JP6394980B2 - 担体投入型汚水処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、微生物を付着させた担体によって汚水を処理する担体投入型汚水処理装置に関する。
従来の活性汚泥処理法を適用した汚水処理装置として、微生物を付着させた担体を生物反応槽内に投入して汚水処理を行う担体投入型汚水処理装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献２には、雨天時等に設計値以上の水量が処理場に流入した場合に、担体と生物反応槽混合液を分離する担体分離板の閉塞を回避することができるようにした担体投入型生物反応装置が記載されている。
特許文献２に記載の装置を図６に示す。この装置は、微生物を付着させた担体Ｓを用いて流入水の生物処理を行う生物反応槽３１と、この生物反応槽３１内に配設され、生物反応槽３１内の混合液から前記担体Ｓを捕捉分離する担体分離装置（担体分離板）３２と、生物反応槽３１の流下方向に沿って設置され、流入水を移送する移送管３３とを備えている。この移送管３３には、上流側から流入口３５、流入調整具３６、下流側流入口３４が設けられている。
特許文献２に記載の装置を図６に示す。この装置は、微生物を付着させた担体Ｓを用いて流入水の生物処理を行う生物反応槽３１と、この生物反応槽３１内に配設され、生物反応槽３１内の混合液から前記担体Ｓを捕捉分離する担体分離装置（担体分離板）３２と、生物反応槽３１の流下方向に沿って設置され、流入水を移送する移送管３３とを備えている。この移送管３３には、上流側から流入口３５、流入調整具３６、下流側流入口３４が設けられている。
この装置においては、通常時は流入水が移送管３３上流側の流入口３５から生物反応槽３１内に流入する。また、過剰流入水が流入したときは、その過剰流入水が流入調整具３６のゲートを超えて下流側流入口３４から担体分離装置３２の下流側に分配流入される。このため、担体分離板３２に生物反応槽３１の流入水量（設計水量）以上の水量負荷がかからず、担体Ｓが担体分離板３２付近の上流側に集中するようなことがなく、担体Ｓによる担体分離板３２の閉塞を回避することができる。
しかしながら、図６に示した装置では、生物反応槽３１の末端に担体分離板を設置しているため、槽内断面流速が大きくなると、担体が担体分離装置側に偏り、槽内断面流速がある一定の値に達すると担体分離装置が閉塞する恐れがある。
本発明は生物反応槽内において担体が担体分離装置側に偏って担体分離装置が閉塞することのない担体投入型汚水処理装置を提供することを目的とする。
担体が投入された生物反応槽においては、担体分離装置近傍の担体濃度が高濃度になると担体が担体分離装置に圧着されて、水の通過が阻害され処理効率が低下する。この担体濃度は生物反応槽の幅：長さ比と断面流速によって決まる。
そこで、本発明者は、幅：長さ比及び断面流速について検討した結果、生物反応層を仕切壁によって容積の異なる二つの生物反応槽に分割し、各生物反応槽に担体分離装置を設け、流入水を分割して各生物反応槽に供給するようにし、各生物反応槽に処理水が越流できる越流堰を設け、生物反応槽の容積に応じて処理水の越流量が異なるようにすることにより上記課題を解決することができることを見いだして本発明を完成した。
すなわち、本発明の構成は以下に記載する通りの担体投入型汚水処理装置に係るものである。
そこで、本発明者は、幅：長さ比及び断面流速について検討した結果、生物反応層を仕切壁によって容積の異なる二つの生物反応槽に分割し、各生物反応槽に担体分離装置を設け、流入水を分割して各生物反応槽に供給するようにし、各生物反応槽に処理水が越流できる越流堰を設け、生物反応槽の容積に応じて処理水の越流量が異なるようにすることにより上記課題を解決することができることを見いだして本発明を完成した。
すなわち、本発明の構成は以下に記載する通りの担体投入型汚水処理装置に係るものである。
（１）担体を用いて生物処理を行う生物反応槽と、前記生物反応槽に汚水を供給する汚水槽とを備えた担体投入型汚水処理装置であって、
前記生物反応槽は、仕切壁によって長さ方向に容積の異なる第１生物反応槽と第２生物反応槽とに分割されており、
