JP2598682B2 - 浮遊式活性汚泥処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、浮遊式活性汚泥法により下水あるいは産
業排水等の汚水を浄化処理する場合に使用する浮遊式活
性汚泥処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、活性汚泥を使用して汚水を浄化する活性汚泥法
としては各種の方法が知られているが、これらの方法
は、活性汚泥を水中に浮遊させながら汚水浄化処理を行
なう浮遊式活性汚泥法と、水中に設置した固体に活性汚
泥を付着または包括させて、汚水浄化処理を行なう固定
式活性汚泥法とに大別することができる。

浮遊式活性汚泥法の場合は、曝気の強弱，活性汚泥濃
度の高低等の条件を容易に変更することができるという
利点を有するが、運転条件のいかなる変更にもかかわら
ず、処理状況が不調のまま長期にわたって好転しないと
いう唯一最大の欠陥現象を生じることがある。これはい
わゆる固液分離性異常（バルキングあるいは解体現象
等）である。

前記固液分離性異常は、被処理汚水の性状や負荷条件
等が原因とされ、スフエロチルス，バチルスに代表され
る糸状微生物によって生じる現象であると確認されてい
る。前記固液分離性の異常は、汚泥の膨張，汚泥フロッ
クの解体，汚泥の凝集不全等において顕著であり、最終
的には、沈澱槽内の活性汚泥と処理水との固液分離が不
十分になり、活性汚泥が懸濁してSS濃度の高い処理水が
沈澱槽から排出されることになる。

従来知られている汚水浄化処理装置の一例として、第
５図に示すように、好気性槽16内に微生物を固定させる
回転円板装置17の下部を収容し、前記好気性槽16の下流
側に接続した嫌気性槽18内に攪拌機19を設け、その嫌気
性槽18の下流側に散気装置20を収容した再曝気槽21およ
び沈殿分離槽22を順次直列に接続した汚水浄化装置が知
られている（例えば特公昭61−17558号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記嫌気性槽18においては、基質濃度が低く、微生物
が基質不足の状態にあり、ここで攪拌混合を行なうと、
体表面積が大きくかつ旺盛な基質消化能力を有する糸状
微生物が一方的に基質を取り込んで増殖し、糸状微生物
を除く好気性微生物（以下これを単に好気性微生物とい
う）の基質摂取が不十分になり、そのため嫌気性槽にお
いて処理を行なった処理水を再曝気槽に導いても、糸状
微生物の基質酸化を促すのみであり、糸状微生物を優先
種にしてしまう結果を招くことになる。

この発明は、下水あるいは産業排水等を、好気性処
理，嫌気性処理，好気性処理の繰り返しにより浄化処理
するうちに、糸状微生物が増殖するのを阻止できる浮遊
式活性汚泥処理装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明の浮遊式活性汚
泥処理装置においては、第１曝気槽１の下流側上部と、
その第１曝気槽１の下流側に設けられた嫌気性小室２の
上流側上部とが、上流側流通口３を介して接続され、前
記嫌気性小室２の下流側上部と、その嫌気性小室の下流
側に設けられた第２曝気槽４の上流側上部とが、下流側
流通口５を介して接続され、前記嫌気性小室２内の下側
に、上方から下方に向かって嫌気性小室２の中心に接近
するように傾斜する傾斜面６を有する下向き縮径室７が
設けられ、空気吹込管８を接続したエアリフト配管９に
おける縦管10の下端開口部は、前記下向き縮径室７内の
下部に配置され、前記嫌気性小室２内に、上流側流通口
３と前記縦管10との間において阻流板11が設けられ、前
記エアリフト配管９の排出端部12は、前記上流側流通口
３と阻流板11との間において上流側流通口３付近に配置
され、前記第２曝気槽４の下流側上部は沈殿分離槽13に
接続されている。

