JP2012213698A

JP2012213698A - 汚水浄化設備

Info

Publication number: JP2012213698A
Application number: JP2011079962A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Nishikawa; 信彦西川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5814583B2

Abstract

【課題】洗浄運転を制御する制御装置を必要とせず、製作コストの低減を図ることができる汚水浄化設備を提供する。
【解決手段】嫌気処理槽Ａ１及び好気処理槽を備えた生物処理部Ａと、好気処理槽で処理された被処理水を濾過する担体濾過槽Ｂと、担体濾過槽に充填された比重が水よりも大きい担体２３を被処理水と共に槽底部から揚水路２５に吸入して当該担体濾過槽の槽上部に還流させるエアリフトポンプＰと、揚水路から吐出された被処理水の一部を、生物処理部に配設された好気処理槽よりも上流側の処理槽Ｅ１に移送する移送部３７と、移送部により処理槽に移送可能な被処理水の移送量を制限する移送量制限部３８とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽及び被処理水を好気処理する好気処理槽を備えた生物処理部と、前記好気処理槽で処理された被処理水を濾過する担体濾過槽を備えた汚水浄化設備に関する。

上記汚水浄化設備では、担体濾過槽に充填されている担体を洗浄するために、従来、担体洗浄用の散気管を担体濾過槽内に設けて、その散気管から吹き込んだ空気で被処理水を攪拌することにより、担体を洗浄できるように構成してある（例えば、特許文献１参照）。
この担体の洗浄は、担体濾過槽における被処理水の濾過に悪影響を与えるおそれが少ない特定の時間帯、例えば被処理水の流入する可能性が低い夜間などの時間帯に行われる。

特開２００７−６１７０５号公報

このため、担体の洗浄運転が特定の時間帯に行われるように制御する制御装置を設ける必要があり、汚水浄化設備の製作コストが高くなるおそれがある。
また、担体を洗浄する時間帯に被処理水の流入が生じた場合には、洗浄運転中の担体濾過槽に被処理水が流入して適切に濾過できないおそれもある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、洗浄運転を制御する制御装置を必要とせず、製作コストの低減を図ることができる汚水浄化設備を提供することを目的とする。

本発明による汚水浄化設備の第１特徴構成は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽及び被処理水を好気処理する好気処理槽を備えた生物処理部と、前記好気処理槽で処理された被処理水を濾過する担体濾過槽と、前記担体濾過槽に充填された比重が水よりも大きい担体を被処理水と共に槽底部から揚水路に吸入して当該担体濾過槽の槽上部に還流させるエアリフトポンプと、前記揚水路から吐出された被処理水の一部を、前記生物処理部に配設された前記好気処理槽よりも上流側の処理槽に移送する移送部と、前記移送部により前記処理槽に移送可能な被処理水の移送量を制限する移送量制限部とを有する点にある。

本構成の汚水浄化設備は、前記担体濾過槽に充填された比重が水よりも大きい担体を被処理水と共に槽底部から揚水路に吸入して当該担体濾過槽の槽上部に還流させるエアリフトポンプを有している。
このため、担体濾過槽における被処理水の濾過に悪影響を与えることなく、被処理水を濾過しながら、担体濾過槽に充填されている担体を、揚水路内における被処理水の上昇流により槽底部から揚水路に吸入して槽上部に還流することにより、担体濾過槽の槽底部と槽上部とに亘って循環移動させることができる。

担体濾過槽の槽底部と槽上部とに亘る循環移動に伴って槽底部から揚水路に吸入された担体は、揚水路に供給された空気との衝突により洗浄されて、担体濾過槽の槽上部に還流される。
揚水路内の空気は担体との衝突により微細化されて被処理水中に分散され、担体濾過槽内が好気的雰囲気に維持されて被処理水の好気分解が促進される。

したがって、本構成の汚水浄化設備であれば、担体濾過槽における被処理水の濾過に悪影響を与えることなく、被処理水を濾過しながら、担体を槽底部と槽上部とに亘って循環移動させて洗浄することができるので、洗浄運転を制御する制御装置を必要とせず、製作コストの低減を図ることができる。
また、担体濾過槽における被処理水の好気分解も促進させることができる。

