(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥中の特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された生物処理助剤保持部と、前記生物処理助剤保持部が収容された汚泥滞留槽と、水処理設備から活性汚泥を受け入れて前記汚泥滞留槽に導く汚泥投入槽と、前記汚泥投入槽に設置され前記活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するフィルタ機構と、前記汚泥滞留槽で生物処理助剤と接触した活性汚泥を前記水処理設備に返送する汚泥排出部と、を備え、
前記汚泥投入槽に流入した活性汚泥は、前記汚泥投入槽と前記汚泥滞留槽とを区画する隔壁を溢流して前記汚泥滞留槽に導かれるように構成されている生物処理用リアクター。
【請求項２】
汚泥中の特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された生物処理助剤保持部と、前記生物処理助剤保持部が収容された汚泥滞留槽と、水処理設備から活性汚泥を受け入れて前記汚泥滞留槽に導く汚泥投入槽と、前記汚泥投入槽に設置され前記活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するフィルタ機構と、前記汚泥滞留槽で生物処理助剤と接触した活性汚泥を前記水処理設備に返送する汚泥排出部と、を備え、
前記汚泥投入槽に受け入れられた活性汚泥が、下方から上方に向けて前記フィルタ機構を通過した後に前記汚泥滞留槽に導かれるように構成され、前記フィルタ機構より上流側に活性汚泥の流入部が設けられている生物処理用リアクター。
【請求項３】
フィルタ機構を備えた汚泥投入槽に活性汚泥を投入し、前記フィルタ機構を通過した活性汚泥を、前記汚泥投入槽と区画された隔壁を溢流させて特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された汚泥滞留槽に導いて、槽内で生物処理助剤に接触させた後に取り出す生物処理助剤接触工程と、
前記汚泥投入槽への活性汚泥の投入を中断し、前記汚泥投入槽に投入された活性汚泥を排出して前記フィルタ機構を洗浄する洗浄工程と、
を備え、
前記生物処理助剤接触工程と前記洗浄工程とを繰り返すように運転する生物処理用リアクターの運転方法。
【請求項４】
フィルタ機構を備えた汚泥投入槽に活性汚泥を投入し、前記汚泥投入槽内で下方から上方に向けて前記フィルタ機構を通過した活性汚泥を、特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された汚泥滞留槽に導いて、槽内で生物処理助剤に接触させた後に取り出す生物処理助剤接触工程と、
前記汚泥投入槽への活性汚泥の投入を中断し、前記汚泥投入槽に投入された活性汚泥を排出して前記フィルタ機構を洗浄する洗浄工程と、
を備え、
前記生物処理助剤接触工程と前記洗浄工程とを繰り返すように運転する生物処理用リアクターの運転方法。
【請求項５】
有機性排水を受け入れる受入槽と、受入槽に受け入れられた有機性排水から固形異物を除去する前処理設備と、前記前処理設備で固形異物が除去された有機性排水を生物処理する単一または複数の生物処理槽と、前記生物処理槽で生物処理された有機性排水を固液分離する固液分離設備とを備えて構成されている水処理設備であって、
前記固液分離設備で分離した汚泥の一部を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に請求項１または２記載の生物処理用リアクターが組み込まれている水処理設備。
【請求項６】
有機性排水を受け入れる受入槽と、受入槽に受け入れられた有機性排水から固形異物を除去する前処理設備と、前記前処理設備で固形異物が除去された有機性排水を生物処理する単一または複数の生物処理槽と、前記生物処理槽で生物処理された有機性排水を固液分離する固液分離設備とを備えて構成されている水処理設備であって、
