(57)【要約】【課題】ばっ気の状態の変化が排水処理装置の処理性能に与える影響を緩和する。【解決手段】被処理水を生物処理する生物処理槽に酸素を含む気泡を供給する散気部へ酸素を含むガスを供給するガス供給部を制御することによって、ガス供給部の動作状態を、散気部へのガスの供給を停止した停止状態から、散気部へガスを供給する供給状態へ、切り替える開始処理と、ガス供給部の動作状態を供給状態から停止状態へ切り替える停止処理とを、１日に複数回、交互に繰り返す間欠運転を行う。ここで、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の開始処理を、前日に開始処理が行われなかった時刻に行う。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水処理システムであって、
被処理水を生物処理する生物処理槽と、
前記生物処理槽に酸素を含む気泡を供給する散気部と、
前記散気部へ酸素を含むガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部を制御することによって、前記ガス供給部の動作状態を、前記散気部への前記ガスの供給を停止した停止状態から、前記散気部へ前記ガスを供給する供給状態へ、切り替える開始処理と、前記ガス供給部の動作状態を前記供給状態から前記停止状態へ切り替える停止処理とを、１日に複数回、交互に繰り返す間欠運転を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行う、
排水処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、１回の前記開始処理と１回の前記停止処理とを含むサイクル処理を、１日の時間の約数とは異なる一定時間の周期で繰り返すことによって、毎日、前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行い、前記停止処理を、前日に前記停止処理が行われなかった時刻に行う、
排水処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、
１回の前記開始処理と１回の前記停止処理とを含むサイクル処理を、一定時間の周期で繰り返し、
前記Ｎ日の間に少なくとも１回、前記サイクル処理が行われるタイミングを、前記一定時間の周期に基づいて決まるタイミングとは異なるタイミングに、変更する、
排水処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、前記タイミングの変更を、前記排水処理システムへの新たな流入の無い夜間に行う、排水処理システム。
【請求項５】
被処理水を生物処理する生物処理槽に酸素を含む気泡を供給する散気部へ酸素を含むガスを供給するためのブロワであって、
前記散気部へ酸素を含むガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部を制御することによって、前記ガス供給部の動作状態を、前記散気部への前記ガスの供給を停止した停止状態から、前記散気部へ前記ガスを供給する供給状態へ、切り替える開始処理と、前記ガス供給部の動作状態を前記供給状態から前記停止状態へ切り替える停止処理とを、１日に複数回、交互に繰り返す間欠運転を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行う、
ブロワ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を利用する排水処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微生物を利用して排水処理が行われている。そのような排水処理を行う排水処理装置としては、例えば、嫌気濾床槽第１室と嫌気濾床槽第２室と接触ばっ気槽とを備える排水処理装置が利用されている。また、好気処理を行うとともに脱窒等の嫌気処理を行うために、接触ばっ気槽のばっ気を間欠的に行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１１６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、間欠ばっ気を行う場合には、ばっ気の状態が、ばっ気を行っている状態と、ばっ気を停止している状態と、の間で変化する。このようなばっ気の状態の変化は、排水処理装置の処理性能に、影響を及ぼし得る。例えば、ばっ気を行っている状態で排水が流入する場合と、ばっ気を停止している状態で排水が流入する場合と、の間で、処理性能に差が生じ得る。ところが、従来は、ばっ気の状態の変化が排水処理装置の処理性能に与える影響を緩和する点については、十分な工夫がなされていないのが実情であった。
【０００５】
本発明の主な利点は、ばっ気の状態の変化が排水処理装置の処理性能に与える影響を緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
排水処理システムであって、
被処理水を生物処理する生物処理槽と、
前記生物処理槽に酸素を含む気泡を供給する散気部と、
前記散気部へ酸素を含むガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部を制御することによって、前記ガス供給部の動作状態を、前記散気部への前記ガスの供給を停止した停止状態から、前記散気部へ前記ガスを供給する供給状態へ、切り替える開始処理と、前記ガス供給部の動作状態を前記供給状態から前記停止状態へ切り替える停止処理とを、１日に複数回、交互に繰り返す間欠運転を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行う、
排水処理システム。
【０００８】
