JPH01293197A - 生活雑排水および屎尿浄化槽におけるリン除去方法ならびにこれを用いた浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生活雑排水および屎尿浄化槽におけるリン除去
方法およびこれを用いた浄化装置に係り、特に一般家庭
で個別的に用いられる生活雑排水および屎尿浄化槽中の
リンを簡易にしかも経済的なａ楕で確実に除去できるリ
ン除去方法およびこれを用いた浄化装置に関する。

〔従来の技術〕

湖沼や内海などいわゆる閉鎖性水域は各種の栄養塩の流
入などにより富栄養化の進行が著しい。

富栄養化とは、排水中の窒素、リンなどの栄養塩濃度が
増加し、これを利用し、光合成を行なう藻類や水生植物
が異常に増殖する現象である。

このような富栄養化を促進する排水のなかで生活雑排水
および屎尿浄化槽放流水の影響は極めて大きく、特にそ
の排水中に含有される窒素およびリンは、藻類増殖に最
も関係の深い物質といわれている。

それゆえ、生活雑排水および床束浄化槽数水中に含有さ
れる窒素およびリンの削減対策は、公共用水域を保全す
る上で極めて重要なことである。　、現在、排水中の窒
素およびリンの除去処理方法としては以下のものがある
。

すなわち、リンの除去方法としては、 ■嫌気・好気法 嫌気状態でリンを放出し、好気状態でリンを摂取する特
性を利用した方法である。

既存の処理施設を利用でき、無薬注で処理できるが、除
去能が低く、活性汚泥が蓄積できるリン量には限界があ
るので汚泥引き抜き量を適当に管理しなければならない
。

■フォストリップシステム 嫌気・好気法と化学的脱リン法を組み合わせた除去方法
である。

リン濃縮液に少量の石炭を添加することにより経済的に
しかも安定して除去できるが、脱リン施設を増設する必
要がある。

■生物・化学的同時処理法 曝気槽に凝集剤を添加し、有機物質とリンを同時に除去
する方法である。

既存の処理施設を利用でき、しかもリン除去能が安定し
ているが、発生汚泥量が多く、凝ａ刑の添加濃度を高め
た場合に生物相に影響の生じる危険性がある。

■凝集沈殿法 原水あるいは２次処理水に凝集剤を添加し、リン化合物
として沈殿除去する方法である。

きわめてリン除去能が高く、柔軟性のある運転か可能で
あるが、新しい処理施設が必要で、ランニングコストが
高く、しかも発生汚泥量が多い。

■晶析（接触）脱リン法 リン酸イオン、カルシウムイオンおよび水酸化イオンの
反応で生成するヒドロキシアパタイトの晶析現象を利用
した方法である。

発生汚泥量か少なく、リン除去能が安定しているが、新
しい処理施設が必要であり、しかも脱炭酸槽、砂濾過な
どの前処理が必要となる。

一方、窒素の除去方法としては、 ■生物学的脱窒法　■アンモニアストリッピング法　■
不連続点塩素処理法　■イオン交換法等が知られている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したような種々の処理方法は、いず
れも高度の処理プロセスを必要とし、家庭用個別浄化装
置には容易に組み込むことは出来ない。

すなわち、窒素の除去については、生物学的硝化脱窒法
が家庭用の個別浄化装置に適用されつつあるものの、リ
ンの除去には上述のごとく■新し　　′い処理施設が必
要であること（フォストリップシステム、凝集沈殿法、
晶折脱リン法）■薬品添加の管理が面倒である（凝集沈
殿法）■運転管理に高度の技術が必要である（生物脱リ
ン法）■Ｐ　Ｈ調整管理に高度の技術が必要である等の
理由で上記の種々の処理方法は家庭用個別浄化装置に応
用されていない。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたのでその目的は
、特に一般家庭で個別的に用いられる生活雑排水および
屎尿浄化槽中のリンを簡易にしかも経済的な機構で確実
に除去できるリン除去方法およびこれを用いた浄化装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するため本発明は、排水処理槽中にＦｅ
又はＡ」を含有するイオン溶出体を備え、該溶出体から
溶出手段によりＦｅイオン又はＡｌｌイオンを溶出させ
、該イオンと排水中のリン酸イオン（ＰＯ４）との化合
結合により難溶性の塩を形成し、しかる後、汚濁原因物
質を含む排水を微生物のもつ分解作用を利用した微生物
処理及び濾過吸着処理してリンを除去することを特徴と
し、または、微生物のもつ分解作用を利用した微生物的
処理及び濾過吸着処理する生物膜濾過槽を有し、該生物
膜濾過槽の前工程にＦｅ又はＡ」を含有する溶出体と該
溶出体からＦ　ｅイオンスはＡｌイオンを溶出させる溶
出手段を設けたことを特徴とするものである。

