(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる充填材を充填した複数の処理槽を上流側から下流側に向けて順に連通させて設け、処理対象水をこれらの処理槽に通しつつそこにおける充填材に接触させて浄化処理を施すようにした水処理装置において、
各処理槽内に、上流側と底面の下側が通水専用の通水部となるように区画して充填材を充填する充填部を設けるとともに、該充填部の底面の下側の通水部を処理対象水の流れ方向で仕切る一つ又は複数の堰壁を設け、
そしてこれら各処理槽に対し処理対象水を、それぞれの通水部に上側から下側に流れる下降流で流入させ且つそれぞれの充填部にその通水性の底面から上側に向けた上昇流で流入させるとともに、さらに該充填部とその底面下側の通水部との間で蛇行的に流すようにしたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
充填部に、当該充填部における処理対象水の流れに上下での蛇行的な流れを与えるための堰壁を一つ又は複数設けた請求項１に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的高度な浄化処理を可能とする水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は先に特願平５−１６８３４９号（特開平７−９８３号）として水処理装置を提案した。この水処理装置は、上流側から下流側に向けて、例えばプラスチック製の多孔性ろ材を充填した予備処理槽、資化物と吸着剤を充填した脱窒槽、キトサン木炭を充填したキトサン木炭槽、リン吸着用の吸着剤を充填した脱リン槽、及び木炭を充填した仕上げ槽を連続的に設け、これらの各槽に処理対象水を下降流と上昇流の繰り返しで通しつつ各処理槽における充填材に接触させて浄化処理を施すようになっており、例えば生活雑排水がそのまま排水される小河川などにおけるような汚染負荷状態の汚濁水の高度な浄化処理に高い適性を持っている。
【０００３】
このような水処理装置は、幾つかの河川などに実用装置として既に設置され、その優れた浄化能力を発揮している。しかしこれらの装置について運転データなどを収集するなかで予想外の現象のあることが分かって来た。それは運転開始から一定の時間が経つと実際上の処理効率が計算上のそれよりも低下して来るということである。
【０００４】
そこでこれについて追求したところ、幾つかの槽で充填材に予想外の目詰まりを生じること、また目詰まりを生じない場合でも充填材への処理対象水の接触効率が計算上より低い場合のあること、そしてこれらが効率低下の原因となっていることが分かった。そこでさらにこの目詰まり現象や充填材への接触効率が低下する現象についてそのメカニズムを解析したところ、充填材層に対し下降流で処理対象水が流入する場合に目詰まりが生じ易いということ、また充填材層で通水状態に偏りがあって、流れが止まった状態になる流れの死角部分を生じ、このことが接触効率の低下要因であることが明らかになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、各槽に充填してある充填材に処理対象水が下降流で流入する状態を基本的になくすようにすることで、充填材の目詰まりを有効に防止することのできる水処理装置の提供を目的としている。また本発明は、充填材層における通水の偏りをなくすことで充填材への処理対象水の接触効率を高めることのできる水処理装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による水処理装置は、それぞれ異なる充填材を充填した複数の処理槽を上流側から下流側に向けて順に連通させて設け、処理対象水をこれらの処理槽に通しつつそこにおける充填材に接触させて浄化処理を施すことを基本とし、これに加えて、各処理槽内に、上流側と底面の下側が通水専用の通水部となるように区画して充填材を充填する充填部を設けるとともに該充填部の底面の下側の通水部を処理対象水の流れ方向で仕切る一つ又は複数の堰壁を設け、そしてこれら各処理槽に対し処理対象水を、それぞれの通水部に上側から下側に流れる下降流で流入させ且つそれぞれの充填部にその通水性の底面から上側に向けた上昇流で流入させるようにし、さらに該充填部とその底面下側の通水部との間で蛇行的に流すようにしてなっている。
【０００７】
この水処理装置では、各処理槽への処理対象水の流入を通水専用とした、つまり充填材など充填せずに実質的な通水抵抗のないようにした通水部における下降流で行ない、充填材層には、常に、目詰まりの発生が少ない上昇流で流入させることになる。したがって充填材の目詰まりを有効に防止することができる。
【０００８】
