(57)【要約】【課題】流動床担体槽から排出された処理水中の活性汚泥を沈殿させやすくすることができ、ひいては、沈殿剤の使用量を低減することが可能な、新規かつ改良された排水処理装置及び排水処理方法を提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、被処理水を浄化する排水処理装置であって、被処理水を処理し、処理後の被処理水を処理水として排出する活性汚泥槽及び流動床担体槽と、活性汚泥槽及び流動床担体槽から排出された処理水を貯留し、当該処理水中に分散した活性汚泥を沈殿させる沈殿槽と、沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも流動床担体槽に返送する汚泥返送機構と、を備えることを特徴とする、排水処理装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を浄化する排水処理装置であって、
前記被処理水を処理し、処理後の前記被処理水を処理水として排出する活性汚泥槽及び流動床担体槽と、
前記活性汚泥槽及び前記流動床担体槽から排出された処理水を貯留し、当該処理水中に分散した活性汚泥を沈殿させる沈殿槽と、
前記沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも前記流動床担体槽に返送する汚泥返送機構と、を備えることを特徴とする、排水処理装置。
【請求項２】
前記流動床担体槽から排出される処理水中の浮遊物質の沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかを計測する計測装置と、
前記計測装置による計測値に基づいて、前記流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする、請求項１記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記計測装置による計測値が所定値となるように前記流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御し、
前記浮遊物質の沈殿性はＳＶ３０で示され、前記ＳＶ３０に対応する所定値は１００％未満であることを特徴とする、請求項２記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記浮遊物質の濃度の所定値は、１０００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする、請求項３記載の排水処理装置。
【請求項５】
前記被処理水を前記活性汚泥槽及び前記流動床担体槽に分配して導入する分流機構を備え、
前記分流機構は、前記活性汚泥槽よりも前記流動床担体槽に多くの前記被処理水を導入することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記被処理水がフェノール類を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項７】
前記被処理水がコークス炉排水を含むことを特徴とする、請求項６記載の排水処理装置。
【請求項８】
活性汚泥槽及び流動床担体槽を用いて被処理水を処理し、処理後の前記被処理水を処理水として排出する工程と、
前記活性汚泥槽及び前記流動床担体槽から排出された処理水を沈殿槽に導入し、前記沈殿槽内で当該処理水中に分散した活性汚泥を沈殿させる工程と、
前記沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも前記流動床担体槽に返送する工程と、を含むことを特徴とする、排水処理方法。
【請求項９】
前記流動床担体槽から排出される処理水中の浮遊物質の沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかを計測し、
前記沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかの計測値に基づいて、前記流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御することを特徴とする、請求項８記載の排水処理方法。
【請求項１０】
前記計測値が所定値となるように前記流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御し、
前記浮遊物質の沈殿性はＳＶ３０で示され、前記ＳＶ３０に対応する所定値は１００％未満であることを特徴とする、請求項９記載の排水処理方法。
【請求項１１】
前記浮遊物質の濃度の所定値は、１０００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする、請求項１０記載の排水処理方法。
【請求項１２】
前記被処理水を前記活性汚泥槽及び前記流動床担体槽に分配して導入し、
前記活性汚泥槽よりも前記流動床担体槽に多くの前記被処理水を導入することを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の排水処理方法。
【請求項１３】
前記被処理水がフェノール類を含むことを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の排水処理方法。
【請求項１４】
前記被処理水がコークス炉排水を含むことを特徴とする、請求項１３記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理装置及び排水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護等の観点から、フェノール類等のＣＯＤ（化学的酸素要求量）成分を含む排水を浄化する技術が強く求められている。このような技術として、活性汚泥法が知られている。活性汚泥法では、活性汚泥（上記排水中のＣＯＤ成分を分解する微生物）を用いて排水を処理する。ついで、処理後の排水（処理水）を沈殿槽に導入し、沈殿槽内で処理水中の活性汚泥を沈殿させる。これにより、処理水から活性汚泥を除去する。ついで、上澄み液を沈殿槽から排出し、放流する。
【０００３】
特許文献１〜３には、活性汚泥法に関連する技術として、流動床担体法が記載されている。流動床担体法では、流動床担体槽内を流動する担体に活性汚泥を担持させる。そして、担体に担持させた活性汚泥を用いて排水を処理する。流動床担体法においても、処理後の排水（処理水）に活性汚泥法よりは少ないものの活性汚泥が含まれる。そこで、必要に応じて処理水を沈殿槽に導入し、沈殿槽内で処理水中の活性汚泥を沈殿させる。これにより、処理水から活性汚泥を除去する。ついで、上澄み液を沈殿槽から排出し、放流する。流動床担体法によれば、活性汚泥法よりも処理速度が高まることが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４１０６９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７６６９号公報
