JP3963667B2 - 汚水処理装置及びその運転方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の汚水処理装置は、最も典型的なものとして、家庭用の浄化槽に適用されている。つまり、流入汚水である被処理水を沈殿分離槽や嫌気濾床槽で受けて嫌気処理を行った後、担体流動槽や接触ばっ気槽等の好気処理槽に流入させ、その好気処理槽内で十分生物処理させることができる構成の浄化槽は、種々の汚水を浄化するのに適したものとして利用されているのである。
【０００３】
このような浄化槽として、図７に示すように上流側から嫌気処理槽Ｎ１、流量調整槽Ｎ２、好気処理槽Ｅ、処理水槽Ｔ１、消毒槽Ｑ等を備え、好気処理槽Ｅは、担体流動槽Ｅ１及び濾過槽Ｅ２からなり、処理水槽Ｔ１は、濾過槽Ｅ２から送られる被処理水を消毒する消毒槽Ｑ、消毒済処理水を槽外を排出するポンプ装置Ｐ１を備えている。被処理水の原水は、原水流入部Ｉから嫌気処理槽Ｎ１に流入するとともに、流量調整槽Ｎ２、担体流動槽Ｅ１、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１の順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｑを経た後、ポンプ装置Ｐ１及びオーバーフローにより二つの放流口Ｚから槽外に放流される。
【０００４】
前記嫌気処理槽Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、前記嫌気処理槽Ｎ１の内部に原水内に混入する紙類等の夾雑物を捕捉するばっ気型スクリーン１０を備えている。前記ばっ気型スクリーン１０下方に空気を排出する散気管Ｄ４を設けてあり、前記ばっ気型スクリーン１０に向けて空気を排出し、櫛状部に係止されている夾雑物を細分化する。
前記嫌気処理槽Ｎ１に流入する被処理水の原水は、前記嫌気処理槽Ｎ１に貯留されるとともに嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われた状態で流量調整槽Ｎ２に移送される。また容易に分解されない汚泥等の固形分は前記嫌気処理槽Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、前記嫌気処理槽Ｎ１上部にスカムとして貯留される。
【０００５】
前記流量調整槽Ｎ２は、比較的大きな貯留容量を備えている。また、通常では比較的水位を低く抑えてあり、朝夕の特定時間に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。前記流量調整槽Ｎ２には、ブロワ装置からの空気を槽内に吹き込む散気管Ｄ３を備えており、嫌気性菌の活動を阻害しない範囲の空気によって貯留水に攪拌作用を与えるようにしてある。前記散気管Ｄ３より穏やかに排出される空気による攪拌作用によって極端な固液分離を抑制して被処理水の均一化を図っている。
前記流量調整槽Ｎ２に流入した被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１に送られる。被処理水を前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移流させる装置として、前記流量調整槽Ｎ２から被処理水を汲み上げるポンプ装置Ｐ３と、前記ポンプ装置Ｐ３によって汲み上げた被処理水に対してフィルタ機能を発揮する微細目スクリーン装置１１と、計量調整移送装置１２とを設けてあり、前記計量調整移送装置１２によって前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移送される被処理水の移送量を検出するとともに、前記担体流動槽Ｅ１での処理量が過大とならないように移送量を調節する。
【０００６】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体Ｃ１を流動させる散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気管Ｄ１からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、前記担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物による好気分解で浄化される。また、前記担体流動槽Ｅ１における被処理水の好気分解処理は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物だけでなく、前記担体流動槽Ｅ１内に存在する汚泥によっても行われている。ここで、汚泥とは、生物処理に寄与する微生物群が担持された浮遊した有機物、無機物の総称をいう。このような処理を受けた被処理水は、移流壁部１３を通じて、濾過槽Ｅ２に移流させられる。前記移流壁部１３は、格子状又はスリット状に形成してあり、前記担体Ｃ１の移流を阻止するが汚泥や被処理水の移流を許容する構成にしてある。
【０００７】
前記濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して堆積濾過層Ｒを構成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する汚泥を含んだ被処理水は、前記堆積濾過層Ｒを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ１に移流される。
【０００８】
処理水槽Ｔ１は、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な被処理水のみを導入し、上部に設けてある消毒槽Ｑに被処理水を流入させる。固形消毒剤と接触した被処理水は消毒された後槽外へポンプ装置Ｐ１及びオーバーフローによって放流される。
【０００９】
また、前記堆積濾過層Ｒを形成した担体Ｃ２に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗時には、前記濾過槽Ｅ２の散気管Ｄから出るエアにより担体Ｃ２が流動して洗浄され、エアリフトポンプＡ２を作動して汚泥を含んだ逆洗排水を前記濾過槽Ｅ２内から汚泥濃縮貯留槽Ｙへ被処理水とともに移送する。
【００１０】
前記汚泥濃縮貯留槽Ｙには、固形物を沈澱させた上澄液を前記流量調整槽Ｎ２に戻すエアリフトポンプＡ１を設け、汚泥濃縮貯留槽Ｙでの汚泥貯留、引き抜き作業等の効率化を図る構成を採っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の浄化槽によれば、前記担体流動槽内に存在する汚泥は、前記散気管からの気泡供給により前記担体と共に前記担体流動槽内を流動しているため、下流の前記濾過槽に容易に移流し、その場合、前記担体流動槽内での汚泥滞留時間が短いためにＢＯＤの分解処理効率が低下する虞があった。さらに、汚泥は前記濾過槽に移流すると、前記担体流動槽内の生物総量が減少する原因となり、特に高負荷処理水を好気処理する際にはこの傾向が強まり、硝化能力を含む被処理水の分解処理能力が低下する虞が高くなるという問題点があった。
【００１２】
さらに、前記濾過槽内の前記濾過担体に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗を行った際に、剥離された汚泥を含んだ逆洗排水を前記汚泥濃縮貯留槽へ移送すると、余剰汚泥として前記汚泥濃縮貯留槽で沈殿貯留され、被処理水中の溶解成分を生物分解処理する前記濾過槽内の生物総量が一時的に減少するため、逆洗後の前記濾過槽内での処理効率が低下するという問題点があった。
【００１３】
また、前記流量調整槽において、嫌気性微生物による嫌気処理に伴って発生するガスや、し尿中に含まれるアンモニア等が臭気を発することによって作業環境が悪化し、時として悪臭となって浄化槽施設周辺に発散して生活環境を悪化させるという問題点があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、担体流動槽内及び濾過槽内の生物総量が減少したとしても早期に回復することにより、常に安定的に被処理水を効率よく分解でき、かつ脱臭効果のある汚水処理装置及び汚水処理装置の運転方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
〔構成１〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項１に記載のように、濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に常時移送する第一移送機構を設けてある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００１６】
〔作用効果１〕
つまり、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けることにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することができる。
そして、前記第一移流機構で前記流量調整槽に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽に移流して前記担体流動槽内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽から流出した汚泥は、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽に移流することにより減少した前記担体流動槽内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤや浮遊物質（ＳＳ）の分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００１７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽内で増殖して前記濾過槽に移流する。そのため、濾過槽内において濾過担体逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００１８】
また、前記担体流動槽から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記第一移流機構により前記流量調整槽に移送されるのであるから、前記流量調整槽において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００１９】
さらに、前記第一移流機構で前記流量調整槽に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００２０】
