JP2006247469A - 汚水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】汚水処理の効率が向上された汚水処理装置を提供する。
【解決手段】好気性微生物による生物処理を施すための好気槽4内に、好気性微生物が生成する生物膜を付着させるための接触材6を配置し、この接触材6の下方にマイクロバブル発生器9を配置する。好気槽4内の汚水に対して、マイクロバブル発生器9からマイクロバブル(直径が数十μm以下の微細気泡)を発生させることにより、曝気を行なう。マイクロバブルは極めて小径であるため、汚水中でマイクロバブルに作用する浮力が小さく、汚水中に発生したマイクロバブルは、汚水中に長時間滞留する。
【効果】汚水処理装置を24時間連続で稼動させずに、その稼働を間欠的に停止させても、好気槽内の汚水中の溶存酸素量を一定量以上に維持して、好気性微生物を良好に活性化することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】好気性微生物による生物処理を施すための好気槽4内に、好気性微生物が生成する生物膜を付着させるための接触材6を配置し、この接触材6の下方にマイクロバブル発生器9を配置する。好気槽4内の汚水に対して、マイクロバブル発生器9からマイクロバブル(直径が数十μm以下の微細気泡)を発生させることにより、曝気を行なう。マイクロバブルは極めて小径であるため、汚水中でマイクロバブルに作用する浮力が小さく、汚水中に発生したマイクロバブルは、汚水中に長時間滞留する。
【効果】汚水処理装置を24時間連続で稼動させずに、その稼働を間欠的に停止させても、好気槽内の汚水中の溶存酸素量を一定量以上に維持して、好気性微生物を良好に活性化することができる。
【選択図】 図2
Description
この発明は、生活排水などの汚水を浄化処理するための汚水処理装置に関する。
従来から、汚水に対して生物処理を施すことにより汚水を浄化する汚水処理装置が知られている。汚水処理装置の中には、汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、好気性微生物による生物処理を施すための好気槽を備えたものがある(たとえば、特許文献1参照)。好気槽内には、たとえば、好気性微生物が生成する生物膜を付着させるための接触材が配置されている。
汚水処理装置の稼動中には、好気槽内に、ブロワの駆動などにより空気が供給されることにより、曝気と呼ばれる動作が行なわれる。この曝気により、好気槽内の汚水中に気泡が発生し、好気槽内の好気性微生物が活性化する。そして、活性化した好気性微生物は、生物膜を生成し、その生成された生物膜が接触材に付着する。汚水が接触材に接触すると、汚水に含まれる有機物(汚れ)が生物膜に付着し、分解されて、生物膜とともに接触材に蓄積される。このような生物処理が所定時間行なわれることにより、汚水に含まれる有機物が除去され、汚水が浄化される。
上記のような浄化処理を長時間行うと、接触材に生物膜および有機物が大量に付着し、接触材の表面に余剰汚泥が生成される。接触材の表面に余剰汚泥が付着した状態では、良好に生物処理を施すことができないため、通常、定期的に、好気槽内の汚水中に曝気時よりも大きな気泡を発生させ、接触材の表面に付着している余剰汚泥に気泡を衝突させることにより、接触材から余剰汚泥を剥離させる動作(いわゆる逆洗)が行なわれる。
特開2001−327985号公報(第10図および第11図)
しかしながら、上記従来技術の汚水処理装置では、曝気のための空気を好気槽内に送る配管と、逆洗のための空気を好気槽内に送る配管とが、それぞれ別個に設けられているため、製造コストが高いという問題がある。
また、通常、汚水処理装置は24時間連続で稼動されるが、汚水処理の効率が向上すれば、汚水処理装置の稼働時間を短縮して、汚水処理装置に備えられた消耗部品の寿命を長くすることができる。
また、通常、汚水処理装置は24時間連続で稼動されるが、汚水処理の効率が向上すれば、汚水処理装置の稼働時間を短縮して、汚水処理装置に備えられた消耗部品の寿命を長くすることができる。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、汚水処理の効率が向上された汚水処理装置を提供することを目的とする。
また、この発明の別の目的は、製造コストが低減された汚水処理装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、製造コストが低減された汚水処理装置を提供することである。
