JPH11114591A - 流動床型汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一槽であって、しかも連続処理方式のコン
パクトな高汚濁負荷処理装置を提供する。 【構成】 竪長の処理タンクに仕切り盤を設けて、これ
により処理タンクを上下に区分して曝気槽部と沈澱槽部
とを形成して、仕切り盤に曝気槽部の天井面と沈澱槽部
の底面との機能を持たせると共に、曝気槽部で曝気処理
された被処理汚水が仕切り盤を通って直接沈澱槽部へ移
り、沈澱槽部で成長し沈降するフロックが曝気槽部へ戻
り、ここで更に成長し、沈澱して機外へ排出されるよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流動床型汚水処理装置
に関し、特に、仕切り盤により処理タンクを上下に区分
して曝気槽部と沈澱槽部とを形成し、仕切り盤を昇降自
在にして両者の容積比率を変えられると共に、被処理汚
水が曝気槽部から直接沈澱槽部へ入り込み、沈澱槽部で
成長し沈澱するフロックが曝気槽部へ戻るように構成さ
れていることを特徴とするものである。

【０００２】

【従来の技術】生活廃水や産業廃水等の有機物系の廃棄
物を有する汚水は、多くは生物処理法や凝集沈澱法によ
る汚水処理装置により浄化処理を行っている。通常の濃
度の汚水を生物処理法により浄化処理する汚水処理装置
は、例えば図２に示すようなものであって、原水調整槽
11とpH調整槽12、曝気槽13、反応槽14、凝集槽15、沈澱
槽16、消毒槽17、砂濾過槽18、及び処理水槽19等からな
り、被処理汚水を原水調整槽11から順に移し替えながら
所定の浄化処理を加え、清浄になった水を一旦処理水槽
19に貯えて放流するようになっている。原水調整槽11に
は沈砂槽とスクリーン槽が設けられていて、この装置に
導入される被処理水は、先ず沈砂槽に導入して沈降性の
固形物を取り除き、次にこれをスクリーン槽に移し入れ
て浮遊性の固形物を取り除いて原水調整槽11に貯える。
次いで、この被処理水を送水ポンプで汲み上げてpH調整
槽12に定量的に送り込み、これに必要に応じてアルカリ
性水溶液、或いは酸性水溶液を添加して、被処理水を所
定のpHに調整したのち、曝気方式の曝気槽13に流れ込ま
せ、その中に泡状の空気を送り込んで液中に酸素を溶解
させることにより、微生物を活性化して増殖を活発に
し、汚水成分の分解を促進させる。微生物が充分に増殖
した被処理水を反応槽14に移して、これに無機質凝集剤
水溶液を添加して液中に微細なフロックを成生させ、更
にこれを凝集槽15に移し、高分子凝集剤水溶液を添加し
てフロックを大きく成長させる。続いて、この被処理水
を沈澱槽16に流れ込ませ、これを沈静させながらフロッ
クを沈降させて取り除く。そして、殆んど清浄になった
被処理水を消毒槽17に移し、これに消毒剤水溶液を添加
して消毒した後、砂濾過槽18に送り込んで液中に残留す
る微細な浮遊性固形物を濾別して浄化処理を終え、清浄
になった水を一旦処理水槽19に貯えて系外に放流するよ
うになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の活性汚泥処理装
置は、被処理汚水のＢＯＤが1000mg／ｌ程度以下の比較
的濃度の低いものであったが、近年は地球規模での環境
問題への高まりの中で、適切な環境対策が大きな課題と
なっており、生活廃水に伴う湖沼や河川の冨栄養化現象
が問題になっている。又、産業廃水も年々増加し、その
濃度も次第に高くなっているうえに設備の老朽化にとも
ない更新時期を迎えている処理装置も多い。加えて、従
来の汚水処理装置では処理することの出来ない高濃度の
汚水が突発的に、或いは間歇的に発生している。このよ
うなことから近年は、汚水処理装置の前処理装置として
の高汚濁負荷に耐えられる汚水処理装置の開発が望まれ
ていた。従来の連続活性汚泥処理方式は、曝気槽と沈澱
槽とから成り、曝気槽の一方から連続して汚水を注入
し、処理した被処理水を取り出して沈澱槽へ移し、ここ
で沈澱分離をさせて汚水を処理するのであるが、この方
式は装置が大形で設備費が高い、と云う問題がある。し
かも、高汚濁負荷汚水を有効に処理することは出来ない
ので、そのような汚水を処理しようとするときは、更に
大きな装置が必要となる。又、回分型汚泥処理方式は、
単一の反応槽において、汚水の注入、曝気、沈澱、及び
排出の一連の操作を行うことにより汚水を処理するが、
高汚濁負荷汚水を処理することは難しい。しかも、活性
汚泥が膨化現象を起こすと処理不能に陥り、処理の続行
が出来なくなる、と云う問題がある。本発明は、単一槽
であって、しかも連続処理方式のコンパクトな高汚濁負
荷処理装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、竪長の処理タ
ンクに仕切り盤を設けて、これにより処理タンクを上下
に区分して曝気槽部と沈澱槽部とを形成して、仕切り盤
に曝気槽部の天井面と沈澱槽部の底面との機能を持たせ
ると共に、曝気槽部で曝気処理された被処理汚水が仕切
り盤を通って直接沈澱槽部へ移り、沈澱槽部で成長し沈
降するフロックは沈降して曝気槽部へ戻り、処理水は機
外へ排出されるように構成する手段により上記した目的
を達成している。仕切り盤を昇降自在に形成して、処理
しようとする被処理汚水の性状に応じて曝気槽部と沈澱
槽部の容積比を調整することが出来る構成とすることが
出来る。

