(57)【要約】    【課題】  費やされる運転コストを抑制できる排水処理方法などを提供することを課題としている。    【解決手段】  排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットとを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする排水処理方法等を提供する。【選択図】  図１
2014008421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットとを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットとを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理方法及び排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水処理方法としては、様々なものが知られており、例えば、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽中において混合水を曝気しつつ生物処理し、生物処理された混合水を、濾過膜を含む膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得るものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
上記の排水処理方法においては、曝気によって混合水を撹拌しつつ活性汚泥による生物処理を行うことができる。そして、活性汚泥を含んだ混合水を膜ユニットの濾過膜によって膜分離して浄化水を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の実施例に記載されているように上記の排水処理方法においては、混合水中を浮遊する活性汚泥の濃度が比較的高い。そのため、活性汚泥に含まれる微生物量が比較的多くなり、必要な空気量が多くなる。しかも、混合水の流動が必ずしも効率的に行われず、気泡の上昇速度が低下すること、又は、気泡の拡散効率が低下することなどにより、曝気により供給された空気の溶解効率が不十分なものになり得る。従って、上記の排水処理方法においては、混合水中の酸素濃度が低下し、生物処理の効率が十分なものでなくなる可能性がある。これに対して、酸素濃度の低下を抑制するためには、より多くの電気エネルギー等を使って曝気量を増やさなければならない。このように、上記の排水処理方法においては、曝気等に費やされる運転コストが比較的多く必要とされるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０４６６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点等に鑑み、費やされる運転コストを抑制できる排水処理方法を提供することを課題とする。また、費やされる運転コストを抑制できる排水処理装置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】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る排水処理方法は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットとを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなる排水処理方法においては、生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定するため、混合水の流動性が優れたものとなる。また、曝気により供給された空気の気泡同士が合一することを抑制し気泡の大きさを比較的小さく維持させることができる。そして、混合水の流動性、及び、曝気による空気の溶解効率が優れたものとなることから、曝気量が比較的少なくても、混合水における酸素濃度を生物処理にとって十分な濃度にすることができる。
従って、前記排水処理方法によれば、曝気量に費やすエネルギーが比較的少なくても十分に生物処理を行うことができ、運転に費やされるコストを抑制できる。
また、前記排水処理方法においては、混合水に浸漬された担体に活性汚泥が付着する。これにより、担体に付着した活性汚泥によって生物処理を行うことができる。しかも、前記排水処理方法においては、上述したように混合水の流動性、及び、曝気による空気の溶解効率が優れたものとなる。
従って、前記排水処理方法によれば、活性汚泥による生物処理の効率の低下を抑制しつつ、混合水を曝気するために費やすエネルギーを減らすことができる。
【０００９】
本発明に係る排水処理装置は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットとを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述の通り、本発明の排水処理方法及び排水処理装置は、費やされる運転コストを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）排水処理装置の上下方向の断面における概要を表した概略断面図、（ｂ）排水処理装置の概要を表した概略平面図。
【図２】担体の概要を表した概略図。
【図３】混合水の総曝気量と溶存酸素（ＤＯ）濃度とを表すグラフ。
