JPH0611899U - 浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生物濾過膜装置の実証試験のみで良く、開発
期間の短縮化が出来、さらにはすでに設置の単独浄化槽
にも部分的に連結可能な浄化装置を提供する。 【構成】 処理水を嫌気的に前処理するための嫌気性濾
過槽と、この嫌気性濾過槽により処理された処理水をさ
らに好気的に後処理するための生物膜濾過槽とを備える
浄化装置であって、前記嫌気性濾過槽と前記生物膜濾過
槽とは個別の取扱いができるように分離して構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は生活雑排水、屎尿排水等を浄化処理する浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

湖沼や内海などいわゆる閉鎖性水域は各種の栄養塩の流入などにより富栄養化 の進行が著しい。富栄養化とは、排水中の窒素、リンなどの栄養塩濃度が増加し 、これを利用して光合成を行なう藻類や水生植物が異常に増殖する現象である。

【０００３】 このような富栄養化を促進する排水のなかで生活雑排水および屎尿浄化槽放流 水の影響は極めて大きい。それゆえ、生活雑排水、屎尿排水等の浄化のため種々 の浄化装置が提案されている。

【０００４】 従来、提案されている浄化装置としては、例えば、前処理装置である嫌気性濾 過槽ないしは沈殿分離槽と、後処理装置である生物膜濾過槽とが一体化されて形 成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の処理装置では、以下の問題がある。すなわち生物膜濾 過槽の改良、改善開発を行っても、このものが嫌気性濾過槽等を備える前処理装 置と一体化しているため、その都度浄化槽全体のシステムとしての実証試験を要 し、開発期間が長くなってしまう。システムとして一体化されているため、後 処理装置としての生物膜濾過槽のみを、既に設置されている単独浄化槽に連結し て３次処理装置として利用することができず、応用範囲が狭い等の不都合が生じ ている。

【０００６】 本考案は、このような実情のもとに創案されたものでその目的は、生物濾過膜 装置の実証試験のみで良く、開発期間の短縮化が出来、さらにはすでに設置の単 独浄化槽にも部分的に連結可能な浄化装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本発明は、処理水を嫌気的に前処理するための嫌気 性濾過槽と、この嫌気性濾過槽により処理された処理水をさらに好気的に後処理 するための生物膜濾過槽とを備える浄化装置であって、前記嫌気性濾過槽と前記 生物膜濾過槽とは個別の取扱いができるように分離させて構成した。

【０００８】

【作用】

本考案は、嫌気性濾過槽と前記生物膜濾過槽とを分離しているので、これら は、個別の取扱いができる。すなわち、生物膜濾過槽の改良、開発等にあたって も単独で可能になり、開発期間の短縮化が図れる。また、すでに設置済みの単独 浄化槽に３次処理装置として生物膜濾過槽のみを連結することができ、応用範囲 が広くなる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を図１を参照して説明する。図１は、本考案の浄化装置１の概 略構成縦断面図を示したものである。

【００１０】 本考案における浄化装置は、図に示されるように、上流側に位置し、処理水を 嫌気的に前処理するための嫌気性濾過槽Ｒと、この嫌気性濾過槽Ｒにより処理さ れた処理水をさらに好気的に後処理するための生物膜濾過槽Ｓを有し、前記嫌気 性濾過槽Ｒと前記生物膜濾過槽Ｓとは個別の取扱いができるように分離されてい る。

【００１１】 嫌気性濾過槽Ｒは、本実施例では第１嫌気性濾過槽Ｒ１、第２嫌気性濾過槽Ｒ ２を有し、これらの個々の槽間は隔壁７で仕切られている。第１嫌気性濾過槽Ｒ １、第２嫌気性濾過槽Ｒ２（以下、それぞれ濾過槽Ｒ１、濾過槽Ｒ２と称す）に おいては、通常、嫌気性生物化学的処理が行なわれる。

【００１２】 このような濾過槽Ｒ１、濾過槽Ｒ２の構成としては、種々の構成が考えられる が、その中でも特に図１に示される構成のものが好ましい。 すなわち、図１に示されるように濾過槽Ｒ１と濾過槽Ｒ２は、濾過槽Ｒ１の低 水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）の位置に開口８を設けた仕切壁７によって連通されており、 両槽ともに嫌気性微生物で処理した有機物や大きなゴミを除去する濾床５ａ，５ ｂを備え、濾床５ａ，５ｂの下方に空間がそれぞれ設けられている。濾過槽Ｒ１ には汚水である原水を流入させる流入口３、この流入口３につながる下方および 側面に開口部を有した導水管４が設けられている。この導水管４の下方の開口部 の真下であって濾床５ａの上方には導水管４の水流を一箇所に集中させず、周囲 へ拡散させ槽内の水を撹拌させないように、阻流板（図示しない）が設けられて いる。この濾床５ａは嫌気性微生物を用いており、濾過槽Ｒ２とともに嫌気性濾 過槽Ｒを構成している。

