JPH05185081A

JPH05185081A - 有機性汚水の浄化処理方法

Info

Publication number: JPH05185081A
Application number: JP4003981A
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: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】有機性汚水のＳＳ除去とＢＯＤ除去を同じ浄
化処理装置で極めて効率的に達成できると共に、ろ床の
洗浄のための洗浄用水槽のような設備を総て不要にする
ことができる画期的な浄化処理方法を提供する。【構成】立体網目状粒状物を充填した固定ろ床を有し、
ろ床に酸素含有ガスを供給する散気管を配備した浄化処
理槽と、ろ床の洗浄排水を固液分離するための固液分離
槽とからなる浄化処理装置において、ろ床に供給する酸
素含有ガスの流量を間欠的に所定時間増加せしめ、その
操作中および操作後のろ床から流出する排水を所定時間
だけ固液分離槽に供給する浄化処理方法を開発した、こ
の浄化処理方法を用いて複数の浄化処理槽と１基の固液
分離槽とからなる浄化処理装置により浄化処理と洗浄処
理を複数の浄化処理槽間で循環的に実施して洗浄操作中
の浄化処理の中断を回避し、かつ固液分離槽の設置所要
面積を著しく減少できる浄化処理方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水、し尿、各種産業
排水など種々の有機性汚水を浄化処理する新規浄化処理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、好気性浸漬ろ床装置は公知で
ある。この従来装置は、図４に示すように槽１５の水面
下にアンスラサイト、粒状活性炭、各種粒状鉱物、プラ
スチック粒子など任意の粒状ろ材の充填層（浸漬ろ床１
６と呼ぶ）を設け、該浸漬ろ床１６内下部に空気散気管
１７を配設さたものである。また、このような好気性浸
漬ろ床装置には、沈殿池１８、処理貯槽２２、洗浄排水
貯槽２４が付設されている。

【０００３】しかして、有機性汚水（原水）は、沈殿池
１８から原水流入管１９を経て槽１５内に流入し、浸漬
ろ床１６を下向流で流過し、粒状ろ材表面の微生物およ
びブロワー２０から散気管１７を経て散気される空気泡
と接触し、ＢＯＤが除去されると共に、原水ＳＳもろ過
除去され、清澄処理水となって処理水流出管２１を経て
処理水貯槽２２に至る。

【０００４】上記処理を継続するにつれ、浸漬ろ床１６
内に捕捉されたＳＳと微生物量の増加によって、ろ過抵
抗が増加して処理を続けることが困難になるので、処理
水貯槽２２内に貯留されている清澄な処理水をポンプ２
３によって浸漬ろ床１６の下部に供給し、浸漬ろ床１６
を洗浄する。浸漬ろ床１６の洗浄排水は、槽１５の上部
から洗浄排水貯槽２４に至り、この洗浄排水はポンプ２
５で沈殿池１８に供給されてＳＳが沈降分離され、これ
ら沈降分離処理された洗浄排水は原水と共に再び浸漬ろ
床１６へ供給される。

【０００５】しかしながら、図４の従来装置には次のよ
うな欠点があり、さらに優れた装置およびシステム構成
が切望されている。原水ＳＳが多い場合、図４のように好気性浸漬ろ床
装置の前段に沈殿池を設け、ＳＳの大部分を除去しなけ
ればならない。さもないと、原水に含まれた多量のＳＳ
のために好気性浸漬ろ床装置のろ床部は速やかに目詰ま
り（閉塞）を起こし、好気性浸漬ろ床装置の運転が不可
能となり、ろ床洗浄頻度も激増する。しかも、沈殿池の
沈降分離速度はせいぜい３０ｍ／日程度しか採れないの
で、沈殿池の建設費、設置スペースが大きくなる。

【０００６】ろ床の洗浄時にろ床容積の２．５〜３
倍という多量の洗浄用水が必要で、洗浄用水として図４
のように好気性浸漬ろ床装置の処理水を多量に使わなけ
ればならない。従って、処理水生産効率が低い。

【０００７】ろ床の洗浄排水を、図４のように前段
の沈殿池に流入させて処分しているため、好気性浸漬ろ
床装置には原水と洗浄排水との合計流量が流入すること
になる。この結果、好気性浸漬ろ床装置への水量負荷が
増加し、好気性浸漬ろ床装置の直径を大きくしなければ
ならなくなっている。（洗浄頻度が多くなればなるほど
好気性浸漬ろ床装置の水量負荷は激増する。）

