JPH03267198A - 廃水処理装置の運転方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、有機性廃水の処理を行う廃水処理装置の運転
方法に係り、具体的には好気流動床型の廃水処理装置の
運転方法に関する。

（従来の技術） 好気流動床型の廃水処理装置（以下、単に廃水処理装置
と記す。）の構成を第４図に示す。

同図において廃水処理装置６は下方に生物反応部（以下
、単に反応部と記す。）１と、上方に沈澱部２を有して
いる。

反応部１では底部より空気３が供給されると共に、上部
からは廃水４が供給され、かつ砂、アンスラサイト、活
性炭等の比重が１よりも大きい物質の砂枠粒状物を担体
５として投入されるようになっている。

このような構成からなる廃水処理装置６においては、担
体５の表面に形成される生物膜で廃水４中の有機物の除
去、すなわち廃水の浄化を行い、処理水８が環境放流さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の廃水処理装置ては廃水の流入
が停止した場合の対策としては空気の供給量を減少させ
て連続通気を行っていた。

このため廃水処理装置への廃水の流入停止状態が数週間
にわたって継続すると、担体に形成された生物膜が担体
から剥離してしまい、廃水の浄化を行うことができなく
なるという問題があった。

また、この場合に廃水処理装置への廃水流入を再開して
も生物膜の再形成には１箇月程度の時間を要し、それ故
、生物膜の再形成を行う期間中は処理水の水質が悪化す
るという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
廃水処理装置における廃水の流入停止に起因する、廃水
浄化に使用される生物膜の退化を抑制することができる
廃水処理装置の運転方法を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は好気流動床型の廃水処理装置において、廃水の
流入停止時の生物膜の退化と、酸素供給量すなわち通気
パターンが密接な関係を有するという新たな知見に基づ
いてなされたものであり、生物反応部に比重が１よりも
大きい担体を投入し、該担体に形成された生物膜を通気
撹拌することにより前記生物反応部内で流動させ、該生
物反応部に流入される廃水を浄化する廃水処理装置の運
転方法において、前記廃水の流入停止状態が該流入停止
時点から前記生物膜を形成する微生物の自己消化が開始
するまでに要する所定時間長ｔ１以上、継続した場合に
は所定時間長ｔ２だけ通気を停止すると共に、該通気停
止状態での待機時間を前記所定時間長ｔ２が経過するご
とに所定時間長ｔ３だけ通気を行うことを特徴とするも
のである。

（作用） 廃水処理装置における廃水の流入停止状態が廃水流入停
止時点から生物膜を形成する微生物の自己消化が開始す
るまでに要する時間長ｔ１を超えた場合には通気により
上記微生物の自己消化が進行する。このために所定時間
長ｔ２だけ通気停止が行われ、これにより上記微生物の
自己消化が抑制される。

一方、通気停止時間が所定時間長ｔ２を超えると酸素不
足による嫌気性腐敗が進行し、生物膜の剥離・退化が進
行する。そこで通気停止状態での待機時間長ｔ２が経過
するごとに比較的短い所定時間長ｔ３だけ通気を行うこ
とによって反応部に酸素を供給し、かつ均一な撹拌を行
う。この結果、嫌気性腐敗の進行が抑制される。

（実施例） 第１図には本発明が適用される廃水処理装置の機構が示
されている。

同図において、廃水処理装置２０は反応部２１と、沈澱
部２２とを有している。反応部２１と、沈澱部２２とは
底部に連通口２３を有する隔壁２４で仕切られている。

また反応部２１には上部に管２５が配設され、この管２
５には廃水２６がポンプ４４、流量計４０を介して供給
されるようになっている。

反応部２１内の底部には散気板２７が配設されており、
この散気板２７は管２８、空気の流量を調節する流量調
節弁４１を介してブロア２９に接続されている。散気板
２７の上方にはエアリフト管３０が浸漬配置されている
。

沈澱部２２の底部は余剰汚泥を排出するためのポンプ４
２、管３５を介して汚泥濃縮槽３６に接続されている。

また、流量計４０、流量調節弁４１およびポンプ４２は
制御器４３により統括制御されるようになっている。

制御器４３には通気状態での待機時間、すなわち廃水処
理装置２０における反応部２１内への廃水の流入停止状
態が廃水流入停止時点から生物膜を形成する微生物の自
己消化が開始するまでに要する時間長ｔ１だけ経過した
か否かを計測するタイマＡ１廃水の流入停止時点から時
間長ｔ１だけ経過した時点で起動され、通気停止状態の
待機時間長ｔ２を計測するタイマＢ１待機時間長ｔ２だ
け時間が経過するごとに行われる通気時間長ｔ３を計測
するタイマＣ等を有している。

