(57)【要約】【課題】  新たな設置空間を必要とすることなく処理能力を向上させることができる水処理装置を得る。【解決手段】  この発明に係る水処理装置は単独の生物反応槽１を備え、この生物反応槽１は担体４を含んだ被処理水２を収容している。生物反応槽１には、被処理水２を好気状態に保つための散気管５と、処理水を排出するための上澄水排出機６を設けてある。担体４を生物反応槽１から流出させないようにするために、上澄水排出機６には第１の担体分離器８を設け、汚泥引抜口７には第２の担体分離器９を設けてある。【選択図】        図１
2006122876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、担体分離器と一体となった上澄水排出機とからなることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、担体分離器を備えた集泥ボックスとからなることを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、前記担体を分離する担体分離器と、前記生物反応槽内の下部に通水路を有する上流側壁および上部に通水路を有する下流側壁で仕切られた散気室とからなることを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水、排水などの汚水を単独の生物反応槽において、担体を存在させて処理する水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の水処理として活性汚泥法が多く用いられており、運転方法として回分式活性汚泥法、高速曝気法、オキシデーションディッチ法など挙げることができる。従来のこの種の水処理装置の一つとして、攪拌・曝気・沈殿・排出の各工程を単独の処理槽において繰り返すバッチ（回分）式活性汚泥処理装置が知られている。この水処理装置では、処理槽の底部には、曝気工程で汚水に曝気ブロアからの空気を吹き込むための散気装置が配置されている。この散気装置は攪拌工程と、これに続く曝気工程との両工程を曝気ブロアの切換制御のみで行なえるように、例えばジェット式散気装置が用いられ、空気供給管および水供給管が接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１５０８９４号公報（第２頁左上欄第１２−１９行、および第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来の水処理装置は、単独の処理槽内で攪拌・曝気工程を所定回数所定時間ずつ交互に繰り返した後に沈殿・排出工程を行なうことにより、脱窒・脱リン効果を向上させることができるといる利点を有している。しかし、この水処理装置は、近年の下水処理や排水処理の進展に伴って流入汚水量が増大していることに対して、処理能力が必ずしも十分ではないという課題を有している。また、処理能力を増大させるためには新たな水処理装置を設置する必要があるが、そのための設置空間を確保することは困難な状況となっているので、既設の水処理装置の処理能力を増大させることが課題となっている。また、担体を用いた処理をする場合、担体は浮上することもあるので、処理水に混入して排出されて維持管理が難しくなり、担体を分離することが課題となっている。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、新たな設置空間を必要とすることなく処理能力を向上させることができる水処理装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る水処理装置は、担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、担体分離器と一体となった上澄水排出機とからなることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る水処理装置は、担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、担体分離器を備えた集泥ボックスとからなることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る水処理装置は、担体が存在する生物反応槽と、該生物反応槽内を好気性にする散気管と、前記担体を分離する担体分離器と、前記生物反応槽内の下部に通水路を有する上流側壁および上部に通水路を有する下流側壁で仕切られた散気室とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、単独の生物反応槽に担体を添加することにより、次のような特有の効果を得ることができる。すなわち、必要な微生物量を担体によって確保することができるので、担体外の浮遊微生物の濃度を低く維持することができる。これにより、沈殿工程時の固形物負荷を下げて処理水質を向上させることができ、処理水量を増やすことが可能となる。また、浮遊微生物の濃度を担体無投入時と同程度にすれば、全体の微生物の量を増やすことが可能となるので、好気性生物処理時の負荷を上げることができる。これに対し、好気性生物処理時の負荷を上げなければ、処理水質を向上させることが可能となり、発生汚泥量を減少させることができる。さらに、成長速度の遅い硝化菌を担体に保持できるので硝化能力向上でき、また、担体に嫌気部分ができることで好気槽脱窒が可能となり脱窒能力を向上させることができる。また、担体分離器を備えることで、担体が処理水に排出することが防止できるので維持管理が容易となる。
【００１０】
その上に、回分式活性汚泥法を採用することにより、担体を返送する必要が無く、設置空間の増大を抑えることができる。また、汚泥滞留時間を長くすることができるので、環境ホルモンなどの難分解性物質の除去に対応することができる。さらに、貯留槽を必要とせず、曝気、沈殿、放流とすることによって担体による吸着濾過が可能となる。要約すれば、被処理水に担体を添加することによって汚泥の沈降性を向上させることができるので、生物反応槽の容量（設置空間）を増加させることなく負荷（処理能力）の増加に対応することができる。
【００１１】
この発明は、単独の生物反応槽内に仕切板で仕切った集泥ボックスを設け、この集泥ボックスに担体分離器を設ければ、上記の特有の効果に加えて次の効果を得ることができる。すなわち、担体分離器に散気管からの空気を当てること、つまり被処理水が旋回する際に担体が担体分離器に接触するので、担体分離器の洗浄が可能となる。また、ダンパー（担体分離器の蓋）を設けることによって、処理水量や汚泥排出量を生物反応槽の上部から調整することができる。そして、従来は浮遊ＭＬＳＳ濃度（以後、担体に付着した以外のＭＬＳＳを浮遊ＭＬＳＳとする。）の調整を生物反応槽から汚泥を直接引き抜くことによって行っていたので、その濃度の変動が大きかったが、この発明では担体を投入することによってその調整を容易に行なうことができるので、濃度の変動を低減することができる。
【００１２】
