JPH08173982A - 有機廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の間欠移動曝気法において排水処理槽内
にたびたび生じていた糸状菌などの剥離し難い菌の発生
を未然に防止することを目的とする。 【構成】 浸漬固定濾床を配設した浄水槽の下部に加圧
空気導入用の散気管を取付けると共に、この散気管を複
数系列の散気管群で構成させ、かつ該散気管群の一部分
づつを作動させ、作動状態における加圧空気の曝気量を
各散気管群のいずれかに単数または複数を選んで定期的
または不定期的に急激に増大させるようにした有機廃水
の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浸漬固定濾床を使用す
る浄水装置において往々にして生成する糸状菌などの菌
塊を、生成直後ないしは生成途中において散気管からの
急激曝気により前記濾床から剥離させ、もしくは生成を
阻むようにした有機廃水の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】排水処理、特に有機物を多く含んだ排水
を処理する際に好気性菌は有効であり、菌を固定する表
面を多くもったものを濾床に用い、これを排水中に浸漬
してその表面に空気および空気を多く含有した排水を通
過させ、換言すれば、微生物の働きを利用して排水中の
有機物資を生物化学的に酸化分解して安定な物質に変え
てから放流する方法は、既によく知られている（特公昭
56-23673号公報等を参照）。

【０００３】かかる公知技術が包蔵している問題点は、
いかに満遍なく濾床の表面に排水を流し、かつ好気性菌
に満遍なく酸素を補給するかということであって、その
上では、発育し老化した菌を如何にして取り除くかとい
う点にある。換言すれば、若くて発育のよい菌、いうな
れば「排水中の有機物の取り込み機能」のよい菌を残
し、しかもこの菌に対して如何にして円滑に酸素を供給
するか、さらにいえば空気を含んだ水の流れを如何にし
てよくするかと云う点にある。

【０００４】老化した菌が濾床に付着し過ぎると、その
菌で水の流れが阻害されて閉塞が起り、酸素の供給が断
たれるため好気性菌の活躍がとまり、嫌気性菌の発育の
場と変り、浄化槽が求めている本来の性能が損なわれ
る。

【０００５】ところで前記した閉塞の問題に関しては従
来からも種々の工夫がなされている。例えば逆洗と称
し、一時的に浄化槽の機能を止め、水を逆方向又は順方
向に強く流して濾床に付着した菌体を洗い流す方法であ
る。この方法は、固定濾床の場合、水の流れは抵抗が少
なく通過し易い箇所を通るため、一旦、閉塞が生ずると
逆洗を円滑に行うのは難しくなる。また、逆洗時には処
理運転を止めねばならないし、また逆洗で生じた高濃度
の排水を再び処理しなければならないという問題点が新
らたに発生する。なお、流動床の場合にも、順洗または
逆洗時に濾床が攪拌され、その結果、濾床が摩耗するな
どといった損耗の問題が生じ、必ずしも満足すべき成果
をあげていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
るための手段の一つとして、間欠移動曝気法といわれる
方法が知られている。詳しくは前記特公昭５６−２３６
７３公報に開示されているが、その概要を記すと処理槽
の内部に上下方向に開口するハニカムや波板を充填して
固定濾床を形成させると共に、該槽の下部に曝気管（散
気管）をいくつかの群に分けて敷設し、さらにこの槽に
排水を入れて前記固定濾床を浸漬し、排水を流入し続け
る。一方、前記した散気管より泡状の空気を送り込み、
その浮上力で排水を濾床内において上方に流動させると
共に、空気を排水中に溶解させる。曝気は、散気管群の
いくつかを対象として順に行なわせるので、曝気のおこ
なわれていない散気管群の上部濾床には下降流が生じ、
しかもこの下降流は散気管の各群に関して順次、生成す
ることになる。かくして排水の浸漬した固定濾床には
空気の泡を含んだ強い上昇流、流れの停止、溶存酸
素の多い排水の下降流といった現象が一つのサイクルで
交互に生じることになる。その結果、濾床には比較的若
い好気性菌が付着し、活性度の落ちた菌は表層部分から
次々と剥離していくものと考えられる。ちなみに、これ
らの菌体は排水中に溶けている有機物を固形物である自
己の菌体に取り込み、一部を発育のエネルギーに消費し
て炭酸ガス等にするが、残りは固体として分離を可能に
する。また、この濾床に付着した若い菌の発育速度は大
きく、これも処理効率をあげるのに役立つている。