【００１３】 濾過槽Ｒ１と濾過槽Ｒ２とを仕切る仕切壁７に沿って鉛直に濾床５ａより下方 に延在し、そこに開口している掃除筒６が設けられている。この掃除筒６は掃除 の際にこの掃除筒６の底まで図示しない掃除ポンプのノズルを挿入するためのも のである。

【００１４】 濾過槽Ｒ２には、濾床５ｂの直ぐ上に間欠定量ポンプ９が設置され、この間欠 定量ポンプ９の水の吸入口１１は一方向バルブ１０を介して濾床５ｂの上面内部 へ下方に向けて開口している。この間欠定量ポンプ９はパイプ１４に電磁弁１５ を介して接続されたポンプ用ブロワー１６によって作動される。この吸入管水平 部１７の位置より濾過槽Ｒ２の水位が低いとき（低水位：Ｌ．Ｗ．Ｌ）には後述 する生物膜濾過槽Ｓには水が送られず、これより多いときのみ送られる。

【００１５】 また、濾過槽Ｒ１の水位が高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）となったときには、図示しな い手段で汚水が流入するのを阻止する手段が設けられるか、この手段がとれない ものはこれを許容しうる大きさの浄化槽を採用する。従って、汚水が導水管４か ら流れ込んでくる量に増減があっても間欠定量ポンプ９によってオーバーフロー 式でなく、パイプ１３を介して後述する生物膜濾過槽Ｓに送られ、常に安定した 処理ができる。

【００１６】 このような嫌気性濾過槽Ｒとは分離して、生物膜濾過槽Ｓが設置されている。 生物膜濾過槽Ｓは、排水中の汚濁原因物質ないしは、リン酸イオン、鉄イオン などを微生物のもの分解作用を利用した微生物処理及び濾過吸着処理することを 目的としており、その処理槽の構成としては種々の態様が考えられるが、中でも 特に以下に述べるような構成とすることが好ましい。

【００１７】 すなわち、生物膜濾過槽Ｓの上方には逆洗時に処理槽Ｓで増加し溢れた処理水 が前記濾過槽Ｒ１へ戻される逆洗排水パイプ３１が設けられ、一方底部近くには 図示のごとく曝気用ブロワ３５に接続された曝気・逆洗用パイプ３７が枠組され て設けられ、この枠組された部分には多くの孔が設けられている。

【００１８】 当該曝気・逆洗用パイプ３７の枠組部の上方近辺および連結パイプ１３の開口 部下方近辺双方にはそれぞれロストル３９，４１が設けられ、この間に好気性微 生物を付着させた粒状の多孔質セラミックスからなる多数の担体４３を充填して 生物膜濾過層４５を形成している。

【００１９】 上記粒状の多孔質セラミックスとしては、例えば高多孔性粒状泡ガラスを用い ることが好ましい。 該高多孔性粒状泡ガラスの材質としてはシリカガラス、ソーダ石炭ガラス、ア ルミノホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、鉛ガラス などがあり、必要に応じて適宜変更することができるが、経済的な観点から安価 なソーダ石灰ガラスが望ましい。また、鉄などの金属分を含浸させた特殊な組成 のガラスを用いて、リンなどの特定成分の除去率を高めることも可能である。

【００２０】 用いられる泡ガラスは粒状であり、かつ、高度に多孔度を有するものである。 この泡ガラスの粒径は、例えば、０．２〜２０mm、好ましくは、４〜１０mmであ る。この粒径上限を超えると微生物の付着が担体表面にかたより、浄化効率が悪 くなり、逆にこの粒径下限未満では目づまりをおこすおそれがあるからである。 この泡ガラスの多孔度は、高度であり、具体的には、全細孔容積１〜４．５ml／ g 、好ましくは２〜３．５ml／g 、吸水率５０〜８５％、好ましくは７０〜８５ ％（Vol ／Vol ）、中央細孔直径（容積）１〜５０μｍ、好ましくは５〜５０μ ｍ、嵩比重０．１〜１．５、好ましくは０．１５〜０．４である。

