JP2022186451A - 下水処理システム及び下水処理システムの改修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下水から汚泥を分離する下水処理システムにおいて、流入水路への総下水流入量が増加する増水時でも対応可能な処理能力を安定して発揮しながら効率良く高濃度の汚泥を回収することができる技術を提供する。【解決手段】流入水路２から流出水路４へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタ２０と、下水を貯留可能な予備池３０と、ベルトフィルタ２０の一次側の下水を予備池３０へ供給する予備池入水状態と、予備池３０の下水をベルトフィルタ２０の一次側へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段Ａと、ベルトフィルタ２０への下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段Ｂと、下水流入状態検知手段Ｂの検知結果に基づいて予備池入出水手段Ａを制御する予備池下水流入出制御を実行する制御手段５０と、を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、特に、下水から汚泥を分離する下水処理システムに関する。

従来の下水処理システムとして、流入水路から流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する複数の最初沈殿池を備えたものが知られている（例えば特許文献１を参照。）。このような下水処理システムに設けられた最初沈殿池は、一般的に、コンクリート躯体の構造物であって、沈砂池から流入水路を介して下水が連続的に流入され、その下水中の固形物が重力により底部へ沈降される。そして、固形物が除去された上澄み液は、越流トラフを超えて流出水路を介して反応タンクに排出されて生物処理される。一方、沈降した固形物は、汚泥掻き寄せ機により汚泥ピット集められて、ポンプ等により初沈汚泥として引き抜かれる。その引き抜かれた汚泥（以下「初沈汚泥」と呼ぶ場合がある。）は、濃縮機や脱水機等で固液分離され、焼却処分、またはメタン発酵処理の原料として利用される。

特開２００５－３４７６３号公報

最初沈殿池は、固形物を沈殿により分離することから、流入水路から流出水路へ至る下水の滞留時間を一定以上（例えば約１時間～２時間程度）確保する必要がある。よって、下水の滞留時間を確保するために、処理可能な下水流量に対して比較的広い敷地面積が必要となる。また、降雨などにより流入水路への総下水流入量が増加する増水時においては、下水の滞留時間が短くなるため、初沈汚泥の回収効率が低下するという問題もある。更に、最初沈殿池において沈殿後に引き抜かれた初沈汚泥は、水分を多く含んで濃度が低い状態であるため、再度濃縮機や脱水機による固液分離操作が必須となる。
このような増水時においても十分な量の下水を処理するべく、特許文献１記載の下水処理システムでは、最初沈殿池とは別に高速ろ過池を設け、最初沈殿池と生物反応槽と最終沈殿池とを経由する下水処理フローとは別に、高速ろ過池を経由する下水処理フローで処理するように構成されている。しかしながら、この高速ろ過池は、最初沈殿池の代替として設けられたものではなく、増水分の下水を処理するためにのみ利用されるものであることから、増水時以外の定常時において汚泥の回収効率の向上に寄与するものではない。また、高速ろ過池から逆洗排水として回収される汚泥は、最初沈殿池と同様、水分を多く含んで濃度が低い状態であるため、再度濃縮機や脱水機による固液分離操作が必須となる。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、下水から汚泥を分離する下水処理システムにおいて、流入水路への総下水流入量の増減に対応して多くの汚泥を効率良く高濃度で回収することができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、下水から汚泥を分離する下水処理システムであって、
流入水路から流出水路へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタと、
下水を貯留可能な予備池と、
前記ベルトフィルタの一次側の下水を前記予備池へ供給する予備池入水状態と、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段と、
前記ベルトフィルタへの下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段と、
前記下水流入状態検知手段の検知結果に基づいて前記予備池入出水手段を制御する予備池下水流入出制御を実行する制御手段と、を備えた点にある。

