JPH05269482A

JPH05269482A - 生物濾過法による排水の処理方法及び汚水浄化槽

Info

Publication number: JPH05269482A
Application number: JP7177592A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Katagai; 信義片貝; Katsuhide Fujita; 克英藤田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ＢＯＤやＳＳの除去に優れた生物濾過法によ
る排水の処理方法及びその汚水浄化槽を提供する。【構成】被処理水を浸漬状態にある担体床に下向流で
通過させ、担体床下部より散気を行って気泡を上昇さ
せ、この過程で好気的生物分解と濾過作用を伴って浄化
を行う生物濾過法による排水の処理方法において、粒状
物を担体２とする生物濾過層となし、生物濾過層を上下
二つの区画（Ｒゾーン及びＦゾーン）に分け、両区画の
境界部及び下区画の下側に空気を吐出する散気部材３及
び５を設け、通常の処理工程は被処理水９を上区画の上
側から流入させ、散気部材３から散気を行って、上区画
で主に有機物の分解と粒子の除去を行い、下区画で主に
粒子の除去を行って、下区画の下側から処理水１０を排
出し、洗浄工程は散気部材５又は散気部材３からも散気
を行い、洗浄水１１を下区画の下側から送入させ、上区
画の上側から洗浄排水１２を排出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭等から排出される合
併排水を浄化する生物濾過法を用いた排水の処理方法及
び汚水浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】浮上性担体を浸漬し、これに微生物を付
着させ、有機物の生物的分解と物理的吸着や濾過作用を
伴って排水の処理を行う浮上性担体を利用の生物濾過法
は、沈降性担体利用の生物濾過法に比較して担体が軽く
流動し易いため、生物濾過槽の担体充填層（生物濾過
層）の洗浄が容易で、かつそれに要する所要動力も少な
いことから注目され、多くの処理方式の提案がなされて
いる。浮上性担体を利用した生物濾過法による排水の処
理方法は、特公昭５７−４６８８４号公報、特公昭６３
−１１１６号公報、特公昭５７−５９０００号公報等そ
の他多くに見られ、それらに用いる浮上性担体には、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の合成樹
脂ペレット又はそれらの発泡成形物、或いはパーライ
ト、シラスバルーン等の無機粒状物などを挙げている。
従来の処理方法を見ると、前述の浮上性粒状担体を生物
濾過層に充填し、被処理水を生物濾過層の上部から入
れ、下向流で通過させ、生物濾過層の下部から空気を送
入して、両者を向流接触させつつ、生物濾過層に生息す
る好気的微生物によって有機物を分解する方法、或いは
被処理水と空気とを生物濾過層の下部から送入して、両
者を並流接触させつつ、前記同様に有機物を分解する方
法が主に採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の浮上性担体を用
いた生物濾過法による排水の処理方法は、該生物濾過層
の下部から送入空気泡によって担体が流動すること、ま
たある程度担体を密に充填しても、空気泡の通り道付近
の担体は同様に流動することなどから、捕捉した粒子や
増殖した微生物が剥離して、これらが該生物濾過層を通
過する流出水にリークするという問題点があった。即ち
生物濾過層で充分な粒子（これらの粒子をＳＳと略す）
の除去が出来ず、またＳＳに起因するＢＯＤも高まって
高度な処理水が得られなかった。ＳＳの流出を防ぐため
に生物濾過層の上下に抑止体を設け、該生物濾過層を抑
えつけて処理を行う方法もあるが、この方法は該生物濾
過層の洗浄を行う際に濾過層を膨張させて緩めることが
出来ず、洗浄が良好に行えないこと、抑止体を機械的に
駆動させてもよいが、その設備にかかる経済的損失が大
きいことなどの問題点がある。更に別法として生物濾過
層の流出水を再度該生物濾過層へ戻す循環方法によっ
て、ＳＳを除去する方法もあるが、循環によって生物濾
過層の濾過速度が高まるため、その効果は小さい。一
方、浮上性担体について見ると、従来例示の合成樹脂の
発泡成形物はその気泡が独立気泡であったり、また耐久
性に劣っているものもある。無機系の発泡粒状物（天然
物も含む）は特に機械的強度が弱いため、耐久性に問題
がある。また独立気泡体は微生物の付着がその外表面だ
けであることから、微生物保持量が少なく有機物分解能
が小さい、更に洗浄後の能力回復が遅いという問題があ
る。以上のように従来の方法は、ＢＯＤやＳＳを充分に
除去出来ず、高度な処理水が得られなかった。本発明
は、ＢＯＤやＳＳの除去に優れた生物濾過法による排水
の処理方法及び汚水浄化槽を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水を浸
漬状態にある担体床に下向流で通過させ、担体床下部よ
り散気を行って気泡を上昇させ、この過程で好気的生物
分解と濾過作用を伴って浄化を行う生物濾過法による排
水の処理方法において、ポリオレフィン系樹脂の連通気
泡体の粒状物を担体とする生物濾過層となし、該生物濾
過層を上下二つの区画に分け、両区画の境界部及び下区
画の下側に空気を吐出する散気部材を設け、通常の処理
工程は被処理水を上区画の上側から流入させ、両区画の
境界部の散気部材から散気を行って、上区画で主に有機
物の分解と粒子の除去を行い、下区画で主に粒子の除去
を行って、下区画の下側から処理水を排出し、洗浄工程
は下区画の下側の散気部材だけの散気、又はそれに加え
て両区画境界部の散気部材からも散気を行い、また洗浄
水を下区画の下側から送入させ、上区画の上側から洗浄
排水を排出するようにした生物濾過法による排水の処理
方法、並びに槽内を仕切壁で仕切り、複数の各種の処理
槽を設け、これらの処理槽に被処理水を順次移流して浄
化を行う汚水浄化槽において、該汚水浄化槽における嫌
気処理槽第２室の後段にポリオレフィン系樹脂の連通気
泡体の粒状物を収納した生物濾過層を有する生物濾過槽
を配設し、該生物濾過層を上下二つの区画に分け、両区
画の境界部及び下区画の下側に空気を吐出する散気部材
を設け、更に生物濾過層の下部には流入水を移送するた
めの移流管を配し、また、上部には洗浄水を排出するた
めの洗浄排出管を設け、生物濾過槽の後段には該生物濾
過槽の前記移流管と連通し、かつ該生物濾過槽を洗浄す
る洗浄ポンプを収納した処理水槽を備えた汚水浄化槽に
関する。

【０００５】

【実施例】先ず請求項１の発明について説明する。本発
明で用いるポリオレフィン系樹脂の連通気泡体は、これ
まで例示されている浮上性のポリオレフィン系樹脂やポ
リスチレン等の独立気泡体と異なる。ポリオレフィン系
樹脂の連通気泡体は、概ね３０〜１０００μｍの連通細
孔を有し、この細孔には液中の有機物や溶存酸素の拡
散、代謝物質の拡散が容易であるため、好気性微生物の
好適な住家を提供している。更に細孔容積が大きいた
め、微生物の増殖にも問題なく、多量の微生物を保持出
来、有機物即ちＢＯＤの分解能を高めることが出来る。
一方、処理工程において、ポリオレフィン系樹脂の連通
気泡体は、これを切断や打ち抜きによって粒状物とし、
充填して用いるが、この粒状物の担体同士の隙間に捕捉
された粒子又は微生物の凝集粒子は、ポリオレフィン表
面との結合性が弱いため、洗浄工程の際の剥離が容易で
あり、極めて洗浄し易い特長を持っている。