上記目的を達成するための請求項1記載の発明は、汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、好気性微生物による生物処理を施すための好気槽(4)と、上記好気槽内の汚水に対して、マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)とを備えることを特徴とする汚水処理装置(1)である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素を表す。以下、この項において同じ。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、マイクロバブル発生手段により、好気槽内の汚水に対して、マイクロバブル(直径が数十μm以下の微細気泡)を発生させることができる。マイクロバブルは極めて小径であるため、汚水中でマイクロバブルに作用する浮力が小さく、汚水中に発生したマイクロバブルは、汚水中に長時間滞留することとなる。したがって、汚水処理装置を24時間連続で稼動させずに、その稼働を間欠的に停止させても、好気槽内の汚水中の溶存酸素量を一定量以上に維持して、好気性微生物を良好に活性化することができるので、汚水処理の効率が向上する。
請求項2記載の発明は、上記好気槽(4)内に配置され、好気性微生物が生成する生物膜を付着させるための接触材(6)をさらに備え、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)は、上記好気槽内の汚水に対して、上記接触材の下方からマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項1記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、接触材の下方から発生したマイクロバブルは、好気槽内の汚水中を浮上し、接触材の近傍を通過する。これにより、マイクロバブルの作用によって活性化された好気性微生物が生成する生物膜を、接触材に効率よく付着させることができるので、汚水処理の効率がさらに向上する。
請求項3記載の発明は、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)は、上記好気槽(4)内の汚水を循環させるための循環路(9,14,15)と、上記循環路内に気体を供給する気体供給手段(10,11)と、上記循環路に介装され、上記気体供給手段により気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を変化させることでマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器(9)とを備えることを特徴とする請求項1または2記載の汚水処理装置(1)である。
請求項3記載の発明は、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)は、上記好気槽(4)内の汚水を循環させるための循環路(9,14,15)と、上記循環路内に気体を供給する気体供給手段(10,11)と、上記循環路に介装され、上記気体供給手段により気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を変化させることでマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器(9)とを備えることを特徴とする請求項1または2記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、循環路内を流れる汚水中に気体を供給し、その気体が供給された汚水の圧力をマイクロバブル発生器で変化させることにより、マイクロバブル発生器を通過する汚水中に衝撃波を発生させて、汚水中の気体を微細化し、良好にマイクロバブルを発生させることができる。
請求項4記載の発明は、上記マイクロバブル発生器(9)には、上記循環路(9,14,15)の断面積を縮小する絞り部(25)が形成されており、上記気体供給手段(10,11)は、上記循環路内における上記絞り部の上流側に気体を供給することを特徴とする請求項3記載の汚水処理装置(1)である。
請求項4記載の発明は、上記マイクロバブル発生器(9)には、上記循環路(9,14,15)の断面積を縮小する絞り部(25)が形成されており、上記気体供給手段(10,11)は、上記循環路内における上記絞り部の上流側に気体を供給することを特徴とする請求項3記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、循環路内を流れる汚水が絞り部を通過する際に圧力を急激に上昇させることができる。これにより、絞り部の下流側に衝撃波を発生させて、汚水中の気体を微細化し、良好にマイクロバブルを発生させることができる。
請求項5記載の発明は、上記循環路(9,14,15)内に上記好気槽(4)内の汚水を循環させるために駆動されるポンプ(15)をさらに備え、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)は、上記ポンプを駆動させることにより上記循環路内に上記好気槽内の汚水を循環させつつ、上記気体供給手段(10,11)により上記循環路内を流れる汚水に対して気体を供給させ、その気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を上記マイクロバブル発生器(9)により変化させることでマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項3または4記載の汚水処理装置(1)である。
