JPH07108290A

JPH07108290A - 汚水浄化装置

Info

Publication number: JPH07108290A
Application number: JP5030596A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ko; 伸行高
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】浄化効率を向上でき、発生汚泥量を減少で
き、さらには脱窒効果を向上できるとともに、小規模な
生活排水処理にも採用できる汚水浄化装置を提供する。【構成】接触浄化材１５が充填され、底部から空気が
供給される接触曝気槽１３を備えた汚水浄化装置におい
て、上記接触曝気槽１３を複数の処理室１３ａ，１３
ｂ，１３ｃに画成するとともに、該各処理室を接触浄化
材１５が充填された充填室１６ａ，１６ｂ，１６ｃと空
室１７ａ，１７ｂ，１７ｃとに区分けし、被処理水が充
填室と空室とを交互に流れるよう流路を構成し、汚水濃
度負荷を各処理室毎に略一定に、かつ下流側ほど段階的
に低く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接触曝気槽を備えた汚
水浄化装置に関し、詳細には微生物による汚水の浄化効
率を向上できるようにした汚水濃度負荷の設定方法の改
善に関する。

【０００２】

【従来の技術】公共用水域の水質の保全を目的として下
水道事業が展開されて以来、その大量処理の目的のため
大規模な処理が可能な活性汚泥法が現在の下水処理法の
主流となっている。

【０００３】この活性汚泥法用の汚水浄化装置は、図５
に模式的に示すように、汚水が導入管１より導入され、
分離上層水２ａと汚泥２ｂとに分離される沈殿分離槽２
と、該沈殿分離槽２より移行管３を介して上記分離上層
水２ａが流入される曝気槽４と、該曝気槽４より越流管
５を介して汚水が流入され、処理水６ａが放流管７より
外部に放流される沈殿槽６とから構成されている。な
お、上記曝気槽４内の底部には該槽内に酸素を供給する
散気管８が、また上記曝気槽４内の活性汚泥濃度を一定
に保つため、上記沈殿槽６の活性汚泥の一部を曝気槽４
内に返送する返送管９が設けられている。そして、上記
曝気槽４内で、上記供給された酸素と槽内の微生物によ
り汚水浄化が行われることとなる。

【０００４】ここで、上記汚水浄化における微生物の働
きについて説明する。上記活性汚泥は、細菌類，真菌
類，原生動物，後生動物などの異種固体群の微生物によ
って構成される混合培養体であり、これが槽内で撹拌さ
れ移動しながら汚水中の汚泥物質と接触し、上記の微生
物群が食物連鎖の中で相互に関係しあいながら汚水を浄
化して行く。

【０００５】詳細には、浄化を担当する最初の微生物
は、汚水中の有機栄養物を分解，同化する他栄養性細菌
や液状死物栄養性の真菌類であり、これらが最低の栄養
レベルを占めている。これらの一次分解者は、その上の
栄養段階に位置する一次捕食者、すなわち活性栄養性の
原生動物に捕食され、さらに輪虫や円虫類の後生動物の
二次捕食者に受け継がれて浄化が達成されることとな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の浄化方法では、比増殖速度の小さい微生物は洗い流
されるので、汚泥中に生息することができず、また、撹
拌に対する感受性の高いものも槽内の衝撃により生息で
きない。そのため槽内の生物種の多様性が低くなり、環
境条件が変動した場合に対応できず、浄化効率が低下す
る問題がある。

【０００７】また、浄化の程度に応じて優占的に現れる
微生物の種類が異なるため、上記生物種の多様性の低下
と相まって、浄化の段階に応じて関与する微生物群が減
少する問題がある。

【０００８】さらに、上記生物種の多様性の低下により
上述した食物連鎖が短くなるため、エネルギーとして消
散する割合が小さくなるので、発生汚泥量が増加する問
題がある。

【０００９】さらにまた、窒素除去を行う硝化細菌等の
比増殖速度の小さい微生物は上述したように生存できな
いので、特に浄化の脱窒効果が低くなる問題がある。

【００１０】また、異種固体群の微生物混合培養による
方法であるから、反応速度等の処理プロセスを人為的に
制御できない問題もある。

【００１１】一方、現代の水質汚濁の大きな原因である
個別家庭から排出される生活排水の浄化に適した汚水浄
化方法として、ろ材表面に微生物を膜状に付着させ汚水
を浄化する方法、いわゆる生物膜法が注目されている。
この種の汚水浄化装置として、例えば実開昭６３−４４
１５８号公報に開示されたものがある。これは、接触曝
気槽内に、多孔質接触材槽を設け、該接触材槽に循環流
を形成せしめたものである。

【００１２】この従来装置では、生物膜による目詰りを
生じることがなく安定性を有し、汚水の色素，有機生物
等を凝集吸着でき、さらにバクテリア生物群の付着生
成，消化作用が良好である。

【００１３】しかし、上記公報記載の従来装置では、基
本的考え方として、接触曝気槽における汚水濃度負荷を
一定に保つようにしている。従ってこの汚水濃度負荷に
対応した微生物のみが繁殖し、この微生物に応じた程度
で汚水の浄化が行われる。その結果、その汚水処理能力
に限界がある。