【０００６】ポリオレフィン系樹脂には、ポリエチレン
やポリプロピレンがあり、これらの発泡成形物（独立気
泡体）を機械的加工によって連通気泡体に加工できる。
ポリエチレンは真比重が約０．９４（見掛け比重は０．
０４５）、ポリプロピレンは真比重が約０．９（見掛け
比重は０．０４）であるが、これに微生物が生息を始め
ると徐々に比重が１に近づき、中には微小ながら１を上
回って沈降性を示すようになる。しかし、比重はそれ以
上に大きくならず、少量の空気や水の流速で容易に流動
し易い状態を保持している。従ってポリオレフィン系樹
脂の連通気泡体は、生物濾過槽に用いる担体として望ま
しい特性を有していることがわかった。

【０００７】このポリオレフィン系樹脂の連通気泡体の
粒状物を本発明の生物濾過の処理法に適用するものであ
り、その生物濾過法による排水の処理方法を本発明の実
施例を示す図１により説明する。図１において、(ａ)は
生物濾過槽の通常の処理状態を示す図であり、(ｂ)は生
物濾過槽の洗浄状態を示す図である。なお、図１は角形
槽について示しているが丸形槽であってもよい。(ａ)の
通常の処理方法について述べる。生物濾過槽１には、ポ
リオレフィン系樹脂の連通気泡体の粒状担体２を生物濾
過層として充填してあり、その生物濾過層を上下の２区
画に分け、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾーンがあり、両
区画の境界部に散気部材３、また下区画の下側に粒状担
体２を通さない多口部材４、更にその下側に散気部材５
を設けてある。多口部材４の下側には更に通過水を移送
する移流管６がある。上区画の上側には、後述する洗浄
の際の洗浄排水排出管８が粒状担体２を通さない多口部
材７を介して通常の処理状態の水位より上側に設けてあ
る。多口部材７は洗浄排水排出管８と連結させなくても
よい。

【０００８】以上のような構成で排水の処理方法は次の
ようにして行われる。被処理水９は生物濾過層の上区画
Ｒゾーンに入る。Ｒゾーンの粒状担体は散気部材３から
の空気泡によって流動する程度に充填してあり、散気に
よって溶存酸素がＲゾーンの全域に拡散されることが望
ましい。Ｒゾーンに入った被処理水は粒状担体２に生息
した好気性微生物によって処理され、有機物即ちＢＯＤ
が分解される。また、粒状担体間にはＳＳを捕捉除去さ
れる。しかし、Ｒゾーンは前述したように空気泡によっ
てゆっくりと流動しているため、ＳＳの捕捉が完全では
ない。ＳＳを含んだ通過水は、Ｒゾーンを下向し、下区
画のＦゾーンに達する。Ｆゾーンの粒状担体は、後述す
る洗浄時にだけ散気部材５から散気される空気泡や移流
管６から送入される洗浄水によって流動する程度に充填
することが必要である。

【０００９】Ｆゾーンに達した通過水は、粒状担体が濾
過層として形成されているため、含まれるＳＳは粒状担
体間に捕捉除去される。Ｒゾーンに対してＦゾーンは静
的状態にあることから、ＳＳの除去効果は極めて高い。
またＲゾーンから溶存酸素も持ち越されるため、好気性
微生物も生息し、Ｒゾーンで取り切れなかった残留ＢＯ
Ｄがある場合は、このＦゾーンでも分解が出来る。この
ように被処理水９は上区画のＲゾーンで主にＢＯＤが除
去され、下区画のＦゾーンで主にＳＳが除去され、極め
て高度に浄化されて、移流管６から処理水１０として排
出される。生物濾過槽１は処理を続けていくと、生物濾
過槽で捕捉したＳＳによって粒状担体間が徐々に詰まっ
て来るようになる。この傾向は下区画のＦゾーンで著し
い。そのため、生物濾過槽１は洗浄が必要である。

【００１０】そこで生物濾過槽１の洗浄方法を図１の
(ｂ)を用いて説明する。通常の処理から洗浄に移る場合
は、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾーンの境界部に散気部
材３の弁を閉じ、散気部材３からの散気を停止する。す
ると下区画Ｆゾーンの下側にある散気部材５から空気の
吐出が始まる。これによってＦゾーンの粒状担体は流動
し、粒状担体間のＳＳは遊離するようになる。このと
き、Ｆゾーンの下側にある処理水の移流管６の処理水排
出管路側の弁を閉じ、洗浄水１１を移流管６を介してＦ
ゾーンの下側へ送入する。すると洗浄水１１はＦゾーン
を上昇し、遊離したＳＳを伴って上区画のＲゾーンを経
て更に上昇し、通常の設定水位より上側にある洗浄排水
排出管８より洗浄排水１２として排水される。なおこの
とき、粒状担体２が流出しないように多口部材７を設け
る。この洗浄操作によって生物濾過槽１の詰まりを解消
することが出来る。

【００１１】洗浄の終了は、洗浄水１１の送入を停止す
ることで完了し、移流管６の処理水排出管路側の弁を開
けると、生物濾過槽１の水位は粒状担体２を伴って下降
し、通常の設定水位に戻る。またこのとき、Ｒゾーンと
Ｆゾーンとの境界部にある散気部材３の弁を開ければ、
Ｆゾーンの下側の散気部材５の散気は停止し、散気部材
３だけから空気が散気されて、通常の処理へ戻る。以上
の洗浄においても、生物濾過層がポリオレフィン系樹脂
の連通気泡体の粒状担体であるため、極めて少ない空気
量と極めて小さい洗浄水の通過速度でＳＳを洗い出すこ
とが出来、従って所要動力も小さくて済み、経済的であ
る。

【００１２】次に請求項２の発明について述べる。ポリ
オレフィン系樹脂の連通気泡体の粒状物を生物濾過層と
して適用する場合、上区画のＲゾーンと下区画のＦゾー
ンとの境界付近の粒状担体２が洗浄操作によって上下へ
移動するため、各ゾーンの担体量が所定の量と変わって
くる場合がある。そこで各ゾーンの粒状担体の充填量を
一定にして安定化させることが望ましい。その方法とし
て、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾーンの境界部にある散
気部材より下側に、流入水は通すが粒状担体は通さない
多口部材を設ける方法で達成できる。また通常の処理状
態において、粒状担体に微生物が付着してくると比重が
微小ながら高まり、沈降性を示すようになる。このよう
な状態でも前記したゾーン境界部に多口部材を設けれ
ば、各ゾーンの安定した担体の充填量を確保出来る。

【００１３】但し、下区画Ｆゾーンでは担体が沈降性を
持つようになると、Ｆゾーンから粒状担体が流出するこ
とや、生物濾過層の緩みを生じて濾過性能が低下する場
合がある。そこでこれらを防ぐために、下区画Ｆゾーン
の下側に、流入水は通すが粒状担体は通さない多口部材
を設ける方法で達成できる。かつこの多口部材は洗浄時
に、下区画Ｆゾーンへ空気を吐出する散気部材より上側
に設けることが望ましい。

