(57)【要約】【課題】  貯留槽において好気性処理を行うと共に、沈殿槽における汚泥の滞留と嫌気化を防止する。【解決手段】  この発明に係る汚水処理システムは、散気装置１３を備えて汚水を貯留する貯留槽１と、散気装置２１を備えた曝気槽２と、前記貯留槽１から曝気槽２へ流量を調整して汚水を移送する移送手段４と、前記曝気槽２の汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽３と、該沈殿槽３内に空気を供給する空気供給管５３と、該沈殿槽３から前記貯留槽１へ汚水を返送する返送手段６を備えている。【選択図】        図１
2006239630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
散気装置を備えて汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽から前記曝気槽へ流量を調整して汚水を移送する移送手段と、前記曝気槽の汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽内に空気を供給する空気供給管と、前記沈殿槽から前記貯留槽へ汚水を返送する返送手段とからなることを特徴とする汚水処理システム。
【請求項２】
散気装置を備えて汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽から前記曝気槽へ流量を調整して汚水を移送する移送手段と、前記曝気槽の汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽内に空気を供給する空気供給管と、散気装置を備えた再曝気槽と、前記沈殿槽から前記再曝気槽へ汚水を返送する返送手段と、前記再曝気槽から前記貯留槽へ汚水を移送する連通管とからなることを特徴とする汚水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汚水を浄化処理する汚水処理システムに関し、特に活性汚泥法による汚水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚水を好気性処理する汚水処理方式の１つに、活性汚泥法がある。この活性汚泥法は、汚水を曝気することによって汚水中の好気性微生物を増殖させ、増殖した好気性微生物と汚水中の汚濁物質とが集積して生成される汚泥に汚水中の有機物を吸着・補食させて汚水を浄化処理するものである。この種の活性汚泥法の方式の１つには、バイオソープション法がある。
【０００３】
図１５は、バイオソープション法を適用した従来の汚水処理システムのフロー図である。この汚水処理システムは、曝気槽１０１、沈殿槽１０２、および再曝気槽１０３によって主に構成されている。この汚水処理システムにおいてバイオソープション法によって処理される汚水は、汚水流入管１０４を通って曝気槽１０１に流入するが、その間に前処理としてスクリーン１０５によって夾雑物が除去される。曝気槽１０１では、流入した汚水と好気性微生物が多く存在する汚泥とが混合する。つまり、汚水処理システム内の汚水は汚泥と混合した状態となる（以降、汚水処理システム内における汚水と汚泥の混合水をただ単に汚水という）。
【０００４】
曝気槽１０１には、空気を汚水中に吐出する散気装置１０６が設置されている。一般に、散気装置１０６は、曝気槽１０１内の底部に配置された散気管１０７、圧縮空気を供給するブロワ１０８、および散気管１０７とブロワ１０８を接続した空気供給管１０９によって構成されている。散気管１０７は、曝気槽１０１内の汚水全体を常時曝気するように、曝気槽１０１の底面全体に配設されている。これにより、曝気槽１０１では、散気管１０７から吐出した散気によって汚水中の汚泥の好気性微生物が活性化され、この好気性微生物によって汚水中の有機物が吸着・分解されることで好気性処理が行われる。そして、曝気槽１０１で好気性処理された汚水は、移送管１１０を通して沈殿槽１０２に送られる。
【０００５】
沈殿槽１０２は、その底面１０２ａが中心に向かって下り勾配で先細りになるホッパ形状を有している。このような沈殿槽１０２では、汚水が上澄水と汚泥を多く含む汚水とに沈殿処理される。上澄水は、浄化された処理水として越流堰１１１と上澄水移送管１１２を介して系外に排出される。一方、沈殿槽１０２内の底部に沈降した汚泥を多く含む汚水は、底面１０２ａの最深部１０２ｂに配設された返送ポンプ１１３によって吸引され、返送管１１４を介して再曝気槽１０３へ返送される。この間に、汚水は返送管１１４に配設された計量槽１１５によって流量制御され、定量とされて再曝気槽１０３へ送られる。
【０００６】
再曝気槽１０３には散気装置１１６が設置されている。この散気装置１１６は、曝気槽１０１の散気装置１０６と同様に散気管１１７、ブロワ１１８、および空気供給管１１９によって構成されている。したがって、再曝気槽１０３では、散気装置１１６によって汚水が散気されることにより、好気性微生物が汚水中の有機物を分解し尽くすので、好気性微生物が飢餓状態となる。また、好気性微生物は、曝気槽１０１および再曝気槽１０３で有機物を分解する際に自己増殖するため、そのままでは汚泥量が増加し続けてしまい、定期的に余剰汚泥として系外に搬出しなければならなくなるが、飢餓状態の好気性微生物に対してさらに散気を継続すると、自己酸化（共食い）が進行するので、汚水中の増えすぎた好気性有機物の数が減少する。このように飢餓状態の好気性微生物を含む汚水は、有機物および空気を豊富に含む流入汚水を貯留する曝気槽１０１に返送管１２０を通して返送される。これにより、曝気槽１０１内の有機物が吸着・分解されて汚水浄化が促進される。この間に、汚水流入管１０４から流入する汚水の量に応じて、沈殿槽１０２では上澄水が系外に排出され、連続した汚水処理が行われる。
【０００７】
ところで、一般に汚水処理システムへの汚水の流入量は、その時間帯によって変動する。つまり、汚水処理システムには時間帯に応じて負荷変動が生じる。このような負荷変動に対処するため、公共下水道の汚水を浄化処理する下水処理施設のような屋外の大規模な施設に上述の汚水処理システムを適用する場合には、曝気槽１０１、沈殿槽１０２、および再曝気槽１０３のそれぞれの容量を大きくして処理能力に余裕を持たせる必要がある。
【０００８】
しかし、建物内の汚水、雑排水、厨房排水などを浄化処理する場合には、汚水処理システムが建物内に設置される場合が多いので、汚水処理システムの設置面積が制約され、曝気槽１０１、沈殿槽１０２、および再曝気槽１０３のそれぞれの容量を大きくとることが困難になる。また、汚水処理システムが屋外に設置される場合でも、立地条件などによっては、曝気槽１０１、沈殿槽１０２、および再曝気槽１０３の容量に余裕を確保できないことがある。
【０００９】
このような問題に対処するため、図１６に示すように貯留槽１２１が追加される。この貯留槽１２１には、曝気槽１０１から汚水流入管１０４とスクリーン１０５が移設されている。また、貯留槽１２１には汚水を攪拌してその嫌気化を防止する攪拌装置１２２が配置されている。この攪拌装置１２２は、貯留槽１２１内に所定数の攪拌機や撹拌ポンプが配置されることで構成されることがあるが、この従来の汚水処理システムにおいては、曝気槽１０１と再曝気槽１０３に散気装置１０６と散気装置１１６がそれぞれ設置されているので、攪拌装置１２２には空気が利用される場合が多い。したがって、この攪拌装置１２２は、図１７の立面配置図および図１８の平面配置図に示すように、散気管１２３、ブロワ１２４、および空気供給管１２５によって主に構成され、散気管１２３は貯留槽１２１の底面の一方の側面側に配設されている。この場合に、貯留槽１２１内の汚水は、ポンプ釜場１２７に配設された移送ポンプ１２８と、この移送ポンプ１２８に接続された移送管１２９を介して曝気槽１０１に移送され、計量槽１３０によって定量とされて曝気槽１０１に移送される。
【００１０】
貯留槽１２１を備えた従来の汚水処理システムでは、ブロワ１２４からの空気は空気供給管１２５を通って散気管１２３に供給され、散気管１２３から汚水中に吐出される。この空気は汚泥の中を気泡状となって上昇するので、散気管１２３の上方の汚水に上昇流が発生する。これに対し、散気管１２３が配設されていない側面側の汚水は、上昇流によって上昇した汚水によって上方から下方に押され、汚水に下降流が発生する。これにより、貯留槽１２１内の汚水が撹拌され、散気管１２３から空気が供給されている間は、汚水が一個所に滞留することがなく、嫌気性化が防止され、それなりの効果が得られている。そして、汚水の流入量が汚水処理システムの処理能力以上に多い時間帯には、処理能力に見合う量だけの汚水が曝気槽１０１に定量移送され、汚水の流入量が減少した時間帯に残りの汚水が処理され、負荷変動に対応することが可能とされている。また、曝気槽１０１、沈殿槽１０２、再曝気槽１０３、および貯留槽１２１のそれぞれの容量が最適にされている。
【００１１】
一方、従来の汚水処理システムの沈殿槽１０２では、曝気槽１０１から沈殿槽１０２に流入した汚水が沈殿処理されるが、この際に上方に上澄水が滞留し、下方に汚泥を多く含む汚水が滞留する。このとき、沈殿槽１０２の底面１０２ａが中心に向かって下り勾配で先細りになるホッパ形状になっているので、汚泥を多く含む汚水は、沈殿槽１０２の底面１０２ａの中心である最深部１０２ｂから上方に向かって順次に層状に堆積する。このように堆積した汚泥を多く含む汚水は、最深部１０２ｂに配設された返送ポンプ１１３によって吸引され、再曝気槽１０３に返送される。この場合に、沈殿槽１０２では最深部１０２ｂに堆積した汚水から順次に吸引されるため、汚泥を多く含む汚水が沈殿槽１０２に長時間滞留することはない。よって、沈殿槽１０２で汚水が極度の嫌気性状態となることはない。
【００１２】
