JP2006212505A - Wastewater treatment apparatus and wastewater treatment system using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機物を含んだ排水の排水処理装置とそれを用いた排水処理システムに関する。 The present invention relates to a wastewater treatment apparatus for wastewater containing organic matter and a wastewater treatment system using the same.
従来、排水中の有機物を微生物により分解する排水処理装置の処理性能を向上させる手段として、分離膜により処理槽内部の微生物、すなわち活性汚泥、の濃度を高めることにより処理槽の単位体積あたりの有機物分解性能を向上せしめる方法である、膜分離活性汚泥法が知られている。 Conventionally, as a means to improve the treatment performance of wastewater treatment equipment that decomposes organic matter in wastewater with microorganisms, organic matter per unit volume of the treatment tank is increased by increasing the concentration of microorganisms inside the treatment tank, that is, activated sludge, with a separation membrane. A membrane separation activated sludge method, which is a method for improving the decomposition performance, is known.
この膜分離活性汚泥法として、例えば、特開平2−86893号公報(特許文献1)に記載された装置がある。この装置は図6に示すように、処理槽106内に分離膜107と分離膜107の下方に散気管111が設けられており、分離膜107はろ過ポンプ105と接続され、散気管111はブロア110に接続されている。ここで流入口103から処理槽106に入った有機物を含んだ排水は活性汚泥により酸化・分解される。処理された排水は分離膜107を通過し、ろ過ポンプ105により吸引され流出口104より系外へ排出される。一方、処理槽106内の活性汚泥は分離膜107により分離されるので、系外への流出が防止されるとともに、処理槽106内の活性汚泥が高濃度に保持される。
As this membrane separation activated sludge method, for example, there is an apparatus described in JP-A-2-86893 (Patent Document 1). As shown in FIG. 6, this apparatus is provided with a
また、ブロア110により散気管111を通じて送出された有酸素気泡は、処理槽106内へ活性汚泥が消費する酸素を供給するとともに、分離膜107平面を上昇して付着した活性汚泥を剥離し分離膜107の閉塞を防止する。
In addition, the aerobic bubbles sent out through the
また、分離膜107が硝化菌の流出を阻止するため、この硝化菌の働きにより分解する有機物中の窒素成分が酸化されて硝酸になり、処理槽内のpHが著しく低下し排水基準値以下になったり、有機物分解性能が低下してしまう。
In addition, since the
この現象を防ぐため、一般に膜分離活性汚泥法では一定時間曝気を停止する。すなわち間欠曝気を行うか、曝気を行わない嫌気槽を別途設置し活性汚泥を嫌気状態にすることにより、嫌気性の脱窒細菌を働かせ硝酸を窒素に還元して脱窒を行いpHの上昇を防ぐ処理を施している。 In order to prevent this phenomenon, aeration is generally stopped for a certain period of time in the membrane separation activated sludge method. In other words, an intermittent anaerobic tank or an anaerobic tank that does not perform aeration is installed separately and the activated sludge is put in an anaerobic state, so that anaerobic denitrifying bacteria work to reduce nitric acid to nitrogen to increase the pH. Preventive treatment is applied.
このような膜分離活性汚泥法を用いることにより、標準活性汚泥法の活性汚泥濃度が2,000mg/L程度に対して15,000mg/L〜20,000mg/L程度まで濃度を高めることができ、排水処理性能が向上する。 By using such a membrane separation activated sludge method, the activated sludge concentration of the standard activated sludge method can be increased to about 15,000 mg / L to 20,000 mg / L with respect to about 2,000 mg / L. The wastewater treatment performance is improved.
また、このような従来の膜分離活性汚泥法に対し、さらにその処理性能を向上せしめようとする手段としては、例えば、特開平7−32329号公報(特許文献2)に記載されたものがある。 Further, as a means for further improving the treatment performance of such a conventional membrane separation activated sludge method, there is, for example, one described in JP-A-7-32329 (Patent Document 2). .
