JP2008229466A - 毛髪類を含む下水の生物処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備コストを引き下げることができ、スクリーン清掃のメンテナンス作業の負担を軽減することができ、しかも従来と同様に微生物担体を用いた生物処理を行うことができる毛髪類を含む下水の生物処理方法を提供する。
【解決手段】最初沈殿池等の前処理設備を経由したあるいは直接流入する汚水を、流入スクリーンを通さず毛髪類を含んだまま反応槽１に流入させ、反応槽１で微生物担体を用いた生物処理を行う。生物処理された処理水は毛髪類の通過補助手段６を備えた担体分離スクリーン５を通し、生物処理担体は分離するが毛髪類は分離することなく槽外へ流出させる。毛髪類の通過補助手段６としては例えば、スクリーン間に挿入した掻き歯をスクリーンの長手方向に移動させる構造のものを用いることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、都市下水、一般下水などの毛髪類を含む下水を、微生物担体を用いた反応槽で生物処理する方法に関するものである。

下水中のＢＯＤ，窒素、リンなどを微生物を利用して除去する生物処理法においては、反応槽内の微生物濃度を高めて反応を促進するために、多孔質の担体に微生物を担持させた微生物担体を用いることがある。微生物担体のサイズはさまざまであるが、たとえば一辺が3ｍｍ程度の立方体状のものである。

このような微生物担体を用いた生物処理を行う場合には、反応槽から微生物担体が流出することを防止する必要があり、例えば特許文献１に示すように、ウエッジワイヤスクリーンと呼ばれる担体分離スクリーンが反応槽の流出部に設けられている。その開口幅は当然に微生物担体のサイズよりも狭く、例えば２ｍｍ幅に設定されている。

ところが、都市下水、一般下水には洗髪排水等とともに流される毛髪類が多量に含まれており、担体分離スクリーンに絡み付いて目詰まりを生じやすい。現に担体分離スクリーンの目詰まりの主原因は、毛髪類がスクリーンの流入側に折り重なるように堆積することであることが判明している。このような目詰まりが発生するとスクリーンのその他の部分の通過流速が増加し、処理水中の浮遊物や微生物担体がスクリーンに強く押し付けられることとなるため目詰まりが加速度的に進行し、終には全面的な閉塞に至る。

そこで従来は図１に示すように、反応槽の流入側に流入スクリーンを設置し、この流入スクリーンで毛髪類を除去したうえで原水を反応槽に入れていた。これによって担体分離スクリーンの閉塞は抑制できるが、流入側と流出側にそれぞれスクリーンが必要となり、過大な設備となっているのが実情である。

しかも流入スクリーンの目詰まりを防止するためにメンテナンスの手数がかかるうえ、流入スクリーンを設けても毛髪類を完全に取り除くことは不可能であるから、やはり担体分離スクリーンの清掃も欠かすことができず、作業員の負担が大きかった。また反応槽を運転したままで担体分離スクリーンを清掃できるように、点検歩廊を設置したり、あるいは担体分離スクリーン自体に歩廊として使える強度を持たせる必要があり、設備コストが更に高められていた。
特許第３４５４７３７号公報

したがって本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、設備コストを引き下げることができ、スクリーン清掃のメンテナンス作業の負担を軽減することができ、しかも従来と同様に微生物担体を用いた生物処理を行うことができる毛髪類を含む下水の生物処理方法を提供することである。

本発明者は上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、下水処理においては必ずしも毛髪類を処理水中から取り除く必要はなく、そのまま槽外へ流出させても支障がないこと、したがって毛髪類が担体分離スクリーンを閉塞する問題さえ回避できれば、毛髪類を除去するために従来必要とされていた流入スクリーンを省略できることに思い至った。

