(57)【要約】  処理槽２１内には、汚泥を付着させる複数の接触体２２と、接触体２２よりも下方に設けられて処理槽２１内に汚水と空気とを噴出する噴出ノズル２３と、接触体２２と噴出ノズル２３との間に配置されたガイド部材３０とが設けられている。ガイド部材３０は、上下方向に延びる筒状に形成され且つ上方に向かうほど先細となっている。噴出ノズル２３から噴出された汚水は、ガイド部材３０を通過する際にその流れが加速され、加速された汚水の流れによって、空気泡に推進力が与えられる。
2018229912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であって、
汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記処理槽内の前記接触体に向かって汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部と、
前記汚水噴出部から噴出された汚水の流路を規制する流路規制部とを備えたことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の底面側から上方に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記流路規制部は、上下方向に延びる筒状に形成され且つ上方に向かうほど先細となったガイド部材で構成されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記流路規制部は、上下方向に延びる筒状に形成され且つ筒内の一部が絞られた縮流部を有するガイド部材で構成されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記ガイド部材は、該ガイド部材の外周面と前記処理槽の内周面との間、及び該ガイド部材の下部と該処理槽の底面との間に所定の隙間を存して配設されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のうち何れか１つにおいて、
前記汚水噴出部の噴出口は、前記処理槽の底面よりも上方に突出していることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記汚水噴出部の突出部分の周囲を覆うとともに、前記処理槽の底面から該汚水噴出部の噴出口に向かうほど先細となった傾斜カバーを備えたことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項８】
汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であって、
上下方向に延びる円筒状に形成されて汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部とを備え、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の側壁から該処理槽の内周面に沿うような方向に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の側壁から該処理槽の内周面に沿うような方向で且つ斜め上方に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項１０】
汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であって、
汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部と、
前記処理槽の底面を振動させる振動子とを備えたことを特徴とする汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、接触体（紐状濾材）の列からなる濾材膜を水処理槽内に吊り下げておき、濾材膜に汚泥を付着させることで、濾材膜に付着した微生物による汚泥処理を行うようにした水処理用混床が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
ここで、濾材膜に汚泥を付着させるのにあたって、例えば、濾材膜の下方に配置された噴出ノズルから濾材膜に向かって汚水を噴出させ、水処理槽内で汚水を下方から上方に拡散させることが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８９１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の構成において、複数の接触体が密集して配置されていた場合には、接触体に付着して成長した汚泥の塊によって、隣り合う接触体の間の隙間が狭くなっていき、最終的には、その隙間が閉塞されて汚水が通過できなくなることがある。そして、接触体の一部の列の隙間が閉塞されると、汚水は、未だ閉塞されていない他の接触体の列の隙間を通過することとなる。【０００６】
