JPS6339697A

JPS6339697A - 廃水処理方法

Info

Publication number: JPS6339697A
Application number: JP61182993A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Niwa; 千明丹羽; Teruyasu Hirayama; 照康平山
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-02-20
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0741252B2

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」この発明は、微生物担体を用いて廃水を浄化する廃水処
理方法に係り、特に廃水の濾過効率に優れかつ長期間に
亙って連続して廃水処理を行なうことのできる安価な廃
水処理方法に関する。「１；を来技術とその問題点ｊ従来、廃水処理方法として、例えば廃水を濾過層中に通
過せしめて濾過する方法がある。この方法に用いられる
濾過層は、表面に廃水中の懸濁固形物（ＳＳ分）等のｔ
り濁物質を分解する微生物膜が付着せしめられた濾過材
（以下、微生物担体という。）から構成されている。そ
して、このような廃水処理方法には、比重が１以下の微
生物担体を用いた方法と比重が１を越える微生物担体を
用いた方法がそれぞれ知られている。ＷＪ者の方法は、まず比重が１以下の微生物担体を処理
槽内に収容したのち、浮力により浮上ずろ微生物担体の
上部を金網等のスクリーンで下方に押さえ込むことによ
って稠密に充填されｒこ濾過［―を形成し、次いでこの
濾過層上部からスクリーンを介して廃水を供給して廃水
中の懸濁固形物（ＳＳ分）等の汚濁物質を除去し、濾過
層の下方から処理水を得るものである。ところか、この
方法では、濾過層に対する廃水の供給をスクリーンを介
して行なうため、廃水中の汚濁物質がスクリーンに捕捉
されてスクリーンの目詰まりが発生し易くなり、廃水に
対する濾過効率が悪くかつ廃水の連続処理が困難である
などの問題があった。また、後者の方法は、まず比重が１を越える微生物担体
を処理槽内に稠密に充填して処理槽内底部に濾過層を形
成し、例えばこの濾過層上部から廃水を供給して廃水中
のＳＳ分等の汚濁物質を除去し、濾過層の下方から処理
水を得るものである。そして、この方法では、濾過層を処理槽内底部に固定層
として形成する必要から、微生物担体として、比重が１
よりはるかに大きくかつ外掻寸法が主にＩＲｍ以下１ｌ
ｌｉｉ度と小さくて目の揃ったものが好適に用いられる
。しかしながら、この方法にあっては、微生物担体が重
く小径で目が揃っているために、濾過層の微生物担体間
の間隙が自重等により決くなり、濾過流路の始端でめる
１濾過層の上層において目詰まりが発生し易くなり、圧
損が高まって廃水の濾過速度か遅（なるととらに、処理
に要する時間か長くなるなと濾過効率の低下を招く問題
があった。そこで、このような方法では、ｊ！過層の目詰まりを解
消するために、濾過層中に水や空気を送へて微生物担体
表面または微生物担体間の間隙にｊｉｌＹ促された汚濁
物質を除去して微生物担体を再生する逆洗操作を頻繁に
行なう必要があった。しかしながら、上記のように微生物担体に対して逆洗操
作を頻繁に行なうと、担体表面に付着する微生物膜が汚
濁物質とともに剥離してしまい、そのため、微生物担体
の表面に担持された微生物膜による吸着濾過機能を全て
失ってしまうという問題があった。また、この逆洗操作
に際して、微生物担体の比重か大きいために、この微生
物担体を水流および空気流により処理槽内に流動逆洗さ
せるのに、多大なエネルギーを必要とし、運転コストが
かさむなどの問題らあった。またさらに、水洗用の洗浄
水を予め貯留しておかなければならず、そのため、洗浄
水用の貯水ｈ”ｉや処理槽内供給用の送水ポンプなどの
諸設Ｏｉｌが必要となり、やはり建設コストや運転コス
トの高、：）Ｑする問題かあつ：″目的　」この発明は、上記の事情に鑑みてなされたしので、その
目的とするところは、廃水の濾過効率に浸れかつ長期間
に亙って連続して廃水処理を行なうことのできる安価な
廃水処理方法を提供することにある。口問題点を解決するための手段」この発明の第１発明の特徴は、有底筒状の外筒とこの外
筒内に立設された筒状の内筒を有する処理槽内に、比重
