JP4126832B2 - Aerobic filter bed tank and sewage septic tank equipped with this aerobic filter bed tank - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、好気濾床槽及び汚水浄化槽並びに汚水処理方法に関し、更に詳しくは、屎尿や雑排水等の汚水処理に好適に用いられる好気濾床槽で、槽内に濾過層(下濾床)の詰まりによって生じる水位の上昇を検出できる水位センサが配置された好気濾床槽及びその好気濾床槽を備える汚水浄化槽、並びにこれらの好気濾床槽又は汚水浄化槽を用いた汚水処理方法である。
【0002】
【従来の技術】
一般によく知られた汚水浄化槽は、通常、仕切壁で仕切られた嫌気処理槽(第一室及び第二室)、好気処理槽(好気濾床槽)、沈殿槽(又は処理水槽)及び消毒槽等からなる。流入口から供給された汚水は、嫌気処理槽第一室から下流へ順次移流され、最後に消毒槽で消毒されて、流出口から外部へ放流される。
【0003】
汚水浄化槽における好気濾床槽の構造は、従来、いくつか知られているが、出願人は先に、図4に示すように、多孔性板材(図示せず)を間に挟んで好気濾床槽を、上濾床(生物反応層、又はRゾーン)1と下濾床(濾過層、又はFゾーン)2の二床に分け、各濾床に粒状担体を充填し、それらの濾床の下に散気部材4a,4bを配置するとともに、上濾床1と下濾床2との境界部に洗浄排水引抜口5aを設ける構造を提案した(特開平6−285484号公報)。この汚水浄化槽における好気濾床槽C(特に、下濾床2)の洗浄時には、洗浄用散気部材4bから散気した後に、移送ポンプ(エアリフトポンプ)5を介して上濾床1と下濾床2との境界部に設けた洗浄排水引抜口5aから洗浄排水を引き抜き、嫌気処理槽(第一室)の上部へ移送させると共に、好気濾床槽Cと処理水槽Dとの間の仕切壁の下部に設けた移流口7を通して処理水槽D中の処理水を好気濾床槽Cの下部へ上昇流で逆流させ、好気濾床槽C(特に、下濾床2)を洗浄するものである。
【0004】
洗浄の際、下濾床は散気によって均一に流動されるとともに、下濾床に捕捉されていた浮遊性懸濁物(生物膜剥離汚泥ともいう。以下、SSと略す。)は遊離し、洗浄排水はSS含みで洗浄排水引抜口5aから嫌気処理槽(第一室)へと返送される。
【0005】
また、この洗浄は、通常、タイマーの使用によって、一日一回、夜間に1〜30分間程度、行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法は、汚水負荷量の大小又は高低に関係なく、一日一回、設定時間だけの洗浄を行うものである。特に、流入負荷が低い場合、濾過層へ捕捉される一日当たりのSS量は少なく、一日一回の洗浄は必要ではない。エネルギー等の無駄となる。また、濾過層の液の溶存酸素濃度も高いまま維持されるので、処理水槽中の処理水の溶存酸素も高いままになりやすい。これを洗浄排水として嫌気濾床槽第一室へ戻すと、溶存酸素が多量に持ち込まれ、嫌気濾床槽第一室における嫌気処理に悪影響を及ぼす。本発明は、このような問題を解消しようとするものであり、汚水負荷量の大小又は高低にかかわらず、汚水を適切に処理し、省エネルギーに寄与できる好気濾床槽、汚水浄化槽又は汚水処理方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の構成をとった。すなわち、本願発明は、生物反応層(上濾床)1及び濾過層(下濾床)2の二つの濾床を有し、各濾床の下(ここで、「下」とは下部又は下方の意味に用いる。以下、同じ。)にはブロア9に接続される散気部材4a、4bが配置され、槽内には洗浄排水引抜口5aがあり、更に汚水の好気処理(通常運転)と前記濾過層2の洗浄処理(洗浄工程)とを切り替える手段を備える好気濾床槽Cであって、前記切り替える手段は、槽内配置され水位センサが、所定以上の水位を検出した時から一定時間(タイムラグ)の経過の時に切り替えられる好気濾床槽である。
【0008】
本発明は、また、上記の好気濾床槽を組み込んだ汚水浄化槽、すなわち、上流側から順に、嫌気処理槽、上記の好気濾床槽、処理水槽及び消毒槽を備える汚水浄化槽にも関する。
【0010】
ここで、槽内に設ける洗浄排水引抜口5aは、洗浄後の洗浄排水を引き抜く関係から、好ましくは、上濾床1と下濾床2との境界部か、あるいは、好気濾床槽下部又は濾過層(下濾床)下方に配置する。