しかしながら、隙間が閉塞されて汚水が通過できなくなった接触体の列であっても、接触体の下部側に汚泥の塊が付着しただけで、接触体の上部側では、汚泥がそれほど付着していないことがある。そして、水処理槽全体に汚水が流通しなくなった結果、接触体の汚泥の付着分布に偏りが生じてしまい、汚泥処理を効率良く行うことができないという問題がある。【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、付着した汚泥によって複数の接触体の間の隙間が閉塞するのを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。【０００９】
すなわち、第１の発明は、汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記処理槽内の前記接触体に向かって汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部と、
前記汚水噴出部から噴出された汚水の流路を規制する流路規制部とを備えたことを特徴とするものである。【００１０】
第１の発明では、処理槽内の接触体に向かって汚水を噴出する汚水噴出部と空気を噴出する空気噴出部とが設けられる。汚水噴出部から処理槽内に噴出された汚水は、接触体に向かう途中で流路規制部によってその流れが規制される。【００１１】
このような構成とすれば、汚水の流れを規制することで、汚水を加速させて空気泡に推進力を与えることができる。そして、この推進力が与えられた空気泡を接触体に付着された汚泥の塊に衝突させるようにしている。【００１２】
ここで、接触体としての糸状固定担体に付着した汚泥の塊は、糸状固定担体と絡まり合っている中心部分が固くなる一方、糸状固定担体とそれほど絡まり合っていない外側部分が剥離し易い状態となっている。そのため、汚泥の塊の外側部分のみを剥離可能な程度の推進力を空気泡に与えて、空気泡を汚泥の塊に衝突させることで、隣り合う接触体の間の隙間を閉塞している余分な汚泥の塊の外側部分を落とすことができる。【００１３】
これにより、処理槽全体に汚水を流通させ、複数の接触体の汚泥の付着分布に偏りが生じることなく、汚泥処理を効率良く行うことができる。【００１４】
また、接触体が、処理槽内に吊り下げられた糸状固定担体で構成されていた場合、空気泡に推進力を与えて空気泡の速度を速くすると、カルマン渦が生じることによって揺らぎが沢山生じて処理槽内の汚水全体が揺れ、この汚水の揺れに影響されて糸状固定担体が揺れたり、推進力を与えられた空気泡が勢いよく糸状固定担体に直接衝突することで、糸状固定担体を揺らして、汚水流路を閉塞するような汚泥の塊の外側部分にある剥離し易い汚泥が成長するのを抑えることができる。【００１５】
なお、汚水噴出部と空気噴出部とは、それぞれ別体の噴出ノズルで構成してもよいし、汚水と空気とが混ざり合った状態で噴出される１つの噴出ノズルで構成してもよい。【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の底面側から上方に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とするものである。【００１７】
第２の発明では、処理槽の底面側から上方に向かって汚水を噴出させることで、接触体に向かう空気泡の推進力がより向上することとなり、接触体に付着した汚泥の塊を落とし易くなる。【００１８】
また、接触体が、処理槽内に吊り下げられた糸状固定担体で構成されており、汚水噴出部が処理槽の底面の中央位置に配置されていた場合、汚水噴出部から噴出された汚水が供給されやすい、接触体の下方中央部ばかりが汚泥の成長が速くなり、その部分に汚泥の塊ができやすくなって、特に、汚水流路が閉塞し易くなる。【００１９】
そこで、汚水噴出部の上方に流路規制部を配置し、汚水噴出部から噴出された汚水の流れを規制することで、接触体の下方中央部の汚水の流速を速くして、汚水を勢い良く接触体の下方中央部に衝突させて汚泥を剥離させ、汚泥の塊による汚水流路の閉塞を無くすことができる。【００２０】
第３の発明は、第２の発明において、
前記流路規制部は、上下方向に延びる筒状に形成され且つ上方に向かうほど先細となったガイド部材で構成されていることを特徴とするものである。【００２１】
