(57)【要約】【課題】本発明は、排水を生物処理する排水処理槽に汚泥担持体を備えた接触曝気法に関し、汚泥閉塞検知手段により把握した汚泥の閉塞状況に基づき、制御装置により汚泥除去手段を動作させて閉塞した汚泥を除去することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、排水を生物処理する排水処理槽４と、揺動床５と、散気管６と、仕切り板８と、ブロワ７と、制御装置１６と散気管１９とを設け、ＯＲＰ計１５により得られた酸化還元電位を検知して汚泥の閉塞状況を把握し、汚泥を除去できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水である排水と汚泥とを接触させて好気的に生物処理する排水処理槽と、前記排水処理槽内に循環流を形成する仕切り板と、前記排水処理槽内の前記仕切り板により分けられた一方に配置された汚泥担持手段と、他方に配置された曝気手段と、前記曝気手段に空気を供給するブロワと、前記排水処理槽内に前記汚泥担持手段の汚泥を除去する汚泥除去手段と、前記汚泥担持手段の汚泥の閉塞を検知する汚泥閉塞検知手段とを備え、前記汚泥閉塞検知手段により前記汚泥担持手段に付着した汚泥の腐敗状況を検知し、検知した腐敗状況に基づいて汚泥の閉塞を推測し、閉塞した汚泥の除去を行うことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記汚泥閉塞検知手段は前記汚泥担持体に付着した汚泥の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計であることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記汚泥除去手段は前記汚泥担持体の下方に設けた逆洗用曝気手段であり、前記逆洗用曝気手段には逆洗用ブロワから空気が供給され、この逆洗用曝気手段を用いて曝気による逆洗を行うことを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記ブロワと前記曝気手段との間に曝気用開閉弁と、前記ブロワと前記逆洗用曝気手段との間に逆洗用開閉弁とが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項５】
制御装置を設け、測定した酸化還元電位が０〜−１００ｍＶになったとき、前記汚泥除去手段により前記汚泥担持手段の汚泥の除去を開始するように制御することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記制御装置は、測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えたき、前記汚泥除去手段による前記汚泥担持手段の汚泥の除去を停止するように制御することを特徴とする請求項５に記載の排水処理装置。
【請求項７】
制御装置を設け、前記汚泥閉塞検知手段が汚泥の閉塞を検知したとき前記曝気用開閉弁を閉、前記逆洗用開閉弁を開にして、前記汚泥担持手段を逆洗することを特徴とする請求項４に記載の排水処理装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記逆洗用曝気手段による逆洗を一定時間経過したとき、または測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えるまで行った後に、前記曝気用開閉弁を開、前記逆洗用開閉弁を閉にして、前記汚泥担持手段の逆洗を停止することを特徴とする請求項７に記載の排水処理装置。
【請求項９】
前記汚泥除去手段は前記汚泥担持手段を駆動させる駆動装置であり、この駆動装置を用いて閉塞した前記汚泥を剥離させることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項１０】
制御装置を設け、
前記汚泥閉塞検知手段が汚泥の閉塞を検知したとき前記駆動装置を動作させ、一定時間経過したとき、または測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えたときに前記駆動装置を停止することを特徴とする請求項９に記載の排水処理装置。