ここに記載された排水処理装置は図7に示すように、分離膜112と生物担体113を組み合わせることにより、さらに活性汚泥濃度を高めようと試みたものであり、処理槽114内に仕切板115を設け、その仕切板115の左右に分離膜112と生物担体113を併設させ、分離膜112だけでなく生物担体113の下方にも散気管116を設け、この散気管116からの有酸素気泡を生物担体113に供給することで、生物担体113に高濃度に付着した微生物により有機物の酸化・分解性能を高めていた。
As shown in FIG. 7, the waste water treatment apparatus described here is an attempt to further increase the activated sludge concentration by combining the
また、有酸素気泡により処理槽114内において生物担体113を通過後に分離膜112上方へと向かう水流を作り、この流れにより分離膜112は、生物担体113により処理された水だけをろ過し排出するようにしていた。
Further, a water flow is generated by the aerobic bubbles in the
また、分離膜112が目詰まりを起こすのを防止するために、この分離膜112の下方にも散気管117を設け、この散気管117から断続的に有酸素気泡を供給するようにしていた。
しかしながら、上記特許文献2のような従来の排水処理装置においては、分離膜の下方の散気管から流出した有酸素気泡により生じた水流は、生物担体の下方の散気管から有酸素気泡により生じた生物担体から分離膜への水流を止めてしまうことになり、つまり、この間は分離膜から処理された水を系外へ取り出すことができなくなってしまう。この結果として処理性能が低下するという課題があった。
However, in the conventional wastewater treatment apparatus such as
また、膜分離活性汚泥法を用いた上記特許文献1のような従来の排水処理装置において、さらに処理性能を向上せしめようとして活性汚泥の濃度をさらに上げると、分離膜の表面に付着した活性汚泥が水流や有酸素気泡では除去しきれなくなり、分離膜が閉塞し処理性能が急激に低下するという課題があった。
Further, in the conventional wastewater treatment apparatus such as
さらに、脱窒用の嫌気状態を作るために曝気を停止すると、分離膜表面の洗浄が行えなくなり、この間は分離膜から処理水を系外へ取り出せなくなり処理性能が低下するという課題があった。 Furthermore, when aeration is stopped to create an anaerobic state for denitrification, the surface of the separation membrane cannot be cleaned, and during this time, the treated water cannot be taken out from the separation membrane, resulting in a reduction in processing performance.
そこで本発明は、このような従来の排水処理装置における処理性能を高めることを目的とするものである。 Then, this invention aims at improving the processing performance in such a conventional waste water treatment equipment.
本発明の排水処理装置は上記目的を達成するために、排水の流入口と流出口を有する処理槽と、この処理槽内に設けられた分離膜と、この分離膜の下方に設けられた散気管と、この散気管から上方の分離膜に向けて放出される有酸素気泡によって形成される水流の前記分離膜より下流域に設けられた生物担体と、この生物担体を通過後の水流を前記分離膜の上流域へと還流させる還流手段とを備え、前記生物担体が揺動床であるとしたものである。 In order to achieve the above object, the wastewater treatment apparatus of the present invention has a treatment tank having a drainage inlet and an outlet, a separation membrane provided in the treatment tank, and a scattering membrane provided below the separation membrane. A trachea, a biological carrier provided downstream from the separation membrane of the water flow formed by the aerobic bubbles released from the diffuser toward the upper separation membrane, and the water flow after passing through the biological carrier The biological carrier is a rocking bed provided with a reflux means for refluxing to the upstream region of the separation membrane.
また、他の手段は、還流手段として分離膜の外方に仕切板を設け、仕切板を介して分離膜の反対側に揺動床を配置したものである。 Another means is that a partition plate is provided outside the separation membrane as a reflux means, and a swing bed is arranged on the opposite side of the separation membrane via the partition plate.
また、他の手段は、揺動床は、少なくともその先端側が水流によって揺動する親水枝を有するものである。 Another means is that the rocking bed has a hydrophilic branch that rocks at least at the tip side by a water flow.
また、他の手段は、仕切板の下端を散気管よりも下方に配置し、散気管と仕切板で形成される流路における揺動床より下流で散気管の上流域に脱窒床を設けたものである。 Another means is that the lower end of the partition plate is disposed below the diffuser pipe, and a denitrification bed is provided in the upstream area of the diffuser pipe downstream from the swing bed in the flow path formed by the diffuser pipe and the partition plate. It is a thing.