この構成によれば、Ｎ日の間に少なくとも１回の停止状態および供給状態のそれぞれの時間が前日から変更される。従って、排水処理システムへの排水の単位時間当たりの流入水量の変動パターンに対する生物処理槽のばっ気の状態の変化パターンを変化させることができる。この結果、排水処理システムへの排水の流入が、供給状態と停止状態とのいずれかに偏ることが抑制されるので、ばっ気の状態の変化が排水処理システムの処理性能に与える影響を緩和できる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、１回の前記開始処理と１回の前記停止処理とを含むサイクル処理を、１日の時間の約数とは異なる一定時間の周期で繰り返すことによって、毎日、前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行い、前記停止処理を、前日に前記停止処理が行われなかった時刻に行う、
排水処理システム。
【００１０】
この構成によれば、停止状態の時間と供給状態の時間とが毎日変更されるので、排水処理システムへの流入水量の変動パターンに対するばっ気の状態の変化パターンを、毎日変化させることができる。この結果、ばっ気の状態の変化が排水処理システムの処理性能に与える影響を緩和できる。
【００１１】
［適用例３］
適用例１に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、
１回の前記開始処理と１回の前記停止処理とを含むサイクル処理を、一定時間の周期で繰り返し、
前記Ｎ日の間に少なくとも１回、前記サイクル処理が行われるタイミングを、前記一定時間の周期に基づいて決まるタイミングとは異なるタイミングに、変更する、
排水処理システム。
【００１２】
この構成によれば、Ｎ日の間に少なくとも１回、開始処理と停止処理とのサイクル処理のタイミングが変更される。従って、排水処理システムへの流入水量の変動パターンに対するばっ気の状態の変化パターンを変化させることができる。この結果、ばっ気の状態の変化が排水処理システムの処理性能に与える影響を緩和できる。
【００１３】
［適用例４］
適用例３に記載の排水処理システムであって、
前記制御部は、前記タイミングの変更を、前記排水処理システムへの新たな流入の無い夜間に行う、排水処理システム。
【００１４】
この構成によれば、排水処理システムへの新たな流入の無い夜間に、開始処理と停止処理とのサイクル処理のタイミングが変更されるので、タイミングの変更が排水処理システムの処理性能に与える影響を、緩和できる。
【００１５】
［適用例５］
被処理水を生物処理する生物処理槽に酸素を含む気泡を供給する散気部へ酸素を含むガスを供給するためのブロワであって、
前記散気部へ酸素を含むガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部を制御することによって、前記ガス供給部の動作状態を、前記散気部への前記ガスの供給を停止した停止状態から、前記散気部へ前記ガスを供給する供給状態へ、切り替える開始処理と、前記ガス供給部の動作状態を前記供給状態から前記停止状態へ切り替える停止処理とを、１日に複数回、交互に繰り返す間欠運転を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の前記開始処理を、前日に前記開始処理が行われなかった時刻に行う、
ブロワ。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガス供給部を制御する制御装置、ガス供給部の制御方法、ガス供給部と制御装置とを備えるブロワ、生物処理槽とブロワとを備える排水処理システム、生物処理槽を利用した排水処理方法、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としての排水処理装置８００の処理フローを示す説明図である。
【図２】排水処理装置８００を横から見た概略構成を示している。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面から下方に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。
【図４】図２中のＢ−Ｂ断面から夾雑物除去槽８１０側に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。
【図５】接触濾床槽８３０と処理水槽８４０と消毒槽８５０とを示す斜視図である。
【図６】排水処理装置８００への流入水量（単に「流入量」とも呼ぶ）の変動パターンの例を示している。
【図７】１時間毎の総流入量を示すグラフである。
【図８】ピーク流入が行われる１５時を含む期間（１４：００〜１６：３０）の駆動部５１０の動作状態の変化を示す概略図である。
【図９】ブロワ５００の制御の別の実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［Ａ．第１実施例］
［Ａ−１．装置構成］
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施例としての排水処理装置８００の処理フローを示す説明図である。本実施例の排水処理装置８００は、一般家庭等からの排水の浄化処理を行う（このような装置は「浄化槽」とも呼ばれる）。排水処理装置８００は、複数のステップを経て浄化処理を行うために、上流側（図１の左側）から順番に、夾雑物除去槽８１０、嫌気濾床槽８２０、接触濾床槽８３０、処理水槽８４０、消毒槽８５０を、収容している。排水処理装置８００に流入した排水は、夾雑物除去槽８１０、嫌気濾床槽８２０、接触濾床槽８３０、処理水槽８４０、消毒槽８５０で順次処理された後に、排水処理装置８００の外部に放流される。以下、各水処理槽を流れる水を「被処理水」あるいは、単に「水」と呼ぶ。また、排水処理装置８００には、ブロワ５００が接続されている。排水処理装置８００は、ブロワ５００によって供給される酸素を含むガス（ここでは、空気）を利用して、浄化処理を進行する。以下、排水処理装置８００とブロワ５００との全体を、「排水処理システム９００」と呼ぶ。
【００１９】