〔作用〕

排水処理槽中に設けられたＦｅ又はＡＪを含有するイオ
ン溶出体は、例えば該溶出体の表面等に形成される生物
膜に共生ずるバクテリアによって例えば鉄イオン（Ｆｅ
、Ｆｅ”＋等）を放出する。

２÷ 一方、排水中の有機リンは分解されてリン酸イオン（Ｐ
Ｏ）となり、これが前記鉄イオンと結合して難溶性のリ
ン酸鉄（Ｆ　ｅ　Ｐ　Ｏ４・ｎ　ＩＩ２０　）の非晶質
を形成し、しかる後、排水中の未反応のリン酸イオン＜
ｐｏ４′−）等を含む汚濁原因物質などを微生物の分解
作用を利用した微生物処理及び濾過吸着処理してリンを
除去する。

このような処理方法とすることで、従来リン除去に用い
られていたような高度の操作・管理を必要とゼす、コン
パクトな浄化装置が実現できる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第２図にもとづいて説明
する。

第１図は、本発明の浄化装置の概略構成１＆断面図を示
したものである。

本発明における浄化装置は、第１図に示されるように図
中のほぼ中央部にイオン反応槽ｐ゛、生物膜濾過ＭｓＳ
を有して構成され、通常イオン反応槽Ｆの前工程として
原水槽Ｒが、生物膜濾過槽Ｓの後工程として処理水槽１
゛がさらに設けられる。

原水ＭＪＲにおいては、通常、嫌気性生物化学的処理が
行なわれる。

このような原水槽Ｒの構成としては、種々の構成が考え
られるが、その中でも特に第１図に示される構成のもの
が好ましい。

すなわち、第１図に示されるように原水ｍＲは低水位（
Ｌ、Ｗ、Ｌ）の位置に開口８を設けた仕切壁７によって
連通し、また仕切られた第１原水槽Ｒおよび第２原水槽
Ｒ２から構成されており、両室ともに嫌気性微生物で処
理した有機物や太きなゴミを除去する濾床５ａ、５ｂを
備え、濾床５ａ、５ｂの下方に空間がそれぞれ設けられ
ている。第１原水槽Ｒ１には汚水である原水を流入させ
る流入口３、この流入口３につながる下方および側面に
開口部を有した導水管４が設けられ、この導水管４の下
方の開口部の真下であって濾床５ａの上方には導水管４
の水流を一箇所に集中させす、周囲へ拡散させ槽内の水
を撹拌させないなめ、阻流板（図示しない）か設けられ
ている。この濾床５ａは嫌気性微生物を用いており、第
２原水槽Ｒ２とともに原水槽Ｒを構成している。

第１原水槽Ｒと第２原水ＮＪＩｔ２とを仕切る仕切Ｊ０
．７に沿って釦直に濾床５ａより下方に延在し、そこに
開口している掃除１’！ｊ６が設けられている。

この掃除ｆ！ｉ６は掃除の際にこの掃除筒６の底まで図
示しない掃除ボンダのノズルを挿入するなめのらのであ
る。

第２原水槽Ｒ２には、濾床５ｂの直ぐ上に間欠定量ポン
プ９が設置され、この間欠定量ポンプ９の水の吸入口１
１は一方面バルブ１０を介して濾床５ａの上面内部へ下
方に向けて開口している。

この間欠定量ポンプ９はパイプ１４に電磁弁１５を介し
て接続されたポンプ用ブロワ−１６によって伴動される
。この吸入管水平部１７の位置より第２原水！ｎＲ２の
水位が低いとき（低水位＝Ｌ。

Ｗ、Ｌ）には後述するイオン反応ｊｆａＦには水が送ら
れず、これより多いときのみ送られる。また、第１原水
！ｌｌＲ１の水位が高水位＜Ｈ，Ｗ、Ｌ）となったとき
には、図示しない手段で汚水が流入するのを阻止する手
段が設けられるか、この手段がとれないものはこれを許
容しうる大きさの浄化槽を採用する。従って、汚水か導
水管４から流れ込んでくる量に増減があっても間欠定量
ポンプ９によってオーバーフロー式でなくパイプ１３を
介してイオン反応′ＭＪＦに送られ、常に安定した処理
ができる。