なお、上記従来技術は当業者一般に知られた技術であって文献公知発明に係るものではないが、特に従来の汚水処理システムに関連するものとして挙げれば、実公昭４７−１９３２３号公報に開示されている接触安定化多段廃水処理装置がある。また、上記諸問題を解決した汚水処理システムとして、本出願人による特開平１０−３２８６８７号公報および特許第３５６６０７７号公報に開示されている生物化学的処理装置がある。
【００１３】
実公昭４７−１９３２３号公報に開示されている接触安定化多段廃水処理装置の廃水処理装置は、原廃水を導入する第１の接触槽と、この接触槽よりの混合液を導入する第１の沈殿槽と、この沈殿槽よりの上澄液を導入する第２の接触槽と、この接触槽よりの混合液を導入する第２の沈殿槽と、前記第１、第２の沈殿槽よりの沈殿汚泥を受けて活性化した後、前記第１、第２の接触槽に導入するための共通の安定化槽とにより構成されている。
【００１４】
また、特開平１０−３２８６８７号公報に開示されている生物化学的処理装置は、夜間等の有機性排水の流入の少ない時間帯に通常の汚水処理プロセスを中断する。その後、沈殿槽内の攪拌機を一定の設定時間だけ稼働させて有機性排水を撹拌し、有機性排水と汚泥とをまんべんなく撹拌する。次いで、移送ポンプを稼働させることにより、撹拌した汚泥を含む有機性排水を消化槽に移送する。消化槽では、汚泥を含む有機性排水に好気性消化処理が行われ、返送ポンプにより反応槽に移送される。さらに、反応槽では、有機性排水に好気性処理が行われ、移送ポンプにより沈殿槽に移送する。以上の処理サイクルを所定時間実行後、一定時間移送ポンプおよび攪拌機を停止し、沈殿槽内の汚泥を含む有機性排水を静置して汚泥の沈殿を進行させた後、通常の汚水処理プロセスに再度復旧する。以上の処理プロセスによって、沈殿槽内の汚泥を多く含む有機性排水の嫌気性化を防止している。
【００１５】
そして、特許第３５６６０７７号公報に開示されている生物化学的処理装置は、夜間等の有機性排水の流入の少ない時間帯に通常の汚水処理プロセスを中断する。その後、沈殿槽内の撹拌用ディフューザから空気を噴出させて有機性排水を撹拌し、有機性排水と汚泥とをまんべんなく撹拌する。次いで、移送ポンプを稼働させることにより、撹拌した汚泥を含む有機性排水を消化槽に移送する。消化槽では、汚泥を含む有機性排水に好気性消化処理が行われ、連通管により曝気槽に移送される。さらに、曝気槽では、有機性排水に好気性処理が行われ、連通管により沈殿槽に移送する。以上の処理サイクルを所定時間実行後、一定時間移送ポンプを停止し、撹拌用ディフューザからの空気の噴出を停止し、沈殿槽内の汚泥を含む有機性排水を静置して汚泥の沈殿を進行させた後、通常の汚水処理プロセスに再度復旧する。以上の処理プロセスによって、沈殿槽内の汚泥を多く含む有機性排水の嫌気性化を防止している。
【００１６】
【特許文献１】実公昭４７−１９３２３号公報（第１頁第２欄第３１−３８行、および第３図）
【特許文献２】特開平１０−３２８６８７号公報（第３頁右欄第３−１５行、および図１）
【特許文献３】特許第３５６６０７７号公報（第４頁第１０−３３行、および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、貯留槽１２１が設置されている従来の汚水処理システムでは、系外より流入する汚水を貯留槽１２１に一時的に貯留するので、貯留槽１２１内の汚水が酸素不足の状態になり易く（嫌気性化し易く）、嫌気性微生物の活動が活発化して硫化水素などの腐敗ガスが発生し、それが貯留槽１２１の外部に排出されることによって生じる臭気が問題となっていた。そして、この種の腐敗ガスは、水に溶けると強い腐食性を呈するため、貯留槽１２１内のライニングの劣化や移送ポンプ１２８の劣化が曝気槽１０１、沈殿槽１０２、および再曝気槽１０３よりも激しく、ライニングや移送ポンプ１２８の補修頻度や交換頻度が多くなり、補修・交換の手間やコストが嵩むという問題があった。また、ライニングに耐食性の高い素材を使用したり、移送ポンプ１２８に耐食性の高い仕様のものを使用したりすることもできるが、この場合にはライニングや移送ポンプ１２８が一般仕様の場合と比べ大幅に高価になるという問題があった。
【００１８】
また、貯留槽１２１に攪拌装置１２２が設置されている従来の汚水処理システムでは、貯留槽１２１内の汚水に上昇流を発生させるために、散気管１２３から吐出する気泡によって汚水に浮力を与えているが、汚水が浮上するだけの浮力を与えるためには、散気管１２３から径の大きな粗大気泡を吐出する必要がある。この場合に、粗大気泡は汚水に溶け込み難い性質も有しているので、散気管１２３には粗大気泡を吐出するものを使用する必要がある。これに対し、曝気槽１０１と再曝気槽１０３の散気装置１０６、１１６は、汚水中の溶存酸素を豊富な状態にする必要があるため、それらの散気管１０７、１１７は曝気槽１０１と再曝気槽１０３の底面全体に配置して全面曝気を行なう必要がある。また、散気管１０７、１１７は径の小さな微細気泡を吐出するものとし、気泡が汚水に溶け込み易いようにする必要がある。したがって、汚水を攪拌するための撹拌装置１２２と汚水を好気性処理するための散気装置１０６、１１６とでは、それぞれの散気管１２３および散気管１０７、１１７の配置やそれらの散気孔の径が異なるので、空気を利用した撹拌装置１２２では汚水の好気性処理は期待できないという問題があった。
【００１９】
さらに、貯留槽１２１を備えた従来の汚水処理システムにおいて汚水を好気性処理するためには、汚水中に豊富な酸素が存在する必要があるばかりでなく、好気性微生物を豊富に含む汚泥が存在する必要がある。このような汚泥は、元来汚水中に存在する好気性微生物が増殖して形成されるが、それには多くの時間が必要になる。しかし、貯留槽１２１に流入する汚水はそこに一時的に滞留するが、移送ポンプ１２８によって曝気槽１０１に順次に移送されるので、流入汚水から好気性微生物を増殖させて汚泥を形成させることが困難となる。また、仮にそのような汚泥を形成させることができたとしても、その汚泥は汚水と共に曝気槽１０１に移送されてしまう。このような理由から、従来の汚水処理システムでは、貯留槽１２１において汚水から活性汚泥を形成させ、撹拌装置１２２によって汚水を好気性処理することは容易でないという問題があった。
【００２０】
そして、貯留槽１２１を備えた従来の汚水処理システムにおいて厨房排水を含む汚水を処理する場合には、通常その汚水に油分が含まれている。このような油分は貯留槽１２１において分解処理されないので、貯留槽１２１の壁面に付着することが多い。したがって、貯留槽１２１を定期的に清掃する必要性が生じ、清掃のための手間や人件費が嵩む上に、付着物を産業廃棄物として処分するための費用も嵩むという問題があった。
【００２１】
また、従来の汚水処理システムにおいて汚水中の汚泥によって好気性処理するためには、汚泥の好気性微生物が汚水中の有機物を吸着するための時間（吸着時間）が必要になる上に、吸着した有機物を分解するための時間（分解時間）が必要になっている。しかし、曝気槽１０１では流入した汚水と活性汚泥を含む汚水とが接触しているが、沈殿槽１０２には散気装置が備わっていないので、曝気槽１０１では汚水が滞留する時間（滞留時間）を吸着時間と分解時間の合計時間以上に設定する必要がある。したがって、従来の汚水処理システムには、曝気槽１０１の容量を大きくとる必要が生じ、イニシャルコストが嵩むという問題があった。
【００２２】
一方、従来の汚水処理システムにおける沈殿槽１０２は、その底面１０２ａがホッパ形状を有し、最深部１０２ｂに向かうに従って断面積が縮小する構造であるので、通常の水槽とは異なって下方側の容積が小さくなっている。したがって、沈殿槽１０２は下方に汚泥を沈降させ上方に上澄水を滞留させるのであるが、下方に汚泥を多く含む汚水を滞留させるためにはそれ相応の容積や水深を確保する必要があり、水槽の高さを通常の水槽よりも大幅に高くする必要がある。このことから、沈殿槽１０２の高さは曝気槽１０１、再曝気槽１０３、貯留槽１２１などの高さよりも大幅に高くなり、汚水処理システムを設置する際に大きな高さスペースを確保する必要があるという問題があった。
【００２３】
この反面で、沈殿槽１０２によっては、底面１０２ａの中心に向かう下り傾斜を緩くして沈殿槽１０２の高さを多少低くしている場合もある。この場合には、沈殿槽１０２の平面断面を真円状とし、回転羽根を有する汚泥掻き寄せ機を設置することで、汚泥を沈殿槽１０２の中心に集めている。しかし、この汚泥掻き寄せ機は一般に高価であり、回転羽根を駆動するために電気モータを使用するので、消費電力が大きくなる。また、建物内の汚水、雑排水、厨房排水などを浄化処理する汚水処理システムは地下階の機械室などの床下ピットが利用されることが多いので、沈殿槽２の形状は地下階の構造に左右されるという問題があった。
【００２４】
特に、床下ピットは直方体形状である場合が多いので、床下ピット内の壁は強度の低下を考慮した上で撤去することが可能であるが、柱や梁などの構造体は一般に撤去することが不可能となる。したがって、沈殿槽１０２の平面断面を真円状にしようとすると、四方が柱に囲まれた狭い空間の中に沈殿槽１０２を築造することになるので、沈殿槽１０２の容積が大幅に制限される。これに対処するためには、沈殿槽１０２の設置数を大幅に増やす必要が生じるので、平面断面が実質的に真円状の沈殿槽１０２を地下階に築造することは容易でないという問題があった。
【００２５】
また、地下階の機械室などの床下ピットを沈殿槽１０２として利用する場合には、曝気槽１０１や貯留槽１２１とは異なって沈殿槽１０２の底面１０２ａをホッパ形状にする必要がある。このため、床下ピットに深さを大きく取る必要が生じ、床下ピットに沈殿槽１０２を築造することは構造上から困難となり、殆どの場合に沈殿槽１０２のみを床上に設置して対応することになる。この結果として、沈殿槽１０２が床上設置スペースを大きく占有し、他の機械設備の設置計画に大きな影響を及ぼすという問題があった。