１以下でかつ粒径０．５〜Ｂ、Ｏｍｍの範囲の粒径分布
を有する微生物担体からなる。プ敏過層をこの濾過層の
上部が水位より露出しかつ下＋ＭＳが処理槽の底部から
離間するとともに全体が稠密となるように形成し、次い
て内筒内側の濾過層内に直接廃水を供給するようにした
ことにある。また、この発明の第２発明の特徴は、第１の発明を実施
したのち、処理槽の底部より空気のみを供給することに
よって濾過層を形成する微生物担体を循環ゐ勧化して洗
浄するようにしたことにある。さらに、この発明の第３発明の特１敷は、第１の発明て
用いられる濾過１層の下方にさろに比ｍ１．０５〜１６
の範囲てかつ粒径０．５〜８０Ｒ７の範囲の粒径分布を
何する微生物担体からなる堆積層を形成し、この堆積層
をｌキ；０層とともに廃水処理に用いることにある。まｔこさらに、この発明の第・１発明の特徴は、第３の
発明を実施したのち、処理槽の底部より空気のみを供給
することによって濾過層および堆積層を形成する微生物
担体を循環流動化して洗浄するようにしたことにある。以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１図は、この発明の第１および第２の発明を実１怠す
る上で好適に用いられる処理槽の一例を示すしのであっ
て、図中符号ｌは、処理槽である。この処理槽ｌは、概略、外筒２とこの外筒２の内部に同
軸的に立設された内筒３から構成されている。外筒２は、有底筒状の処理槽であって、この外筒２の底
部には、内筒３の下方に逆洗用の散気装置４が配設され
、さらにこの散気装置４の外側には、同様の散気装置５
．６がそれぞれ配設されている。そして、これらの散気
装置４〜６は、逆洗用のブロアー７に連結されており、
ブロアー７は、これら散気装置４〜６を介して処理槽ｌ
内に所定の流爪で空気等のガスを供給するようになって
いる。また、外筒２の上部側壁には、この処理槽１て処
理された処理水を排出しかつ処理水の排出量を調整する
ための電磁弁８を有する排出パイプ９が取り付けられ、
このυト出パイプ９の排出口９ａには、処理水と微生物
担体とを分離するスクリーン９ｂが設けられているっま
たさらに、外筒２の底部には、電磁弁１０を有する排出
パイプ１１と、電磁弁Ｌ２を何する排出パイプ１３がそ
れぞれ設けられている。二のυｌ：出パイプ１１は、内
筒３の上端部と同じ高５まで揚げられおり、処理水が火
工［呈に送られた際に位置エネルギーを靴保てきるよう
になっている。この上うな外筒２の内部には、この外筒２と同軸でかつ
円筒状の内筒３が設けられている。この内筒３の上端部
は、外筒２の排出口９ａより上方に位置され、その下端
部は、外ｉｍ２の散気装置４〜６の上＋］Ｓ近傍まで延
ばされ、内筒３内を流下する廃水が外筒２の底部におい
てその流動方向を反転し易いように、内筒３の半径方向
斜め外方に折り曲げられている。また、この内筒３の上
部内側には、廃水をこの処理槽１内に供給するための廃
水供給パイプ１４が垂下されている。この廃水供給パイ
プ１４の下端部１４ａは、内筒３の上端部から外筒２の
排出口９ａの下方の位置まで延ばされ、廃水供給パイプ
１４の下端Ｅｌｓ　ｌ　４　ａと内筒３の上端との離間
寸法は、内筒３の上下方向の長さ寸法の約２０％程度と
されるが、これに限定されるしのではない。またさらに
、内筒３の上部内側には、処理槽ｌ内の水（仇を測定す
るための水位計１５が配設されている。この水位計１５
は、上記の電磁弁８．１０および１２に連動しており、
水位計１５により、１１す定された水位により適宜開閉
するようになっている。次に、この上うな溝成からなる処理ｆＶｆ　１を用いて
廃水処理方法の一例を説明する。まず、この廃水処理方
法には、前述したように、廃水中の８５分、コロイド状
物質を捕捉し、かつ一部溶解性宵機物、ＳＳ分起因のＢ
ＯＤ、一部名解性ＢＯＤなどの汚濁物質を分解する微生
物担体が用いられる。この微生物担体は、微生物を微生物膜として担持する例
えば粒子状の濾過材であって、その比重が１以下とされ
、好ましくは０．５〜０．９５程度の範囲とされる。ま
た、この微生物担体は、その粒径が０．５〜３．Ｑｍｍ
程度の分布を有するものとされ、望ましくは１．５〜５
．０ｘｍ程度の分布範囲とされる。そして、ここで用い
られる微生物担体の担体は、微生物膜の付着性に優れた
ものであって、この担体の形状は、球状の粒子状に限定
されず、例えば円柱、角柱、円筒、角筒などの長形状、
星状、楕円状などの異形状であってもよい。そして、このような微生物担体は、第１図に示す処理槽