【特許文献３】特開２００２−８６１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、流動床担体法では、沈殿槽において活性汚泥が沈殿しにくいという問題があった。このため、上澄み液に多くの活性汚泥が含まれている可能性があった。このような問題を解決する方法として、沈殿槽から排出された処理水に沈殿剤を添加する方法が提案されている。この方法によれば、沈殿剤によって処理水中の活性汚泥を沈殿させることができる。しかし、この方法では多量の沈殿剤が必要となるので、操業上の手間が大きくなり、かつコストも高くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、流動床担体槽から排出された処理水中の活性汚泥を沈殿させやすくすることができ、ひいては、沈殿剤の使用量を低減することが可能な、新規かつ改良された排水処理装置及び排水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、被処理水を浄化する排水処理装置であって、被処理水を処理し、処理後の被処理水を処理水として排出する活性汚泥槽及び流動床担体槽と、活性汚泥槽及び流動床担体槽から排出された処理水を貯留し、当該処理水中に分散した活性汚泥を沈殿させる沈殿槽と、沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも流動床担体槽に返送する汚泥返送機構と、を備えることを特徴とする、排水処理装置が提供される。
【０００８】
ここで、流動床担体槽から排出される処理水中の浮遊物質の沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかを計測する計測装置と、計測装置による計測値に基づいて、流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御する制御装置と、を備えてもよい。
【０００９】
また、制御装置は、計測装置による計測値が所定値となるように流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御し、浮遊物質の沈殿性はＳＶ３０で示され、ＳＶ３０に対応する所定値は１００％未満であってもよい。
【００１０】
また、浮遊物質の濃度の所定値は、１０００ｍｇ／Ｌ以上であってもよい。
【００１１】
また、被処理水を活性汚泥槽及び流動床担体槽に分配して導入する分流機構を備え、分流機構は、活性汚泥槽よりも流動床担体槽に多くの被処理水を導入してもよい。
【００１２】
また、被処理水がフェノール類を含んでいてもよい。
【００１３】
また、被処理水がコークス炉排水を含んでいてもよい。
【００１４】
本発明の他の観点によれば、活性汚泥槽及び流動床担体槽を用いて被処理水を処理し、処理後の被処理水を処理水として排出する工程と、活性汚泥槽及び流動床担体槽から排出された処理水を沈殿槽に導入し、沈殿槽内で当該処理水中に分散した活性汚泥を沈殿させる工程と、沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも流動床担体槽に返送する工程と、を含むことを特徴とする、排水処理方法が提供される。
【００１５】
ここで、流動床担体槽から排出される処理水中の浮遊物質の沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかを計測し、沈殿性、及び濃度のうち少なくとも何れかの計測値に基づいて、流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御してもよい。
【００１６】
また、計測値が所定値となるように流動床担体槽に返送する活性汚泥の量を制御し、浮遊物質の沈殿性はＳＶ３０で示され、前記ＳＶ３０に対応する所定値は１００％未満であってもよい。
【００１７】
また、浮遊物質の濃度の所定値は、１０００ｍｇ／Ｌ以上であってもよい。
【００１８】
また、被処理水を活性汚泥槽及び流動床担体槽に分配して導入し、活性汚泥槽よりも流動床担体槽に多くの被処理水を導入してもよい。
【００１９】
また、被処理水がフェノール類を含んでいてもよい。
【００２０】
また、被処理水がコークス炉排水を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、沈殿槽に沈殿した活性汚泥を少なくとも流動床担体槽に返送するので、流動床担体槽から排出された処理水中の活性汚泥を沈殿させやすくすることができ、ひいては、沈殿剤の使用量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る排水処理装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】排水処理装置の運転日数（日）と担体への活性汚泥の付着質量（ｇ／１０個）または流動床担体槽の処理水のＣＯＤ濃度（ｍｇ／Ｌ）との相関を示すグラフである。
【図３】排水処理装置の運転日数（日）と凝集剤の使用量（Ｌ／日）との相関を示すグラフである。
【図４】排水処理装置の運転日数（日）と流動床担体槽の処理水のＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）との相関を示すグラフである。
【図５】排水処理装置の運転日数（日）と流動床担体槽の処理水のＳＶ３０（％）との相関を示すグラフである。
【図６】流動床担体槽への活性汚泥の返送を行わない場合における流動床担体槽の表面状態を示す写真である。
【図７】流動床担体槽への活性汚泥の返送を行った場合における流動床担体槽の表面状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
＜１．排水処理装置の構成＞
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る排水処理装置１の全体構成について説明する。排水処理装置１は、活性汚泥槽１０、流動床担体槽２０、沈殿槽３０、分流機構４０、合流機構５０、計測装置５１、汚泥返送機構６０、凝集沈殿槽７０、及び制御装置１００を備える。
【００２５】
分流機構４０は、被処理水を活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に分配して導入する。本実施形態で処理対象となる被処理水は、ＣＯＤ成分を含むものであれば特に制限されない。ＣＯＤ成分は例えばフェノール類である。ＣＯＤ成分を含む被処理水としては、例えばコークス製造工程で発生するコークス炉排水（安水）、石炭ガス化工程で発生する石炭ガス化排水、アセチレン精製工程で発生する洗浄排水等が挙げられる。本実施形態では、これらの排水を海水で希釈化したものを被処理水とすることも可能である。
【００２６】