【００２６】
通常、沈殿槽１０２内の汚水は、上澄水の層と汚水中の汚泥が堆積する層の２層に分離形成される。この２層の境界を汚泥界面という。沈殿処理を良好に行うためには、上澄水の層の水深をある程度以上確保することが必要である。底面１０２ａを傾斜させずに沈殿槽１０２を床下ピットに築造する場合においては、上澄水の層の水深を確保することを考慮すると、汚泥界面が偏りなく水平に形成されることが理想的である。しかし、実際には、曝気槽１０１の汚水が移送管１１０から沈殿槽１０２内に定量で流入してくるため、移送管１１０側の底面１０２ａに汚水中の汚泥が堆積しやすい。また、返送ポンプ１１３の周辺においては、沈降した汚泥を多く含む汚水が常時吸引されて再曝気槽１０３に返送されるため、汚泥が堆積しにくい。このため、沈殿槽１０２内の汚泥界面には偏りが生じてしまう。底面１０２ａを傾斜させずに沈殿槽１０２を床下ピットに築造する場合においては、汚泥界面の偏りが発生することにより、沈殿槽１０２内で上澄水の層の水深が不十分である部分が発生し、その結果、沈殿処理が良好に機能せず、上澄水の水質が悪化してしまうという問題があった。また、返送ポンプ１１３は周囲の汚泥を多く含む汚水を優先的に吸引してしまうため、底面１０２ａ上において返送ポンプ１０２から離れた位置に沈降した汚泥を多く含む汚水を残してしまうことになる。この結果として、沈殿槽１０２内に汚泥を多く含む汚水が長時間滞留することになるので、その汚水が嫌気性化して沈殿槽１０２内に嫌気性微生物に起因する臭気が発生し、この臭気が漏出するという問題があった。
【００２７】
そして、実公昭４７−１９３２３号公報に開示されている接触安定化多段廃水処理装置には、第１の接触槽、第１の沈殿槽、第２の接触槽、第２の沈殿槽、および安定化槽の５槽が必要になり、広い設置面積が必要になっているという問題があった。
【００２８】
また、特開平１０―３２７６８７号公開公報に開示されている生物化学的処理装置は、底面１０２ａを傾斜させない沈殿槽１０２に起因する諸問題を解決し得る利点を有しているが、汚水を移送するために複数の移送ポンプや返送ポンプを用いていると共に、沈殿槽の上澄水と汚泥を多く含む汚水とを攪拌機によって撹拌するので、ポンプや攪拌機を駆動するための動力が必要となっている。このため、装置を設置する際のイニシャルコストが嵩む上に、装置を稼働させるランニングコスト、特に電力消費量が嵩むという問題があった。それに加え、反応槽から沈殿槽への汚水の移送を計量槽等を用いずにポンプで圧送しており少量の定量移送が困難であることから、汚水を連続処理する場合、沈殿槽内の上澄水と汚泥を多く含む汚水とを流入する汚水でかき乱してしまうことに起因し、上澄水の水質が悪化するという問題があった。
【００２９】
さらに、特許第３５６６０７７号特許公報に開示されている生物化学的処理装置は、底面を傾斜させない沈殿槽に起因する諸問題を解決し得る利点を有している上に、有機性排水を曝気槽から沈殿槽へ、および沈殿槽から処理水貯留槽へ連通管によって自然流下させ、また撹拌用ディフューザの動力をブロワからの圧縮空気としているので、装置を構築する際のイニシャルコストや装置を稼働するためのランニングコストを低減できるという利点も有している。しかし、沈殿槽の上澄液を処理水貯留槽へ連通管によって自然流下させるので、沈殿槽の上澄液の水位が、常時、連通管に越流する高さに達している。このため、沈殿槽内の汚水をディフューザによって撹拌した際に、汚泥を含んだ汚水が攪拌に伴う気泡体積分の沈殿槽内汚水の体積増加および上昇流によって連通管に越流し、処理水貯留槽に流れ込むことがある。したがって、汚水を指定された基準値未満に浄化して下水道や河川等の系外に放流する汚水処理システムに適用した場合、沈殿槽の撹拌時、汚泥を含む汚水が系外に放流されてしまうという問題があった。また、上澄液を更に浄化処理して便器の洗浄水などに再利用する場合でも、その上澄液は洗浄水としても適しなくなるという問題があった。
【００３０】
したがって、この発明の第１の目的は、貯留槽において好気性処理を行うことができる汚水処理システムを得るものである。
また、この発明の第２の目的は、設置面積を増大させることなく処理能力を向上させることができる汚水処理システムを得るものである。
さらに、この発明の第３の目的は、臭気の排出量を低減できる汚水処理システムを得るものである。
また、この発明の第４の目的は、イニシャルコストやランニングコストを削減できる汚水処理システムを得るものである。
そして、この発明の第５の目的は、沈殿槽における汚泥の滞留と嫌気化を防止できる汚水処理システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
この発明に係る汚水処理システムは、散気装置を備えて汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽から前記曝気槽へ流量を調整して汚水を移送する移送手段と、前記曝気槽の汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽内に空気を供給する空気供給管と、前記沈殿槽から前記貯留槽へ汚水を返送する返送手段とからなるものである。
【００３２】
この発明に係る汚水処理システムは、散気装置を備えて汚水を貯留する貯留槽と、散気装置を備えた曝気槽と、前記貯留槽から前記曝気槽へ流量を調整して汚水を移送する移送手段と、前記曝気槽の汚水を導入して沈殿処理する沈殿槽と、該沈殿槽内に空気を供給する空気供給管と、散気装置を備えた再曝気槽と、前記沈殿槽から前記再曝気槽へ汚水を返送する返送手段と、前記再曝気槽から前記貯留槽へ汚水を移送する連通管とからなるものである。
【発明の効果】
【００３３】
この発明は、貯留槽に散気装置を設け、その貯留槽へ沈殿槽内の汚泥を多く含む汚水を返送するようにしたので、汚水処理システムの通常プロセス時において、沈殿槽内で嫌気性傾向にあった汚水中の汚泥を貯留槽において散気装置によって再活性化させることができる。したがって、貯留槽内において再活性化させた汚泥中の好気性微生物によって、流入汚水中の有機物を吸着・分解させることが可能となり、貯留槽において流入汚水を好気性処理できるという大きな効果がある。また、散気装置を設けた貯留槽において流入汚水と汚泥を含む汚水とを接触させるので、貯留槽において汚泥中の好気性微生物が汚水中の有機物を吸着する吸着時間を確保できる。さらに、貯留槽において吸着した有機物を分解できるので、分解時間の一部も確保できる。そして、曝気槽では好気性微生物が全ての有機物を分解するまでの残りの最低限の分解時間分だけ汚泥を滞留させるだけで済むので、曝気槽の容量を大幅に削減できる。したがって、曝気槽の容量を従来と同等にすれば、有機物を分解する処理能力を大幅に向上させることができるという大きな効果がある。
【００３４】
この発明は、貯留槽において汚水を好気性処理するので、汚水処理システムの通常プロセス時において、貯留槽内の汚水が嫌気性化することによる硫化水素などの腐敗ガスの発生を大幅に低減でき、それに起因する臭気の問題を解消できるという大きな効果がある。また、腐敗ガスの発生を大幅に低減できるので、腐敗ガスに起因する貯留槽内のライニングの劣化やポンプなどの機器類の劣化を大幅に抑制することが可能となり、ライニングの補修や機器類の交換の頻度を大幅に低減でき、補修・交換の手間や費用を大幅に低減できるという大きな効果がある。さらに、ライニングには腐敗ガス対応の材料ではなく通常の材料を使用でき、かつ機器類にも耐食性の低い一般仕様のものを使用できるので、システムを施工する際のイニシャルコストを大幅に低減できるという大きな効果がある。そして、システムから流出する排気ガスの臭気が低減するので、脱臭装置を従来よりも小容量化でき、イニシャルコストはもちろんのこと、活性炭や脱臭菌などを定期的に交換するために必要なランニングコストを大幅に低減できるという大きな効果がある。
【００３５】
この発明は、貯留槽において汚水を好気性処理するので、汚水処理システムの通常プロセス時において、汚水中の油分を好気性微生物に吸着させることが可能となり、油分が貯留槽の壁面に付着するのを大幅に低減できる。したがって、貯留槽を清掃する回数を大幅に削減できるので、清掃のための人件費を削減できるばかりでなく、壁面に付着した油分を産業廃棄物として処分するための費用を大幅に削減できるという大きな効果がある。
【００３６】
この発明は、沈殿槽内に空気を供給する空気供給管を配設したことにより、夜間などの汚水の流入が少ない時間帯に汚水処理システムの通常プロセスを中断し、空気供給管から空気を沈殿槽内に供給することができ、沈降した汚泥を多く含む汚水と上澄水とをくまなく撹拌することができる。したがって、設置条件などの制約によって沈殿槽の底面がホッパ形状ではなく平面形状とした場合に、汚泥界面に偏りが生じても、撹拌後に所定時間静置することで概ね水平に再形成することが可能となり、沈殿処理時の上澄水の水深を十分に確保することができる大きな効果がある。同時に、沈殿槽内の嫌気性傾向となってしまった汚泥に空気を供給してある程度好気性傾向に回復させることができると共に、通常プロセス復旧後に沈降した汚泥を返送ポンプで貯留槽や再曝気槽に返送することにより汚泥を多く含む汚水をさらに好気性傾向に回復させることができるという大きな効果がある。さらに、沈殿槽内の汚泥の嫌気性化が進行してその内部に腐敗性ガスが発生してスカムとなり、その腐敗性ガスの浮力で上澄水面に浮上することによる、沈殿処理の障害の発生を防止することができる大きな効果がある。
【００３７】
