JP2795620B2 - 浮遊ろ材を用いた生物的水処理装置及びその逆洗方法 - Google Patents

浮遊ろ材を用いた生物的水処理装置及びその逆洗方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物の担持体として
の浮遊ろ材が充填された浮遊ろ層を有する生物的水処理
装置及びその逆洗方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、特に、東京や大阪といった人口集
中の激しい都市部では、下水量の急増によって既存の処
理施設が過負荷状態になりつつあり、処理能力を増大さ
せる必要に迫られている。しかも、従来、放流水のBO
D規制値が20mg/lであったのに対して、最新の施
設についてはBODが5mg/l前後といったように浄
化能力の高い施設が求められている。
【0003】ところが、現在の下水処理施設において
は、未だ標準活性汚泥法が中心であり、BOD容積負荷
並びにCOD容積負荷が、通常、0.5kg/m3/日
と比較的低い値にとどまっている。このように低負荷処
理しかできないと、空間効率が極めて低いため、広大な
施設用地を必要とする。例えば、上述したBOD5mg
/l前後をこの標準活性汚泥法で達成しようとすると、
滞留時間を15時間と極めて長く設定しなければならな
い。このように浄化能力の低い処理方法では、大都市部
における用地難等を勘案すると、上記のような負荷の増
大や水質規制の強化といった課題に対処するのは極めて
困難である。
【0004】ところで、生物的水処理装置としては、こ
の他に、担持体としてのセラミックやアンスラサイト等
の無機質材の表面に生物膜を形成して生物処理を行うも
のが知られている。このような無機質材の担持体は目詰
まりが激しいため、頻繁に逆洗を行なわなければなら
ず、その上1回の逆洗において多量の逆洗水を必要とす
ることから、結果的に処理能力が低下してしまうことに
なる。
【0005】そこで、これらの欠点を補うため、プラス
チック発泡体等でできた浮遊ろ材を生物膜の担持体とし
た水処理装置が発案・実用化されている。この水処理装
置によれば、目詰まりし難い上に、BOD容積負荷並び
にCOD容積負荷が5kg/m3/日といった高負荷処
理も可能であり、空間効率が高く設置面積が小さくて済
む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな浮遊ろ材を用いた水処理方法においては、ろ層深さ
を増大すれば設置面積を増大することなく浄化能力をよ
り一層向上させ得るにもかかわらず、3m程度を限界と
してそれより深くろ層を形成するとろ層全域を均一に逆
洗できなくなってしまい、よって浄化能力の向上が制限
されるといった不都合があった。
【0007】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消しようとするものであり、その主な目的は、ろ層深
さを大きくしてもろ層全域に渡って均一に逆洗すること
ができる浮遊ろ材を用いた生物的水処理装置及びその逆
洗方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、処理槽内を上下に仕切るろ材流失抑止帯の下
側に、微生物の担持体としての浮遊ろ材を充填した浮遊
ろ層を形成してなる生物的水処理装置であって、前記浮
遊ろ層は前記処理槽内に上下方向に複数段設けられるも
のであり、該複数の浮遊ろ層の下側に曝気用散気手段が
設けられ、前記複数の浮遊ろ層の各々の上下のいずれか
一方の側に、該浮遊ろ層内の余剰汚泥を分離するべく気
体及び/又は水を噴出する流体放出手段が設けられ、前
記複数の浮遊ろ層の各々の上下のいずれか他方の側に、
前記分離された汚泥を含む汚水を吸い込んで装置外に排
出する汚水排出手段が設けられることを特徴とする浮遊
ろ材を用いた生物的水処理装置を提供することにより達
成される。
