JP6632192B2

JP6632192B2 - ブロワ、および、排水処理システム

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Publication number: JP6632192B2
Application number: JP2015005252A
Authority: JP
Inventors: 田畑　洋輔; 洋輔田畑; 淳戸苅; みずほ ▲浜▼; 岩間　俊之; 俊之岩間; 浩輔荒川
Original assignee: FUJICLEAN CO., LTD.
Current assignee: FUJICLEAN CO., LTD.
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2035-01-14
Also published as: JP2016129875A

Description

本開示は、微生物を利用する排水処理に関する。

従来から、微生物を利用して排水処理が行われている。そのような排水処理を行う排水処理装置としては、例えば、夾雑物除去槽や嫌気濾床槽などの嫌気処理部と、接触曝気槽などの好気処理部と、を有する排水処理装置が利用されている。また、好気処理を行うとともに脱窒などの嫌気処理を行うために、接触曝気槽の曝気を間欠的に行う技術が提案されている。

特開平５−１１１６９２号公報

ところで、排水処理装置の使用状況は、多岐にわたる。例えば、流入負荷の小さい施設に設置される場合と、流入負荷の大きな施設に設置される場合と、があり得る。また、排水処理装置の設置後に使用状況が変化する場合もある。例えば、流入負荷が増大する場合と、流入負荷が減少する場合と、があり得る。ところが、従来は、使用状況に適した水処理を行う点については、十分な工夫がなされていないのが実情であった。

本開示は、排水処理装置の使用状況に適した水処理を容易に実現できる技術を開示する。

本開示は、例えば、以下の態様または適用例を開示する。
［態様］
排水処理装置にガスを供給するブロワであって、
吐出口と、
前記吐出口を通じて前記ガスを吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部の動作状態を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、ユーザの指示に応じて、前記ガス吐出部の制御モードを、複数の制御モードの中の現行の制御モードとは異なる制御モードに変更する機能を有し、
前記複数の制御モードは、
前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出状態と、前記吐出口からの前記ガスの吐出を停止した停止状態と、を、前記排水処理装置への排水の流入の変動に拘わらずに、交互に繰り返す間欠モードと、
前記吐出口から前記ガスを、前記排水処理装置への前記排水の流入の変動に拘わらずに、吐出し続ける連続モードと、
を含む、
ブロワ。

［適用例１］
排水処理装置にガスを供給するブロワであって、
吐出口と、
前記吐出口を通じて前記ガスを吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部の動作状態を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、ユーザの指示に応じて、前記ガス吐出部の制御モードを、複数の制御モードの中の現行の制御モードとは異なる制御モードに変更する機能を有し、
前記複数の制御モードは、
前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出状態と、前記吐出口からの前記ガスの吐出を停止した停止状態と、を交互に繰り返す間欠モードと、
前記吐出口から前記ガスを吐出し続ける連続モードと、
を含む、
ブロワ。

この構成によれば、ブロワの吐出口からのガスを用いて排水を処理する排水処理装置に、間欠的に供給されるガスを用いる水処理と、連続的に供給されるガスを用いる水処理とを、ブロワと排水処理装置との接続を変更せずに、実行させることができる。従って、排水処理装置の使用状況に適した水処理を、容易に実現できる。

［適用例２］
適用例１に記載のブロワであって、
前記制御部は、前記現行の制御モードを表すモード表示部を有する、
ブロワ。

この構成によれば、ブロワのユーザ（例えば、排水処理装置の管理人）は、モード表示部を観察することによって、容易に現行の制御モードを確認できる。従って、排水処理装置の使用状況に適した水処理を、容易に実現できる。

［適用例３］
排水処理システムであって、
排水処理装置と、
前記排水処理装置に酸素を含むガスを供給する適用例１または２に記載のブロワと、
を備え、
前記排水処理装置は、
嫌気処理部と、
前記嫌気処理部による処理後の水を受け入れて、前記ブロワからの前記ガスを用いて好気処理を行う好気処理部と、
前記好気処理部内に配置され、前記ブロワからの前記ガスを前記好気処理部内に供給する散気部と、
前記好気処理部による処理後の水を前記ブロワからの前記ガスを用いて前記嫌気処理部に移送するエアリフトポンプと、
を備え、
前記好気処理部は、前記ブロワからの前記ガスを用いて硝化を行い、
前記嫌気処理部は、前記エアリフトポンプによって移送された水を用いて脱窒を行う、
排水処理システム。

この構成によれば、ブロワを間欠モードで動作させることによって、排水処理装置は、以下のように、水処理を進行可能である。好気処理部は、ブロワが吐出状態である際にブロワから供給されるガスに含まれる酸素を用いて、好気処理を進行できる。好気処理としては、好気性微生物による有機物の分解と、硝化菌によるアンモニアの硝化と、が進行可能である。また、好気処理部は、ブロワから供給されるガスを用いて、有機物やアンモニア等の生物処理の対象の物質（流入基質とも呼ばれる）を、好気処理部内において撹拌可能である。この撹拌により、流入基質を、好気処理部内の微生物に分散して供給可能である。また、嫌気処理部は、エアリフトポンプによって移送された水に含まれる硝酸イオンを還元して脱窒を進行できる。ブロワが停止状態である場合には、エアリフトポンプが停止するので、酸素を含み得る水の嫌気処理部への移送が停止する。この結果、嫌気処理部内の水の溶存酸素量が多くなることが抑制されるので、嫌気処理部は、脱窒を適切に進行できる。

ここで、排水処理装置への流入負荷は、使用状況に応じて異なり得る。使用状況によっては、流入負荷が高く、好気処理部内の水の溶存酸素量が足りずに、好気処理部での硝化と有機物の分解とが滞る場合もあり得る。また、流入負荷が高い場合には、流入基質の量が多く、故に、好気処理部内での流入基質の撹拌が不十分となる場合もあり得る。この場合、流入基質の供給が好気処理部内の一部の微生物に偏ることにより、好気処理部の全体を活かして生物処理が進行する場合と比べて、生物処理の進行が遅くなる場合もあり得る。このような場合、本適用例では、ブロワを連続モードで動作させることによって、好気処理部への酸素の供給量を増大可能であり、また、好気処理部の撹拌時間を増大可能である。これにより、負荷が高い場合であっても、好気処理部は、有機物の分解（ひいては、硝化を含む好気処理）を適切に進行可能である。なお、この場合も、嫌気処理部へは、酸素を含むガスの直接的な供給は行われないので、嫌気処理部は、脱窒を進行可能である。このように、本適用例では、ブロワと排水処理装置との接続を変更せずに、ブロワの制御モードを切り替えることによって、負荷が高い場合の水質低下を抑制できる。

［適用例４］
適用例３に記載の排水処理システムであって、
前記排水処理装置は、
前記エアリフトポンプによる単位時間当たりの移送水量を調整するための調整部と、
前記排水処理装置内に配置され、前記移送水量の目安に関する情報を表示する情報表示部と、
を有し、
前記情報表示部は、
前記間欠モードにおける前記移送水量の第１目安量を表す情報と前記第１目安量を導出可能な情報との少なくとも一方を含む第１情報と、
前記連続モードにおける前記移送水量の第２目安量を表す情報と前記第２目安量を導出可能な情報との少なくとも一方を含む第２情報と、
を表示する、
排水処理システム。

１日に移送される循環水の総量は、ブロワの制御モードに応じて変化し得る。連続モードでは、間欠モードと比べて、１日のうちの循環水が移送される総時間が長い。従って、単位時間当たりの移送量（Ｌ／分）が同じである場合には、連続モードでは、間欠モードと比べて、循環水の総量も多くなる。そこで、連続モードでは、間欠モードと比べて、単位時間当たりの移送量を少なくすることが好ましい。上記構成によれば、排水処理システムのユーザ（例えば、管理人）は、ブロワの制御モードを変更する場合に、調整部を用いてエアリフトポンプによる移送水量を調整できる。また、ユーザは、排水処理装置内に配置された情報表示部を観察することによって、変更後の制御モードにおける移送水量の目安を確認できる。従って、ユーザは、ブロワの制御モードを変更する場合に、移送水量を適切な量に調整できるので、ブロワの制御モードの変更後に、排水処理装置による適切な水処理を容易に実現できる。

［適用例５］
適用例４に記載の排水処理システムであって、
前記排水処理装置は、前記エアリフトポンプに接続されて前記ブロワからの前記ガスを前記エアリフトポンプへ導く管を有し、
前記調整部は、前記管と前記ブロワとの間に設けられたバルブである、
排水処理システム。

この構成によれば、調整部としてのバルブの開度を調整することによって、適切にエアリフトポンプによる移送水量を調整できる。

［適用例６］
適用例３から５のいずれか１項に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、さらに、前記ガス吐出部の現行の動作状態が前記停止状態である場合であっても、ユーザの指示に応じて前記ガスの吐出を開始する機能を有する、
排水処理システム。