この発明は、沈殿槽内の汚水を返送ポンプによって貯留槽や再曝気槽へ返送可能な返送手段を備えたので、貯留槽から曝気槽への汚水の移送を止めた上で返送手段の返送ポンプを稼働させれば、沈殿槽内の汚水を貯留槽や再曝気槽へ返送することによって沈殿槽内の水位を越流堰の越流水位よりも低下させることができる。したがって、沈殿槽内の汚水を撹拌しても、汚泥を多く含む汚水が越流堰を越流して処理水として系外に排出されてしまうことを防止できるという効果がある。特に、上澄水を更に浄化処理して便器の洗浄水などの水源として再利用する場合に大きな効果がある。
【００３８】
この発明は、沈殿槽内に空気を供給する空気供給管を配設し、かつ沈殿槽内の汚水を貯留槽や再曝気槽へ返送する返送手段を備えたので、沈殿槽の底面がホッパ形状ではなく水平な平面であっても、沈殿槽内の汚水が嫌気性化して臭気が発生することを防止できる。また、沈殿槽の底面が水平であるので、沈殿槽の高さを低く抑えることができる。したがって、建物内の汚水、雑排水、厨房排水などの浄化処理を行う汚水処理システムであっても、その性能を低下させることなくシステム全体を機械室などの床下ピットに築造でき、その結果として床上スペースを他の用途に有効利用できるという大きな効果がある。
【００３９】
この発明は、貯留槽において汚水の好気性処理を行うので、汚水処理システムの通常プロセス時において、再曝気槽で好気性処理を行わなくとも、システム全体としての浄化能力を従来と同程度にすることができ、システムの設置面積を削減できるという大きな効果がある。特に、再曝気槽を備えた場合には、貯留槽、曝気槽、および再曝気槽の３槽で好気性処理を行うので、従来と同じ設置面積でもシステム全体としての浄化能力を従来よりも飛躍的に向上させることができるという大きな効果がある。したがって、浄化能力を従来と同程度に抑えた場合には、汚泥中の好気性微生物の自己酸化を更に促進させることが可能となり、余剰汚泥の排出量を大幅に抑制できるという効果がある。よって、余剰汚泥の搬出に要する人件費や産業廃棄物として処理するための費用を大幅に削減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における汚水処理システムの処理フロー図である。ここに、汚水とは汚泥を含有したものを意味している。この汚水処理システムは、汚水を貯留する貯留槽１、この貯留槽１からの汚水を浄化処理する曝気槽２、および曝気槽２からの汚水を沈殿処理する沈殿槽３を備えている。貯留槽１内の汚水は、移送手段４によって曝気槽２に移送するようにしてある。曝気槽２内の汚水は、送水管５によって沈殿槽３に移送するようにしてある。そして、沈殿槽３内の汚水は、返送手段６によって貯留槽１に返送するようにしてある。
【００４１】
未処理の汚水は汚水流入管１１を通って貯留槽１に流入するようにしてあり、この汚水流入管１１にはスクリーン１２を配設してある。このスクリーン１２は、汚水に含まれている比較的大きく異質な浮遊物質、つまり夾雑物を除去する前処理のために配設してある。スクリーン１２はその構造を限定するものではなく、汚水中の夾雑物の除去が可能であればどのような構造のものでも適用できる。しかし、汚水中の夾雑物の量が汚水処理システムで分解可能な程度である場合には、スクリーン１２を設置する必要はない。
【００４２】
貯留槽１は、汚水流入管１１を通って流入した汚水（以降、流入汚水という）と、沈殿槽３から返送手段６によって返送された汚水（以降、返送汚水という）を一時的に貯留するものとしてある。貯留槽１には微細な気泡を汚水中に吐出する散気装置１３を設置してある。この散気装置１３は、貯留槽１内の底部に配置した複数の散気管１４、貯留槽１の外部に配置したブロワ１５、および散気管１４とブロワ１５を接続した空気供給管１６によって構成してある。沈殿槽３からの返送汚水には多量の好気性微生物を含有する汚泥が存在しているので、貯留槽１では流入汚水と返送汚水を混合し、この混合水を好気性微生物によって吸着・分解することとなる。
【００４３】
この貯留槽１は、建物内の床下ピットを利用する躯体水槽か、床上スペースを利用する床上設置型水槽とすることができる。貯留槽１を躯体水槽とする場合には、床上スペースをその他の目的に活用できるので好ましいが、貯留槽１の内面にエポキシ樹脂などのライニングによる防水層を形成する必要がある。貯留槽１を床上設置型水槽とする場合には、貯留槽１をＦＲＰ、ポリプロピレンなどの合成樹脂や、鋼板、ステンレス鋼などの金属や、コンクリートで形成することができる。
【００４４】
曝気槽２は、貯留槽１で分解し切れなかった汚水を更に浄化処理するもの、すなわち貯留槽１から移送手段４によって移送された汚水中の有機物を汚泥中の好気性微生物によって分解するものとしてある。曝気槽２は、貯留槽１とほぼ同様の構造および材質とすることができる。曝気槽２には、微細な気泡を汚水中に吐出する散気装置２１を設置してある。この散気装置２１は、曝気槽２内の底部に配置した複数の散気管２２、曝気槽２の外部に配置したブロワ２３、および散気管２２とブロワ２３を接続した空気供給管２４によって構成してある。
【００４５】
なお、貯留槽１と曝気槽２は散気装置１３と散気装置２１によってそれぞれ常時散気する必要があるので、従来のバイオソープション法による汚水処理方式と同様に、貯留槽１と曝気槽２にはそれらの内部で発生した腐敗ガスの臭気を低減して排出するための図示しない排気手段を設置してある。この排気手段は、貯留槽１と曝気槽２からそれぞれ立ち上げた図示しない排気用分岐管と、これらの排気用分岐管を合流させた１本の図示しない排気用本管と、この排気用本管に順次に配設した図示しないミストセパレータ、排気ファン、および脱臭塔によって構成してある。
【００４６】
沈殿槽３は、曝気槽２から流入した汚水を上層の上澄水と下層の汚水とに分離するものとしてある。下層の汚水は、好気性微生物が存在する汚泥を多量に含有する汚水となっている。沈殿槽３は底面３ａおよび側面３ｂを有し、その側面３ｂの所定位置には上澄水を越流させる越流堰３１を設けてある。また、沈殿槽３の外側には、越流堰３１から越流した上澄水を系外に放出するための上澄水移送管３２を配設してある。このような沈殿槽３では、送水管５から流入した汚水が上澄水を押し出すので、上澄水は越流堰３１を越流して上澄水移送管３２に流れ込む。必要であれば、上澄水移送管３２の先に図示しない放流水槽を設置し、この放流水槽に上澄水を一時的に貯留するように構成することが可能である。この構成は、放流水槽に貯留した上澄水をポンプと移送管によって系外に移送することになるが、上澄水を例えば公共下水道に放流する場合で放流水量が規制されている場合に好適となる。なお、放流水槽については後で改めて説明する。
【００４７】
移送手段４は、貯留槽１内の汚水を曝気槽２へ移送するものであり、貯留槽１内の汚水中に設置した移送ポンプ４１と、一端を移送ポンプ４１に接続し他端を曝気槽２に開口させた移送管４２と、この移送管４２の途中に配設した計量槽４３によって構成してある。計量槽４３は、その内部に設けた堰によって汚水の移送量を制御する構造としてある。そして、計量槽４３において堰から流出した余分の汚水は、図示しない返送管を介して貯留槽１に戻すようにしてある。
【００４８】
この移送手段４は上記の構成に限定するものではない。例えば、移送ポンプ４１は水中ポンプとしたが、陸上ポンプとして計量槽４３の一次側において移送管４２に配設し、水中ポンプに代えてフート弁を配設する構成も適用できる。また、移送管４２に計量槽４３を配設する代りに、移送管４２の途中と貯留槽１とを接続するバイパス管を配設し、移送管４２には流量計を配設し、バイパス管に電磁弁、電動弁、空圧弁、油圧弁などの制御弁を配設し、流量計の計測値が所定流量を維持するように制御弁を制御する構成とすることもできる。
【００４９】
送水管５は曝気槽２と沈殿槽３を管で連通する構成としてある。しかし、送水管５は汚水を曝気槽２から沈殿槽３に確実に移送できるのであれば、その構造を限定するものではない。例えば、送水管５は、汚水を堰によって曝気槽２から沈殿槽３に自然に流出させる構造や、汚水を開口路によって曝気槽２から沈殿槽３に自然に流出させる構造とすることができる。また、通常の管および継手で送水管５を形成し、その汚水送水管５にポンプを配設して曝気槽２から沈殿槽３に汚水を強制的に圧送する構造などとすることができる。この場合、計量槽などによってポンプ起動による移送量を一定に制御するようにしてポンプにＯＮ／ＯＦＦで移送量を制御できるようにしておく必要がある。特に、汚水をポンプで沈殿槽３に圧送する場合や、自然に流出させる構成でも沈殿槽３に流入する汚水流量が多い場合に、流入する汚水で沈殿槽３内の下層の汚泥を多く含む汚水の一部が上層の上澄水にまで巻き上げられて撹拌されてしまい、沈殿処理に支障が生じることがある。この場合には、送水管５の沈殿槽３側の開口に流入する汚水の流速を減衰する役割を有するバッフルやセンターウェルを設置するとよい。
【００５０】
返送手段６は、沈殿槽３内の汚泥を含有した汚水を貯留槽１へ返送するものとしてある。この返送手段６は、沈殿槽３内の底部に配置した返送ポンプ４４、一端を返送ポンプ４４に接続し他端を貯留槽１に開口させた返送管４５、この返送管４５の途中に配設した計量槽４６によって構成してある。計量槽４６は、移送手段４の場合と同様に、内部に設けた堰によって移送量を制御し、計量槽４６において堰から流出した余分の汚水を図示しない返送管を介して沈殿槽３に返送する構造としてある。
【００５１】
貯留槽１の散気管１４と曝気槽２の散気管２２とは、例えば粒状樹脂を隙間が残るように固めた素材から筒状または板状に形成したものとすることができる。しかし、これらの散気管１４、２２の材料や構造は、比較的微細な気泡を汚水中に吐出できる構造であれば限定するものではない。例えば、散気管１４、２２は、多数の比較的径大の穴を有する管の外周に多数の小孔を有するゴムを巻回した構造や、円形ディスク状で円周部分に多数の小孔を有する構造のディスクディフューザとすることができる。また、散気管１４、２２は、袋状散気管、サラン巻散気管、ボックスエアレータ、シャーフューザなどとすることもできる。