本構成によれば、下水から汚泥を分離可能で且つ水分が少ない高濃度の汚泥を回収可能なベルトフィルタが設置されているので、多くの汚泥を効率良く高濃度で回収することができる。
更に、ベルトフィルタを設置するにあたり、予備池が設けられて、制御手段により予備池入出水手段を制御する予備池下水流入出制御が実行される。このことで、例えば流入水路への総下水流入量が変動したり、ベルトフィルタの目詰まり状態の変動によってベルトフィルタへの下水の流入が増減したりする場合であっても、ベルトフィルタの一次側の下水を予備池へ供給して一時的に貯留させる予備池入水状態と、予備池の下水をベルトフィルタの一次側へ供給して返送する予備池出水状態とを適切に切り替える形態で、ベルトフィルタへの下水流入状態を常に適正な状態に保つことができる。即ち、流入水路への総下水流入量が増加する増水時においては、ベルトフィルタの一次側の下水を、流出水路側へ放出するのではなく、予備池入水状態に切り替えて、予備池へ供給して一時的に貯留することができる。すると、ベルトフィルタへの下水流入量の過剰な増加を抑制しながら、適正な量に制限された下水から高濃度の汚泥を回収することができる。一方、流入水路への総下水流入量が減少する減水時においては、予備池に貯留されている下水を、予備池出水状態に切り替えてベルトフィルタの一次側へ返送することができる。すると、ベルトフィルタへの下水流入量を適切な量に維持しながら、予備池から返送された分を加えて多くの下水から多くの汚泥を回収することができる。
従って、本発明により、下水から汚泥を分離する下水処理システムにおいて、流入水路への総下水流入量の増減に対応して多くの汚泥を効率良く高濃度で回収することができる技術を提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記予備池入出水手段が、前記流入水路の下水を前記予備池へ導く予備池入水路の水流量を調整可能な予備池入水路ゲートと、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ送出可能な返送ポンプとを有して構成されている点にある。

本構成によれば、予備池入出水手段において、返送ポンプを停止させながら予備池入水路ゲートを開放させる形態で予備池入水状態とし、予備池入水路ゲートを閉鎖させながら返送ポンプを作動させる形態で予備池出水状態とすることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記下水流入状態検知手段として、前記ベルトフィルタの一次側貯留部の水位を検知するベルトフィルタ一次側水位検知手段を備え、
前記制御手段が、前記予備池下水流入出制御において、前記ベルトフィルタ一次側水位検知手段で検知される前記ベルトフィルタの一次側貯留部の水位が設定水位超である場合に、前記予備池入出水手段を前記予備池入水状態に切り替える点にある。

本構成によれば、ベルトフィルタの一次側貯留部の水位が設定水位超である場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池入水状態に切り替えられて、ベルトフィルタの一次側の下水が予備池へ供給されて一時的に貯留されることになる。このことで、ベルトフィルタへの下水流入量の過剰な増加を抑制して、ベルトフィルタの一次側貯留部の水位の過剰な上昇を抑制し、適正な量に制限された下水から高濃度の汚泥を回収することができる。
更に、ベルトフィルタの一次側貯留部の水位が設定水位以下に低下した場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池入水状態が終了される。このことで、予備池入水状態を維持することに伴うベルトフィルタの一次側貯留部の水位の無用な低下を抑制して、効率良くベルトフィルタにより汚泥を回収することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記下水流入状態検知手段として、前記流入水路への総下水流入量を検知する総下水流入量検知手段を備え、
前記制御手段が、前記予備池下水流入出制御において、前記総下水流入量検知手段で検知される前記流入水路への総下水流入量が設定総下水流入量以下である場合に、前記予備池入出水手段を前記予備池出水状態に切り替える点にある。

本構成によれば、流入水路への総下水流入量が設定総下水流入量以下である場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池出水状態に切り替えられて、予備池の下水がベルトフィルタの一次側へ供給されて返送されることになる。このことで、ベルトフィルタへの下水流入量を適切な量に維持して、ベルトフィルタの一次側貯留部の水位の過剰な低下を抑制し、予備池から返送された分を加えて多くの下水から多くの汚泥を回収することができる。
更に、流入水路への総下水流入量が設定総下水流入量超に増加した場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池出水状態が終了される。このことで、予備池出水状態を維持することに伴うベルトフィルタの一次側貯留部の水位の無用な上昇を抑制して、効率良くベルトフィルタにより汚泥を回収することができる。

