JP2018023931A

JP2018023931A - 生物処理槽の運転方法

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Publication number: JP2018023931A
Application number: JP2016157323A
Authority: JP
Inventors: 田中　一平; Ippei Tanaka; 一平田中; 哲清水; Satoru Shimizu
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-08-10
Also published as: JP6834236B2

Abstract

【課題】生物処理槽内の短絡流の発生が抑制され、生物処理槽内全体での撹拌が促進される生物処理槽の運転方法を提供する。
【解決手段】深さ６ｍ以上、直径３．６ｍ以下の生物処理槽内の底部に設けた散気管から曝気する生物処理槽の運転方法において、曝気強度を４．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ以上とすることを特徴とする生物処理槽の運転方法。生物処理槽のＣＯＤ_ｃｒ負荷は２．０〜４．５ｋｇ−ＣＯＤｃｒ／ｍ^３／ｄである。
【選択図】図１

Description

本発明は、生活排水、下水、食品工場、パルプ工場、半導体製造排水、液晶製造排水等の有機性排水の処理に広く利用することができる生物処理槽の運転方法に関する。

有機性排水を生物処理する場合に用いられる活性汚泥法は、処理水質が良好で、メンテナンスが容易であるなどの利点から、下水処理や産業廃水処理等に広く用いられている。しかしながら、活性汚泥法におけるＢＯＤ容積負荷は一般に０．５〜０．８ｋｇ／ｍ^３／ｄ程度であるため、広い敷地面積が必要となる。また、分解したＢＯＤの２０〜４０％が菌体、即ち汚泥へと変換されるため、大量の余剰汚泥処理も問題となる。

有機性排水の高負荷処理に関しては、担体を添加した流動床法が知られている。この方法を用いた場合、３ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上のＢＯＤ容積負荷で運転することが可能となる。しかしながら、この方法では発生汚泥量は分解したＢＯＤの３０〜５０％程度で、通常の活性汚泥法より高くなることが欠点となっている。

特許文献１には、有機性排水をまず、第一処理槽で細菌により処理し、排水に含まれる有機物を酸化分解して非凝集性の細菌の菌体（分散性細菌）に変換した後、第二処理槽で固着性原生動物に捕食除去させる有機性排水の生物処理方法及び装置が記載されている。特許文献１では、生物処理槽は、直径２．２〜３．６ｍ、高さ６〜１１ｍであると記載されている。

図３を参照して特許文献１に示される有機性排水の生物処理装置を説明する。図３の通り、この有機性排水の生物処理装置では、第一生物処理槽４１と、第二生物処理槽４２とが基礎４３上に立設され、配管７０によって直列に接続されている。

第一生物処理槽４１は、ＦＲＰ製の円筒形の塔体５０と、該塔体５０の下部側面に設けられたフランジ構造の原水（被処理水）流入口５１ａと、該原水流入口５１ａに連なり、塔体５０の内周面に沿って上方に延在し、上端部が水面位よりも上位にて開放した原水導入管５１と、塔体５０内の底部に設けられた散気管５２と、散気管５２を図示しないブロワに接続する空気配管５３と、空気配管５３の途中に連なるサイホンブレーク用配管５３Ａと、塔体５０の上下方向の中間又はそれよりも下位に設けられた複数個のストレーナ５４，５４と、ストレーナ５４同士を接続する接続配管５５と、該接続配管５５内に連通する処理水取出口５６と、塔体５０の内周面に沿って上下方向に延在したドレン配管５７と、塔体５０内に上下方向に設けられた消泡剤水溶液の注入配管５８等を備えている。

塔体５０の頂部に、開口５０ａが設けられ、塔体５０内が該開口５０ａを介して大気に連通している。

原水導入管５１の上端は、水面位よりも上方において塔体５０内に開放している。原水導入管５１の下端は封じられている。塔体５０の下部側壁を貫くように設けられた原水流入口５１ａが該原水導入管５１内の下端部に連通している。

空気配管５３は、一端側が塔体５０の下部を貫通して塔体５０外に突出し、その先端にブロワからの空気供給配管が接続されている。空気配管５３の他端が散気管５２に接続されている。