分流機構４０は、被処理水の供給源と流動床担体槽２０とを連結する主配管４０ａと、主配管４０ａから分岐して活性汚泥槽１０に連結する分岐管４０ｂとを有する。主配管４０ａは被処理水を流動床担体槽２０に導入し、分岐管４０ｂは被処理水を活性汚泥槽１０に導入する。ここで、主配管４０ａにはバルブ４１ａが設けられ、分岐管４０ｂにはバルブ４１ｂが設けられる。これらのバルブ４１ａ、４１ｂの開度を調整することによって活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に導入される被処理水の流量が調整される。流動床担体槽２０の処理速度（処理能力）は一般的には活性汚泥槽１０の処理速度よりも高い。このため、排水処理装置１の運転中には、活性汚泥槽１０よりも流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入することが好ましい。なお、分流機構４０は必ずしも上記構成に限られず、被処理水を活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に分配して導入できる機構であればどのようなものであってもよい。また、活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に導入する機構は必ずしも分流機構４０に限定されない。例えば、活性汚泥槽１０に被処理水を導入する配管系と流動床担体槽２０に被処理水を導入する配管系とは互いに独立していてもよい。
【００２７】
活性汚泥槽１０は、活性汚泥により被処理水中のＣＯＤ成分を分解する槽である。活性汚泥槽１０の具体的な構成は特に制限されず、従来の活性汚泥槽と同様の構成であればよい。概略的には、活性汚泥槽１０内には、ＣＯＤ成分を分解する活性汚泥が馴養されている。そして、活性汚泥槽１０内に被処理水が導入された後、被処理水が曝気される。これにより、被処理水中に分散した活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。活性汚泥槽１０により処理された被処理水、すなわち処理水は後述する合流管５０ａを通って沈殿槽３０に導入される。処理水中には活性汚泥が分散しており、沈殿槽３０において処理水中の活性汚泥が沈殿する。これにより、活性汚泥を回収する。以下、活性汚泥槽１０から排出された処理水を「活性汚泥処理水」とも称する。
【００２８】
活性汚泥を活性汚泥槽１０内に導入する方法は特に問われない。例えば、すでに本実施形態と同様の被処理水を処理している他の活性汚泥槽から活性汚泥を採取し、これを種として活性汚泥槽１０に投入してもよい。その後、活性汚泥槽１０に被処理水を導入し、さらに被処理水を曝気することで、種となった活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。これにより、活性汚泥槽１０に活性汚泥が導入される。本実施形態と異なる被処理水を処理している他の活性汚泥槽から活性汚泥を採取し、これを種として活性汚泥槽１０に投入してもよい。ただし、被処理水が異なると、活性汚泥は異なる微生物種で構成されているため、活性汚泥槽１０が十分な処理能力を有するようになるまでに時間がかかる可能性がある。他の方法として、被処理水が海水を含む場合、活性汚泥槽１０に被処理水を導入し、被処理水を曝気する方法が挙げられる。被処理水には海水が混合されているので、被処理水には海水中で生息していた微生物が含まれる。このような微生物が曝気によってＣＯＤ成分を酸化分解し、増殖する。これにより、活性汚泥槽１０に活性汚泥が導入される。ただし、この方法では活性汚泥槽１０が十分な処理能力を有するようになるまでに時間がかかる。したがって、本実施形態と同様の被処理水を処理している他の活性汚泥槽から採取した活性汚泥を種として活性汚泥槽１０に投入する方法が好ましい。
【００２９】
流動床担体槽２０は、担体に担持された活性汚泥により被処理水中のＣＯＤ成分を分解する槽である。流動床担体槽２０の具体的な構成は特に制限されず、従来の流動床担体槽２０と同様の構成であればよい。例えば、特許文献１〜３に開示された流動床担体槽の他、特開２０１６−１１２５５６号公報に開示された流動床担体槽を本実施形態に適用してもよい。概略的には、流動床担体槽２０内には、活性汚泥を担持する多数の担体が投入されている。そして、流動床担体槽２０内に被処理水が導入された後、被処理水が曝気される。これにより、被処理水中に分散した担体が流動する。さらに、担体に担持された活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。さらに、本実施形態では、後述するように、沈殿槽３０で回収された活性汚泥が流動床担体槽２０に返送される。このような活性汚泥は、流動床担体槽２０内に分散し、担体に担持された活性汚泥とともにＣＯＤ成分を分解する。流動床担体槽２０により処理された被処理水、すなわち処理水は後述する合流管５０ｂを通って沈殿槽３０に導入される。以下、流動床担体槽２０から排出された処理水を「流動床処理水」とも称する。
【００３０】
流動床処理水中には活性汚泥が分散している。流動床処理水中に分散している活性汚泥としては、担体から剥がれた活性汚泥、付着性の無い活性汚泥の他、沈殿槽３０から返送された活性汚泥も含まれる。したがって、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送しない場合に比べ、流動床処理水中に多くの浮遊物質が含まれることになる。つまり、流動床処理水のＭＬＳＳの値が大きくなる。しかしながら、後述する実施例で説明するように、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送することによって、流動床処理水中の活性汚泥が沈殿しやすくなる。なお、単に沈殿槽３０に活性汚泥処理水及び流動床処理水を導入するだけではこのような効果が得られない。したがって、活性汚泥を沈殿しやすくするためには、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送することが重要である。本発明者は、この理由を以下のように考えている。沈殿槽３０で沈殿する活性汚泥、すなわち流動床担体槽２０に返送される活性汚泥には、活性汚泥槽１０で馴養された活性汚泥が含まれる。このような活性汚泥は沈殿しやすい。したがって、沈殿性の良好な活性汚泥が流動床担体槽２０内で沈殿性の悪い活性汚泥（すなわち、担体から引き剥がされ、流動床処理水とともに排出される活性汚泥または付着性がなく分散性の高い活性汚泥）を巻き込むことで、活性汚泥全体として沈殿性が向上したと考えられる。
【００３１】
流動床担体槽２０に使用される担体は特に制限されず、従来の流動床担体法で使用される担体を使用することができる。例えば、産業排水処理施設、食品排水処理施設、工業用水処理施設、ゴミ処分場排水処理施設、コミュニティープラント、または浄化槽等でこれまで使用されてきた従来公知の担体を用いることができる。より具体的には、多様な形状（例えば多孔質立方体状、骨格様球状、小円筒状、チューブ状等）の担体が各種メーカから販売されており、これらを特に制限なく使用することができる。担体は、比表面積が大きく、微生物が入り込める大きさ（通常、微生物は直径１μｍ程度）の多孔性を有するものが好ましい。
【００３２】