【0009】また、処理槽内を上下に仕切るろ材流失抑
止帯の下側に、微生物の担持体としての浮遊ろ材を充填
した浮遊ろ層を形成してなる生物的水処理装置の逆洗方
法であって、前記処理槽内に上下方向に複数段設けられ
た前記浮遊ろ層の各々において、該浮遊ろ層の上下のい
ずれか一方の側から該浮遊ろ層内の余剰汚泥を分離する
べく気体及び/又は水を噴出すると共に、該浮遊ろ層の
上下のいずれか他方の側から前記分離された汚泥を含む
汚水を吸い込んで装置外に排出することを特徴とする浮
遊ろ材を用いた生物的水処理装置の逆洗方法を提供する
ことにより達成される。
【0010】
【作用】このようにすれば、上下に複数段設けられた浮
遊ろ層の各々に流体放出手段と汚水排出手段とからなる
逆洗手段をそれぞれ設け、その1つのろ層の厚さをこれ
らの逆洗手段で逆洗可能な程度に抑えることで、全ろ層
内を均一に逆洗することができるようになる。従って、
全体としてろ層深さを増大することができるため、設置
面積を増大することなくBOD容積負荷が5〜10kg
/m3/日といった高負荷処理が可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【0012】図1は、本発明に基づき構成された水処理
装置の1例を示すもので、処理されるべき原水は、処理
槽1の下部に挿設された原水流入管2から処理槽1内に
導入され、上下3つの浮遊ろ層3・4・5内を上向きに
流通しながら浄化処理される。3つの浮遊ろ層3・4・
5を通過した処理水は、処理槽1の上部に設けられた処
理水管6から装置外に送り出される。
【0013】浮遊ろ層3・4・5は、処理槽1内を上下
4室に仕切る3つのろ材流失抑止帯7・8・9の下側に
それぞれ充填された浮遊ろ材10が、ろ材流失抑止帯7
・8・9で浮上を規制されるようにして形成されたもの
である。この浮遊ろ材10は、プラスチック発泡体等の
粒状体の表面に微生物が付着・増殖したもので、この浮
遊ろ材10によって捕捉されたSS(浮遊物質)や溶解
性成分がその表面の微生物によって摂取・固定化され
る。
【0014】最下の浮遊ろ層3と原水流入管2との間に
は曝気用散気手段としての送気管11が挿設されてお
り、これに設けられた散気ノズル11aから空気や純酸
素等の気体が放出され、各浮遊ろ層3・4・5内が好気
的雰囲気に保持される。
【0015】このようにして浮遊ろ層3・4・5内で好
気的処理が進行する一方で、原水中の固形有機物や浮遊
ろ材10から剥離した生物膜の一部が沈降して処理槽1
の底部に堆積する。このようにして形成されたスラッジ
層12の最下層部では圧密沈降によりスラッジが濃縮さ
れる。この濃縮スラッジは、処理槽1の底板に凹設され
たピット内のポンプ13からスラッジ排出管14を介し
て装置外へ排出される。
【0016】浮遊ろ層3・4・5内では、処理の経過に
伴って、浮遊ろ材10の表面の肥大化した生物膜等によ
ってろ過抵抗が増大する上、浮遊ろ材10から脱落した
生物膜が処理水と共に流出して次第に処理水水質が悪化
する。そこで、適宜逆洗を行なうことになる。
【0017】逆洗は、各浮遊ろ層3・4・5の上部、つ
まりろ材流失抑止帯7・8・9の真下にそれぞれ設けら
れた流体放出手段としての逆洗管15・16・17と、
その下部に設けられた汚水排出手段としての逆洗排水管
18・19・20とを用いて、各浮遊ろ層3・4・5毎
に独立して同時に行なわれる。逆洗管15・16・17
に多数設けられた小孔から逆洗用の水及び気体を混合状
態で下方に向かって噴出し、浮遊ろ層3・4・5を流動
化して生物膜等を浮遊ろ材10から剥離する。これと同
時に、この剥離された生物膜等を含んだ浮遊ろ層3・4
・5内の汚水を、それぞれ下部の逆洗排水管18・19
・20から処理槽1外に排出する。
【0018】このような水処理装置を用いて、実際に、
凝集沈殿処理を経た生活排水を処理してみた。このとき
用いた処理槽1は、直径1m、高さ12mの円筒状容器
であり、互いに2mの間隔をおいて配置されたろ材流失
