(57)【要約】【課題】  装置の低背化・小型化が容易な嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法を提供する。【解決手段】  嫌気性処理装置１は、嫌気性汚泥Ｓを収容する空間を画成する側壁１１を有し、廃水Ｗを嫌気性汚泥Ｓを通して上向きに流動させ嫌気性処理を行う上向流部Ｒ１と、上向流部Ｒ１に廃水Ｗを導入する廃水導入部５と、上向流部Ｒ１で処理され上向流部Ｒ１の上端を越流した処理水から固形物Ｓ、ＳＳを分離する固液分離部２３と、固液分離部２３と上向流部Ｒ１とを繋ぎ、固液分離部２３で分離された固形物Ｓ、ＳＳを下方へ案内する流動体循環経路Ｒ２と、を備えている。【選択図】  図１
2006051490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理装置であって、
前記嫌気性汚泥を収容する空間を画成する側壁を有し、前記廃水を前記嫌気性汚泥を通して上向きに流動させ嫌気性処理を行う上向流部と、
前記上向流部に前記廃水を導入する廃水導入部と、
前記上向流部で処理され前記上向流部の上端を越流した処理水から固形物を分離する固液分離部と、
前記固液分離部と前記上向流部とを繋ぎ、前記固液分離部で分離された前記固形物を下方へ案内する流動体循環経路と、
を備えた嫌気性処理装置。
【請求項２】
前記流動体循環経路は、
前記固液分離部と前記上向流部の前記廃水導入部よりも下方とを繋ぐことを特徴とする請求項１に記載の嫌気性処理装置。
【請求項３】
前記流動体循環経路は、
前記固液分離部と前記上向流部の下部に前記嫌気性汚泥が沈殿してなる嫌気性汚泥床よりも上方とを繋ぐことを特徴とする請求項１に記載の嫌気性処理装置。
【請求項４】
前記上向流部の前記上端は、前記側壁の上端を含み、
前記固液分離部は、
前記上向流部の上端を囲むように前記上向流部の外周部に設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の嫌気性処理装置。
【請求項５】
前記固液分離部は、
前記上向流部から離間され当該上向流部の上端の周りを囲むように設けられた案内板を有し、
前記案内板は、
前記上向流部の上端を越流した前記固形物を前記流動体循環経路へ導くことを特徴とする請求項４に記載の有機性汚泥減容化装置。
【請求項６】
前記流動体循環経路は、
前記上向流部の前記側壁と前記側壁の周りを囲むように離間して設けられた別の側壁とによって挟まれた間隙部を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の嫌気性処理装置。
【請求項７】
前記流動体循環経路は、
前記固液分離部から前記廃水導入部の下方まで伸びた管状部材の中空部分を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の嫌気性処理装置。
【請求項８】
前記上向流部の内部で前記廃水導入部の上方に設けられ、前記上向流部における前記廃水の流動を上下方向に整流する整流板をさらに有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の嫌気性処理装置。
【請求項９】
前記流動体循環経路を沈降する固形物を前記上向流部の外部へ排出させる引抜き経路を更に備えたこと
を特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の嫌気性処理装置。
【請求項１０】
嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理方法であって、
前記嫌気性汚泥が収容された上向流部の下部に廃水導入部から廃水を導入し、
導入した前記廃水を前記上向流部において上向きに流動させながら嫌気性処理し、
前記上向流部の上部に設けられた固液分離部において、嫌気性処理され前記上向流部の上端を越流した処理水と、当該処理水に混入した前記嫌気性汚泥と、を分離し、
前記固液分離部で分離した前記嫌気性汚泥を、前記上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ前記上向流部へ戻すことを特徴とする嫌気性処理方法。
【請求項１１】