〔構成２〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項２に記載のように、濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、前記担体流動槽と前記濾過槽との間に、前記担体の前記濾過槽への移流を阻止し、前記担体流動槽内の汚泥の前記濾過槽への移流を抑制する分離部を設けてあると共に、前記分離部内の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けてあることにあり、その作用効果は以下の通りである。
【００２１】
〔作用効果２〕
つまり、前記担体流動槽と前記濾過槽との間に、前記担体の前記濾過槽への移流を阻止し、前記担体流動槽内の汚泥の前記濾過槽への移流を抑制する分離部を設けてあれば、前記分離部により汚泥が容易に前記担体流動槽から前記濾過槽へと移流しにくくなるため、前記担体流動槽内の生物総量の減少を防止することができる。これにより、前記担体流動槽内における汚泥の滞留時間が長くなるため、ＢＯＤの分解処理効率が向上する。
【００２２】
さらに、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けてあれば、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することができる。
そして、前記第一移流機構で前記流量調整槽に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽に移流して前記担体流動槽内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽から流出した汚泥は、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽に移流することにより減少した前記担体流動槽内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤや浮遊物質（ＳＳ）の分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００２３】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽内で増殖して前記濾過槽に移流する。そのため、濾過槽内において濾過担体逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００２４】
また、前記担体流動槽から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記第一移流機構により前記流量調整槽に移送されるのであるから、前記流量調整槽において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００２５】
さらに、前記第一移流機構で前記流量調整槽に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００２６】
そのため、上述した構成１の汚水処理装置と比較すると、前記分離部を設けた構成２の汚水処理装置は、前記担体流動槽及び前記濾過槽において減少した生物総量を早期に回復させるだけでなく、前記担体流動槽の生物総量の減少を効果的に防止することができるため、ＢＯＤ分解処理効率、アンモニア成分の硝化反応、ＳＳの分解除去をさらに促進させることができる。
【００２７】
〔構成３〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項３に記載のように、上記構成１又は２に加えて、
前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽に移送可能な第二移送機構を設けてある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００２８】
〔作用効果３〕
つまり、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽に移送可能な第二移送機構を設けることにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽内に移送することができる。これにより、汚泥が前記担体流動槽の下流槽に移流した場合であっても、前記第二移送機構での汚泥の移送により前記担体流動槽内の生物総量の減少を防止することができる。
【００２９】
つまり、前記第二移送機構を設けることにより、上記構成１又は２の汚水処理装置のように、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽へと汚泥を循環させる場合よりも早期に前記担体流動槽内の減少した生物総量を回復することができるのである。
【００３０】
〔構成４〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項４に記載のように、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗装置を設け、前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けた構成１又は２に記載の汚水処理装置を運転する汚水処理装置の運転方法であって、常時、前記第一移送機構により前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送し、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送する方法で運転する点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００３１】
〔作用効果４〕
つまり、構成１又は２に記載の汚水処理装置において、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗装置を設けてあれば、前記逆洗装置から前記濾過担体に逆洗水あるいは気泡を放出することにより、互いの前記濾過担体同士が衝突しあう状況を作り、その衝突作用により前記担体に付着した目詰まりの原因となる汚泥を剥離させて、前記前記濾過担体を再生し、再度濾過機能を復活させることができる。そのため、前記濾過槽での被処理水の濾過処理を良好な条件で行うことができる。
【００３２】
また、前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けることにより、逆洗時において、前記汚泥移送機構による前記汚泥濃縮貯留槽への被処理水及び汚泥の移送量と、前記第一移送機構による前記流量調整槽への被処理水及び汚泥の移送量の割合を変更することができる。
【００３３】
このように逆洗時に前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御することにより、前記濾過担体から剥離した汚泥の移送量を、例えば、逆洗時の被処理水の流入負荷に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
そして、このような構成を有する汚水処理装置において、常時、前記第一移送機構により前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に常に移送することができるため、被処理水中に含まれる硝化液の脱窒及び被処理水中に含まれるＢＯＤの分解処理効率を促進できる運転方法とすることができる。
さらに、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送することにより、逆洗により前記濾過担体より剥離した汚泥を含んだ被処理水の移送割合を、状況により変更して前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送する運転方法とすることができる。汚泥を含んだ被処理水の移送割合を変更すべき状況とは、例えば、被処理水の流入負荷が高い時が考えられ、この時、前記汚泥濃縮貯留槽移送機構による前記汚泥濃縮貯留槽への被処理水及び汚泥の移送量を、前記第一移送機構による前記流量調整槽への被処理水及び汚泥の移送量より多くするといった運転方法で運転するのである。これにより、前記濾過担体より剥離した汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽に移送して効率よく濃縮貯留することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。
本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽は、図１に示したように、上流側から、嫌気処理槽Ｎ１、流量調整槽Ｎ２、好気処理槽Ｅ、処理水槽Ｔ１、消毒槽Ｑ、放流ポンプ槽Ｓを備え、前記好気処理槽Ｅとして担体流動槽Ｅ１及び濾過槽Ｅ２を設けた構成からなる。
【００３６】
被処理水の原水は、原水流入部Ｉから前記嫌気処理槽Ｎ１に流入するとともに、流量調整槽Ｎ２、担体流動槽Ｅ１、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１の順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｑ、放流ポンプ槽Ｓを経た後放流口Ｚから槽外に放流される。
【００３７】
前記嫌気処理槽Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、前記嫌気処理槽Ｎ１の内部に原水内に混入する紙類等の夾雑物を捕捉するばっ気型スクリーン１０を備えている。前記ばっ気型スクリーン１０下方に空気を排出する散気管Ｄ４を設けてあり、前記ばっ気型スクリーン１０に向けて空気を排出し、櫛状部に係止されている夾雑物を細分化する。
前記嫌気処理槽Ｎ１に流入する被処理水の原水は、前記嫌気処理槽Ｎ１に貯留されるとともに嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われた状態で流量調整槽Ｎ２に移送される。また容易に分解されない汚泥等の固形分は前記嫌気処理槽Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、前記嫌気処理槽Ｎ１上部にスカムとして貯留される。
【００３８】
前記流量調整槽Ｎ２は、比較的大きな貯留容量を備えており、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能に構成してある。これにより、朝夕の特定時間等に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてあるため、下流の前記担体流動槽Ｅ１、前記濾過槽Ｅ２の処理性能の安定化に貢献するものである。
前記流量調整槽Ｎ２には、ブロワ装置からの空気を槽内に吹き込む散気管Ｄ３を備えており、嫌気性菌の活動を阻害しない範囲の空気によって貯留水に攪拌作用を与えるようにしてある。前記散気管Ｄ３からのばっ気は、例えば、２分間のばっ気、１５分間のばっ気停止、という操作を繰り返して行うことが可能である。これにより、前記散気管５より穏やかに排出される空気による攪拌作用によって極端な固液分離を抑制して被処理水の均一化を図ることができる。
