(57)【要約】【課題】  被処理水の嫌気処理及びろ過処理を行なう嫌気濾材が設けられた嫌気処理部を含む水処理装置において、嫌気処理部における水処理性能向上を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】  本発明に係る水処理装置１００は、水処理領域の最上流に配設され、嫌気濾床１１１に被処理水の嫌気処理及びろ過処理を行なう嫌気濾材Ｃ１が充填された嫌気濾床槽１１０と、嫌気濾床槽１１０よりも下流の接触ばっ気槽１３０と、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１のうち槽上下方向に関し嫌気濾床１１３よりも上方の濾材上部領域１１４と、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１のうち槽上下方向に関し嫌気濾床１１３よりも下方の濾材下部領域１１５と、水処理領域に流入した原水を嫌気濾床槽１室１１１の濾材下部領域１１５に直接的に導入するバッフル部材１２０と、濾材下部領域１１５から嫌気濾材Ｃ１を通じて濾材上部領域１１４へと流れた水を接触ばっ気槽１３０へと導出する移送手段１１９と、を含む構成とされる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽本体に被処理水の水処理領域を収容する水処理装置であって、
前記水処理領域は、
当該水処理領域の最上流に配設され、嫌気濾材充填領域に被処理水の嫌気処理及びろ過処理を行なう嫌気濾材が充填された嫌気処理部と、
前記嫌気処理部よりも下流に配設され、被処理水の好気処理を行なう好気処理部と、
前記嫌気処理部のうち槽上下方向に関し前記嫌気濾材充填領域よりも上方の濾材上部領域と、
前記嫌気処理部のうち槽上下方向に関し前記嫌気濾材充填領域よりも下方の濾材下部領域と、
前記水処理領域に流入した原水を前記嫌気処理部の前記濾材下部領域に直接的に導入する導入経路と、
前記濾材下部領域から前記嫌気濾材を通じて前記濾材上部領域へと上向きに流れた水を前記好気処理部へと導出する導出経路と、
を含む構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置であって、
前記嫌気処埋部は、前記嫌気濾材の濾材空隙率が７０％以上とされた構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水処埋装置であって、
前記嫌気処理部は、当該嫌気処理部の水処理に関する有効容量に占める前記嫌気濾材の濾材充填率が２０〜６０％とされた構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の水処埋装置であって、
前記導入経路は、前記濾材上部領域と前記濾材下部領域との間を連通する連通空間を区画するように槽上下方向に長尺状に延在するバッフル部材を含み、
前記処埋槽本体の流入管が前記バッフル部材の前記連通空間に接続された構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の水処理装置であって、
前記バッフル部材は、前記嫌気処理部に対する前記連通空間の水面積比が１５％以上とされた構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の水処理装置であって、
前記バッフル部材は、槽上下方向に関し前記流入管よりも下方に、前記連通空間の水が前記濾材上部領域に直接的に流れるのを許容するオーバーフロー開口を備える構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の水処理装置であって、
前記嫌気処理部は、前記水処埋領域に流入する原水の最大流量に対応して前記嫌気濾材を流通する被処理水の線速度が６ｍ／ｈｒを下回るように流路断面積が設定された構成であることを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水の水処理を行う水処理装置の構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭等から排出される生活排水や、産業廃水等の汚水などの被処理水を処理
