JPH0466194A

JPH0466194A - 有機性汚水の処理方法および装置

Info

Publication number: JPH0466194A
Application number: JP2179489A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-03-02
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0688030B2

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、下水、各種産業廃水、し尿、浄化槽汚泥など
の有機性汚水を高度に浄化する新規処理方法及び装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来の好気性生物濾床装置は第２図に示すように、槽３
１内に粒状濾材の浸漬濾床３２を設は濾床下部に空気を
送るブロワ３６を備えた空気散気管３３を設置したもの
である。

この好気性生物濾床装置には、沈澱槽３４、処理水貯槽
（濾床洗浄用水として使われる）３８、洗浄排水貯槽４
０が付帯設備として設置される。

有機性汚水は沈澱槽３４にてＳＳが沈降分離されたのち
、この越流水３５は生物濾床の槽３１の上部に流入し、
濾床内を下向流で流れ、濾材表面の生物膜および空気泡
と接触し、ＢＯＤが生物学的に除去され、ＳＳも濾過作
用に除去される。

清澄処理水は、流出管３７を経て処理水貯槽３８に流出
水する。

このような運転を続けるにつれ、浸漬濾床３２内の捕捉
ＳＳ量の増加に起因して、濾過抵抗が増加し、処理水質
も悪化し始めるので、処理水をポンプ３９によって浸漬
濾床３２の下部に供給し、浸漬濾床３２を逆洗する。

浸漬濾床３２の洗浄排水は、槽３１の上部から溢流して
洗浄排水槽４０に流入した後、ポンプ４１により沈澱池
３４に供給され、ＳＳ分が沈降分離され、原水と洗浄排
水流量との合計量が再び浸漬濾床３２へ供給される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第２図の従来装置には次のような大きな
欠点があり、さらに合理的な処理方法および装置が切望
されている。

■　原水ＳＳが多い場合、第２図のように好気性生物濾
床の前段に沈澱池を設け、ＳＳを除去する必要がある。

さもないと、生物濾床の目詰まりが速やかに進行し、生
物濾床を頻繁に洗浄しなければならない。沈澱池の分離
速度は、高々３０ｍ／日しかとれないので、設置スペー
ス、建設費がかさむ。

■　沈澱池からのＳＳキャリオーバが流量急増時に発生
し、好気性生物濾床に流入し、濾床の目詰まりをさらに
促進してしまう。

■　沈澱池水面にスカムが発生し易く、悪臭が発散する
。美観、作業環境が悪い。

■　沈澱→好気性生物濾床プロセス（第２図）では、沈
澱池のＳＳ除去率が劣るので、生物濾床のＬＶを２５ｍ
／日とかなり小さな値に設定しても、濾床を１日１回以
上逆洗しなければならない（下水処理の場合）。

この結果、処理水の生産率が悪く、洗浄排水の発生量が
多い。

■　沈澱→好気性生物濾床プロセス（第２図）によって
、下水を処理する場合、下水が清澄処理水になるまでの
所要滞留時間は、４ｈｒと長時間であり、更に高速に下
水を処理したいというニーズには全く対応できない。

■　第２図の従来プロセスにより下水を処理する場合、
沈澱池の分離速度を３０ｍ／日、生物濾床の濾速２５ｍ
／日、合計滞留時間４ｈｒに設定しても、生物濾床処理
水は５Ｓ−１ＢＯＤが除去されるだけであり、下水中の
アンモニア性窒素を硝化することは不可能である。従っ
て、より短時間で硝化された処理水を得ることができる
方式が望まれている。

本発明の課題は、上記■〜■の欠点を完全に解決できる
新規処理方法、装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は下記（１）〜（３）記載のものであり、これに
より上記課題を解決できる。

（１）有機性汚水と酸素含有ガスを第１の粒状固体の浸
漬濾床（Ａ）の下部から上向流で流通せしめた後、該濾
床（Ａ）の上部に空間部を介して前記濾床（Ａ）と同一
処理槽内に設けた第２の粒状固体の浸漬濾床（Ｂ）に、
前記濾床（Ａ）からの流出水を上向流で流入せしめると
共に、前記濾床（Ａ）上部から流出する酸素含有ガス気
泡群が前記濾床（Ｂ）に進入しないようにするか、また
は前記気泡群の一部のみを進入せしめることを特徴とす
る有機性汚水の処理方法。

