JPH0394892A - 生物活性炭濾過装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は生物活性炭によって汚水を処理する生物活性炭
濾過装置に係わり、特に、流入する処理水が途絶えた場
合に生物活性炭の微生物が死滅しないようにした生物活
性炭濾過装置に関する。

（従来の技術） 汚水に含まれる各種脊機物を排除する手法の一つとして
生物活性炭法がある。．この生物活性炭法は、周知のよ
うに、活性炭に付着し“Ｃいる好気性微生物による脊機
物・アンモニア代謝作用を利用するものである。

このような生物活性炭法を利用した生物活性炭濾過装置
は、水処理の通流経路に泊って、未処理水禮，曝気槽，
内部に生物活性炭が収納された隼物活性炭濾過搭，この
生物活性炭濾過塔にて有機物が除去きれた処理水を一時
貯水する処理水禮とで構或されている。

そして、この生物活性炭濾過装置へ流入された処理水は
一旦未処理水槽へ昨水された後、曝気槽へ移送される。

曝気ｌｌ向の底壁近伶には散気管が配設きれており、外
部の送風機から圧縮空気が印加されるので、この散気管
から気泡が放出きれる。

したがって、曝気槽内へ流入した未処理水に酸素を含む
空気が混入され、溶在酸素濃度が上昇する。

曝気槽から流出された未処理水は生物性炭濾過塔へ注入
される。そして、未処理水が４物活性炭の間をＦ方へ移
動する過程で、活性炭に付着し゜Ｃいる好気性微生物に
未処理水に含まれる白゛機物がＵ機物・アンモニア代謝
作用にて取込まれる。よー〕゛Ｃ，この生物性炭濾過塔
の底壁近傍に設けられた流出口から処理水槽に流入する
水は有機物が除Ｊ、された処理水となる。

なお、曝気槽の代りにオゾン反応槽を使用Ｅ，た生物活
性炭濾過装置も実用化されている。このオゾン反応槽に
おいては、外部にオゾン発生器が設けられ、底壁近傍に
配設された散気管からオゾン（０，）および通常の酸素
（０２）をａんだ空気が気泡状態で供給される。

したがって、オゾン反応槽内においては、未処理水の溶
在酸素濃度が上昇するとともに、未処理水に含まれる有
機物はオゾンによりて、その分了の鎖が破壊され、分了
数かが比較的少ない小さい有機物に分割される。そして
、分割された有機物は次の生物活性炭濾過塔内において
、活性炭の好気性微生物がその有機物を取込み易い状態
になり、より効率的に有機物が除去される。

しかしながら、上記のように構成された生物活性炭濾過
装置においてもまだ解消すべき次のような問題があった
。

すなわち、生物活性炭濾過塔内に収納きれている生物活
性炭の好気性微生物には常時一定量以上の酸素（Ｏ，）
が供給されている必要がある。したがって、一定時間酸
素が供給されないと、好気性微生物は死滅していまう。

しかし、何等かの要因にてこの生物活性炭濾過装置に未
処理水が流入しな《なると、生物活性炭濾過塔に新たに
未処理水が供給されないので、生物活性炭濾過塔内には
同一未処理水が溜まるこ色になる。したがって、活性炭
に付着した好気性微虫物は溶在酸素を使用してしまうと
、新たに酸素が供給されないので、好気性微生物は死滅
する。

一旦、好気性微生物が死滅するε、たとえ新たに未処理
水が流入したこしても、未処理水の有機物は徐去されな
い。したがって、この生物活性炭濾過装置の運転を再開
するためには、．微化物の繁殖環境を整えて、再び好気
性微生物を一定量まで繁殖させる必要がある。この好気
性微生物が繁殖するのには一定の期間が必要であり、一
旦、好気性微生物が死滅すると、生物活性炭濾過装置が
元の状態まで復帰するのに長期間が必要となり、その間
は未処理水の処理が実施できない問題がある。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の生物活性炭濾過装置であれば、この
濾過装置に流入する未処理水が途絶えると、生物活性炭
濾過塔内の溶在酸素濃度が低ドして、好気性微生物が死
滅して、長期間この濾過装置による水処理が実施できな
い問題が生しる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、未処
理水槽の水位を検田して、水位が下限水位以Ｆになると
、処理水槽から未処理水冶へ処理水を循環させるこεに
よって、たとえ末処理水の流入が途絶えたとしても、生
物活性炭濾過塔内へは常時水が流入し、好気性微生物が
死滅するのを防止でき、未処理水の流入が再開されると
、直ちに正常に処裡を再開できる生物活性炭濾過装置を
提供することを閂的とする。