【００５２】
図２の立面配置図および図３の平面配置図に示すように、貯留槽１は概ね平面状の底面１ａと、この底面１ａの各辺から立ち上がる４つの側面１ｂを有している。汚水流入管１１の汚水流入口１１ａと返送管４５の汚水流出口４５ａとは、貯留槽１内の上部に開口させてある。なお、返送管４５の汚水流出口４５ａは、貯留槽１の側面１ｂを貫通させて開口してもよい。貯留槽１の底面１ａの一部には凹状のポンプ釜場１ｃを設けてあり、ポンプ釜場１ｃ内には移送手段４の移送ポンプ４１を配置してある。貯留槽１の底面１ａには各側面１ｂからポンプ釜場１ｃに向かって低下する所定勾配を与え、汚泥が底面１ａ上に滞留しないようにしてある。このような底面１ａの所定勾配は、１０〜１５度程度であるのが好ましい。
【００５３】
貯留槽１の散気装置１３における複数の散気管１４は、貯留槽１内の汚水を全面曝気できるように、ポンプ釜場１ｃを除く底面１ａ全体に一定間隔で配置してある。すなわち、例えば２２個の散気管１４を配置するとして、底面１ａの輪郭に横４列×縦６列の構成で、ポンプ釜場１ｃに触れないよう２個の散気管１４を外して配置してある。また、散気装置１３の空気供給管１６はブロワ１５から散気管１４の列の中央に立ち下げて各散気管１４に接続してある。これらの散気管１４は、各散気管１４に加わる水圧が同程度となるように所定の高さに配置し、各散気管１４から気泡が均等に吐出するようにしてある。なお、貯留槽１内の散気管１４の配置位置および空気供給管１６の配管方法は、貯留槽１の底面１ａ全体から空気を供給可能、つまり全面曝気可能で有れば、どのような構成であってもよい。
【００５４】
一方、曝気槽２には、曝気槽２から沈殿槽３へ自然流下で汚水を移送する場合、貯留槽１に存在する移送ポンプ４１が不要である。よって、曝気槽２の底面２ａは傾斜させる必要がなく、貯留槽１におけるようなポンプ釜場１ｃは設ける必要がない。したがって、曝気槽２では、貯留槽１におけるポンプ釜場１ｃに相当する位置にも散気装置２１の散気管２２を配設できるので、貯留槽１における場合よりもより均一に曝気することが可能となる。そして、曝気槽２に開口している送水管５の汚水流出口５ａは、移送手段４の移送管４２の汚水流入口４２ａの正反対側において所定の高さに配設してある。
【００５５】
図４の立面配置図および図５の平面配置図に示すように、沈殿槽３も概ね平面状の底面３ａ、この底面３ａの各辺から立ち上げた４つの側面３ｂ、および上壁３ｄを有している。曝気槽２からの送水管５の汚水流入口５ｂは、沈殿槽３の一側面３ｂの所定の高さ位置に配置してある。越流堰３１は上澄水を設定水位で越流させる高さ位置で送水管５側の側面３ｂに対向する側面３ｂに設け、上澄水移送管３２は越流堰３１の高さ位置に対応させて設けてある。沈殿槽３の底面３ａの隅部には凹状のポンプ釜場３ｃを設け、このポンプ釜場３ｃ内には返送手段６の返送ポンプ４４を配置してある。底面３ａには各側面３ｂからポンプ釜場３ｃに向かって低下する所定勾配を与え、汚水中の汚泥が底面３ａ上に滞留しないようにしてある。その所定勾配は、貯留槽１の場合と同様に１０〜１５度程度であるのが好ましい。
【００５６】
ここで、沈殿槽３の底面３ａを上述のように構成した理由は次のようになる。すなわち、従来の沈殿槽の底面はホッパ状となっていることから、汚水中の汚泥は自然に一箇所に沈降する。したがって、従来の返送ポンプは、汚水中の汚泥が沈降する一箇所に設置するだけで、汚水中の汚泥を滞留させることなく移送することができる。これに対し、この実施の形態１において沈殿槽３の底面３ａに勾配を与えない場合には、底面３ａは概ね平面状のままとなり、沈降した汚水中の汚泥が底面３ａ全体に散在したままとなる。このため、散在した汚水中の汚泥を１台の返送ポンプ４４で移送する場合には、汚水中の汚泥の一部が底面３ａ上に滞留したままとなることがある。このように汚水中の汚泥が底面３ａ上に滞留したままとなると、好気性微生物の活性が減退し、嫌気性微生物が活性化する。この結果として、沈殿槽３内に硫化水素などの臭気ガスが発生したり、汚水中の汚泥がスカム化して水面上に浮上したりして、沈殿処理に支障が生じる。そこで、この実施の形態１における沈殿槽３では、底面３ａの隅部に凹状のポンプ釜場３ｃを設けると共に、底面３ａには各側面３ｂからポンプ釜場３ｃに向かって低下する所定勾配を与え、汚泥がポンプ釜場３ｃに自然に集まり易くしてある。
【００５７】
しかし、貯留槽１や曝気槽２とは異なり、沈殿槽３では固形分の多い下層に汚泥を多く含む汚水が滞留するため、上述の対策だけでは問題が解消されない場合が多い。そこで、この実施の形態１における沈殿槽３には、底面３ａ上に滞留している汚泥を多く含む汚水と上澄水とを撹拌する空気供給管５３を設置してある。この空気供給管５３の一端は、曝気槽２の散気装置２１の空気供給管２４を途中で分岐して接続しており、他端は、沈殿槽３の底面３ａの近傍に所定間隔で配置した複数（例えば６個）の散気管５２に接続しており、ブロワ２３からの圧縮空気を散気管５２に供給している。空気供給管５３には電磁弁、電動弁などの制御弁５４を配設してある。これらの散気管５２は沈殿槽３の底面３ａ上の汚泥を多く含む汚水と上澄水とを全体的に攪拌できるように配置してある。散気管５２は、散気管１４、２２に適用するものと同様の構造のものも適用可能であるが、ディスクディフューザのような特定方向に気泡を放出できる構造のものを下向きに配置すると、気泡が下方の底面３ａに噴射でき、汚泥を多く含む汚水を効率よく撒き上げることができて効率的に撹拌することができる。
【００５８】
なお、空気供給管５３を空気供給管２４に接続することに代えて、貯留槽１の散気装置１３の空気供給管１６に接続してブロワ１５からの圧縮空気を散気管５２に供給してもよい。ブロワ１５、２３は貯留槽１、曝気槽２の散気のために常時作動させるので、制御弁５４を開いて散気管５２に圧縮空気を供給した際に散気装置１３、２１の能力が若干低下するが、沈殿槽３内の汚水を撹拌する少ない時間であるので、通常、貯留槽１、曝気槽２の好気性処理に大きな影響はない。ただし、ブロワ１５、２３を汚水処理システム設計時に算出された好気性処理に必要な最低空気量と同一能力のものを選定すると、流入汚水の水質が悪化した際に、散気管５２に圧縮空気を供給すると、貯留槽１、曝気槽２の好気性処理に重大な影響を及ぼす可能性があることから、ブロワ１５、２３の能力にはある程度余裕を持って選定する必要がある。この反面で、空気供給管５３は、専用のブロワからの圧縮空気を散気管５２に供給してもよく、この場合には制御弁５４は省くことができる。また、貯留槽１と沈殿槽３の双方には、例えば電極棒、電極帯、レベルスイッチなどからなる図示しない水位検出手段をそれぞれ設置してある。さらに、ブロワ１５、２３、移送ポンプ４１、返送ポンプ４４、制御弁５４などを制御するための図示しない制御手段を用意してある。
【００５９】
次に、この実施の形態１における汚水処理システムの通常プロセスを説明する。未処理の汚水は汚水流入管１１を通って貯留槽１に流入するが、この間にスクリーン１２は前処理として汚水中の夾雑物を除去する。貯留槽１内には流入汚水が一時的に滞留する。同時に、貯留槽１には沈殿槽３から返送手段６の返送管４５を通って返送汚水が流入し、貯留槽１内に滞留している流入汚水と混合する。この際に、返送手段６は計量槽４６によって返送汚水の流量を調整し、定量として貯留槽１に返送する。返送汚水は好気性微生物が存在する汚泥を多量に含んでいるが、その好気性微生物の活性は低下していて有機物の吸着・分解能力が大幅に低下している状態となっている。しかし、貯留槽１では散気装置１３が散気管１４から空気を汚水中に常時吐出するので、好気性微生物が再度活性化して有機物を吸着・分解可能な状態となり、既に自らが吸着している有機物を分解する。次いで、好気性微生物は汚水中の有機物を吸着し、更には分解を開始して好気性処理を行う。
【００６０】
このように貯留槽１内で好気性処理された底部の汚水は、移送手段４の移送ポンプ４１の作用によって移送管４２から曝気槽２へ流れる。この際にも、移送手段４は計量槽４３によって汚水の量を調整し、定量として曝気槽２へ順次に流す。曝気槽２では、散気装置２１がその散気管２２から空気を汚水中に吐出し、汚泥中の好気性微生物は吸着した有機物を分解して好気性処理を引き続いて行う。その後に、好気性処理された汚水は送水管５を通って沈殿槽３へ越流の形で流れる。沈殿槽３に流れ込む汚水の量は、貯留槽１から曝気槽２へ流れ込む汚水の量と同じとなる。
【００６１】
沈殿槽３では汚水を静置し、汚泥が少なくなった上層の上澄水と汚泥を多量に含む下層の汚水とに分離する。そして、上澄水は越流堰３１を越流し、上澄水移送管３２を通って系外に流出する。この上澄水流出管３２を通って流出する上澄水の量は、曝気槽２から送水管５を通って沈殿槽３に流入する汚水の量から沈殿槽３から貯留槽１へ返送される汚泥を多く含む汚水の量を差し引いた量となる。
【００６２】
ここで、この汚水処理システムの通常プロセスを継続していくと、沈殿槽３内に送水管５側から返送ポンプ４４側に向かって下り傾斜の汚泥界面が形成されてしまい、特に堆積量の多い送水管５側の汚泥は長時間滞留しやすく好気性微生物の活性が大幅に低下し、嫌気性微生物が活性化する嫌気性傾向になってしまう。そこで、夜間等の貯留槽１への汚水の流入量が低下したときに以下の撹拌プロセスを実行する。すなわち、夜間などは貯留槽１に流入する汚水の量が少なくなるので、この状態で移送ポンプ４１が作動し続けると、貯留槽１の水位が低下する。制御手段は水位検出手段からの信号が所定値以下になった場合に貯留槽１の移送ポンプ４１の作動を停止させる。この間に、沈殿槽３の返送ポンプ４４は作動し続けるので、沈殿槽３の水位が低下する。そこで、沈殿槽３の水位が所定位置、好ましくは越流堰３１の上端から下方へ２００ｍｍほど離れた位置に低下した場合に、制御手段は水位検出手段からの信号に基づいて返送ポンプ４４の作動を停止させる。同時に、制御手段は制御弁５４を開く。これにより、圧縮空気がブロワ２３から空気供給管５３を介して散気管５２に流れ、散気管５２から沈殿槽３内に噴出し、上層の上澄水と下層の汚泥を多く含む汚水とを攪拌する。同時に、噴出した圧縮空気の気泡の一部が汚水中に溶け込むことにより、汚泥中の好気性微生物がある程度活性を取り戻し、好気性傾向に再度回復する。このとき、沈殿槽３の水位は越流堰３１から下方に離れているので、攪拌に伴う汚水が越流堰３１から越流することはない。