（２）前記濾床（Ａ）の下部に原水ＳＳ沈澱部を設けた
ことを特徴とする上記（１）記載の有機性汚水の処理方
法。

（３）有機性汚水と酸素含有ガスが処理槽下部から上向
流で流通せしめられる第１の粒状固体の浸漬濾床（Ａ）
と、該濾床（Ａ）の上部に設けた空間部と、前記空間部
の上部に設けた前記濾床（Ａ）からの流出水を上向流で
流入せしめる第２の粒状固体の浸漬濾床（Ｂ）と、前記
濾床（Ａ）上部から流出する酸素含有ガス気泡群が前記
濾床（Ｂ）に進入しないようにするか、または前記気泡
群の一部のみを進入せしめる手段とからなることを特徴
とする有機性汚水の処理装置。

本発明は、−槽内に機能の異なる２種の濾床、即ち、第
１の粒状固体の浸漬濾床（Ａ）（以下、単に濾床（Ａ）
という。）と第２の粒状固体の浸漬濾床（Ｂ）（以下、
単に濾床（Ｂ）という。）を空間部を介して設け、濾床
（Ａ）への酸素供給を充分に行うと共に濾床（Ａ）から
でる酸素含有ガス気泡群の濾床（Ｂ）への進入を防止・
制御する方法および装置（以下、気泡進入防止・制御手
段と言う。）を用いることを特徴とするものである。

即ち、濾床（Ａ）は、酸素含有ガスが充分に供給されて
、充分な好気性条件を満足せしめることにより粒状固体
表面に微生物膜を発達付着せしめることができるので、
有機性汚水のＢＯＤの生物学的酸化除去、ＳＳの物理的
濾過除去が行われる。

一方、濾床（Ｂ）は、濾床（Ａ）にて処理された処理水
に残留するＳＳ、　ＢＯＤ等を高度に除去する機能を有
するものである。

また、気泡進入防止・制御手段は、濾床（Ａ）からの発
生酸素含有ガス気泡群の濾床（Ｂ）への導入を完全に防
止するか、もしくはその気泡群の一部のみを導入するこ
とにより、酸素含有ガス気泡に起因する気泡自体による
濾床（Ｂ）に捕獲されたＳＳの物理的剥離作用および／
または気泡から力を受けた水による同ＳＳの物理的剥離
作用を防止して、濾床（Ｂ）におけるＳＳを高度に除去
・保持する機能を補償するものである。これらＳＳの物
理的剥離作用は、気泡または水がＳＳに直接作用するか
、粒状固体の運動によりＳＳ同志またはＳＳと粒状固体
が衝突すること等が考えられる。

この場合、濾床（Ｂ）に酸素含有ガス気泡群の一部を導
入する場合は、該ＳＳの除去・保持機能が実質的に低下
しない程度に導入されることが好ましい。

また、濾床（Ｂ）への酸素含有ガス気泡群の導入を完全
に防止しても、濾床（Ｂ）に導入される濾床（Ａ）処理
水は、溶存酸素を含有しているので濾床（Ｂ）全体が完
全な嫌気性となる可能性はないと考えられるが、部分的
乃至完全な嫌気性となっても少なくともＳＳ除去の機能
を有していればなんら問題にはならない。

本発明における気泡進入防止・制御手段としては、上記
機能を発揮できる構成であれば、任意の手段を用いるこ
とができる。

即ち、本発明において、少なくとも濾床（Ａ）を好気性
条件に維持するために供給される酸素含有ガスは、濾床
（Ａ）の下部から任意の散気手段により供給され、濾床
（Ａ）内部を通過して空間部に至り気泡となるが、気泡
進入防止・制御手段は、この気泡の全部あるいはその大
部が濾床（Ｂ）内に導入されないように本発明装置系外
に排出する機能を有するものであり、この機能を有する
限りその構成に制限はなく、本発明装置の任意の位置に
配備することができる。