】内の外筒２および内筒３に所定量充填されて濾過層１
６となる。この濾過層１６は、比重が１以下の微生物担
体からなるものであるので、浮力により、その上部が処
理槽ｌ内に運転前に貯留される水の水面から一部露出し
かつ下部が外筒２の底部から離間するとともに、全体が
稠密となるように形成される。そして、この濾過層１６
の厚さ寸法は、上記の外筒２の深さ寸法の６０〜９０％
程度の範囲とされる。６０％未満では、外筒２の大きさ
に比べて濾過層１６が小さ過ぎて、外筒２等の諸設備が
不経済となるとともに、濾過層１６が保持する微生物量
が少なく、したがって廃水処理能力が低いらのとなるな
どの不都合が生じる。９０％を越えると、廃水中の汚濁
物質の除去には問題ないものの、濾過層１６が大き過ぎ
て濾過層１６に対する逆洗操作に際して微生物担体を十
分流動化させることができず、そのため微生物担体の表
面または微生物担体間の間隙に捕捉されている汚濁物質
を排除させることができず、微生物担体の微生物膜によ
る吸着濾過機能が低下する不都合が生じる。また、この
濾過層１６は、この濾過層１６を形成する微生物担体が
粒径分布を有することから、処理槽ｌ内への収容時ある
いは後述する逆洗時に粒径分布の違いによる浮上速度の
差により、濾過層１６の上層から下層に向けてその粒径
が小さくなるように充填されている。またさらに、この
濾過層１６において、微生物担体は、その充填が稠密で
あることから、廃水処理時において処理槽ｌ内に供給さ
れる廃水により流動したりあるいは浮遊したりすること
がなく、不動状態となる。このような濾過層１６が形成された処理槽ｉ内には、廃
水供給バイブ１４を通じて廃水が供給される。この廃水は、第１図の実線矢印で示すように、まず濾過
層１６の内筒３内側まで垂下した廃水供給バイブ１４の
下端部１４ａから濾過層１６の下方に向けて流下せしめ
られ、続いて外筒２の底部でその流れが反転して内外筒
３．２間の濾過層１６を上昇せしめられる。そして、こ
の内外筒３．２間の濾過層１６を上昇した廃水は、濾過
層１６を形成ずろ微生物担体の表面または微生物担体間
にその吸着濾過機能により８５分等の汚濁物質が捕捉さ
れ浄化されて処理水となり、次いで電磁弁８の開放によ
り、スクリーン９ｂを介して排出バイブ９を通じて次工
程等に送られる。ここで、処理中の処理槽１の水位は、
第１図に示すように、排出バイブ９の排出口９ａの高さ
と同じ水位Ａとされる。また、廃水の処理槽１への供給
量は、１２過層１６の処理能力などを考慮して決められ
、通常１時間当たりの供給ｍか濾過層１６の容量の６倍
以内程度とされる。この供給量が濾過層１６の容量の６倍を遥かに越えると
、供給量が多過ぎて廃水に対する濾過処理が不十分とな
るとともに、濾過層１６の一部が崩壊するなどの不都合
が生じる。そして、廃水の処理槽■への供給は、廃水中
の汚濁物質濃度や処理槽Ｉの処理能力などに応じて適宜
連続的にあるいは間欠的に行なわれる。このようにして処理ｔｆｆ　ｌ内において廃水に対する
微生物的な処理が行なわれ続けると、廃水供給バイブ目
の下端部１４ａの下方の内筒３内のｉ＋セ過層１６が次
第に目詰まりしてこの部分の圧損が高まり廃水の流れが
制限される。この場合においても、廃水の供給を続けろ
ことが可能であり、この場合、廃水は、第１図の破線矢
印に示すように、水位Ｂにおいて内筒３の上端部を越流
せしめられたのち、さらに水位Ｂより上昇して濾過層１
６の上部の水面から露出した部分を経て内外筒３．２間
を流下せしめられる。ここで、濾過層１６のうち、内筒
３上方の水面から露出した部分は、廃水の水位の上界に
伴い、浮力等により上方に押し上げられることから、こ
の部分の微生物担体間の間隙は、適度に拡げられてこの
部分における廃水中の汚濁物質に対する捕捉許容能力が
増加されたものとなる。次いで、廃水に対する濾過処理操作を続けると、次第に
内外筒３．２間の濾過層１６が目詰まりして廃水の水位
が水位Ｂよりも上昇する。この際に、上記露出部分の濾
過層１６は、微生物担体の微生物膜とこの微生物膜に捕
捉された汚濁物質との粘着力、浮力および粒子にかかる
重力の３力が平衡状態とされるとともに、浮上せしめら
れながら濾過処理に供される。このような濾過層１６の目詰まりによる水位の上昇およ
び内筒３の上端部からの越流は、水位計１５により監視
されており、これらの水位の変化に伴って水位計１５か
らの゛電気信号により電磁弁８が閉じられるとと６に、
