(57)【要約】【課題】  好気処理槽に単位時間当りに導入されるＢＯＤ量が変動する場合であっても、必要以上に巨大な貯留槽を用いることなく活性汚泥中の微生物が死滅してしまうのを防止し、活性汚泥の浄化作用が低下するのを抑制することができる水処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】  有機物を含む被処理水と活性汚泥とを接触させて好気処理を行う好気処理槽を備えた水処理装置であって、前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給する有機物供給手段を備えることを特徴する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含む被処理水と活性汚泥とを接触させて好気処理を行う好気処理槽を備えた水処理装置であって、
前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給する有機物供給手段を備えることを特徴する水処理装置。
【請求項２】
前記有機物供給手段は、被処理水のＢＯＤ濃度に基づいて前記有機物の供給量を制御するように構成された供給量制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記有機物供給手段によって供給される前記有機物は、アルコール類、糖類、有機酸、フェノール類、アミノ酸またはその化合物、リン酸化合物のうち少なくとも一つから選択されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の水処理装置。
【請求項４】
有機物を含む被処理水と活性汚泥とを好気処理槽内で接触させて好気処理を行う水処理方法であって、
前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給することを特徴する水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含む被処理水を活性汚泥と接触させて好気処理する水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物を含む被処理水（例えば、生活排水など）を好気処理して浄化する際には、被処理水を活性汚泥と共に好気処理槽内で混合して曝気し、活性汚泥中の微生物の作用によって浄化する方法（活性汚泥法）を採用した水処理装置が広く用いられている。
【０００３】
該水処理装置は、好気処理槽内で活性汚泥中の微生物が増殖する際に有機物を栄養源として取り込んで酸化分解する作用を利用したものである。このため、かかる水処理装置では、好気処理槽内の活性汚泥量と、好気処理槽に一日当りに導入される被処理水中の有機物量（ＢＯＤ量）との割合が所定の割合となるように、ＢＯＤ量と活性汚泥量とを管理することで、栄養源（有機物）の不足による微生物の死滅を防止し、活性汚泥の浄化作用が低下しないように管理されている。
【０００４】
例えば、水処理装置を設置した直後（水処理装置の立上げ直後）から経時的に被処理水の水量が増加するような場合や特定の時期や曜日に一時的に被処理水の水量が増減する場合のように、好気処理槽に一日当りの導入される被処理水の水量が変動する場合には、好気処理槽に導入される一日当りのＢＯＤ量も変動することとなる。このため、被処理水の水量の変動を予測し、好気処理槽内の活性汚泥量を好気処理槽に導入されるＢＯＤ量に対応した量に調整することで、栄養源（有機物）の不足による微生物の死滅を防止し、活性汚泥の浄化作用が低下しないように管理されている。
【０００５】
また、上記と同様に被処理水の水量が変動する場合において、被処理水を貯留槽に貯留した後、該貯留槽から定量的に被処理水を好気処理槽に供給する方法も知られている（特許文献１参照）。かかる方法によれば、被処理水の水量の変動を貯留槽で吸収し、好気処理槽内の活性汚泥が一日当りに必要とするＢＯＤ量を安定して供給することができるため、被処理水の水量の変動が活性汚泥の浄化作用に影響するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−９０４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように、好気処理槽に導入される被処理水の水量（具体的には、ＢＯＤ量）を予測して活性汚泥量を設定する方法は、被処理水の水量を正確に予測することが困難な場合があるため、被処理水の水量が予測から外れてしまう場合がある。特に、予測よりも被処理水の水量が少ない場合には、予測に基づいて設定した活性汚泥量に対してＢＯＤ量が不足してしまうため、前記微生物が死滅し、活性汚泥の浄化作用が低下してしまう場合がある。そして、活性汚泥の浄化作用が低下した状態で被処理水の水量が増加した場合には、被処理水を効果的に浄化することができなくなってしまう。
【０００８】
また、貯留槽に被処理水を貯留して定量的に好気処理槽に被処理水を供給する方法では、被処理水の水量の変動を吸収するために大量の被処理水を貯留しなければならないため、貯留槽の容積を巨大なものにする必要がある。このため、水処理装置が大規模なもとなって設置するために大きなスペースを要すると共に、多大なコストが必要となる場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、好気処理槽に単位時間当りに導入されるＢＯＤ量が変動する場合であっても、必要以上に巨大な貯留槽を用いることなく活性汚泥中の微生物が死滅してしまうのを防止し、活性汚泥の浄化作用が低下するのを抑制することができる水処理装置及び水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】