請求項5記載の発明は、上記循環路(9,14,15)内に上記好気槽(4)内の汚水を循環させるために駆動されるポンプ(15)をさらに備え、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)は、上記ポンプを駆動させることにより上記循環路内に上記好気槽内の汚水を循環させつつ、上記気体供給手段(10,11)により上記循環路内を流れる汚水に対して気体を供給させ、その気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を上記マイクロバブル発生器(9)により変化させることでマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項3または4記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、ポンプを駆動させて好気槽内の汚水を循環させつつ、その循環する汚水に気体を供給して、マイクロバブル発生器からマイクロバブルを発生させることにより、好気槽の汚水に対して曝気を行うことができる。ポンプを駆動させることにより、循環路内に好気槽内の汚水を良好に循環させることができるので、その循環する汚水中にマイクロバブルを発生させることにより、好気槽内の汚水中に含まれるマイクロバブルの量を良好に増加させることができる。
請求項6記載の発明は、上記ポンプ(15)の駆動を停止させた状態で、上記気体供給手段(10,11)により上記循環路(9,14,15)内に気体を供給し、その気体を上記マイクロバブル発生器(9)を介して上記好気槽(4)内に供給することにより、上記好気槽内の汚水に対して、上記マイクロバブルよりも大きな通常気泡を発生させる通常気泡発生手段(9,10,11,18)をさらに備えることを特徴とする請求項5記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、ポンプを駆動させるか停止させるかによって、好気槽内の汚水中に発生する気泡を、マイクロバブルまたは通常気泡に切り替えることができる。すなわち、好気槽内の汚水に対して曝気を行う際には、マイクロバブル発生手段により、ポンプを駆動させて好気槽内の汚水を循環させつつ、その循環する汚水に気体を供給して、マイクロバブル発生器からマイクロバブルを発生させることができ、逆洗を行う際には、ポンプの駆動を停止させた状態で、マイクロバブル発生器を介して好気槽内に気体のみを供給することにより、マイクロバブル発生器から通常気泡を発生させることができる。
これにより、曝気を行なう際には、微細なマイクロバブルを汚水中に長時間滞留させることにより、好気性微生物を良好に活性化して、汚水処理の効率を向上することができ、逆洗を行なう際には、マイクロバブルよりも大きな通常気泡を接触材の表面に付着している余剰汚泥に衝突させることにより、接触材から余剰汚泥を良好に剥離させることができる。
また、気体供給手段によりマイクロバブル発生器に気体を供給しつつ、ポンプを駆動または停止させるだけで、曝気と逆洗を切り替えることができるので、曝気のための気体を好気槽内に送る手段と、逆洗のための気体を好気槽内に送る手段とを、それぞれ別個に設ける必要がなく、製造コストを低減できる。
請求項7記載の発明は、上記ポンプ(15)の駆動または停止を切り替えることによって、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)によりマイクロバブルを発生させる動作と、上記通常気泡発生手段(9,10,11,18)により通常気泡を発生させる動作とを、自動的に切り替えるように制御を行なう制御手段(18)をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の汚水処理装置(1)である。
請求項7記載の発明は、上記ポンプ(15)の駆動または停止を切り替えることによって、上記マイクロバブル発生手段(9,10,11,14,15,18)によりマイクロバブルを発生させる動作と、上記通常気泡発生手段(9,10,11,18)により通常気泡を発生させる動作とを、自動的に切り替えるように制御を行なう制御手段(18)をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、制御手段が、ポンプの駆動または停止を切り替えることによって、曝気と逆洗を自動的に切り替えることができる。したがって、作業者が、曝気と逆洗を手作業で切り替える場合と比べて、人件費を削減できる。
請求項8記載の発明は、汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、嫌気性微生物による生物処理を施すための嫌気槽(3)をさらに備え、上記好気槽(4)には、上記嫌気槽において嫌気性微生物による生物処理が施された後の汚水が貯められることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の汚水処理装置(1)である。