本発明の第５特徴構成は、前記予備池が、放出用水位超の貯留下水を前記流出水路へ放出させる予備池出水路を有する点にある。

本構成によれば、例えば流入水路への総下水流入量が増加する増水時において予備池下水流入出制御の実行により予備池入水状態に切り替えられてベルトフィルタの一次側の下水が予備池へ供給されることに伴って、予備池の水位が上限界に近い放出用水位超となった場合であっても、その放出用水位超の貯留下水が予備池から予備池出水路を介して流出水路へ放出されることになる。このことで、放出用水位超の貯留下水の、予備池から周辺設備への漏洩を回避することができる。

本発明の第６特徴構成は、前記流入水路から前記流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する最初沈殿池と、
前記流入水路から前記最初沈殿池へ下水を導く最初沈殿池入水路の水流量を調整可能な最初沈殿池入水路ゲートと、
前記予備池の水位を検知する予備池水位検知手段と、を備え、
前記制御手段が、前記予備池水位検知手段で検知される前記予備池の水位が最初沈殿池流入用設定水位超になった場合に、前記最初沈殿池入水路ゲートを開放させる最初沈殿池流入制御を実行する点にある。

本構成によれば、最初沈殿池を備えるにあたり、最初沈殿池入水路ゲートが設けられて、制御手段により最初沈殿池入水路ゲートを制御する最初沈殿池流入制御が実行される。このことで、例えば流入水路への総下水流入量が増加する増水時において予備池下水流入出制御の実行により予備池入水状態に切り替えられてベルトフィルタの一次側の下水が予備池へ供給されることに伴って、予備池の水位が比較的高い最初沈殿池流入用設定水位超に上昇した場合には、その最初沈殿池入水路ゲートが開放されて、流入水路から最初沈殿池へ下水が流入されて、当該最初沈殿池による汚泥の分離処理が行われることになる。このことで、ベルトフィルタよりも汚泥回収効率が劣る最初沈殿池による下水処理を予備池の水位上昇時のみに制限しながら、予備池の過剰な水位上昇を抑制することができる。

本発明の第７特徴構成は、流入水路から流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する複数の既存最初沈殿池を備えた下水処理システムの改修方法であって、
前記複数の既存最初沈殿池の一部を、流入水路から流出水路へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタに置換すると共に、前記複数の既存最初沈殿池の一部を、下水を貯留可能な予備池とし、
前記ベルトフィルタの一次側の下水を前記予備池へ供給する予備池入水状態と、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段と、
前記ベルトフィルタへの下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段と、
前記下水流入状態検知手段の検知結果に基づいて前記予備池入出水手段を制御する予備池下水流入出制御を実行する制御手段と、を設ける点にある。

本構成によれば、流入水路から流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する複数の既存最初沈殿池を備えた既存下水処理システムを改修して、上記第１乃至第６特徴構成を有する本発明に係る下水処理システムを、既存最初沈殿池の一部をベルトフィルタに置換したり予備池として利用するなどの合理的な方法で構築することができる。そして、改修後の下水処理システムにより、これまで説明してきたものと同様の作用効果を発揮して、流入水路への総下水流入量の増減に対応して効率良く高濃度の汚泥を回収することができる。

既存下水処理システムの概略構成図 改修後の下水処理システムの概略構成図 図２に示す下水処理システムにおけるベルトフィルタ部分の断面図 図２に示す下水処理システムにおける予備池部分の断面図 図２に示す下水処理システムにおける改修後の最初沈殿池部分の断面図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図２に示す第１実施形態の下水処理システム１０１は、図１に示す既存の下水処理システム１００を改修して構築されたものである。

図１に示す既存の下水処理システム１００は、流入水路２から流出水路４へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する複数の既存最初沈殿池１０を備えたものとして構成されている。
このような既存の下水処理システム１００では、下水が沈砂池１から流入水路２を介して夫々の既存最初沈殿池１０に連続的に流入される。既存最初沈殿池１０では、図５に示すように、流入水路２から最初沈殿池入水路１０ｉを通じて流入した下水中の固形物（汚泥）が重力により底部１０ｄへ沈降され、固形物が除去された上澄み液が、越流トラフ１７を超えて最初沈殿池出水路１０ｏを通じて流出水路４に排出される。
そして、図１に示すように、流出水路４に排出された既存最初沈殿池１０の上澄み液は、生物反応槽５で生物処理された後に、最終沈殿池６及び消毒・放水部７を経て河川等に放出される。
一方、底部１０ｄに沈降した固形物（汚泥）は、掻き寄せ機（図示省略）等により回収される。この回収された汚泥は比較的多くの水分を含むため、再度濃縮機や脱水機による固液分離操作が施された後に、メタン発酵処理の原料等として好適に利用される。