この発明は、オキシデーション・ディッチ法を採用し、下部に通水路を有する上流側壁と上部に通水路を有する下流側壁とを生物反応槽に設け、これらの上流側壁と下流側壁の間に散気管を設ければ、上記の特有の効果に加えて次の効果を得ることができる。すなわち、生物反応槽は無終端槽であるので、担体を返送する必要が無く、設置空間の増大を抑制することができる。また、従来オキシデーション・ディッチに用いられていた循環流を発生させる空気を供給するための曝気機としての回転ブラシやプロペラは、担体を投入する場合に、担体を摩耗させる可能性があるが、この発明はエアリフト効果によって被処理水を撹拌して流速を確保するので、担体を摩耗させることがない。さらに、散気管のみで特殊な撹拌機を必要としないので、維持管理が容易となる。また、被処理水に担体を添加することによって、汚泥の沈降性が向上し、すなわちＳＶＩが低下する。さらに、エアリフト効果を発生させる散気管を深い位置に配することにより、酸素の供給量を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における水処理装置の断面図である。この水処理装置は矩形（直方体または立方体）状の単独の生物反応槽１を備え、回分式（バッチ式）活性汚泥法によって下水、排水などの被処理水２を処理するようにしてある。被処理水２は流入手段３を介して生物反応槽１に流入するようにしてあり、生物反応槽１に流入した被処理水２には担体４を流動可能に添加してある。生物反応槽１内の底部には、被処理水２内に空気を吐出して被処理水２を好気状態に保つ散気管５を配置してある。散気管５は、送気管５ａを介してブロワ５ｂに接続してある。また、生物反応槽１内には、処理水（上澄水）を排出するための上澄水排出機（デカンタ）６を設けてある。さらに、生物反応槽１の側壁１ａの下部には、沈殿した余剰の汚泥を引き抜くための汚泥引抜口７を設けてある。そして、担体４を生物反応槽１から流出させないようにするために、上澄水排出機６には第１の担体分離器８を設け、汚泥引抜口７には第２の担体分離器９を設けてある。
【００１４】
担体４は、微生物を表面または内部に付着させて固定するもの、または微生物を包括して固定するものとし、一辺が５〜３０ｍｍの矩形、または直径が５〜３０ｍｍの球体の形をした多孔質な材料、例えばスポンジとすることができる。この種の担体４の材料には、流動性を有し、生物分解性が極めて低く、耐食性・耐久性に優れた材料、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレンなどのプラスチック材料、活性炭のような天然素材などを用いることができる。しかし、担体４は、攪拌や曝気によって被処理水２中を流動して微生物を保持し得るものであれば、その形状、大きさ、材料などを限定するものではない。なお、担体４の添加率は２０〜５０％とするのが好ましい。
【００１５】
散気管５は、ブロワ５ａからの空気を高速度で吐出して高速曝気を可能とし、担体４を水面に浮遊させることなく水面下に巻き込むような旋回流を被処理水２に発生させるように、生物反応槽１の底部に配置してある。被処理水２の旋回流の発生状態は、散気管５の配置状態を変化させることによって調整することができる。この種の散気管５には、ゴムなどの弾性材料から成るフレキシブルチューブに多数の空気吐出孔を設けたものを用いることができる。フレキシブルチューブは、散気する時に空気吐出孔を開き、散気しない時には空気吐出孔を閉じるようにしてある。散気管５をＯＨＲ式とすれば、散気管５に可動部が存在しないので、散気管５の交換頻度を減らすことができ、全体的な維持管理が容易になる。複数の散気管５に図示しない空気切替器を介して空気を送るようにすれば、複数の散気管５から空気を間欠的に吐出することが可能となるので、デッドスペースが無くなり、処理効率が向上する。そして、複数の空気切替器を設置すれば、無酸素状態や好気状態を調整しながら硝化や脱窒を行うことができる。
【００１６】
上澄水排出機６は例えばフロート・アーム式とし、生物反応槽１の側壁１ａに回動可能に支持した支持パイプ１１と、この支持パイプ１１にほぼ直角に連結した連結パイプ１２と、この連結パイプ１２の自由端に支持パイプ１１とほぼ平行に連結した集水パイプ１３と、この集水パイプ１３を支持したフロート１４によって構成してある。集水パイプ１３には集水口１３ａを設け、支持パイプ１１には流出手段１５を連結してある。これらの支持パイプ１１、連結パイプ１２、集水パイプ１３、および流出手段１５は水密に連通させ、集水口１３ａから流入した処理水を流出手段１５に流出させるようにしてある。集水口１３ａは、沈殿行程で、支持パイプ１１の回動により、水面の低下に従って集水口１３ａの位置が変化して、処理水が集水口１３ａに流入して排出される。曝気行程では、水面より高い位置に集水口１３ａがあるようにして、被処理水２が流入しないようにする。フロート１４に対する集水パイプ１３の高さは、支持パイプ１１の回動によって調節可能としてある。
【００１７】
この種の上澄水排出機６は生物反応槽１の形状や排出環境に応じて適宜に構成することができ、例えばフロート・アーム式以外の機械式、ポンプ式、固定式、または機械式テレスコープ型とすることができる。フロート１４を可動時に広がるような構造、例えばチェリー型、くす玉型などとすれば、スカムの排除が可能となる。スカムは上澄水排出機６にフロート１４を設けることによって処理することが可能であるが、スカムの処理手段は設置条件に基づいて破砕・消去方法、収集・掻寄方法、排出・移送方法、分離・濃縮方法などを選ぶことができる。上澄水排出機６の他に、処理水の排出量を制御する手段にはバルブ開閉、昇降機構、浮力調整、サイフォン、またはポンプを用いることができる。しかし、処理水の排出量を制御する手段は、処理水を効率よく排出することが可能であれば、限定するものではない。また、図６に示す担体分離器３３を設けた、狭い集泥ボックス３２内に、ポンプを用いた排出設備や、井戸の汲み上げのように構成した排出設備、或いは排出口をフロートによって上下させる排出設備とすることで、上澄水排出機６に第１の担体分離器８を設けることなく汚泥の排出と処理水の排出を良好に行うこともできる。
【００１８】
第１、第２の担体分離器８、９は担体４を通過させないスクリーンとし、例えば担体４の外形よりも小さな多数の孔を有するパンチングメタル（多孔板）とすることができる。したがって、第１の担体分離器８はフロート１４の下部全面に平板状のパンチングメタルを取り付けることによって構成することができ、第２の担体分離器９は汚泥引抜口７に同様なパンチングメタルを取り付けることによって構成することができる。しかし、担体分離器８、９には、上記のパンチングメタルの他に網掛け、バースクリーン、傾斜板の組合せ、またはパンチングメタルと傾斜板の組合せから成る複合体を用いることができる。担体分離器８、９に傾斜板の組合せたものを用いる場合には、例えば、図２６に示すように、傾斜板１２１ｃの付近の担体１２５の下降速度が処理水の上昇速度よりも大きくなるようにすることで、担体１２５と処理水を分離して処理水が得られる。この場合の傾斜板１２１ｃの傾斜角度は、担体４を沈降し易くするために、底壁と傾斜板との成す角度を４５〜９０°とするのが好ましく、６０°以上とするのがより好ましい。なお、担体分離器８、９の孔径は担体１２５の外形に応じて決定するが、常に目詰まりのない状態に保持する必要があることは云うまでもない。
【００１９】