【００１４】また生物濾過層の洗浄時には、下区画Ｆゾ
ーンの下側から送入する洗浄水によって水位が上がり、
上区画Ｒゾーンの上側に設けた洗浄排水排出管より洗浄
排水として排出される。このとき、Ｒゾーンの粒状担体
も流動するため、洗浄排水と一緒に流出する場合があ
る。そこでこれを防ぐために、上区画にある設定水位よ
り上側に流入水、洗浄排水は通すが、粒状担体は通さな
い多口部材を設ける。図２を用いて更に説明する。図２
は本発明の実施例になる排水の処理方法を示す断面図
で、(ａ)は生物濾過槽の通常の処理状態、(ｂ)は生物濾
過槽の洗浄状態を示す。図２(ａ)において、生物濾過槽
１には粒状担体２を充填した生物濾過層があり、基本的
な構成は図１と全く同じであるので、ここでは請求項２
の発明の必要な部分だけを述べる。

【００１５】上区画Ｒゾーンと下区画のＦゾーンとの境
界部にある散気部材３の下側に多口部材１３を設けてあ
り、ＲゾーンとＦゾーンの粒状担体２が相対するゾーン
へ移動するのを防いでいる。これによって各ゾーンの粒
状担体２の充填量を一定に出来、処理性能を安定化出来
る。下区画Ｆゾーンの下側でかつ散気部材５より上側に
多口部材１４を設けてあり、Ｆゾーンの粒状担体２の流
出を防いでいる。また特にＦゾーンの粒状担体はその充
填量に注意を要する。ＦゾーンはＳＳ除去を主目的にし
ており、ＳＳの捕捉で粒状担体間が詰まることから、Ｓ
Ｓの剥離（遊離）追い出しが必要である。このＳＳを剥
離するためには、空気泡や水流によって粒状担体層を砕
いて自由にする必要があり、そのための余分な容積即ち
膨張容積を設けている。図２で、下区画ＦゾーンのＳが
それを示している。粒状担体２に微生物が付着していな
い初期には、Ｆゾーンの生物濾過層は浮上層をなしてお
り、膨張容積ＳはＦゾーンの下側に形成されている（図
示しない）。

【００１６】生物濾過槽の洗浄時には、図２(ｂ)におけ
る洗浄水１１の送入で槽内水位は上昇を始め、洗浄排水
排出管８より洗浄排水１２として排出される。このと
き、多口部材７´によって上区画Ｒゾーンの粒状担体２
の流出を防止出来る。多口部材７´は槽内水平断面の全
体にわたるように設けているが、これに限定されるもの
ではなく、図１のように排出管８に連結した筒状の多口
部材７であってもよい。更に槽内壁全周又は一部分に堰
を設けて粒状担体の流出を防ぐ方法であってもよい（図
示しない）。

【００１７】請求項３の発明について述べる。ポリオレ
フィン系樹脂の連通気泡体の粒状担体は、真比重が１よ
り小さいため運転開始後の初期に静的条件下では浮上す
る。この間の上区画Ｒゾーン、下区画のＦゾーンの粒状
担体２は、各ゾーンの上部分が下部分より密になってい
る。これによってＲゾーンでは、散気部材３からの空気
泡の吐出を行っても槽壁付近の担体は流動し難い点があ
る。またＦゾーンでは浮上層となり、膨張層の容積Ｓは
浮上層の下側に形成され、洗浄時にこの浮上層を流動さ
せてＳＳの剥離を充分に行うためには、定常状態に達し
た時期の空気量より、多い目の空気を散気部材５より吐
出することが必要である。従って運転開始後、より早い
時期から性能を発揮させるためには、あらかじめ粒状担
体に微生物を付着させておけばよい。大きな水槽に粒状
担体を多量に入れて曝気を継続する。これに人工排水又
は実排水を加えて馴養すれば、数週間で微生物が多量に
付着増殖する。これによって粒状担体は沈降性を持つよ
うになる。

【００１８】微生物が付着した前記担体を生物濾過槽に
収納すれば、直ちに処理性能が発揮される。しかし、微
生物付着担体は輸送してから現地で使用される場合が多
い。このようなときは、微生物付着担体の水を切り、自
然状態で乾燥して軽くすると扱い易い。微生物は担体の
細孔内に存在しているが、自然状態で乾燥した場合、胞
子を形成して生命の保存が容易である。この微生物付着
担体を生物濾過槽に収納して運転を開始すれば、担体細
孔の微生物は直ちに活性を示すようになると同時に沈降
性も有する。従って、本発明のようにあらかじめ微生物
を付着させた粒状担体を用いれば、早期に生物濾過槽の
性能を発揮させることが出来る。

【００１９】請求項４の発明について述べる。ポリオレ
フィン系樹脂の連通気泡体は比重が１より小さい。前記
請求項３の発明で述べたように、運転開始後早い時期か
ら性能を発揮させるためにはその比重が１より微小なが
ら大きい方がより望ましい。その方法として、前記連通
気泡体に比重調整のためのエマルジョンペイントを含浸
し、乾燥することによって容易に得ることが出来る。エ
マルジョンペイントに水溶性塗料がある。水溶性塗料の
多くはアクリル樹脂、顔料を水に乳化させたものであ
り、比重が大きい。この水溶性塗料を連通気泡体に含浸
させ乾燥すると、それらの成分が付着して残留し、連通
気泡体は比重が大きくなる。しかし、水溶性塗料の成分
濃度が高いと、連通気泡体の細孔を埋めてしまったり、
連通性が低下したりすることから、水で適度な濃度に希
釈することが望ましい。市販の水溶性塗料では概ね重量
で塗料を２〜５０％の濃度に希釈調整するとよい。この
濃度より高いと連通性が低下してしまう。

【００２０】連通気泡体は通常シート状であり、このも
のを水溶性塗料を入れた平底容器に入れ、ローラで抑え
つけながら脱泡すれば容易に細孔へ含浸する。これを取
り出し、連通気泡体の軟化点以下で乾燥すれば、塗料成
分が連通気泡体に残留付着する。このものを大量に生産
するための機械化は容易であり、それらの生産方法は何
れの方法であってもよい。比重調整した連通気泡体のシ
ートは、切断や打ち抜き等によって粒状に加工すること
が出来る。なお、水溶性エマルジョンには、更に炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウムその他無機系の比重の大きい粉
粒体を添加してもよい。

【００２１】請求項５の発明は請求項１の生物濾過法を
汚水浄化槽に適用したものである。図３はその汚水浄化
槽の断面図で、汚水浄化槽１５は仕切壁１６、１７、１
８、１９で仕切られ、嫌気処理槽（第１室）２０、嫌気
処理槽（第２室）２１、生物濾過槽１、処理水槽２２、
消毒槽２３で構成されている。嫌気処理槽（第１室）２
０、嫌気処理槽（第２室）２１には接触材２４、２５が
収納され、粗大固形物の除去と嫌気性微生物による有機
物の分解が行われる。生物濾過槽１は図１で述べた構成
を具備しており、ポリオレフィン系樹脂の連通気泡体の
粒状担体２が収納され、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾー
ンとに機能分画されている。ＲゾーンとＦゾーンの主な
作用は請求項１の発明と同じであるので省略する。散気
部材３は通常の処理状態で空気が送入され、散気部材５
は洗浄時だけ空気が送入される。処理水槽２２には、生
物濾過槽１と連接する移流管６を介し、生物濾過槽１を
洗浄するための洗浄ポンプ２６を収納している。この処
理水槽２２は処理水を洗浄水として確保するために設け
ている。消毒槽２３は処理水１０を滅菌して放流するた
めに設けている。２７は嫌気処理槽（第２室）２１から
生物濾過槽１へ嫌気処理水９´を移送するエアーリフト
ポンプである。