【０００５】

【作用】本発明は、竪長の処理タンクに仕切り盤を設け
て、これにより処理タンクを上下に区分して曝気槽部と
沈澱槽部とを形成したことにより、曝気槽から沈澱槽へ
の被処理汚水の送り設備と沈澱槽から曝気槽への濃縮汚
泥の戻し設備が不要となる。沈澱槽部で成長したフロッ
クが曝気槽部へ戻ることにより、曝気槽部と沈澱槽部と
の間にはフロックの循環経路が形成されて、フロックは
充分に成長したところで機外へ排出されることゝなる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る流動床型汚水処理装置を
図示の実施例に基づいて具体的に説明する。図中符号２
は処理タンクである。この処理タンク２は、曝気槽の深
さと沈澱槽の深さの和に相当する高さの竪型円筒状のタ
ンクであり、内部に仕切り盤３が備えられていて、これ
により上下に区分されて、下側の部分が曝気槽として機
能し、上側の部分が沈澱槽として機能するようになって
いる。曝気槽部５は、この実施例では流動床方式にした
ものであって、中心線上に内筒51が設けられており、そ
の上部に逆円錐状の分流盤53が設けられている。又、内
筒51には原水供給管52が開口していて、ここに所定量の
被処理汚水を注入するようになっていると共に、その下
に気泡発生ノズル54が設けられており、空気をここから
気泡状にして噴出するようになっていて、曝気槽部５に
被処理汚水を満たして気泡発生ノズル54から気泡を噴出
させると、内筒51内の被処理汚水にその気泡が混合する
と共に、内筒51内には気泡による上昇流が生じる。この
上昇流により内筒51内の被処理汚水は上昇し、やがて分
流盤53に達して外方向へ向かい、内筒51の外側を下降し
て内筒51の下部に戻り、再び内筒51内を上昇して、内筒
51の内側と外側との間に流れの循環経路を形成する。そ
して、循環流により曝気槽部５内では被処理汚水が攪拌
され、気泡と充分に接触して浄化作用が促進される。更
に、この実施例では曝気槽部５の上部に被処理汚水の取
出し口55が取り付けられていると共に、下部にはその注
入口56が取り付けられており、両者は図示しない循環ポ
ンプにより連続されていて、曝気槽部５の上部にある被
処理汚水の一部を取り出してその下部から噴き出させる
ことにより、被処理汚水の循環と攪拌を助長している。
仕切り盤３は、曝気槽部５の天井面と沈澱槽部４の底面
の機能を有すると共に、曝気槽部５から沈澱槽部４への
被処理汚水と空気の上昇系路となっているもので、中央
部に流通管31とエアー排気管35が取り付けられており、
これにより曝気槽部５と沈澱槽部４が連続していて、曝
気槽部５で被処理汚水から分離した空気がここを通って
機外へ排出されるようになっている。又、処理タンク２
の上縁にはＶノッチ板21が取り付けられていて、曝気槽
部５で浄化の進んだ被処理汚水は曝気槽部５に新たに注
入される被処理汚水の量に見合った分だけ流通管31を通
って沈澱槽部４に入り込むようになっており、一方、沈
澱槽部４ではこの中で更に浄化された被処理汚水が、曝
気槽部５から新たに入り込んだ被処理汚水の量に見合っ
た分だけＶノッチを経てタンク外に溢れ出し、排出管６
を通って排出されるようになっている。沈澱槽部４で
は、流通管31を囲む位置に覆管32を設けて、流通管31を
経て沈澱槽部４に入り込む空気がこの中の被処理汚水を
攪拌することなく機外に放散されるようにすると共に、
これに入り込む被処理汚水は覆管32の下端より仕切り盤
３に沿って流れ出て、この中の被処理汚水を攪拌するこ
とのないようにしてある。沈澱槽部４では、被処理汚水
中の微小なフロックが次第に成長し、やがて沈澱する。
このフロックは仕切り盤３の外周縁と処理タンク２の内
壁面との間に形成された間隙を通って曝気槽部５に戻さ
れ、ここで更に成長して沈澱し、処理タンク２の下端に
取り付けられた引抜き管７から余剰汚泥として取り出さ
れ、廃棄される。尚、この実施例では仕切り盤３は傘状
にしてこの上に澱んだフロックが外周縁に向かって下降
し易いように形成すると共に、掻落し板34を取り付け、
更に、モータ33により緩やかに回転するようにして、沈
澱したフロックが確実に曝気槽部５に落ち込むようにし
てある。機枠８には、処理タンク２の上位に昇降枠９が
設けられており、仕切り盤３はこの昇降枠９に取り付け
られていて、昇降枠９を昇降させることによりこれが昇
降して、曝気槽部５と沈澱槽部４の容積比率を適当に選
択することが出来るようになっている。

