(57)【要約】【課題】設置面積を小さくすることができるスクリーンを備える流動床式生物処理装置を提供する。【解決手段】微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、を備える流動床式生物処理装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、
前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、
前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、
を備えることを特徴とする流動床式生物処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流動床式生物処理装置であって、
前記筒型スクリーンが、少なくとも１つの円筒型のスクリーン部と少なくとも１つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることを特徴とする流動床式生物処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流動床式生物処理装置であって、
前記筒型スクリーンの一端が前記処理槽の上部より上方にあり、
前記筒型スクリーンの一端の開放面に蓋を開閉できる開閉機構を有することを特徴とする流動床式生物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有排水、窒素含有排水などの被処理水を処理する流動床式生物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物、窒素（有機体窒素、アンモニア体窒素など）が含まれる排水などの被処理水の処理には、好気性微生物や、脱窒反応を行う通性嫌気性微生物を利用した生物処理が適用される。生物処理には、標準活性汚泥法、接触酸化法、固定床法などがある。最近では、スポンジ状担体やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのゲルを利用した担体を処理槽内で流動させ、その表面および内部に微生物を高濃度で保持させて被処理水を処理するための流動床式生物処理装置が開発されている。
【０００３】
流動床式生物処理には、以下の利点がある。
（１）標準活性汚泥法に必要な沈殿槽、汚泥の返送が必ずしも必要ではない。
（２）処理槽内で担体が流動しているため、接触酸化槽や固定床を用いたときのような逆洗工程が不要であり、また閉塞のおそれがない。
【０００４】
一方、流動床式生物処理においては、微生物が保持されている担体と処理水とをスクリーンなどで分離する必要がある（例えば、特許文献１，２参照）。そのスクリーンとしては、通常、図５に示すような平面状のスクリーンが用いられている。ここで、図５（ａ）は、処理槽内部に設置したスクリーンの正面斜視図であり、図５（ｂ）は側面断面図である。図５に示すように、平面状のスクリーン５０が支持部材５２により、処理槽５４の内部の側壁面５６に、処理水の流出配管５８を覆うようにして取り付けられている。処理水はスクリーン５０により担体と分離されて、流出配管５８を通って、次工程へ送液される。しかし、図５のような平面状のスクリーンを用いた場合、以下のような問題点があった。
（１）スクリーンとスクリーンの支持部材との間、スクリーンの支持部材と処理槽内部の壁面との間に隙間が発生しやすく、担体が処理水とともに流出する可能性がある。
（２）スクリーンが処理槽内部の壁面に固定されているため、スクリーンの補修が必要な場合には処理槽内の水を引き抜くなど、作業が非常に困難である。
（３）大きな面積のスクリーンが必要な場合、設置面積が大きくなり、処理槽内部壁面への取り付けが困難である。
（４）発泡などにより担体がスクリーンの上端部を乗り越え、処理水とともに流出する可能性がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４６２８５号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、設置面積を小さくすることができるスクリーンを備える流動床式生物処理装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、を備える流動床式生物処理装置である。
【０００８】
また、前記流動床式生物処理装置において、前記筒型スクリーンが、少なくとも１つの円筒型のスクリーン部と少なくとも１つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることが好ましい。
【０００９】
また、前記流動床式生物処理装置において、前記筒型スクリーンの一端が前記処理槽の上部より上方にあり、前記筒型スクリーンの一端の開放面に蓋を開閉できる開閉機構を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、流動床式生物処理装置において、筒型のスクリーンを用いることにより、スクリーンの設置面積を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の一例の概略構成を図１に示し、その構成について説明する。流動床式生物処理装置１は、処理槽１０と、曝気手段である曝気管１２と、筒型スクリーン１４とを備える。