本実施形態の下水処理システム１０１（図２参照）では、既存の下水処理システム１００（図１参照）を改修するにあたり、複数の既存最初沈殿池１０の一部が、流入水路２から流出水路４へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタ２０に置換されている。

このベルトフィルタ２０は、図３に示すように、複数のローラ２６に支持された無端状のろ過ベルト２１を、一次側貯留部２２と二次側貯留部２３との境界部分に介装し、制御装置５０によりローラ２６を回転駆動させることにより、一次側貯留部２２に面するろ過ベルト２１の部分を汚泥排出部２７側へ送る形態で、ろ過ベルト２１を移動させる。
そして、一次側貯留部２２は、流入水路２に対してベルトフィルタ入水路２０ｉを介して接続されており、一方、二次側貯留部２３は、流出水路４に対してベルトフィルタ出水路２０ｏを介して接続されている。尚、既存最初沈殿池１０にて既に存在していた最初沈殿池入水路１０ｉがベルトフィルタ入水路２０ｉとして利用されており、既存最初沈殿池１０にて既に存在していた最初沈殿池出水路１０ｏがベルトフィルタ出水路２０ｏとして利用されている。

以上のように構成されたベルトフィルタ２０では、流入水路２からベルトフィルタ入水路２０ｉを通じて一次側貯留部２２に流入した下水中の固形物（汚泥）がろ過ベルト２１により除去され、当該ろ過ベルト２１を透過して二次側貯留部２３に供給されたろ過液がベルトフィルタ出水路２０ｏを通じて流出水路４に排出される。
一方、ろ過ベルト２１により除去された固形物（汚泥）は、ろ過ベルト２１の移動に伴って汚泥排出部２７に落下してスクリューコンベア等により回収される。このように回収された汚泥は、既存最初沈殿池１０（図５参照）で回収された汚泥と比べて、水分が少ない高濃度のものとなるので、メタン発酵処理の原料等として好適に利用することができる。また、ベルトフィルタ２０では、固形物が取り除かれたろ過ベルト２１が順次一次側貯留部２２と二次側貯留部２３との境界部分に移動されることにより、ろ過面の目詰まりが抑制されると共に、最初沈殿池１０（図５参照）のように沈殿等を待たずに下水から固形物を除去可能であるため、最初沈殿池１０よりも多くの下水（例えば２倍）から汚泥を分離する処理能力を有するものとなる。

このベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２には、一次側貯留部２２の水位を検知するベルトフィルタ一次側水位センサ２８（ベルトフィルタ一次側水位検知手段の一例）が設けられており、このベルトフィルタ一次側水位センサ２８の検知結果は制御装置５０に入力される。尚、このベルトフィルタ一次側水位センサ２８は、一次側貯留部２２の水位を検知するものであることから、ベルトフィルタ２０への下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段Ｂであると言える。
更に、一次側貯留部２２の水位が上限界を超えた場合に、その上限界超の貯留下水を、オーバーフロー放出路３３を通じて後述する予備池３０に放出するオーバーフロー部２５が設けられている。

このように構成されたベルトフィルタ２０は、回収される固形物（汚泥）の水分含有量や下水の処理能力に応じて、ろ過ベルト２１の速度や傾斜角度等の運転条件を適宜設定することが望ましい。例えば、ろ過ベルト２１の速度を増加させる又はろ過ベルト２１の傾斜角度を小さくすると、できるだけ目詰まりが解消された広いろ過面で下水をろ過する状態となることから、多くの下水を処理できる処理量優先の運転モードとすることができる。一方、ろ過ベルト２１の速度を減少させる又はろ過ベルト２１の傾斜角度を大きくすると、できるだけ汚泥が積層した狭い面で下水をろ過する状態となることから、高濃度の汚泥を回収することができる汚泥濃度優先の運転モードとすることができる。
尚、本実施形態の下水処理システム１０１では、複数のベルトフィルタ２０が設けられており、これら複数のベルトフィルタ２０に対して流入水路２から並列状態で下水が流入されている。そして、このように複数のベルトフィルタ２０で下水を処理する場合には、総下水流入量などの状態に応じて、夫々のベルトフィルタ２０の運転モードを、同じものとしたり、個別に異ならせたり、順次切り替えるなど、適宜設定することができる。尚、本実施形態では、ベルトフィルタ２０を複数設けたが、このベルトフィルタ２０の設置数は適宜変更することができ、単数であっても構わない。