【００１０】
本発明にかかる水処理装置は、有機物を含む被処理水と活性汚泥とを接触させて好気処理を行う好気処理槽を備えた水処理装置であって、前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給する有機物供給手段を備えることを特徴する。
【００１１】
かかる構成によれば、好気処理槽内の活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給する有機物供給手段を備えることで、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量が変動した際にもその影響を緩和し、活性汚泥の浄化作用が低下するのを抑制することができる。
【００１２】
具体的には、好気処理槽内の活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下すると、活性汚泥中の微生物が増殖するために必要な栄養源が不足して微生物が死滅し、活性汚泥の浄化作用が低下する場合がある。しかしながら、有機物供給手段から生分解性の有機物を好気処理槽に供給できるため、例えば、低下した分のＢＯＤ量に相当する量の有機物を好気処理槽に供給することで、微生物が死滅してしまうのを防止することができる。これにより、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量の変動による影響を緩和することができ、活性汚泥の浄化作用を良好な状態に維持することができる。なお、前記活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合において、前記所定の割合とは、定められた一つの割合であってもよく、定められた範囲の割合であってもよい。
【００１３】
また、本発明にかかる水処理装置は、前記有機物供給手段が被処理水のＢＯＤ濃度に基づいて前記有機物の供給量を制御するように構成された供給量制御手段を備えることが好ましい。
【００１４】
また、本発明にかかる水処理装置は、前記有機物供給手段によって供給される前記有機物がアルコール類、糖類、有機酸、フェノール類、アミノ酸またはその化合物、リン酸化合物のうち少なくとも一つから選択されるものであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明にかかる水処理方法は、有機物を含む被処理水と活性汚泥とを好気処理槽内で接触させて好気処理を行う水処理方法であって、前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給することを特徴する。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明にかかる水処理装置によれば、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量が変動する場合であっても、被処理水の例えば数桁倍のＢＯＤ濃度に相当する有機物を供給するので、巨大な容積の貯留槽を用いることなく活性汚泥中の微生物が死滅してしまうのを防止し、活性汚泥の浄化作用が低下するのを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる実施形態について説明する。
【００１８】
本実施形態にかかる水処理装置は、有機物を含む被処理水を活性汚泥法を用いて好気処理して浄化するように構成されている。具体的には、前記水処理装置は、被処理水と活性汚泥とを接触させて好気処理を行う好気処理槽を備えると共に、該好気処理槽に生分解性の有機物を供給する有機物供給手段を更に備えている。好気処理槽に導入される被処理水としては、有機物を含む生活排水や、該生活排水を嫌気処理（脱窒処理等）したもの等であってもよい。
【００１９】
また、前記水処理装置は、好気処理槽に一日当りに導入される被処理水のＢＯＤ量が変動するような状況で使用されるものである。例えば、水処理装置の設置直後（立上げ直後）から経時的に被処理水の水量が増加するような状況や、特定の時期や曜日によって被処理水の水量が増減するような状況で使用されるものである。
【００２０】
前記好気処理槽の内部には、所定量の活性汚泥が水に分散されてなる活性汚泥液が満たされており、該活性汚泥液中には、活性汚泥（具体的には、活性汚泥中の微生物）に酸素を供給する曝気手段が浸漬されている。
【００２１】
前記水処理装置は、前記好気処理槽内の活性汚泥量に対し、好気処理槽に単位時間当りに導入される被処理水のＢＯＤ量の割合が所定の割合となるように、即ち、ＢＯＤ汚泥負荷の値が所定の割合となるように設定されている。この際、前記ＢＯＤ量は、活性汚泥中の微生物が増殖するために栄養源として必要な有機物量に相当する量となっている。
【００２２】
好気処理槽内の活性汚泥量としては、例えば、水処理装置に一日当りに導入される被処理水の水量が最大となった際（前記ＢＯＤ量が最大となった際）に、所望する水質の処理水が得られるように活性汚泥量を設定することが好ましい。活性汚泥量を設定する方法としては、所望する水質の処理水が得られる際の好気処理槽のＢＯＤ汚泥負荷を求め、該ＢＯＤ汚泥負荷に基づいて被処理水の一日当りの水量が最大となった際に必要な活性汚泥量を算出して設定することが好ましい。
