JP6052849B2 - Water treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、接触材が充填される充填領域を備えた水処理装置に関するものである。   The present invention relates to a water treatment apparatus having a filling region filled with a contact material.

特開平2002−239570号公報には、流入排水を処理する水処理装置が開示されている。この水処理装置では、生物膜処理槽に接触材が充填されており、充填された当該接触材に付着した生物膜を介して、所望の好気処理が行われるように構成されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-239570 discloses a water treatment apparatus for treating inflow wastewater. In this water treatment apparatus, a contact material is filled in a biofilm treatment tank, and a desired aerobic treatment is performed through a biofilm attached to the filled contact material.

特開2002−239570号公報JP 2002-239570 A

上記のような接触材が充填される充填領域を備えた水処理装置においては、当該水処理装置の処理条件や使用環境等の変動要因によって、充填材における生物膜の保持性能が低下することが懸念される。具体的には、接触材の初期の使用開始時期において、当該接触材に生物膜が十分に付着するまでに要する期間が長くなる(運転開始の生物膜付着性の立ち上がりが遅くなる)という現象や、或いは被処理水の水温が大幅に上昇したり下降したりする時期において、接触材に既に付着している生物膜が剥離するという現象が起こり得る。従って、この種の水処理装置の設計に際しては、接触材の生物膜保持性の改善が要請される。一方で、水処理装置に用いる接触材としては、網様の形態の接触材の汎用性が高い。   In a water treatment apparatus having a filling region filled with the contact material as described above, the retention performance of the biofilm in the filling material may be reduced due to factors such as treatment conditions and usage environment of the water treatment apparatus. Concerned. Specifically, at the initial use start time of the contact material, the period required for the biofilm to sufficiently adhere to the contact material becomes longer (the start of biofilm adhesion at the start of operation becomes slower) Alternatively, at the time when the temperature of the water to be treated rises or falls significantly, a phenomenon that the biofilm already attached to the contact material peels off may occur. Therefore, when designing this type of water treatment apparatus, it is required to improve the biofilm retention of the contact material. On the other hand, as a contact material used for a water treatment apparatus, the versatility of the contact material in a net-like form is high.

そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、網様の接触材が充填される充填領域を備えた水処理装置において、当該接触材の生物膜保持性を向上させるのに有効な技術を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in a water treatment apparatus provided with a filling region filled with a net-like contact material, to improve the biofilm retention of the contact material. The objective is to provide effective technology.

前記課題を解決するために、請求項にかかる本発明が構成される。   In order to solve the above problems, the present invention according to the claims is configured.

本発明にかかる水処理装置は、処理槽本体、水処理部、接触材充填領域及び生物膜保持機構を含む。処理槽本体は収容空間を有し、この収容空間に、被処理水を処理するための水処理部が設けられている。接触材充填領域は、水処理部のうち接触材が複数充填された領域として構成される。生物膜保持機構は、接触材の生物膜保持性を高めるための機構として構成される。なお、接触材は、発泡材料を含む熱可塑性樹脂の押出成形により構成された網様ロール体である。接触材充填領域には、水処理部のうち接触材がばっ気されることにより被処理水の好気処理を行う好気処理領域として構成され、接触材が当該接触材の流動が阻止された固定化状態で好気処理領域に充填される。これにより、生物膜保持機構によって網様の接触材の生物膜保持性を高めることが可能となる。なお、ここでいう「生物膜保持性」には、接触材に付着する生物膜の付着し易さとしての性能や、接触材に一旦付着した生物膜が当該接触材から剥離する剥離し難さとしての性能が包含される。また、ここでいう「接触材」には、生物膜を生成、付着させるための、或いは生物膜の生成、付着の可能性を有する各種の支持体が包含される。 The water treatment apparatus according to the present invention includes a treatment tank body, a water treatment unit, a contact material filling region, and a biofilm holding mechanism. The treatment tank main body has a housing space, and a water treatment unit for treating the water to be treated is provided in the housing space. The contact material filling region is configured as a region filled with a plurality of contact materials in the water treatment unit. The biofilm holding mechanism is configured as a mechanism for enhancing the biofilm holding property of the contact material. The contact material is a net-like roll body formed by extrusion molding of a thermoplastic resin containing a foam material . The contact material filling region is configured as an aerobic treatment region that performs aerobic treatment of water to be treated by aeration of the contact material in the water treatment unit, and the contact material is prevented from flowing of the contact material. The aerobic treatment area is filled in an immobilized state. Thereby, it becomes possible to improve the biofilm retention of the net-like contact material by the biofilm retention mechanism. In addition, the “biofilm retention” herein refers to the performance as the ease of attachment of the biofilm attached to the contact material, and the difficulty of peeling off the biofilm once attached to the contact material from the contact material. Performance is included. The “contact material” here includes various supports for generating and attaching a biofilm or having the possibility of generating and attaching a biofilm.

また、接触材充填領域は、水処理部のうち被処理水の好気処理を行う好気処理領域として構成され、接触材が当該接触材の流動を防止する固定化状態で好気処理領域に充填されている。これにより、被処理水の好気処理に用いる固定型の接触材において、当該接触材の生物膜保持性を向上させることが可能となる。また、流動型の接触材(担体)に比べて、接触材自体のコストや、流動する接触材の流出する固定部材のコストを低く抑えることができる。また固定化状態で充填することにより、接触材において生物膜量を高く保持して水処理性能を増大し、一方、接触材の流出防止のための構造を簡素化することができて合理的である。なお固定化状態で充填する場合、好気処理に際してのばっ気による水流に沿って接触材が流動しない構造となるため、接触材の表面の相対的な水流速度が高くなり易い。この点、従来の固定化構造では、充填当初の生物膜付着速度が向上しにくく、また環境変化に応じて生物膜が剥離し易くなる。換言すれば、流動型の接触材に比して、処理性能に変動をきたしやすい問題点が想定される。この点、本発明に係る生物膜保持性を高く設定できる点、あるいは生物膜付着速度を高められる点、あるいは生物膜の剥離を抑制する点を、当該固定化状態で接触材を充填する態様に適宜に用いることにより、上記のような従来の問題が効果的に解消されることになる。   In addition, the contact material filling region is configured as an aerobic treatment region that performs aerobic treatment of water to be treated in the water treatment unit, and the contact material is in an aerobic treatment region in a fixed state that prevents the flow of the contact material. Filled. Thereby, in the fixed contact material used for the aerobic treatment of the water to be treated, the biofilm retention of the contact material can be improved. In addition, the cost of the contact material itself and the cost of the fixing member from which the flowing contact material flows out can be reduced as compared with the fluid contact material (carrier). In addition, by filling in a fixed state, the amount of biofilm in the contact material is kept high to increase the water treatment performance, while the structure for preventing the contact material from flowing out can be simplified. is there. In the case of filling in a fixed state, since the contact material does not flow along the water flow caused by aeration during the aerobic treatment, the relative water flow speed on the surface of the contact material tends to increase. In this regard, in the conventional immobilization structure, the biofilm adhesion rate at the beginning of filling is hardly improved, and the biofilm is easily peeled off according to the environmental change. In other words, it is assumed that there is a problem that the processing performance is likely to vary as compared with the fluid contact material. In this aspect, the aspect in which the biofilm retention property according to the present invention can be set high, the point at which the biofilm adhesion rate can be increased, or the point at which peeling of the biofilm is suppressed is filled with the contact material in the immobilized state. By using appropriately, the above conventional problems can be effectively solved.

さらに発明にかかる水処理装置においては、接触材の複数がそれぞれの筒軸が互いに不規則に向かうように好気処理領域に充填された構成である。これにより、当該接触材に形成される生物膜に対する処理水の流通接触面積を実質的に極大化させることが可能となる。 Furthermore, in the water treatment apparatus according to the invention, a plurality of contact materials are filled in the aerobic treatment region so that the respective cylinder shafts are irregularly directed to each other . This makes it possible to substantially maximize the distribution contact area of the treated water with respect to the biofilm formed on the contact material .