前記第１生物反応槽には、下流側に第1担体分離スクリーンと第１越流壁とが設けられ、
第１流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第１生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁を貫通して設けられ、
前記第２生物反応槽には、下流側に第２担体分離スクリーンと第２越流壁とが設けられ、
第２流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第２生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁及び前記仕切壁を貫通して設けられ、
第１流出水路ダクトが、その上流側の端部が前記第１越流壁の下流側の第１処理水室に開口し、下流側の端部が前記第２越流壁の下流側の第２処理水室に開口するように前記仕切壁及び前記第２越流壁を貫通して設けられ、
前記第１越流壁の上端部の第１越流堰と前記第２越流壁の上端部の第２越流堰の長さの比が、前記第１生物反応槽と前記第２生物反応槽の容積の比に略等しいことを特徴とする担体投入型汚水処理装置。
（２）前記第１担体分離スクリーンと前記第１越流堰との間及び前記第２担体分離スクリーンと前記第２越流堰との間の少なくとも一方にバッフル板が立設されていることを特徴とする上記（１）に記載の担体投入型汚水処理装置。
前記生物反応槽は、仕切壁によって長さ方向に容積の異なる第１生物反応槽と第２生物反応槽とに分割されており、
前記第１生物反応槽には、下流側に第1担体分離スクリーンと第１越流壁とが設けられ、
第１流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第１生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁を貫通して設けられ、
前記第２生物反応槽には、下流側に第２担体分離スクリーンと第２越流壁とが設けられ、
第２流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第２生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁及び前記仕切壁を貫通して設けられ、
第１流出水路ダクトが、その上流側の端部が前記第１越流壁の下流側の第１処理水室に開口し、下流側の端部が前記第２越流壁の下流側の第２処理水室に開口するように前記仕切壁及び前記第２越流壁を貫通して設けられ、
前記第１越流壁の上端部の第１越流堰と前記第２越流壁の上端部の第２越流堰の長さの比が、前記第１生物反応槽と前記第２生物反応槽の容積の比に略等しいことを特徴とする担体投入型汚水処理装置。
（２）前記第１担体分離スクリーンと前記第１越流堰との間及び前記第２担体分離スクリーンと前記第２越流堰との間の少なくとも一方にバッフル板が立設されていることを特徴とする上記（１）に記載の担体投入型汚水処理装置。
本発明の担体投入型汚水処理装置は、生物反応槽内において担体が担体分離装置側に偏って担体分離装置が閉塞することがないため、安定した生物処理を行うことができる。
以下に本発明を実施の形態を示すことにより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記実施の形態に何ら限定されるものではない。
本発明の担体投入型汚水処理装置の実施形態の一つを図１及び図２に基づいて以下で説明する。
本発明の担体投入型汚水処理装置の実施形態の一つを図１及び図２に基づいて以下で説明する。
担体投入型汚水処理装置２０は基本的な構成として、担体Ｓを用いて生物処理を行う生物反応槽１と生物反応槽１に汚水を供給する汚水槽７とを備えている。
生物反応槽１は仕切壁３によって長さ方向にそれぞれ容積の異なる第１生物反応槽１Ａと第２生物反応槽１Ｂとに分割されている。また汚水槽７と第１生物反応槽１Ａとは生物反応槽１Ａの上流側槽壁２によって仕切られている。本実施形態では第１生物反応槽１Ａの容積が第２生物反応槽１Ｂの容積よりも大きくなるようにしている。容積比は例えば６：４程度とすることが好ましい。
そして、汚水槽７、第１生物反応槽１Ａ及び第２生物反応槽１Ｂのそれぞれには槽内を好気的状態に保持するための散気装置８ａ、８ｂ、８ｃが設けられている。