また嫌気性小室２内の下側に、上方から下方に向かっ
て嫌気性小室２の中心に接近するように傾斜する傾斜面
６を有する下向き縮径室７が設けられ、空気吹込管８を
接続したエアリフト配管９における縦管10の下端開口部
は、前記下向き縮径室７内の下部に配置され、前記嫌気
性小室２の下流側上部と、その嫌気性小室２の下流側に
設けられた第２曝気槽４の上流側上部とは、下流側流通
口５を介して接続され、前記嫌気性小室２内に前記縦管
10を囲む阻流縦筒14が設けられ、その阻流縦筒14の上流
側に、上流側流通筒15の下流側端部が接続され、その上
流側流通筒15の上流側端部は、嫌気性小室２の上流側に
設けた第１曝気槽１の下流側上部に開口し、前記エアリ
フト配管９の排出端部12は、前記上流側流通筒15の入口
に配置され、前記第２曝気槽４の下流側上部は沈殿分離
槽13に接続されることによっても、前記目的が達成され
る。

〔作 用〕

原水供給管40から第１曝気槽１内に供給された原水
は、曝気処理（好気性処理）されて、原水中のBODの大
半が除去されると共に、DOが維持され、前記第１曝気槽
１の下流側にある基質の少ない含汚泥水は、上流側流通
口３または上流側流通筒15から嫌気性小室２内に流入
し、次いで阻流板11または阻流縦筒14に沿って低速で下
降したのち、阻流板11または阻流縦筒14の下端を通過し
て低速で下流側流通口５に向かって上昇する。

嫌気性小室２内の下向き縮径室７内に濃縮汚泥が沈殿
し、その下向き縮径室７内の下部の濃縮汚泥がエアリフ
ト配管９を通ってエアリフトされると共に、そのエアリ
フトに伴って下向き縮径室７内の濃縮汚泥が下降し、エ
アリフトされた濃縮汚泥は嫌気性小室２の上流側壁板24
と阻流板11との間の水面に向かって供給され、続いて上
流側壁板24と阻流板11との間を、上流側流通口３から供
給される含汚泥水と共に下降する。

嫌気性小室２の下流側流通口５から第２曝気槽４内に
供給された含汚泥水は、曝気処理（好気性処理）され
て、残留BODが除去され、糸状微生物の増殖が阻止され
る。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図および第２図はこの発明の第１実施例を示すも
のであって、槽23内に嫌気性小室２が設けられて、その
嫌気性小室２により上流側の大容量の第１曝気槽１と下
流側の小容量の第２曝気槽４とが区画形成され、第１曝
気槽１の下流側上部と嫌気性小室２の上流側上部とが、
嫌気性小室２の上流側壁板24における水面付近に設けら
れた上流側流通口３を介して接続され、かつ前記嫌気性
小室２の下流側上部と第２曝気槽４の上流側上部とは、
嫌気性小室２の下流側壁板25における水面付近に設けら
れた下流側流通口５を介して接続され、前記嫌気性小室
２の下半部に軽量コンクリート42が打設されて、上方か
ら下方に向かって縮径する逆４角錐状の下向き縮径室７
が形成され、その下向き縮径室７の傾斜面６は汚泥の安
息角よりも大きい角度（例えば水面に対し50〜60度）に
設定されている。

下側に空気吸込管８を接続したエアリフト配管９にお
ける縦管10の下端開口部は、前記下向き縮径室７内の下
部に配置され、前記嫌気性小室２内に、上流側流通口３
と前記縦管10との間において阻流板11が設けられ、かつ
前記エアリフト配管９の排出端部12は、前記上流側流通
口３と阻流板11との間において上流側流通口３付近の水
面の上部に配置され、さらに前記第１曝気槽１内の底部
に設けられた散気装置26と、前記第２曝気槽４内の底部
に設けられた散気装置27と、空気吸込管８とは、配管43
を介してブロワ28に接続され、そのブロワ28により好気
性微生物に必要な酸素が供給される。