また、主に水位ＬＷＬ以下において、後述のエアリフトポンプＡ３により移送された硝化液を脱窒する脱窒処理が行われるのである。
前記流量調整槽Ｎ２に流入した被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１に送られる。被処理水を前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移流させる装置として、前記流量調整槽Ｎ２から被処理水を汲み上げるポンプ装置Ｐ３と、前記ポンプ装置Ｐ３によって汲み上げた被処理水に対してフィルタ機能を発揮する微細目スクリーン装置１１と、計量調整移送装置１２とを設けてあり、前記計量調整移送装置１２によって前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移送される被処理水の移送量を検出するとともに、前記担体流動槽Ｅ１での処理量が過大とならないように移送量を調節する。
【００３９】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体Ｃ１を流動させるためにエア供給管に連接した散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気管Ｄ１からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、前記担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物による好気分解で浄化される。
前記担体Ｃ１は、表面凹凸の形状であれば、前記担体Ｃ１表面上に生物膜を担持するのに好ましい形状となる。
また、前記担体流動槽Ｅ１における被処理水の好気分解処理は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物だけでなく、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥によっても行われている。汚泥の前記担体流動槽Ｅ１内における濃度は約５００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度である場合において、良好な好気処理が行われる。
【００４０】
前記濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して堆積濾過層Ｒを構成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する汚泥を含んだ被処理水は、前記堆積濾過層Ｒを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ１に移流される。
前記濾過槽Ｅ２の下部には、前記担体Ｃ２の逆洗装置として、前記担体Ｃ２に付着した目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるために散気する逆洗管Ｄ２を設けてある。
【００４１】
前記散気管Ｄ１、Ｄ３、Ｄ４及び前記逆洗管Ｄ２については、気泡供給量を調節できるものであることが好ましい。
【００４２】
前記逆洗管Ｄ２による前記担体Ｃ２の逆洗は、例えば、タイマーを前記逆洗管Ｄ２に接続して、周期的に前記逆洗管Ｄ２を作動させて前記担体Ｃ２を逆洗してもよい。また、逆洗の頻度は、季節により、あるいは流入負荷により、適宜決定することが可能である。
【００４３】
また、前記担体Ｃ２は、表面平滑の形状のものを用いると、逆洗時に目詰まりの原因となる汚泥を剥離させ易く、さらに濾過面積を自在に設計できる。
【００４４】
さらに、前記濾過槽Ｅ２には、後述の汚泥濃縮貯留槽Ｙに被処理水及び汚泥を移送する移送機構としてエアリフトポンプＡ２と、前記流量調整槽Ｎ２に被処理水及び汚泥を移送する移送機構としてエアリフトポンプＡ３とを設けてある。
前記エアリフトポンプＡ２は、前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送可能に構成してある。これにより、前記堆積濾過層Ｒを形成した担体Ｃ２に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗時、あるいは逆洗後に前記濾過槽Ｅ２底部に沈降した汚泥を含んだ逆洗排水を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送して汚泥を貯留することができる。
【００４５】
汚泥濃縮貯留槽Ｙには、固形物を沈澱させた上澄液を流量調整槽Ｎ２に戻すエアリフトポンプＡ１を設け、前記汚泥濃縮貯留槽Ｙでの汚泥貯留、引き抜き作業等の効率化を図る構成を採っている。
【００４６】
前記エアリフトポンプＡ３は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記濾過槽Ｅ２に流入した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能に構成してある。これにより、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽Ｅ１に移流して前記担体流動槽Ｅ１内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽Ｅ１から流出した汚泥は、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽Ｅ２に移流することにより減少した前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤやＳＳの分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００４７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽Ｅ１内で増殖して前記濾過槽Ｅ２に移流する。そのため、前記濾過槽Ｅ１内において担体Ｃ２逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００４８】
また、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記エアリフトポンプＡ３により前記流量調整槽Ｎ２に移送されるのであるから、前記流量調整槽Ｎ２において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽Ｎ２における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽Ｎ２内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽Ｎ２内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００４９】
さらに、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽Ｎ２内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００５０】
前記エアリフトポンプＡ２及び前記エアリフトポンプＡ３の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けることが可能である。前記制御機構は、例えば、逆洗時あるいは逆洗直後に前記エアリフトポンプＡ２及びエアリフトポンプＡ３にエア供給装置からのエア供給量を制御する構成であれば使用できる。
【００５１】
前記処理水槽Ｔ１は、剥離汚泥の分離と流出防止を可能に構成してあり、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な被処理水のみを消毒槽Ｑに移流可能にしてある。前記消毒槽Ｑに流入した被処理水は、固形消毒剤と接触して消毒された後、放流ポンプＰ２を内装してある放流ポンプ槽Ｓに流入する。前記放流ポンプ槽Ｓで、消毒済の被処理水を一時貯留した後、放流口Ｚより槽外へ放流される。
【００５２】
上述した浄化槽において、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送し、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する方法で運転することが可能である。
つまり、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送することにより、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に常に移送することができるため、被処理水中に含まれる硝化液の脱窒及び被処理水中に含まれるＢＯＤの分解処理効率を促進できる運転方法とすることができる。
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送する量の目安としては、例えば、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥の量の１〜４倍程度が好ましい。
【００５３】
さらに、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送することにより、逆洗により前記担体Ｃ２より剥離した汚泥を含んだ被処理水の移送割合を、状況により変更して前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する運転方法とすることができる。汚泥を含んだ被処理水の移送割合を変更すべき状況とは、例えば、被処理水の流入負荷が高い時が考えられ、この時、前記エアリフトポンプＡ２での前記汚泥濃縮貯留槽Ｙへの被処理水及び汚泥の移送量を、前記エアリフトポンプＡ３での前記流量調整槽Ｎ２への被処理水及び汚泥の移送量より多くするといった運転方法で運転するのである。これにより、前記担体Ｃ２より剥離した汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送して効率よく濃縮貯留することが可能となる。
【００５４】
〔別実施形態１〕
以下に別実施形態を説明する。
前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２との間に、前記担体Ｃ１の前記濾過槽Ｅ２への移流を阻止し、前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥を前記濾過槽Ｅ２への移流を抑制する分離部Ｂを設けることが可能である。
