JPH06226279A

JPH06226279A - 汚水の浄化方法および設備

Info

Publication number: JPH06226279A
Application number: JP5037350A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Fukunaga; 和久福永; Morio Sakata; 守生坂田; Keisuke Oshima; 啓介尾島
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】汚濁した内湾や閉鎖性海域、湖沼等の大量の
汚水を浄化する方法。【構成】割栗石等で構築した石積堤防の内部に、微生
物を固定化できる接触担体を充填し、曝気装置と接触酸
化部を設けた生物学的浄化機能を有する透水性汚水浄化
設備において、石積部で消費された溶存酸素濃度を高め
るために、接触酸化部を低ＤＯ（溶存酸素濃度）ゾーン
に設置することを特徴とする汚水の浄化方法。有機物濃
度の高い時には、石積部と接触酸化部をパッケージ化し
て、該パッケージを数段に連続して接続することもでき
る。【効果】本発明の透過式浄化設備を有する堤防は、内
部に微生物を高濃度に保持できる接触酸化部を設けてい
るため、有機物除去に微生物がうまく機能し、浄化レベ
ルが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚濁した内湾や閉鎖性
海域、湖沼等の大量の汚水を浄化するための汚水の浄化
方法および設備に関するもので、更に詳細には石積堤防
の内部に微生物を固定化できる接触担体を充填した接触
酸化部と曝気装置を設けた生物学的浄化機能を有する透
水性汚水浄化設備において石積部で消費された溶存酸素
濃度（ＤＯ）を高めるために、該接触酸化部を低ＤＯゾ
ーンに設けることを特徴とする浄化設備並びに該設備を
汚濁した水域内あるいは汚濁水を引き込んだ通路内に設
置し、汚濁水を該設備に通過させることにより、汚濁水
を処理する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水や工場排水中の有機物、無機物を生
物学的に浄化する方法として、従来より、活性汚泥法や
散水濾床法・回転円盤法等がよく知られている。これら
の方法は、微生物の生育に必要な環境条件を人為的に造
り、微生物の有機物分解能力を最大限に利用し、汚水を
浄化しようとする水処理技術である。

【０００３】しかし、この様な水処理設備は、前処理工
程、汚泥処理工程も含み、広大な用地と建設費を必要と
する為汚濁した内湾や閉鎖性海域、湖沼等の大量の汚水
を処理する上で、非効率なシステムである。

【０００４】そこで、離岸堤や護岸付近の付着生物によ
る自浄作用を積極的に活用する事を狙いとして、下記の
様な浄化システムが提案されている。

【０００５】このシステムは、図２に示すように天然石
あるいは、多孔質の人工石１を海中に積み上げ、透過性
の堤体をつくり、汚濁した海水がこの堤体を何度も透過
する際に、堤体に付着しているフジツボやカキ等の付着
生物により、海水中の有機物を生物に取り込ませ浄化し
ようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した透
過性堤体に、水処理設備として利用されている接触酸化
法の考えを導入した新しい浄化システムであり、これを
用いて更に効率良く汚濁した内湾・閉鎖性水域を浄化す
ることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するためのものであって、有機物を分解する微生物
を高濃度に保持できる接触酸化設備を透過式堤防内に組
み込み、自然の食物連鎖を最大限に利用したものであ
る。

【０００８】すなわち、割栗石等で構築した石積堤防の
内部に微生物を固定化できる接触担体を充填し、曝気装
置と接触酸化部を設けた生物学的浄化機能を有する透水
性汚水浄化設備において、石積部で消費された溶存酸素
濃度を高めるために、接触酸化部を低ＤＯ（溶存酸素濃
度）ゾーンに設けることを特徴とする浄化設備並びにこ
の浄化設備を汚濁した水域内あるいは汚濁水を引き込ん
だ通路内に設置し、一端あるいは両端から汚濁水を該設
備に通過させることにより、汚濁水を処理する方法に関
するものである。

【０００９】すなわち、発明者らが提案する透過式浄化
方式の狙いは、従来より考案されている天然石あるいは
多孔質の人工石を海中に積み上げた透過式堤防内に特に
有機物除去に中心的な役割をもつ微生物を高濃度に保持
する為の接触酸化部を設けることであり、この高濃度微
生物の活動により浄化レベルの向上及び浄化効率の向上
を図ろうとするものである。

【００１０】

【作用】以下本発明の作用を実施例を用いて説明する。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の浄化設備を有する石積堤防の
実施例である。図中、１は天然石あるいは多孔質の人工
石、２は接触担体、３は接触酸化部、４は汚泥堆積部、
５は散気装置、６は遊歩道を示す。