【０００７】被処理汚水を浄化処理するときは、その被
処理汚水の性状に合わせて先ず仕切り盤３の高さを調整
し、曝気槽部５と沈澱槽部４を適宜な容積比率にする。
即ち、被処理汚水が濃度が低く、曝気所要時間の短いも
のであるときは、曝気槽部５の容積を小さくし、新たな
被処理汚水の単位時間当たりの注入量を多くして、曝気
槽部５での被処理汚水の滞留時間を短くすると共に、沈
澱槽部４の容積を大きくしてその処理能力を高めるので
あり、被処理汚水が濃度が高く、曝気所要時間の長いも
のであるときは、曝気槽部５の容積を大きくして、曝気
槽部５での被処理汚水の滞留時間を長くするのである。
そして、槽内に被処理汚水を満たし、原水供給管52から
所定量の被処理汚水を注入しながら気泡発生ノズル54よ
り気泡を噴出させる。曝気槽部５内では内筒51内を上昇
し、その外側を下降する被処理汚水の循環流が生じて、
これが攪拌され、気泡と混合されて微生物の増殖が活発
になり、有機質成分が分解される。従って被処理汚水の
注入量は、その濃度が低く、曝気所要時間の短いもので
あるときは、曝気槽部５に１／４〜１日程度滞留するよ
うに調整し、濃度が高く、曝気所要時間の長いものであ
るときは、２〜４日程度滞留するように調整するのであ
り、気泡は、曝気槽部５内に被処理汚水の循環流が生
じ、所定時間内に所望の程度にまで浄化を進ませること
の出来る噴出量に調整するのである。尚このとき、曝気
槽部５内の上部から被処理汚水の一部を取り出して下部
の注入口56から噴き出させることにより被処理汚水の循
環流が一層助長される。殊に、注入口56を槽底の近くに
取り付けることにより、槽の下部に停滞する被処理汚水
が減少して曝気槽部５の見掛け上の処理能力が高まる
し、更に、注入口56を曝気槽部５の底面に向けて開口さ
せることにより塊状体が底面に堆積することなく循環流
に混ざり込むので、処理能力が一層高められることゝな
る。そして、注入口56を噴出ノズルにして、槽内の被処
理汚水を攪拌することが出来るようにすれば、気泡発生
ノズル54からの気泡の噴出を止めて、注入口56から被処
理汚水を噴出させて、槽内に被処理汚水の循環流を生じ
させることにより、嫌気性微生物による嫌気処理も行う
ことが出来るのである。又、曝気槽部５に無機質粉粒体
を添加することにより、微生物がこれに付着して塊状体
になり易くなり、沈降が速められて浄化が促進される。
この無機質粉粒体の一例は、 下水処理脱水汚泥（含水率 37％） ４２．４部 ガラスカレット （ 0.3mmφ以下） ４２．４部 建設汚泥 （含水率 41％） １５．２部 を 150℃で２時間乾燥した後、 850℃で20分間焼成し
て、 0.1〜 0.3mm程度に粉砕したもので、これを10％程
度加えるのがよい。

