JP2579122B2 - 汚水の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水の処理装置に係
り、特に硝化細菌を固定化した担体を用いた汚水の処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒素を含む有機性汚水（以下、単に汚水
という）の生物学的処理法としては、活性汚泥循環変法
が知られている。この方法は、脱窒槽、硝化槽及び沈澱
池をそれぞれ設け、脱窒槽に供給された汚水は、脱窒槽
内において、嫌気条件下で脱窒細菌の作用により、汚水
中の窒素成分はＮＯ₃ ^- → Ｎ₂ の反応により窒素とな
って除去される。一方、脱窒槽の処理液は、硝化槽内に
おいて、好気条件下で硝化細菌の作用により、処理液内
の窒素成分はＮＨ₃ ⁺ →ＮＯ₃ ^- となる。硝化槽の処理
液の大部分は硝化液循環ラインを経て脱窒槽に戻され、
硝化槽処理液内の窒素成分ＮＯ₃ ^- は再び脱窒槽におい
て、前記反応により窒素となり液中から除去される。硝
化槽の処理液の一部は沈澱槽に供給され、得られた処理
水は放流され、沈殿した汚泥は一部が前記脱窒槽に返送
循環され、残部は余剰汚泥として処分される。そして、
この処理工程では、汚水中のＢＯＤ成分も分解除去され
る。

【０００３】

【発明が解決しようする課題】この処理方式は、活性汚
泥法と同様に反応に寄与する活性汚泥（微生物の集合
物）が浮遊循環する方式であり、増殖速度の遅い硝化細
菌は、余剰汚泥として系外に流出しやすく、また、低水
温では活性が著しく低下する。このため、最近では硝化
細菌を固定化し高濃度に菌体を保持して反応速度を向上
させる研究が進められており、高分子含水ゲル中に硝化
細菌を固定化した担体を活性汚泥循環変法の硝化槽に投
入し、効率良く窒素除去を行うための処理方法が提案さ
れている。このことから、硝化槽の処理液流出口には、
担体を分離する為のスクリーンが設けられている。

【０００４】しかしながら、処理液流出口にスクリーン
を設けると、担体を分離するばかりでなく、汚水中に浮
遊している固体成分（以下、ＳＳという）等を分離する
為にスクリーンが汚れて目詰まりし、処理液の流出を阻
害するという欠点がある。また、処理液の流出が阻害さ
れると、硝化槽から脱窒槽への処理液の戻り量が変動す
るため、生物学的処理の効率低下を招くという問題が発
生する。従って、例えば、逆洗装置等を別設して頻繁に
スクリーンを逆洗する必要がある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、担体を分離するスクリーンの汚れによる目詰
まりが発生しないので、処理液をスムーズに流出させる
ことができ、生物処理を効率良く行うことのできる汚水
の処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、有機性汚水を生物学的に処理する汚水の処理
装置に於いて、前記有機性汚水が流入する処理槽と、前
記処理槽内に多数収納されて前記生物学的処理を行う微
生物を担持した担体と、前記処理槽上部に該処理槽の内
側に傾斜して設けられ、処理液の流出口を形成すると共
に前記担体を分離する縦目状のスクリーンと、前記処理
槽内下方位置で前記スクリーンの下方領域に設けられ、
前記スクリーンに向かって気体を噴出する散気装置と、
から成り、前記散気装置からの気体により前記スクリー
ン面に気泡と前記担体とを衝突させることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、処理槽内下方位置で縦目状の
スクリーンの下方領域に設けられた散気装置から前記ス
クリーンに向かって気体を噴出し、気泡と処理槽内に多
数収納された微生物を担持した担体とをスクリーンに衝
突させる。これにより、スクリーンに衝突する気泡の担
体により、スクリーンに付着した汚れが洗浄される。従
って、スクリーンに付着した汚れによる目詰まりが生じ
ないので、処理液の流出をスムーズに行うことができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明を実施するための硝化槽を示し、図
２は図１の硝化槽を活性汚泥槽に組み入れた例を示して
いる。硝化槽１は四角容器状の硝化槽本体２の側面下部
側に縦目状のスクリーンやウェッジワイヤ等からなる流
入口３が設けられ、この側面上部には、硝化槽本体２と
傾斜板４を介して区画された上部空間部５を備えてい
る。この上部空間部５は縦目状のスクリーンやウェッジ
ワイヤ等からなる流出口６が設けられ、上部空間部５の
側面部には所定の間隔をおいて配置された２つの堰７が
設けられている。上部空間部５内には堰８が設けられる
と共にこの堰８に接続された配管９は傾斜板４及び硝化
槽本体２の側壁を貫通して槽本体外部に連通している。
また、硝化槽本体２内には、硝化細菌を担持したペレッ
ト１０が流動可能な状態で収納されている。このペレッ
ト１０として、ポリエチレングリコール等の薬品で硝化
細菌を固め、ビーズ状にしたものが有効である。また、
硝化槽本体２の底部でスクリーン等からなる流出口６の
下方領域には、散気装置１１が設置されている。このよ
うな構成からなる硝化槽１（以下、硝化槽ユニットとい
う）は、図２に示すように活性汚泥処理槽１２の一側面
に配置されて活性汚泥処理槽１２内の硝化槽１を除く内
部は嫌気槽１３を構成するようになっている。