【請求項１１】
前記汚泥担持手段が揺動床であることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生物処理槽に汚泥担持体を備え、汚泥閉塞検知手段と汚泥閉塞除去手段を有する排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水中の有機物を微生物により分解する排水処理装置の処理性能を向上させる手段として、生物処理槽の内部に微生物を吸着保持する担体を配置した接触曝気法が知られており、特に最近担体として揺動床を採用したものが注目されつつある。
【０００３】
この揺動床は垂直に張られた撥水性の幹に対し、親水性の繊維で成型された複数の親水枝を、幹と平行の水流に対して垂直に、幹から円周方向に放射状に配置した構成であり、幹は、処理槽内に固定された揺動床支持部により支持されている。また、親水枝は微生物の集合体である汚泥が付着しやすいよう親水性となっており、ある程度の太さは有しているものの柔軟性があり、その後端側が幹に取り付けられ、先端側が自由端となっているので水流により揺動する。このような揺動床式の担体を処理槽の内部に簾状に多数配置することで排水処理装置が構成されている。
【０００４】
揺動床式の担体は揺動床の周囲の水流によって運ばれる汚泥を親水枝に付着させ、堆積させて固定化することになり、一般的な担体に比べて処理槽内の汚泥濃度を高く保持することができるという特徴がある。
【０００５】
さらに、担体上の汚泥は、排水中の有機物を酸化・分解して増殖するが、水流に伴う揺動により過剰に付着した汚泥は剥離されるため、汚泥が閉塞することなく適度な汚泥を保持することができる。
【０００６】
しかしながら、実際は排水処理槽内の場所によって流速が異なるため、低流速の箇所では汚泥が適度に剥離されずに堆積して閉塞し、腐敗して悪臭を発生するといった問題があった。
【０００７】
腐敗とは、汚泥が閉塞した箇所で汚泥が長時間滞留し、溶存酸素が消費し尽くされて汚泥の嫌気発酵が生じる現象を言う。
【０００８】
腐敗は硫酸塩還元細菌等の嫌気性細菌が無酸素状態で有機物を分解する現象であり、次式に示すとおり、排水中に含まれる硫酸イオンと有機物由来の炭素から悪臭原因ガスの一種である硫化水素を生じる。
【０００９】
ＳＯ42-  ＋  ２Ｃ  ＋  ２Ｈ2Ｏ  →  ２ＨＣＯ3-  ＋  Ｈ2Ｓ
特に揺動担体には多量の汚泥が保持されているため、著しい酸素消費により酸素欠乏状態となり易く、他の接触曝気法に比べ腐敗の進行が早い。さらに、腐敗が進むほど発生する悪臭ガスの量は増大するため、悪臭の問題はさらに顕著なものとなる。
【００１０】
また、担体上の汚泥の閉塞状況を把握する方法が無いため、悪臭が発生してから担体の逆洗を行い、閉塞した汚泥を除去するなどの対処をせざるを得ないのが現状である。
【００１１】
そこで、汚泥の腐敗を早期に検知することができれば、担体上の汚泥の閉塞を推測して汚泥の除去を行い、悪臭の発生を最低限に抑えることが可能になる。
【００１２】
担体の汚泥の閉塞を防ぐ排水処理装置としては、逆洗用ノズルを設けて定期的に担体を逆洗することで良好な処理機能を持たせる方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３２３６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図５は特許文献１に記載の、定期的に逆洗を行うことにより汚泥の閉塞を防ぐ接触曝気方式の排水処理装置の一例を示したものである。
【００１４】
処理槽１０１には固定床１０２と散気管１０３があり、好気的生物処理がなされる。散気管１０３には空気配管１０７と自動開閉弁１０８を介してブロワ１０４から空気が供給される。また、固定床１０２の下方には逆洗用ノズル１０５が備えられており、空気配管１０９と自動開閉弁１１０を介してブロワ１０４から空気が供給される。
【００１５】