前記分離部Ｂは、図２に示したように、スリット状部２を設けてあるオーバーフロー部１により前記担体流動槽Ｅ１からの被処理水をオーバーフローで流入させる構成となっている。前記スリット状部２は、前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の移流を阻止し、前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥の移流をある程度抑制するように構成されてあればよい。
このように前記分離部Ｂを設けて前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥の移流をある程度抑制することにより、前記分離部Ｂにより汚泥が容易に前記担体流動槽Ｅ１から前記濾過槽Ｅ２へと移流しにくくなるため、前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができる。これにより、前記担体流動槽Ｅ１内における汚泥の滞留時間が長くなり、そのため、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤの処理効率が向上するため、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができる。
【００５５】
また、前記担体流動槽Ｅ１内における汚泥の滞留時間が長くなることによりＳＳの分解効率が増し、そのため、前記濾過槽Ｅ２でのＳＳ負荷が低減して前記濾過槽Ｅ２での濾過効率を向上させることができる。
【００５６】
そして、前記分離部Ｂにおいて、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３を設けることが可能である。前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽Ｅ１に移流して前記担体流動槽Ｅ１内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽Ｅ１から前記分離部Ｂに流出した汚泥は、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥が容易に前記分離部Ｂに移流することにより減少した前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤやＳＳの分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００５７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽Ｅ１内で増殖して前記分離部Ｂを経て前記濾過槽Ｅ２に移流する。そのため、前記濾過槽Ｅ２内において担体Ｃ２逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００５８】
また、前記担体流動槽Ｅ１から前記分離部Ｂに流出した被処理水に含まれる硝化液が前記エアリフトポンプＡ３により前記流量調整槽Ｎ２に移送されるのであるから、前記流量調整槽Ｎ２において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽Ｎ２における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽Ｎ２内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽Ｎ２内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００５９】
さらに、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽Ｎ２内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００６０】
〔別実施形態２〕
前記分離部Ｂは、図３に示したように、前記分離部Ｂの底部に前記担体流動槽Ｅ１と連通した連通部３を設けた構成とすることも可能である。
前記連通部３は、格子、ネット、スリット等を設けて前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の前記分離部Ｂへの移流を阻止し、被処理水及び汚泥の移流を許容するような構成であれば適用可能である。前記連通部３を通過した汚泥は、前記分離部Ｂの底部において沈降し、貯留される。この貯留された汚泥は、前記連通部３を通して前記担体流動槽Ｅ１に移流自在となり、前記分離部Ｂの底部に堆積した汚泥を前記担体流動槽Ｅ１内に移送することができる。汚泥の移送により前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができるため、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤの処理効率が向上するため、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができる。
また、上述した別実施形態１のように、前記分離部Ｂにおいて、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３を設けることが可能である。
【００６１】
〔別実施形態３〕
前記分離部Ｂは、図４に示したように、前記濾過槽Ｅ２の底部に設けることも可能である。この時、前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２とを仕切る隔壁の下部に連通部３を設けて前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の前記分離部Ｂへの移流を阻止し、被処理水及び汚泥の移流を許容する構成とする。前記連通部３を通過した汚泥は、前記分離部Ｂの底部において沈降し、貯留される。この貯留された汚泥は、前記連通部３を通して前記担体流動槽Ｅ１に移流自在となり、前記分離部Ｂの底部に堆積した汚泥を前記担体流動槽Ｅ１内に移送することができる。
【００６２】
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３は、前記濾過槽Ｅ２内に設ける構成としてもよい。
【００６３】
上述した別実施形態１〜３においても、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送し、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する方法で運転することが可能である。
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送する量の目安としては、例えば、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥の量の１〜４倍程度が好ましい。
【００６４】
〔別実施形態４〕
上述した実施形態において、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能な移送機構であるエアリフトポンプを、前記濾過槽Ｅ２あるいは前記分離部Ｂに設けることが可能である。
一例として、図５に前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能な移送機構であるエアリフトポンプＡ４及びＡ５を設けた浄化槽を示した。前記エアリフトポンプＡ４は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記濾過槽Ｅ２に流入した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能に構成してあり、前記エアリフトポンプＡ５は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記分離部Ｂに流入した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能に構成してある。
【００６５】
これにより、汚泥が前記担体流動槽Ｅ１の下流槽に移流した場合であっても、前記エアリフトポンプＡ４及びＡ５での汚泥の移送により前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができる。
【００６６】
つまり、前記エアリフトポンプＡ４及びＡ５を設けることにより、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１へと汚泥を循環させる場合よりも早期に前記担体流動槽Ｅ１内の減少した生物総量を回復することができるのである。
【００６７】
〔別実施形態５〕
上述した実施形態において記載した各エアリフトポンプにおいて、図６に示したように、エアリフト管５の管内を管軸心方向に分割し、この分割された複数の分割部９のそれぞれにエア供給可能なエア供給装置と接続可能なエア供給管６を設けた一体型エアリフトポンプ４とすることも可能である。前記一体型エアリフトポンプ４は、前記エアリフト管５の上部に、被処理水及び汚泥を移送自在な横管７と、下部にエア供給可能なエア供給装置と接続可能なエア供給管６を設けてある。前記エアリフト管５の管内は、仕切板８等を設けて分割してあるが、このような構成に限らず、管内に筒状の管を収容して分割することも可能である。
この一つの一体型エアリフトポンプ４を用いることにより、槽内の被処理水及び汚泥の複数系統への移送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の側面概略図
【図２】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部の概略図
【図３】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部における別実施形態の概略図
【図４】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部における別実施形態の概略図
【図５】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の別実施形態の側面概略図
【図６】一体型エアリフトポンプの概略図
【図７】従来の浄化槽の側面概略図
【符号の説明】
Ｎ１ 嫌気処理槽
Ｎ２ 流量調整槽
Ｙ 汚泥濃縮貯留槽
Ｅ１ 担体流動槽
Ｅ２ 濾過槽
Ｔ１ 処理水槽
Ｑ 消毒槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の汚水処理装置は、最も典型的なものとして、家庭用の浄化槽に適用されている。つまり、流入汚水である被処理水を沈殿分離槽や嫌気濾床槽で受けて嫌気処理を行った後、担体流動槽や接触ばっ気槽等の好気処理槽に流入させ、その好気処理槽内で十分生物処理させることができる構成の浄化槽は、種々の汚水を浄化するのに適したものとして利用されているのである。
【０００３】