本実施形態の下水処理システム１０１（図２参照）では、既存の下水処理システム１００（図１参照）を改修するにあたり、上述したベルトフィルタ２０に置換されない複数の既存最初沈殿池１０の一部が、下水を貯留可能な予備池３０として利用されている。

予備池３０は、図４に示すように、既存の最初沈殿池１０が略そのまま利用される。即ち、最初沈殿池入水路１０ｉが略そのままの状態で予備池入水路３０ｉとして利用され、越流トラフ１７及び最初沈殿池出水路１０ｏが略そのままの状態で越流トラフ３７及び予備池出水路３０ｏとして利用されている。
即ち、予備池３０では、越流トラフ３７で規定される放出用水位超の貯留下水が、当該越流トラフ３７を超えて予備池出水路３０ｏにオーバーフローされて、流出水路４に排出される。尚、既存の最初沈殿池１０には、汚泥掻き寄せ機（不図示）が設置されているが、予備池３０として活用する際には、汚泥掻き寄せ機を撤去しても良いし撤去しなくても良い。

予備池入水路３０ｉには、流入水路２の下水を予備池３０へ導く予備池入水路３０ｉの水流量を調整可能な予備池入水路ゲート３２が設けられており、制御装置５０は、予備池入水路ゲート３２の開閉動作を制御可能に構成されている。
更に、予備池３０には、予備池３０の貯留下水を、前述したベルトフィルタ２０の一次側（上流側）である流入水路２に返送路３４を通じて返送するための返送ポンプ３５が設けられている。

そして、予備池入水路ゲート３２と返送ポンプ３５とが、ベルトフィルタ２０の一次側（上流側）である流入水路２の下水を予備池３０へ供給する予備池入水状態と、予備池３０の下水をベルトフィルタ２０の一次側である流入水路２へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段Ａとして機能する。即ち、制御装置５０は、返送ポンプ３５を停止させながら予備池入水路ゲート３２を開放させる形態で予備池入水状態とし、予備池入水路ゲート３２を閉鎖させながら返送ポンプ３５を作動させる形態で予備池出水状態とすることができる。尚、上記実施形態では、予備池入水状態における予備池３０への下水の流入元や、返送ポンプ３５による予備池３０からの下水の返送先を、流入水路２としたが、これら予備池３０における下水の流入元や返送先については、べルトフィルタ２０の一次側（上流側）であればよく、例えばベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２や沈砂池１等としても構わない。
予備池３０には、当該予備池３０の水位を検知する予備池水位センサ３８（予備池水位検知手段の一例）が設けられており、この予備池水位センサ３８の検知結果は制御装置５０に入力される。

尚、予備池入水路ゲート３２の開放と返送ポンプ３５の作動とを択一的に実行することにより、予備池入水状態と予備池入水状態との切り替えを行うように構成している。しかしながら、流入水路２から予備池３０への下水の供給と予備池３０から流入水路２への下水の供給とを同時に行いながら、予備池入水路ゲート３２の開度調整及び返送ポンプ３５の送水量調整による夫々の供給量の大小バランスの切り替えにより、予備池入水状態と予備池入水状態との切り替えを行っても構わない。

本実施形態の下水処理システム１０１（図２参照）では、既存の下水処理システム１００（図１参照）を改修するにあたり、上述したベルトフィルタ２０への置換や上述した予備池３０としての利用がされてない複数の既存最初沈殿池１０の少なくとも一部が、略そのままの形態で改修後においても最初沈殿池１０として維持されている。
改修後の最初沈殿池１０には、流入水路２の下水を最初沈殿池１０へ導く最初沈殿池入水路１０ｉの水流量を調整可能な最初沈殿池入水路ゲート１２が設けられており、制御装置５０は、最初沈殿池入水路ゲート１２の開閉動作を制御可能に構成されている。