生物反応槽１は仕切壁３によって長さ方向にそれぞれ容積の異なる第１生物反応槽１Ａと第２生物反応槽１Ｂとに分割されている。また汚水槽７と第１生物反応槽１Ａとは生物反応槽１Ａの上流側槽壁２によって仕切られている。本実施形態では第１生物反応槽１Ａの容積が第２生物反応槽１Ｂの容積よりも大きくなるようにしている。容積比は例えば６：４程度とすることが好ましい。
そして、汚水槽７、第１生物反応槽１Ａ及び第２生物反応槽１Ｂのそれぞれには槽内を好気的状態に保持するための散気装置８ａ、８ｂ、８ｃが設けられている。
第１生物反応槽１Ａの処理水の流れ方向の下流側には第１担体分離装置５Ａと該装置用散気配管１６Ａが設けられている。そして、第１担体分離装置５Ａと仕切壁３との間には第１越流壁９Ａが設けられており、第１越流壁９Ａの上端部は第１越流堰６Ａを形成している。
第１越流堰６Ａを越えた処理水は第１越流壁９Ａと仕切壁３との間に形成されている第１処理水室１２Ａに流入する。
第１越流堰６Ａを越えた処理水は第１越流壁９Ａと仕切壁３との間に形成されている第１処理水室１２Ａに流入する。
第２生物反応槽１Ｂの処理水の流れ方向の下流側には第２担体分離装置５Ｂと該装置用散気配管１６Ｂが設けられている。そして、第２担体分離装置５Ｂと第２生物反応槽１Ｂの下流側槽壁４との間には第２越流壁９Ｂが設けられ、第２越流壁９Ｂの上端部は第２越流堰６Ｂを形成している。
第２越流堰６Ｂを越えた処理水は第２越流壁９Ｂと第２生物反応槽１Ｂの下流側槽壁４との間に形成されている第２処理水室１２Ｂに流入する。
第２越流堰６Ｂを越えた処理水は第２越流壁９Ｂと第２生物反応槽１Ｂの下流側槽壁４との間に形成されている第２処理水室１２Ｂに流入する。
第１越流堰６Ａと第２越流堰６Ｂとは高さは同じであるが、それぞれの越流堰の長さが異なっており、これにより単位時間当たりの越流量が異なる。
本実施形態では第１生物反応槽１Ａの容積をＶＡとし、第２生物反応槽１Ｂの容積をＶＢとし、第１越流堰６Ａの長さをＬＡとし、第２越流堰６Ｂの長さをＬＢとしたとき、下記式（１）の関係が成り立つようにする。
ＶＡ／ＶＢ＝ＬＡ／ＬＢ ・・・（１）
上記のように越流堰の長さの比を第１生物反応槽の容積ＶＡと第２生物反応槽の容積ＶＢの比に等しくなるように設定することにより第１越流堰６Ａの越流水量が第２越流堰６Ｂの越流水量よりも多くなる。
なお、前記のＶＡ／ＶＢの比の値とＬＡ／ＬＢの比の値とは厳密に一致する必要はなく、多少のずれがあってもよい。
本実施形態では第１生物反応槽１Ａの容積をＶＡとし、第２生物反応槽１Ｂの容積をＶＢとし、第１越流堰６Ａの長さをＬＡとし、第２越流堰６Ｂの長さをＬＢとしたとき、下記式（１）の関係が成り立つようにする。
ＶＡ／ＶＢ＝ＬＡ／ＬＢ ・・・（１）
上記のように越流堰の長さの比を第１生物反応槽の容積ＶＡと第２生物反応槽の容積ＶＢの比に等しくなるように設定することにより第１越流堰６Ａの越流水量が第２越流堰６Ｂの越流水量よりも多くなる。
なお、前記のＶＡ／ＶＢの比の値とＬＡ／ＬＢの比の値とは厳密に一致する必要はなく、多少のずれがあってもよい。
汚水槽７と第１生物反応槽１Ａとの間の槽壁２には、第１生物反応槽１Ａに第１汚水ＷＡを供給するための第１流入水路ダクト１０Ａが貫通して設けられている。第１流入水路ダクト１０Ａの上流側端部は前記汚水槽７に開口して第１流入堰１３Ａを形成しており、また、第１流入水路ダクト１０Ａの下流側端部は前記第１生物反応槽１Ａの上流側に開口しており、第１生物反応槽１Ａに第１汚水ＷＡを供給する。
汚水槽７と第１生物反応槽１Ａとの間の槽壁２及び仕切壁３には第２生物反応槽１Ｂに第２汚水ＷＢを供給するための第２流入水路ダクト１０Ｂが貫通して設けられている。第２流入水路ダクト１０Ｂの上流側端部は前記汚水槽７に開口して第２流入堰１３Ｂを形成しており、また、第２流入水路ダクト１０Ｂの下流側端部は前記第２生物反応槽１Ｂの上流側に開口しており、第２生物反応槽１Ｂに第２汚水ＷＢを供給する。
仕切壁３及び、第２越流壁９Ｂには流出水路ダクト１１が貫通して設けられている。
流出水路ダクト１１の上流側端部は第１処理水室１２Ａに開口しており、流出水路ダクト１１の下流側端部は第２処理水室１２Ｂに開口している。第１処理水室１２Ａに流入した処理水は流出水路ダクト１１を通って第２処理水室１２Ｂに供給される。