【図４】浄化水（透過水）のアンモニア性窒素濃度を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る排水処理装置及び排水処理方法の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の排水処理方法において用いる排水処理装置の概略図である。
【００１３】
本実施形態の排水処理方法は、排水Ａと活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽１と、該生物処理槽１内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体２と、前記混合水を曝気する曝気装置４と、該曝気装置４の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニット５とを備えた排水処理装置１０を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニット５によって膜分離し浄化水Ｚとなった透過水を得る排水処理方法であって、前記生物処理槽１内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定するものである。
【００１４】
具体的には、本実施形態の排水処理方法においては、前記生物処理槽１内の混合水を前記曝気装置４によって曝気しながら、少なくとも担体２に付着した活性汚泥によって混合水を生物処理する生物処理工程と、濾過膜を含む膜ユニット５によって、活性汚泥を含み生物処理された混合水を膜分離し浄化水Ｚとなった透過水を得る浄化工程とを実施し、少なくとも前記生物処理工程では、前記生物処理槽１内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する。
【００１５】
前記排水処理方法において用いる排水処理装置１０は、具体的には例えば、図１に示すように、排水Ａと活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽１と、混合水中の活性汚泥が付着する担体２と、該生物処理槽１内の混合水を曝気する曝気装置４と、活性汚泥を含み生物処理された混合水を膜分離し浄化水Ｚとなった透過水を得る膜ユニット５とを備えている。そして、排水処理装置１０は、装置外から供給される排水Ａを前記生物処理槽１において活性汚泥と混合して混合水を得て、担体２に付着した活性汚泥及び混合水中を浮遊する活性汚泥によって混合水を生物処理しつつ、前記膜ユニット５において、浮遊する活性汚泥を含み生物処理された混合水を膜分離して、透過水（浄化水Ｚ）を得るように構成されている。
【００１６】
前記排水Ａは、微生物によって分解できる少なくとも有機物を含有する排水であれば、特に限定されるものではないが、該排水Ａとしては、例えば、生活廃水や、食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場から排出される有機物などの処理対象物質を含むもの等が挙げられる。
前記生物処理は、微生物を含む活性汚泥により好気的に排水中の少なくとも有機物を分解させる処理である。
前記活性汚泥は、前記処理対象物質を分解可能なものであれば特に限定されるものではなく、微生物として、細菌、原生動物、後生動物等の生物種を含むものを用いることができる。また、曝気による好気的条件下において、少なくとも有機物を分解できるものである。
【００１７】
前記生物処理工程においては、内部に活性汚泥を含む生物処理槽１に、装置外から供給される排水Ａを供給して排水Ａと活性汚泥とを混合する。そして、前記生物処理槽１において担体２に付着した活性汚泥及び混合水中を浮遊する活性汚泥によって混合水を生物処理する。
【００１８】
具体的には、前記生物処理工程においては、前記曝気装置４による曝気によって混合水に対流を起こし、前記生物処理槽１において混合水が槽内で対流を起こしている間に、活性汚泥に含まれる微生物によって排水Ａを生物処理する。また、曝気によって生じる混合水の流動によって、担体２に付着した活性汚泥の一部が担体２から離れ得る。そして、離れた活性汚泥が混合水中を浮遊し得る。
【００１９】
前記生物処理工程においては、必要に応じて、混合水中のリンを除去するため、又は、混合水で浮遊する活性汚泥を凝集させるために、槽内の混合水に凝集剤を添加する。
前記凝集剤としては、従来公知のものが挙げられ、例えば、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄等の無機系凝集剤、又は、有機系高分子凝集剤等が挙げられる。
【００２０】
前記生物処理工程においては、前記曝気装置４によって、気体を混合水に送り混合水を曝気する。前記気体としては、通常、空気Ｂを用いる。
前記曝気装置４は、装置外から生物処理槽１内へ空気Ｂを供給するための空気供給管４ａと、該空気供給管４ａを経た空気を気泡状にして生物処理槽１内の混合水に供給し混合水を曝気する曝気管４ｂとを有している。これにより、前記曝気装置４は、空気供給管４ａを経由させて空気Ｂを混合水に送り混合水を曝気するように構成されている。
【００２１】
前記生物処理工程においては、混合水に浸かるように生物処理槽１内に配された例えば図２に示すような担体２を用いることができる。斯かる担体２を用いることにより、前記生物処理工程においては、該担体２に活性汚泥が付着する。また、付着した活性汚泥の一部が曝気による水流によって担体２から離れ得る。そして、担体２から離れた活性汚泥が混合水中を浮遊し得る。
【００２２】