担体に活性汚泥を担持させる方法は特に問われない。例えば、活性汚泥槽１０で馴養された活性汚泥または他の活性汚泥槽（この活性汚泥槽は本実施形態と同様の被処理水を処理しているものであることが好ましい）から採取した活性汚泥を種として流動床担体槽２０に投入してもよい。その後、流動床担体槽２０に被処理水を導入し、さらに被処理水を曝気することで、種となった活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ担体に担持される。これにより、担体に活性汚泥が担持される。他の方法として、流動床担体槽２０に被処理水を導入し、被処理水を曝気する方法が挙げられる。被処理水には海水が混合されているので、被処理水には海水中で生息していた微生物が含まれる。このような微生物が曝気によってＣＯＤ成分を分解し、増殖する。そして、増殖した微生物が活性汚泥として担体に担持される。ただし、この方法では流動床担体槽２０が十分な処理能力を有するようになるまでに時間がかかる。したがって、種となる活性汚泥を流動床担体槽２０に投入する方法が好ましい。後述する実施例では、活性汚泥槽１０で馴養された活性汚泥を種として流動床担体槽２０に投入することで、担体に活性汚泥を担持させている。
【００３３】
なお、担体に活性汚泥がある程度の厚さで担持された場合、担体の近傍に存在する活性汚泥は他の活性汚泥で覆われることになる。したがって、担体の近傍に存在する活性汚泥には空気が届きにくい。つまり、嫌気性の環境となる。このような環境下では、嫌気性の活性汚泥が増殖することが期待できる。したがって、流動床担体槽２０内には、好気性の活性汚泥の他、嫌気性の活性汚泥も馴養されていると考えられるので、流動床担体槽２０はより多様なＣＯＤ成分を分解することが期待できる。
【００３４】
合流機構５０は、合流管５０ａ、５０ｂを備える。上述したように、合流管５０ａは活性汚泥処理水を沈殿槽３０に導入し、合流管５０ｂは流動床処理水を沈殿槽３０に導入する。これらの処理水は、沈殿槽３０で合流する。ただし、流動床処理水には沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥（このような活性汚泥には、活性汚泥槽１０で馴養された活性汚泥、すなわち沈殿しやすい活性汚泥が含まれる）が含まれている。
【００３５】
沈殿槽３０には、活性汚泥処理水及び流動床処理水が混合された処理水（以下、「混合処理水」とも称する）が貯留される。沈殿槽３０は、混合処理水中の活性汚泥を沈殿させる。混合処理水中の活性汚泥には、活性汚泥処理水中に分散していた活性汚泥と、流動床担体処理水中に分散していた活性汚泥とが含まれる。前者の活性汚泥は沈殿しやすい。後者の活性汚泥は、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することによって沈殿しやすくなっている。したがって、沈殿槽３０内で活性汚泥が全体として沈殿しやすくなっている。すなわち、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促すことができる。沈殿した活性汚泥は汚泥返送機構６０を介して少なくとも流動床担体槽２０に返送される。
【００３６】
汚泥返送機構６０は、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥を活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送する。具体的には、汚泥返送機構６０は、沈殿槽３０の下端部と活性汚泥槽１０とを連結する主配管６０ａと、主配管６０ａから分岐して流動床担体槽２０に連結する分岐管６０ｂとを有する。主配管６０ａは、活性汚泥（実質的には活性汚泥が分散した混合処理水）を活性汚泥槽１０に返送する。分岐管６０ｂは、活性汚泥（実質的には活性汚泥が分散した混合処理水）を流動床担体槽２０に返送する。ここで、主配管６０ａにはバルブ６１ａが設けられ、分岐管６０ｂにはバルブ６１ｂが設けられる。これらのバルブ６１ａ、６１ｂの開度を調整することによって活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送される活性汚泥量（実質的には活性汚泥が分散した混合処理水の流量）が調整される。なお、汚泥返送機構６０は、活性汚泥槽１０内の活性汚泥量が十分であれば必ずしも活性汚泥を活性汚泥槽１０に返送しなくてもよい。すなわち、汚泥返送機構６０は少なくとも流動床担体槽２０に活性汚泥を返送すればよい。また、返送できずに過剰となった活性汚泥に対しては焼却等の処理を行ってもよい。
【００３７】
沈殿槽３０の上澄み液は、凝集沈殿槽７０に導入される。凝集沈殿槽７０に導入された処理水には、わずかに活性汚泥が分散している。このような活性汚泥は、処理水の品質を低下させる可能性がある。そこで、凝集沈殿槽７０では、このような活性汚泥を凝集剤により沈殿させる。凝集剤の投入量は特に制限されず、排水処理装置１から排出される処理水に求められる品質に応じて適宜調整されればよい。本実施形態によれば、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することで、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促すことができる。したがって、凝集沈殿槽７０に導入された処理水に含まれる活性汚泥は少ない。このため、凝集剤の投入量を少なくすることができる。凝集剤の種類は特に制限されず、例えば鉄系無機凝集剤、有機高分子凝集剤等であってもよい。凝集沈殿槽７０の上澄み液が最終的な処理水として排水処理装置１の外部に排出される。
【００３８】
上述したように、本実施形態では、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することで、流動床処理水中の活性汚泥が沈殿しやすくなっている。したがって、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促すことができる。さらに、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することによって、流動床担体槽２０に生じた発泡を消失させることができる。例えば非特許文献「Ｃｏｌｉｃ，  Ｍ．，  Ｍｏｒｓｅ，  Ｗ．，  Ｌｅｃｈｔｅｒ，  Ａ．，  Ｈｉｃｋｓ，  Ｊ．，  Ｈｏｌｌｅｙ，  Ｓ．，  ＆  Ｍａｔｔｉａ，  Ｃ．  （２００８）．  Ｅｎａｂｌｉｎｇ  ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＭＢＢＲ  ｉｎｓｔａｌｌｅｄ  ｔｏ  ｔｒｅａｔ  ｍｅａｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｗａｔｅｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ，  ２００８（１３），  ３３５８−３３７４」に開示されるように、流動床担体槽２０にも発泡が生じることが知られている。発泡が生じる原因は定かではないが、本発明者は、担体同士が擦れ合うことによって発泡が生じると推察している。このような発泡は排水処理装置１から最終的に排出される処理水の品質を低下させる可能性がある。すなわち、発泡そのものが処理水の品質を低下させる可能性がある。さらに、凝集沈殿槽７０においては、凝集剤を発泡の上から投入することになるので、凝集剤が処理水に浸透しにくくなる可能性もある。したがって、凝集沈殿槽７０での沈殿効率が低下する可能性がある。したがって、発泡はできる限り抑制されることが好ましい。後述する実施例で示される通り、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することによって、流動床担体槽２０に生じた発泡を消失させることができる。返送された活性汚泥によって、担体同士の擦れ合いが抑制されたと推察される。