流出水路ダクト１１の上流側端部は第１処理水室１２Ａに開口しており、流出水路ダクト１１の下流側端部は第２処理水室１２Ｂに開口している。第１処理水室１２Ａに流入した処理水は流出水路ダクト１１を通って第２処理水室１２Ｂに供給される。
第１流入水路ダクト１０Ａの第１流入堰１３Ａの開口面積ＳＡは第２流入水路ダクト１０Ｂの流入堰の開口面積ＳＢよりも大きく形成されている。これにより、第１汚水ＷＡの第１生物反応槽１Ａへの流入量が第２汚水ＷＢの第２生物反応槽１Ｂへの流入量よりも多くなる。
図１及び図２に基づいて、汚水処理フローについて説明する。
汚水槽７に流入した汚水Ｗは、散気装置８ａで曝気処理される。第１流入水路ダクト１０Ａの第１流入堰１３Ａから流入した第１汚水ＷＡは第１流入水路ダクト１０Ａを通って第１生物反応槽１Ａ内に供給される。また、第２流入水路ダクト１０Ｂの第２流入堰１３Ｂから流入した第２汚水ＷＢは第２流入水路ダクト１０Ｂを通って第２生物反応槽１Ｂに供給される。
汚水槽７に流入した汚水Ｗは、散気装置８ａで曝気処理される。第１流入水路ダクト１０Ａの第１流入堰１３Ａから流入した第１汚水ＷＡは第１流入水路ダクト１０Ａを通って第１生物反応槽１Ａ内に供給される。また、第２流入水路ダクト１０Ｂの第２流入堰１３Ｂから流入した第２汚水ＷＢは第２流入水路ダクト１０Ｂを通って第２生物反応槽１Ｂに供給される。
第１生物反応槽１Ａ内に流入した第１汚水ＷＡは、散気装置８ｂで曝気処理を受けながら担体Ｓによって生物反応処理される。処理水は第１担体分離装置５Ａで担体Ｓを分離されたのち、第１越流堰６Ａを越流して第１処理水室１２Ａ内に流入する。第１処理水室１２Ａ内の処理水は流出水路ダクト１１を通って第２処理水室１２Ｂ内に流入する。
一方、第２生物反応槽１Ｂ内に流入した第２汚水ＷＢは、散気装置８ｃで曝気処理を受けながら担体Ｓによって生物反応処理される。処理水は第２担体分離装置５Ｂで担体Ｓを分離されたのち、第２越流堰６Ｂを越流して第２処理水室１２Ｂ内に流入する。
第２処理水室１２Ｂ内に流入した第１生物反応槽１Ａからの処理水及び第２生物反応槽１Ｂからの処理水は合流して流出堰１４から流出し担体投入型汚水処理装置２０から排出される。
第２処理水室１２Ｂ内に流入した第１生物反応槽１Ａからの処理水及び第２生物反応槽１Ｂからの処理水は合流して流出堰１４から流出し担体投入型汚水処理装置２０から排出される。
他の実施形態を図３に示す。
第１越流堰６Ａ及び第２越流堰６Ｂ付近は処理水の流速が大きくなるため、この付近の第１担体分離装置５Ａ及び第２担体分離装置５Ｂを通過する処理水の流速が大きくなり局所流が発生する。局所流が発生すると、担体が担体分離装置に圧着して全体の処理効率が低下する。
第１越流堰６Ａ及び第２越流堰６Ｂ付近は処理水の流速が大きくなるため、この付近の第１担体分離装置５Ａ及び第２担体分離装置５Ｂを通過する処理水の流速が大きくなり局所流が発生する。局所流が発生すると、担体が担体分離装置に圧着して全体の処理効率が低下する。
図３に示した実施形態においては、第１担体分離装置５Ａと第１越流堰６Ａとの間にバッフル板１５Ａを設け、第２担体分離装置５Ｂと第２越流堰６Ｂ壁との間にバッフル板１５Ｂを設けている。このようにバッフル板１５Ａ、１５Ｂを設けることにより局所流を低減することができ、担体分離スクリーンの閉塞がなく、安定的に運転ができ、担体剥離のための散気空気量も低減することができる。
図３に示した例では、バッフル板１５Ａ、１５Ｂを設けているが、バッフル板はいずれか一つを設けるようにしても良い。図４にバッフル板１５Ａを設けたときの処理水の流れの状態を示す。
図３に示した例では、バッフル板１５Ａ、１５Ｂを設けているが、バッフル板はいずれか一つを設けるようにしても良い。図４にバッフル板１５Ａを設けたときの処理水の流れの状態を示す。
図５に他の実施形態を示す。
図２に示した装置では、第１流入水路ダクト１０Ａと第２流入水路ダクト１０Ｂとを汚水槽７の幅方向に並べて配置した例を示したが、図５に示した装置はその変形例である。
図５に示した装置においては第１流入水路ダクト１０Ａの第１流入堰１３Ａと第２流入水路ダクト１０Ｂの第２流入堰１３Ｂとが汚水槽の長さ方向に並べて配置されている。