上記の知見に基づいて完成された本発明は、最初沈殿池等の前処理設備を経由したあるいは直接流入する汚水を、流入スクリーンを通さず毛髪類を含んだまま反応槽に流入させ、反応槽で微生物担体を用いた生物処理を行い、生物処理された処理水はスクリーンに付着した毛髪類の通過補助手段を備えた担体分離スクリーンを通し、生物処理担体は分離するが毛髪類は分離することなく槽外へ流出させることを特徴とするものである。

本発明において用いられる毛髪類の通過補助手段は、スクリーンに付着した毛髪類をスクリーンの長手方向に整列させてスクリーンを通過させるものであることが好ましく、例えば、スクリーン間に挿入した掻き歯をスクリーンの長手方向に移動させる構造のものや、スクリーン間に挿入したブラシをスクリーンの長手方向に回転させる構造のものを用いることができる。

なお、毛髪類の通過補助手段によって、処理水中に含まれる浮遊物を反応槽の一角に設けたし渣溜まりに誘導し、分離除去することができ、担体分離スクリーンがウエッジワイヤスクリーンであり、反応槽の水面から０．５ｍ以内の高さに水平に設置され、毛髪類の通過補助手段がその上面に設置されている構造を採用することが好ましい。

本発明によれば、最初沈殿池等の前処理設備を経由したあるいは直接流入する汚水を毛髪類を含んだまま反応槽に流入させ、反応槽で微生物担体を用いた生物処理を行わせるため、毛髪類を含んだ処理水が担体分離スクリーンを通過することとなる。しかしこの担体分離スクリーンは毛髪類の通過補助手段を備えたものであり、スクリーンに付着した毛髪類をスクリーンの長手方向に整列させてスクリーンを通過させてしまうので、毛髪類が担体分離スクリーンを閉塞することがない。

したがって従来必要とされていた大型で高価な流入スクリーンを省略することができ、設備コストの大幅な低減とメンテナンス作業の削減とを図ることができる。また毛髪類の通過補助手段は担体分離スクリーンの目詰まり防止手段としても機能するので、従来のように担体分離スクリーンに作業者が歩いて清掃作業ができるほどの強度を持たせておく必要もなく、この点でも設備コストの低減が可能となる。

また、原水中には例えば最初沈殿池では取り除けなかったオイルボール、木の葉、紙切れ、ビニル片等の浮遊物も含まれているが、毛髪類の通過補助手段によって、処理水中に含まれる浮遊物を反応槽の一角に設けたし渣溜まりに誘導して分離除去すれば、反応槽に浮遊物が滞留することはない。

以下に本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図２は本発明に用いられる反応槽１の斜視図、図３はその平面図である。この実施形態の反応槽１は例えば１０ｍ×１５ｍ×深さ５ｍ程度の大きさの曝気槽であり、図示しない最初沈殿池等の前処理設備を経由したあるいは直接流入する汚水が流入水路２から流入し、処理水は流出水路３から槽外へ流出させる構造となっている。汚水は毛髪類を含む下水である。

反応槽１は微生物担体を用いた生物処理を行う槽であり、その内部には図示しない微生物担体が投入されている。微生物担体はポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリウレタン等の多孔質樹脂からなるもので、その形状は、直径または一辺が２〜５ｍｍ程度の球体または立方体、あるいは円筒体が普通である。微生物担体には菌体が高濃度に保持されており、高効率で生物処理が行われることは従来と同様である。

なお４は槽内に設置された散気装置であり、槽内に空気を供給して溶存酸素を高めるとともに、気泡の浮上力を利用して槽内に強い循環流を生じさせている。散気装置４の種類は特に限定されず、散気板、散気筒、散気膜などの公知の気泡発生手段を用いることができる。

このような微生物担体を用いて生物処理を行う反応槽１においては、汚水の流入水路２に流入スクリーンを設けて毛髪類や浮遊物（オイルボール、木の葉、紙切れ、ビニル片等）が反応槽１に流入しないように分離するのが普通である。しかし本発明では流入スクリーンを設けず、汚水は毛髪類や浮遊物を含んだまま反応槽１に流入し、生物処理が行われる。なお、毛髪類や浮遊物自体は生物処理に関与しないので、その存在によって生物処理能力が低下することはない。