【００１４】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、浄化効率を向上でき、汚泥量を減少でき、さ
らには脱窒効果を向上できるとともに、小規模な生活排
水処理についても採用できる汚水浄化装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、接触浄化材が
充填され、底部から空気が供給される接触曝気槽を備え
た汚水浄化装置において、上記接触曝気槽を複数の処理
室に画成するとともに、該各処理室を接触浄化材が充填
された充填室と空室とに区分けし、被処理水が充填室と
空室とを交互に流れるよう流路を構成し、汚水濃度負荷
を各処理室毎に略一定に、かつ下流側ほど段階的に低く
設定したことを特徴としている。

【００１６】ここで本発明における汚水濃度負荷とは、
優占的に現れる微生物群の種類を規定する環境条件を意
味している。具体的には例えば汚水中のBODppmを各処理
室毎に一定に、かつ下流側の処理室ほど小さく設定す
る。

【００１７】また、上記接触浄化材として黒ぼく土と軽
石をセメント系固化剤でろ材化したものを採用するのが
以下の理由から望ましい。黒ボク土は、火山放出物の風
化体積層上部に暗褐色ないし黒色を呈する非泥炭質の腐
植の集積した土壌のことであり、アルミニウム，鉄，腐
植物を多量に含んでいる。そのため、吸着能，イオン交
換に優れており、また主要粘土鉱物であるアロフェンは
リン酸等の吸着能に優れた性質を持っている。そして、
黒ぼく土の持つ優れた吸着能，イオン交換能，脱臭能
と、軽石のもつ吸着能や腐植物の持つ脱臭能とが相まっ
て高度な処理を行うことができる。

【００１８】一方、上記ろ材は造粒化されており、微生
物の固定化担体となるものであり、上記浄化微生物が膜
状となってろ材表面及び内部に固定されている。本ろ材
は多孔質で表面積が大きいため、浄化微生物を高濃度に
表面及び内部に保持できるので、生物濾過槽容量をコン
パクトにできるとともに、濾過槽への空気供給量の省力
化が可能となるため電力消費量を削減できる。また、曝
気槽内でろ材下部より直接曝気する逆洗浄が行え、効率
良く曝気することができ、浄化効率を高めることができ
る。

【００１９】

【作用】本発明に係る汚水浄化装置によれば、接触曝気
槽を複数の処理室に画成するとともに、該各処理室を接
触浄化材が充填された充填室と空室とに区分けし、被処
理水が充填室と空室とを交互に流れるよう流路を構成
し、汚水濃度負荷を各処理室毎に略一定に、かつ下流側
ほど段階的に低く設定したので、浄化に関与する微生物
群を各処理室毎に特定して存在させることができるた
め、それだけ浄化効率を向上することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１および図２は本発明の第１実施例による
汚水浄化装置を説明するための平面図および側面断面図
である。図において、１１は汚水が導入管１２より導入
され、上層水と汚泥とに分離される沈殿分離槽であり、
１３は該沈殿分離槽１１より移行管１４を介して上記上
層水が流入される接触曝気槽である。該曝気槽１３は、
第１〜第３処理室１３ａ〜１３ｃに画成されており、さ
らに該各処理室１３ａ〜１３ｃは、それぞれ接触浄化材
１５が充填された充填室１６ａ〜１６ｃと、空室１７ａ
〜１７ｃに区分けされている。そして、上記汚水が上記
充填室と空室とを交互に流れる流路が形成されるように
移行管１４が配設されている。また、１８は移行管１４
により上記空室１７ｃと連通した沈殿槽であり、該沈殿
槽１８から放流管１９により処理水を外部に放流する構
成となっている。

【００２１】上記充填室１６ａ〜１６ｃの底部には散気
管２０ａ〜２０ｃが設けられており、浄化微生物に酸素
を供給するとともに槽内を撹拌し、汚水が繰り返し上記
浄化材１５に接触するようになっている。なお、上記接
触浄化材１５として、上述の黒ぼく土と軽石をセメント
系固化剤でろ材化したものが使用されている。

【００２２】そして、各処理室毎に設けられた水量，温
度，ｐｈ，ＢＯＤ等を計測する各種センサとそれらに連
動した自動制御装置（図示せず）とにより、汚水濃度負
荷が各処理室毎に略一定で、かつ下流側ほど段階的に低
くできるよう構成されている。

【００２３】次に本実施例装置における作用効果を説明
する。導入管１２より導入された汚水は、沈殿分離槽１
１で上層水と汚泥とに分離され、上層水が移行管４より
第１処理室１３ａの充填室１６ａに流入する。流入した
被処理水は、散気管２０ａから噴出する空気により撹拌
されながら、接触浄化材１５に固定され、かつこの処理
室内の汚水濃度負荷に対応した浄化微生物により浄化さ
れる。そして、バッフル２１を越流し空室１７ａに流入
する。流入した被処理水は上述と同様に移行管１４を通
って第２処理室１３ｂの充填室１６ｂ，空室１７ｂ、さ
らに第３処理室１３ｃの充填室１６ｃ，空室１７ｃの順
序で交互に流れ、各充填室で各々の汚水濃度負荷に対応
した浄化微生物で浄化されることとなる。そして、最後
に沈殿槽１８に流入し放流管１９から処理された清澄な
水が外部に排出される。