本発明における濾床（Ａ）に当初供給される酸素含有ガ
ス量は、濾床（Ａ）で処理された処理水、即ち濾床（Ｂ
）に導入される水の含有溶存酸素量が０．５〜８■／ｌ
、好ましくは２〜３■／ｌの範囲となるように調整され
ることが好ましい。

濾床（Ａ）の処理水は、ＳＳ、　ＢＯＤがかなり除去さ
れたものである（例えば、濾床（Ａ）の厚さ１゜５ｍに
おいて、被処理水としてＳＳが１００■／ｌ、ＢＯＤが
１５０■／１の時、ＳＳは、３０■／！以下、ＢＯＤは
４０■／１以下である。）ため、これを濾床（Ｂ）で高
度に処理するので、最終的な処理水のＳＳ濃度は、５■
／ｌ以下、ＢＯＤ濃度は１０■／！以下である。

即ち、除去ＳＳＯ内濾床（Ａ）で除去されるＳＳは、８
０〜９５％の範囲が好ましく、また同除去ＢＯＤの濾床
（Ａ）での除去率は７０〜９０％の範囲が好ましい。

そしてこのような除去率を達成するためには、通常、濾
床（Ｂ）：濾床（Ａ）の容積比は、１：１．５〜２の範
囲から設定されることが好ましい。

また、濾過速度は、濾床（Ａ）において７０〜３００ｍ
／日、濾床（Ｂ）においても７０〜３００ｍ／日の範囲
に設定することが好ましい。

また、本発明装置の濾床の洗浄までの継続濾過時間は、
上記被処理水において通常４８〜７２時間と従来の３〜
４倍以上である。

また、濾床（Ａ）および濾床（Ｂ）に充填される粒状固
体の素材としては、生物膜が形成可能で適度な強度、耐
腐食性等を備えていれば特に制限はなく、公知の無機材
料、例えば、セラミックス、石炭、岩石等の鉱物、およ
び有機材料、例えば、プラスチック等の各種樹脂等が使
用できる。

また、濾床（Ａ）の粒状固体の好ましい例としては、平
均粒径８ｍｍ、比重１．２の軽量骨材が、濾床（Ｂ）の
粒状固体の好ましい例として、平均粒径３ｍｍ、比重１
．５のアンスラサイトが挙げられる。

本発明に用いられる該生物膜形成微生物としては、特に
、制限はないが、例示すれば、ＢＯＤ酸化菌、硝化菌、
脱窒素菌、酵母等を挙げることができる。そして、濾床
（Ｂ）の嫌気性または好気性の程度を気泡進入防止・制
御手段および供給酸素含有ガス量を制御することにより
汚水の種類に応じて適宜調整し、微生物の優占種を適宜
選択することができる。例えば、嫌気性度を増して、脱
窒素菌を優占種とし、アンモニア性汚水の処理を向上す
ることができる。

また、本装置は、両濾床、空間部を単一の処理槽内に配
置したものであるが、これら以外に他の機能を有する任
意の処理空間を処理槽に設けることができる。

特に、例えば、濾床（Ａ）下部に汚水の沈降性ＳＳを沈
澱・保持するための空間を設けることにより、処理装置
のコンパクト化が可能となるので好ましい。この場合、
汚水を該空間に導入する前に凝集剤を添加することがで
きる。

本発明において有機性汚水は、濾床（Ａ）下部の流入口
から導入されるが、その導入手段は、特に限定されず、
直接導入しても導入前に一端汚水貯留槽に貯留してから
導入してもよい。

本発明装置の両濾床を洗浄するための方法は、特に制限
な（任意の方法が用いられ、濾床（Ａ）と濾床（Ｂ）の
洗浄時は同時でも別時でもよい。

〔実施例〕

本発明の構成と作用を本発明の実施例と共に第１図を参
照しながら説明する。

１は下水等の有機性汚水の流入部、２は本発明の装置で
ある。３は濾床（Ａ）、４は濾床（Ｂ）であり、５は空
間部である。

６．７は空気供給管、８．９は粒状固体の支持床である
。気泡進入防止・制御手段は気泡導出管１０と傘型部材
２１とから構成され、濾床（Ａ）上部から流出する上昇
気泡群の全量が濾床Ｂに進入するのを阻止する役割を果
たす。