次工程としてのイオン反応槽Ｆには、鉄（Ｆｅ）又はア
ルミニウム（Ａ」）を含有するイオン溶出体２０がＩＰ
中の処理水中に浸漬するように設けられ、さらに前記イ
オン溶出体２０の周囲にはＦｅイオン又はＡｌイオンを
溶出させる溶出手段が備えられており、これらについて
は後に詳述する。

さらにイオン反応槽Ｆの底部近くには、曝気用ブロワ２
５に接続された曝気・逆洗用パイプ２１が枠組されて設
けられ、この枠組された部分に多くの孔が設けられてい
る。

前記イオン溶出体２０は、鉄又はアルミニウムのいずれ
か一方を含有するが、アルミニウムを用いた場合には、
汚泥＜ａ葉物）の生成呈が多く、汚泥の濃縮性や脱水性
が特に悪くなるし、また、アルミニウムを溶解させる後
述の溶出手段が十分でないといえるなどの理由で本発明
ではアルミニウムよりも鉄を含有させたイオン溶出体２
０を用いることが特に好ましい。

この場合、溶出体２０の組成としては、鉄の単体でもよ
いし、種々の鉄化合物、特に２価ないし２＋　　　　　
　３＋ ３価の鉄（Ｆｅ　　、Ｆｅ　　）のイオン性化合物とし
てもよい。

なお、アルミニウムを含有させた溶出体２０の場合には
、その組成としてＡｌ単体ないしは通常３価のＡｌのイ
オン性化合物か用いられる。

このような溶出体２０の形状は、特にこのものと処理水
との接触面積が大きくとれる形状とすることが好ましく
、例えば、金属（Ｆｅ等）の線材を複数本所定方向に組
み合せな“たわし形状゛ないしは“ワイヤブラシ形状”
のものや、金属体の外部および内部に多数の細孔を設け
た“ハニカム形状°°のものや、金属の線材を網状に織
り込んでこのものを単独であるいは所定形状に成形した
ものや、所定の大きさの金属粉を処理水が通過できる袋
状のものに収納したものあるいは、比表面積の大きなハ
ニカム状担体の表面に金属粉を含浸させたもの等が挙げ
られる。

中でも取り扱いの便宜、コスト等の点から“たわし形状
”、“ワイヤブラシ形状パ、“ハニカム形状°′のもの
を用いるのが特に好ましい。

このような溶出体２０は、図示のごとく通常イオン反応
槽Ｆの排水中に浸漬するように槽Ｆの上部から取付部材
２０ａによって取りつけられ、この取付部材２０ａは迅
速に溶出体２０が取り替えできる構造とすることが好ま
しい。

用いる溶出体２０の個数等については、処理すべき排水
の量や、溶出体２０のそのものが有する比表面積等によ
って左右される溶出速度等の物性を考慮して適宜決定す
ればよい。

このような溶出体２０の周囲には、溶出体２０からＦｅ
イオン又はＡｌイオンを溶出させるための溶出手段が設
けられる。

溶出手段としては、当該イオン反応４８！ｇＦ中に排水
を通水させながら、下部の曝気・逆洗用パイプ２１から
連続曝気することにより前記溶出体２０の表面ないし細
孔内に形成される生物膜に共生ずるバクテリア、特に溶
出体２０が鉄を含む場合にはＦｅｒｒｏ−ｂａｃｉ　ｌ
　Ｉｕｓか中心的な役割を果たす。

その他の溶出手段としては、例えば排水中の水素イオン
濃度の示標値であるＰＨ値が挙げられ、これによっても
前記Ｆｅイオン又はＡｌイオの溶出速度は影響を受ける
。

このように溶出体２０が鉄を含む場合には、生Ｏ１膜中
に共生した鉄を溶出する機能をもつＦｅｒｒｏ−ｂａｃ
ｉｌｌｕｓが、溶出体２０に含有される鉄を溶出して排
水中に鉄イオン２＋３＋ （Ｆｅ　　、Ｆｅ　　）を放出する。

一方、排水中の有機リンは分解されて、リン酸イオン（
ＰＯ４）となり、これか鉄イオンと結合して難溶性のリ
ン酸鉄（ＦｅＰＯ・ｎ　］（２０）の非晶質を形成し、
これが沈殿除去されるため、処理水中のリンが除去でき
る。なお、イオン反応！１ｇＦ内は当該槽Ｆの底部近く
に設けられた曝気・逆洗用パイプ２１の孔から、曝気さ
れ好気性とされる。

