JP5380209B2 - 廃水処理装置 - Google Patents
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Description
なお、このような高速エアレーション沈殿池に関する基本的な技術については、例えば下記非特許文献1を参照されたい。
また、高速エアレーション沈殿池のもう1つの欠点、即ち、敷地形状に合わせて槽形状を変えられるような融通性が無いという点には、ほとんど改良の試みが為されなかった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来の課題を解決して高速エアレーション沈殿池の実用化を図ることを目的とする。具体的には、沈殿槽におけるデッドスペースの形成を抑制することを第1の目的とし、次いで、敷地形状に合わせて槽形状を変えられるような融通性が無いという課題を解決することを第2の目的とする。
このように、反応槽に浮上担体を投入し、廃水を従来のように反応槽の下部から注入するのではなく、浮上担体に向けて注入することによって、浮上担体の近くで有機物など、微生物にとっての基質が高濃度になるという付着性微生物に有利な環境を作ることができる。つまり、浮上担体に付着した付着性微生物の方が浮遊性微生物(活性汚泥)より有利に基質を利用できる自然淘汰が働くので、沈殿槽に流入する活性汚泥が大幅に減少し、沈殿槽におけるデッドスペースの形成を抑制することが可能となる。
このような構成とすることにより、反応槽に注入した廃水が沈殿槽に短絡することを防止することができる。また、このような構成とすることで、反応槽及び沈殿槽の平面形状を矩形にすることができ、処理槽の平面形状も矩形することができるため、従来型の高速エアレーション沈殿池における敷地形状に対する槽形状の融通性の無さの問題も解決することができる(従来型の処理槽は円形であった)。
浮上担体に微生物が付着すると重くなり、反応槽と沈殿槽との連通部分に溜まって流れを阻害するという懸念があるが、上記の構成とすることにより、浮上担体が沈殿槽側へ流入することを防止することができるため、上記懸念を解決することができる。また、散気装置から発生する気泡によって、第2仕切り板の濾過構造部分を洗浄することもできる。
このような構成は、有機物と共に硝酸塩を含有する廃水の処理に適しており、有機物の分解は酸素ではなく硝酸イオンによって行われて脱窒を図ることができる。また、上昇流形成手段として散気装置ではなく撹拌装置を用いているため、濾過板洗浄手段を別に設けることにより、担体濾過板を洗浄することができる。
このような構成とすることにより、大量の微生物が付着して重くなり、反応槽の底部に沈降している浮上担体を洗浄して浮力を復活させることができる。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態における高速エアレーション沈殿池1の構成概略図であり、図1(a)は高速エアレーション沈殿池1の側面図を示し、図1(b)は高速エアレーション沈殿池1の平面図を示している。なお、図1において、図中に示すようなXYZ直交座標系を設定し、X軸方向を高速エアレーション沈殿池1の幅方向、Y軸方向を奥行き方向、Z軸方向を高さ方向とする。また、XY平面は水平面と平行であると想定する。
なお、以下では反応槽12と沈殿槽13との連通部分を連通部13bとする。
反応槽12に浮上担体17を投入し、不図示の空気供給装置から散気装置14に空気を供給すると、散気装置14から発生する気泡が上昇流形成部12aを上昇して上昇流を引き起こす。この上昇流は、水面に達すると、第1下降流形成部12bと第2下降流形成部12cとの2方向に分かれ、下降流はやがて散気装置14の下方に戻って、再び上昇流形成部12aに入り旋回流となる。
次に、第2実施形態における高速エアレーション沈殿池2について説明する。図2は、第2実施形態における高速エアレーション沈殿池2の構成概略図であり、図2(a)は高速エアレーション沈殿池2の側面図を示し、図2(b)は高速エアレーション沈殿池2の平面図を示している。なお、図2において、図1と同様の構成要素には同一符号を付し、以下では第1実施形態と重複する部分についての説明を省略し、異なる部分にのみ着目して説明する。
本願発明者は、第1実施形態における高速エアレーション沈殿池1を模擬した反応槽(容量2.5リットル)、沈殿槽(容量0.5リットル)の実験装置を用いて、その効果を確認した。なお、この実験装置を2系列用意し、一方は活性汚泥法(従来型の高速エアレーション沈殿池模擬)として運転し、他方は浮上担体としてサイコロ状のスポンジを反応槽の25%の容積で投入し本発明として運転した。