また、他の手段は、仕切板の下端より下方に脱窒床を設けたものである。 Another means is to provide a denitrification floor below the lower end of the partition plate.
また、他の手段は、仕切板の下部で仕切板を介して散気管とは反対側に脱窒床を設けたものである。 Another means is that a denitrification bed is provided on the opposite side of the diffuser pipe through the partition plate at the lower part of the partition plate.
また、他の手段は、脱窒床における水流断面積は、揺動床における水流断面積よりも大きくしたものである。 Another means is that the water flow cross-sectional area in the denitrification bed is larger than the water flow cross-sectional area in the rocking bed.
また、他の手段は、脱窒床は、少なくともその先端側が水流によって揺動する親水枝を有するものである。 Another means is that the denitrification bed has a hydrophilic branch that swings at least on the tip side by a water flow.
また、他の手段は、脱窒床における親水枝の密度は、揺動床における親水枝の密度よりも高くしたものである。 Another means is that the density of hydrophilic branches in the denitrification bed is higher than the density of hydrophilic branches in the rocking bed.
また、他の手段は、揺動床は、仕切板の上端から下端に向けて設けた幹と、この幹に複数設けた親水枝とを備え、前記幹に幹を振動させる振動体を設けたものである。 Further, as another means, the swing floor includes a trunk provided from the upper end to the lower end of the partition plate and a plurality of hydrophilic branches provided on the trunk, and a vibrating body that vibrates the stem is provided on the trunk. Is.
また、他の手段は、振動体は、処理槽内の水流の変動を受け幹を振動させるものである。 Another means is that the vibrating body vibrates the trunk in response to fluctuations in the water flow in the treatment tank.
また、他の手段は、振動体は、幹の下端を固定し上端に浮子を設けたものである。 As another means, the vibrating body is such that the lower end of the trunk is fixed and a float is provided at the upper end.
また、他の手段は、処理水が流入する調整部と、この調整部に本発明の排水処理装置における処理槽の流入口とを接続したものである。 In addition, the other means is an adjustment unit into which treated water flows, and an inlet of the treatment tank in the waste water treatment apparatus of the present invention is connected to the adjustment unit.
さらに他の手段は、処理水が流入する調整部と、この調整部の下流に設けた曝気部と、この曝気部の下流に設けた沈殿部と、この沈殿部の下流に設けた汚泥貯留部とを備え、前記沈殿部または前記汚泥貯留部と本発明の排水処理装置の処理槽における流入口とを接続したとしたものである。 Still other means include an adjustment unit into which treated water flows, an aeration unit provided downstream of the adjustment unit, a precipitation unit provided downstream of the aeration unit, and a sludge storage unit provided downstream of the precipitation unit. The sedimentation part or the sludge storage part is connected to the inflow port in the treatment tank of the wastewater treatment apparatus of the present invention.
以上のような構成とすることにより、分離膜が閉塞することなく処理槽内の活性汚泥濃度を高めて有機物の分解性能を向上できる排水処理装置が実現できる。 By setting it as the above structures, the waste-water-treatment apparatus which can raise the activated sludge density | concentration in a processing tank, and can improve the decomposition | disassembly performance of organic substance, without clogging a separation membrane is realizable.
また、間欠曝気や専用嫌気槽を設けることなく1槽で、連続曝気で脱窒できるようになり、小型・高効率な排水処理装置を実現できる。 Further, denitrification can be performed by continuous aeration in one tank without providing intermittent aeration or a dedicated anaerobic tank, and a small and highly efficient wastewater treatment apparatus can be realized.