嫌気性小室２の上部と水面との間の空間29は、嫌気性
小室２内で発生する二酸化炭素や窒素等のために昇圧さ
れることになるので、嫌気性小室２の上面板30に呼気用
のベント31または小孔が設けられる。

前記第１曝気槽１および第２曝気槽４内の溶存酸素濃
度は約１〜2mg/の好気性に保持され、かつ前記嫌気性
小室２内の溶存酸素濃度は約0.1〜0.3mg/の嫌気的状
態すなわち好気性と嫌気性の中間状態に保持される。

沈殿分離槽13内の上部中央に、縦側の阻流筒32が設け
られ、前記第２曝気槽４の下流側上部と阻流筒32の内部
とは排出管33を介して接続され、かつ沈殿分離槽13の上
部に清澄水排出管34が接続され、沈殿分離槽13の下部に
汚泥排出管35の一端部が接続され、汚泥返送ポンプ36の
吸込管37と、前記汚泥排水管35の他端部と、汚泥廃棄管
38とは流量調節弁39を介して接続され、前記第１曝気槽
１の上流側に原水供給管40が接続され、さらに前記汚泥
返送ポンプ36の汚泥返送管41は原水供給管40に接続され
ている。

次に第１実施例の浮遊式活性汚泥処理装置の作用につ
いて説明する。

下水道から排出される下水あるいは工場から排出され
る産業排水等の被処理原水は原水供給管40から第１曝気
槽１内に供給され、ここで原水と活性汚泥とが曝気によ
り混合されて曝気処理（好気性処理）され、原水中のBO
Dの大半が除去されると共にDOが維持される。

前記第１曝気槽１の下流側にある基質の少ない含汚泥
水は、上流側流通口３から嫌気性小室２の上流側に流入
し、阻流板11に沿って低速度で下降したのち、阻流板11
の下端を通過して低速度で下流側流通口５に向かって上
昇する。

嫌気性小室２内の下向き縮径室７内に濃縮汚泥が沈殿
し、その下向き縮径室７内の下部の濃縮汚泥がエアリフ
ト配管９を通ってエアリフトされると共に、そのエアリ
フトに伴って下向き縮径室７内の濃縮汚泥が下降し、エ
アリフトされた濃縮汚泥は嫌気性小室２の上流側壁板24
と阻流板11との間の水面に向かって供給され、続いて上
流側壁板24と阻流板11との間を、上流側流通口３から供
給される含汚泥水と共に下降する。したがって、嫌気性
小室２内においては、汚泥が循環されると共に、嫌気性
処理により残留BODが除去される。

嫌気性小室２の下流側流通口５から小容量の第２曝気
槽４内に供給された含汚泥水は、強い曝気処理（好気性
処理）を受けて、嫌気性小室２内で発生する二酸化炭素
や水素等の微細ガスを包含した活性汚泥が脱気処理され
ると共に、残留BODが除去され、且つ強い酸化力で糸状
微生物の消化を促すことになる。

第２曝気槽４において曝気処理された含汚泥水は、第
２曝気槽４の下流側上部から排出管33を通って溢流して
沈殿分離槽13の中央上部の阻流筒32内に供給され、含汚
泥水中の汚泥が沈殿分離槽13内の下部に沈殿すると共
に、沈殿分離槽13の上部の処理水（上澄水）は清澄水排
出管34を通って排出される。

沈殿分離槽13に沈殿した濃度汚泥は、汚泥返送ポンプ
36により汚泥排水管35,流量調節弁39および吸込管37を
経て返送汚泥として吸引され、その返送汚泥は、前記汚
泥返送ポンプ36により汚泥返送管41を通って原水供給管
40内の原水と共に第１曝気槽１の上流側に供給される。

