(57)【要約】【課題】  スペース効率を維持しながら、好気性微生物に対するＯＨラジカルの悪影響を排除して、効率的な処理ができる汚水処理装置を提供すること。【解決手段】  汚泥を含んだ処理対象水の流入口６と、この流入口６から流入する処理対象水を吸引及び吐出するポンプＰ１と、このポンプＰ１の吐出方向下流側に直接接続されるとともに好気性微生物を活性化させるための微細バブルを生成するバブル生成手段３と、このバブル生成手段の下流側に設けた処理対象水の流出口７と、バブル生成手段３と上記流出口７との間に設けられた流通時間消費通路８とが備えられている。上記流通時間消費通路８は、処理対象水が上記流通時間消費通路８を流通する過程でＯＨラジカルを消滅させるのに必要な流通時間を保つ長さを有する。【選択図】  図１
2020195974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を含んだ処理対象水の流入口と、
この流入口から流入する処理対象水を吸引及び吐出するポンプと、
このポンプの吐出方向下流側に直接接続されるとともに好気性微生物を活性化させるための微細バブルを生成するバブル生成手段と、
このバブル生成手段の下流側に設けた処理対象水の流出口と、
上記バブル生成手段と上記流出口との間に設けられるとともに、上記バブル生成手段に直接接続され、処理対象水の流通時間を消費する流通時間消費通路と
が備えられ、
上記流通時間消費通路は、
上記処理対象水が上記流通時間消費通路を流通する過程でＯＨラジカルを消滅させるのに必要な流通時間を保つ長さを有する汚水処理装置。
【請求項２】
上記流通時間は２．１秒以上である請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
上記流出口をタンクに接続し、この流出口から上記タンクに酸素が溶存した処理対象水を供給して、このタンク内の全窒素量が基準値以下になる流通時間消費通路の基準長さＸを実験的に特定し、この特定された基準長さＸを用いてＯＨラジカルを消滅させる必要時間Ｔ＝Ｓ・Ｘ／Ｑ（ただし、Ｓは通路断面積、Ｑは単位時間当たりの流通量）を算出し、この算出された必要時間Ｔを定数にして上記流通時間消費通路の必要長さｘ＝Ｔ・Ｑ／Ｓを求めた請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項４】
上記処理対象水を冷却する冷却手段を付加した請求項１〜３のいずれか１に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性微生物によって汚泥を含んだ汚水を処理する汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば図４に示す装置があった。
この図４に示した装置は、バブル生成タンク１と処理タンク２とを近接して設けている。このように両タンク１，２を近接して設けたのは、これらタンク１，２を設置するときのスペース効率を上げるためである。
上記のようにしたタンク１，２のそれぞれには汚泥を含んだ処理対象水を入れている。そして、バブル生成タンク１側にはそのタンク１内の処理対象水を、バブル生成手段３を介して循環させるための循環ポンプＰ１を設けるとともに、このポンプＰ１の吐出方向下流側にバブル生成タンク１内に設けたバブル生成手段３を接続し、このバブル生成手段３からバブル生成タンク１に、ファインバブル（以下には「ＦＢ」という）あるいはウルトラファインバブル（以下には「ＵＦＢ」という）を含んだ処理対象水を直接排出するようにしている。
【０００３】
また、上記バブル生成タンク１と処理タンク２とを供給パイプ４で直接接続するとともに、この供給パイプ４には処理対象水をバブル生成タンク１から処理タンク２へ圧送するための供給ポンプＰ２を設けている。
また、上記供給パイプ４とは別の戻りパイプ５を介して上記両タンク１，２を直接接続している。この戻りパイプ５には処理タンク２の処理対象水をバブル生成タンク１へ戻すための戻しポンプＰ３を設けている。
【０００４】
上記バブル生成タンク１の処理対象水は上記タンク１と循環ポンプＰ１とバブル生成手段３との間で循環し、この循環によってＦＢまたはＵＦＢがバブル生成タンク１内に供給される。したがって、バブル生成タンク１内の処理対象水には酸素が溶存されることになる。