第３の発明では、上方に向かうほど先細となった筒状のガイド部材に汚水を通過させるだけで、汚水を流れを加速させることができる。また、ガイド部材が先細形状となっているので、その傾斜面に沿って汚泥が流れ落ちることとなり、ガイド部材の表面に汚泥が溜まるのを抑えることができる。【００２２】
第４の発明は、第２の発明において、
前記流路規制部は、上下方向に延びる筒状に形成され且つ筒内の一部が絞られた縮流部を有するガイド部材で構成されていることを特徴とするものである。【００２３】
第４の発明では、縮流部を有する筒状のガイド部材に汚水を通過させるだけで、汚水の流れを加速させることができる。【００２４】
第５の発明は、第３又は第４の発明において、
前記ガイド部材は、該ガイド部材の外周面と前記処理槽の内周面との間、及び該ガイド部材の下部と該処理槽の底面との間に所定の隙間を存して配設されていることを特徴とするものである。【００２５】
第５の発明では、ガイド部材の外周面と処理槽の内周面との間、及びガイド部材の下部と処理槽の底面との間に、所定の隙間を設けることで、ガイド部材の内部を通過した汚水の一部が、これらの隙間を通って再びガイド部材の下側の開口から吸い込まれるように循環する。これにより、循環された汚水によって処理槽の底面に溜まった汚泥を巻き上げて、巻き上げた汚泥を接触体に向かって噴出させることができる。【００２６】
第６の発明は、第２乃至第５の発明のうち何れか１つにおいて、
前記汚水噴出部の噴出口は、前記処理槽の底面よりも上方に突出していることを特徴とするものである。【００２７】
第６の発明では、汚水噴出部の噴出口を処理槽の底面よりも上方に突出させたことで、汚水噴出部から流路規制部までの距離を短くすることができる。これにより、処理槽の底面から汚水を噴出する場合に比べて、少ない動力で高い噴出力を得ることができる。【００２８】
第７の発明は、第６の発明において、
前記汚水噴出部の突出部分の周囲を覆うとともに、前記処理槽の底面から該汚水噴出部の噴出口に向かうほど先細となった傾斜カバーを備えたことを特徴とするものである。【００２９】
第７の発明では、汚水噴出部の突出部分は、先細の傾斜カバーによって覆われている。これにより、汚水噴出部の突出部分と処理槽の底面との隅部に汚泥が溜まるのを防ぐとともに、流路規制部で加速された後で処理槽の底面側に循環されてきた汚水を、傾斜カバーの傾斜面に沿って汚水噴出部の噴出口に向かってスムーズに導くことができる。【００３０】
第８の発明は、汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であって、
上下方向に延びる円筒状に形成されて汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部とを備え、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の側壁から該処理槽の内周面に沿うような方向に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とするものである。【００３１】
第８の発明では、複数の接触体の下方に、処理槽内に汚水を噴出する汚水噴出部と空気を噴出する空気噴出部とが設けられる。汚水噴出部から噴出された汚水は、処理槽の側壁から処理槽の内周面に沿うような方向に向かって流れる。【００３２】
このような構成とすれば、汚水噴出部から噴出された汚水は、処理槽の内周面に沿って旋回しながら上方に向かって流れるので、空気泡は、この旋回流に乗って上方に移動することで推進力が与えられ、接触体に付着した汚泥の塊を落とし易くなる。【００３３】
また、処理槽内に、旋回しながら上方に向かって流れる旋回流が発生した場合には、旋回流の中心部に、逆向きの流れ、つまり、下向きに流れる下降流が発生する。この下降流が底面に当たることによって、処理槽の底面に溜まった汚泥を巻き上げて、巻き上げた汚泥を接触体に向かって噴出させることができる。【００３４】
第９の発明は、第８の発明において、
前記汚水噴出部は、前記処理槽の側壁から該処理槽の内周面に沿うような方向で且つ斜め上方に向かって汚水を噴出するように構成されていることを特徴とするものである。【００３５】
第９の発明では、汚水噴出部から噴出された汚水が、処理槽の側壁から処理槽の内周面に沿うような方向で且つ斜め上方に向かって流れるようにしたから、処理槽の内周面に沿って旋回しながら流れる旋回流を、より積極的に上方に向かわせることができる。これにより、空気泡の推進力をより向上させることができる。【００３６】
第１０の発明は、汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であって、
汚水が貯留される処理槽と、
