JP2005296804A - 汚水処理装置及び汚水処理装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、上記問題点を解消しようとするものであり、面倒な維持管理を必要とせずに早期に処理性能を立上げることができる汚水処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、好気的生物反応領域と、この好気的生物反応領域にて発生した浮遊物質を濾過する濾過領域と、上記好気的生物反応領域に空気を供給する反応用散気部材と、上記濾過領域に空気を供給する濾過用散気部材とを備え、この濾過用散気部材から散気される空気量が、上記反応用散気部材から散気される空気量と同等にするか、上記反応用散気部材から散気される空気量以上にするか、空気量をゼロとするかを選択する選択手段を有している汚水処理装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、屎尿、その他の生活排水、事業場排水、厨房排水、ディスポーザ排水等又はこれらの合併汚水（以下、汚水ともいう）等を処理対象とする汚水処理装置に関する。

従来の汚水処理装置について、図５を用いて説明する。図５の（ａ）は通常時、（ｂ）は逆洗時の運転状況を示している。
生物濾過槽（好気処理槽）内の上方部と下方部には、平板に複数の孔を穿った多孔部材６３ａ、６３ｂが配置してあり、この多孔部材の間を処理室６０として区画している。処理室６０内には濾材６６と反応用散気部材６５が備えてあり、反応用散気部材６５より高い位置にある部分を好気処理領域（生物反応工程）６１、低い位置にある部分を濾過処理領域（濾過工程）６２としている。また、多孔部材６３ｂの下には逆洗用散気部材６４と逆洗装置６７の吸込口６８を設けている。

通常運転時は、流入汚水が、先ず好気処理領域６１に入る。ここでは、濾材６６に保持した好気性微生物により流入汚水に含まれる有機物を好気的に生物分解する。次に、濾過処理領域６２において、好気処理領域６１で生成する浮遊物質（以後、ＳＳという）を濾過床６２ａにより物理的に濾過する。この濾過処理領域６２では、濾過床６２ａの目詰りを防ぐために、定期的に逆洗運転を行っている。逆洗運転時には逆洗用散気部材６４から散気して捕捉したＳＳを剥離させるとともに、逆洗装置６７を稼動させてＳＳを含む洗浄排水６９を生物濾過槽の前段の処理工程に移送している（特許文献１参照）。

通常、上記のような好気処理槽を備える汚水浄化槽では、性能立上げ時期や清掃直後等においても特に通常時の運転方法と変わることなく、必要に応じてシーディング材を投入する等の方法を実施している。
特許第３４７１６１９号公報

しかしながら、シーディング材を投入する方法は、槽内の好気濾床に微生物が固着するまでに時間がかかるため、所定の処理性能を発揮するまでに多くの時間を要していた。また、シーディング材の効果を早期に発揮させるためには、定期的に継続してシーディング材を投入する必要があり、維持管理者に対する負担が大きくなるとの問題があった。

本発明は、上記問題点を解消しようとするものであり、面倒な維持管理を必要とせずに早期に処理性能を立上げることができる汚水処理装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、好気的生物反応領域と、この好気的生物反応領域にて発生した浮遊物質を濾過する濾過領域と、上記好気的生物反応領域に空気を供給する反応用散気部材と、上記濾過領域に空気を供給する濾過用散気部材とを備え、この濾過用散気部材から散気される空気量が、上記反応用散気部材から散気される空気量と同等にするか、上記反応用散気部材から散気される空気量以上にするか、空気量をゼロとするかを選択する選択手段を有している汚水処理装置である。
（２）項（１）において、更に好気的生物反応領域よりも上流に嫌気的生物反応領域を備えた汚水処理装置である。
（３）項（１）又は（２）において、汚水処理装置の初期運転時又は装置清掃直後は、反応用散気部材と、濾過用散気部材との両方から空気を散気する汚水処理装置である。
（４）項（１）又は（２）において、汚水処理装置の初期運転時又は装置清掃直後は、反応用散気部材と、濾過用散気部材との両方から同等量の空気を散気し、その後選択手段により濾過用散気部材からの吐出空気量をゼロとする選択を行い、濾過領域の逆洗時に選択手段により濾過用散気部材からの吐出空気量を反応用散気部材から吐出される空気量以上とする選択を行う汚水処理装置である。
（５）項（１）乃至（４）のいずれかにおいて、反応用散気部材又は／及び濾過用散気部材から吐出される空気にオゾンを混入させるオゾン発生装置を備えた汚水処理装置である。
（６）また、好気的生物反応領域と、この好気的生物反応領域にて発生した浮遊物質を濾過する濾過領域と、上記好気的生物反応領域に空気を供給する反応用散気部材と、上記濾過領域に空気を供給する濾過用散気部材とを備えた処理装置の運転方法であって、上記処理装置の設置後初期の運転時又は処理装置の清掃後初期の運転時は、上記反応用散気部材と濾過用散気部材との両方から空気供給を行い、その後反応用散気部材の空気供給を継続し、濾過用散気部材の空気供給を停止する汚水処理装置の運転方法である。