さらに本発明にかかる水処理装置においては、生物膜保持機構は、押出成形時における発泡材料の発泡によって接触材の表面粗さ(Ra)が20[μm]を上回る値となるよう設定された接触材表面の凹凸構造として構成されるのが好ましい。これにより、接触材が所定の表面粗さを有する構成を樹脂成形によって簡便に実現することができる。 Furthermore, in the water treatment apparatus according to the present invention, the biofilm holding mechanism is a contact set such that the surface roughness (Ra) of the contact material exceeds 20 [μm] due to foaming of the foamed material during extrusion molding. It is preferably configured as a concavo-convex structure on the material surface. Thereby, the structure which a contact material has predetermined | prescribed surface roughness is simply realizable by resin molding.

またこれにより、接触材表面の面粗度を高め、また表面積を増大させることによって、生物膜保持性を向上させるのに有効である。 This is also effective in improving biofilm retention by increasing the surface roughness of the contact material surface and increasing the surface area.

さらに本発明にかかる水処理装置においては、接触材の凹凸構造によって、生物膜保持機構は生物膜剥離抑制部を含む構成である。この生物膜剥離抑制部は、接触材に付着した生物膜が、即ち接触材に既に付着した状態の生物膜が接触材充填領域の被処理水の水温上昇時期に剥離するのを抑制し、これにより生物膜保持性を高める機能を果たす。本構成によれば、特に接触材充填領域の被処理水の水温上昇時期において、接触材に一旦付着した生物膜を当該接触材から剥離し難くすることによって、接触材の生物膜保持性を高めるのに有効である。 Furthermore, in the water treatment apparatus according to the present invention, the biofilm holding mechanism includes a biofilm detachment suppressing unit due to the uneven structure of the contact material . This biofilm detachment suppression unit suppresses the biofilm attached to the contact material, that is, the biofilm already attached to the contact material, from being peeled off at the time when the temperature of the water to be treated in the contact material filling region is increased. It fulfills the function of enhancing biofilm retention. According to this configuration, the biofilm retainability of the contact material is improved by making it difficult to peel the biofilm once attached to the contact material from the contact material, particularly at the time when the temperature of the water to be treated in the contact material filling region increases. It is effective.

本発明にかかる水処理装置の更なる形態では、生物膜保持機構は生物膜付着速度設定部を含む構成であるのが好ましい。この生物膜付着速度設定部は、接触材の使用開始時期に当該接触材に付着する生物膜の付着速度を高め、これにより生物膜保持性を高める機能を果たす。本構成によれば、特に接触材の使用開始時期において、接触材に生物膜を付着させ易くすることによって接触材の生物膜保持性を高めるのに有効である。   In a further form of the water treatment apparatus according to the present invention, the biofilm holding mechanism preferably includes a biofilm adhesion rate setting unit. The biofilm adhesion rate setting unit functions to increase the deposition rate of the biofilm that adheres to the contact material at the start of use of the contact material, thereby increasing the biofilm retention. According to this configuration, particularly when the contact material starts to be used, it is effective to enhance the biofilm retention of the contact material by facilitating adhesion of the biofilm to the contact material.

以上のように、本発明によれば、網様の接触材が充填される充填領域を備えた水処理装置において、当該接触材の生物膜保持性を向上させることが可能となった。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the biofilm retainability of the contact material in the water treatment apparatus including the filling region filled with the net-like contact material.

本発明にかかる水処理装置100の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the water treatment apparatus 100 concerning this invention. 図1中の水処理装置100の複数の水処理要素のうち好気ろ床槽150、処理水槽170及び消毒槽190の構成の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a structure of the aerobic filter floor tank 150, the treated water tank 170, and the disinfection tank 190 among the several water treatment elements of the water treatment apparatus 100 in FIG. 図2中の好気ろ床槽150の接触ばっ気部151に充填されたろ材C3の斜視図である。It is a perspective view of the filter medium C3 with which the contact aeration part 151 of the aerobic filter bed tank 150 in FIG. 2 was filled. 実施例及び比較例の接触材について、運転開始時からの水中のアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経日変化(データB)を示す図である。The contact materials of Examples and Comparative Examples, illustrates the passage of days changes in ammonium nitrogen concentration in the water from the start operation (NH 4 -N) (data B). 実施例及び比較例の接触材について、水温上昇時期における水中のアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経日変化(データD)を示す図である。The contact materials of Examples and Comparative Examples, illustrates passage of days changes in ammonium nitrogen concentration in the water in the water temperature rise timing (NH 4 -N) (data D). 実施例及び比較例の接触材について、水温上昇時期である5月28日におけるアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経時的な変化を示す図である。The contact materials of Examples and Comparative Examples is a diagram showing a temporal change of the ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) in May 28 a water temperature rise time. 実施例及び比較例の接触材について、水温上昇時期後の安定時期である7月26日におけるアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経時的な変化を示す図である。The contact materials of Examples and Comparative Examples is a diagram showing a temporal change of the ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) in July 26 stable time after the water temperature rise time. 各実施例に際しての水温上昇の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the water temperature rise in each Example.

以下に、本発明における一実施の形態の水処理装置の構成等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、集合住宅等から排出される原水(「排水」ないし「被処理水」ともいう)を水処理領域に受け入れて処理する水処理装置について説明するものである。   Below, the structure of the water treatment apparatus of one Embodiment in this invention is demonstrated based on drawing. Note that this embodiment describes a water treatment apparatus that receives and treats raw water (also referred to as “drainage” or “treated water”) discharged from ordinary households, apartment houses, etc., into a water treatment area. .

本発明にかかる水処理装置100の概略フローが図1に示されている。図1に示すように、本実施の形態の水処埋装置100は、当該水処埋装置100の躯体としての処理槽本体101を有する。この水処埋装置100は、屎尿と併せて生活雑排水(生活系の汚水)を処理する水処理装置であり、「浄化槽」ないし「合併処理浄化槽」とも称呼される。   A schematic flow of the water treatment apparatus 100 according to the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the water treatment apparatus 100 of the present embodiment has a treatment tank body 101 as a casing of the water treatment apparatus 100. The water treatment apparatus 100 is a water treatment apparatus that treats domestic wastewater (living sewage) together with manure, and is also referred to as a “septic tank” or a “merged treatment septic tank”.

処理槽本体101は、典型的には、いずれも半割れ状に成形された上槽及び下槽が互いに突き合わせられることで槽状に構成されており、当該処理槽本体101に中空の収容空間101aが形成されている。収容空間101aには、後述する水処理部101b(「水処理機構」ともいう)が設けられている。ここでいう処理槽本体101、収容空間101a及び水処理部101bがそれぞれ、本発明における「処理槽本体」、「収容空間」及び「水処理部」に相当する。   The processing tank main body 101 is typically configured in a tank shape by abutting an upper tank and a lower tank, both of which are formed in a half-crack shape, and the processing tank main body 101 has a hollow accommodating space 101a. Is formed. The accommodation space 101a is provided with a water treatment unit 101b (also referred to as “water treatment mechanism”) described later. The treatment tank main body 101, the accommodation space 101a, and the water treatment part 101b here correspond to the “treatment tank main body”, “accommodation space”, and “water treatment part” in the present invention, respectively.

処理槽本体101は、流入管102、流出管103及びマンホール部104を備えている。流入管102は、処理前の原水を処理槽本体101の内部空間に導入するための開口部分として構成される。流出管103は、処理後の水が処理槽本体101の内部空間から導出するための開口部分として構成される。マンホール部104は、入槽用、内部点検用、清掃用のマンホールが形成された部位として構成される。   The processing tank main body 101 includes an inflow pipe 102, an outflow pipe 103, and a manhole portion 104. The inflow pipe 102 is configured as an opening for introducing raw water before treatment into the internal space of the treatment tank main body 101. The outflow pipe 103 is configured as an opening for the treated water to be led out from the internal space of the treatment tank main body 101. The manhole portion 104 is configured as a portion where manholes for tank entry, internal inspection, and cleaning are formed.