【００１２】この堤防の内でも特に接触酸化部３は有機
物の分解・除去に重要な役割をもち、有機物を分解する
微生物を高濃度に付着・保持できる接触担体により構成
されている。接触担体としては、通常、下水や工場排水
の処理に使われているものが用いられる。例えば、ハニ
カムチューブや礫、網、プラスチック担体等を適宜に使
用する。

【００１３】これらの担体の中でも、特にひも状担体が
優れている。

【００１４】一般に接触担体には、微生物を高濃度に保
持できる様、比表面積が大きい事が好ましい。又、本発
明方法は、生物生産性の高い海水中あるいは水中に堤体
を築造する為、逆流装置等の機械品、配管類を設けない
事が好ましい。例えばエアーを供給する散気管及びディ
フューザーを海中に設置した場合、生物生産の高い時期
にフジツボ等が付着し、散気管、ディフューザーの閉そ
くや詰まり等の問題を起こす。従って、使用する担体も
空隙率が大きく、接触酸化部の逆洗が不要なものが好ま
しい。特に好ましいひも状担体は、繊細で強靱な放射状
の輪状態を多数有するひも状の接触材で浄化槽や排水処
理設備に実績が多いものである。この担体は、比表面積
が大きく、しかも空隙率が高いという特徴をもってい
る。

【００１５】又、ひも状担体には、他の担体にはあまり
見られない原生動物、後生動物が数多く見られ、生物相
が多岐に亘っている。生物相が多岐に亘る程、処理水質
が良く発生汚泥量も少なくなる。

【００１６】担体から剥離した汚泥は、底部に若干堆積
するが、容易に除去することができる。このひも状担体
を用いると、汚泥がたまらない為、逆洗システムは不要
であるが、担体から剥離し底部に若干堆積する汚泥を処
理する為にはこの接触酸化部の下部に、汚泥を浚渫除去
できる空間を設けることが好ましい。その際汚泥を浚渫
除去する方法として、沈殿池等の汚泥の浚渫・除去に実
績のある汚泥浚渫ロボットを用いる事もできる。この接
触酸化部は、割栗石等で構築した石積堤防の内部に設置
する。

【００１７】もちろん石積堤防の礫部にも接触担体程多
くはないが、微生物が付着し、更に太陽光のもと動・植
物プランクトンや貝類、海藻類が付着し、その上に、多
毛類・甲殻類も生息し、幅広い食物連鎖を形成してお
り、有機物の分解・除去を行っている。又、この食物連
鎖は、接触酸化部で見られる様な細菌−原生動物−後生
動物よりもかなり大きな食物連鎖であり、汚泥の発生量
はかなり少ない。

【００１８】又、石積堤防は、ＳＳの補足性が大きいと
いう特徴も有しており、流入側に設けた場合は、接触酸
化部に流入してくる粗浮遊物を除去する前処理として、
又、流出側に設置する場合は、接触酸化部の接触担体よ
り剥離する浮遊汚泥を捕捉する機能をもつ。

【００１９】これら堤体内に生息する生物に必要な酸素
量は、水中に溶け込んでいる溶存酸素量、あるいは堤体
前面で起こる砕波等により供給できる。しかし、堤体内
を汚濁水が通過する際、生物の呼吸に酸素が多く使われ
接触酸化部で酸素が不足する。その為に、接触酸化部を
強制曝気し、酸素を供給する必要がある。

【００２０】接触酸化部は、ひも状担体を充填している
ため、空隙率が多く、散気装置の設置は、容易に行なえ
るが、礫部に散気装置を設置することは、構造上難し
い。

【００２１】従って礫部で消費された溶存酸素を接触酸
化部で回復し補う構造が好ましく、礫部後段の低ＤＯゾ
ーンに接触酸化部を配置する。

【００２２】この礫部と接触酸化部を組み合わせパッケ
ージ化し、シリーズにつないで処理する方法も有効であ
る。

【００２３】例えば、水域の汚濁が激しく、ＣＯＤが高
い場合は、礫部での酸素消費も大きいため、礫部と接触
酸化部を数段つなぐことが好ましい。

【００２４】本発明の浄化設備を有する堤体を汚濁した
水域内に設置した場合、堤体内及び堤体間の水、あるい
は堤体処理水が遅滞・滞留しない様、うまく流れを造り
だすことが必要である。その際、自然の潮位差や潮流・
沿岸流・離岸流を利用することもできる。