図２は、排水処理装置８００を横から見た概略構成を示している。図３は、図２中のＡ−Ａ断面から下方に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。図４は、図２中のＢ−Ｂ断面から夾雑物除去槽８１０側に向かって見た排水処理装置８００の概略構成を示している。図５は、接触濾床槽８３０と処理水槽８４０と消毒槽８５０とを示す斜視図である。これらの図中において、Ｚ方向は、鉛直方向の下方から上方へ向かう方向を示し、Ｘ方向は、排水処理装置８００の長手方向（水平な方向）を示し、Ｙ方向は、Ｘ方向とＺ方向とのそれぞれと直交する方向（水平な方向）を示している。以下、Ｘ方向側を「＋Ｘ側」とも呼び、Ｘ方向の反対方向側を「−Ｘ側」とも呼ぶ。Ｙ方向、Ｚ方向についても、同様である。
【００２０】
夾雑物除去槽８１０（図１）は、排水中の夾雑物を分離する水処理槽である。図２、図３に示すように、夾雑物除去槽８１０は、排水処理装置８００の外壁を成す槽本体８０１の最上流部に配置されている。流入口８０２からの排水（汚水とも呼ばれる）は、まず、夾雑物除去槽８１０に流入する。夾雑物除去槽８１０は、流入バッフル８１２等の固液分離手段を有しており、排水中の夾雑物を被処理水から分離する。夾雑物が分離（除去）されたあとの水は、夾雑物除去槽８１０の＋Ｘ側に設けられた移流開口８１４を通じて、嫌気濾床槽８２０に移流する。
【００２１】
嫌気濾床槽８２０（図１）は、嫌気性微生物による嫌気処理を行う水処理槽である。図２、図３に示すように、嫌気濾床槽８２０は、嫌気性微生物が付着するための濾材８２２を有している。嫌気処理によって、被処理水中の有機物が分解される。また、後述するように、嫌気濾床槽８２０には、接触濾床槽８３０で好気処理された水（硝酸イオンを含む水（硝化液とも呼ばれる））が、循環エアリフトポンプ８６０と夾雑物除去槽８１０とを通じて、流入する。嫌気濾床槽８２０では、嫌気性微生物に含まれる脱窒菌の働きにより、硝酸イオンから窒素ガスが生成されて、空気中に放出される（いわゆる脱窒）。また、濾材８２２は、被処理水中の浮遊物を捕捉し得る。
【００２２】
図２、図３に示すように、嫌気濾床槽８２０の下流側（＋Ｘ側）の側壁８０３は、槽本体８０１を、Ｘ方向に対して垂直に、２つに仕切っている（以下、側壁８０３を「仕切板８０３」とも呼ぶ）。図３に示すように、仕切板８０３の下流側（＋Ｘ側）には、上から見て略Ｕ字状に配置された側壁部８４３、８４２、８４４が、固定されている。仕切板８０３と側壁部８４３、８４２、８４４で囲まれる空間が、処理水槽８４０に相当する。処理水槽８４０の下部分８４９は、いわゆるホッパー構造を有している（以下、この下部分８４９を「ホッパー部分８４９」とも呼ぶ）。処理水槽８４０の周囲の空間（処理水槽８４０の＋Ｙ側と＋Ｘ側と−Ｙ側との３方向側の空間）は、接触濾床槽８３０に相当する。
【００２３】
第２側壁部８４２（図３）は、仕切板８０３と対向するように、配置されている。第３側壁部８４３は、第２側壁部８４２の＋Ｙ側の端部と、仕切板８０３の＋Ｙ側の端よりも−Ｙ側の部分とを接続する。第４側壁部８４４は、第２側壁部８４２の−Ｙ側の端部と、仕切板８０３の−Ｙ側の端よりも＋Ｙ側の部分とを接続する。以下、仕切板８０３のうちの第３側壁部８４３と第４側壁部８４４との間の部分（処理水槽８４０の側壁として機能する部分）を、「第１側壁部８４１」とも呼ぶ。
【００２４】
仕切板８０３（図２、図３）における嫌気濾床槽８２０と接触濾床槽８３０との境界を成す部分には、移流開口８２４が形成されている。移流開口８２４は、仕切板８０３の上部に配置されており、通常時には、水面ＷＬは、後述する低水位ＬＷＬであり、低水位ＬＷＬは、この移流開口８２４の途中に位置する。嫌気濾床槽８２０で処理された水は、移流開口８２４を通じて、接触濾床槽８３０に移流する。
【００２５】
接触濾床槽８３０（図１）は、好気性微生物による好気処理を行う水処理槽である。図２、図４、図５に示すように、接触濾床槽８３０の下部（接触濾床槽８３０の底部と処理水槽８４０の底部とを連通する移流開口８３６よりも上）には、格子状の架台８３９が設けられている。架台８３９の上には、散気装置８３４が載置されている。また、架台８３９（散気装置８３４）の上には、微生物を担持するための接触材８３２および好気濾材８３３が配置されている。以下、接触材８３２と好気濾材８３３との全体を、担持部材８３５と呼ぶ。好気濾材８３３は、架台８３９の上に配置され、接触材８３２は、好気濾材８３３の上に配置されている。散気装置８３４と接触材８３２と好気濾材８３３とは、処理水槽８４０の両側（＋Ｙ側と−Ｙ側）に配置されている（図３〜図５）。好気濾材８３３は、さらに、処理水槽８４０の＋Ｘ側にも、配置されている（図５）。以下、＋Ｙ側と−Ｙ側とに配置された２つの同じ部材を区別する場合に、＋Ｙ側の部材の符号の末尾に文字「ｐ」を付加し、−Ｙ側の部材の符号の末尾に文字「ｍ」を付加する。例えば、＋Ｙ側の接触材８３２を接触材８３２ｐとも呼び、この接触材８３２ｐの下方に配置された好気濾材８３３を、好気濾材８３３ｐとも呼ぶ。また、−Ｙ側の接触材８３２を接触材８３２ｍとも呼び、この接触材８３２ｍの下方に配置された好気濾材８３３を、好気濾材８３３ｍとも呼ぶ。
【００２６】
散気装置８３４（図４）には、ブロワ５００から、酸素を含むガス（ここでは、空気）が供給される。散気装置８３４とブロワ５００との接続については、後述する。散気装置８３４は、底面に設けられた複数の孔（図示省略）を有するパイプを用いて構成されている。図５中の矢印は、水の流れを示し、多数の小円ＢＢは、散気装置８３４によって供給された気泡を示している。図示するように、散気装置８３４は、酸素を含む気泡ＢＢを、担持部材８３５に供給する。散気装置８３４から吐出された多数の気泡ＢＢは、担持部材８３５（部材８３２、８３３）の内部を通過して、水面ＷＬに到達する。担持部材８３５（部材８３２、８３３）に担持された好気性微生物は、気泡ＢＢに含まれる酸素を利用して、被処理水中の有機物を分解する。また、好気性微生物に含まれる硝化菌の働きにより、被処理水に含まれるアンモニウムイオンが酸化されて、亜硝酸イオン、そして、硝酸イオンが生成される（硝化）。硝酸イオンを含む水（硝化液）は、後述する循環エアリフトポンプ８６０によって、夾雑物除去槽８１０に移送される。