また、別の発明においては、上記目的に加えて、オゾン
反応槽を用いた場合には、未処理水の流入が途絶えてい
る期間はオゾン供給を停止することによって、電力消費
を低減できるこεを目的とする。

［発明の構或］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解消するために本発明は、水処理の通流経路
に沿って、未処理水槽、曝気槽、生物活性炭濾過搭およ
び処理水槽を順番に配設してなる生物活性炭濾過装置に
おいて、 未処理水槽の水位を検出する水位検出器ε、処理水槽と
未処理水槽とを連通する循環配管た、この循環配管に介
挿され、処理水槽の処理水を未処理水槽へ循環させる循
環ポンプと、水位検出器にて検出きれた水位が予め設定
された下限水位班下になる色循環ポンプを起動する循環
ポンプ制御手段とを鑞えたものである。

また、別の発明は、水処理の通流経路に沿って、未処理
水槽、オゾン反応槽、生物活性炭濾過搭および処理水槽
を順番に配設するεともに、オゾン反応槽へオゾンを供
給するオゾン発生器を設けてなる生物活性炭濾過装置に
おいて、 未処理水槽に流入する未処理水の流入有無を検出する流
入検知器と、未処理水槽の水位を検出する水位検出器と
、処理水槽ε未処理水槽εを連通ずる循環配管と、この
循環配管に介挿され、処理水槽の処理水を未処理水槽へ
循環させる循環ボンプε、水位検出器にて検出された水
位がｆめ設定された下限水位以下になると循環ポンプを
起動する循環ポンプ制御手段ε、流入検知器が流入無し
を検出しかつ循環ポンプ制御手段にて循環ポンプが運転
中の場合にオゾン発生器を俸止するオゾン発生器制御手
段色を備えたものである。

（作用） このように構成された生物活性炭濾過装置によれば、未
処理水槽の未処理水は一定流量でもって曝気槽を介して
生物活性炭濾過塔へ移送されているので、何等かの要因
にて未処理水が未処理水槽に流入しなくなるζ、未処理
水槽の水位が低下する。そし，て、下限水位まで低下す
るε、循環ポンプが起動して、処理水槽に貯蓄されてい
る処理水が未処理水槽へ循環される。したがって、未処
理水槽の水位が上昇して、未処理水槽の未処理水がなく
なることはない。よって、外部から流入する未処理水に
代って、処理水槽から循環された処理水が曝気槽を介し
て生物活性炭濾過塔へ移送される。その結果、生物活性
炭濾過塔内に水が滞留することはないので、生物活性炭
濾過塔内の溶在酸素濃度が大きく低下するこεはなく、
好気性微生物が死滅するのを防止できる。

また、別の発明においては、上記作用に加えて、曝気槽
・の代りに、オゾン反応槽が設けられている。

きらに、未処理水槽へ流入する未処理水の流入有無を検
出する流入検知器が設けられている。そして、未処理水
の流入が途絶えてかつ循環ポンプが運転中の場合にオゾ
ン発生器を停止するようにしている。すなわち、未処理
水の流入が途絶え、循璋ポンプが運転中の条件において
は、生物活性炭濾過塔内に循環する水は処理水である。

この処理水は一応有機物が除去きれた水であり、オゾン
反応させる必要がないので、オゾン発生器を伜止すこと
によって消費電力が節減できる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の生物活性炭濾過装置の概略構成を示す
模式図である。流入管１および流入検知器２を介して外
部から流入した未処理水は、一旦、未処理水槽３に貯水
される。この未処理水槽３内には水位を検出する水位検
出器４が取付られている。未処理水は未処理水槽３の底
壁近傍に設けられた流出口から移送ポンプ５によって、
移送弁６および流量計７を介して曝気槽７８内へ移送さ
れる。