本実施形態の排水処理方法においては、生物処理槽１内に配された担体２に活性汚泥が付着し、付着した活性汚泥によっても混合水を生物処理する。混合水における全活性汚泥の量が同じであれば、担体２に活性汚泥が付着する分、流動する混合水における活性汚泥濃度が低くなり、担体２がない場合に比べて、混合水の流動性が優れたものになり得る。
【００２３】
具体的には、前記生物処理工程においては、担体２における複数の糸状体２ａに混合水中の活性汚泥が付着する。また、糸状体２ａに付着した活性汚泥の一部が、曝気に伴う混合水の流動などにより、揺れ動く糸状体２ａから離れ得る。そして、糸状体２ａから離れた活性汚泥が混合水中を浮遊し得る。
【００２４】
前記担体２は、例えば図２に示すように、活性汚泥が付着する複数の糸状体２ａと、各糸状体２ａの一端が取り付けられ糸状体２ａを支持する支持体２ｂとを有し、支持体２ｂが上下方向に延在するように生物処理槽１内に配されている。
【００２５】
前記糸状体２ａの材質は、活性汚泥が付着しやすいものであれば特に限定されるものではないが、該材質としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、炭素繊維等が挙げられる。即ち、前記糸状体２ａとしては、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維などを用いることができ、なかでも、アクリル繊維を用いることが好ましい。
【００２６】
前記支持体２ｂの材質は、前記糸状体２ａを支持できるものであれば特に限定されるものではないが、該材質としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、炭素繊維等が挙げられる。より具体的には、前記支持体２ｂとしては、例えば、ポリエステル糸を用いることができる。
【００２７】
前記生物処理工程においては、前記担体２が、前記曝気装置４による曝気によって生じる水流で揺動する。また、前記担体２は、曝気による気泡と接触するように生物処理槽１内に配されていてもよく、曝気による気泡と接触しない位置に配されていてもよい。
【００２８】
前記生物処理工程においては、前記生物処理槽１内において曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する。なお、混合水の粘度は、通常、水の粘度以上であり、１ｍＰａ・ｓ以上である。
前記生物処理工程においては、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ未満に設定することが好ましく、５ｍＰａ・ｓ以下に設定することがより好ましい。
【００２９】
具体的には、前記生物処理工程においては、例えば、生物処理槽１内の混合水の温度を調整することにより混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することができる。より具体的には例えば、生物処理槽１の内側底部に設置された電気ヒータ（図示せず）によって、混合水を加熱して、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に低下させることができる。
また、例えば、生物処理槽１内の混合水に分散剤を添加することにより混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することができる。より具体的には例えば、分散剤の水溶液を混合液に添加する分散剤添加タンク（図示せず）を用いて、混合水に所定量の添加剤を添加することにより、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に低下させることができる。
また、例えば、生物処理槽１内の混合液の汚泥濃度を減少させることにより混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することができる。より具体的には例えば、生物処理槽の底部から活性汚泥を抜き取ることにより汚泥濃度を下げ、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に低下させることができる。
【００３０】
前記混合水の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であることにより、混合水の流動性が優れたものとなる。また、混合水に供給された気泡の合一を抑制し気泡を小さいまま維持できることから、混合水における空気の溶解効率が優れたものとなる。従って、曝気量が比較的少なくても、生物処理槽内の混合水全体に酸素を行き渡らせることができる。従って、曝気量が比較的少なくても生物処理における酸素濃度の低下を抑制することができ、曝気のために使う電力コストを抑えつつ、排水処理を行うことができる。
【００３１】
また、前記排水処理方法においては、前記生物処理槽１内の混合水に担体２を浸漬した状態にて、前記生物処理槽１内において曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する。上述したように、担体２には活性汚泥が付着しており、該付着した活性汚泥によって混合水を生物処理することができる。従って、例えば混合水中の汚泥濃度を減らすことによって混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定しても、担体２に付着した活性汚泥によって十分な生物処理を行うことができる。
