JPH0596288A - 汚水浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】汚水浄化槽の生物濾過槽に浮上性担体を用い
て、濾床の洗浄を容易且つ経済的に行なう方法を具備し
た汚水浄化槽を提供する。 【構成】嫌気処理槽第２室３の後段となる処理槽が、粒
状又は塊状の浮上物担体２０を収納し且つ通常運転時に
は不動状態となる濾材収納部２８を有し、該収納部２８
下方に曝気と洗浄を兼ねた散気管１０、流出水移流管２
２、洗浄水排出管２７を配設してなる生物濾過槽４と、
該濾過槽４の流出水移流管２２で連通され該移流管２２
が最上水位となる部位で開口しまた槽底部に該濾過槽４
の濾材収納部２８を洗浄するための洗浄用水供給管２９
を配設した処理水槽とからなることを特徴とする汚水浄
化槽。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水浄化槽に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】汚水浄化槽において、処理水の低ＢＯＤ
及び低ＳＳ化を図り透明感のある処理水を得る方法とし
て、特開昭６４ー７５０９５号公報に示されているよう
に、好気的生物分解と物理的濾過の機能を取り入れた方
法、即ち水処理分野で旧来より呼ばれている生物濾過法
を組み入れた汚水浄化槽が提案されている。この生物濾
過法は、常法に則った手法を用いれば高度な処理水を得
られることが一般に言われている。特開昭６４ー７５０
９５号公報について、その構成を図２に基づいて以下説
明する。

【０００３】処理水７は、嫌気処理層２に入り大きな狭
雑物を除き、次いで嫌気濾床第２室３に入り嫌気的生物
分解が行なわれる。嫌気処理槽２、３はその上部が流量
変動にみあった容積を設けてある。次ぎに、嫌気処理槽
第２室３から定量供給ポンプ９により生物濾過槽４に入
り、ここで好気的処理のため空気の供給を散気管１０か
ら行なう。よつて、生物濾過床で捕捉した生物性ＳＳと
生物膜とによって、有機物は好気的生物分解を受ける。
有機物の分解により低ＢＯＤとなり合わせて生物性ＳＳ
が捕捉され、低ＳＳとなつた液は処理水槽５に至り、更
に消毒槽６で滅菌されて処理水８として放流される。

【０００４】このような状態で運転を継続すると、生物
濾過槽４は捕捉したＳＳと増殖した生物膜とによつて、
担体間が除々に詰り濾過抵抗が大きくなつて、所定の濾
過処理が困難となる。したがって定期的に生物濾過槽４
の逆洗を行なう必要がある。逆洗の方法は、処理水槽５
の処理水を逆洗ポンプ１１を用いて生物濾過槽４の底部
から噴出させ、その逆洗水１２を上部から取りだして嫌
気処理槽第１室に返送する。以上の操作をもつて汚水浄
化槽の運転が連続的に可能になるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術にあっては、次ぎのような課題がある。 １）汚水浄化槽の生物濾過槽に充填して用いる担体は、
比重が１より大きい沈降性であるため、逆洗時に用いる
洗浄水の空塔速度を大きくとる必要があり、そのため逆
洗ポンプの所要動力が大きくなり経済的でない。 ２）定量供給ポンプに電磁弁を介したり、逆洗ポンプに
水中ポンプを使用しているが、家庭等を対象とした小形
汚水浄化槽は半永久的に使用されるため、前記機機類の
使用が長期においては維持管理への負担増となつて経済
的でない。以上のような観点から、維持管理への負担低
減と、より経済的な方法が望まれている。

【０００６】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、汚水浄化槽の生物濾過槽に浮上性担体を用い
て、濾床の洗浄を容易且つ経済的に行なう方法を具備し
た汚水浄化槽を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成を実施例に対応する図１に基づき以下説
明すると、本発明は槽内を仕切壁１４、１５、１６で仕
切り複数の処理槽２、３、４、５を設け、これらの処理
槽２、３、４、５に被処理水７を順次移流して浄化を行
なう汚水浄化槽１において、該浄化槽１の嫌気処理槽第
２室３の後段となる処理槽が、粒状又は塊状の浮上物担
体２０を収納し且つ通常運転時には不動状態となる濾材
収納部２８を有し、該収納部２８下方に曝気と洗浄を兼
ねた散気管１０、流出水移流管２２、洗浄水排出管２７
を配設してなる生物濾過槽４と、該濾過槽４の流出水移
流管２２で連通され該移流管２２が最上水位となる部位
で開口しまた槽底部に該濾過槽４の濾材収納部２８を洗
浄するための洗浄用水供給管２９を配設した処理水槽と
からなることを特徴とする。

