JPS588917B2 - 完全好気性高率汚水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚水をコンパクトな一体構成にした装置によっ
て高率処理し、しかも余剰汚泥の発生を最少限に止めた
生物による完全好気性高率汚水処理装置に関するもので
ある。

従来の方式で汚水の高率処理を行なう場合、微生物処理
のときは大規模な二段処理が必要であり、又、物理的処
理のときでも限外枦過器を用いる等、装置設備費だけで
なく維持運転動力が過大になるなどの欠点があった。

方発明は上記の欠点を一挙に解消し、汚水をコンパクト
な一体構成にした装置により高度な安定した二次、三次
処理を連続的に実現でき、又、設置占有面積を小さく出
来ると共に運転動力を小さくし、しかも余剰汚泥の発生
を最少限に止める等幾多の優れた特徴を有する完全好気
性高率汚水処理装置を提供しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

本実施例は畜舎排水を処理するもので、一体に形成した
処理槽１を設け、該処理槽１内を区分して互に連通ずる
曝気槽２押し出し流れ流路３分離槽４を設け、該押し出
し流れ流路３は処理槽１の底面から所要の高さをおいて
処理槽側壁に両端部を固定して対向した直立の隔壁５，
６及び両隔壁５，６の下端間を連結する着脱可能な棚板
１３、更に隔壁５，６の中間にその両端を処理槽側壁に
固定しその上端の高さを水面上に突出する位置とし下端
位置を下方の棚板１３の上方所要位置に設定した直立の
邪摩板１４によって下降路３２とそれから一連に続く上
昇路３３を形成して曝気槽下部に流入する汚水が短絡流
とならないように構成し、曝気槽２下部に固設した散気
装置７により空気配管８を通じて外部のブロワー９から
圧送された空気を微細気泡にして散気し、処理すべき汚
水を分配槽１０を経由し汚水配管１１を通じて曝気槽２
下部に横設した多数孔付汚水分配管１２に連通して曝気
槽２に分散導入し、之を散気によって攪拌上昇した気泡
汚泥混合液として隔壁５を溢流して押し出し流れ流路３
の上部から下降路３２に流入するように構成してある。

棚板１３の下方の押し出し流れ流路３下部の処理槽底部
は循環部１６とし、上部は泡やＣＯ２を放出する泡切部
１５とすると、混合液が曝気槽２→押し出し流れ泡切部
１５→下降路３２→押し出し流れ循環部１６→曝気槽２
へと散気リフト効果により循環する構成にしてある。

押し出し流れ流路３と分離槽４との間には処理槽１の側
壁にその両端を固定したバツフル１７をその上端が僅か
に押し出し流れ流路３の水面上に突出するように設け（
此の突出端部は上下調節可能にしてもよい）、その下部
は底面との間に連通路１８を形成し、之によって押し出
し流れ流路３と分離槽４の底部を連通する。

バツフル１７の分離槽４側には上方から垂れてその下端
と連通路１８の天井面との間に循環曝気液吸込口２５を
形成するように適宜の間隔をおいた分離槽邪摩板１９を
垂設してバツフル１７との間に曝気筒２０を形成し、そ
の下部に散気装置２１を設けてある。

そして処理水量が分離槽を通過する流速が活性汚泥の最
小沈降速度より充分小さくなる如き分離槽断面積さする
ことにより分離槽４の上部の液は最上部が処理された水
の上澄部２３を形成し、その下方には上部に汚泥界面を
有する循環汚泥床２４を形成し、連通路１８天井面側に
開口した曝気筒２０の吸込口２５から流入した混合液は
曝気筒２０内の下部の散気装置２１によって曝気され、
それにより上昇した混合液はバツフル１７を溢流して押
し出し流れ流路３側に流入するように構成し、更に連通
路１８末端に蝶番２２によって開閉自在に枢設した整流
板３４の調節によって流入混合液は縮流整流され、部分
流入となる事なく全長に亘って平均的に流入し、分離槽
４下部の分離汚泥がゆっくり循環曝気されて溶存酸素を
摂取するように構成してある。