前記処理槽内に設けられ、汚泥を付着させる複数の接触体と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に汚水を噴出する汚水噴出部と、
前記接触体よりも下方に設けられ、前記処理槽内に空気を噴出する空気噴出部と、
前記処理槽の底面を振動させる振動子とを備えたことを特徴とするものである。【００３７】
第１０の発明では、処理槽の底面を振動子によって振動させると、処理槽内の汚水には、上方に向かう波が発生することとなる。空気泡は、この波に乗って上方に移動することで推進力が与えられ、接触体に付着した汚泥の塊を落とし易くなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、空気泡に推進力を与え、この空気泡を接触体に付着した汚泥の塊に衝突させることで、隣り合う接触体の間の隙間を閉塞している余分な汚泥の塊を落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本実施形態１に係る汚水処理装置を備えた汚泥処理システムを示す概略図である。
【図２】図２は、汚水処理装置の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【図４】図４は、本実施形態２に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【図５】図５は、本実施形態３に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【図６】図６は、本実施形態４に係る噴出ノズル周辺の構成を示す平面断面図である。
【図７】図７は、噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【図８】図８は、本実施形態５に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【図９】図９は、本実施形態６に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００４１】
《実施形態１》
図１に示すように、汚泥処理システム１０は、汚水受入槽１１と、一次処理槽２０と、二次処理槽４０と、膜処理水槽５０とを備えている。
【００４２】
汚水受入槽１１には、外部から供給された汚泥を含む汚水が貯留されている。汚水受入槽１１の底部には、空気供給部１２が設けられている。空気供給部１２には、エア配管１３を介してエアポンプ１４が接続されている。そして、エアポンプ１４を駆動させるとともに、図示しない開閉弁を開くことで、汚水受入槽１１内には、空気供給部１２を介して空気が供給される。
【００４３】
汚水受入槽１１と一次処理槽２０とは、第１の水配管１５によって接続されている。第１の水配管１５には、汚水ポンプ１６が接続されている。そして、汚水ポンプ１６を駆動させることで、汚水受入槽１１内の汚水が、第１の水配管１５を介して一次処理槽２０の後述する第１のオーバーフロー受入槽２４に供給される。
【００４４】
一次処理槽２０は、汚泥を含む汚水を処理する汚水処理装置であり、汚水が貯留される処理槽２１と、処理槽２１内に設けられた複数の接触体２２と、処理槽２１内に汚水及び空気を噴出する噴出ノズル２３（汚水噴出部、空気噴出部）とを備えている。接触体２２は、汚泥を捕捉可能な糸状固定担体で構成されている。
【００４５】
処理槽２１は、上下方向に延びる円筒状に形成されており、その上端側には、第１のオーバーフロー受入槽２４と、第２のオーバーフロー受入槽２７とが設けられている。
【００４６】
第１のオーバーフロー受入槽２４は、処理槽２１の上方開口から溢れ出した汚水を受け入れるものである。また、第１のオーバーフロー受入槽２４には、汚水受入槽１１の第１の水配管１５から供給される汚水も流入する。
【００４７】
第１のオーバーフロー受入槽２４の底部には、循環配管２５の一端が接続されている。循環配管２５の他端は、処理槽２１の底部に取り付けられた噴出ノズル２３に接続されている。循環配管２５には、循環ポンプ２６が接続されている。また、循環配管２５における循環ポンプ２６よりも下流側には、エア配管１３を介してエアポンプ１４が接続されている。
【００４８】
そして、循環ポンプ２６及びエアポンプ１４を駆動させるとともに、図示しない開閉弁を開くことで、第１のオーバーフロー受入槽２４内の汚水が、循環配管２５を介して噴出ノズル２３に向かうとともに、循環配管２５内において、汚水と空気とが混ざり合うこととなる。これにより、噴出ノズル２３から処理槽２１内に、汚水と空気が混ざり合った状態で噴出される。
【００４９】