返送汚泥量は、通常、原水量に対して約20〜50％に設
定され、また汚泥廃棄管38から余剰汚泥が排出される。
沈殿分離槽13内に沈殿した汚泥は活性汚泥であって、そ
の活性汚泥中の微生物群が増殖するので、余剰汚泥を排
出する。その排出量は流入するBOD,SS等の量によって決
定される。

第３図および第４図はこの発明の第２実施例を示すも
のであって、嫌気性小室２内にエアリフト配管９におけ
る縦管10を囲む角筒状の阻流縦筒14が設けられ、その阻
流縦筒14の上流側に、横型角筒状の上流側流通筒15の下
流側端部が接続され、その上流側流通筒15の上流側端部
は、嫌気性小室２の上流側に設けた第１曝気槽１の下流
側上部に開口し、かつ上流側流通筒15の上流側端部に、
水中において上部が開放されている受入室42が設けら
れ、前記エアリフト配管９の排出端部12は、前記上流側
流通筒15の上流側端部付近に配置されているが、その他
の構成は第１実施例の場合と同様である。

第２実施例の場合は、第１曝気槽１の下流側にある基
質の少ない含汚泥水が、受入室42および上流側流通筒15
を通って阻流縦筒14内に流入し、次いでその阻流縦筒14
内を低速度で下降したのち、阻流縦筒14の下端を通過し
て低速度で下流側流通口５に向かって上昇し、また下向
き縮径室７内の下部の濃縮汚泥は、エアリフト配管９を
通ってエアリフトされて前記受入室42内に供給される
が、その他の作用は第１実施例の場合と同様である。

この発明の場合は、嫌気性小室２内がほぼ静止に近い
状態に保たれ、上流側流通口３または上流側流通筒15か
ら嫌気性小室２に流入した含汚泥水は、阻流板11または
阻流縦筒14の部分で屈曲しながら下流側流通口５に向か
って低速で流動し、かつ被処理原水量に対して５〜10％
程度の少ない揚液量のエアリフトによる少量の汚泥循環
が行なわれるだけであるので、この状態では、糸状微生
物が十分な量の基質を取り込むことができない。したが
って、嫌気性小室２内では、糸状微生物を増殖とは逆の
自己消化に追い込むことができる。

また嫌気性小室２の容量が小さく、かつエアリフトに
よる汚泥循環が行なわれので、嫌気性小室２内は絶対嫌
気に陥り難くなっており、そのため糸状微生物に比べて
絶対以嫌気で著しい活性低下を生じる好気性微生物が保
護されることになる。

また嫌気性小室２内で、糸状微生物による過度の基質
消費がなければ、基質摂取量が微量で済む好気性微生物
にとって適正な生息環境が保持される。

基質濃度の高い第１曝気槽１の前段に嫌気性小室２を
設けた場合は、糸状微生物も好気性微生物も十分な量の
基質を摂取することができるので、糸状微生物の増殖を
抑制することはできない。したがって、基質濃度の低い
第１曝基槽１の下流側に嫌気性小室２を設ける必要があ
る。

この発明を実施する場合、第２曝基槽４に続いて前述
のような構造の嫌気性処理装置および第３曝基槽を順次
直列に設けてもよい。また下向き縮径室７が逆円錐状で
あり、かつ阻流縦筒14が円筒状であってもよい。