する水処理装置においては、槽本体に複数の処理部を有する水処理機構が収容されており、例えば下記特許文献１には、被処理水の嫌気処理を行なう１次処理部と、被処理水の好気性処理を行なう２次処理部とを含む水処理機構が槽本体に収容された汚水処理装置が開示されている。
ところで、この種の水処理装置では、被処理水の処埋性能向上に関する要請が高い。そこで、本発明者らは、特に被処理水の嫌気処理及びろ過処理を行なう嫌気処理部に着目し、当該嫌気処埋部における処理性能向上を図る技術について鋭意検討した。
【特許文献１】特開平１０−１４６５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、被処理水の嫌気性処理及びろ過処理を行なう嫌気ろ材が設けられた嫌気処理部を含む水処理装置において、嫌気処理部における処理性能向上を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、一般家庭等から排出される生活排水や産業廃水等の被処理水の浄化処理を行う水処理装置に対し好適に用いられる。ここでいう「被処理水」は、浄化処理等の所定の水処理がなされた後の水を含んでもよいし、所定の水処理がなされる前の水そのものであってもよい。
【０００５】
本発明にかかる水処埋装置は、処理槽本体に被処理水の水処理領域を収容する装置であり、水処理領域は、嫌気処埋部、好気処理部、濾材上部領域、濾材下部領域、導入経路及び導出緯路を含む構成とされる。この水処理領域は、上記各構成要素に更なる構成要素が付加された構成であってもよい。例えば、被処理水の固液分離処理、貯留処理、消毒処埋等を行なう処理部を水処理領域に設けることもできる。
【０００６】
嫌気処理部は、水処理領域の最上流に配設され、嫌気濾材充填領域に被処理水の嫌気処埋及びろ過処理を行なう嫌気濾材が充填された処理部分として構成される。好気処理部は、嫌気処埋部よりも下流に配設され、被処理水の好気処埋を行なう処理部分として構成される。この好気処理部として、典型的には、ばっ気処理、担体流動処理等を行なう処理部が用いられる。濾材上部領域は、嫌気処理部のうち槽上下方向に関し嫌気濾材充填領域よりも上方の領域として構成される。濾材下部領域は、嫌気処理部のうち槽上下方向に関し嫌気濾材充填領域よりも下方の領域として構成される。導入経路は、水処理領域に流入した原水を嫌気処理部の濾材下部領域に直接的に導入する経路として構成される。これにより、濾材下部領域の被処理水は、嫌気濾材充填領域を上向流によって流通することとなる。導出経路は、濾材下部領域から嫌気濾材を通じて濾材上部領域へと上向に流れた水を好気処理部へと導出する経路として構成される。なお、導入経路や導出経路に関しては、処理槽本体に内装されるバッフル部材や仕切り部材等の内装部材や配管類などによって当該経路を構成することができる。
【０００７】
上記構成によれば、嫌気処理部を水処理領域のうちの最上流に配設することによって、水処理領域の第１室での被処理水の固液分離性能の向上、及び脱窒性能の向上を図ることが可能となる。更に、この嫌気処理部では、被処理水が嫌気濾材充填領域を上向流で通過する構成であるため、濾材下部領域の水に含まれるＳＳ（懸濁固形物）が嫌気濾材を通過する前に沈殿して槽底部に堆積し易い。従って、嫌気濾材充填領域を下向流で通過する構成に比べて嫌気濾材を通過するＳＳ量が少なくなることで、嫌気濾材自体に捕捉されるＳＳ量が少なくなる。これにより、嫌気濾材充填領域の部分的な閉塞や短絡等の発生が抑制され、長期間にわたって均一な流れを維持することが可能となるため、被処理水の固液分離性能の更なる向上が図られる。
【０００８】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記の嫌気処理部は、嫌気濾材の濾材空隙率が７０％以上とされた構成であるのが好ましい。ここでいう、「濾材空隙率」については、嫌気濾材のうち濾材成分で占められていない部分、即ち水の部分の割合として規定される。このような構成によれば、嫌気濾材の濾材空隙率を一定値以上に維持することによって、固形物によって嫌気濾材が閉塞するのを抑えることができ、嫌気濾材充填領域の閉塞を長期間にわたって防止するのに有効とされる。
