(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水槽と、洗浄排水槽と、嫌気性ろ床と、加圧浮上分離装置と、好気性ろ床と、処理水槽とをこの順に配列し、
前記洗浄排水槽は、前記原水槽からの流入原水と前記好気性ろ床の洗浄排水を貯留し、
前記嫌気性ろ床は、前記洗浄排水槽からの流入原水と前記好気性ろ床で硝化処理された水の一部とが流入して、脱窒及び有機物の嫌気的分解を行い、
前記加圧浮上分離装置は、前記嫌気性ろ床で嫌気性処理された水を加圧空気混合水と混合して浮上処理し、
前記好気性ろ床は、前記加圧浮上分離装置で浮上処理された水を、水中に浮遊担体を投入した上部の担体浮遊部及び固定担体であるろ材を充填した下部のろ材充填部で好気処理及びろ過処理し、前記担体浮遊部の下部から前記ろ材の洗浄排水を抜きだして前記洗浄排水槽に戻す配管及び前記担体浮遊部の下部から硝化処理された水の一部を抜き出して前記嫌気性ろ床に循環させる配管を備え、
前記処理水槽は、前記好気性ろ床で好気処理及びろ過処理された水が送られることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記浮遊担体は、硝化菌を包括固定した担体あるいは硝化菌が付着し易い担体であることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定床による排水処理法、特に好気性ろ床法は、コンパクトであり、維持管理が容易なことから、小規模な下排水処理施設に用いられることが多くなっている。好気性ろ床法で使用するろ床（好気性ろ床）として、従来は、アンスラサイト等のろ材（固定担体）のみを充填した単床式が一般的であるが、ろ床の洗浄を考慮すると、ろ材の充填高さは２ｍ程度が限界であり、上部を有効に活用することができなかった。
【０００３】
この点を改善したのが、図３に示す２床式の好気性ろ床１である。この２床式の好気性ろ床１は、アンスラサイト等のろ材２の上方に、空隙率の大きいプラスチック製接触材３を充填したものであって、このプラスチック製接触材３に微生物を保持させることにより、同じ設置面積のろ床内に多くの微生物を保持し、処理効率を向上させるようにしている。
【０００４】
一方、最近は、比較的小規模な下排水処理施設でも、窒素の除去を求められる場合が多くなり、維持管理が容易なことから、嫌気好気ろ床法による窒素除去が行われるようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のろ床、特に好気性ろ床は、流入水の汚濁物質の内、主にＳＳ成分，ＢＯＤ成分の除去を目的としているので、十分な窒素除去（硝化）を行うためには、処理水量を低く抑える必要があった。２床式とすることによってある程度硝化速度を向上させることは可能なものの、ＢＯＤ酸化細菌と硝化菌とが競合関係となるため、硝化菌を安定して多量に成育させることは困難であった。したがって、通水速度を１０〜２０ｍ3 ／ｍ2 ／日程度にしなければならず、ＢＯＤ除去のための好気性ろ床と比較すると約２倍の施設容量を必要とする。
【０００６】
一方、近年、硝化菌を包括固定した担体を使用したり、硝化菌が付着し易い担体を使用したりすることによって硝化能力を高め、比較的短時間で硝化脱窒を行うことができる浮遊法が開発されている。
【０００７】
そこで本発明は、コンパクトで処理能力の高い固定床の特性を活かしつつ、硝化脱窒効率を向上させることができるろ床式の排水処理装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の排水処理装置は、原水槽と、洗浄排水槽と、嫌気性ろ床と、加圧浮上分離装置と、好気性ろ床と、処理水槽とをこの順に配列し、前記洗浄排水槽は、前記原水槽からの流入原水と前記好気性ろ床の洗浄排水を貯留し、前記嫌気性ろ床は、前記洗浄排水槽からの流入原水と前記好気性ろ床で硝化処理された水の一部とが流入して、脱窒及び