１１は処理水流出管、１２は洗浄排水流出管である。

１３は原水ＳＳの沈澱部、１４は排泥管である。

１５は洗浄用水供給ポンプ、１６は空気ブロワである。

また、１７は中間排水管、１８．１９は濾材流出阻止用
の多孔透水体（ネットなど）である（１７〜１９は省略
することができる。）。

以上のような構成から成る本発明例は次のような作用に
より、有機性汚水を高度に除去する。

有機性汚水１は、ＳＳ沈澱部１３にて沈降し易いＳＳが
沈降分離された後、上向流で濾床（Ａ）内に流人する。

酸素含有気泡は、供給管６から流出し、同様に上向流で
濾床（Ａ）に進入する。

濾床（Ａ）を構成する粒状固体の表面には微生物膜が発
達しており、原水の溶解性ＢＯＤ　、　ＮＨ３−Ｎが生
物学的に除去される。また、ＳＳ、コロイドも濾過作用
によって除去される。

粒状固体の種類としては、種々のもの、例えば、粒状活
性炭、アンスラサイト、プラスチック粒子、比重１．０
未満の浮上粒子、シャモットなどから選択すればよい。

さて、粒状濾材の濾床（Ａ）の上端からの流出水は、微
量のＳＳが残留しているので、空間部５を介して上部に
設けられている濾床（Ｂ）に上向流で流入させて、ＳＳ
を高度に濾過除去する。

濾床（Ｂ）には、気泡導出管１０が設けられ濾床（Ａ）
から流出する気泡群の全量が濾床（Ｂ）に進入するのを
防止するようになっている。即ち、濾床（Ａ）の上から
流出し、空間部５を通って上昇する気泡群は、濾床（Ｂ
）の支持床９の開口部２０に流入し、その上部にある傘
型部材２１によって気泡が捕捉され、気泡導出管を通っ
て大気中に放出される。

この構成が本発明の最重要ポイントのひとつであり、も
しも濾床（Ａ）から流出する多量の気泡群の全量を濾床
（Ｂ）に進入させてしまうと、濾床（Ｂ）内を多量の気
泡群が上昇するため、気泡の上昇運動に伴う強い水流の
乱れによって、ＳＳの濾過効果が著しく悪化してしまう
ことが認められた。

尚、濾過効果の悪化をもたらさない程度の少量の気泡は
濾床（Ｂ）においても生物作用を進行させることができ
好都合である。尚、濾床（Ｂ）の粒状固体はアンスラサ
イト、シャモット、粒状活性炭等を使用するのがよい。

しかして、ＢＯＤ　、　ＮＨ３−Ｎ　、　ＳＳが高度に
除去された清澄処理水２２が濾床（Ｂ）の上部の水面部
へ泉のように湧出し、処理水流出管１１から流出してゆ
（。

以上のような浄化原理によって、有機性汚水の浄化処理
を長時間継続するに伴い、濾床（Ａ）、（Ｂ）内のＳＳ
捕獲量が増加し、目詰まりが進行し、そのまま放置し、
運転を続けるとショートパスなどにより処理水質が悪化
するので、濾床（Ａ）、（Ｂ）の洗浄を実施する。

濾床（Ａ）の洗浄は、次のように行うのが好適である。

まず、沈澱汚泥をドレーンした後、中間排水管１７の弁
２３を開放し、水を抜き、水面を濾床（Ｂ）の支持床９
の下部にまで低下させる。しかるのち、ブロワ−１６の
空気量を増加させ、洗浄用水ポンプ１５をＯＮＬ、該管
６から水と空気の混和流を噴出させ、濾床（Ａ）を流動
化させつつ撹拌し、濾床（Ａ）内に捕獲されたＳＳを洗
い出す。

洗浄排水は中間排水管１７から流出し、洗浄排水槽もし
くは原水槽（不図示）に供給する。

５〜１０分程度上記操作を行ったのち、洗浄用水供給ポ
ンプ１５を０ＦＦＬ、空気ブロワ−１６の供給空気量を
定常処理時の量に減少させ、中間排水管の弁２３を閉じ
ると洗浄工程が終了する。

