JPS61157396A - 曝気式高度廃水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機系等の汚濁物質を含有する廃水を処理す
る廃水処理装置の改良に係り、更に詳しくは、一連の廃
水処理装置を構成する曝気槽と生物膜処理兼−過槽の各
処理部にセラミック粒状物を充てんすることにより、特
に高度濃度有機廃水を有効に短時間で高度処理できるよ
うにした曝気式高度廃水処理装置に関するものである。

従来から、汚濁廃水、例えば、有機系廃水の処理法とし
ては、主に活性汚泥法が採用されている。

この活性汚泥法は、導入される廃水と、微生物で構成さ
れる活性汚泥との反応を行なう曝気槽内で、前記活性汚
泥の生物同化作用を利用して有機物質等の汚濁物を分解
除去させる方法であることは周知のとおりである。

しかし、前記汚泥処理時において、生物同化作用が終了
した活性汚泥は、それら自体が微生物細胞の形で汚泥等
となって槽内に浮遊懸濁し、又、沈積するため逐次槽内
から汚泥を分離引出しさせなければならなく、他方、槽
内の活性汚泥の培養上、分離した汚泥を一部返送し、槽
内での汚泥量を調整する必要があり、これらの操作が煩
雑化するたけてなく、この処理によっても該処理後の放
流水中には有機系等の残存汚濁、　物質や水に不溶性の
懸濁固形物（以下ＳＳという）がかなり残存している。

従って、前記処理水を再利用又は、循環使用することを
目的とするシステム等においては、該処理水を直接使用
することは無理なので、更に二次処理、三次処理を行な
い水質を改善しなければならない。

このような二次処理、三次処理、すなわち、精密化処理
を例えば、前記従来の活性汚泥法を利用し繰返し行なっ
ても処理水の精度上限界があるので、近年、精密化を行
なう高度処理としては、接触曝気装置を用いて処理する
ことか多く、この傾向は増加しつつある。

そして、この接触曝気装置は、槽内に活性汚泥を定着さ
せるためのＰ材を収容し、且つ、曝気装置による曝気で
槽内への酸素供給と、導入廃水の流通作用等により、廃
水の浄化を行なうようになっている。

ところが、このような従来の装置においては、前記Ｐ材
を単に木材、コルク、岩石、鉱滓等の廃棄物等を対象と
して構成させているため、その活性汚泥に対する有効表
面積か極めて小さく、従って、容量当りのＢＯＤ負過量
も小さくなるので、該ｆ材に定着させた活性汚泥の生物
同化作用が適正に営なまれなくなり、これによって前記
廃水処理効率が悪くなるとともに、大量の未反応汚泥の
発生を招くものとなっていた。

本発明は、このような従来の廃水処理装置における欠点
の解消のためになされたもので、廃　　　１水貯留槽等
から送給される廃水を、活性汚泥を定着させる有効表面
積が極めて大きいセラミック粒状物からなる充てん材で
もって処理部を構成した曝気槽と、該曝気槽からの処理
水を更に高度処理するため連設された前記同様のセラミ
ック粒状物を積層させてなる生物膜処理兼一過槽とによ
って、効率よく廃水の高度処理を行なうことができる装
置を提供することを目的とし、その要旨とするところは
、廃水を一定レベルで収容できる大きさを有するととも
に、該廃水の流動方向を横断する位置に、間隔をあけて
網体等の有孔材料で形成した処理部を適宜立設し、且つ
、該処理部間の廃水貯留部には、散気装置を設けてなる
曝気槽と、更に、該曝気槽と管体にて連通され、曝気槽
からの処理水を受け入れる大きさ・を有し、内部に送気
装置と処理水出口管を配設するとともに、砂利層、砂層
からなる一過槽と、該濾過層上に積層される処理部を設
けてなる生漕膜処理兼−過槽とからなり、且つ、前記各
処理部には粘土を主成分とし、これに気孔形成用材料を
添加して焼成してなるポーラス状のセラミックス粒状物
を充てん又は積層させてなる曝気式高度廃水処理装置に
ある。