なお、本明細書中では、処理槽本体101及び各水処理要素のうち、マンホール部104側が槽上方ないし槽上部として規定され、またその反対側が槽下方、槽下部ないし槽底部として規定される。また、処理槽本体101のうちの流入管102側が上流側として規定され、また流出管103側が下流側として規定される。また、マンホール部104の延在面に沿った水平方向と交差する方向(典型的には、直交する方向)が鉛直方向(「槽上下方向」ともいう)として規定される。   In addition, in this specification, among the treatment tank main body 101 and each water treatment element, the manhole part 104 side is prescribed | regulated as a tank upper part or a tank upper part, and the other side is prescribed | regulated as a tank lower part, a tank lower part, or a tank bottom part. Further, the inflow pipe 102 side of the processing tank body 101 is defined as the upstream side, and the outflow pipe 103 side is defined as the downstream side. In addition, a direction (typically, a direction orthogonal) intersecting the horizontal direction along the extending surface of the manhole portion 104 is defined as a vertical direction (also referred to as “tank vertical direction”).

水処理部101bは、その水処理要素として、沈殿分離槽110、嫌気ろ床槽130、好気ろ床槽150、処理水槽170、消毒槽190を含む。この水処理部101bでは、流入管102を通じて処理槽本体101内に流入した被処理水は、まず最初に沈殿分離槽110で処理され、その後に、嫌気ろ床槽130、好気ろ床槽150、処理水槽170及び消毒槽190で順次処埋され、最終的に流出管103を通じて処理槽本体101外へと流出する。この場合、水処理装置100は、処理槽本体101外へと流出した水をそのまま放流するように構成された浄化槽として構成されてもよいし、或いは処理槽本体101外へと流出した水をトイレや散水用の水として再利用する水再利用装置として構成されてもよい。   The water treatment unit 101b includes a precipitation separation tank 110, an anaerobic filter bed tank 130, an aerobic filter bed tank 150, a treated water tank 170, and a disinfection tank 190 as its water treatment elements. In this water treatment unit 101b, the water to be treated that has flowed into the treatment tank main body 101 through the inflow pipe 102 is first treated in the precipitation separation tank 110, and then the anaerobic filter bed tank 130 and the aerobic filter bed tank 150. Then, it is sequentially buried in the treatment water tank 170 and the disinfection tank 190 and finally flows out of the treatment tank body 101 through the outflow pipe 103. In this case, the water treatment apparatus 100 may be configured as a septic tank configured to discharge the water that has flowed out of the treatment tank body 101 as it is, or the water that has flowed out of the treatment tank body 101 may be used as a toilet. Alternatively, it may be configured as a water reuse device that is reused as water for watering.

沈殿分離槽110は、ピークカット部111、汚泥貯留部112及び沈殿分離部113を備えている。ピークカット部111は、沈殿分離槽110の槽上部(汚泥貯留部112及び沈殿分離部113の上方)の空間であり、流入水量に応じて水位が変動する部位として構成されている。これにより、流入水量が増えた場合の水位変動がピークカット部111によって吸収される。沈殿分離部113は、流入管102からの流入水に含まれる汚泥(固形物)を分離する機構を果たす。この沈殿分離部113は、典型的には多面ホッパー形状の区画壁を有し、この区画壁によって区画された区画領域は、水面に沿った断面積が槽底部に向かうにつれて縮小するように構成されている。従って、この区画領域での沈降分離作用によって流入水中の汚泥が分離されて集められる。沈殿分離部113で分離された汚泥は、エアリフト方式の移送ポンプとしての汚泥循環ポンプ114を介して汚泥貯留部112へ移送される。   The sedimentation separation tank 110 includes a peak cut unit 111, a sludge storage unit 112, and a sedimentation separation unit 113. The peak cut portion 111 is a space in the upper portion of the sedimentation separation tank 110 (above the sludge storage portion 112 and the sedimentation separation portion 113), and is configured as a portion where the water level fluctuates according to the amount of inflow water. Thereby, the water level fluctuation | variation when the inflow water amount increases is absorbed by the peak cut part 111. FIG. The sedimentation separation unit 113 serves as a mechanism for separating sludge (solid matter) contained in the inflow water from the inflow pipe 102. The sedimentation separation unit 113 typically has a multi-sided hopper-shaped partition wall, and the partition region partitioned by the partition wall is configured so that the cross-sectional area along the water surface decreases as it goes to the bottom of the tank. ing. Therefore, the sludge in the inflowing water is separated and collected by the settling and separation action in the compartment area. The sludge separated by the sedimentation separation unit 113 is transferred to the sludge storage unit 112 via a sludge circulation pump 114 as an air lift type transfer pump.

一方で、沈殿分離部113で汚泥が分離された後の水は、嫌気ろ床槽130へ流出する。汚泥貯留部112は、沈殿分離部113と連通しており、分離後の汚泥を貯留する機構を果たす。この汚泥貯留部112には、典型的なろ材として網様ないし線状の樹脂が不規則に網目状になったヘチマ様のろ材C1のための充填領域が設けられており、また当該充填領域の下方に、常時にばっ気撹拌を行うための散気管(図示省略)が設置されている。当該充填領域には、複数のろ材C1が当該ろ材の流動が阻止された固定化状態で充填されている。   On the other hand, the water after the sludge is separated by the precipitation separation unit 113 flows out to the anaerobic filter bed tank 130. The sludge storage unit 112 communicates with the sedimentation separation unit 113 and serves as a mechanism for storing the sludge after separation. The sludge storage section 112 is provided with a filling region for a loofah-like filter material C1 in which a net-like or linear resin is irregularly meshed as a typical filter material. A diffuser pipe (not shown) for performing aeration agitation at all times is installed below. The filling region is filled with a plurality of filter media C1 in an immobilized state in which the flow of the filter media is prevented.

嫌気ろ床槽130は、ピークカット部131及び嫌気ろ床132を備えている。ピークカット部131は、嫌気ろ床槽130の槽上部(嫌気ろ床132の上方)の空間であり、前述のピークカット部111と同様に、流入水量に応じて水位が変動する部位として構成されている。嫌気ろ床132は、槽内水に含まれる有機汚濁物質を嫌気処理(還元)する機能、及び水を濾過処理する機能を果たす。また、後述の循環水に含まれる硝酸態窒素を窒素ガスに還元する脱窒処理が行われる。この目的のため、嫌気ろ床132には有機汚濁物質を嫌気処理する嫌気性微生物が付着する複数の嫌気ろ材C2が当該ろ材の流動が阻止された固定化状態で充填されている。この嫌気ろ材C2は、典型的には網様円筒状のろ材として構成される。槽内水が嫌気ろ床132(嫌気ろ材C2)を下向きに流れる際、濾過処理によって嫌気汚泥(固形物)が捕捉されるとともに、BODの除去が行なわれる。   The anaerobic filter bed tank 130 includes a peak cut portion 131 and an anaerobic filter bed 132. The peak cut part 131 is a space in the upper part of the anaerobic filter bed tank 130 (above the anaerobic filter bed 132), and is configured as a part where the water level fluctuates according to the amount of inflow water, similar to the peak cut part 111 described above. ing. The anaerobic filter bed 132 has a function of anaerobically treating (reducing) organic pollutants contained in the tank water and a function of filtering water. In addition, denitrification treatment is performed to reduce nitrate nitrogen contained in the circulating water described later to nitrogen gas. For this purpose, the anaerobic filter bed 132 is filled with a plurality of anaerobic filter media C2 to which anaerobic microorganisms for anaerobically treating organic pollutants are attached in a fixed state in which the flow of the filter media is prevented. This anaerobic filter medium C2 is typically configured as a mesh-like cylindrical filter medium. When the water in the tank flows downward through the anaerobic filter bed 132 (anaerobic filter medium C2), anaerobic sludge (solid matter) is trapped by the filtration treatment and BOD is removed.

嫌気ろ床132で分離され、槽底部に堆積した嫌気汚泥は、エアリフト方式の移送ポンプとしての嫌気汚泥移送ポンプ133を介して沈殿分離槽110の汚泥分離部113へ移送される。これにより当該沈殿分離部113において嫌気汚泥の分離処理が行われる。結果的には、沈殿分離部113と嫌気ろ床132との間で汚泥分離処理が繰り返し行われるため、汚泥分離効果を高めることが可能となる。なお、嫌気汚泥移送ポンプ133は、後述する好気ろ床槽150の生物ろ過部152の逆洗運転時に用いる逆洗ポンプ153と連動して作動するように構成されるのが好ましい。   The anaerobic sludge separated by the anaerobic filter bed 132 and deposited on the bottom of the tank is transferred to the sludge separation section 113 of the precipitation separation tank 110 via an anaerobic sludge transfer pump 133 as an air lift type transfer pump. Thereby, the anaerobic sludge separation process is performed in the sedimentation separation unit 113. As a result, since the sludge separation process is repeatedly performed between the sediment separation unit 113 and the anaerobic filter bed 132, the sludge separation effect can be enhanced. The anaerobic sludge transfer pump 133 is preferably configured to operate in conjunction with a backwash pump 153 used during a backwash operation of the biological filtration unit 152 of the aerobic filter bed 150 described later.