【0011】
なお、本発明の好気濾床槽Cでは、生物反応層1を上濾床とし濾過層2を下濾床として縦に配置する(すなわち、二重床を形成する。)のを標準とするが、その変形として、生物反応層1を前濾床とし濾過層2を後濾床として横に並べて配置することも可能である。
【0012】
【作用】
濾過層(下濾床)に詰まりが生じると、処理される汚水量よりも供給される汚水量が優勢となって好気濾床槽の水位が上昇する。その水位が所定のレベルを越えると、槽内に配置された水位センサがこれを検出し、制御部からの指令によって好気濾床槽は通常の好気処理運転から好気濾床槽内の濾床(特に、濾過層)を洗浄するための運転(洗浄工程)へと切り替わるのである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面により更に具体的に説明する。
図1は、本発明に係る汚水浄化槽の構成略図である。汚水浄化槽は、上流側から、嫌気濾床槽第一室A、嫌気濾床槽第二室B、好気濾床槽C、処理水槽D及び消毒槽Eの各槽に区画されている。
【0014】
嫌気濾床槽第一室A及び嫌気濾床槽第二室Bには、網様円筒状濾材等の生物担体を充填することができる。
【0015】
好気濾床槽Cは、上濾床1と下濾床2とを有し、これらの濾床にはスポンジ担体等の生物担体(生物の棲み家となる。接触材、濾材とも呼ばれる。)を充填し濾床を形成させる。上濾床1と下濾床2との間には通水性の多孔性板材(生物担体を通さないが水や空気を自由に通すもの)を挟んで区画する。また、上濾床1の上側にも下濾床2の下側にも、それぞれ通水性の多孔性板材を配置し、生物担体が流出しないように保持している。
【0016】
上濾床1の下には散気管で代表される散気部材4aが設けられ、また、下濾床2の下にも濾過層洗浄用の散気部材4bが設けられている。各々の散気部材4a,4bの底部(散気管の場合は管底)には多数の散気孔があけられている。また、上濾床1と下濾床2との境界部の水位には、エアリフトポンプ5の液吸込口となる洗浄排水引抜口5aが設けられている。
【0017】
好気濾床槽Cにおける汚水処理は、上濾床(生物反応層)1においては、被処理水は、散気部材4aから散気・導入される空気(溶存酸素)の存在下に、生物担体中に生息する好気性微生物によって好気処理される。すなわち、ここでは主として、生物化学的酸素要求量(BOD)の酸化・分解と、アンモニアの硝化が進行する。なお、上濾床(生物反応層)は流動床に限定されず、固定床であってもよい。
【0018】
また、下濾床2においては、通常の運転(洗浄時以外の運転)では洗浄用散気部材4bからは散気しない。上濾床1からの流下液の持ち越み酸素(溶存酸素)を消費しつつ引き続き(半)好気処理すると共に、静止状態の生物担体を利用してSSを効率よく捕捉(濾過)する。それゆえ下濾床2は、捕捉されたSSによって徐々に詰まってくる。この詰まりを解除するため、後で述べる方法で好気濾床槽C(特に、下濾床2)を洗浄する。この洗浄の際は、下濾床2の下に配置した洗浄用散気部材4bから散気し、生物担体からSSを遊離させる。前記散気と同時に、又はその散気の後に、エアリフトポンプ5に空気を供給しながらSS含みの洗浄排水を洗浄排水引抜口5aから引き抜く。引き抜かれた洗浄排水は、嫌気濾床槽第一室Aへ返送される構造である。
【0019】
洗浄中、散気部材4aからの散気は、通常、止める(この散気は、引き続き稼働させてもよい)。
【0020】
処理水槽Dは、好気濾床槽Cとの仕切壁の下部で移流口7を介して好気濾床槽Cに連通している。処理水槽Dでは、処理された液(処理水)が貯留される。また、エアリフトポンプ5の主要部はこの槽中に設けられている。
【0021】
汚水浄化槽の通常運転時(洗浄時以外)、上濾床1の下方の散気部材4aから散気し、下濾床2の下方の洗浄用散気部材4bからの散気及びエアリフトポンプ5への空気供給はしない。濾床の洗浄時には、上濾床1下方の散気部材4aからの散気を止め、代わって、下濾床2下方の洗浄用散気部材4bから散気すると共に、エアリフトポンプ5へも空気を供給し、SS含みの洗浄排水を洗浄排水引抜口5aから引き抜き、嫌気濾床槽第一室Aへ返送する。この際の洗浄用水は、図1の例の場合、処理槽水Dの処理水が利用される(図2も参照)。図2に、洗浄工程における液の流れを矢印で示した。
【0022】
