JP3688103B2 - 排水処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄化槽などの排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の排水処理装置として、たとえば図３０に示したような、脱窒槽２１と膜分離装置２２を設置した硝化槽２３とを備えたものがある。膜分離装置２２は、上下が開口したケース２２ａ内に膜エレメント２２ｂを配列したものであり、膜エレメント２２ｂの下方に散気装置２４が設置され、膜エレメント２２ｂの濾過水流路に連通する濾過水導出管２２ｃは硝化槽２３の外部へ導かれている。
【０００３】
このような排水処理装置では、原水２５を脱窒槽２１内に導入し、脱窒槽２１内の活性汚泥混合液２６を硝化槽２３へ移送しつつ、硝化槽２３内の活性汚泥混合液２７の一部を脱窒槽２１へ返送している。そしてこの状態において、脱窒槽２１内で嫌気条件下に脱窒処理し、硝化槽２３内で、散気装置２４により散気する好気条件下に硝化処理するとともに、硝化槽２３内の活性汚泥混合液２７を、図示したような水位差を利用した重力濾過方式（あるいは吸引濾過方式）により膜エレメント２２ｂで濾過し、濾過水を濾過水導出管２２ｃを通じて硝化槽２３の外部へ導出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような排水処理装置には、適正な活性汚泥濃度範囲がある。このため、大型の排水処理装置では、発生する余剰汚泥量を予想して引き抜き量を予め設定し、設定量の汚泥を常時または定期的に硝化槽から引き抜くことにより、活性汚泥濃度をほぼ一定に維持するようにしている。
【０００５】
一方、浄化槽などの小型の排水処理装置では、常時または定期的に余剰汚泥を引き抜く装置を付設することは困難であり、また発生する余剰汚泥量が少なくかつ一定しないため、余剰汚泥が蓄積した時点で随時引き抜いている。そのため、複数の排水処理装置を管理する場合、各排水処理装置の汚泥引き抜き時が異なってしまい、管理が容易でないという問題がある。
【０００６】
また、いずれの排水処理装置でも、硝化槽内の余剰汚泥を槽底部よりそのまま引き抜いているため、大量の活性汚泥混合液を一緒に引き抜くことになり、引き抜き量が大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するもので、余剰汚泥を簡便に引き抜くことができる排水処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の請求項１記載の排水処理装置は、原水が流入し、嫌気性処理を行う脱窒槽と、好気性処理を行う硝化槽とを有する槽本体と、前記脱窒槽内の活性汚泥混合液を硝化槽へ移送する移送系と、前記硝化槽内の活性汚泥混合液の一部を脱窒槽へ返送する返送系とを備えた排水処理装置において、前記移送系あるいは返送系に介在して、活性汚泥混合液より沈降する活性汚泥を貯溜する汚泥貯溜槽を前記槽本体に一体的に設け、前記汚泥貯溜槽は、流入端と流出端との間に、流れ方向と交わる方向に沿う仕切板を適当間隔をおいて複数枚配置し、水面下に位置する仕切板の上端縁あるいは下端縁に越流路あるいは潜流路を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の排水処理装置は、少なくとも１枚の仕切板を、流れ方向に沿う少なくとも一方の槽内側面との間に、側方縁を回り込む迂回流路を形成して配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の排水処理装置は、汚泥貯溜槽が、流入端と流出端との間に水平方向に湾曲する流路を有したことを特徴とする。
請求項４記載の排水処理装置は、汚泥貯溜槽が、複数槽に分割形成され、分割槽どうし槽内流路より流路断面の小さい管体により連通されていて、分割槽間に管体を介して水平方向に湾曲する流路を有したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の排水処理装置は、汚泥貯溜槽内の上部に、流出端の開口を覆う連通口を側部に形成した上下方向のバッフル管を設けたことを特徴とする。
請求項６記載の排水処理装置は、硝化槽の内部に、槽内の活性汚泥混合液を濾過する膜分離装置を浸漬設置し、前記膜分離装置により濾過された濾過水を硝化槽の外部へ取り出すように構成したことを特徴とする。
【００１２】