一方、濾床（Ｂ）の洗浄は次のように行うのが好適であ
る。

まず、気泡導出管１０の弁２４および処理水流出水管１
１の弁２７を閉じ、洗浄排水流出管１１の弁２８を開き
、空気ブロワ２５と洗浄ポンプ２６をＯＮＬ、空気供給
管７から気泡混相流を噴出させ、開口部２０を通って濾
床（Ｂ）内に流入させる。濾床（Ｂ）内の粒状固体を激
しく流動させ、濾床（Ｂ）内に捕獲されていたＳＳを洗
い出し、洗浄排水管１１から系外に流出させる。以上の
操作を数分〜１０分程度続けた後、ブロワ２５と洗浄ポ
ンプ２６を停止し、気泡導出管１９の弁２４と処理水流
出水管１１の弁２７を開け、洗浄排水流出管の弁２８を
閉じ、洗浄を終える。

尚、多孔透水部材２２（例えば、多孔板、ネット、格子
板）を設けると濾材の流出を完全に防止できる。

〔発明の効果〕

前記従来法の諸欠点を全て解決できるほかに、次の効果
がある。

■　好気性生物濾床の上部に上向流濾過層を設けた構成
により、−槽でＢＯＤとＳＳを高度に除去することかで
き、水質向上効果とともに装置設置スペースと建設費の
削減効果が大きい。

■　好気性生物濾床の上部界面から流出してくる気泡群
の全量を上向流濾過層に進入させないように構成した結
果、上向流濾過層におけるＳＳの濾過効果が著しく向上
する。

■　好気性生物濾床の下部に原水ＳＳの沈澱部を設けた
のでＳＳの高い原水に対しても、濾床（Ａ）の目詰まり
を著しく少なくすることが出来、別個の沈澱槽を前段に
設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明およびその一実施例を説明するための
図であり、第２図は、従来の好気性生物濾床装置を説明
するための図である。符号の説明に流入部　　　　　２：本発明の装置３：濾床（Ａ）　　　　４：濾床（Ｂ）５：空間部　　
　　　６．７：空気供給管８．９：支持床　　　１０：
気泡導出管１１：処理水流出管　　１２：洗浄排水流出
管沈澱部　　　　　１４：洗浄用水供給ポンプ２５：空気ブロワ　１７：１９：多孔透水体　２０：傘型部材　　　　２２：２４．２７．２８：弁２６：槽　　　　　　　　　３２：沈澱槽　　　　　３８：洗浄排水貯槽排泥管中間排水管開口部多孔透水部材洗浄ポンプ浸漬濾床処理水貯槽

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機性汚水と酸素含有ガスを第１の粒状固体の浸
漬濾床（Ａ）の下部から上向流で流通せしめた後、該濾
床（Ａ）の上部に空間部を介して前記濾床（Ａ）と同一
処理槽内に設けた第２の粒状固体の浸漬濾床（Ｂ）に、
前記濾床（Ａ）からの流出水を上向流で流入せしめると
共に、前記濾床（Ａ）上部から流出する酸素含有ガス気
泡群が前記濾床（Ｂ）に進入しないようにするか、また
は前記気泡群の一部のみを進入せしめることを特徴とす
る有機性汚水の処理方法。
（２）前記濾床（Ａ）の下部に原水ＳＳ沈澱部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の有機性汚水の処理方法
。
（３）有機性汚水と酸素含有ガスが処理槽下部から上向
流で流通せしめられる第１の粒状固体の浸漬濾床（Ａ）
と、該濾床（Ａ）の上部に設けた空間部と、前記空間部
の上部に設けた前記濾床（Ａ）からの流出水を上向流で
流入せしめる第２の粒状固体の浸漬濾床（Ｂ）と、前記
濾床（Ａ）上部から流出する酸素含有ガス気泡群が前記
濾床（Ｂ）に進入しないようにするか、または前記気泡
群の一部のみを進入せしめる手段とからなることを特徴
とする有機性汚水の処理装置。