このような汚水処理装置又は運転方法によれば、選択手段により空気吐出量を調整することで濾過領域も生物反応領域として機能させることができるので、生物反応工程の液滞留時間を長くすることができる。その結果、微生物量が少ない性能立上げ時期においても、汚水中の有機物を分解する能力を高められるので、早期に処理性能を立上げることができる。

濾過用散気部材との両方から同等量の空気を散気する期間は、浄化槽立上げ後、概ね４ヶ月以内を目安とする。通常の運転方法に戻す手段としては、タイマー等を用いて自動復帰させてもよいし、保守点検時に手動で行ってもよい。

吐出する空気にオゾンを混入させる場合は、オゾンの酸化作用により難生物分解性有機物を易生物分解性有機物に分解できるとともに酸素溶解効率も向上するので、更に早期に処理性能を立上げることができる。

本発明によれば、面倒な維持管理を必要とせずに早期に処理性能を立上げることができる。また、生物反応工程に送る空気にオゾンを混入させると更に早期に処理性能を立上げることができるとともに、臭気の改善、処理水の脱色、運転初期の発泡抑制効果にも寄与できる。

以下、図面を参照して、本発明の汚水浄化槽用好気処理槽の運転方法を説明する。
図１は、本発明の一実施例である汚水処理装置の概略断面図であり、（ａ）が性能立上げ時期、（ｂ）が通常時期の運転状況を示している。
先ず構造について説明する。好気的生物反応領域である生物反応室９には、生物反応床９ａとその下方に反応用散気部材１１とを設けており、反応用散気部材１１は空気配管１５により、送風機３５と接続されている。

生物反応床９ａには、流入液中の有機物を好気的に処理する微生物を付着するための濾材（微生物担体、微生物付着材、接触材）を充填している。なお、生物反応床９ａは流動床でも固定床でもよい。

濾材の形状は、板状、網板状、ヘチマ状、多孔質状、筒状、棒状、骨格球状、紐状、更には粒状、不定形な塊状、立方体状、繊維塊状等の種々の形状に加工したものを用いることができる。また、その基材としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルフォルマール、ポリウレタン、メラミン樹脂等の合成樹脂製加工物、セラミックス、珪砂等の無機製加工物、アンスラサイト等の化石加工物、活性炭等で、比重約１又は１以上のもの、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等の比重約１又は１以下のもののいずれも用いることができる。

濾過領域である濾過室１０には、濾材を充填した濾過床１０ａを形成させて、流入液中のＳＳを捕捉する。充填する濾材としては、液中で浮上するものを用いることができるが、好ましくは沈降性濾材である。沈降性濾材には、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルフォルマール、ポリウレタン、メラミン樹脂等の合成樹脂製加工物、セラミックス、珪砂等の無機製加工物、アンスラサイト等の化石加工物、活性炭等の、比重約１又は１以上のもの、又はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等に充填剤を添加して比重約１又は１以上に調整したものがあり、これを粒状、塊状、筒状、網状、棒状、繊維塊状等、更には多孔質状等に成形、加工したものでもよい。