空気配管５３は、塔体５０内において、水面位よりも上方に立ち上っており、この立ち上がりの最高位部５３ｂにサイホンブレーク用配管５３Ａの一端が接続されている。サイホンブレーク用配管５３Ａは、塔体５０内を下方に引き回されており、その他端側は塔体５０の下部を貫通して塔体５０外に突出している。このサイホンブレーク用配管５３Ａの先端部にバルブ５３ａが設けられている。

ストレーナ５４は、塔体５０の上下方向の中間付近又はそれよりも下位に設置されている。ストレーナ５４は上下に離隔して２個設けられており、各ストレーナ５４内が接続配管５５によって連通されている。処理水取出口５６は、塔体５０に設けられた開口を介して該接続配管５５内に連通している。

ドレン配管５７は、塔体５０の内周面に沿って上下方向に延設されている。ドレン配管５７の最上部は、水面位よりも上方において塔体５０内に開放している。ドレン配管５７の下端部は塔体５０の下部のドレン取出口５７に連通している。

消泡剤の注水配管５８は、塔体５０内を上下方向に引き回されており、上端部は略Ｕ字状に曲成されて下向きとされ、塔体５０内の水面位よりも上方において開放している。注水配管５８の下端は、塔体５０を貫通して塔体５０外に突出している。

第二生物処理槽４２は、上記第一生物処理槽４１の構成をすべて具備しており、第一生物処理槽４１と同一部分に同一符号が付されている。

第二生物処理槽４２は、第一生物処理槽４１の上記構成に加え、さらに処理水取出口５６に接続された処理水取出配管６０を備えている。この処理水取出配管６０は、塔体５０外を上方に引き回された後、塔体５０の側壁を貫通して塔体５０内に引き込まれ、第二生物処理槽１０の水面よりも上方にまで立ち上がる立上部６１と、該立上部６１に一端側が連なり、水平方向に引き回された横引部６２と、該横引部６２の他端側に連なり、塔体５０内の下部にまで延在し、塔体５０外に突出した立下部６３とを有し、該立下部６３の末端が流出口６４となっている。

立上部６１の上端６１ａは、下向きに湾曲し、塔体５０内に開放している。このため、横引部６２のレベルが第二生物処理槽４２内の水面レベルとなる。また、第一生物処理槽４１の取出口５６と第二生物処理槽４２の流入口５１ａとが配管７０で連通しているので、第一生物処理槽４１内の水面レベルは第二生物処理槽４２の水面レベルと同一となる。

配管６０のうち塔体５０外を引き回されている部分には、２個のバルブ６６、６７が設けられている。このバルブ６６，６７間に、バルブ６８ａを有した空気供給配管６８が接続されている。また、バルブ６６，６７間に、サンプル水を取り出すためのサンプリング配管６９が接続されている。この配管６９にバルブ６９ａが設けられている。

第一生物処理槽４１の処理水取出口５６と第二生物処理槽４２の流入口５１ａとを接続する配管７０に２個のバルブ７１，７２が設けられている。バルブ７１，７２間に、バルブ７４を有した空気供給配管７３が接続されている。

なお、図示は省略するが、第一及び第二生物処理槽４１，４２には、余剰汚泥の取出管や槽内監視カメラの挿入管、配線挿通口、マンホール、予備座（図示略）等が設けられている。

第一及び第二生物処理槽４１，４２には、流動床担体が充填されている。

この有機性排水の処理装置によって有機性排水を処理するには、第一生物処理槽４１の導入管５１を介して原水（有機性排水）を第一生物処理槽５１に導入し、散気管５２で曝気し、分散性細菌（非凝集性細菌）により、有機成分(溶解性ＢＯＤ)の７０％以上、望ましくは８０％以上、さらに望ましくは８５％以上を酸化分解する。なお、曝気時には配管５３Ａのバルブ５３ａは閉とする。

第一生物処理槽４１の処理水（第一生物処理水）を、流出口５６から配管７０を介して後段の第二生物処理槽４２に導入し、曝気し、残存している有機成分の酸化分解、分散性細菌の自己分解及び微小動物の捕食による余剰汚泥の減量化を行う。なお、このとき、配管７０のバルブ７１，７２及び配管６０のバルブ６６，６７は開とされている。