このようなイオン反応ＩＰ下部には連結パイプ２２ａが
設けられており、排水はポンプ２４および連結パイプ２
６ｂを介して生物膜濾過槽Ｓに供給される。

なお、上記イオン反応ＩＦの底部にはイオン反応槽Ｆ内
で凝集沈殿し底部に堆積したリン酸鉄（ＦｅＰＯ−ｎＨ
２Ｏ）を除去するためのドレンロ２２ｃが設けられる。

上記のようにイオン反応槽Ｆの次工程として設けられる
生物膜濾過槽Ｓは、排水中の汚濁原因物質ないしは、前
記イオン反応槽Ｆ内で未反応のリン酸イオン、鉄イオン
などを微生物のもの分解作用を利用した微生物処理及び
濾過吸着処理することを目的としており、その処理槽の
構成としては種々の態様が考えられるが、中でも特にリ
ンの除去能を向上させるためには以下に述べるような構
成とすることが好ましい。

すなわち、生物膜濾過槽Ｓの上方には逆洗時に処理槽Ｓ
で増加し溢れた処理水が前記第１原水槽Ｒ１へ戻される
逆洗排水パイプ３１が設けられ、一方底部近くには図示
のごとく曝気用ブロワ３５に接続された曝気・逆洗用パ
イプ３７が枠組されて設けられ、この枠組された部分に
は多くの孔が設けられている。

当該曝気・逆洗用パイプ３７の枠組部の上方近辺および
連結パイプ２６ｂの開口部下方近辺双方にはそれぞれロ
スドル３９．４１が設けられ、この間に好気性微生物を
付着させた粒状の多孔質セラミックスからなる多数の担
体４３を充填して生物膜濾過層４５を形成している。

上記粒状の多孔質セラミックスとしては、例えば高多孔
性粒状泡ガラスを用いることが好ましい。

当該高多孔性粒状泡ガラスの材質としてはシリカガラス
、ソーダ石炭ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、ホウ
ゲイ酸ガラス、アルミノケイ酸カラス、釦ガラスなどが
あり、必要に応じて適宜変更することができるが、経済
的な観点から安価なソーダ石灰ガラスが望ましい。また
、鉄などの金属分を含浸させた特殊な組成のガラスを用
いて、リンなどの特定成分の除去率を高めることも可能
である。

用いられる泡ガラスは粒状であり、かつ、高度に多孔度
を有するものである。この泡ガラスの粒径は、例えば、
０．２〜２０１１、好ましくは、４〜１０市である。

この粒径上限を超えると微生物の付着が担体表面にかた
より、浄化効率が悪くなり、逆にこの粒径下限未満では
目づまりをおこすおそれがあるからである。この泡ガラ
スの多孔度は、高度であり、具体的には、全細孔容積１
〜４．５ｍｌ／ｇ、好ましくは２〜３　、５０１１／　
ｇ　、吸水率５０〜８５％、好ましくは７０〜８５％（
ＶＯＪ／νＯｊ）、中央細孔直径（容積）１〜５０μｍ
、好ましくは５〜５０μｍ、嵩比重０．１〜１．５、好
ましくは０．１５〜０．４である。

上記の高多孔性粒状泡ガラスは、例えば、従来の方法に
より製造された５〜２０％の吸水率を有する粒状泡ガラ
スを、温水又はアルカリ溶液に浸漬させて、粒状泡ガラ
ス中の可溶性アルカリ成分を除去せしめ、粒状泡ガラス
の表面層ならびに独立気泡中に開口を設けるようにして
、これを製造することができる。

また、硝子パウダーに発泡剤と融点の高い金属酸化物、
例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア等を５〜１０％
添加し、焼成した後、急冷して微ｍｌな気泡を発生せし
めることによっても製造することができる。

このような例えば多孔性粒状泡ガラスからなる多孔質セ
ラミックスは、前述したように多孔質であるため、比表
面積、細孔容積が大きく微生物の付着増殖に最適補遺を
もっており、微生物を高濃度に保持できる。従って、生
物膜濾過層を多孔質セラミックスからなる担体で構成し
たような場合には、この処理能力は一層増大し、さらに
小型化を図ることができる。