通常運転時は自動開閉弁１０８を開、自動開閉弁１１０を閉として、処理槽１０１の曝気を行い、好気的生物処理を行う。さらに、定期的に自動開閉弁１０８を閉、自動開閉弁１１０を開として逆洗用ノズルから空気を噴出させることにより固定床１０２の逆洗を行い、固定床１０２上で生成する汚泥を剥離除去させる。定期的に行う逆洗の頻度は、流入させる排水のＢＯＤ（生物化学的酸素要求量、以下ＢＯＤと記す）濃度と放流水中の汚泥濃度から推測し、固定床１０２上の汚泥が閉塞しない程度に制御する。
【００１６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、固定床１０２の汚泥の閉塞状況を把握することができないため、適切な逆洗頻度を決めることが困難であるという課題があった。
【００１７】
また、一般に接触曝気方式では容積負荷０．３ｋｇ／ｍ3・日以下で運転されることが多く、この条件では１〜３日に一度の逆洗で十分である。しかし、揺動床の場合、担体自身が揺動することにより汚泥を適度に剥離される構造になっているものの、容積負荷１ｋｇ／ｍ3・日を超えるような高負荷条件で運転されることが多いため、一旦汚泥が閉塞すると、更なる汚泥の生成、堆積、揺動の低下が生じ、汚泥の閉塞が加速度的に進行して閉塞場所が拡大する。したがって、汚泥の閉塞が不定期かつ急速に生じるため、適切な逆洗頻度を決めることが困難であるという課題があった。
【００１８】
本発明は、担体を備えた排水処理装置について従来の課題を解決するものであり、接触曝気法による排水処理装置において、汚泥閉塞検知手段により担体の汚泥の閉塞状況を把握し、汚泥除去手段を動作させることにより閉塞した汚泥を除去する排水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の排水処理装置は上記目的を達成するために、排水処理装置に汚泥担持手段と汚泥閉塞検知手段と汚泥除去手段を備え、被処理水である排水と汚泥とを好気的に接触させて生物処理する排水処理において、前記汚泥閉塞検知手段により検出された前記汚泥担持手段の汚泥の腐敗状況に基づき、前記汚泥除去手段を動作させることにより前記汚泥担持手段に付着した汚泥を除去することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、汚泥担持手段の汚泥の閉塞状況を把握し、閉塞した汚泥を除去することにより、汚泥の腐敗による悪臭の発生を最低限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
第１の発明は、被処理水である排水と汚泥とを接触させて好気的に生物処理する排水処理槽と、排水処理槽内に循環流を形成する仕切り板と、排水処理槽内の仕切り板により分けられた一方に配置された汚泥担持手段と、他方に配置された曝気手段と、曝気手段に空気を供給するブロワと、排水処理槽内に汚泥担持手段の汚泥を除去する汚泥除去手段と、汚泥担持手段の汚泥の閉塞を検知する汚泥閉塞検知手段とを備え、汚泥閉塞検知手段により汚泥の腐敗を検知し、検知した腐敗状況に基づいて汚泥の閉塞を推測し、閉塞した汚泥の除去を行うことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２２】
これによって、汚泥担持手段に付着した汚泥の腐敗を検知することで汚泥の閉塞を推測し、閉塞した汚泥を除去することができる。
【００２３】
第２の発明は、第１の発明において、汚泥閉塞検知手段を汚泥担持体に付着した汚泥の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計としたものである。
【００２４】
これによって、汚泥担持体に付着した汚泥の酸化還元電位を検知することにより汚泥の閉塞状況を把握することができる。
【００２５】
第３の発明は、第１の発明において、汚泥除去手段を汚泥担持体の下方に設けた逆洗用曝気手段として、逆洗用曝気手段に逆洗用ブロワから空気を供給し、この逆洗用曝気手段を用いて曝気による逆洗を行うことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２６】
これによって、汚泥担持体に閉塞した汚泥を簡便な方法で除去することができる。
【００２７】
第４の発明は、第１の発明において、ブロワと曝気手段との間に曝気用開閉弁と、ブロワと逆洗用曝気手段との間に逆洗用開閉弁とを設置することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２８】