以下、本発明に係る装置について、添付図面に基づき説
明すると、図中Ａは、コンクリート、金属、合成樹脂等
からなる曝気槽で、例えば、各種産業から排出される廃
水をポンプや送給管Ｗ等の送給手段を介して導入すると
ともに、該導入廃水を一定レベルで収容できる大きさ、
すなわち、容量を有し、その内部には、該槽Ａ内の廃水
流動方向を横断する位置に適宜間隔を設けて、ステンレ
ス等の網体等から枠組されたバレルからなる処理部ｌを
立設するとともに、この処理部内には活性汚泥を定着さ
せるためのセラミックス粒状物２を充てんしている。

このセラミックス粒状物２は、粘土を主成分とし、これ
に気孔形成用材料、例えば、オがクズやモミガラ、ウレ
タン粉末等を添加して焼成してなるポーラス状の構造か
らなり、且つ、廃水等と接しても、容易に変形酸は粉末
化しない硬度を有し、しかも、活性汚泥を定着させるの
に必要な表面積は、前記処理槽Ｃ槽内に、例えば、ＩＲ
充てんし積層させた場合、６００．０００　ｍ’と広大
であり、且つ、該セラミックス粒状物２には、活性汚泥
を構成する一連の菌体、すなわち、好気性菌、中間菌、
嫌気性菌を各々培養定着させるのに好適な形状となって
いる。

なお、前記セラミックス粒状物２の原料を、粘土と珪石
とを混合して構成し、これに気孔形成用材料を添加して
焼成し、ポーラス状のセラミックス粒状物２となして前
述のように充てん材として使用することもできる。

又、前記処理部１間に位置する廃水貯留部３には、槽Ａ
上方から多数の孔を穿設した透水性板体からなる邪魔板
４を複数枚垂下状態で挿入するとともに、該邪魔板４下
方には散気装置５を配設して、前記貯留廃水を流動可能
となしている。

更に、前記散気装置５の下方、すなわち、槽Ａの底部に
は、廃水処理回数等に伴い蓄積される汚泥等の沈降物を
引抜くための汚泥引抜管６を配設してなる。

このように、曝気槽Ａ内には、セラミックス粒状物２を
充てんした処理部１か立設され、この処理部１と交互に
間隔を設けて廃水貯留部３か存在し、且つ、該貯留部３
内には、邪魔板４と、散気装置５、汚泥引抜管６が配設
され、槽Ａ内に導入される廃水を順次、図中、矢印方向
に流動させ、清浄化処理を行なうように構成されている
。

この際、図示したように、槽Ａ内の各処理部１上部１ａ
　を、少なくとも導入廃水レベルＷ、Ｌよりも上方へ位
置させるようにすれば、例えば、導入される濃厚汚濁廃
水を先ず槽Ａ内に連通する管口を有する廃水送給管７近
傍に集中させて流入させることができるとともに、該濃
厚汚濁廃水を確実に隣接する処理部１内のセラミックス
粒状物２に定着させた活性汚泥により処理できるように
なり、よって槽Ａ内の未処理廃水を忙 隣接する別の廃水貯留部３や処理部１方向に流　　　　
Ｉ出させることもなくなり、この状態下において各処理
部１による廃水の清浄化処理がなされ、図中、矢印方向
に順次処理水を送給できるようになる。

又、前記立設状態の処理部１底面に当接する曝気槽床面
１ｂ　を、図示したように、各々立起させて、前記処理
部１底面を上方側に載置させるようにすれば、槽Ａ内の
廃水貯留部３底部に沈積する不用な汚泥等の沈殿物を前
記セラミックス粒状物２に定着させた活性汚泥に接触さ
せることなく、効率よく活性汚泥の生物同化作用を宮な
ませることができ、もって廃水の浄化作用が迅速に進行
するようになる。

なお、図中８で示したのは、曝気槽Ａからの処理水を貯
留槽Ｂに送給する送給管である。

貯留槽Ｂは、前記曝気槽Ａで処理した処理水を一時貯留
するとともに、一定量以上になるとオーバフローさせて
送給管９を介し、生物膜処理兼濾過槽Ｃに前記貯留水を
供給するものである。