【００２７】
図５には、接触材８３２と好気濾材８３３との概略構成が示されている。接触材８３２は、多数の波状の凹凸を有する樹脂製の複数の板を所定間隔で並べて配置したものである。接触材８３２は、図示しない固定具によって、接触濾床槽８３０内に（具体的には、仕切板８０３と側壁部８４３、８４４とに）固定されている。
【００２８】
好気濾材８３３は、樹脂製の網状の骨格体を円筒状に構成したものである。架台８３９と接触材８３２との間の空間に、多数の円筒状の部材（好気濾材８３３）が充填されている。また、好気濾材８３３は、処理水槽８４０のホッパー部分８４９（図２）と槽本体８０１との間の空間にも、充填されている。排水処理装置８００が完成した状態では、多数の好気濾材８３３は、槽本体８０１と架台８３９と接触材８３２と処理水槽８４０（側壁部８４３、８４２、８４４）とに囲まれている。好気濾材８３３は、自由な流動を行うことができずに、接触濾床槽８３０内でほぼ静止している。このように、接触濾床槽８３０内でほぼ静止しているので、好気濾材８３３は、接触濾床槽８３０内に固定されている、ということができる。
【００２９】
また、散気装置８３４は、好気濾材８３３の下方に配置されている。散気装置８３４から吐出された気泡ＢＢは、好気濾材８３３に接触する。上述したように、好気濾材８３３は、網状の構造を有している。従って、気泡ＢＢは、網状の好気濾材８３３によって、細分化される。この結果、酸素溶解効率を向上することができる。このように、担持部材は、網状の構造を有する網状部材（例えば、好気濾材８３３）を含み、散気装置８３４は、網状部材の下方に配置されることが好ましい。
【００３０】
図２、図４に示すように、接触濾床槽８３０で処理された水は、移流開口８３６を通じて、処理水槽８４０に移流する。
【００３１】
処理水槽８４０（図１）は、接触濾床槽８３０から移流した水を一時的に滞留して、水中の固形物（例えば、汚泥や浮遊物質等）を沈降・分離する水処理槽である。図２に示すように、処理水槽８４０は、ホッパー部分８４９を有している。ホッパー部分８４９では、第２側壁部８４２が鉛直方向に対して傾斜しており、処理水槽８４０の断面積（水平な断面積）は、処理水槽８４０の底壁８４５に近いほど小さい。また、図４に示すように、ホッパー部分８４９の下部分８４９Ｌでは、さらに、第３側壁部８４３と第４側壁部８４４とのそれぞれも、鉛直方向に対して傾斜している。この下部分８４９Ｌは、いわゆる３面ホッパー構造を有している。処理水槽８４０中の分離された固形物は、側壁部８４２、８４３、８４４によって、処理水槽８４０の底部（処理水槽８４０の上部よりも狭い空間）に集められる。
【００３２】
図２に示すように、仕切板８０３（第１側壁部８４１）の下端は、槽本体８０１の底面に接続されている。一方、図２、図４に示すように、他の側壁部８４２、８４３、８４４の下端は、槽本体８０１の底面から離れている。側壁部８４２、８４３、８４４の下端と、槽本体８０１の底面との間の隙間は、移流開口８３６に相当する。
【００３３】
図２に示すように、処理水槽８４０には、循環エアリフトポンプ８６０が設けられている。循環エアリフトポンプ８６０は、処理水槽８４０の底部から水面（後述する高水位ＨＷＬ）よりも上まで上方に向かって延びる縦管８６１を有している。縦管８６１の上部（高水位ＨＷＬよりも上の部分）には、夾雑物除去槽８１０の水面の上方（具体的には、高水位ＨＷＬよりも上方）まで、緩い下り勾配で延びる移流管８６３が接続されている。縦管８６１の底部側の端は吸入口８６２を形成している。移流管８６３の夾雑物除去槽８１０側の端は排出口８６４を形成している。循環エアリフトポンプ８６０は、処理水槽８４０の底部から夾雑物除去槽８１０へ、固形物や水（硝化液）を移送（返送）する。上述したように、処理水槽８４０の下部分８４９はホッパー構造を有しているので、処理水槽８４０で分離された固形物は、底部（吸入口８６２の近傍）の狭い空間に集められる。その結果、分離された固形物の処理水槽８４０からの除去を容易に行うことができる。なお、循環エアリフトポンプ８６０は、ブロワ５００（図４）によって供給されたガスを利用して、動作する。循環エアリフトポンプ８６０とブロワ５００との接続については、後述する。
【００３４】
消毒槽８５０（図１）は、被処理水を消毒する水処理槽である。消毒槽８５０は、処理水槽８４０の上部に配置されている（図２）。本実施例では、消毒槽８５０は、放流エアリフトポンプ８７０を有している。放流エアリフトポンプ８７０の吸入口８７２は、処理水槽８４０内の所定高さ（低水位ＬＷＬと呼ぶ）に配置されており、放流エアリフトポンプ８７０の排出口８７４は、消毒槽８５０の上流側に配置されている。処理水槽８４０の水面ＷＬ近傍の水（固形物が分離された水）は、吸入口８７２から放流エアリフトポンプ８７０に流入する。水面ＷＬは、低水位ＬＷＬまで、下がり得る。放流エアリフトポンプ８７０に流入した水は、放流エアリフトポンプ８７０によって、消毒槽８５０に少しずつ移送される。放流エアリフトポンプ８７０は、ブロワ５００（図４）によって供給されたガスを利用して、動作する。また、消毒槽８５０は、消毒剤（例えば、固形塩素剤）が充填された薬剤筒８５４を有している。消毒槽８５０では、被処理水は消毒剤と接触し、消毒剤によって被処理水が消毒される。消毒された水は、流出口８０４を通じて、排水処理装置８００の外部へ放流される。
【００３５】
一時的に大量の排水が排水処理装置８００に流入した場合には（例えば、ピーク流入時）、放流エアリフトポンプ８７０よりも上流側の水処理槽８１０、８２０、８３０、８４０の水位ＷＬは、一時的に、通常時の水位（図中の低水位ＬＷＬ）よりも上昇し得る。図２の実施例では、水位ＷＬは、高水位ＨＷＬまで、上昇し得る（高水位ＨＷＬ以下の水位では、オーバーフローしない）。このように、ピーク流入時には、複数の水処理槽８１０、８２０、８３０、８４０の水位が一時的に上昇することによって、接触濾床槽８３０からの単位時間当たりの流出量の増大が抑制される。この結果、接触濾床槽８３０から未処理の水が流出する可能性を低減できる。このように、放流エアリフトポンプ８７０は、ピーク流入に起因する接触濾床槽８３０からの単位時間当たりの流出量の増大を抑制する機構（「ピークカット機構」と呼ぶ）として、動作する。