上記した請求項１記載の構成によれば、脱窒槽と硝化槽との間をいずれかの方向に送られる活性汚泥混合液は、汚泥貯溜槽の内部を流入端から流出端まで、越流路と潜流路とを通るか、または越流路と潜流路をそれぞれ通り、その際に、上下に流動することで槽内滞留時間が長くなるとともに、活性汚泥と上澄水とに分離しやすくなり、活性汚泥の一部が沈降する。その結果、処理を行う間に連続的に上昇する活性汚泥濃度がこの汚泥貯溜槽において自動的に調整される。また、沈降した活性汚泥は汚泥貯溜槽に滞留する間に濃縮されるため、引き抜き量が低減される。
【００１３】
請求項２〜請求項４記載の構成によれば、活性汚泥混合液は仕切板の側方縁を回り込む迂回流路、あるいは槽体自体が有する水平方向に湾曲する流路を通ることで槽内滞留時間が長くなり、これによっても活性汚泥が沈降しやすくなる。
【００１４】
請求項５記載の構成によれば、槽内の活性汚泥混合液はバッフル管の内部を通って流出していくので、水面近傍のスカムは流出することなく汚泥貯溜槽の内部にとどまる。
【００１５】
請求項６に記載したような、硝化槽内に膜分離装置を設置した処理装置では、活性汚泥が装置外へ流出することがないので、このようにして自動的に活性汚泥濃度を調整できる装置構成がより好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１において、本発明の一実施形態における排水処理装置の槽本体は、脱窒槽２１と、膜分離装置２２を設置した硝化槽２３と、両槽間に介在する汚泥貯溜槽２８とを有している。脱窒槽２１と汚泥貯溜槽２８との隔壁２９の上部には連通口２９ａが設けられ、汚泥貯溜槽２８と硝化槽２３との隔壁３０の上部の越流口３０ａより脱窒槽２１の内部にわたって返送管３１が設けられ、汚泥貯溜槽２８の内部から硝化槽２３の内部にわたって、移送ポンプ３２を介装した移送管３３が設けられている。３４，３５は排泥管である。図示を省略したが、脱窒槽２１の前段には、夾雑物の除去と流量調整とを行う原水槽が設けられている。
【００１７】
汚泥貯溜槽２８は、図２の縦断面図および図３の平面図に示したようなものであり、槽体１の流入端２と流出端３との間に、流れ方向と交わる方向に沿う仕切板４，５，６を適当間隔をおいて配置している。各仕切板４，５，６の側方の両端面は、流れ方向に沿う槽内側面（１ａ，１ｂ）に当接している。
【００１８】
仕切板４，６は、下端縁が水面ｗより下方であって槽底面１ｃとの間に適当間隙を形成する位置にあり、上端縁が水面Ｗより上方、すなわち槽上端縁１ｄに一致する位置にある。仕切板５は、下端縁が仕切板４，６の下端縁よりやや上方にあり、上端縁が水面ｗより下方にある。そしてこれにより槽内に、仕切板４の下端縁と仕切板５の上端縁と仕切板６の下端縁とを通る流路と、各仕切板４，５，６の下端縁の下方を通る流路とが形成されている。
【００１９】
このような排水処理装置においては、原水２５が脱窒槽２１の内部に流入し、脱窒槽２１内の活性汚泥混合液２６が連通口２９ａを通じて汚泥貯溜槽２８の内部に流入し、この槽内を通過した後に、移送管３３を通じて硝化槽２３へ移送され、硝化槽２３内の活性汚泥混合液液２７が、返送管３１を通じて脱窒槽２１へ返送され、このフローにおいて、脱窒槽２１で脱窒が行われ、硝化槽２３で硝化が行われるとともに、硝化槽２３内の活性汚泥混合液液２７が膜分離装置２２により濾過される。
【００２０】
このとき、汚泥貯溜槽２８の内部を通過する活性汚泥混合液２６は、上下方向に流動する流れＡとなるとともに、槽底部を流れる流れＢとなり、上下方向に流動することで槽内滞留時間が長くなるとともに活性汚泥と上澄水とに分離しやすくなり、活性汚泥の一部が沈降する。それにより、硝化槽２３へ移送される活性汚泥混合液２６の活性汚泥濃度が低下し、脱窒槽２１と硝化槽２３との間を循環する活性汚泥混合液２６，２７の活性汚泥濃度が適度に調整される。
【００２１】
汚泥貯溜槽２８内底部に沈降した活性汚泥は適当時に引き抜けばよいが、槽内に滞留する間に濃縮されるため引抜量は少なくてすむ。原水２５とともに流入した分解されにくい毛髪などの夾雑物も汚泥貯溜槽３０で除去される。
【００２２】
上記した汚泥貯溜槽２８に代えて、以下のような汚泥貯溜槽２８を設けてもよい。
図4の縦断面図に示したものにおいては、槽体１の流入端２と流出端３との間に、流れ方向と交わる方向に沿う仕切板１０，１１，１２を適当間隔をおいて配置している。各仕切板１０，１１，１２の側方の両端面は、流れ方向に沿う槽内側面に当接している。
【００２３】