このように、前記排水処理方法においては、担体２を用いつつ混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することにより、生物処理の効率の低下を抑えつつ曝気のために使う電力コストをも抑えることができる。
【００３２】
前記粘度は、回転粘度計を用いた測定によって求めるものである。
詳しくは、前記回転粘度計として共軸二重円筒型回転粘度計を用い、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準じて内筒定速方式によって、混合水を生物処理するときの温度にて、粘度の測定を行う。測定する混合水としては、生物処理槽内における曝気される部分の混合水を取り出して用いる。回転粘度計における内筒、外筒の直径は、それぞれφ９２ｍｍ、φ７８ｍｍであり、また、内筒、外筒の長さは、それぞれ７６ｍｍ、４６ｍｍである。
なお、前記排水処理方法においては、上記のごとき粘度測定を必ずしも常に行う必要はない。
具体的には、前記排水処理方法においては、例えば、図１（ａ）に示すように、連続的に計測でき上記の回転粘度計と異なる粘度計８を用いて混合水の粘度を測定することができる。そして、その粘度計８の測定値に基づいて混合水の粘度を制御しつつ、適宜、上記のごとき回転粘度計を用いた粘度測定を行うことにより、上記の回転粘度計による測定値が１０ｍＰａ・ｓ以下となるように混合水の粘度を設定することができる。
【００３３】
前記生物処理工程においては、生物処理の効率をより優れたものにできるという点で、混合水の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を３０００ｍｇ／Ｌ以上に設定することが好ましく、４０００ｍｇ／Ｌ以上に設定することがより好ましい。また、混合水の粘度をより下げることができるという点で、混合水の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を７０００ｍｇ／Ｌ以下に設定することが好ましく、６０００ｍｇ／Ｌ以下に設定することがより好ましく、５０００ｍｇ／Ｌ以下に設定することがさらに好ましい。
なお、混合水の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）は、一般的な活性汚泥濃度計を用いて測定することができる。また、上記の混合水の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）は、生物処理槽１内を流動している混合水における濃度を示す。
【００３４】
なお、混合水の活性汚泥濃度を所定値以下に設定することによっても、混合水の流動性を高め得る。しかしながら、活性汚泥濃度が所定値以下であっても、活性汚泥の性状によっては、混合水の粘度が十分に低いものとならず、混合水の流動性が不十分なものになり得る。また、混合水の粘度が十分に低くならなければ、気泡の上昇速度及び気泡の拡散効率が優れたものとならず、混合水中における気泡の合一を必ずしも抑制できないことから、気泡が意図せず大きくなる可能性もある。これにより、混合水における空気の溶解効率が不十分なものになり得る。
従って、混合水の活性汚泥濃度を所定値以下に設定するだけでは、混合水の溶存酸素濃度（酸素溶解効率）を必ずしも十分なものにできないおそれがある。このように、混合水における溶存酸素濃度をより正確に制御できるという点においては、混合水の粘度を所定値以下に設定することの方が好適である。
【００３５】
前記浄化工程においては、濾過膜を含む膜ユニット５によって、活性汚泥を含み生物処理された混合水を膜分離し浄化水Ｚとなった透過水を得る。該透過水は、前記排水に比べて処理対象物質の濃度が十分低減されたものである。
なお、前記浄化工程においては、通常、前記生物処理工程において生物処理槽１内を所定時間流動させて生物処理した混合水を膜分離することにより、浄化水Ｚとなった透過水を得る。
【００３６】
本実施形態の排水処理方法においては、生物処理工程において粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下に設定された混合水を浄化工程において膜分離するため、濾過するための動力を比較的少ないものにすることができる。従って、この点からも、費やされる運転コストを抑制できる。
【００３７】
前記膜ユニット５は、濾過膜を有しており、図１に示すように、混合水に浸漬している。該濾過膜の種類は、特に限定されるものでなく、濾過膜の種類としては、例えば、限外濾過膜（ＵＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）等が挙げられる。
【００３８】
前記濾過膜の材質としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニールアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどを採用することができる。
【００３９】
前記濾過膜の形状としては、従来公知のものが挙げられ、例えば、直径数ｍｍの中空糸状に形成されたいわゆる中空糸膜状、又は、板状の平膜状などが挙げられる。
【００４０】
前記濾過膜の形状が平膜状である場合には、通常、前記膜ユニット５は、平膜状の複数の膜が互いに間隔を空け且つ互いの面が対向するように配されて構成されている。膜の間隔は、通常、１０ｍｍ程度であることから、活性汚泥による該間隔の空間の閉塞が抑制できるという点で、活性汚泥の粒径は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