なお、この貯留槽Ｂ内上部には、前記送給管８先端部８
ａが延設され、且つ、該先端部８ａを周面から包囲する
ようにｐ耳形の案内部ｂ１ｒ設けられており、もって、
該案内部ｂ１により、曝気槽Ａから導入される処理水を
飛散させることなく、平静に槽Ｂ内に収容するとともに
、槽Ｂ底部ｂ２に沈降している微細なＳＳ等を槽Ｂ内に
散乱させないようにしている。

更に、前記貯留槽Ｂから送給される曝気槽Ａからの処理
水は、高度処理を行なうため、生物膜処理兼濾過槽Ｃに
送給される。

すなわち、生物膜処理兼濾過槽Ｃは、金属又は合成樹脂
等からなるとともに、少なくとも前記貯留槽Ｂから送給
される一次処理水を受け入れる大きさを有し、図示のよ
うに槽Ｃ内には、下層側から、例えば約３ｍ角程度の砂
利やベッド珪石等による粗粒層Ｓ３と、約４ｍｍ角程度
の細粒からなる砂利層Ｓ２と、約１ｆｉ角程度の砂利層
ｓｔ　とを形成し、−過層Ｓを構成させるとともに、該
沖過層Ｓの上面には約２〜３ｃｎ１角の粒度のセラミッ
クス粒状物２を積層させて処理層Ｔをなしている。

このセラミックス粒状物２は、前記曝気槽Ａにおける処
理部１に充てんしたものと同質、同形状のものを使用す
ればよく好都合となる。

一方、前記槽Ｃ内への送気は、外部に設けた送風機（図
示せず）と、該送風機に連結した送気装置１１及びその
送気管１１ａに連通させた散気管１２ａ、１２ｂによっ
て実施される。

そして、槽Ｃ内底部には、前記砂利層Ｓ３に上面を接す
るように、ストレーナ１３ａを配してなる処理水出口管
１３が横設されている。

又、この出口管１３は、槽Ｃ外方に延設され、別設の処
理水貯留槽に連結されているとともに、図示のように、
出口管１３に取付けたバルブ１３ｂの調整等によって逆
送水可能に送水回路を形成し、且つ、該回路にタイマー
等を連系させ、定期的に逆送水を送給することにより前
記濾過層Ｓ等に付着しているＳＳを除去できるようにな
っている。

すなわち、逆洗時のみ送気を行なう槽Ｃ底部の散気管１
２ｂの送気と相まって、前記ストレーナ１３８面を介し
て送給される逆洗水により濾過層Ｓや処理層Ｔに付着し
ているＳＳ等を浮遊状態とさせ、且つ、槽Ｃの水面上部
に設けたトラフ１５へ該ＳＳを流動集中させるようにし
て載置させるとともに、逆洗水送給管１６を通して、例
えば、−次処理槽Ａや他の廃水貯留槽等に該ＳＳを含有
する廃水を返送できるように構成させている。

なお、前記トラフ１５は、逆洗水の水量によって槽Ｃ内
のＳＳを槽外へ排出できるように、槽Ｃ内上部の水面レ
ベルを勘案し、設置位置が決定される。

又、図中１４で示すのは、マンホールで、前記槽Ｃ内の
砂利や砂或はセラミックス粒状物２等の充てんや搬出等
の際、開蓋し使用する。

１０は槽Ｃのドレンを示す。

しかして、前記構成からなる本発明に係る装置によれば
、先ず、曝気槽Ａ内の図中左端側の貯留部３に導入させ
た廃水を、該貯留部３の邪魔板４によって水平流、垂直
流、乱流等を伴う流動状態とさせる、とともに、散気装
置５により拡散し、且つ、溶存酸素を増加させ、該貯留
部３と対向方向の処理部１内に充てんしたセラミックス
粒状物２に定着させている活性汚泥、すなわち、処理部
１内のセラミックス粒状物２表面に生息する好気性菌、
該中間部の中間部、該奥面の嫌気性菌により一挙に前記
廃水の清浄化作用を実施させるとともに、順次、図中矢
印方向へ処理廃水を流動させ、処理部１の設置個数に応
じて、逐時、精密化処理がなされるのである。