循環汚泥床２４を通過した処理水は流入汚水相当量が上
澄部２３の上端に設けた溢流堰２６を溢流して放流溝２
７へ流出し、それから滅菌放流されるように構成してあ
る。

即ち、曝気槽２に分散流入する汚水の汚濁物質の大部分
が曝気槽２→押し出し流れ流路３｛気槽２と循環する大
量の活性汚泥によって、吸着処理された流入汚水量相当
量の水が押し出し流れ流路３からバツフル１７下端の連
通路１８を経て分離槽４内に整流板３４で槽全長に平均
的に整流されて流入し、更に分離槽４→曝気筒２０→押
し出し流れ流路３→分離槽４と循環する多量の活性汚泥
によって２段目の仕上処理をした後、循環汚泥床２４か
ら上澄部２３を経て外部へ放流されるものである。

尚、整流板３４の作用は可動となっているので適宜之を
流れが縮流するように流入断面をしぼる事により、曝気
筒２０の循環流量と流入汚水量との貯留により押し出し
流れ流路水位の方を分離部上澄水位より若干高くして両
方の間に水位差が生じるように設定すればその水圧によ
って流入量が自動的に平均化される事になる。

前記曝気筒２０内の散気装置２１に空気を圧送する送気
管２８は空気配管８から分岐し、途中に風量調節バルブ
２９を介在してある。

又、余剰汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ３０を運転して分離
槽４から別の汚泥濃縮槽３１へ引抜き、そこで濃縮して
事後の処理につなぐものとしてある。

次に上記構成に基いて行った実験の結果を説明する。

牛舎排水量６ ｍ／日， Ｂ ＯＤ １ ６ ０ ０
ｏｐｐｍ〜２００００Ｊ］Ｊ）ＩＩＩの汚水を地下水で
８倍稀釈した後、１２等分に分割して曝気槽２に分散導
入し、之を処理水ＢＯＤ１０ｐｐｍ以下に連続的に処理
を行う事が出来た。

その数値は、ブ爾ワー９→空気配管８より曝気槽２の水
深１ｍ９０の位置に圧入される空気量：４ｍ３／分空気
配管８から分岐送気管２８によって曝気筒２０に導入さ
れる空気量： ０． ６ ｍＶ分〜０． ７ ５ ｍ／
分曝気槽２の曝気水面積 ：７ｍ２ 曝気筒２０の曝気水面積：２ｍ２ 水温２０℃のときの酸素利用率は６％程度以上と測定さ
れたので、 即ち、水温２０℃のとき２段高率処理において、対処理
ＢＯＤ必要酸素量率がＩ Ｋｐ／Ｋｐ Ｂ Ｏ Ｄ以下
で９９．６％以上の高率処理を行っているので動力経済
的に有利である。

しかもＢＯＤ容積負荷は約１．５Ｋｇ，ＢＯＤ／ｍ３日
であり設備費用の点で経済的に有利である。

実険によればＭＬＳＳは馴養運転３ケ月後より８ｏｏｏ
ｐｐｍ〜１２０００ｐｐｍで完全好気性運転が可能であ
り、高ＭＬＳＳ運転を継続する事により亜硝酸菌、硝酸
菌、脱窒素菌が多量に発生生息する事を確認した。

しかして全体槽におけるＭＬＳＳに対するＢＯＤ負荷を
一定値０． １ ８ Ｋｇ．Ｂ Ｏ Ｄ ／Ｋｇ，ＭＬ
ＳＳ，日以下で運転する事により余剰汚泥発．生率は標
準活性汚泥法の５０％以下に小さくなり、しかも処理は
非常に安定する事を確認した。

したがって本装置の長期運転は負荷を０．１８Ｋｇ，Ｂ
ＯＤ／Ｋｇ，ＭＬＳＳ ，日以下になるよう次式に尚、
上記の実験によれば初期吸着プロセス（Ａフロセス）と
２段処理分離フロセス（Ｃプロセス）のそれぞれの処理
率Ａプロセス９０％以上、Ｃプロセス１０％以下であっ
たが風量比は６〜７：１としたが、この値はＡ，Ｃプロ
セスの汚泥の量の比率も考慮して決定した数値である。