【０００８】汚水浄化槽の嫌気処理槽第２室の後段に位
置する生物濾過槽には、濾材収納部に浮上物担体が収納
されている。この浮上物担体は比重が１より小さい合成
樹脂ペレットや合成樹脂発泡体さらには合成樹脂気泡体
（多孔質）の粒状または塊状物で、おおよそ３〜１０ｍ
ｍ程度の大きさを用いる。これら浮上物担体は生物濾過
槽の濾材収納部において浮上層を形成し、運転を継続す
るに従って担体の隙間や担体細孔内に微生物が増殖し、
有機物の生物的分解が行なわれると同時に、発生した生
物性ＳＳも浮上物担体に捕捉される。浮上物担体は微生
物の付着によつてそれ自身の浮力が小さくなる特徴を有
し、後述する担体層の洗浄に際し有利な作用となる。

【０００９】生物濾過層で高度に浄化された液は、生物
濾過層の底部から最上水位となる部位で開口するように
した流出水移流管で連通した処理水槽（沈殿槽）へ移
る。即ち、嫌気処理槽第２室から出た被処理水は生物濾
過槽の上部から散水され、浮上物担体層を下向流で通過
し、槽底部の流出水移流管を介して処理水槽（沈殿槽）
に達するものである。

【００１０】生物濾過槽の濾材収納部、即ち浮上物担体
層の洗浄は次のように行なう。生物濾過槽の槽底部には
洗浄排水引抜用のエアーリフトポンプと曝気用の散気管
が設けてあり、また処理水槽には洗浄水供給用のエアー
リフトポンプが設けてある。そこで洗浄においては、生
物濾過槽の散気管からは連続で空気を吐出しつつ、洗浄
排水引抜用のエアーリフトポンプを作動させると、液面
の振動と水位低下によつて浮上物担体が流動するように
なり、合わせて担体間に捕捉したＳＳは担体層のゆるみ
により液側に移る。このとき、前述したように浮上物担
体は浮力が小さいため極めて容易に流動し、担体層のゆ
るみの生じで捕捉したＳＳの剥離が行なわれる。この点
が沈降性担体を使用した場合、洗浄時濾過層をゆるめて
膨張させるために非常に大きな空塔速度をもった逆洗水
が必要であるのと大きな違いである。

【００１１】前記浮上物担体層の洗浄についてさらに言
及すれば、洗浄水引抜用のエアーリフトポンプを作動
後、洗浄水供給用のエアーリフトポンプを作動させて処
理水を生物濾過層の上部から散水して浮上物担体層に供
給しつつ洗浄水引抜用のエアーリフトポンプで洗浄排水
を引き抜くようにすれば、より確実に浮上物担体層の洗
浄を行なうことができる。以上の操作は、浮上物担体層
を洗浄する時を知らせるタイマーのみの設置でよく、所
要動力が極めて少なく経済的であること、また、電磁弁
や水中ポンプが不要であり、長期的にみて維持管理の負
担がないこと等の特徴を有する。

【００１２】本発明に用いられる浮上物担体は、浮上性
を有するものであればよいが、さらには微生物の保持量
が多く、また洗浄によって担体間のＳＳが容易に剥離さ
れるものであることが望ましい。また、耐久性があり、
価格が安いことも汚水浄化槽の普及にあたって重要なこ
とである。ポリウレタン、ポリエチレン、塩化ビニル、
ポレピニルアルコール系アセタール化物などの発泡体は
これらの条件を満足していない。また、ポリスチレンや
ポリプロピレンなどの１次発泡ビーズは連通気泡体でな
いため、浮力が大きすぎたり又価格に問題がある。合成
樹脂ペレツトは微生物の付着が少ないため、有機物分解
能力が小さく又価格面でも問題がある。

【００１３】この様な中から種々検討した結果、ポリエ
チレン連通気泡体が種々の条件を満足できることを見出
した。ポリエチレン連通気泡体は細孔に水が浸入するた
め、当然ながら微生物も浸入することが分かった。しか
し、細孔が小さいとポリエチレンの表面張力と水との関
係から水が浸入しにくい点があり、微生物も浸入しにく
い。また、細孔が大きいと微生物の浸入、流出が容易と
なり、外部の影響を受けやすい。浮上物担体で有機物の
分解を安定して、且つ該担体の洗浄後でも効率的に行な
うためには、担体細孔に微生物を保持する必要があり、
従って適正な細孔は３０〜１０００μｍ、望ましくは５
０〜８００μｍであることがわかった。

