JPH0630783B2 - 汚水浄化方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は汚水浄化方法及びその装置に関し、特には生物
膜による汚水の処理を流動接触曝気槽における微生物群
による処理と、消化槽における大型の後世動物による処
理に分離することにより、過剰に付着したり死滅して流
動接触曝気槽から流出する微生物群に起因する余剰汚泥
の発生をなくすると共に河川に放流される排水を容存酸
素の多い活性化された排水とすることによって、河川の
自浄作用を促進することのできる汚水の浄化方法及び装
置に関するものである。

従来の技術 従来から企業施設から発生する工業排水及び各家庭から
発生する生活排水をそのまま河川に放流すると、該河川
及び地下水が汚染されて地域環境を悪化させてしまうの
で、これらの排水は汚水浄化装置により浄化してから放
流するのが通例である。特に近年は河川の整備が進んで
河川自体の自浄作用が弱くなっているとともに河川流域
での人口増加及び経済の発展に伴って水質の汚濁が問題
となっている現状にあり、従って単に排水を浄化するの
みでなく、放流後に河川の自浄作用を促進するような浄
化装置であることが望ましい。

このような浄化装置の一例として、従来から接触曝気槽
と沈殿槽とを備えた装置が知られており、このような装
置では汚水が接触曝気槽内の接触材を通過する際に、汚
水の持つ色素，臭気等が除去されるとともに、該接触材
に凝集された微生物群の作用に基づいて浄化された後、
沈殿槽で不純物を沈殿させて除去するようにしている。

通常、上記接触曝気槽内に配置された接触材は汚水が流
通するように多孔質の素材を用いたハニカム構造体と
か、多数の凹凸又は突起を形成した板の重ね合せ体、も
しくは波板の重ね合せ体等のものを上下に間隙を有する
ように設置した構造体が用いられている（例えば特開昭
５７−１４４０８８号公報等）。

上記の接触材の表面に微生物のフロックが多量に繁殖す
る程、浄化効率が高められるものとされ、繁殖率を増大
させるための種々の工夫がなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の汚水浄化装置にあって
は、過剰に付着した微生物群やその屍骸に起因する余剰
汚泥による目詰まりとか剥離現象が発生し易く、この余
剰汚泥の存在は浄化能力を大きく劣化させる。そのため
浄化作用を良好に維持するためには、浄化装置から定期
的にこれらの余剰汚泥を搬出除去することが必要であ
り、煩瑣な作業が要求されるという難点を有している。

更に搬出除去された余剰汚泥の廃棄場所とか、処理手段
にも苦慮している現状にあり、二次公害をなくす上から
も接触材から剥離した微生物群に起因する余剰汚泥の発
生を極力を少なくすることが望まれている。

そこで本発明はこのような従来の汚水浄化装置における
微生物群に起因する余剰汚泥の発生を少なくして、浄化
能力を高く維持できると共に余剰汚泥の搬出除去作業を
最小限にすることができる汚水浄化方法及びその装置を
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、流入管から流入す
る汚水を、微生物群が生息可能な天然鉱物を主体とする
粒状もしくは粉状の接触材が充填された流動接触曝気槽
内で循環処理した後、流動接触曝気槽内から流出する微
生物群を含む処理水を大型の後生動物群が生息可能な天
然鉱物を主体とする多孔質の接触材が充填された消化槽
内に導いて、大型の後生動物群によって微生物群を捕食
処理する汚水浄化方法を提供する。

また、浄化槽の内部を分割して水平方向で並列する流動
接触曝気槽、消化槽を形成し、流動接触曝気槽には微生
物群が生息可能な天然鉱物を主体とする粒状もしくは粉
状の接触材を収納して汚水を循環処理し、消化槽には大
型の後生動物群が生息可能な天然鉱物を主体とする多孔
質の接触材を充填し、流動接触曝気槽内から流出する微
生物群を含む処理水を流入させて、大型の後生動物群に
よって微生物群を捕食処理する汚水浄化装置を提供す
る。

作用 上記構成の本発明によれば、流動接触曝気槽内に充填さ
れた粒状もしくは粉状の接触材が汚水とともに繰り返し
循環し、循環中に接触材の表面に繁殖している微生物の
フロックにより、汚水が浄化される。

更に過剰に付着したり死滅して流動接触曝気槽から流出
する微生物群は処理水とともに次段の大型の後生動物群
が生息可能な天然鉱物を主体とする多孔質の接触材が充
填された消化槽内に導入され、かつ、消化槽内に配設さ
れた接触材を構成する多孔質の天然鉱物中を循環して、
この多孔質の天然鉱物に生息する大型の後生動物群の食
物連鎖に依る捕食作用に基づいて、消化処理されるとと
もに、処理水が更に浄化される。