【００３９】
ここで、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促すための構成についてより詳細に説明する。すなわち、合流管５０ｂには、計測装置５１が設けられている。この計測装置５１は、流動床処理水中の浮遊物質の濃度を測定する。ここで、浮遊物質には活性汚泥が含まれる。より具体的には、計測装置５１は、流動床処理水のＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）を測定する。計測装置５１は、例えば市販のＭＬＳＳ計であればよい。ＭＬＳＳは、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に準拠した方法により測定される。計測装置５１により測定されたＭＬＳＳは制御装置１００に入力される。
【００４０】
制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置（計測装置５１からの情報を受信可能な装置）、バルブ６１、６２の駆動装置等のハードウェア構成を有する。ＲＯＭには、以下の処理を行うために必要なプログラム等が記録されており、ＣＰＵは当該プログラムを読み出して実行する。これにより、制御装置１００は以下の処理を行う。
【００４１】
すなわち、制御装置１００は、計測装置５１による計測値、すなわち流動床処理水のＭＬＳＳに基づいて、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を制御する。より具体的には、制御装置１００は、流動床処理水のＭＬＳＳが所定値となるように流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を制御する。ここで、所定値は、流動床処理水中のＳＶ３０が１００％未満となる際の流動床処理水のＭＬＳＳである。ＳＶ３０（％）は、沈殿性、すなわち沈殿がどの程度生じるのかを示す指標であり、沈殿量が多いほど値が小さくなる。したがって、流動床処理水を３０分静置した後に沈殿が全く生じない場合にはＳＶ３０が１００％となり、沈殿量が少しでも生じるとＳＶ３０は１００％未満となる。そして、沈殿量が多いほどＳＶ３０が小さくなる。ＳＶ３０とは、ＪＩＳ  Ｂ  ９９４４の５．６で測定される値である。
【００４２】
後述する実施例に示される通り、流動床処理水のＭＬＳＳが大きいほどＳＶ３０が小さくなる傾向がある。ＳＶ３０が１００％未満であれば沈殿が促されるので、所定値は、ＳＶ３０が１００％未満となる際のＭＬＳＳであればよい。そして、制御装置１００は、流動床処理水のＭＬＳＳが所定値となるように、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を制御する。具体的には制御装置１００は、バルブ６１、６２の開度を調整する。ここで、所定値は１０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。ＭＬＳＳが１０００ｍｇ／Ｌ以上となる場合、ＳＶ３０が非常に小さくなる（具体的には３０％未満となる）ので、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿をより強く促すことができる。
【００４３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することで、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促し、かつ、流動床担体槽２０における発泡を抑制することができる。さらに、沈殿槽３０における活性汚泥の沈殿を促すことができるので、排水処理装置１の処理能力を容易に高めることができる。つまり、排水処理装置１の処理能力を高めるためには、流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入すればよい。しかし、単に流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入しただけでは、凝集沈殿槽７０において多くの凝集剤が必要になる。流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入した場合、流動床処理水には、沈殿しにくい活性汚泥が多く含まれることになるからである。これらの活性汚泥は沈殿槽３０で十分に沈殿しないので、多くの活性汚泥が凝集沈殿槽７０に導入されることになる。したがって、多くの凝集剤が必要になる。一方、本実施形態によれば、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥を流動床担体槽２０に返送するので、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促すことができる。したがって、流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入した場合であっても、沈殿槽３０で多くの活性汚泥を沈殿させることができる。すなわち、凝集沈殿槽７０に導入される活性汚泥の量を減少させることができ、ひいては凝集剤の使用量を低減することができる。したがって、排水処理装置１の処理能力を容易に高めることができる。
【００４４】
なお、図１に示すように、本実施形態では、活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０が並列に配置されており、かつ、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥が流動床担体槽２０に返送される。これにより、上述した効果が得られる。特許文献１には、流動床担体槽の後段に活性汚泥槽を配置し、さらにその後段に沈殿槽を配置した技術が開示されている。沈殿槽で沈殿した活性汚泥は活性汚泥槽に返送される。特許文献２にも同様の技術が開示されている。しかし、この技術では本実施形態の効果が得られない。まず、活性汚泥を流動床担体槽に返送しないため、沈殿槽において活性汚泥が沈殿しにくい。さらに、流動床担体槽の発泡も抑制することができない。この結果、大量の発泡が活性汚泥槽に流入することになる。さらに、活性汚泥槽に導入される被処理水は、流動床担体槽ですでに処理されているため、その成分がばらつく可能性がある。このように、活性汚泥槽に導入される被処理水には大量の発泡が含まれており、かつその組成がばらついている。したがって、活性汚泥槽の制御が困難になる可能性もある。特許文献３では排水処理装置の立ち上げ時に活性汚泥を流動床担体槽に返送しているが、この技術はあくまで排水処理装置の立ち上げ時に関するものである。さらに、流動床担体槽に返送される活性汚泥は流動床担体槽で生じたものであり、そもそも活性汚泥の量が非常に少ない。したがって、特許文献３でも本実施形態の効果は得られない。