そして、下水処理システム１０１では、最初沈殿池入水路ゲート１２が開放された状態において、最初沈殿池１０及びベルトフィルタ２０に対して流入水路２から並列状態で下水を流入させる。このことで、ベルトフィルタ２０に置換されず予備池３０としても利用されない最初沈殿池１０を改修後においても活用することができる。

更に、流入水路２へ供給される総下水流入量を検知する総下水流入量検知手段９として、ポンプ場（図示省略）から沈砂池１に流入する下水流量を上記総下水流入量として測定する総下水流量測定器９ａが設けられている。尚、この総下水流入量検知手段９は、ベルトフィルタ２０に通じる流入水路２への総下水流入量を検知するものであることから、ベルトフィルタ２０への下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段Ｂであると言える。
尚、総下水流量測定器９ａの設置個所は適宜変更可能であり、例えば沈砂池１の下水流出部側の流入水路２に設けることもできる。また、総下水流量測定器９ａの代わりに、沈砂池１の上流側にあるポンプ場の貯水槽水位に基づいて上記総下水流量を算出する手段や、天気予報の予報降水量に基づいて上記総下水流量を予測する手段等を、上記総下水流入量検知手段９として設けることもできる。

本実施形態の下水処理システム１０１（図２参照）では、既存の下水処理システム１００（図１参照）を改修するにあたり、後述する予備池下水流入出制御や最初沈殿池流入制御を実行する制御装置５０（制御手段の一例）が設けられる。以下、これら制御の詳細について説明を加える。

（予備池下水流入出制御）
予備池下水流入出制御では、下水流入状態検知手段Ｂ（ベルトフィルタ一次側水位センサ２８、総下水流入量検知手段９）の検知結果に基づいて予備池入出水手段Ａ（予備池入水路ゲート３２、返送ポンプ３５）が制御されて、ベルトフィルタ２０への下水流入状態が常に適正な状態に保たれている。

具体的に、予備池下水流入出制御において、ベルトフィルタ一次側水位センサ２８で検知されるベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位が予め設定された設定水位超である場合には、返送ポンプ３５を停止させながら予備池入水路ゲート３２を開放させる形態で予備池入水状態に切り替えられる。すると、ベルトフィルタ２０の一次側である流入水路２の下水が、流出水路４側へ放出されるのではなく、予備池入水路ゲート３２を通じて予備池３０へ供給されて一時的に貯留される。このことで、ベルトフィルタ２０への下水流入量の過剰な増加が抑制されて、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位の過剰な上昇が抑制され、適正な量に制限された下水から高濃度の汚泥が回収される。後に、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位が上記設定水位以下に低下した場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池入水状態が終了される。このことで、予備池入水状態を維持することに伴うベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位の無用な低下が抑制され、効率良くベルトフィルタ２０により汚泥が回収される。
尚、予備池入水状態に切り替えるか否かの判断指標となるベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の上記設定水位は、ベルトフィルタ２０が効率良く作動できる上限界の水位として、一次側貯留部２２のオーバーフロー部２５の水位未満の範囲内で適宜設定することができる。また、予備池入水状態に切り替えるか否かの判断指標としてベルトフィルタ２０の一次側貯留部２位に対して設定される上記設定水位は、予備池入水状態に切り替えられる第一設定水位と、予備池入水状態が終了となる、第一設定水位よりも低い水位である第二設定水位を設けて制御してもよい。

流入水路２への総下水流入量が増加する増水時において、上記のように予備池下水流入出制御の実行により予備池入水状態に切り替えられて流入水路２の下水が予備池３０へ供給されることに伴って、予備池３０の水位が上限界に近い放出用水位超となる場合がある。このような場合であっても、その放出用水位超の貯留下水は、越流トラフ３７を超えて最初沈殿池出水路１０ｏを通じて流出水路４へ放出されることになるので、予備池３０から周辺設備への漏洩が回避される。