【００１４】ポリエチレン連通気泡体は切断によるサイ
コロ状、引き裂き切断による不定形塊状または機械的加
工による粒状などの形状に加工したものを用いることが
望ましい。また、大きさは３〜１０ｍｍのものが良好で
ある。このような粒状、塊状からなるポリエチレン連通
気泡体は、浮上物担体において微生物を細孔内に多量に
増殖維持でき、また各担体間にＳＳを捕捉できることか
ら、有機物分解能及びＳＳ捕捉能が高く高度な処理水を
得ることができる。また、浮上物担体の洗浄も前述した
方法にによって容易に実施でき、洗浄後においても担体
細孔内に微生物を多量に保持しているため、安定した処
理を行なうことができる。以上から、本担体は生物濾過
槽に用いる担体として最もふさわしい担体である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づき説明す
る。汚水浄化槽１は、仕切壁１４、１５、１６、１７で
仕切られ、嫌気処理槽２（第１室）、嫌気処理槽３（第
２室）、生物濾過槽４、処理水槽５、消毒槽６で構成さ
れている。嫌気処理槽２（第１室）、嫌気処理槽３（第
２室）には接触材１８、１９が収納され、接触材１８、
１９は微生物を着床させるためのもので、波板状、ハニ
カム状、ネット状リングなどの部材が使用される。

【００１６】生物濾過槽４には浮上物担体２０が収納さ
れ、生物濾過を目的とした浮上物担体層が形成されてい
る。浮上物担体層の上部には網状、格子状、スリット状
その他の形状からなる整流板をもうけるが、必ずしも必
要ではない。また、浮上物担体層の下部には浮上物担体
層の高さの２０〜４０％に相当する高さの位置に担体の
それ以上の流下を防止する網状、格子状、スリット状そ
の他の形状からなる担体流下防止板２１と、さらにその
部材より下側に酸素供給のための散気管１０を配設して
ある。処理水槽５には生物濾過槽４と連通し、かつ処理
水槽５の最上水位で開口する移流管２２が設けてあり、
これは処理水を洗浄水として確保するためのものであ
る。９は嫌気処理槽３（第２室）の底部から生物濾過槽
４の上部に液を供給するエアーリフトポンプ、１３は生
物濾過槽４の散気管１０より下側に位置する部位から洗
浄排水１２を引き抜き、嫌気処理槽２（第１室）の上部
へ移送するエアーリフトポンプ、１１は処理水槽５の底
部から洗浄水として処理水を生物濾過槽４の上部へ供給
するエアーリフトポンプである。２３はブロワーから供
給される空気、２４は別ブロワーから生物濾過槽４の洗
浄時のみに供給される空気である。

【００１７】上記構成の作用について述べると、被処理
水７は流入口２５から供給されて嫌気処理槽２（第１
室）に入り、粗大異物が接触材１８により除去されると
同時に嫌気的分解も受け嫌気処理槽３（第２室）に移流
する。ここにおいても接触材１９に付着した微生物によ
つて嫌気的分解を受ける。次ぎに嫌気処理槽３（第２
室）の底部からエアーリフトポンプ９により、生物濾過
槽４へ散水板２６により供給される。ここで、嫌気処理
槽２（第１室）の水位はＷＬ１からＷＬ２の間で変化す
るようにしてある。生物濾過槽４では散気管１０からの
空気送入により好気的分解を受けると同時に浮上物担体
２０で形成されている浮上物担体層でＳＳも物理的濾過
作用で捕捉されて底部に達する。被処理水７はこの段階
までに溶解性ＢＯＤが十分に分解され、ＳＳも除去され
処理水となる。該処理水は移流管２２に入り、処理水層
５の最上水位の開口から越流して処理水槽５に移る。処
理水は消毒槽６で滅菌されて処理水８として流出口２７
から放流される。

【００１８】上記処理が継続されると、生物濾過槽４の
浮上物担体層は捕捉されたＳＳによって除々に濾過抵抗
が大きくなるため、浮上物担体層の洗浄が必要となる。
すなわち、生物濾過槽４の水位が設定水位まで上昇した
場合、あるいはタイマー設定で所定時間になった場合に
洗浄を行なう。なお、この場合は嫌気処理槽の水位がＷ
Ｌ２のような低水位のとき行なうことが理想的であり、
通常被処理水の流入がない夜間に設定することが望まし
い。これは水位がＷＬ２のときはエアーリフトポンプ９
からの被処理水の流入が実質的にないからである。