【０００９】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記の嫌気処理部は、当該嫌気処埋部の水処理に関する有効容量に占める嫌気濾材の濾材充填率が２０〜６０％とされた構成であるのが好ましい。ここでいう「嫌気処理部の水処理に関する有効容量」との記載については、嫌気処理部の空間全体の容量のうち、実質的に水処理に有効な容積、すなわち通常使用時に実際に被処理水が貯留される容積がここでいう有効容量に相当する。また、「濾材充填率」については、体積中で実際に嫌気濾材が占める空間の割合として規定される。このような構成によれば、濾材充填率を６０％以下に抑えることによって、固形物によって嫌気濾材が閉塞するのを抑えるとともに、濾材充填率を２０％以上に維持することによって、所望の嫌気処理性能及びろ過処理性能を確保するのに有効とされる。
【００１０】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記の導人経路は、濾材上部領域と濾材下部領域との間を連通する連通空間を区画するように槽上下方向に長尺状に延在するバッフル部材を含み、処理槽本体の流入管がバッフル部材の連通空間に接続された構成であるのが好ましい。このような構成によれば、水処理領域に流入した原水を嫌気処理部の濾材下部領域に直接的に導入する導入経路に関し、バッフル部材を用いて簡便に当該導入経路を構成することが可能となる。
【００１１】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記のバッフル部材は、嫌気処理部に対する連通空間の水面積比が１５％以上とされた構成であるのが好ましい。このような構成によれば、バッフル部材の連通空間の水面積比を一定値以上に維持することによって、嫌気処理部の嫌気濾材充填領域における水抵抗が増大した場合に、バッフル部材の連通空間によって急激な水位上昇を抑える緩衝機能を果たすことが可能となる。
【００１２】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記のバッフル部材は、槽上下方向に関し流入管よりも下方に、連通空間の水が濾材上部領域に直接的に流れるのを許容するオーバーフロー開口を備える構成であるのが好ましい。このような構成によれば、嫌気処理部の嫌気濾材充填領域の全部又は一部が閉塞したような場合、バッフル部材の連通空間の水はオーバーフロー開口を通じて濾材上部領域へと流出が許容されるため、流入管の水没を防止することが可能となる。
【００１３】
本発明にかかる更なる形態の水処理装置では、前記の嫌気処理部は、水処理領域に流入する原水の最大流量に対応して嫌気濾材を流通する被処理水の線速度が６ｍ／ｈｒを下回るように流路断面積が設定された構成であるのが好ましい。このような構成によれば、嫌気濾材を流通する被処理水の線速度を一定値以下に抑えることによって、嫌気処理部から流出するＳＳ（懸濁固形物）量を抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、被処理水の嫌気処埋及びろ過処埋を行なう嫌気濾材が設けられた嫌気処理部を含む水処理装置において、特に嫌気処理部を最上流に配設するとともに、被処埋水が嫌気濾材を上向流によって流れる構成を採用することによって、嫌気処理部における水処理性能向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明における一実施の形態の水処理装置の構成等を図而に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出される原水（「排水」ないし「被処理水」ともいう）の水処理を行う水処理装置について説明するものである。
【００１６】
本発明の「水処理装置」にかかる一実施の形態の水処理装置１００の概要が図１に示される。図１に示すように、本実施の形態の水処埋装置１００は、槽状に成形された処理槽本体１０１を有し、この処理槽本体１０１の内部収容空間に、水処理領域として嫌気濾床槽１１０、接触ばっ気槽１３０、沈殿槽１５０及び消毒槽１７０が収容されている。すなわち、このような構成により、流入管１０２を通じて処理槽本体１０１内に流人した排水は、嫌気濾床槽１１０、接触ばっ気槽１３０、沈殿槽１５０及び消毒槽１７０において順次処埋され、処理後の水は流出管１０３を通じて処理槽本体１０１外へと流出する。この場合、水処理装置１００は、処理槽本体１０１外へと流出した水をそのまま放流する浄化槽として構成されてもよいし、或いは処理槽本体１０１外へと流出した水をトイレや散水用の水として再利用する水再利用装置として構成されてもよい。ここでいう処理槽本体１０１が、本発明における「処理槽本体」に相当し、またこの処理槽本体１０１に収容された、嫌気濾床槽１１０、接触ばっ気槽１３０、沈殿槽１５０及び消毒槽１７０を含む被処理水の水処理領域によって、本発明における「水処理領域」が構成されている。
