポンプと汚水を移送
する循環水移送管とから成るもの)を付加してもよい
(図示略)。
【0025】生物反応床14内の液の流れは、通常処理
時も洗浄時も、通常は下向きである。生物反応床14に
充填する充填材は、生物反応効率を高めるため、散気す
れば液とともにベッド内を流動する流動性充填材を選
ぶ。担体の比重は重すぎると沈降して流路が閉塞し、や
がて嫌気化して浄化処理に悪影響を及ぼす。また、軽す
ぎると常時浮上し、生物反応効率が悪くなり、浄化処理
に悪影響を及ぼす。流動性のよい担体の比重は概ね0.
80〜1.10(好ましくは、0.90〜0.99)
で、濾床への充填率は好ましくは30%〜80%であ
る。上記比重の範囲であれば、担体に汚泥が付着すると
比重が1.00に近くなり、流動性が高い。なお、充填
材の比重は、沸騰した蒸留水中で充填材を30分間煮沸
した後に測定して求める。
【0026】濾過床15に充填する充填材は、通常処理
時の濾過床15における液流が下向きである場合、一時
的に固定床(濾床)を形成することのできる沈降性濾材
とするほか、洗浄用散気部材から散気して濾材を流動さ
せ、捕捉されているSSを剥離させるために、洗浄時に
は流動可能な充填材でもなければならない。比重は概ね
1.00〜1.20(好ましくは1.00〜1.10)
で、濾床への充填率は好ましくは60%〜90%であ
る。この範囲であれば、濾材に汚泥が付着しても洗浄時
に濾材はスムーズに流動し、濾材に捕捉したSSを容易
に剥離できる。
【0027】通常処理時の濾過床15における液流が上
向きである場合は、一時的に固定床を形成させうる浮上
性濾材とする。しかし、洗浄用散気部材から散気して濾
材を流動させ、捕捉されているSSを剥離させるため、
散気すれば液とともにベッド内を流動できる充填材でも
なければならない。比重は概ね0.80〜0.99(好
ましくは0.85〜0.95)で、濾床への充填率は好
ましくは60%〜90%である。この範囲であれば、濾
材に汚泥が付着しても洗浄時に濾材はスムーズに流動
し、濾材に捕捉したSSを容易に剥離できる。
【0028】
【発明の効果】本発明の好気処理槽によれば、洗浄時に
SS濃度の高い洗浄排水を引き抜き、濾過室に残るSS
量を低くすることができるので、処理水の水質が良好と
なる。また、濾過床の洗浄時の通液速度を所定以上に高
めることなく、遊離したSSを運ぶことができ、多くの
エネルギーを必要としない。すなわち、洗浄時の洗浄排
水の引き抜き速度は重力による自然流下の程度でよく、
省エネルギーに寄与する。本発明の汚水浄化によれば、
洗浄時にSS濃度の高い洗浄排水を嫌気処理槽へ戻すの
で、濾過室に残るSS量を低くすることができ、したが
って、処理水の水質が良好となる。また、洗浄時の洗浄
排水の引き抜き速度は重力による自然流下の程度でよ
く、そのため、省エネルギーにも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第一例の好気処理槽の構成略図
で、上段は通常運転時、下段は洗浄運転時である。液流
(矢印)及び散気状態(破線)も示す。
【図2】本発明に係る第二例の好気処理槽の構成略図
で、上段は通常運転時、下段は洗浄運転時である。
【図3】本発明に係る第三例の好気処理槽の構成略図及
びQ矢視図である。
【図4】本発明に係る第四例の好気処理槽の構成略図及
びR矢視図である。
【図5】本発明に係る第五例の好気処理槽の構成略図及
びS矢視図である。
【図6】本発明に係る一例の汚水浄化槽の構成略図であ
る。
【符号の説明】
1:第一固液分離槽 2:第二固液分離槽 3:好気処理槽 4:生物反応室 5:濾過室 6:消毒槽 9:反応用散気部材(散気管) 10:洗浄用散気部材(散気管) 11:移送ポンプ(エアリフトポンプ/エアリフトポン
プ管) 11a:(移送ポンプの)吸込口 12:洗浄排水移送管 13:開口部 14:生物反応床 15:濾過床 16:原水入口 17:出口 18:移流管 H:段差 θ:底面の勾配(角度)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 宏 茨城県下館市大字下江連1250番地 株式会 社日立ハウステック結城工場内 Fターム(参考) 4D003 AA01 AA14 AB02 BA02 CA02 EA02 EA17 EA19 EA20 EA28 4D027 AA02 AA12 AB06 AB12 4D041 AA01 AC01 AD00 CA08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生物反応床を有する生物反応室と、濾過床
    を有する濾過室とが上流側からこの順に並置され、前記
    生物反応室の下部には反応用散気部材が設置され、前記
    濾過室の下部には洗浄用散気部材が設置されている好気
    処理槽であって、 前記濾過室の底面の高さは前記生物反応室の底面の高さ
    よりも高い位置に形成されているとともに、濾過室の下
    部には移送ポンプの吸込口が設けられている好気処理
    槽。
  2. 【請求項2】濾過室の底面は移送ポンプの吸込口に向か
    って下り勾配である、請求項1の好気処理槽。
  3. 【請求項3】上流から順に、嫌気処理槽と、請求項1又
    は2の好気処理槽と、消毒槽とを備える汚水浄化槽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012187557A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Inc Engineering Co Ltd 廃水処理装置及び廃水処理方法

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