図２に示した装置では、第１流入水路ダクト１０Ａと第２流入水路ダクト１０Ｂとを汚水槽７の幅方向に並べて配置した例を示したが、図５に示した装置はその変形例である。
図５に示した装置においては第１流入水路ダクト１０Ａの第１流入堰１３Ａと第２流入水路ダクト１０Ｂの第２流入堰１３Ｂとが汚水槽の長さ方向に並べて配置されている。
１ 生物反応槽
１Ａ 第１生物反応槽
１Ｂ 第２生物反応槽
２ 上流側槽壁
３ 仕切壁
４ 下流側槽壁
５Ａ 第１担体分離装置
５Ｂ 第２担体分離装置
６Ａ 第１越流堰
６Ｂ 第２越流堰
７ 汚水槽
８ａ、８ｂ、８ｃ 散気装置
９Ａ 第１越流壁
９Ｂ 第２越流壁
１０Ａ 第１流入水路ダクト
１０Ｂ 第２流入水路ダクト
１１ 流出水路ダクト
１２Ａ 第１処理水室
１２Ｂ 第２処理水室
１３Ａ 第１流入堰
１３Ｂ 第２流入堰
１４ 流出堰
１５Ａ バッフル板
１５Ｂ バッフル板
１６Ａ 第１担体分離装置用散気配管
１６Ｂ 第２担体分離装置用散気配管
２０ 担体投入型汚水処理装置
３１ 生物反応槽
３２ 担体分離板
３３ 移送管
３４ 下流側流入口
３５ 流入口
３６ 流入調整具
Ｓ 担体
Ｗ 汚水
ＷＡ 第１汚水
ＷＢ 第２汚水
１Ａ 第１生物反応槽
１Ｂ 第２生物反応槽
２ 上流側槽壁
３ 仕切壁
４ 下流側槽壁
５Ａ 第１担体分離装置
５Ｂ 第２担体分離装置
６Ａ 第１越流堰
６Ｂ 第２越流堰
７ 汚水槽
８ａ、８ｂ、８ｃ 散気装置
９Ａ 第１越流壁
９Ｂ 第２越流壁
１０Ａ 第１流入水路ダクト
１０Ｂ 第２流入水路ダクト
１１ 流出水路ダクト
１２Ａ 第１処理水室
１２Ｂ 第２処理水室
１３Ａ 第１流入堰
１３Ｂ 第２流入堰
１４ 流出堰
１５Ａ バッフル板
１５Ｂ バッフル板
１６Ａ 第１担体分離装置用散気配管
１６Ｂ 第２担体分離装置用散気配管
２０ 担体投入型汚水処理装置
３１ 生物反応槽
３２ 担体分離板
３３ 移送管
３４ 下流側流入口
３５ 流入口
３６ 流入調整具
Ｓ 担体
Ｗ 汚水
ＷＡ 第１汚水
ＷＢ 第２汚水
Claims (2)
- 担体を用いて生物処理を行う生物反応槽と、前記生物反応槽に汚水を供給する汚水槽とを備えた担体投入型汚水処理装置であって、
前記生物反応槽は、仕切壁によって長さ方向に容積の異なる第１生物反応槽と第２生物反応槽とに分割されており、
前記第１生物反応槽には、下流側に第1担体分離スクリーンと第１越流壁とが設けられ、
第１流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第１生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁を貫通して設けられ、
前記第２生物反応槽には、下流側に第２担体分離スクリーンと第２越流壁とが設けられ、
第２流入水路ダクトが、その上流側の端部が前記汚水槽に開口し、下流側の端部が前記第２生物反応槽の上流側に開口するように前記汚水槽と前記第１生物反応槽との間の槽壁及び前記仕切壁を貫通して設けられ、
第１流出水路ダクトが、その上流側の端部が前記第１越流壁の下流側の第１処理水室に開口し、下流側の端部が前記第２越流壁の下流側の第２処理水室に開口するように前記仕切壁及び前記第２越流壁を貫通して設けられ、
前記第１越流壁の上端部の第１越流堰と前記第２越流壁の上端部の第２越流堰の長さの比が、前記第１生物反応槽と前記第２生物反応槽の容積の比に略等しいことを特徴とする担体投入型汚水処理装置。 - 前記第１担体分離スクリーンと前記第１越流堰との間及び前記第２担体分離スクリーンと前記第２越流堰との間の少なくとも一方にバッフル板が立設されていることを特徴とする請求項１に記載の担体投入型汚水処理装置。
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|---|---|---|---|
| JP2015086869A JP6394980B2 (ja) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | 担体投入型汚水処理装置 |
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