このように酸素を溶存した処理対象水が供給ポンプＰ２の作用で処理タンク２へ送られる。この送られてきた処理対象水を処理タンク２内に一定時間滞留させると、処理タンク２内では好気性微生物が活性化して汚泥が分解される。
なお、処理タンク２内で汚泥が十分に分解されないときには、処理タンク２内の処理対象水を、戻りパイプ５を介してバブル生成タンク１に戻す。
【０００５】
上記のようにバブル生成タンク１に戻された処理対象水は循環ポンプＰ１及びバブル生成手段３を循環し、バブル生成タンク１内にはＦＢまたはＵＦＢが供給される。したがって、バブル生成タンク１内では酸素が再び溶存されることになる。
このように酸素が溶存された処理対象水は処理タンクへ供給され、処理タンク２内で好気性微生物を活性化させ、汚泥の分解に寄与する。
【０００６】
なお、上記のようにバブル生成タンク１と処理タンク２とを分けたのは次の理由からである。
バブル生成手段３では、ＦＢあるいはＵＦＢが生成されるが、ＦＢあるいはＵＦＢを生成する過程では、多くのＯＨラジカルも同時に生成されてしまう。このＯＨラジカルは、好気性微生物にダメージを与え、その活性を著しく阻害してしまう。ただし、ＯＨラジカルは反応性が高いので、生成後速やかに消滅すると考えられている。
そこで、バブル生成タンク１と処理タンク２とを別々に設けることによって、バブル生成タンク１から処理タンク２への供給過程でＯＨラジカルが消滅することを期待した。
なお、特に文献調査はしていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来の装置では、スペース効率を考慮して、バブル生成タンク１と処理タンク２とを近接させてそれらを直接接続していたが、このような装置では、バブル生成タンク１に放出されたＯＨラジカルが残存したまま処理タンク２へ供給されてしまう。そのため、処理タンク２では好気性微生物がダメージを受け、汚泥の分解効率が悪くなるという問題が発生していた。
【０００８】
一方、バブル生成タンク１と処理タンク２との距離を大きくすれば、バブル生成タンク１から処理タンク２への処理対象水の供給過程を長くできるので、その間でＯＨラジカルの量を減少させられることが考えられる。しかし、バブル生成タンク１と処理タンク２との距離を大きくすればするほど、上記両タンク１，２を設置する際のスペース効率が悪くなるという問題が発生する。
つまり、従来の装置では、ＯＨラジカルを消滅させることとスペース効率を良くすることとが、二律背反的な関係にあった。
この発明の目的は、スペース効率を維持しながら、好気性微生物に対するＯＨラジカルの悪影響を排除して、効率的な処理ができる汚水処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するため、本発明者は以下の仮説を立てた。
生成されたＯＨラジカルは通常の環境下では速やかに消滅すると言われているが、生成後直ちに消滅するわけではなく、多少の時間、残存するという仮説を立てた。
この仮説が正しいとすれば、従来装置においてバブル生成タンク１と処理タンク２とを近接させた場合には、バブル生成タンク１内で生成されたＯＨラジカルが残存したまま処理タンク２へ供給されて微生物の活性を妨げてしまうことになる。
【００１０】
言い換えれば、ＦＢまたはＵＦＢと同時に生成されるＯＨラジカルを、処理タンク２に到達するまでに消滅させれば、好気性微生物の活性を妨げることがない。つまり、ＯＨラジカルの生成から所定時間が経過した処理対象水を処理タンク２へ供給すれば、処理効率を上げることができる。
【００１１】
上記仮説を実証するために、この発明の装置を用いた実験を行なった。
この実験では、バブル生成手段から吐出された処理対象水を処理タンクまで送る経路に流通時間消費通路を設け、その長さをパラメータとして、処理対象水中の汚泥分解度を測定した。その結果は図２のグラフに示す通りである。
図２のグラフは、横軸に処理時間、縦軸に処理対象水中の全窒素量を初期値（未処理時の測定値）で除して正規化した値を示している。なお、全窒素量は汚泥中の有機物の分解度を示す指標で、分解が進むほど小さくなる。