【００６３】
そして、貯留槽１に流入する汚水の量が増加し、貯留槽１の水位が所定値を超えると、制御手段は移送ポンプ４１を再び作動させると共に、制御弁５４を閉じる。これにより、圧縮空気が散気管５２に流れなくなり、空気供給管５３からの空気供給が停止する。この状態で、貯留槽１の汚水が曝気槽２に流れ、更に沈殿槽３に流れ、沈殿槽３の水位が上昇する。そして、沈殿槽３の水位が越流堰３１の高さに達すると、制御手段は水位検出手段からの信号に基づいて返送ポンプ４４を再び作動させる。これにより、沈殿槽３内の下層の汚泥を多く含む汚水が貯留槽１に向かって流れ、汚水処理システムの通常プロセスに戻る。
【００６４】
この場合に、この汚水処理システムでは汚水を連続処理するので、貯留槽１から曝気槽２を介して沈殿槽３に流入する汚水の量は少ない。したがって、制御弁５４が閉じて沈殿槽３の攪拌が終了した後に沈殿槽３の水位が越流堰３１に達するまでには時間が掛かる。また、それまでは返送ポンプ４４が作動せず、下層に堆積していく汚泥が吸引されることがない。したがって、この汚水処理システムではその時間を利用して沈殿槽３内の撹拌された汚水を越流堰３１から越流させることなく静置させることができ、上層の上澄水と下層の汚泥を多く含む汚水とに分離させる沈殿処理を続けることができる。このため、偏っていた沈殿槽３内の汚泥界面を概ね水平面に再形成することが可能となり、しかも嫌気性傾向にあった汚泥をある程度の好気性傾向に回復できる。なお、空気供給管５３を専用のブロワに接続する構成とした場合には、制御手段は、制御弁５４を制御する場合と同様に専用のブロワをＯＮ／ＯＦＦを制御するとよい。
【００６５】
この実施の形態１における汚水処理システムでは、撹拌プロセス時に外部の空気を沈殿槽３内に流入させるため沈殿槽３内は正圧状態になり、沈殿槽３の上壁３ｄに配設される点検口やその他の隙間から槽内の空気が漏れ出し、撹拌プロセス時の短時間ではあるが臭気が発生する。このため、沈殿槽３から図示しない排気用分岐管を立ち上げ、貯留槽１や曝気槽２内の空気の排気を行う図示しない排気手段の排気用本管に接続するか、沈殿槽３が躯体水槽であり、隣接して貯留槽１や曝気槽２が存在する場合には、沈殿槽３と貯留槽１や曝気槽２とを隔てる側壁３ｂの気層部に連通口を設ける等、沈殿槽３内が正圧状態にならないように対策を施すことが望ましい。
【００６６】
以上のように、この実施の形態１における汚水処理システムでは、微細な気泡を汚水中に吐出する散気装置１３を貯留槽１に配設し、好気性微生物が存在する汚泥を多く含む返送汚水を沈殿槽３から貯留槽１に返送手段６によって返送するので、沈殿槽３内で嫌気性傾向にあった汚水中の汚泥を貯留槽１において再活性化させることができる。したがって、再活性化させた汚泥中の好気性微生物によって、貯留槽１において流入汚水中の有機物を吸着・分解させることが可能となり、貯留槽１において流入汚水を好気性処理できるという大きな効果がある。
【００６７】
この実施の形態１における汚水処理システムでは、貯留槽１において流入汚水と返送汚水を接触させると共に、それらの汚水を散気装置１３によって散気するので、汚泥中の好気性微生物が汚水中の有機物を吸着する吸着時間を確保できる。また、吸着した有機物を分解できるので、分解時間の一部も確保できる。さらに、曝気槽２では、好気性微生物が全ての有機物を分解するまでの最低限の分解時間だけ汚水を滞留させればよいので、曝気槽２の容量を大幅に低減できるという大きな効果がある。これに対し、曝気槽２の容量を従来と同じにすれば、有機物を分解する処理能力を大幅に向上させることができるという大きな効果がある。
【００６８】
この実施の形態１における汚水処理システムでは、貯留槽１において好気性処理を行うので、貯留槽１内の汚水が嫌気性化することによる硫化水素などの腐敗ガスの発生を大幅に低減でき、それに起因する臭気の問題を解消できるという大きな効果がある。また、腐敗ガスの発生を大幅に低減できるので、それに起因する貯留槽１内のライニングの劣化や移送ポンプ４１の劣化を大幅に抑えることが可能となり、ライニングの補修や移送ポンプ４１の交換の頻度を大幅に低減でき、補修・交換の手間や費用を大幅に低減できるという大きな効果がある。また、ライニングの材質を腐敗ガス対応のものではなく通常のものを使用でき、かつ移送ポンプ４１も耐食性の低い一般仕様のものを使用できるので、システムの施工のイニシャルコストを大幅に削減できるという大きな効果がある。そして、腐敗ガスの発生を大幅に低減できることから、システムから流出する排気ガスの臭気が低減するので、脱臭塔などの脱臭装置を従来よりも小容量化でき、イニシャルコストを削減できるという効果がある。その上に、定期的に交換する必要のある活性炭や脱臭菌のなどの量が低減するので、ランニングコストも大幅に低減できるという大きな効果がある。
【００６９】
この実施の形態１における汚水処理システムでは、貯留槽１内で汚水の好気性処理を行うので、汚水中の油分を好気性微生物に吸着させることが可能となり、油分が貯留槽１の側面１ｂに付着することを大幅に低減できる。この結果として、貯留槽１の清掃回数が大幅に減少し、清掃のための人件費や付着物を産業廃棄物として処分する費用が大幅に低減するという大きな効果がある。また、貯留槽１において汚水の好気性処理を行うので、従来の汚水処理システムのように再曝気槽において好気性処理を行わなくとも、システム全体の浄化能力を従来のシステムと同等にすることができ、システムの設置面積を削減できるという大きな効果がある。
【００７０】
この実施の形態１における汚水処理システムでは、沈殿槽３内に沈殿槽３内に空気を供給する空気供給管５３および散気管５２を設け、沈殿槽３から貯留槽１へ汚泥を多く含む汚水を返送する返送ポンプ４４を備え、貯留槽１から曝気槽２への汚水の移送量を調整して送ることができる移送ポンプ４１、移送管４２および計量槽４３からなる移送手段４を備えたことにより、以下に示す効果がある。すなわち、従来は設置条件などの制約から沈殿槽３の底面３ａをホッパ形状ではなく水平な平面形状に構築した場合に、沈殿槽３内の送水管５側に汚泥が多く堆積し、返送ポンプ４４の汚泥が集中的に吸引されることによる汚泥界面の偏りが生じていたが、沈殿槽３内に空気を供給する空気供給管５３および散気管５２を設けたので、夜間などの処理すべき汚水の流入が少ない時間帯に汚水処理システムの通常プロセスを中断し、散気管５２から空気を沈殿槽３内に噴出することにより、上澄水と汚泥を多く含む汚水とを撹拌し、その後所定時間、静置することにより、汚泥界面を概ね水平に再形成することができるという大きな効果がある。
【００７１】
また、散気管５２からの空気の噴出することにより、沈殿槽３内の汚水に空気の一部が溶け込み、汚泥をある程度好気性傾向に回復させることができる大きな効果がある。同時に、汚泥の嫌気性化が進行し、内部に腐敗性ガスを有するスカムに変化して上澄水面に浮上することによって生ずる沈殿槽３内の沈殿処理の障害を防止することができる大きな効果もある。さらに、沈殿槽３内の汚水の撹拌前に、移送ポンプ４１を停止し、沈殿槽３の水位が越流堰３１よりも所定高さ低くなるまで返送ポンプ４４を継続稼働して沈殿槽３内の汚泥を多く含む汚水を移送することができ、散気管５２から空気を沈殿槽３内に噴出して汚水を撹拌した際に、撹拌された汚水が越流堰３１を越流して処理水として系外に排出されることを防止できる大きな効果がある。
【００７２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における汚水処理システムの貯留槽１Ａの立面配置図、図７はその平面配置図であり、図２および図３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における貯留槽１Ａの底面１ａは、短辺に比べて長辺が大幅に長い長方形となっている。このような場合には、散気装置１３Ａの散気管１４を実施の形態１における場合のように対称に配置することが困難となる。したがって、この実施の形態２では、例えば１７個の散気管１４を配置するとして、１５個の散気管１４を長方形の輪郭に横３列×縦６列の構成で、ポンプ釜場１ｃに触れないよう２個の散気管１４を外して配置してある。また、縦６列に２個ずつ並ぶ複数の散気管１４の中央に一方の空気供給管１６Ａを接続し、残りの縦５列の５個の散気管１４に空気供給管１６Ｂを接続してある。なお、曝気槽２に関しても実施の形態１の場合と同様に、貯留槽１Ａの構成を適用可能である。また、この実施の形態２におけるその他の構成は、実施の形態１における汚水処理システムと同様としてある。この実施の形態２における汚水処理システムでは、貯留槽１Ａの底面１ａが長方形であっても、実施の形態１における汚水処理システムと同様な効果が得られる。