前記濾過膜の形状が中空糸膜状である場合には、通常、膜の間隔が１ｍｍ程度であることから、活性汚泥による該間隔の空間の閉塞が抑制できるという点で、活性汚泥の粒径は、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
続いて、本発明に係る排水処理装置の一実施形態について説明する。
【００４２】
本実施形態の排水処理装置１０は、排水Ａと活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽１と、該生物処理槽１内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体２と、前記混合水を曝気する曝気装置４と、該曝気装置４の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニット５とを備え、活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニット５によって膜分離し浄化水Ｚとなった透過水を得る排水処理装置１０であって、
前記生物処理槽１内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えているものである。
【００４３】
前記排水処理装置１０においては、上記の排水処理方法において述べた機器等を採用することができる。
【００４４】
前記粘度設定機構は、例えば、生物処理槽１内の混合水の温度を調整する温度調整部を備えている。該温度調整部としては、例えば、上述した電気ヒータ（図示せず）が挙げられる。該電気ヒータによれば、混合水を加熱して、混合水の粘度を低下することができる。
また、前記粘度設定機構は、例えば、生物処理槽１内の混合水の粘度を調整する分散剤添加部を備えている。該分散剤添加部としては、例えば、上述した分散剤添加タンク（図示せず）が挙げられる。該分散剤添加タンクによれば、混合水に所定量の添加剤を添加することにより、混合水の粘度を低下することができる。
また、前記粘度設定機構は、例えば、生物処理槽１内の混合液の汚泥濃度を減少させる汚泥濃度低減部を備えている。該汚泥濃度低減部としては、例えば、生物処理槽１の底部に配され汚泥を生物処理槽１外へ抜き取るように構成された汚泥抜き取り装置が挙げられる。該汚泥抜き取り装置によれば、生物処理槽１の底部に貯まった活性汚泥を抜き取り、汚泥濃度を下げることにより、混合水の粘度を低下することができる。
【００４５】
前記排水処理装置１０は、具体的には例えば、図１に示すように、排水Ａを槽内に供給するための排水供給管７を備えている。これにより、前記排水処理装置１０は、排水供給管７を経た排水Ａを生物処理槽１内にて活性汚泥と混合し、前記曝気装置４による曝気によって混合水に対流を起こさせるように構成されている。
そして、前記排水処理装置１０においては、前記生物処理槽１において混合水が槽内で対流を生じている間に、活性汚泥に含まれる微生物によって排水Ａが生物処理される。
【００４６】
前記排水処理装置１０は、例えば図１に示すように、曝気装置４によって生物処理槽１内の混合水に気泡状の空気を供給することにより、混合水を曝気しながら生物処理するように構成されている。
【００４７】
また、前記排水処理装置１０は、例えば図２に示すように、上記の担体２と、該担体２を支持する担体用支持部材６とを備えている。これにより、前記排水処理装置１０は、担体用支持部材６によって支持された担体２に活性汚泥が付着し、付着した活性汚泥の一部が曝気による水流によって担体２から離れ、離れた活性汚泥が混合水中を浮遊し水流によって流動するように構成されている。
【００４８】
前記担体２は、図１に示すように、担体用支持部材６に支持され、複数が生物処理槽１内に配されている。なお、担体用支持部材６は、担体２を生物処理槽１内の所定位置で支持するように、生物処理槽１内において適当な手段によって固定されている。
【００４９】
前記担体２によれば、混合水中の汚泥を付着させ、付着した活性汚泥の一部を混合水中で浮遊させることができる。詳しくは、混合水中の汚泥が、主に担体２における複数の糸状体２ａに付着する。そして、付着した活性汚泥の一部が、曝気に伴う混合水の流動などにより揺れ動く糸状体２ａから離れ、混合水中を浮遊して流動し得る。
【００５０】
前記担体２は、前記膜ユニット５と離間するように配されている。また、前記担体２は、前記曝気装置４による曝気によって生じる水流で揺動するように構成されている。
前記担体２は、曝気による気泡と接触するように生物処理槽１内に配されていてもよく、曝気による気泡と接触しないように生物処理槽１内に配されていてもよい。
【００５１】
前記膜ユニット５は、例えば図１に示すように、生物処理槽１内において、混合水中に浸かるように配されている。また、前記膜ユニット５は、通常、曝気装置４によって曝気されるように生物処理槽１内に配されている。
【００５２】
本実施形態の排水処理装置１０は、具体的には例えば、図１（ｂ）に示すように、上面視矩形状の生物処理槽１を備えている。また、該生物処理槽１内に、複数の担体２と、担体２を支持する複数の担体用支持部材６と、前記曝気装置４と、１つの前記膜ユニット５とを備えている。
前記曝気装置４の曝気管４ｂは、生物処理槽１の底部に複数配されている。曝気管４ｂは、図１（ｂ）に示すように、担体２の下側に配されていてもよく、膜ユニット５の下側に配されていてもよい。また、曝気管４ｂは、担体２及び膜ユニット５のそれぞれの下側に配されていてもよい。曝気管４ｂは、通常、生物処理槽１の底部全体に配されているわけではなく、生物処理槽１の底部の一部に配されている。