前記固液分離部で分離した前記嫌気性汚泥を、前記上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ前記上向流部の前記廃水導入部よりも下方へ戻すことを特徴とする請求項１０に記載の嫌気性処理方法。
【請求項１２】
前記固液分離部で分離した前記嫌気性汚泥を、前記上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ前記上向流部の下部に前記嫌気性汚泥が沈殿してなる嫌気性汚泥床よりも上方へ戻すことを特徴とする請求項１０に記載の嫌気性処理方法。
【請求項１３】
嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理方法であって、
前記嫌気性汚泥が収容された上向流部の下部に廃水導入部から廃水を導入し、
導入した前記廃水を前記上向流部において上向きに流動させながら嫌気性処理し、
前記上向流部の上部に設けられた固液分離部において、嫌気性処理され前記上向流部の上端を越流した処理水と、当該処理水に混入した懸濁物質と、を分離し、
前記固液分離部で分離した前記懸濁物質を、前記上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ前記上向流部の外部へ排出することを特徴とする嫌気性処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を含んだ廃水を処理する嫌気性処理装置としては、グラニュール状の嫌気性汚泥を用いて廃水中の有機物を分解するＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket：上向流式スラッジブランケット式）処理装置やＥＧＳＢ（Expanded Granular Sludge Bed：膨張粒状スラッジベッド式）処理装置が知られている（例えば特許文献１参照）。これらの装置の例として図７に特許文献１の図３に記載の嫌気性処理装置を示す。この嫌気性処理装置７０１は、槽内下部の汚泥充填部７０３にグラニュール汚泥が充填され、廃水導入部７０５から導入された廃水をグラニュール汚泥で処理し、処理水排出部７０７から排出する装置である。嫌気性処理装置７０１はグラニュール汚泥を通して廃水を上向きに流動させる上向流部７０２を備えており、上向流部７０２の上部には処理水とグラニュール汚泥と発生したガスとを分離する三相分離部７１５が設けられている。上向流部７０２の下部でガスが付着したグラニュール汚泥は、上向流とガスリフト作用とによって上昇する。上昇したグラニュール汚泥はガス衝突部７０９に衝突し衝撃でガスと分離され再び沈降する。分離されたガスはガス捕集部７１１に捕集され、ガス排出管７１３から排出される。一方、処理水はガス衝突部７０９とガス捕集部７１１との間を通り処理水排出部７０７から排出される。このようにして嫌気性処理装置７０１では、ガス、グラニュール汚泥、及び処理水を分離する三相分離がなされる。
【特許文献１】特開平１１−１２８９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
嫌気性処理装置７０１では、廃水が上向流部７０２の最上部７０２ａへ向かう途中に三相分離部７１５を設け、上昇するグラニュール汚泥をガス衝突部７０９へ衝突させて、分離を行っている。ガス衝突部７０９で分離されなかったグラニュール汚泥の一部は最上部７０２ａへ達してしまい、処理水排出部７０７から処理水に混入して排出される。このため、嫌気性処理装置７０１においては、必要な分離性能を確保しようとすれば、上向流部７０２の鉛直方向の長さを十分に取り、最上部７０２ａに達するグラニュール汚泥を少なくする必要がある。従って、嫌気性処理装置７０１によれば、装置の低背化が困難であった。また、槽の低背化のために、三相分離装置を別途設けた分離槽において行うことも考えられるが（例えば、特許文献１の図１、図２参照。）、この分離槽を設置するためのスペースが必要となり、装置の小型化が困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点を解決し、装置の低背化・小型化が容易な嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の嫌気性処理装置は、嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理装置であって、嫌気性汚泥を収容する空間を画成する側壁を有し、廃水を嫌気性汚泥を通して上向きに流動させ嫌気性処理を行う上向流部と、上向流部に廃水を導入する廃水導入部と、上向流部で処理され上向流部の上端を越流した処理水から固形物を分離する固液分離部と、固液分離部と上向流部とを繋ぎ、固液分離部で分離された固形物を下方へ案内する流動体循環経路と、を備えている。
