JPS6283092A

JPS6283092A - 排水処理装置

Info

Publication number: JPS6283092A
Application number: JP60224074A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Niwa; 千明丹羽; Tadafusa Uchida; 内田　只房
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1987-04-16
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0724830B2

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】「産業上の利用分野」本発明は、微生物を利用して有機性排水を処理する排水
処理装置に関するものである。

「従来技術およびその問題点」有機性排水を微生物処理した後には、微生物（活性汚泥
等）と処理水とを分離しなければならない。

この分離方法としては、加圧浮上法、膜性、沈澱法など
がある。

ところが、加圧法は、良質の処理水を得るのが難しく、
また加圧水を製造するのに約３０〜５０円／排水ｍ３も
の費用を要するので、処理コストが高いという問題があ
る。

また、膜性で処理水を分離するには高価な膜分離施設が
必要になるうえ、処理のために約５０〜！２０円／排水
Ｒ３もの電気代が必要になる問題があった。

さらに、沈澱法にあっては、処理傅中の微生物濃度が約
８０００　ｐｐｍ以上になると上澄みが生成されず処理
水が得られないので、微生物濃度を所定値以下に推持し
なければならず、このため処理槽が大型化する。また、
処理槽に付随して沈澱槽を設ける必要があるため処理施
設の設置に広い敷地を必要とし、設備コストが高騰する
問題がある。

［問題点を解決するための手段ゴそこで、本発明の排水処理装置にあっては、微生物を担
持する非溶解性粒子が添加された処理槽の底部側に、開
口部を有する流路を設け、この流路の開口部をスクリー
ンで覆うと共に、同流路に処理槽内の処理水を抜液する
抜液機構および処理槽に所定のガスを供給するガス供給
機構を連設することによって上記問題点の解決を図った
。

「実施例Ｊ以下、図面を参照して本発明の排水処理装置を詳しく説
明する。

第１図および第２図は、本発明の排水処理装置の第１実
施例を示すもので、図中符号ｌは、処理槽である。この
処理槽Ｉは、上部開口が蓋体１ａで密閉されたもので、
この槽ｌには導水管ａを介して排水が回分式にあるいは
連続的に供給されている。この処理槽１内には、非溶解
性の粒子２・・・が添加されている。また、この処理槽
１の底部側には、流路３　が設けられている。流路３・
・・は、処理槽Ｉ内と連通ずる開口部４・・・を有する
もので、この流路３・・・の開口部４・・・は、スクリ
ーン５・・・によって覆われている。また、流路３・・
・にはガス供給機構６と抜液機構７が連設されている。

上記粒子２・・・は、微生物の担体としての役割と、後
述する濾過工程時の濾過助（才としての役割とを兼ねる
しのである。この粒子２・・の比重は、排水の比重より
も大である。このような粒子２・・・とじては、珪藻土
、活性炭、バーミキュライト、砂、抗火石、プラスチッ
ク粒子、あるいは天然鉱物を人工処理した粒子等多種類
のらのを利用できる。

この粒子２・・・は、微生物担体としての役割からは、
粒径の小さいものであることが望ましい。これに対して
濾過助材としての役割からは、後述するスクリーン５の
目を通過しない大きさを有するものであることと、粒径
の大きなものから小さなものまで適当な分布を有してい
ることが望ましい。

粒子２・・・が粒径分布を有するものであることが望ま
しい理由は、ストークスの法則により粒子２・・・は粒
径が大きい程速く沈降するので、粒径に分布があれば、
後述する濾過工程時に第３図に示すように、スクリーン
５の表面に下層はど粒径の大きな粒子２・・・が積層し
た濾過助層、へが形成され、濾過工程時の圧損の上昇を
最小限に留どめることができるからである。一方、粒子
２・・・の粒径が小さいことか望ましい理由は、単位容
積当たりの表面債が大きくなるので微生物を多く担持て
きるうえ、少ないエネルギーで粒子２・・・を流動させ
ることができるからである。

粒子２・・・の大きさは、以上の条件を考慮して定めら
れるが、スクリーン５の目幅の０９倍以上であることが
望ましく、スクリーン５の目幅の３倍以上とすれば濾過
工程時に流路３内を減圧にするだけて濾過工程を実施で
きる利点がある。以上の点から粒子２・・・とじては、
通常１００μ次〜３００μ１１最大７００μｍ程度の粒
径の粒子２・・・が用いられる。