第２のオーバーフロー受入槽２７は、処理槽２１の上方開口から溢れ出した汚水を受け入れるものである。第２のオーバーフロー受入槽２７の底部には、第２の水配管２８が接続されている。第２の水配管２８の下流端は、二次処理槽４０の上方に配置され、第２のオーバーフロー受入槽２７から第２の水配管２８を流通した汚水が、二次処理槽４０に供給される。
【００５０】
二次処理槽４０は、一次処理槽２０で処理した後の汚水に残存している未処理分を取り除くためのものである。二次処理槽４０内には、汚泥を付着させる複数の接触体４１と、接触体４１よりも下方に配置された空気供給部４２とが設けられている。空気供給部４２には、エア配管１３を介してエアポンプ１４が接続されている。そして、エアポンプ１４を駆動させるとともに、図示しない開閉弁を開くことで、二次処理槽４０内には、空気供給部４２を介して空気が供給される。
【００５１】
膜処理水槽５０は、二次処理槽４０に隣接して設置されており、二次処理槽４０の下方開口から流入した汚水を受け入れるものである。膜処理水槽５０内には、汚水を濾過する複数の濾過膜５１と、濾過膜５１よりも下方に配置された空気供給部５２とが設けられている。空気供給部５２には、エア配管１３を介してエアポンプ１４が接続されている。そして、エアポンプ１４を駆動させるとともに、図示しない開閉弁を開くことで、膜処理水槽５０内には、空気供給部５２を介して空気が供給される。
【００５２】
濾過膜５１には、処理水配管５３が接続されている。処理水配管５３には、処理水ポンプ５４が接続されている。そして、処理水ポンプ５４を駆動させることで、濾過膜５１で濾過された処理水が、処理水配管５３から排水される。
【００５３】
膜処理水槽５０の底部には、汚泥を回収する汚泥回収配管５５が接続されている。汚泥回収配管５５には、汚泥ポンプ５６が接続されている。そして、汚泥ポンプ５６を駆動させることで、膜処理水槽５０の底部に沈殿した汚泥が汚泥回収配管５５から回収される。
【００５４】
図２に示すように、汚水処理装置としての一次処理槽２０には、上述したように、処理槽２１内に設けられた複数の接触体２２と、処理槽２１の底面側から上方に向かって汚水と空気とを噴出させる噴出ノズル２３とが設けられている。噴出ノズル２３の噴出口は、処理槽２１の底面よりも上方に突出している。
【００５５】
そして、噴出ノズル２３から接触体２２に向かって汚水と空気とを噴出させることで、汚水に含まれる汚泥を接触体２２に付着させるようにしている。接触体２２に付着した汚泥は、接触体２２に付着していた菌の効果によって浄化される。
【００５６】
ここで、複数の接触体２２は、汚泥を捕捉可能な糸状固定担体で構成され、上下方向に垂れるように配置されている。噴出ノズル２３から噴出された汚水に含まれる汚泥は、複数の接触体２２の間の隙間を通過する際に、接触体２２に付着するようになっている。
【００５７】
ところが、汚泥が接触体２２に付着して成長すると、隣り合う接触体２２の間の隙間が汚泥の塊によって狭くなっていき、最終的には、その隙間が閉塞されて汚水が通過できなくなるおそれがある。
【００５８】
そこで、本実施形態では、隣り合う接触体２２の間の隙間を閉塞している余分な汚泥の塊を落とすために、噴出ノズル２３から噴出される汚水の流れを加速させて空気泡に推進力を与え、この空気泡を接触体２２に付着された汚泥の塊に衝突させるようにしている。
【００５９】
具体的に、図３にも示すように、処理槽２１内には、上下方向に延びる筒状に形成され、噴出ノズル２３から噴出された汚水と空気とを通過させるガイド部材３０（流路規制部）が配設されている。
【００６０】
ガイド部材３０は、略円錐状の傘状体であり、上部と下部とを開口した形状であって、上側の開口が下側の開口よりも小さくなるように、上方に向かうほど先細となる形状に形成されている。
【００６１】
そして、噴出ノズル２３の噴出口から噴出される汚水を、ガイド部材３０の内部を通過させたときの汚水の流速Ｖは、ガイド部材３０の上側の開口の断面積をＡ、噴出ノズル２３から噴出される汚水の流量をＱとしたときに、以下の（１）式を満たす。
【００６２】
Ｖ＝Ｑ／Ａ  ・・・（１）
ここで、ガイド部材３０の断面積は、上方に向かって徐々に狭まっていくのに対し、汚水の流量Ｑは一定である。つまり、ガイド部材３０によって汚水の流路を規制して、汚水の流路を徐々に絞り込むことで、圧力が高まり、その圧力に打ち勝つだけの噴出速度を有した汚水が噴出ノズル２３から噴出されて初めて、ガイド部材３０の上側の開口から噴出する汚水を加速させることができる。
【００６３】
また、ガイド部材３０は、ガイド部材３０の外周面と処理槽２１の内周面との間、及びガイド部材３０の下部と処理槽２１の底面との間に所定の隙間Ｄ１，Ｄ２を存して配設されている。ガイド部材３０の下部は、側面視で噴出ノズル２３の噴出口に重なり合っており、噴出ノズル２３から噴出された汚水や空気がガイド部材３０の内部を確実に通過するようにしている。