抑止帯7・8・9の下側に浮遊ろ材10が高さ1mに渡
って充填され、その底板側に高さ3mのスラッジ層12
が確保されたものである。
【0019】その結果、BOD容積負荷7kg/m3
日でBOD4.8mg/lの処理水を得た。原水のSS
は20mg/lであったが、上記のようにして1日1回
逆洗を実施することで、浄化能力を低下させることなく
連続運転することができた。なお、このBOD負荷7k
g/m3/日は、現在の下水処理におけるBOD容積負
荷0.3kg/m3/日の約23倍に相当し、極めて高
負荷での処理が可能であることを確認できた。
【0020】なお、本実施例では、逆洗用の水及び気体
を同一の管、つまり逆洗管を用いて噴出するようにした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、この水及
び気体をそれぞれ別の管から噴出するように構成しても
良い。さらに、浮遊ろ材から余剰汚泥を分離するべくい
ずれか一方のみを噴出するようにしても良い。また、本
実施例では、逆洗管を浮遊ろ層の上部に、逆洗排水管を
浮遊ろ層の下側にそれぞれ配設したが、これらを互いに
逆位置に配設しても良い。
【0021】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による水処理装置によれば、浮遊ろ層を多段化し、そ
の各ろ層にそれぞれ流体噴出手段と汚水排出手段とから
なる逆洗手段を設けることで、ろ層深さを大きくとった
際の洗浄上の不都合が解消され、設置面積の増大を要し
ない高負荷生物処理が可能になる。
【0022】また、処理槽を20〜50mと深くするこ
とも可能であり、このようにすると散気位置が深くなる
ため、空気や純酸素等の気体の溶解度が増大してその利
用率が向上し、送気された気体の有効利用を計ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づき構成された水処理装置を示す模
式図。
【符号の説明】
1 処理槽 2 原水管 3・4・5 浮遊ろ層 6 処理水管 7・8・9 ろ材流失抑止帯 10 浮遊ろ材 11 送気管 11a 散気ノズル 12 スラッジ層 13 ポンプ 14 スラッジ排出管 15・16・17 逆洗管 18・19・20 逆洗排水管

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内を上下に仕切るろ材流失抑止
    帯の下側に、微生物の担持体としての浮遊ろ材を充填し
    た浮遊ろ層を形成してなる生物的水処理装置であって、 前記浮遊ろ層は前記処理槽内に上下方向に複数段設けら
    れるものであり、該複数の浮遊ろ層の下側に曝気用散気
    手段が設けられ、前記複数の浮遊ろ層の各々の上下のい
    ずれか一方の側に、該浮遊ろ層内の余剰汚泥を分離する
    べく気体及び/又は水を噴出する流体放出手段が設けら
    れ、前記複数の浮遊ろ層の各々の上下のいずれか他方の
    側に、前記分離された汚泥を含む汚水を吸い込んで装置
    外に排出する汚水排出手段が設けられることを特徴とす
    る浮遊ろ材を用いた生物的水処理装置。
  2. 【請求項2】 処理槽内を上下に仕切るろ材流失抑止
    帯の下側に、微生物の担持体としての浮遊ろ材を充填し
    た浮遊ろ層を形成してなる生物的水処理装置の逆洗方法
    であって、 前記処理槽内に上下方向に複数段設けられた前記浮遊ろ
    層の各々において、該浮遊ろ層の上下のいずれか一方の
    側から該浮遊ろ層内の余剰汚泥を分離するべく気体及び
    /又は水を噴出すると共に、該浮遊ろ層の上下のいずれ
    か他方の側から前記分離された汚泥を含む汚水を吸い込
    んで装置外に排出することを特徴とする浮遊ろ材を用い
    た生物的水処理装置の逆洗方法。
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