そして、この曝気槽Ａによる一次処理を経て、貯留槽Ｂ
に貯留させた処理水を送給管９を通して処理槽Ｃ内に受
け入れるととも番こ、先ず該処理水を槽Ｃ内の処理層Ｔ
の上部に位置させ、その状態下において、送風機から圧
送される空気を送風管１１１１を介して槽Ｃ内の散気管
１２ａ　　により拡散し、該処理水を渦流とさせると同
時に、溶存酸素を増加させ、且つ、適宜滞溜させた後処
理層Ｔの上層を形成する前記セラミックス粒状物２に定
着させている活性汚泥、すなわち、該セラミックス粒状
物２表面に生息する好気性菌、該中間部の中間部、該奥
面の嫌気性菌に接触させることにより、該一工程で前記
被処理水中の有機系等の汚濁物質を処理し、且つ、該汚
泥を消化せしめてＢＯＤを除去する作用がなされる。

そして、前記セラミックス粒状物２層を通過した処理水
は、更に砂層Ｓ１と、砂利層Ｓ２、ＳＳからなる濾過層
Ｓにより主にＳＳを除去され清浄化が進行するが、この
作用と併行して前記処理過程で発生する汚泥化したＳＳ
も該−退場Ｓにより除去作用がなされる。

このようにして清浄化された処理水は、出口管１３のス
トレーナ１３８面から出口管１３内に流入し、槽Ｃ外方
に存在する処理水貯留槽へ移送されるか、或は、直接精
密処理水として再利用に供される。

なお、前記被処理水漿や処理回数等によりＳＳが槽Ｃ内
に蓄積し、前記処理層Ｔの目詰りが発生した場合は、被
処理水の供給を一時停止するとともに、前記逆洗機構を
利用し、槽Ｃ内のＳＳをトラフ１５に集約させなから槽
Ｃ外へ排送させるようにする。

この際、逆洗水により一時揺動するセラミックス粒状物
２層、砂層Ｓ１、砂利層Ｓ２、ＳＳ　　は、それらの比
重が各々異なることから、逆洗水の送給を終えると直ち
に元の通りに積層され、再使用には何ら支障がないもの
となる。

次に、実施例を記載する。

実施例り 高さ３．０００叫、長さ２．５００咽の筐体からなる曝
気槽内に、該槽の長さ方向に対し３００闇の間隔を設け
て巾２５０醜、高さ２，５００＋ｍのステンレス製網体
から枠組された処理部を、槽内底面に立起させた立起部
に載支させて立設し、且つ、各処理部間に位置する廃水
貯留部には、多孔板体からなる邪魔板と散気装置及び汚
泥引抜管を配設し、更に、前記処理部内に２０簡〜３０
填角の不定形セラミックス粒状物を充てんさせて、この
充てん材に活性汚泥を定着さセルトトモニ、該槽内ニＢ
　ＯＤ　１５００　ｐｐｍ、Ｓ　Ｓ　７６０　ＰＰｍの
酒造廃水を流入させ、前記邪魔板によって流入廃水を渦
流となし、且つ、散気装置によって拡散して流動状態と
させ、同時に、前記処理部の活性汚泥による生物同化作
用を５時間行ったところ、Ｂ　ＯＤ　２５０　ｐｐｍ、
　ＳＳ３５０　ｐｐｍの処理水が得られた。

この処理水を、貯留槽に約４時間貯留後、更に、高さ３
．５００■、直径１．　ＯＯＯ順の槽底部に、ストレー
ナを配した出口管を槽外へ突出させて配設し、そのスト
レーナ上面に砂利、砂からなる濾過層を設けるとともに
、該−退場上に約２０〜３０＋ｗ角の不定形であり、各
単体的０．５ｔのセラミックス粒状物を高さ約１．　Ｏ
ＯＯａｍ積層させて、処理層となし、この処理層上部と
、前記出口管上面に位置する砂層下面に送気を行なう散
気管を各々設けて主構成した生物膜処理　　　１兼濾過
槽に前記酒造廃水の一次処理後の貯留水（ＢＯＤ２５０
ｐｐｍ、ＳＳ　３５０ｐｐｍ）を被処理水として一導入
し、前記散気操作とセラミックス粒状物等による生物膜
処理と、砂、砂利等による沈降−過処理を２．５時間行
ったところ、出口管において採取された処理水のＢＯＤ
は５．０ｐｐｍＳＳは０．４ｐｐｍに改善されていた。