これによって、逆洗用ブロワを新たに設けず、曝気用ブロワを利用できる。
【００２９】
第５の発明は、第１から４いずれかの発明において、制御装置を設け、測定した酸化還元電位が０〜−１００ｍＶになったとき、汚泥除去手段により汚泥担持手段の汚泥の除去を開始するように制御することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３０】
これによって、測定した酸化還元電位に基づいて汚泥の除去を行うことができる。
【００３１】
第６の発明は、第５の発明において、制御装置が、測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えたき、汚泥除去手段による汚泥担持手段の汚泥の除去を停止するように制御することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３２】
これによって、汚泥の除去に伴うエネルギーの使用を、必要な量に抑えることができる。
【００３３】
第７の発明は、第４の発明において、制御装置を設け、汚泥閉塞検知手段が汚泥の閉塞を検知したとき曝気用開閉弁を閉、逆洗用開閉弁を開にして、汚泥担持手段を逆洗することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３４】
これによって、逆洗が曝気による循環流により妨げられることがない。
【００３５】
第８の発明は、第７の発明において、制御装置が、逆洗用曝気手段による逆洗を一定時間経過したとき、または測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えるまで行った後に、曝気用開閉弁を開、逆洗用開閉弁を閉にして、汚泥担持手段の逆洗を停止することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３６】
これによって、汚泥担持体に対し、最低限の逆洗を行うことができる。
【００３７】
第９の発明は、第１の発明において、汚泥除去手段が汚泥担持手段を駆動させる駆動装置であり、この駆動装置を用いて閉塞した汚泥を剥離させることを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３８】
これによって、閉塞した汚泥を確実に除去することができる。
【００３９】
第１０の発明は、第９の発明において、制御装置を設け、汚泥閉塞検知手段が汚泥の閉塞を検知したとき駆動装置を動作させ、一定時間経過したとき、または測定した酸化還元電位が０ｍＶを超えたときに駆動装置を停止することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４０】
これによって、汚泥担持体に対し、最低限の汚泥除去を行うことができる。
【００４１】
第１１の発明は、第１の発明において、汚泥担持体を揺動床とすることを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４２】
これによって、汚泥を高濃度に保持することができ、排水処理槽の性能を上げることができる。
【００４３】
以下、本発明による実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態の排水処理装置の構成図である。図１において、排水処理装置は排水を導入する輸送管１と、排水の流量を調整する調整槽２と、排水を生物処理する排水処理槽４と、排水処理槽４により得られた処理水を固液分離する沈殿槽１０と、処理水を系外に放流する輸送管１４と、沈殿槽１０で分離された汚泥を排水処理槽４に返送する輸送管１１と、汚泥の返送量を調整する開閉弁１２と、汚泥を返送するポンプ１３とで構成されている。
【００４５】
排水処理槽４には汚泥担持手段である揺動床５が設置されている。なお、汚泥担持手段には固定床、流動床、その他ひも状担体、これ以外でも汚泥を担持できるものならば何を用いても良いが、汚泥を高濃度に保持することのできる揺動床を用いることが望ましい。
【００４６】