【０００９】そして、嫌気槽１３と硝化槽本体２とは、
流入口３及び流出口６、堰７を介して汚水が循環可能と
なっている。尚、活性汚泥処理槽１２の底部には攪拌機
１４が設置されている。次に上記のような活性汚泥処理
槽における汚水処理法を説明する。嫌気槽１３内に供給
された汚水は、攪拌機１４により攪拌されて浮遊汚泥と
混合した後、この混合液は流入口３から硝化槽ユニット
１内に流入する。硝化槽ユニット１内では、散気装置１
１からの空気によって流動化されたペレット１０の働き
によって汚水中の窒素成分が硝化された後、混合液は上
向流によって流出口６から上部空間部５内に流出する。
上部空間部５内の混合液は、その一部が溢流堰８から配
管９を経て沈澱槽（図示せず）に送られ、残りは堰７を
通って嫌気槽１３に循環され、ここで汚水中のＢＯＤ成
分を利用して脱窒される。

【００１０】このように散気装置１１を硝化槽ユニット
１の底部に、流入口３を槽側面底部側に、流出口６を傾
斜板４にそれぞれ設けることによって容易に循環流を形
成することができる。そして、この循環水量は、溢流堰
７の開口面積を調整可能な構造とすることによって調整
することができる。循環水量は汚水の流入量の１〜１０
倍、好ましくは２〜５倍となるように調整される。また
循環水量は散気装置１１より散気量を調整することによ
っても可能である。

【００１１】また、硝化細菌を固定化させたペレットの
場合、硝化活性の立ち上がりが速く、活性も安定し、窒
素除去効率が安定する。特に固定化する菌体として硝化
細菌を含む活性汚泥を一旦馴養して硝化細菌の濃度を高
めたものを固定すると、硝化活性の立ち上がりが速い
が、採取した汚泥をそのまま用いても汚泥を高濃度に固
定できるため、比較的早期に硝化活性の立ち上がりが認
められる。

【００１２】図３は活性汚泥処理槽内に配置される硝化
槽ユニットの他の実施例を示す斜視図、図４は図３の硝
化槽ユニットを活性汚泥処理槽内に配置した状態を示す
断面図である。この硝化槽ユニット２１は、硝化槽本体
２２の内部が仕切板２３によって下部側が連通した状態
で２つに区画されている。硝化槽本体２２の一側面に流
入口２４が設けられ、この流入口２４が設けられた槽本
体側面と反対側の側面側に傾斜板２５が配置されて上部
空間部２６が構成されている。傾斜板２５には、スクリ
ーンやウェッジワイヤ等からなる流出口２７が形成さ
れ、上部空間部２６とその下部側の槽内部が連通可能と
なっている。そして、上部空間部２６には１つあるいは
複数の水路、本図においては一対の水路２８が設けられ
いる。硝化槽ユニット２１には、前記実施例同様に散気
装置２９が設置されると共に硝化槽本体２２内には硝化
細菌を固定化させたペレット３０が流動可能な状態で収
納されている。

【００１３】このような構成からなる硝化槽ユニット２
１は、図４に示すように活性汚泥処理槽３１の一側面部
に配置されて、硝化槽ユニット２１を除く槽内部は嫌気
槽３２を構成し、嫌気槽３２には、攪拌機３３が設置さ
れている。なお、３４は流量調整装置を示している。こ
の活性汚泥処理槽では、流入口２４が水面に近い水面下
に配置されており、仕切板２３の下端部が槽の深部にま
で達している。このため、流入口２４から硝化槽ユニッ
ト２１内に流入した汚水と活性汚泥との混合液は、下向
流となって流れる。従って、流入口２４からペレット３
０が流出することがなく、このため、流入口２４はスク
リーンやウェッジワイヤ等が不要となる。