このような浄化槽として、図７に示すように上流側から嫌気処理槽Ｎ１、流量調整槽Ｎ２、好気処理槽Ｅ、処理水槽Ｔ１、消毒槽Ｑ等を備え、好気処理槽Ｅは、担体流動槽Ｅ１及び濾過槽Ｅ２からなり、処理水槽Ｔ１は、濾過槽Ｅ２から送られる被処理水を消毒する消毒槽Ｑ、消毒済処理水を槽外を排出するポンプ装置Ｐ１を備えている。被処理水の原水は、原水流入部Ｉから嫌気処理槽Ｎ１に流入するとともに、流量調整槽Ｎ２、担体流動槽Ｅ１、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１の順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｑを経た後、ポンプ装置Ｐ１及びオーバーフローにより二つの放流口Ｚから槽外に放流される。
【０００４】
前記嫌気処理槽Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、前記嫌気処理槽Ｎ１の内部に原水内に混入する紙類等の夾雑物を捕捉するばっ気型スクリーン１０を備えている。前記ばっ気型スクリーン１０下方に空気を排出する散気管Ｄ４を設けてあり、前記ばっ気型スクリーン１０に向けて空気を排出し、櫛状部に係止されている夾雑物を細分化する。
前記嫌気処理槽Ｎ１に流入する被処理水の原水は、前記嫌気処理槽Ｎ１に貯留されるとともに嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われた状態で流量調整槽Ｎ２に移送される。また容易に分解されない汚泥等の固形分は前記嫌気処理槽Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、前記嫌気処理槽Ｎ１上部にスカムとして貯留される。
【０００５】
前記流量調整槽Ｎ２は、比較的大きな貯留容量を備えている。また、通常では比較的水位を低く抑えてあり、朝夕の特定時間に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてある。前記流量調整槽Ｎ２には、ブロワ装置からの空気を槽内に吹き込む散気管Ｄ３を備えており、嫌気性菌の活動を阻害しない範囲の空気によって貯留水に攪拌作用を与えるようにしてある。前記散気管Ｄ３より穏やかに排出される空気による攪拌作用によって極端な固液分離を抑制して被処理水の均一化を図っている。
前記流量調整槽Ｎ２に流入した被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１に送られる。被処理水を前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移流させる装置として、前記流量調整槽Ｎ２から被処理水を汲み上げるポンプ装置Ｐ３と、前記ポンプ装置Ｐ３によって汲み上げた被処理水に対してフィルタ機能を発揮する微細目スクリーン装置１１と、計量調整移送装置１２とを設けてあり、前記計量調整移送装置１２によって前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移送される被処理水の移送量を検出するとともに、前記担体流動槽Ｅ１での処理量が過大とならないように移送量を調節する。
【０００６】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体Ｃ１を流動させる散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気管Ｄ１からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、前記担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物による好気分解で浄化される。また、前記担体流動槽Ｅ１における被処理水の好気分解処理は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物だけでなく、前記担体流動槽Ｅ１内に存在する汚泥によっても行われている。ここで、汚泥とは、生物処理に寄与する微生物群が担持された浮遊した有機物、無機物の総称をいう。このような処理を受けた被処理水は、移流壁部１３を通じて、濾過槽Ｅ２に移流させられる。前記移流壁部１３は、格子状又はスリット状に形成してあり、前記担体Ｃ１の移流を阻止するが汚泥や被処理水の移流を許容する構成にしてある。
【０００７】
前記濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して堆積濾過層Ｒを構成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する汚泥を含んだ被処理水は、前記堆積濾過層Ｒを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ１に移流される。
【０００８】
処理水槽Ｔ１は、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な被処理水のみを導入し、上部に設けてある消毒槽Ｑに被処理水を流入させる。固形消毒剤と接触した被処理水は消毒された後槽外へポンプ装置Ｐ１及びオーバーフローによって放流される。
【０００９】
また、前記堆積濾過層Ｒを形成した担体Ｃ２に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗時には、前記濾過槽Ｅ２の散気管Ｄから出るエアにより担体Ｃ２が流動して洗浄され、エアリフトポンプＡ２を作動して汚泥を含んだ逆洗排水を前記濾過槽Ｅ２内から汚泥濃縮貯留槽Ｙへ被処理水とともに移送する。
【００１０】
前記汚泥濃縮貯留槽Ｙには、固形物を沈澱させた上澄液を前記流量調整槽Ｎ２に戻すエアリフトポンプＡ１を設け、汚泥濃縮貯留槽Ｙでの汚泥貯留、引き抜き作業等の効率化を図る構成を採っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の浄化槽によれば、前記担体流動槽内に存在する汚泥は、前記散気管からの気泡供給により前記担体と共に前記担体流動槽内を流動しているため、下流の前記濾過槽に容易に移流し、その場合、前記担体流動槽内での汚泥滞留時間が短いためにＢＯＤの分解処理効率が低下する虞があった。さらに、汚泥は前記濾過槽に移流すると、前記担体流動槽内の生物総量が減少する原因となり、特に高負荷処理水を好気処理する際にはこの傾向が強まり、硝化能力を含む被処理水の分解処理能力が低下する虞が高くなるという問題点があった。
【００１２】
さらに、前記濾過槽内の前記濾過担体に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗を行った際に、剥離された汚泥を含んだ逆洗排水を前記汚泥濃縮貯留槽へ移送すると、余剰汚泥として前記汚泥濃縮貯留槽で沈殿貯留され、被処理水中の溶解成分を生物分解処理する前記濾過槽内の生物総量が一時的に減少するため、逆洗後の前記濾過槽内での処理効率が低下するという問題点があった。
【００１３】
また、前記流量調整槽において、嫌気性微生物による嫌気処理に伴って発生するガスや、し尿中に含まれるアンモニア等が臭気を発することによって作業環境が悪化し、時として悪臭となって浄化槽施設周辺に発散して生活環境を悪化させるという問題点があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、担体流動槽内及び濾過槽内の生物総量が減少したとしても早期に回復することにより、常に安定的に被処理水を効率よく分解でき、かつ脱臭効果のある汚水処理装置及び汚水処理装置の運転方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
〔構成１〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項１に記載のように、濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に常時移送する第一移送機構を設けてある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００１６】
〔作用効果１〕
つまり、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けることにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することができる。
そして、前記第一移流機構で前記流量調整槽に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽に移流して前記担体流動槽内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽から流出した汚泥は、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽に移流することにより減少した前記担体流動槽内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤや浮遊物質（ＳＳ）の分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００１７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽内で増殖して前記濾過槽に移流する。そのため、濾過槽内において濾過担体逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００１８】
また、前記担体流動槽から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記第一移流機構により前記流量調整槽に移送されるのであるから、前記流量調整槽において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００１９】
さらに、前記第一移流機構で前記流量調整槽に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００２０】
〔構成２〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項２に記載のように、濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、前記担体流動槽と前記濾過槽との間に、前記担体の前記濾過槽への移流を阻止し、前記担体流動槽内の汚泥の前記濾過槽への移流を抑制する分離部を設けてあると共に、前記分離部内の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けてあることにあり、その作用効果は以下の通りである。
【００２１】
〔作用効果２〕