濾過床１０ａの下方には、濾過床１０ａを洗浄するための濾過用散気部材１２を設けており、濾過用散気部材１２は空気配管１６により送風機３５と接続している。また、濾過室１０には濾過床１０ａに捕捉されたＳＳを剥離した際に生じる洗浄排水４を好気処理槽の前処理工程に移送するための洗浄排水引抜きポンプ１４を設けている。

性能立上げ時期の運転方法について述べると、流入汚水３は、生物反応工程にて好気処理を行われる。生物反応工程では、反応用散気部材１１から常時空気を送り、生物反応床９ａに保持した好気性微生物により流入汚水３に含まれる有機物を好気的に生物分解する。

生物反応工程からの移流液は濾過工程（第二の生物反応工程）を行われる。性能立上げ時期には、濾過用散気部材１２から常時空気を吐出させて、濾過床１０ａも生物反応床として流入液中の有機物を更に生物分解させる。本実施例では、送風機３５より空気配管１５及び空気配管１６へと空気を送り（風量調整バルブは閉）、生物反応室９及び濾過室１０の双方の室が、好気処理を活発に行えるようにしており、空気配管１６への送気については、送風機３５に付設したコントローラを選択手段として使用し、制御している。濾過用散気部材１２から散気される空気量を選択する選択手段は、特に限定されるものではないが、空気配管１５と、空気は移管１６とに、個々に送風機を取付、送風機を独立して制御する方法、１台の送風機を用いて弁の開閉により制御する方法等を用いることができる。また、配管途中に設ける弁は、電磁弁、手動弁のどちらでもよいが、単純な開閉弁よりも、弁開度を調整可能なものが、空気量を調整しやすく好ましい。また、性能立上げ時期に発生するＳＳは、それほど多くはないが、洗浄排水引き抜きポンプ１４を稼働させて、より上流側の槽、具体的には嫌気処理を行う槽へと移送することができる。

空気量の目安は、洗浄排水引き抜きポンプ１４の揚水量が日平均流入汚水量の２〜４倍となるときの空気量である。なお、好気処理槽内の液の一部を前処理槽に循環する装置が設けられている場合は、風量調整バルブ１８を調整して洗浄排水引抜きポンプ１４への送気を停止してもよい。

また、図１に示すように、生物反応室９と濾過室１０が同一槽内にあり、上部に生物反応室９、下部に濾過室１０を配置している場合は、反応用散気部材１１への送気量を減少または停止し、濾過用散気部材１２にのみ空気を送ってもよい。濾過用散気部材１２に送気すれば、結果として上部の生物反応室９にも空気が流れるので、生物反応室９での有機物分解に必要な空気量を供給できるためである。

次に、通常時の運転方法について述べると、通常運転時には、濾過用散気部材１２から空気を吐出せず、移流液中のＳＳを濾過床１０ａにより物理的に捕捉除去する。なお、濾過床１０ａでは、生物反応室９から溶存酸素が持ち越される場合には、この溶存酸素により好気的生物処理も継続して行われる。

通常運転時は、濾過を行う時間の経過とともに濾過床１０ａにＳＳが蓄積し目詰まりするので、濾過床１０ａを定期的又は適宜に（逆）洗浄する。この洗浄は、送風機３５の空気を濾過用散気部材１２から吐出させ、濾過床１０ａをバブリングするとともに、送風機３５の空気の一部を空気配管１７に供給して洗浄排水引抜きポンプ（エアリフトポンプ）１４にも供給する。剥離したＳＳは、槽内液と共に洗浄排水４となって濾過床１０ａを下降し、洗浄排水引抜きポンプ１４によって洗浄排水排出部材１４ａを経て、前処理工程へ戻る。濾過床１０ａの洗浄は、通常、一般家庭で汚水が排出されることが少ない深夜に行うことが好ましい。