【００６４】
このように、上方に向かうほど先細となった筒状のガイド部材３０に汚水を通過させるだけで、汚水の流れを加速させることができる。このとき、噴出ノズル２３から汚水とともに噴出される空気泡は、加速された汚水の流れに乗って推進力が与えられることとなる。そして、推進力が与えられた空気泡を接触体２２に直接衝突させたり、空気泡によって生じるカルマン渦の影響によって接触体２２を揺らすことで、接触体２２に付着している余分な汚泥の塊を落とすことができる。
【００６５】
これにより、隣り合う接触体２２の間の閉塞状態を解消し、処理槽２１全体に汚水を流通させることで、複数の接触体２２の汚泥の付着分布に偏りが生じることなく、汚泥処理を効率良く行うことができる。
【００６６】
さらに、ガイド部材３０の開口部の上方に接触体２２が設置されており、噴出ノズル２３が処理槽２１の下部に設けられているから、噴出ノズル２３から噴出された汚水が下方から上方に向かって噴出される一方、空気泡が浮力によって上昇するため、汚水と空気泡とが両方とも、上方に向かって進むこととなる。これにより、噴出ノズル２３から噴出された汚水や空気泡を、接触体２２に勢いよく衝突させることができる。
【００６７】
また、ガイド部材３０の外周面と処理槽２１の内周面との間、及びガイド部材３０の下部と処理槽２１の底面との間に、所定の隙間Ｄ１，Ｄ２が設けられており、ガイド部材３０の内部を通って汚水が吐出されることにより、噴出ノズル２３の開口部よりも下方において、少し負圧になっている。そのため、ガイド部材３０の内部を通過した汚水の一部が、これらの隙間Ｄ１，Ｄ２を通って再びガイド部材３０の下側の開口から吸い込まれるように循環する。
【００６８】
これにより、循環された汚水によって、処理槽２１の底面に溜まった汚泥を巻き上げて、巻き上げた汚泥を接触体２２に向かって噴出させて、再度、接触体２２に汚泥を付着させることで、微生物による汚泥処理を行うために汚泥を再利用し、より効率的に汚水処理を行うことができる。
【００６９】
また、所定の隙間Ｄ１，Ｄ２から汚水が巻き上げられることによって、ガイド部材３０の内部には、噴出ノズル２３から噴出された汚水と、巻き上げられた汚水の二つの汚水が合流することとなり、流量が増える。ここで、ガイド部材３０の上側の開口は、下側の開口よりも小さくなっているので、汚水をさらに加速させるとともに、空気泡にも推進力をさらに与えることができる。
【００７０】
《実施形態２》
図４は、本実施形態２に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
【００７１】
図４に示すように、噴出ノズル２３の噴出口は、処理槽２１の底面よりも上方に突出している。噴出ノズル２３の突出部分の周囲は、傾斜カバー３２によって覆われている。傾斜カバー３２は、処理槽２１の底面から噴出ノズル２３の噴出口に向かうほど先細となっている。
【００７２】
これにより、噴出ノズル２３の突出部分と処理槽２１の底面との隅部に汚泥が溜まるのを傾斜カバー３２によって防ぐとともに、ガイド部材３０を通過した後で処理槽２１の底面側に循環されてきた汚水を、傾斜カバー３２の傾斜面に沿って噴出ノズル２３の噴出口に向かってスムーズに導くことができる。
【００７３】
《実施形態３》
図５は、本実施形態３に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。図５に示すように、処理槽２１内には、上下方向に延びる筒状に形成され、噴出ノズル２３から噴出された汚水と空気とを通過させるガイド部材３５（流路規制部）が配設されている。ガイド部材３５の筒内には、その一部が絞られた縮流部３６が設けられている。ガイド部材３５の筒内は、ガイド部材３５の下部から縮流部３６にかけて通路面積が徐々に狭くなる一方、縮流部３６からガイド部材３５の上部にかけて通路面積が徐々に広がるように形成されており、この広がり方向に沿って汚水を流通させることで、通常、汚水が行き亘り難い処理槽２１の端にまで汚水を広げることができる。
【００７４】
また、ガイド部材３５は、ガイド部材３５の外周面と処理槽２１の内周面との間、及びガイド部材３５の下部と処理槽２１の底面との間に所定の隙間Ｄ１，Ｄ２を存して配設されている。ガイド部材３５の下部は、側面視で噴出ノズル２３の噴出口に重なり合っている。
【００７５】
このように、縮流部３６を有する筒状のガイド部材３５に汚水を通過させるだけで、汚水の流れを加速させ、加速された汚水の流れに乗って空気泡に推進力を与えることができる。