【０００８】処理水を洗浄用水として貯留しておく
貯留槽２２の所要容積が極めて大きい。また、洗浄排水
貯留槽２４も大きなものが必要であるため、これら設備
の建設費や設置面積の確保は極めて大きい問題となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
装置の前記〜の欠点のために生じる諸種の問題を完
全に解決し、有機性汚水のＳＳ除去とＢＯＤ除去を極め
て効率的に達成できると共に、好気性浸漬ろ床装置の洗
浄のための洗浄用水槽や洗浄排水槽のような付帯設備を
総て不要にすることができる画期的方法を提供しようと
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明の有機
性汚水の浄化処理方法によって達成される。すなわち、
（１）粒状物を充填した生物固定ろ床を有し、該ろ床に
酸素含有ガスを供給する散気管を配備した浄化処理槽
と、処理槽外に固液分離槽を配置し、該浄化処理槽内の
ろ床に有機性汚水を供給して浄化処理を行うと共に、前
記ろ床に供給する酸素含有ガスの流量を間欠的に所定時
間増加せしめ、該操作中および操作後の該所定時間だけ
ろ床から流出する流出水を固液分離槽に供給すると共
に、定常浄化処理時のろ床流出水はそのまま処理水とな
すことを特徴とする有機性汚水の浄化処理方法。

【００１１】（２）粒状物を充填した生物固定ろ床を有
し、該ろ床に酸素含有ガスを供給する散気管を配備した
浄化処理槽を複数配備し、処理槽外に固液分離槽を配備
し、前記各浄化処理槽における酸素含有ガスの流量を間
欠的に所定時間増加せしめると共に間欠増加の時期をず
らし、該操作中および操作後の該所定時間だけ各浄化処
理槽からの流出水を前記固液分離槽に供給すると共に、
定常浄化処理時のろ床流出水はそのまま処理水となすこ
とを特徴とする有機性汚水の浄化処理方法。。

【００１２】（３）前記生物固定ろ床の粒状物が立体網
目構造をもつことを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の有機性汚水の浄化処理方法。ここで原水とは、
下水、し尿、各種産業排水および有機物で汚染された上
水などの任意の汚水からなる、処理槽に供給されて処理
をうける汚水の一般的呼称である。

【００１３】

【作用】本発明の構成の作用を図１を参照しつつ以下に
説明する。浄化処理装置は処理槽１を有し、処理槽１内
には充填固定ろ床（生物ろ床と呼ぶこともある）が設け
られ、この充填固定ろ床の内部にポリウレタンフォーム
等の立体網目構造をもつ弾性多孔性粒状物または公知の
粒状物のろ材を充填した充填固定層Ａが形成されてい
る。ここで流動床としないことが重要である。

【００１４】充填固定層Ａの下部には、空気等の酸素含
有気体を供給する散気管２が設けられ、散気管２からの
気泡が弾性多孔体の充填固定層Ａ内に上昇進入してゆ
く。下水等のＢＯＤとＳＳを含む原水は充填固定層Ａの
上部に設けられた原水供給管３から供給され、下向流で
充填固定層Ａ内を流下し、ＢＯＤとＳＳが除去された処
理水が処理水流出管４から流出する。なお、下水等の通
水を上向流で行ってもよい。また負荷を調整すれば、ア
ンモニア性窒素の硝化をおこすこともできる。

【００１５】充填固定層Ａを構成する立体網目状粒状物
の内部と表面には、微生物が高濃度に保持されており、
これら微生物の生物学的作用によって原水中のＢＯＤが
効率良く除去され原水中にＳＳが含まれている場合には
ＳＳもろ過され、高度に除去される。充填固定層Ａは支
持床５（網や多孔板等で構成される）で支持されてい
る。

【００１６】レベルＣは処理槽１の運転時の水位であ
り、弾性多孔体をレベルＣよりも上まで積層しておくこ
とによって、水を吸った弾性多孔体の自重により、充填
固定層Ａの浮上を防ぐことができる。これは重要な概念
である。

【００１７】しかして、充填固定層Ａの運転を続けるに
つれて、充填固定層Ａ内の捕捉ＳＳ量と生物保持量が増
加してくるために、ろ過抵抗が増加してくる。このろ過
抵抗の増加は処理槽１内の水位の上昇となってあらわれ
る。この際に散気空気量を一時的に増加させて、充填固
定層Ａ内に強い気泡の上昇流を与えると、処理槽１内の
充填固定層Ａ内に捕捉されていたＳＳが原水の下向流に
伴われて、処理水中に一時的に多量流出してくる。