図3は、水位センサ及びブロアの部分を拡大した図である。水位センサ8は好気濾床槽8の上部に設置する。水位センサ8の液面からの高さは、槽の大きさ・規模や汚水の種類・量等に変動するので、適宜、決定すればよいが、一例では、通常運転時の散気部材4aから散気による気泡によって増加する水位上昇(約5cm)と流入ピーク時における水位上昇(約3cm)を考慮して、定水位よりも約10cm程度の上の位置とする。濾過層2の洗浄の開始は、水位センサ8が所定の槽内液の水位を検出した時から一定時間(タイムラグ)の経過の時に自動的に行われる。濾過層2は、初期は、通水抵抗がほとんどないが、SSを捕捉するにつれ徐々に大きくなってくる。詰まりがある状態を越えると、流出量よりも流入量が優勢となり水位が上昇する。濾過層2の詰まりの程度と水位上昇の程度とは比例するため、この水位がある高さに達した時に水位センサ8により検出し、制御部13を介してに指令を送り、濾過層2を洗浄する。洗浄の時間は内蔵のタイマにより決めることができ、通常、1〜30分間(さらに好ましくは、10〜20分間)行う。なお、濾過層2の洗浄は、手動操作によっても任意に行うことが好ましい。
【0023】
水位センサ8が設定水位を検出すると、その信号がブロワ9内の制御部13に送られ、制御部13からの信号でブロワ9に内蔵する電磁弁14を切り替えて、通常の吐出口11から洗浄用の吐出口12へと空気の供給先を切り替える。そうすると、濾過層2下部の散気部材4b及びエアリフトポンプ5に空気が供給されて、洗浄が開始する。
【0024】
また、水位センサ8が所定の水位を検出してから、洗浄を開始する時間は、所定の水位の検出の時から一定時間(例えば、1〜5時間)の経過(タイムラグ)の後である。タイムラグをおけば、生物反応層にあった汚水はその間に濾過層に到達し、処理されるべきSSが濾過層で濾過される(換言すれば、処理されるべきSSが処理水槽へ押し出されない)からである。
【0025】
【発明の効果】
本発明の好気濾床槽又は汚水浄化槽によれば、濾過層に詰まりが生じたときだけ好気濾床槽(特に、濾過層)の洗浄を行うので、流入する汚水負荷量の大小又は高低に応じて汚水を適切に処理することとなり、省エネルギーに寄与できる。また、例え、流入負荷が非常に高く一日に複数回の洗浄工程を要する場合も対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る汚水浄化槽の構成略図。
【図2】本発明に係る汚水浄化槽の洗浄工程における液の流れ図。液の流れを矢印で示した。
【図3】図1における水位センサ及びブロアの部分の拡大図。
【図4】従来例の好気濾床槽の構成略図。
【符号の説明】
1:上濾床(生物反応層)、 2:下濾床(濾過層)、 3a,3b: 仕切壁、 4a:散気部材(散気管)、 4b:洗浄用散気部材(散気管)、 5:エアリフトポンプ、 5a:洗浄排水引抜口(エアリフトポンプ吸込口)、 5b:エアリフトポンプ揚水管、 7:移流口、 8:水位センサ、 9:ブロア、10:ブロア本体、 11:通常時の吐出口、 12:洗浄時の吐出口、 13:制御部、 14:電磁弁
A:嫌気濾床槽第一室
B:嫌気濾床槽第二室
C:好気濾床槽
D:処理水槽
E:消毒槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aerobic filter bed tank, a sewage purification tank, and a sewage treatment method. More specifically, the present invention relates to an aerobic filter bed tank suitably used for sewage treatment such as manure and miscellaneous wastewater. An aerobic filter bed tank provided with a water level sensor capable of detecting a rise in water level caused by clogging of the floor), a sewage septic tank provided with the aerobic filter bed tank, and sewage using these aerobic filter bed tanks or sewage septic tanks It is a processing method.
