(57)【要約】【課題】水回収率を低下させることなく、処理水質の低下を招くことなく、ろ杭（圧損）の上昇を防止することができる好気性ろ床の洗浄装置を提供する。【解決手段】表面に生物膜が形成された好気性ろ床の充填層２の下部に、従来と同様に逆洗用空気供給手段３と逆洗水供給手段４とを設ける。さらに充填層２の内部上方位置にも、洗浄用空気供給手段７を追加し、ＳＳが閉塞しやすい充填層２の上部の粒状ろ材のみを空気洗浄する。洗浄用空気供給手段７は、充填層２の表面から充填層全高の１/１０〜１/３の位置に設けることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に生物膜が形成された粒状ろ材の充填層の下部に、逆洗用空気供給手段と逆洗水供給手段とを設けるとともに、前記充填層の内部上方位置にも、洗浄用空気供給手段を設けたことを特徴とする好気性ろ床の洗浄装置。
【請求項２】
洗浄用空気供給手段を、充填層の表面から充填層全高の１/１０〜１/３の位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の好気性ろ床の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、槽体内部に多孔質の粒状ろ材を充填して原水を下向流で通水し、粒状ろ材の表面に付着している生物膜によって原水に含まれている有機物等の好気性処理を行わせる好気性ろ床のための洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような好気性ろ床は、活性汚泥処理用の曝気槽に比較して維持管理が容易であり、また設置面積が小さくて済むので、比較的中小の規模の下水処理場において下水の二次処理や高度処理のために広く用いられている。このような好気性ろ床（非特許文献１）においては、原水はろ床の上方から供給されて粒状ろ材の間を流下する際に生物処理が行われると同時に、原水中のＳＳは粒状ろ材に捕捉される。このため運転を継続すると、次第にＳＳが蓄積され、また生物膜が生長するため、充填層の空隙が減少し、充填層の圧損（ろ杭という）が上昇して行く。そこで従来から図１に示すように、好気性ろ床には洗浄装置が組み込まれている。
【０００３】
図２において、１は槽体、２は粒状ろ材の充填層であり、充填層２の下部に逆洗用空気供給手段３と逆洗水供給手段４とを設けてある。これらはともに槽底部の通水ブロック５の部分に設置されており、定期的に空気洗浄、空気・水洗浄と水洗浄を行っている。例えば空気洗浄は４０〜６０ｍ３/ｍ２/時の流量の空気を１〜３分吹き込む方法で行われ、次に、２〜４分間の空気洗浄を行って充填層中を浮上する空気のせん断力によりＳＳを粒状ろ材から剥離し、さらにその状態で水を３０〜４０ｍ３/ｍ２/時で通水する空気・水洗浄を実施し、ろ材をもみ洗いする。その後、水洗浄は４０〜６０ｍ３/ｍ２/時の流量の処理水を２〜５分上向流として通水する方法で行われる。これらは適宜組み合わされて実施され、代表的な洗浄方法は毎日１回あるいは２回、空気洗浄、空気・水洗浄、水洗浄を一連の工程として行う方法である。
【０００４】
このような洗浄を行えば、充填層の粒状ろ材の全体が撹拌洗浄されるため、ろ杭を確実に低下させることができる。しかし水洗浄には処理水を使用するのが普通であるから、原水の水質変化等によりろ杭が高くなった場合に頻繁に水洗浄を繰り返すと、水回収率が低下する。また空気洗浄は処理水を使用しないものの、水洗浄よりもろ材表面から生物膜を剥離する作用が強いため、あまり頻繁に空気洗浄を繰り返すと生物膜が剥離して生物処理能力が低下し、処理水質が低下するという問題がある。
【非特許文献１】ＮＧＫバイオセルクリーンカタログ（日本ガイシ株式会社）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、水回収率を低下させることなく、また処理水質の低下を招くことなく、粒状ろ材の充填層を効果的に洗浄してろ杭の上昇を防止することができる好気性ろ床の洗浄装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の好気性ろ床の洗浄装置は、表面に生物膜が形成された粒状ろ材の充填層の下部に、逆洗用空気供給手段と逆洗水供給手段とを設けるとともに、前記充填層の内部上方位置にも、洗浄用空気供給手段を設けたことを特徴とするものである。なお、洗浄用空気供給手段を、充填層の表面から充填層全高の１/１０〜１/３の位置に設けることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の好気性ろ床の洗浄装置は、従来と同様に粒状ろ材の充填層の下部に逆洗用空気供給手段と逆洗水供給手段とを設けたものであるので、従来と同様に空気洗浄、空気・水洗浄、水洗浄を実施することができる。また、充填層の内部上方位置にも洗浄用空気供給手段を設けてあるので、ＳＳによる閉塞が生じやすい充填層上部の粒状ろ材のみを空気洗浄することができる。この空気洗浄は水を使用しないので水回収率を低下させることがなく、また局部的な洗浄であるので、ろ材表面から生物膜が剥離されても充填層全体への影響は小さく、処理水質の低下を招くことがない。しかも本発明は充填層の内部上方位置に洗浄用空気供給手段を追加するのみであるからコストが安く、既存の設備にも容易に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１において、１は槽体、２は粒状ろ材の充填層である。粒状ろ材２は表面に生物膜の形成に適した凹凸を有する無機質のろ材である。粒状ろ材２の表面には、好気性の微生物膜が付着している。充填層２の全高は２.０ｍ程度が適当である。槽底部には多数の通水孔を備えた通水ブロック５が敷き詰められている。槽体１の上部から供給された原水は粒状ろ材２の充填層２内を下向流として流下し、粒状ろ材２によってＳＳを捕捉されるとともに、粒状ろ材２の表面の生物膜により好気性処理が行われ、処理水は通水ブロック５を通じて取り出される。