この構成によれば、ガス吐出部の現行の動作状態が停止状態である場合であっても、ユーザは、ガスの吐出開始を指示することによって、ガス吐出部の動作状態が吐出状態に切り替わるまで長時間を待つことなく、ガスが供給された状態で排水処理装置を点検できる。

なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、ブロワ、ブロワの制御方法または制御装置、そのブロワと排水処理装置とを有する排水処理システム、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）、等の態様で実現することができる。

一実施例としての排水処理装置８００の処理フローを示す説明図である。排水処理装置８００を横から見た概略構成を示している。排水処理装置８００の概略構成を示している。排水処理装置８００の概略構成を示している。接触濾床槽８３０と処理水槽８４０と消毒槽８５０とを示す斜視図である。ブロワ５００の例を示す概略図である。操作パネル３００の例を示す概略図である。間欠モードを示すタイミングチャートである。連続モードを示すタイミングチャートである。間欠モードを示すタイミングチャートである。情報表示部の例を示す概略図である。

Ａ．第１実施例
Ａ−１．装置構成
図１は、一実施例としての排水処理装置８００の処理フローを示す説明図である。本実施例の排水処理装置８００は、一般家庭等からの排水の浄化処理を行う（このような装置は「浄化槽」とも呼ばれる）。排水処理装置８００は、複数のステップを経て浄化処理を行うために、上流側（図１の左側）から順番に、夾雑物除去槽８１０、嫌気濾床槽８２０、接触濾床槽８３０、処理水槽８４０、消毒槽８５０を、収容している。排水処理装置８００に流入した排水は、夾雑物除去槽８１０、嫌気濾床槽８２０、接触濾床槽８３０、処理水槽８４０、消毒槽８５０で順次処理された後に、排水処理装置８００の外部に放流される。以下、各水処理槽を流れる水を「被処理水」あるいは、単に「水」と呼ぶ。また、排水処理装置８００には、ブロワ５００が接続されている。排水処理装置８００は、ブロワ５００によって供給される酸素を含むガス（ここでは、空気）を利用して、浄化処理を進行する。以下、排水処理装置８００とブロワ５００との全体を、「排水処理システム９００」と呼ぶ。

図２は、排水処理装置８００を横から見た概略構成を示している。図３は、図２中のＡ−Ａ断面から下方に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。図４は、図２中のＢ−Ｂ断面から夾雑物除去槽８１０側に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。図５は、接触濾床槽８３０と処理水槽８４０と消毒槽８５０とを示す斜視図である。これらの図中において、Ｚ方向は、鉛直方向の下方から上方へ向かう方向を示し、Ｘ方向は、排水処理装置８００の長手方向（水平な方向）を示し、Ｙ方向は、Ｘ方向とＺ方向とのそれぞれと直交する方向（水平な方向）を示している。以下、Ｘ方向側を「＋Ｘ側」とも呼び、Ｘ方向の反対方向側を「−Ｘ側」とも呼ぶ。Ｙ方向、Ｚ方向についても、同様である。

夾雑物除去槽８１０（図１）は、排水中の夾雑物を分離する水処理槽である。図２、図３に示すように、夾雑物除去槽８１０は、排水処理装置８００の最上流部に配置されている。流入口８０２からの排水（汚水とも呼ばれる）は、まず、夾雑物除去槽８１０に流入する。夾雑物除去槽８１０は、流入バッフル８１２等の固液分離手段を有しており、排水中の夾雑物を被処理水から分離する。夾雑物が分離（除去）されたあとの水は、夾雑物除去槽８１０の＋Ｘ側に設けられた移流開口８１４を通じて、嫌気濾床槽８２０に移流する。

嫌気濾床槽８２０（図１）は、嫌気性微生物による嫌気処理を行う水処理槽である。図２、図３に示すように、嫌気濾床槽８２０は、嫌気性微生物が付着するための濾材８２２を有している。嫌気処理によって、被処理水中の有機物が分解される。また、後述するように、嫌気濾床槽８２０には、接触濾床槽８３０で好気処理された水（硝酸イオンを含む水（硝化液とも呼ばれる））が、循環エアリフトポンプ８６０と夾雑物除去槽８１０とを通じて、流入する。嫌気濾床槽８２０では、嫌気性微生物に含まれる脱窒菌の働きにより、硝酸イオンが還元されて窒素ガスが生成され、生成された窒素ガスが空気中に放出される（いわゆる脱窒）。また、濾材８２２は、被処理水中の浮遊物を捕捉し得る。

なお、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０とでは、ブロワ５００からのガスによる散気は行われない。従って、これらの水処理槽８１０、８２０の双方において、嫌気性微生物による処理（すなわち、嫌気処理）が進行し得る。従って、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０との全体を、嫌気処理を行う嫌気処理部と呼ぶことができる。以下、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０との全体を、嫌気処理部８８０と呼ぶ。

図２、図３に示すように、嫌気濾床槽８２０の下流側（＋Ｘ側）の側壁８０３は、槽本体８０１を、Ｘ方向に対して垂直に、２つに仕切っている（以下、側壁８０３を「仕切板８０３」とも呼ぶ）。図３に示すように、仕切板８０３の下流側（＋Ｘ側）には、上から見て、仕切板８０３から＋Ｘ側（図３中の右側）に突出する略Ｕ字状に配置された側壁部８４３、８４２、８４４が、固定されている。仕切板８０３と側壁部８４３、８４２、８４４で囲まれる空間が、処理水槽８４０に相当する。第３側壁部８４３（図３）は、処理水槽８４０の＋Ｙ側の側壁であり、第２側壁部８４２は、処理水槽８４０の＋Ｘ側の側壁であり、第４側壁部８４４は、処理水槽８４０の−Ｙ側の側壁である。また、仕切板８０３のうちの中央部分、すなわち、第３側壁部８４３と第４側壁部８４４との間の部分（処理水槽８４０の側壁として機能する部分）を、「第１側壁部８４１」とも呼ぶ。処理水槽８４０の周囲の空間（処理水槽８４０の＋Ｙ側と＋Ｘ側と−Ｙ側との３方向側の空間）は、接触濾床槽８３０に相当する。また、処理水槽８４０（図２）の下部分８４９は、いわゆるホッパー構造を有している（以下、この下部分８４９を「ホッパー部分８４９」とも呼ぶ）。

仕切板８０３（図２、図３）における嫌気濾床槽８２０と接触濾床槽８３０との境界を成す部分には、移流開口８２４が形成されている。移流開口８２４は、仕切板８０３の上部に配置されており、通常時には、水面ＷＬは、後述する低水位ＬＷＬであり、低水位ＬＷＬは、この移流開口８２４の途中に位置する。嫌気濾床槽８２０で処理された水は、移流開口８２４を通じて、接触濾床槽８３０に移流する。

接触濾床槽８３０（図１）は、好気性微生物による好気処理を行う水処理槽である。図２、図４、図５に示すように、接触濾床槽８３０の下部（接触濾床槽８３０の底部と処理水槽８４０の底部とを連通する移流開口８３６よりも上）には、格子状の架台８３９が設けられている。架台８３９の上には、散気装置８３４が載置されている。また、架台８３９（散気装置８３４）の上には、微生物を保持するための接触材８３２および好気濾材８３３が配置されている。以下、接触材８３２と好気濾材８３３との全体を、保持部材８３５と呼ぶ。好気濾材８３３は、架台８３９の上に配置され、接触材８３２は、好気濾材８３３の上に配置されている。散気装置８３４と接触材８３２と好気濾材８３３とは、処理水槽８４０の両側（＋Ｙ側と−Ｙ側）に配置されている（図３〜図５）。好気濾材８３３は、さらに、処理水槽８４０の＋Ｘ側にも、配置されている（図５）。以下、＋Ｙ側と−Ｙ側とに配置された２つの同じ部材を区別する場合に、＋Ｙ側の部材の符号の末尾に文字「ｐ」を付加し、−Ｙ側の部材の符号の末尾に文字「ｍ」を付加する。例えば、＋Ｙ側の接触材８３２を接触材８３２ｐとも呼び、この接触材８３２ｐの下方に配置された好気濾材８３３を、好気濾材８３３ｐとも呼ぶ。また、−Ｙ側の接触材８３２を接触材８３２ｍとも呼び、この接触材８３２ｍの下方に配置された好気濾材８３３を、好気濾材８３３ｍとも呼ぶ。