【００２１】 上記の高多孔性粒状泡ガラスは、例えば、従来の方法により製造された５〜２ ０％の吸水率を有する粒状泡ガラスを、温水又はアルカリ溶液に浸漬させて、粒 状泡ガラス中の可溶性アルカリ成分を除去せしめ、粒状泡ガラスの表面層ならび に独立気泡中に開口を設けるようにして、これを製造することができる。

【００２２】 また、硝子パウダーに発泡剤と融点の高い金属酸化物、例えば、アルミナ、シ リカ、ジルコニア等を５〜１０％添加し、焼成した後、急冷して微細な気泡を発 生せしめることによっても製造することができる。

【００２３】 このような例えば多孔性粒状泡ガラスからなる多孔質セラミックスは、前述し たように多孔質であるため、比表面積、細孔容積が大きく微生物の付着増殖に最 適構造をもっており、微生物を高濃度に保持できる。従って、生物膜濾過層を多 孔質セラミックスからなる担体で構成したような場合には、この処理能力は一層 増大し、さらに小型化を図ることができる。

【００２４】 また、比重も１に近く、少々の流れによっても位置を変え撹拌がなされる。す なわち、逆洗動力が極めて少なくてもよい。さらにこの生物膜濾過槽Ｓの底部で ロストル３９より下、すなわち生物膜濾過層４５より下側に開口し、生物膜濾過 層４５により浄化処理された処理水を後述する処理水槽Ｔへ供給するとともに、 逆洗時には処理水槽Ｔの処理水を生物膜濾過槽Ｓへ逆送するパイプ４７が設けら れている。

【００２５】 次工程の処理水槽Ｔには、パイプ４７の他端が底部まで延び、そこに処理水を 逆送させる逆洗ポンプ５３が取り付けられている。また、パイプ４７の中間位置 にはエルボ管５５が設けられ、生物膜濾過槽Ｓで処理された処理水を処理水槽Ｔ に放出している。この処理水をオーバーフローさせて放流するため、通常、図示 のごとく小室５７，５９，６１が設けられ、小室６１に設けられた放流口６３か ら放流している。小室５９，６１のいずれかには通常、薬筒６５が設けられ、有 機物が処理された処理水の殺菌等を行なっている。なお、処理水槽Ｔは本実施に おいては生物膜濾過槽Ｓと一体化されて形成されているが、これらは互いに別体 となっていてもよい。

【００２６】 次に、上述してきた浄化装置１の汚水の処理方法について説明する。 本考案の浄化装置１は、生活雑排水、屎尿等の浄化処理を目的とするものであ り、それゆえ浄化装置の個々の槽の大きさは、それに相応する大きさとされる。 汚水はまず最初に流入口３から導水管４を通り、阻流板（図示しない）によって 広げられて濾床５ａに撒かれて濾過槽Ｒ１に送られる。原水は、水位が上昇し、 導水管４の途中まできたときには側面の開口８から流出する。汚水が濾床５ａを 通過するとき、この濾床５ａには嫌気性の微生物が付着しており、ここで有機物 の１次的分解、吸着が行なわれる。通過した水は濾過槽Ｒ１の水位を上げていき 、同様に濾床５ｂで有機物の分解、吸着がなされる。水位が吸入管水平部１７を 超えた後には電磁弁１５が開放され、ポンプ用ブロア１６の圧力がパイプ１４を 通して間欠定量ポンプ９を作動させる。この間欠定量ポンプ９によって汚水の流 入量に関係なく定量で生物膜濾過槽Ｓへ送り出す。したがって、流入量が多いと きには濾過槽Ｒ１の水位が高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）の線以内で上昇する。

【００２７】 パイプ１３で送られた水は生物膜濾過槽Ｓに入り、生物膜濾過層４５を下向流 で通過する。この生物膜濾過層４５内には前述したように粒状多孔質セラミック スからなる多数の担体４３が充填されており、この中を曲折しながら下降する。

【００２８】 ところで、このとき、曝気用ブロワー３５が作用し、底部に枠組された曝気・ 逆洗用パイプ３７から空気の気泡が吹き出され、上昇する。この気泡は、担体４ ３に衝突しながら曲線的に上昇するので、急激に粗大化せず滞留時間も長くなり 、高い酸素利用率が得られるため、高負荷運転が可能である。