【００１３】
図１の流動床式生物処理装置装置１において、処理槽１０は上部が閉鎖されている槽である。処理槽１０の底部付近かつ筒型スクリーン１４の下方には、曝気管１２が設置されている。筒型スクリーン１４が、長手方向を縦向きにして処理槽１０の内部の側壁面２６に支持部材２４により取り付けられている。筒型スクリーン１４はその一端である端部２８が、処理槽１０の上部３２よりも上方になるように取り付けられている。
【００１４】
筒型スクリーン１４は、２つの筒型スクリーン部１６ａおよび１６ｂと、それらの一端同士を接続するパイプ部１８ｂと、筒型スクリーン部１６ａの他端に接続されたパイプ部１８ａと、筒型スクリーン部１６ｂの他端に接続されたパイプ部１８ｃとにより構成されており、パイプ部１８ｂには、流出配管２２が接続されている。筒型スクリーン１４の他端である端部３０の開放面は、支持部材２４または他の板状部材などにより塞がれている。なお、図１のような筒型スクリーン１４の構成は一例であって、これに限定されるものではない。
【００１５】
本実施形態に係る生物処理方法および流動床式生物処理装置１の動作について、図１を参照して説明する。
【００１６】
微生物を保持した担体２０が収容された処理槽１０内に被処理水が導入される。曝気管１２からの曝気によって吹き込まれた空気により、処理槽１０内に上昇流が生じ、担体２０はこの流れに乗って流動するとともに、被処理水と接触し、生物処理が行われる。所定の滞留時間で処理された処理水は、筒型スクリーン１４の筒型スクリーン部１６ａおよび１６ｂにより担体２０と分離され、流出配管２２より流出される。なお、曝気管１２からの曝気によって筒型スクリーン１４の外部が洗浄されてもよい。
【００１７】
処理槽１０は上部が閉鎖されており、筒型スクリーン１４は端部２８が、処理槽１０の上部３２よりも上方になるように取り付けられているため、万一、発泡が発生しても、処理槽１０の上部３２により担体２０の流出が防止でき、担体２０が処理水と共に流出することがほとんどない。なお、処理槽１０は上部が開放されている槽であってもよい。その場合は、筒型スクリーン１４は端部２８が、処理槽１０における水面３４よりも上方になるように取り付けられることが好ましい。
【００１８】
本実施形態において、処理水と担体２０とを分離するスクリーンが筒型であるため、スクリーンの設置面積を小さくすることができ、設置スペース、初期コストを少なくすることができる。スクリーンを筒形にすれば、設置面積を小さくすることができる理由は、スクリーンが平面状の場合にはスクリーンの片面のみが分離面となるが、筒形にすることによりスクリーンの全面が分離面となるためである。
【００１９】
また、平面状スクリーンの場合、スクリーンとスクリーンの支持部材との間、スクリーンの支持部材と処理槽内部の壁面との間に隙間が発生しやすく、隙間なくスクリーンを設置することは困難であり、担体が処理水とともに流出しやすいが、本実施形態に係る流動床式生物処理装置１では、スクリーンが筒型であるため、スクリーン部と支持部材であるパイプ部との接続が容易であり、スクリーン部とパイプ部との間に隙間が発生しにくく、隙間からの担体流出の問題が少ない。
【００２０】
筒型スクリーン１４の形状は筒型であればよく特に制限はなく、例えば、円筒型、楕円型や、三角筒型、四角筒型などの多角筒型などが挙げられるが、製造のし易さなどの点から円筒型が好ましい。
【００２１】
円筒形スクリーンの径としては特に制限はないが、例えば、直径１００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲であれば、製造コストが安価で、設置も容易であるため好ましい。
【００２２】
筒型スクリーン１４のスクリーン部の種類としては特に制限はなく、ウエッジワイヤースクリーン、金網、パンチングメタルなどが挙げられるが、強度があり、目詰まりしにくいなどの点からウエッジワイヤースクリーンが好ましい。三角形などの断面を有するウエッジワイヤーを円筒状にし、サポートロッドにより内面を保持することにより、円筒型スクリーンとすることができる。
【００２３】
筒型スクリーン１４のスクリーン部のスリット幅としては特に制限はなく、使用する担体２０の大きさなどに応じて選定すればよい。
【００２４】
筒型スクリーン１４のスクリーン部の開口率としては特に制限はなく、通水流量、スクリーンを構成する材質の強度などに応じて選定すればよい。
【００２５】
スクリーン部の必要面積が大きい場合には、使用する筒型スクリーン１４の本数を複数にして対応することも可能である。
【００２６】
本実施形態において、筒型スクリーン１４は、筒型のスクリーン部、好ましくは円筒型のスクリーン部により構成されていればよいが、少なくとも１つの円筒型のスクリーン部と少なくとも１つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることが好ましい。スクリーン部と接続されるパイプ部は、通常、スクリーン部の径と同径である。円筒形スクリーンに同径または異径の配管継ぎ手を利用してパイプ部を接続すれば、処理槽１０への設置が容易になる。
【００２７】