散気装置８３４（図４）には、ブロワ５００から、酸素を含むガス（ここでは、空気）が供給される。散気装置８３４とブロワ５００との接続については、後述する。散気装置８３４は、底面に設けられた複数の孔（図示省略）を有するパイプを用いて構成されている。図５中の矢印は、水の流れを示し、多数の小円ＢＢは、散気装置８３４によって供給された気泡を示している。図示するように、散気装置８３４は、酸素を含む気泡ＢＢを、保持部材８３５に供給する。散気装置８３４から吐出された多数の気泡ＢＢは、保持部材８３５（部材８３２、８３３）の内部を通過して、水面ＷＬに到達する。気泡ＢＢの移動によって水流が生じ、接触濾床槽８３０内の水が撹拌される。また、保持部材８３５（部材８３２、８３３）に保持された好気性微生物は、気泡ＢＢに含まれる酸素を利用して、被処理水中の有機物を分解する。また、好気性微生物に含まれる硝化菌の働きにより、被処理水に含まれるアンモニウムイオンが酸化されて、亜硝酸イオン、そして、硝酸イオンが生成される（硝化）。硝酸イオンを含む水（硝化液）は、後述する循環エアリフトポンプ８６０によって、夾雑物除去槽８１０に移送される。

図５には、接触材８３２と好気濾材８３３との概略構成が示されている。接触材８３２は、多数の波状の凹凸を有する樹脂製の複数の板を所定間隔で並べて配置したものである。接触材８３２は、図示しない固定具によって、接触濾床槽８３０内に（具体的には、仕切板８０３と側壁部８４３、８４４とに）固定されている。

好気濾材８３３は、樹脂製の網状の骨格体を円筒状に構成したものである。架台８３９と接触材８３２との間の空間に、多数の円筒状の部材（好気濾材８３３）が充填されている。また、好気濾材８３３は、処理水槽８４０のホッパー部分８４９（図２）と槽本体８０１との間の空間にも、充填されている。排水処理装置８００が完成した状態では、多数の好気濾材８３３は、槽本体８０１と架台８３９と接触材８３２と処理水槽８４０（側壁部８４３、８４２、８４４）とに囲まれている。好気濾材８３３は、自由な流動を行うことができずに、接触濾床槽８３０内でほぼ静止している。このように、接触濾床槽８３０内でほぼ静止しているので、好気濾材８３３は、接触濾床槽８３０内に固定されている、ということができる。

また、散気装置８３４は、好気濾材８３３の下方に配置されている。散気装置８３４から吐出された気泡ＢＢは、好気濾材８３３に接触する。上述したように、好気濾材８３３は、網状の構造を有している。従って、気泡ＢＢは、網状の好気濾材８３３によって、細分化される。この結果、酸素溶解効率を向上することができる。このように、保持部材は、網状の構造を有する網状部材（例えば、好気濾材８３３）を含み、散気装置８３４は、網状部材の下方に配置されることが好ましい。

図２、図４に示すように、接触濾床槽８３０で処理された水は、移流開口８３６を通じて、処理水槽８４０に移流する。

処理水槽８４０（図１）は、接触濾床槽８３０から移流した水を一時的に滞留して、水中の固形物（例えば、汚泥や浮遊物質等）を沈降・分離する水処理槽である。図２に示すように、処理水槽８４０は、ホッパー部分８４９を有している。ホッパー部分８４９では、第２側壁部８４２が鉛直方向に対して傾斜しており、処理水槽８４０の断面積（水平な断面積）は、処理水槽８４０の底に近いほど小さい。また、図４に示すように、ホッパー部分８４９の下部分８４９Ｌでは、さらに、第３側壁部８４３と第４側壁部８４４とのそれぞれも、鉛直方向に対して傾斜している。この下部分８４９Ｌは、いわゆる３面ホッパー構造を有している。処理水槽８４０中の分離された固形物は、側壁部８４２、８４３、８４４によって、処理水槽８４０の底部に集められる。

図２に示すように、仕切板８０３（第１側壁部８４１）の下端は、槽本体８０１の底面に接続されている。一方、図２、図４に示すように、他の側壁部８４２、８４３、８４４の下端は、槽本体８０１の底面から離れている。側壁部８４２、８４３、８４４の下端と、槽本体８０１の底面との間の隙間は、移流開口８３６に相当する。

図２に示すように、処理水槽８４０には、循環エアリフトポンプ８６０が設けられている。循環エアリフトポンプ８６０は、処理水槽８４０の底部から水面（後述する高水位ＨＷＬ）よりも上まで上方に向かって延びる縦管８６１を有している。縦管８６１の上部（高水位ＨＷＬよりも上の部分）には、夾雑物除去槽８１０の水面の上方（具体的には、高水位ＨＷＬよりも上方）まで、緩い下り勾配で延びる移流管８６３が接続されている。縦管８６１の底部側の端は吸入口８６２を形成している。移流管８６３の夾雑物除去槽８１０側の端は排出口８６４を形成している。循環エアリフトポンプ８６０は、処理水槽８４０の底部から夾雑物除去槽８１０へ、固形物や水（硝化液）を移送（返送）する。上述したように、処理水槽８４０の下部分８４９はホッパー構造を有しているので、処理水槽８４０で分離された固形物は、底部（吸入口８６２の近傍）の狭い空間に集められる。その結果、分離された固形物の処理水槽８４０からの除去を容易に行うことができる。なお、循環エアリフトポンプ８６０は、ブロワ５００（図４）によって供給されたガスを利用して、動作する。循環エアリフトポンプ８６０とブロワ５００との接続については、後述する。

消毒槽８５０（図１）は、被処理水を消毒する水処理槽である。消毒槽８５０は、処理水槽８４０の上部に配置されている（図２）。本実施例では、消毒槽８５０は、放流エアリフトポンプ８７０を有している。放流エアリフトポンプ８７０の吸入口８７２は、処理水槽８４０内の所定高さ（低水位ＬＷＬと呼ぶ）に配置されており、放流エアリフトポンプ８７０の排出口８７４は、消毒槽８５０の上流側に配置されている。処理水槽８４０の水面ＷＬ近傍の水（固形物が分離された水）は、吸入口８７２から放流エアリフトポンプ８７０に流入する。水面ＷＬは、低水位ＬＷＬまで、下がり得る。放流エアリフトポンプ８７０に流入した水は、放流エアリフトポンプ８７０によって、消毒槽８５０に少しずつ移送される。放流エアリフトポンプ８７０は、ブロワ５００（図４）によって供給されたガスを利用して、動作する。また、消毒槽８５０は、消毒剤（例えば、固形塩素剤）が充填された薬剤筒８５４を有している。消毒槽８５０では、被処理水は消毒剤と接触し、消毒剤によって被処理水が消毒される。消毒された水は、流出口８０４を通じて、排水処理装置８００の外部へ放流される。

一時的に大量の排水が排水処理装置８００に流入した場合には（例えば、ピーク流入時）、放流エアリフトポンプ８７０よりも上流側の水処理槽８１０、８２０、８３０、８４０の水位ＷＬは、一時的に、通常時の水位（図中の低水位ＬＷＬ）よりも上昇し得る。図２の実施例では、水位ＷＬは、高水位ＨＷＬまで、上昇し得る（高水位ＨＷＬ以下の水位では、オーバーフローしない）。このように、ピーク流入時には、複数の水処理槽８１０、８２０、８３０、８４０の水位が一時的に上昇することによって、接触濾床槽８３０からの単位時間当たりの流出量の増大が抑制される。この結果、接触濾床槽８３０から未処理の水が流出する可能性を低減できる。このように、放流エアリフトポンプ８７０は、ピーク流入に起因する接触濾床槽８３０からの単位時間当たりの流出量の増大を抑制する機構（「ピークカット機構」と呼ぶ）として、動作する。

次に、ブロワ５００からのガスの流路について説明する。図４に示すように、槽本体８０１の上部には、送気口６１０が設けられている。排水処理装置８００の外部では、送気口６１０には、接続パイプ５０２を介して、ブロワ５００が接続されている。ブロワ５００は、駆動部５１０と、制御部５２０と、を有している。駆動部５１０は、ソレノイドと振動子とダイアフラムと圧縮室とを有し（図示省略）、空気を圧送する装置である。駆動部５１０としては、ダイアフラム式の装置に限らず、ロータリー式等の種々の空気を圧送する装置を採用可能である。制御部５２０は、駆動部５１０を制御する装置である。制御部５２０は、タイマを含み、家庭用電源から電力供給を受けて、駆動部５１０を間欠運転する（詳細は後述）。なお、制御部５２０としては、専用の電子回路が採用される。この代わりに、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）とデータ記憶装置（例えば、フラッシュメモリ）とを有するコンピュータを、制御部５２０として採用してもよい。

次に、排水処理装置８００の内部のガスの流路（配管）について説明する。図３の下部には、下方を向いて見た配管の概略図が示されている。図４には、配管の一部が示されている。図３に示すように、送気口６１０には、配管６９１を介して、継手６７１が接続されている。この継手６７１は、３方の管路に分岐する継手である。継手６７１には、３つの分岐口にそれぞれ対応する３つの配管６９２、６９３、６９４が接続されている。第１配管６９２には、散気バルブ６２０が接続され、第２配管６９３には、循環バルブ６３０が接続され、第３配管６９４には、放流バルブ６４０が接続されている。