【００１２】
また、図２中のグラフ（１），（２），（３），（４），（５）は、この発明の装置において流通時間消費通路を順に長くしたときの測定結果である。また、グラフ（６）はバブル生成タンク１と処理タンク２とを近接させた図４に示す従来装置での測定結果である。
これらの結果から、流通時間消費通路が比較的短いグラフ（１），（２）の場合には、グラフ（６）に示す従来装置と大差はなかった。しかし、流通時間消費通路がある程度以上長くしたときのグラフ（３），（４），（５）の場合には、従来よりも処理効率がよいことが分かった。
【００１３】
このことから、流通時間消費通路が長い装置では、流通時間消費通路中でＯＨラジカルが消滅している。その結果、ＯＨラジカルが処理タンク内の好気性微生物の活性を阻害することがなく、処理効率が上がると推測できる。つまり、微細バブルとともに生成されたＯＨラジカルが消滅するためには、ある程度の時間が必要であるという上記仮説が実証された。
この仮説に基づいて下記の発明を完成した。
【００１４】
第１の発明は、汚泥を含んだ処理対象水の流入口と、この流入口から流入する処理対象水を吸引及び吐出するポンプと、このポンプの吐出方向下流側に直接接続されるとともに好気性微生物を活性化させるための微細バブルを生成するバブル生成手段と、このバブル生成手段の下流側に設けた処理対象水の流出口と、上記バブル生成手段と上記流出口との間に設けられるとともに、上記バブル生成手段に直接接続され、処理対象水の流通時間を消費する流通時間消費通路とが備えられている。
そして、上記流通時間消費通路は、上記処理対象水が上記流通時間消費通路を流通する過程でＯＨラジカルを消滅させるのに必要な流通時間を保つ長さを有することを特徴とする。
なお、上記流通時間消費通路は上記バブル生成手段から流出口までの全過程である。
そして、上記ＯＨラジカルの消滅には、完全消滅だけでなく、好気性微生物の活性に悪影響を及ぼさない範囲まで消滅させる場合も含まれる。
【００１５】
また、この発明における上記微細バブルとは、処理対象水中に長時間残存して酸素を溶存させることが可能な大きさの気泡のことである。例えば、バブルの直径が大きい場合には、処理対象水内での浮力が大きくなってバブル内の酸素が水面から短時間で大気に放出されてしまう。そのため、直径の大きなバブルを生成したとしても、処理対象水中の溶存酸素量を維持できなくなる。したがって、処理対象水中に酸素を溶存させることができない大きさの気泡は上記微細バブルから排除される。
【００１６】
第２の発明は、上記流通時間は２．１秒以上であることを特徴とする。つまり、ＯＨラジカルは２．１秒以上の流通時間で消滅するということである。
【００１７】
第３の発明は、上記流出口をタンクに接続し、この流出口から上記タンクに酸素が溶存した処理対象水を供給して、このタンク内の全窒素量が基準値以下になる流通時間消費通路の基準長さＸを実験的に特定し、この特定された基準長さＸを用いてＯＨラジカルを消滅させる必要時間Ｔ＝Ｓ・Ｘ／Ｑ（ただし、Ｓは通路断面積、Ｑは単位時間当たりの流通量）を算出し、この算出された必要時間Ｔを定数にして上記流通時間消費通路の必要長さｘ＝Ｔ・Ｑ／Ｓを求めたことを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、上記処理対象水を冷却する冷却手段を付加したことを特徴とする。
なお、上記冷却手段は処理対象水の循環通路に設けてもよいし、循環通路とは別にタンクなどに接続してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、バブル生成手段で微細バブルとともに生成されたＯＨラジカルが流通時間消費通路を通過する過程で消滅させることができる。
そのため、流通時間消費通路を通過した後に流出口から流出する処理対象水中にはＯＨラジカルがほとんど含まれていない。したがって、上記流出口を処理タンクに接続すれば、処理タンク内の好気性微生物に対するＯＨラジカルによるダメージをなくして好気性微生物の活性を維持できる。その結果、浄化機能が十分に発揮される。
【００２０】