上記流路３・・は、後述する散気工程時に処理槽１に所
定のガスを供給し、濾過工程時には処理槽ｌから処理水
を抜液するための流路となる部分である。

この例の排水処理装置においては、第４図に示すように
、中空体３ａによって流路３が形成されている。この例
の排水処理装置にあっては、流路３が処理槽１の底面１
ａより若干上方に２列に設けらている。この例の流路３
・・・には、上方に開口する長方形状の開口部４・・・
が多数設けられている。

この流路３の開口部４・・・を覆うスクリーン５・・は
、処理槽Ｉ・流路３間の処理水の流通とガスの流通を阻
害することなく、処理槽１に添加された粒子３・・・の
流路３への流入を阻止するものである。

この例の排水処理装置のスクリーン５は、流路３を形成
する中空管３ａの外周にステンレス鋼等の金属あるいは
塩化ビニール等のプラスヅチクスからなる線材を所定の
間隔で巻き付けることにより形成されている。

このスクリーン５の目幅は、通常１．０μｍ−１５０μ
次程度に設定される。スクリーン５の目幅を狭く設定す
ると、濾過工程時の圧損が大きくなる。他方目幅を広く
設定すると、散気ガスの気泡が大きなものとなるためガ
スの溶解速度が低下する。また剥離汚泥、浮遊汚泥の流
入が増大する。

ただし、本発明者らが実験したところ第５図に示すよう
に、酸素の総括移動係数（酸素の排水への溶解速度に比
例する係数）はスクリーン５の目幅が５ａ晃以上になる
とほとんど変化しないことが判明した。

以上の点を考慮すると、処理装置への負荷が小さく浮遊
汚泥がほとんど発生しない場合や、末法のあとに３次処
理を行なうので処理水に浮遊汚泥が混入しても良い場合
は、スクリーン５の目幅を広めに設定して、濾過工程時
の圧損を少なくする方が有利である。このような場合、
上記粒子２・・・に粒径１００〜３００μ次以上のもの
を用いれば、スクリーン５の目幅は通常２０〜１５０μ
次程度に設定される（ただし、スクリーン５の目幅は粒
径よりも小とする）。　また、流路３への浮遊汚泥の流
入を防止する必要がある場合は、濾過工程時の圧損との
兼合いを考慮してスクリーン５の目幅は１０〜３０μ刀
程度に設定することが望ましい。

上記ガス供給機構６は、処理槽１に所定のガスを供給す
るだめのもので、第１図に示すように、ガスを圧送する
ブロアー６８と、このブロアー６ａと流路３・・・を接
続するガス導入管６ｂと、処理槽ｌの上部空間１ｃとブ
ロアー６ａとを接続するガス循環路６ｃと、フロア−６
ａに外部からガスを供給するガス供給管６ｄとから構成
されている。

上記抜ｔｉ、機構７は、処理ｆｔｆｆ　Ｉから処理水を
排出するものである。この抜液機構７は、ポンプ７ａと
、このポンプ７ａと流路３・・を接続する処理水導出管
７ｂと、ポンプ７ａで抜液された処理水を外部に放出す
る排出管７Ｃと、抜液された処理水を再び処理槽ｌに返
送する返送管７ｄとから構成されている。

「作用」次ぎに、本発明の排水処理装置によって排水を処理する
方法と共に、本発明の装置の作用を説明する。

本発明の排水処理装置で排水を処理する工程は、散気工
程と抜液工程と逆洗工程に分けることができる。

散気工程は、ガス供給機構６により、流路３・・を介し
て処理槽ｌ内に所定のガスを供給し、粒子２・・・に担
持せしめた微生物により有機性排水を生物処理する工程
である。流路３に供給されたガスは、開口ＷＪ４・・・
を介してスクリーン５・・・の目を通過し、細かい気泡
となって処理槽ｌ内を上昇する。

