JP4675529B2 - 排水処理装置および排水処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水の処理を行う排水処理技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般家庭等から排出される排水を受け入れて浄化し浄化水として排出する排水処理槽(浄化槽)が知られている。この種の排水処理槽には、好気性微生物を着床した担体が充填された好気処理槽が設けられている。この好気処理槽には、好気処理槽内へ空気を供給するブロワが設けられている。この好気処理槽では、好気性微生物へ空気を供給し被処理水の好気処理を行う一方、担体によってSS(Suspended Solid)等の濾過処理を行う散気運転と、散気運転時よりも多くの量の空気を好気処理槽へ供給し、担体によって濾過されたSS等の除去を行う逆洗運転が行われる。好気処理槽内への空気供給量は散気運転時と逆洗運転時とで異なり、それぞれの場合において最適な空気供給量に調節される。散気運転時と逆洗運転時とで空気供給量を調節する構成として、供給量の異なる2基のブロワを切り換えて用いる場合や、1基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで好気処理槽への空気供給量を2段階に切り換える場合が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、散気運転時に、ブロワから供給する空気供給量を好気処理槽の運転負荷に応じて調節したいという要請がある。この運転負荷は、被処理水のBOD(Biochemical Oxygen Demand)や被処理水の処理量によって定められる。好気処理槽の運転負荷に対し空気供給量が不足すると、DO(Dissolved Oxygen)不足や臭気発生の要因となり得る。また、好気処理槽の処理負荷に対し空気供給量が過剰に供給されると、好気性微生物の共食いによる活性汚泥の解体や生物膜の剥離現象が生じて、処理性能が著しく悪化するおそれがある。しかしながら、上記従来のように、供給量の異なる2基のブロワを用いる場合、設置コストが高くなるという問題がある。また、1基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がす場合、空気逃がし時に騒音が発生するという問題がある。更に、これらの場合はいずれも好気処理槽の運転負荷に応じて空気供給量の木目細かな調節を行うのに限界がある。
そこで、本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給するブロワとを有する排水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な技術を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の排水処理装置は請求項1に記載の通りに構成される。また、本発明の排水処理方法は請求項2に記載の通りである。なお、請求項1〜2に係る発明は、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能なブロワとを有し、散気運転時には処理槽の運転負荷に基づいた量の空気をブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と担体による濾過処理を行い、逆洗運転時にはブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置につき、散気運転時におけるブロワの最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように設定することで、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができるようにした技術である。
【0005】
請求項1に記載の排水処理装置には、処理槽、この処理槽内へ空気を供給可能なブロワ等が設けられている。この処理槽には、好気性微生物を着床させた担体が充填されている。この担体は、処理槽内の担体充填領域を流動可能に充填されているのが好ましい。担体は、好気性微生物を担持するものであり例えば粒状のものを好適に用いる。この担体の材質としては、例えばパーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質セラミック、多孔質硝子等の無機担体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の合成樹脂担体を広く用いることができる。ブロワから供給される空気中の酸素が好気性微生物に付与されると、この好気性微生物が被処理水中の有機汚濁物質等を好気処理(酸化)する。