以上の実験結果から完全好気性下で高ＭＬＳＳ運転を行
えばＡプロセスでは継続的に初期吸着処理が行われ、２
段目のＣプロセスでは残りの汚濁物質の仕上処理が連続
的に行われ、ＢＯＤ１０ｐｐｍ以下の高率処理が極めて
簡単な機構で行われる事を確認出来た。

即ち、簡単な構造の為曝気槽２の曝気風量が変動した場
合は押し出し流れ流路３の水位が上昇し分離槽４への循
環流量に変動を与え、分離槽汚泥面が上昇して汚泥が放
流される危険があったが、之は連通路末端整流板３４の
開度を２ｃｒＩ′Ｌ以下にしぼる事と、バツフル１７の
上端を押し出し流れ流路水位よりわずかに高く位置させ
る事により曝気筒２０の流出量即ち、循環量を常に安全
側の一定量に保っておく事により解決出来た。

即ち、Ｃプロセス流入量はＡプロセス水位の上昇が多少
あ１てもＣプロセスの水位との差ｈに直接的に比例せず
ＪＴに循環量が比例する事になり緩衝されＣプロセスの
汚泥界面を大巾に押し上げる事を防止する結果となった
。

又Ａプロセスにおける攪拌力は非常に大きく水流は大き
な波動を伴うが之も整流板３４の縮流効果によってＣプ
ロ１スへの影響を防止する事が出来た。

又、整流板３４の整流効果により槽横断全長ζ？平均的
に液が流入するので分離槽４の底部を満１なく平均に掃
流するので汚泥の部分的偏在堆積苓防止し、汚泥の嫌気
化スカムの発生を防止する寸が出来た。

因みに整流板３４を欠いた状態ではｆ泥濃度（ＭＬＳＳ
）がｓｏｏｏｐｐｍに近くなるとハイピイング流れとな
り連通路内に汚泥の偏在堆移を生じ遂には分離槽上部に
まで部分的汚泥上昇か生じ運転不可能となった。

又、整流板３４の使用と同時に分離槽曝気筒２０の吸込
口２５を分離槽４の底部連通路天井の上方に設置した事
により汚泥の流動が槽の底部に限外されて上部界面を乱
す事がなく、しかも整流板３４による縮流に押されて新
しく流入した液は上部に上り上部の汚泥が下部に押し遣
られて自然に循環代謝が行われ処理槽全体の水深２ｍで
安全に運転する事が出来た。

即ち、分離槽４の底部に曝気筒２０の吸込口２５を設け
た事と連通路１８出口に可動整流板３４を設けた事によ
り浅い水深の槽でもＭＬＳＳ１２０００咽という、高濃
度汚泥で安全に運転が可能であり９９．６％以上の高率
ＢＯＤ処理を安定的にしかも維持管理を簡易に実現する
事が可能となった。

次に上述した本発明の特徴を個条書きにまとめれば次の
通りである。

■ 連通路出口に可動整流板を設け、曝気筒吸込口を分
離槽底部に設ける事により比較的浅い槽の処理槽でも汚
泥が処理水中に放流される事なく能率よく安全に運転が
出来る。

■ 可動整流板の利用によりパイピング流れが完全に防
止出来るので汚泥の偏在堆積が全くなく完全好気性処理
が可能となった。

■ 可動整流板による分離槽全体の平均流により槽底の
掃流が満遍なく均一に行われ部分的汚泥の堆積を確実に
防止出来るので別途に汚泥かきよせ機等の装置を必要と
せず、又スカムの発生も大巾に少なくなる。

■ バツフルの上端をＡプロセス水面より僅かに高く位
置させる事によりＡプロセス曝気量の変動による影響を
完全に遮断し、常に一定の循環流量が設定出来るので管
理運転が非常に簡単になる。

■ 整流板の縮流によりＡプロセス水位とＣプロセス水
位の差を比較的犬にとれるのでＡプロセスでの各種の波
動、水位上昇等の変動が直接的にＣプロセスに影響せず
運転が容易に出来るようになる。

■ 整流板を全閉近くまで閉じる事により波動、水位上
昇等の分離槽への影響を防止出来る事によりバツフル下
部を分離槽側に傾斜させる事が出来連通路の長さを最小
限に出来るのでＡプロセスの波動をＣプロセスに影響を
与える事なく連通路内に導入出来、それによって攪拌を
充分にし連通路内の汚泥の堆積を防止出来て嫌気化を未
然に防ぐ事が出来る。