請求項8記載の発明は、汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、嫌気性微生物による生物処理を施すための嫌気槽(3)をさらに備え、上記好気槽(4)には、上記嫌気槽において嫌気性微生物による生物処理が施された後の汚水が貯められることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の汚水処理装置(1)である。
この構成によれば、汚水に対して、嫌気槽において嫌気性微生物による生物処理を施すことにより、有機物をある程度分解した後、好気槽において好気性微生物による生物処理を施すことができるので、汚水中の有機物を良好に分解して、汚水を良好に浄化することができる。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る汚水処理装置1の外観構成を示す平面図である。図2は、この汚水処理装置1の概略側断面図である。
図1および図2を参照して、この汚水処理装置1は、家庭から出る洗濯排水や風呂排水などの生活排水、工場から排水される事業場排水といった汚水を生物処理により浄化処理するためのものであって、浄化処理を施す汚水を貯めるための浄化槽2を備えている。浄化槽2は、地中(地面GLよりも下方)に埋められた状態で設置される。
図1は、この発明の一実施形態に係る汚水処理装置1の外観構成を示す平面図である。図2は、この汚水処理装置1の概略側断面図である。
図1および図2を参照して、この汚水処理装置1は、家庭から出る洗濯排水や風呂排水などの生活排水、工場から排水される事業場排水といった汚水を生物処理により浄化処理するためのものであって、浄化処理を施す汚水を貯めるための浄化槽2を備えている。浄化槽2は、地中(地面GLよりも下方)に埋められた状態で設置される。
浄化槽2は、平面視で長尺形状を有する箱状に形成され、浄化槽2の長手方向一端部には、浄化槽2内に汚水を流入させるための流入管7が接続され、浄化槽2の長手方向他端部には、浄化槽2内で浄化処理された後の水(処理水)が流出する流出管8が接続されている。
浄化槽2は、その内部に区画壁5が形成されることにより、流入管7から浄化槽2内に流入する汚水が貯められ、貯められている汚水に対して、嫌気性微生物による生物処理を施すための嫌気槽3と、嫌気槽3において嫌気性微生物による生物処理が施された後の汚水が貯められ、貯められている汚水に対して、好気性微生物による生物処理を施すための好気槽4とに区画されている。
浄化槽2は、その内部に区画壁5が形成されることにより、流入管7から浄化槽2内に流入する汚水が貯められ、貯められている汚水に対して、嫌気性微生物による生物処理を施すための嫌気槽3と、嫌気槽3において嫌気性微生物による生物処理が施された後の汚水が貯められ、貯められている汚水に対して、好気性微生物による生物処理を施すための好気槽4とに区画されている。
この汚水処理装置1は、浄化槽2内に一定量の汚水が常時貯められた状態で使用され、流入管7から浄化槽2内に汚水が流入すると、その流入した汚水の量だけ、流出管8から処理水が流出する、いわゆる連続式の汚水処理装置である。
嫌気槽3内には、第1嫌気室3Aおよび第2嫌気室3Bが形成されている。流入管7から浄化槽2内に流入する汚水は、まず、第1嫌気室3Aに貯まり、嫌気性微生物による第1次の生物処理が施される。第1嫌気室3Aおよび第2嫌気室3Bは、互いの上部が連通していて、第1嫌気室3A内で生物処理された汚水は、第1嫌気室3Aの上部から第2嫌気室3Bに流入する。そして、第2嫌気室3Bに流入した汚水は、この第2嫌気室3Bにおいて、嫌気性微生物による第2次の生物処理が施される。
嫌気槽3内には、第1嫌気室3Aおよび第2嫌気室3Bが形成されている。流入管7から浄化槽2内に流入する汚水は、まず、第1嫌気室3Aに貯まり、嫌気性微生物による第1次の生物処理が施される。第1嫌気室3Aおよび第2嫌気室3Bは、互いの上部が連通していて、第1嫌気室3A内で生物処理された汚水は、第1嫌気室3Aの上部から第2嫌気室3Bに流入する。そして、第2嫌気室3Bに流入した汚水は、この第2嫌気室3Bにおいて、嫌気性微生物による第2次の生物処理が施される。
好気槽4内には、好気室4Aが形成されている。嫌気槽3(第2嫌気室3B)と好気槽4(好気室4A)とを区画する区画壁5の上部には、第2嫌気室3B内の汚水(嫌気性微生物による生物処理後の汚水)を好気室4A内にオーバーフローさせるための開口5Aが形成されている。これにより、流入管7から第1嫌気室3Aに流入する汚水の量だけ、第2嫌気室3Bから好気室4Aに、嫌気性微生物による生物処理後の汚水が流入するようになっている。