第１の担体分離器８は、次のような構成とすることも可能である。すなわち、担体分離器８は、図２に示すようにフロート１４からそれぞれ垂下したパンチングメタルから成る枠状の側部２１ａと、この側部２１ａの底辺を接続したパンチングメタルから成る水平部２１ｂを有する担体分離器２１、図３に示すようにフロート１４からそれぞれ垂下したパンチングメタルから成る枠状の担体分離器（一次スクリーン）２２と、集水パイプ１３の集水口１３ａに設けた網状または櫛状の担体分離器（二次スクリーン）２３、図４に示すようにフロート１４からそれぞれ垂下したパンチングメタルから成る枠状の担体分離器２２と、集水パイプ１３の集水口１３ａを多数の孔２４ａ（パンチングメタルを円筒形に加工した）とした担体分離器２４とすることができる。また、図５に示すように、集水パイプ１３の左右に間隔をおいて配置した１対のフロート２５と、これらのフロート２５の間に配置した１対の網状の担体分離器２６によって構成することができる。
【００２０】
第１、第２の担体分離器８、９の目詰まりを防止するためには、それらを洗浄するためのシャワーや、それらを振動させるための設備を設けることもできる。第２の担体分離器９にパンチングメタルを用いる場合には、パンチングメタルの下部に孔のない部分を設け、パンチングメタルに汚泥の濃縮の機能を兼ねさせるのが好ましい。この場合には、パンチングメタルの孔のない部分を傾斜させ、汚泥が集まり易いようにするのも好ましい。また、第２の担体分離器９に傾斜板の組合せを用いる場合には、例えば、図２８に示すように、傾斜板の組合せ付近に散気管を設け、この散気管からの気泡によって旋回流を起こし、処理水の流出速度より旋回する速度を速くすることで、担体４と処理水を分離するのが好ましい。そして、図３０に示すように、生物反応槽１の容積を負荷が高くて、大きくした場合には、生物反応槽１の内部を幾つかに区切り、区切り毎に担体分離器９付近に散気管を設ければ、担体と処理水を分離するだけでなく、エアリフトポンプなどを設置して担体を返送する代りとすることができる。
【００２１】
この実施の形態１における水処理装置では、処理水は第１の担体分離器８を下から上に通るので、この担体分離器８は処理水を通過させる際に担体４を処理水から分離する。同様に、沈降した汚泥は第２の担体分離器９を通って汚泥引抜口７から系外に流出するので、この担体分離器９も担体４を汚泥から分離する。なお、この実施の形態１における水処理装置は回分式活性汚泥法を採用しているが、回分式活性汚泥法は公知であるのでその説明は省略する。
【００２２】
この実施の形態１における水処理装置では、担体４に微生物が付着して増殖するので、浮遊汚泥が余剰汚泥として系外へ引き抜かれる場合と比べて、汚泥滞留時間を格段に長くすることができ、比増殖速度が小さい硝化細菌や、難分解性の物質を分解する細菌を良好に保持することができる。また、担体４の内部に無酸素状態を作り易いので、脱窒反応を容易に発生させて、窒素を効率的に除去することができる。
【００２３】
そして、従来は担体４を生物反応槽１内に均一に分布させるために生物反応槽１内の被処理水２をジェット式散気装置またはエアリフトポンプによって循環させるので、相当なエネルギーが必要であったが、この実施の形態１では散気管５からの空気によって発生させた被処理水２の旋回流で担体４を循環させ、沈殿行程で沈殿させるので、従来の担体４を返送するためのジェット式散気装置またはエアリフトポンプが不要となり、設備費や維持管理費を削減することができる。また、第１、第２の担体分離器８、９によって担体４の流出を防止することができ、担体４を生物反応槽１内で均一に流動させることができる。さらに、生物反応槽１の容積を負荷が高くて、大きくした場合は、段落「００２０」に記述したように、生物反応槽１の内部を幾つかに区切り、区切り毎に担体分離器９付近に散気管を設ければ、担体と処理水を分離するだけでなく、エアリフトポンプなどを設置して担体を返送する代りとすることができる。
【００２４】
また、必要な微生物量を担体４によって確保することができるので、担体４以外の浮遊微生物の濃度を低く維持することができる。したがって、沈殿部分（集泥ボックス）の固形物負荷を下げて処理水質を向上させることができ、処理水量を増やすことができる。さらに、浮遊微生物の濃度を担体無投入時と同程度にすれば、好気性生物処理時の負荷を上げることができる。逆に、好気性生物処理時の負荷を上げなければ、処理水質を向上させて発生汚泥量を減少させることができる。すなわち、被処理水２に担体４を添加することにより、生物反応槽１の容積を増加させることなく、負荷の増加に対応することが可能となる。そして、汚泥の沈降性、硝化能力、および脱窒能力を向上させることができ、ＢＯＤのみを除去するタイプの運転であっても、溶存酸素に余裕ができるので窒素除去まで期待することができる。また、回分式活性汚泥法を採用してあるので、担体４を返送する必要がなく、設置空間の増大を抑えることができる。さらに、汚泥滞留時間を長くすることができるので、環境ホルモンなどの難分解性物質の除去に対応することができる。そして、貯留槽を必要とせず、曝気、沈殿、放流とすることによって担体４による生物濾過が可能となる。
【００２５】
なお、担体分離器８、９に傾斜板の組合せを用い、かつその近傍に空気を発生流する散気管を設ける構成とした場合には、担体分離器８、９の近傍では担体４の下降（上昇）速度が処理水の上昇（下降）流速よりも大きくなり、担体４を生物反応槽１内に均一に流動させることができるとともに担体４と処理水を分離することができる。また、担体分離器８、９として傾斜板の組合せを用いることによって、処理水中の浮遊汚泥が傾斜板に沿って沈降して良好な処理水が得られる。
【００２６】
実施の形態２．
図６は、この発明を実施するための実施の形態２における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２における水処理装置では、生物反応槽１内において汚泥引抜口７側に仕切板３１を側壁１ａと平行に設け、この仕切板３１と側壁１ａとの間を集泥ボックス３２としてある。仕切板３１の下部には複数の孔３１ａ（パンチングメタル使用）を設け、これらの孔３１ａを担体分離器３３としてある。これにより、担体分離器３３には、凝集汚泥を集泥ボックス３２に移流させる機能と、汚泥から担体４を分離する機能を持たせてある。担体分離器３３は散気管５の少し上方に設け、散気管４からの空気が担体分離器３３の近傍を上昇する際に、担体４が担体分離器３３に付着するのを防止できるようにしてある。そして、集泥ボックス３２内の底壁１ｂの隅部にはハンチ３４を設けてある。この実施の形態２では、担体４が集泥ボックス３２側に流出することを担体分離器３３が防止するので、集泥ボックス３２では担体４を含まない汚泥のみが沈殿することとなり、汚泥引抜口７から担体４が流出することはない。したがって、この実施の形態２では、実施の形態１と同様な効果を得ることができる上に、担体分離器３３の近傍に曝気用の空気が流れるので、担体分離器３３の目詰まりを確実に防止することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図７は、この発明を実施するための実施の形態３における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態３における水処理装置では、生物反応槽１に実施の形態２と同様な仕切板３１、集泥ボックス３２、および担体分離器３３を設けてあるばかりでなく、集泥ボックス３２の汚泥引抜口７の近傍に更なる散気管３５を設けてある。したがって、この実施の形態３では、実施の形態２と同様な効果を得ることができる上に、集泥ボックス３２内を散気管３５からの空気で間欠的に曝気することによって集泥ボックス３２内の汚泥の腐敗を防止することができる。
【００２８】
実施の形態４．