【００２２】ここで汚水浄化槽１５の処理工程と作用に
ついて説明する。被処理水９は流入口から供給され、嫌
気処理槽（第１室）２０に入り、粗大固形物が接触材２
４で除去されると同時に嫌気的分解も受け、移流管を通
り嫌気処理槽（第２室）２１に移流する。ここでも接触
材２５に付着した嫌気性微生物により嫌気的分解を受け
る。次に嫌気処理槽（第２室）２１の底部からエアーリ
フトポンプ２７により生物濾過槽１へ嫌気処理水９´と
して供給される。なお、嫌気処理槽２０、２１は接触材
２４、２５より上側で水位が変動し、かつその変動範囲
の容量は被処理水９の流量変動をピーク比３程度で吸収
できる流量調整機能を持たせている（図示しない）。生
物濾過槽１では上区画Ｒゾーンにおいて、散気部材３よ
り送入される空気によって粒状担体２に付着している好
気性微生物の作用により有機物が分解を受ける。また含
まれる粒子や増殖した微生物の凝集粒子（これらを総称
してＳＳと略す）も一部捕捉される。しかし、空気泡の
上昇によって粒状担体２は流動するため、ＳＳの捕捉に
よる除去は充分ではない。

【００２３】ＳＳを微小ながら含んだ通過水は下区画の
Ｆゾーンを下向する。Ｆゾーンでは粒状担体２の層は静
止状態であるため、ＳＳは十分に捕捉除去される。この
工程迄に被処理水９は溶解性ＢＯＤが十分に分解され、
またＳＳも十分に除去されるため、透視度のよい高度な
処理水となる。該処理水は移流管６を通り、処理水槽２
２に入り、上部より越流して消毒槽２３へ至り、処理水
１０として系外に排出それる。

【００２４】通常の処理が継続されると、生物濾過槽１
は生物濾過層特に下区画ＦゾーンでのＳＳの捕捉によっ
て徐々に濾過抵抗が増すため、洗浄が必要となる。この
洗浄の指令は生物濾過槽１の水位が所定水位まで上昇し
たら、又は又はタイマー設定で所要時間に達したら、そ
の信号によって洗浄を行うことが出来る。なお、この場
合、洗浄操作は嫌気処理槽２０、２１の水位が低水位の
とき行うことが望ましく、通常、被処理水９の流入がな
い夜間に設定することが良い。これは生物濾過槽１へ嫌
気処理水９´の流入がないときであり、かつ洗浄排水が
嫌気処理槽２０へ返送されるためである。

【００２５】洗浄は次のように行う。先ず散気部材３の
弁を閉じて空気の送入を停止する。また散気部材５の弁
を開け、空気の送入を槽底部から行い、生物濾過槽をバ
ブリングする。なお、ここでは汚水浄化槽の全システム
に必要な送気をブロワー１台で兼ねる方法で説明してい
るが、エアーリフトポンプ２７用のブロワーと生物濾過
槽１用のブロワーを別々に設けてもよい。その場合、散
気部材３、５において散気部材３は５より上位にあるた
め、散気部材３だけに弁をつければ良く、散気部材３の
弁を閉じれば、散気部材５から空気の吐出が始まる。従
って本発明ではこれらの手段を規制するものではない。

【００２６】生物濾過槽をバブリングしながら、Ｆゾー
ン下部へ処理水を洗浄ポンプ２６を用いて移流管６から
送入する。これによってＦゾーンとＲゾーンの粒状担体
２は更に流動を始め、ＳＳの剥離が促進される。洗浄水
の送入によって生物濾過槽１の水位は上昇し、通常の設
定水位より上側に設けた洗浄排水排出管８から多口部材
７を介して洗浄排水１２として排出され、嫌気処理槽
（第１室）２０へ移送される。なお、多口部材７は洗浄
排水排出管８と別々であっても差し支えない。洗浄の終
了は洗浄ポンプ２６を停止し、散気部材５からの送入空
気を停止し、散気部材３から空気の送入を開始すれば完
了する。洗浄に必要な水量は、生物濾過層のＲゾーンと
Ｆゾーンの容積と同等程度を供給すれば十分である。洗
浄終了後は、嫌気処理水９´の流入によって通常の処理
状態へ復帰する。以上の汚水処理槽によって汚水を高度
に処理することが出来る。

【００２７】請求項６の発明について説明する。図４に
その実施例になる汚水処理槽の断面図を示す。汚水処理
槽の基本的構成は請求項５の発明と同じであるが、嫌気
処理槽（第２室）２１の後段にポリオレフィン系樹脂の
連通気泡体の粒状担体２を収納してある生物濾過槽１を
設けている。その他各処理槽の構成は請求項５を示す図
３と同じであるため、その説明は省略する。生物濾過槽
１の機能について言及する。生物濾過槽１内には、粒状
担体２を充填した生物濾過層があり、これを上区画のＲ
ゾーンと下区画のＦゾーンとに分けている。Ｒゾーンで
は主に有機物の分解を、Ｆゾーンでは主にＳＳの捕捉を
行うことを目的にしている。またＲゾーンは、通常の処
理状態では散気部材３からの散気を受け、Ｆゾーンで
は、洗浄時だけ散気部材５からの散気を受け、ＳＳの剥
離を目的としてバブリングされる。

【００２８】通常の処理状態でのＲゾーンの散気、洗浄
時のＦゾーンでの散気によって、各ゾーンの粒状担体２
の量が所定の量と変わってしまう場合がある。各ゾーン
の機能を充分に発揮させるためには、これを一室にする
必要があり、その手段としてＲゾーンとＦゾーンとの境
界部でかつ散気部材３より下側に、多口部材１３を設
け、粒状担体２の移動を防止している。下区画のＦゾー
ンでは、粒状担体２が初期の間は浮上しているが、徐々
に微生物の付着により沈降性を持つようになるため、そ
の下方からの流出を防止すること、また定常状態になっ
てからの支持体とすることを目的とした多口部材１４を
設けている。多口部材１４は洗浄時にＦゾーンへ空気を
吐出する散気部材５より上側に設けることが望ましい。
Ｆゾーンの粒状担体２の充填は、洗浄時にバブリングを
行ってＳＳを剥離する必要があり、そのための膨張容積
を考慮した充填量とする。図４においてＦゾーンのＳ区
間の容積が該当する。以上の構成によって、ＳＳの充分
な捕捉による除去とまた洗浄によるＳＳの剥離を容易に
行うことが出来る。

【００２９】生物濾過槽１は下区画のＦゾーンでＳＳの
除去によって粒状担体２間が詰まるため洗浄が必要であ
る。散気部材３からの空気の送入を停止し、散気部材５
から空気の送入を行ってＦゾーンのバブリングを行う。
このとき、処理水槽２２の処理水を洗浄水として用い、
洗浄ポンプ２６を動かし、移流管６を介してＦゾーンの
下側へ送入する。これによってＦゾーンで剥離したＳＳ
は上向流に乗ってＲゾーンへ入り、更に設定水位を越え
て、上側にある洗浄排水排出管８を経て嫌気処理槽（第
１室）２０へ洗浄排水１２として排出される。このと
き、上向流に乗って上区画Ｒゾーンの粒状担体２も排出
されてしまうため、槽内の設定水位より上側でかつ洗浄
排水排出管８より下側に多口部材７´を設ける。多口部
材７´は槽内水平断面の全体にわたるように設けている
が、これに限定されるものではなく、図３のように排出
管８に連結した筒状の多口部材７であってもよい。従っ
て、被処理水や洗浄排水は通すが粒状担体は通さない構
造部材であればよい。