【００４５】
＜２．排水処理装置を用いた排水処理方法＞
（２−１．準備段階）
つぎに、排水処理装置１を用いた排水処理方法について説明する。準備段階では、まず活性汚泥槽１０内で活性汚泥を十分に（具体的には、活性汚泥槽１０のみで所望の品質の処理水が得られる程度に）馴養する。馴養の方法は上述した通りである。
【００４６】
ついで、排水処理装置１の運転を開始する。具体的には、まず、分流機構４０を用いて活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０のそれぞれに被処理水を導入する。ここで、流動床担体槽２０には予め所望量の担体及び種となる活性汚泥を投入しておく。この活性汚泥の出所は特に制限されず、例えば活性汚泥槽１０内で馴養されたものであってもよいし、他の活性汚泥槽（この活性汚泥槽は本実施形態と同様の被処理水を処理しているものであることが好ましい）から採取したものであってもよいし、沈殿槽３０から返送されたものであってもよい。このような活性汚泥の事前投入は省略されてもよいが、流動床担体槽２０を早期に運用可能とするためには、活性汚泥を事前に投入することが好ましい。この時点では担体に活性汚泥が担持されていないため、後述するように、沈殿槽３０より返送させる汚泥量は活性汚泥槽１０と同程度とすることが好ましい。また、流動床担体槽２０よりも活性汚泥槽１０に多くの被処理水を導入するようにしてもよい。バルブ４１ａ、４１ｂの調整は人為的に行ってもよいし、制御装置１００を用いて自動で行ってもよい。
【００４７】
ついで、活性汚泥槽１０内で被処理水の処理を行う。具体的には、活性汚泥槽１０内で被処理水を曝気する。これにより、被処理水中に分散した活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。活性汚泥槽１０により処理された被処理水、すなわち活性汚泥処理水は合流管５０ａを通って沈殿槽３０に導入される。一方、流動床担体槽２０内でも被処理水の処理を行う。具体的には、流動床担体槽２０内で被処理水を曝気する。この時点では担体にほとんど活性汚泥は担持されていないが、流動床担体槽２０に予め投入された活性汚泥、沈殿槽３０で沈殿し、汚泥返送機構６０を介して返送される活性汚泥、及び被処理水に含まれる微生物（すなわち活性汚泥）がＣＯＤ成分を分解するとともに、担体に付着する。流動床担体槽２０により処理された被処理水、すなわち流動床処理水は合流管５０ｂを通って沈殿槽３０に導入される。
【００４８】
沈殿槽３０には、活性汚泥処理水及び流動床処理水が混合された処理水、すなわち混合処理水が貯留される。沈殿槽３０は、混合処理水中の活性汚泥を沈殿させる。沈殿した活性汚泥は汚泥返送機構６０を介して活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送される。ここで、バルブ６１、６２の開度を調整することで、活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送される活性汚泥の量（実質的には活性汚泥が分散した混合処理水）が調整される。バルブ６１、６２の調整は人為的に行ってもよいし、制御装置１００を用いて自動で行ってもよい。準備段階の初期段階では、担体に担持される活性汚泥の量が少ない。このため、流動床担体槽２０に返送される活性汚泥の量を多めにする（一例として、活性汚泥槽１０に返送する量と同程度とする）ことが好ましい。流動床担体槽２０に返送された活性汚泥は、担体に担持される。
【００４９】
一方、沈殿槽３０の上澄み液は凝集沈殿槽７０に導入される。凝集沈殿槽７０では、処理水に凝集剤が投入される。これにより、処理水中に残留した活性汚泥が沈殿する。凝集沈殿槽７０の上澄み液が最終的な処理水として排水処理装置１の外部に排出される。
【００５０】
準備段階では、排水処理装置１の運転を継続して行う。これにより、流動床担体槽２０の担体に担持される活性汚泥の量が徐々に増加していく。すなわち、流動床担体槽２０内で活性汚泥が馴養される。ここで、流動床担体槽２０の処理能力は活性汚泥槽１０の処理能力よりも高い。そこで、流動床担体槽２０の担体に担持される活性汚泥の量が増加するにしたがって、活性汚泥槽１０に導入する被処理水を減らし、流動床担体槽２０に導入する被処理水を増やすことが好ましい。さらに、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量も徐々に減らしていくことが好ましい。ここで、流動床処理水のＭＬＳＳが所定値以上となるように、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量が調整されることが特に好ましい。
【００５１】
流動床担体槽２０内で活性汚泥が十分に（具体的には、流動床担体槽２０のみで所望の品質の処理水が得られる程度に）馴養された段階で、準備段階を終了する。
【００５２】
（２−２．定常運転）
準備段階が終了した後、排水処理装置１の定常運転を行う。まず、分流機構４０を用いて活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０のそれぞれに被処理水を導入する。ここで、バルブ４１ａ、４１ｂの開度を調整することで活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に導入する被処理水の流量を調整する。流動床担体槽２０の処理能力は活性汚泥槽１０の処理能力よりも高いので、活性汚泥槽１０よりも流動床担体槽２０に多くの被処理水を導入することが好ましい。例えば、活性汚泥槽１０には、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥が馴養できる程度の被処理水を導入し、大部分の被処理水を流動床担体槽２０に導入してもよい。つまり、活性汚泥槽１０で馴養された活性汚泥を凝集剤と考えれば、本実施形態での活性汚泥槽１０は凝集剤となる活性汚泥を生成する槽であると考えることもできる。本実施形態では、被処理水を活性汚泥槽１０に導入するので、凝集剤となる活性汚泥を安定して生成することができる。
【００５３】
ついで、活性汚泥槽１０内で被処理水を処理する。具体的には、活性汚泥槽１０内で被処理水を曝気する。これにより、被処理水中に分散した活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。活性汚泥槽１０により処理された被処理水、すなわち活性汚泥処理水は合流管５０ａを通って沈殿槽３０に導入される。一方、流動床担体槽２０内でも被処理水の処理を行う。具体的には、流動床担体槽２０内に被処理水が導入された後、被処理水が曝気される。これにより、被処理水中に分散した担体が流動する。さらに、担体に担持された活性汚泥がＣＯＤ成分を分解しつつ増殖する。流動床担体槽２０には、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥が返送される。沈殿槽３０から返送された活性汚泥は、流動床担体槽２０内に分散し、担体に担持された活性汚泥とともにＣＯＤ成分を分解する。さらに、沈殿槽３０から返送された活性汚泥は、流動床担体槽２０の発泡を抑制する。流動床担体槽２０により処理された被処理水、すなわち流動床処理水は合流管５０ｂを通って沈殿槽３０に導入される。