散気運転時には、所定量の空気をブロワを介して槽内へ供給する。このとき、被処理水の好気処理が行われる一方、SS(Suspended Solid)等を担体によって濾過する処理が行われる。また、逆洗運転時にはブロワから供給される空気の空気流れによって、担体が捕捉したSS等をこの担体から剥離させることで、槽内の洗浄が行われる。なお、本発明では、散気運転時に処理槽の運転負荷に基づいた量の空気が供給されるようになっている。すなわち、散気運転時における空気供給量は可変となっている。この空気供給量は、段階的に変更される。なお、ここでいう「運転負荷」とは、例えば被処理水のBOD(Biochemical Oxygen Demand)や被処理水の処理量によって定められる。これにより、処理槽の運転負荷に基づいて空気供給量の木目細かな調節がなされることとなり、空気供給量不足によるDO(Dissolved Oxygen)不足や臭気の発生、空気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止することができる。さらに、本発明では、ブロワは、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成されている。すなわち、散気運転時には、ブロワによる空気供給量が、最大、逆洗運転時における空気供給量となるまでの間で調節がなされる。逆洗運転時における空気供給量は、一般にそのブロワの最大負荷時の空気供給量となるように設定される。従って、散気運転時における処理槽の運転負荷変動に対し、ブロワの能力を最大限に活用して空気供給量の調節を行うことができるため合理的である。また、従来のように1基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで担体流動生物濾過槽30への空気供給量を調節する場合のように空気逃がしバルブを設ける必要がないためコストダウンを図ることができ、また空気逃がしによる騒音の発生がない。
そして本発明では、単一のブロワから吐出される空気供給量が、第1の設定値と第2の設定値で可変とされ、第1の設定値に設定されているときは、ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、第2の設定値に設定されているときは、ブロワに供給される交流電源が無制御となる。
そこで本発明では、散気運転時には、第1の設定値と第2の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、逆洗運転時には、第2の設定値に自動的に設定される。
以上のように請求項1に記載した排水処理装置によれば、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができる。
【0006】
すなわち請求項1に記載のブロワは、ダイアフラムと、振動子と、ソレノイドとを用いて構成されるのが好ましい。ダイアフラムは、吸入弁を介して空気を吸入し、圧縮室内で圧縮して高圧化し、吐出弁を介して吐出するように作動する。振動子は、ダイアフラムに接続され、このダイアフラムを駆動する構成となっている。ソレノイドは、振動子に対向した位置に設けられ、交流電源に接続されるコイルが設置されている。振動子は永久磁石を有し、この永久磁石とコイルに交流電源が付与される際に発生する電磁力との関係によって、これらに吸引・反発力を発生させる。これにより、振動子を作動させ、ダイアフラムを振動させて空気の吸入、圧縮、吐出を繰返し行う。
更に、請求項1に記載のブロワは、交流電源が位相制御可能に構成されているのが好ましい。この「位相制御」とは、無制御の場合の交流電圧の電圧波形の一部を部分的にカットすることで、ソレノイドによる磁力をセーブするような制御をいう。このような位相制御を行うことによって、ダイアフラムの変形量が無制御の場合よりも小さくなり、空気の吐出量を少なくすることができる。所望の空気吐出量が設定されると、その空気吐出量となるように電圧波形を好適に変更することで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。そのうえ、交流電源の位相制御を行うことで、無制御の場合に比してダイアフラムの耐久性を向上させることができ、また、位相制御中は無制御中よりも省電力運転となり、消費電力を低減することができるため合理的である。
以上のように請求項1に記載した排水処理装置によれば、ブロワによる空気供給量の調節を、ダイアフラムや位相制御を用いて合理的に行うことができる。
【0007】