散気バルブ６２０は、２つの管路へガスを分配するバルブである。散気バルブ６２０のハンドルを操作することによって、２つの管路への分配のバランスを調整できる。散気バルブ６２０には、２つの分岐口にそれぞれ対応する２つの配管６８２（６８２ｐ、６８２ｍ）が接続されている。＋Ｙ側の配管６８２ｐには、＋Ｙ側の送気パイプ６２２ｐが接続され、−Ｙ側の配管６８２ｍには、−Ｙ側の送気パイプ６２２ｍが接続されている。図４に示すように、＋Ｙ側の送気パイプ６２２ｐは、＋Ｙ側の散気装置８３４ｐに接続され、−Ｙ側の送気パイプ６２２ｍは、−Ｙ側の散気装置８３４ｍに接続されている。散気バルブ６２０は、ブロワ５００から供給されたガスを、＋Ｙ側の散気装置８３４ｐと、−Ｙ側の散気装置８３４ｍとに、分配する。ユーザ（例えば、排水処理装置８００の管理人）は、散気バルブ６２０を調整することによって、分配量（バランス）を調整することができる。

循環バルブ６３０（図３）には、送気パイプ６３２（図４）を介して、循環エアリフトポンプ８６０が接続されている。送気パイプ６３２は、ブロワ５００によって供給され循環バルブ６３０を通過したガスを、循環エアリフトポンプ８６０に導く。ユーザは、循環バルブ６３０の開度を調整することによって、循環エアリフトポンプ８６０に供給されるガスの単位時間当たりの量、すなわち、循環エアリフトポンプ８６０による単位時間当たりの移送量（循環水量）を調整することができる。

放流バルブ６４０（図３）には、送気パイプ６８４を介して、放流エアリフトポンプ８７０が接続されている。ユーザは、放流バルブ６４０の開度を調整することによって、放流エアリフトポンプ８７０による単位時間当たりの移送量（放流量）を調整することができる。

これらのバルブ６２０、６３０、６４０の調整方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、放流エアリフトポンプ８７０による単位時間当たりの移送量は、通常の流入時やピーク流入時の単位時間当たりの流入量と比べて小さければよく、放流バルブ６４０の開度の微調整をせずとも良好な水質を実現可能である。従って、放流バルブ６４０の開度は、予め決められた開度に調整することとしてもよい。また、循環エアリフトポンプ８６０による単位時間当たりの移送量、すなわち、循環バルブ６３０の開度は、後述するように、適切な水処理を実現できるように調整することが好ましい。散気バルブ６２０については、接触濾床槽８３０の散気状態を観察し、＋Ｙ側と−Ｙ側との一方に散気が偏らないように調整すればよい。

なお、ブロワ５００としては、循環バルブ６３０の開度と放流バルブ６４０の開度とをそれぞれの適切な開度に調整した状態で接触濾床槽８３０に十分な量の空気を供給可能な性能を有するブロワが採用される。排水処理装置８００のユーザ（例えば、排水処理装置８００の管理人）は、循環バルブ６３０の開度と放流バルブ６４０の開度とをそれぞれの適切な開度に調整した後に、散気バルブ６２０を調整すればよい。

Ａ−２．ブロワ５００の動作：
図６は、ブロワ５００の例を示す概略図である。ブロワ５００は、駆動部５１０と、駆動部５１０に固定された吐出口５１５と、駆動部５１０に接続された電源ケーブル５３０と、電源ケーブル５３０の途中に接続された制御部５２０と、を有している。駆動部５１０は、吐出口５１５を通じて酸素を含むガス（ここでは、空気）を吐出する。吐出口５１５には、接続パイプ５０２（図４）が接続される。以下、駆動部５１０を「ガス吐出部５１０」とも呼ぶ。制御部５２０は、ユーザの操作を受け付ける操作パネル３００を有している。

図７は、操作パネル３００の例を示す概略図である。本実施例では、操作パネル３００は、液晶ディスプレイ３１０と、３つのボタン３２０、３２２、３２４と、を有している。液晶ディスプレイ３１０には、第１マーカ３１１と、第２マーカ３１２と、残時間を表す数値３１３と、が表示されている。第１マーカ３１１は、ガス吐出部５１０の動作状態（以下、「ブロワ動作状態」と呼ぶ）が、「運転中」と「待機中」とのいずれであるのかを示している。「運転中」は、ブロワ動作状態が、吐出口５１５からガスを吐出する吐出状態であることを示している。「待機中」は、ガス吐出部５１０の運転状態が、吐出口５１５からのガスの吐出を停止した停止状態であることを示している。第２マーカ３１２は、ガス吐出部５１０の現行の制御モードが、「間欠運転モード（単に「間欠モード」とも呼ぶ）」と「連続運転モード（単に「連続モード」とも呼ぶ）」とのいずれであるのかを示している。「間欠モード」は、制御モードが、吐出状態と停止状態とを交互に繰り返すモードであることを示している。「連続モード」は、制御モードが、吐出口５１５からガスを吐出し続ける（すなわち、吐出状態を継続する）モードであることを示している。

第１ボタン３２０は、制御モードを変更するためのボタンである。後述するように、ユーザは、ボタン３２０を操作することによって、制御モードを変更できる。第２ボタン３２２は、液晶ディスプレイ３１０の表示をオンにするためのボタンである。本実施例では、エネルギーを節約するために、通常時には、液晶ディスプレイ３１０の表示は消えている。制御部５２０は、第２ボタン３２２が押されたことに応じて、所定時間（例えば、５分間）、液晶ディスプレイ３１０の表示をオンにする。制御部５２０は、液晶ディスプレイ３１０の表示がオンになってから所定時間が経過したことに応じて、液晶ディスプレイ３１０の表示をオフにする。第３ボタン３２４は、制御部５２０の動作をリセットするためのボタンである。ユーザは、制御部５２０の動作に異常が生じた場合に、第３ボタン３２４を押すことによって、制御部５２０の動作をリセットできる。リセット後、制御部５２０は、予め決められた動作を開始する（例えば、間欠モードの動作を、吐出状態の開始のタイミングから開始する）。

図８は、間欠モードでのブロワ５００と排水処理装置８００との状態の経時変化を示すタイミングチャートである。横軸は、時刻Ｔを示している。図中には、ブロワ動作状態（吐出状態、または、停止状態）と、接触濾床槽８３０への酸素の供給状態（すなわち、散気の有無）と、接触濾床槽８３０内の水の撹拌状態と、循環エアリフトポンプ８６０による水（「循環水」とも呼ぶ）の移送状態と、が示されている。

間欠モードでは、制御部５２０は、第１時間Ｔ１に亘る吐出状態と、第２時間Ｔ２に亘る停止状態とを、交互に繰り返す。本実施例では、制御部５２０は、ガス吐出部５１０に接続された電源ケーブル５３０の導通状態を開閉する図示しないスイッチ（例えば、電磁リレーや、ソリッドステートリレー）を有している。制御部５２０は、スイッチを閉じることによって、ガス吐出部５１０に電力が供給される状態、すなわち、吐出状態を実現する。また、制御部５２０は、スイッチを開くことによって、ガス吐出部５１０に電力が供給されない状態、すなわち、停止状態を実現する。制御部５２０は、吐出状態と停止状態とを周期的に交互に繰り返す。

ブロワ動作状態が吐出状態である期間に、接触濾床槽８３０へ酸素が供給され、接触濾床槽８３０内の水が撹拌され、そして、循環水が移送される。ブロワ動作状態が停止状態である期間に、接触濾床槽８３０への酸素供給が停止され、接触濾床槽８３０内の水の撹拌が停止され、そして、循環水の移送も停止される。

接触濾床槽８３０では、好気性微生物は、ブロワ動作状態が吐出状態である期間に供給された酸素を利用して、好気処理を進行する。ブロワ動作状態が停止状態である期間では、酸素の供給が停止されるので、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が徐々に低下する。ただし、流入負荷が設計の範囲内である場合にはブロワ動作状態が停止状態である期間においても接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が不足しないように（すなわち、適切に好気処理が進行するように）、第１時間Ｔ１と第２時間Ｔ２とが予め決定されている。

嫌気濾床槽８２０では、嫌気性微生物は、ブロワ動作状態が吐出状態である期間に移送された循環水（具体的には、夾雑物除去槽８１０を通じて嫌気濾床槽８２０に流入した循環水）に含まれる硝酸イオンを還元して脱窒を進行する。ブロワ動作状態が停止状態である期間では、循環水の移送が停止されるので、嫌気濾床槽８２０内の水の溶存酸素量が多くなることが抑制される。このように、循環水の移送と停止とを交互に行うことによって、嫌気濾床槽８２０は、脱窒を含む嫌気処理を、安定的に進行できる。

なお、ブロワ動作状態が吐出状態であっても、嫌気処理部８８０（夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０）への直接的なガスの供給（すなわち、散気）は行われない。従って、嫌気濾床槽８２０内の水の溶存酸素量が多くなることが抑制される。これにより、嫌気濾床槽８２０は、ブロワ動作状態に拘わらずに、脱窒を含む嫌気処理を進行可能である。