【００１７】
嫌気濾床槽１１０は、この水処理装置１００の水処理領域のうちの最上流（第１室）の処埋領域を構成している。この嫌気濾床槽１１０は、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気処理（還元）する機能、及び被処埋水の濾過処理機能を有する処理槽として構成される。この嫌気濾床槽１１０は、最上流に配設された嫌気濾床槽１室１１１と、嫌気濾床槽１室１１１の直下流に配設された嫌気濾床槽２室１１２を含む。嫌気濾床槽１室１１１では、有機汚濁物質を嫌気処理する嫌気性微生物が付着する所定量の嫌気濾材Ｃ１が充填された嫌気濾床１１３が、槽上下方向に関し濾材上部領域１１４と濾材下部領域１１５との間に設けられている。ここでいう嫌気濾床槽１１０或いは嫌気濾床槽１室１１１、この嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３及び嫌気濾材Ｃ１がそれぞれ、本発明における「嫌気処理部」、「嫌気濾材充填領域」及び「嫌気濾材」に相当する。また、濾材上部領域１１４及び濾材下部領域１１５がそれぞれ、本発明における「濾材上部領域」及び「濾材下部領域」に相当する。また、同様に嫌気濾床槽２室１１２では、所定量の嫌気濾材Ｃ１が充填された嫌気濾床１１６が、槽上下方向に関し濾材上部領域１１７と濾材下部領域１１８との間に設けられている。最上流のこの嫌気濾床槽１１０よりも下流の処理部分である接触ばっ気槽１３０が、本発明における「好気処理部」に相当する。
【００１８】
本実施の形態の嫌気濾床槽１１０では、水処理領域に流入した原水を嫌気濾床槽１室１１１よりも下方の濾材下部領域１１５に直接的に導入する導入経路を更に備える。この導入経路は、濾材上部領域１１４と濾材下部領域１１５との間を連通する連通空間１２１を区画するように槽上下方向に長尺状に延在するバッフル部材１２０を用いて構成されている。このバッフル部材１２０は、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１に内装され、入口側開口１２２が流入管１０２（本発明における「流入管」に相当）に接続される一方、出口側開口１２３が濾材下部領域１１５に接続される構成になっている。従って、流入管１０２から流入した原水は、まず嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１のうち嫌気濾床１１３よりも下方の濾材下部領域１１５に直接的に導入される。ここでいうバッフル部材１２０によって、本発明における「導入経路」が構成され、またこのバッフル部材１２０によって区画される連通空間１２１が、本発明における「連通空間」に相当する。
【００１９】
その後、濾材下部領域１１５の水は、図１中の矢印で示すような上向流によって嫌気濾床１１３（嫌気濾材Ｃ１）を通じて濾材上部領域１１４へと上向きに流れる。このとき、嫌気濾床１１３において被処理水の嫌気処理及びろ過処理がなされ、これによりＢＯＤの低減と汚泥物の除去が行なわれる。この嫌気濾床１１３において処埋された後の水は、濾材上部領域１１４から押し出し流れの原理によって移流開口１１１ａを通じその下流の嫌気濾床槽２室１１２へと移流する。
【００２０】