また、請求項1に記載の排水処理装置では、ブロワによる空気供給量が、段階的に可変となるように構成されている。このような構成によれば、例えば、作業者が設定スイッチ等を介して所望の空気供給量を人為的に設定するような場合に好適に用いることができる。この場合、作業者は、処理槽内に浮遊するぬめりのある糸状の物質、いわゆるミズワタの発生量等、現在の空気供給量が最適か否かを判断することができる指標に基づいて、空気供給量を変更することができ、直接的な調節が可能となる。
従って請求項1に記載した排水処理装置によれば、作業者を介して空気供給量の直接的な調節を行うのに有効である。
【0008】
請求項2に記載の排水処理方法によれば、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができる。
【0009】
また、請求項2に記載の排水処理方法によれば、ブロワによる空気供給量を調節する構成を、ダイアフラムや交流電源の位相制御を用いて簡便に実現することができる。
【0010】
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出される排水を受け入れて浄化し浄化水として排出する排水処理槽(浄化槽)に本発明を適用した場合について説明するものである。
ここで、図1は本発明における排水処理装置の一実施の形態の排水処理槽1の構成を示す模式図である。図2は図1中の担体流動生物濾過槽30の構成を示す模式図である。
【0012】
図1に示すように、本発明における排水処理装置としての排水処理槽1には、例えば一般家庭から排出された家庭用排水を排水処理槽1へ受入れるための流入管2と、浄化処理された被処理水を排水処理槽1から放流するための放流管3が設けられ、流入管2から受入れられた排水は、排水処理槽1で連続的に浄化処理されるように構成されている。
【0013】
排水処理槽1は、処理行程の順に対応して、上流(図1中の左側)から第1嫌気濾床槽10、第2嫌気濾床槽20、担体流動生物濾過槽30(本発明における処理槽に対応している)、処理水槽40、消毒槽50を備えている。また、第1嫌気濾床槽10と第2嫌気濾床槽20とは仕切壁4によって区画され、第2嫌気濾床槽20と担体流動生物濾過槽30とは仕切壁5によって区画されている。また、担体流動生物濾過槽30と処理水槽40とは仕切壁6によって区画され、処理水槽40と消毒槽50とは越流堰7によって区画されている。
【0014】
流入管2から受入れられた排水は、まず第1嫌気濾床槽10で処理され、次いで第1嫌気濾床槽10から仕切壁4を越えて第2嫌気濾床槽20へ移流し、第2嫌気濾床槽20で処理される。また、第2嫌気濾床槽20で処理された被処理水は、仕切壁5を越えて担体流動生物濾過槽30へ移流し、担体流動生物濾過槽30で処理される。また、担体流動生物濾過槽30で処理された被処理水は処理水槽40へ移流する。処理水槽40内の被処理水は、後述する散気運転時においてその一部がエアーリフト式の流体移送構造を有する第1エアリフトポンプ70を介して第1嫌気濾床槽10へ戻され、残りは越流堰7を越えて消毒槽50へ移流する。消毒槽50へ流入した被処理水は、その後、放流管3から系外へ放流される。
【0015】
次に、排水処理槽1の各槽の構成を詳細に説明する。
まず、嫌気濾床槽10,20には各々濾床11,21が形成され、この濾床11,21には、有機汚濁物質を嫌気性分解する嫌気性微生物を着床させた所定量の濾材C1,C2が充填されている。そして、嫌気濾床槽10,20で処理された被処理水は、各々濾床11,21を図1中の矢印方向へ降流するように構成されている。また、消毒槽50は消毒剤注入装置(図示省略)を備えており、放流する前の被処理水を消毒するように構成されている。
【0016】
図2に示すように、担体流動生物濾過槽30の槽本体31には上部多孔部材38および下部多孔部材39が設けられ、これら多孔部材間の担体充填部32には、好気性微生物を着床させた所定量の粒状担体C3(本発明における担体に対応している)が槽内を流動できる程度に充填されている。この粒状担体C3は、例えば粒状の中空円筒形に形成されている。これら多孔部材38,39は被処理水の移動は許容するが粒状担体C3の移動は防止するように構成されている。
【0017】
また、担体流動生物濾過槽30には、複数の開孔部から槽内へ空気を供給するための散気装置35および逆洗装置36が設けられている。また、散気装置35および逆洗装置36はいずれもブロワ80に接続されており、ブロワ80が運転されることで散気装置35、逆洗装置36を介して槽内へ空気が供給されることとなる。