好気槽4内には、好気槽4内に貯められる汚水が接触可能な位置(開口5Aよりも下方)に、プラスチック製の接触材6が配置されている。また、好気槽4内には、接触材6の下方に、好気槽4内の汚水に対してマイクロバブル(直径が数十μm以下の微細気泡)を発生させるためのマイクロバブル発生器9が配置されている。マイクロバブル発生器9は、地上(地面GLよりも上方)に設置されたブロワ10から、配管11を介して供給される空気を用いて、好気槽4内の汚水中にマイクロバブルを発生させる。
汚水処理装置1の稼動中には、好気槽4内の汚水中に、マイクロバブル発生器9からマイクロバブルが供給されることにより、曝気と呼ばれる動作が行なわれる。この曝気により、好気槽4内の好気性微生物が活性化して、生物膜を生成し、その生成された生物膜が接触材6に付着する。好気槽4内の汚水が接触材6に接触すると、汚水に含まれる有機物(汚れ)が生物膜に付着し、分解されて、生物膜とともに接触材6に蓄積される。
このようにして、好気槽4において、好気性微生物による第3次の生物処理が施された後の処理水は、好気室4Aの下部から、好気室4Aの側方(嫌気槽3と反対側)に形成された処理水槽12内に流入する。そして、処理水槽12内の処理水は、処理水槽12の上部に形成された消毒室13において、塩素薬剤を用いて消毒された後、流出管8から流出し、図示しない側溝や公共水域に放流される。
マイクロバブル発生器9には、一端部が処理水槽12内に臨む配管14の他端部が接続されている。配管14の途中には、低圧型(たとえば、吐出圧が0.1MPa程度)のポンプ15が介装されており、このポンプ15を駆動させることにより、処理水槽12内の処理水を、配管14およびマイクロバブル発生器9を介して、好気槽4内に戻すことができる。配管14、ポンプ15およびマイクロバブル発生器9は、好気槽4内の汚水を循環させる、すなわち、好気槽4において生物処理された後の処理水を好気槽4に戻すための循環路を構成している。
浄化槽2の上面には、第1嫌気室3A、第2嫌気室3Bおよび好気室4Aに対して、それぞれ上方に対向する位置に、略円形の開口16A,16B,16Cが形成されている。これらの開口16A,16B,16Cは、それぞれ蓋17A,17B,17Cで塞がれており、これらの蓋17A,17B,17Cを取り外して各開口16A,16B,16Cを開放することにより、第1嫌気室3A内、第2嫌気室3B内、好気室4A内のメンテナンスを行うことができる。
ブロワ10およびポンプ15は、地上(地面GLよりも上方)に設置された制御部18に対して、電気的に接続されている。制御部18は、たとえば、マイクロコンピュータを含む構成であって、ブロワ10およびポンプ15の動作は、この制御部18によって制御される。
図3は、マイクロバブル発生器9の内部構成を示す断面図である。
図3は、マイクロバブル発生器9の内部構成を示す断面図である。
図3を参照して、マイクロバブル発生器9には、長尺形状を有する本体19と、この本体19の長手方向一端面に取り付けられた密閉蓋20とが備えられている。本体19は、長手方向に貫通する貫通孔21が形成された筒状の部材であって、その外周面の長手方向途中部には、貫通孔21に直交するように連通し、配管14に接続される入口管22が、外方に向かって突出形成されている。
本体19内に形成された貫通孔21における密閉蓋20側の半分程度の部分は、本体19の長手方向に沿ってほぼ均一な断面積を有する流入部23を構成している。本体19内に形成された貫通孔21における密閉蓋20と反対側の半分程度の部分は、本体19の長手方向に沿って、流入部23と反対側に向かって断面積が拡大するように形成された流出部24を構成している。流入部23および流出部24は、本体19の長手方向に沿って一直線上に連通し、上述した循環路の一部を構成している。
流出部24における流入部23側の端部の断面積は、流入部23の断面積よりも小さく形成されており、これにより、流入部23と流出部24との結合部に、循環路の断面積を縮小する絞り部25が形成されている。入口管22は、流入部23における絞り部25の近傍において、流入部23内に連通している。
本体19の密閉蓋20側の端部には、本体19の径方向に向かって突出するフランジ部26が形成されている。密閉蓋20は、フランジ部26に当接され、密閉蓋20とフランジ部26とが、たとえばボルトおよびナットからなる固定具27により固定されている。密閉蓋20とフランジ部26との間には、円環状のパッキン28が介装され、これにより、流入部23のフランジ部26側の開口部が、密閉蓋20により水密に閉じられている。
本体19の密閉蓋20側の端部には、本体19の径方向に向かって突出するフランジ部26が形成されている。密閉蓋20は、フランジ部26に当接され、密閉蓋20とフランジ部26とが、たとえばボルトおよびナットからなる固定具27により固定されている。密閉蓋20とフランジ部26との間には、円環状のパッキン28が介装され、これにより、流入部23のフランジ部26側の開口部が、密閉蓋20により水密に閉じられている。
密閉蓋20の中央部には、密閉蓋20を厚み方向に貫通する貫通孔29が形成されている。密閉蓋20の本体19側の表面には、貫通孔29から本体19側に向かって突出する第1突出管30が形成されており、密閉蓋20の本体19と反対側の表面には、貫通孔29から本体19と反対側に向かって突出する第2突出管31が形成されている。