【００７３】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３における汚水処理システムの貯留槽１Ｂの立面配置図、図９はその平面配置図であり、図２および図３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。実施の形態２における貯留槽１Ａには各横列に複数の散気管１４を配置したが、この実施の形態３における貯留槽１Ｂでは細長い多孔管１７を各横列に１本ずつ縦６列に配置してある。各多孔管１７の上壁には多数の小孔１７ａを設けてある。そして、この実施の形態３におけるその他の構成は、実施の形態１における汚水処理システムと同様としてある。なお、曝気槽２に関しても実施の形態１の場合と同様に、貯留槽１Ｂの構成を適用可能である。この実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２において空気を均等に吐出させるように複数の散気管１４を配設する際に必要であった空気供給管１６、１６Ａ、１６Ｂの配管ルートの複雑さを解消できるばかりでなく、施工時間の多さ、配管材料費の嵩み、散気管１４自体の高価さなどの問題も解消できる。すなわち、多孔管１７に対する空気供給管１６Ｃの配管ルートが簡略化し、施工時間が短縮し、材料費も比較的安価となるという大きな効果がある。
【００７４】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４における汚水処理システムの処理フロー図であり、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における汚水処理システムは、実施の形態１における汚水処理システムに放流水槽７、水位調整ポンプ６１、および水位調整管６２を追加した点で実施の形態１における汚水処理システムと大きく異なっている。すなわち、沈殿槽３からの上澄水移送管３２を放流水槽７に接続してあると共に、沈殿槽３に水位調整ポンプ６１を配設してある。また、水位調整ポンプ６１に水位調整管６２の一端を接続し、その他端を放流水槽７に開口させてある。さらに、放流水槽７に放流ポンプ６３を配設し、この放流ポンプ６３に放流管６４を接続してある。この実施の形態４におけるその他の構成は、実施の形態１における汚水処理システムと同様としてある。
【００７５】
なお、この実施の形態４における汚水処理システムの通常プロセスの処理工程は、沈殿槽３内の上澄水を上澄水移送管３２より放流水槽７に移送して一時貯留する点、貯留した上澄水を放流水槽７から放流ポンプ６３を稼働して放流管６４にて系外に流出する点以外については、実施の形態１の場合と同様となる。この通常プロセス時は、水位調整ポンプ６１による上澄水の移送を行うと吸引力によって汚泥界面がかき乱されて沈殿処理に影響が及ぶ恐れがあるので、上澄水は越流堰３１から越流させて上澄水移送管３２で移送する方が望ましい。また、この点から水位調整ポンプ６１には、揚水量の小さなものを選定することが望ましい。一方、撹拌プロセスに関しては、撹拌前に沈殿槽３の水位を低下させるときに、返送ポンプ４４を使用せず、放流ポンプ６３を稼働して上澄水を放流水槽７に移送する点以外については、実施の形態１の場合と同様となる。なお、この実施の形態４においても、貯留槽１は実施の形態２、３の貯留槽１Ａ、１Ｂで代用でき、同様に曝気槽２に関しても同様の構造で代用できる。また、この実施の形態４における汚水処理システムにおいても、実施の形態１と同様の理由から沈殿槽３内が正圧状態にならないように実施の形態１と同様の対策を施すことが望ましい。
【００７６】
この実施の形態４における汚水処理システムでは、沈殿槽３の上澄水を放流水槽７に水位調整ポンプ６１と水位調整管６２によって強制的に排出することができるので、貯留槽３の水位を任意の位置に調整できる。したがって、沈殿槽３を攪拌しても汚泥が越流堰３１を越流しないように沈殿槽３の水位を下げることができ、沈殿槽３内の汚水を攪拌する前に放流水槽７に良質な上澄水を移送できる。
この実施の形態４における汚水処理システムでは、急激な系外からの流入汚水量の増大に常時対応できるように貯留槽１の水槽水位を低く保つ場合においては、特に効果がある。また、この実施の形態４における汚水処理システムでは、撹拌プロセス時、沈殿槽３内の上澄水を放流水槽７に移送することから、他の実施の形態のものに比べ、貯留槽１の流入汚水の流入によって水槽水位が所定水位まで到達するまでの時間が長くなる。撹拌プロセスは、貯留槽１の貯留水位が所定水位以上になると終了することから、撹拌プロセスの時間を長くしたい場合には、特に大きな効果がある。
【００７７】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５における汚水処理システムの処理フロー図であり、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における汚水処理システムは、沈殿槽３からの汚泥を多く含む汚水の一部を汚泥貯留槽８に貯留するように構成した点で実施の形態１における汚水処理システムと大きく異なっている。このため、汚泥貯留槽８を新たに設けると共に、返送手段６の返送管４５の途中から水位調整管７１を分岐させ、この水位調整管７１の先を汚泥貯留槽８に開口させてある。この際に、水位調整管７１は返送手段６の計量槽４６の上流において返送管４５に接続してある。そして、返送ポンプ４４からの汚水の流れを貯留槽１または汚泥貯留槽８に向けるために、返送管４５に制御弁７２を配設し、かつ水位調整管７１に制御弁７３を配設してある。なお、この実施の形態５においても、実施の形態２および実施の形態３に示した各貯留槽１Ａ、１Ｂで代用でき、同様に曝気槽２に関しても同様の構造で代用できる。また、この実施の形態５における汚水処理システムにおいても、実施の形態１と同様の理由から沈殿槽３内が正圧状態にならないように実施の形態１と同様の対策を施すことが望ましい。
【００７８】
この実施の形態５における汚水処理システムでは、通常プロセスは、実施の形態１の場合と同様である。この通常プロセスの際には返送管４５側の制御弁７２を開き、同時に水位調整管７１側の制御弁７３を閉じる。これにより、返送ポンプ４４からの汚泥を多く含む汚水の全てが貯留槽１に向かって流れる。そして、撹拌プロセスに関しても実施の形態１の場合とほぼ同様であるが、沈殿槽３の水位を下げる場合には、返送管４５側の制御弁７２を閉じると共に水位調整管７１側の制御弁７３を開く。これにより、貯留槽３内の汚泥を多く含む汚水の全てが汚泥貯留槽８に向かって流れる。したがって、沈殿槽３内を攪拌しても汚泥が越流堰３１を越流しないように沈殿槽３の水位を下げることができる。
【００７９】
一般に、貯留槽１や曝気槽２で汚水に対して好気性処理を行う汚泥中の好気性微生物は、汚水中の有機物を分解する際に増殖する。汚水の流入が少ない時間に曝気を継続することで自己酸化により、好気性微生物は減少し、汚水中の汚泥量は減量されるが、汚水の有機物の含有比率が高い場合、自己酸化の減少量よりも好気性微生物の増殖量の方が勝ってしまい、好気性処理に必要な量以上に汚水中の汚泥が増大し続けてしまう。このような場合、通常プロセス時においても定期的に汚泥を多く含む汚水を沈殿槽３等から汚泥貯留槽８に移送して貯留しておき、所定量以上貯まった段階で、バキューム車等により系外に搬出する作業を行っている。したがって、この実施の形態５における汚水処理システムでは、汚泥量が増大し続けるような条件であって、汚泥貯留槽８の設置の必要がある場合においては、撹拌プロセス時に沈殿槽３内に滞留する汚泥を多く含む汚水を汚泥貯留槽８に移送できるので、通常プロセス時に汚泥を多く含む汚水を汚泥貯留槽８に移送しなくても済むか、あるいは移送時間を極力少なくすることができ、通常プロセス時の影響を極力少なくすることができる。
【００８０】
この実施の形態５における汚水処理システムでは、急激な系外からの流入汚水量の増大に常時対応できるように貯留槽１の水槽水位を低く保つ場合においては、特に効果がある。また、この実施の形態５における汚水処理システムでは、撹拌プロセス時、沈殿槽３内の汚水を多く含む汚水を汚泥貯留槽８に移送することから、実施の形態４の場合と同様、貯留槽１の流入汚水の流入によって水槽水位が所定水位まで到達するまでの時間が長くなる。撹拌プロセスは、貯留槽１の貯留水位が所定水位以上になると終了することから、撹拌プロセスの時間を長くしたい場合には、特に大きな効果がある。
【００８１】
実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６における汚水処理システムの処理フロー図であり、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における汚泥処理システムは、実施の形態１とは空気供給管８２に撹拌ポンプ８１を接続した点が大きく異なっている。すなわち、この実施の形態６における空気供給管８２は、一端を沈殿槽３の底面１ａの近傍に配設した攪拌ポンプ８１に接続し他端を水面上の気層部で空気取入口８３に接続した構成としている。なお、空気供給管８２を沈殿槽３の側壁３ｂあるいは上壁３ｄに貫通させ、沈殿槽３の外部において空気取入口８３を空気供給管８２の先端に設けてもよい。また、この実施の形態６においても、実施の形態２および実施の形態３に示した各貯留槽１Ａ、１Ｂが代用できで、同様に曝気槽２に関しても同様の構造で代用できる。さらに、撹拌プロセスにおいて、沈殿槽３の水位を下げる構成についても、実施の形態４および実施の形態５のそれぞれで示した構成が適用可能である。
【００８２】
この実施の形態６における汚水処理システムでは、通常プロセスに関しては、実施の形態１と同様である。撹拌プロセスに関しては、沈殿槽３の撹拌時以外は実施の形態１と同様となる。撹拌時においては、沈殿槽３の水位が所定値以下になると、制御手段は攪拌ポンプ８１を作動させる。これにより、空気が空気取入口８３から空気供給管８２を通って沈殿槽３の底部から沈殿槽３内に噴出し、上層の上澄水と下層の汚泥を多く含む汚水とを攪拌する。したがって、この実施の形態６における汚水処理システムでも、実施の形態１における汚水処理システムと同様な効果が得られる。