また、ブロワ動作状態が停止状態である場合、接触濾床槽８３０内の微生物膜の内部において溶存酸素量が低減し、嫌気性微生物が嫌気処理を進行し得る。このように、ブロワ動作状態が停止状態である場合、嫌気処理部８８０に加えて接触濾床槽８３０も、嫌気処理の進行に寄与し得る。従って、ブロワ動作状態が停止状態と吐出状態とを繰り返すことによって、嫌気処理を安定的に進行できる。

なお、時間Ｔ１、Ｔ２は、接触濾床槽８３０による好気処理と、嫌気処理部８８０（ここでは、主に嫌気濾床槽８２０）による嫌気処理とが、適切に進行するように、予め実験的に決定される。例えば、第１時間Ｔ１は、３０分以上１００分以下の範囲内に設定され、第２時間Ｔ２は、５分以上４０分以下の範囲内に設定される。本実施例では、第１時間Ｔ１は、５０分であり、第２時間Ｔ２は、２０分である。

なお、停止状態において接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が１ｍｇ／Ｌ未満に低下すると、吐出状態においても好気処理の進行が抑制される可能性がある。従って、流入負荷が設計の範囲内である場合に、停止状態において、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が１ｍｇ／Ｌ未満にならないように、第１時間Ｔ１と第２時間Ｔ２、ひいては、１周期の時間（Ｔ１＋Ｔ２）が設定されることが好ましい。このような１周期の時間は、通常は、１日よりも短い。例えば、１周期の時間としては、３５分以上１４０分以下の時間を採用可能である。

図９は、連続モードでのブロワ５００と排水処理装置８００との状態の経時変化を示すタイミングチャートである。横軸は、時刻Ｔを示している。図中には、図８と同様に、ブロワ動作状態と、接触濾床槽８３０への酸素の供給状態と、接触濾床槽８３０内の水の撹拌状態と、循環水の移送状態と、が示されている。

連続モードでは、制御部５２０は、吐出状態を連続的に継続する。これにより、接触濾床槽８３０への酸素の供給が連続的に継続され、接触濾床槽８３０内の水の撹拌が連続的に継続され、そして、循環水の移送が連続的に継続される。これにより、間欠モードと比べて、接触濾床槽８３０へ供給される酸素の量を増大でき、また、接触濾床槽８３０内の撹拌時間を増大できる。例えば、流入負荷が高い場合に、ユーザは、ブロワ５００の制御モードを連続モードに変更する。これにより、流入負荷が高い場合であっても、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が不足することと、撹拌時間が不足して流入基質の撹拌が不十分になることとを抑制できる。この結果、排水処理装置８００から放流される処理水の水質が低下すること（例えば、ＢＯＤが上昇すること）を抑制できる。

なお、好気処理に加えて脱窒を含む嫌気処理を安定的に進行するためには、ブロワ５００の制御モードが間欠モードであることが好ましい。それにも拘わらず、本実施例のブロワ５００が間欠モードに加えて連続モードを有する理由は、流入負荷が間欠モードに適した範囲内である場合に加えて、流入負荷が高い場合の処理水の水質低下を抑制するためである。接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が不足する場合は、撹拌時間も不足している可能性が高いので、ユーザは、制御モードを連続モードに設定することが好ましい。例えば、ユーザは、ブロワ動作状態が停止状態である期間における接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が所定の閾値（例えば、１．０ｍｇ／Ｌ）未満になる場合に、制御モードを連続モードに設定すればよい。

本実施例では、ユーザは、操作パネル３００（図７）のボタン３２０を操作することによって、ブロワ５００の制御モードを変更可能である。ユーザは、ボタン３２０を所定時間に亘って長押し（例えば、５秒間の長押し）することによって、制御モードを「間欠モード」と「連続モード」との間で変更可能である。単にボタン３２０を押すのではなく、ボタン３２０の長押しを制御モードの変更の要件としている理由は、誤って制御モードを変更することを抑制するためである。処理水の水質が良好であり、かつ、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が十分である場合に制御モードを連続モードに誤って設定すると、酸素を含み得る循環水の移送量が増加するので、嫌気処理部８８０（特に、嫌気濾床槽８２０）における脱窒を含む嫌気処理の進行が不安定になり得る。また、ブロワ５００が、適切な処理に必要な電力を超える電力を消費する可能性がある。また、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が不足しがちな場合に制御モードを間欠モードに誤って設定すると、好気処理が不十分になって排水処理装置８００から放流される処理水の水質が低下する可能性がある。また、循環水の移送量が不足して、嫌気処理部８８０（特に、嫌気濾床槽８２０）における脱窒の進行が抑制される可能性がある。本実施例では、単にボタン３２０を押すような短時間の１回の操作では制御モードが変更されないので、そのような不具合を抑制できる。

また、本実施例では、制御部５２０は、さらに、ユーザの指示に応じてガスの吐出を開始する機能を有している。具体的には、制御部５２０は、間欠モードの停止状態の期間内においてユーザがボタン３２０を短押し（例えば、１秒以下の短押し）することに応じて、吐出状態と停止状態との繰り返しのサイクルを、吐出状態の開始のタイミングから再開する。

図１０は、間欠モードの停止状態の期間内の時刻Ｔｃでボタン３２０が短押しされた場合のブロワ５００と排水処理装置８００との状態の経時変化を示すタイミングチャートである。横軸は、時刻Ｔを示している。図中には、図８と同様に、ブロワ動作状態と、接触濾床槽８３０への酸素の供給状態と、接触濾床槽８３０内の水の撹拌状態と、循環水の移送状態と、が示されている。図８の例との差異は、間欠モードの停止状態の期間（第１時刻Ｔａから第２時刻Ｔｂまでの期間）内の時刻Ｔｃで、ユーザがボタン３２０を短押ししている点である（以下「操作時刻Ｔｃ」と呼ぶ）。この操作に応じて、制御部５２０は、操作時刻Ｔｃから新たに第１時間Ｔ１の吐出状態を開始する。これにより、ユーザは、第２時間Ｔ２の経過を待たずに、吐出状態での排水処理装置８００を点検できる。なお、制御部５２０は、操作時刻Ｔｃの後、第１時間Ｔ１の吐出状態と第２時間Ｔ２の停止状態とを交互に繰り返す。

なお、好気処理と嫌気処理（特に、硝化と脱窒とによる窒素除去）を適切に実現するためには、排水処理装置８００に流入する水の量に対する循環エアリフトポンプ８６０によって移送される循環水の量の比率を、適切な範囲内に維持することが好ましい。１日に移送される循環水の総量の好ましい範囲としては、例えば、日平均汚水量の２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍から任意に選択された下限と上限とで特定される範囲を採用可能である。循環水の１日の総量が上記の好ましい範囲内であれば、嫌気処理部８８０に供給される硝化液が不足することを抑制しつつ、嫌気処理部８８０内の水の溶存酸素量が増大することを抑制できるので、脱窒を適切に進行できる。例えば、循環水の１日の総量の好ましい範囲としては、日平均汚水量の４倍以上６倍以下の範囲を採用してもよい。なお、日平均汚水量は、１日に排水処理装置８００に流入する水の平均的な量である。例えば、５人家族の住宅からの排水を処理する場合、日本では、日平均汚水量の設計値は、１ｍ^３／日である。なお、１日に移送される循環水の総量の好ましい範囲は、排水処理装置の窒素除去の仕様（例えば、窒素除去率）に応じて決定されることが、更に好ましい。例えば、流入水に含まれる窒素の８０％を除去することが想定されている場合には、１日に移送される循環水の総量が日平均汚水量の４倍であることが好ましい。

１日に移送される循環水の総量は、ブロワ５００の制御モードに応じて変化し得る。連続モードでは、間欠モードと比べて、１日のうちの循環水が移送される総時間が長い。従って、単位時間当たりの移送量（Ｌ／分）が同じである場合には、連続モードでは、間欠モードと比べて、循環水の総量も多くなる。そこで、連続モードでは、間欠モードと比べて、単位時間当たりの移送量を少なくすることが好ましい。ここで、１日に移送される循環水の総量を日平均汚水量の４倍以上６倍以下の範囲に調整すると仮定する。さらに、日平均汚水量が１ｍ^３／日であり、第１時間Ｔ１が５０分であり、第２時間Ｔ２が２０分であると仮定する。この場合、間欠モードでの移送量は、３．９Ｌ／分以上、５．９Ｌ／分以下であり、連続モードでの移送量は、２．８Ｌ／分以上、４．２Ｌ／分以下である。連続モードでの移送量は、間欠モードでの移送量に、曝気時間の比率（ここでは、Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）＝５０／７０＝約０．７１）を乗じて得られる量と同じである。なお、移送量は、循環バルブ６３０（図４）の開度を調整することによって、調整可能である。単位時間当たりの移送量（Ｌ／分）は、移流管８６３の排出口８６４から流出する水の単位時間当たりの量を実際に測定することによって、特定可能である。