前記生物処理槽から引き抜いた汚泥を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に請求項１または２記載の生物処理用リアクターが組み込まれている水処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性排水を生物処理する汚泥に特定微生物群を優占化する生物処理助剤を接触させる生物処理用リアクター、生物用リアクターの運転方法及び水処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性排水を生物処理する水処理設備に搬入されたし尿や浄化槽汚泥等の汚水は、汚水に混入するし渣等の処理不適物を除去する前処理が行なわれた後に、一旦貯留槽に貯留され、貯留槽から生物処理槽に定量的に送水される。生物処理された被処理水は固液分離され、液体成分は活性炭ろ過等の高度処理が行なわれた後に河川等に放流され、固体成分はフィルタプレス脱水機等で脱水された後に焼却等処理される。
【０００３】
このような従来の水処理設備では、生物処理の過程で発生する悪臭の対策や余剰汚泥の処理等に多大なコストと設備が必要になるという問題があった。
【０００４】
そこで、本願発明者らは、活性汚泥法を採用する水処理装置の処理槽に生物処理助剤を供給することで、特定の微生物叢を汚泥中で優占化させ、汚水処理能力を向上させる技術を研究開発しつつあり、このような微生物叢による生物処理によって悪臭発生の軽減や、余剰汚泥の発生量の低減が見込まれている。
【０００５】
ところで、特許文献１には、生物処理助剤の一例として、腐植物及び活性化状態ないしは不安定な状態にある安山岩又は流紋岩質の組成を有する物質を含む微生物代謝回路誘導材を、汚泥中の土壌細菌群に供給することにより、土壌細菌群のフェノール系代謝機能を顕在化させる種汚泥の簡易製造装置が開示されている。
【０００６】
当該種汚泥の簡易製造装置は、微生物代謝回路誘導材が充填され上面及び底面が金網或いはパンチングメタル等で構成された容器を生物処理槽の内部に浸漬させて、容器の下方に設置した曝気ノズルから曝気し、容器内に上向流を発生させて被処理水を通流させることで被処理水中に生物処理助剤を溶出させる装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平５−１０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、し尿等の有機性排水を生物処理する水処理設備では、悪臭の拡散を回避する等の観点で生物処理槽や固液分離槽等の各処理槽が密閉状態に維持され、メンテナンス用の小さな蓋体が設けられているに過ぎないため、そのような処理槽に特許文献１に記載されたような生物処理助剤が充填されたある程度の大きさの容器を浸漬したりメンテナンスのために出し入れしたりするのは困難であり、処理槽の大掛かりな改造が必要になるという問題があった。
【０００９】
また、汚水中の夾雑物は上述したように前処理設備で除去されるのであるが、一部は除去されずに各処理槽へ流入するため、金網やパンチングメタル等の汚水の通流口に夾雑物が絡まって閉塞され、生物処理助剤の円滑な溶出が妨げられる虞があり、また生物処理の過程で発生する硫化水素等の腐食性物質によって金網やパンチングメタル等が腐食される虞もあり、処理槽に長期間浸漬配置するのは困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、処理槽に大きな開口を備えていない、し尿や浄化槽汚泥等の有機性排水を処理する水処理設備であっても容易に設置でき、長期に亘りメンテナンスしなくても夾雑物によって生物処理助剤収容部が閉塞することが防止される生物処理用リアクター、生物処理用リアクターの運転方法及び水処理設備を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による生物処理用リアクターの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、汚泥中の特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された生物処理助剤保持部と、前記生物処理助剤保持部が収容された汚泥滞留槽と、水処理設備から活性汚泥を受け入れて前記汚泥滞留槽に導く汚泥投入槽と、前記汚泥投入槽に設置され前記活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するフィルタ機構と、前記汚泥滞留槽で