【０００６】
上記嫌気性処理装置は、一体として固液分離部を備えているので別途固液分離槽を設ける必要がなく、設置スペースを小さくすることができる。また、上記嫌気性処理装置の固液分離部は、上向流部の上端を越流した処理水から固形物を分離する。このため、固形物が上向流部の上端まで達したとしても、その後に処理水から分離されるので、上向流部の鉛直方向の高さに関わりなく分離性能を確保することができる。従って、上記嫌気性処理装置によれば、上向流部の鉛直方向の高さを抑えることができ、装置全体を低背化することができる。なお、本発明において、上向流部の上端とは、上向流部の空間を仕切る部材の鉛直方向の端部であって、最も高い位置にある端部をいう。また、ここで固形物とは、上向流部に導入される廃水に含まれる懸濁物質（Suspended Solids：２ｍｍ以下の微粒子）、廃水を嫌気性処理する嫌気性汚泥、又は上記懸濁物質と上記嫌気性汚泥との混合物の何れかを言う。
【０００７】
また、上記嫌気性処理装置では、流動体循環経路が設けられているので、固液分離部で分離された固形物が、上昇してくる固形物とは別の経路で下方に戻される。よって分離された固形物中に嫌気性汚泥が含まれていたとしても、下方へ向かう固形物中の嫌気性汚泥と上昇中の固形物中の嫌気性汚泥とが混在することがない。また、上記嫌気性処理装置によれば、例えば懸濁物質等の再利用の必要がない固形物も流動体循環経路によって下方へ案内することができる。
【０００８】
また、本発明の嫌気性処理装置は、流動体循環経路が、固液分離部と上向流部の廃水導入部よりも下方とを繋いでもよい。
【０００９】
この嫌気性処理装置では、固液分離部で分離された固形物が廃水導入部よりも下方に戻される。そして、上向流部に収容された嫌気性汚泥が上下で入れ替わることにより、嫌気性汚泥の活性が均一化される。また、流動体循環経路は、上向流部とは別の経路であり、固液分離部と廃水導入部の下方とを繋いでいるので、上向流部での上向流の影響を受けて流動体循環経路では下降流が発生することとなる。よって、流動体循環経路を沈降する固形物は重力及び下降流によって円滑に下方へ案内される。また、この嫌気性処理装置によれば、例えば懸濁物質等の再利用の必要がない固形物も流動体循環経路によって下方へ案内することができる。
【００１０】
また、本発明の嫌気性処理装置は、流動体循環経路が、固液分離部と上向流部の下部に嫌気性汚泥が沈殿してなる嫌気性汚泥床よりも上方とを繋いでもよい。
【００１１】
この嫌気性処理装置では、流動体循環経路で下方に戻された固形物は、嫌気性汚泥床よりも上方において、嫌気性汚泥床の大きな抵抗を受けずに円滑に上向流部に戻ることができるので、流動体循環経路に固形物が停滞してしまうことを抑えることができる。また、この嫌気性処理装置によれば、例えば懸濁物質等の再利用の必要がない固形物も流動体循環経路によって下方へ案内することができる。
【００１２】
また、本発明の嫌気性処理装置は、上向流部の上端は、側壁の上端を含み、固液分離部は、上向流部の上端を囲むように上向流部の外周部に設けられたことを特徴としてもよい。
【００１３】
このようにすれば、気泡となって汚泥に付着したガスは上向流部の最上部中央部の液面において固形物から離される。このことによって固形物は浮力を失い再び沈降し、上向流部の下方へ戻される。また、ここで沈降せず上向流部の端部を越流した固形物も、ガスの浮力の影響が少なく沈降しやすくなっているので、流動体循環経路を円滑に沈降し、固形物と処理水とが効率よく分離される。
【００１４】
また、本発明の嫌気性処理装置は、固液分離部が、上向流部から離間され当該上向流部の上端の周りを囲むように設けられた案内板を有し、案内板は、上向流部の上端を越流した固形物を流動体循環経路へ導くことを特徴としてもよい。このように案内板を設けることにより、固形物が効率よく流動体循環経路へ導入され、効率よく下方へ案内される。