また、本構成の汚水浄化設備は、揚水路から吐出された被処理水の一部を、前記生物処理部に配設された前記好気処理槽よりも上流側の処理槽に移送する移送部を有している。
このため、硝化脱窒反応に必要な被処理水の循環量を確保することができると共に、担体の洗浄や被処理水の好気分解に伴って増大する担体濾過槽における被処理水中の浮遊物質（ＳＳ）を減少させて濾過効率を高めることができる。
また、担体濾過槽の被処理水に滞留する浮遊物質や汚泥が少なくなり、被処理水の流入負荷が増大した場合でも、浮遊物質や汚泥が被処理水と共に汚水浄化設備の外部に放流されるおそれが少ない。

さらに、本構成の汚水浄化設備は、移送部により処理槽に移送可能な被処理水の移送量を制限する移送量制限部を有する。
このため、好気処理槽よりも上流側の処理槽への溶存酸素量が多い被処理水の移送量を制限して、嫌気処理槽における嫌気処理効率の低下を防止することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記移送量制限部は、前記移送量を調整可能に設けてある点にある。

本構成であれば、被処理水の循環量を硝化脱窒処理の処理能力に応じて調整することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記移送量制限部は、前記移送部への前記担体の通過を阻止可能に設けてある点にある。

本構成であれば、移送部への担体の通過を阻止するための別手段を設ける必要がなくなる。

浄化槽の内部を示す平面図である。浄化槽の内部を示す側面図である。図１のIII−III線矢視図である。図１のIV−IV線矢視図である。図１のＶ−Ｖ線矢視図である。担体流動槽及び担体濾過槽の内部を示す斜視図であって、（ａ）は担体濾過槽に担体を収容してある状態を示し、（ｂ）は担体濾過槽の内部が理解し易いように担体を省略してある状態を示す。担体濾過槽の内部を示す側面図である。移送量制限部を示す斜視図である。第２実施形態の移送量制限部を示す斜視図である。第３実施形態の移送量制限部を示す斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、本発明による汚水浄化設備の一例としての、生活排水（汚水）を被処理水として浄化処理する浄化槽を示す。

浄化槽の槽内は、図１，図２に示すように、被処理水を生物処理する生物処理槽（生物処理部）Ａと、生物処理槽Ａで処理された被処理水を濾過する移動床式の担体濾過槽Ｂと、担体濾過槽Ｂで濾過された被処理水を一時貯留する処理水槽Ｃと、処理水槽Ｃに貯留された被処理水を消毒する消毒槽Ｄとに区画されている。

生物処理槽Ａは、外部から流入する被処理水（原水）を受け入れて嫌気処理する一次処理槽（嫌気処理槽）Ａ１と、被処理水を好気処理する好気処理槽Ａ２としての担体流動槽とに区画されている。
嫌気処理槽Ａ１は、沈澱分離槽Ｅ１と嫌気濾床槽Ｅ２とに区画されている。

外部からの被処理水（原水）は流入部１から沈澱分離槽Ｅ１に流入し、消毒槽Ｄで消毒された被処理水が放流部２から外部に放流される。

沈澱分離槽Ｅ１と嫌気濾床槽Ｅ２とが第１横隔壁４で前後に区画され、嫌気濾床槽Ｅ２と、担体流動槽Ａ２及び担体濾過槽Ｂとが第２横隔壁５で前後に区画されている。

担体流動槽Ａ２と、担体濾過槽Ｂ及び処理水槽Ｃとが縦隔壁７で左右に区画され、担体濾過槽Ｂと処理水槽Ｃとが区画壁８で前後に区画され、消毒槽Ｄが担体流動槽Ａ２の内側上部に区画されている。

第１横隔壁４には、図３，図４に示すように、沈澱分離槽Ｅ１から嫌気濾床槽Ｅ２に被処理水を移流させる第１移流口１１が水面部に開口するように設けられており、第１バッフルプレート１７と第２バッフルプレート１９とが取り付けられている。