[0002]
[Prior art]
Generally well-known sewage septic tanks are usually anaerobic treatment tanks (first chamber and second chamber) partitioned by a partition wall, an aerobic treatment tank (aerobic filter bed tank), a precipitation tank (or treated water tank) and It consists of a disinfection tank. The sewage supplied from the inflow port is sequentially transferred from the first chamber of the anaerobic treatment tank to the downstream, finally sterilized in the disinfection tank, and discharged from the outflow port to the outside.
[0003]
Several structures of aerobic filter bed tanks in sewage septic tanks have been known in the past. However, as shown in FIG. 4, the applicant previously aerobically sandwiched a porous plate (not shown). The filter bed tank is divided into two beds, an upper filter bed (biological reaction layer or R zone) 1 and a lower filter bed (filter layer or F zone) 2, and each filter bed is filled with a particulate carrier, A structure has been proposed in which the diffuser members 4a and 4b are arranged under the floor and a washing drainage outlet 5a is provided at the boundary between the upper filter bed 1 and the lower filter bed 2 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-285484). At the time of washing the aerobic filter bed C (especially the lower filter bed 2) in this sewage septic tank, the air is diffused from the washing air diffuser 4b and then the upper filter bed 1 and the lower filter are passed through a transfer pump (air lift pump) 5. The washing waste water is drawn out from the washing drain outlet 5a provided at the boundary with the
[0004]
At the time of washing, the lower filter bed is uniformly flowed by aeration, and floating suspension (also referred to as biofilm exfoliation sludge, hereinafter abbreviated as SS) trapped in the lower filter bed is released, The cleaning wastewater contains SS and is returned to the anaerobic treatment tank (first chamber) from the cleaning drainage outlet 5a.
[0005]
In addition, this cleaning is usually performed once a day for about 1 to 30 minutes at night by using a timer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described method performs cleaning for a set time once a day regardless of the amount of sewage load. In particular, when the inflow load is low, the amount of SS captured per day in the filtration layer is small, and cleaning once a day is not necessary. Energy is wasted. Moreover, since the dissolved oxygen concentration of the liquid of a filtration layer is maintained with high, the dissolved oxygen of the treated water in a treated water tank tends to remain high. If this is returned to the first chamber of the anaerobic filter bed as cleaning wastewater, a large amount of dissolved oxygen is brought in, which adversely affects the anaerobic treatment in the first chamber of the anaerobic filter bed. The present invention is intended to solve such problems, and can treat sewage appropriately regardless of the amount of sewage load, high or low, aerobic filter bed tank, sewage septic tank, or sewage treatment that can contribute to energy saving. It aims to provide a method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, the present invention has two filter beds, a biological reaction layer (upper filter bed) 1 and a filter layer (lower filter bed) 2, and below each filter bed (here, “lower” means lower or lower). The same shall apply hereinafter), diffuser members 4a and 4b connected to the blower 9 are disposed, a washing drain outlet 5a is provided in the tank, and aerobic treatment of sewage (normal operation) the cleaning of the filtration layer 2 (cleaning process) and an aerobic filter bed tank C comprises means for switching between the switching means from the time when the water level sensor is disposed in the bath has detected more than predetermined water level It is an aerobic filter bed tank that is switched when a certain time (time lag) has elapsed .
[0008]
The present invention also relates to a sewage septic tank incorporating the aerobic filter bed tank, that is, a sewage septic tank including an anaerobic treatment tank, the aerobic filter bed tank, a treated water tank, and a disinfection tank in order from the upstream side. .