電磁弁１０が開放される。このときの処理水の排出は、
電磁弁１０が開放された排出パイプ１１から行なわれる
。そして、上記の廃水の濾過流路において、廃水が第１図
の破線矢印で示す流路を流れる期間は、実線矢印で示す
流路を流れる期間の２〜３倍程度長くなる。すなわち、
破線矢印で示す流路は、内筒３上方の水面から露出した
部分の濾過層１６から内外筒３．２間の濾過層１６に向
けてこの濾過層１６を形成する微生物担体がその粒径か
漸次に小さくなるように充填されていることから、この
流路に例えば汚濁物質の大きさにバラツキがある廃水を
流した場合、廃水中の汚濁物質のうち、小さいものが微
生物担体間の間隙の大きい上層を通過して間隙の小さい
下層で捕捉され、大きいものが上層で捕捉される。また
、汚濁物質の大きさが均一である廃水を流した場合にお
いても、濾過層始端部で極度に目詰まりして圧損がもた
らされることなく、廃水中の汚濁物質が全濾過層１６に
より効率良く濾過される。またさらに、いかなる廃水を
対象とする場合においても共通していえることであるが
、これに上部はど微生物担体間の間隙が大きく、濾過層
始端部で汚濁物質が捕捉されてしまわず、また逆に微生
物膜の付着吸着力、さらには濾過された汚濁物質自体の
捕捉力により、粒径からいえば物理的には通過する汚濁
物質もある程度上部で捕捉されること（いわゆる濾滓濾
過）に起因している。このように、この流路における廃
水処理は、粒径分布を有する微生物担体により濾過層１
６が厚生されているので、後述の逆洗操作により上層か
ら下層にかけ徐々に大粒径のものから小粒径のものへと
成層をなしているので、点線流路の始端部で目詰まりす
ることが少なく、かつそれに加えて、ｉａ！過始端部、
すなわち濾過層１６のうち水面から露出した部分におい
て目詰まりすることが少なく、よってこの部分での圧Ｉ
員がたちにくいので、長期間に亙って連続的に行なうこ
とが可能となる。これに対して実線矢印で示す流路は、上層の微生物担体
間の間隙が下層に比べて大きい部分、すなわち濾過性に
優れた部分が廃水供給パイプ１４の下端部１４ａの下方
の濾過層１６のみで短いので、破線矢印で示す流路に比
へて廃水処理期間ら短くなる。次いで、さらに濾過処理操作を続けると、濾過層１６全
体が次第に目詰まりしてくる。この場合には、濾過層１
６を形成する微生物担体の表面または微生物担体間の間
隙に捕捉された８８分等の汚濁物質を除去するために、
逆洗（洗浄）操作を行なう。この逆洗操作に際して、まず、処理槽ｌ内の水位が水位
Ｂより上側になるように処理槽１内の水を足し、次いで
、ブロアー７に上り外筒２の底部に設けた散気装置５．
６を介して処理槽１内に空気等のガスを所定時間供給し
、このガスにより内外筒３．２間の濾過層１６を崩壊さ
せる。続けて、ブロアー７からのガス供給を散気装置４
のみを介して所定時間行なうことにより、内筒３内の濾
過層

【６を崩壊させ、これを循環流動化させる。次に、
外筒２の底部の排出パイプ１３の電磁弁１２を開放して
処理槽１内の洗浄ノにおよびこの洗浄水中に呼局してい
る５５分等の汚濁物質を４郎に排出する。次いで、処理槽ｌ内に水位Ａに迫するまで上部から洗浄
水を供給して再度、上１兄、）散気装置・１〜６を用い
て逆洗操作を操り返す。この逆洗操作は、廃水中の５５
分等の汚濁物質濃度や微生物担体が担持する微生物の濃
度などに応じて多少異なるか、例えば一般生活廃水の二
次処理水程度の汚濁物質濃度であれば、最初の１回を含
め２回層度で十分なりＪＪ果が得られる。また、この逆
洗操作において、処理槽ｌ内の処理水を処理槽１の底部
から排出しながら、処理槽ｌ内に処理槽ｌの上１ゴ２か
ら洗浄水を供給するようにしてもよい。この場合、洗浄
水により処理Ｉｆｆ　Ｉ内の処理水を効率良く押し出す
ことａ・できるなどの効果か得られる。この第１の発明によれば、次のような浸れた実施例効果
が得られる。〔ｌ〕濾過１腎１６を形成する微生物担体の粒径を０゜
５〜８０ｕ程度、好ましくは１．５〜５０、■程度の分
布範囲としたことにより、逆洗時、粒径分布の違いによ
る浮上速度Ｃつ差により、濾過層１６が上部に粒径の大
きい微生物担体、下部に粒径の小さい微生物担体がそれ
ぞれ分布するように構成されるので、濾過層１６の上層
が下層に比べて微生物担体間の間隙が大きくなる。この
分布効果は、大粒径なものほど小さい比重の材質で構成
することにより一層助長される。し几がって、このよう
な濾過層１６においては、汚濁物質の大きさにバラツキ