【００２５】あるいは、堤体の出側の水をポンプ等で引
き抜くことで、堤体内に水の流れを起こすことも有効な
手段である。

【００２６】又、該ポンプを使用した場合は、間欠運転
する事も可能である。すなわち、比較的水域の水が清澄
化する冬場や雨天時の雨水の流入により、流れが自然に
形成される場合は、ポンプを停止しても良い。該設備の
動力源としては、唯一曝気装置があり、動力費の要因と
なっている。この動力費についても、曝気量を制御する
ことにより消減する事が十分可能である。

【００２７】例えば、接触酸化部あるいは、堤体内のＯ
ＲＰ（酸化還元電位）や、ＤＯを計測し、この値を管理
することにより曝気量をコントロールすることも可能で
ある。

【００２８】又、本堤体の上部は、遊歩道等に活用する
ことができ、水域内に設置すれば、自然公園等内の設備
として美しい景観を生み出せるものでもある。

【００２９】

【発明の効果】本発明の効果として、下記の優れた効果
があげられる。

【００３０】まず第１に浄化レベルの向上及び浄化効率
の向上である。従来知られている透過式堤防は、特に有
機物除去に中心的な役割をもつ微生物の高濃度化につい
ては、考慮されておらず、高等生物まで含めた大きな食
物連鎖の形成に重点が置かれていた。しかし、本発明の
透過式浄化設備を有する堤防は、内部に微生物を高濃度
に保持できる接触酸化部を設けている為、有機物除去に
微生物がうまく機能し、浄化レベルが向上する。又、浄
化効率の向上にも有効である。

【００３１】第２に透過式浄化設備を有する堤防内に滞
留する汚泥の嫌気化を防ぐことができる。従来知られて
いる透過式堤防は、天然石あるいは多孔質の人工石を海
中に積み上げたものであるが内部に発生する汚泥の嫌気
化の防止は、特に考慮されていない。しかし、本発明の
透過式浄化設備を有する堤防の内部は空隙率の大きい接
触酸化部である為、内部に発生する汚泥は嫌気化しな
い。

【００３２】第３に上部を遊歩道等にも活用でき、自然
公園等、美しい景観として十分利用することができる。
又、透過式浄化設備を有する堤防内に形成できる大きな
食物連鎖により、汚泥の発生も極めて少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である内部に接触酸化部をもつ
透過式浄化設備を２段連続につないだ設備の断面説明図
とその時のＤＯの履歴を示すグラフである。

【図２】従来から考案されている透過式堤防の断面説明
図である。

【符号の説明】

１天然石あるいは多孔質の人工石２接触担体３接触酸化部４汚泥堆積部５散気装置６遊歩道

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】割栗石等で構築した石積堤防の内部に、
微生物を固定化できる接触担体を充填し、曝気装置と接
触酸化部を設けた生物学的浄化機能を有する透水性汚水
浄化設備において、石積部で消費された溶存酸素濃度を
高めるために、接触酸化部を低ＤＯ（溶存酸素濃度）ゾ
ーンに設置することを特徴とする汚水の浄化設備。
【請求項２】石積部と接触酸化部をパッケージ化し
て、該パッケージを数段に連続して接続することを特徴
とする汚水の浄化設備。
【請求項３】接触担体として、ひも状担体を用いた事
を特徴とする請求項１記載の汚水の浄化設備。
【請求項４】接触酸化部の低部に汚泥を浚渫除去でき
る空間を設けた事を特徴とする、請求項１記載の汚水の
浄化設備。
【請求項５】堤防上部に、遊歩道等の人間が活動でき
る空間を設ける事を特徴とする請求項１記載の汚水の浄
化設備。
【請求項６】請求項１記載の設備を汚濁した水域内あ
るいは、汚濁水を引き込んだ通路内に設置し、一端ある
いは、両端から汚濁水を該設備に通過させることによ
り、汚濁水を処理することを特徴とする汚水の浄化方
法。
【請求項７】請求項１記載の設備を汚濁した水域内に
設置した場合に、該設備の出側の水をポンプ等で間欠あ
るいは、連続的に引き抜くことで、該設備内に水の流れ
を起こす事を特徴とする請求項６記載の汚水の浄化方
法。
【請求項８】請求項１記載の設備の出側あるいは、内
部のＯＲＰ（酸化還元電位）あるいはＤＯを検知し、曝
気量を制御することを特徴とする請求項６記載の汚水の
浄化方法。