【００１５】
また、本発明の嫌気性処理装置は、流動体循環経路は、上向流部の側壁と側壁の周りを囲むように離間して設けられた別の側壁とによって挟まれた間隙部を含むことを特徴としてもよい。
【００１６】
また、本発明の嫌気性処理装置は、流動体循環経路が、固液分離部から廃水導入部の下方まで伸びた管状部材の中空部分を含むことを特徴としてもよい。
【００１７】
上向流部の内部で廃水導入部の上方に設けられ、上向流部における廃水の流動を上下方向に整流する整流板をさらに有することを特徴としてもよい。このように整流板を設ければ、上向流部において廃水等が円滑に流動する。
【００１８】
また、本発明の嫌気性処理装置は、流動体循環経路を沈降する固形物を上向流部の外部へ排出させる引抜き経路を更に備えたことを特徴としてもよい。このように、引抜き経路を備えれば、再利用の必要がない固形物を上向流部の外部に排出することができ、これらの固形物が上向流部に蓄積することを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の嫌気性処理方法は、嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理方法であって、嫌気性汚泥が収容された上向流部の下部に廃水導入部から廃水を導入し、導入した廃水を上向流部において上向きに流動させながら嫌気性処理し、上向流部の上部に設けられた固液分離部において、嫌気性処理され上向流部の上端を越流した処理水と、当該処理水に混入した嫌気性汚泥と、を分離し、固液分離部で分離した嫌気性汚泥を、上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ上向流部へ戻すことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の嫌気性処理方法では、固液分離部で分離した嫌気性汚泥を、上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ上向流部の廃水導入部よりも下方へ戻してもよい。
【００２１】
また、本発明の嫌気性処理方法では、固液分離部で分離した嫌気性汚泥を、上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ上向流部の下部に嫌気性汚泥が沈殿してなる嫌気性汚泥床よりも上方へ戻してもよい。
【００２２】
また、本発明の嫌気性処理方法は、嫌気性汚泥を用いて廃水を処理する嫌気性処理方法であって、嫌気性汚泥が収容された上向流部の下部に廃水導入部から廃水を導入し、導入した廃水を上向流部において上向きに流動させながら嫌気性処理し、上向流部の上部に設けられた固液分離部において、嫌気性処理され上向流部の上端を越流した処理水と、当該処理水に混入した懸濁物質と、を分離し、固液分離部で分離した懸濁物質を、上向流部とは別に設けられた経路を沈降させ上向流部の外部へ排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、装置の低背化・小型化が容易な嫌気性処理装置及び嫌気性処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２５】
図１は、嫌気性処理装置１を示す断面図である。この嫌気性処理装置１は、いわゆるＵＡＳＢ式や、ＥＧＳＢ式といった処理方式を用いる嫌気性処理装置である。嫌気性処理装置１は、処理槽３、及び処理槽３内部に処理対象となる廃水Ｗを導入する廃水導入部５を備えている。
【００２６】
以下処理槽３について図２を参照しつつ説明する。図２は垂直方向に切断した切断面を有する処理槽３の斜視図である。但し、図２では廃水導入部５を挿通させるための挿通口及びガス排出管２１（後述）を挿通させるための挿通口を省略して図示する。処理槽３は四角柱状の形状をなしており、上壁４、底壁７、外側壁９、及び外側壁９の内側に離間して設けられた内側壁１１を有している。外側壁９は内側壁１１から離間され、内側壁１１の周囲を囲むように設けられており、外側壁９と内側壁１１との間に間隙が設けられている。内側壁１１の上端１１ａは上壁４と接触せず開口されており、内側壁１１の下端は底壁７とは接触せず開口されている。外側壁９は、底壁７の縁部から上に伸びて設けられている。外側壁９の上端は上壁４とは接触せず開口されている。また、外側壁９の上端は内側壁１１の上端１１ａよりもやや高い位置にある。以下、内側壁１１で囲まれた内側の空間Ｒ１とし、外側壁９及び内側壁１１で挟まれた間隙部を空間Ｒ２とする。