図８は、この発明を実施するための実施の形態４における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態４における水処理装置では、実施の形態３の上部の仕切板３１の代りとして多数の孔３６ａを有する仕切板３６を設け、孔３６ａの部分を担体分離器３７としてある。また、仕切板３６を間にして散気管３５とほぼ対称な位置に追加の散気管３８を設けてある。したがって、担体分離器３７には、汚泥を集泥ボックス３２に移流させる機能と、汚泥から担体４を分離する機能を持たせてある。この実施の形態４では、実施の形態３と同様な効果を得ることができる上に、追加の散気管３８によって担体分離器３７の目詰まりを良好に防止することができる。
【００２９】
実施の形態５．
図９は、この発明を実施するための実施の形態５における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態５における水処理装置では、生物反応槽１に実施の形態３とは異なった仕切板３９を設けてある。この仕切板３９には、下方に向かって生物反応槽１の内方に向かう傾斜部３９ａを設け、この傾斜部３９ａに多数の孔３９ｂを設けて、担体分離器４０としてある。そして、担体分離器４０の下方に散気管３５を配置してある。これにより、担体分離器４０には、汚泥を集泥ボックス３２に移流させる機能と、汚泥から担体４を分離する機能を持たせてある。この実施の形態５では、実施の形態３と同様な効果を得ることができる上に、散気管３５を担体分離器４０の真下に配置したので、担体４が孔３９ａに詰まることを確実に防止することができる。
【００３０】
実施の形態６．
図１０は、この発明を実施するための実施の形態６における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態６における水処理装置では、実施の形態３の仕切板３１の代りに上下の仕切板４１、４２を設けてある。上側の仕切板４１の下部には下方に向かって集泥ボックス３２側に傾斜する傾斜部４１ａを設け、下側の仕切板４２の上部には上方に向かって集泥ボックス３２側に傾斜する傾斜部４２ａを設けてある。そして、上側の仕切板４１の傾斜部４１ａと下側の仕切板４２の傾斜部４２ａの上端との間に隙間４３ａを与え、この隙間４３ａを介して汚泥が集泥ボックス３２に移流するようにしてある。この上側の仕切板４１の傾斜部４１ａと下側の仕切板４２の傾斜部４２ａとで担体分離器４３としてある。この実施の形態６でも、実施の形態３と同様な効果を得ることができる上に、散気管３５からの空気で汚泥の腐敗を防止するとともに、空気を隙間４３ａに当てることができることで、担体４が集泥ボックス３２側に流出することを防止することができる。
【００３１】
実施の形態７．
図１１は、この発明を実施するための実施の形態７における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態７における水処理装置では、実施の形態４における仕切板３６と同様な多数の孔４４ａを有する仕切板４４を流入手段３側に設け、この仕切板４４と側壁１ａとの間に集泥ボックス４５を構成してある。したがって、仕切板４４の孔４４ａの部分を担体分離器４６とし、集泥ボックス４５の底部に散気管３５を配置してある。そして、流入手段３からの被処理水２は混合槽４７を介して生物反応槽１に流入させ、混合槽４７には汚泥引抜口７から引き抜いた汚泥を汚泥返送管４８を介して返送するようにしてある。この実施の形態７では、実施の形態４と同様な効果を得ることができる上に、混合槽４７を設けたことによって嫌気状態を保ってリンを放出することができ、好気処理工程においてリンを汚泥に取り込ませて除去することができる。
【００３２】
実施の形態８．
図１２は、この発明を実施するための実施の形態８における水処理装置の断面図であり、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態８における水処理装置では、実施の形態１における第２の担体分離器９の代りに、多数の孔４９ａを有する平坦な仕切板４９を散気管５の上方近傍に水平に配置してある。これにより、仕切板４９と底壁１ｂとの間を集泥ボックス５０とし、仕切板４９に担体分離器５１としての役割を兼ねさせてある。この実施の形態８では、実施の形態１と同様な効果を得ることができる上に、散気管５から吐出する空気は生物反応槽１内を曝気するとともに、担体４が担体分離器４９に詰まることを防止することができる。
【００３３】
実施の形態９．
図１３は、この発明を実施するための実施の形態９における水処理装置の断面図である。この実施の形態９における水処理装置は、例えば矩形状の生物反応槽６１を備えている。この生物反応槽６１の形状は、矩形状ではなく円筒状とすることも可能である。被処理水６２は流入手段６３を介して生物反応槽１に流入するようにし、生物反応槽６１内の被処理水６２には担体６４を添加してある。また、生物反応槽６１内の中央には散気管６５を配置し、この散気管６５は送気管６５ａを介してブロワ６５ｂに接続してある。生物反応槽６１の側壁６１ａの上部には、処理水を集める１対の樋状（トラフ）の集水器６６を対向するように設け、処理水は集水器６６からそれぞれの流出手段６７を介して系外に流出させるようにしてある。そして、生物反応槽６１の対向する側壁６１ａの底部には、汚泥引抜口６８をそれぞれ設けてある。
【００３４】
ここで、生物反応槽６１の内部には、１対の仕切板６９を側壁６１ａの近傍において斜設し、側壁６１ａとの間に１対の集泥ボックス７０を設けてある。仕切板６９は上方に向かって生物反応槽６１の内方に傾斜させ、仕切板６９の下端は側壁６１ａの下部または底壁６１ｂに接続し、仕切板６９の上端は水面上に突出させてある。流入手段６３は被処理水６２を１対の仕切板６９の間に流入させるようにしてある。仕切板６９には、凝集汚泥を集泥ボックス７０内に移流させるための移流口６９ａを汚泥界面の近傍位置に設けてある。仕切板６９の移流口６９ａには、例えば平坦なパンチングメタルから成る担体分離器７１を設けてある。仕切板６９の傾斜角度は底壁６１ｂに対して４５〜９０°とするのが好ましいが、６０°以上とするのがより好ましい。いずれにしても、仕切板６９の傾斜角度は、集泥ボックス７０の容量を良好な水質の処理水を得ることができるように調整すればよい。
【００３５】
この実施の形態９における水処理装置では、散気管６５から吐出した空気の作用によって、担体６４を含んだ被処理水６２は矢印方向に流れる。この間に、汚泥の一部が担体分離器７１と移流口６９ａを通って集泥ボックス７０内に移流し、集泥ボックス７０の底部に沈殿する。また、集泥ボックス７０内を上昇した処理水は集水器６６に流出し、その処理水を流出手段６７が系外に流出させる。したがって、この実施の形態９における水処理装置では、実施の形態１と同様な効果を得ることができる上に、次のような効果を得ることができる。すなわち、生物反応槽６１内に仕切板６９を設け、汚泥を移流口６９ａから集泥ボックス７０内に確実に移流させることができるので、汚泥界面を乱す密度流の影響を軽減することができ、旋回流と汚泥界面を全体にわたって形成することができ、安定した処理水を得ることができる。また、仕切板６９によって被処理水６２の流れを効率的に安定して形成することができ、汚泥を短時間で効率的に分離することができる。なお、この実施の形態９における水処理装置では、汚泥が集泥ボックス７０内に沈殿するが、沈殿工程を実施することもができることは云うまでもない。