【００３０】請求項７の発明について説明する。ポリオ
レフィン系樹脂の連通気包体は比重が１より小さいた
め、その粒状担体を生物濾過槽に充填すると、運転初期
には浮上性を持ち、微生物の付着と共に徐々に重くなり
沈降性を持つようになる。ポリオレフィン連通気包体を
用いて、微生物を付着させ、比重を測定した結果、概ね
１．００３〜１．００８であつた。この定常状態になる
までに数週間を要する。但し、微生物が付着すれば必ず
しも沈降性を持たなくても、汚水の浄化機能への影響は
実質的にない。

【００３１】生物濾過槽の処理機能を早期に発揮させる
ためには、あらかじめ粒状担体に微生物を付着させてお
けばよい。微生物を付着した粒状担体は自然乾燥しても
胞子形成能を持っているから、使用に当たって問題なく
機能を発揮する。従ってこのような微生物付着担体を汚
水浄化槽の生物濾過槽へ充填すれば、早期に処理性能を
発揮させることが出来る。

【００３２】請求項８の発明について説明する。ポリオ
レフィン系樹脂の連通気包体は比重が微小ながら１より
高まれば、生物濾過槽へ充填した場合、上区画Ｒゾーン
と下区画Ｆゾーンの粒状担体は、当初からそのゾーンで
の目的に合った挙動を示すことから、早期に処理性能を
発揮し易い。そこでポリオレフィン系樹脂の連通気包体
をあらかじめ比重調整を行うことで解決する。請求項４
の発明で述べたようにエマルジョンペイントである水溶
性塗料を前記連通気包体に含浸し、乾燥すると蒸発残量
物が付着するため、比重が大きくなる。更には、水溶性
エマルジョンに炭酸カルシウム、硫酸バリウム、その他
無機系の比重の大きい粉粒体を添加することが出来る。
市販の水溶性塗料を重量で１０％になるように水で希釈
して、ポリオレフィン連通気包体に含浸した後、６０℃
以下で乾燥した。その比重を測定した結果、約１．００
５〜１．０１０であった。以上のことから、比重調整を
行ったポリオレフィン系樹脂の連通気包体の粒状担体を
生物濾過槽へ充填すれば、早期に処理性能を発揮させる
ことが出来る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂
の連通気包体の粒状担体を用いているため、その担体の
細孔内に多量の微生物を保持出来、排水中の有機物を充
分に分解できる。また生物濾過層の上部を有機物分解を
主とする好気反応ゾーン、その下部をＳＳの除去を主と
する濾過ゾーンに分画したため、低ＢＯＤ、低ＳＳでか
つ透明感のある高度な処理水を得ることが出来る。ま
た、この生物濾過方法を汚水浄化槽に組み込んで一体形
としたため、小形で高性能な汚水浄化槽を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例になる生物濾過法による排水の
処理方法を説明する図であり、（ａ）は通常の処理状
態、（ｂ）は洗浄状態を示す。

【図２】本発明の実施例になる生物濾過法による排水の
処理方法を説明する図であり、（ａ）は通常の処理状
態、（ｂ）は洗浄状態を示す。

【図３】本発明の実施例になる汚水浄化槽の断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例になる汚水浄化槽の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…生物濾過槽、２…粒状担体、３…散気部材、４…多
口部材、５…散気部材、６…移流管、７…多口部材、８
…洗浄排水排出管、９…被処理水、１０…処理水、１１
…洗浄水、１２…洗浄排水、１３、１４…多口部材、１
５…汚水浄化槽、１６、１７、１８、１９…仕切壁、２
０…嫌気処理槽（第１室）、２１…嫌気処理槽（第２
室）、２２…処理水槽、２３…消毒槽、２４、２５…接
触材、２６…洗浄ポンプ、２７…エアーリフトポンプ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】生物濾過法による排水の処理方法及び汚
水浄化槽

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】粒状担体として、浮上性担体を浸漬しこ
れに微生物を付着させ、有機物の生物的分解と物理的吸
着や濾過作用を伴って排水の処理を行う浮上性担体を利
用の生物濾過法は、沈降性担体利用の生物濾過法に比較
して担体が軽く流動し易いため、生物濾過槽の担体充填
層（生物濾過層）の洗浄が容易で、かつそれに要する所
要動力も少ないことから注目され、多くの処理方式の提
案がなされている。浮上性担体を利用した生物濾過法に
よる排水の処理方法は、特公昭５７−４６８８４号公
報、特公昭６３−１１１６号公報、特公昭５７−５９０
００号公報等その他多くに見られ、それらに用いる浮上
性担体には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン等の合成樹脂ペレット又はそれらの発泡成形物、或
いはパーライト、シラスバルーン等の無機粒状物などを
挙げている。従来の処理方法を見ると、前述の浮上性粒
状担体を生物濾過層に充填し、被処理水を生物濾過層の
上部から入れ、下向流で通過させ、生物濾過層の下部か
ら空気を送入して、両者を向流接触させつつ、生物濾過
層に生息する好気的微生物によって有機物を分解する方
法、或いは被処理水と空気とを生物濾過層の下部から送
入して、両者を並流接触させつつ、前記同様に有機物を
分解する方法が主に採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の浮上性担体を用
いた生物濾過法による排水の処理方法は、該生物濾過層
の下部から送入空気泡によって担体が流動すること、ま
たある程度担体を密に充填しても、空気泡の通り道付近
の担体は同様に流動することなどから、捕捉した粒子や
増殖した微生物が剥離して、これらが該生物濾過層を通
過する流出水にリークするという問題点があった。即ち
生物濾過層で充分な粒子（これらの粒子をＳＳと略す）
の除去が出来ず、またＳＳに起因するＢＯＤも高まって
高度な処理水が得られなかった。ＳＳの流出を防ぐため
に生物濾過層の上下に抑止体を設け、該生物濾過層を抑
えつけて処理を行う方法もあるが、この方法は該生物濾
過層の洗浄を行う際に濾過層を膨張させて緩めることが
出来ず、洗浄が良好に行えないこと、抑止体を機械的に
駆動させてもよいが、その設備にかかる経済的損失が大
きいことなどの問題点がある。更に別法として生物濾過
層の流出水を再度該生物濾過層へ戻す循環方法によっ
て、ＳＳを除去する方法もあるが、循環によって生物濾
過層の濾過速度が高まるため、その効果は小さい。

【０００４】他方、沈降性担体を用いた従来の生物濾過
方法による処理方式は、洗浄時にかなりの流速を与える
必要があり、充分な流速がなければ担体に補足している
ＳＳを洗い流せず、通常の処理に閉塞を起こし短絡など
の影響により充分な汚水処理が行なえなくなる。それに
加えて洗浄に用いる移送ポンプにかかる所要の動力が大
きいという課題がある。以上のように従来の方法は、Ｂ
ＯＤやＳＳを充分に除去出来ず、高度な処理水が得られ
なかった。