また、比重も１に近く、少々の流れによっても位置を変
え撹拌がなされる。すなわち、逆洗動力が極めて少なく
てもよい、さらにこの生物膜濾過槽Ｓの底部でロスドル
３つより下、すなわち生物ｒｆＡ濾過層４５より下側に
開口し、生物膜濾過層４５により浄化処理された処理水
を処理水槽Ｔへ供給するとともに、逆洗時には処理水槽
ゴの処理水を生物膜濾過槽Ｓへ逆送するパイプ４７が設
けられている。

次工程の処理水槽′■゛には、パイプ４７の他端が底部
まで延び、そこに処理水を逆送させる逆洗ポンプ５３が
取り付けられている。また、パイプ４７の中間位置には
エルボ管５５が設けられ、生物膜濾過Ｍ！Ｉｓで処理さ
れた処理水を処理水槽′ｒに放出している。この処理水
をオーバーフローさせて放流するため、図示のごとく小
室５７．５９゜６１が設けられ、小室６１に設けられた
放流口６３から放流している。小室５９．６１のいずれ
かには通常、薬筒６５が設けられ、有８！物が処理され
た処理水を中和、殺菌等を行なっている。

次に、上述してきた浄化装置の汚水の処理方法について
説明する。

本発明の浄化装置は、特に一般家庭で個別的に用いられ
る生活雑排水および床尾の浄化処理を目的とするもので
あり、それゆえ浄化装置の個々の槽の大きさは、それに
相応する大きさとされる。

汚水はまず最初に流入口３から導水管４を通り、阻流板
（図示しない）によって広げられて濾床５ａに撒かれて
原水槽Ｒの第１原水槽Ｒ１に送られる。原水は、水位が
上昇し、導水管４の途中まできたときには側面の開口８
から流出する。汚水が濾床５ａを通過するとき、この濾
床５ａには嫌気性の微生物が付着しており、ここで有機
物の１次的分解、吸着が行なわれる。通過した水は第２
原水槓ｒｔ２の水位を上げていき、同様に濾床５ｂで有
機物の分解、吸着がなされる。水位が吸入管水平部１７
を超えた後には電磁弁１５が開放され、ポンプ用ブロア
１６の圧力がパイプ１４を通して間欠定量ポンプ９を作
動させる。この間欠定量ポンプ９によって汚水の流入量
に関係なく定量でイオン反応槽Ｆへ送り出す、したがっ
て、流入量か多いときには原水′ＷｊＲの水位が高水位
（Ｈ，Ｗ。

Ｌ）の線以内で上昇する。

パイプ１３で送られた水は、イオン反応槽Ｆに入り、こ
の槽Ｆの底部に枠組された曝気・逆洗用パイプ２１から
、曝気用ブロワ２５の作用により空気の気泡が吹き出さ
れ、上昇する。

このような曝気により、当該槽Ｆの上部に設けられたＦ
ｅ又はＡｌｌを含有する溶出体２０の表面に生物膜が形
成され、例えば、この生物膜にＦｅｒｒｏ−ｂａｃｉ　
Ｉ　ｌｕｓの鉄バクテリアが共生する。

この鉄バクテリアによって、溶出体２０から排２＋ 水中に鉄イオン（Ｆｅ　　、Ｆｅ３＋＄）が放出され、
このものが排水中に存在するリン酸イオン（ＰＯ）と化
学結合して難溶性のリン酸鉄（ＦｅＰＯ−ｎＨ２Ｏ）の
非晶質を形成し、沈殿除去され、排水中のリンが除去さ
れる。

なお、溶出体２０から放出される鉄イオン２＋３＋ ＜Ｆｅ　　、Ｆｅ　　等）の濃度は、用いられる溶出体
２０と排水との接触面積の大きさや、溶出体２０の表面
近辺での排水流れの状態（例えば、境膜の厚さ等）や、
排水中のＰ　Ｔ−１値等によって影響を受けるが、常に
銖イオン濃度が排水中のリン酸イオン濃度と同等あるい
はそれ以上の濃度になるように溶出体２０の形状、個数
等を適宜泗定して用いることが好ましい。

これにより、排水中に存在するリンを効率よく除去せし
めることができる。

このようにイオン反応槽Ｆで処理された排水は、ポンプ
２４によって生′＄Ａ膜濾過槽Ｓに導入される。

パイプ２６ｂで送られた水は生物膜濾過槽Ｓに入り、生
物膜濾過層４５を下向流て゛通過させる。

この生物膜濾過層４５内には前述したように粒状多孔質
セラミックスからなる多数の担体４３か充填されており
、この中を曲折しながら下降する。

ところで、このとき、曝気用ブロワ−３５が作用し、底
部に枠組された曝気・逆洗用バイブ３７から空気の気泡
が吹き出され、上昇する。この気泡は、担体４３に衝突
しながら曲線的に上昇するので、急激に粗大化せず滞留
時間も長くなり、高い酸素利用率が得られるなめ、高負
荷運転が可能である。