一方で、嫌気ろ床132で嫌気汚泥が分離された後の水は、エアリフト方式の移送ポンプとしてのピークカット移送ポンプ134を介して好気ろ床槽150へ移送され、また嫌気ろ床槽130と好気ろ床槽150とを区画する隔壁には戻り堰が設けられている。好気ろ床槽150から嫌気ろ床槽130へと戻る水量が戻り堰を介して調整されることによって、嫌気ろ床槽130から好気ろ床槽150への移送水量が調整される。これに伴い、沈殿分離槽110と同様に、嫌気ろ床槽130の水位が変動する。   On the other hand, the water after the anaerobic sludge is separated by the anaerobic filter bed 132 is transferred to the aerobic filter bed tank 150 via the peak cut transfer pump 134 as an air lift type transfer pump, and the anaerobic filter bed tank 130. A return weir is provided in a partition wall that divides the aerobic filter floor tank 150. By adjusting the amount of water returning from the aerobic filter bed tank 150 to the anaerobic filter bed tank 130 through the return weir, the amount of water transferred from the anaerobic filter bed tank 130 to the aerobic filter bed tank 150 is adjusted. Along with this, the water level of the anaerobic filter bed tank 130 fluctuates similarly to the precipitation separation tank 110.

図2が参照されるように、好気ろ床槽150は、接触ばっ気部151及び生物ろ過部152を備えている。また、これら接触ばっ気部151及び生物ろ過部152は、互いに並置され、且つ槽上部(水面付近)及び槽底部において連通している。即ち、接触ばっ気部151及び生物ろ過部152は、槽上部が区画壁の上部に形成された開口部155を通じて連通しており、槽底部が区画壁の下部に形成された開口部156を通じて連通している。接触ばっ気部151には、典型的なろ材として網様ないしヘチマ様の複数のろ材C3が当該ろ材の流動が阻止された固定化状態で充填されており、このろ材C3に対して槽底部に設けられた散気管154から全面ばっ気され、槽内水が上向きに流れるように構成されている。ここでいう接触ばっ気部151は、被処理水の好気処理を行う好気処理領域であり、且つろ材C3の充填領域であり、本発明における「接触材充填領域」及び「好気処理領域」に相当する。一方で、生物ろ過部152には、中空円筒状の複数の担体C4が当該担体の流動が阻止された固定化状態で充填されている。   As shown in FIG. 2, the aerobic filter bed tank 150 includes a contact aeration unit 151 and a biological filtration unit 152. In addition, the contact aeration unit 151 and the biological filtration unit 152 are juxtaposed with each other and communicated at the tank upper part (near the water surface) and the tank bottom. That is, the contact aeration unit 151 and the biological filtration unit 152 communicate with each other through an opening 155 formed in the upper part of the partition wall at the top of the tank and through an opening 156 formed in the lower part of the partition wall at the tank bottom. doing. The contact aeration unit 151 is filled with a plurality of mesh-like or loofer-like filter media C3 as a typical filter medium in a fixed state in which the flow of the filter medium is blocked, and the bottom of the tank is filled with the filter medium C3. The entire surface is aerated from the provided air diffuser 154 so that the water in the tank flows upward. The contact aeration unit 151 here is an aerobic treatment region for performing aerobic treatment of water to be treated, and is a filling region for the filter medium C3. In the present invention, the “contact material filling region” and the “aerobic treatment region” are used. Is equivalent to. On the other hand, the biological filtration unit 152 is filled with a plurality of hollow cylindrical carriers C4 in an immobilized state in which the carriers are prevented from flowing.

上記構成によれば、接触ばっ気部151でのばっ気による水流によって、接触ばっ気部151では、槽底部からろ材C3の充填領域を通過して槽上部へと上向きの水流が形成され、また生物ろ過部152では、槽上部から担体C4の充填領域を通過して槽底部へと下向きの水流が形成される。これにより、接触ばっ気部151と生物ろ過部152との間で循環流が形成され、接触ばっ気部151においてBOD除去と硝化反応が行われ、また生物ろ過部152においてSSの捕捉が行われる。生物ろ過部152の槽底部は、区画壁の下部に形成された開口部157を通じて処理水槽170の槽底部と連通しており、生物ろ過部152の水が処理水槽170へ移流するように構成されている。   According to the above configuration, due to the water flow by aeration in the contact aeration unit 151, in the contact aeration unit 151, an upward water flow is formed from the bottom of the tank through the filling region of the filter medium C3 to the upper part of the tank. In the biological filtration unit 152, a downward water flow is formed from the upper part of the tank through the filling region of the carrier C4 to the bottom of the tank. As a result, a circulating flow is formed between the contact aeration unit 151 and the biological filtration unit 152, BOD removal and nitrification reaction are performed in the contact aeration unit 151, and SS is captured in the biological filtration unit 152. . The tank bottom of the biological filtration unit 152 communicates with the tank bottom of the treated water tank 170 through an opening 157 formed in the lower part of the partition wall, and the water of the biological filtration unit 152 is configured to transfer to the treated water tank 170. ing.

なお、本実施の形態では、上記の担体C4の閉塞を防止するために、生物ろ過部152の下方に逆洗管が設けられており、逆洗運転時に当該逆洗管から定期的な送気が行われることによって、生物ろ過部152内の水が撹拌混合され、この撹拌混合によって担体C4から汚泥が剥離する。剥離した汚泥を含む水は、エアリフト方式の移送ポンプとしての逆洗ポンプ153によって生物ろ過部152の上方から揚水され、沈殿分離槽110の沈殿分離部113へと循環移送されて、当該沈殿分離部113において汚泥の分離処理が行われる。   In this embodiment, in order to prevent the carrier C4 from being blocked, a backwash pipe is provided below the biological filtration section 152, and a periodic air supply from the backwash pipe during the backwash operation. Is performed, the water in the biological filtration unit 152 is stirred and mixed, and the sludge is separated from the carrier C4 by this stirring and mixing. The water containing the separated sludge is pumped up from above the biological filtration unit 152 by a backwash pump 153 as an airlift type transfer pump, and is circulated and transferred to the precipitation separation unit 113 of the precipitation separation tank 110. In 113, sludge separation processing is performed.

処理水槽170では、その槽底部から流入した水が処理水槽170内を上向きに流れつつ一旦貯留される。その後、処理水槽170内の水は、処理水槽170と消毒槽190とを区画する区画壁に設けられた移流堰172を通じて消毒槽190へと移流する。このとき、この移流堰172の堰高さに基づいて、嫌気ろ床槽130からのピークカット移送水量が調整される。処理水槽170の槽底部の水は、エアリフト方式の移送ポンプとしての循環ポンプ171によって揚水され、沈殿分離槽110へと循環されるように構成されている。   In the treated water tank 170, water flowing in from the bottom of the tank is temporarily stored while flowing upward in the treated water tank 170. Thereafter, the water in the treatment water tank 170 is transferred to the disinfection tank 190 through the advection weir 172 provided on the partition wall that partitions the treatment water tank 170 and the disinfection tank 190. At this time, based on the weir height of the advection weir 172, the peak cut transfer water amount from the anaerobic filter bed tank 130 is adjusted. The water at the bottom of the treatment water tank 170 is pumped up by a circulation pump 171 as an airlift type transfer pump and is circulated to the precipitation separation tank 110.

消毒槽190は、消毒処理を行うための固形消毒剤が充填された薬剤筒191を備えている。消毒槽190内の水は、この薬剤筒191から溶出した消毒剤によって消毒処理され、消毒処理後の水は、流出管103を通じて処理槽本体101外へと放流される。なお、本構成に関連して、消毒槽190の下流に、更に別の槽、例えば放流用のポンプが設置された放流ポンプ槽などを設けてもよい。   The disinfection tank 190 includes a medicine cylinder 191 filled with a solid disinfectant for performing disinfection processing. The water in the sterilization tank 190 is sterilized by the disinfectant eluted from the medicine cylinder 191, and the water after the sterilization process is discharged out of the processing tank body 101 through the outflow pipe 103. In connection with this configuration, another tank, such as a discharge pump tank in which a discharge pump is installed, may be provided downstream of the disinfection tank 190.