前記担体２は、例えば図２に示すように、複数がまとまって担体用支持部材６によって支持されている。
前記担体用支持部材６は、例えば図１（ｂ）及び図２に示すように、上面視において４つの棒材が矩形を描くように配された上側矩形枠６ａと、該上側矩形枠６ａと同形状であり上側矩形枠６ａの下側に配され上面視において上側矩形枠６ａと重なるように配された下側矩形枠６ｂと、上下の矩形枠（６ａ、６ｂ）の角部同士をつなぐように縦方向に延びる４本の縦棒６ｃとを備えている。また、前記担体用支持部材６は、上下それぞれの矩形枠（６ａ、６ｂ）における対向する１対の辺（棒材）をつなぐように互いに平行に横方向に配された複数の横棒６ｄをさらに備えている。担体２は、上下に離間した横棒６ｄをつなぐように、上下方向に延びており、担体２の両端部が上下の横棒６ｄにそれぞれ取り付けられている。即ち、上側の１つの横棒６ｄには、複数の担体２の上端部が取り付けられ、上側の横棒６ｄの真下にある１つの横棒６ｄには、上側の横棒６ｄに上端部が取り付けられた複数の担体２の下端部が取り付けられている。このように、複数の担体２が１つの担体用支持部材６によって支持されている。
前記排水処理装置１０においては、例えば図１（ｂ）に示すように、４つの担体用支持部材６が、上面視において、生物処理槽１内の四隅に配され、そのうち２つの担体用支持部材６が、曝気装置４の曝気管４ｂの上側にそれぞれ配されている。
また、上面視矩形状の生物処理槽１の一つの角部を介して隣接する２辺のうちの一方の辺に沿った方向において、一対の担体用支持部材６の間に１つの前記膜ユニット５が配されている。
即ち、前記膜ユニット５は、上面視矩形状の生物処理槽１の一方の辺に近接するように配され、しかも、該一方の辺に沿った方向における膜ユニット５の両側には、２つの担体用支持部材６が配されている。
担体用支持部材６の下方には、曝気管４ｂが配されていてもよく、曝気管４ｂが配されていなくてもよい。
斯かる排水処理装置１０においては、曝気装置４の曝気によって供給された気泡が混合水中を上昇することにより上昇流が生じ、さらに、混合水の上部まで上昇した混合水が水平方向に移動し、そして、曝気されていない部分において混合水が下降して下降流が生じる。このようにして、生物処理槽１に収容された混合水には、曝気に伴う対流が生じる。
【００５３】
なお、排水処理装置１０においては、粘度設定機構によって混合水の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下に設定される。従って、流動性に優れた混合水が曝気されるため、曝気によって発生した気泡が混合水中を比較的速く上昇する。これにより、図１に示すように、膜ユニット５の下側に配された曝気管４ｂからの曝気による気泡が、膜ユニット５の表面に付着した汚れを効率的に除去できる。そして、膜分離における膜ユニット５にかかる負荷が減り、装置の運転に費やされるコストを抑制できる。
【００５４】
本実施形態の排水処理装置及び排水処理方法は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の排水処理装置及び排水処理方法に限定されるものではない。
また、一般の排水処理装置及び排水処理方法において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【００５５】
例えば、上記実施形態の排水処理装置は、生物処理槽１内に配された膜ユニット５を備えたものであったが、本発明の排水処理装置は、これに限定されず、生物処理槽１外に配された膜ユニット５を備え、前記膜ユニット５が、生物処理槽１から供給された生物処理された混合水を、生物処理槽１外にて膜分離するように構成されていてもよい。
【実施例】
【００５６】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５７】
（試験例１）
図１に示す排水処理装置（ただし、担体は設置していない）を用いて、５０ｍ3／日の排水を２０日間にわたって生物処理した。生物処理中の汚泥濃度は、９，０００〜１１，０００ｍｇ／Ｌとした。生物処理槽としては、１．３ｍ×１．３ｍ×高さ３．７ｍの大きさのものを用いた。
混合水の粘度は、活性汚泥を混合水から取り除くこと等により、４０〜５０ｍＰａ・ｓとなるように設定した。
【００５８】
（試験例２）
試験例１で用いた排水処理装置にさらに担体を設置して、下記に示す条件以外は、試験例１と同様にして排水を１２日間にわたって生物処理した。生物処理中の汚泥濃度は、４，０００〜６，０００ｍｇ／Ｌとした。
なお、担体としては、上下方向長さが２ｍであり、横方向長さが１０ｃｍのものであって、アクリル繊維製の糸状体とポリエステル糸の支持体とから構成されたものを用いた。また、複数の担体を支持した担体用支持部材を４つ用いて、図１（ｂ）に示すように配置した。生物処理においては、全ての担体を混合水に浸漬した状態で用いた。
混合水の粘度は、活性汚泥を混合水から取り除くこと等により、１０ｍＰａ・ｓ以下となるように設定した。
【００５９】
上記のごとく行った試験例１及び試験例２における総曝気量及び混合水の溶存酸素（ＤＯ）濃度の関係を図３の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれに示す。また、試験例１及び試験例２における浄化水（透過水）内のアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）濃度の測定結果を図４の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。