〔発明の効果〕

この発明は、前述のように構成されているので、以下
に記載するような効果を奏する。

嫌気性小室２の上流側流通口３または上流側流通筒15
と嫌気性小室２の下流側流通口５との間に、阻流板11ま
たは阻流縦筒14が設けられているので、前記上流側流通
口３または上流側流通筒15と下流側流通口５との間で短
絡流が発生するのを防止して、嫌気性小室２の活性汚泥
を小容量の嫌気性小室２内で効率よく沈降させて濃縮す
ることができ、かつ汚泥令が長くなるので容量を小型化
することができ、さらに嫌気性小室２内の下向き縮径室
７内に沈殿した活性汚泥は、エアリフト配管９を通って
エアリフトされて循環されるので、活性汚泥の腐敗を防
止することができ、また嫌気性小室２内では、少ない揚
液量のエアリフトによる少量の汚泥循環が行なわれるだ
けであるもので、嫌気性小室２内において、糸状微生物
の基質吸着を抑制し、糸状微生物を増殖させないで自己
消化させると共に、基質摂取量が微量で済む好気性微生
物に適正な生息環境を与えることができ、そのため嫌気
性小室２内において嫌気性処理を行なった処理水を第２
曝気槽４に導いて好気性処理する場合、有効な微生物処
理を行なうことができ、糸状微生物の増殖を抑止し、第
２曝気槽４において強曝気で糸状微生物の自己消化を促
すと共に、好気性微生物の活性を回復させて優先種にす
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る浮遊式活性汚泥処
理装置を示す縦断側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線拡
大断面図、第３図はこの発明の第２実施例に係る浮遊式
活性汚泥処理装置を示す縦断側面図、第４図は第３図の
Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。第５図は従来の活性汚泥処
理装置の概略縦断側面図である。 図において、１は第１曝気槽、２は嫌気性小室、３は上
流側流通口、４は第２曝気槽、５は下流側流通口、６は
傾斜面、７は下向き縮径室、８は空気吸込管、９はエア
リフト配管、10は縦管、11は阻流板、12は排出端部、13
は沈殿分離槽、14は阻流縦筒、15は上流側流通筒、24は
上流側壁板、25は下流側壁板、26および27は散気装置、
28はブロワ、31はベント、32は阻流筒、36は汚泥返送ポ
ンプ、39は流量調節弁、40は原水供給管、41は汚泥返送
管である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１曝気槽１の下流側上部と、その第１曝
   気槽１の下流側に設けられた嫌気性小室２の上流側上部
   とが、上流側流通口３を介して接続され、前記嫌気性小
   室２の下流側上部と、その嫌気性小室２の下流側に設け
   られた第２曝気槽４の上流側上部とが、下流側流通口５
   を介して接続され、前記嫌気性小室２内の下側に、上方
   から下方に向かって嫌気性小室２の中心に接近するよう
   に傾斜する傾斜面６を有する下向き縮径室７が設けら
   れ、空気吹込管８を接続したエアリフト配管９における
   縦管10の下端開口部は、前記下向き縮径室７内の下部に
   配置され、前記嫌気性小室２内に、上流側流通口３と前
   記縦管10との間において阻流板11が設けられ、前記エア
   リフト配管９の排出端部12は、前記上流側流通口３と阻
   流板11との間において上流側流通口３付近に配置され、
   前記第２曝気槽４の下流側上部は沈殿分離槽13に接続さ
   れている浮遊式活性汚泥処理装置。
2. 【請求項２】嫌気性小室２内の下側に、上方から下方に
   向かって嫌気性小室２の中心に接近するように傾斜する
   傾斜面６を有する下向き縮径室７が設けられ、空気吹込
   管８を接続したエアリフト配管９における縦管10の下端
   開口部は、前記下向き縮径室７内の下部に配置され、前
   記嫌気性小室２の下流側上部と、その嫌気性小室２の下
   流側に設けられた第２曝気槽４の上流側上部とは、下流
   側流通口５を介して接続され、前記嫌気性小室２内に前
   記縦管10を囲む阻流縦筒14が設けられ、その阻流縦筒14
   の上流側に、上流側流通筒15の下流側端部が接続され、
   その上流側流通筒15の上流側端部は、嫌気性小室２の上
   流側に設けた第１曝気槽１の下流側上部に開口し、前記
   エアリフト配管９の排出端部12は、前記上流側流通筒15
   の入口に配置され、前記第２曝気槽４の下流側上部は沈
   殿分離槽13に接続されている浮遊式活性汚泥処理装置。