がある廃水を処理する場合、５５分等の汚濁物質の小さ
いものが濾過層１６の上層を通過して下層で捕捉され、
大きいものが上層で捕捉され、また汚濁物質の大きさが
均一である廃水を処理する場合においてら、汚濁物質か
濾過層１６全体で効率良く捕捉されるので、濾過の始端
部で圧損がたちにくく、目詰まりの発生が少なく、長期
間に亙って連続的に廃水処理を実施することができる。〔２〕処理槽ｌ内に濾過、留１６を、その上部が水面か
ら一部露出しかつ下部が処理槽ｌの底部から離間すると
ともに全体が稠密に充填し１こ状聾で形成できる物性の
微生物担体からなるものとしたので、この微生物担体が
廃水の供給により流動化することなく、処理槽１内に固
定することができるととしに、逆洗時に微生物担体を少
ないエネルギーで容易に流動化させることができる。〔３し処理槽ｌ内の廃水の供給位置を内筒３内側の濾過
層１６内としたことにより、内筒３内の濾過層１６を流
下し、外筒２の底部で反転し、内外筒３．２ｊ用を上昇
する流路（第１図の実線矢印で示す）と、内筒３内の濾
過層１６が目詰まりしたのち、廃水の供給位（ａから内
筒３内の濾過層１６を上昇し、濾過層１６の水面から一
部露出した部分を経て内外筒３．２間を流下する流路（
第１図の破線矢印で示す）の二つの濾過流路をとること
かできる。この上うな流路の濾過層１６のうち、特に水
面から一部露出した部分は、廃水の水位の上昇に伴い、
浮ツノ等により上方に押し上げられることから、微生物
担体間の間隙か適度に拡げられてこの部分における汚濁
物質の捕捉許容能力が増加されたしのとなる。したがっ
て、このような二つの濾−流路を初用することによつ、
長期間に互って連続的に廃水処理を行なうことができる
ので、逆洗操作の実施間隔を長くすることができ、よっ
て逆洗操作によって発生する微生物担体表面かろの微生
物膜の剥離を抑制して微生物担体の微生物膜による吸着
濾過機能を保持継続さＵ・ることができる。また、逆洗
操作を実施する回数が減少するので、逆光操作で消費さ
れるブロアー等の動力エネルギーや戻り水を大幅に削減
することができろとと乙に、従来の逆洗操作に微生物担
体を循環流動化させるのに用いられる水（処理水）を不
要とすることができる。また、第２の発明によれば、濾ｊ層１６を、粒径０．５
〜８．０＊ｕ程度、好ましくは１．５〜５．０ｚｔｆ１
度の分布範囲を有する微生物担体から構成して、濾過層
自体を軽くしたので、逆洗操作において処理槽の底部か
らの空気のみの供給で濾過層を少ないエネルギーで容易
に崩壊させ、これを循環流動化させて洗浄することがで
き、かっそＪ）循環流動化に伴う運転コストを低く抑え
ることうくできる。第２図は、こ・）発明の第３および第４の発明を実施す
る上で好適に用いられる処理槽の一例を示す乙のである
。第３の発明にあっては、比１１以下で７）１つ粒径０
．５〜８．Ｑｙｒ：ｔｒの隙囲で粒径分布を有゛ｒる微
生物担体からなる４セｚ過層１６に加え、この濾石；・
刀１６のＴ方に比重１．０５〜１．６の範囲で、好まし
くは比重ｌ、０５〜１．３の範囲でかつ粒径０．５〜３
．Ｑｚ：ｖの範囲で、好ましくは１．５〜５．０．＊ｘ
の範囲て粒径分布を有する微生物担体からなる堆積、層
１７を形成し、廃水を内筒内の濾過槽１６内に直接供給
する点に特徴かある。したがって、処理１ｆｉ＋の外筒
２底部近傍てかつ散気装置１〜６の下側には、比重１．
０５〜１．６の範囲で、好ましくは比重１．０５〜１．
３の範囲でかつ粒径０５〜８．Ｑｐｍの範囲で、好まし
くは１．５〜５゜０、ｘｚの範囲で粒径分布を有する微
生物担体がスクリーン】８上に沈降し堆積して堆積層１
７か形成されている。このような第３の発明によれば、外筒２の底部に堆積層
１７を設けたことから、内筒３内の濾過層１６内を流下
しｆ二廃水が外筒２の底部に形成された堆積層１７内を
通過してざらにここでら廃水中の８８分等の汚濁物質が
濾過されるので、廃水中から汚濁物質を高０効率で除去
でき、さらに濾過継続期；（：１を長くとることかでき
ろこと受れｒこ効果が得ら几る。まｌ二、第１の発明にあっては、第３の発明を実宿した
のち、処理！＋’ｆｆ　＋の底部に設けみれＩ′ｌ散気
装置４１〜６を介してブロアー７により処理槽１内に空
気を供給することによって濾過層１６および堆積層１７
を形成する微生物担体を循環流動化して微生物担体の洗
浄を行なう点において特徴がある。そして、この第４の発明によれば、堆積層１７を形成す
る微生物担体の比重を１．０５〜１．６の範囲で、好ま