つまり、前記担体流動槽と前記濾過槽との間に、前記担体の前記濾過槽への移流を阻止し、前記担体流動槽内の汚泥の前記濾過槽への移流を抑制する分離部を設けてあれば、前記分離部により汚泥が容易に前記担体流動槽から前記濾過槽へと移流しにくくなるため、前記担体流動槽内の生物総量の減少を防止することができる。これにより、前記担体流動槽内における汚泥の滞留時間が長くなるため、ＢＯＤの分解処理効率が向上する。
【００２２】
さらに、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けてあれば、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することができる。
そして、前記第一移流機構で前記流量調整槽に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽に移流して前記担体流動槽内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽から流出した汚泥は、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽に移流することにより減少した前記担体流動槽内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤや浮遊物質（ＳＳ）の分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００２３】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽内で増殖して前記濾過槽に移流する。そのため、濾過槽内において濾過担体逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００２４】
また、前記担体流動槽から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記第一移流機構により前記流量調整槽に移送されるのであるから、前記流量調整槽において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００２５】
さらに、前記第一移流機構で前記流量調整槽に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００２６】
そのため、上述した構成１の汚水処理装置と比較すると、前記分離部を設けた構成２の汚水処理装置は、前記担体流動槽及び前記濾過槽において減少した生物総量を早期に回復させるだけでなく、前記担体流動槽の生物総量の減少を効果的に防止することができるため、ＢＯＤ分解処理効率、アンモニア成分の硝化反応、ＳＳの分解除去をさらに促進させることができる。
【００２７】
〔構成３〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項３に記載のように、上記構成１又は２に加えて、
前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽に移送可能な第二移送機構を設けてある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００２８】
〔作用効果３〕
つまり、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽に移送可能な第二移送機構を設けることにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽内に移送することができる。これにより、汚泥が前記担体流動槽の下流槽に移流した場合であっても、前記第二移送機構での汚泥の移送により前記担体流動槽内の生物総量の減少を防止することができる。
【００２９】
つまり、前記第二移送機構を設けることにより、上記構成１又は２の汚水処理装置のように、前記流量調整槽を経て再び前記担体流動槽へと汚泥を循環させる場合よりも早期に前記担体流動槽内の減少した生物総量を回復することができるのである。
【００３０】
〔構成４〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、請求項４に記載のように、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗装置を設け、前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けた構成１又は２に記載の汚水処理装置を運転する汚水処理装置の運転方法であって、常時、前記第一移送機構により前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送し、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送する方法で運転する点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【００３１】
〔作用効果４〕
つまり、構成１又は２に記載の汚水処理装置において、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗装置を設けてあれば、前記逆洗装置から前記濾過担体に逆洗水あるいは気泡を放出することにより、互いの前記濾過担体同士が衝突しあう状況を作り、その衝突作用により前記担体に付着した目詰まりの原因となる汚泥を剥離させて、前記前記濾過担体を再生し、再度濾過機能を復活させることができる。そのため、前記濾過槽での被処理水の濾過処理を良好な条件で行うことができる。
【００３２】
また、前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けることにより、逆洗時において、前記汚泥移送機構による前記汚泥濃縮貯留槽への被処理水及び汚泥の移送量と、前記第一移送機構による前記流量調整槽への被処理水及び汚泥の移送量の割合を変更することができる。
【００３３】
このように逆洗時に前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御することにより、前記濾過担体から剥離した汚泥の移送量を、例えば、逆洗時の被処理水の流入負荷に応じて適宜変更することができる。
【００３４】
そして、このような構成を有する汚水処理装置において、常時、前記第一移送機構により前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送することにより、前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に常に移送することができるため、被処理水中に含まれる硝化液の脱窒及び被処理水中に含まれるＢＯＤの分解処理効率を促進できる運転方法とすることができる。
さらに、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送することにより、逆洗により前記濾過担体より剥離した汚泥を含んだ被処理水の移送割合を、状況により変更して前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送する運転方法とすることができる。汚泥を含んだ被処理水の移送割合を変更すべき状況とは、例えば、被処理水の流入負荷が高い時が考えられ、この時、前記汚泥濃縮貯留槽移送機構による前記汚泥濃縮貯留槽への被処理水及び汚泥の移送量を、前記第一移送機構による前記流量調整槽への被処理水及び汚泥の移送量より多くするといった運転方法で運転するのである。これにより、前記濾過担体より剥離した汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽に移送して効率よく濃縮貯留することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。
本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽は、図１に示したように、上流側から、嫌気処理槽Ｎ１、流量調整槽Ｎ２、好気処理槽Ｅ、処理水槽Ｔ１、消毒槽Ｑ、放流ポンプ槽Ｓを備え、前記好気処理槽Ｅとして担体流動槽Ｅ１及び濾過槽Ｅ２を設けた構成からなる。
【００３６】
被処理水の原水は、原水流入部Ｉから前記嫌気処理槽Ｎ１に流入するとともに、流量調整槽Ｎ２、担体流動槽Ｅ１、濾過槽Ｅ２、処理水槽Ｔ１の順に下流へ移送されつつ分解処理され、消毒槽Ｑ、放流ポンプ槽Ｓを経た後放流口Ｚから槽外に放流される。
【００３７】
前記嫌気処理槽Ｎ１は、流入する被処理水の原水を貯留可能に構成してあり、前記嫌気処理槽Ｎ１の内部に原水内に混入する紙類等の夾雑物を捕捉するばっ気型スクリーン１０を備えている。前記ばっ気型スクリーン１０下方に空気を排出する散気管Ｄ４を設けてあり、前記ばっ気型スクリーン１０に向けて空気を排出し、櫛状部に係止されている夾雑物を細分化する。
前記嫌気処理槽Ｎ１に流入する被処理水の原水は、前記嫌気処理槽Ｎ１に貯留されるとともに嫌気分解され、主に、粗大な有機物の細分化が行われた状態で流量調整槽Ｎ２に移送される。また容易に分解されない汚泥等の固形分は前記嫌気処理槽Ｎ１下部に沈殿として、あるいは、前記嫌気処理槽Ｎ１上部にスカムとして貯留される。
【００３８】
前記流量調整槽Ｎ２は、比較的大きな貯留容量を備えており、ＬＷＬ〜ＨＷＬの範囲で流量を調節可能に構成してある。これにより、朝夕の特定時間等に集中する流入処理水量のピーク量を吸収する構成としてあるため、下流の前記担体流動槽Ｅ１、前記濾過槽Ｅ２の処理性能の安定化に貢献するものである。
前記流量調整槽Ｎ２には、ブロワ装置からの空気を槽内に吹き込む散気管Ｄ３を備えており、嫌気性菌の活動を阻害しない範囲の空気によって貯留水に攪拌作用を与えるようにしてある。前記散気管Ｄ３からのばっ気は、例えば、２分間のばっ気、１５分間のばっ気停止、という操作を繰り返して行うことが可能である。これにより、前記散気管５より穏やかに排出される空気による攪拌作用によって極端な固液分離を抑制して被処理水の均一化を図ることができる。
また、主に水位ＬＷＬ以下において、後述のエアリフトポンプＡ３により移送された硝化液を脱窒する脱窒処理が行われるのである。
前記流量調整槽Ｎ２に流入した被処理水は、前記担体流動槽Ｅ１に送られる。被処理水を前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移流させる装置として、前記流量調整槽Ｎ２から被処理水を汲み上げるポンプ装置Ｐ３と、前記ポンプ装置Ｐ３によって汲み上げた被処理水に対してフィルタ機能を発揮する微細目スクリーン装置１１と、計量調整移送装置１２とを設けてあり、前記計量調整移送装置１２によって前記流量調整槽Ｎ２から前記担体流動槽Ｅ１に移送される被処理水の移送量を検出するとともに、前記担体流動槽Ｅ１での処理量が過大とならないように移送量を調節する。
【００３９】