なお、曝気槽８へ移送される未処理水の流量は流量調節
弁９にて調整される。

ａｌ気槽８内の底壁近僑に周囲に多数の通気孔が穿設さ
れた散気管１ｏが取付けられており、外部の送風機１１
からこの散気管１ｏへ圧縮空気が供給きれる。したがっ
て、散気管１０の各通気孔から多数の気泡が放出きれ、
気泡は未処理水内を上昇して、天井に取付けられた排気
管１２から大気に放出きれる。よって、曝気槽８に収容
きれた未処理水は気泡内の酸素を取込み、未処理水の溶
往酸素濃度が上昇する。

溶在酸素濃度が上昇された未処理水は曝気槽８の底璧に
設けられた流出口から配管】３を通流して生物活性炭鑵
過塔１４に供給される。生物活性炭濾過塔１４内には、
通水性の支持材１５に支待された虫物活性炭１６が収納
されている。をして、この生物活性炭１６は、活性炭に
好気性微生物がｆ＝１着したものであり、好気性微生物
は未処理水に含まれる有機物を有機物・アンモニア代謝
作用によって取込む。この代謝作用を行う場合に溶往酸
素を大鑓に使用する。また、生物活性炭濾過塔１４内の
底壁に流出口が形成きれている。したがって、配管１３
を経由して上方から供給きれた未処理水に含まれる有機
物は、未処理水が生物活性炭１６の間を通過する過程で
好気性微生物に取込まれる。その結果、配管１７を介し
て処理水槽１８に流入する水は有機物が除去された処理
水となる。処理水槽１８に貯水された処理水は流出弁１
９および流山管２０を介して外部へ流出される。

また、処理水槽１８，ｌ！：未処理水槽３との間に循環
配管２１が取付けられ、この循環配管２１の中途位置に
循環ポンプ２２が介挿きれている。この循環ボンプ２２
が運転きれるε、処理水槽１８の処理水は未処理水槽３
ヘ循環きれる。なお、循環ポンプ２２が停止すると循環
配管２】は閉鎖状態εなる。

また、前記流入検知器２の流入検知信号および水位検出
器４の水位信号は例えばマイクロコンピュータで構成さ
れた制御部２３へ入力される。制御部２３は送風機１１
および循環ポンプ２２を起動伴止制御する。

そして、この生物活性炭濾過装置が稼働期間中、制御部
２３は移送ポンプ５を常時運転して未処理水槽３内の未
処理水を一定の流量で曝気槽８内へ移送きせる。また、
送風機１］を運転して曝気槽８内へ気泡を継続して発生
させる。そして、流入検知器２の流入検知信号および水
位検出器４の水位信号を常時監視して、未処理水の流入
が途絶えた場合には例えば警告信号を出力する。

そして、制御部２３は第２図の流れ図に従って循環ポン
プ２２を制御する。流れ図が開始するε、水位検出器４
から入力される水位を監視して、Ｓ（ステップ）１にて
検出水位が矛め設定された下限水位以下になると、循環
ポンプ２２を起動する。

循環ボンプ２２が起動する色、処理水槽１８の処理水が
未処理水槽３へ循環開始する。処理水槽１８から未処理
水槽３へ循環する処理水の流量は未処理水槽３から曝気
槽８へ移送する未処理水の流量より大きく設定されてい
るので、未処理水禮３の水位は徐々に上昇する。

そして、Ｓ２にて検出水位が矛め設定きれた上躍水位に
達する上、循環ボンプ２２を停止する。

なお、循環ポンプ２２の運転中に未処理水の流入が再開
した場合には水位の上昇速度が早くなるので、短時間で
検出水位が上限水位に達して、循環ポンプ２２が停止す
る。

このように構成された生物活性炭濾過装置であれば、未
処理水槽３内に貯水された未処理水は移送ポンプ５でも
って常時一定水量で曝気槽８に移送されているので、例
えば何等かの要因にてこの生物活性炭濾過装置に継続し
て流入している未処理水が途絶えた場合は、未処理水槽
３の水位は低下開始する。そして、水位が下限水位以Ｆ
に低下すると、循環ポンプ２２が起動され、未処理水槽
３内に外部からの未処理水に代って、処理水槽１８から
循環された処理水が流入する。