表1は、2系列とも同じ量の活性汚泥を投入して馴養ののち、CODCr濃度1150mg/L、n−へキサン抽出物質濃度245mg/Lの同一の工場廃水を、ステップ的に流量を上げながら反応槽に注入した場合における10日目の各データを示している。この表1に示すように、従来手法と比較して、本発明の方が沈殿槽に流入する活性汚泥濃度(MLSS:Mixed Liquor Suspend Solids)が低く、沈殿槽におけるデッドスペースの形成を抑制可能であることが実証された。また、従来手法と比較して、本発明の方が沈殿槽からの流出水(つまり、処理水として流出する上澄水)のCODCr濃度とn−へキサン抽出物質濃度が低くなっており、処理性能も従来手法より優れていることが実証された。
本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記第1及び第2実施形態では、浮遊している浮上担体17の上方から廃水が注入されるように廃水注入口18を設置した場合を例示したが、本発明の趣旨は、廃水が最初に浮上担体17と接触して付着性微生物に有利な環境を形成し、浮遊性微生物を自然淘汰することで沈殿槽13に流入する活性汚泥(浮遊性微生物)を少なくして、デッドスペースの形成を抑制することである。従って、上記趣旨を満足する、つまり廃水が最初に浮上担体17と接触することが可能であるならば、廃水注入口18の設置位置(奥行き方向や高さ(深さ)方向)を適宜変更しても良い。
Claims (3)
- 活性汚泥によって廃水を処理する反応槽と、上部が第1仕切り板によって前記反応槽と仕切られ、底部が前記反応槽の底部と連通する沈殿槽とに内部空間が区画された処理槽を備え、前記反応槽に注入された廃水と前記活性汚泥とが、その流れの一部は沈殿槽を経つつ、前記反応槽内を循環するよう上昇流及び下降流を形成する廃水処理装置において、
前記第1仕切り板は、前記処理槽の片側が前記反応槽に、反対側が前記沈殿槽に区画されるように設置されており、
前記反応槽において水面に達した前記上昇流が2方向に分離することで、前記第1仕切り板に沿う第1下降流と、前記第1仕切り板と対向する前記反応槽の内壁面に沿う第2下降流とが形成されるように、空気を前記廃水中に吹き出すことにより前記上昇流を形成する散気装置と、
前記反応槽に投入されて前記第2下降流の形成部上の水面に浮遊している浮上担体の上方から前記浮上担体に向けて前記廃水が注入されるように設置されている廃水注入口と、
前記反応槽において前記上昇流の形成部と前記第1下降流の形成部との間に、上端が水面より高く、下端が前記反応槽の底部に接しないように設置されていると共に、上部は前記浮上担体が前記沈殿槽側へ流入しないように濾過構造となっている第2仕切り板と
を備えることを特徴とする廃水処理装置。 - 活性汚泥によって廃水を処理する反応槽と、上部が第1仕切り板によって前記反応槽と仕切られ、底部が前記反応槽の底部と連通する沈殿槽とに内部空間が区画された処理槽を備え、前記反応槽に注入された廃水と前記活性汚泥とが、その流れの一部は沈殿槽を経つつ、前記反応槽内を循環するよう上昇流及び下降流を形成する廃水処理装置において、
前記第1仕切り板は、前記処理槽の片側が前記反応槽に、反対側が前記沈殿槽に区画されるように設置されており、
前記反応槽において水面に達した前記上昇流が2方向に分離することで、前記第1仕切り板に沿う第1下降流と、前記第1仕切り板と対向する前記反応槽の内壁面に沿う第2下降流とが形成されるように、撹拌によって前記上昇流を形成する撹拌装置と、
前記反応槽に投入されて前記第2下降流の形成部上の水面に浮遊している浮上担体の上方から前記浮上担体に向けて前記廃水が注入されるように設置されている廃水注入口と、
前記第1仕切り板の反応槽側において、上端が水面より高く、下端が前記反応槽の底部に接するように設置されていると共に、前記浮上担体が前記沈殿槽側へ流入しないように濾過構造となっている担体濾過板と、
前記担体濾過板を洗浄する濾過板洗浄手段と
を備えることを特徴とする廃水処理装置。 - 前記反応槽の底部に沈降した前記浮上担体を洗浄する担体洗浄手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の廃水処理装置。
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