【００８３】
実施の形態１から実施の形態５に示した汚水処理システムでは、撹拌プロセス時に外部から空気を沈殿槽３内に流入させるため、沈殿槽３内は正圧状態になり、点検口等の隙間から槽内の空気が漏れ出すことで臭気が発生してしまう。一方、この実施の形態６における汚水処理システムでは、空気供給管８２は、沈殿槽３内の気層部の空気を取り込み、撹拌ポンプより汚水中に噴出しており、沈殿槽３外からの空気の流入がないため、撹拌プロセス時においても沈殿槽３内が正圧状態になることはない。したがって、この実施の形態６における汚水処理システムでは、沈殿槽３内が正圧状態になることを防止する対策を講じる必要がなく、対策に要するイニシャルコストおよびランニングコストを削減することができるという大きな効果がある。
【００８４】
実施の形態７．
図１３はこの発明の実施の形態７における汚水処理システムの処理フロー図であり、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における汚水処理システムは、実施の形態１における汚水処理システムに再曝気槽９を追加した点で実施の形態１における汚水処理システムと大きく異なっている。この場合に、沈殿槽３からの汚水は返送手段６によって貯留槽１ではなく再曝気槽９に返送するようにしてある。再曝気槽９は曝気槽２と同様の構造とし、再曝気槽９の汚水は連通管１０によって貯留槽１へ返送するようにしてある。
【００８５】
再曝気槽９には散気装置９１を設置してある。この散気装置９１は、再曝気槽９内の底部に配置した複数の散気管９２と、一端を各散気管９２に接続し他端を散気装置２１のブロワ２３に接続した空気供給管９３によって構成してある。そして、この実施の形態７におけるその他の構成は、実施の形態１における汚水処理システムと同様としてある。なお、この実施の形態７においても、貯留槽１は実施の形態２、３の貯留槽１Ａ、１Ｂで代用でき、曝気槽２および再曝気槽９も準じて代用できる。また、連通管１０には送水管５と同様なものを適用できるが、その構造を限定するものではない。
【００８６】
次に、この実施の形態７における汚水処理システムの通常プロセスついて説明する。未処理の汚水は、汚水流入管１１とスクリーン１２を通って貯留槽１に流入し、貯留槽１内に一時的に滞留する。再曝気槽９には沈殿槽３から好気性微生物が存在する汚泥を多く含む返送汚水が返送手段６によって定量で返送される。再曝気槽９では、返送汚水中の汚泥に含まれる好気性微生物が散気装置９１によって活性化される。その後に、再曝気槽９内の汚水は、返送汚水の流入よって押し出されて越流する形で連通管１０を通って貯留槽１に流入する。貯留槽１では流入汚水と返送汚水が混合する。貯留槽１内の返送汚水中の汚泥は、その好気性微生物が再曝気槽９において既に活性化されているので、貯留槽１内の汚水中の有機物を即座に吸着し、更に散気装置１３の散気管１４から吐出する空気を得て汚水中の有機物を分解し、好気性処理を行う。
【００８７】
貯留槽１において好気性処理された汚水は、移送手段４の移送ポンプ４１の作用により、移送管４２を通って曝気槽２へ順次に流れる。この間に、その汚水は移送手段４の計量槽４３によって定量に調整される。曝気槽２では、散気装置２１の散気管２２から空気が吐出し、汚泥の好気性微生物が有機物を分解し、好気性処理を引き続き行う。この間に、曝気槽２で好気性処理された汚水は送水管５を越流して沈殿槽３へ流れるが、その量は貯留槽１から曝気槽２に流れ込む汚水の量と同じとなる。
【００８８】
沈殿槽３では、汚水を静置して上層の上澄水と下層の汚水とに分離する沈殿処理を行う。下層の汚水には多くの汚泥が含まれる。上層の上澄水は越流堰３１を越流し、上澄水移送管３２を経て系外に流出する。また、沈降して沈殿槽３の底面に散在した汚泥を多く含む汚水は、返送手段６の返送ポンプ４４の作用によってポンプ釜場から返送管４５と計量槽４６を通って再曝気槽９に流入する。この場合にも、越流堰３１を越流する上澄水の量は、曝気槽２から沈殿槽３に流れ込む汚水の量から沈殿槽３から再曝気槽９へ返送される汚泥を多く含む汚水の量を差し引いた量となる。
【００８９】
再曝気槽９では、散気装置９１の散気管９２から空気を吐出し、嫌気性傾向にあった汚泥を多く含む汚水を曝気する。これにより、汚泥中の好気性微生物が再活性化して有機物を吸着・分解可能な状態に回復し、既に自らが吸着している有機物の分解と汚水中の有機物の吸着・分解とを行なう。また、好気性微生物は、曝気槽２および再曝気槽９で有機物を分解する際に自己増殖するため汚泥量が増加しているが、再曝気槽９内の全ての有機物を分解し尽くすと、その後に好気性微生物は自己酸化（共食い）を始めるので、増えすぎた汚水中の好気性微生物が減少し、適正な汚泥量となる。そして、好気性微生物が減少した汚泥を多く含む汚水は、連通管１０を通って貯留槽１へ流れる。なお、空気供給管５３の作用と効果は実施の形態１と同様となり、この実施の形態７における汚水処理システムは、以上の流れによって汚水の好気性処理を行う。なお、汚水処理システムの撹拌プロセスにおいて、沈殿槽３の水位を下げる構成については、実施の形態４および実施の形態５のそれぞれで示した構成が適用可能である。また、この実施の形態７における汚水処理システムにおいても、実施の形態１と同様の理由から沈殿槽３内が正圧状態にならないように実施の形態１と同様の対策を施すことが望ましい。
【００９０】
以上のように、この実施の形態７における汚水処理システムでは、実施の形態１に記載した効果が得られる他に、貯留槽１、曝気槽２、および再曝気槽９の３槽において好気性処理を行うので、従来の汚水処理システムと同じ設置面積でも全体の浄化能力を従来よりも飛躍的に上昇させることができるという大きな効果がある。また、従来と同じ浄化能力で処理する場合には、汚泥中の好気性微生物の自己酸化をより促進することが可能となり、余剰汚泥の排出量を大幅に抑制できるという効果がある。したがって、余剰汚泥を搬出するために必要な人件費や、それを産業廃棄物として処理するための費用を大幅に削減できるとうい効果がある。また、沈殿槽３に空気供給管５３を設けた点および撹拌プロセス時の沈殿槽３の水位を低下させる構成に関しては実施の形態１から実施の形態５に示したものと同様な効果が得られる。
【００９１】
実施の形態８．
図１４はこの発明の実施の形態８における汚水処理システムの処理フロー図であり、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８における汚水処理システムは、実施の形態７において空気供給管５３の一端を空気供給管２４に接続し、他端を散気管５２に接続した構成に代えて、実施の形態６における空気供給管８２の一端を水面上の気層部で空気取入口８３に接続し、他端を撹拌ポンプ８１に接続した構成とした点で実施の形態７における汚水処理システムと大きく異なっている。したがって、この実施の形態８における汚水処理システムでは、実施の形態７における汚水処理システムに示した効果に加えて実施の形態６に示した効果も同時に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】この発明の実施の形態１における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図２】この発明の実施の形態１における貯留槽の立面配置図である。
【図３】この発明の実施の形態１における貯留槽の平面配置図である。
【図４】この発明の実施の形態１における沈殿槽の立面配置図である。
【図５】この発明の実施の形態１における沈殿槽の平面配置図である。
【図６】この発明の実施の形態２における汚水処理システムの貯留槽の立面配置図である。
【図７】この発明の実施の形態２における汚水処理システムの貯留槽の平面配置図である。
【図８】この発明の実施の形態３における汚水処理システムの貯留槽の立面配置図である。
【図９】この発明の実施の形態３における汚水処理システムの貯留槽の平面配置図である。
【図１０】この発明の実施の形態４における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態５における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１２】この発明の実施の形態６における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態７における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１４】この発明の実施の形態８における汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１５】従来の汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１６】従来の汚水処理システムを示す処理フロー図である。
【図１７】従来の汚水処理システムの貯留槽の立面配置図である。
【図１８】従来の汚水処理システムの貯留槽の平面配置図である。
【符号の説明】
【００９３】
１、１Ａ、１Ｂ  貯留槽
２  曝気槽
３  沈殿槽
４  移送手段
５  送水管
６  返送手段
７  放流水槽
８  汚泥貯留槽
９  再曝気槽
１０  連通管
１３、２１、９１  散気装置
１６、２４、５３、８２、９３  空気供給管
【図１】
2006239630.tif 000003
【図２】
2006239630.tif 000004
【図３】
2006239630.tif 000005
【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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