嫌気濾床槽２室１１２では、濾材上部領域１１７の水が、図１中の矢印で示すような下向流によって嫌気濾床１１６（嫌気濾材Ｃ１）を通じて濾材下部領域１１８へと下向きに流れる。このとき、嫌気濾床１１６において被処理水の嫌気処理及びろ過処理がなされ、これによりＢＯＤの低減と汚泥物の除去が行なわれる。この嫌気濾床１１６において処埋された後の水は、濾材下部領域１１８から濾材上部領域１１７へと槽上方へと延在する移送手段１１９を通じその下流の接触ばっ気槽１３０（好気処理部）へと移送される。この移送手段１１９は、典型的には押し出し流れの原理によって水が移流する移流開口や、エアリフトポンプやそれに関連する配管類などからなるポンプ移送手段等によって構成される。ここでいう移流開口１１１ａ、嫌気濾床槽２室１１２における水の流通経路及び移送手段１１９は、嫌気濾床槽１室１１１の濾材下部領域１１５から嫌気濾材Ｃ１を通じて濾材上部領域１１４へと上向きに流れた水を接触ばっ気槽１３０（好気処理部）へと導出する導出経路を構成するものであり、本発明における「導出経路」を構成する。
【００２１】
また、バッフル部材１２０は、槽上下方向に関し流入管１０２よりも下方に、入口側開口１２２から流入した連通空間１２１の水が、出口側開口１２３側へと流れることなく濾材上部領域１１４に直接的に流れるのを許容するオーバーフロー開口１２４を備える。このような構成によれば、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３の全部又は一部が閉塞したような場合、連通空問１２１の水はオーバーフロー開口１２４を通じて濾材上部領域１１４へと流出が許容されるため、流入管１０２の水没を防止することが可能となる。ここでいうオーバーフロー開口１２４が、本発明における「オーバーフロー」に相当する。なお、必要に応じてはこのオーバーフロー開口１２４を省略することもできる。
【００２２】
接触ばっ気槽１３０は、被処理水中の有機汚濁物質を好気処埋（酸化）する機能を有する処理槽として構成される。典型的には、有機汚濁物質を好気処理する好気性微生物が付着する所定量の接触材Ｃ２が充填された好気濾床１３１が、槽上下方向に関し好気濾床１３１よりも上方の接触材上部領域１３２と好気濾床１３１よりも下方の接触材下部領域１３３に設けられている。接触材上部領域１３２の水は、図１中の矢印で示すような下向流によって好気濾床１３１を通じて接触材下部領域１３３へと下向きに流れる。また、この接触ばっ気槽１３０では、ブロワ（送風機）１３４から送り込まれる空気が散気装置１３５を介して接触材Ｃ２に供給される構成を有する。本構成において、接触材Ｃ２に付着した好気性微生物は、ブロワ１３４から送り込まれる空気中の酸素の助けによって、被処理水中の有機汚濁物質を好気処理する。
【００２３】
また、特に図示しないものの、この接触ばっ気槽１３０で好気処埋された水は、その一部が移送ポンプなどの移送手段によって嫌気濾床槽１１０に循環水として循環される一方、残りが接触材下部領域１３３から移送経路１３６を通じその下流の沈殿槽１５０へと移流する構成とされる。この場合、嫌気濾床槽１１０へと循環される循環水は、典型的には汚泥等の固形分を含む水とされる。
【００２４】
沈殿槽１５０は、接触ばっ気槽１３０から移流した水を一時的に滞留させて、水中の浮遊物質を沈殿・除去する機能を有する処理槽として構成される。この沈殿槽１５０で処理された後の水は、押し出し流れの原理によって、移流開口１５１を通じその下流に配置された消毒槽１７０へと移流する。
【００２５】
消毒槽１７０は、沈殿槽１５０から流入した水を消毒処理する機能を有する処理槽であり、典型的には、消毒処理を行うための固形消毒剤が充填された薬剤筒１７１を備えている。この薬剤筒１７１から溶出した消毒剤によって消毒処理がなされた後の水は、流出管１０３を通じて処理槽本体１０１から放流される。なお、本構成に関連して、消毒槽１７０の下流に、更に別の槽、例えば放流用のポンプが設置された放流ポンプ槽などを設けてもよい。
【００２６】
上述のように、本実施の形態では、特に嫌気濾床槽１１０を水処理装置１００の水処理領域のうちの最上流に配設している。このような構成によれば、嫌気濾床槽１室１１１での被処理水の固液分離性能（ＳＳ（懸濁固形物）に関するＳＳ捕捉性能ともいう）の向上、及び脱窒性能の向上を図ることが可能となる。更に、本実施の形態の嫌気濾床槽１１０では、被処埋水が嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３を上向流で通過する構成であるため、濾材下部領域１１５の水に含まれるＳＳが嫌気濾材Ｃ１を通過する前に沈殿して槽底部に堆積し易い。従って、嫌気濾床１１３を下向流で通過する構成に比べて嫌気濾材Ｃ１を通過するＳＳ量が少なくなることで、嫌気濾材Ｃ１自体に捕捉されるＳＳ量が少なくなる。これにより、嫌気濾床１１３の部分的な閉塞や短絡等の発生が抑制され、長期間にわたって均一な流れを維持することが可能となるため、被処理水の固液分離性能の更なる向上が図られる。