したがって、未処理水槽３の水位が上昇して、未処理水
槽３の水がな《なることはない。よって、曝気槽８へは
、外部から流入する未処理水に代って、処理水槽１８か
ら循環された処理水が移送される。その結果、曝気槽８
を介して生物活性炭濾過塔１４へ処理水が供給される。

しかして、生物活性炭濾過塔１４内に水が滞留すること
はないので、生物活性炭濾過塔１４向の溶在酸素濃度が
大きく低下することはなく、生物活性炭の好気性徴生物
が死滅するのを防止できる。

このように、たとえ未処理水の流入が途絶えたとしても
、循環ボンプ２２により処理水が詰環されるので、生物
活性炭濾過塔１４内へは常時水が流入し、好気性微生物
が死滅するのを防止できる。

したがって、未処理水の流入が再開されると、直ちに正
常に水処理を再開できるので、装置全体の信頼性を向上
できる。

第３図は本発明の他の実施例に係わる生物活性炭濾過装
置の概賂構或を示す模式図である。第１図と間一部分に
は同一符号を付して重複する部分の説明を省略する。

この実施例装置においては、第１図の曝気槽８の代りに
オゾン反応槽３１が設けられている。構造は先の曝気槽
８と同様であるが、外部に送風機１１の他にオゾン発生
器３２が設けられている。

このオゾン発生器３２はオゾン（Ｏ，）を発生する。し
たがって、このオゾン発生器３２および送風機］］から
オゾン反応槽３１へ供給される空気にはオゾン（Ｏ，）
および酸素（０。）が含まれる。

そして、オゾン発生器３２および送風機１１から供給さ
れた空気はオゾン反応槽３１内の散気管１０の各通気孔
から多数の気泡として放出され、未処理水内を上昇する
。そして、天井に取付けられた排気管に接続されたオゾ
ン分解器３３を介して大気に放出される。

このようなオゾン反応槽３１内において、気泡に含まれ
るオゾンによって未処理水中の有機物が小さく分割され
る。また、気泡に含まれる酸素は溶在酸素として未処理
水に残る。よって、未処理水は気泡内の酸素を取込み、
未処理水の溶在酸素濃度が上昇する。残ったオゾンはオ
ゾン分角ｑ器３３で分解されて大気に放出される。

このように、オゾンを用いて有機物を小さく分割するこ
とによって、生物活性炭濾過塔１４内における好気性微
生物による有機物の取込効率が向上するので、処理水に
含まれる有機物を効率的に除去できる。

また、オゾン発生器３２，送風機１１，循環ポンプ２２
，移送ポンプ５はマイクロコンピュータで構成された制
御部３４にて起動停止制御される。

そして、制御部３４は第４図の流れ図に従って循環ポン
プ２２を運転停止制御する。なお、この起動停止制御は
第２■における起動停止制御色ほぼ同じであるが、内部
記憶部に循環ポンプ２２の稼働状態が記憶される。すな
わち、循環ボンプ２２が起動されると、運転フラグが１
に設定され、停止すると、０に解除される。

また、制御部３４は第５図の流れ図に従ってオゾン発生
器３２を起動俸止制御する。まず流れ図が開始されると
、オゾン発生器３２を起動する。

オゾン発生器３２が起動すると、オゾン反応槽３１には
オゾンと酸素とが混入された空気が送出される。次に、
Ｓ３にて運転中フラグが１に設定されていれば、現在循
環ポンプ２２が運転中で未処理水槽３に処理水槽１８か
ら処理水が循環中であると判断する。次に、流入検知器
２が流入停止したことを検出する上、Ｓ４にてオゾン発
生器３２を停止する。具体的には、オゾン発生器３２が
停止すると、オゾン反応槽３１には送風機１１からの空
気のみとなり、送出される空気中に含まれるオゾン濃度
が低下するが、酸素は残る。

次に、Ｓ５にて、流入検知器２が未処理水の流入開始を
検知すると、運転中フラグがＯになった時点でオゾン発
生器３２を起動する。よって、オゾン反応槽３１に送出
される空気のオゾン濃度か元に戻る。

このように構成された生物活性炭濾過装置においても、
第４図の流れ図に示すように、未処理水の流入が途絶え
て処理水槽３内の水位が下限以下に低下すると、循環ポ
ンプ２２が起動して、処理水槽１８の処理水が未処理水
槽３およびオゾン反応槽３１を介して生物活性炭塔１４
へ循環するので、先の実施例とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