【００２７】
中間壁１３は、内側壁１１と外側壁９との間に挟まれるように、上壁４から空間Ｒ２へ向かって下方に伸びている。中間壁１３の下端は、内側壁１１の上端１１ａ及び外側壁９の上端よりも低い位置にある。外側壁９の外壁にはトラフ部１５が設けられている。トラフ部１５の上端は上壁４の縁部に連なっている。トラフ部１５の側面には排水口１７が貫通して形成されている。空間Ｒ１には、整流板１９が設けられている。整流板１９は、四角形の開口を有する筒状の複数の部材からなる。上記複数の部材は、それぞれの側面が内側壁１１のそれぞれの壁面に略平行になるように配列されている。また各部材は、一つの垂直方向の軸を中心軸として、相似形になるように配列されている。すなわち、上記各部材は、平面視において、同軸四角形状となっている。
【００２８】
再び図１を参照する。廃水導入部５は、処理槽３の下部において処理槽３の外部から外側壁９及び内側壁１１を挿通するように設けられている。廃水導入部５は、外部から供給される廃水Ｗを空間Ｒ１へ導入する。廃水導入部５には多数の出水口５ａが設けられており、出水口５ａからは上方へ向かって廃水Ｗが噴出されるようになっている。
【００２９】
空間Ｒ１の下部には、グラニュール汚泥Ｓ（以下単に「汚泥Ｓ」と称する）が充填されており、その中にメタン生成菌が存在する。汚泥Ｓ中のメタン生成菌は、廃水導入部５から導入された廃水Ｗを嫌気性処理し、廃水Ｗ中の有機物を分解し、メタンガス、炭酸ガス等のガスを発生する。なお、処理後の廃水（以下「処理水」と称する）Ｗ１は排水口１７を通じて処理槽３外部へ排出される。
【００３０】
空間Ｒ２の側面下部には、引抜口（引抜き経路）２４が設けられている。引抜口２４はコック２６に接続されており、コック２６を開くことによって空間Ｒ２を沈降してきた汚泥Ｓ、懸濁物質ＳＳが引抜口２４を通過して処理槽３の外部へ排出される。
【００３１】
以下、嫌気性処理装置１の運転時の動作について説明する。嫌気性処理装置１の運転時においては、廃水導入部５から空間Ｒ１へ常に廃水Ｗが導入されている。廃水Ｗが継続的に導入されているので、処理槽３中は外側壁９の上端の高さまで廃水Ｗ（及び処理水Ｗ１）が満たされ、液面Ｈが形成されている。
【００３２】
廃水導入部５から導入された廃水Ｗは、出水口５ａから上向きに噴出され、汚泥Ｓと混合され、汚泥Ｓによって嫌気性処理がされる。嫌気性処理によって発生したガスは気泡となって空間Ｒ１を上昇する。出水口５ａからの噴出および、上記気泡の上昇によって空間Ｒ１内には上向流が生じ、廃水Ｗは上向きに流動する。また、整流板１９によって、廃水Ｗの流れが垂直方向に整流される。このように、空間Ｒ１は上向流部を構成し、内側壁１１は上向流部Ｒ１の側壁を構成する。また、側壁１１の上端１１ａは上向流部Ｒ１の上端を構成する。廃水Ｗは空間Ｒ１を上向きに流動しながら、汚泥Ｓによって有機物が分解され、液面Ｈに近づくに従って有機物濃度が小さくなってゆく。よって、液面Ｈ付近の液体はほとんどが有機物含有量が少ない処理水Ｗ１となっている。
【００３３】
汚泥（固形物）Ｓの一部は、上記ガスの気泡が付着することによって持ち上げられ、液面Ｈに達する。汚泥Ｓが液面Ｈに浮いている間に、汚泥Ｓからガスの気泡が分離される。また、汚泥Ｓは液面Ｈに浮いている間に互いに集結し、粒子が大きくなりグラニュール状となる。汚泥Ｓから離れたガスは液面Ｈと上壁４との間の空間に溜まり、ガス排出管２１を通じて外部へ排出される。液面Ｈを浮遊し内側壁１１を乗り越えた汚泥Ｓは、処理水Ｗ１と共に中間壁１３に案内され、処理水Ｗ１と共に中間壁１３と内側壁１１とに挟まれた間隙（以下「流路Ｒ３」と称する）を空間Ｒ２へ向けて沈降する。このように、中間壁１３は、案内板として機能する。
【００３４】