逆洗装置36は槽内の底部に設けられ、後述する逆洗運転時に用いられる。一方、散気装置35は逆洗装置36よりも上方に設けられ、後述する散気運転時に用いられる。また、散気装置35よりも上層に散気運転時における好気処理領域33(生物処理領域)が形成され、散気装置35よりも下層に散気運転時における濾過処理領域34が形成される。そして、散気装置35から空気が供給されると好気処理領域33の粒状担体C3は被処理水とともに槽内を流動し、逆洗装置36から空気が供給されると好気処理領域33および濾過処理領域34の粒状担体C3は被処理水とともに槽内を流動するようになっている。
【0018】
図1に戻って、処理水槽40に配置された第1エアリフトポンプ70は、吸入側端部が処理水槽40に浸漬される吸入管71、この吸入管71の上部から第1嫌気濾床槽10の方向へ水平に延びる排出管72、ブロワ80と吸入管71を接続する空気供給配管73等によって構成されている。この空気供給配管73は、ブロワ80の吐出側で散気装置35と連通可能な構成であり、散気運転時にブロワ80から吐出された圧縮空気は、各々所定の流量で空気供給配管73および散気装置35へ供給可能になっている。そして、散気運転時に、ブロワ80、空気供給配管73を介して吸入管71内へ空気が供給されることによって、処理水槽40の被処理水は吸入管71から吸入され、吸入管71および排出管72内を移送され、排出管72の流出側端部から第1嫌気濾床槽10へ排出される。すなわち、後述する散気運転時に、処理水槽40の被処理水は、第1エアリフトポンプ70を介して、処理水槽40よりも上流側の第1嫌気濾床槽10との間で循環水として循環されることとなる。
【0019】
処理水槽40には、第1エアリフトポンプ70とほぼ同様の構成を有する第2エアリフトポンプ90が設けられている。この第2エアリフトポンプ90は、吸入側端部が担体流動生物濾過槽30の底部に浸漬される吸入管91、この吸入管91の上部から第1嫌気濾床槽10の方向へ水平に延びる排出管92、ブロワ80と吸入管91を接続する空気供給配管93等によって構成されている。この空気供給配管93は、ブロワ80の吐出側で逆洗装置36と連通可能な構成であり、逆洗運転時にブロワ80から吐出された圧縮空気は、各々所定の流量で空気供給配管93および逆洗装置36へ供給可能になっている。そして、逆洗運転時に、ブロワ80、空気供給配管93を介して吸入管91内へ空気が供給されることによって、担体流動生物濾過槽30の被処理水は逆洗水として吸入管91から吸入され、吸入管91および排出管92内を移送され、排出管92の流出側端部から第1嫌気濾床槽10へ排出される。空気供給配管93から供給される空気量は、例えば空気供給配管73から供給される空気量よりも多くなるように設定される。これにより、循環水の移送量よりも逆洗水の移送量の方を多くすることができ、より短時間で担体流動生物濾過槽30の逆洗運転を行うことができる。
【0020】
次に、本発明の特徴部分であるブロワ80の構成および動作について図3〜図6を参照しながら詳細に説明する。ここで、図3は図1中のブロワ80の吐出状態を示す模式図であり、図4は図1中のブロワ80の吸入状態を示す模式図である。また、図5はブロワ80の交流電源の無制御の場合の電圧波形を示す図であり、図6はブロワ80の交流電源の位相制御を行う場合の電圧波形を示す図である。
【0021】
図3および図4に示すように、本実施の形態のブロワ80は、いわゆる電磁式ダイアフラムタイプの構成を有する。ブロワ80のケーシング81には、圧縮室87へ空気を吸入する吸入弁82、圧縮室87で圧縮され高圧化された空気を吐出する吐出弁83が設けられている。また、このケーシング81には、圧縮室87の容積を変更可能な弾性を有するダイアフラム84が設けられている。このダイアフラム84には、永久磁石を有する振動子85が設置され、この振動子85がダイアフラム84を駆動する構成となっている。振動子85の永久磁石の外周位置にはソレノイド86が設けられている。ソレノイド86は、交流電源に接続されたコイルを有し、このコイルに交流電流が通電されることによって電磁石を形成する。このとき、コイルに流れる電流は一定時間毎に変化し、ソレノイド86の電磁力と振動子85の磁力との磁力作用によって、電磁石と永久磁石との間の磁極は図3ないし図4のように変化する。これにより、振動子85はソレノイド86との間に吸引・反発力を生じ、図3中の矢印方向(図中右側)あるいは図4中の矢印方向(図中左側)へ移動する。
振動子85は、交流電源周波数で振動し、ダイアフラム84による圧縮室87内の容積変化と、吸入弁82、吐出弁83の作用によって吸入・圧縮を繰り返し、吐出弁83を介して圧縮空気が吐出される。図4に示すようにダイアフラム84が図中左側へ移動したときに圧縮室87内が低圧化された吸入状態となり、図3に示すようにダイアフラム84が図中右側へ移動したときに圧縮室87内が高圧化された吐出状態となる。