【００２７】
なお、本発明者らは、被処理水が嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３を上向流で通過する構成によって得られる作用効果を実際に確認するべく、以下に説明する第１の評価実験及び第２の評価実験を実施した。
【００２８】
（第１の評価実験）
第１の評価実験として、ＳＳ（懸濁固形物）に関するＳＳ捕捉性能を確認する評価実験を実施した。この第１の評価実験では、被処理水が嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３を上向流で通過する構成を実施例とし、被処理水が嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３を下向流で通過する構成を比較例とした。この場合の実験装置に関しては図２が参照される。図２には第１の評価実験にかかる実施例の実験装置２００が模式的に示されており、また図３には第１の評価実験にかかる比較例の実験装置３００が模式的に示されている。
【００２９】
（実施例）
図２に示す実施例の実験装置２００は、上記水処埋装置１００のうち嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１を模した嫌気濾床槽２１０と、接触ばっ気槽１３０を模した接触ばっ気槽２３０を含む装置として構成される。すなわち、この実験装置２００の嫌気濾床槽２１０では、原水がまず嫌気濾床よりも下方の濾材下部領域に直接的に導入された後、嫌気濾床を上向流（例えば流量が５００Ｌ／ｄａｙの上向流）によって流れて嫌気処理及びろ過処理がなされる構成とされる。このとき汚泥の引き抜き処理は行なわないものとした。また、嫌気濾床槽２１０で処理された水は、接触ばっ気槽２３０にて好気処理されるとともに、その一部が嫌気濾床槽２１０に循環される構成とされる。
【００３０】
（比較例）
図３に示す比較例の実験装置３００は、実施例の実験装置２００のうち嫌気濾床槽２１０を嫌気濾床槽３１０に変更し、接触ばっ気槽２３０をそのままとした装置として構成される。すなわち、この実験装置３００の嫌気濾床槽３１０では、原水がまず嫌気濾床よりも上方の濾材上部領域に直接的に導入された後、嫌気濾床を下向流（例えば流量が５００Ｌ／ｄａｙの下向流）によって流れて嫌気処理及びろ過処理がなされる構成とされる。このとき汚泥の引き抜き処理は行なわないものとした。また、嫌気濾床槽３１０で処埋された水は}実施例の実験装置２００の場合と同様にして、接触ばっ気槽２３０にて好気処埋されるとともに、その一部が嫌気濾床槽３１０に循環される構成とされる。
【００３１】
第１の評価実験の評価結果に関しては図４が参照される。図４には、第１の評価実験の評価結果として、実施例及び比較例の嫌気濾床槽から流出する流出水中のＳＳ［ｍｇ／Ｌ］と経過日数Ｔ［ｄａｙ］との関係のグラフが示されている。なお、図４中においてＳＳ１で示すプロットが実施例に対応しており、またＳＳ２で示すプロットが比較例に対応している。この図４に示すグラフに基づいた場合、経過日数全般にわたって、実施例の流出ＳＳ量は、比較例の流出ＳＳ量を大きく下回り、また常時に流出ＳＳ量の上限基準値（目標値）をクリアすることが確認された。これにより、嫌気濾床槽は、下向流による処理に比して上向流による処理の方がＳＳ捕捉性能に関して優れており、槽底部に汚泥が堆積するため多くのＳＳを保持できるものと評価される。
【００３２】
（第２の評価実験）
第２の評価実験として、嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３内の通過線速度の影響を確認する評価実験を実施した。この第２の評価実験では、被処理水が嫌気濾床１１３を上向流で通過する際の通過線速度を変化させた場合に流出するＳＳ量を測定した。この場合の実験装置に関しては図５が参照される。図５には、第２の評価実験にかかる実験装置４００が模式的に示されている。
【００３３】