流路３を下降する汚泥Ｓはガスの気泡が離れた状態であるので、そのまま空間Ｒ２へ向けて重力によって容易に沈降していく。また、内側壁１１を乗り越えた処理水Ｗ１の一部が空間Ｒ２へ流れていくので、空間Ｒ２を沈降する汚泥Ｓは、処理水Ｗ１に押し流され、円滑に空間Ｒ２を沈降する。残りの処理水Ｗ１は中間壁１３と外側壁９とに挟まれた間隙（以下「流路Ｒ４」と称する）を通じて、外側壁９の上端を乗り越え、トラフ部１５に囲まれた空間Ｒ５へと溢れ出す。空間Ｒ５へ溢れた処理水Ｗ１は排水口１７を通じて処理槽３の外部へと排出される。排出された処理水Ｗ１は、必要に応じて更に、生物処理、物理化学的処理等によって有機物や窒素成分、リン成分を取り除いた後放流される。
【００３５】
このように、上端１１ａの外周部に設けられた流路Ｒ３、流路Ｒ４、及び中間壁１３は、汚泥Ｓと処理水Ｗ１とを分離する固液分離部２３を構成する。
【００３６】
空間Ｒ２を沈降した汚泥Ｓは、底壁７へ達し、底壁７と内側壁１１との間隙２５を通じて空間Ｒ１の廃水導入部５よりも下方へ戻される。空間Ｒ１へ戻された汚泥Ｓは再び上向流により上昇しながら廃水導入部５から導入された廃水Ｗの嫌気性処理に寄与する。このように、空間Ｒ１の外周部に設けられた空間Ｒ２は、汚泥Ｓを下方へ案内する流動体循環経路を構成する。
【００３７】
空間Ｒ１における廃水Ｗ等の上昇速度は、固液分離部２３における分離が良好に行われる観点から、１〜１０ｍ／ｈに設定することが好ましく、２〜６ｍ／ｈに設定することが更に好ましい。
【００３８】
この嫌気性処理装置１では、処理槽３の一部に一体として固液分離部２３を備えているので別途固液分離槽を設ける必要がなく、設置スペースを小さくすることができる。また、嫌気性処理装置１の固液分離部２３は、空間Ｒ１の上端１１ａを越流した処理水から汚泥Ｓを分離する。このため、汚泥Ｓが空間（上向流部）Ｒ１の最上部まで達したとしても、その後に処理水から分離されるので、上向流部Ｒ１の鉛直方向の高さに関わりなく分離性能を確保することができる。従って、上記嫌気性処理装置によれば、上向流部Ｒ１の鉛直方向の高さを抑えることができ、装置全体を低背化することができる。また、上記嫌気性処理装置１は、流動体循環経路としての空間Ｒ２を設けているので、下方へ戻される汚泥Ｓが、上昇してくる汚泥Ｓとは別の経路で、廃水導入部５よりも下方に戻される。よって分離された汚泥Ｓと上昇中の汚泥Ｓとが混在することがなく、空間Ｒ１に収容された汚泥Ｓが上下で常に入れ替わり、汚泥Ｓの活性が均一化される。
【００３９】
また、流動体循環経路としての空間Ｒ２では、空間Ｒ１で発生するガスのガスリフト作用による上向流の影響を受けて空間Ｒ２では下降流が発生することとなる。よって、空間Ｒ２を沈降する汚泥Ｓは重力及び下降流によってスムースに下方に案内されるので、例えば汚泥Ｓを返送するためのポンプ等も不要となり、液面Ｈでグラニュール状となった汚泥Ｓがポンプ等によって粉砕されるという問題も起こらない。
【００４０】
また、上記嫌気性処理装置１は、固液分離部２３が空間Ｒ１の上端の外周部に設けられている。このため、気泡となって汚泥Ｓに付着したガスは空間Ｒ１の上部中央部の液面Ｈにおいて汚泥Ｓから離される。このことによって汚泥Ｓは浮力を失い再び沈降し、下方へ戻される。また、ここで沈降せず端部１１ａを越流した汚泥Ｓも、ガスの浮力の影響が少なく沈降しやすくなっているので、空間Ｒ２を円滑に沈降し、汚泥Ｓと処理水Ｗ１とが効率よく分離される。
【００４１】
また、嫌気性処理装置１は、中間壁１３を設けることにより、汚泥Ｓが効率よく空間Ｒ２へ導入され、効率よく下方へ案内される。また、嫌気性処理装置１は、整流板１９を有しているので、空間Ｒ１において廃水Ｗ等が円滑に流動する。
【００４２】
続いて、特に、廃水Ｗが低濃度（例えばＣＯＤＣｒ≦１５００ｐｐｍ）の場合の運転時について説明する。なお、上述した説明と重複する点については説明を省略する。
【００４３】
嫌気性処理装置１に低濃度の廃水Ｗを導入した場合には、空間Ｒ１における嫌気性処理にて発生するガスが少ないので、ガスの気泡が付着し持ち上げられる汚泥Ｓは少ない。このため、汚泥Ｓは運転時にも空間Ｒ１の中心よりも下方に分布し、液面Ｈに達する汚泥Ｓは少ない。上記のような状態で運転されるので、液面Ｈに達する汚泥Ｓは少なく、固液分離部２３で分離される固形物は廃水Ｗ中に含まれる懸濁物質ＳＳがほとんどを占めることとなる。
【００４４】
固液分離部２３で分離された懸濁物質ＳＳは空間Ｒ２へ導入され、空間Ｒ２の下方付近に停留する。懸濁物質ＳＳは廃水Ｗに含まれて処理槽３内に供給されているので、空間Ｒ２下方付近の懸濁物質ＳＳは徐々に増加し、密度が高くなる。そこで、所定の時間ごとにコック２６を開き、空間Ｒ２下方付近に停留している懸濁物質ＳＳを引抜口２４から処理槽３の外部へ排出する。