生物処理助剤と接触した活性汚泥を前記水処理設備に返送する汚泥排出部と、を備え、前記汚泥投入槽に流入した活性汚泥は、前記汚泥投入槽と前記汚泥滞留槽とを区画する隔壁を溢流して前記汚泥滞留槽に導かれるように構成されている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、汚泥投入槽から汚泥滞留槽に導かれた活性汚泥が槽内で滞留する間に生物処理助剤保持部の助剤と接触して生物処理助剤が溶出し、そのような活性汚泥が排出部から排出されて水処理設備に返送され、汚泥滞留槽及び／または水処理設備内で活性汚泥に含まれる特定微生物群が優占化されるようになる。夾雑物が除去された後の活性汚泥が水処理設備に返送されるので、例えば大型のフィルタ機構を汚泥滞留槽に設けるような必要が無くなり装置全体の構造がシンプルになり、しかも活性汚泥が生物処理槽を経由して汚泥投入槽に循環する場合でも生物処理助剤保持部の目詰まりが軽減されるようになる。
【００１３】
しかも、夾雑物がフィルタ機構によって捕捉された活性汚泥が汚泥滞留槽に導かれるので、生物処理助剤保持部が夾雑物で目詰まりするようなことが無く、汚泥滞留槽での循環流量の低下が防止され、生物処理剤と活性汚泥の接触効率が維持される。
【００１４】
さらに、汚泥が汚泥投入槽と汚泥滞留槽とを区画する隔壁を溢流するため、汚泥投入槽に流入した活性汚泥を汚泥滞留槽に導くための特段の構成を設ける必要が無く、フィルタ機構を洗浄する場合でも隔壁で区画された汚泥投入槽のみを洗浄対象とできるので、洗浄作業も極めて容易になる。
【００１５】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、汚泥中の特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された生物処理助剤保持部と、前記生物処理助剤保持部が収容された汚泥滞留槽と、水処理設備から活性汚泥を受け入れて前記汚泥滞留槽に導く汚泥投入槽と、前記汚泥投入槽に設置され前記活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するフィルタ機構と、前記汚泥滞留槽で生物処理助剤と接触した活性汚泥を前記水処理設備に返送する汚泥排出部と、を備え、前記汚泥投入槽に受け入れられた活性汚泥が、下方から上方に向けて前記フィルタ機構を通過した後に前記汚泥滞留槽に導かれるように構成され、前記フィルタ機構より上流側に活性汚泥の流入部が設けられている点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、汚泥投入槽から汚泥滞留槽に導かれた活性汚泥が槽内で滞留する間に生物処理助剤保持部の助剤と接触して生物処理助剤が溶出し、そのような活性汚泥が排出部から排出されて水処理設備に返送され、汚泥滞留槽及び／または水処理設備内で活性汚泥に含まれる特定微生物群が優占化されるようになる。夾雑物が除去された後の活性汚泥が水処理設備に返送されるので、例えば大型のフィルタ機構を汚泥滞留槽に設けるような必要が無くなり装置全体の構造がシンプルになり、しかも活性汚泥が生物処理槽を経由して汚泥投入槽に循環する場合でも生物処理助剤保持部の目詰まりが軽減されるようになる。
【００１７】
しかも、夾雑物がフィルタ機構によって捕捉された活性汚泥が汚泥滞留槽に導かれるので、生物処理助剤保持部が夾雑物で目詰まりするようなことが無く、汚泥滞留槽での循環流量の低下が防止され、生物処理剤と活性汚泥の接触効率が維持される。
【００１８】
さらに、流入部から汚泥投入槽に流入した活性汚泥がフィルタ機構を通過する際に、活性汚泥に同伴する夾雑物の通過が妨げられるので、汚泥滞留槽で夾雑物による生物処理助剤保持部の詰り等の問題が生じない。また、活性汚泥が下方から上方に向けてフィルタ機構を通過するので、活性汚泥に同伴する汚泥はフィルタ機構に捕捉されてもフィルタ機構に強く絡みつくことなく、フィルタ機構の下部の活性汚泥中に浮遊するようになり、フィルタ機構の目詰まりの程度も軽減される。
【００１９】