【００３６】
実施の形態１０．
図１４は、この発明を実施するための実施の形態１０における水処理装置の断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１０における水処理装置では、実施の形態９における仕切板６９に代りに、上側の仕切板８１と下側の仕切板８２を設けてある。これらの上下の仕切板８１、８２は実施の形態９と同様な角度で傾斜させてある上に、上側の仕切板８１は下側の仕切板８２よりも生物反応槽６１の内方に位置させ、上側の仕切板８１の下部と下側の仕切板８２の上部との間に隙間を与え、その隙間を汚泥の移流口８３としてある。そして、平坦なパンチングメタルから成る担体分離器８４を下側の仕切板８２の上端から上側の仕切板８１と平行に延在させ、担体分離器８４の上端を水面から突出させてある。さらに、仕切板８１を設けることで旋回流がよりスムースになり、担体６４の担体分離器８４へのより付も軽減できる。この実施の形態１０でも実施の形態９と同様な効果を得ることができる。
【００３７】
実施の形態１１．
図１５は、この発明を実施するための実施の形態１１における水処理装置の断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１１における水処理装置では、実施の形態１０と同様な下側の仕切板８２と担体分離器８４を設けてある上に、実施の形態１０の上側の仕切板８１の代りに、平坦なパンチングメタルから成る第２の担体分離器８５を設けてある。この場合に、第２の担体分離器８４を第１の担体分離器８４に平行移動可能に密着して設け、曝気時において２つの担体分離器８４、８５の孔を塞ぐようにすれば、旋回流を良好に発生させることができる。さらに、生物反応槽６１内の汚泥濃度を調整する時に、担体分離器８４、８５の孔が重なり合うようにすれば汚泥の排出ができる。この実施の形態１１でも実施の形態９と同様な効果を得ることができる。
【００３８】
実施の形態１２．
図１６は、この発明を実施するための実施の形態１２における水処理装置の部分断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１２における水処理装置では、実施の形態９における仕切板６９の代りに、上側の仕切板８６と下側の仕切板８７を設け、上側の仕切板８６の下端と下側の仕切板８７の上端との間に移流口８８を設けてある。そして、上側の仕切板８６の下端からの１対の傾斜板８６ａを移流口８８の両側に延びるように斜設してある。上側の仕切板８６の下端からの１対の傾斜板８６ａと下側の仕切板８７の組み合わせで、担体分離器８９としてある。この実施の形態１２では、被処理水６２が上側の仕切板８６の大部分と内側傾斜板８６ａとに沿って矢印方向に流れるので、担体６４が集泥ボックス７０側に移流することはなく、実施の形態９と同様な効果を得ることができる。
【００３９】
実施の形態１３．
図１７は、この発明を実施するための実施の形態１３における水処理装置の部分断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１３における水処理装置では、実施の形態９における仕切板６９の代りに、上側の仕切板９０と下側の突起９１と生物反応槽６１の側壁６１ａとによって集泥ボックス９２を構成してある。上側の仕切板９０は実施の形態９における仕切板６９と同様な角度で傾斜させてある。突起９１は断面三角形とし、その一面は側壁６１ａに固定してある。突起９１は生物反応槽６１の内方に向かって下方に傾斜する傾斜面９１ａを有し、この傾斜面９１ａと上側の仕切板９０の下端との間に隙間を設けてある。これにより、隙間を汚泥の移流口９３とし、突起９１の傾斜面９１ａと仕切板９０との組み合わせを担体分離器９４としてある。すなわち、この実施の形態１３では、被処理水６２が上側の仕切板９０に沿って下降した後に突起９１の傾斜面９１ａに沿って矢印で示すように流れ、担体６４が集泥ボックス９２側に移流することはなく、実施の形態９と同様な効果を得ることができる。
【００４０】
実施の形態１４．
図１８は、この発明を実施するための実施の形態１４における水処理装置の断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１４における水処理装置では、生物反応槽６１の上部中央に横断面Ｖ字形状の仕切板９５を配置し、この仕切板９５の上方を集泥ボックス９６としてある。また、仕切板９５の上方に、横断面Ｖ字形状の担体分離器９７を配置してある。なお、流出手段６７は集泥ボックス９６の上方に配置し、汚泥引抜口６８は仕切板９５の最下部に設けてある。この実施の形態１４では、被処理水６２が仕切板９５の外面に沿って上昇した後に外側に流れるので、担体９３が担体分離器９７側に移流することはなく、実施の形態９と同様な効果を得ることができる。そして、担体６４が仕切板９５内に移流した場合には、担体分離器９７が担体６４を処理水側に移流させないので、担体６４を含まない処理水を得ることができる。
【００４１】
実施の形態１５．
図１９は、この発明を実施するための実施の形態１５における水処理装置の断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１５における水処理装置では、実施の形態９における水処理装置にドラフトチューブ９８を設けてある。このドラフトチューブ９８は被処理水６２の旋回流を助勢するために設けてあり、その形状は上端の直径と下端の直径が同じ筒状とし、その直径は散気管６５を含む大きさとしてある。この実施の形態１５では、ドラフトチューブ９８によって被処理水６２の旋回流を助勢することができるので、処理効率を向上させることができ、その他に実施の形態９と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
なお、この実施の形態１５における水処理装置に汚泥を返送する手段を設ける場合には、汚泥をドラフトチューブ９８の上部に返送するのが好ましいが、ドラフトチューブ９８の下部に返送することも可能である。汚泥をドラフトチューブ９８の上部に返送する場合には、返送した汚泥のエネルギーによって生物反応槽６１内の被処理水６２を攪拌することができるので、攪拌のためのエネルギーを削減することができる。この実施の形態１５における生物反応槽６１は矩体状としてあるので、汚泥を生物反応槽６１の隅部に返送することによって旋回流を生じさせることができ、これによって攪拌のためのエネルギーを削減することができる。
【００４３】
実施の形態１６．
図２０は、この発明を実施するための実施の形態１６における水処理装置の断面図であり、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態１６における水処理装置では、実施の形態９における水処理装置に実施の形態１５とは異なる形状のドラフトチューブ９９を設けてある。このドラフトチューブ９９は上端の直径が下端の直径よりも小さい円錐台形状とし、ドラフトチューブ９９の下端の直径は散気管６５が収まる大きさとしてある。この実施の形態１６では、実施の形態１５と同様な効果を得ることができる上に、被処理水６２をドラフトチューブ９９によって実施の形態１５における場合よりも滑らかに旋回させることができる。
【００４４】
実施の形態１７．