実施例２ 前記、実施例りと同様の曝気槽により、ＢＯＤ３５０ｐ
ｐｍ、ＳＳＳ２Ｏ０ｐｐの顔料捺染廃水を４時間−次処
理したところ、ＢＯＤ３０ｐｐｍ。

Ｓ　Ｓ　８２ｐｐｍの処理水が得られた。

更に、この処理水を貯留槽に４時間貯留後、前記、実施
例１と同様の生物膜処理兼一過槽に送給し、２．５時間
処理したところ、該処理水のＢＯＤはＱ、４　ｐｐｍ、
　Ｓ　Ｓは０．２　ｐｐｍに改善されていた。

以上のように、本発明に係る曝気式高度廃水処理装置は
、各種廃水を一定レベルで収容できる大きさを有すると
ともに、該廃水の流動方向を横断する位置に、間隔をあ
けて網体等の有孔材料で形成した処理部を適宜立設し、
且つ、該処理部間の廃水貯留部には、散気装置を設けて
なる曝気槽と、更番こ、該曝気槽と管体にて連通され、
曝気槽からの処理水を受け入れる大きさを有し、内部に
送気装置と、処理水出口管を配設するとともに、砂利層
、砂層からなるｐ過槽と、該濾過層上に積層される処理
部を設けてなる生物膜処理兼一過槽と、からなり、且つ
、前・記各処理−には、粘土を主成分とし、これに気孔
形成用材料を添加して焼成してなるポーラス状のセラミ
ックス粒状物を充てん又は積層させてなるものであるか
ら、従来の活性汚泥による廃水処理装置或は、枦材によ
る接触曝気装置等に比し、特に装置を構成する曝気槽及
び生物膜処理兼一過槽の処理部におけるセラミックス粒
状物の作用、すなわち、有機系汚濁物質を除去させるた
めの微生物の生育基盤となる担体としての表面積が広大
であり、且つ、定着に好適な形状を有するポーラス状セ
ラミックス粒状物による有機系汚濁物質等に対する清浄
化処理と、更に、該セラミックス粒状物と併行して作用
する砂、砂利等からなる濾過層等によって被処理廃水の
ＳＳ除去作用か相乗され、該被処理廃水の精密化処理か
効率よく進行するようになる。

従って、本発明の装置によれば、各種廃水を短時間で有
効に高度処理できるとともに、その工程は簡便化され、
且つ、処理コストは大巾に低減されるものとなるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る曝気式高度廃水処理装置の実施例
説明図である。 １：処理部、　　２：セラミックス粒状物、３：廃水貯
留部、　４：邪魔板、　５：散気装置、　６：汚泥引抜
管、　７：廃水送給管、８．９：送水管、　　１０：ド
レン、１１：送気装置、１２ａ、　１２ｂ：散気管、１
３：出口管、１３ａニストレーナ、１４：マンホール、
　　１５ニドラフ、１６：逆洗水送給管、 Ａ：曝気槽、　Ｂ：貯留槽、　Ｃ：生物膜処理兼濾過槽
、　　ｓ：ｐ渦層、　■＝処理層、Ｗ、Ｌ：導入廃水レ
ベル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）廃水を一定レベルで収容できる大きさを有すると
   ともに、該廃水の流動方向を横断する位置に、間隔をあ
   けて網体等の有孔材料で形成した処理部を適宜立設し、
   且つ、該処理部間の廃水貯留部には、散気装置を設けて
   なる曝気槽と、前記曝気槽と管体にて連通され、該曝気
   槽からの処理水を受け入れる大きさを有し、内部に送気
   装置と処理水出口管を配設するとともに、砂利層、砂層
   からなる濾過層と、該濾過層上に積層される処理部を設
   けてなる生物膜処理兼濾過槽と、 からなり、 前記各処理部には、粘土を主成分とし、これに気孔形成
   用材料を添加して焼成してなるポーラス状のセラミック
   ス粒状物を充てん又は積層させてなることを特徴とする
   曝気式高度廃水処理装置。