第一及び第二生物処理槽４１，４２内で曝気を行っている時の空気は、塔頂の開口５０ａから塔外に排出される。曝気に際して生じた泡は配管５７を介して塔体５０外の排水ピットに排出される。この排水ピットに泡センサを設けておき、泡が多いときには消泡剤や水を注入する。

第一生物処理槽４１のストレーナ５４のスクリーン５４ｂが目詰りしたときには、バルブ７２を閉、バルブ７４を開とし、空気供給配管７３から空気を第一生物処理槽４１のストレーナ５４内に供給し、空気逆洗する。第二生物処理槽４２のストレーナ５４のスクリーン５４ｂが目詰りしたときには、バルブ６７を閉、バルブ６８aを開とし、空気配管６８から空気を第二生物処理槽４２のストレーナ５４内に供給し、空気逆洗する。

生物処理装置の運転の停止時には、各バルブ５３ａを開とし、生物処理槽４１，４２内の水が配管５３内をサイホン現象で逆流することを防止する。

特許文献１の００９４段落には、生物処理槽内への原水（被処理水）の流入口と処理水の流出口との距離、すなわち原水導入管５１の上端部とストレーナ５４（上側のもの）との距離を１．５ｍ以上特に２ｍ以上とすることにより、短絡流の割合が少なくなり、ＣＯＤの分解時間を十分に確保できるようになると記載されている。

しかしながら、特許文献１について追試を行ったところ、原水の流入口と処理水の流出口を次のＡ〜Ｃのいずれとした場合も、曝気強度が小さいときには、短絡流が発生することが認められた。

Ａ：流入口：塔体上部、流出口：塔体下部
Ｂ：流入口：塔体下部、流出口：塔体上部
Ｃ：流入口：塔体下部、流出口：塔体下部

特開２０１５−１８６７９９号公報

本発明は、このような問題を解決し、生物処理槽内の短絡流の発生が抑制され、生物処理槽内全体での撹拌が促進される生物処理槽の運転方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の生物処理槽の運転方法は、深さ６〜１１ｍ、直径２．２〜３．６ｍの生物処理槽内の底部に設けた散気管から曝気する生物処理槽の運転方法において、曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとすることを特徴とするものである。

本発明の一態様では、ＣＯＤ_ｃｒ負荷が２．０〜４．５ｋｇ−ＣＯＤｃｒ／ｍ^３／ｄである。

本発明の一態様では、前記生物処理槽の底部の略全面に前記散気管が設けられている。

本発明の一態様では、前記散気管は粗気泡型の散気管である。

本発明の一態様では、前記生物処理槽内に嵩比重が１よりも小さい流動床担体が充填率５〜５０％にて充填されている。

本発明の一態様では、前記生物処理槽の処理水を固液分離手段によって直接固液分離する。

本発明の一態様では、有機性排水を好気処理又は嫌気処理した後、前記生物処理槽で処理する。

本発明の生物処理槽の運転方法では、曝気強度を４．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ以上としたことにより、槽内の渦流の数が増加し、生物処理槽全体の撹拌が促進され、短絡流が抑制される。

実施の形態に係る生物処理装置の縦断面図である。実施の形態に係る生物処理装置の縦断面図である。実施の形態に係る生物処理装置の断面図である。

本発明の生物処理槽の運転方法は、深さ６〜１１ｍ、直径２．２〜３．６ｍの生物処理槽内の底部に設けた散気管から曝気する生物処理槽の運転方法において、曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとすることを特徴とするものである。曝気強度は、ブロワからの送風量を制御することにより調整される。ブロワとしては、スクリューブロワ、ターボブロワ等の吐出圧力６０ｋＰａ以上の高圧ブロワを用いることが好ましい。

散気管としては粗気泡型のものが好適である。散気管の口径が小さすぎると、圧損が大きくなると共に、気泡径が小さくなり、気泡上昇による撹拌が弱くなることがある。

本発明は、全面曝気による完全混合型である。

槽内液温度は好ましくは１５〜４２℃である。

本発明では、好ましくは、生物処理槽のＣＯＤ_ｃｒ負荷は２．０〜４．５ｋｇ−ＣＯＤｃｒ／ｍ^３／ｄである。すなわちＣＯＤ負荷が低い場合であっても、上記範囲の曝気強度とする。