【０００８】曝気槽部５の被処理汚水中の気泡は槽内を
循環している間に次第に大きくなり、被処理汚水から分
離して浮き上がり、エアー排気管35と流通管31を通り、
覆管32の中を抜けて、沈澱槽部４内の被処理汚水に乱流
を起こすことなく機外に放散される。一方、曝気槽部５
内で浄化の進んだ被処理汚水は、曝気槽部５に新たに注
入される被処理汚水の量に見合った分だけが流通管31を
通って沈澱槽部４に入り込み、覆管32の下端より仕切り
盤３に沿って流れ出て、沈澱槽部４の底部に入り込む。
そして、沈澱槽部４ではこの被処理汚水と共に入り込ん
だ微小なフロックが次第に成長し、やがて沈澱する。こ
のフロックは、仕切り盤３（沈澱槽部４の底面）が緩や
かに回転することにより掻落し板34により外方へ掻き落
され、やがてその外周縁と処理タンク２の内壁面との間
に形成された間隙を通って曝気槽部５に落ちこむ。そし
てこのフロックは曝気槽部５内の他のフロックと共に攪
拌されて更に成長し、終いに沈澱して、処理タンク２の
下端に取り付けられた引抜き管７から余剰汚泥として取
り出され、廃棄される。

【０００９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、竪長の処
理タンクに仕切り盤を設けて、これにより処理タンクを
上下に区分して曝気槽部と沈澱槽部とを形成して、仕切
り盤に曝気槽部の天井面と沈澱槽部の底面との機能を持
たせると共に、曝気槽部で曝気処理された被処理汚水が
仕切り盤を通って直接沈澱槽部へ移るように構成したの
で、装置がコンパクトになる上に、連続処理を行うこと
が出来るので処理能力が著しく向上した。又、沈澱槽部
で沈澱するフロックが曝気槽部へ戻って、ここで沈澱す
るまで成長するようになっているので、反応槽や凝集槽
が不要となり、この点でも装置がコンパクトになり、処
理能力が向上する上に、高濃度の被処理汚水を処理対象
とすることがてきるのである。殊に本発明は、仕切り盤
を昇降自在に形成して、曝気槽部と沈澱槽部の容積比を
調整することが出来るようにしたので、被処理汚水が濃
度が低く、曝気所要時間の短いものであって、曝気槽部
での単位容積当たりの処理能力が大きなものであるとき
は、仕切り盤の位置を下げることにより、曝気槽部の容
積を小さくし、新たな被処理汚水の単位時間当たりの注
入量を多くして、曝気槽部での被処理汚水の滞留時間を
短くすると共に、沈澱槽部の容積を大きくしてその処理
能力を高くすることが出来るのであり、また、被処理汚
水が濃度が高く、曝気所要時間の長いものであるとき
は、上記とは逆に曝気槽部の容積を大きくして、曝気槽
部での被処理汚水の滞留時間を長くして処理作業を行う
ことが出来るので、夫々の被処理汚水にとって最高の処
理能力条件で作業をすることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流動床型汚水処理装置の一例を示
す縦断面図である。

【図２】生物処理法による汚水処理の一例を示す概略図
である。

【符号の説明】

２ 処理タンク ３ 仕切り盤 ４ 沈澱槽部 ５ 曝気槽部 ６ 排出管 ７ 引抜き管 ８ 機枠 ９ 昇降枠 21 Ｖノッチ板 31 流通管 32 覆管 33 モータ 34 掻落し板 35 エアー排気管 51 内筒 52 原水供給管 53 分流盤 54 気泡発生ノズル 55 取出し口 56 注入口

フロントページの続き (72)発明者 太田良 和弘 静岡県志太郡大井川町相川2199 (72)発明者 松下 和弘 静岡県静岡市東新田２丁目８−２ (72)発明者 堀田 利恵子 静岡県藤枝市青葉町４−３−17 (72)発明者 堤 博文 静岡県清水市横砂東町30番６号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪長の処理タンクに仕切り盤を設けて、
   これにより処理タンクを上下に区分して曝気槽部と沈澱
   槽部とを形成し、仕切り盤には曝気槽部と沈澱槽部とを
   結ぶ流通管を取り付けると共に、仕切り盤の外周縁と処
   理タンクの内壁面との間に隙間を形成して、曝気槽部で
   曝気処理された被処理汚水が仕切り盤を通って直接沈澱
   槽部へ移り、沈澱槽部で成長し沈降したフロックが曝気
   槽部へ戻るように構成したことを特徴とする流動床型汚
   水処理装置。
2. 【請求項２】 仕切り盤を昇降自在に形成したことを特
   徴とする請求項１の流動床型汚水処理装置。