各仕切板１０，１１，１２は、下端縁が水面ｗより下方であって槽底面１ｃとの間に適当間隙を形成する位置にあり、上端縁が水面ｗより下方であって異なる高さに位置していて、これにより槽内に、仕切板１０，１１，１２の上端縁を通る流路が形成されるとともに、各仕切板１０，１１，１２の下端縁の下方を通る流路が形成されている。
【００２４】
この構成においても、活性汚泥混合液２６は、汚泥貯溜槽３０の内部を通過する間に、上下方向に流動する流れＣとなるとともに、槽底部を流れる流れＤとなり、上下方向に流動することで槽内滞留時間が長くなるとともに活性汚泥と上澄水とに分離しやすくなり、活性汚泥の一部が沈降する。
【００２５】
以下の汚泥貯溜槽２８は、上述した図２または図４の仕切板配置を有しながら、さらに次のような特徴を有している。
図５に示したものにおいては、各仕切板４，６（１０，１２）は、一側縁が流れ方向に沿う槽内側面１ａに当接し、他側縁が対向する槽内側面１ｂとの間に間隔をおいた状態に設けられ、仕切板５（１１）は、一側縁が流れ方向に沿う槽内側面１ａとの間に間隔をあけ、他側縁が対向する槽内側面１ｂに当接する状態に設けられていて、仕切板４（１０）の他側縁と仕切板５（１１）の一側縁と仕切板６（１２）の他側縁とを回り込む迂回流路が形成されている。
【００２６】
この構成によれば、活性汚泥混合液２６は、迂回流路を通る流れＥを形成するため、槽内滞留時間が長くなり、活性汚泥が沈降しやすくなる。
図６に示したものにおいては、槽体１の流入端２と流出端３との間の槽壁１ｅ，１ｆが水平方向に沿う方向に複数回屈曲していて、槽壁１ｅ，１ｆに沿って水平方向に湾曲する流路が形成されている。仕切板４，５，６（１０，１１，１２）の配置は図示したものに限定されない。
【００２７】
この構成によれば、活性汚泥混合液２６は、流路に沿って水平方向にほぼコの字状に流動する流れＦを形成するため、槽内滞留時間が長くなり、活性汚泥が沈降しやすい。
【００２８】
図７に示したものにおいては、槽体１が流入端２を含んだ流入槽１２と流出端３を含んだ流出槽１３とに分割形成され、流入槽１２と流出槽１３とが、各槽の槽内流路より小さい流路断面を有する管体１４により連通されていて、流入槽１２と流出槽１３との間に管体１４を介して水平方向に湾曲する流路が形成されている。仕切板４，５，６（１０，１１，１２）の配置は図示したものに限定されない。
【００２９】
この構成によれば、活性汚泥混合液２６は、流路に沿って水平方向に流動する流れＧを形成するため、槽内滞留時間が長くなり、活性汚泥が沈降しやすい。
このように、汚泥貯溜槽２８は種々の構成をとることができ、これらのうちから、適当な形状や槽内滞留時間に設定したものを選択することにより、汚泥貯溜槽２８内で沈降させる汚泥量を調整して、脱窒槽２１と硝化槽２３との間を循環する活性汚泥混合液２６，２７の活性汚泥濃度を適度に調整できる。
【００３０】
なお、仕切板４，５，６（１０，１１，１２）は、流路を形成できるものであれば、鉄、コンクリート等、いずれの材料で構成してもよく、平板状のもの、パンチングメタル等のメッシュ状のものなど、種々可能である。越流路あるいは潜流路を形成するものとしては、たとえば図８〜図１８に仕切板４（１０）で代表して示したもの、迂回流路を形成するものとしては、たとえば図１９〜図２８に仕切板４（１０）で代表して示したものが可能である。
【００３１】
さらに、各汚泥貯溜槽２８内の上部に、図２９に示したような、流出端の開口を覆う連通口１５を側部に形成した上下方向のバッフル管１６を設けてもよい。この構成によれば、各汚泥貯溜槽２８内を流れた活性汚泥混合液２６はバッフル管１６の内部を通って硝化槽２３へと流出していき、水面近傍のスカムは流出することなく汚泥貯溜槽２８の内部にとどまる。
【００３２】
なお、上記においては、脱窒槽２１内の活性汚泥混合液２６が汚泥貯溜槽２８の内部を通過して硝化槽２３内に流入するフローの排水処理装置を説明したが、硝化槽２３内の活性汚泥混合液２７が汚泥貯溜槽２８の内部を通過して脱窒槽２１内に流入するフローの排水処理装置においても同様の効果が得られる。
【００３３】
また、上記したように槽内に膜分離装置を設置した場合には、活性汚泥が装置外へ流出することがないので、このような汚泥濃度調整機能を有した汚泥貯溜槽の設置が特に効果的であるが、膜分離装置を設置しない場合も汚泥貯溜槽を設置するのが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、活性汚泥混合液を循環する循環経路に汚泥貯溜槽を介在させることにより、この槽内で活性汚泥混合液中の活性汚泥の一部を沈降させて、活性汚泥濃度を自動的に調整することができ、しかも沈降した活性汚泥は濃縮されるため、引き抜き量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における排水処理装置の概略全体構成を示した縦断面図である。