本発明による生物処理用リアクターの運転方法の第一の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、フィルタ機構を備えた汚泥投入槽に活性汚泥を投入し、前記フィルタ機構を通過した活性汚泥を、前記汚泥投入槽と区画された隔壁を溢流させて特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された汚泥滞留槽に導いて、槽内で生物処理助剤に接触させた後に取り出す生物処理助剤接触工程と、前記汚泥投入槽への活性汚泥の投入を中断し、前記汚泥投入槽に投入された活性汚泥を排出して前記フィルタ機構を洗浄する洗浄工程と、を備え、前記生物処理助剤接触工程と前記洗浄工程とを繰り返すように運転する点にある。
【００２０】
洗浄工程では、汚泥滞留槽とは隔壁で区画された汚泥投入槽に対してのみ、投入された活性汚泥を排出してフィルタ機構を洗浄すればよいので極めて容易な洗浄工程を実現できる。これにより速やかな生物処理助剤接触工程に復帰できるようになる。
【００２１】
本発明による生物処理用リアクターの運転方法の第二の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、フィルタ機構を備えた汚泥投入槽に活性汚泥を投入し、前記汚泥投入槽内で下方から上方に向けて前記フィルタ機構を通過した活性汚泥を、特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された汚泥滞留槽に導いて、槽内で生物処理助剤に接触させた後に取り出す生物処理助剤接触工程と、前記汚泥投入槽への活性汚泥の投入を中断し、前記汚泥投入槽に投入された活性汚泥を排出して前記フィルタ機構を洗浄する洗浄工程と、を備え、前記生物処理助剤接触工程と前記洗浄工程とを繰り返すように運転する点にある。
【００２２】
洗浄工程では、汚泥滞留槽とは異なる汚泥投入槽に対してのみ、投入された活性汚泥を排出すれば、上方から下方にフィルタ機構を通過する活性汚泥によりフィルタ機構が洗浄されるので極めて容易な洗浄工程を実現できる。これにより速やかな生物処理助剤接触工程に復帰できるようになる。
【００２３】
本発明による水処理設備の第一の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、有機性排水を受け入れる受入槽と、受入槽に受け入れられた有機性排水から固形異物を除去する前処理設備と、前記前処理設備で固形異物が除去された有機性排水を生物処理する単一または複数の生物処理槽と、前記生物処理槽で生物処理された有機性排水を固液分離する固液分離設備とを備えて構成されている水処理設備であって、前記固液分離設備で分離した汚泥の一部を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に上述した第一または第二の特徴構成を備えた生物処理用リアクターが組み込まれている点にある。
【００２４】
処理槽に大きな開口を備えていない、し尿や浄化槽汚泥等の有機性排水を処理する水処理設備であっても容易に設置できるようになる。
【００２５】
同第二の特徴構成は、同請求項６記載した通り、有機性排水を受け入れる受入槽と、有機性排水を受け入れる受入槽と、受入槽に受け入れられた有機性排水から固形異物を除去する前処理設備と、前記前処理設備で固形異物が除去された有機性排水を生物処理する単一または複数の生物処理槽と、前記生物処理槽で生物処理された有機性排水を固液分離する固液分離設備とを備えて構成されている水処理設備であって、前記生物処理槽から引き抜いた汚泥を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に上述した第一または第二の特徴構成を備えた生物処理用リアクターが組み込まれている点にある。
【００２６】
処理槽に大きな開口を備えていない、し尿や浄化槽汚泥等の有機性排水を処理する水処理設備であっても容易に設置できるようになる。さらに、生物処理槽から引き抜いた汚泥を生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に生物処理用リアクターを設けると、水処理設備から引き抜いた活性汚泥の返送量が変動する場合でも、リアクターを経由した活性汚泥を安定した量で生物処理槽に循環供給することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明した通り、本発明によれば、処理槽に大きな開口を備えていない、し尿や浄化槽汚泥等の有機性排水を処理する水処理設備であっても容易に設置でき、長期に亘りメンテナンスしなくても夾雑物によって生物処理助剤収容部が閉塞することが防止できる生物処理用リアクター、生物処理用リアクターの運転方法及び水処理設備を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による生物処理用リアクターが設置される水処理設備の機能ブロック構成図