しくは１．０５〜１．３の範囲としたことから、堆積’
＜ｆ１７を濾過層１６と同様に比較的軽くすることかて
さ、よって逆洗操作に際して濾過層１６および堆積層１
７の微生物担体を少ないエネルギーで容易に循環流動化
させることができるとともに、その循環流動化に伴う運
転コストを低く抑えることができる。以下、実施例を示してこの発明の作用効果を明確にする
。（実施例Ｉ　）第１図に示すような内部に内筒か立設さ！ｔかつ有効水
深が約ｌスで内径１０ｃｚの処理Ｗ！１内に、粒径０．
５〜３．０Ｒｚの範囲の粒径分布を有し、かつ比重０゜
５〜０．９５の微生物担体を厚さ寸法か約９０ｃ！ｌと
なるように稠密に充填して濾ｄ層１６を形成した。次い
で、この濾過層１６内に廃水供給パイプ１４を用いて一
般生活廃水の二次処理水を下記ＳＶ値か３となるように
供給した。５Ｖ＝（廃水供給量；ｘ３／！ｌｒ）／　（微生物担体充填量
；７３）上記の処理対象である廃水中のＳＳ分濃度は、
約Ｌ５１１ｇ／（Ｉテあり、ＢＯＤａ度は約１４−ｗｙ
／ｆｆであった。そして、上記の処理槽１において、廃水が内筒３内の濾
過層１６下部から外筒２の底部を経由して内外筒３．２
間の濾過層１６を上昇する濾過流路をたどって得られた
処理水は、そのＳＳ分濃度がｌ■／ρ以下であり、また
１３０Ｄの平均濃度が約５．５渭９／りといずれら廃水
中から汚濁物質が高率て除去されていることがわかった
。次いで、上記のように廃水の供給を３日間続けたところ
、内筒３内の濾過層１６の下部に目詰まりが生じて廃水
か内筒３の上端部をオーバーフローした。この廃水の水
位の上昇は、水位計１５により検知され、直ちにこの水
位計に連動する電磁弁８か閉じられるとともに、底部側
の電磁弁１０が開放された。廃水は、水位Ｂから上昇し
て水面から露出した部分を通過して内外筒３．２間の濾
過層１６を徐々に流下したのち、処理水として排出バイ
ブ１１から外部に排出された。この処理水のＳＳａ度を
測定したところ、Ｉｖ９／ｆｆ以下であり、まｆ二ＢＯ
Ｄの平均濃度が約６．２ｍ９／Ｑであるなど、いずれも
廃水中から汚濁物質が高率で除去されていることがわか
った。さらに、廃水の供給を１２日間続けたところ、濾過層１
６全体が目詰まりし始めたので、ここでこの濾過層１６
に対して逆洗操作を施した。まず、散気装置５．６を介
してブロアー７かみ処理槽１内に空気等のガスを約１分
間供給して濾過、＋Ｚｔａを崩壊させｆこ。このときの
ブロアー７からのガス（共給量は、■分間光たり約０．
５ｒ２程度で十分であった。次いで、ブロアー７から散
気装置４を介して上記と同様にして約５分間処理槽Ｉ内
に２ｆ２／分のガスを供給して上記と同様にして微生物
担体を循環流動化さけた。次いで、電磁弁１２を開放し
て排出バイブ１３から処理槽ｌ内の洗浄水を排出した。そして、このような操作を２回繰り返して、微生物担体
に捕捉されている汚濁物質をほぼ完全に排除した。この
逆洗操作に要した時間は、約１５分間層度と従来の方法
に比べてあまり変わらなったが、濾過運転継続ｗＩ間が
１５日間と従来の方法（１日間）に比べて約１５倍と非
常に長いことがわかった。次に、径１．５１１で、内部に濾過層を１．５ｇの厚さ
寸法で形成した実規模の処理槽を用いて、生活処理水の
二次処理水の処理を実施したところ、１５日間連続運転
することができ、また逆洗時の空気量が約３．５ｘ３／
ｈｒ、程度で十分であった。一方、同規模の処理槽を用
いて、従来の砂粒子からなる濾過層による廃水処理（急
速濾過処理）を行なったところ、１日で目詰まりを生じ
、また逆洗時の空気量および水量が、いずれも約５６ｚ
３／ｈｒ、程度必要であっ７こ。そして、この結果から
不法は、従来の方法に比へて、空気量で約１　／　２４
０［（３，５／　５６）ｘ　（１／１５）］と少なくす
ることができた。また、不法の逆洗操作においては、微
生物担体を循環流動化させる水を必要とせず、排出後に
処理槽を満たすのに処理槽の内容積分と同量の約３ｍ３
（逆洗時間は約１５分間）の水が必要であった。これに
対して従来の方法では、逆洗時に、約１４ｍ”の水を必
要とした。したがって、逆洗時の水量において、不法は
、従来の方法に比べて約１　／７０［（３／１４）Ｘ　
（１／１５）］と少なくすることができた。このように、濾過運転継続期間を長くできたことは、逆
洗操作の実施回数を少なくすることにつながるので、逆
洗操作によって発生する微生物担体の微生物膜の剥離を
抑制して微生物担体の微生物膜による吸着濾過機能を保
持継続させることができるとともに、逆洗操作で消費さ