図２１はこの発明を実施するための実施の形態１７における水処理装置の水平断面図、図２２は垂直Ａ断面図である。この実施の形態１７における水処理装置は、オキシデーション・ディッチ（ＯＤ）法による処理が可能な生物反応槽１０１を備えている。したがって、この生物反応槽１０１は無終端槽とし、担体１０２を含んだ被処理水１０３を循環させるようにしてある。この生物反応槽１０１は、平面長円状の側壁１０１ａと、平坦な底壁１０１ｂを有している。生物反応槽１０１の中央には隔壁１０４を長手方向に延在させ、担体１０２を含んだ被処理水１０３を隔壁１０４の周りに循環させるようにしてある。そして、生物反応槽１０１の内部には、２つの散気室１０５を隔壁１０４に対して対称な位置に設けてある。
【００４５】
各散気室１０５は、循環する被処理水１０３の上流側において、隔壁１０４と側壁１０１ａとを直角に繋いだ上流側壁１０６と、この上流側壁１０６の下流側において底壁１０１ｂからほぼ垂直な角度で上方に延在し、隔壁１０４と側壁１０１ａとを直角に繋いだ下流側壁１０７によって仕切ってある。上流側壁１０６の下端と底壁１０１ｂとの間は通水路１０８とし、下流側壁１０７の上端は水面下として通水路１０９としてある。そして、上流側壁１０６と下流側壁１０７の間の底部に散気管１１０を配置してある。なお、流入水流入口１１１は一方の散気室１０５の上流側に設け、処理水排出口１１２と流出手段１１３は流入水流入口１１１の上流に設け、処理水流出口１１３に担体分離器１１４を設けてある。
【００４６】
図２３に示すように、散気室１０５において散気管１１０から空気が吐出すると、いわゆるエアリフト効果によって被処理水１０３の水面１０３ａが上昇する。これにより、散気室１０５内の被処理水１０３が下流側壁１０７の上端を越流するので、被処理水１０３は上流側壁１０６の下方の通水路１０８を通って散気室１０５に流入し、担体１０２を含んだ被処理水１０３が生物反応槽１０１内を全体的に循環する。したがって、この実施の形態１７では、従来の攪拌羽根を必要とすることなく被処理水１０３を循環させることができるので、担体１０２を磨耗させたり粉砕したりすることはない。なお、散気室１０５において下流側壁１０７側の隅部に図示しないハンチを設ければ、被処理水１０３をより滑らかに循環させることができ、酸素溶解効率を向上させることができる。また、散気室１０５の底壁を他の生物反応槽の底壁より低くして、散気室１０５の底壁までの水深を深くすることで、散気管１１０の設置する位置を低い位置にして酸素溶解効率を向上させることもできる。
【００４７】
実施の形態１８．
図２４はこの発明を実施するための実施の形態１８における水処理装置の水平断面図、図２５は垂直Ｂ断面図であり、図２１および図２２と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。上記実施の形態１７では２つの散気室１０５を設けたが、この実施の形態１８では生物反応槽１０１Ａに４つの散気室１０５Ａを隔壁１０４の両側に２つずつ設けてある。そして、各散気室１０５Ａの上流側壁１０６と下流側壁１０７の間隔を実施の形態１７における場合よりも狭くし、各散気室１０５Ａに散気管１１０Ａを配置してある。そして、隔壁１０４の片側に位置する２つの散気室１０５Ａ同士は間隔をおいて配置してある。なお、散気管１１０の設置する数や、散気室１０５Ａの設置数は生物反応槽１０１Ａの大きさや水深により、良好な循環流が得られるなら設置数や設置位置は本実施の形態１８に縛られるものではない。この実施の形態１８でも、実施の形態１７と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
実施の形態１９．
図２６はこの発明を実施するための実施の形態１９における水処理装置の断面図である。この実施の形態１９における水処理装置は、側壁１２１ａと底壁１２１ｂを有する単独の生物反応槽１２１を備えている。この生物反応槽１２１の下流側の側壁１２１ａの上部には外側傾斜板１２１ｃを外側上方に向けて延在させ、その外側傾斜板１２１ｃの上端から外側鉛直板１２１ｄを鉛直上方に向けて延在させ、外側鉛直板１２１ｄの上端は生物反応槽１２１の他方の側壁１２１ａの高さと一致させてある。また、外側傾斜板１２１ｃの内側には、内側傾斜板１２２を外側傾斜板１２１ｃの傾斜方向と反対の方向に向けて延在させ、内側傾斜板１２２の下端と外側傾斜板１２１ｃとの間には移流口１２３を設けてある。これらの内側傾斜板１２１ｃと外側傾斜板１２２によって担体分離器１２４を構成してある。このような生物反応槽１２１には、担体１２５を含んだ被処理水１２６を収容してある。そして、生物反応槽１２１の内部において、担体分離器１２４の反対側の隅部に散気管１２７を配置してある。この実施の形態１９における水処理装置では、散気管１２７からの空気によって被処理水１２６は時計回り方向に旋回するので、担体１２５は上側傾斜板１２２に沿って下方に流れ、移流口１２３から流出することはない。
【００４９】
実施の形態２０．
図２７はこの発明を実施するための実施の形態２０における水処理装置の断面図であり、図２６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２０における水処理装置は実施の形態１９における水処理装置と基本的に一致させてあるが、実施の形態１９の平坦な内側傾斜板１２２の代りに、内側傾斜部１２８ａと内側鉛直部１２８ｂを有する内側傾斜板１２８としてある。したがって、この実施の形態２０では、外側傾斜板１２１ｃと内側傾斜板１２８の内側傾斜部１２８ａとによって担体分離器１２９を構成してある。この実施の形態２０でも、実施の形態１９と同様な効果を得ることができる。
【００５０】
実施の形態２１．
図２８は、この発明を実施するための実施の形態２１における水処理装置の断面図であり、図２６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２１における水処理装置は、側壁１３１ａと底壁１３１ｂを有する単独の生物反応槽１３１を備えている。この生物反応槽１３１の内部において、その下流側に仕切板１３２を側壁１３１ａと平行に配置し、仕切板１３２と側壁１３１ａとの間に集泥ボックス１３３を構成してある。仕切板１３２の下端と底壁１３１ｂとの間には移流口１３４を設けてある。仕切板１３２の下端部の近傍には、上方に向かって仕切板１３２から離れるように傾斜する内側傾斜板１３５と外側傾斜板１３６を仕切板１３２に関して対に設けてある。また、移流口１３４の近傍において、上流側には上流側鉛直板１３７を底壁１３１ｂからほぼ垂直に延在させ、下流側には下流側鉛直板１３８を底壁１３１ｂからほぼ垂直に延在させ、散気管１２７を上流側鉛直板１３７の上流側の近傍に配置してある。したがって、傾斜板１３５、１３６と鉛直板１３７、１３８によって担体分離器１３９を構成してある。この実施の形態２１では、実施の形態１９と同様な効果を得ることができる上に、散気管１２７が担体分離器１３９近傍に設けてあることで、被処理水１２６は反時計回りに旋回するので、担体１２５は内側傾斜板１３５に沿って上昇し、集泥ボックス１３３内に流出することはない。
【００５１】
実施の形態２２．
図２９はこの発明を実施するための実施の形態２２における水処理装置の断面図であり、図２６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２２における水処理装置では、上記実施の形態２１における仕切板１３２、傾斜板１３５、１３６、および鉛直板１３７、１３８を上下に反転した構造とし、移流口１３４は上部に位置させてある。そして、散気管１２７は担体分離１３９の反対側の隅部に配置してある。この実施の形態２２では、実施の形態１９と同様な効果を得ることができる上に、被処理水１２６は時計回りに旋回するので、担体１２５は上流側鉛直板１３７と傾斜板１３５に沿って下降し、集泥ボックス１３３側に流出することはない。