図２は、本発明の運転方法を用いる汚水浄化槽用好気処理槽の別の実施例であり、生物反応室９（生物反応工程）と濾過室１０（濾過工程）とが水平方向に並置されているものである。濾過床１０ａでの液の流れは下向流を示しているが、上向流方式にすることもできる。

性能立上げ時期の運転方法について述べると、図２（ａ）に示すように、反応用散気部材１１及び濾過用散気部材１２の両方から空気を吐出させ、生物反応室９と、濾過室１０とを共に好気処理を行える状態にし、処理される汚水が好気状態に保たれる時間を長くすることで好気性微生物による分解を促す。

その後、好気性微生物数が増えて安定した好気処理が行えるようになると、濾過用散気部材１２からの空気吐出を停止させ、濾過室１０は、生物反応室９での好気処理を行った際に生成されるＳＳを捕捉するようになる。

濾過室１０の濾過床１０ａは、継続的に濾過を行うことにより徐々に目詰まりするので、適宜逆洗浄を行う。逆洗浄は、濾過用散気部材１２から反応用散気部材１１より吐出される空気量よりも多くの空気量を吐出することで濾過床１０ａを構成する濾材を撹拌させることで濾材間に溜まったＳＳを剥離することで行われる。剥離したＳＳは、エアリフト式の洗浄排水引抜きポンプ１４により濾過室１０外に排出され、生物反応室９よりも上流の槽へと移流される。

図３は、本発明の更に別の実施例を示す汚水処理装置である。送風機３５から生物反応室９及び濾過室１０への空気配管１５、１６の途中には、オゾン発生装置７を設けており、各室へ送る空気中にオゾンを混入させている。なお、オゾン発生装置７は、生物反応室１への空気配管１５にのみ設けてもよいし、濾過室１０への空気配管１６にのみ設けることもできる。

オゾン発生装置７から供給されるオゾン濃度は、通常１０〜８０ｐｐｍ、好ましくは２０〜４０ｐｐｍである。また、オゾンの混入は、流入汚水中の流入パターンや有機物濃度等に応じて連続的又は間欠的に行うことができ、更にはオゾン濃度を変化させることもできる。好気処理槽に送る空気にオゾンを混入させる場合には、槽内の一画、または槽外に、浄化槽内の空間部に排出された残存オゾンを分解してマンホール外に排気するオゾン処理装置を設けることもできる。

図４は、図１にて説明した汚水処理装置を用いた汚水浄化槽の実施例である。
汚水浄化槽は、嫌気処理槽第１室２１、嫌気処理槽第２室２２、生物反応室９及び濾過室１０を上下に配置させた好気処理槽３０、処理水槽４０並びに消毒槽３３を備えている。

嫌気処理槽に設けられている濾床を形成する濾材の形状としては、特に限定するものではなく、ヘチマ様、波板状、多孔質状等の板状部材、蜂の巣状（ハニカムコア）部材などが好ましく用いられる。骨格球状、網様円筒状部材なども用いることができる。なお、濾床は、嫌気濾床槽第２室２２にだけ設けてもよく、または嫌気濾床槽第１室２１及び嫌気濾床槽第２室２２の両室から除くこともできる。

消毒槽３３は、濾過室１０からの移流液を薬筒３８と接触させて消毒又は殺菌させる槽である。汚水浄化槽は、各槽の点検清掃等の維持管理が行えるようにマンホールを設け、通常マンホールカバーを取り付けている。

以下、汚水の処理方法について説明する。
汚水は、汚水流入口２０から嫌気処理槽第１室２１に流入し、流入汚水中の固形物の分離と、嫌気処理とが行われる。嫌気処理槽第１室２１からの移流液は、移流部２３から嫌気処理槽第２室２２に入り、更なる固形物の分離と嫌気処理が行われる。