[0010]
Here, the drainage outlet 5a provided in the tank is preferably at the boundary between the upper filter bed 1 and the
[0011]
In the aerobic filter bed tank C of the present invention, it is standard to vertically arrange the biological reaction layer 1 as the upper filter bed and the
[0012]
[Action]
When clogging occurs in the filtration layer (lower filter bed), the amount of sewage supplied becomes dominant over the amount of sewage to be treated, and the water level of the aerobic filter bed is increased. When the water level exceeds a predetermined level, the water level sensor arranged in the tank detects this, and the aerobic filter bed tank is moved from the normal aerobic treatment operation to the inside of the aerobic filter bed tank by a command from the control unit. It switches to the operation | movement (washing | cleaning process) for wash | cleaning a filter bed (especially filtration layer).
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a sewage septic tank according to the present invention. The sewage septic tank is partitioned into an anaerobic filter bed tank first chamber A, an anaerobic filter bed tank second chamber B, an aerobic filter bed tank C, a treated water tank D, and a disinfection tank E from the upstream side.
[0014]
The anaerobic filter bed first chamber A and the anaerobic filter bed second chamber B can be filled with a biological carrier such as a net-like cylindrical filter medium.
[0015]
The aerobic filter bed tank C has an upper filter bed 1 and a
[0016]
A diffuser member 4 a typified by a diffuser pipe is provided under the upper filter bed 1, and a diffuser member 4 b for cleaning the filtration layer is also provided under the
[0017]
In the upper filter bed (biological reaction layer) 1, the water to be treated is treated in the presence of air (dissolved oxygen) diffused and introduced from the diffuser member 4a. It is aerobically treated by aerobic microorganisms that live in the carrier. That is, mainly, oxidation / decomposition of biochemical oxygen demand (BOD) and nitrification of ammonia proceed. The upper filter bed (biological reaction layer) is not limited to a fluidized bed, and may be a fixed bed.
[0018]
Further, in the
[0019]
During the cleaning, the air diffused from the air diffuser 4a is normally stopped (the air diffuser may continue to operate).
[0020]
The treated water tank D communicates with the aerobic filter bed tank C through the advection port 7 at the lower part of the partition wall with the aerobic filter bed tank C. In the treated water tank D, the treated liquid (treated water) is stored. The main part of the air lift pump 5 is provided in this tank.
[0021]
During normal operation of the sewage septic tank (other than during washing), air is diffused from the diffuser member 4a below the upper filter bed 1, diffused from the diffuser member 4b for cleaning below the
[0022]
FIG. 3 is an enlarged view of the water level sensor and the blower. The
[0023]
When the
[0024]
Further, since the
[0025]
【The invention's effect】
According to the aerobic filter bed tank or the sewage purification tank of the present invention, the aerobic filter bed tank (especially the filter layer) is washed only when the filter layer is clogged. Depending on the situation, the wastewater is appropriately treated, which can contribute to energy saving. Further, for example, it is possible to cope with a case where the inflow load is very high and a plurality of washing steps are required per day.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a sewage septic tank according to the present invention.
FIG. 2 is a liquid flow diagram in a cleaning process of a sewage septic tank according to the present invention. The liquid flow is indicated by arrows.
FIG. 3 is an enlarged view of a water level sensor and a blower portion in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional aerobic filter bed tank.
[Explanation of symbols]
1: upper filter bed (biological reaction layer), 2: lower filter bed (filter layer), 3a, 3b: partition wall, 4a: air diffuser (air diffuser), 4b: air diffuser for cleaning (air diffuser), 5: Air lift pump, 5a: Cleaning drain outlet (air lift pump suction port), 5b: Air lift pump pumping pipe, 7: Advection port, 8: Water level sensor, 9: Blower, 10: Blower main body, 11: Normal discharge Outlet, 12: Discharge port during cleaning, 13: Control unit, 14: Solenoid valve A: Anaerobic filter bed tank 1st chamber B: Anaerobic filter bed tank 2nd chamber C: Aerobic filter bed tank D: Treated water tank E: Disinfection tank
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