【００５２】
実施の形態２３．
図３０はこの発明を実施するための実施の形態２３における水処理装置の断面図であり、図２６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２３における水処理装置は基本的に実施の形態２１と同様としてあるが、この実施の形態２３における生物反応槽１４１は実施の形態２１における生物反応槽１３１で、容積負荷が高くて槽を大きくした場合で、生物反応槽１４１を担体分離器１３９によって生物反応槽１４１Ａと生物反応槽１４１Ｂに区画してある。そして、実施の形態２１における場合と同様に生物反応槽１４１の下流側の側壁１４１ａの近傍に、実施の形態２１と同様な仕切板１３２、集泥ボックス１３３、移流口１３４、傾斜板１３５、１３６、および鉛直板１３７、１３８を設け、担体分離器１３９を構成してある。その上に、同様な仕切板１３２、移流口１３４、傾斜板１３５、１３６、鉛直板１３７、１３８を生物反応槽１４１内に設け、更なる担体分離器１３９を構成してある。そして、生物反応槽１４１内には複数の散気管１２７を隅部に配置してある。この実施の形態２３では、実施の形態２１と同様な効果を得ることができる上に、担体分離器１３９の上流側近傍に散気管１２７を設けることで被処理水１２６が反時計回りに旋回するので、担体１２５が移流口１３４に流出することはない。さらに、担体分離器１３９の下流側近傍に散気管１２７を設けることで被処理水１２６が時計回りに旋回するので、担体１２５が移流口１３４に移流することはない。また、生物反応槽１４１の担体分離器１３９で区画された生物反応槽１４１Ａ、生物反応槽１４１Ｂでは、それぞれの区画から担体１２５が移動することがないので、従来のように担体１２５を動力を使って上流側へ返送する必要がなくエネルギーが少なくて済む。
【００５３】
実施の形態２４．
図３１はこの発明を実施するための実施の形態２４における水処理装置の断面図であり、図２６と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態２４も実施の形態２３と同様に生物反応槽１４１が大きい場合に用いると良く、生物反応槽１４１を担体分離器１５３によって生物反応槽１４１Ａと生物反応槽１４１Ｂに区画してある。この実施の形態２４では、実施の形態２３の仕切板１３２、集泥ボックス１３３、移流口１３４、傾斜板１３５、１３６、鉛直板１３７、１３８の代りに仕切板１５１を設け、一方の仕切板１５１と側壁１４１ａとの間に集泥ボックス１５２を構成してある。この仕切板１５１には、上側鉛直部１５１ａ、中間傾斜部１５１ｂ、および下側鉛直部１５１ｃを設け、下側鉛直部１５１ｃは上側鉛直部１５１ａよりも上流側に位置させてある。また、中間傾斜部１５１ｂに多数の孔１５１ｄを形成することによって担体分離器１５３を構成してある。そして、担体分離器１５３の下方に複数の散気管１２７を配置してあると共に、担体分離器１５３の上流側において仕切板１５１の下側鉛直部１５１ｃの近傍にも散気管１２７を配置してある。その上に、同様な仕切板１５１、担体分離器１５３散気管１２７を生物反応槽１４１内に設けてある。この実施の形態２４では、実施の形態２３と同様な効果を得ることができる上に、担体分離器１５３の下方に配置した散気管１２７からの空気によって担体分離器１５３の目詰まりを確実に防止することができる。また、生物反応槽１４１の担体分離器１５３で区画された生物反応槽１４１Ａ、生物反応槽１４１Ｂでは、それぞれの区画から担体１２５が移動することがないので、従来のように担体１２５を動力を使って上流側へ返送する必要がなくエネルギーが少なくて済む。
【実施例１】
【００５４】
図１に示す実施の形態１における回分式の生物反応槽１を用い、処理水量を１，０００ｍ３／日とし、担体４の添加率を２０％とした。その他の実施条件として、担体保持汚泥量は１５，０００ｍｇ／Ｌ、生物反応槽１の容量は１，０００ｍ３、浮遊ＭＬＳＳ濃度は２，９０４ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ−ＳＳ負荷は０．１３ｋ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＳＳ・日、ＨＲＴは１３．９時間、必要酸素量は５１９ｋｇ−Ｏ２／日、ブロワ５ｂの出力は１８．５ｋＷ（１台）とした。そして、３７本の超微細空気円筒型（ニューフレックスＭ型）の散気管５を用い、１本当りの空気量は３５０Ｌ／分とした。この実施例１では、生物反応槽１の容量やＢＯＤ−ＳＳ負荷を増加させることなく、処理水量を７３０ｍ３／日ほど増やすことができ、活性汚泥の濃度を安定して保つことができた。
【実施例２】
【００５５】
図６に示す実施の形態２における回分式の生物反応槽１を用い、流入水量を１４，１００ｍ３／日、生物反応槽１の容量を１０，８４８ｍ３（容量９０４ｍ３の生物反応槽１を１２基）、担体４の添加率を２０％とした。そして、上澄水排出機６はフロート・アーム式とし、第１の担体分離器８にはパンチングメタルを用いた。また、第２の担体分離器９は、各辺が１．５ｍの正方形のパンチングメタルとし、集泥ボックス３２に付設した。その他の実施条件として、ＢＯＤ−ＳＳ負荷は０．１３ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＳＳ・日（曝気時間比は１／２）、ＨＲＴは１８．５時間、サイクル数は６サイクル／日、引抜比は１／４．６２、必要酸素量は１．５ｋｇ−Ｏ２／ｋｇ−ＢＯＤ、担体保持汚泥量は１０，０００ｍｇ／Ｌ、浮遊ＭＬＳＳ濃度は２，５００ｍｇ／Ｌ、必要酸素量は４，２３０ｋｇ−Ｏ２／日、必要空気量は５３．０２ｍ３／分（溶解効率２０％）、汚泥発生量は５０７．６ｍ３／日とした。そして、散気管５は３０本とし、１本当りの空気量は３５０Ｌ／分とした。これらの散気管５は、時間経過で被処理水２を好気状態に保つ曝気時間帯、処理水と汚泥を固液分離する沈殿時間帯、および固液分離後に処理水と汚泥を排出する排出時間帯を繰り返した。この実施例２においても被処理水２を良好に処理することができた。
【実施例３】
【００５６】
図１３に示す実施の形態９における生物反応槽６１を用いた。ただし、この生物反応槽６１は筒状とし、その直径は１０ｍで高さは６ｍとした。また、生物反応槽６１の容量に対する集泥ボックス７０の容量は１０％とし、底壁６１ｂに対する仕切板６９の傾斜角度は６０°とした。この傾斜角度は生物反応槽６１内の旋回流が容易に起きる角度なら６０°と限るものではない。生物反応槽６１には、下水処理場の最初沈殿池の被処理水６２を被処理水６２として連続して導入した。散気管６５にはローフレックス型を使用した。この実施例３でも良好な水質の処理水を得ることができた。
【実施例４】
【００５７】
図２０に示す実施の形態１６におけるドラフトチューブ９９を備えた生物反応槽６１を用い、その他の実施条件は実施例３と同様とした。この実施例４では、旋回流が効率良く起きることで、処理水の浮遊物質、ＢＯＤなどについて実施例３よりも良好な水質となった。
【実施例５】
【００５８】