【００３６】
次に、ブロワ５００からのガスの流路について説明する。図４に示すように、槽本体８０１の上部には、送気口６１０が設けられている。排水処理装置８００の外部では、送気口６１０には、接続パイプ５０２を介して、ブロワ５００が接続されている。ブロワ５００は、駆動部５１０と、制御部５２０と、を有している。駆動部５１０は、ソレノイドと振動子とダイアフラムと圧縮室とを有し（図示省略）、空気を圧送する装置である。駆動部５１０としては、ダイアフラム式の装置に限らず、ロータリー式等の種々の空気を圧送する装置を採用可能である。制御部５２０は、駆動部５１０を制御する装置である。制御部５２０は、タイマを含み、家庭用電源から電力供給を受けて、駆動部５１０を間欠運転する（詳細は後述）。なお、制御部５２０としては、専用の電子回路が採用される。この代わりに、ＣＰＵとデータ記憶装置とを有するコンピュータを、制御部５２０として採用してもよい。
【００３７】
排水処理装置８００の内部では、送気口６１０には、散気バルブ６２０と、循環バルブ６３０と、放流バルブ６４０とが、それぞれ接続されている。
【００３８】
散気バルブ６２０には、２本の送気パイプ６２２が接続されている。＋Ｙ側の送気パイプ６２２ｐは、＋Ｙ側の散気装置８３４ｐに接続され、−Ｙ側の送気パイプ６２２ｍは、−Ｙ側の散気装置８３４ｍに接続されている。散気バルブ６２０は、ブロワ５００から供給されたガスを、＋Ｙ側の散気装置８３４ｐと、−Ｙ側の散気装置８３４ｍとに、分配する。ユーザは、散気バルブ６２０を調整することによって、分配量（バランス）を調整することができる。
【００３９】
循環バルブ６３０には、送気パイプ６３２を介して、循環エアリフトポンプ８６０が接続されている。ユーザは、循環バルブ６３０を調整することによって、循環エアリフトポンプ８６０による単位時間当たりの移送量（循環水量）を調整することができる。
【００４０】
放流バルブ６４０には、図示しない送気パイプを介して、放流エアリフトポンプ８７０（図２、図３）が接続されている。ユーザは、放流バルブ６４０を調整することによって、放流エアリフトポンプ８７０による単位時間当たりの移送量（放流量）を調整することができる。
【００４１】
［Ａ−２．ブロワ５００の制御］
次に、ブロワ５００の制御（すなわち、間欠運転）について説明する。具体的には、排水処理装置８００への流入水量の変動パターンと、ブロワ５００の動作状態の変化パターンとの、対比を行う。図６は、排水処理装置８００への流入水量（単に「流入量」とも呼ぶ）の変動パターンの例を示している。図中には、１日における流入量の変動パターン（「日変動パターン」とも呼ぶ）が示されている。この流入量の日変動パターンは、一般家庭からの排水の変動パターンをモデル化したものである。処理対象人員としては、５人が想定されている。また、この日変動パターンは、通常流入（１３Ｌ／ｍｉｎ）と、ピーク流入（５９Ｌ／ｍｉｎ）とを、以下のように組み合わせることによって、設定されている。
時刻：単位時間当たりの流入量：  流入時間  ：  １時間毎の総流入量
１３時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ２．３分間：  ３０Ｌ
１４時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ６．９分間：  ９０Ｌ
１５時：    ５９Ｌ／ｍｉｎ    ：  ４．２分間：２５０Ｌ
１６時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ７．７分間：１００Ｌ
１７時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ２．３分間：  ３０Ｌ
１８時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ２．３分間：  ３０Ｌ
１９時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ３．８分間：  ５０Ｌ
２３時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ２．３分間：  ３０Ｌ
２４時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ３．８分間：  ５０Ｌ
１時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ７．７分間：１００Ｌ
２時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：１１．５分間：１５０Ｌ
３時：    １３Ｌ／ｍｉｎ    ：  ６．９分間：  ９０Ｌ
「時刻」は、通常流入またはピーク流入を行った時刻を示している。「単位時間当たりの流入量」は、排水の単位時間当たりの流入量を示している。「流入時間」は、流入を継続した時間を示している。「１時間毎の総流入量」は、１時間毎の排水の総流入量を示している。例えば、１時には、通常流入（１３Ｌ／ｍｉｎ）が７．７分間に亘って継続されて、合計１００Ｌの排水が排水処理装置８００に流入する。記載の無い時刻には、排水の流入は行われない。図７は、１時間毎の総流入量を示すグラフである。
【００４２】
一般家庭からの排水を処理する場合の典型的な日変動パターンは、朝（例えば、９時）と夜（例えば、２０時）とにピークを有するパターンである。図６、図７に示す日変動パターンも、典型的な日変動パターンを想定して、設定されている。ただし、図６、図７に示す日変動パターンは、排水処理装置８００の試験のために設定されたパターンであり、時刻が６時間だけ後ろにずらされている。例えば、１５時のピークは、本来の９時のピークに対応している。このように時刻をずらす理由は、ピーク流入時の排水処理装置８００の様子を、日中（１５時頃）に観察するためである。