単位時間当たりの移送量を容易に調整するためには、ユーザが、移送量の調整時に移送量の目安を容易に特定できることが好ましい。そこで、本実施例では、排水処理装置８００の内部に、移送量の目安に関する情報を表示する情報表示部が設けられている。図１１は、情報表示部の例を示す概略図である。図１１の例では、移流管８６３の上面に、情報表示部としてのシール４００が貼られている。このシール４００には、間欠モードでの移送量（Ｌ／分）の好ましい範囲４１０（上限と下限）と、連続モードでの移送量（Ｌ／分）の好ましい範囲４２０（上限と下限）とが、印刷されている。これらの好ましい範囲４１０、４２０は、日平均汚水量の設計値に基づいて決定されている。ユーザは、排水処理装置８００の点検時に、このシール４００を観察することによって、移送量の目安を容易に特定できる。なお、図１１中の範囲４１０、４２０を示す数値は、例示である。実際には、移送量の目安は、排水処理装置８００の仕様に応じて決定される。

なお、図１１に示すように、本実施例では、移流管８６３の排出口８６４では、管の上方側が切り取られ、残った部分の内周面に目安線８６６が予め記入されている。そして、排出口８６４の残った部分の上方側の端８６５と目安線８６６とは、排出口８６４を流れる水の水面の好ましい範囲を示している。具体的には、水面が端８６５と目安線８６６との間に位置する場合、移送量は、おおむね、シール４００に表示された間欠モードの好ましい範囲内である。従って、ユーザは、水面が端８６５と目安線８６６との間に位置するように循環バルブ６３０を調整することによって、移送量を大まかに調整できる。

なお、適切な窒素除去を実現するためには、排出口８６４から流出する水の単位時間当たりの量を実際に測定して得られる移送量が、好ましい範囲内であることが好ましい。また、水位ＷＬの高さに応じて循環エアリフトポンプ８６０による移送量が変動する場合がある。この場合、移送量の好ましい範囲を、予め決められた高さの水位（基準水位と呼ぶ。例えば、低水位ＬＷＬ）での移送量に基づいて決定し、移送量を基準水位で調整することとすればよい。

また、シール４００に表示される目安は、日平均汚水量の設計値に基づいて決定されているが、この目安に適合するように移送量を調整することによって、適切な嫌気処理と適切な好気処理とを実現可能である。また、実際に排水処理装置８００に流入する排水の量から算出された日平均汚水量に基づいて移送量の好ましい範囲を算出し、算出した好ましい範囲内に移送量を調整すれば、更に、嫌気処理と好気処理とのそれぞれの性能を向上できる。

以上のように、本実施例では、ブロワ５００の制御部５２０は、ユーザの指示に応じて、ガス吐出部の制御モードを、間欠モードと連続モードとのうちの現行の制御モードとは異なる制御モードに変更する機能を有している。従って、制御部５２０は、排水処理装置８００に、間欠的に供給されるガスを用いる水処理と、連続的に供給されるガスを用いる水処理とを、ブロワ５００と排水処理装置８００との接続を変更せずに、実行させることができる。この結果、排水処理装置８００の使用状況に適した水処理を、容易に実現できる。

また、排水処理装置８００は、嫌気処理部８８０と、嫌気処理部８８０による処理後の水を受け入れて好気処理を行う接触濾床槽８３０と、接触濾床槽８３０内に配置されブロワ５００からのガスを接触濾床槽８３０内に供給する散気装置８３４と、接触濾床槽８３０による処理後の水を嫌気処理部８８０に移送する循環エアリフトポンプ８６０と、を有している。そして、接触濾床槽８３０は、ブロワ５００からのガスを用いてアンモニアの硝化を行い、嫌気処理部８８０（ここでは、主に嫌気濾床槽８２０）は、循環エアリフトポンプ８６０によって移送された水を用いて脱窒を行う。

これにより、ブロワ５００が間欠モードで動作する場合には、接触濾床槽８３０は、ブロワ５００が吐出状態である際に供給されるガスに含まれる酸素を用いて、有機物の分解とアンモニアの硝化とを含む好気処理を進行できる。また、接触濾床槽８３０は、ブロワ５００から供給されるガスを用いて、接触濾床槽８３０内の水を撹拌可能である。そして、水の撹拌によって、流入基質（有機物やアンモニア等の生物処理の対象の物質）が、接触濾床槽８３０内において撹拌される。これにより、流入基質を、接触濾床槽８３０内の微生物に分散して供給可能である。また、嫌気処理部８８０（特に、嫌気濾床槽８２０）は、循環エアリフトポンプ８６０によって移送された水に含まれる硝酸イオンを還元して脱窒を進行できる。ブロワ５００が停止状態である場合には、循環エアリフトポンプ８６０による嫌気処理部８８０への水の移送が停止する。この結果、嫌気処理部８８０（特に、嫌気濾床槽８２０）内の水の溶存酸素量の増大が抑制されるので、嫌気処理部８８０は、脱窒を適切に進行できる。また、ブロワ５００が停止状態である期間に嫌気処理部の溶存酸素量を低減でき、そして、停止状態が繰り返されるので、脱窒を含む嫌気処理を安定化できる。

また、排水処理装置８００の設置後に流入負荷が増大する場合や、排水処理装置８００が流入負荷の大きな施設に設置される場合がある。このような場合、間欠モードでは、接触濾床槽８３０内の水の溶存酸素量が足りずに、接触濾床槽８３０での硝化と有機物の分解とが滞る場合もあり得る。また、接触濾床槽８３０内での流入基質の撹拌が不十分となり、流入基質の供給が接触濾床槽８３０内の一部の微生物に偏ることにより、接触濾床槽８３０の全体を活かして生物処理が進行する場合と比べて、生物処理の進行が遅くなる場合もあり得る。このような場合、ブロワ５００を連続モードで動作させることによって、接触濾床槽８３０への酸素の供給量を増大でき、また、接触濾床槽８３０の水（ひいては、流入基質）の撹拌時間を増大できる。これにより、負荷が高い場合であっても、接触濾床槽８３０は、有機物の分解（ひいては、硝化を含む好気処理）を適切に進行可能である。

なお、ブロワ５００が連続モードで動作する場合であっても、嫌気処理部８８０には散気装置は設けられていないので、嫌気処理部８８０へは、酸素を含むガスの直接的な供給は行われない。従って、嫌気処理部８８０内の水の溶存酸素量が多くなることが抑制されるので、嫌気処理部８８０（特に、嫌気濾床槽８２０）は、脱窒を進行可能である。

このように、排水処理装置８００とブロワ５００との接続を変更せずに（例えば、ブロワを追加せずに）、ブロワ５００の制御モードを変更することによって、負荷が高い場合の水質低下を抑制できる。

また、図１１に示すように、排水処理装置８００内には、移送水量の目安に関する情報を表示する情報表示部（ここでは、シール４００）が配置されている。シール４００は、間欠モードでの移送水量の目安（ここでは、範囲４１０）と、連続モードでの移送水量の目安（ここでは、範囲４２０）と、を表示している。ユーザは、シール４００を観察することによって、間欠モードと連続モードとのそれぞれの移送水量の目安を確認できる。従って、ユーザは、ブロワ５００の制御モードを変更する場合に、移送水量を適切な量に容易に調整できる。この結果、ブロワ５００の制御モードが変更された後に、排水処理装置８００による適切な水処理を容易に実現できる。

また、排水処理装置８００（図４）は、循環エアリフトポンプ８６０に接続された送気パイプ６３２を有している。この送気パイプ６３２は、ブロワ５００からのガスを循環エアリフトポンプ８６０に導くパイプである。そして、循環バルブ６３０は、この送気パイプ６３２に接続され、送気パイプ６３２とブロワ５００との間に設けられている。従って、ユーザは、循環バルブ６３０の開度を調整することにより、循環エアリフトポンプ８６０に供給されるガスの単位時間当たりの量、すなわち、循環エアリフトポンプ８６０による水の単位時間当たりの移送量を、容易に調整可能である。

また、図７、図１０で説明したように、制御部５２０は、現行のブロワ動作状態が停止状態である場合であっても、ユーザの指示に応じてガスの吐出を開始する機能を有している。従って、ユーザは、ガスの吐出開始を指示することによって、ブロワ動作状態が吐出状態に切り替わるまで長時間を待つことなく、ガスが供給された状態で排水処理装置８００を点検できる。

また、上述したように、制御部５２０は、ガス吐出部５１０への電力供給をオンオフすることによって吐出状態と停止状態とを実現する。従って、ガス吐出部５１０としては、間欠モードのための特別な構成を有する装置は必要ではなく、電力が供給された場合にガスを吐出する簡単な構成の装置を採用可能である。また、制御部５２０としては、ガス吐出部５１０に対する電力の供給をオンオフする回路を含む簡単な構成の装置を採用可能である。