なお、図3および図4では、便宜上、振動子85の一端にダイアフラム84が設置される記載となっているが、実際にはダイアフラム84は振動子85の両端に設置される。
【0022】
上記したように、本実施の形態ではブロワ80を作動させ、空気の圧縮動作を行うのに交流電源が用いられている。この交流電源は、位相制御が行われる場合と無制御の場合との両方がある。
交流電源の無制御の場合には、図5に示すように通常の電圧波形となっているため、電源周波数と同じ回数でダイアフラム84が振動して圧縮空気が吐出されることとなる。一方、交流電源の位相制御の場合には、図6に示すように交流電圧の波形を部分的にカットすることで、ソレノイド86による磁力がセーブされることとなる。これにより、振動子85、したがってダイアフラム84の変動幅が無制御時よりも短くなり、ブロワ80から吐出される圧縮空気の吐出量が少なくなる。このように交流電源の位相制御を行うことで、無制御の場合に比してダイアフラム84の耐久性を向上させることができる。また、位相制御中は無制御中よりも省電力運転となり、消費電力を低減することができる。
【0023】
本実施の形態のブロワ80は、その最大空気吐出量が例えば80リットル/分に設定されている。
逆洗運転時には、ブロワ80は自動的にこの空気吐出量に設定され、この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽30へ供給されるようになっている。このとき、ブロワ80に供給される交流電源は無制御となる。逆洗運転時は、担体流動生物濾過槽30へ供給する空気の量を厳密に調節する必要がなく予め定められた量の空気を供給するため無制御のみとなる。
【0024】
一方、散気運転時には、圧縮空気の吐出量を、最大空気吐出量よりも少ない第1の設定値(例えば、40リットル/分)と、最大空気吐出量である第2の設定値(例えば、80リットル/分)に切替可能となっている。すなわちブロワ80から吐出される空気量は2段階(段階的)に可変となっている。この切替操作は、例えばブロワ80に設置された制御盤(図示省略)の設定スイッチを用いて行うことができる。すなわち、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成され、第2の設定値は逆洗運転時の空気吐出量に一致するように設定されている。第1の設定値に設定されているときは、ブロワ80に供給される交流電源の位相制御が行われ、第2の設定値に設定されているときは、ブロワ80に供給される交流電源が無制御となる。散気運転時は、第1の設定値に設定されているときに位相制御を行い、第2の設定値に設定されているときに無制御に切り替わる。
【0025】
次に、排水処理槽1における排水処理方法について図1、図7、図8等を参照しながら説明する。ここで、図7は担体流動生物濾過槽30の散気運転時の状態を示す模式図であり、図8は担体流動生物濾過槽30の逆洗運転時の状態を示す模式図である。
図1に示す排水処理槽1で排水を処理する場合は、流入管2から第1嫌気濾床槽10へ排水を受入れ、各槽において順次処理していく。すなわち、排水中の有機汚濁物質は、嫌気濾床槽10,20の嫌気性微生物によって嫌気性分解され、次いで、担体流動生物濾過槽30の好気性微生物によって好気性分解される。なお、担体流動生物濾過槽30では散気運転と逆洗運転が行われる。
【0026】
図7に示すように、担体流動生物濾過槽30の散気運転では、散気装置35から供給された空気によって、好気処理領域33の被処理水および粒状担体C3が流動化する。これにより、被処理水中の有機汚濁物質は、酸素が存在する好気性条件下において好気性微生物によって分解(酸化)される。また、この分解の際に発生するSS(Suspended Solid)等の被濾過物は、濾過処理領域34の粒状担体C3によって濾過される。
【0027】
一方、空気供給配管73から第1エアリフトポンプ70へ空気を供給することによって、処理水槽40の被処理水の一部は、吸入管71から吸入され、排出管72を介して循環水として第1嫌気濾床槽10へ移送される。それ以外の被処理水は消毒槽50において消毒され、放流管3を介して系外へ放流される。
このように循環水を担体流動生物濾過槽30よりも上流側の槽へ循環させることにより、1パスで処理する場合に比して処理効率を向上させることができる。また、嫌気処理を行う第1嫌気濾床槽10へ循環水を移送することで、被処理水中の窒素化合物を窒素ガスに還元し、窒素ガスとして除去することができる。また、逆洗運転時に処理水槽40に残留したSS等の被濾過物を、第1嫌気濾床槽10において回収することができる。なお、第1嫌気濾床槽10の代わりにあるいは第1嫌気濾床槽10の上流に、固液分離を行う夾雑物除去槽を設け、処理水槽40に残留したSS等の被濾過物を夾雑物除去槽において回収するように構成することもできる。