このように生物膜濾過層４５で原水と空気とを向流接触
させることにより、接触曝気をし、汚水への酸素溶解を
図り、生物酸化機能を高めて有機物の分解や微生物の増
殖をするとともに、担体粒子間と広い生物膜表面への吸
着とによる濾過作用により、より効率的に浄化し処理水
とする。したかつて、生物膜濾過層４５で有機物は吸着
捕捉されさらにリンも除去される。より具体的には、水
中のＢＯＤ／）酸化分解及びＳＳの物理的濾過及び生物
膜への吸着がなされている。又ここでも未発応の鉄イオ
ンどリン酸との反応も起こっているものと考えられる。

なお、後述するように生物膜濾過層４５は一定時間経過
毎に逆洗されるので、底部に沈澱することはほとんどな
いう 処理水はパイプ４７によってエルボ管５５の開口から処
理水［Ｔへ送り込まれる。ここに送り込よれた処理水は
水位が上昇し、小室５７，５９゜６１を経て放流口６３
から放流さる。この間、小室５７からオーバーフローし
た処理水は薬筒６５からの薬注によって中和や殺菌がな
されることによって放流される。

この放流は、前記原水槽Ｒに受けられた間欠定量ポンプ
９による水の供給により、処理スピードは設定されてお
り、この設定は通常、生物）！Ａ濾過槓Ｓの生物膜濾過
層４５の処理能力によって設定されている。したがって
、常に安定した処理水の水質を確保できる。汚水の処理
の結果、生！ｔ！Ｊ膜濾過層４５の担体４３には有機物
や増殖汚泥が付着してきており、これが担体４３から外
れて沈澱か始まる前に、逆洗ポンプ５３を作動させると
処理水槽Ｔ内に溜まっている処理水がパイプ４７中を逆
流して、生物膜濾過Ｉｓの底部から生物膜濾過ＦｖＪ４
５内を吹き上がる。この時エルボ管５５からも一部吹き
出すが口径が小さいので問題にならない。

この上昇流によって、生物膜濾過層４５内に付着捕捉さ
れている増殖汚泥等は、曝気ブロク−３５から曝気・逆
洗用パイプ３７を介して吹き出される気泡と相俟って除
去され、逆洗排水中に浮遊する。ここに生物膜濾過層４
５は上述したように多孔質セラミックスの多数担体４３
であり、比重が１に近いことから、担体４３は舞い上が
り、互に衝突し合うことになり、捕捉していた増殖汚泥
を離脱させることになり、洗われることとなる。

逆洗ポンプ５３で処理水槽Ｔの処理水が送り込まれるた
め、反応槽Ｓの水位は上昇し、浮遊している増殖汚泥と
ともに逆洗排水として上方の逆洗排水パイプ３１によっ
て第１原水槽Ｒ１に戻される。この逆洗排水は前記濾床
５ａ、５ｂを通過し、再度嫌気性微生物により分離され
、原水槽Ｒの底に増殖汚泥を減少させ、浮遊あるいは沈
澱させる。

この逆洗を所定時間経過毎に行い生物膜濾過層４５を洗
滌して、分解、吸着能力を復帰させ原水槽Ｒへ増殖汚泥
等を戻し、原水槽Ｒの掩除筒６から掃除ポンプのノズル
を挿入して定期的に増殖汚泥を抜き収り、処理をする。

このような逆洗方法は、特に生物ＷＡ濾過層の処理能力
を低下させることなく、沈殿槽を設けることなく、常に
あまり変ることのない処理能力を維持するためには最適
である。

この逆洗が終った後には、原水４６　Ｒへの汚水の流入
が続き、平常の浄化処理が行われる。

このような逆洗は、家庭用雑排水を処理対象とする場合
には、例えば１日に１度、逆洗することで足りる。

第２図は、本発明の浄化装置の別の態様を示す概略構成
縦断面図である。

なお、本図に示される図番と第１図に示されるそれとが
同一のものは、同義の構成部付を示している。

第２図における装置と前述した第１図における装置の相
異は、第１図におけるイオン反応槽Ｆと生物膜濾過槽Ｓ
とを一体化して、一体処理槽Ｇとしたところにある すなわち、図示のごとく一体処理槽Ｇは、その下部に微
生物のもつ分解作用を利用した微生物処理および濾過吸
着処理をするための第２の処理域Ｓ′を有しさらにこの
第２の処理域Ｓ′に連接して上部にイオン反応処理させ
るための第１の処理域Ｆ′を有し構成される。