【０００９】
原水は例えば下水の一次処理水であり、その流束は原水の二次処理の場合にはたとえば２５ｍ/日程度である。なお充填層２内を好気性に維持するため、充填層２の下部には曝気用空気供給管６が挿入されており、常に空気を供給している。
【００１０】
このような好気性ろ床を洗浄するために、充填層２の下部に逆洗用空気供給手段３と逆洗水供給手段４とが設けてある。これらはともに通水ブロック５の部分に設置されており、定期的に空気洗浄と水洗浄を行っている。その方法は従来技術につき説明した方法と同様であり、充填層２の下部から逆洗水または洗浄用空気を流すことにより充填層２の全体の粒状ろ材２を撹拌し、捕捉されていたＳＳを粒状ろ材２から分離放出させる。多量のＳＳを含む洗浄排水は、槽体１の上部からオーバーフローさせて排出する。以上の構造及び洗浄方法は、従来と変わるところはない。
【００１１】
しかし本発明では上記した従来からの洗浄手段のほかに、充填層２の内部上方位置にも、洗浄用空気供給手段７を設けてある。この洗浄用空気供給手段７は、パイプに形成した多数の孔から空気を噴出してその上方の粒状ろ材を撹拌洗浄するものであり、充填層２の全面にわたり空気を噴出することができるよう、先端を分岐させたパイプにより構成することが好ましい。
【００１２】
この洗浄用空気供給手段７は、充填層２の表面から充填層全高の１/１０〜１/３の位置に設けることが好ましい。このように充填層２の内部上方に設置するのは、下向流でろ過を行う好気性ろ床においては、ＳＳが主として上部の粒状ろ材間に捕捉されるため、上部の粒状ろ材のみを空気洗浄することにより効果的にろ杭を回復できるためである。
【００１３】
しかしその設置高さが充填層全高の１/１０よりも浅いと、十分な洗浄効果を得ることができず、実際には充填層２の上面よりも少なくとも２０ｃｍを確保することが好ましい。逆にその設置高さが充填層全高の１/３よりも深くなると、浮上空気のせん断力による生物膜の損傷領域が拡大し、洗浄後に十分な生物処理が行えなくなって処理水質が低下するため、洗浄用空気供給手段７は、充填層２の表面から充填層全高の１/１０〜１/３の位置に設けるものとする。
【００１４】
このように構成された本発明の洗浄装置は、従来と同様に槽底部の逆洗用空気供給手段３と逆洗水供給手段４とを用いて充填層２全体の空気洗浄や水洗浄を行うことができるが、それのみならず、充填層２の内部上方位置に設けた洗浄用空気供給手段７から空気を噴出して、充填層２の上方部分のみを洗浄することができる。この空気洗浄は、例えば４０〜６０ｍ３/ｍ２/時の流量の空気を数秒〜３分吹き込む方法で行うことができる。
【００１５】
前記したように好気性ろ床では充填層２の上方部分でＳＳが捕捉され、この部分で閉塞が生じ易いが、洗浄用空気供給手段７を用いた空気洗浄によって充填層２の上方部分の粒状ろ材は激しく流動するので、容易にろ杭を回復することができる。また、この際に、粒状ろ材から分離されたＳＳを充填層２の上部から中間排水により排出し、原水に戻す場合もある。この空気洗浄は水を使用しないので水回収率の低下はなく、しかも充填層２の上方部分のみの洗浄であるので、粒状ろ材の表面からの生物膜の剥離は充填層２の上方部分のみに留まり、大部分の生物膜は損傷されない。従って空気洗浄を追加しても処理水質の低下を招くことがない。
【００１６】
なお、この空気洗浄は原水の水質が悪化し、ろ杭が増加したときに追加的に行うことができるが、従来からの定期的な充填層２全体の空気洗浄/水洗浄工程に組み込み、定期的に実施することもできる。いずれの方法によっても、水回収率を低下させることなく、また処理水質の低下を招くことなく、粒状ろ材の充填層を効果的に洗浄してろ杭の上昇を防止することができる。
【実施例】
【００１７】
図１に示した本発明の好気性ろ床と、図２に示した従来の好気性ろ床とを用い、下水の一次処理水の好気処理を行った。従来の好気性ろ床は、通常時には図３のグラフに示すようにろ杭の変化は小さく、２４時間毎の洗浄で問題なく運転できたが、原水の水質変化が生じた場合には、図４に示すように洗浄頻度を増加させてもろ杭の急速な増加を防止できなかった。これに対して本発明の好気性ろ床は、原水の水質変化が生じた場合にも空気洗浄を組み込むことによって図５に示すようにろ杭をほとんど変化させることなく運転できた。
【００１８】
また、従来の好気性ろ床の処理水の透視度は、図３の場合には６０〜１００ｃｍであり、原水の水質変化が生じた図４の場合には４０〜７０ｃｍにまで低下した。これに対して本発明の好気性ろ床の処理水の透視度は、原水の水質変化が生じた場合にも５０〜１００ｃｍであった。また逆洗用水の使用量は図３の場合を１００とすると、図４の場合には１３０〜１６０にまで増加したが、本発明の好気性ろ床の場合には１００であった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】従来技術を示す断面図である。
【図３】従来の好気性ろ床が通常運転されている場合のろ杭変化を示すグラフである。
【図４】従来の好気性ろ床が洗浄頻度を増加させた状態で運転されている場合のろ杭変化を示すグラフである。
【図５】本発明の好気性ろ床のろ杭変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
１  槽体
２  充填層
３  逆洗用空気供給手段
４  逆洗水供給手段
５  通水ブロック
６  曝気用空気供給管
７  洗浄用空気供給手段
【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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