■ 上記の理由によって何処にも嫌気部分を作らず処理
槽全体として完全好気性となるのでＭＬＳ Ｓを安全に
大きな値とする事が出来ＢＯＤ−ＭＬＳＳ負荷をｏ．ｔ
ｓＫｇ，ＢｏＤ／Ｋｐ ，ＭＳＳ ，日以下に常に保
つ事が出来るのでＡプロセスの初期吸着作用が連続的に
安定して行われ、残りのＢＯＤ処理を担う分離槽汚泥床
もごく低いＢＯＤ負荷となるので全体として高率処理が
継続して安定的に得られる事になる。

■ ＭＬＳＳが安定して高くとれるので亜硝酸菌、硝酸
菌が活躍し略々完全に硝化が行われるので余剰汚泥の発
生は最小限となり効率運転が出来るだけでなく安定した
脱水性の良い汚泥が得られ後処理に便利である。

■ 高ＭＬＳＳを安定的に保つ事により脱窒素菌も育生
出来るので内生代謝型の脱窒素効果も上けられコンパク
トな処理槽で二次、三次処理を一挙に行う事になり合理
的であり、而も経済的に極めて有利である。

［相］ 処理槽容積が他方式に比べて大巾に小さくなる
ので攪拌エネルギーが小さくて済むだけでなく、初期吸
着が高度に行われるので汚泥の酸素摂取率が極めて高い
、即ち、酸素摂取スピードが非常に高くなるので酸素溶
存の為のブロワーの動力効率が他方式に比べて大巾に高
くなり、操作簡単な点と相俟って維持管理の面で経済的
に極めて有利である。

０ 浅い水深でも高率処理が可能であるので槽の形状深
浅に拘わりなく処理槽として利用出来る。

即ち、既存の槽の形状の如何にか５わらず之に合わせて
設計する事により利用出来るので頗る広範囲に応用でき
る。

又既存の処理装置の能力向上に槽の形状深浅を選ぶ事な
く適応出来る特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の構成を示す平面図、第２図は
縦断面図である。 符号、１・・・・・・処理槽、２・・・・・・曝気槽、
３・・・・・・押し出し流れ流路、４・・・・・・分離
槽、５・・・・・・隔壁、６・・・・・・隔壁、７・・
・・・・散気装置、８・・・・・・空気配管、９・・・
・・・ブロワー、１０・・・・・・分配槽、１１・・・
・・・汚水配管、１２・・・・・・汚水分配管、１３・
・・・・・棚板、１４・・・・・邪摩板、１５・・・・
・・泡切部、１６・・・・・・循環部、１７・・・・・
・バツフル、１８・・・・・・連通路、１９・・・・・
・分離槽邪摩板、２０・・・・・・曝気筒、２１・・・
・・・曝気筒散気装置、２２・・・・・・蝶番、２３・
・・・・・上澄部、２４・・・・・・循環汚泥床、２５
・・・・・・吸込口、２６・・・・・・溢流堰、２７・
・・・・・放流溝、２８・・・・・・送気管、２９・・
・・・・風量調節バルブ、３０・・・・・・余剰汚泥引
抜ポンプ、３１・・・・・・汚泥濃縮槽、３２・・・・
・・下降路、３３・・・・・・上昇路、３４・・・・・
・整流板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一体に形成した処理槽を設け、該処理槽内には、下
   部に分散導入した汚水を散気によって攪拌上昇した気泡
   汚泥混合液として隔壁から溢流させる曝気槽と之に連続
   する未処理汚水の押し出し流れ流路とからなる初期吸着
   処理部と、その水位より高くしたパツフルの下端に可動
   整流板を有する連通路を経て連通ずる固液分離部とを構
   成し、前記連通路上方に循環曝気液吸込口を有する曝気
   筒をバツフル下流側に設け、固液分離部上部に上澄部を
   形成し、その下方の循環汚泥床は曝気筒によって循環曝
   気されバツフルを溢流して連通路の整流板で整流され槽
   全長に亘って平均に分離部に循環流入するように構成し
   たことを特徴とする生物による完全好気性高率汚水処理
   装置。