第２の処理域Ｓ′の構成は１ｌｉ１述した第１図生物膜
濾過楢Ｓのそれと同様の構成を有しており、従ってこの
ものについての説明はここでは省略する。

第１の処理域Ｆ′は第２の処理域Ｓ′の上部に連接して
設けられ、その上方には取付部材２０ａによって前記の
イオン溶出体２０が排水中に浸漬するように取りつけら
れる。

このような溶出体２０の周囲には、溶出体２０からＦｅ
イオン又はＡＮイオンを溶出させるための溶出手段が設
けられることは第１図で説明した場合と同様である。

一体処理槽Ｇの底部には曝気・逆洗用のパイプ３７が設
けられ、曝気用のブロワ３５の作用により空気の気泡が
吹き出され第２の処理域Ｓ′中および第１の処理域Ｆ′
中を通過しながら上昇していく。

すなわち、一体処理槽Ｇとすることによって曝気・逆洗
用パイプ３７およびブロワ３５は第１図の場合とは異な
りそれぞれ共用する構成となる。

このような一体処理ＭＪＧは、容易に既存の処理槽を用
いて作製することができる。

すなわち、前記第１図に示される生物膜濾過層Ｓの生物
膜濾過層４５の中に充填される担体４３の充填率を例え
ば、７０％程度に減少せしめ、その減少分だけ、槽Ｓの
上部に余分にできた処理水域に溶出体２０が浸漬するよ
うにこれを取りつければよい。

あるいは、生Ｉ！ＩＪ膜濾過槽Ｓを上方に大きく拡張し
、担体４３の充填率をそのまま維持した状態で、積上部
に溶出体２０を取りつけるようにしてもよい。

このような一体処理槽Ｇとすることによって、萌述した
ようなイオン反応槽Ｆ（第１図）を別途設ける必要性が
なく、処理装置およびそのシステムがシンプルになり、
経済的な面からも大きなメリットとなり、この点前述の
第１図に示される実施例よりも優れているといえる。

しかもこのような一体処理槽Ｇは前述したように既存の
処理槽を改造することによって容易に伴製し得る。

浄化装置の汚水の処理方法について、その原理は、前記
第１図で説明した場合と同様であり、ここでは省略する
。

上述してきたような本発明の浄化装置を用いて本発明の
効果を確認するために以下の実験を行なった。

（実験例１） 対象となる処理水を合成排水とし、当該合成排水は一般
に使用されている下記表１に掲げられる組成のものを原
水ＢＯＤ（１００〜８００■／ｊ　）に合わせて調整し
た。

表１　合成下水組成 なお、表１に示されるものはＢＯＤｌｏｏＩ）ｐｌ（Ｂ
ＯＤ　１００ｒａｇ／ｊ　）のものである。

上記のように調整された種々の原水を、第１図に示され
る本発明の浄化Ｒ２のイオン反応槽Ｆ（以下、１段目と
いう）と生Ｔｈ膜濾過槽Ｓ（以下、２段目という）の２
槽を備えた浄化装置を用いて浄化実験を行った。

第３図には、本実験により得られた原水のＢＯＤ濃度と
１段目でのＢＯＤ除去率の関係と、このシステムの（２
段目出口）のＢＯＤ除去率の関係が示される。この結果
より原水のＢ　ＯＤ　Ｊ度が大きくなる程、除去率は低
下するが、原水ＢＯＤｆｉ度６００ａｒ／ｊ　　（ＢＯ
Ｄ負荷５ｋｇ／ｍ３・日）以下においても、ＢＯＤ除去
率８０％以上が得られることが確認された。

第４図には、本実験により得られた１段目での１”　−
Ｐ濃度（全リン濃度）と’Ｉ’−Ｐ除去率（全リン除去
率）との関係と、このシステム（２段目出口）のＴ−Ｐ
除去率との関係が示される。

この結果よりＴ−Ｐ濃度が大きくなる程、除去率は低下
する。即ち生′！ＩＡ膜にＦｅ溶出を依存しているので
、こういった傾向はやむえないが、Ｆｅイオンの濃度を
Ｔ−Ｐ濃度に対応させて大きくすればＴ−Ｐ除去率は向
上するものと考えられる。