次に上記構成からなる廃水処理装置２０の動作を説明す
る。

反応部２１内では気泡３２のエリアリフト撹拌により担
体３１が流動する。ここで適当な植菌、例えば、活性汚
泥の投入により、廃水２６を栄養源とする微生物が増殖
する。この微生物の増殖により反応部２１内の浮遊汚泥
濃度が上昇し、担体３１の表面に生物膜３３が形成され
る。このような生物膜３３が形成された担体３１が反応
部２１内で撹拌されると、沈澱部２２の底部に浮遊汚泥
濃度および生物膜３３の量に応じた汚泥ブラケット３４
が形成される。この汚泥ブラケット３４は、管３５を介
して汚泥濃縮槽３６に排出される。

また廃水２６は廃水処理装置２０で浄化され、沈澱部２
２の越流水として管３７を介して外部に排出される。

次に廃水流入停止時における廃水処理装置の動作を第２
図のフロツーチャートを参照しながら説明する。

同図において廃水２６が反応部２１に供給されている状
態下ではブロア２９より流量制御器４１、管２８を介し
て反応部２１内には次式（１）により定まる空気量が供
給される（ステップ１ｏ１）。

Ｑ　ｃ　　＝　Ｒ−Ｑ　ｔ、　　　　　　　　・・・（
１）ここでＱ６は空気量（Ｎ−ｍ３／ｈ）　、ＱＬ（ｍ
３／ｈ）は反応部２１に供給される廃水量、Ｒは比較定
数（たとえば２〜１０）である。

次いで廃水２６の反応部２１内の流入量ＱＬがＱＬ〜０
であるか否か、すなわち廃水２６の流入が停止されたか
否かが流量計４０から出力される検出信号に基づいて制
御器４３により判定される（ステップ１０２）。

反応部２１内の廃水２６の流入が停止されると、タイマ
Ａが起動される（ステップ１０３）。

タイマＡがタイムアツプ、すなわち反応部２１への流入
停止時点から廃水の流入停止状態が時間長ｔ１だけ継続
した場合にはブロア２９より流量制御器４１、管２８を
介して反応部２１内にこれまで供給されていた空気量Ｑ
。がＱｃ＝０．すなわち制御器４３からの制御信号に基
づいて流量調節弁４１が閉じられ、通気が停止されると
共に、タイマＢが起動される（ステップ１０４，１０６
）次にタイマＢがタイムアツプしたか否か、すなわち反
応部２１内への通気停止状態での待機時間が時間長ｔ２
だけ経過したか否かが制御器４３により判定される（ス
テップ１０７）。

タイマＢかタイムアツプした場合には制御器４３から出
力される制御信号に基づいて流量調節弁４１が開かれて
通気が行われると同時にタイマＣが起動される（ステッ
プ１０９）。

この時における通気量Ｑｃは通気停止により反応部２１
の底部に沈降している生物膜３を反応部２１内で均一に
流動化するための必要最小量であり、次式（２）により
与えられる。

ＱＧ−に−Ｖ　　　　　　　　　　　・・・（２）ここ
でＶ　（ｍ３）は反応部２１の容積であり、Ｋ（ｈ−１
）は定数である。通常には０．５〜１０（ｈ−’）、好
ましくは１〜４（ｈ−’）の値が選択される。

タイマＣがタイムアツプすると、すなわち通気状態での
待機時間長ｔ３だけ経過すると、制御器４３からの制御
信号に基づいて再度、流量調節弁４１が閉じられて通気
が停止され、これと同時にタイマＢか起動される（ステ
ップ１１０，１０６）以降、上記処理（ステップ１０６
〜ステツプ１１０）が繰り返し行われる。ステップ１０
５１０８．１１１て廃水２６の流入停止状態が解除され
たと判定された場合にはステップ１０１に処理が戻るこ
ととなる。

なお、例えばタイマＡのタイムアツプ時間長（１は８〜
２４ｈ（時間）、タイマＢのタイムアツプ時間長ｔ２は
１〜４日、タイマＣのタイムアツプ時間長ｔ３は１〜５
ｈ（時間）である。たたし、これら６夕、イマのタイム
アツプ時間長ｔｌ、ｔ２゜ｔ３の設定に際しては高水温
期にはｔｌ、ｔ２を短かく、かっｔ３を長く設定し、低
水温期にはｔｌ、ｔ２を長く、かっｔ３を短がく設定す
ることが望ましい。

次に本実施例の作用を第３図を参照して従来例との比較
において説明する。

第３図は廃水の流入停止時間ｔと反応部内の生物膜量Ｓ
との関係を示している。同図において点線で示される曲
線Ａは廃水の流入停止後も通気を継続した場合における
生物膜量の経時変化を示している。この場合には廃水の
流入停止で生物膜を形成する微生物への栄養分の供給が
停止するにもかかわらず通気が行われる。このために廃
水の流入停止時点からの廃水流入停止時間長ｔが栄養源
が枯渇する時間長ｔｅｌを超えると、微生物の自己消化
が進行し、反応部２１内の生物膜量は急激に減少する。