【００２３】
前記有機物供給手段は、前記活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給するように構成されている。具体的には、上記のように活性汚泥量が被処理水の最大水量（ＢＯＤ量の最大量）に対して設定されている場合、好気処理槽に導入される被処理水の水量が最大量よりも減少すると、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量も減少し、活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下する場合がある。この際、減少したＢＯＤ量（低下したＢＯＤ量）に相当する量の生分解性の有機物が好気処理槽に供給することで、ＢＯＤ量の不足分が補われる。
【００２４】
前記有機物供給手段は、被処理水中のＢＯＤ濃度に基づいて、有機物の供給量を制御する供給量制御手段を備えている。該供給量制御手段は、被処理水のＢＯＤ濃度を測定し、該ＢＯＤと濃度と好気処理槽に一日当りに導入される被処理水の水量とに基づいて、好気処理槽へ導入されるＢＯＤ量（導入ＢＯＤ量）を算出する。そして、ＢＯＤ汚泥負荷の値が所定の範囲となる際の活性汚泥量に対応するＢＯＤ量（必要ＢＯＤ量）と前記導入ＢＯＤ量とを比較し、導入ＢＯＤ量が必要ＢＯＤ量に対して不足した際に、不足するＢＯＤ量に相当する量の有機物を算出して有機物の供給量を制御するように構成されている。
【００２５】
有機物供給手段によって供給される生分解性の有機物としては、特に限定されるものではないが、水溶性の有機物であることが好ましく、例えば、アルコール類（望ましくはメタノール、エタノール等の低級アルコール類）、糖類（望ましくはブドウ糖、ショ糖等の低分子の糖類）、蟻酸、酢酸等の有機酸、フェノール類、アミノ酸またはその化合物、リン酸化合物などから選択される一つ又は複数の有機物を用いることができる。なお、メタノール１ｍｇは、ＢＯＤ量１ｍｇに相当する量である。
【００２６】
以上のように、本発明にかかる水処理装置は、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量が変動する場合であっても、必要以上に巨大な被処理水の貯留槽を用いることなく活性汚泥中の微生物が死滅してしまうのを防止し、活性汚泥の浄化作用が低下するのを抑制することができる。
【００２７】
即ち、前記水処理装置は、活性汚泥量に対するＢＯＤ量の割合が所定の割合から低下した際に、生分解性の有機物を好気処理槽に供給する有機物供給手段を備えることで、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量が変動した際にもその影響を緩和し、活性汚泥量に対してＢＯＤ量の割合を所定の割合に維持することができ、前記微生物が死滅してしまうのを防止することができる。これにより、好気処理槽に導入されるＢＯＤ量の変動による影響が緩和され、活性汚泥の浄化作用を良好な状態に維持することができる。
【００２８】
なお、本実施形態に係る水処理装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、好気処理槽に導入される被処理水の水量やＢＯＤ量が一日当りの量となっているが、これに限定されるものではなく、一時間当りの水量やＢＯＤ量であってもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、好気処理槽内の活性汚泥量が好気処理槽に導入される一日当りのＢＯＤ量の最大量に対して設定されているが、これに限定されるものではなく、最大量よりも少ないＢＯＤ量に対応した活性汚泥量を設定しても良い。かかる場合には、好気処理槽の前に被処理水の導入量を調整する導入量調整槽を設け、設定された活性汚泥量に対応したＢＯＤ量が好気処理槽に導入されるように、被処理水の導入量を調整するようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、水処理装置は、被処理水の水量が変動することによって好気処理槽に一日当りに導入されるＢＯＤ量が変動する状況で使用されているが、これに限定されるものではなく、例えば、被処理水の水量が一定の状態において、被処理水のＢＯＤ濃度が変動することで、好気処理槽に一日当りに導入されるＢＯＤ量が変動する状況で使用されてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態の活性汚泥液には、活性汚泥によって処理された処理液と、活性汚泥とを分離する膜分離装置が更に浸漬されてもよい。該膜分離装置は、中空糸膜を備えるもの、平膜を備えるものが好ましい。また、膜分離装置が浸漬された場合には、有機物供給手段から供給される有機物は、膜の性能に影響を与えないものであることが好ましい。例えば、良好に生分解されて残存することがなく、膜を閉塞させないように、糖類のうちでも多糖類などの高分子のもの以外を用いることが好ましい。
【００３３】
また、被処理水のＢＯＤ濃度の測定は、連続的なものであってもよく、断続的なものであってもよい。例えば、供給量制御手段がＢＯＤ濃度を連続的に測定しつつ、該ＢＯＤ濃度と被処理水の水量とに基づいて、有機物の供給量が制御されてもよい。または、供給量制御手段や作業者が断続的（例えば、一日に一回や、数時間に一回など）に被処理水のＢＯＤ濃度を測定し、該ＢＯＤ濃度に基づいて、有機物の供給量が制御されてもよい。