以下、本発明による実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、排水処理システムと排水処理装置の構成を示している。本実施の形態の排水処理システムは排水を溜める調整部1と、有機物を活性汚泥によって酸化・分解する排水処理装置2とで構成されている。排水処理装置2は流入口3と流出口4を有し、流入口3は調整部1と接続され流出口4はろ過ポンプ5と接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of a wastewater treatment system and a wastewater treatment apparatus. The wastewater treatment system of the present embodiment includes an
次に、排水処理装置2について詳細に説明する。排水処理装置2は容器状の処理槽6と、この処理槽6の内部中央部分に複数枚、所定間隔をおいて縦方向に並べて配置した分離膜7と、これらの分離膜7群の外方に設けた還流手段としての仕切板8と、この仕切板8を介して分離膜7とは反対側に生物担体として設けた揺動床9を備えている。また、分離膜7の下方にはブロア10に接続した散気管11が設けられており、前記仕切板8の下端は、この散気管11よりも下方にまで延長された状態となっている。
Next, the waste
また、分離膜7は2枚の平膜をスペーサーを介して張り合わせた構造となっており、その中空部分がろ過ポンプ5と接続されている。
Further, the
揺動床9は幹12に親水性の繊維で成型された複数の親水枝13を、水流に対して垂直に、幹12から円周方向に放射状に配置した構成としている。また、幹12は、処理槽6内に固定された揺動床支持部14により支持されている。親水枝13は活性汚泥が付着しやすいよう親水性となっており、ある程度の太さは有しているものの柔軟性があり、その後端側は幹12に取り付けられ、先端側が自由端となっているので水流により揺動する。
The
また、処理槽6の底部で散気管および仕切り板の下方には脱窒床15が配置されている。脱窒床15は揺動床9と同様に、水平に設けた幹16と、この幹16にその後端側を固定し先端側を自由端とした親水枝17を設けた構成としている。また、脱窒床15は揺動床9より親水枝17の密度を高くすることにより、その脱窒効果を高めることができる。
Further, a
まず、有機物を含んだ生活排水などは、調整部1へと供給され、ここで一旦滞留し一定量が連続的に流入口3から処理槽6に供給される。
First, domestic wastewater containing organic substances is supplied to the adjusting
ここで、散気管11にはブロア10から空気が供給され、散気管11に複数個設けた開口部18から上方の分離膜7へと勢い良く流出され、この結果として有酸素気泡が複数枚設けた分離膜7それぞれの外表面を撫でるように上昇していくとともに分離膜7群間を上昇する水流を生じる。
Here, air is supplied from the
仕切板8の上端は処理槽6内における水面19よりも下方に位置しており、有酸素気泡により分離膜7上方へと導かれた水流は仕切板8の上端から側方へ転流し、やがては揺動床9の上部へと向かい、下降流となって揺動床9を通過する。このように水流を処理槽6内で還流することにより、水流がまず分離膜7を通過し、その後揺動床9を通過して散気管11に戻ることになるため散気管が1箇所となり、揺動床9から分離膜7への水流を止めることなく排水処理を連続的に行うことができる。
The upper end of the
一方、散気管11から流出された有酸素気泡が水面19まで上昇する間に水中には酸素が溶解し、活性汚泥内部の微生物に酸素を供給する。流入口3より供給された有機物は処理槽6内を水流に乗って循環しながら活性汚泥により酸化・分解される。また、処理槽6内の水はろ過ポンプ5により分離膜7を介して吸引ろ過され、分離膜7を透過した清浄な処理水は流出口4を通って排出される。この時、水とともに浮遊している活性汚泥も吸引され分離膜7表面に付着し堆積するが、有酸素気泡と分離膜7の表面を流れる水流によるせん断力によって剥離される。
On the other hand, oxygen is dissolved in the water while the aerobic bubbles flowing out from the
また、循環流に乗って浮遊している活性汚泥は揺動床9の親水枝13に付着し堆積して固定されていくことになり、分離膜7による分離濃縮とともに処理槽6内の汚泥濃度を高く保持する。処理槽6内の有機物は浮遊している活性汚泥だけでなく、親水枝13に付着した活性汚泥にも高効率に接触し酸化・分解が促進される。
Further, the activated sludge floating on the circulating flow adheres to the
ところで、親水枝13に堆積した活性汚泥中ではその足場が安定なことにより細菌類だけでなく、上位捕食者である原生動物や原虫、ワムシ、ミミズなどの食物連鎖が発生しており、特に原生動物は粘着性の代謝物を多量に生産する特性があり、この代謝物によって親水枝13に付着した活性汚泥は互いに強固に固着して保持される。
By the way, in the activated sludge deposited on the