円筒形スクリーン部に同径の円筒型のパイプ部を接続すれば、処理槽１０への設置が容易になる理由は、パイプ部の長さをコストをかけることなく自由に設定でき、スクリーン部の上部および下部のうち少なくとも１つを支持できるためである。また、図１のように、筒型スクリーン１４のパイプ部１８ｂに流出配管２２を接続部の隙間が発生しないように容易に接続することができる。
【００２８】
パイプ部の材質としては、例えば、ＳＵＳなどの金属、塩化ビニルなどのプラスチックなどが挙げられる。
【００２９】
スクリーン部１６とパイプ部１８との接続には、図２に示すように、フランジ３６を用いたフランジ接続が好ましい。フランジ３６により接続すれば、スクリーン部１６とパイプ部１８との接続部の隙間が発生しにくいために担体の流出が防止できる。また、スクリーン部１６とパイプ部１８との接続および取り外しが容易で、補修時などの対応が容易である。
【００３０】
担体２０の材質、大きさ、形状に特に制限はないが、ウレタンフォームを六面体形状に２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にカットしたものや、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）ゲルを球状に２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に成形したものなどが挙げられる。
【００３１】
処理槽１０の有効容積に対する担体２０の充填率については特に制限はなく、例えば、５％〜８０％の範囲であり、処理効率、コストなどの点から１０％〜４０％の範囲が好ましい。
【００３２】
図３に本実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例の概略構成を示す。ここで、図３（ａ）は、処理槽内部に設置した筒型スクリーン１４の正面図であり、図３（ｂ）は側面断面図である。図１の例では、筒型スクリーン１４が、長手方向を縦向きにして処理槽１０の内部の側壁面２６に取り付けられているが、図３（ａ），（ｂ）に示すように、長手方向を横向きにして処理槽１０の内部の側壁面２６に取り付けられてもよい。この場合、筒型スクリーン１４は、水面３４の近傍、例えば、水面から１０ｃｍ〜５０ｃｍの位置に取り付けることが好ましい。また、筒型スクリーン１４の端部２８および端部３０の開放面は、両方ともに板状部材などにより塞がれている。
【００３３】
処理槽１０における筒型スクリーン１４の配置方向には特に制限はないが、筒型スクリーン１４内部の洗浄が容易であるなどの点から、図１のように長手方向を縦向きにして取り付けられることが好ましい。
【００３４】
図４に本実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例の概略構成を示す。ここで、図４（ａ）は、処理槽内部に設置した筒型スクリーン１４の上面図であり、図４（ｂ）は側面断面図である。筒型スクリーン１４が、長手方向を縦向きにして処理槽１０の内部の側壁面２６に支持部材２４により取り付けられている。図４に示すように、筒型スクリーン１４はその一端である端部２８が、処理槽１０の上部３２よりも上方になるように取り付けられ、さらに、筒型スクリーン１４が、端部２８の開放面に蓋４０を開閉できる開閉機構３８を有することが好ましい。本構成により、万一、発泡が発生しても、処理槽１０は上部が閉鎖されており、かつ蓋４０を閉めていることにより担体２０の流出がより防止できるため、担体２０が処理水と共に流出することがほとんどない。また、本構成により、筒型スクリーン１４の一端部（端部２８）よりスクリーン部１６ａ，１６ｂの内面を容易に洗浄することができる。したがって、異物などがスクリーン部１６ａ，１６ｂに挟まった場合でも、上部の蓋４０をはずして内部から洗浄などが容易にできる。
【００３５】
本実施形態に係る流動床式生物処理装置は、有機物、窒素（有機体窒素、アンモニア体窒素など）が含まれる排水などの被処理水の、好気性微生物や、脱窒反応を行う通性嫌気性微生物を利用した生物処理などに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置におけるスクリーン部とパイプ部とのフランジ接続の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図５】従来の流動床式生物処理装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  流動床式生物処理装置、１０，５４  処理槽、１２  曝気管、１４  筒型スクリーン、１６，１６ａ，１６ｂ  筒型スクリーン部、１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  パイプ部、２０  担体、２２，５８  流出配管、２４，５２  支持部材、２６，５６  側壁面、２８，３０  端部、３２  上部、３４  水面、３６  フランジ、３８  開閉機構、４０  蓋、５０  スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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