第２横隔壁５には、図５に示すように、嫌気濾床槽Ｅ２から担体流動槽Ａ２に被処理水を移流させる第２移流口１２が設けられている。
図６にも示すように、縦隔壁７のうちの被処理水の水面近くの隔壁部分には、担体流動槽Ａ２から担体濾過槽Ｂに被処理水を流入させる第３移流口１３が水面ＷＬよりも高い位置と低い位置とに亘って設けられている。

担体濾過槽Ｂと処理水槽Ｃとの区画壁８の下端部には、担体濾過槽Ｂから処理水槽Ｃに被処理水を移流させる第４移流口１４が設けられている。
第３移流口１３と第４移流口１４は、担体流動槽Ａ２や担体濾過槽Ｂに収容してある担体２１，２３が流出しないように多数のスリット孔で形成されている。
沈澱分離槽Ｅ１，嫌気濾床槽Ｅ２は、朝夕などの時間帯におけるピーク流入時の被処理水を一次的に貯留する流量調整部としての機能を備えていてもよい。

したがって、流入部１から流入した被処理水は、沈澱分離槽Ｅ１、嫌気濾床槽Ｅ２、担体流動槽Ａ２、担体濾過槽Ｂ、処理水槽Ｃ、消毒槽Ｄの順に移流して、放流部２から外部に放流される。

流入部１から流入した被処理水は、沈澱分離槽Ｅ１で固形分が沈澱分離され、第１バッフルプレート１７に案内されて第１横隔壁４に沿って上昇し、第１横隔壁４に設けた第１移流口１１から嫌気濾床槽Ｅ２に流入する。
嫌気濾床槽Ｅ２は、嫌気性微生物を保持させた嫌気濾床１８を備えている。

第１移流口１１から嫌気濾床槽Ｅ２に流入した被処理水は、第２バッフルプレート１９に案内されて第１横隔壁４に沿って下降し、嫌気濾床１８を上向きに通過して嫌気処理されると共に浮遊物質が捕捉され、固形物がほとんど分解された被処理水が第３バッフルプレート２０に案内されて、第２横隔壁５に設けた第２移流口１２から担体流動槽Ａ２の槽上部に流入する。

図６にも示すように、担体流動槽Ａ２には、好気性微生物を担持させた多数の流動担体２１が被処理水と共に流動できるように収容され、ばっ気用散気部２２が槽底部に設けられている。

担体流動槽Ａ２に流入した被処理水は、散気部２２からの気泡供給により酸素の供給を受けながら流動担体２１と共に流動されて好気処理された後、浮遊物質（汚泥）と共に、縦隔壁７に設けた第３移流口１３から担体濾過槽Ｂに常時流入し、担体流動槽Ａ２の浮遊物質（汚泥）は減少する。

図６，図７に示すように、担体濾過槽Ｂの下部には、比重が水よりも大きい多数の略球形の濾過担体２３が自重で沈み込んで積み重なる状態で滞留するように充填されている。
担体濾過槽Ｂは、濾過担体２３を被処理水と共に槽底部から揚水路２５に吸入して当該担体濾過槽Ｂの槽上部に還流させることにより濾過担体２３を常時洗浄するエアリフトポンプＰを備えている。

揚水路２５は、第２横隔壁５と縦隔壁７とが交差する隅部に上下方向に沿わせて固定した円筒状の水路壁２６の内側に形成されている。
揚水路２５にエアリフト用空気を常時供給する空気供給管２７が縦隔壁７の担体流動槽Ａ２側に取り付けられ、その空気吹き出し部２７ａが水路壁２６の内側に開口している。

水路壁２６は、吐出口２８（揚水路２５の上端部）が担体濾過槽Ｂにおける被処理水の液面よりも高くなるように設けられている。
水路壁２６の外周側下端部には、下端側ほど揚水路２５の側から離れる二つの扁平な水路側傾斜面２９が形成されている。
水路側傾斜面２９は、水路壁２６を囲む二枚の平板状の傾斜板３０をスカート状（角錐状）に設けて、それらの傾斜板３０の上向き面で形成されている。