本発明では、好ましくは、処理槽を一過式とする。

本発明では各処理槽、特に最終段の処理槽における担体の充填率をある程度高めにすることにより、処理槽内の撹拌を促進することができる。ただし、充填率が過度に高いと逆に槽内の混合不足になる。よって担体の充填率は５〜５０％、特に１０〜４０％とすることが好ましい。

本発明は連続式運転の曝気槽で好適に使用できるが、回分式運転の曝気槽であれば曝気工程において本発明方法を行う。

本発明は水深６〜１０ｍ、特に８〜１０ｍの場合に特に好適に用いることができる。

本発明の一例では、図３に示した生物処理装置において、散気管５２，６２からの曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ好ましくは４．０〜９．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとする。

図３に示した生物処理装置では、配管５１，５３を水面上まで延伸させているが、図１に示した生物処理装置のように、原水を原水流入口５１ａから直接槽内に流入させてもよく、また配管５３を散気管５２，６２に直結してもよい。図１のその他の構成は図３と同一であり、同一符号は同一部分を示している。図１に示した生物処理装置においても、散気管５２，６２からの曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ好ましくは４．０〜９．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとする。

本発明は、図２に示す生物処理装置にも適用できる。図２においても、第一生物処理槽１と、第二生物処理槽２とが基礎３上に立設され、配管４によって直列に接続されている。

第一生物処理槽１は、円筒形の塔体１０と、該塔体１０の下部側面に設けられたフランジ構造の原水流入口１１ａと、該原水流入口１１ａに連なり、塔体１０内を上方に延在し、上端部が水面位よりも上位にて開放した原水導入管１１と、塔体１０内の底部の略全面に設けられた散気管１２ａ，１２ｂと、該塔体１０内の下部に設けられたスクリーンボックス１３と、下端が該スクリーンボックス１３に連なり、上端が水面位よりも上位にて開放した立上管１４と、該立上管１４の上端近傍の側面から分岐し、塔体１０内を立ち下り、塔体１０の下部において塔体１０外に引き出された流出配管１５と、塔体１０の上部に設けられた散水器１６等を備えている。原水流入管１１とスクリーンボックス１３とは、塔体１０の軸心を挟んで反対側に配置されている。

流出配管１５の上端部１５ａのレベルが塔体１０内の水面位となる。流出配管１５の末端１５ｂに前記配管４が接続されている。

塔体１０内には流動床担体Ｃが充填されている。スクリーンボックス１３は、塔体１０内の中央側を指向した前面がウェッジワイヤ等よりなるスクリーン面となっている。担体Ｃはこのスクリーン面を不通過となっている。

散気管１２ａは、塔体１０の底面の一半側に配置され、散気管１２ｂは該底面の他半側に配置されている。散気管１２ａを配置した前記一半側と散気管１２ｂを配置した前記他半側との中間を境界として塔体１０の底面を二分した場合、該一半側領域の面積は塔体１０の底面の面積の１５〜５０％好ましくは２０〜４５％となるように構成されている。

塔体１０の頂部に開口１７が設けられ、大気連通管１７の一端が接続されている。大気連通管１７は、塔体１０内を通って下方に延設され、下端が基礎３の直近において塔体１０外に引き出され、大気に向って開放している。

図示は省略するが、塔体１０の頂部には開閉可能な予備座が設けられ、下部にはマンホール及び予備座が設けられている。

第二生物処理槽２は、塔体１０と同一形状、同一大きさの円筒形の塔体２０と、該塔体２０の下部側面に設けられたフランジ構造の流入口２１と、塔体２０内の底部に設けられた散気管２２ａ，２２ｂと、該塔体２０内の上下方向中間よりも若干下位に設置されたストレーナ２３と、下端が該ストレーナ２３に連なり、上端が水面位よりも上位にて開放した立上管２４と、該立上管２４の上端近傍の側面から分岐し、塔体２０内を立ち下り、塔体２０の下部において塔体２０外に引き出された流出配管２５と、塔体２０の上部に設けられた散水器２６等を備えている。