【0028】
この散気運転では、ブロワ80による圧縮空気の吐出量を第1の設定値(例えば、40リットル/分)と、第2の設定値(例えば、80リットル/分)のいずれかに設定する。例えば、通常は第1の設定値に設定しておき、担体流動生物濾過槽30の運転負荷が上昇した場合には、第2の設定値に切り替える構成とすることができる。担体流動生物濾過槽30の運転負荷が上昇したか否かの判断は、被処理水のBOD(Biochemical Oxygen Demand)、被処理水の処理量、また担体流動生物濾過槽30内に浮遊するぬめりのある糸状の物質、いわゆるミズワタの発生量等に基づいて、作業者が人為的に設定する構成となっている。なお、被処理水のBOD(Biochemical Oxygen Demand)、被処理水の処理量、被処理水の温度等に基づいてブロワ80による圧縮空気の吐出量がフィードバック制御されような構成を用いることもできる。
【0029】
次に、担体流動生物濾過槽30の逆洗運転を行う場合は、担体流動生物濾過槽30への空気の供給を散気装置35から逆洗装置36へ切り換える。これにより散気運転が終了し、逆洗運転が開始されることとなる。
図8に示すように、担体流動生物濾過槽30の逆洗運転では、散気装置35にかえて今度は逆洗装置36から空気を供給することで、槽内全体の被処理水および粒状担体C3を流動化させる。これにより、散気運転時に粒状担体C3によって濾過されたSS等の被濾過物は、粒状担体C3から剥離する。
なお、本実施の形態では、逆洗運転時に逆洗装置36から供給される空気量が極力多くなるように設定している。これにより、粒状担体C3に付着した被濾過物を剥離させ易い。
【0030】
一方、空気供給配管93から第2エアリフトポンプ90へ空気を供給することによって、粒状担体C3から剥離した被濾過物等を含む被処理水は、吸入管71から吸入され、排出管72を介して逆洗水として第1嫌気濾床槽10へ移送される。これにより、SS等の被濾過物は担体流動生物濾過槽30から抜き出され、槽内が洗浄され、濾過処理領域34における粒状担体の閉塞が防止されることとなる。
【0031】
この逆洗運転では、ブロワ80による空気吐出量が、予め定められた量である80リットル/分(ブロワ80の最大空気吐出量)に自動的に設定され、この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽30へ供給されることとなる。
【0032】
以上のように、本実施の形態によれば、担体流動生物濾過槽30の運転負荷に応じて空気供給量の木目細かな調節がなされることとなり、空気供給量不足によるDO(Dissolved Oxygen)不足や臭気の発生、空気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止することができる。また、ブロワ80は、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成されており、散気運転時における担体流動生物濾過槽30の運転負荷変動に対し、ブロワ80の能力を最大限に活用して空気供給量の調節を行うことができるため合理的である。
また、本実施の形態によれば、電磁式ダイアフラムタイプのブロワ80を位相制御する構成としたため、無制御の場合に比してダイアフラム84の耐久性を向上させ、省電力運転により消費電力を低減したうえで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。
また、本実施の形態を、作業者が設定スイッチ等を介して所望の空気供給量を人為的に設定するような場合に好適に用いることができる。
また、従来のように1基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで担体流動生物濾過槽30への空気供給量を調節する場合のように空気逃がしバルブを設ける必要がないためコストダウンを図ることができ、また空気逃がしによる騒音の発生がない。
【0033】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【0034】
(A)本実施の形態では、ブロワ80は、その吐出空気量が40リットル/分と、80リットル/分の2段階に可変である場合について記載したが、吐出空気量の切り替え段数、設定吐出量等は必要に応じて種々変更可能である。例えば、吐出空気量を、40リットル/分、60リットル/分、80リットル/分の3段階に切り替える構成とすることもできる。