生物処理された処理水は反応槽１に隣接する流出水路３から槽外へ流出させるのであるが、微生物担体が処理水とともに流出しないように、従来と同様に反応槽１の内部に担体分離スクリーン５が設けられている。担体分離スクリーン５の面積は反応槽１の処理水量によって決定され、例えば処理水量が３５００ｍ^３/日の場合には、その面積は３〜４ｍ^２程度である。この実施形態では担体分離スクリーン５はウエッジワイヤスクリーンであり、図４に示すような断面くさび型のバーを所定間隔で多数本配置した構造のものである。

ウエッジワイヤスクリーンは、バー相互間の間隔が流入側が狭く流出側が広くなっているので、その内部に入った物体がウエッジワイヤスクリーンの内部で詰まる可能性は小さく、閉塞しにくい特性を備えている。このためスクリーンの目開きを微生物担体のサイズよりも小さく設定しておけば、微生物担体の流出を防止する担体分離スクリーン５として使用することができる。なおスクリーンの目開きは微生物担体のサイズの４０〜７０％程度としておくことが好ましい。

この実施形態では、担体分離スクリーン５は反応槽１の水面から０．５ｍ以内の高さに水平に設置されている。このように水深の浅い場所に水平設置することにより、水面からブラシを用いた洗浄が行い易く、必要な場合には作業員がその上を歩くことも可能である。また散気装置４によって生成される旋回流が担体分離スクリーン５の下面に沿って０．５ｍ/ｓ程度の高速で流れるため、担体分離スクリーン５の下面の目詰まりを防止し易いという利点もある。しかし担体分離スクリーン５をこのような構造としてもなお、処理水中の毛髪類は担体分離スクリーン５の流入側である下面にからまり、スクリーンを閉塞させる恐れがある。

そこで本発明ではこの担体分離スクリーン５に、毛髪類の通過補助手段６が設けられている。この実施形態では毛髪類の通過補助手段６は、スクリーン間に挿入した掻き歯７をスクリーンの長手方向に移動させる構造のものである。

具体的には、担体分離スクリーン５の上面の左右両側にそれぞれスプロケット８，９を設け、それらの間に一対のチェーン１０，１０を張設する。スプロケット８はモータ１１により低速で一定方向に駆動される駆動スプロケットであり。スプロケット９は従動スプロケットである。そしてこれらのチェーン１０，１０間にバー１２を架け渡す。このバー１２にはスクリーンの各隙間に挿入される掻き歯７が突設されている。

掻き歯７はステンレスのような耐食性金属あるいは合成ゴムで形成されており、チェーン１０，１０により処理設備の運転条件に対し適切な速度でスクリーン間を走行する。毛髪類はスクリーンに対してクロスする方向に絡み付いているが、この掻き歯７によってスクリーンと平行な方向に規制されると、水流に乗って担体分離スクリーン５を通過する。このため、毛髪類は毛髪類の通過補助手段６によって、処理水とともに流出水路３から槽外に流出し、担体分離スクリーン５を閉塞させることがない。しかし微生物担体はそのサイズがスクリーンの目開きよりも大きいため、掻き歯７を走行させても担体分離スクリーン５を通過することはなく、処理水から分離される。

なおこの実施形態では、担体分離スクリーン５の下面にある浮遊物は、掻き歯７によって寄せ集められ、また旋回流によって反応槽１の一角に設けたし渣溜まり１３に誘導され、分離される。このし渣溜まり１３は掻き歯７の前進端の水面付近に仕切り壁１４を突設することにより形成された空間であり、その側面には昇降可能なゲート１５（角落とし）が設けられている。このゲート１５は常時は閉じてあるが、浮遊物の堆積量が増加した場合に開放され、浮遊物を反応槽１から除去することができる。