【００１８】この状態の処理水をバルブ１３を開けて処
理槽１の下部から流出管４を通り処理水流出管４から分
岐している洗浄排水移送管１１を経て固液分離槽Ｂに移
送し、ここでＳＳを分離する。この時処理水流出管４に
配備された処理水弁１０は閉じた状態とする。

【００１９】ここで重要なことは、散気管２からの空気
を一時的に増加させる時期およびその間隔、増加させる
空気の量、空気量を増加している時間を適切に設定する
ことによって、処理水中に高濃度のＳＳをできるだけ急
激に流出させることである。例えば、一日一回１０分程
度、空気を多量に増加させて、充填固定層Ａ内に捕捉さ
れていたＳＳを洗い出す方法によって処理水中に数１０
００ミリグラム／リットルに及ぶ高濃度のＳＳを流出す
るので好都合である。

【００２０】また、本発明において、生物処理槽１をポ
リウレタンフォームなどの立体網目状多孔性粒状物によ
り充填固定層Ａを形成することは特に好ましく、従来の
好気性生物ろ床で使用するような粒状鉱物（アンスラサ
イト、抗火石、粒状セラミック、シャモット）により充
填固定層Ａを構成する方法では本発明の効果はかなり減
少する。

【００２１】なぜなら、このような粒状鉱物は粒状物の
表面にしか微生物を保持できないこと、及び微生物を保
持する保持力が弱いため、空気を一時的に増加させた時
微生物が多量に処理水に流出してしまうため、浄化処理
槽１内の生物反応の進行が劣化してしまうこと、また空
気だけでの洗浄ではろ床が十分洗浄できず閉塞が起き易
いことによる。

【００２２】これに対し、本発明の立体網目状多孔性粒
状物により充填固定層Ａを構成した場合には、網目内に
微生物を固定化できるため、空気の一時的増加の際にも
微生物は内部に保持されて流出してこないので、常に適
切な量の微生物を浄化処理系内に保持でき、過度に微生
物が除去されることがなく、しかも軽く流動し易いた
め、空気だけで十分ろ床を洗浄できるという重要な特徴
がある。

【００２３】固液分離槽Ｂに移送された処理水からＳＳ
や汚泥の堆積物が沈殿し汚泥排出管１４から系外に排出
される。そして上澄水ができ、上澄水流出管８より流出
する。上澄水は処理水として放流してよい。さらに流出
管４から分岐している移送管１１には途中にカチオン系
あるいは両性電解質ポリマーなどの凝集沈殿剤の溶液を
注入できる注入点９が設けられており要すれば固液分離
槽Ｂにおいて、高速度でＳＳを分離する場合に使用され
る。

【００２４】しかして、散気管２からの空気の供給を定
常値に戻してから、所定時間経過すると充填固定層Ａか
ら流出するＳＳは図３に示すように減少し、定常処理時
の値例えば１０〜２０ｍｇ／リットルのＳＳの値にまで
回復するので、この時洗浄排水移送管１１に配備された
弁１３を閉じ、弁１０を開け処理水を放流する。なお、
上澄水は固液分離槽Ｂの上澄水は上澄水流出管８を経て
原水供給管３にリサイクルしてもよい。

【００２５】本発明の浄化処理方法において、図２に示
したように充填固定層（充填層ａ，ｂおよびｃ）を有す
るろ床と散気管２とが配備された浄化処理槽が並列的に
複数（浄化処理槽ａ，ｂおよびｃ）並び、１基の固液分
離槽Ｂを配備した浄化処理設備を使用した場合には、各
浄化処理槽にそれに属している散気管から適宜に時刻を
ずらして酸素含有ガス流量の間欠増加を行い、各浄化処
理槽から洗浄排水の流出を時間をずらして行い、洗浄排
水を固液分離槽Ｂに供給するようにすることにより、固
液分離槽の所要面積が大幅に減少するためより効率的な
浄化処理ができる。このような方式が採用できることが
本発明の浄化処理方法の大きな特徴である。