【０００７】前記した間欠移動曝気法は相当の効果をあ
げ得るが、次のような問題には必ずしも対処できないで
いる。この問題は他のシステムにも共通した問題である
が、それは排水に含まれる有機物は量も種類も必ずしも
一定でなく、したがってそれに伴い発育する菌の種類も
量も変化するという問題である。例えば、ある種の排水
または、あるときの排水は糸状菌などの剥離性の悪い菌
を急速に発育させてしまい、発育が急速に行われる結
果、濾床の一部または全部を閉塞させてしまうという不
具合を招くことすらあった。しかも実際問題としてはこ
の現象を予測することは難しい。

【０００８】このように糸状菌などが発生して剥離が悪
い場合には、排水の流れが部分的に悪くなり、必然的に
その部分の酸素の補給が不足して好気性菌の発育も悪く
なる。排水中の溶存酸素（ＤＯ）が１リッタ−当り０．
５ｍｇ以下になると、急速にこの悪環境が始まることが
確かめられている。現実問題としても糸状菌を剥離する
ことが困難であるときは、最悪の場合、人手によりそれ
を取り除くための洗浄作業を必要としており、大変さ加
減は筆舌に尽し難い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この問題を本発明者らは
次のようにして解決しようと意図したものである。すな
わち、いかなる菌も発育過程の当初においては小さく剥
離し易い筈であるとの知見の下に、その発育量が適当量
を越えたときに、強い水流を与えて剥離し、大きく成長
しないうちに取り除くことが適切な対処法であることを
見出したものである。そのため本発明にあっては、従来
と同じ間欠移動曝気に加えて、散気管の群に時々通常の
送気量よりも多い送気を行ない、これにより通常時より
はるかに強い上方向への水流を生じさせて、本来剥れに
くい糸状菌などを剥がし、或いは発育し過ぎた一般の菌
体部分をも同時に取り除くようにしたものである。とこ
ろで流動床方式においても順流による逆洗を行うことが
あり、その点で一見、似ているようにみえるが、この従
来法は本発明とは大きく異なる。すなわち、前記従来法
は逆洗用の予備ブロアーを使用して送気量を増加させる
ようにしており、しかも処理槽全体を対象にして一度に
行う方法であって、その際には排水処理作業は一切行わ
れていない。

【００１０】これに反し、本発明にあっては処理槽ない
しは浄化槽の下部に敷設した多数の散気管を適宜数の群
（グル−プ）に分かち、かつ槽のなかの部分的な散気管
群に対して短時間の間に限り通常よりも送気量を多くな
し、それによって濾床に生じた糸状菌などを機械的に剥
離させ、しかもその間にあっても通常の排水処理作業を
中断することなく連続運転が行えるようにしたものであ
る。本発明における他の特徴は、従来法と異なり予備ブ
ロアを使わず、連続運転している散気管用のブロアの送
気をバルブ操作のみで適宜に集中させて、送気量を増加
させるように運用する点にある。既に述べたように、流
動床方式における順流による逆洗は、その間、処理槽の
運転を中止しなければならないだけでなく、槽内が有害
な嫌気状態になるため、その後の養生に時間を要する
等、不具合が多かった。しかるに本発明によれば、上記
のような不利益が生じない点で優れた効果を発揮する。

【００１１】なお、本発明にあっては送気量を増やす群
を、流入口から流出口の方向に直列に並べ、集中送気を
流入口側から順送りになるように行うと更に効果のあが
ることが分かった。また、剥がされた糸状菌などを再び
ハニカムなどの固定床に戻さないために流出口をオーバ
ーフローにしない構造とすることは、この効果を助長し
てくれる効果がある。

【００１２】

【実施態様】以下、本発明を図示の実施例に基づいて具
体的に説明する。図中、符号１で示す処理槽の内部に、
一例としてハニカムコアまたは波板等で構成させた生物
固定用充填材２を縦方向が開口するように充填して固定
濾床３を形成させる。濾床３の下部には、次のような構
成の散気管群を敷設する。すなわち、なるべく処理槽全
体の平面一杯に充填材２を浸漬して比表面積を大きくと
ると共に、槽の底部付近には充填材の下面において、で
きるだけ均一に分散配置した状態で複数系列から成る散
気手段４を設ける。図においては一例として合計４系
列、換言すれば符号４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄで示す４群
構成から成る散気管群を設置する。各散気管群の細部を
示すと図４〜５のとおりであって、個々の散気管５には
多数の細孔６を開口させると共に該管５に送気管７を接
続し、さらにこの送気管に対しブロアＢに連なる主管８
を接続する。また、前記した送気管７および主管８に
は、それぞれ電磁的に制御される第１開閉バルブ９ａ、
９ｂと開閉バルブ１０ａ〜１０ｄとが取付けられてい
る。なお、排水は流入口１２より導入され、処理後の排
水は排出口１３より排出される。