図５に示すように、実験装置４００は、上記水処理装置１００のうち嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１を模した嫌気濾床槽４１０からなる装置として構成される。この実験装置４００の嫌気濾床槽４１０では、嫌気濾床に嫌気濾材として、骨格球状濾材Ｃ１ａ、或いは網様円筒状濾材Ｃ１ｂが充填可能とされている。このとき、槽上下方向に関し嫌気濾床の高さＨ１を２５０ｍｍ、嫌気濾床よりも上方の濾材上部領域の高さＨ２を９０ｍｍ、嫌気濾床よりも下方の濾材下部領域の高さＨ３を１００ｍｍとした。そして、原水がまず流入管（例えば、３０φの流入管）を通じて嫌気濾床よりも下方の濾材下部領域に直接的に導入された後、嫌気濾床を上向流によって所定の線速度で流れて嫌気処理及びろ過処理がなされ、流出管（例えば、５０φの流出管）を通じて放流される。このときの線速度ＬＶを、４.２［ｍ／ｈｒ］、５.２［ｍ／ｈｒ］、７．０［ｍ／ｈｒ］、８.４［ｍ／ｈｒ］の四段階で変更可能とした。
【００３４】
第２の評価実験の評価結果に関しては図６が参照される。図６には、第２の評価実験の評価結果として、嫌気濾床槽内の線速度ＬＶ［ｍ／ｈｒ］と嫌気濾床槽から流出する流出水中のＳＳ［ｍｇ／Ｌ］との関係のグラフが示されている。この図６に示すグラフに基づいた場合、骨格球状濾材Ｃ１ａ及び網様円筒状濾材Ｃ１ｂのいずれの場合も、線速度ＬＶが概ね６ｍ／ｈｒを下回るように調節することによって、常時に流出ＳＳ量の上限基準値（目標値）をクリアすることが確認された。従って、嫌気濾材Ｃ１を流通する被処理水の線速度を一定値以下に抑えることによって、嫌気濾床槽から流出するＳＳ量を抑えることが可能となる。なお、嫌気濾床槽から流出するＳＳ量の管理値によっては、線速度ＬＶが６ｍ／ｈｒを下回るように設定することもできる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、嫌気濾床槽１１０を水処理装置１００の複数の水処理領域のうちの最上流に配設し、且つ被処理水が嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３を上向流で通過するように構成することによって、水処理領域の第１室（嫌気濾床槽１室１１１）での被処理水の固液分離性能及び脱窒性能が向上し、以って嫌気濾床槽１１０における水処理性能向上を図ることができる。
【００３６】
なお、上記嫌気濾床槽１１０の嫌気濾材Ｃ１に関しては、嫌気濾材Ｃ１の濾材空隙率が７０％以上とされた構成（以下、「濾材構成要件Ａ」ともいう）を有し、且つ嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１の水処理に関する有効容景に占める嫌気濾材Ｃ１の濾材充填率が２０〜６０％とされた構成（以下、「濾材構成要件Ｂ」ともいう）を有するのが好ましい。ここでいう「嫌気濾床槽１１０の水処理に関する有効容量」との記載については、嫌気濾床槽１１０の空間全体の容量のうち、実質的に水処理に有効な容積、すなわち通常使用時に実際に被処理水が貯留される容積がここでいう有効容量に相当する。また、「濾材空隙率」については、嫌気濾材Ｃ１のうち濾材成分で占められていない部分、即ち水の部分の割合として規定され、「濾材充填率」については、体積中で実際に嫌気濾材Ｃが占める空間の割合として規定される。これにより、被処理水の固液分離性能を高めるのに特に効果的とされる。なお、嫌気濾材Ｃ１に関しては、水処理装置の設計仕様等に応じて、前述の濾材構成要件Ａ及び濾材構成要件Ｂのうちの少なくとも一方を採用することができる。また、必要に応じては、嫌気濾材Ｃ１の濾材空隙率が７０％を下回る構成や、嫌気濾床槽１１０の水処理に関する有効容量に占める嫌気濾材Ｃ１の濾材充填率が２０〜６０％以外の範囲に設定された構成を採用してもよい。
【００３７】
また、上記バッフル部材１２０は、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１に対する連通空間１２１の水面積比が１５％以上とされた構成であるのが好ましい。このような構成によれば、バッフル部材１２０の連通空間１２１の水面積比を一定値以上に維持することによって、嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１の嫌気濾床１１３における水抵抗が増大した場合に、バッフル部材１２０の連通空間１２１が急激な水位上昇を抑える緩衝機能を果たす。