また、処理対象水の流入口と流出口との間で微細バブルが生成され、その中でＯＨラジカルを減少もしくは消滅させることができるので、タンク内で微細バブルを生成するのとは異なり、従来のバブル生成タンクを不要にできる。このようにバブル生成タンクが不要なので、スペース効率が良くなる。
さらに、バブル生成タンクと処理タンクとの間を結ぶポンプも不要になり、装置の構成をシンプルにできる。
【００２１】
第２の発明では、流通時間消費通路を通過する処理対象水の流通時間を２秒以上保つようにしたので、その間にバブル生成手段で生成されたＯＨラジカルを消滅させることができる。したがって、流出口からは、ＯＨラジカルが流出しない。
【００２２】
第３の発明によれば、流通時間消費通路の基準長さＸを実験的に求めて必要時間Ｔを特定することができる。この必要時間Ｔを基にすれば、装置条件が変化したときの流通時間消費通路の必要長さを求めることができる。
【００２３】
第４の発明によれば、処理対象水がバブル生成手段を通過する過程で高温になったとしてもそれを冷やすことができるので、処理対象水を好気性微生物にとっての適温に保つことができる。例えば、好気性微生物の最も活性化する適温は約３０℃〜４０℃と言われている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の処理装置の概念図である。
【図２】この発明の効果を確認するための実験結果であり、流通時間消費通路の長さをパラメータとした、処理対象水中の全窒素量の変化を示したグラフである。
【図３】第２実施形態の処理装置の概念図である。
【図４】従来の処理装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に示す第１実施形態は、従来のようなバブル生成タンクを不要にし、処理タンクＴのみで浄化機能を果たすことができる点に特徴を有する。
そして、この発明に係る汚水処理装置Ａを処理タンクＴの外部に設け、当該汚水処理装置Ａを介して処理対象水を循環させるようにしている。
この汚水処理装置Ａは、流入口６と流出口７との間で処理対象水の流通経路を構成している。そして、上記流入口６と流出口７との間には、流入口６側から順に、循環ポンプＰ１、バブル生成手段３及び流通時間消費通路８を設けている。なお、この流通時間消費通路８とはバブル生成手段３から流出口７までの全長をいう。
【００２６】
上記循環ポンプＰ１は、処理タンクＴの処理対象水を吸い込んでそれをバブル生成手段３に供給する。バブル生成手段３は、循環ポンプＰ１から圧送されてきた処理対象水を通過させるが、その通過過程の処理対象水中に微細バブルを生成する。
なお、このバブル生成手段３は、例えば、細孔吹き出し攪拌方式、加圧溶解方式、旋回液流方式、及び剪断方式などがあるが、この実施形態ではどのような方式を用いてもよい。
また、この第１実施形態では、上記のようなバブル生成手段３を用いて、微細バブルとしてファインバブルであるＦＢまたはウルトラファインバブルであるＵＦＢを生成している。通常、ＦＢとは直径が１００〔μｍ〕以下の気泡のこと、ＵＦＢとは直径が１〔μｍ〕以下の気泡のことをいう。このような微細バブルは浮力が小さいため、処理対象水中に停滞して酸素を溶存させることができる。なお、いずれのバブルを選択するかは処理対象水の質や量などに応じて決めればよい。
【００２７】
上記のようにしたバブル生成手段３の下流側に接続された流通時間消費通路８には、螺旋部８ａを備えて通路長さを確保している。したがって、直線上のパイプを通過するよりも、このような螺旋部８ａを備えた通時間消費通路８を経由する方が、より長い流通時間を確保できる。
そして、この流通時間消費通路８を通過した処理対象水は流出口７から流出する。したがって、上記流入口６と流出口７を処理タンクＴ内に設ければ、この処理タンクＴ内の処理対象水は当該装置Ａを介して循環することになる。
【００２８】
今、図示のように流入口６と流出口７とを処理タンクＴに設けて、循環ポンプＰ１を駆動すれば、上記したように処理タンクＴの処理対象水中には、バブル生成手段３を通過する過程でＵＦＢが生成される。
このように処理対象水中にＵＦＢが生成されると、それと同時にＯＨラジカルも生成されてしまう。しかし、この第１実施形態では、処理対象水が流通時間消費通路８を通過する過程で十分な時間を消費するので上記ＯＨラジカルは消滅し、処置タンクＴにはＯＨラジカルが供給されない。つまり、溶存酸素のみを含んだ処理対象水が処理タンクＴに供給されることになる。