嫌気処理槽第２室２２からの移流液は、好気処理槽３０に入る。性能立上げ時期においては、濾過室１０の下側に備える濾過用散気部材１２からばっ気を行い、生物反応室９と濾過室１０を併せた槽全体を生物反応工程として、嫌気処理槽第２室２２からの移流液中の有機物を好気的に生物分解する。なお、好気処理槽３０で生成したＳＳは、循環装置３１により嫌気処理槽第１室２１に移送してもよい。好気処理槽３０からの移流液は、処理水槽４０を経て、消毒槽３３に入り消毒された後、処理水として放流口４１から放流される。

本発明の一実施例である汚水処理装置の概略断面図であり、（ａ）は性能立上げ時期の運転状況、（ｂ）は通常時期の運転状況である。 本発明の他の実施例である汚水処理装置の概略断面図であり、（ａ）は性能立上げ時期の運転状況、（ｂ）は通常時期の運転状況である。 本発明の更に他の実施例である汚水浄化槽用好気処理槽の概略断面図である。 本発明のまた更に他の実施例である汚水浄化槽の概略断面図である。 従来の運転方法を用いる生物濾過槽の一例であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は逆洗時の運転状況である。

符号の説明

３…流入汚水、４…洗浄排水、７…オゾン発生装置、９…生物反応室、９ａ…生物反応床、１０…濾過室、１０ａ…濾過床、１１…反応用散気部材、１２…濾過用散気部材、１４…洗浄排水引抜きポンプ、１４ａ…洗浄排水排出部材、１５…空気配管、１６…空気配管、１７…空気配管、１８…風量調整バルブ、２０…汚水流入口、２１…嫌気処理槽第１室、２２…嫌気処理槽第２室、２３…移流部、３０…好気処理槽、３１…循環装置、３３…消毒槽、３５…送風機、３８…薬筒、４０…処理水槽、４１…放流口、６０…処理室、６１…好気処理領域、６２…濾過処理領域、６２ａ…濾過床、６３ａ…多孔部材、６３ｂ…多孔部材、６４…洗浄用散気部材、６５…反応用散気部材、６６…濾材、６７…逆洗装置、６８…吸込口、６９…洗浄排水

Claims (6)

1. 好気的生物反応領域と、この好気的生物反応領域にて発生した浮遊物質を濾過する濾過領域と、上記好気的生物反応領域に空気を供給する反応用散気部材と、上記濾過領域に空気を供給する濾過用散気部材とを備え、この濾過用散気部材から散気される空気量が、上記反応用散気部材から散気される空気量と同等にするか、上記反応用散気部材から散気される空気量以上にするか、空気量をゼロとするかを選択する選択手段を有している汚水処理装置。
2. 請求項１において、更に好気的生物反応領域よりも上流に嫌気的生物反応領域を備えた汚水処理装置。
3. 請求項１又は２において、汚水処理装置の初期運転時又は装置清掃直後は、反応用散気部材と、濾過用散気部材との両方から空気を散気する汚水処理装置。
4. 請求項１又は２において、汚水処理装置の初期運転時又は装置清掃直後は、反応用散気部材と、濾過用散気部材との両方から同等量の空気を散気し、その後選択手段により濾過用散気部材からの吐出空気量をゼロとする選択を行い、濾過領域の逆洗時に選択手段により濾過用散気部材からの吐出空気量を反応用散気部材から吐出される空気量以上とする選択を行う汚水処理装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、反応用散気部材又は／及び濾過用散気部材から吐出される空気にオゾンを混入させるオゾン発生装置を備えた汚水処理装置。
6. 好気的生物反応領域と、この好気的生物反応領域にて発生した浮遊物質を濾過する濾過領域と、上記好気的生物反応領域に空気を供給する反応用散気部材と、上記濾過領域に空気を供給する濾過用散気部材とを備えた処理装置の運転方法であって、上記処理装置の設置後初期の運転時又は処理装置の清掃後初期の運転時は、上記反応用散気部材と濾過用散気部材との両方から空気供給を行い、その後反応用散気部材の空気供給を継続し、濾過用散気部材の空気供給を停止する汚水処理装置の運転方法。
   
   

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