有機物の嫌気的分解を行い、前記加圧浮上分離装置は、前記嫌気性ろ床で嫌気性処理された水を加圧空気混合水と混合して浮上処理し、前記好気性ろ床は、前記加圧浮上分離装置で浮上処理された水を、水中に浮遊担体を投入した上部の担体浮遊部及び固定担体であるろ材を充填した下部のろ材充填部で好気処理及びろ過処理し、前記担体浮遊部の下部から前記ろ材の洗浄排水を抜きだして前記洗浄排水槽に戻す配管及び前記担体浮遊部の下部から硝化処理された水の一部を抜き出して前記嫌気性ろ床に循環させる配管を備え、前記処理水槽は、前記好気性ろ床で好気処理及びろ過処理された水が送られることを特徴とするものであって、特に、前記浮遊担体としては、硝化菌を包括固定した担体あるいは硝化菌が付着し易い担体であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の排水処理装置の一形態例を示すもので、図１は好気性ろ床部分の説明図、図２は排水処理装置全体の系統図である。
【００１０】
この好気性ろ床１０は、従来と同様の軽量骨材やアンスラサイト等の固定担体であるろ材１１を充填した槽下部のろ材充填部１２と、ろ材充填部１２より上方の槽上部の水中に浮遊担体Ａを投入した担体浮遊部１３とを有するもので、担体浮遊部１３の上方には原水流入管１４が、担体浮遊部１３の下部には担体流出防止用のウェッジワイヤースクリーン１５を備えた洗浄排水排出管１６がそれぞれ設けられ、ろ材充填部１２の下方のろ材支持層１７内にはコンプレッサー１８に接続した散気管１９が、槽底部の集水ノズル２０の下方には処理水排出管２１がそれぞれ設けられている。
【００１１】
前記浮遊担体Ａとしては、硝化菌を包括固定した担体や、硝化菌の付着しやすい担体を用いており、原水流入管１４から好気性ろ床１０内に流入した原水は、担体浮遊部１３で浮遊担体Ａと接触し、浮遊担体Ａに担持された硝化菌により硝化処理される。
【００１２】
すなわち、原水流入管１４から好気性ろ床１０内に流入した原水は、担体浮遊部１３で硝化処理され、ろ材充填部１２で好気性処理及びろ過処理された後、処理水排出管２１から排出される。
【００１３】
このとき、前記散気管１９から空気を連続的に導入して好気性ろ床１０内を所定の好気状態に維持することにより、ろ材充填部１２における好気処理（ＢＯＤ除去等）を確実に行えるとともに、担体浮遊部１３において硝化菌を安定して多量に成育させることができるので、比較的短時間で硝化処理を行うことができる。すなわち、好気性ろ床１０の上部に硝化菌を保持した担体を浮遊させて硝化処理を行うことにより、通水抵抗を増加させることなく、高い処理効率で硝化を行うことが可能となる。さらに、洗浄排水排出管１６にウェッジワイヤースクリーン１５を設けたことにより、ろ材１１を洗浄する際の洗浄排水と共に浮遊担体Ａやろ材１１が流出することを防止できる。
【００１４】
なお、槽下部のろ材充填部１２や散気管１９，集水ノズル２０等は、従来の好気性ろ床と同様の構造を採用することができるので、これらの詳細な説明は省略する。
【００１５】
廃水処理装置の一例を図２により説明すると、処理原水の流れの上流側から、スクリーン３０ａを有する原水槽３０，原水及び洗浄排水を貯留する洗浄排水槽３１，嫌気性ろ床３２，加圧浮上分離装置３３，好気性ろ床３４，処理水槽３５の順に配列したものであって、流入原水は、原水槽３０から洗浄排水槽３１を経て嫌気性ろ床３２に供給され、この嫌気性ろ床３２で嫌気処理された後、加圧浮上分離装置３３で浮上処理され、さらに、好気性ろ床３４で好気処理された後、処理水槽３５に送られる。なお、好気性ろ床３４は、図１の好気性ろ床１０に相当するものである。
【００１６】