また、親水枝13に付着した活性汚泥はある程度の大きさになると水流による揺動により、親水枝先端の活性汚泥が剥離して再び水流中に放出されるので、活性汚泥の過剰付着による閉塞や一斉脱落が防止される。さらに剥離した活性汚泥は粘着性の代謝物により付着前より硬く大きい粒子となる。
Further, when the activated sludge adhering to the
このようにして処理槽6内では当初微細だった活性汚泥が親水枝13への付着、剥離を繰り返し粗大化していき、その粒径は最終的に分離膜7の孔径より大きいものが支配的となる。水処理の分離膜7としては一般に限外濾過膜や精密ろ過膜が用いられるが、排水処理の分離膜7としては孔径が0.1〜0.4μmの精密ろ過膜がよく用いられている。孔径より小さい粒子は膜を透過していき、大きい粒子は阻止されるわけであるが、閉塞に対して最も影響するのは孔径に近い粒径の粒子であり、このような粒径の粒子は分離膜7の細孔内部に嵌って停滞し閉塞を生じさせる。
In this way, the activated sludge, which was initially fine in the treatment tank 6, is repeatedly coarsened by repeatedly adhering to and peeling from the
ここで、本発明の処理槽6内を浮遊する活性汚泥は親水枝13から剥離した大径の粒子であり、分離膜7の孔径よりはるかに大きいため細孔内部にまで吸引され停滞することなく、分離膜7表面を通過することになるため、分離膜7の閉塞を生じさせることなく処理槽6内の活性汚泥濃度を高めて処理性能を向上させることができる。
Here, the activated sludge floating in the treatment tank 6 of the present invention is a large-sized particle separated from the
ところで、分離膜7を通過した時点で有酸素気泡により水中に多量に溶存していた酸素は揺動床9の上方から下方にかけて通過するに従い、活性汚泥中の微生物による有機物の酸化分解に積極的に活用され、揺動床9の下方部分においては低酸素状態となり、仕切板8の下端側部分ではもはや溶存酸素は殆ど存在しない状態となっている。この低酸素領域に配置された脱窒床15では、密に配置した親水枝17に活性汚泥が揺動床9より厚く付着堆積しており、活性汚泥の表面の微生物が残存した酸素を殆ど消費してしまうため、親水枝17の内深部は表面から遠く嫌気性の脱窒菌が優勢種となっている。
By the way, as oxygen that has been dissolved in a large amount in the water due to the aerobic bubbles when passing through the
ここで、処理槽6上部の揺動床では、下記の反応のように硝化菌による生物分解によって生じたアンモニアが酸化されて硝酸や亜硝酸を生じる。 Here, in the swing bed above the treatment tank 6, ammonia generated by biodegradation by nitrifying bacteria is oxidized as in the following reaction to produce nitric acid and nitrous acid.
NH4 ++3/2O2→NO2 -+H2O+2H+
NO2 -+1/2O2→NO3 -
生じた硝酸や亜硝酸は水流により脱窒床15まで運ばれ、脱窒床15で内部の脱窒菌により下記の反応で還元されて窒素となり親水枝13表面から窒素気泡となって系外へ排出される。
NH 4 + + 3 / 2O 2 → NO 2 − + H 2 O + 2H +
NO 2 - + 1 / 2O 2 → NO 3 -
The generated nitric acid or nitrous acid is transported to the
2NO2 -+3(H2)→N2↑+2OH-+2H2O
2NO3 -+5(H2)→N2↑+2OH-+4H2O
このようにして一槽で連続曝気しながら有機物の分解と同時に脱窒を行うことができるようになり、膜分離活性汚泥法の課題であった間欠曝気や嫌気槽が不要となり装置が小型化でき、処理性能が大幅に向上する。
2NO 2 − +3 (H 2 ) → N 2 ↑ + 2OH − + 2H 2 O
2NO 3 − +5 (H 2 ) → N 2 ↑ + 2OH − + 4H 2 O
In this way, denitrification can be performed simultaneously with the decomposition of organic substances while continuous aeration in one tank, eliminating the need for intermittent aeration and anaerobic tanks, which was a problem of the membrane separation activated sludge method, and reducing the size of the apparatus. , Processing performance is greatly improved.