【００４３】
次に、ブロワ５００の間欠運転について説明する。本実施例では、制御部５２０は、所定の駆動時間（ここでは、５０分間）に亘って継続して駆動部５１０を駆動する処理と、所定の停止時間（ここでは、２０分間）に亘って継続して駆動部５１０を停止する処理と、を繰り返す。駆動部５１０が駆動される状態は、散気装置８３４へガスが供給される状態である（以下「供給状態」と呼ぶ）。駆動部５１０が停止される状態は、散気装置８３４へのガスの供給が停止される状態である（以下、「停止状態」と呼ぶ）。
【００４４】
また、制御部５２０は、散気装置８３４へのガス供給を開始する開始処理と、散気装置８３４へのガス供給を停止する停止処理と、を含むサイクル処理を、１日の時間（例えば、１４４０分）の約数とは異なる一定時間（ここでは、７０分）の周期で繰り返す。従って、供給状態と停止状態とのそれぞれの時間が、毎日変更される。なお、１回のサイクル処理は、１回の供給状態と１回の停止状態とを含んでいる。
【００４５】
図８は、ピーク流入が行われる１５時を含む期間（１４：００〜１６：３０）の、駆動部５１０の動作状態の変化を示す概略図である。図中には、１日目から８日目までの動作状態の変化が示されている。「ＯＮ」は、供給状態を示し、「ＯＦＦ」は停止状態を示している。停止状態（ＯＦＦ）から供給状態（ＯＮ）への切り替わりが、開始処理Ｐ１に対応し、供給状態（ＯＮ）から停止状態（ＯＦＦ）への切り替わりが、停止処理Ｐ２に対応する。また、図中には、流入量の変化も示されている。
【００４６】
図中の駆動部５１０の動作状態の変化パターンは、１日目の１４：００に開始処理Ｐ１が行われる場合のパターンを示している。１日目には、１４：５０に停止処理Ｐ２が行われ、１５：１０に開始処理Ｐ１が行われ、１６：００に停止処理Ｐ２が行われ、１６：２０に開始処理Ｐ１が行われる。
【００４７】
２日目以降の開始処理Ｐ１と停止処理Ｐ２とのそれぞれの時刻については、以下の通りである。すなわち、上述の通り、制御部５２０は、１回の開始処理Ｐ１と１回の停止処理Ｐ２とを含むサイクル処理を、７０分の周期で繰り返す。この結果、開始処理Ｐ１は、前日の開始処理Ｐ１の時刻から３０分だけ後ろにずれた時刻に行われ、同様に、停止処理Ｐ２は、前日の停止処理Ｐ２の時刻から３０分だけ後ろにずれた時刻に行われる。例えば、２日目には、開始処理Ｐ１は、１４：３０と１５：４０とに行われ、停止処理Ｐ２は、１４：１０と１５：２０とに行われる。他の日についても、同様に、開始処理Ｐ１と停止処理Ｐ２とのそれぞれの時刻は、前日の開始処理Ｐ１と停止処理Ｐ２とのそれぞれの時刻に応じて、決まる。また、８日目には、１日目と同じ時刻に、開始処理Ｐ１と停止処理Ｐ２とが行われる。このように、駆動部５１０の動作状態の変化パターンは、７日周期で変化する。
【００４８】
図示するように、１５時のピーク流入が行われる時の駆動部５１０の動作状態は、日によって異なっている。例えば、１日目には、ピーク流入は、停止状態の間に行われる。２日目には、ピーク流入は、供給状態の間に行われる。３日目には、ピーク流入は、供給状態の開始時に行われる。４日目〜７日目についても、それぞれ、他の日とは異なる状態で、ピーク流入が行われる。
【００４９】
このように、第１実施例では、制御部５２０は、１回の開始処理Ｐ１と１回の停止処理Ｐ２とを含むサイクル処理を、１日の時間の約数とは異なる一定時間（ここでは、７０分）の周期で繰り返すことによって、毎日、開始処理Ｐ１を、前日に開始処理Ｐ１が行われなかった時刻に行い、停止処理Ｐ２を、前日に停止処理Ｐ２が行われなかった時刻に行う。従って、排水処理装置８００への流入水量の日変動パターンに対するばっ気の状態の変化パターンを、毎日変化させることができる。この結果、ばっ気の状態の変化が排水処理装置の処理性能に与える影響を緩和できる。例えば、毎日のピーク流入が、停止状態で行われると仮定する。この場合、接触濾床槽８３０中の好気処理が不十分な水が、ピーク流入に起因して、処理水槽８４０に流出する可能性がある。本実施例によれば、そのような状態が継続することが抑制されるので、排水処理装置８００の平均的な処理性能が低下すること（例えば、流出口８０４から放流される水の水質が低下すること）を抑制できる。
【００５０】
なお、図８では、図６、図７の試験用の日変動パターンを用いて説明を行ったが、排水処理装置８００が、実際の施設（例えば、家庭）からの排水を受け入れる場合も、同様に、ピーク流入が行われる時の接触濾床槽８３０のばっ気の状態を、日によって変化させることができる。従って、排水処理装置８００が、実際の施設からの排水を受け入れる場合も、ばっ気の状態の変化が排水処理装置の処理性能に与える影響を緩和できる。
【００５１】
［Ｂ．第２実施例］
図９は、ブロワ５００の制御の別の実施例の概略図である。図８の実施例と異なる点は、１日に１回、停止処理の時刻が所定の遅延時間ｄＴだけ遅延される点である。第２実施例で用いられる排水処理システム９００の構成は、図１〜図５で説明した排水処理システム９００の構成と、同じである。
【００５２】
図９は、１日のうちの一部の期間（時刻ＴＡから時刻ＴＢまでの期間）内の駆動部５１０の動作状態の変化を示している。「ＯＮ」は、供給状態を示し、「ＯＦＦ」は、停止状態を示している。第２実施例では、駆動部５１０が連続して駆動される駆動時間は、「４５分間」であり、駆動部５１０が連続して停止される停止時間は、「１５分間」である。このように、１回の開始処理Ｐ１と１回の停止処理Ｐ２とを含むサイクル処理は、６０分の周期で繰り返される。この周期（６０分）は、１日の時間（１４４０分）の約数である。仮に、この周期が繰り返される場合には、毎日同じ時刻に開始処理Ｐ１と停止処理Ｐ２とが行われる。
【００５３】