【００５４】
沈殿槽３０には、活性汚泥処理水及び流動床処理水が混合された処理水、すなわち混合処理水が貯留される。沈殿槽３０は、混合処理水中の活性汚泥を沈殿させる。ここで、沈殿槽３０で沈殿した活性汚泥が流動床担体槽２０に返送されるため、沈殿槽３０内で活性汚泥が非常に沈殿しやすい。沈殿した活性汚泥は汚泥返送機構６０を介して活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送される。ここで、バルブ６１、６２の開度を調整することで、活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送される活性汚泥の量（実質的には活性汚泥が分散した混合処理水）が調整される。
【００５５】
具体的には、計測装置５１は、流動床処理水のＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）を測定する。計測装置５１により測定されたＭＬＳＳは制御装置１００に入力される。制御装置１００は、計測装置５１による計測値、すなわち流動床処理水のＭＬＳＳに基づいて、流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を制御する。より具体的には、制御装置１００は、流動床処理水のＭＬＳＳが所定値となるように流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を制御する。ここで、所定値は、流動床処理水中のＳＶ３０が１００％未満となる際の流動床処理水のＭＬＳＳである。所定値は１０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。この場合、ＳＶ３０が非常に小さくなる（具体的には３０％未満となる）ので、沈殿槽３０における活性汚泥の沈殿をより強く促すことができる。
【００５６】
一方、沈殿槽３０の上澄み液は凝集沈殿槽７０に導入される。凝集沈殿槽７０では、処理水に凝集剤が投入される。これにより、処理水中に残留した活性汚泥が沈殿する。本実施形態では、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送することで、沈殿槽３０内で活性汚泥の沈殿を促している。したがって、凝集沈殿槽７０に導入された処理水に含まれる活性汚泥の量は少ない。このため、凝集剤の投入量を少なくすることができる。凝集沈殿槽７０の上澄み液が最終的な処理水として排水処理装置１の外部に排出される。その後、上述した定常運転が繰り返し行われる。
【００５７】
以上説明した排水処理方法はあくまで一例であり、他の方法で排水処理装置１を運転してもよい。例えば、上述した例では準備段階で流動床担体槽２０に活性汚泥を返送していたが、準備段階ではこのような返送を省略してもよい。この場合、流動床担体槽２０に予め投入された活性汚泥、及び被処理水に含まれる微生物が徐々に担体に付着し、増殖していくことになる。また、制御装置１００で行う処理は人為的に行ってもよい。すなわち、排水処理装置１の管理者は、計測装置５１による計測値を確認し、その結果に応じてバルブ６１、６２の開度を調整してもよい。上述したように、ＭＬＳＳに対応するパラメータとしてＳＶ３０が挙げられる。そこで、排水処理装置１の管理者は、計測装置５１による計測値に応じてバルブ６１、６２の開度を調整する処理と並行して、あるいは当該処理に代えて、以下の処理を行ってもよい。すなわち、管理者は、流動床処理水のＳＶ３０を手分析にて計測する。計測方法はＪＩＳ  Ｂ  ９９４４の５．６に準拠した方法であればよい。管理者は、ＳＶ３０が所定値となるように、バルブ６１、６２の開度を調整する。すなわち、管理者は、活性汚泥槽１０及び流動床担体槽２０に返送する活性汚泥の量を調整する。ここで、上述したように、沈殿量が少しでも生じるとＳＶ３０が１００％未満となる。このため、ＳＶ３０に対応する所定値は１００％未満となる。所定値は、好ましくは７０％未満、より好ましくは３０％未満である。この場合、流動床処理水からより多くの活性汚泥が沈殿する。このような処理は自動で行われても（すなわち、ＳＶ３０を計測装置で計測し、その値に応じて制御装置１００がバルブ６１、６２の開度を調整するようにしても）よい。
【実施例】
【００５８】
つぎに、本実施形態の実施例について説明する。本実施例では、本実施形態による効果が得られることを確認するために、排水処理装置１を以下のように運転し、その際に各パラメータを測定、検証した。
【００５９】
＜１．排水処理装置の運転＞
排水処理装置１を以下のように運転した。まず、被処理水を準備した。被処理水は、コークス炉排水を海水で希釈したものとした。コークス炉排水はＣＯＤ成分を２０００〜８０００ｍｇ／Ｌ程度含むコークス炉排水であり、このコークス炉排水を海水で希釈したものを被処理水とした。ここで、ＣＯＤ成分の濃度は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に規定された「１００℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量」に基づいて測定した。
【００６０】
ついで、活性汚泥槽１０に活性汚泥を投入した。ここで、活性汚泥槽１０の容積は２０００ｍ３程度である。活性汚泥槽１０に投入する活性汚泥は、すでに上記被処理水を処理している活性汚泥槽から採取したものである。一方、市販の担体を流動床担体槽２０の容積に対して概ね１０体積％の割合で流動床担体槽２０に投入した（１回目投入）。ここで、流動床担体槽２０の容積は２０００ｍ３程度である。担体は運転開始日から９５日経過した時点で再度投入し（２回目投入）、最終的に担体の体積％は流動床担体槽２０の容積に対して概ね１６体積％とした。
【００６１】
ついで、排水処理装置１の運転を開始した。具体的な運転方法は上述した準備段階の運転方法と同様とした。ここで、運転開始日（運転日数＝０）には、活性汚泥槽１０への流量（排水流入負荷）を１１０ｍ３／ｈｒとし、流動床担体槽２０への流量を１００ｍ３／ｈｒとした。そして、運転日数の経過とともに活性汚泥槽１０への流量を減少させ、流動床担体槽２０への流量を増加させた。そして、以下の期間Ｔ６の末日の時点で活性汚泥槽１０への流量を８９ｍ３／ｈｒとし、流動床担体槽２０への流量を１２１ｍ３／ｈｒとした。その後、流動床担体槽２０への流量を段階的に高めた。すなわち、運転日数が２３３日目となった際に活性汚泥槽１０への流量／流動床担体槽２０への流量を９５ｍ３／ｈｒ／１３０ｍ３／ｈｒとし、運転日数が２５８日目となった際に活性汚泥槽１０への流量／流動床担体槽２０への流量を９０ｍ３／ｈｒ／１３５ｍ３／ｈｒとした。さらに、運転日数が２６５日目となった際に活性汚泥槽１０への流量／流動床担体槽２０への流量を８５ｍ３／ｈｒ／１４０ｍ３／ｈｒとし、運転日数が２８８日目となった際に活性汚泥槽１０への流量／流動床担体槽２０への流量を８０ｍ３／ｈｒ／１４５ｍ３／ｈｒとした。