【００１４】また、流出口２７は傾斜板２５に形成され
ており、下方から上昇する空気とペレット３０がスクリ
ーンやウェッジワイヤ等からなる流出口２７の面に衝突
し、スクリーンやウェッジワイヤ等に付着する汚れを洗
浄する結果、目詰まりが解消され、逆洗等の操作を要し
ない。流出口２７から流出した混合液は、水路２８を通
って嫌気槽３２に循環される。従って、硝化槽ユニット
２１から混合液は、水路２８によって嫌気槽３２内にお
ける脱窒効果の高い汚水流入部付近に循環される。尚、
水路２８には堰（図示せず）を設け、混合液の循環量を
調整するようにしてもよい。

【００１５】図５は本発明を実施する活性汚泥処理槽の
他の実施例を示す要部切欠斜視図である。この活性汚泥
処理槽は、大型の活性汚泥処理槽５１内に図３に示す硝
化槽ユニット２１を所定の間隔をおいて配置すると共に
硝化槽ユニット２１ａの外側面と活性汚泥処理槽５１の
内側面との間にそれぞれの嫌気槽５２ａ、５２ｂに連通
する間隙部５３ａを形成している。また、５４は前記流
入口２４に相当する堰である。従って、図５において、
図３及び図４と同一構成部は同一符号で示し、構成上の
説明は省略する。

【００１６】この活性汚泥処理槽５１においては、汚水
は、図中の左端により流入し、第１槽目の嫌気槽５２ａ
の汚水と活性汚泥の混合液は、その一部が第１槽目の硝
化槽ユニット２１ａに流入し、残りは間隙部５３ａを通
って第２槽目の嫌気槽５２ｂに流入する。嫌気槽５２ｂ
の混合液は同様に、その一部が第２槽目の硝化槽ユニッ
ト２１ｂに流入し、残りは間隙部５３ｂを通って次段工
程に流入する。

【００１７】尚、図５に示す硝化槽ユニット２１の代わ
りに図１に示す硝化槽ユニット１を活性汚泥処理槽５１
内に配置してもよい。図６は硝化槽ユニットの他の実施
例を示す斜視図である。この硝化槽ユニット６１は、槽
本体の一側面下部側にスクリーンやウェッジワイヤ等か
らなる流入口６２が設けられ、この側面の上部側は槽内
部側の傾斜した傾斜面を有し、この傾斜面にスクリーン
やウェッジワイヤ等からなる流出口６３が設けられてい
る。硝化槽ユニット６１内にペレットが収納され、また
散気装置を有する点は前記した実施例と同様である。

【００１８】この硝化槽ユニット６１は、前記した実施
例同様に活性汚泥処理槽内に配置される。図７は図５に
おける硝化槽ユニットの拡大詳細図、図８は硝化槽ユニ
ットの更に他の実施例を示す要部切欠斜視図である。図
８において、図７に示す硝化槽ユニットと異なる点は、
上部が開口し、断面図矩形状の水路２８の代わりに配管
からなる水路８１が配設されている点が異なっている。
８２は流量計であり、この流量計８２の指示値に基づ
き、流量調整弁３５の開度を調節する。図８における硝
化槽ユニットも図３に示す硝化槽ユニットと同様にして
活性汚泥処理槽内に配置される。尚、硝化槽ユニットか
ら脱窒槽に循環させる水路あるいは配管は単数でもある
いは２本以上でもよい。

【００１９】図９は本発明の硝化槽ユニットの更に他の
実施例を示す斜視図、図１０は図９の硝化槽ユニットを
用いた活性汚泥処理槽における汚水の流れ状態を示す説
明図である。この硝化槽ユニットは、その上部にスクリ
ーンやウェッジワイヤ等からなる流出口９１が設けられ
ており、この流出口９１の一端部側に流量制御装置９２
を備えた水路９３が設けられている。硝化槽ユニットは
活性汚泥処理槽の内周面と間隙部を有する状態で配置さ
れ、流出口９１が形成された面側と反対側の面には、硝
化槽ユニットの側面との所定の間隔をおいて、溢流堰９
４が形成された仕切板９５が配置される。

【００２０】嫌気槽９８内の混合液は硝化槽ユニットと
活性汚泥処理槽との間隙部９７を経て、硝化槽ユニット
後段下部に設けられた流入口９９より硝化槽ユニット内
に流入し、散気装置（図示せず）からの空気とペレット
９６が収納された内で硝化処理された後、流出口９１か
ら水路９３を経て嫌気槽に循環され、間隙部９７を経
て、溢流堰９４から次工程（例えば、次段の嫌気槽）に
供給される。

【００２１】図１１及び図１２はそれぞれ本発明を実施
するための活性汚泥処理槽の他の実施例を示す概略的構
成図である。図１１において、硝化ユニット１００から
の硝化液循環導水管１０１には流量調整装置１０２が配
設され、この硝化液循環導水管１０１の先端部には、嫌
気槽内に設置された攪拌機１０３の付近に位置してい
る。また、図１２において、硝化ユニット１００からの
硝化液循環導水管１０１には流量調整装置１０２が配設
され、この硝化液循環導水管１０１の先端部は攪拌機１
０３の吸引口付近に位置している。