尚、一般に嫌気細菌による脱窒にはアルコール等の水素源(H2)が必要であるが、本実施形態の場合、有機物除去と脱窒の1槽同時処理であり、水素源となる有機物が処理槽6内に豊富に存在するので別途水素源を投入する必要はない。 In general, denitrification by anaerobic bacteria requires a hydrogen source (H 2 ) such as alcohol. However, in this embodiment, the organic substance removal and denitrification are performed simultaneously in one tank, and the organic substance serving as the hydrogen source Since it exists abundantly in the treatment tank 6, it is not necessary to input a hydrogen source separately.
尚、本実施の形態では、揺動床9は幹12から放射状に伸びた親水枝13で説明したが、活性汚泥を付着し揺動により剥離させ一定量保持できる機能を持った他の揺動床、例えば格子状ケージ内にスポンジ状の担体を入れた揺動床を用いても同様の効果が期待できる。
In the present embodiment, the
(実施の形態2)
図2は本発明の他の実施形態を示している。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In addition, about the thing which has the structure similar to
図2においては図1における仕切板8に替え仕切板8aを設けてある。ここで、仕切板8aは図2に示すようにその上端側が外方へと開口した状態となっている。また、この仕切板8aの開口した上方に円錐または三角柱形状の整流子18を頂点を下に向け設けたものである。
In FIG. 2, a
また、仕切板8aに合わせ処理槽6の壁面も水流に対して断面積が均一になるよう中心部を絞った形状となっており、さらに、仕切板8aを介して散気管11とは反対側の揺動床9の下部に脱窒床15aが配置されており、この部分の水流断面積は上部の揺動床9の断面積より大きくなっている。
In addition, the wall surface of the treatment tank 6 is also shaped so as to have a uniform cross-sectional area with respect to the water flow in accordance with the
ところで、親水枝13の振動は定常流中における円柱の後流に発生するカルマン渦により生じると仮定すると、その振動周波数は次式により定義される。
By the way, assuming that the vibration of the
ストローハル数とは、無次元数であり、広いレイノルズ数の範囲でほぼ一定の値をとる。 The Strouhal number is a dimensionless number and takes a substantially constant value within a wide Reynolds number range.
(数1)式によれば、流速が小さいと親水枝13の振動、すなわち揺動が小さくなり、活性汚泥が過剰に堆積して閉塞や脱落を生じる恐れがあるため、揺動床9に流れる水流は一定以上の流速を流す必要がある。
According to the equation (1), if the flow rate is low, the vibration of the
ここで実施の形態1の例では、分離膜7前後で流れの剥離が生じ圧力損失が大きくなり、揺動床9に流れる流速を十分確保できない場合がある。一方、水面19付近の水流が転回する付近では流れが大きく乱れ、この近くの親水枝13は逆に揺動が大きすぎて十分に活性汚泥が付着しない状態となる場合がある。
Here, in the example of the first embodiment, separation of the flow occurs before and after the
ここで本実施の形態では仕切板8aを外方に開口させることにより分離膜7前後の流れを整え、さらに整流子20によっても揺動床9側へ向かう流れを整えることにより、処理水が揺動床9側にスムーズに流れるようになり、揺動床9の上下端部付近では活性汚泥の剥離を低減し、揺動床9の中央部付近では圧力損失低減により流速が増して親水枝13の揺動が促進され、活性汚泥が揺動床全体に均一に付着することになり処理性能をさらに向上することができる。
Here, in this embodiment, by opening the
また、本実施の形態の脱窒床15aは、仕切板8aを介して散気管11の反対側に設けた例を示したものである。この構成であれば1直線上に揺動床9と脱窒床15aを配置できるようになり、構造が簡単になり製造コストが削減できる。
Moreover, the
また、ここで脱窒床15aを設けた部分の水流断面積を広げた理由は、この部分における流速を遅くして親水枝17の揺動を抑制し、活性汚泥の付着量を促進して活性汚泥内部の嫌気領域を増加させ脱窒効果を高めるためである。
The reason why the cross-sectional area of the water flow in the portion where the
尚、脱窒床15は揺動床9を通過した水流が散気管11に至るまでの溶存酸素が少ない領域であれば他の配置であっても同様の効果が期待できる。
Note that the
(実施の形態3)
図3、図4もそれぞれ本発明の他の実施形態を示している。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略する。
(Embodiment 3)