排水処理槽４には曝気手段である散気管６が設置されている。散気管６には電動開閉弁１８を介してブロワ７が接続されており、空気が供給されることにより好気的な生物処理が行われる。また、排水処理槽４内に仕切り板８を設けることにより、エアリフトによる循環流が形成され、排水中の汚濁物質と酸素を揺動床５に付着した汚泥に効率良く接触させて生物処理すると共に、付着した汚泥を適度に剥離する。
【００４７】
ここで、揺動床の閉塞が生じると、汚泥の塊が揺動床間を塞ぎ、汚泥の中央部では酸素欠乏状態が生じて汚泥の腐敗が始まる。
【００４８】
ここで、揺動床５のどこかで汚泥が閉塞すると、汚泥の塊が揺動床間を塞ぐこととなる。そのため、汚泥の塊の中央部では酸素欠乏状態が生じ、硫酸塩還元細菌等の嫌気性細菌が排水中の有機物を摂取して汚泥の腐敗が進行する。
【００４９】
汚泥が腐敗すると腐敗ガスの一種である硫化水素が発生する。硫化水素は気体となって発生し、次式に示すとおり、酸素により酸化されるため活性汚泥中の溶存酸素（以下、ＤＯと記す）が消費されてさらなる生物処理槽内のＤＯ濃度低下を招く。
【００５０】
２Ｈ2Ｓ  ＋  Ｏ2  →  ２Ｓ  ＋  ２Ｈ2Ｏ
その結果、排水処理槽内は還元雰囲気になり、酸化還元電位（以下、ＯＲＰと記す）は急激に低下する。特に汚泥担持体に閉塞した汚泥の近傍で酸化還元電位が急激に低下する。
【００５１】
排水処理槽４内には汚泥の閉塞し易い場所に、汚泥の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計１５が設置されている。本実施例の形態においてはＯＲＰ計１５にはガラス電極法によるＯＲＰ計を用いた。
【００５２】
なお、汚泥の閉塞し易い場所とは、排水処理槽４内の循環流速が低下する場所である。揺動床５の間は循環流が乱れるために流速が低下し、汚泥が閉塞し易い。また、排水処理槽４の壁面に沿って主な循環流が生じるため、揺動床５と仕切り板８との間では循環流が弱くなり、閉塞し易い。さらに、排水処理槽４の壁面、揺動床５、揺動床５の支持枠との接触により循環流速が低下した揺動床５の下端近傍ではより閉塞し易い。
【００５３】
したがって、汚泥の閉塞し易い箇所において汚泥の閉塞を早期検出し、閉塞の除去を行うことができれば、汚泥の閉塞箇所が拡大するのを防ぐことができ、汚泥の腐敗により生じる硫化水素ガス等の悪臭ガスの発生を最小限に抑制することができる。
【００５４】
一方、排水処理槽４の壁面および水面付近は循環流速が速いため、汚泥の閉塞はほとんど起こらない。このような閉塞の可能性の低い場所については、汚泥の閉塞状況を把握する必要がない。
【００５５】
上記の汚泥の閉塞し易い場所を実験により確認した。
【００５６】
図２は排水処理槽における汚泥の閉塞状況の一例を示すため、ある食品工場に設置されている揺動床を備えた排水処理施設の模式図を表したもので、（ａ）は排水処理施設を上から見た構成図、（ｂ）はＡ−Ａ断面矢視の構成図である。図１と同じ構成は同番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５７】
排水処理槽４は仕切り板８によって区切られ、一方には揺動床５が、他方には散気管６ａおよび散気管６ｂが設置されている。
【００５８】
また、散気管６ａおよび散気管６ｂによる曝気は排水処理槽４内に循環流を形成し、揺動床５に水流を与えて汚泥を適度に剥離する。
【００５９】
この揺動床５の閉塞の状況を確認するため、図中のＡ、Ｂ、Ｃについて赤外線パルス透過方式に基づくＭＬＳＳ計を用いてＭＬＳＳ測定を行った。ＭＬＳＳとは浮遊活性汚泥濃度を表す。ＭＬＳＳ計は赤外線の透過量を測定することにより活性汚泥中の縣濁物質量を測定するもので、塊となった汚泥と活性汚泥との界面を知ることもできる。
【００６０】
図３における測定場所Ａ、Ｂ、Ｃについて、それぞれ水面から０．２〜４ｍの深さにおけるＭＬＳＳ測定を行い、表１に上記ＭＬＳＳ測定の結果を示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
Ａ、Ｂの上部やＣではＭＬＳＳが５，３００ｍｇ／Ｌとなり、ＭＬＳＳ値に変化はなかった。排水処理槽４の壁面および水面付近では、循環流が速いために汚泥の閉塞は生じず、また浮遊活性汚泥は均一に混合される。