【図２】（ａ）は生物処理用リアクターの正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図３】図２（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図
【図４】（ａ）は生物処理用リアクターの右側面図、（ｂ）は同左側面図
【図５】（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）ノズルによるフィルタの洗浄状態の説明図
【図６】生物処理用リアクターの配管図
【図７】（ａ），（ｂ）は別実施形態を示す生物処理用リアクターの正面図
【図８】本発明による生物処理用リアクターが設置される水処理設備の別実施形態を示す機能ブロック構成図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明による生物処理用リアクター、生物処理用リアクターの運転方法及び水処理設備を説明する。
【００３０】
図１に示すように、生物処理用リアクター１（以下、単に「リアクター」と記す。）が設置される水処理設備では、し尿収集車両等によって搬入されたし尿や浄化槽汚泥等の有機性排水が先ず受入槽に投入され、次にスクリーン機構等を備えた前処理設備で生物処理に適さないし渣等の固形異物が除去され、その後貯留槽に貯留された有機性排水が、脱窒素槽、硝化槽等の生物処理槽で生物処理され、膜分離装置から引抜かれた後に高度処理装置されて河川等に放流される。
【００３１】
膜分離装置から膜濃縮液が返送汚泥槽に移送され、返送汚泥槽に排出された活性汚泥の一部が汚泥返送経路を介して生物処理槽に返送され、余剰汚泥は汚泥調質槽に充填されて調質された後に汚泥貯留槽に移送されて脱水設備で固液分離処理された後に固形分は場外に搬出され、液分はろ液貯留槽を介して生物処理槽に循環供給される。
【００３２】
硝化槽は散気装置によって好気状態に維持され、好気性微生物によってアンモニアが硝化、つまり硝酸イオンに分解される。硝化槽で好気処理された有機性排水は膜分離装置で固液分離され、膜透過液が上述の高度処理設備に供給される。硝化槽で好気処理された有機性排水及び汚泥の一部は脱窒素槽に移送されて硝酸イオンから窒素に還元処理される。
【００３３】
生物処理方式はこの様な構成に限るものではなく、さらにリンを除去する無酸素槽を備えた構成であってもよいし、硝化と脱窒をバッチで行う単槽式であってもよいし、脱窒処理を行なわない好気性消化方式であってもよい。
【００３４】
本発明によるリアクター１は、このような水処理設備において、返送汚泥槽から活性汚泥を脱窒素槽へと返送する汚泥返送経路の分岐路に設置される。つまり、汚泥返送経路から生物処理槽に返送される返送汚泥の一部が活性汚泥として分岐路に備えたリアクターを経由した後に生物処理槽に返送されるように構成されている。
【００３５】
図２から図４に示すように、リアクター１は、汚泥中の特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された生物処理助剤保持部２と、生物処理助剤保持部２が収容された汚泥滞留槽３と、水処理設備から活性汚泥を受け入れて汚泥滞留槽に導く汚泥投入槽４と、汚泥投入槽４に設置され活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するフィルタ機構５と、汚泥滞留槽４で優占化された汚泥を水処理設備に返送する汚泥排出部６等を備えている。
【００３６】
汚泥滞留槽３及び汚泥投入槽４は、耐食性材料で構成され、夫々の上部には点検用の蓋体３Ａ，４Ａが設けられている。
【００３７】
生物処理助剤保持部２は、汚泥が生物処理助剤中を通流するように上面と下面がパンチングメタルで仕切られ、側面は平板で仕切られた容器２Ａで構成され、汚泥滞留槽３の中段部に取り付けられている。