【0035】
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給するブロワとを有する排水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における排水処理装置の一実施の形態の排水処理槽1の構成を示す模式図である。
【図2】 図1中の担体流動生物濾過槽30の構成を示す模式図である。
【図3】 図1中のブロワ80の吐出状態を示す模式図である。
【図4】 図1中のブロワ80の吸入状態を示す模式図である。
【図5】 ブロワ80の交流電源の無制御の場合の電圧波形を示す図である。
【図6】 ブロワ80の交流電源の位相制御を行う場合の電圧波形を示す図である。
【図7】 担体流動生物濾過槽30の散気運転時の状態を示す模式図である。
【図8】 担体流動生物濾過槽30の逆洗運転時の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1…排水処理槽(排水処理装置)
10…第1嫌気濾床槽
20…第2嫌気濾床槽
30…担体流動生物濾過槽
35…散気装置
36…逆洗装置
40…処理水槽
50…消毒槽
80…ブロワ
82…吸入弁
83…吐出弁
84…ダイアフラム
85…振動子
86…ソレノイド
87…圧縮室
C3…粒状担体(担体)
Claims (2)
- 好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能な単一のブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置であって、
前記ブロワは、前記散気運転時における最大空気供給量が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように構成されているとともに、
前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出するダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に対し磁力を付与するソレノイドとを有し、
前記交流電源が位相制御可能に構成され、この位相制御により前記ダイアフラムを介して吐出される空気量が変更される構成であり、
前記ブロワから吐出される空気供給量が、第1の設定値と第2の設定値で可変とされ、前記第1の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、前記第2の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源が無制御となり、
前記散気運転時には、前記第1の設定値と前記第2の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、前記逆洗運転時には、前記第2の設定値に自動的に設定される構成であることを特徴とする排水処理装置。 - 好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能な単一のブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置において、
前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出するダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に対し磁力を付与するソレノイドとを有し、
前記散気運転時には、前記交流電源を位相制御するステップを有し、この位相制御により前記ダイアフラムを介して吐出される空気量を変更する構成であり、
前記散気運転時における前記ブロワの最大空気供給量が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように設定するとともに、
前記ブロワから吐出される空気供給量が、第1の設定値と第2の設定値で可変とされ、前記第1の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、前記第2の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源が無制御となり、
前記散気運転時には、前記第1の設定値と前記第2の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、前記逆洗運転時には、前記第2の設定値に自動的に設定されることを特徴とする排水処理方法。
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