【００６３】
Ｂでは、水面から２．５ｍ以下でＭＬＳＳが５，８８９ｍｇ／Ｌとなり、下端の４ｍの場所では７，０６７ｍｇ／Ｌとなった。排水処理槽内の循環流は揺動床に対して下降流を形成しているため、揺動床５の下方に向かうほど循環流が低下して汚泥の剥離が不十分となり、閉塞箇所が生じたと考えられる。
【００６４】
Ａでは、水面から２ｍ以下でＭＬＳＳ計の測定値が２０，０００ｍｇ／Ｌ以上となり、汚泥の界面が存在することが確認された。即ち、揺動床の深さ方向に１／２以下の場所で汚泥が閉塞していた。
【００６５】
この実験結果から、揺動床の間、揺動床の下方、揺動床と仕切り板の間で汚泥が閉塞し易いことが明らかとなった。
【００６６】
したがって、ＯＲＰ計１５は排水処理槽の隅や揺動床５の支持枠付近など汚泥が閉塞する可能性の高いところならばどこに設置してもよいが、特に揺動床の間、揺動床の下方、揺動床と仕切り板の間で汚泥が閉塞し易い場所に設置することが望ましい。
【００６７】
また、揺動床の深さ方向では、Ａの実験結果から明らかなように揺動床の深さ方向１／２以下の場所で行うことが望ましく、揺動床の下方で行うことがさらに望ましい。
【００６８】
図３は、図１における排水処理槽４を上から見た構成図である。揺動床５が複数列設置されており、それぞれの列について、最も閉塞し易い場所にＯＲＰ計１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設置されている。
【００６９】
また、ＯＲＰ計１５ａ、ＯＲＰ計１５ｂ、ＯＲＰ計１５ｃのそれぞれに対応して、揺動床５を逆洗する散気管１９ａ、散気管１９ｂ、散気管１９ｃと、電動開閉弁１７ａ、電動開閉弁１７ｂ、電動開閉弁１７ｃが設置されており、ＯＲＰ計と電動開閉弁は制御装置１６に接続されている。
【００７０】
散気管６は電動開閉弁１８を介してブロワ７に接続されており、通常の運転においては、電動開閉弁１８を開、電動開閉弁１７ａ、電動開閉弁１７ｂ、電動開閉弁１７ｃを閉として、散気管６からの曝気により排水処理槽４で好気的生物処理が行われる。
【００７１】
ここで、例えば汚泥が閉塞してＯＲＰ計１５ａのＯＲＰ値が０ｍＶになったとき、制御装置１６はＯＲＰ計１５ａ近傍の揺動床５の汚泥の閉塞を検出する。
【００７２】
一般にＯＲＰ値が０ｍＶ以下では嫌気状態であるが、悪臭ガスの一種である硫化水素ガス発生の原因菌である硫酸塩還元細菌の生育する酸化還元電位は−１００ｍＶ以下であり、これを下回ると活発に増殖を始め、硫化水素ガスを発生させる。
【００７３】
したがって、硫酸塩還元細菌の至適酸化還元電位である−１００ｍＶに達する前に閉塞した汚泥を除去できれば、悪臭の発生を防ぐことができる。
【００７４】
汚泥の閉塞を検出する酸化還元電位は−１００ｍＶ以下であることが望ましく、汚泥の腐敗を未然に防ぐことのできる０〜−１００ｍＶとすることがさらに望ましい。
【００７５】
汚泥の表面近傍でＯＲＰ値が０ｍＶであっても、表面から２〜３ｍｍ以上の深部では−１００ｍＶを下回る完全な嫌気状態となっていることが多く、既に汚泥の腐敗が始まっている可能性がある。また、一度汚泥の腐敗が始まると、発生した硫化水素ガスが酸素と反応して活性汚泥中の溶存酸素が消費されるために、加速度的にＯＲＰ値の低下と汚泥の腐敗が進行する。このため、汚泥の閉塞の検出はなるべく早い段階で行った方が望ましい。
【００７６】
制御装置１６がＯＲＰ計１５ａにおける汚泥の閉塞を検出すると、電動開閉弁１７ａを開、電動開閉弁１８を閉として、空気の噴出孔２０を多数備えた散気管１９ａにより揺動床５の逆洗を行う。このとき、散気管６からの曝気が停止することでエアリフトによる循環流が停止するため、揺動床５の逆洗はその流れを妨げられることがない。
【００７７】
さらに、ＯＲＰ計１５ａにおいて汚泥の閉塞状況が把握できても、排水処理槽４内の流速分布が一様でないため、ＯＲＰ計１５ｂやＯＲＰ計１５ｃにおける汚泥の閉塞状況を推測することは困難である。また、汚泥の閉塞がＯＲＰ計１５ａにおいてのみ生じている場合には、すべての揺動床５について逆洗を行うのはエネルギーを無駄に消費することとなり、さらに揺動床５上に高濃度に保持された汚泥を剥離してしまうため、排水処理性能を低下させる。