（実験例２） 次に、ＢＯＤ　９００〜１４００■／ｊの下水を約１週
間処理した実験結果を示す。

なお、浄化装置としては、第２図に示される一体処理槽
Ｇ、すなわち第１の処理域Ｆ′および第２の処理域Ｓ′
　（それぞれ前記の１段目および２段目に相当する）を
備えた浄化装置を利用して浄化実験を行った。結果を表
２にしめず、Ｔ−Ｐ除去率は合成排水を用いて行なった
実験例１の結果とよく一致する。

以上より、本発明の浄化装置は、リン除去装置として、
特に、原水のリン濃度があまり高くない、生活雑排水お
よび屎尿を処理対象とした場合、優れた性能を有するこ
とが確認された。

〔発明の効果〕

以上の結果より本発明の効果が明らかである。

すなわち、上述したようにリン除去の原理そのものは種
々知られており公知であるか、本発明によれば、これを
浄化装置に応用し、しかも従来リン除去に用いられてい
たような高度の操作・管理を必要とせずかつコンパクト
でリン除去可能な浄化装置が実現できる。

さらに、既存の一般家庭用の生活雑排水および屎尿浄化
槽を改変することにより簡易に本発明の浄化装置とする
ことができる。

すなわち、既存の家庭用個別浄化装置に例えばＦｅを含
有する溶出体とその溶出手段を備えた前記イオン反応槽
を１槽追加して設けることにより、あるいは家庭用個別
浄化槽に使われている沈殿分離槽ないし接触曝気槽に前
記溶出体を浸漬することにより、本発明の浄化装置とす
ることができる。

なお、用いる溶出体の個数等を適宜遊走することにより
、排水中のリン濃度に対応した適切な設定が簡易にしか
も迅速に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の浄化装置の概略構成縦断面図、第２
図は、本発明の他の実線態様である浄化装置のＲ略構成
縦断面図、第３図は、ＢＯＤ濃度ＢＯＤ除去率との関係
を示すグラフ、第４図は、’ｉ’　−ｐ濃度とＴ　−Ｐ
除去率との関係を示すグラフである。 Ｒ・・・第１原水槽、Ｒ２・・・第２原水槽、Ｒ・・・
原′水槽、Ｆ・・・イオン反応槽、Ｓ・・・生物膜濾過
層、］゛・・・処理水槽、２０・・・イオン溶出体、２
１・・・曝気・逆洗用パイプ、３１・・・逆洗排水パイ
プ、３７・・・曝気・逆洗用パイプ、３９・・・ロスド
ル、４１・・・ロスドル、４３・・・担体、４５・・・
生物膜濾過層、５３・・・逆洗ポンプ、５５・・・エル
ボ管。 出願人代理人　　石　　川　　泰　　男原水ＢＯＤ濃度
（ｍｇ／４） ＢＯＤ濃度とＢＯＤ除去率 第　　３　　図 Ｔ−Ｐ濃度（ｍｇ／１） Ｔ−Ｐ濃度とＴ−Ｐ除去率 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、排水処理槽中にＦｅ又はＡｌを含有するイオン溶出
   体を備え、該溶出体から溶出手段によりＦｅイオン又は
   Ａｌイオンを溶出させ、該イオンと排水中のリン酸イオ
   ン（ＰＯ＿４＾３＾−）との化合結合により難溶性の塩
   を形成し、しかる後、汚濁原因物質を含む排水を微生物
   のもつ分解作用を利用した微生物処理及び濾過吸着処理
   してリンを除去することを特徴とする生活雑排水および
   屎尿浄化槽におけるリン除去方法。 ２、微生物のもつ分解作用を利用した微生物処理及び濾
   過吸着処理する生物膜濾過槽を有し、該生物膜濾過槽の
   前工程にＦｅ又はＡｌを含有する溶出体と該溶出体から
   Ｆｅイオン又はＡｌイオンを溶出させる溶出手段を設け
   たことを特徴とする生活雑排水および屎尿の浄化装置。 ３、前記溶出体が、たわし形状、ワイヤブラシ形状又は
   、ハニカム形状の金属体である請求項１記載のリン除去
   方法又は請求項２記載の浄化装置。 ４、前記溶出手段が溶出体の表面又は内部に形成される
   生物膜中に共生する微生物である請求項１記載のリン除
   去方法又は請求項２記載の浄化装置。 ５、前記生物膜濾過槽には多孔質セラミックスを充填し
   てなることを特徴とする請求項２記載の浄化装置。