また図中、２点鎖線で示される曲線Ｂは廃水の流入か停
止されると同時に通気を停止した場合の特性について示
している。この場合に通気の停止により好気性微生物は
代謝機能が抑制される。したがって生物膜量は保持され
るが、通気停止時間長ｔが限界時間長ｔｃ２を超えると
、嫌気性微生物による腐敗が発生し、生物膜の急激な剥
離、退化が生じる。

本発明による廃水処理装置の運動方法では図中、実線で
示される曲線Ｃの特性となる。すなわち、この方法では
反応部への廃水の流入が停止すると、通気を継続した状
態で所定時間長ｔｌ（ｔｌ＜ｔｃｌ）が経過するまで待
機する。廃水の流入停止時間が所定時間長ｔ１を超える
と通気を停止し、所定時間長ｔ２（ｔ２＜ｔＣ２）が経
過するまで待機する。ここで通気状態での待機時間長を
ｔｌと定めることにより微生物の自己消化が抑制される
。また通気停止状態での待機時間長をｔ２と定めること
により嫌気性腐敗の発生を抑制できる。

更に通気停止状態か所定時間長ｔ２を超えると、所定時
間ｔ３だけ通気を行い、反応部２］の底部に沈降してい
る生物膜３３を反応部２１内で均一に流動化する。この
通気および流動撹拌によって反応部２１内に溶存してい
るＮＨ３、Ｈ２Ｓ等の毒性ガスのパージ、溶存酸素の補
充さらには微生物の分泌物および栄養分の均−化等が行
われ、生物膜の生物活性が回復する。この通気時間長ｔ
３は一般的に１〜５ｈて十分であり、厳密な時間設定を
望む場合には反応部２１内の溶存酸素濃度（Ｄ　Ｏ）を
監視し、通気開始時点から溶存酸素濃度が１〜２ｍｇ／
ｉになるまでの時間をｔ３として決定することができる
。この場合には通常、通気時間長ｔ３は０．５〜２ｈの
範囲内の値となる。

このように本実施例によれば、廃水の反応部２１内への
流入停止状態を流量計４０、制御器４３により自動的に
判断し、かつ制御器４３によりタイマＡ、Ｂ、Ｃおよび
通気量を調節する流量調節弁４１を、統括制御するよう
に構成されている。

したがって廃水の反応部への流入が停止した場合におい
ても無人対応が可能となる。

なお、本実施例では廃水処理装置２０を、反応部２１と
沈澱部２２とを一体構造として構成しているが、沈澱部
２２を反応部２１と分離するようにして構成してもよい
。

また本実施例では、廃水の流入状態を配管に直結した流
量計４０より検知するようにしているか、廃水源側の廃
水２６内にレベル計を設置して廃水の液面レベルの変化
量に基づいて廃水の流入状態を検知するように構成して
もよい。

更に本実施例では第２図に示すフローチャートに従った
自動制御を行っているが、このフローチャートの一部の
制御機能、たとえば廃水の流入停止状態の判断、所定時
間長ｔ１のタイムアツプの判断等を手動で行うことも可
能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の好気流動床型の廃水処理装
置によれば、廃水の流入停止に起因する生物膜の退化を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明か適用される廃水処理装置の一例を示す
構成図、第２図は廃水流入停止時における第１図に示し
た廃水処理装置の制御内容を示すフローチャート、第３
図は本発明の効果を従来例との比較において示した特性
図、第４図は従来の廃水処理装置の構成図である。 ２０・・・廃水処理装置 ２１・・・反応部 ２２・・・沈澱部 ３１・・・担体 ３３・・・生物膜 ４０・・・流量計 ４１・・・流量調節弁 ３ ・・制御器 世Ｖ、弁理士三好秀和 第２図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　生物反応部に比重が１よりも大きい担体を投入し、該
   担体に形成された生物膜を通気撹拌することにより前記
   生物反応部内で流動させ、該生物反応部に流入される廃
   水を浄化する廃水処理装置の運転方法において、 前記廃水の流入停止状態が該流入停止時点から前記生物
   膜を形成する微生物の自己消化が開始するまでに要する
   所定時間長ｔ１以上、継続した場合には所定時間長ｔ２
   だけ通気を停止すると共に、該通気停止状態での待機時
   間を前記所定時間長ｔ２が経過するごとに所定時間長ｔ
   ３だけ通気を行うことを特徴とする廃水処理装置の運転
   方法。