【００３８】
生物処理助剤保持部２に充填される生物処理助剤として、ペレット状に成形した腐植成分やミネラル塊、詳しくは腐植、腐植抽出物、フミン酸、フルボ酸、珪砂、珪石等のうちの一種または複数種が用いられる。このような成分からなる生物処理助剤に汚泥が接触すると通性嫌気性菌である土壌微生物群が優占化され、例えばバチルス属細菌のような土壌微生物群が優占化される。
【００３９】
生物処理助剤保持部２の下部には、汚泥滞留槽３に導かれた汚泥を槽内で生物処理助剤保持部２に循環供給して生物処理助剤との接触機会を確保するための循環機構７が設けられている。
【００４０】
循環機構７によって生物処理助剤保持部２に汚泥が循環供給されると、生物処理助剤との接触頻度が増して効率的に生物処理助剤が溶出するようになる。そのような汚泥が水処理設備に返送されると効果的に特定微生物群が優占化されるようになる。
【００４１】
当該循環機構７は、汚泥滞留槽３内の汚泥に上向流を発生させて生物処理助剤保持部２に導く散気機構で構成されている。生物処理助剤保持部２の下方に配置された二本の散気ノズルから供給される散気によって、汚泥に生物処理助剤保持部２の下方から上方へ向かう上向流が発生する。この上向流によって、生物処理助剤保持部２の下方から上方に汚泥が通流する循環流が形成されるようになる。
【００４２】
尚、散気機構以外の循環機構として生物処理助剤保持部２に上向流を起こす回転翼のような撹拌装置で構成してもよい。
【００４３】
汚泥排出部６は、生物処理助剤保持部３の上面より高い位置に配置されている。汚泥滞留槽の汚泥水位が生物処理助剤保持部の上面より上位に維持されるので、汚泥を生物処理助剤保持部２に安定的に循環させることができ、生物処理助剤が溶出した汚泥を汚泥排出部６から流出させて水処理設備の生物処理槽へ返送することが可能になる。
【００４４】
汚泥返送経路の分岐路から供給される汚泥は、汚泥投入槽４を経由して汚泥滞留槽３に流入し、汚泥滞留槽３で生物処理助剤と十分に接触した後に汚泥排出部６からオーバーフローして生物処理槽に供給される。
【００４５】
充填剤を交換する際に生物処理助剤保持部２となるパンチングメタルの汚れを除去するための洗浄ノズル９が生物処理助剤保持部２の下部に設置されている。このようなメンテナンスのために汚泥滞留槽３の底部近傍にドレン口１１が形成されている。
【００４６】
汚泥返送経路から汚泥投入槽４に流入する汚泥には、前処理槽で十分に除去されなかった夾雑物が同伴されており、汚泥滞留槽３での循環時に生物処理助剤保持部２を構成するパンチングメタルの開口に夾雑物が引っ掛かって開口を閉塞する虞がある。
【００４７】
そこで、汚泥投入槽４にはフィルタ機構５が設けられ、活性汚泥に同伴される夾雑物を捕捉するように構成されている。
【００４８】
この様な構成によれば、汚泥投入槽４から汚泥滞留槽３に溢流した汚泥が汚泥滞留槽３内で滞留する間に生物処理助剤保持部２の助剤と接触して生物処理助剤が溶出し、そのような汚泥が排出部６から排出されて水処理設備に返送され、汚泥滞留槽３及び／または水処理設備内で汚泥に含まれる特定微生物群が優占化されるようになる。
【００４９】
生物処理槽への汚水流入量をＱとした場合に、フィルタ機構５に流入する汚泥量は０．５Ｑ〜３．０Ｑｍ３/日に設定されることが好ましく、１．０Ｑ〜２．０Ｑｍ３/日に設定されることがより好ましい。
【００５０】
夾雑物がフィルタ機構５によって捕捉された汚泥が汚泥滞留槽３に溢流するので、生物処理助剤保持部２が夾雑物で目詰まりするようなことが無く、またフィルタ機構５によって捕捉された夾雑物は、汚泥投入槽４側で洗浄等のメンテナンス時に除去可能になるのでメンテナンス作業も軽減される。
【００５１】
汚泥投入槽４に流入した活性汚泥が、循環機構７により活性汚泥が下降する領域に供給されるように構成されているので、循環流を乱すことなく速やかに循環するようになる。
【００５２】
汚泥投入槽４に受け入れられた汚泥は下方から上方に向けてフィルタ機構５を通過した後に、汚泥投入槽４と汚泥滞留槽３とを区画する隔壁３Ｂを溢流して汚泥滞留槽３に流入するように構成され、フィルタ機構５より下方に汚泥の流入部４Ｂが設けられている。
【００５３】