図３から把握できるように、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することにより、曝気量が少なくても混合水内の溶存酸素（ＤＯ）濃度を所定量に維持することができる。
また、図４から把握できるように、混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定しても、混合水に担体を浸漬しているため、生物処理効率の指標の１つであるアンモニア性窒素濃度が比較的低く維持される。
即ち、本発明の排水処理方法及び排水処理装置においては、混合水に担体を浸漬したうえで混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する。従って、担体に付着した活性汚泥によっても混合水を生物処理することができ、しかも、混合水中の溶存酸素濃度の低下を抑制できる。これにより、生物処理の効率の低下を抑制しつつ、曝気などの運転に費やされるコストを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：生物処理槽、
２：担体、２ａ：糸状体、２ｂ：支持体、
４：曝気装置、４ａ：空気供給管、４ｂ：曝気管、
５：膜ユニット、
６：担体用支持部材、
７：排水供給管、
８：粘度計、
１０：排水処理装置、
Ａ：排水、Ｂ：空気、Ｚ：浄化水（透過水）。
【図１】
2014008421.tif 000003
【図２】
2014008421.tif 000004
【図３】
2014008421.tif 000005
【図４】
2014008421.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月29日(2012.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記担体を支持する担体用支持部材とを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記排水処理装置において前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こし、
前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように前記膜ユニットを配し、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に前記担体を配し、しかも、前記膜ユニットの両側に前記担体用支持部材をそれぞれ配し、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記担体を支持する担体用支持部材とを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こさせるように構成されており、
前記膜ユニットが、前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように配され、
前記担体が、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に配され、
前記膜ユニットの両側に前記担体用支持部材がそれぞれ配され、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする排水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る排水処理方法は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記担体を支持する担体用支持部材とを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記排水処理装置において前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こし、前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように前記膜ユニットを配し、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に前記担体を配し、しかも、前記膜ユニットの両側に前記担体用支持部材をそれぞれ配し、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る排水処理装置は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記担体を支持する担体用支持部材とを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こさせるように構成されており、前記膜ユニットが、前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように配され、前記担体が、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に配され、前記膜ユニットの両側に前記担体用支持部材がそれぞれ配され、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月12日(2013.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する上面視矩形状の生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記生物処理槽内の上面視における四隅に配され前記担体を支持する４つの担体用支持部材とを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記排水処理装置において前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こし、