【図２】図１に示した排水処理装置に設けられた汚泥貯溜槽の縦断面図である。
【図３】図２の汚泥貯溜槽の平面図である。
【図４】図１に示した排水処理装置に設置可能な他の汚泥貯溜槽の縦断面図である。
【図５】図２または図４に示した汚泥貯溜槽の変形例を示した平面図である。
【図６】図２または図４に示した汚泥貯溜槽の変形例を示した平面図である。
【図７】図２または図４に示した汚泥貯溜槽の変形例を示した平面図である。
【図８】上記したような汚泥貯溜槽に配置される仕切板を示した正面図である。
【図９】同仕切板を示した正面図である。
【図１０】同仕切板を示した正面図である。
【図１１】同仕切板を示した正面図である。
【図１２】同仕切板を示した正面図である。
【図１３】同仕切板を示した正面図である。
【図１４】同仕切板を示した正面図である。
【図１５】同仕切板を示した正面図である。
【図１６】同仕切板を示した正面図である。
【図１７】同仕切板を示した正面図である。
【図１８】同仕切板を示した正面図である。
【図１９】同仕切板を示した正面図である。
【図２０】同仕切板を示した正面図である。
【図２１】同仕切板を示した正面図である。
【図２２】同仕切板を示した正面図である。
【図２３】同仕切板を示した正面図である。
【図２４】同仕切板を示した正面図である。
【図２５】同仕切板を示した正面図である。
【図２６】同仕切板を示した正面図である。
【図２７】同仕切板を示した正面図である。
【図２８】同仕切板を示した正面図である。
【図２９】汚泥貯溜槽の内部に設けられるバッフル管の構成を示した縦断面図である。
【図３０】従来の排水処理装置の概略全体構成を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１ 槽体
1a，1b 槽内側面
1c 槽底面
２ 流入端
３ 流出端
４，５，６ 仕切板
10，11，12 仕切板
15 バッフル管
ｗ 水面
Ａ，Ｃ 流路
Ｅ，Ｆ，Ｇ 流路
21 脱窒槽
22 膜分離装置
23 硝化槽
25 原水
26 活性汚泥混合液
27 活性汚泥混合液
28 汚泥貯溜槽
29a 越流口
31 返送管
33 移送管

Claims (6)

1. 原水が流入し、嫌気性処理を行う脱窒槽と、好気性処理を行う硝化槽とを有する槽本体と、前記脱窒槽内の活性汚泥混合液を硝化槽へ移送する移送系と、前記硝化槽内の活性汚泥混合液の一部を脱窒槽へ返送する返送系とを備えた排水処理装置において、前記移送系あるいは返送系に介在して、活性汚泥混合液より沈降する活性汚泥を貯溜する汚泥貯溜槽を前記槽本体に一体的に設け、前記汚泥貯溜槽は、流入端と流出端との間に、流れ方向と交わる方向に沿う仕切板を適当間隔をおいて複数枚配置し、水面下に位置する仕切板の上端縁あるいは下端縁に越流路あるいは潜流路を形成したことを特徴とする排水処理装置。
2. 少なくとも１枚の仕切板は、流れ方向に沿う少なくとも一方の槽内側面との間に、側方縁を回り込む迂回流路を形成して配置したことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
3. 汚泥貯溜槽は、流入端と流出端との間に水平方向に湾曲する流路を有したことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
4. 汚泥貯溜槽は、複数槽に分割形成され、分割槽どうし槽内流路より流路断面の小さい管体により連通されていて、分割槽間に管体を介して水平方向に湾曲する流路を有したことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
5. 汚泥貯溜槽内の上部に、流出端の開口を覆う連通口を側部に形成した上下方向のバッフル管を設けたことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
6. 硝化槽の内部に、槽内の活性汚泥混合液を濾過する膜分離装置を浸漬設置し、前記膜分離装置により濾過された濾過水を硝化槽の外部へ取り出すように構成したことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。

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