一方、予備池下水流入出制御において、総下水流入量検知手段９で検知される流入水路２への総下水流入量が設定総下水流入量以下である場合には、予備池入水路ゲート３２を閉鎖させながら返送ポンプ３５を作動させる形態で予備池出水状態に切り替えられる。すると、予備池３０の下水が返送ポンプ３５を通じてベルトフィルタ２０の一次側である流入水路２へ供給されて返送される。このことで、ベルトフィルタ２０への下水流入量が適切な量に維持されて、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位の過剰な低下が抑制され、予備池３０から返送された分を加えて多くの下水から多くの汚泥が回収される。後に、流入水路２への総下水流入量が設定総下水流入量超に増加した場合には、予備池下水流入出制御の実行により、予備池出水状態が終了される。このことで、予備池出水状態を維持することに伴うベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位の無用な上昇が抑制され、効率良くベルトフィルタにより汚泥を回収される。
尚、予備池出水状態に切り替えるか否かの判断指標となる流入水路２への総下水流入量の設定総下水流入量は、ベルトフィルタ２０が効率良く作動できる下限界の水位として適宜設定することができる。また、予備池出水状態に切り替えるか否かの判断指標として流入水路２への総下水流入量に対して設定される上記設定総下水流入量は、予備池出水状態に切り替えられる第一設定総下水流入量と、予備池出水状態が終了となる、第一設定総下水流入量よりも高い水量である第二設定総下水流入量を設けて制御してもよい。

（最初沈殿池流入制御）
本実施形態の下水処理システム１０１では、流入水路２への総下水流入量が増加してない定常時において、最初沈殿池入水路ゲート１２が閉鎖され、流入水路２から最初沈殿池１０への下水の流入が停止されている。そして、最初沈殿池流入制御では、予備池水位センサ３８で検知される予備池３０の水位が最初沈殿池流入用設定水位超になった場合に、最初沈殿池入水路ゲート１２を開放されて、流入水路２から最初沈殿池１０へ下水が流入されて、当該最初沈殿池１０による汚泥の分離処理が行われる。このことで、例えば流入水路２への総下水流入量が増加する増水時において、上述した予備池下水流入出制御の実行により予備池入水状態に切り替えられて流入水路２の下水が予備池３０へ供給されることに伴って、予備池３０の水位が比較的高い最初沈殿池流入用設定水位超に上昇した場合には、最初沈殿池入水路ゲート１２の開放により流入水路２から最初沈殿池１０への下水の流入が開始されて、予備池３０の過剰な水位上昇が抑制されることになる。更に、この構成により、ベルトフィルタ２０よりも汚泥回収効率が劣る最初沈殿池１０による下水処理が予備池３０の水位上昇時のみに制限されることで、汚泥の回収効率の低下が抑制されている。
尚、流入水路２から最初沈殿池１０への下水の流入の可否の判断指標として予備池３０の水位に対して設定される最初沈殿池流入用設定水位は、予備池３０の放出用水位と同一にしてもよいし、予備池３０の放出用水位よりも低い水位としてもよい。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、既存の下水処理システム１００を改修するにあたり複数の既存最初沈殿池１０の少なくとも一部を略そのままの形態で改修後の下水処理システム１０１において最初沈殿池１０として維持し利用したが、改修後の下水処理システム１０１において、最初沈殿池１０を利用しないように構成しても構わない。

（２）上記実施形態では、予備池入出水手段Ａとしての予備池入水路ゲート３２を開放することにより、ベルトフィルタ２０の一次側である流入水路２の下水を予備池３０へ供給する予備池入水状態としたが、例えば、この予備池入水路ゲート３２を常時閉鎖した場合であっても、ベルトフィルタ２０の一次側である一次側貯留部２２の上限界超の貯留下水がオーバーフロー部２５及びオーバーフロー放出路３３を通じて予備池３０に供給されることで、予備池入水状態としても構わない。

（３）上記実施形態では、ベルトフィルタ一次側水位センサ２８を、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位を検知するものとして設置したが、このベルトフィルタ一次側水位センサ２８は、ベルトフィルタ２０の一次側の水位を検知するものであればよく、例えば流入水路２の水位を検知するものとして設置しても構わない。また、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位を検知するベルトフィルタ一次側水位検知手段として、ベルトフィルタ一次側水位センサ２８の代わりに、オーバーフロー部２５への下水の流入を検知するオーバーフロー検知手段を設け、ベルトフィルタ２０の一次側貯留部２２の水位が上限水位に到達したことを検知するように構成することもできる。