【００２２】図１１及び図１２においては、硝化液の循
環が効率的に行われると共に嫌気槽での硝化液の混合が
促進され、脱窒反応効率が向上する。特に図１２に示す
実施例では、図１３に示すように水中ポンプの原理を利
用した攪拌機１０３によって吸込口１０３ａ付近に硝化
液循環導水管１０１の先端開口部を位置しており、硝化
液はインペラ１０３ｂによる回転に伴う揚水効果で吐出
口１０３ｃから吐出される。従って、硝化液の循環と攪
拌が効率的となる。また、攪拌機１０３は水中ポンプ等
の揚水装置でよい。また、攪拌機１０３あるいは水中ポ
ンプ等の揚水装置を用いた上記方法は図８に示した硝化
ユニット槽においても適用が可能である。

【００２３】前記した例は本発明の実施例を示したもの
であり、要は本発明における硝化槽ユニットは活性汚泥
処理槽内に投入するのみで配置できる構造を有し、内部
にペレットを収納している場合、内部の液流動時にペレ
ットが硝化槽ユニット外部に漏出しない構造があればよ
い。上記したスクリーン又はウェッジワイヤ等の目開き
は、ペレットの大きさ等との関係によって設定される
が、ペレットが１．５〜４mmの場合、目開きは、通常、
０．５〜１．５mm程度が望ましい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の汚水の処
理装置によれば、処理槽内下方位置でスクリーンの下方
領域に設けられた散気装置からスクリーンに向かって気
体を噴出し、気泡と処理槽内に収納された多数の担体と
をスクリーンに衝突させてスクリーンに付着した汚れを
洗浄するようにした。これにより、スクリーンに付着し
た汚れによる目詰まりが生じないので、処理液の流出を
スムーズに行うことができる。従って、生物処理の効率
を向上させることができると共に、スクリーンを逆洗す
る逆洗装置等を別設で設ける必要がないので、装置価格
を安価にできると共に、装置を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を実施するための硝化槽ユニット
の実施例を示す斜視図

【図２】図２は図１の硝化槽ユニットを活性汚泥処理槽
に組み入れた例を示す断面図

【図３】図３は本発明を実施するための硝化槽ユニット
の実施例を示す斜視図

【図４】図４は図２の硝化槽ユニットを活性汚泥処理槽
に組み入れた例を示す断面図

【図５】図５は本発明を実施するための活性汚泥処理槽
の実施例を示す要部切欠斜視図

【図６】図６は硝化槽ユニットの他の実施例を示す斜視
図

【図７】図７は図５における硝化槽ユニットの拡大詳細
図

【図８】図８は硝化槽ユニットの更に他の実施例を示す
要部切欠斜視図

【図９】図９は硝化槽ユニットの更に他の実施例を示す
斜視図

【図１０】図１０は図９の硝化槽ユニットを用いた活性
汚泥処理槽における汚水の流れ状態を示す説明図

【図１１】図１１は本発明を実施するための活性汚泥処
理槽の概略的構成図

【図１２】図１２は本発明を実施するための活性汚泥処
理槽の更に他の実施例を示す概略構成図

【図１３】図１３は図１２の要部拡大原理説明図

【符号の説明】

１、２１、６１、１００…硝化槽ユニット ３、２４…流入口 ４、２５…傾斜板 ６、２７、６２、９１…流出口 ７、８、５４、９４…堰 ２８…水路 ８１…硝化液導入水管 １０、３０、９６…ペレット １１、２９…散気装置 １３、３２、５２ａ、５２ｂ…嫌気槽 １４、３３、１０３…攪拌機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 幸男 大阪府高槻市古曽部町２−10−10 (72)発明者 水口 保 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 江森 弘祥 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 森 直道 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 山寺 利夫 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 堀田 正見 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 中村 裕紀 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 角野 立夫 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−115493（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機性汚水を生物学的に処理する汚水の処
   理装置に於いて、 前記有機性汚水が流入する処理槽と、 前記処理槽内に多数収納されて前記生物学的処理を行う
   微生物を担持した担体と、 前記処理槽上部に該処理槽の内側に傾斜して設けられ、
   処理液の流出口を形成すると共に前記担体を分離する縦
   目状のスクリーンと、 前記処理槽内下方位置で前記スクリーンの下方領域に設
   けられ、前記スクリーンに向かって気体を噴出する散気
   装置と、 から成り、前記散気装置からの気体により前記スクリー
   ン面に気泡と前記担体とを衝突させることを特徴とする
   汚水の処理装置。