【００２６】

【実施例】社宅団地から排出される下水を対象にして、
本発明の実証浄化処理を行った。本実証浄化処理は図１
の装置模式図中に示されたフローに従って行われた。浄
化処理の条件を以下に示す。１：弾性多孔性粒状固体の充填固定層を用いた下向流好
気性生物ろ床Ａ１）処理槽：直径１５０ｍｍφ 高さ３ｍ充填層厚
み２．５ｍ２）濾速：１００ｍ／日３）供給空気量：定常時；下水１ｍ³当たり２．５Ｎ
ｍ³ａｉｒ空気増加時；下水１ｍ³当たり３０Ｎｍ³ａｉｒ４）空気増加サイクル：２４時間毎に５分間空気増
加

【００２７】２：弾性多孔体の物性粒径：１０×１０×１０ｍｍの立方体材質：ポリウレタンセル数＊：５〜６個／１ｃｍ（＊１ｃｍ当たりの穴の
数）穴径：１．５〜２ｍｍ（連続気泡）３：原水水質ＳＳ：１０６〜１８３ミリグラム／リットルＢＯＤ：１２０〜２３０ミリグラム／リットル水温：１６〜１８℃ ｐＨ：７．１〜７．２

【００２８】この条件で２週間、生物の馴致を行い、生
物ろ床（充填層Ａ）のポリウレタンろ材への微生物の固
定化が充分進んだことを確認した後、水質分析を毎日一
回３ヶ月間続けた結果、生物ろ床Ａからの処理水質は次
の通り非常に良好であった。処理水水質ｐＨ：６．８〜７．０ＳＳ：３〜５ミリグラム／リットルＢＯＤ：４〜６ミリグラム／リットルまた、生物ろ床Ａを、前記の空気増加条件で運転したと
ころ、生物ろ床Ａのろ過抵抗は５０〜１００ｍｍＨ₂Ｏ
の範囲に維持され、水による逆洗は不要であることが確
認された。

【００２９】

【発明の効果】ろ床を洗浄するために水を使用する必要がない。従
って、洗浄用水貯槽、洗浄排水槽の両槽は全く不要で、
設備費および設置場所が大いに低減できる。高ＳＳ原水を直接浄化処理することができ、処理装
置の前後に沈殿槽を設ける必要がない。高ろ速で処理でき、しかも処理継続時間が長い。す
なわち、充填層に充填したろ材の目詰まりが非常に少な
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄化処理方法の具体的一例を説明する
ためのフロー図である。

【図２】本発明の浄化処理方法の別の具体的一例を説明
するためのフロー図である。

【図３】本発明の浄化処理装置の空気洗浄の挙動を説明
するためのグラフである。

【図４】従来浄化処理方法の具体例を説明するためのフ
ロー図である。

【符号の説明】

１処理槽１５槽２散気管１６浸漬ろ床３原水供給管１７散気管４処理水流出管１８沈殿池５支持床１９原水流入
管６通水部材２０ブロワ７汚泥堆積層２１処理水流
出管８上澄水流出管２２処理水貯
槽９注入点２３ポンプ１０処理水弁２４洗浄排
水貯槽１１洗浄排水移送管２５ポンプ１２空気供給管Ａ充填槽１３弁Ｂ固液分
離槽１４汚泥排出管Ｃレベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒状物を充填した生物固定ろ床を有し、
該ろ床に酸素含有ガスを供給する散気管を配備した浄化
処理槽と、処理槽外に固液分離槽を配置し、該浄化処理
槽内のろ床に有機性汚水を供給して浄化処理を行うと共
に、前記ろ床に供給する酸素含有ガスの流量を間欠的に
所定時間増加せしめ、該操作中および操作後の該所定時
間だけろ床から流出する流出水を固液分離槽に供給する
と共に、定常浄化処理時のろ床流出水はそのまま処理水
となすことを特徴とする有機性汚水の浄化処理方法。
【請求項２】粒状物を充填した生物固定ろ床を有し、
該ろ床に酸素含有ガスを供給する散気管を配備した浄化
処理槽を複数配備し、処理槽外に固液分離槽を配備し、
前記各浄化処理槽における酸素含有ガスの流量を間欠的
に所定時間増加せしめると共に間欠増加の時期をずら
し、該操作中および操作後の該所定時間だけ各浄化処理
槽からの流出水を前記固液分離槽に供給すると共に、定
常浄化処理時のろ床流出水はそのまま処理水となすこと
を特徴とする有機性汚水の浄化処理方法。
【請求項３】前記生物固定ろ床の粒状物が立体網目構
造をもつことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の有機性汚水の浄化処理方法。