【００７６】
《実施形態４》
図６は、本実施形態４に係る噴出ノズル周辺の構成を示す平面断面図、図７は側面図である。図６及び図７に示すように、噴出ノズル２３は、処理槽２１の側壁に取り付けられており、噴出ノズル２３に連通するように処理槽２１の側壁に開口した開口孔２３ａは、処理槽２１の内周面に沿って汚水が流れるような方向を向くように開口している。
【００７７】
これにより、噴出ノズル２３から噴出された汚水と空気は、処理槽２１の側壁から処理槽２１の内周面に沿うような方向に向かって噴出され、処理槽２１の内周面に沿って旋回しながら上方に向かって流れることとなる。空気泡は、この旋回流に乗って上方に移動することで推進力が与えられ、接触体２２に付着した汚泥の塊を落とし易くなる。
【００７８】
また、処理槽２１内に、旋回しながら上方に向かって流れる旋回流が発生した場合には、旋回流の中心部に、逆向きの流れ、つまり、下向きに流れる下降流が発生する。この下降流によって、処理槽２１の底面に溜まった汚泥を巻き上げて、巻き上げた汚泥を接触体２２に向かって噴出させることができる。
【００７９】
《実施形態５》
図８は、本実施形態５に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。図８に示すように、噴出ノズル２３は、処理槽２１の側壁に取り付けられており、噴出ノズル２３に連通するように処理槽２１の側壁に開口した開口孔２３ａは、処理槽２１の内周面に沿って汚水が流れるような方向で且つ斜め上方を向くように開口している。
【００８０】
これにより、噴出ノズル２３から噴出された汚水と空気は、処理槽２１の側壁から処理槽２１の内周面に沿って汚水が流れるような方向で且つ斜め上方に向かって噴出され、処理槽２１の内周面に沿って旋回しながら流れることとなる。ここで、旋回流がより積極的に上方に向かうように、噴出ノズル２３の噴出方向を設定しているので、空気泡の推進力をより向上させることができる。
【００８１】
《実施形態６》
図９は、本実施形態６に係る噴出ノズル周辺の構成を示す側面断面図である。図９に示すように、処理槽２１の底面には、処理槽２１の底面を振動させる振動子３８が取り付けられている。図９に示す例では、振動子３８は、噴出ノズル２３を挟んで２つ設けられている。なお、振動子３８の数はこれに限定するものではない。
【００８２】
振動子３８は、エアハンマー等で構成され、振動子３８で発生させた振動が処理槽２１の中央部に向かって伝達されるように、処理槽２１の底面に対して傾斜した姿勢で取り付けられている。
【００８３】
ここで、処理槽２１の底面を２つの振動子によって振動させると、処理槽２１内の汚水には、図９に仮想線で示すような、処理槽２１の中央部に斜め上方に向かう２つの波が発生することとなる。２つの振動子３８によって生じた２つの波は、噴出ノズル２３の上方位置で合流する。
【００８４】
これにより、噴出ノズル２３から噴出された空気泡は、振動子３８で発生された波に乗って上方に移動することで推進力が与えられ、接触体２２に付着した汚泥の塊を落とし易くなる。
【００８５】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００８６】
本実施形態では、汚水と空気とを循環配管２５内で混ざり合わせた状態とし、１つの噴出ノズル２３から汚水と空気とを噴出させるようにしたが、この形態に限定するものではない。例えば、汚水を噴出する汚水噴出部と、空気を噴出する空気噴出部とを、それぞれ別体の噴出ノズルで構成するようにしてもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、接触体２２として糸状固定担体を用いた構成について説明したが、ブロック状固定担体を用いた構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上説明したように、本発明は、付着した汚泥によって複数の接触体の間の隙間が閉塞するのを抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００８９】
２０    一次処理槽（汚水処理装置）
２１    処理槽
２２    接触体
２３    噴出ノズル（汚水噴出部、空気噴出部）
３０    ガイド部材（流路規制部）
３２    傾斜カバー
３５    ガイド部材（流路規制部）
３６    縮流部
３８    振動子
Ｄ１，Ｄ２  隙間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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