【００４５】
廃水Ｗに含まれる懸濁物質ＳＳは、嫌気性処理に適しておらず、かつ、連続的に供給されるので、処理槽３内に蓄積していく。嫌気性処理装置１によれば、引抜口２４を備えているので、蓄積していく固形物を外部に排出することができ、処理槽３内に過剰に懸濁物質ＳＳが蓄積されることを防止することができる。
【００４６】
また、上述のとおり、処理対象の廃水Ｗの有機物濃度が低い場合には発生するガスが少なくなるが、嫌気性処理装置１では、発生したガスを、上壁４に設けられたガス排出管２１から排出することとしており、液面Ｈ以外ではガスを除去していない。よって、嫌気性処理装置１によれば、空間Ｒ１の途中でガスが除去されることがないので、発生するガスが少ない場合であってもガスリフト効果による上向流が形成される。従って、嫌気性処理装置１は例えばＣＯＤＣｒ≦１５００ｐｐｍの、有機物濃度が低い廃水の処理についても好適に適用が可能である。
【００４７】
以下、上記した実施形態に係る嫌気性処理装置１の実施例について説明する。本実施例では嫌気性処理装置１を用いて低濃度（ＣＯＤＣｒ＝１０００ｐｐｍ）の廃水Ｗを処理した。直径０．５ｍ、槽有効高さ７ｍ、有効容積１ｍ３の処理槽３を有する嫌気性処理装置１において、ＣＯＤＣｒが１０００ｐｐｍの有機廃水を廃水導入部５から１時間当たり８００ｋｇの速度で供給し、上向流の流速を４．０ｍ／ｈとして嫌気性処理を行った。処理槽３のＣＯＤ容積負荷は１８〜２０ｋｇ／ｍ３／ｄに設定し、グラニュール汚泥は空間Ｒ１の中央よりも下方に分布した。上記条件において１ヶ月間の連続運転を行ったところ排水口１７から排出されるグラニュール汚泥はほとんどなく、槽内のグラニュール汚泥濃度はほぼ一定に維持され、良好な運転が可能であった。
【００４８】
続いて、本発明の別の実施形態にかかる嫌気性処理装置１Ｂついて説明する。図３は、嫌気性処理装置１Ｂを示す断面図である。但し図３は、汚泥Ｓ及び廃水Ｗが装置内に導入されていない状態の断面図を示している。また、図４は、嫌気性処理装置１Ｂの外観の斜視図を示している。
【００４９】
嫌気性処理装置１Ｂが備えた処理槽３Ｂの、処理槽３との相違点は、流動体循環経路として用いられる空間Ｒ２の構成にある。処理槽３Ｂにおける空間Ｒ２は、管状部材３１の内側の中空部分によって構成されている。管状部材３１は、固液分離部２３の下端から内側壁１１の下部まで伸び、内側壁１１の外側に露出して設けられている。空間Ｒ２の一端は、固液分離部２３の下端に設けられた管入口３３を介して流路Ｒ３及び流路Ｒ４と繋がっている。空間Ｒ２の他端は、内側壁１１の下部に設けられた管出口３５を介して空間Ｒ１の下部と繋がっている。管出口３５は、廃水導入部５よりも下方に設けられている。
【００５０】
嫌気性処理装置１Ｂの運転時において、内側壁１１の上端１１ａを乗り越えた汚泥Ｓは、中間壁１３に案内されて沈降した後、管入口３３に入り、管状部材３１の中空部分（空間Ｒ２）を沈降する。空間Ｒ２を沈降した汚泥Ｓは管出口３５から再び空間Ｒ１の下部に戻される。
【００５１】
上記嫌気性処理装置１Ｂのように、管状部材の中空部分によって流動体循環経路を構成しても嫌気性処理装置１と同様の作用・効果が得られる。
【００５２】
続いて、本発明の更に別の実施形態にかかる嫌気性処理装置１Ｄについて説明する。図５は、嫌気性処理装置１Ｄを示す断面図である。この嫌気性処理装置１Ｄは、空間（上向流部）Ｒ１と空間（流動体循環経路）Ｒ２とを繋ぐ管出口６５が設けられた位置が、上述した嫌気性処理装置１Ｂと相違しており、管出口６５は廃水導入部５よりも上方に設けられている。この相違以外の点においては、嫌気性処理装置１Ｄは、嫌気性処理装置１Ｂと同様の構成を有しており、同一又は同等の要素には同一符号を付している。
【００５３】