また、本実施例では、ガス吐出部５１０は、制御モードに拘わらずに、電力が供給された場合にはガスを吐出する同じ動作を行う。従って、制御モードに拘わらずに、ガスの吐出圧（すなわち、風量）はおおよそ同じである。従って、吐出状態の時間が長いほど、接触濾床槽８３０に供給されるガスの量（すなわち、酸素の量）は、多くなる。すなわち、連続モードでは、間欠モードと比べて、接触濾床槽８３０に供給される酸素の量を増大できる。

Ｂ．変形例
（１）制御部５２０は、図７のボタン３２０のように、ユーザによる操作を受け入れる操作部を有することが好ましい。操作部としては、ボタン３２０に代えて、他の種々の操作可能な装置（例えば、スイッチ）を採用可能である。いずれの場合も、制御部５２０は、操作部が特定の手順に従って操作される場合に、制御モードを変更すればよい。なお、制御モードが誤って変更されることを抑制するためには、制御モードを変更するための操作が、長時間の操作（例えば、２秒以上の操作）と、複数の操作と、の少なくとも一方を含むことが好ましい。例えば、制御モードを変更するための操作が、２つのボタンを同時に押すという２つの操作を組み合わせたものであってもよい。

（２）ガス吐出部５１０の制御モードとしては、間欠モードと連続モードとの２つに代えて、他の種々の制御モードを採用可能である。例えば、間欠モードとして、吐出状態の第１時間Ｔ１と停止状態の第２時間Ｔ２との少なくとも一方が互いに異なる２種類以上の間欠モードを利用可能であってもよい。制御モードの総数が３以上である場合、制御部５２０は、制御モードを変更するための操作が行われる毎に、制御モードを予め決められた順番で変更すればよい。この代わりに、制御部５２０は、１つの制御モードを選択するための特定の操作が行われたことに応じて、制御モードを、選択された制御モードに変更してもよい。

（３）好気処理部の構成としては、図１〜図５の接触濾床槽８３０に代えて、好気処理を行うことが可能な他の種々の構成を採用可能である。例えば、好気処理部に設けられる保持部材の種類は、２種類に限らず、１種類、または、３種類以上であってもよい。また、接触濾床槽８３０の代わりに、微生物を保持するための保持部材（担体とも呼ぶ）が流動する担体流動槽を採用してもよい。また、散気装置８３４としては、パイプに複数の孔を設けたものに限らず、多数の気泡を生成可能な任意の部材（例えば、多孔質部材）を採用可能である。いずれの場合も、好気処理部は、有機物の分解に加えて、アンモニアの硝化も進行可能であることが好ましい。好気処理を進行するためには、好気処理部の少なくとも一部の領域に、好気性微生物を保持するための保持材（例えば、接触材）が収容されていることが好ましい。なお、排水処理装置に流入する流入水（原水とも呼ばれる）中の硝酸性窒素濃度よりも、好気処理部による処理済の水（例えば、好気処理部よりも下流側の水処理槽の水）の硝酸性窒素濃度が高ければ、好気処理部は硝化を行っているということができる。

（４）嫌気処理部の構成としては、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０とを含む構成に代えて、嫌気処理を行うことが可能な他の種々の構成を採用可能である。例えば、夾雑物除去槽８１０内にも嫌気性微生物が付着するための濾材を充填してもよい。また、２つの水処理槽８１０、８２０の代わりに、１つの水処理槽を採用してもよい（例えば、夾雑物除去槽８１０を省略してもよい）。いずれの場合も、嫌気処理部は、脱窒を進行可能であることが好ましい。脱窒を進行するためには、嫌気処理部の少なくとも一部の領域に、嫌気性微生物を保持するための保持材（例えば、嫌気濾材）が収容されていることが好ましい。なお、排水処理装置に流入する流入水（原水とも呼ばれる）中の全窒素濃度よりも、排水処理装置から放流される水の全窒素濃度が低ければ、嫌気処理部は脱窒を行っているということができる。

（５）吐出状態が連続する第１時間Ｔ１と、停止状態が連続する第２時間Ｔ２としては、種々の時間を採用可能である。ここで、第２時間Ｔ２は、好気処理部の滞留時間以下であることが好ましい。好気処理部の滞留時間は、好気処理部の容量を日平均汚水量の設計値で除算することによって得られる時間である（日本では、例えば、５人家族の住宅からの排水を処理する場合、日平均汚水量の設計値は、１ｍ^３／日である）。第２時間Ｔ２が好気処理部の滞留時間以下であれば、好気処理部の散気が停止している間に被処理水が十分な好気処理をされずに好気処理部を通過してしまう可能性を低減できる。

また、嫌気処理部による嫌気処理を安定化するためには、１日当たりの停止状態の繰り返し数が多いことが好ましい。すなわち、ガス吐出部５１０の吐出状態と停止状態との１サイクルの時間（Ｔ１＋Ｔ２）が短いことが好ましい。例えば、１サイクルの時間（Ｔ１＋Ｔ２）は、嫌気処理部の滞留時間以下であることが好ましい。こうすれば、被処理水が嫌気処理部を通過する間にガス吐出部５１０の少なくとも１回の停止状態が実現されるので、被処理水が十分な嫌気処理をされずに嫌気処理部を通過してしまう可能性を低減できる。

いずれの場合も、時間Ｔ１、Ｔ２は、適切な好気処理と適切な嫌気処理とを実現できるように、予め実験的に決定すればよい。

（６）移送量の目安に関する情報を表示する情報表示部（例えば、図１１のシール４００）に表示される情報としては、移送量の目安量（例えば、好ましい範囲の上限と下限）に代えて、目安量そのものではないものの目安量を導出可能な種々の情報を採用可能である。例えば、情報表示部は、連続モードの目安量を導出可能な情報として、間欠モードの目安量に対する連続モードの目安量の比率を表示してもよい。この場合、ユーザは、間欠モードの目安量にその比率を乗じることによって、連続モードの目安量を導出可能である。また、情報表示部は、間欠モードの目安量に関する情報として、目安量そのものではないものの目安量を導出可能な情報を表示してもよい。いずれの場合も、情報表示部は、利用可能な複数の制御モードのうちの少なくとも１つの制御モードについては、移送量の目安量そのものを表示することが好ましい。また、情報表示部は、少なくとも１つの制御モードについて、移送量の目安量そのものと、目安量を導出可能な情報（例えば、他の制御モードの目安量に対する比率）と、の両方を表示してもよい。

（７）移送量の目安に関する情報を表示する情報表示部の構成としては、図１１のシール４００に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、移送量の目安に関する情報が刻まれた樹脂プレートを採用してもよい。一般的には、移送量の目安に関する情報が記された種々の部材を採用可能である。また、情報表示部の配置としては、排水処理装置内の任意の位置を採用可能である。一般的には、排水処理装置の図示しないマンホールを外した場合に、マンホール開口を通じて視認可能な位置を採用することが好ましい。ただし、そのような情報表示部を省略してもよい。

（８）循環エアリフトポンプ８６０による単位時間当たりの移送量を調整するための調整部としては、循環バルブ６３０に代えて、移送量を調整可能な他の種々の装置を採用可能である。例えば、送気パイプ６３２を流れるガスの一部を大気中に逃がすバルブを採用してもよい。また、移流管８６３の途中に設けられた可動堰を採用してもよい。

（９）制御部５２０がユーザの指示に応じてガスの吐出を開始する機能としては、図１０で説明したように新たに第１時間Ｔ１の吐出状態を開始する機能に代えて、他の種々の機能を採用可能である。例えば、制御部５２０は、ユーザがガスの吐出を開始するための特定の操作を行ったことに応じて、間欠モードの吐出状態と停止状態との繰り返しのタイミングを変更せずに、所定の継続時間だけガス吐出部５１０の動作状態を吐出状態にしてもよい。吐出状態の継続時間としては、水処理槽（例えば、接触濾床槽８３０）の散気状態の確認と、循環水量の確認と、循環水量の調整とを、十分に行うことが可能な時間（例えば、１０分）を採用することが好ましい。ただし、ユーザの指示に応じてガスの吐出を開始する機能を省略してもよい。

（１０）ブロワ５００の構成としては、図６、図７に示す構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、制御部５２０が、ガス吐出部５１０に固定されてもよい。また、液晶ディスプレイ３１０が省略されてもよい。この場合も、制御部５２０は、現行の動作モードを示す表示装置（例えば、ＬＥＤランプ等）を有することが好ましい。また、制御部５２０は、制御モードを切り替えるスイッチとして、つまみやレバーなどの可動部分を動かすことによって切替状態を変更可能なスイッチを有してもよい（例えば、トグルスイッチ、ロッカースイッチ、レバースイッチ、スライドスイッチなど）。現行の切替状態は、スイッチの可動部分の状態（例えば、位置や向き）によって表される。ここで、切替状態と制御モードとの対応関係を予め対応付けることが好ましい。この構成によれば、ユーザは、スイッチの切替状態を観察することによって、容易に、現行の制御モードを確認でき、そして、容易に、制御モードを目的の制御モードに変更できる。なお、このようなスイッチの可動部分は、現行の制御モードを表すモード表示部として機能している、ということができる。ただし、そのようなモード表示部が省略されてもよい。この場合、制御部５２０は、表示以外の方法で現行の制御モードをユーザに報知する機能を有することが好ましい。例えば、制御部５２０は、スピーカを有し、音声で制御モードを報知してもよい。