ところで、上記構成の水処理装置100では、屋外に設置され年間を通じて連続的に使用されるため、水処理条件や使用環境等が変動する場合が想定される。そして、このような変動要因により、好気ろ床槽150の接触ばっ気部151に充填されたろ材C3の生物膜保持性が低下することが懸念される。具体的には、ろ材C3の使用開始時から当該ろ材C3に生物膜が十分に付着するまでの要する期間が長くなる(運転開始の生物膜付着性の立ち上がりが遅くなる)という問題や、一年のうち水温が大幅に上昇したり下降したりする時期において、ろ材C3に既に付着している生物膜が剥離するという問題が起こり得る。要するに、ここでいう「生物膜保持性」には、使用初期の接触材に付着する生物膜の付着し易さとしての性能や、接触材に一旦付着した生物膜が当該接触材から剥離する剥離し難さとしての性能が包含される。そこで、この種の水処理装置の設計に際しては、水処理条件や使用環境等の変動要因によって、ろ材C3のような接触材の生物膜保持性の低下を阻止することが要請される。   By the way, in the water treatment apparatus 100 of the said structure, since it installs outdoors and is used continuously throughout the year, the case where water treatment conditions, use environment, etc. fluctuate is assumed. And there is a concern that the biofilm retainability of the filter medium C3 filled in the contact aeration unit 151 of the aerobic filter bed tank 150 may decrease due to such a variation factor. Specifically, the problem that the period required for the biofilm to sufficiently adhere to the filter medium C3 from the start of use of the filter medium C3 becomes long (the start of biofilm adhesion at the start of operation becomes slow), or within one year At the time when the water temperature rises or falls significantly, there may be a problem that the biofilm already attached to the filter medium C3 is peeled off. In short, “biofilm retention” as used herein refers to the performance of the biofilm that adheres to the contact material in the initial stage of use, or the separation of the biofilm once attached to the contact material from the contact material. The performance as difficulty is included. Therefore, when designing this type of water treatment apparatus, it is required to prevent a decrease in the biofilm retention of a contact material such as the filter medium C3 due to variable factors such as water treatment conditions and use environment.

本発明者らは、上記の問題点に鑑みて鋭意検討した結果、本実施の形態の接触ばっ気部151に充填されるろ材C3として適用可能な接触材として、生物膜保持性を従来品よりも向上させた接触材C3を開発することに成功した。この接触材C3は、熱可塑性樹脂の押出成形によって網様ロール状に成形されており、図3が参照されるように全体として円筒形状(外径:D1、内径:D2、円筒高さ:H、筒軸:A)であり、特にその表面が所定の表面粗さ(「面粗度」ともいう)を有する構成になっている。ここでいう接触材C3が、本発明における「接触材」に相当する。   As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors have improved biofilm retention as compared with conventional products as a contact material that can be applied as the filter medium C3 filled in the contact aeration unit 151 of the present embodiment. We have succeeded in developing a contact material C3 with improved resistance. This contact material C3 is formed into a net-like roll shape by extrusion molding of a thermoplastic resin, and as a whole, a cylindrical shape (outer diameter: D1, inner diameter: D2, cylindrical height: H as shown in FIG. 3). The cylinder axis: A), and in particular, the surface thereof has a predetermined surface roughness (also referred to as “surface roughness”). The contact material C3 here corresponds to the “contact material” in the present invention.

上記構成の接触材C3は、相対的に空隙率が低い領域である密部(筒壁部)と、相対的に空隙率が高い領域である空疎部(筒内空間)を備え、密部が主に生物膜を保持する機能を果たすのに対し、空疎部は被処理水の流通経路を確保する機能を果たす。従って、複数の接触材C3を充填する場合、当該複数の接触材は、流動が阻止された固定化状態で充填されているのが好ましい。これにより、当該接触材の生物膜保持性を向上させることが可能であるとともに、流動型の接触材(担体)に比べて、接触材自体のコストや、流動する接触材の流出する固定部材のコストを低く抑えることができる。また、当該複数の接触材のそれぞれの筒軸Aが互いに同方向に向かうように規則的に充填されるのが好ましい。これにより、特に網様ロール状の接触材C3では、被処理水が筒内を筒軸Aに沿って流通することができるため、被処理水との接触効率を高めるのに効果的である。   The contact material C3 having the above-described configuration includes a dense portion (cylinder wall portion) that is a region having a relatively low porosity and an air-spaced portion (in-cylinder space) that is a region having a relatively high porosity. The air sparse part fulfills the function of securing the flow path of the water to be treated, while fulfilling the function of mainly holding the biofilm. Therefore, when a plurality of contact materials C3 are filled, the plurality of contact materials are preferably filled in an immobilized state in which flow is prevented. As a result, the biofilm retention of the contact material can be improved, and the cost of the contact material itself and the fixing member from which the flowing contact material flows out can be compared to the fluid contact material (carrier). Cost can be kept low. Further, it is preferable that the cylinder shafts A of the plurality of contact materials are regularly filled so as to be directed in the same direction. Thereby, especially in the net-like roll-shaped contact material C3, since the to-be-processed water can distribute | circulate the inside of a cylinder along the cylinder axis A, it is effective in improving the contact efficiency with to-be-processed water.

<表面粗さ>
本発明者らは、本実施の形態の接触材C3(以下、「実施例の接触材」ともいう)及び従来の接触材(以下、「比較例の接触材」ともいう)の表面粗さ(Ra)をそれぞれ、JISB0601:2001の規格に基づいて、触針式表面粗さ測定機を用いて測定した。ここでいう表面粗さ(Ra)が、本発明における「表面粗さ」に相当する。その結果、比較例の接触材の表面粗さが、6.4(平均値)±3.3(標準偏差)[μm]であるのに対して、実施例の接触材の表面粗さは、56.6(平均値)±14.2(標準偏差)[μm]であった。これらの測定値はいずれも、試料の測定長さ、オフカット波長を8[mm]とし、3サンプルについて測定した結果である。上記の測定結果に基づいた場合、比較例の接触材は、実施例の接触材に比べて表面が平滑で凹凸の度合いが低く、また表面積が小さいことが確認された。なお、実施例の接触材の上記の表面粗さは、発泡材料を含む熱可塑性樹脂の押出成形によって形成される接触材につき、樹脂成形時の発泡材料の発泡によって接触材表面に形成される凹凸構造によって構成されるのが好ましい。従って、ここでいう接触材表面の凹凸構造が、本発明の「生物膜保持機構」、「生物膜付着速度設定部」及び「生物膜剥離抑制部」を構成する。典型的には、熱可塑性樹脂に対する発泡材料の添加量や発泡条件等を、結果的に得られる接触材の表面粗さに基づいて適宜に設定することができる。これにより接触材が所定の表面粗さを有する構成を樹脂形成によって簡便に実現することができる。
<Surface roughness>
The inventors of the present invention have surface roughness (hereinafter also referred to as “contact material of a comparative example”) and contact roughness C3 (hereinafter also referred to as “contact material of an example”) of the present embodiment. Ra) was measured using a stylus type surface roughness measuring machine based on the standard of JISB0601: 2001, respectively. The surface roughness (Ra) mentioned here corresponds to the “surface roughness” in the present invention. As a result, the surface roughness of the contact material of the comparative example is 6.4 (average value) ± 3.3 (standard deviation) [μm], whereas the surface roughness of the contact material of the example is It was 56.6 (average value) ± 14.2 (standard deviation) [μm]. All of these measured values are the results of measuring three samples with the measurement length of the sample and the off-cut wavelength set to 8 [mm]. When based on said measurement result, it was confirmed that the contact material of a comparative example has a smooth surface, a low degree of unevenness | corrugation, and a small surface area compared with the contact material of an Example. In addition, the surface roughness of the contact material of the example is the unevenness formed on the surface of the contact material by foaming of the foam material at the time of resin molding for the contact material formed by extrusion molding of the thermoplastic resin containing the foam material. It is preferably constituted by a structure. Therefore, the concavo-convex structure on the surface of the contact material here constitutes the “biofilm holding mechanism”, “biofilm adhesion rate setting unit”, and “biofilm detachment suppressing unit” of the present invention. Typically, the amount of foaming material added to the thermoplastic resin, foaming conditions, and the like can be appropriately set based on the surface roughness of the resulting contact material. Thereby, the structure which a contact material has predetermined | prescribed surface roughness is simply realizable by resin formation.