流出配管２５の上端部２５ａのレベルが塔体２０内の水面位となる。

塔体２０内には流動床担体Ｃが充填されている。担体Ｃはストレーナ２３を不通過となっている。

散気管２２ａは、塔体２０の底面の一半側に配置され、散気管２２ｂは該底面の他半側に配置されている。散気管２２ａを配置した前記一半側と散気管２２ｂを配置した前記他半側との中間を境界として塔体２０の底面を二分した場合、該一半側領域の面積は塔体２０の底面の面積の１５〜５０％好ましくは２０〜４５％となるように構成されている。

散気管１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂは、それぞれバルブ（図示略）を介して図示しないブロワに接続されている。各バルブを操作することにより、散気管１２ａ，２２ａのみへの空気供給態様（第１の供給態様）と、散気管１２ａ，１２ｂの双方、散気管２２ａ，２２ｂの双方への空気供給態様（第２の供給態様）とを切り替えることができる。つまり、散気管１２ａのバルブを開、散気管１２ｂのバルブを閉とすることにより、散気管１２ａのみへ空気を供給して片面爆気することができ、散気管１２ａ，１２ｂのバルブを共に開とすることにより、散気管１２ａ，１２ｂへ空気を供給して全面爆気することができる。ブロワとしては、水位が高い場合には、スクリューブロワ、ターボブロワ等の吐出圧力６０ｋＰａ以上の能力を備える高圧ブロワが好ましい。

塔体２０の頂部に開口２７ａが設けられ、大気連通管２７の一端が接続されている。大気連通管２７は、塔体２０内を下方に延設され、下端２７ｅは基礎３の直近において塔体２０外に引き出され、大気に向って開放している。

塔体２０の頂部には開閉可能な予備座が設けられ、下部にはマンホール及び予備座が設けられている。

各塔体１０，２０は、ライニングを不要とするためＦＲＰ等の樹脂製が好ましいが、水質によっては鋼板であってもよい。ＦＲＰの場合には紫外線による劣化の防止、耐食性の向上を目的として耐候性塗料を塗布するのが好ましい。

なお、第一及び第二生物処理槽１，２には余剰汚泥の取出管、ドレン管、配線挿通口、サンプリング口（図示略）等が設けられている。槽内の監視は、カメラ又は動画撮影機能を備えた撮影機材（望ましくは照明付きもしくは赤外線カメラ）で行う。撮影データは無線又は有線にて送信する。撮影機材に撮影データを保管してもよい。塔体に予め保温材を巻いておいてもよい。

必要に応じ、水槽或いは周辺設備、配管等に、水位計、圧力計、流量計、水温計、水質計等の測定器を設置し、運転状況の監視や運転制御、運用管理等に用いる。また、付帯設備（例えば、送水、加温、薬品注入、曝気、脱水機能等を備えた設備）との組合せにより、水槽における処理を最適化するために利用する。

図２の生物処理装置によって有機性排水を処理するには、導入管１１を介して原水（有機性排水）を第一生物処理槽１に導入し、散気管１２ａ，１２ｂで曝気し、分散性細菌（非凝集性細菌）により、有機成分(溶解性ＢＯＤ)の７０％以上、望ましくは８０％以上、さらに望ましくは８５％以上を酸化分解する。この曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ好ましくは４．０〜９．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとする。

この第一生物処理槽１のｐＨは好ましくは６〜８．５とする。ただし、食品製造排水など原水中に油分を多く含む場合や、半導体製造排水や液晶製造排水など原水中に有機性の溶媒や洗浄剤を多く含む場合には分解速度を高くするため、ｐＨは８〜９としても良い。

第一生物処理槽１への通水は、一過式とする。第一生物処理槽１のＢＯＤ容積負荷を１ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上、例えば１〜２０ｋｇ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ（原水滞留時間）を２４ｈ以下、好ましくは８ｈ以下、例えば０．５〜８ｈとすることにより、分散性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、ＨＲＴを短くすることでＢＯＤ濃度の低い排水を高負荷で処理することができる。

第一生物処理槽１には、後段の生物処理槽からの汚泥の一部を返送したり、この第一生物処理槽１を二槽以上の多段構成とすることにより、ＢＯＤ容積負荷５ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上の高負荷処理も可能となる。