密閉蓋20が本体19に取り付けられた状態では、第1突出管30が本体19の流入部23内に挿入され、その先端が、流入部23と入口管22との結合部近傍に位置している。第2突出管31には、配管11が接続されている。
密閉蓋20が本体19に取り付けられた状態では、第1突出管30が本体19の流入部23内に挿入され、その先端が、流入部23と入口管22との結合部近傍に位置している。第2突出管31には、配管11が接続されている。
図1〜図3を参照して、好気槽4内の汚水に対して曝気を行なう際には、制御部18は、ブロワ10およびポンプ15を駆動させる。これにより、処理水槽12内の処理水が、配管14を介して、入口管22からマイクロバブル発生器9内に流入し、流入部23、絞り部25および流出部24を経て、流出部24の絞り部25と反対側の端部に形成された出口32から流出する。このとき、ブロワ10から配管11を介して流入部23に供給される空気が、絞り部25の上流側において、入口管22を介して流入部23に流入する処理水に供給される。
流入部23において気体が供給された処理水の圧力は、マイクロバブル発生器9を通過する過程で変化する。より具体的には、流入部23において気体が供給された処理水の圧力は、その処理水が絞り部25を通過する際に急激に上昇する。これにより、絞り部25の下流側である流出部24に衝撃波を発生させて、処理水中の空気を微細化し、良好にマイクロバブルを発生させることができる。
マイクロバブルは極めて小径であるため、汚水中でマイクロバブルに作用する浮力が小さく、好気槽4内の汚水中に発生したマイクロバブルは、汚水中に長時間滞留することとなる。したがって、汚水処理装置1を24時間連続で稼動させずに、その稼働を間欠的に停止させても、好気槽4内の汚水中の溶存酸素量を一定量以上(たとえば、5mg/L以上)に維持して、好気性微生物を良好に活性化することができるので、汚水処理の効率が向上する。
また、接触材6の下方にマイクロバブル発生器9が配置されているので、マイクロバブル発生器9から発生したマイクロバブルは、好気槽4内の汚水中を浮上し、接触材6の近傍を通過する。これにより、マイクロバブルの作用によって活性化された好気性微生物が生成する生物膜を、接触材6に効率よく付着させることができるので、汚水処理の効率がさらに向上する。
また、曝気時には、ポンプ15を駆動させることにより、好気槽4内の汚水をマイクロバブル発生器9内に良好に循環させることができるので、その循環する汚水中に、マイクロバブル発生器9においてマイクロバブルを発生させることにより、好気槽4内の汚水中に含まれるマイクロバブルの量を良好に増加させることができる。
上記のような浄化処理を長時間行うと、好気槽4内の接触材6に生物膜および有機物が大量に付着し、接触材6の表面に余剰汚泥が生成される。接触材6の表面に余剰汚泥が付着した状態では、好気槽4において良好に生物処理を施すことができないため、定期的に、好気槽4内の汚水中に曝気時よりも大きな気泡を発生させ、接触材6の表面に付着している余剰汚泥に気泡を衝突させることにより、接触材6から余剰汚泥を剥離させる動作(いわゆる逆洗)を行なう必要がある。
上記のような浄化処理を長時間行うと、好気槽4内の接触材6に生物膜および有機物が大量に付着し、接触材6の表面に余剰汚泥が生成される。接触材6の表面に余剰汚泥が付着した状態では、好気槽4において良好に生物処理を施すことができないため、定期的に、好気槽4内の汚水中に曝気時よりも大きな気泡を発生させ、接触材6の表面に付着している余剰汚泥に気泡を衝突させることにより、接触材6から余剰汚泥を剥離させる動作(いわゆる逆洗)を行なう必要がある。
この実施形態では、逆洗を行なう際には、制御部18は、ポンプ15の駆動を停止させた状態で、ブロワ10を駆動させる。これにより、処理水槽12内の処理水をマイクロバブル発生器9内に流入させることなく、ブロワ10から配管11を介して流入部23に空気を供給することができる。そして、流入部23に供給される空気が、流入部23、絞り部25および流出部24を経て、流出部24の出口32から好気槽4内に供給されることにより、好気槽4内の汚水中に、マイクロバブルよりも大きな通常気泡が発生する。
このような構成によれば、ポンプ15を駆動させるか停止させるかによって、好気槽4内の汚水中に発生する気泡を、マイクロバブルまたは通常気泡に切り替えることができる。すなわち、好気槽4内の汚水に対して曝気を行う際には、ポンプ15を駆動させて好気槽4内の汚水を循環させつつ、ブロワ10を駆動させて循環する汚水に空気を供給して、マイクロバブル発生器9からマイクロバブルを発生させることができ、逆洗を行う際には、ポンプ15の駆動を停止させた状態で、ブロワ10を駆動させて、マイクロバブル発生器9を介して好気槽4内に空気のみを供給することにより、マイクロバブル発生器9から通常気泡を発生させることができる。