前記担体流動槽Ｅ１は、微生物を担持させた状態で、被処理水とともに流動可能に形成してある担体Ｃ１を収容保持するとともに、気泡供給により前記担体Ｃ１を流動させるためにエア供給管に連接した散気管Ｄ１を内装して散気部を設けてあり、前記散気管Ｄ１からの気泡供給により前記担体Ｃ１を前記担体流動槽Ｅ１内で流動させられる構成としてある。このような構成により、前記担体流動槽Ｅ１内に流入した被処理水は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物による好気分解で浄化される。
前記担体Ｃ１は、表面凹凸の形状であれば、前記担体Ｃ１表面上に生物膜を担持するのに好ましい形状となる。
また、前記担体流動槽Ｅ１における被処理水の好気分解処理は、前記担体Ｃ１に担持された好気性微生物だけでなく、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥によっても行われている。汚泥の前記担体流動槽Ｅ１内における濃度は約５００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度である場合において、良好な好気処理が行われる。
【００４０】
前記濾過槽Ｅ２は、水よりも比重の大きな担体Ｃ２を所定高さまで高密度に充填して堆積濾過層Ｒを構成してある。これにより、前記濾過槽Ｅ２に移流する汚泥を含んだ被処理水は、前記堆積濾過層Ｒを通過して濾過され、固形分をほとんど含まない状態となって、隣接する処理水槽Ｔ１に移流される。
前記濾過槽Ｅ２の下部には、前記担体Ｃ２の逆洗装置として、前記担体Ｃ２に付着した目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるために散気する逆洗管Ｄ２を設けてある。
【００４１】
前記散気管Ｄ１、Ｄ３、Ｄ４及び前記逆洗管Ｄ２については、気泡供給量を調節できるものであることが好ましい。
【００４２】
前記逆洗管Ｄ２による前記担体Ｃ２の逆洗は、例えば、タイマーを前記逆洗管Ｄ２に接続して、周期的に前記逆洗管Ｄ２を作動させて前記担体Ｃ２を逆洗してもよい。また、逆洗の頻度は、季節により、あるいは流入負荷により、適宜決定することが可能である。
【００４３】
また、前記担体Ｃ２は、表面平滑の形状のものを用いると、逆洗時に目詰まりの原因となる汚泥を剥離させ易く、さらに濾過面積を自在に設計できる。
【００４４】
さらに、前記濾過槽Ｅ２には、後述の汚泥濃縮貯留槽Ｙに被処理水及び汚泥を移送する移送機構としてエアリフトポンプＡ２と、前記流量調整槽Ｎ２に被処理水及び汚泥を移送する移送機構としてエアリフトポンプＡ３とを設けてある。
前記エアリフトポンプＡ２は、前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送可能に構成してある。これにより、前記堆積濾過層Ｒを形成した担体Ｃ２に付着して目詰まりの原因となる汚泥を剥離させるための逆洗時、あるいは逆洗後に前記濾過槽Ｅ２底部に沈降した汚泥を含んだ逆洗排水を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送して汚泥を貯留することができる。
【００４５】
汚泥濃縮貯留槽Ｙには、固形物を沈澱させた上澄液を流量調整槽Ｎ２に戻すエアリフトポンプＡ１を設け、前記汚泥濃縮貯留槽Ｙでの汚泥貯留、引き抜き作業等の効率化を図る構成を採っている。
【００４６】
前記エアリフトポンプＡ３は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記濾過槽Ｅ２に流入した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能に構成してある。これにより、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽Ｅ１に移流して前記担体流動槽Ｅ１内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽Ｅ１から流出した汚泥は、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥が容易に前記濾過槽Ｅ２に移流することにより減少した前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤやＳＳの分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００４７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽Ｅ１内で増殖して前記濾過槽Ｅ２に移流する。そのため、前記濾過槽Ｅ１内において担体Ｃ２逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００４８】
また、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水に含まれる硝化液が前記エアリフトポンプＡ３により前記流量調整槽Ｎ２に移送されるのであるから、前記流量調整槽Ｎ２において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽Ｎ２における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽Ｎ２内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽Ｎ２内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００４９】
さらに、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽Ｎ２内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００５０】
前記エアリフトポンプＡ２及び前記エアリフトポンプＡ３の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けることが可能である。前記制御機構は、例えば、逆洗時あるいは逆洗直後に前記エアリフトポンプＡ２及びエアリフトポンプＡ３にエア供給装置からのエア供給量を制御する構成であれば使用できる。
【００５１】
前記処理水槽Ｔ１は、剥離汚泥の分離と流出防止を可能に構成してあり、前記濾過槽Ｅ２を通過した清浄な被処理水のみを消毒槽Ｑに移流可能にしてある。前記消毒槽Ｑに流入した被処理水は、固形消毒剤と接触して消毒された後、放流ポンプＰ２を内装してある放流ポンプ槽Ｓに流入する。前記放流ポンプ槽Ｓで、消毒済の被処理水を一時貯留した後、放流口Ｚより槽外へ放流される。
【００５２】
上述した浄化槽において、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送し、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する方法で運転することが可能である。
つまり、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送することにより、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に常に移送することができるため、被処理水中に含まれる硝化液の脱窒及び被処理水中に含まれるＢＯＤの分解処理効率を促進できる運転方法とすることができる。
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送する量の目安としては、例えば、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥の量の１〜４倍程度が好ましい。
【００５３】
さらに、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送することにより、逆洗により前記担体Ｃ２より剥離した汚泥を含んだ被処理水の移送割合を、状況により変更して前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する運転方法とすることができる。汚泥を含んだ被処理水の移送割合を変更すべき状況とは、例えば、被処理水の流入負荷が高い時が考えられ、この時、前記エアリフトポンプＡ２での前記汚泥濃縮貯留槽Ｙへの被処理水及び汚泥の移送量を、前記エアリフトポンプＡ３での前記流量調整槽Ｎ２への被処理水及び汚泥の移送量より多くするといった運転方法で運転するのである。これにより、前記担体Ｃ２より剥離した汚泥を前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送して効率よく濃縮貯留することが可能となる。
【００５４】
〔別実施形態１〕
以下に別実施形態を説明する。
前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２との間に、前記担体Ｃ１の前記濾過槽Ｅ２への移流を阻止し、前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥を前記濾過槽Ｅ２への移流を抑制する分離部Ｂを設けることが可能である。
前記分離部Ｂは、図２に示したように、スリット状部２を設けてあるオーバーフロー部１により前記担体流動槽Ｅ１からの被処理水をオーバーフローで流入させる構成となっている。前記スリット状部２は、前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の移流を阻止し、前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥の移流をある程度抑制するように構成されてあればよい。
このように前記分離部Ｂを設けて前記担体流動槽Ｅ１内の汚泥の移流をある程度抑制することにより、前記分離部Ｂにより汚泥が容易に前記担体流動槽Ｅ１から前記濾過槽Ｅ２へと移流しにくくなるため、前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができる。これにより、前記担体流動槽Ｅ１内における汚泥の滞留時間が長くなり、そのため、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤの処理効率が向上するため、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができる。
【００５５】
また、前記担体流動槽Ｅ１内における汚泥の滞留時間が長くなることによりＳＳの分解効率が増し、そのため、前記濾過槽Ｅ２でのＳＳ負荷が低減して前記濾過槽Ｅ２での濾過効率を向上させることができる。
【００５６】