本発明ではこのような水処理装置について、さらに充填部に、当該充填部における処理対象水の流れに上下での蛇行的な流れを与えるための堰壁を一つ又は複数設けるようにしている。
【０００９】
このようにすることで、充填材層における通水の偏り解消して流れの死角部分を実質的になくすことができ、充填材への処理対象水の接触効率を高めることができる。
【００１０】
【実施の形態】
本発明の一実施形態による水処理装置は、図１及び図２に示すように、上流側から下流側に向けて、第一処理槽１、第二処理槽２、第三処理槽３、第四処理槽４、第五処理槽５、第六処理槽６、第七処理槽７、第八処理槽８、及び第九処理槽９を連続的に設けた構造となる。これらの各処理槽は、地中にコンクリート打ちで形成した細長い箱体を仕切り壁１０で仕切って形成する。
【００１１】
第一処理槽１は、大きな浮遊物などの除去処理を主に行なう一次沈殿槽で、充填材などは用いずに、処理対象水の滞留を調整するための整流筒１１、１２を設けるだけにする。
【００１２】
第二処理槽２は、第一処理槽１で除去できない浮遊物などの除去処理を主に行なう二次沈殿槽で、通水性の底面Ｂと非通水性の隔壁Ｗで囲んで形成し充填部１３を設けると共に、この充填部１３の上流側側面と底面Ｂ（図２では図示を省略してある）に沿わせるようにして通水専用の通水部１４を設ける。その充填部１３には、図中に連続矢印で模式化して示すような蛇行的な流れを処理対象水に与えるための堰壁１５を中間位置に設け、例えばプラスチック材などを用いた接触ろ材（図示を省略）を充填する。またこの第二処理槽２には、第三処理槽以降で必要な曝気を行なうための曝気用ポンプＰを設置し、この曝気用ポンプＰから給気管（図示を省略）を延設する。
【００１３】
第三処理槽３は、脱窒処理を主に行なう脱窒槽であり、第二処理槽２と同様にして、充填部１６と通水部１７を設ける。その充填部１６には、蛇行流用として堰壁１６ａ、１６ｂ、１６ｃを設け、微生物の資化用として例えば廃材とされた椎茸の榾木などを用いた資化物と例えば石灰石などを用いた窒素用の吸着剤をそれぞれ層状にして充填する。
【００１４】
第四処理槽４は、好気的な生物学的処理によるＢＯＤ成分の分解処理のための槽であり、同じく、充填部１９と通水部２０を設け、その充填部１９には、堰壁１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを設け、充填材としてキトサン処理を施したキトサン木炭を充填する。
【００１５】
第五処理槽５は、同じく好気的な生物学的処理槽で、充填部２１と通水部２２を設け、その充填部２１にキトサン木炭を充填する。
【００１６】
第六処理槽６は、第三処理槽３に対応し、これと同様に、堰壁２３ａ、２３ｂ、２３ｃを設け且つ資化物と吸着剤を充填した充填部２３と通水部２４を有し、また第七処理槽７は、第四処理槽４に対応し、これと同様に、堰壁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを設け且つキトサン木炭を充填した充填部２５と通水部２６を有する。
【００１７】
第八処理槽８は、リンの除去処理を主なに行なう脱リン槽で、充填部２７と通水部２８を設け、その充填部２７には、脱リン用のろ材を充填する。
【００１８】
第九処理槽９は、脱色や脱臭あるいは微細な懸濁物質のろ過などの最終処理を行なう槽で、堰壁２９ａ、２９ｂを有する充填部２９と通水部３０を設け、その充填部２９に通常の木炭やセラミックろ材などを充填する。
【００１９】
このような水処理装置にあって処理対象水は、図中に連続矢印で模式化して示すように、充填材のある各処理槽に対しては常にそれぞれの通水部を介して上側から下側に流れる下降流で流入し、また各処理槽の充填部に対してはその底面から上側に向けた上昇流で流入し、さらに各処理槽の充填部において蛇行的な流れを形成する。この結果、充填材の目詰まりを有効に防止でき、また充填材への処理対象水の接触効率を高めることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、充填材への目詰まりを有効に防止でき、また充填材への処理対象水の接触効率を高めることができ、効率的な処理を安定して行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による水処理装置の簡略化した断面図。
【図２】図１の水処理装置の平面図。
【符号の説明】
１〜９  処理槽
13、16、19、21、23、25、27、29  充填部
14、17、20、22、24、26、28、30  通水部
16a 〜16c   堰壁
19a 〜19d   堰壁
23a 〜23c   堰壁
25a 〜25d   堰壁
29a 、29b   堰壁
【図１】
0003712455.tif 000002
【図２】
0003712455.tif 000003