これにより、曝気を行なう際には、微細なマイクロバブルを汚水中に長時間滞留させることにより、好気性微生物を良好に活性化して、汚水処理の効率を向上することができ、逆洗を行なう際には、マイクロバブルよりも大きな通常気泡を好気槽4内の接触材6の表面に付着している余剰汚泥に衝突させることにより、接触材6から余剰汚泥を良好に剥離させることができる。
また、この実施形態では、流入管7から浄化槽2内に流入する汚水に対して、嫌気槽3において嫌気性微生物による生物処理を施すことにより、有機物をある程度分解した後、好気槽4において好気性微生物による生物処理を施すことができるので、汚水中の有機物を良好に分解して、汚水を良好に浄化することができる。
図4は、曝気および逆洗を行なうための構成の従来例を示す概略図である。
図4は、曝気および逆洗を行なうための構成の従来例を示す概略図である。
図4に示す従来例では、好気室4A内に配置された接触材6の下方に、曝気時に好気室4A内の汚水中に気泡を放出するための曝気エレメント51が配置され、曝気エレメント51のさらに下方に、逆洗時に好気室4A内の汚水中に気泡を放出するための空気放出口52が配置されている。
曝気エレメント51は、曝気管53を介してブロワ10に接続されている。また、空気放出口52は、逆洗管54を介してブロワ10に接続されている。曝気管53の途中には、曝気開閉バルブ55が介装されており、逆洗管54の途中には、逆洗開閉バルブ56が介装されている。
曝気エレメント51は、曝気管53を介してブロワ10に接続されている。また、空気放出口52は、逆洗管54を介してブロワ10に接続されている。曝気管53の途中には、曝気開閉バルブ55が介装されており、逆洗管54の途中には、逆洗開閉バルブ56が介装されている。
曝気を行う際には、逆洗開閉バルブ56が閉じられた状態で、曝気開閉バルブ55が開かれ、ブロワ10が駆動されることにより、曝気管53を介して曝気エレメント51側に空気が送られる。曝気エレメント51は、たとえば、発泡させた樹脂により形成されており、曝気エレメント51側に送られた空気は、曝気エレメント51を通過する際に、通常気泡よりも小さく、マイクロバルブよりも大きい気泡となって、好気室4A内の汚水中に供給される。
曝気エレメント51から好気室4A内の汚水中に気泡が供給されると、好気室4A内の好気性微生物が活性化して生物膜を生成し、その生成された生物膜が接触材6に付着する。そして、汚水が接触材6に接触すると、汚水に含まれる有機物(汚れ)が生物膜に付着し、分解されて、生物膜とともに接触材6に蓄積される。このような生物処理が所定時間行なわれることにより、汚水に含まれる有機物が除去され、汚水が浄化される。
逆洗を行う際には、曝気開閉バルブ55が閉じられた状態で、逆洗開閉バルブ56が開かれ、ブロワ10が駆動されることにより、逆洗管54を介して空気放出口52側に空気が送られる。空気放出口52は、たとえば、直径が3〜4mm程度の小孔であって、空気放出口52側に送られた空気は、空気放出口52を通過する際に、曝気エレメント51から供給される気泡よりも大きい気泡となって、好気室4A内の汚水中に供給される。空気放出口52から好気室4A内の汚水中に気泡が供給されることにより、接触材6の表面に付着している余剰汚泥に気泡が衝突し、接触材6から余剰汚泥が剥離される。
この従来例では、たとえば、逆洗開閉バルブ56が閉じられた状態で、曝気開閉バルブ55が開かれ、ブロワ10が駆動される状態が維持されることにより、24時間連続で曝気が行なわれる。そして、定期的(たとえば、3〜4ヶ月に1回程度)に作業者が訪れて、開かれている曝気開閉バルブ55を閉じ、閉じられている逆洗開閉バルブ56を開くといった作業を行なうことにより、曝気と逆洗を手作業で切り替える。
この従来例では、曝気のための空気を好気室4A内に送る曝気管53と、逆洗のための空気を好気室4A内に送る逆洗管54とを、それぞれ別個に設ける必要がある。これに対して、上述したような、この発明の一実施形態に係る汚水処理装置1によれば、ブロワ10を駆動させて、1つの配管11を介してマイクロバブル発生器9に空気を供給しつつ、ポンプ15を駆動または停止させるだけで、曝気と逆洗を切り替えることができるので、曝気のための空気を好気室4A内に送る手段と、逆洗のための気体を好気室4A内に送る手段とを、それぞれ別個に設ける必要がなく、製造コストを低減できる。
制御部18は、予め設定されている時間に、ポンプ15の駆動または停止を切り替えることによって、曝気と逆洗とを自動的に切り替えるように制御を行なうようになっていてもよい。このような構成によれば、作業者が、曝気と逆洗を手作業で切り替える場合と比べて、人件費を削減できる。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、マイクロバブル発生器9に供給される気体は、空気に限らず、たとえば、殺菌作用を有するオゾンなどの他の気体であってもよい。
また、好気槽4内には、接触材6の代わりに、プラスチックなどで形成された流動担体が配置されていてもよい。