ここで、上記の実施例及び比較例の接触材を実際に使用した場合の水処理性能について説明する。この水処理性能は、例えば運転開始時の接触材の立ち上がり性能(以下、「第1の水処理性能」ともいう)と、接触材の生物膜保持性能(以下、「第2の水処理性能」ともいう)とに大別される。   Here, the water treatment performance when the contact materials of the above-described examples and comparative examples are actually used will be described. The water treatment performance includes, for example, the start-up performance of the contact material at the start of operation (hereinafter also referred to as “first water treatment performance”) and the biofilm retention performance of the contact material (hereinafter referred to as “second water treatment performance”). It is also divided into

<第1の水処理性能>
本実施の形態では、運転開始時に接触材に付着した生物膜付着量(データA)、及び運転開始時からの水中のアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経日変化(データB)に基づいて、第1の水処理性能を評価した。
<First water treatment performance>
In the present embodiment, the biofilm adhesion amount (data A) attached to the contact material at the start of operation and the daily change (data B) of the ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) in the water from the start of operation. Based on this, the first water treatment performance was evaluated.

データAに関しては、嫌気ろ床槽130を想定した第1処理槽(容量:50L)、好気ろ床槽150を想定した第2処理槽(容量:20L)、処理水槽170を想定した第3処理槽(容量:20L)からなる実験槽(総容量:90L)を2基準備し、一方の実験槽を実施例用とし、他方の実験槽を比較例用とした。実施例用の実験槽では、円筒形状(外径:100[mm]、内径:65[mm]、長さ:100[mm]、平均線径:1.5[mm])の接触材Cを第2処理槽に12個充填して、14[L/min]の散気を行った。一方、比較例用の実験槽では、接触材Cと同一寸法の従来の接触材を第2処理槽に12個充填して、14[L/min]の散気を行った。そして、実際の生活排水を50L/日の供給速度でそれぞれの実験槽の第1処理槽へ流入させ、また第3処理槽の水の一部を第1処理槽へ循環させた。この場合の目視による接触材の生物膜付着状態をデータAとした。このデータAによれば、実施例の接触材での生物膜付着量が20日目までの間、比較例の場合に比べて明らかに多いことが確認された。従って、データAに基づいた場合、実施例の接触材の方が比較例の接触材よりも運転開始時の生物膜付着速度が高く、運転開始の立ち上がり性能が優れていると評価することができる。   Regarding data A, a first treatment tank (capacity: 50 L) assuming an anaerobic filter bed tank 130, a second treatment tank (capacity: 20 L) assuming an aerobic filter bed tank 150, and a third treating water tank 170 are assumed. Two experimental tanks (total capacity: 90 L) comprising treatment tanks (capacity: 20 L) were prepared. One experimental tank was used for the example and the other experimental tank was used for the comparative example. In the experimental tank for the examples, a contact material C having a cylindrical shape (outer diameter: 100 [mm], inner diameter: 65 [mm], length: 100 [mm], average wire diameter: 1.5 [mm]) is used. Twelve in the second treatment tank were filled and aeration of 14 [L / min] was performed. On the other hand, in the experimental tank for the comparative example, 12 conventional contact materials having the same dimensions as the contact material C were filled in the second treatment tank, and aeration of 14 [L / min] was performed. And the actual domestic waste water was made to flow into the 1st processing tank of each experimental tank at the supply rate of 50L / day, and a part of water of the 3rd processing tank was circulated to the 1st processing tank. The biofilm adhesion state of the contact material visually in this case was taken as data A. According to this data A, it was confirmed that the amount of biofilm deposited on the contact material of the example was clearly larger than that of the comparative example until the 20th day. Therefore, based on the data A, it can be evaluated that the contact material of the example has a higher biofilm adhesion rate at the start of operation than the contact material of the comparative example, and the start-up performance at the start of operation is excellent. .

データBに関しては、データAの場合と同一の実験槽で同一の処理を行った場合の、水中のアンモニア態窒素濃度の経日変化をデータB(実施例:○プロット、比較例:■プロット)とした。図4が参照されるように、このデータBによれば、運転開始時から20日目のアンモニア態窒素濃度は、実施例の接触材の場合には、ほぼゼロになったのに対して、比較例の接触材の場合には、およそ10[mg/L]の濃度となった。これは、上述のデータAのように、実施例の方が比較例よりも運転開始時の生物膜付着速度が高くなったことが要因になっている。従って、データBに基づいた場合、実施例の方が比較例よりも運転開始時の硝化性能の立ち上がりが早く、運転開始の立ち上がり性能が優れていると評価することができる。   For data B, the daily change in ammonia nitrogen concentration in water when the same treatment was performed in the same experimental tank as in data A was shown in data B (Example: ○ plot, Comparative example: ■ plot) It was. As can be seen from FIG. 4, according to this data B, the ammonia nitrogen concentration on the 20th day from the start of the operation was almost zero in the case of the contact material of the example, In the case of the contact material of the comparative example, the concentration was about 10 [mg / L]. This is due to the fact that the biofilm deposition rate at the start of operation in the example was higher than that in the comparative example, as in the data A described above. Therefore, based on the data B, it can be evaluated that the nitrification performance at the start of operation is faster in the example than the comparative example, and the start-up performance at the start of operation is superior.

<第2の水処理性能>
本実施の形態では、水温上昇時期に接触材に付着している生物膜付着量(データC)、水温上昇時期の水中のアンモニア態窒素濃度(NH-N)の経日変化(データD)、硝化速度(データE)、及び汚泥量(データF)に基づいて、第2の水処理性能を評価した。
<Second water treatment performance>
In the present embodiment, the biofilm adhesion amount (data C) adhering to the contact material at the time of water temperature rise, and the daily change (data D) of the ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) in the water at the water temperature rise time The second water treatment performance was evaluated based on the nitrification rate (data E) and the amount of sludge (data F).

データCに関しては、データAの場合と同一の実験槽で同一の処理を行った場合、水温が20[℃]を超えることとなる水温移行時期である5月において、目視による接触材の生物膜付着状態をデータCとした。なお、この水温上昇態様については図8に示されている。このデータCによれば、この水温上昇時期に実施例の接触材での生物膜付着量が、比較例の接触材の場合に比べて急激に減少したことが確認された。従って、データCに基づいた場合、実施例の接触材の方が比較例の接触材よりも当該接触材からの生物膜の剥離量が少なく、水温上昇時期(図8参照)の生物膜保持性能が優れていると評価することができる。   Regarding data C, when the same treatment is performed in the same experimental tank as in data A, in May, which is the water temperature transition time when the water temperature will exceed 20 ° C., the biofilm of the visual contact material The adhesion state was designated as data C. This water temperature increase mode is shown in FIG. According to this data C, it was confirmed that the amount of biofilm deposited on the contact material of the example rapidly decreased as compared with the case of the contact material of the comparative example at the time when the water temperature rose. Therefore, based on the data C, the contact material of the example has a smaller amount of biofilm peeled from the contact material than the contact material of the comparative example, and the biofilm retention performance at the time when the water temperature rises (see FIG. 8). Can be evaluated as excellent.