【０００５】本発明は、ＢＯＤやＳＳの除去に優れた粒
状担体を用いた生物濾過方法及び汚水浄化槽を提供する
ことを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水を浸
漬状態にある担体床に下向流で通過させ、担体床下部よ
り散気を行って気泡を上昇させ、この過程で好気的生物
分解と濾過作用を伴って浄化を行う生物濾過法による排
水の処理方法において、粒状物を担体とする生物濾過層
となし、該生物濾過層を上下二つの区画に分け、両区画
の境界部及び下区画の下側に空気を吐出する散気部材を
設け、通常の処理工程は被処理水を上区画の上側から流
入させ、両区画の境界部の散気部材から散気を行って、
上区画で主に有機物の分解と粒子の除去を行い、下区画
で主に粒子の除去を行って、下区画の下側から処理水を
排出し、洗浄工程は下区画の下側の散気部材だけの散
気、又はそれに加えて両区画境界部の散気部材からも散
気を行い、また洗浄水を下区画の下側から送入させ、上
区画の上側から洗浄排水を排出するようにした生物濾過
法による排水の処理方法、並びに槽内を仕切壁で仕切
り、複数の各種の処理槽を設け、これらの処理槽に被処
理水を順次移流して浄化を行う汚水浄化槽において、該
汚水浄化槽における嫌気処理槽第２室の後段に粒状物を
収納した生物濾過層を有する生物濾過槽を配設し、該生
物濾過層を上下二つの区画に分け、両区画の境界部及び
下区画の下側に空気を吐出する散気部材を設け、更に生
物濾過層の下部には流入水を移送するための移流管を配
し、また、上部には洗浄水を排出するための洗浄排出管
を設け、生物濾過槽の後段には該生物濾過槽の前記移流
管と連通し、かつ該生物濾過槽を洗浄する洗浄ポンプを
収納した処理水槽を備えた汚水浄化槽に関する。

【０００７】

【実施例】本発明の第１発明である粒状物を担体床とし
た生物濾過法による排水の処理方法を実施例を示す図１
により説明する。図１において、(ａ)は生物濾過槽の通
常の処理状態を示す図であり、(ｂ)は生物濾過槽の洗浄
状態を示す図である。なお、図１は角形槽について示し
ているが丸形槽であってもよい。(ａ)の通常の処理方法
について述べる。生物濾過槽１には、粒状担体２を生物
濾過層として充填してあり、その生物濾過層を上下の２
区画に分け、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾーンがあり、
両区画の境界部に散気部材３、また下区画の下側に粒状
担体２を通さない多口部材４、更にその下側に散気部材
５を設けてある。多口部材４の下側には更に通過水を移
送する移流管６がある。上区画の上側には、後述する洗
浄の際の洗浄排水排出管８が粒状担体２を通さない多口
部材７を介して通常の処理状態の水位より上側に設けて
ある。多口部材７は洗浄排水排出管８と連結させなくて
もよい。

【００１１】洗浄の終了は、洗浄水１１の送入を停止す
ることで完了し、移流管６の処理水排出管路側の弁を開
けると、生物濾過槽１の水位は粒状担体２を伴って下降
し、通常の設定水位に戻る。またこのとき、Ｒゾーンと
Ｆゾーンとの境界部にある散気部材３の弁を開ければ、
Ｆゾーンの下側の散気部材５の散気は停止し、散気部材
３だけから空気が散気されて、通常の処理へ戻る。以上
の洗浄において、極めて少ない空気量と極めて小さい洗
浄水の通過速度でＳＳを洗い出すことが出来、従って所
要動力も小さくて済み経済的である。

【００１２】次に請求項２の発明について述べる。粒状
物を生物濾過層として適用する場合、上区画のＲゾーン
と下区画のＦゾーンとの境界付近の粒状担体２が洗浄操
作によって上下へ移動するため、各ゾーンの担体量が所
定の量と変わってくる場合がある。そこで各ゾーンの粒
状担体の充填量を一定にして安定化させることが望まし
い。その方法として、上区画Ｒゾーンと下区画Ｆゾーン
の境界部にある散気部材より下側に、流入水は通すが粒
状担体は通さない多口部材を設ける方法で達成できる。

【００１３】他方、Ｆゾーンから粒状担体が流出するこ
とや、生物濾過層の緩みを生じて濾過性能が低下する場
合がある。そこでこれらを防ぐために、下区画Ｆゾーン
の下側に、流入水は通すが粒状担体は通さない多口部材
を設ける方法で達成できる。かつこの多口部材は洗浄時
に、下区画Ｆゾーンへ空気を吐出する散気部材より上側
に設けることが望ましい。

【００１４】また、生物濾過層の洗浄時には、下区画Ｆ
ゾーンの下側から送入する洗浄水によって水位が上が
り、上区画Ｒゾーンの上側に設けた洗浄排水排出管より
洗浄排水として排出される。このとき、Ｒゾーンの粒状
担体も流動するため、洗浄排水と一緒に流出する場合が
ある。そこでこれを防ぐために、上区画にある設定水位
より上側に流入水、洗浄排水は通すが、粒状担体は通さ
ない多口部材を設ける。図２を用いて更に説明する。図
２は本発明の実施例になる排水の処理方法を示す断面図
で、(ａ)は生物濾過槽の通常の処理状態、(ｂ)は生物濾
過槽の洗浄状態を示す。図２(ａ)において、生物濾過槽
１には粒状担体２を充填した生物濾過層があり、基本的
な構成は図１と全く同じであるので、ここでは請求項２
の発明の必要な部分だけを述べる。

【００１５】上区画Ｒゾーンと下区画のＦゾーンとの境
界部にある散気部材３の下側に多口部材１３を設けてあ
り、ＲゾーンとＦゾーンの粒状担体２が相対するゾーン
へ移動するのを防いでいる。これによって各ゾーンの粒
状担体２の充填量を一定に出来、処理性能を安定化出来
る。下区画Ｆゾーンの下側でかつ散気部材５より上側に
多口部材１４を設けてあり、Ｆゾーンの粒状担体２の流
出を防いでいる。また特にＦゾーンの粒状担体はその充
填量に注意を要する。ＦゾーンはＳＳ除去を主目的にし
ており、ＳＳの捕捉で粒状担体間が詰まることから、Ｓ
Ｓの剥離（遊離）追い出しが必要である。このＳＳを剥
離するためには、空気泡や水流によって粒状担体層を砕
いて自由にする必要があり、そのための余分な容積即ち
膨張容積を設けている。図２で、下区画ＦゾーンのＳが
それを示している。

【００１７】請求項３の発明は請求項１の生物濾過法を
汚水浄化槽に適用したものである。図３はその汚水浄化
槽の断面図で、汚水浄化槽１５は仕切壁１６、１７、１
８、１９で仕切られ、嫌気処理槽（第１室）２０、嫌気
処理槽（第２室）２１、生物濾過槽１、処理水槽２２、
消毒槽２３で構成されている。嫌気処理槽（第１室）２
０、嫌気処理槽（第２室）２１には接触材２４、２５が
収納され、粗大固形物の除去と嫌気性微生物による有機
物の分解が行われる。生物濾過槽１は図１で述べた構成
を具備しており、粒状担体２が収納され、上区画Ｒゾー
ンと下区画Ｆゾーンとに機能分画されている。Ｒゾーン
とＦゾーンの主な作用は請求項１の発明と同じであるの
で省略する。散気部材３は通常の処理状態で空気が送入
され、散気部材５は洗浄時だけ空気が送入される。処理
水槽２２には、生物濾過槽１と連接する移流管６を介
し、生物濾過槽１を洗浄するための洗浄ポンプ２６を収
納している。この処理水槽２２は処理水を洗浄水として
確保するために設けている。消毒槽２３は処理水１０を
滅菌して放流するために設けている。２７は嫌気処理槽
（第２室）２１から生物濾過槽１へ嫌気処理水９´を移
送するエアーリフトポンプである。