上記実施形態では、この発明の一実施形態として、連続式の汚水処理装置1を例にとって説明したが、この発明は、連続式の汚水処理装置に限らず、浄化槽内に汚水を貯めた状態で浄化処理を行った後、処理水を一旦排水してから、再び浄化槽内に汚水を貯めて浄化処理を行うような、いわゆるバッジ式の汚水処理装置にも適用可能である。
また、好気槽4内には、接触材6の代わりに、プラスチックなどで形成された流動担体が配置されていてもよい。
上記実施形態では、この発明の一実施形態として、連続式の汚水処理装置1を例にとって説明したが、この発明は、連続式の汚水処理装置に限らず、浄化槽内に汚水を貯めた状態で浄化処理を行った後、処理水を一旦排水してから、再び浄化槽内に汚水を貯めて浄化処理を行うような、いわゆるバッジ式の汚水処理装置にも適用可能である。
1 浄化処理装置
3 嫌気槽
4 好気槽
6 接触材
9 マイクロバブル発生器
10 ブロワ
11 配管
14 配管
15 ポンプ
18 制御部
25 絞り部
3 嫌気槽
4 好気槽
6 接触材
9 マイクロバブル発生器
10 ブロワ
11 配管
14 配管
15 ポンプ
18 制御部
25 絞り部
Claims (8)
- 汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、好気性微生物による生物処理を施すための好気槽と、
上記好気槽内の汚水に対して、マイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生手段とを備えることを特徴とする汚水処理装置。 - 上記好気槽内に配置され、好気性微生物が生成する生物膜を付着させるための接触材をさらに備え、
上記マイクロバブル発生手段は、上記好気槽内の汚水に対して、上記接触材の下方からマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項1記載の汚水処理装置。 - 上記マイクロバブル発生手段は、
上記好気槽内の汚水を循環させるための循環路と、
上記循環路内に気体を供給する気体供給手段と、
上記循環路に介装され、上記気体供給手段により気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を変化させることでマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生器とを備えることを特徴とする請求項1または2記載の汚水処理装置。 - 上記マイクロバブル発生器には、上記循環路の断面積を縮小する絞り部が形成されており、
上記気体供給手段は、上記循環路内における上記絞り部の上流側に気体を供給することを特徴とする請求項3記載の汚水処理装置。 - 上記循環路内に上記好気槽内の汚水を循環させるために駆動されるポンプをさらに備え、
上記マイクロバブル発生手段は、上記ポンプを駆動させることにより上記循環路内に上記好気槽内の汚水を循環させつつ、上記気体供給手段により上記循環路内を流れる汚水に対して気体を供給させ、その気体が供給された上記循環路内の汚水の圧力を上記マイクロバブル発生器により変化させることでマイクロバブルを発生させることを特徴とする請求項3または4記載の汚水処理装置。 - 上記ポンプの駆動を停止させた状態で、上記気体供給手段により上記循環路内に気体を供給し、その気体を上記マイクロバブル発生器を介して上記好気槽内に供給することにより、上記好気槽内の汚水に対して、上記マイクロバブルよりも大きな通常気泡を発生させる通常気泡発生手段をさらに備えることを特徴とする請求項5記載の汚水処理装置。
- 上記ポンプの駆動または停止を切り替えることによって、上記マイクロバブル発生手段によりマイクロバブルを発生させる動作と、上記通常気泡発生手段により通常気泡を発生させる動作とを、自動的に切り替えるように制御を行なう制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の汚水処理装置。
- 汚水を貯めることができ、貯められている汚水に対して、嫌気性微生物による生物処理を施すための嫌気槽をさらに備え、
上記好気槽には、上記嫌気槽において嫌気性微生物による生物処理が施された後の汚水が貯められることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の汚水処理装置。
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JP2005064300A JP2006247469A (ja) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | 汚水処理装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2005
- 2005-03-08 JP JP2005064300A patent/JP2006247469A/ja not_active Withdrawn
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