前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように前記膜ユニットを配し、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に前記担体を配し、しかも、前記膜ユニットを前記生物処理槽の上面視における一の辺に沿って配し、該膜ユニットの両側に前記担体用支持部材のうちの２つを配し、
前記４つの担体用支持部材のうち、前記膜ユニットの両側に配された２つの前記担体用支持部材を前記曝気装置によって曝気せず、他の２つの前記担体用支持部材を担体が気泡と接触するように曝気し、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する上面視矩形状の生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記生物処理槽内の上面視における四隅に配され前記担体を支持する４つの担体用支持部材とを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こさせるように構成されており、
前記膜ユニットが、前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように配され、
前記担体が、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に配され、
前記膜ユニットが、前記生物処理槽の上面視における一の辺に沿って配され、
該膜ユニットの両側に前記担体用支持部材のうちの２つが配され、
前記４つの担体用支持部材は、前記膜ユニットの両側に配された２つの前記担体用支持部材が前記曝気装置によって曝気されず、他の２つの前記担体用支持部材が担体に気泡を接触させて曝気されるように配され、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする排水処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る排水処理方法は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する上面視矩形状の生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記生物処理槽内の上面視における四隅に配され前記担体を支持する４つの担体用支持部材とを備えた排水処理装置を用いて、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理方法であって、
前記排水処理装置において前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こし、
前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように前記膜ユニットを配し、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に前記担体を配し、しかも、前記膜ユニットを前記生物処理槽の上面視における一の辺に沿って配し、該膜ユニットの両側に前記担体用支持部材のうちの２つを配し、
前記４つの担体用支持部材のうち、前記膜ユニットの両側に配された２つの前記担体用支持部材を前記曝気装置によって曝気せず、他の２つの前記担体用支持部材を担体が気泡と接触するように曝気し、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る排水処理装置は、排水と活性汚泥とを含む混合水を収容する上面視矩形状の生物処理槽と、該生物処理槽内の混合水に浸漬され活性汚泥が付着する担体と、前記混合水を曝気する曝気装置と、該曝気装置の曝気による好気条件下で活性汚泥により生物処理された混合水を膜分離する膜ユニットと、前記生物処理槽内の上面視における四隅に配され前記担体を支持する４つの担体用支持部材とを備え、前記活性汚泥を含む生物処理された混合水を、前記膜ユニットによって膜分離し浄化水となった透過水を得る排水処理装置であって、
前記曝気装置による曝気によって前記混合水に対流を起こさせるように構成されており、
前記膜ユニットが、前記曝気装置によって曝気され前記生物処理槽内の前記混合水中に浸かるように配され、
前記担体が、前記混合水に浸かるように前記生物処理槽内に配され、
前記膜ユニットが、前記生物処理槽の上面視における一の辺に沿って配され、
該膜ユニットの両側に前記担体用支持部材のうちの２つが配され、
前記４つの担体用支持部材は、前記膜ユニットの両側に配された２つの前記担体用支持部材が前記曝気装置によって曝気されず、他の２つの前記担体用支持部材が担体に気泡を接触させて曝気されるように配され、
前記生物処理槽内の曝気される混合水の粘度を１０ｍＰａ・ｓ以下に設定する粘度設定機構を備えていることを特徴とする。