嫌気性処理装置１Ｄの空間Ｒ１の下部には、充填された汚泥Ｓが自重によって沈殿しており、沈殿したこの汚泥Ｓによって汚泥床（嫌気性汚泥床）Ｒｓが形成され、汚泥床Ｒｓの上方には固形物が少ない上澄み部Ｒｔが形成されている。上記の管出口６５は、空間Ｒ１において、この汚泥床Ｒｓよりも上方である上澄み部Ｒｔの位置に設けられており、空間Ｒ２を沈降した固形物は上澄み部Ｒｔにおいて空間Ｒに戻されることになる。よって、空間Ｒ２を沈降する固形物は、汚泥床Ｒｓ中の汚泥Ｓの抵抗を受けずに上澄み部分Ｒｔに円滑に戻され、空間Ｒ２に固形物が停滞してしまうことが抑えられる。そして、上澄み部分Ｒｔに戻された固形物のうち、沈み易くなっている汚泥Ｓは自重により下降して汚泥床Ｒｓへ戻される。また、汚泥Ｓ以外の固形物（例えば懸濁物質）は上澄み部Ｒｔの上向流によって再び上昇し、空間Ｒ１と空間Ｒ２との間を循環しながら、最終的に引抜口２４を通じて外部へ排出される。例えば、嫌気性処理装置１Ｄの高さを約８ｍとした場合には、汚泥床Ｒｓが下から３〜４ｍ程度の厚さで形成されるように汚泥Ｓが充填され、下から約５ｍの位置に管出口６５が設けられる。このような嫌気性処理装置１Ｄによっても、上向流部Ｒ１の鉛直方向の高さに関わりなく分離性能を確保することができるので、上向流部Ｒ１の鉛直方向の高さを抑えることができ、装置全体の低背化を図ることができる。
【００５４】
なお、嫌気性処理装置１Ｂでは、上記管状部材３１が外部に露出して設けられているが、例えば、上向流部としての空間Ｒ１内に管状部材を設けてもよい。このような実施形態として嫌気性処理装置１Ｃを示す。図６は嫌気性処理装置１Ｃの断面図である。管状部材５１は、固液分離部２３の下端から伸び、筐体６１に囲まれた空間Ｒ１の内部を通じて空間Ｒ１の下部まで伸びている。管状部材５１の中空部分が、流動体循環経路としての空間Ｒ２を構成する。空間Ｒ２の一端は、固液分離部２３の下端に設けられた管入口５３を介して流路Ｒ３及び流路Ｒ４と繋がっている。空間Ｒ２の他端は、空間Ｒ１に対して開口された管出口５５を介して空間Ｒ１の下部と繋がっている。管出口５５は、廃水導入部５よりも下方に設けられている。
【００５５】
嫌気性処理装置１Ｃは、管状部材５１を空間Ｒ１内に設けるため、空間Ｒ１を囲む筐体６１がトラフ部１５の外壁と同一面にまで拡がって設けられている。このため、空間Ｒ１のうち、固液分離部２３直下の空間及びトラフ部１５直下の空間には円滑な上向流が形成されなくなる。このため、嫌気性処理装置１Ｃにおいては、内側壁１１の下部が下に広がった切頭四角錐の側面の形状を有しており、上向流が円滑に内側壁１１の最上部へ向けて流れるようになっている。この場合、固液分離部２３直下の空間及びトラフ部１５直下の空間はデッドスペースとなるので、この空間に処理槽３Ｃの強度を向上するための支持梁５９を設けてもよい。この嫌気性処理装置１Ｃのように、管状部材を上向流部Ｒ１内に設けても嫌気性処理装置１Ｂと同様の作用・効果が得られる。
【００５６】
また、同様に、嫌気性処理装置１Ｃにおいて、管状部材５１を短くすることで管出口５５を汚泥床よりも上方の位置に設けてもよい。このようにすれば、嫌気性処理装置１Ｄと同様の作用・効果が得られる。
【００５７】
また、以上に述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組合せることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】嫌気性処理装置を示す断面図である。
【図２】垂直方向に切断した状態の処理槽の斜視図である。
【図３】別の嫌気性処理装置を示す断面図である。
【図４】別の嫌気性処理装置を示す斜視図である。
【図５】更に別の嫌気性処理装置を示す断面図である。
【図６】更に別の嫌気性処理装置を示す断面図である。
【図７】従来の嫌気性処理装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…嫌気性処理装置、３，３Ｂ，３Ｃ…処理槽、Ｒ１…空間（上向流部）、Ｒ２…空間（流動体循環経路）、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…流路、５…廃水導入部、９…外側壁、１１…内側壁、１１ａ…上端、１３…中間壁、１５…トラフ部、１７…排水口、１９…整流板、２３…固液分離部、３１，５１…管状部材、Ｓ…汚泥、Ｒｓ…汚泥床、ＳＳ…懸濁物質、Ｗ…廃水、Ｗ１…処理水。
【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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