そして、前記分離部Ｂにおいて、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３を設けることが可能である。前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に移送された汚泥は、下流の前記担体流動槽Ｅ１に移流して前記担体流動槽Ｅ１内で好気処理を行うことになる。つまり、前記担体流動槽Ｅ１から前記分離部Ｂに流出した汚泥は、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１に移流するため、汚泥を効率よく循環させることができ、そのため、前記担体流動槽Ｅ１内を流動している汚泥が容易に前記分離部Ｂに移流することにより減少した前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量を早期に回復することができる。前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量が回復することにより、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤやＳＳの分解効率が向上するため、常に安定的に被処理水を分解することができ、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができるため、被処理水の分解処理能力を向上させることができる。
【００５７】
また、一部の汚泥は前記担体流動槽Ｅ１内で増殖して前記分離部Ｂを経て前記濾過槽Ｅ２に移流する。そのため、前記濾過槽Ｅ２内において担体Ｃ２逆洗後に減少した生物総量を早期に回復することができる。このように減少した生物総量が回復することにより、ＳＳを分解除去する効率が向上するため、良好な条件で濾過処理を行うことができる。
【００５８】
また、前記担体流動槽Ｅ１から前記分離部Ｂに流出した被処理水に含まれる硝化液が前記エアリフトポンプＡ３により前記流量調整槽Ｎ２に移送されるのであるから、前記流量調整槽Ｎ２において脱窒菌による脱窒処理を効率よく促進させることができる。さらに、前記流量調整槽Ｎ２における脱窒の際にＢＯＤが利用されるため、前記流量調整槽Ｎ２内における被処理水中のＢＯＤが分解処理を受ける。そのため、前記流量調整槽Ｎ２内においてＢＯＤ分解処理を促進することができるのである。
【００５９】
さらに、前記エアリフトポンプＡ３で前記流量調整槽Ｎ２に汚泥を移送することにより、前記流量調整槽Ｎ２内での脱窒やＢＯＤ分解処理が促進されることから、嫌気処理に伴って発生するガスやアンモニア等から発せられる臭気が少なくなることが期待される。
【００６０】
〔別実施形態２〕
前記分離部Ｂは、図３に示したように、前記分離部Ｂの底部に前記担体流動槽Ｅ１と連通した連通部３を設けた構成とすることも可能である。
前記連通部３は、格子、ネット、スリット等を設けて前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の前記分離部Ｂへの移流を阻止し、被処理水及び汚泥の移流を許容するような構成であれば適用可能である。前記連通部３を通過した汚泥は、前記分離部Ｂの底部において沈降し、貯留される。この貯留された汚泥は、前記連通部３を通して前記担体流動槽Ｅ１に移流自在となり、前記分離部Ｂの底部に堆積した汚泥を前記担体流動槽Ｅ１内に移送することができる。汚泥の移送により前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができるため、微生物と被処理水の接触機会が増大して被処理水中のＢＯＤの処理効率が向上するため、高負荷処理水であっても効率よく分解できる。さらに、被処理水中のアンモニア成分の硝化反応も促進することができる。
また、上述した別実施形態１のように、前記分離部Ｂにおいて、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３を設けることが可能である。
【００６１】
〔別実施形態３〕
前記分離部Ｂは、図４に示したように、前記濾過槽Ｅ２の底部に設けることも可能である。この時、前記担体流動槽Ｅ１と前記濾過槽Ｅ２とを仕切る隔壁の下部に連通部３を設けて前記担体流動槽Ｅ１内の前記担体Ｃ１の前記分離部Ｂへの移流を阻止し、被処理水及び汚泥の移流を許容する構成とする。前記連通部３を通過した汚泥は、前記分離部Ｂの底部において沈降し、貯留される。この貯留された汚泥は、前記連通部３を通して前記担体流動槽Ｅ１に移流自在となり、前記分離部Ｂの底部に堆積した汚泥を前記担体流動槽Ｅ１内に移送することができる。
【００６２】
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送可能なエアリフトポンプＡ３は、前記濾過槽Ｅ２内に設ける構成としてもよい。
【００６３】
上述した別実施形態１〜３においても、常時、前記エアリフトポンプＡ３により前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送し、前記担体Ｃ２に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽Ｅ２の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２及び前記汚泥濃縮貯留槽Ｙに移送する方法で運転することが可能である。
この時、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽Ｎ２に移送する量の目安としては、例えば、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥の量の１〜４倍程度が好ましい。
【００６４】
〔別実施形態４〕
上述した実施形態において、前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能な移送機構であるエアリフトポンプを、前記濾過槽Ｅ２あるいは前記分離部Ｂに設けることが可能である。
一例として、図５に前記担体流動槽Ｅ１から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能な移送機構であるエアリフトポンプＡ４及びＡ５を設けた浄化槽を示した。前記エアリフトポンプＡ４は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記濾過槽Ｅ２に流入した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能に構成してあり、前記エアリフトポンプＡ５は、前記担体流動槽Ｅ１から流出して前記分離部Ｂに流入した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽Ｅ１に移送可能に構成してある。
【００６５】
これにより、汚泥が前記担体流動槽Ｅ１の下流槽に移流した場合であっても、前記エアリフトポンプＡ４及びＡ５での汚泥の移送により前記担体流動槽Ｅ１内の生物総量の減少を防止することができる。
【００６６】
つまり、前記エアリフトポンプＡ４及びＡ５を設けることにより、前記流量調整槽Ｎ２を経て再び前記担体流動槽Ｅ１へと汚泥を循環させる場合よりも早期に前記担体流動槽Ｅ１内の減少した生物総量を回復することができるのである。
【００６７】
〔別実施形態５〕
上述した実施形態において記載した各エアリフトポンプにおいて、図６に示したように、エアリフト管５の管内を管軸心方向に分割し、この分割された複数の分割部９のそれぞれにエア供給可能なエア供給装置と接続可能なエア供給管６を設けた一体型エアリフトポンプ４とすることも可能である。前記一体型エアリフトポンプ４は、前記エアリフト管５の上部に、被処理水及び汚泥を移送自在な横管７と、下部にエア供給可能なエア供給装置と接続可能なエア供給管６を設けてある。前記エアリフト管５の管内は、仕切板８等を設けて分割してあるが、このような構成に限らず、管内に筒状の管を収容して分割することも可能である。
この一つの一体型エアリフトポンプ４を用いることにより、槽内の被処理水及び汚泥の複数系統への移送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の側面概略図
【図２】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部の概略図
【図３】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部における別実施形態の概略図
【図４】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の分離部における別実施形態の概略図
【図５】本発明の汚水処理装置を構成する浄化槽の別実施形態の側面概略図
【図６】一体型エアリフトポンプの概略図
【図７】従来の浄化槽の側面概略図
【符号の説明】
Ｎ１ 嫌気処理槽
Ｎ２ 流量調整槽
Ｙ 汚泥濃縮貯留槽
Ｅ１ 担体流動槽
Ｅ２ 濾過槽
Ｔ１ 処理水槽
Ｑ 消毒槽
Claims (4)
- 濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、
前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に常時移送する第一移送機構を設けてある汚水処理装置。 - 濾材を設けず被処理水を嫌気処理する嫌気処理槽として被処理水の流量を調整する流量調整槽を設け、嫌気処理された被処理水と共に流動可能な微生物を担持した担体を収容し、前記担体に気泡供給する散気部を備えて好気処理する担体流動槽と、前記担体流動槽の下流側に複数の濾過担体を内部に沈降堆積させた状態で堆積濾過層を形成してある濾過槽とを設け、前記濾過槽の被処理水及び汚泥を移送する汚泥移送機構を設けると共に、移送された汚泥を貯留する汚泥濃縮貯留槽を設けてある汚水処理装置において、
前記担体流動槽と前記濾過槽との間に、前記担体の前記濾過槽への移流を阻止し、前記担体流動槽内の汚泥の前記濾過槽への移流を抑制する分離部を設けてあると共に、前記分離部内の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送可能な第一移送機構を設けてある汚水処理装置。 - 前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記担体流動槽に移送可能な第二移送機構を設けてある請求項１又は２に記載の汚水処理装置。
- 前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗装置を設け、前記汚泥移送機構及び前記第一移送機構の被処理水及び汚泥の移送割合を制御する制御機構を設けた請求項１又は２に記載の汚水処理装置を運転する汚水処理装置の運転方法であって、
常時、前記第一移送機構により前記担体流動槽から流出した被処理水及び汚泥を前記流量調整槽に移送し、前記濾過担体に付着した汚泥を剥離させる逆洗時には、所定割合で前記濾過槽の被処理水及び汚泥を前記流量調整槽及び前記汚泥濃縮貯留槽に移送する汚水処理装置の運転方法。
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