れるブロアー等の動力エネルギーや戻り水を大幅に削減
することができたことにな゛る。また、微生物担体の再
生効率（逆洗後の圧損／初期圧損）については、約９９
％程度と優れた結果が得られた。（比較例）第１図に示す処理槽１内に比重１以下の微生物担体を充
填して厚さ寸法的９０ｃｍの濾過層を形成した。次いで
、この濾過層の上部から水位と同じ高さに濾過層全体を
下方に押し下げるようにして約２１１１径のスクリーン
を設けた。このスクリーンによる下方への押圧力と微生
物担体にかかる浮力とにより、この濾過層は稠密に形成
された。次いで、この濾過層を用いて生活廃水の二次処理水に対
して実施例１と同様の条件で処理を施したところ、僅か
１．２日でスクリーンに目詰まりを生じ、逆洗操作が必
要になり、このＪ過層の連続運転は、はとんど不可能で
あった。（実施例２　）第２図に示すような育効水深が杓１ｍで内径１０ｃ肩の
処理槽ｌ内に、拉ｔＪｉ　Ｏ，５〜３．０１、比重０．
５〜０゜９５の微生物担体と粒径０．５〜３．０■、比
重１．３の微生物担体をそれぞれ稠密に充填して、厚さ
寸法が約６０ｃｔｘの濾過層１６を形成するとともに、
深さ寸法が約２００１の堆積層１７を形成した。次いで
、このような処理槽ｌ内に実施例１と同様の一般生活廃
水の二次処理水を供給して、この廃水の処理を行なった
。廃水の供給位置およびその後の廃水の流動方向について
は、実施例１と同様にしたところ、内筒３内の濾過層１
６の下方が目詰まりする而の処理水と、目詰まり後の処
理水のＳＳ濃度は、いずれらＩＲ９／（ｌ以下であり、
またそれぞれのＢＯＤの平均濃度は、約５．ｈｒ９／Ｑ
以下であった。（実施例３　）比重１以下の微生物担体で、粒径が揃ったもの（粒径１
．８層Ｍ）と、粒径に分布を有するもの（粒径１゜５〜
４．０１Ａｘ）とをそれぞれ廃水処理に用いて、廃水中
に含まれる汚濁物質による目詰まりの度合について凋ぺ
、その結果を第３図のグラフに示した。このグラフにおいて縦軸に目詰まりの目安となる圧損を
とり、横軸に廃水処理の継続日数をとった。そして、粒径が揃ったらのについて破線（イ）で示し、
粒径に分布を何するものについて実線（ロ）で示した。なお、上記の両濾過層の厚さ寸法をいずれら９０ｃａと
し、廃水には、ＳＳ分濃度が７〜１８７Ｉ９／（２程度
の二次処理水を用いた。第３図のグラフから明らかように、粒径に分布を何する
微生物担体からなる濾過層（実線）では、濾過層に部分
的に圧損の高い部分が生じることがなく、全体として圧
損の上昇傾向が小さく、したがって長期間に亙って目詰
まりが少ないことから、廃水処理を連続的に行なうこと
ができることがわかる。「発明の効果」以上説明し１こように、この発明の第１発明によれば、
濾過層を形成する微生物担体の粒径を０２５〜８．０ｍ
ｍ程度、好ましくは１．５〜５．０１１ｉ程度の粒径分
布としたことにより、濾過層が上層に粒径の大きい微生
物担体、下層に粒径の小さい微生物担体がそれぞれ分布
するように構成されるので、濾過層の上層か下層に比べ
て微生物担体間の間隙が大きくなるので、部分的に圧損
か高まることがなく、長期間に亙って目詰まりすること
がす＜、廃水処理を連続的に行なうことができる。また、この方法によれば、処理槽内に濾過、層を、その
上部が水面から一部露出しかつ下部が処理槽の底部から
離間するとともに、全体が稠密に充填した状態で形成し
たので、濾過層を形成する微生物担体か廃水の供給によ
り流動化することなく、微生物担体を処理槽内の水中お
よび水上に固定することができるとと乙に、逆洗時に微
生物担体を少ないエネルギーで容易に流動化さＵ゛るこ
とができる。またさらに、廃水の供給位置を内筒内側の
濾過層内としたことにより、内筒内の濾過層を流下し、
外筒の底部で反転し、内外筒間を上昇する流路と、内筒
内の濾過層下部か目詰まりしたのち、廃水の供給位置か
ら上昇し、濾過層の水面から露出した部分を経て内外筒
間を流下する流路の二つの濾過流路をとることができる
。このような流路の濾過層１６のうち、特に水面から一
部露出した部分は、廃水の水位の上昇に伴い、浮力等に
より上方に押し上げられることから、微生物担体間の間
隙が適度に拡げられてこの部分における汚濁物質の捕捉
許容能力が増加されたものとなる。したがって、この二
つの濾過流路を利用することにより、長期間に亙って連
続的に廃水処理を行なうことができるので、逆洗操作の
実施間隔を長くすることかでき、よって逆先操作によっ
て発生する微生物担体表面からの微生物膜の剥離を抑制