いずれの場合も、ユーザは、現行の制御モードを確認することによって、ブロワ５００が故障しているか否かを判断できる。例えば、現行の制御モードが連続モードであるにも拘わらずに曝気が停止している場合には、ユーザは、ブロワ５００が故障していると判断できる。また、制御部５２０は、図７の第１マーカ３１１のように、ブロワ動作状態を表示する状態表示部を有することが好ましい。状態表示部としては、液晶ディスプレイに限らず、ＬＥＤランプ等の種々の表示装置を採用可能である。ユーザは、状態表示部を観察して現行のブロワ動作状態を確認することによって、ブロワ５００が故障しているか否かを判断できる。例えば、現行のブロワ動作状態が「運転中」であるにも拘わらずに曝気が停止している場合には、ユーザは、ブロワ５００が故障していると判断できる。また、現行のブロワ動作状態が「待機中」であるにも拘わらずに曝気が行われている場合には、ユーザは、ブロワ５００が故障していると判断できる。

また、制御部５２０は、ブロワ５００が故障しているか否かを判断する判断部と、判断結果を表示する故障表示部と、を有してもよい。故障表示部としては、液晶ディスプレイやＬＥＤランプ等の種々の表示装置を採用可能である。判断部としては、例えば、ガス吐出部５１０の消費電流を測定する電流センサと、測定された電流を予め決められた閾値と比較する比較部と、を含む装置を採用可能である。閾値としては、例えば、「運転中」の電流の適切な範囲の下限を採用可能である。この場合、比較部は、ブロワ動作状態が「運転中」であるにも拘わらずに電流が閾値未満である場合に、ブロワ５００が故障していると判断可能である。また、比較部は、ブロワ動作状態が「待機中」であるにも拘わらずに電流が閾値以上である場合に、ブロワ５００が故障していると判断可能である。

（１１）排水処理装置８００の構成としては、図１〜図５、図１１に示す構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、図１１の端８６５と目安線８６６との少なくとも一方を省略してもよい。また、排水処理装置には、好気処理部からの単位時間当たりの流出量がピーク流入に起因して増大することを抑制するピークカット機構を設けることが好ましい。ピークカット機構としては、図２の実施例の放流エアリフトポンプ８７０に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、排水処理装置が、好気処理部（例えば、接触濾床槽８３０）と、原水を受け入れて、受け入れた原水を好気処理部へ供給するための前段処理部（図１の実施例では、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０との全体）とを有する場合には、前段処理部から好気処理部へ被処理水を少量ずつ移送するエアリフトポンプを採用可能である。また、前段処理部から好気処理部への単位時間当たりの移流量を制限する堰（例えば、Ｖ型堰や小孔）を採用してもよい。このようなピークカット機構を設けることによって、好気処理部から未処理の水が流出する可能性を低減できる。ただし、ピークカット機構が省略されてもよい。

また、処理フローとしては、図１に示すフローに限らず、他の種々のフローを採用可能である。一般的には、窒素除去を行うためには、排水処理装置は、嫌気処理を行う嫌気処理部と、嫌気処理部による処理後の水を受け入れてブロワからのガスを用いて好気処理を行う好気処理部と、好気処理部内に配置されブロワからのガスを好気処理部内に供給する散気部と、好気処理部による処理後の水をブロワからのガスを用いて嫌気処理部に移送するエアリフトポンプと、を備えることが好ましい。また、家庭からの排水に限らず、産業排水を処理する排水処理装置を採用してもよい。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

３００...操作パネル、３１０...液晶ディスプレイ、３１１...第１マーカ、３１２...第２マーカ、３１３...数値、３２０...ボタン、４００...シール、４１０...範囲、４２０...範囲、５００...ブロワ、５０２...接続パイプ、５１０...ガス吐出部、５１０...駆動部、５１５...吐出口、５２０...制御部、５３０...電源ケーブル、６１０...送気口、６２０...散気バルブ、６２２...送気パイプ、６２２ｍ...送気パイプ、６２２ｐ...送気パイプ、６３０...循環バルブ、６３２...送気パイプ、６４０...放流バルブ、８００...排水処理装置、８０１...槽本体、８０２...流入口、８０３...側壁（仕切板）、８０４...流出口、８１０...夾雑物除去槽、８１２...流入バッフル、８１４...移流開口、８２０...嫌気濾床槽、８２２...濾材、８２４...移流開口、８３０...接触濾床槽、８３２...接触材、８３２ｍ...接触材、８３２ｐ...接触材、８３３...好気濾材、８３３ｍ...好気濾材、８３３ｐ...好気濾材、８３４...散気装置、８３４ｍ...散気装置、８３４ｐ...散気装置、８３５...保持部材、８３６...移流開口、８３９...架台、８４０...処理水槽、８４１...第１側壁部、８４２...第２側壁部、８４３...第３側壁部、８４４...第４側壁部、８４９...ホッパー部分、８４９Ｌ...下部分、８５０...消毒槽、８５４...薬剤筒、８６０...循環エアリフトポンプ、８６１...縦管、８６２...吸入口、８６３...移流管、８６４...排出口、８７０...放流エアリフトポンプ、８７２...吸入口、８７４...排出口、８８０...嫌気処理部、９００...排水処理システム、ＢＢ...気泡、ＬＷＬ...低水位、ＨＷＬ...高水位

Claims

排水処理システムであって、
排水処理装置と、
前記排水処理装置に酸素を含むガスを供給するブロワと、
を備え、
前記ブロワは、
吐出口と、
前記吐出口を通じて前記ガスを吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部の動作状態を制御する制御部と、
を備え、
前記排水処理装置は、
嫌気処理部と、
前記嫌気処理部による処理後の水を受け入れて、前記ブロワからの前記ガスを用いて好気処理を行う好気処理部と、
前記好気処理部内に配置され、前記ブロワからの前記ガスを前記好気処理部内に供給する散気部と、
前記好気処理部による処理後の水を前記ブロワからの前記ガスを用いて前記嫌気処理部に移送するエアリフトポンプと、
を備え、
前記好気処理部は、前記ブロワからの前記ガスを用いて硝化を行い、
前記嫌気処理部は、前記エアリフトポンプによって移送された水を用いて脱窒を行い、
前記制御部は、ユーザの指示に応じて、前記ガス吐出部の制御モードを、複数の制御モードの中の現行の制御モードとは異なる制御モードに変更する機能を有し、
前記複数の制御モードは、
前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出状態と、前記吐出口からの前記ガスの吐出を停止した停止状態と、を交互に繰り返す間欠モードと、
前記吐出口から前記ガスを吐出し続ける連続モードと、
を含む、
排水処理システム。
請求項１に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、前記現行の制御モードを表すモード表示部を有する、
排水処理システム。
請求項１または２に記載の排水処理システムであって、
前記排水処理装置は、
前記エアリフトポンプによる単位時間当たりの移送水量を調整するための調整部と、
前記排水処理装置内に配置され、前記移送水量の目安に関する情報を表示する情報表示部と、
を有し、
前記情報表示部は、
前記間欠モードにおける前記移送水量の第１目安量を表す情報と前記第１目安量を導出可能な情報との少なくとも一方を含む第１情報と、
前記連続モードにおける前記移送水量の第２目安量を表す情報と前記第２目安量を導出可能な情報との少なくとも一方を含む第２情報と、
を表示する、
排水処理システム。
請求項３に記載の排水処理システムであって、
前記排水処理装置は、前記エアリフトポンプに接続されて前記ブロワからの前記ガスを前記エアリフトポンプへ導く管を有し、
前記調整部は、前記管と前記ブロワとの間に設けられたバルブである、
排水処理システム。
請求項１から４のいずれか１項に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、さらに、前記ガス吐出部の現行の動作状態が前記停止状態である場合であっても、ユーザの指示に応じて前記ガスの吐出を開始する機能を有する、
排水処理システム。
排水処理装置にガスを供給するブロワであって、
吐出口と、
前記吐出口を通じて前記ガスを吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部の動作状態を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、ユーザの指示に応じて、前記ガス吐出部の制御モードを、複数の制御モードの中の現行の制御モードとは異なる制御モードに変更する機能を有し、
前記複数の制御モードは、
前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出状態と、前記吐出口からの前記ガスの吐出を停止した停止状態と、を、前記排水処理装置への排水の流入の変動に拘わらずに、交互に繰り返す間欠モードと、
前記吐出口から前記ガスを、前記排水処理装置への前記排水の流入の変動に拘わらずに、吐出し続ける連続モードと、
を含む、
ブロワ。