嫌気性ろ床３２は、下部が汚泥の沈殿部で、上部に接触材を充填した形式のものであって、洗浄排水槽３１からの流入原水は、好気性ろ床３４の中段から抜出されて配管３６を介して循環する硝化液と共に、嫌気性ろ床３２の下部に沈殿している汚泥を撹拌するように供給される。この嫌気性ろ床３２では、主に、脱窒及び有機物の嫌気的分解が行われる。また、この嫌気性ろ床３２は、原則として汚泥の引抜き及びろ床の洗浄は行わず、汚泥をできるだけ長くろ床内に保持することにより、汚泥の分解を促進して減量化を図ることができる。また、この嫌気性ろ床３２には、ろ床内が過度の嫌気状態になるのを防止するための散気装置３２ａが設けられている。
【００１７】
嫌気性ろ床３２で処理された水は、リークする汚泥も含めて加圧浮上分離装置３３に送られ、配管３７から供給される加圧空気混合水と混合されて槽内に流入する。水中の懸濁成分は、加圧空気混合水から発生する微細気泡の作用によって槽上部に浮上汚泥（フロス）として浮上し、掻取機３３ａにより掻取られて汚泥貯留槽３８に送られる。
【００１８】
加圧浮上分離装置３３で浮上処理された水は、前述のように硝化菌を保持した担体が浮遊する担体浮遊部１３を有する好気性ろ床３４に原水流入管１４を介して送られる。この好気性ろ床３４では、上部の担体浮遊部１３で硝化処理された水（硝化液）の一部が、担体浮遊部１３の下部からウェッジワイヤースクリーン１５を介して洗浄排水排出管１６に抜き取られ、ポンプ３６Ｐにより配管３６に抜出されて嫌気性ろ床３２に循環し、下部のろ材充填部１２で好気処理及びろ過処理された水が処理水排出管２１から処理水槽３５に送られる。
【００１９】
また、好気性ろ床３４で発生した汚泥は、洗浄排水と共に洗浄排水排出管１６及び配管３９を介して洗浄排水槽３１に戻し、原水と共に嫌気性ろ床３２に導入して減量化した後、加圧浮上分離装置３３で処理するようにしている。したがって、通常の運転状態では、汚泥の発生個所を加圧浮上分離装置３３のみとすることができる。
【００２０】
このように、嫌気性ろ床３２，加圧浮上分離装置３３及び担体浮遊部１３を有する好気性ろ床３４を組み合わせて嫌気好気処理を行うことにより、比較的小規模な排水処理設備においても安定した状態で効率のよい窒素除去を行うことができる。特に、加圧浮上分離装置３３を用いることにより、好気性ろ床３４に送られる処理水の懸濁成分量を少なくすることができ、好気性ろ床３４の処理効率を向上させることができるとともに、余剰汚泥の発生箇所を加圧浮上分離装置３３に一本化することができるので、汚泥の処理も容易になる。さらに、嫌気性ろ床３２に散気装置３２ａを設けてろ床内の嫌気度を調節することにより、安定した状態で確実に嫌気処理を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明の排水処理装置において、担体に保持させる菌類は、処理目的に応じて適宜に選択することができる。また、嫌気好気処理における設備構成も、上記形態例に限るものではない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排水処理装置によれば、処理効率を大幅に向上させることができ、小規模な下排水処理施設においても高度の処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の排水処理装置に適用される好気性ろ床の一例を示す説明図である。
【図２】  本発明の排水処理装置の一形態例を示す系統図である。
【図３】  従来の好気性ろ床の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…好気性ろ床、１１…ろ材、１２…ろ材充填部、１３…担体浮遊部、１４…原水流入管、１５…ウェッジワイヤースクリーン、１６…洗浄排水排出管、１７…ろ材支持層、１８…コンプレッサー、１９…散気管、２０…集水ノズル、２１…処理水排出管、３０…原水槽、３１…洗浄排水槽、３２…嫌気性ろ床、３３…加圧浮上分離装置、３４…好気性ろ床、３５…処理水槽、３８…汚泥貯留槽、Ａ…浮遊担体
【図１】
0003688829.tif 000002
【図２】
0003688829.tif 000003
【図３】
0003688829.tif 000004