担体濾過槽Ｂの槽底部には、下端側ほど揚水路２５の吸入口下方に近づく二つの扁平な槽側傾斜面３１が形成され、これらの槽側傾斜面３１の下端部分を揚水路２５の吸入口３２の下方に入り込ませてある。
槽側傾斜面３１は、担体濾過槽Ｂの底壁３３を下向きの角錐台状に形成して、その上向き面で形成されている。

図７に示すように、水路側傾斜面２９は、その下端３４が水路壁２６の下端と同じ高さ位置で、かつ、槽側傾斜面３１の上端３５よりも高い位置に配設されており、水路側傾斜面２９の下端３４に向かって担体濾過槽Ｂの内壁の水平断面積は狭くなるので、槽内を沈降してくる濾過担体２３は、水路側傾斜面２９の上部で滞留して滞留部分を形成し、水路側傾斜面２９に沿って槽内面３６の側へ向けて徐々に沈降移動する。この水路側傾斜面２９の上部の濾過担体２３の滞留部分が被処理水を濾過する濾過層を形成する。
水路側傾斜面２９の下端３４と槽側傾斜面３１との最小間隔Ｈ１を、水路側傾斜面２９の下端３４と槽内面３６との水平方向に沿う間隔Ｈ２よりも大きい間隔に設定してある。

水路側傾斜面２９の下端３４と、槽側傾斜面３１の上端３５よりも高い位置の槽内面３６との間を沈降した濾過担体２３が、槽側傾斜面３１に沿って吸入口３２の下方に移動して、吸入口３２から被処理水と共に揚水路２５に吸入される。

揚水路２５の吐出口側には、吐出口２８から吐出された被処理水の一部を、浮遊物質
（汚泥）と共に、担体流動槽Ａ２以外の槽であって且つ担体濾過槽Ｂ以外の槽に常時移送する移送部３７を設けてある。

エアリフトポンプＰ及び移送部３７は被処理水循環手段Ｆを構成し、担体流動槽（好気処理槽）Ａ２で処理された後に担体濾過槽Ｂを通ってきた被処理水を担体濾過槽Ｂに配置したエアリフトポンプＰ及び移送部３７を通じて沈澱分離槽Ｅ１に移送する。
被処理水を担体流動槽Ａ２から嫌気処理槽（一次処理槽）Ａ１に移送循環させることにより、被処理水の硝化脱窒処理が促進される。

図８に示すように、移送部３７は、被処理水の一部を生物処理槽Ａに配設された処理槽のうちの担体流動槽Ａ２よりも上流側に配設された沈澱分離槽Ｅ１に移送（返送）する移送樋を設けて構成してある。

移送樋（移送部）３７は、移送始端部が揚水路２５の吐出口２８の近傍に臨むように配置して第２横隔壁５に支持され、吐出口２８から吐出された被処理水の一部を流入させて沈澱分離槽Ｅ１に移送する。

移送樋３７の移送開始部には、沈澱分離槽Ｅ１に移送可能な被処理水の移送量を制限する移送量制限部３８を設けてある。
移送量制限部３８は、被処理水が汚泥と共に通過可能で、かつ、濾過担体２３の通過を阻止する多数のスリット孔３８ａをスリット幅方向に並べて形成してある堰板を設けて構成してある。

堰板（移送量制限部）３８は、移送樋３７の移送始側端部で第２横隔壁５に設けられるガイド枠３９に上下方向にスライド移動可能に支持されて、堰板３８のスライド移動により被処理水の沈澱分離槽Ｅ１への移送量を調整可能に設けられている。

図６に示すように、担体流動槽Ａ２と担体濾過槽Ｂとを区画する縦隔壁７には、担体流動槽Ａ２と担体濾過槽Ｂとに亘って被処理水が循環可能な循環路４０を設けてある。
循環路４０は、縦隔壁７に形成した上部移流口としての第３移流口１３と、縦隔壁７のうちの第３移流口１３よりも低い位置の隔壁部分に形成した下部移流口としての第５移流口４１とを設けてある。
第５移流口４１は、濾過担体２３の通過を阻止する多数のスリット孔を設けて構成してある。