図２１〜図２３に示す実施の形態１７におけるオキシデーション・ディッチ法の生物反応槽１０１を用い、処理水量を１，０００ｍ３／日とし、担体１０２の添加率を２０％とした。その他の実施条件として、担体保持汚泥量は１５，０００ｍｇ／Ｌ、生物反応槽１０１の容量は１，０００ｍ３、浮遊ＭＬＳＳ濃度は３，１５３ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ−ＳＳ負荷は０．０５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＳＳ・日、ＨＲＴは１７．４時間、必要酸素量は４４９ｋｇ−Ｏ２／日、ブロワの出力は１５ｋＷ（１台）とした。そして、４６本の超微細空気円筒型（ニューフレックスＭ型）の散気管１１０を用い、１本当りの空気量を３５０Ｌ／分とした。この実施例５では、散気管１１０をエアリフト効果が生じるように複数箇所に設置し、生物反応槽１０１の全体に速度がほぼ０．１ｍ／ｓ（１０ｃｍ／ｓ）の循環流を保持することができた。また、同じ槽容量でＢＯＤ−ＳＳ負荷を増加させずに、処理水量を３８０ｍ３／日ほど増やすことができ、活性汚泥の濃度を安定して保つことができた。この実施例５では、被処理水１０３をエアリフト効果によって循環させるので、特殊な撹拌機を必要とせず、維持管理が容易となる。
【実施例６】
【００５９】
図２４および図２５に示す実施の形態１８におけるオキシデーション・ディッチ法の生物反応槽１０１Ａを用い、処理水量は１，０００ｍ３／日とし、担体１０２の添加率は３０％とした。その他の実施条件として、担体保持汚泥量は１５，０００ｍｇ／Ｌ、生物反応槽１０１Ａの容量は１，０００ｍ３、浮遊ＭＬＳＳ濃度は２，５００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ−ＳＳ負荷は０．０５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＳＳ・日、ＨＲＴは１６時間、必要酸素量は４８８ｋｇ−Ｏ２／日、ブロワの出力は１８．５ｋＷ（１台）とした。そして、５０本の超微細空気円筒型（ニューフレックスＭ型）の散気管１１０を用い、１本当りの空気量を３５０Ｌ／分とした。この実施例６でも、散気管１１０をエアリフト効果が生じるように複数箇所に設置し、生物反応槽１０１Ａの全体に速度がほぼ０．１ｍ／ｓ（１０ｃｍ／ｓ）の循環流を保持することができた。また、同じ槽容量でＢＯＤ−ＳＳ負荷を増加させずに、処理水量を５００ｍ３／日ほど増やすことができ、活性汚泥の濃度を安定して保つことができた。この実施例６でも、被処理水１０３をエアリフト効果によって循環させるので、特殊な撹拌機を必要とせず、維持管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施の形態１による水処理装置の断面図である。
【図２】担体分離器を備えた上澄水排出機の側面図である。
【図３】担体分離器を備えた上澄水排出機の側面図である。
【図４】担体分離器を備えた上澄水排出機の側面図である。
【図５】担体分離器を備えた上澄水排出機の上面図である。
【図６】この発明の実施の形態２による水処理装置の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による水処理装置の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４による水処理装置の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５による水処理装置の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態６による水処理装置の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態７による水処理装置の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態８による水処理装置の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態９による水処理装置の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１０による水処理装置の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１１による水処理装置の断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態１２による水処理装置の断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態１３による水処理装置の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態１４による水処理装置の断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１５による水処理装置の断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態１６による水処理装置の断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態１７による水処理装置の水平断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態１７による水処理装置の垂直Ａ断面図である。
【図２３】図２２の部分拡大図である。
【図２４】この発明の実施の形態１８による水処理装置の水平断面図である。
【図２５】この発明の実施の形態１８による水処理装置の垂直Ｂ断面図である。
【図２６】この発明の実施の形態１９による水処理装置の断面図である。
【図２７】この発明の実施の形態２０による水処理装置の断面図である。
【図２８】この発明の実施の形態２１による水処理装置の断面図である。
【図２９】この発明の実施の形態２２による水処理装置の断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態２３による水処理装置の断面図である。
【図３１】この発明の実施の形態２４による水処理装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、６１、１０１、１０１Ａ、１２１、１３１、１４１、１４１Ａ、１４１Ｂ  生物反応槽
２、６２、１０３、１２６  被処理水
４、６４、１０２、１２５  担体
５、３５、６５、１１０、１１０Ａ、１２７  散気管
６  上澄水排出機
８、９、２１、２２、２３、２４、２６  担体分離器
３１、３６、３９、４１、４２、４４、４９  仕切板
３２、４５、５０、７０、９２、９６、１３３、１５２  集泥ボックス
３３、３７、３８、４０、４３、４６、５１、７１、８４、８９、９４、９７  担体分離器
６９、８１、８２、８５、８６、８７、９０、９５、１３２、１５１  仕切板
６９ａ、８３、８８、９３、１２３、１３４  移流口
９８、９９  ドラフトチューブ
１０６  上流側壁
１０７  下流側壁
１０８、１０９  通水路
１１４、１２４、１２９、１３９、１５３  担体分離器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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