【００１８】ここで汚水浄化槽１５の処理工程と作用に
ついて説明する。被処理水９は流入口から供給され、嫌
気処理槽（第１室）２０に入り、粗大固形物が接触材２
４で除去されると同時に嫌気的分解も受け、移流管を通
り嫌気処理槽（第２室）２１に移流する。ここでも接触
材２５に付着した嫌気性微生物により嫌気的分解を受け
る。次に嫌気処理槽（第２室）２１の底部からエアーリ
フトポンプ２７により生物濾過槽１へ嫌気処理水９´と
して供給される。なお、嫌気処理槽２０、２１は接触材
２４、２５より上側で水位が変動し、かつその変動範囲
の容量は被処理水９の流量変動をピーク比３程度で吸収
できる流量調整機能を持たせている（図示しない）。生
物濾過槽１では上区画Ｒゾーンにおいて、散気部材３よ
り送入される空気によって粒状担体２に付着している好
気性微生物の作用により有機物が分解を受ける。また含
まれる粒子や増殖した微生物の凝集粒子（これらを総称
してＳＳと略す）も一部捕捉される。しかし、空気泡の
上昇によって粒状担体２は流動するため、ＳＳの捕捉に
よる除去は充分ではない。

【００１９】ＳＳを微小ながら含んだ通過水は下区画の
Ｆゾーンを下向する。Ｆゾーンでは粒状担体２の層は静
止状態であるため、ＳＳは十分に捕捉除去される。この
工程迄に被処理水９は溶解性ＢＯＤが十分に分解され、
またＳＳも十分に除去されるため、透視度のよい高度な
処理水となる。該処理水は移流管６を通り、処理水槽２
２に入り、上部より越流して消毒槽２３へ至り、処理水
１０として系外に排出それる。

【００２０】通常の処理が継続されると、生物濾過槽１
は生物濾過層特に下区画ＦゾーンでのＳＳの捕捉によっ
て徐々に濾過抵抗が増すため、洗浄が必要となる。この
洗浄の指令は生物濾過槽１の水位が所定水位まで上昇し
たら、又は又はタイマー設定で所要時間に達したら、そ
の信号によって洗浄を行うことが出来る。なお、この場
合、洗浄操作は嫌気処理槽２０、２１の水位が低水位の
とき行うことが望ましく、通常、被処理水９の流入がな
い夜間に設定することが良い。これは生物濾過槽１へ嫌
気処理水９´の流入がないときであり、かつ洗浄排水が
嫌気処理槽２０へ返送されるためである。

【００２１】洗浄は次のように行う。先ず散気部材３の
弁を閉じて空気の送入を停止する。また散気部材５の弁
を開け、空気の送入を槽底部から行い、生物濾過槽をバ
ブリングする。なお、ここでは汚水浄化槽の全システム
に必要な送気をブロワー１台で兼ねる方法で説明してい
るが、エアーリフトポンプ２７用のブロワーと生物濾過
槽１用のブロワーを別々に設けてもよい。その場合、散
気部材３、５において散気部材３は５より上位にあるた
め、散気部材３だけに弁をつければ良く、散気部材３の
弁を閉じれば、散気部材５から空気の吐出が始まる。従
って本発明ではこれらの手段を規制するものではない。

【００２２】生物濾過槽をバブリングしながら、Ｆゾー
ン下部へ処理水を洗浄ポンプ２６を用いて移流管６から
送入する。これによってＦゾーンとＲゾーンの粒状担体
２は更に流動を始め、ＳＳの剥離が促進される。洗浄水
の送入によって生物濾過槽１の水位は上昇し、通常の設
定水位より上側に設けた洗浄排水排出管８から多口部材
７を介して洗浄排水１２として排出され、嫌気処理槽
（第１室）２０へ移送される。なお、多口部材７は洗浄
排水排出管８と別々であっても差し支えない。洗浄の終
了は洗浄ポンプ２６を停止し、散気部材５からの送入空
気を停止し、散気部材３から空気の送入を開始すれば完
了する。洗浄に必要な水量は、生物濾過層のＲゾーンと
Ｆゾーンの容積と同等程度を供給すれば十分である。洗
浄終了後は、嫌気処理水９´の流入によって通常の処理
状態へ復帰する。以上の汚水処理槽によって汚水を高度
に処理することが出来る。

【００２３】請求項４の発明について説明する。図４に
その実施例になる汚水処理槽の断面図を示す。汚水処理
槽の基本的構成は請求項５の発明と同じであるが、嫌気
処理槽（第２室）２１の後段に粒状担体２を収納してあ
る生物濾過槽１を設けている。その他各処理槽の構成は
請求項５を示す図３と同じであるため、その説明は省略
する。生物濾過槽１の機能について言及する。生物濾過
槽１内には、粒状担体２を充填した生物濾過層があり、
これを上区画のＲゾーンと下区画のＦゾーンとに分けて
いる。Ｒゾーンでは主に有機物の分解を、Ｆゾーンでは
主にＳＳの捕捉を行うことを目的にしている。またＲゾ
ーンは、通常の処理状態では散気部材３からの散気を受
け、Ｆゾーンでは、洗浄時だけ散気部材５からの散気を
受け、ＳＳの剥離を目的としてバブリングされる。

【００２４】通常の処理状態でのＲゾーンの散気、洗浄
時のＦゾーンでの散気によって、各ゾーンの粒状担体２
の量が所定の量と変わってしまう場合がある。各ゾーン
の機能を充分に発揮させるためには、これを一室にする
必要があり、その手段としてＲゾーンとＦゾーンとの境
界部でかつ散気部材３より下側に、多口部材１３を設
け、粒状担体２の移動を防止している。下区画のＦゾー
ンでは、粒状担体２がその下方からの流出を防止するこ
と、また定常状態になってからの支持体とすることを目
的とした多口部材１４を設けている。多口部材１４は洗
浄時にＦゾーンへ空気を吐出する散気部材５より上側に
設けることが望ましい。Ｆゾーンの粒状担体２の充填
は、洗浄時にバブリングを行ってＳＳを剥離する必要が
あり、そのための膨張容積を考慮した充填量とする。図
４においてＦゾーンのＳ区間の容積が該当する。以上の
構成によって、ＳＳの充分な捕捉による除去とまた洗浄
によるＳＳの剥離を容易に行うことが出来る。

【００２５】生物濾過槽１は下区画のＦゾーンでＳＳの
除去によって粒状担体２間が詰まるため洗浄が必要であ
る。散気部材３からの空気の送入を停止し、散気部材５
から空気の送入を行ってＦゾーンのバブリングを行う。
このとき、処理水槽２２の処理水を洗浄水として用い、
洗浄ポンプ２６を動かし、移流管６を介してＦゾーンの
下側へ送入する。これによってＦゾーンで剥離したＳＳ
は上向流に乗ってＲゾーンへ入り、更に設定水位を越え
て、上側にある洗浄排水排出管８を経て嫌気処理槽（第
１室）２０へ洗浄排水１２として排出される。このと
き、上向流に乗って上区画Ｒゾーンの粒状担体２も排出
されてしまうため、槽内の設定水位より上側でかつ洗浄
排水排出管８より下側に多口部材７´を設ける。多口部
材７´は槽内水平断面の全体にわたるように設けている
が、これに限定されるものではなく、図３のように排出
管８に連結した筒状の多口部材７であってもよい。従っ
て、被処理水や洗浄排水は通すが粒状担体は通さない構
造部材であればよい。