実施例 以下図面を参照して本発明に係る汚水浄化方法及びその
装置の一実施例を詳述する。

第１図は本発明を適用した浄化槽３０を示す平断面図、
第２図は同縦断面図であり、図中１は流動接触曝気槽、
２は消化槽、３は沈殿槽であり、流動接触曝気槽１の上
側部には汚水の流入口１１が開口されている。この流動
接触曝気槽１の内部にはバッフル４が配置されていて、
このバッフル４によって流動接触曝気槽１内に沈殿槽５
が構成される。バッフル４の下方には処理水の流路６が
形成されている。

流動接触曝気槽１の内壁面には適宜な傾斜面７，７が付
与されて底面８が狭くなっており、この底面８の近傍に
散気管９が配設されている。そして該散気管９の上方に
は円筒状の通水管１０が上下方向に通水可能に配設され
ている。

上記流動接触曝気槽１の内方には火成岩等の天然鉱物を
粉砕した粒状もしくは粉状の接触材１２が充填されてい
る。この接触材１２は、粒状もしくは粒状に形成したこ
とにより、微小な微生物のみが生息し得るという特性を
有している。この微生物群には脊椎動物に属する鞭毛・
食胞その他の細胞器官が分化したアメーバ，ゾウリム
シ，ツリガネムシ，ミドリムシ，マラリヤ，ベンチュウ
等が含まれる。

接触材１２を構成する粒状体の粒径は約０．３mm〜０．
５mm程度のものが適当である。

一方、沈殿槽５と消化槽２とを分離する隔壁１３の側方
上部に汚水の流入口１４が開口されており、この流入口
１４の沈殿槽５側には越流樋１６が取付けられている。

一方、消化槽２の略中央部にはバッフル１５が配置され
ていて、前記隔壁１３とバッフル１５に囲まれた領域の
下部近傍には、すのこ状の濾材受け１７が配置されてお
り、この濾材受け１７の上部に火成岩等の天然鉱物を主
体とする多孔質の接触材１８が充填されている。この接
触材１８は、大型の後生動物のみが生息し得るという特
性を有している。この大型の後生動物にはイタチムシ，
セン虫，ミジンコ，ミズムシ，まき貝，クマムシ，水生
昆虫，ミミズ等が含まれる。

上記の火成岩等の天然鉱物として、例えば新島から採取
されるコーガ石が耐酸性，耐アルカリ性，耐震度性の面
から適当であるが、その他の接触材として火山灰砂又は
黒音地土に活性炭及び発砲剤を加え、セメント等で固め
た所定形状の団塊から成る多孔質接触材を用いても良
い。

消化槽２の下方にはスペース１９が形成されており、こ
のスペース１９内に散気管２０が配設されている。この
散気管２０と前記流動接触曝気槽１内の散気管９には、
浄化槽３０の外部に配置されたブロワー３１からエアが
供給される。

また、上記消化槽２と沈殿槽３との間にはバッフル２１
が配置されており、このバッフル２１の下側部に処理水
の流路２２が形成されている。更に浄化槽３０の後壁２
３の上側部に排水口２４が開口されており、この排水口
２４の沈殿槽３側には越流樋２５が取付けられている。

かかる構成を有する浄化槽３０の作用を以下に説明す
る。

先ず各種施設から発生する汚水は流入口１１から流動接
触曝気槽１内に流入するが、この時にブロワー３１を駆
動することによって、散気管８から噴出される気泡が円
筒状の通水管１０内を上昇して、この気泡の作用に基づ
いて流動接触曝気槽１内に矢印Ａで示す循環流が形成さ
れる。すると流動接触曝気槽１内に充填された粒状もし
くは粉状の接触材１２が汚水とともに繰り返し循環し
て、この循環中に接触材１２の表面に繁殖している微生
物群のフロックにより、汚水の浄化効率が高められると
ともに、接触材１２を構成する天然鉱物と汚水との衝突
時の化学作用に基づいて汚水が活性化される。上記接触
材１２は汚水とともに流動接触曝気槽１内を循環してい
るので、該接触材１２の目詰まりが発生することがな
い。

一般に上記微生物群は死滅するサイクルが速くてその屍
骸等が堆積したり、微生物群の屍骸や過剰に付着して剥
離した微生物群が処理水中に残存して充分な浄化ができ
ないことが多い。これに対し本実施例ではこのような死
滅したり剥離した微生物群が処理水とともに次段の消化
槽２内で大型の後生動物群によって捕食処理される。

即ち、バッフル４の下方に形成された流路６から沈殿槽
５内に流入した処理水は、越流樋１６から流入口１４を
介して消化槽２内に流入する。

上記越流樋１６は、流路６の下から越流樋１６に向かう
処理水の中で粒状もしくは粉状の接触材１２が比重差に
よって沈殿し、この接触材１２が消化槽２内へ流入する
ことを防止する機能を有している。