【００２９】 このように生物膜濾過層４５で原水と空気とを向流接触させることにより、接 触曝気をし、汚水への酸素溶解を図り、生物酸化機能を高めて有機物の分解や微 生物の増殖をするとともに、担体粒子間と広い生物膜表面への吸着とによる濾過 作用により、より効率的に浄化し処理水とする。従って、生物膜濾過層４５で有 機物は吸着捕捉され、さらにリン等も除去される。より具体的には、水中のＢＯ Ｄの酸化分解及びＳＳの物理的濾過及び生物膜への吸着がなされている。

【００３０】 なお、後述するように生物膜濾過層４５は一定時間経過毎に逆洗されるので、 底部に沈澱することはほとんどない。 処理水はパイプ４７によってエルボ管５５の開口から処理水槽Ｔへ送り込まれ る。ここに送り込まれた処理水は水位が上昇し、通常、連接される小室５７，５ ９，６１を経て放流口６３から放流される。この間、小室５７からオーバーフロ ーした処理水は薬筒６５からの薬注によって殺菌等がなされることによって放流 される。

【００３１】 この放流は、前記原水槽Ｒに受けられた間欠定量ポンプ９による水の供給によ り、処理スピードは設定されており、この設定は通常、生物膜濾過槽Ｓの生物膜 濾過層４５の処理能力によって設定されている。したがって、常に安定した処理 水の水質を確保できる。汚水の処理の結果、生物膜濾過層４５の担体４３には有 機物や増殖汚泥が付着してきており、これが担体４３から外れて沈澱が始まる前 に、逆洗ポンプ５３を作動させると処理水槽Ｔ内に溜まっている処理水がパイプ ４７中を逆流して、生物膜濾過槽Ｓの底部から生物膜濾過層４５内を吹き上がる 。この時エルボ管５５からも一部吹き出すが口径が小さいので問題にならない。

【００３２】 この上昇流によって、生物膜濾過層４５内に付着捕捉されている増殖汚泥等は 、曝気ブロワー３５から曝気・逆洗用パイプ３７を介して吹き出される気泡と相 俟って除去され、逆洗排水中に浮遊する。ここに生物膜濾過層４５は上述したよ うに多孔質セラミックスの多数担体４３であり、比重が１に近いことから、担体 ４３は舞い上がり、互に衝突し合うことになり、捕捉していた増殖汚泥を離脱さ せることになり、洗われることとなる。逆洗ポンプ５３で処理水槽Ｔの処理水が 送り込まれるため、生物膜濾過槽Ｓの水位は上昇し、浮遊している増殖汚泥とと もに逆洗排水として上方の逆洗排水パイプ３１によって濾過槽Ｒ１に戻される。 この逆洗排水は前記濾床５ａ，５ｂを通過し、再度嫌気性微生物により分離され 、原水槽Ｒの底に増殖汚泥を減少させ、浮遊あるいは沈澱させる。

【００３３】 この逆洗を所定時間経過毎に行い生物膜濾過層４５を洗滌して、分解、吸着能 力を復帰させ原水槽Ｒへ増殖汚泥等を戻し、原水槽Ｒの掃除筒６から掃除ポンプ のノズルを挿入して定期的に増殖汚泥を抜き取り、処理をする。このような逆洗 方法は、特に生物膜濾過層の処理能力を低下させることなく、沈殿槽を設けるこ となく、常にあまり変ることのない処理能力を維持するためには最適である。

【００３４】 この逆洗が終った後には、嫌気性濾過槽Ｒへの汚水の流入が続き、平常の浄化 処理が行われる。

【００３５】

【考案の効果】

本考案の浄化装置は、嫌気性濾過槽と前記生物膜濾過槽とが個別の取扱いがで きるように分離されている。従って、生物膜濾過槽の改良、開発等にあたっても 単独で可能になり、開発期間の短縮化が図れる。また、すでに設置済みの単独浄 化槽に３次処理装置として生物膜濾過槽のみを連結することができ、応用範囲が 広くなるという効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の浄化装置の概略構成縦断面図である。

【符号の説明】

Ｒ１…第１嫌気性濾過槽 Ｒ２…第２嫌気性濾過槽 Ｓ…生物膜濾過槽 Ｔ…処理水槽 ５ａ，５ｂ…濾床 ３９，４１…ロストル ４３…担体 ４５…生物膜濾過層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理水を嫌気的に前処理するための嫌気
   性濾過槽と、この嫌気性濾過槽により処理された処理水
   をさらに好気的に後処理するための生物膜濾過槽とを備
   える浄化装置であって、 前記嫌気性濾過槽と前記生物膜濾過槽とは個別の取扱い
   ができるように分離されていることを特徴とする浄化装
   置。