データDに関しては、データCの場合と同一の実験槽で同一の処理を行った場合の、水温上昇時期における水中のアンモニア態窒素濃度の経日変化をデータD(実施例:○プロット、比較例:■プロット)とした。図5が参照されるように、このデータDによれば、5月中旬〜6月中旬のアンモニア態窒素濃度は、実施例の接触材の場合には、1[mg/L]程度の濃度であったのに対して、比較例の接触材の場合には、5[mg/L]以上の濃度となった。これは、上述のデータBのように、実施例の接触材の方が比較例の接触材よりも当該接触材からの生物膜の剥離量が少なくなったことが要因になっている。従って、データDに基づいた場合、実施例の接触材の方が比較例の接触材よりも水温上昇時期(図8参照)の硝化性能が優れていると評価することができる。   Regarding data D, data D (Example: ○ plot, comparative example) shows the daily change of ammonia nitrogen concentration in the water at the time of the water temperature rise when the same treatment is performed in the same experimental tank as in data C. : ■ plot). As shown in FIG. 5, according to the data D, the ammonia nitrogen concentration from mid-May to mid-June is about 1 [mg / L] in the case of the contact material of the example. In contrast, in the case of the contact material of the comparative example, the concentration was 5 [mg / L] or more. This is due to the fact that the amount of peeling of the biofilm from the contact material of the example was smaller than that of the comparative material as in the data B described above. Therefore, based on the data D, it can be evaluated that the contact material of the example is superior to the contact material of the comparative example in nitrification performance at the water temperature rise time (see FIG. 8).

データEに関しては、まずデータCの場合と同一の実験槽において、流入及び循環を停止した状態で、槽内のアンモニア態窒素濃度が約20mg/LとなるようにNHClを添加し、槽内水を5月28日及び7月26日において一定時間毎に採取して、アンモニア態窒素濃度(NH-N)の経時的な変化を導出した。この算出結果については、図6のグラフ(5月28日)及び図7のグラフ(7月26日)が参照される。そして、これら図6及び図7のそれぞれのグラフの傾きから算出した硝化速度をデータE(実施例:○プロット、比較例:■プロット)とした。このデータEでは、水温上昇時期である5月28日の硝化速度は、実施例の接触材の場合が、接触材のかさ容量1mあたり0.30[kg-N/日]であり、比較例の接触材の場合の0.18[kg-N/日]の約1.7倍であった。これに対して、水温上昇時期後の安定時期である7月26日の硝化速度は、実施例の接触材の場合が、接触材のかさ容量1mあたり0.29[kg-N/日]であり、比較例の接触材の場合の0.28[kg-N/日]と殆ど差がなかった。従って、データEによれば、実施例の接触材を使用することによって、水温上昇時期(図8参照)の硝化速度の悪化を防止することができ、実施例の接触材の方が比較例の接触材よりも水温上昇時期の硝化性能が優れていると評価することができる。 Regarding data E, first, in the same experimental tank as in data C, NH 4 Cl was added so that the ammonia nitrogen concentration in the tank was about 20 mg / L with the inflow and circulation stopped. The internal water was collected at regular intervals on May 28 and July 26, and the change over time in the ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) was derived. For the calculation result, the graph of FIG. 6 (May 28) and the graph of FIG. 7 (July 26) are referred to. The nitrification rate calculated from the slopes of the respective graphs in FIGS. 6 and 7 was defined as data E (Example: ○ plot, Comparative example: ■ plot). In this data E, the nitrification rate on May 28, which is the water temperature rise time, is 0.30 [kg-N / day] per 1 m 3 bulk capacity of the contact material in the case of the contact material of the example. It was about 1.7 times of 0.18 [kg-N / day] in the case of the contact material of the example. In contrast, the nitrification rate on July 26, which is the stable period after the water temperature rise period, is 0.29 [kg-N / day] per 1 m 3 of bulk capacity of the contact material in the case of the contact material of the example. There was almost no difference from 0.28 [kg-N / day] in the case of the contact material of the comparative example. Therefore, according to the data E, by using the contact material of the example, it is possible to prevent the deterioration of the nitrification rate at the time when the water temperature rises (see FIG. 8). It can be evaluated that the nitrification performance at the time of water temperature rise is superior to that of the contact material.

データFに関しては、データCの場合と同一の実験槽で同一の処理を約300日行った場合に最終的に槽内に残存した汚泥量(汚泥総量)をデータFとした。このデータFでは、汚泥量(乾燥重量)は、比較例の接触材の場合の0.46[kg]に対して、実施例の接触材の場合が0.35[kg]であった。従って、データFによれば、実施例の接触材を賜与することによって、汚泥発生量を抑えることができる。これは、実施例の接触材の方が生物付着性の増大によるバイオマス(生物総量)の増加によって汚泥減容の速度が上昇したためであり、生物膜保持性能が優れていると評価することができる。   Regarding data F, the amount of sludge (total amount of sludge) finally remaining in the tank when the same treatment was performed for about 300 days in the same experimental tank as in data C was used as data F. In this data F, the amount of sludge (dry weight) was 0.35 [kg] in the case of the contact material of the example with respect to 0.46 [kg] in the case of the contact material of the comparative example. Therefore, according to the data F, the amount of sludge generation can be suppressed by giving the contact material of the embodiment. This is because the contact material of the example increased the rate of sludge volume reduction due to an increase in biomass (total amount of organisms) due to an increase in bioadhesion, and it can be evaluated that the biofilm retention performance is excellent. .

上記のように、実施例の接触材の性能評価に基づいた場合、当該接触材の使用開始時期において、当該接触材に生物膜を付着させ易くすることによって、また被処理水の水温上昇時期において、当該接触材に一旦付着した生物膜を当該接触材から剥離し難くすることによって、当該接触材の生物膜保持性を高めることが可能であることが確認された。この評価結果に基づいた場合、被処理水の水温下降時期(秋季)においても、図8に示す被処理水の水温上昇時期と同様に、接触材の生物膜保持性を高めることが可能である。   As described above, when based on the performance evaluation of the contact material of the example, at the time when the contact material starts to be used, by making it easier for the biofilm to adhere to the contact material, and when the temperature of the water to be treated is increased It was confirmed that the biofilm retainability of the contact material can be enhanced by making it difficult to peel the biofilm once attached to the contact material from the contact material. Based on this evaluation result, it is possible to improve the biofilm retention of the contact material in the water temperature decrease period (autumn) of the water to be treated as well as the water temperature increase period of the water to be processed shown in FIG. .

なお、上述の表面粗さの値に基づいた場合、本実施の形態は、接触材の表面粗さが20[μm]を上回るように構成することができる。これにより、接触材表面の面粗度を高め、また表面積を増大させることによって、生物膜保持性を向上させるのに有効である。より好ましくは、接触材の表面粗さが略40[μm]以上となるように構成することができる。これにより、接触材の生物膜保持性を更に向上させることが可能となる。   In addition, when based on the value of the above-mentioned surface roughness, this Embodiment can be comprised so that the surface roughness of a contact material may exceed 20 [micrometers]. This is effective for improving the biofilm retention by increasing the surface roughness of the contact material surface and increasing the surface area. More preferably, it can be configured such that the surface roughness of the contact material is approximately 40 [μm] or more. Thereby, it becomes possible to further improve the biofilm retainability of the contact material.

〔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。
[Other Embodiments]
In addition, this invention is not limited only to said embodiment, A various application and deformation | transformation can be considered. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.

上記実施の形態では、水処理装置100の複数の水処理要素のうち、特に好気処理領域である接触ばっ気部151に充填されるろ材の構成に対し、本発明にかかる接触材を適用する場合について記載したが、本発明では、当該接触材を接触ばっ気部151とは別の領域に充填される充填物(ろ材、担体等)の構成に適用することもできる。上記構成の水処理装置100においては、例えば汚泥貯留部112に充填されるろ材C1や、生物ろ過部152に充填される担体C4に代えて、本発明にかかる接触材を充填することができる。なお、接触材は網様であればよく、充填領域や処理条件などの要請等に応じて、網様であって空隙率が可変となるように構成された接触材や、網様であって空隙率が概ね一様となるように構成された接触材を使用することができる、このとき、接触材の形状は、円柱形、多角柱形、円形、三角形、四角形、楕円形、波形、ハニカム形等、各種の形状の接触材を選択することができる。また、接触材の材質は、典型的にはポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂などの樹脂材料であるのが好ましい。   In the said embodiment, the contact material concerning this invention is applied with respect to the structure of the filter medium with which the contact aeration part 151 which is an aerobic treatment area | region is especially filled among the several water treatment elements of the water treatment apparatus 100. FIG. Although the case has been described, in the present invention, the contact material can also be applied to a configuration of a packing (filter medium, carrier, etc.) filled in a region different from the contact aeration unit 151. In the water treatment device 100 having the above-described configuration, for example, the contact material according to the present invention can be filled in place of the filter medium C1 filled in the sludge storage unit 112 and the carrier C4 filled in the biological filtration unit 152. Note that the contact material may be a net-like contact material that is net-like and configured to have a variable porosity in response to requests such as a filling region and processing conditions. A contact material configured so that the porosity is substantially uniform can be used. At this time, the shape of the contact material is a cylinder, a polygonal column, a circle, a triangle, a rectangle, an ellipse, a corrugated, a honeycomb. Various types of contact materials such as shapes can be selected. The material of the contact material is typically a resin material such as polyethylene resin or polypropylene resin.