第２実施例では、制御部５２０は、所定の開始時刻Ｔ１から所定の終了時刻Ｔ２までの変更期間ＣＴ内の最初の停止処理Ｐ２を行うタイミングを、サイクル処理の１周期の倍数とは異なる所定の遅延時間ｄＴだけ遅延させる。本実施例では、遅延時間ｄＴは、３０分である（ただし、サイクル処理の１周期の倍数とは異なる他の時間を採用してもよい）。また、変更期間ＣＴは、排水処理システム９００への新たな排水の流入が無い時間に設定されている。例えば、開始時刻Ｔ１は、深夜の１時であり、終了時刻Ｔ２は、深夜の２時である。
【００５４】
図９の例では、停止処理Ｐ２を行うべき第１停止時刻Ｔｘ１が、第２停止時刻Ｔｘ２に遅延されている。第１停止時刻Ｔｘ１以降の破線で示された動作状態は、この遅延によるタイミング変更がない場合の仮想の動作状態を示し、実線で示された動作状態は、このタイミング変更によって実現される動作状態を示している。制御部５２０は、１回の停止処理Ｐ２を遅延させた後には、次の変更期間ＣＴまで、所定の駆動時間（ここでは、４５分間）と所定の停止時間（ここでは、１５分間）とに従って、開始処理と停止処理とを周期的に行う。従って、図示するように、変更期間ＣＴにおけるタイミング変更によって、開始処理Ｐ１の時刻は、タイミング変更が無い場合の時刻とは異なる時刻に変更される。同様に、停止処理Ｐ２の時刻も、タイミング変更が無い場合の時刻とは異なる時刻に変更される。
【００５５】
以上のように、第２実施例では、制御部５２０は、毎日深夜に停止処理Ｐ２のタイミングを遅延時間ｄＴだけ遅延させることによって、その後のサイクル処理が行われるタイミングを、サイクル処理の所定の周期に基づいて決まるタイミングとは異なるタイミングに、変更する。従って、図８の実施例と同様に、制御部５２０は、排水処理システム９００への流入水量の日変動パターンに対するばっ気の状態の変化パターンを、毎日変化させることができる。この結果、ばっ気の状態の変化が排水処理システム９００の処理性能に与える影響を緩和できる。なお、サイクル処理の１周期の時間は、１日の時間（例えば、１４４０分）の約数と同じ時間であってもよく、この代わりに、１日の時間の約数とは異なる時間であってもよい。
【００５６】
また、第２実施例では、制御部５２０は、タイミングの変更を、排水処理システム９００への新たな排水の流入の無い夜間に行う。従って、タイミングの変更が排水処理システムの処理性能に与える影響を、緩和できる。
【００５７】
なお、タイミング変更を行う時間としては、深夜の１時から２時の間に限らず（より一般的には、夜間に限らず）、新たな流入の無い任意の時間を採用可能である。一般には、夜間に流入が無い場合が多いので、夜間（例えば、０時から５時の間から任意に選択された所定の期間）に、タイミングを変更することが好ましい。
【００５８】
［Ｃ．変形例］
（１）図８に示す実施例において、サイクル処理の周期、すなわち、駆動時間と停止時間との合計時間は、７０分に限らず、１日の時間の約数とは異なる種々の時間（例えば、５０分、１００分、または、１１０分）を採用可能である。いずれの場合も、排水処理システムの平均的な処理性能は、駆動部５１０の動作状態の１日の変化パターンが、元の変化パターンに戻るのに要する期間（例えば、図８のようにサイクル処理の周期が７０分の場合には、７日間）の全体を総合することによって、評価可能である。また、一般には、排水処理システムの処理性能は、季節の変化（すなわち、水温の変化）から影響を受け得る。従って、処理性能の評価に対する季節の変化の影響を抑制するためには、駆動部５１０の動作状態の１日の変化パターンが元の変化パターンに戻るのに要する期間が、季節の変化に応じて水温が大きく変化し得る期間（例えば、３０日）よりも短くなるように、サイクル処理の周期を決定することが好ましい。
【００５９】
（２）図９に示す実施例において、サイクル処理が行われるタイミングを変更する方法としては、停止処理Ｐ２を行う時刻を、サイクル処理の周期に基づいて決まる時刻よりも遅延させる方法に限らず、種々の方法を採用可能である。例えば、停止処理Ｐ２を行う時刻を、サイクル処理の周期に基づいて決まる時刻よりも早い時刻に変更してもよい。また、開始処理Ｐ１を行う時刻を、サイクル処理の周期に基づいて決まる時刻よりも遅延させてもよい。また、開始処理Ｐ１を行う時刻を、サイクル処理の周期に基づいて決まる時刻よりも早い時刻に変更してもよい。いずれの場合も、変更による時間差としては、サイクル処理の周期の倍数とは異なる種々の時間差を採用可能である。ただし、処理性能の安定化のためには、時間差が短いことが好ましく、時間差の絶対値が、サイクル処理の１周期よりも短いことが特に好ましい。
【００６０】
なお、サイクル処理のタイミング変更の頻度は、１日に１回よりも少なくてもよい。一般には、連続するＮ日に１回（Ｎは１以上の整数）を採用可能である。ここで、処理性能の大きな変動を抑制するためには、Ｎ日が短いことが好ましい。例えば、排水処理装置８００の全体の滞留時間を超える日数のうちの最短の日数（典型的には、２〜３日）を採用可能である。こうすれば、排水処理装置８００内の水が入れ替わる頃に、サイクル処理のタイミングが変更されるので、処理性能の大きな変動を抑制できる。なお、或る処理槽の滞留時間は、その処理槽の容量を日平均汚水量の設計値（例えば、５人槽の場合、１ｍ３／日）で除算することによって得られる時間である。
【００６１】
（３）サイクル処理の１周期の時間としては、７０分（例えば、図８の実施例）や、６０分（例えば、図９の実施例）に限らず、種々の時間を採用可能である。例えば、より短い時間（例えば、２０〜５０分）を採用してもよく、より長い時間（例えば、２〜１０時間）を採用してもよい。
【００６２】
通常は、排水処理装置への流入水（原水とも呼ばれる）が１日の広範囲に亘って不均一に排水処理装置へ流入するので、１日の広範囲に亘って不均一に、被処理水が、間欠ばっ気が行われる生物処理槽（図１の例では、接触濾床槽８３０）へ流入し得る。従って、半日以上の長い周期での規則的な間欠ばっ気運転を行う場合には、適切な生物処理ができない可能性がある。例えば、散気を停止している時間内に大量の原水が流入した場合には、生物処理槽へ大量の被処理水が流入するものの、酸素不足によって適切な好気処理ができない可能性がある。従って、被処理水が排水処理装置内を通過する間に、間欠ばっ気のサイクルを複数回に亘って繰り返すことが好ましい。通常は、排水処理装置の全容量は、日平均汚水量以上であるので、１周期の時間を半日未満にすれば、被処理水が排水処理装置を通過する間に少なくとも２回のサイクルを実現することができる。こうすれば、生物処理槽の散気が止まっている間に被処理水が好気処理されずに生物処理槽を通過してしまう可能性を低減できる。