3 and 4 also show other embodiments of the present invention. In addition, about the thing which has the structure similar to
図3では、本発明の排水処理装置の揺動床9の幹12に対し、水流によって幹12の振動を促進させるための振動体21を設けたものである。揺動床9には一定速度の流水を通し親水枝13を揺動させる必要があるが、十分な流水速度が得られない場合、振動体21を別途設置して親水枝13の揺動を促進する。ここで、振動体21は複数枚の羽状平板が水流に対し垂直に幹12に固定されている。揺動床9を流れる水流の変化によって振動体21が振動し、これにより幹12を振動させることにより親水枝13の揺動効果が高まり、流速が十分得られない場合でも付着汚泥の剥離を促進することができる。
In FIG. 3, a vibrating
図4はさらに幹12の下端を固定し上端に浮子22を設けたものである。この浮子22は中空の樹脂かスポンジ等により形成され水面19上を浮力により浮いているものであり、浮子22は水面が処理槽6内の曝気や水流により波立つのに合わせて上下左右に振動して幹12を振動させ、これにより親水枝13の揺動を促進することができる。
FIG. 4 further shows that the lower end of the
(実施の形態4)
図5は、本発明の排水処理システムの他の実施形態を示している。図5に示すように、本実施の形態の排水処理システムは排水を溜める調整部1と、有機物を活性汚泥によって処理する曝気部23と曝気部23で処理した排水を重力によって活性汚泥と処理水とに分離する沈殿部24と沈殿部24で分離させた活性汚泥を貯留する汚泥貯留部25と汚泥貯留部25の活性汚泥を分解処理する本発明の排水処理装置2から構成されている。
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows another embodiment of the wastewater treatment system of the present invention. As shown in FIG. 5, the wastewater treatment system of the present embodiment includes an
曝気部23には排水中に有酸素気泡を供給する曝気ブロア27が曝気管28を通じて接続されている。また、排水処理装置2は、汚泥貯留部25と汚泥供給ポンプ26に接続した流入口3を有し、流出口4にはろ過ポンプ5が接続され、このろ過ポンプ5の吐出側は曝気部23の上流側へと接続されている。
An
まず、有機物を含んだ生活排水などは、調整部1へと供給され、ここで一旦滞留し一定量が曝気部23に流入する。曝気部23の内部は活性汚泥が多く存在する状態となっており、ここで曝気ブロア27から曝気管28を通して水中に酸素を供給し、微生物による有機物の酸化・分解が行われ、その後、活性汚泥を含んだ処理水は沈殿部24へと供給される。沈殿部24では、流れを緩やかにすることにより、排水の中の活性汚泥を自然沈降により、上方の上澄みと下方の沈殿物とに固液分離し、この上澄みが河川または下水に放流水として排出される。
First, domestic wastewater containing organic matter is supplied to the
一方、沈殿物の一部は返送汚泥として曝気部23の上流側に戻され、再び生物処理に利用される。また、残りの沈殿物は余剰汚泥として汚泥貯留部25で一時的に貯留される。汚泥貯留部25に貯留された余剰汚泥は汚泥供給ポンプ26により、排水処理装置2の流入口3へと供給される。排水処理装置2では流入した余剰汚泥をさらに酸化分解し、残った処理水はろ過ポンプ5を介して曝気部23へと戻される。
On the other hand, a part of the sediment is returned to the upstream side of the
なお、上記のようなシステムで余剰汚泥を処理する場合には、排水処理装置2に流入した余剰汚泥は余剰汚泥自体の濃度を上げることにより、汚泥の自己消化により流入汚泥と消化汚泥をバランスさせ新たに余剰汚泥が発生しないようにして発生汚泥量を削減する方法もあるが、流入する余剰汚泥を微生物が餌として処理しやすいように分解する可溶化手段(図示せず)を別途設けることが望ましい。
When surplus sludge is treated by the system as described above, surplus sludge that has flowed into the
可溶化手段としては、物理的方法や化学的方法、生物的方法が知られており、物理的方法としては、超音波処理、高速噴流処理、ミル破砕処理等があり、化学的方法として、オゾン酸化処理、熱アルカリ処理、電解処理、水熱処理(高温高圧処理)等が、生物的方法としては好熱細菌処理等があり、これらを組み合わせた方法もあり、いずれの方法を用いてもよい。 As the solubilization means, physical methods, chemical methods, and biological methods are known. As physical methods, there are ultrasonic treatment, high-speed jet treatment, mill crushing treatment, and the like. Biological methods such as oxidation treatment, thermal alkali treatment, electrolytic treatment, hydrothermal treatment (high temperature and high pressure treatment) include thermophilic bacteria treatment, and there is a method combining these, and any method may be used.