また、上記実施の形態では、接触材が所定の表面粗さとなるように設定された接触材表面の凹凸構造を、樹脂成形時の発泡材料の発泡によって形成する場合について記載したが、本発明では、樹脂成型後の機械加工等によって接触材表面の所定の凹凸構造を形成するようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the description has been given of the case where the uneven structure on the surface of the contact material set so that the contact material has a predetermined surface roughness is formed by foaming of the foam material at the time of resin molding. A predetermined uneven structure on the surface of the contact material may be formed by machining after resin molding or the like.

また、上記実施の形態の水処理装置100では、水処理部101bが、沈殿分離槽110、嫌気ろ床槽130、好気ろ床槽150、処理水槽170、消毒槽190の各処理要素によって構成される場合について記載したが、本発明では、水処理部101bの処理要素の数や種類に関しては必要に応じて種々選択が可能である。例えば、水処理部に夾雑物除去槽、嫌気ろ床槽、接触ろ床槽、処理水槽及び消毒槽が含まれる水処理装置において、好気処理領域としての接触ろ床槽に充填されるろ材として、本発明にかかる接触材を適用することができる。さらに接触材C3については、上記態様では、規則的な充填状態の構成にて説明したが、生物膜保持性よりも、生物膜に対する処理水の実質的な接触面積の極大化を重視する場合には、当該接触材を不規則に充填する態様であってもよい。   Moreover, in the water treatment apparatus 100 of the said embodiment, the water treatment part 101b is comprised by each process element of the precipitation separation tank 110, the anaerobic filter bed tank 130, the aerobic filter bed tank 150, the treated water tank 170, and the disinfection tank 190. In the present invention, the number and types of treatment elements of the water treatment unit 101b can be variously selected as necessary. For example, in a water treatment device including a contaminant removal tank, an anaerobic filter bed tank, a contact filter bed tank, a treated water tank and a disinfection tank in the water treatment unit, as a filter medium filled in a contact filter bed tank as an aerobic treatment region The contact material according to the present invention can be applied. Furthermore, although the contact material C3 has been described in the configuration in the regular filling state in the above-described aspect, when the maximization of the substantial contact area of the treated water with respect to the biofilm is more important than the biofilm retainability. May be an embodiment in which the contact material is filled irregularly.

また、上記実施の形態では、一般家庭、集合住宅等から排出される原水を処理する水処理装置100について記載したが、本発明は、一般家庭、集合住宅以外に、商業施設、公共施設、工場等の設備から排出される原水を処理する水処理装置に対しても適用可能とされる。   Moreover, in the said embodiment, although the water treatment apparatus 100 which processes raw | natural water discharged | emitted from a general household, an apartment house, etc. was described, this invention is a commercial facility, a public facility, a factory other than an ordinary household, an apartment house. The present invention is also applicable to a water treatment apparatus that treats raw water discharged from such facilities.

100…水処理装置
101…処理槽本体
101a…収容空間
101b…水処理部
102…流入管
103…流出管
104…マンホール部
110…沈殿分離槽
111…ピークカット部
112…汚泥貯留部
113…沈殿分離部
114…汚泥循環ポンプ
130…嫌気ろ床槽
131…ピークカット部
132…嫌気ろ床
133…嫌気汚泥移送ポンプ
134…ピークカット移送ポンプ
150…好気ろ床槽
151…接触ばっ気部
152…生物ろ過部
153…逆洗ポンプ
154…散気管
155,156,157…開口部
170…処理水槽
171…循環ポンプ
172…移流堰
190…消毒槽
191…薬剤筒
C1…ろ材
C2…嫌気ろ材
C3…ろ材(接触材)
C4…担体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Water treatment apparatus 101 ... Treatment tank main body 101a ... Accommodating space 101b ... Water treatment part 102 ... Inflow pipe 103 ... Outflow pipe 104 ... Manhole part 110 ... Precipitation separation tank 111 ... Peak cut part 112 ... Sludge storage part 113 ... Precipitation separation Part 114 ... Sludge circulation pump 130 ... Anaerobic filter bed 131 ... Peak cut part 132 ... Anaerobic filter bed 133 ... Anaerobic sludge transfer pump 134 ... Peak cut transfer pump 150 ... Aerobic filter bed tank 151 ... Contact aeration part 152 ... Biology Filtration part 153 ... Backwash pump 154 ... Diffuser pipes 155, 156, 157 ... Opening part 170 ... Treatment water tank 171 ... Circulation pump 172 ... Advection weir 190 ... Disinfection tank 191 ... Chemical cylinder C1 ... Filter medium C2 ... Anaerobic filter medium C3 ... Filter medium ( Contact material)
C4 ... carrier

Claims (2)

収容空間を有する処理槽本体と、
被処理水を処理するべく前記収容空間に設けられた水処理部と、
前記水処理部のうち接触材が複数充填された接触材充填領域と、
前記接触材の生物膜保持性を高めるための生物膜保持機構と、
を備えており、
前記接触材は、発泡材料を含む熱可塑性樹脂の押出成形により構成された網様ロール体であり、
前記接触材充填領域は、前記水処理部のうち前記接触材がばっ気されることにより被処理水の好気処理を行う好気処理領域として構成され、前記接触材が当該接触材の流動が阻止された固定化状態で前記接触材の複数がそれぞれの筒軸が互いに不規則に向かうように前記好気処理領域に充填されており、
前記生物膜保持機構は、押出成形時における前記発泡材料の発泡によって前記接触材の表面粗さが表面粗さ(Ra)が20[μm]を上回る値となるよう設定された前記接触材表面の凹凸構造として構成されており、
当該凹凸構造によって、前記生物膜保持機構は、前記接触材に付着した生物膜が前記接触材充填領域の被処理水の水温上昇時期に剥離するのを抑制し、これにより前記生物膜保持性を高める生物膜剥離抑制部を含むことを特徴とする水処理装置。
A treatment tank body having a storage space;
A water treatment unit provided in the accommodation space to treat the treated water;
A contact material filling region filled with a plurality of contact materials in the water treatment unit;
A biofilm retention mechanism for enhancing the biofilm retention of the contact material;
With
The contact material is a net-like roll body configured by extrusion molding of a thermoplastic resin containing a foam material ,
The contact material filling region is configured as an aerobic treatment region that performs an aerobic treatment of water to be treated by aeration of the contact material in the water treatment unit, and the contact material has a flow of the contact material. A plurality of the contact materials are filled in the aerobic treatment region so that the respective cylinder shafts are irregularly directed to each other in the blocked and fixed state ;
The biofilm holding mechanism is configured so that the surface roughness of the contact material is set so that the surface roughness (Ra) exceeds 20 [μm] due to foaming of the foam material during extrusion molding. It is configured as an uneven structure,
Due to the concavo-convex structure, the biofilm holding mechanism suppresses the biofilm attached to the contact material from being peeled off at the time when the temperature of the water to be treated in the contact material filling region is raised, thereby improving the biofilm holding ability. The water treatment apparatus characterized by including the biofilm peeling suppression part to raise .
請求項1に記載の水処理装置であって、
前記生物膜保持機構は、前記接触材の使用開始時期に当該接触材に付着する生物膜の付着速度を高め、これにより前記生物膜保持性を高める生物膜付着速度設定部を含むことを特徴とする水処理装置。
The water treatment device according to claim 1,
The biofilm retention mechanism includes a biofilm adhesion rate setting unit that increases the adhesion rate of the biofilm that adheres to the contact material at the start of use of the contact material, thereby enhancing the biofilm retention property. Water treatment equipment.
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