【００２６】次に、生物濾過槽に充填する粒状物の担体
について述べる。担体に必要な特性は、微生物の付着量
（保持量）が大きく、また洗浄が容易に行なえること、
物理化学的、機械的耐久性があることである。生物濾過
槽では、処理効率を高めるためには、担体への微生物の
付着量（保持量）が大きいことがよく、そのような担体
としてはその内部に細孔を持ち、且つ細孔が連通してい
る粒状物が望ましい。あるいは、繊維間のような空隙を
持つ繊維塊が望ましい。このようなものに無機系担体と
してはパーライト、シラスバルーン、発泡コンクリー
ト、活性炭、多孔質セラミックス、多孔質ガラス等があ
る。合成樹脂系担体にはポリエチレン、ポリ塩化ビニー
ル、ポリウレタン、ポリビニルアルコールアセタール化
合物などの発泡成形物、繊維を不規則に絡めた繊維塊、
繊維を不規則に積層した不織布、繊維を結束した繊維塊
などがある。

【００２７】しかし、生物濾過槽の洗浄においては、担
体がバブリングや水流によって、付着した過剰の微生物
や担体間に捕捉したＳＳが容易に剥離することが必要で
ある。これには担体の比重が大きく影響する。従って、
担体はその比重が大きすぎたり、小さすぎたりしても好
ましくなく、概ね比重０．９〜１．１を持つものが望ま
しい。無機系担体は、この点比重の大きすぎるものが多
い。ただし、空孔率の増大やそのほかの方法によつて比
重調整を行なうことで使用することも可能である。一
方、合成樹脂系担体では、ポリ塩化ビニール、ポリウレ
タン、ポリビニルアルコールアセタール化合物、前述し
た繊維でポリエステル、ナイロンなどの各種繊維塊は適
度な比重を有している。ポリエチレンはその点、僅かな
がら比重が小さい。但し、ポリエチレン（ここでは連通
気泡体を指す）は微生物が付着すると比重が高まり、
１．００３〜１．００８程度の適度な状態になる。従っ
て、ポリエチレン連通気泡体は予め微生物を付着させた
ものを使用することもできる。あるいは、別の比重調整
方法も可能である。エマルジョンペイントを連通気泡体
にに含浸させ乾燥する方法、あるいは担体の発泡成形時
に炭酸カルシウムや硫酸バリウムその他比重調整剤を添
加する方法、さらには担体の発泡成形時にポリエチレン
グリコール系エステルやグリセリン脂肪酸エステルなど
の親水性物質を添加する方法などである。以上のよう
に、担体内に連通気泡や繊維間の空隙を持つ発泡成形物
や繊維塊不織布等で且つ概ね比重が０．９〜１．１を持
つ粒状の担体を用いるものである。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、連通気泡体、繊維塊、
不織布などの多孔質からなる粒状担体を用いているた
め、その担体の細孔内に多量の微生物を保持出来、排水
中の有機物を充分除去でき、硝化も効率的行なわれる。
また生物濾過層の上部を有機物分解を主とする好気反応
ゾーン、その下部をＳＳの除去を主とする濾過ゾーンに
分画したため、低ＢＯＤ、効率的な硝化、低ＳＳで透明
感のある高度な処理水を安定して得ることが出来る。ま
た、洗浄排水量も少量に抑えることができる。さらに、
この生物濾過方法を汚水浄化槽に組み込んで一体形とし
たため、小形で高性能な汚水浄化槽を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１…生物濾過槽、２…粒状担体、３…散気部材、４…多
口部材、５…散気部材、６…移流管、７…多口部材、８
…洗浄排水排出管、９…被処理水、１０…処理水、１１
…洗浄水、１２…洗浄排水、１３、１４…多口部材、１
５…汚水浄化槽、１６、１７、１８、１９…仕切壁、２
０…嫌気処理槽（第１室）、２１…嫌気処理槽（第２
室）、２２…処理水槽、２３…消毒槽、２４、２５…接
触材、２６…洗浄ポンプ、２７…エアーリフトポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 3/00 Ｂ 8515−4ＤＥ 8515−4Ｄ 3/08 Ｂ 3/10 Ａ 9/00 Ａ 8515−4Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水を浸漬状態にある担体床に下向
流で通過させ、担体床下部より散気を行って気泡を上昇
させ、この過程で好気的生物分解と濾過作用を伴って浄
化を行う生物濾過法による排水の処理方法において、ポ
リオレフィン系樹脂の連通気泡体の粒状物を担体とする
生物濾過層となし、該生物濾過層を上下二つの区画に分
け、両区画の境界部及び下区画の下側に空気を吐出する
散気部材を設け、通常の処理工程は被処理水を上区画の
上側から流入させ、両区画の境界部の散気部材から散気
を行って、上区画で主に有機物の分解と粒子の除去を行
い、下区画で主に粒子の除去を行って、下区画の下側か
ら処理水を排出し、洗浄工程は下区画の下側の散気部材
だけの散気、又はそれに加えて両区画境界部の散気部材
からも散気を行い、また洗浄水を下区画の下側から送入
させ、上区画の上側から洗浄排水を排出するようにした
生物濾過法による排水の処理方法。
【請求項２】上区画にある設定水位より上側に、流入
水は通すが上区画の粒状物は通さない多口部材、上区画
と下区画の境界部にある散気部材より下側に流入水は通
すが両区画の粒状物は通さない多口部材、下区画の下側
でかつ下区画下側の散気部材より上側に位置し、流入水
は通すが下区画の粒状物は通さない多口部材を各々配設
してある請求項１記載の生物濾過法による排水の処理方
法。
【請求項３】ポリオレフィン系樹脂の連通気泡体に、
あらかじめ微生物を付着させた請求項１又は２記載の生
物濾過法による排水の処理方法。
【請求項４】ポリオレフィン系樹脂の連通気泡体に、
水溶性エマルジョンを含浸し乾燥して得られる蒸発残留
物を付着させた請求項１又は２記載の生物濾過法による
排水の処理方法。
【請求項５】槽内を仕切壁で仕切り、複数の各種の処
理槽を設け、これらの処理槽に被処理水を順次移流して
浄化を行う汚水浄化槽において、該汚水浄化槽における
嫌気処理槽第２室の後段にポリオレフィン系樹脂の連通
気泡体の粒状物を収納した生物濾過層を有する生物濾過
槽を配設し、該生物濾過層を上下二つの区画に分け、両
区画の境界部及び下区画の下側に空気を吐出する散気部
材を設け、更に生物濾過層の下部には流入水を移送する
ための移流管を配し、また上部には洗浄水を排出するた
めの洗浄排出管を設け、生物濾過槽の後段には該生物濾
過槽の前記移流管と連通し、かつ該生物濾過槽を洗浄す
る洗浄ポンプを収納した処理水槽を備えた汚水浄化槽。
【請求項６】生物濾過槽が上区画にある設定水位より
上側に、流入水は通すが上区画の粒状物は通さない多口
部材、上区画と下区画の境界部にある散気部材より下側
に流入水は通すが両区画の粒状物は通さない多口部材、
下区画の下側でかつ下区画下側の散気部材より上側に位
置し、流入水は通すが下区画の粒状物は通さない多口部
材を各々配設してある請求項５記載の汚水浄化槽。
【請求項７】生物濾過槽のポリオレフィン系樹脂の連
通気泡体の粒状物にあらかじめ微生物を付着させた請求
項５又は６記載の汚水浄化槽。
【請求項８】生物濾過槽のポリオレフィン系樹脂の連
通気泡体の粒状物に水溶性エマルジョンを含浸し乾燥し
て得られる蒸発残留物を付着させた請求項５又は６記載
の汚水浄化槽。