【００２９】
また、流通時間消費通路８の長さについて実験した結果が図２である。
この実験条件は次のとおりである。
［処理装置］
図１に示すように、処理タンクＴ内の処理対象水内に上記流入口６及び流出口７を設けるとともに、流通時間消費通路８の長さを３〔ｍ〕，４〔ｍ〕，５〔ｍ〕，６〔ｍ〕，１０〔ｍ〕にした５つの汚水処理装置Ａと、上記供給パイプ４を１〔ｍ〕にした従来装置とを実験装置として用いた。なお、上記流通時間消費通路８及び供給パイプ４の内径は全て同じ、２０〔ｍｍ〕にした。
【００３０】
［処理対象水及び微生物］
この実験に用いた処理対象水は千葉県の船橋漁港の岸壁から採取した海水３０〔Ｌ〕を用いた。この海水３０〔Ｌ〕中には約１〔ｋｇ〕の堆積汚泥が含まれていた。そして、汚泥の分解処理には汚泥中の好気性微生物を利用し、実験中に微生物を添加することはしなかった。
【００３１】
［バブル生成手段］
この実験では、すべての実験装置において同じバブル生成手段３を用いた。このバブル生成装置３はＵＦＢが生成されるものである。
また、バブル生成手段３に接続した循環ポンプＰ１の排出量も全て同じ、４０〔Ｌ／分〕にした。
【００３２】
［処理対象水温度］
処理タンクＴの処理対象水温度が、好気性微生物が最も活性化する３０℃前後になるように温度管理をした。ただし、処理対象水がバブル生成手段３を通過するときに摩擦熱が発生し、処理対象水温度が上昇するのでこの実施形態では図示しないクーラーで冷却した。上記クーラーは処理タンクＴの処理対象水の一部を取り出して冷却し、その後に処理タンクＴへ戻すようにしたものである。
【００３３】
上記のようにした汚水処理装置Ａの循環ポンプＰ１を駆動開始から１２時間もしくは２４時間ごとに処理タンクＴ内の処理対象水をサンプリングし、１２０時間経過後にサンプリングを終了した。このようにサンプリングした処理対象水中の全窒素量〔ｍｇ／Ｌ〕を測定し、その測定結果を図２のグラフ（１）〜（５）に示している。
なお、グラフ（６）は、装置構造以外の条件をこの実施形態の装置と同じにした従来装置の測定結果である。
これらグラフは、横軸に処理時間、縦軸に処理対象水中の全窒素〔−〕を示したものである。この全窒素〔−〕は、測定した全窒素量〔ｍｇ／Ｌ〕を初期値（未処理時の測定値）で除して正規化したものである。なお、全窒素量は汚泥中の有機物の分解度を示す指標で、分解が進むほど小さくなる値である。全窒素〔−〕がゼロというのは、処理対象水中に窒素が含まれていないことを示している。
【００３４】
また、グラフ（１）〜（５）はそれぞれ流通時間消費通路８の長さが３〔ｍ〕，４〔ｍ〕，５〔ｍ〕，６〔ｍ〕，１０〔ｍ〕のときの測定結果を示している。
これらの結果から、グラフ（１），（２）に示すように流通時間消費通路８が３〔ｍ〕及び４〔ｍ〕のように短い場合は、従来装置の場合と比較したとき、処理時間が１２０時間での全窒素〔−〕の値がほとんど変わらないことが分かった。
このことから、流通時間消費通路８の長さが３〔ｍ〕，４〔ｍ〕の場合には、その流通長さではＯＨラジカルが完全に消滅せず、残留ＯＨラジカルが処理タンクＴに流入してしまったと推測できる。
このようなことから、ＯＨラジカルが生成後直ちには消滅しないことが明らかであり、前記した発明者の仮説が立証された。
【００３５】
これに対し、５〔ｍ〕，６〔ｍ〕，１０〔ｍ〕と流通時間消費通路８を長くした場合には、グラフ（３），（４），（５）に示すように、従来装置の場合よりも全窒素〔−〕の値が小さくなくなっている。特に５〔ｍ〕，１０〔ｍ〕では全窒素〔−〕の値がゼロになっているが、このことは流出口７から流出した処理対象水にはＯＨラジカルがほとんどないかあるいは完全に消滅していると考えられる。
なぜなら、流出口７からＯＨラジカルが処理タンクＴに流出し続ければ、処理タンクＴ内の好気性微生物の活性が失われ、全窒素〔−〕がゼロにならないと考えられるからである。
【００３６】
ただし、流出口７から流出するＯＨラジカルの量が微少であれば、好気性微生物の活性に影響を及ぼさないことは容易に想像できる。したがって、この発明におけるＯＨラジカルが消滅とは、完全消滅だけではなく、好気性微生物の活性に悪影響を及ぼさない範囲も含まれる。