さらに、未処理水槽３への未処理水の流入が途絶ると、
未処理水槽３の水位が低下して循環ボンプ２２が起動さ
れる。循環ボンプ２２が運転中の場合には、オゾン発生
器３２を停止している。そして、未処理水が流入開始し
，、かつ、循環ポンプ２２が停止した時点でオゾン発生
器３２を起動きせている。

すなわち、循環ボンプ２２が運転中においては、オゾン
反応＄１３１へ流入する水は処理水槽１ｄから循環した
処理水である。この処理水には分割すべき有機物はほと
んど含まれていない。したがって、この処理水にオゾン
を混入きせていオゾン反応きせる必要はない。この状態
においては、オゾン発生器３２を停正するようにしてい
る。その結果、オゾン発生器３２を停止すことによって
消費電力が節減できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の生物活性炭濾過装置によれ
ば、未処理水が流入する未処理水槽の水位を検出して、
水位が下限水位以下になると、処理水槽から未処理水槽
へ循環ポンプによって処理水を循環させるようにしてい
る。したがつ“Ｃ５たとえ未処理水の流入が途絶えたた
しても、循環された処理水が生物活性炭濾過塔内へ流入
する。

しかして、好気性微生物が酸素不足に起因して死滅する
のを防止でき、未処理水の流入が再開される色、直ちに
正常に処理を再開でき、装置全体の信頼性を向止できる
。

また、別の発明においては、上述した効果に加えて、オ
ゾン反応槽を用いた場合には、未処理水の流入が途絶え
てＬ１る期間はオゾン反応を行う必要がないので、その
期間オゾン発生器を停止するようにしている。したがっ
て、消′ｔ！ｌＳ力を節減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる生物活性炭濾過装置
の概略構成を示す模式図、第２図は同実施例装置の動作
を示す流れ図、第３図は本発明の他の実施例に係わる生
物活性炭濾過装置の概略構成を示す模式図、第４図およ
び第５図は同実施例装置の動作を示す流れ図である。 ２・・・流入検知器、３・・・未処理水槽、４・・・水
位検出器、５・・・移送ポンプ、８・・・曝気槽、１１
・・・送風機、１４・・・生物活性炭濾過塔、１６・・
生物活性炭、１８・・・処理水槽、２１・・・循環配管
、２２・・・循環ポンプ、２３．３４・・・制御部、３
１・・・オゾン反応槽、３２・・・オゾン発生器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水処理の通流経路に沿って、未処理水槽、曝気槽
   、生物活性炭濾過搭および処理水槽を順番に配設してな
   る生物活性炭濾過装置において、前記未処理水槽の水位
   を検出する水位検出器と、前記処理水槽と前記未処理水
   槽とを連通する循環配管と、この循環配管に介挿され、
   前記処理水槽の処理水を前記未処理水槽へ循環させる循
   環ポンプと、前記水位検出器にて検出された水位が予め
   設定された下限水位以下になると前記循環ポンプを起動
   する循環ポンプ制御手段とを備えた生物活性炭濾過装置
   。
2. （２）水処理の通流経路に沿って、未処理水槽、オゾン
   反応槽、生物活性炭濾過搭および処理水槽を順番に配設
   するとともに、前記オゾン反応槽へオゾンを供給するオ
   ゾン発生器を設けてなる生物活性炭濾過装置において、 前記未処理水槽に流入する未処理水の流入有無を検出す
   る流入検知器と、前記未処理水槽の水位を検出する水位
   検出器と、前記処理水槽と前記未処理水槽とを連通する
   循環配管と、この循環配管に介挿され、前記処理水槽の
   処理水を前記未処理水槽へ循環させる循環ポンプと、前
   記水位検出器にて検出された水位が予め設定された下限
   水位以下になると前記循環ポンプを起動する循環ポンプ
   制御手段と、前記流入検知器が流入無しを検出しかつ前
   記循環ポンプ制御手段にて前記循環ポンプが運転中の場
   合に前記オゾン発生器を停止するオゾン発生器制御手段
   とを備えた生物活性炭濾過装置。