２ 流入水路
４ 流出水路
９ 総下水流入量検知手段
９ａ 総下水流量測定器（総下水流入量検知手段）
１０ 最初沈殿池
１０ｉ 最初沈殿池入水路
１２ 最初沈殿池入水路ゲート
２０ ベルトフィルタ
２２ 一次側貯留部
２５ オーバーフロー部（予備池入出水手段）
２８ ベルトフィルタ一次側水位センサ（ベルトフィルタ一次側水位検知手段）
３０ 予備池
３０ｉ 予備池入水路
３０ｏ 予備池出水路
３２ 予備池入水路ゲート
３５ 返送ポンプ
３８ 予備池水位センサ（予備池水位検知手段）
５０ 制御装置（制御手段）
１００ 下水処理システム
１０１ 下水処理システム
Ａ 予備池入出水手段
Ｂ 下水流入状態検知手段

Claims (7)

1. 下水から汚泥を分離する下水処理システムであって、
   流入水路から流出水路へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタと、
   下水を貯留可能な予備池と、
   前記ベルトフィルタの一次側の下水を前記予備池へ供給する予備池入水状態と、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段と、
   前記ベルトフィルタへの下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段と、
   前記下水流入状態検知手段の検知結果に基づいて前記予備池入出水手段を制御する予備池下水流入出制御を実行する制御手段と、を備えた下水処理システム。
2. 前記予備池入出水手段が、前記流入水路の下水を前記予備池へ導く予備池入水路の水流量を調整可能な予備池入水路ゲートと、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ送出可能な返送ポンプとを有して構成されている請求項１記載の下水処理システム。
3. 前記下水流入状態検知手段として、前記ベルトフィルタの一次側貯留部の水位を検知するベルトフィルタ一次側水位検知手段を備え、
   前記制御手段が、前記予備池下水流入出制御において、前記ベルトフィルタ一次側水位検知手段で検知される前記ベルトフィルタの一次側貯留部の水位が設定水位超である場合に、前記予備池入出水手段を前記予備池入水状態に切り替える請求項１又は２記載の下水処理システム。
4. 前記下水流入状態検知手段として、前記流入水路への総下水流入量を検知する総下水流入量検知手段を備え、
   前記制御手段が、前記予備池下水流入出制御において、前記総下水流入量検知手段で検知される前記流入水路への総下水流入量が設定総下水流入量以下である場合に、前記予備池入出水手段を前記予備池出水状態に切り替える請求項１～３の何れか１項記載の下水処理システム。
5. 前記予備池が、放出用水位超の貯留下水を前記流出水路へ放出させる予備池出水路を有する請求項１～４の何れか１項に記載の下水処理システム。
6. 前記流入水路から前記流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する最初沈殿池と、
   前記流入水路から前記最初沈殿池へ下水を導く最初沈殿池入水路の水流量を調整可能な最初沈殿池入水路ゲートと、
   前記予備池の水位を検知する予備池水位検知手段と、を備え、
   前記制御手段が、前記予備池水位検知手段で検知される前記予備池の水位が最初沈殿池流入用設定水位超になった場合に、前記最初沈殿池入水路ゲートを開放させる最初沈殿池流入制御を実行する請求項１～５の何れか１項に記載の下水処理システム。
7. 流入水路から流出水路へ流れる下水から沈殿により汚泥を分離する複数の既存最初沈殿池を備えた下水処理システムの改修方法であって、
   前記複数の既存最初沈殿池の一部を、流入水路から流出水路へ流れる下水からろ過により汚泥を分離するベルトフィルタに置換すると共に、前記複数の既存最初沈殿池の一部を、下水を貯留可能な予備池とし、
   前記ベルトフィルタの一次側の下水を前記予備池へ供給する予備池入水状態と、前記予備池の下水を前記ベルトフィルタの一次側へ供給する予備池出水状態と、を切替可能な予備池入出水手段と、
   前記ベルトフィルタへの下水流入状態を検知する下水流入状態検知手段と、
   前記下水流入状態検知手段の検知結果に基づいて前記予備池入出水手段を制御する予備池下水流入出制御を実行する制御手段と、を設ける下水処理システムの改修方法。

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