そして、この発明は、全窒素〔−〕を基準にして流出口７から流出するＯＨラジカルの消滅を推定した点に特徴を有する。したがって、この発明では、全窒素〔−〕が完全にゼロになった場合だけでなく、汚泥の分解度の有効性が認められる範囲、例えば図２のグラフにおける流通時間消費通路８が６〔ｍ〕の場合でも、ＯＨラジカルがほとんど消滅しているかあるいは完全に消滅していると推定している。
【００３７】
さらに、図２には示していないが、流通時間消費通路８の長さを４．５〔ｍ〕にした装置についても上記と同様の実験を行なった。この実験は、従来装置と処理効果に差がなかった４〔ｍ〕と、十分な効果が認められた５〔ｍ〕との間の長さの流通時間消費通路８で、ＯＨラジカルが消滅するかどうかを確認するためのものである。
その結果、上記通路８が４．５〔ｍ〕の汚水処理装置の連続運転開始から１２０時間後に、処理タンクＴ内の全窒素〔−〕がゼロになったことを確認した。
【００３８】
以上のように、この実施形態では、流通時間消費通路８の長さをいろいろ変えた実験をくり返し、その中から全窒素量がゼロになった流通時間消費通路８の長さを基準長さＸとし、ＯＨラジカルを消滅させる必要時間Ｔを次の式１で求めた。
Ｔ＝Ｓ・Ｘ／Ｑ・・・（１）
なお、上記式（１）においてＳは通路断面積、Ｑは処理対象水の単位時間当たりの流通量である。
【００３９】
そして、上記実験では、流通時間消費通路８の内径を２０〔ｍｍ〕とし、Ｑを４０〔Ｌ／分〕としたので、この条件と、流通時間消費通路８の基準長さＸ＝４．５〔ｍ〕を上記式（１）に当てはめて、ＯＨラジカルを消滅させる必要時間Ｔを求めた。その結果Ｔ＝２．１〔秒〕であった。
この結果から、ＯＨラジカルは生成後ただちに消滅するのではなく、一定時間が必要であるということが明らかになった。
【００４０】
また、上記式（１）において、必要時間Ｔが特定できれば、その必要時間Ｔを定数にして下記の式（２）が求められる。
ｘ＝Ｔ・Ｑ／Ｓ・・・（２）
このような式（２）から、上記通路断面積Ｓや処理対象水の単位時間当たりの流通量Ｑが大きく変化したとしても、ＯＨラジカルを消滅させるための流通時間消費通路８の必要長さｘを求めることができる。
【００４１】
なお、上記流通時間消費通路８の長さを長くすればするほどＯＨラジカルを確実に消滅させることができること考えられる。
一方、流通時間消費通路８が長過ぎれば、流通経路での圧力損失が大きくなって送水のために大きなエネルギーが必要になり、循環ポンプも大型化せざるを得なくなる。したがて、流通時間消費通路８をやたらに長くすることは現実的でない。
また、実験的に流通時間消費通路８の適切な長さを決める場合にも、計算で求められた必要長さｘで処理を実施した結果、全窒素〔−〕がゼロにならない場合には、上記必要長さｘよりも長い（ｘ＋α）で実験を繰り返して実態に合った適切な必要長さを決めることができる。この場合には、計算によって上記必要長さｘが事前に求められているので、流通時間消費通路８の長さをむやみに変化させる場合と比べて効率的な実験ができる。
【００４２】
なお、上記には汚水の処理実験の処理時間が１２０時間で全窒素〔−〕がゼロになった流通時間消費通路８の長さ４．５〔ｍ〕をこの発明の基準長さＸとしている。ただし、実験的に特定するこの発明の基準長さＸに対応する全窒素〔−〕はゼロに限らない。所定時間経過後の全窒素〔−〕の値が、従来装置を用いた場合の全窒素〔−〕の値と比べて十分に小さければ、流通時間消費通路８の通過時間でＯＨラジカルが消滅したと推測してもよい。そして、上記従来装置を用いた場合の全窒素〔−〕よりも十分に小さい値がこの発明の全窒素量の基準値である。
【００４３】
以上のように、この第１実施形態の処理装置では、バブル生成手段３によって生成されたＯＨラジカルを、流出口７から流出させる以前に消滅させることができる。したがって、流出口７を処理タンク内に臨ませておけば好気性微生物へのＯＨラジカルのダメージを抑えて処理効率を維持することができる。
さらに、処理タンクＴの外に設けた汚水処理装置Ａが従来のバブル生成タンクの機能を果たす。したがって、バブル生成タンクが不要になり、スペース効率が良くなる。