なお、掻き歯７が上方に持ち上げられる位置には図２、図５に示すように洗浄用ノズル１８を多数設置しておき、常時あるいは間歇的に洗浄水をスプレイして掻き歯７を洗浄することが好ましい。

上記した実施形態では、チェーン１０，１０により掻き歯７を走行させ、スクリーンに付着した毛髪類をスクリーンの長手方向に整列させてスクリーンを通過させた。しかし担体分離スクリーン５に図６に示すような横梁１６が設けられている場合には、掻き歯７がこの横梁１６と干渉することとなる。

そこでこのような場合には、図６に示すようにスクリーン間に挿入したブラシ１７をスクリーンの長手方向に回転させる構造のものを用いる。この第２の実施形態においても、ブラシ１７の先端がスクリーンの間隙を長手方向に移動するため、スクリーンに付着した毛髪類をスクリーンの長手方向に整列させてスクリーンを通過させることができる。

なお、毛髪類の通過補助手段６の形態は実施形態のものに限定されず、例えば掻き歯７をバー１２に対して固定せず、負荷が加わったときには回転できるようにして損傷を防止するなど、様々な変形が可能である。

以上に説明したように、本発明においては汚水を毛髪類を含んだまま反応槽に流入させ、反応槽で微生物担体を用いた生物処理を行い、処理水はスクリーンに付着した毛髪類の通過補助手段を備えた担体分離スクリーンを通し毛髪類は分離することなく槽外へ流出させる。このため、従来必要とされていた大型で高価な流入スクリーンを省略することができ、設備コストの大幅な低減とメンテナンス作業の削減を図ることができる。しかも担体分離スクリーンにより微生物担体の流出は阻止されるので、従来と同様の微生物担体を用いた生物処理を行うことができる。

従来技術の説明図である。 本発明に用いられる反応槽の斜視図である。 本発明に用いられる反応槽の平面図である。 担体分離スクリーンの各台断面図である。 第１の実施形態を示す断面図である。 第２の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 反応槽
２ 流入水路
３ 流出水路
４ 散気装置
５ 担体分離スクリーン
６ 毛髪類の通過補助手段
７ 掻き歯
８ スプロケット
９ スプロケット
１０ チェーン
１１ モータ
１２ バー
１３ し渣溜まり
１４ 仕切り壁
１５ ゲート
１６ 横梁
１７ ブラシ
１８ 洗浄用ノズル

Claims (7)

1. 最初沈殿池等の前処理設備を経由したあるいは直接流入する汚水を、流入スクリーンを通さず毛髪類を含んだまま反応槽に流入させ、反応槽で微生物担体を用いた生物処理を行い、生物処理された処理水はスクリーンに付着した毛髪類の通過補助手段を備えた担体分離スクリーンを通し、生物処理担体は分離するが毛髪類は分離することなく槽外へ流出させることを特徴とする毛髪類を含む下水の生物処理方法。
2. 毛髪類の通過補助手段が、スクリーンに付着した毛髪類をスクリーンの長手方向に整列させてスクリーンを通過させることを特徴とする請求項１記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。
3. 毛髪類の通過補助手段として、スクリーン間に挿入した掻き歯をスクリーンの長手方向に移動させる構造のものを用いることを特徴とする請求項１記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。
4. 毛髪類の通過補助手段として、スクリーン間に挿入したブラシをスクリーンの長手方向に回転させる構造のものを用いることを特徴とする請求項１記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。
5. 毛髪類の通過補助手段によって、処理水中に含まれる浮遊物を反応槽の一角に設けたし渣溜まりに誘導し、分離除去することを特徴とする請求項３または４記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。
6. 担体分離スクリーンが反応槽の水面から０．５ｍ以内の高さに水平に設置され、毛髪類の通過補助手段がその上面に設置されていることを特徴とする請求項１記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。
7. 担体分離スクリーンがウエッジワイヤスクリーンであることを特徴とする請求項１記載の毛髪類を含む下水の生物処理方法。

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