【００１９】洗浄は次のように行なう。洗浄排水引抜用
のエアーリフトポンプ１３を稼働させ、生物濾過槽４か
ら嫌気濾過槽２（第１室）へ移送する。これによつて、
生物濾過槽４の水位ＷＬ３は低下を始め、水位ＷＬ４ま
で低下する。この引抜きのとき、浮上物担体層は水位界
面で散気によって流動し個々の粒子に砕けるために、担
体粒子間に捕捉されたＳＳは剥離し洗浄排水として引抜
かれる。浮上物担体層は砕けながら下方へ移動するが、
担体流下防止板２１でそれ以上の移動が停止する。合わ
せてこのとき処理水槽５より、処理水を洗浄水としてエ
アーリフトポンプ１１を用いて生物濾過槽４の散水板２
６へ供給し、該散水板２６より浮上物担体層へ散水す
る。エアーリフトポンプ１１による洗浄水の供給は、前
述した洗浄排水の引抜きと同時に行なう方法、水位ＷＬ
３がある程度低下してから供給する方法、水位ＷＬ３が
ＷＬ４まで低下してから供給する方法がある。いずれに
おいても、エアーリフトポンプ１３の排出能力がエアー
リフトポンプ１１の供給能力を上回ることが必要であ
る。洗浄水量は少なくとも浮上物担体層の容積以上を供
給することが望ましい。洗浄操作は、エアーリフトポン
プ１１、１３への空気の供給を停止すれば終了する。

【００２０】上記一連の操作は、ブロワー２４のタイマ
ー設定によるＯＮーＯＦＦなどの制御が可能である。さ
らに、生物濾過槽４の洗浄は被処理水７の流入がないと
きに行なうことが望ましい。

【００２１】請求項２について述べる。ポリエチレン連
通気泡体を用いて活性汚泥の付着効果を調べた。用いた
ポリエチレンは代表的細孔径２０、６０、３５０、７０
０、１０００μｍを有する連通気泡体及び細孔を持たな
いシートであり、このものをＴＯＣ容積負荷０．２Ｋｇ
／ｍ³日で連続培養している活性汚泥に浸漬した。３０
日間浸漬したサンプルを取りだして、微生物の付着量
（絶乾状態で測定）及び酸素利用速度を測定した。その
結果を表１に示す。 表１から分かるように、ポリエチレンの細孔径は活性を
高く保持する点から、概ね３０〜１０００μｍが良好で
あることを示した。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、汚水浄化槽の生物濾過
槽に浮上物担体を用いたので、洗浄方法が極めて簡単で
所要動力も少ないため、維持管理の低減と経済性のよい
汚水浄化槽を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す略断面図。

【図２】従来の実施例を示す略断面図。

【符号の説明】

１．汚水浄化槽 ２．嫌気処理槽
（第１室） ３．嫌気処理槽（第２室） ４．生物濾過槽 ５．処理水槽 ６．消毒槽 ７．被処理水 ８．処理水 ９．エアリフトポンプ １０．散気管 １１．エアリフトポンプ １２．洗浄排水 １３．エアリフトポンプ １４．仕切壁 １５．仕切壁 １６．仕切壁 １７．仕切壁 １８．接触材 １９．接触材 ２０．浮上物担体 ２１．担体流下防止板 ２２．移流管 ２３．空気 ２４．空気 ２５．流入口 ２６．散水板 ２７．流出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽内を仕切壁で仕切り複数の処理槽を設
   け、これらの処理槽に被処理水を順次移流して浄化を行
   なう汚水浄化槽において、該浄化槽の嫌気処理槽第２室
   の後段となる処理槽が、粒状又は塊状の浮上物担体を収
   納し且つ通常運転時には不動状態となる濾材収納部を有
   し、該収納部下方に曝気と洗浄を兼ねた散気管、流出水
   移流管、洗浄水排出管を配設してなる生物濾過槽と、該
   濾過槽の流出水移流管で連通され該移流管が最上水位と
   なる部位で開口しまた槽底部に該濾過槽の濾材収納部を
   洗浄するための洗浄用水供給管を配設した処理水槽とか
   らなることを特徴とする汚水浄化槽。
2. 【請求項２】 粒状又は塊状の浮上物担体が、３０〜１
   ０００μｍの細孔を有するポリエチレン連通気泡体であ
   ることを特徴とする汚水浄化槽。