【００４４】
また、上記流入口６及び流出口７を、処理タンクＴではなく汚泥を含んだ池の中に位置させれば、池が処理タンクＴの機能を果たすので、上記実施形態と同様に好気性微生物を活性化させ汚泥を含んだ処理対象水を処理できる。
さらに、河川などの水路に流入口６を接続し、流出口７を処理タンクなどに接続するようにしてもよい。この場合に、処理タンク内で処理した処理対象水を河川に戻すようにすれば、河川の浄化にも役立つ。
【００４５】
図３に示す第２実施形態は、２つの汚水処理装置Ａ１とＡ２とを設けこれら装置Ａ１とＡ２とを直列に接続したものである。
ただし、汚水処理装置Ａ１，Ａ２のそれぞれは、単体では上記第１実施形態の汚水処理装置Ａと同じである。図３において図１と同じ符号を付した構成要素は、第１実施形態と同じものである。
【００４６】
このように、汚水処理装置Ａ１とＡ２とを直列接続すれば、各汚水処理装置Ａ１，Ａ２を通過するごとに処理対象水中の溶存酸素量を多くすることができる。溶存酸素量が多くなれば好気性微生物をより活性化させることができる。
なお、図３中の符号Ｔ１は処理対象水が入った１次タンク、Ｔ２は汚水処理装置Ａ１を介して１次タンクＴ１とつながる２次タンク、Ｔ３は汚水処理装置Ａ２を介して２次タンクＴ２とつながる３次タンクである。
【００４７】
この第２実施形態でも、上記１〜３次タンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の外に設けた汚水処理装置Ａ１，Ａ２内でＵＦＢを生成するとともに、生成されたＯＨラジカルを減少または消滅させることができる。したがって、ＯＨラジカルによって微生物にダメージを与えることなく、処理対象水の効率的な処理を実現できるとともに、従来のバブル生成タンクが不要になり、スペース効率を良くすることができる。
また、上記１次タンクＴ１を設けずに、最上流の汚水処理装置Ａ１の流入口６を汚泥が堆積している池や河川などの中に設ければ、池や河川の水を２次タンクＴ２及び３次タンクＴ３に導いて処理することができる。
【００４８】
なお、図３では汚水処理装置Ａ１とＡ２とを２次タンクＴ２を介して直列に接続したが、２次タンクＴ２を省略して装置Ａ１，Ａ２を直接直列に接続しても良い。
また、直列接続する汚水処理装置の数は２つに限らず、多くすればするほど最下流の流出口７から流出する処理対象水中の溶存酸素量を多くすることができる。そして、最下流の流出口７を設けたタンク内の処理対象水の浄化度が上がり、高い浄化度を実現することもできる。
ただし、処理対象水中の溶存酸素量には飽和値がある。そのため、飽和溶存酸素量に達すれば、それ以上汚水処理装置を接続しても意味はない。
【００４９】
なお、上記第１，２実施形態において、処理対象水を好気性微生物にとっての適温に維持するための冷却手段は、タンクに接続するだけでなく、処理対象水の流通過程のどこに設けてもよい。例えば、上記流通時間消費通路８を冷却する冷却手段を設ければ、バブル生成手段３で熱が発生したとしても、流出口７から流出する処理対象水を適温に保つことができる。
【００５０】
また、上記第１，２実施形態の流通時間消費通路８は、螺旋部８ａを備えたパイプのほか、蛇行したパイプや、フレキシブルなホースなど、必要な流通時間が確保できればどのように構成してもよい。例えば、流通時間消費通路８をフレキシブルなホースで構成すれば、汚水処理装置の設置位置の自由度が高くなり、さらにスペース効率を上げることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
この発明は、好気性微生物を利用した汚水処理装置に最適である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｐ１    循環ポンプ
３    バブル生成手段
６    流入口
７    流出口
８    流通時間消費通路
Ａ，Ａ１，Ａ２    汚水処理装置
【図１】
2020195974.tif 000003
【図２】
2020195974.tif 000004
【図３】
2020195974.tif 000005
【図４】
2020195974.tif 000006