【００６２】
また、活性汚泥槽１０への活性汚泥の返送量（具体的には、活性汚泥が分散した混合処理水の流量）は９０ｍ３／ｈｒで固定した。一方、流動床担体槽２０への活性汚泥の返送量（具体的には、活性汚泥が分散した混合処理水の流量）は、運転日数の経過に応じて減少させた。具体的には、操業開始日（運転日数＝０）〜６９日目（期間Ｔ１）には９０ｍ３／ｈｒ、７０日目〜８３日目（期間Ｔ２）には７０ｍ３／ｈｒ、８４日目〜９４日目（期間Ｔ３）には５０ｍ３／ｈｒ、９５日目〜１０９日目（期間Ｔ４）には３０ｍ３／ｈｒ、１１０日目〜１３０日目（期間Ｔ５）には１０ｍ３／ｈｒとした。そして、１３１日目〜２２１日目（期間Ｔ６）には０ｍ３／ｈｒとした。つまり、期間Ｔ６では流動床担体槽２０に活性汚泥を返送しなかった。２２１日目以降（期間Ｔ７）では２０ｍ３／ｈｒとした。つまり、期間Ｔ７では流動床担体槽２０への活性汚泥の返送を再開した。
【００６３】
＜２．活性汚泥の担体への付着質量の推移＞
上記期間Ｔ１〜Ｔ７内の任意のタイミングで活性汚泥の担体への付着重量（付着質量）（ｇ／１０個）を測定し、付着質量の推移を評価した。測定は以下の方法で行った。すなわち、流動床担体槽２０から任意に１０個の担体を採取した。ついで、ジッパー付きビニール袋にこれらの担体及び純水５０ｍｌを投入することで、試験サンプルを作製した。ついで、超音波洗浄器（アズワン社製ＡＳＵ−Ｄ）に試験サンプルを装入し、出力Ｈｉｇｈにて５分間超音波処理を行った。ついで、試験サンプル中の分散液を乾燥皿に投入した。この操作を担体の付着物が目視できなくなるまで繰り返し、都度分散液を乾燥皿に投入した。ついで、分散液を１００℃で乾燥し、残存物の乾燥質量を測定した。これを付着質量とした。担体の２回目の投入を行った後には、１回目投入の担体及び２回目投入の担体のそれぞれについて付着質量を測定した。なお、１回目投入の担体と２回目投入の担体とは、それらの外観で区別可能である。図２の上側のグラフが測定結果を示す。２回目投入の担体に関しては、投入後所定期間の測定結果のみ示す。点Ｐ１は１回目投入の担体の付着質量を示し、点Ｐ２は２回目投入の担体の付着質量を示す。このグラフから明らかな通り、運転日数の経過に伴って活性汚泥の付着質量が増加していることがわかる。また、期間Ｔ６が終了した時点以降で付着質量がほぼ安定した。
【００６４】
＜３．ＣＯＤ濃度の推移＞
上記期間Ｔ１〜Ｔ７内の任意のタイミングで流動床排出液のＣＯＤ濃度を測定し、ＣＯＤ濃度の推移を評価した。ＣＯＤ成分の濃度は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に規定された「１００℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量」に基づいて測定した。図２の下側のグラフが測定結果を示す。具体的には、グラフ中の点Ｐ３がＣＯＤ濃度を示す。このグラフから明らかな通り、流動床担体槽２０によってＣＯＤ成分が分解されていることがわかる。期間Ｔ６では一時的にＣＯＤ濃度が上昇しているが、これは活性汚泥の返送を行わなかったからである。活性汚泥の返送を再開した期間Ｔ７では、ＣＯＤ濃度が再度減少した。また、期間Ｔ７では流動床担体槽２０への被処理水の流量を高めているが、問題なく被処理水を処理することができた。
【００６５】
＜４．凝集剤使用量の推移＞
上記期間Ｔ１〜Ｔ７内の任意のタイミングで、凝集剤使用量の推移を評価した。ここで、本実施例では、凝集剤として市販の鉄系無機凝集剤を使用し、凝集沈殿槽７０から排出される処理液の透視度が予め設定された管理値以上となるように凝集剤の使用量を調整した。ここで、透視度はＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に規定された「透視度」に基づいて測定し、管理値は上記期間Ｔ１〜Ｔ７内で一定とした。結果を図３に示す。図３から明らかな通り、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送している期間Ｔ１〜Ｔ５、Ｔ７では凝集剤の使用量が低下しているのに対し、活性汚泥を流動床担体槽２０に返送していない期間期間Ｔ６では凝集剤の使用量が増加している。したがって、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送することで、沈殿槽３０で多くの活性汚泥が沈殿していることがわかる。
【００６６】
＜５．ＭＬＳＳとＳＶ３０との相関＞
上記期間Ｔ６〜Ｔ７内の任意のタイミングで、流動床処理液のＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）及びＳＶ３０（％）を測定した。各パラメータの測定方法は上述した通りである。結果を図４及び図５に示す。図４及び図５から明らかな通り、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送していない期間Ｔ６ではＭＬＳＳが概ね１０００ｍｇ／Ｌ未満となり、かつＳＶ３０が１００（％）となっている。一方、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送している期間Ｔ７ではＭＬＳＳが概ね１０００ｍｇ／Ｌ以上まで上昇する。さらに、ＭＬＳＳが１０００ｍｇ／Ｌ以上となる期間では、ＳＶ３０が１００％未満、特に３０％未満となっている。つまり、流動床処理水中の活性汚泥が沈殿しやすくなっている。上記＜４．凝集剤使用量の推移＞及び本試験の結果を踏まえると、計測装置５１による計測値と対比される所定値は１０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましいことがわかる。
【００６７】
＜６．流動床担体槽への活性汚泥の返送と発泡との相関＞
図６は、期間Ｔ６における流動床担体槽２０の表面状態を示す写真であり、図７は期間Ｔ７における流動床担体槽２０の表面状態を示す写真である。図６及び図７から明らかな通り、流動床担体槽２０に活性汚泥を返送することで発泡が大きく抑制されていることがわかる。
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６９】
１    排水処理装置
１０    活性汚泥槽
２０    流動床担体槽
３０    沈殿槽
４０    分流機構
５０    合流機構
５１    計測装置
６０    汚泥返送機構
７０    凝集沈殿槽
１００  制御装置
【図１】
2020078767.tif 000003
【図２】
2020078767.tif 000004
【図３】
2020078767.tif 000005
【図４】
2020078767.tif 000006
【図５】
2020078767.tif 000007
【図６】
2020078767.tif 000008
【図７】
2020078767.tif 000009