第一生物処理槽１の処理水（第一生物処理水）を、配管１４，１５，４、流入口２１を介して後段の第二生物処理槽２に導入し、曝気し、残存している有機成分の酸化分解、分散性細菌の自己分解及び微小動物の捕食による余剰汚泥の減量化を行う。この曝気強度も４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ好ましくは４．０〜９．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとする。

第二生物処理槽２では、細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を用いる必要がある。そこで、この実施の形態では、第二生物処理槽２には、流動床担体Ｃを充填して微小動物の槽内保持量を高めている。

次に図１〜３に示した生物処理装置の運転条件について述べる。

第一生物処理槽１，４１の溶存酸素（ＤＯ）濃度を１ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以下として、糸状性細菌の増殖を抑制して分散性細菌生成を促進しても良い。

流動床担体の形状は、球状、ペレット状、中空筒状、糸状、板状等の任意であり、大きさ（径）は０．１〜１０ｍｍ程度である。流動床担体の材料は、天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用いても良い。なお、流動床担体は、乾燥状態において嵩比重が１よりも小さいものであり、具体的にはスポンジ担体が好適である。

微小動物による捕食を促進させるため、第二生物処理槽２，４２のｐＨを７．０以下としても良い。

第二生物処理槽２，４２では、分散状態の菌体を捕食する濾過捕食型微小動物だけでなく、フロック化した汚泥を捕食できる凝集体捕食型微小動物も増殖する。後者は遊泳しながらフロックを捕食するため、優先化した場合、汚泥は食い荒らされ、微細化したフロック片が散在する汚泥（沈降性の悪い汚泥）となる。また、このフロック片により、特に後段で膜分離を行う膜式活性汚泥法では膜の目詰まりが発生する。そこで、凝集体捕食型微小動物を間引くため、ＳＲＴを６０日以下望ましくは４５日以下の範囲内で一定に制御することが望ましい。ただし１５日未満では不必要に頻繁すぎて凝集体捕食型微小動物だけでなく濾過捕食型微小動物の数が減少しすぎるので１５日以上とするのが好ましい。

第一生物処理槽１，４１では有機物の大部分、すなわち排水ＢＯＤの７０％以上、望ましくは８０％以上を分解し、菌体へと変換しておく必要があるが、第一生物処理槽１，４１で溶解性有機物を完全に分解した場合、第二生物処理槽２ではフロックが形成されず、また、微小動物増殖のための栄養も不足し、圧密性の低い汚泥（沈降性の悪い汚泥）のみが優占化した生物処理槽となる。そこで、原水の一部をバイパスして第二生物処理槽２，４２に供給し、第二生物処理槽２，４２への溶解性ＢＯＤによる汚泥負荷が０．０２５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄ以上となるように運転してもよい。この時のＭＬＳＳには担体付着分のＭＬＳＳも含む。

第二生物処理槽２，４２から取り出される処理水に対して、より高度な処理水水質を得るために固液分離として膜分離、凝集沈殿、加圧浮上のいずれを行ってもよい。なお、処理水を直接に固液分離することが好ましい。凝集沈殿や加圧浮上を行うときは、凝集剤の添加量の低減することができる。第二生物処理槽２からの沈降分離水を凝集槽で凝集処理し、次いで固液分離槽（沈殿槽）で沈殿処理して処理水と沈降汚泥とに分離してもよい。

第一、第二生物処理槽１，４１，２，４２において、曝気に伴って発泡が生じたときには、散水器１６，２６，５８から消泡剤水溶液を散水して発泡を防止することが好ましい。

図１〜３は、本発明の一例を示すものであり、本発明は何ら図示のものに限定されない。例えば、第一生物処理槽１，４１、第二生物処理槽２，４２の後段に第三生物処理槽を設けるなどして、生物処理槽を３段以上に設けてもよい。また、逆に生物処理を例えば流動床担体による１段処理のみにすることも可能である。

また、図１〜３は第一生物処理槽で諸条件を調整して分散性細菌の生成を促進しているが、第一生物処理槽でＢＯＤ除去率を優先する運転を行う場合にも本発明を適用できる。その他、アンモニア態窒素を含む原水を処理する場合は図１〜３の第一生物処理槽１，４１と第二生物処理槽２，４２の間に硝化槽を設ける場合も第二生物処理槽に本発明を適用できる。さらには、直列多段に設けられた嫌気性処理槽と流動床好気性処理槽の最終段処理槽にも本発明を適用できる。