【００６３】
ここで、サイクル処理の１周期の時間は、間欠ばっ気が行われる生物処理槽（図１の例では、接触濾床槽８３０）の滞留時間以下であることが好ましい。こうすれば、被処理水が生物処理槽を通過する間に少なくとも１回のサイクル処理が実現されるので、生物処理槽のばっ気が止まっている間に被処理水が好気処理されずに生物処理槽を通過してしまう可能性を低減できる。
【００６４】
（４）駆動時間（すなわち、ばっ気が連続して行われる時間）、および、停止時間（すなわち、ばっ気が連続して停止される時間）としては、種々の時間を採用可能である。ここで、停止時間は、間欠ばっ気が行われる生物処理槽の滞留時間以下であることが好ましい。こうすれば、生物処理槽の散気が止まっている間に被処理水が好気処理されずに生物処理槽を通過してしまう可能性を低減できる。
【００６５】
（５）制御部５２０による間欠ばっ気の制御としては、上記各実施例や各変形例で説明した制御に限らず、種々の制御を採用可能である。一般的には、Ｎ日（Ｎは１以上の整数）の間に、少なくとも１回の開始処理を、前日に開始処理が行われなかった時刻に行うような制御を採用可能である。こうすれば、Ｎ日の間に少なくとも１回の停止状態および供給状態のそれぞれの時間が前日から変更される。従って、排水処理システムへの排水の単位時間当たりの流入水量の変動パターンに対する生物処理槽のばっ気の状態の変化パターンを変化させることができる。この結果、排水処理システムへの排水の流入が、供給状態と停止状態とのいずれかに偏ることが抑制されるので、ばっ気の状態の変化が排水処理システムの処理性能に与える影響を緩和できる。
【００６６】
（６）間欠ばっ気が行われる生物処理槽の構成としては、図１〜図５に示す接触濾床槽８３０に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、生物処理槽に設けられる担持部材の種類は、２種類に限らず、１種類、または、３種類以上であってもよい。また、接触濾床槽８３０の代わりに、微生物を担持するための担持部材（担体）が流動する担体流動槽を採用してもよい。また、散気装置８３４としては、パイプに複数の孔を設けたものに限らず、多数の気泡を生成可能な任意の部材（例えば、多孔質部材）を採用可能である。
【００６７】
（７）排水処理装置８００の構成としては、図１〜図５に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、原水を受け入れる処理槽（例えば、夾雑物除去槽８１０）に、微生物（例えば、嫌気性微生物）を担持する担持部材を設けてもよい。
【００６８】
また、排水処理装置には、間欠ばっ気が行われる生物処理槽からの単位時間当たりの流出量のピーク流入に起因する増大を抑制するピークカット機構を設けることが好ましい。ピークカット機構としては、図２の実施例の放流エアリフトポンプ８７０に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、排水処理装置が、間欠ばっ気が行われる生物処理槽（例えば、接触濾床槽８３０）と、原水を受けれて受け入れた原水を生物処理槽へ供給するための前段処理槽（例えば、夾雑物除去槽８１０と嫌気濾床槽８２０との全体）とを有する場合には、前段処理槽から生物処理槽へ被処理水を少量ずつ移送するエアリフトポンプを採用可能である。また、前段処理槽から生物処理槽への単位時間当たりの移流量を制限する堰（例えば、Ｖ型堰や小孔）を採用してもよい。このようなピークカット機構を設けることによって、生物処理槽から未処理の水が流出する可能性を低減できる。ただし、ピークカット機構が省略されてもよい。
【００６９】
また、処理フローとしては、図１に示すフローに限らず、他の種々のフローを採用可能である。また、家庭からの排水に限らず、産業排水を処理する排水処理装置を採用してもよい。
【００７０】
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
５００...ブロワ、５０２...接続パイプ、５１０...駆動部、５２０...制御部、６１０...送気口、６２０...散気バルブ、６２２...送気パイプ、６２２ｍ...送気パイプ、６２２ｐ...送気パイプ、６３０...循環バルブ、６３２...送気パイプ、６４０...放流バルブ、８００...排水処理装置、８０１...槽本体、８０２...流入口、８０３...側壁（仕切板）、８０４...流出口、８１０...夾雑物除去槽、８１２...流入バッフル、８１４...移流開口、８２０...嫌気濾床槽、８２２...濾材、８２４...移流開口、８３０...接触濾床槽、８３２...接触材、８３２ｍ...接触材、８３２ｐ...接触材、８３３...好気濾材、８３３ｍ...好気濾材、８３３ｐ...好気濾材、８３４...散気装置、８３４ｍ...散気装置、８３４ｐ...散気装置、８３５...担持部材、８３６...移流開口、８３９...架台、８４０...処理水槽、８４１...第１側壁部、８４２...第２側壁部、８４３...第３側壁部、８４４...第４側壁部、８４５...底壁、８４９...下部分、８４９...ホッパー部分、８４９Ｌ...下部分、８５０...消毒槽、８５４...薬剤筒、８６０...循環エアリフトポンプ、８６１...縦管、８６２...吸入口、８６３...移流管、８６４...排出口、８７０...放流エアリフトポンプ、８７２...吸入口、８７４...排出口、９００...排水処理システム
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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