また、可溶化処理は余剰汚泥を一旦処理槽6に供給し、処理槽6から吸引して可溶化処理を行い処理槽6に戻す方法で行う。尚、可溶化処理する汚泥の量は処理槽中の余剰汚泥の一部であるため、分解に必要な活性汚泥まで可溶化されることはない。 Further, the solubilization treatment is performed by supplying surplus sludge to the treatment tank 6 once, sucking it from the treatment tank 6, performing the solubilization treatment, and returning it to the treatment tank 6. In addition, since the quantity of the sludge to solubilize is a part of the excess sludge in a processing tank, even the activated sludge required for decomposition | disassembly is not solubilized.
ところで、一般に標準活性汚泥法など生物処理を用いた排水処理システムにおける余剰汚泥は系外に排出され濃縮・脱水の後、焼却や埋立て処分されている。近年この処理には多大な費用がかかるうえ埋立て処分地の不足が深刻な問題となっている。 By the way, in general, surplus sludge in a wastewater treatment system using biological treatment such as the standard activated sludge method is discharged out of the system, and after concentration and dehydration, it is incinerated or disposed of in landfill. In recent years, this treatment is very expensive and the shortage of landfill sites has become a serious problem.
したがって処理費用を根本的に軽減するためには、排水処理系において余剰汚泥の発生量を削減することが求められている。 Therefore, in order to fundamentally reduce treatment costs, it is required to reduce the amount of excess sludge generated in the wastewater treatment system.
しかし、現在一般に用いられている汚泥削減システムは可溶化した余剰汚泥をそのまま曝気部23へと戻して分解処理するため、その削減能力は曝気部の処理性能に依存し、曝気部23の能力に余裕がないと処理水質が悪化するため適用できる処理場が限定されるという課題があった。
However, the sludge reduction system that is currently used generally returns the solubilized surplus sludge to the
上記課題に対し、本実施の形態の排水処理システムで余剰汚泥を処理することにより、曝気部23の能力によらず、既存の排水処理システムを流用しつつ広く汚泥削減を適用でき、余剰汚泥の処理コストを大幅に低減することができる。
By treating the excess sludge with the wastewater treatment system of the present embodiment, the sludge reduction can be widely applied while diverting the existing wastewater treatment system regardless of the capability of the
以上のように本発明における排水処理装置とそれを用いた排水処理システムは高い処理性能を有するため、今後の環境事業に大きく貢献するものとなる。 As described above, since the wastewater treatment apparatus and the wastewater treatment system using the wastewater treatment apparatus according to the present invention have high treatment performance, they will greatly contribute to future environmental business.
1 調整部
2 排水処理装置
3 流入口
4 流出口
6 処理槽
7 分離膜
8 仕切板
9 揺動床
11 散気管
12、16 幹
13、17 親水枝
15 脱窒床
21 振動体
22 浮子
23 曝気部
24 沈殿部
25 汚泥貯留部
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