流入部４Ｂから汚泥投入槽４に流入した汚泥は、フィルタ機構５を通過した後に隔壁３Ｂを溢流して汚泥滞留槽３に導かれるので、汚泥に同伴する夾雑物はフィルタ機構５で捕捉されて汚泥投入槽４の下方に滞留し、フィルタ機構５を通過した汚泥のみが隔壁３Ｂを溢流することにより汚泥滞留槽３に導かれる。
【００５４】
つまり、汚泥投入槽４は専ら汚泥に同伴する夾雑物を除去するためにのみ構成できるので、汚泥滞留槽３で生物処理助剤保持部２に向けて循環する汚泥から夾雑物を除去するフィルタ機構を汚泥滞留槽３に設けるよりも極めて良好なメンテナンス性を確保しながらもシンプルで小型に汚泥投入槽４を構成することができる。
【００５５】
フィルタ機構５はパンチングメタルで構成され、開口径はφ３ｍｍ〜φ１５ｍｍが好ましい。材質は耐腐食性の金属材料、樹脂材料またはセラミック材料で構成されている。汚泥に腐食性物質が含まれていても長期間に渡りフィルタ機構５の腐食を回避することができる。尚、フィルタ機構５はパンチングメタル以外に、メッシュやウェッジワイヤ等で構成することも可能である。フィルタ機構５の目開は、生物処理助剤保持部２を構成するパンチングメタルの開口径よりも小さな値に設定されている。
【００５６】
この様なフィルタ機構５の目詰まりに備えて、フィルタ機構５を挟んで汚泥の流れ方向に沿って上流側及び下流側の双方に洗浄ノズル８Ａ，８Ｂが設置されている。下流側の上部洗浄ノズル８Ａから噴射される洗浄液がフィルタ機構５を通過して、その上流側で捕捉された夾雑物がフィルタ機構５から離脱して下方に落下するので、その後の処理が容易になる。
【００５７】
下部洗浄ノズル８Ｂから噴射される洗浄液がフィルタ機構の下面側で捕捉された夾雑物に直接噴射供給されるので、フィルタ機構５から容易に離脱して下方に落下する。
【００５８】
上部洗浄ノズル８Ａから噴射される洗浄液の噴射方向と下部洗浄ノズル８Ｂから噴射される洗浄液の噴射方向とがフィルタ機構５で交差するように構成されていることが好ましい。
【００５９】
フィルタ機構５に夾雑物が固着している場合であっても、上部洗浄ノズル８Ａから噴射される洗浄液の噴射方向と下部洗浄ノズル８Ｂから噴射される洗浄液の噴射方向とがフィルタ機構５の同一カ所で交差するようになるので、より強いせん断力が作用し、夾雑物をフィルタ機構５から効果的に離脱させることができるようになる。
【００６０】
具体的に、図４（ａ），図５（ａ），（ｂ）に示すように、上部洗浄ノズル８Ａには４本の噴射部が形成され、下部洗浄ノズル８Ｂには３本の噴射部が形成され、それらが互い違いになるように配置されている。各噴射部からは頂角が約９０°の円錐状に洗浄液が噴射されるように構成され、上下の各洗浄液の噴射方向が角度をもって交わるように構成されている。
【００６１】
フィルタ機構５は、隔壁側３Ｂから隔壁３Ｂと離隔する反隔壁側にかけて下方に傾斜する傾斜姿勢で汚泥受入槽４に取り付けられている。下部洗浄ノズル８Ｂから噴射されフィルタ機構５を通過した洗浄液は、隔壁３Ｂと離隔する方向に飛翔するので、隔壁を経て汚泥滞留槽３に流入することがない。また、フィルタ機構５のフィルタ有効面積を大きくしながらも汚泥投入槽４の幅を狭く構成することができる。
【００６２】
また、洗浄ノズル８Ａ，８Ｂで十分に洗浄できない場合に備えて、点検用の蓋体４Ａを開放して、フィルタ機構５を汚泥受入槽４に固定しているビスを取り外せば、フィルタ機構５を外部に取り出して洗浄可能なように構成されている。
【００６３】
図６に示すように、汚泥投入槽４の流入部４Ｂへの返送汚泥管にバルブＶ２が設けられ、同じく汚泥投入槽４の排泥部４Ｃから受入槽へ汚泥を排水するドレン管にバルブＶ３が設けられている。バルブＶ２，Ｖ３を相補的に開閉することにより、泥の流入と排出を切り替える切替機構４Ｄが構成されている。
【００６４】
通常の運転時には、バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ６を閉塞し、バルブＶ２，Ｖ５を開放することにより返送汚泥が流入部４Ｂから汚泥投入槽４に流入し、汚泥滞留槽３内で散気により循環流が生成される。
【００６５】
フィルタ機構５の清掃時には、バルブＶ２を閉塞してバルブＶ３を開放することで汚泥投入槽４の汚泥を排泥部４Ｃから受入槽へ排出し、その後、バルブＶ１を開放して洗浄水を洗浄機構８Ａ，８Ｂに供給する。
【００６６】