【００１３】上記の構成から成る実施例において、ブロ
アＢに連なる主管８を介して供給された加圧空気は、送
気管７を経て散気管５に至り、個々の散気管に設けられ
た多数の細孔６を介して濾床３の底面に向って吐出され
る。さて、処理せんとする排水は流入口12より処理槽１
内へ導入され、一方、ブロアＢより供給される加圧空気
は第１開閉バルブ９ａ、９ｂと第２開閉バルブ１０ａ〜
１０ｄとを適宜の開度で開くことによって散気管５に送
り込み、該管を介して処理槽中に散気を行う。

【００１４】しかして従来は、例えば前記のように４群
構成から成る散気管群４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのうち、
まず４ａ，４ｂを作動させたならば、次には４ｃ，４ｄ
を運転し、その次は、４ｃ，４ａを運転する等、運転す
る散気管群を任意に選定して各散気管群がカバ−する複
数の領域に対し順番に加圧空気を供給するならば、それ
によって次のような効果が発揮されると考えられてい
た。すなわち、複数の散気管群の全部を一度に運転させ
ず、そのうちの一部から順次に駆動させるようにする
と、当該散気管群の直上に位置する濾床に付着した微生
物膜の厚みが逐次運転される散気管群の気泡流とエアリ
フト効果による流速で順番に制御されるので、微生物膜
の成長による目詰りを生じさせることがないとの認識が
あった。しかるに現実はこれと異なり、排水に含まれる
有機物は量も種類も必ずしも一定でないので、それに伴
い発育する菌の種類も量も変化するという実状に対応し
きれないでいた。とりわけ前記のように運転したとして
も糸状菌などの剥離性の悪い菌を急速に発育させてしま
うことが多く、特に発育が急速に行われる結果、濾床の
一部または全部を閉塞させてしまうという不具合を招い
ていた。

【００１５】本発明にあっては上記複数の散気管群の運
転の仕方を前記した従来法とは異ならせ、厚くなり過ぎ
た生物膜や糸状菌を積極的に取り除くため、しかもブロ
アＢはこれを連続運転としたまま、前記第１開閉バルブ
または第２開閉バルブ（９ａ，９ｂまたは１０ａ〜１０
ｄ）を適宜、切り換えることにより、ある散気管群から
の散気量を増加させると共に、残りの散気管群からの散
気量をも順次に増加させ、それによって濾床内に間欠的
かつ急速な上向流を形成させて前記した糸状菌や成育途
上にある菌体を濾床に固着しないうちに剥離させようと
意図したものである。

【００１６】

【試験例１】図３に示すように、全く同じ構造の処理槽
であるＡ槽とＢ槽の２基を並べて設置した。一つの槽の
寸法を幅６ｍ、長さ１１ｍ、深さ６ｍとなし、槽内にセ
ルサイズが３０ｍｍのハニカムコアを３００ｍ³充填
し、該コアの下面には符号４ａ〜４ｄで示す合計４群の
散気管群を敷設する。また、各群各別に単独の開閉弁を
取り付けてそれらを並列に接続し、さらに、加圧空気の
送風量は１槽当り１０ｍ³ ／分とした。この槽には新聞
雑誌故紙を原料とする排水を沈殿槽を経由させた後に導
入し、流入量はこれを１槽につき２，０００ｍ³／日と
した。ＢＯＤは１５０ｍｇ／ｌであった。上記排水を下
記の表１に示すような実施態様で処理した。表１にはそ
の結果をも併せて示した。ちなみに、表１にＡ槽と表示
した欄は従来法で、Ｂ槽が本発明に係る方法であって、
何れも方法についても１ケ月に亘り状況を記録し、水質
調査を行った結果である。

【００１７】

【表１】

【試験例２】上記はＡ槽とＢ槽の２基を並べて試験を行
った事例であるが、１槽で行った場合の事例を示すと表
２のとおりであり、１槽中に設けた複数系列の散気管群
を使用して部分的に曝気量を急増させて実施した場合を
示した。表中、上向きの矢印は曝気により生ずる上向き
の気泡流を示し、下向きの矢印は、循環流に基づく下向
きの流れを表している。なお、下向きの矢印が付された
群の散気管からは曝気を行っていない。