【００２４】このように本実施例では、上記接触曝気槽
１３内では、汚水濃度負荷を各充填室１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ毎に略一定で、かつ下流側ほど段階的に低くなる
よう設定したので、各充填室毎の浄化の程度に応じて優
占的に現れる微生物の種類を限定して発生させている。
つまり、各浄化の段階に応じて関与する微生物群を各処
理室毎に増加させ、各微生物の持つ浄化能力をより積極
的に利用し、処理効率を向上できることとなる。

【００２５】また、上述のように生物浄化における処理
プロセスを人為的に制御できるため、汚水排水の成分状
況に応じた浄化処理を各処理室毎に独立して行うことが
でき、その結果浄化効率をより向上することができる。

【００２６】そして、槽内における各浄化微生物の生存
環境が互いに干渉しないよう構成したので、各処理室で
各々の微生物に適した環境を構築でき、各浄化微生物群
の特性を活用でき、もって汚水の浄化能力を向上でき、
有機物除去や浮遊物質除去等に優れた浄化装置を得るこ
とができる。

【００２７】また、比増殖速度の小さい微生物や撹拌に
対する感受性の高いものも槽内に生息できるので槽内の
生物種の多様性が高くなり、環境条件が変動した場合に
も安定した汚水浄化を行うことができるとともに、窒素
除去を行う硝化細菌等が生存できることから浄化の脱窒
効果を高めることができる。

【００２８】さらに、槽内の食物連鎖が長くなり、エネ
ルギーとして消散する割合が大きくなるので、発生汚泥
量を少なくすることができる。

【００２９】一方、上記実施例では装置の浄化処理を自
動制御で行うようにしたので、処理性能を安定させるこ
とができ、かつ維持管理を容易に行うことができる。

【００３０】次に本発明の第２実施例による汚水浄化装
置を図３，４に基づいて説明する。図３および図４は本
実施例装置の平面図および側面断面図である。なお、図
中第１実施例と同一符号は同一または相当部分を示す。
本実施例は上記第１実施例の浄化装置が矩形状であった
のに対して円筒形状のものを採用した例である。そして
本実施例装置では、上記第１実施例と同様に、曝気槽内
部を複数の第１〜第４処理室１３ａ〜１３ｄに画成する
とともに、該各処理室を充填室１６ａ〜１６ｄと空室１
７ａ〜１７ｄとに区分けし、被処理水が該充填室１６ａ
〜１６ｄと空室１７ａ〜１７ｄとを交互に流れるように
流路を形成している。そして、汚水濃度負荷を各処理室
毎に略一定で、かつ下流側ほど段階的に低く設定した構
成となっている。

【００３１】本実施例における浄化装置は上記第１実施
例と同様の作用効果に加えて、設置面積が少なくて済む
ので、小規模個別家庭排水処理にも採用可能である。

【００３２】また、本実施例の変形例として、上記円筒
内の処理室を螺旋階段状に配置しても良い。このような
変形例の場合、本実施例と同じ設置面積でも装置の高さ
を増すことで上記処理室数を増やすことができるので、
目的の汚泥成分に合った生物相を必要数だけ構築でき、
さらにまた、処理水を下流方向にスムーズに移行させる
ことができるので、浄化効率をさらに向上することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明に係る汚水浄化装置
によれば、汚水浄化装置の接触曝気槽を複数の処理室に
画成するとともに、該処理室を充填室と空室とに区分け
し、被処理水が充填室と空室とを交互に流れるよう流路
を構成し、汚水濃度負荷を各処理室毎に略一定に、かつ
下流側ほど段階的に低く設定したので、槽内における浄
化微生物の特性を積極的に活用でき、もって汚水の浄化
効率を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による汚水浄化装置を示す
平面図である。

【図２】上記第１実施例の処理装置を示す断面側面図で
ある。

【図３】本発明の第２実施例による汚水浄化装置を示す
平面図である。

【図４】上記第２実施例の処理装置を示す一部断面側面
図である。

【図５】従来の活性汚濁法を説明するための側面模式図
である。

【符号の説明】

１３接触曝気槽１３ａ〜１３ｄ処理室１５接触浄化材１６ａ〜１６ｄ充填室１７ａ〜１７ｄ空室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接触浄化材が充填され、底部から空気が
供給される接触曝気槽を備えた汚水浄化装置において、
上記接触曝気槽を複数の処理室に画成するとともに、該
各処理室を接触浄化材が充填された充填室と空室とに区
分けし、被処理水が充填室と空室とを交互に流れるよう
流路を構成し、汚水濃度負荷を各処理室毎に略一定に、
かつ下流側ほど段階的に低く設定したことを特徴とする
汚水浄化装置。