この実施の形態では、第一生物処理槽及び第二生物処理槽の塔体が同一形状、同一大きさであるため、各塔体を多数設置する場合でも各塔体を近接して設置し、塔体間のスペースを小さくし、有機性排水処理装置全体の設置スペースを小さくすることができる。また、塔体の製造コストも安価となる。複数の塔体を並列に設置する場合、各塔体の構成が同一であるから、塔体の据付作業や各塔体の配管接続作業が同じとなり、作業効率が向上し、工期の短縮を図ることができる。

各塔体１０，２０，５０は、直径が２．２〜３．６ｍ、特に２．４〜３．３ｍであり、高さが６〜１１ｍ、特に８〜１１ｍであり、高さＨと直径Ｄとの比Ｈ／Ｄが１．５〜５．０特に３．０〜４．５であることが好ましい。また、主要な配管の接続部やマンホール、ストレーナ、散気管などは、基礎からの高さが４ｍ以下、特に３．０ｍ以下であることが好ましい。このように配管接続部、マンホール、ストレーナ、散気管などを低位置に設けることにより、配管接続作業や機器設置作業、各種メンテナンス作業が高所作業ではなくなり、作業効率及び安全性が向上する。

本発明では、嫌気又は好気処理槽の最前段に調整槽を設置してもよい。この調整槽としては、原水流量を平準化するための原水槽、固形物を沈降させるための沈降槽、加圧浮上装置などが例示されるが、これに限定されない。

本発明では、各生物処理槽は、予め塔体に散気管などの付属機器を工場で取り付けておき、現場にトラック、トレーラー等で移送し、基礎上に据え付けるように施工を行うのが好ましい。これにより、現場作業数を減少させ、工期の短縮や、組み立て精度の向上などを図ることができる。

［実施例１］
内径２．５ｍ、高さ１０ｍ、水深８．８ｍ、ストレーナ５４の設置高さを下端３．５ｍ、上端５．５ｍとした図１に示す構成の生物処理槽４２の塔体５０内に担体として３ｍｍ角、嵩比重０．０４ｇ／ｃｍ^３のスポンジ担体７０４ｋｇを投入し、散気管から全面曝気した。曝気強度は表１の通りとした。散気管は粗気泡型の市販のものを使用した。ＣＯＤ_ｃｒ負荷は２．５〜３．０ｋｇ−ＣＯＤ_ｃｒ／ｍ^３／ｄの範囲で推移した。

短絡流の発生割合を確認するために、通水中の流入口近傍にトレーサ物質として塩化リチウムをパルス投入後、処理水を継時的に採取しリチウム濃度分析を行った。

塔内のデッドスペースと短絡流を考慮した完全混合槽モデルに対してリチウム濃度の実測値に基づいてデッドスペース容積と短絡流流量をパラメータとしてフィッティングを行い、その結果から短絡流発生割合を算出した。

表１より、曝気強度を４．０Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒ以上とすることにより、短絡流の発生割合が著しく低くなることが認められた。

１，４１第一生物処理槽
２，４２第二生物処理槽
１０，２０，５０塔体
１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，５２，６２散気管
２３，５４ストレーナ

Claims

深さ６〜１１ｍ、直径２．２〜３．６ｍの生物処理槽内の底部に設けた散気管から曝気する生物処理槽の運転方法において、曝気強度を４．０〜１２．５Ｎｍ^３−Ａｉｒ／ｍ^３−槽／ｈｒとすることを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項１において、ＣＯＤ_ｃｒ負荷が２．０〜４．５ｋｇ−ＣＯＤｃｒ／ｍ^３／ｄであることを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項１又は２において、前記生物処理槽の底部の略全面に前記散気管が設けられていることを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項３において、前記散気管は粗気泡型の散気管であることを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記生物処理槽内に嵩比重が１よりも小さい流動床担体が充填率５〜５０％にて充填されていることを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記生物処理槽の処理水を固液分離手段によって直接固液分離することを特徴とする生物処理槽の運転方法。
請求項１ないし６のいずれか１項において、有機性排水を好気処理又は嫌気処理した後、前記生物処理槽で処理することを特徴とする生物処理槽の運転方法。