循環路４０は、担体濾過槽Ｂの被処理水が第５移流口（下部移流口）４１から担体流動槽Ａ２に流入し、担体流動槽Ａ２の被処理水が第３移流口（上部移流口）１３から担体濾過槽Ｂに流入する状態で被処理水を循環させるように設けてある。

第５移流口４１は、担体濾過槽Ｂにおける濾過担体２３の滞留部分に臨ませて形成してあり、第３移流口１３と第５移流口４１とが、担体流動槽Ａ２のばっ気用散気部２２に対面する隔壁部分に、上下方向に位置をずらせて形成されている。

担体濾過槽Ｂで濾過された被処理水は、区画壁８に形成された第４移流口１４を通して処理水槽Ｃに移流して一時貯留された後、消毒槽Ｄに移流し、消毒されて外部に放流される。

〔第２実施形態〕
図９は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、堰板（移送量制限部）３８は、移送樋３７の移送開始側端部に固定したガイド枠３９に上下方向にスライド移動可能に支持されている。

また、移送量制限部を構成する堰板３８の単位スライド移動量に対する移送量の変化量が小さくなるように、堰板３８に形成した多数のスリット孔３８ａを、板幅方向中央側に位置するスリット孔３８ａの下端側ほど低い位置となるＶ字状に並べて形成してある。
本実施形態によれば、堰板３８のスライド移動によって移送量を細かく調整し易い。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図１０は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、移送樋３７が移送端部分３７ａと本体部分３７ｂとに接続自在に分割され、移送端部分３７ａがエアリフトポンプＰの水路壁２６の上部に接続可能に構成され、移送端部分３７ａに堰板（移送量制限部）３８が設けられている。
移送端部分３７ａは、堰板３８をスライド移動可能に支持するガイド枠３９と、水路壁２６の上部に外嵌する筒状の接続部４２とを一体に備えている。

そして、水路壁２６に接続した移送端部分３７ａの上縁部４３が本体部分３７ｂの上縁部に形成した下向きの溝部分３７ｃに入り込むように、本体部分３７ｂを移送端部分３７ａの外周側に差し込むことにより、本体部分３７ｂと移送端部分３７ａとが接続可能に構成されている。

本実施形態によれば、エアリフトポンプＰと移送樋３７との相対位置を容易に位置決めすることができ、また、エアリフトポンプＰの水路壁２６に振動などが生じても、被処理水を移送樋３７へ安定的に移流させることができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
前述の実施形態では、嫌気処理槽（一次処理槽）は沈澱分離槽と嫌気濾床槽とから構成されたものを示したが、この構成に限らず、固液分離や嫌気処理を行う槽で構成されてあればよく、例えば、複数の嫌気濾床槽の組み合わせや、流入部に曝気槽を備えたものであってもよい。
また、好気処理槽は、固定濾材を備えた接触曝気槽や、濾材を備えない曝気槽であってもよい。

２３担体
２５揚水路
３７移送部
３８移送量制限部
Ａ生物処理部
Ａ１嫌気処理槽
Ｂ担体濾過槽
Ｅ１処理槽
Ａ２好気処理槽
Ｐエアリフトポンプ

Claims

被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽及び被処理水を好気処理する好気処理槽を備えた生物処理部と、
前記好気処理槽で処理された被処理水を濾過する担体濾過槽と、
前記担体濾過槽に充填された比重が水よりも大きい担体を被処理水と共に槽底部から揚水路に吸入して当該担体濾過槽の槽上部に還流させるエアリフトポンプと、
前記揚水路から吐出された被処理水の一部を、前記生物処理部に配設された前記好気処理槽よりも上流側の処理槽に移送する移送部と、
前記移送部により前記処理槽に移送可能な被処理水の移送量を制限する移送量制限部とを有する汚水浄化設備。
前記移送量制限部は、前記移送量を調整可能に設けてある請求項１記載の汚水浄化設備。
前記移送量制限部は、前記移送部への前記担体の通過を阻止可能に設けてある請求項１又は２記載の汚水浄化設備。