このガスの気泡により処理槽１内は攪拌され、粒子２・
・・は流動化せしめられる。

散気工程の際に供給するガスを空気や酸素富化ガスとす
れば、処理槽１内で好気性処理を行なうことができる。

また、供給するガスを窒素等の微生物にとって不活性な
ガスあるいは処理槽！で発生した嫌気性ガスとすれば、
処理槽■内では嫌気性処理（脱窒処理、酸発酵、メタン
発酵など）が行なわれる。嫌気性ガスの再循環は、槽Ｉ
上部に連設されたガス循環路６ｃを介して処理槽ｌ内の
ガスをガス供給機構６・流路３・・・を介して返送する
ことによって行なわれる。嫌気性処理を行なう場合に供
給するガスの量は、処理槽Ｉ内が適度に攪拌され、粒子
２・・・に担持された微生物と排水との接触が保たれる
程度であれば良い。

この好気性処理と嫌気性処理は、一方のみ行なうことも
できるが、画処理を連続して行なうことらできる。好気
性処理の後に嫌気性処理を連続して行なえば、窒素化合
物の硝化・脱窒を同一の槽ｌ内で行なうことがてきる。

尚、散気工程時の槽１内の圧力は省エネの観点から大気
圧とされる。

上記濾過工程は、散気工程で処理された処理水を抜液機
構７により導出する工程である。この濾過工程において
は散気を停止する。そして、処理槽ｌ内を大気圧よりも
０．６〜３　ｋｇ／ｃｍ２程度界圧、するか、流路３・
・・内を減圧する。また昇圧および減圧を合わせて行な
う。このように昇圧あるいは減圧する理由は、濾過工程
にあっては、圧損が生じるからである。この圧損は、ス
クリーン５・・の目幅などにもよるが、通常０　、３　
ｋｇ／ｃｍ２から経時的に徐々に増加する。

濾過工程時、処理槽１内の粒子２・・・はストークスの
法則に従って粒径の２乗に比例する速度で処理槽ｌの底
部に沈降堆積する。このため、スクリーン５・・や処理
槽１底部には、下層はど粒（蚤の大きな粒子２・・・が
堆積する濾過助層Ａが形成される。

そして、この濾過助層Ａとスクリーン５・・・により浮
遊汚泥等が分離除去され、処理水が得られる。

この際、濾過助層Ａの働きによって浮遊汚泥等の細かい
混入物が除去され、スクリーン５・・・の目詰まりや圧
損の増大が防止されるので、この処理装置にあっては良
質の処理水を少ないエネルギーで得ることができる。

ただし、濾過工程の初期には良好な濾過助層Ａが形成さ
れていないので、流路３・・・から抜液される処理水に
は浮遊汚泥等が多く混入している。このため、濾過工程
の初期においては、抜液された処理水を返送管７ｄを介
して処理槽１に返送する。

この返送する時間は、スクリーン５・・・の目幅、粒子
２・・・の径、浮遊汚泥の濃度など種々のファクターを
考慮して設定されるが、一般に濾過工程の継続時間の３
〜１５％程度とされる。また、濾過工程の継続時間は、
圧損や時間などで設定できる。

圧損で濾過時間を設定する場合は、一般に圧損か１５〜
２　、５　ｋｇ／ｃ１に達したときに抜液工程を終了す
ることとされ、時間で設定する場合は一般に２０分〜２
時間程度とされる。また、これらのうち短時間の方を自
動的に優先するようにしてら良い。得られた処理水は、
目標とする処理の程度により、そのままあるいは３次処
理等のより高度な処理あるいは消毒などの処理を施され
た後放流される。

このような濾過工程終了後、逆洗工程が行なわれる。こ
の逆洗工程は、加圧ガスを流路３・・・に圧送してスク
リーン５・・・上に堆積した粒子２・・・を剥離除去す
る工程である。この後上記散気工程に移る。以下同様の
操作を繰り返して排水の処理を行う。

「他の実施例」第６図および第７図は、本発明の排水処理装置の第２・
第３実施例を示すもので、上記実施例と同一構成部分に
は、同一符号を付して説明を簡略化する。

第６図に示した第２実施例の排水処理装置にあっては、
処理槽ｌの底面！ａの全面あるいは一部に設けた溝３ｂ
によって流路３・・・が形成されている。

そして、スクリーン５は、この溝３ｂ・・と直交するよ
うに所定間隔で敷設されたステンレス仮５ａ・・・によ
って形成されている。

第７図に示す第３実施例の排水処理装置は、漕ｌの底部
を仕切り板３ｃで仕切ることによって流路３が形成され
ている。この仕切り板３ｃには、多数の開口部４・・が
設けられている。また、この仕切りｆｌ　３　ｃの上面
にはスクリーン５をなすステンレス製の線材が所定の間
隔て張設されている。