【００３８】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３９】
上記実施の形態では、水処理領域に流入した原水を嫌気濾床槽１１０の嫌気濾床槽１室１１１の濾材下部領域１１５に直接的に導入する導入経路として、嫌気濾床槽１１０に内装されるバッフル部材１２０を用いる場合について記載したが、本発明では、濾材上部領域１１４と濾材下部領域１１５との間を連通する連通空間１２１を区画するように導入経路が構成されればよく、導入経路としてバッフル部材１２０以外の別の構成、例えば配管類を採用することもできる。
【００４０】
また、上記実施の形態では、被処理水の水処理領域のうち嫌気濾床槽１１０よりも下流の処理部分として接触ばっ気槽１３０、沈殿槽１５０及び消毒槽１７０を設ける場合について記載したが、本発明では水処理領域の最上流に嫌気濾床槽１１０を配設し、その下流に好気処理部を設ける構成であれば、下流の処理部分の構成は必要に応じて適宜の変更が可能である。このとき、嫌気濾床槽１１０は、被処埋水が嫌気濾材Ｃ１を上向流によって流れる嫌気処埋部を少なくとも備えていればよく、上記実施の形態のように嫌気濾床槽１室１１１に嫌気濾床槽２室１１２が付加された構成以外に、嫌気濾床槽１１０が嫌気濾床槽１室１１１のみからなる構成を採用することもできる。また、嫌気濾床槽１１０の下流の好気処理部としては、接触ばっ気槽１３０以外に、被処埋水中の有機汚濁物質を好気処理する好気性微生物が付着する多数の担体が流動可能に充填された担体流動槽を用いることもできる。また、本実施の形態では、固液分離処理を行なう沈殿槽１５０を用いる場合について記載したが、沈殿槽１５０にかえて濾過担体が充填された濾過槽を用い、この濾過槽によって固液分離処理を行なうように構成してもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、家庭用の水処理装置について記載したが、本発明は、家庭用の水処理装置のみならず、工場などに設置される各種の水処理装置に対しても同様に適用可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の「水処理装置」にかかる一実施の形態の水処理装置１００の概要を示す図である。
【図２】第１の評価実験にかかる実施例の実験装置２００を模式的に示す図である。
【図３】第１の評価実験にかかる比較例の実験装置３００を模式的に示す図である。
【図４】第１の評価実験の評価結果として、実施例及び比較例の嫌気濾床槽から流出する流出水中のＳＳ［ｍｇ／Ｌ］と経過日数Ｔ［ｄａｙ］との関係を示すグラフである。
【図５】第２の評価実験にかかる実験装置４００を模式的に示す図である。
【図６】第２の評価実験の評価結果として、嫌気濾床槽内の線速度［ｍ／ｈｒ］と嫌気濾床槽から流出する流出水中のＳＳ［ｍｇ／Ｌ］との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１００…水処理装置
１０１…処理槽本体
１０２…流入管
１０３…流出管
１１０…嫌気濾床槽
１１１…嫌気濾床槽１室
１１１ａ…移流開口
１１２…嫌気濾床槽２室
１１３，１１６…嫌気濾床
１１４，１１７…濾材上部領域
１１５，１１８…濾材下部領域
１１９…移送手段
１２０…バッフル部材
１２１…連通空間
１２２…入口側開口
１２３…出口側開口
１２４…オーバーフロー開口
１３０…接触ばっ気槽
１３１…好気濾床
１３２…接触材上部領域
１３３…接触材下部領域
１３４…ブロワ
１３５…散気装置
１３６…移送経路
１５０…沈殿槽
１５１…移流開口
１７０…消毒槽
１７１…薬剤筒
２００,３００,４００…実験装置
２１０,３１０,４１０…嫌気濾床槽
２３０…接触ばっ気槽
【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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【図６】
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