【００１８】

【表２】 表２の記載からも明らかなように、本発明にあっては曝
気量の急激の程度をそのときの要求（排水の種類や流入
時刻等）に応じて適宜変化させることができる。

【試験例３】Ａ槽、Ｂ槽及びＣ槽からなる３つの処理槽
を連設させ、かつ各処理槽に浸漬させた濾床の下面に第
１群ないし第４群としてグループ化した４系列の散気管
群を配設した事例において、当初は図６に示すように、
前記３つの各処理槽における第１群と第３群の散気管か
らブロワーを介して一定量の空気を３０分間だけ送り込
んで曝気を行った後、同群からの曝気を停止し、今度は
第２群と第４群の散気管から前記と同様にして３０分間
の曝気を行う（その状態を図６において記号イで示
す）。次に前記Ａ槽、Ｂ槽及びＣ槽における第１群のみ
の散気管から前記イにおける曝気量の２倍量に相当する
空気を７．５分間だけ吹込んで急激曝気を行うのであ
る。同図に記号ロで示す時間帯がそれであって、第１群
の曝気が止んだら第２群、第３群と順次に比較的短時間
の曝気を移動させて行わせる。図６に示す記号ハは、４
倍量の空気を送り込んで曝気を行った状態を示してい
る。同じくニは、曝気量を前記イと同じ量に戻した状態
（ただし曝気時間は７．５分）を示している。本発明に
あっては、上記のごとく図６のタイムチャートに示すよ
うに間欠曝気を行わせることもでき、このようにしても
糸状菌の発生を未然に防ぐことができる。なお、糸状菌
発生回数を比較すると、従来法では５回に対して、本方
法では糸状菌発生の兆候はみられなかった。

【００１９】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、固定濾床
の下面に配設した複数系列の散気管群を介して当該散気
管からの曝気を間欠的に行うと共に、定期的または不定
期な時間間隔の下に曝気量が急激に増大するようにした
から、それによって濾床内に発生する剥離しにくい糸状
菌や成育途上にある菌体を濾床に固着しないうちに剥ぎ
とることができ、処理槽の稼動効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する際に使用する処理槽の一例を
示す縦断正面図。

【図２】同上縦断側面図。

【図３】同上平面図。

【図４】濾床の底部に配設した散気管群とブロアとの接
続関係を示す説明図。

【図５】散気管の一例を示す斜視図。

【図６】３つの処理槽を用いて間欠曝気を行わせた場合
のタイムチャ−トで、曝気時間ならびに曝気量を示し
た。

【符号の説明】

１ 処理槽 ２ 充填材 ３ 濾床 ４ａ〜ｄ 散気管 ５ 散気管 ６ 細孔 ７ 送気管 ８ 主管 ９ａ，ｂ 第１開閉バルブ １０ａ，ｂ 第２開閉バルブ １２ 流入口 １３ 排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真隆 北海道札幌市手稲区曙５条３丁目17−24 コーポ南

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸漬固定濾床を使用する浄水装置におい
   て、該固定濾床を配設した浄水槽の下部に加圧空気導入
   用の散気管を取付けると共に、この散気管を複数系列の
   散気管群で構成させ、かつ該散気管群を一部分づつ作動
   させると共に、作動状態における加圧空気の曝気量を各
   散気管群のいずれかの群の単数または複数を選んで定期
   的または不定期的に急激に増大させるようにしたことを
   特徴とする有機廃水の処理方法。
2. 【請求項２】 固定濾床としてハニカムコア、ネット、
   紐、波板のうちのいずれかを選択して構成させた請求項
   １記載の有機廃水の処理方法。
3. 【請求項３】 処理槽内に生物固定用充填材を縦方向が
   開口するように設置して固定濾床を形成させ、かつ前記
   充填材を処理槽全体の平面全域に浸漬し、さらに当該充
   填材の下面に複数系列から成る散気管群を均一に分散配
   置した請求項１または２載の有機廃水の処理方法。
4. 【請求項４】 散気管群を少なくとも３群以上設け、さ
   らに散気管群の群ごとにバルブの切替えで曝気の位置を
   移しつつ、時間間隔をあけて間欠的に曝気量を増大させ
   るようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の有機廃水の処理方法。
5. 【請求項５】 厚くなり過ぎた生物膜や糸状菌を取り除
   くために、曝気用のブロアを連続運転としたまま、バル
   ブの切り替えで一部の散気管群から曝気量を一定時間だ
   け急増させるようにした請求項１ないし４のいずれかに
   記載の有機廃水の処理方法。
6. 【請求項６】 複数の散気管群に連なるブロアからの送
   気を、バルブの切替えにより一つの群に集中して送るこ
   とにより曝気量を増大させるようにした請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の有機廃水の処理方法。
7. 【請求項７】 排水装置内の排水流出口に下降流が生ず
   る空間を形成させ、それにより排水を再び上昇させる
   か、あるいは下部の弁の開度を調整しつつ、排水を直接
   オーバーフローとせず槽の下部から抜く構成となし、そ
   れにより糸状菌などの菌塊が再び上昇流に乗って戻り、
   閉塞の原因になることを防ぐようにして成る請求項１な
   いし６のいずれかに記載の有機廃水の処理方法。