これら実施例の排水処理装置にあってら、上記第１実施
例の排水処理装置と同様の作用効果を得ることができる
。

なお、本発明の排水処理装置は上記実施例に限られるも
のではない。例えば、スクリーン５には多孔性のメツシ
ュや板体を用いてら良い。この場合、それらの孔の大き
さは、その短径が上記目幅に相当するように設定される
。

また、流路３に設けられた開口部４・・・の開口方向は
、流路３の上方であることが望ましいが、流路３側方あ
るいは下方であってもよい。開口部４・・・が側方や下
方に設けられる場合は、流路３を処理槽ｌの底面１ｂに
近接するように設ける。このように流路３を底部１ｂに
近接せしめれば、濾過工程時に沈澱堆積した粒子２・・
・からなる濾過助層Ａに流路３が覆われるので、この場
合も濾過工程を効率良く行うことができる。

さらに、本発明の排水処理装置は、第８図に示すように
、１次処理を行う他の処理槽８に連接して用いることも
できる。この場合、本発明の装置の処理槽Ｉ中の排水の
一部をポンプ９等で他の処理槽８に返送するようにして
も良い。

またさらに、第９図に示すように、流路３・・・が設け
られた本発明の処理槽１を複数連設し、一方で嫌気性処
理を、他方で好気性処理を行うようにしても良い。この
場合も、処理槽ｌ、１間を流路３・・・を介在させずポ
ンプ９等で連設してもよい。

「発明の効果」以上説明した構成を有する本発明の排水処理装置にあっ
ては、処理槽に添加された微生物を担持する粒子により
濾過工程時スクリーン上に濾過助層が形成され、このｆ
Ｌ！−助層およびスクリーンを介して抜液機構により処
理水が導出されるので、処理槽の微生物濃度を７０．０
００ｐｐｍ程度の高濃度にまで高めても、浮遊汚泥等が
除去された良質の処理水が得られる。従って、本発明の
排水処理装置では、処理槽の微生物濃度を高め処理能力
を増し、処理槽の小型化を図ることができる。また、上
記のように本発明の処理装置にあっては、処理水を濾過
助層とスクリーンで濾過して導出するので、沈澱槽が不
要となり、この点からも装置の小型化を実現できる。

従って、本発明の処理装置は、高度に小型化でき、土地
の高度利用が要求される都心部の事務所ビルなどの排水
処理に最適なものとなる。

また、この排水処理装置にあっては、濾過工程の際に、
微生物を担持する粒子が濾過助層を形成するので、濾過
時の圧損が少ない。従って、少ないエネルギーで処理水
を得ることができ、安価に排水を処理することができる
。さらに、濾過助層を形成する粒子は安価なものを［り
用できるうえ、その消耗も少ないので、本発明の排水処
理装置は装置の維持コストも安価である等種々の利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の排水処理装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は同実施例を示す横断面図、第３図は濾過工
程の際に形成される濾過助層を示す断面図、第４図は上
記第１実施例に設けられた流路等の部分を拡大して示す
斜視図、第５図は総括移動係数とスクリーンの孔径の関
係を示すグラフ、第６図は本発明の排水処理装置の第２
実施例の槽底部を示す一部断面視した斜視図、第７図は
本発明の排水処理装置の第３実施例の槽底部を示す一部
断面視した斜視図、第８図および第９図は本発明の排水
処理装置の実用例を示す概略構成図である。ｌ・・処理槽、１ｂ・・・底面、２・・・粒子、３・・
・流路、５・・・スクリーン、６・・・ガス供給機構、
７・・・抜液機構。

Claims

【特許請求の範囲】

排水を収容する処理槽と、この処理槽中の排水を処理す
る微生物を担持する非溶解性粒子と、同処理槽の底部側
に設けられた開口部を有する流路と、この流路の開口部
を覆うスクリーンと、同流路に連通され処理槽内の処理
水を抜液する抜液機構と、同流路に連通され処理槽に所
定のガスを供給するガス供給機構とからなる排水処理装
置。