洗浄が終了すると、バルブＶ１及びバルブＶ３を閉塞して、バルブＶ２を開放する。汚泥が汚泥投入槽４に流入する。洗浄中のバルブＶ５は開放していてもよいし閉塞していてもよい。
【００６７】
生物処理助剤を再充填する場合、新たな流入汚泥を止めるべくバルブＶ２を閉じ、ドレン口のバルブＶ４を開放して汚泥滞留槽３の汚泥を生物処理槽、ここでは脱窒素槽に放流し、その後バルブＶ６を開放して生物処理助剤保持部のパンチングメタルを洗浄ノズル９で洗浄する。
【００６８】
つまり、フィルタ機構を備えた汚泥投入槽に活性汚泥を投入し、フィルタ機構を通過した活性汚泥を、特定微生物群を優占化する生物処理助剤が充填された汚泥滞留槽に導いて、槽内で生物処理助剤に接触させた後に取り出す生物処理助剤接触工程と、前記汚泥投入槽への活性汚泥の投入を中断し、前記汚泥投入槽に投入された活性汚泥を排出して前記フィルタ機構を洗浄する洗浄工程と、を備え、前記生物処理助剤接触工程と前記洗浄工程とを繰り返すように運転する生物処理用リアクターの運転方法が実行される。
【００６９】
以下に、別実施形態を説明する。
上述した実施形態では、フィルタ機構５が隔壁側３Ａから反隔壁側にかけて下方に傾斜する傾斜姿勢で汚泥受入槽４に取り付けられている例を説明したが、フィルタ機構５のフィルタ面が水平姿勢に取り付けられていてもよいし、縦姿勢に取り付けられていてもよい。流入部４Ｂから流入する汚泥から夾雑物を除去した後に隔壁３Ｂから汚泥が溢流するように構成していればよい。
【００７０】
図７（ａ）には、底部が開放された隔壁４０で左右に仕切られ、サイホンのような構造が採用された汚泥投入槽４が示されている。側壁上部に形成された流入部４Ｂから流入する汚泥が底部の開放部を通して汚泥滞留槽３側の流路に流れ、当該流路に配置されたフィルタ機構５を通過した後に汚泥滞留槽３に溢流するように構成されている。この場合も上述した切替機構４Ｄで切り替えられる。
【００７１】
図７（ｂ）に示すように、汚泥投入槽４に流入した汚泥がフィルタ機構５を通過した後に、隔壁３Ｂを溢流するのではなく、汚泥滞留槽３に上方から流入するように構成されていてもよい。
【００７２】
また、汚泥投入槽４に受け入れられた活性汚泥が、上方から下方に向けてフィルタ機構４を通過した後に汚泥滞留槽３に導かれるように構成されていてもよい。
【００７３】
上述した実施形態では、上部洗浄ノズル８Ａから噴射される洗浄液の噴射方向と下部洗浄ノズル８Ｂから噴射される洗浄液の噴射方向とがフィルタ機構５で交差するように構成するために、両ノズルの噴出部を互い違いに配置する例を説明したが、両ノズルの噴出部が対向するように配置しても、洗浄液の噴出方向が異なるようにノズルを構成すればよい。
【００７４】
上述した実施形態では、上部洗浄ノズル８Ａと下部洗浄ノズルの双方を備えた構成を説明したが、上部洗浄ノズル８Ａと下部洗浄ノズルの何れか一方のみ設けた構成であってもよい。
【００７５】
上述した実施形態では、リアクターを、固液分離設備で分離した汚泥の一部を水処理設備へ返送する汚泥返送経路に設けた例を説明したが、リアクターを、生物処理槽から引き抜いた汚泥を生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に設けてもよい。
【００７６】
図８に示すように、例えば、硝化槽から脱窒素槽に汚泥を返送して脱窒素処理する汚泥返送路にリアクターを設けてもよい。水物処理槽から引き抜いた汚泥を生物処理槽へ返送する汚泥返送経路に生物処理用リアクターを設けると、返送汚泥量に制約がある場合でも、リアクターを経由した汚泥を安定した量で生物処理槽に循環供給することができる。
【００７７】
そして、リアクターを経由した汚泥を水処理設備に戻すことにより、汚泥調質槽での汚泥の自己分解による減容率が著しく改善されるようになる。
【００７８】
上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１：生物処理用リアクター
２：生物処理助剤保持部
３：汚泥滞留槽
３Ｂ：隔壁
４：汚泥投入槽
５：フィルタ機構
６：汚泥排出部
８Ａ，８Ｂ：洗浄ノズル
【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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