消化槽２内に流入した死滅したり剥離した微生物群を含
む処理水は、ブロワー３１から供給される空気を噴出す
る散気管２０からの気泡によって形成される循環流によ
って、接触材１８を構成する多孔質の天然鉱物中を矢印
Ｂに示したように繰り返し循環して、該接触材１８に繁
殖している大型の後生動物により微生物群が捕食処理さ
れ、汚水は更に浄化されるとともに接触材との衝突時の
化学作用に基づいて活性化される。

更に散気管２０から噴出される気泡は、接触材１８内を
多様な経路を経て上昇するため、該接触材１８の内方に
付着した汚泥を剥離して目詰まりを防止するという作用
が得られる。また、上記散気管２０から噴出する空気は
処理水の旋回流を発生させるとともに消化槽２内の処理
水の短絡と、この短絡に伴う嫌気化を防止することがで
きる。

更に接触材１８の持つ多孔性によって水中での気泡の滞
留時間が極めて長くなり、酸素の溶解効率を高めて大型
の後生動物群の活動を促進するとともに食物連鎖に依る
捕食作用に基づいて、前記微生物群を捕獲処理して消化
することができる。

次に処理水はバッフル２１の下方から沈殿槽３内に入
り、底面に残余の固形物が沈殿した後、越流樋２５及び
排水口２４を介して河川等に放流される。

以上の説明で明らかなように、本発明では従来用いられ
ている汚泥処理用の曝気槽を、流動接触曝気槽１と消化
槽２との２段階に分離し、流動接触曝気槽１内で微生物
群による汚泥の処理を行った後、消化槽２内で大型の後
生動物群によって死滅したり剥離した微生物群を捕食処
理することが特徴となっている。従って死滅したり剥離
した微生物群に起因する余剰汚泥の発生が極めて少なく
なり、このような余剰汚泥に起因する接触材の目詰まり
とか剥離現象が発生せず、かつ、浄化装置から頻繁にこ
れらの汚泥物を搬出除去する作業を省略することができ
て、メンテナンスが簡易化されるという特徴を有してい
る。

上記消化槽２内に充填する火成岩等の天然鉱物で成る多
孔質の接触材１８を所定の団塊に破砕する際に、粒状も
しくは粉状の雑材が多量に発生するものであるが、本実
施例によれば、これらの雑材をそのまま流動接触曝気槽
１内の接触材１２として使用することができる。

発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明にかかる汚水浄化方法
及び装置によれば、以下に記す作用効果がもたらされ
る。即ち汚泥処理用の曝気槽を、流動接触曝気槽と消化
槽との２槽に分離するとともに、流動接触曝気槽内に粒
状もしくは粉状の接触材を充填したことによって、流動
接触曝気槽内で微生物群による汚泥の処理を実施した
後、消化槽内で大型の後生動物群によって死滅したり剥
離した微生物群を捕食処理することができる。

従って死滅したり剥離した微生物群に起因する余剰汚泥
の発生が極めて少なくなり、このような余剰汚泥に起因
する接触材の目詰まりとか剥離現象が発生せず、かつ、
浄化装置から頻繁にこれらの汚泥物を搬出除去する作業
を省略することができて、メンテナンスが簡易化される
という特徴を有している。

また、消化槽内に配設された接触材の持つ多孔性によっ
て、水中での気泡の滞留時間が長くなり、酸素の溶解効
率を高めて大型の後生動物群の活動を促進することがで
きる。

上記消化槽内に充填する火成岩等の天然鉱物で成る多孔
質の接触材を所定の団塊に破砕する際に発生する粒状も
しくは粉状の雑材をそのまま流動接触曝気槽内に充填す
る接触材として使用することができるので、材料の無駄
がないという特徴が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる汚水浄化装置の一実施例を示す
平断面図、第２図は同縦断面図である。 １……流動接触曝気槽、２……消化槽 ３，５……沈殿槽、９，２０……散気管 １０……通水管、１２，１８……接触材 ４，１５，２１……バッフル １６，２５……越流堰、２３……後壁 ２４……排水口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−223486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−294990（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111497（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入管から流入する汚水を、微生物群が生
   息可能な天然鉱物を主体とする粒状もしくは粉状の接触
   材が充填された流動接触曝気槽内で循環処理した後、流
   動接触曝気槽内から流出する微生物群を含む処理水を大
   型の後生動物群が生息可能な天然鉱物を主体とする多孔
   質の接触材が充填された消化槽内に導いて、大型の後生
   動物群によって微生物群を捕食処理することを特徴とす
   る汚水浄化方法。
2. 【請求項２】浄化槽の内部を分割して水平方向で並列す
   る流動接触曝気槽、消化槽を形成し、流動接触曝気槽に
   は微生物群が生息可能な天然鉱物を主体とする粒状もし
   くは粉状の接触材を収納して汚水を循環処理し、消化槽
   には大型の後生動物群が生息可能な天然鉱物を主体とす
   る多孔質の接触材を充填し、流動接触曝気槽内から流出
   する微生物群を含む処理水を流入させて、大型の後生動
   物群によって微生物群を捕食処理することを特徴とする
   汚水浄化装置。