して微生物担体の微生物膜による吸着濾過機能を保持継
続させることができる。また、逆洗操作を実施する回数
が減少するので、逆洗操作で消費されるブロアー等の動
力エネルギーや戻り水を大幅に削減することができると
ともに、従来の逆洗操作に微生物担体を循環流動化ざ仕
るのに用いられる水（処理水）を不要とすることができ
る。また、第２の発明によれば１．フト過層を、粒径を０．
５〜８．０ｘｍ程度、好ましくは１．５〜５．０＊ＩＩ
程度の粒径分布を有する微生物担体から構成して、濾過
層自体を軽くしたので、逆洗操作において処理槽の底部
からの空気のみの供給で濾過層を少ないエネルギーで容
易に崩壊させ、これを循環流動化させて洗浄することが
でき、かつその循環流動化に伴う運転コストを低く抑え
ることができる。またさらに、第３の発明によれば、上記の第１発明の優
れた効果に加え、廃水を堆積層内にも通過させることに
より、廃水中の汚濁物質をさらに高い効率で除去するこ
とができ、さらに濾過継続期間を長くとることができる
など浸れた効果を得ることができる。そして、第４の発明によれば、堆積層を濾過層とほぼ同
様に軽く構成したので、逆洗操作において処理槽の底部
からの空気のみの供給で濾過層および堆積層をやはり少
ないエネルギーで容易に崩壊させ、これらを循環流動化
させて洗浄することができ、かつその循環流動化に伴う
運転コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１および第２の発明に用いられ
る処理槽を示す概略構成図、第２図は、この発明の第３
および第４の発明に用いられる処理ｆｉｌｌ’を示す概
略ｔＭ成図、第３図：よ、この発明の第１〜第、１発明
に用いられる濾過層の圧損の１径時変化を示すグラフで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）廃水を微生物担体からなる濾過層中に通過せしめ
て濾過する廃水処理方法において、有底筒状の外筒とこの外筒内に立設された筒状の内筒を
有する処理槽内に、比重１以下でかつ粒径０．５〜８．
０ｍｍの範囲の粒径分布を有する微生物担体からなる濾
過層をこの濾過層の上部が水位より露出しかつ下部が処
理槽の底部から離間するとともに全体が稠密となるよう
に形成し、次いで内筒内側の濾過層内に直接廃水を供給
することを特徴とする廃水処理方法。
（２）廃水を微生物担体からなる濾過層中に通過せしめ
て濾過する廃水処理方法において、有底筒状の外筒とこの外筒内に立設された筒状の内筒を
有する処理槽内に、比重１以下でかつ粒径０．５〜８．
０ｍｍの範囲の粒径分布を有する微生物担体からなる濾
過層をこの濾過層の上部が水位より露出しかつ下部が処
理槽の底部から離間するとともに全体が稠密となるよう
に形成し、次いで内筒内側の濾過層内に直接廃水を供給
したのち、処理槽の底部より空気のみを供給することに
よって濾過層を形成する微生物担体を循環流動化して洗
浄することを特徴とする廃水処理方法。
（３）廃水を微生物担体からなる濾過層中に通過せしめ
て濾過する廃水処理方法において、有底筒状の外筒とこの外筒内に立設された筒状の内筒を
有する処理槽内に、比重１以下でかつ粒径０．５〜８．
０ｍｍの範囲の粒径分布を有する微生物担体からなる濾
過層をこの濾過層の上部が水位より露出しかつ下部が処
理槽の底部から離間するとともに全体が稠密となるよう
に形成するとともに、この濾過層の下方に、比重１．０
５〜１．６の範囲でかつ粒径０．５〜８．０ｍｍの範囲
の粒径分布を有する微生物担体からなる堆積層を形成し
、次いで内筒内側の上記濾過層内に直接廃水を供給する
ことを特徴とする廃水処理方法。
（４）廃水を微生物担体からなる濾過層中に通過せしめ
て濾過する廃水処理方法において、有底筒状の外筒とこの外筒内に立設された筒状の内筒を
有する処理槽内に、比重１以下でかつ粒径０．５〜８．
０ｍｍの範囲の粒径分布を有する微生物担体からなる濾
過層をこの濾過層の上部が水位より露出しかつ下部が処
理槽の底部から離間するとともに全体が稠密となるよう
に形成するとともに、この濾過層の下方に、比重１．０
５〜１．６の範囲でかつ粒径０．５〜８．０ｍｍの範囲
の粒径分布を有する微生物担体からなる堆積層を形成し
、次いで内筒内側の上記濾過層内に直接廃水を供給した
のち、処理槽の底部より空気のみを供給することによっ
て濾過層を形成する微生物担体を循環流動化して洗浄す
ることを特徴とする廃水処理方法。