【００７８】
したがって、排水処理槽４内の複数箇所にＯＲＰ計１５を設置し、局所的な汚泥の閉塞状況を把握すると共に、汚泥の閉塞した場所について汚泥除去を行うことが望ましい。
【００７９】
次に、閉塞を検出したＯＲＰ計１５のＯＲＰ値が０ｍＶを超えたとき、制御装置１６は揺動床５の汚泥の閉塞が除去されたと判断し、電動開閉弁１７ａを閉、電動開閉弁１８を開として、通常の曝気を行う。
【００８０】
一般にＯＲＰ値が０ｍＶを超えると好気状態であり、この状態で嫌気発酵が起こることはない。
【００８１】
ＯＲＰ値が０ｍＶを超えても、ＯＲＰ計１５の設置場所付近の汚泥の閉塞が除去されているに過ぎず、揺動床５の汚泥の閉塞が十分に除去されていない可能性がある。
【００８２】
そのような場合には、制御装置１６にタイマーを設け、一定時間、揺動床５の逆洗を行うようにしてもよい。こうすることによって、汚泥の閉塞の除去を確実に行うことができる。逆洗の時間は一般的な逆洗時間である１０〜１５分程度とすればよく、排水処理槽４の形状により上記時間内では閉塞した汚泥の除去が不十分である場合については１５〜３０分の逆洗を行ってもよい。
【００８３】
この場合、一定時間の逆洗の後にＯＲＰ値が０ｍＶを超えていなければ汚泥の閉塞の除去は不十分であり、再度逆洗を行い、ＯＲＰ値が０ｍＶを超えるまで逆洗を繰り返す。
【００８４】
尚、上記実施の形態は制御装置１６による動作を説明したが、制御装置１６を設けず、電動開閉弁１７および電動開閉弁１８を手動弁として、担当者がＯＲＰ計１５の値を目視して、手動弁の開閉を行ってもよい。
【００８５】
表２はＯＲＰと悪臭発生物質の一種である硫化水素の発生状況との関係を示す、実験結果の一例である。
【００８６】
【表２】
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【００８７】
中央に仕切り板を設け、側面にアクリル板を設けて内部を見られるようにした７０Ｌの排水処理槽に、長さ１ｍの揺動担体を２本設置して、フロー処理方式で排水処理実験を行った。人工排水にはグルタミン酸ナトリウム、スクロース、尿素をベースとしたもの（ＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝１００：１０：１）を用い、ＨＲＴ６時間、ＢＯＤ容積負荷２ｋｇ／ｍ３・日で連続供給した。なお、ＨＲＴは水理学的滞留時間、ＢＯＤは生物化学的酸素要求量を表す。
【００８８】
曝気量９Ｌ／ｍｉｎで運転したところ、循環流速が線速度で１３ｃｍ／ｓｅｃとなり汚泥を適度に剥離するには不十分であったため、揺動床の間の各所に汚泥の閉塞箇所が生じた。また、曝気量が不足していたため溶存酸素濃度は０．８ｍｇ／Ｌにまで低下し、揺動床上の汚泥が全体的に嫌気状態となって腐敗し始めた。
【００８９】
このとき排水処理槽内の汚泥のＯＲＰ値は−１０２ｍＶであり、排水処理槽の上部を密閉して検知管による硫化水素濃度測定を行ったところ、９ｐｐｍの硫化水素が検知された。さらに、汚泥の色は黒色化しており、汚泥の腐敗を確認した。
【００９０】
次に、汚泥の閉塞箇所の除去と、十分な曝気量を与えるために曝気量を３０Ｌ／ｍｉｎにして運転したところ、循環流速は２６ｃｍ／ｓｅｃとなり、汚泥の閉塞箇所は除去された。また、曝気量を変更してから数日後の溶存酸素濃度は８．４ｍｇ／Ｌとなり排水処理槽内は好気状態に戻った。
【００９１】
このとき排水処理槽内の汚泥のＯＲＰ値は１１１ｍＶで、硫化水素の発生はみられなかった。また汚泥は黒色から茶色に戻りつつあり、汚泥が好気状態に復帰しつつあることを確認することができた。
【００９２】
この実験結果から明らかなとおり、汚泥のＯＲＰ値が−１００ｍＶを下回る環境では嫌気発酵により硫化水素ガスの発生が生じる。また、そのような場合には揺動床逆洗による閉塞汚泥の除去や、曝気量増加による好気雰囲気への誘導により、汚泥のＯＲＰ値を０ｍＶ以上に復帰させることができ、硫化水素ガスの発生を停止させることができる。
【００９３】
このように、揺動床の汚泥が閉塞し易い場所のＯＲＰ値を検知することにより、汚泥の閉塞状況を把握することができ、これを検知して揺動床上の閉塞汚泥を取り除くことで、悪臭の発生を最低限に抑制することができる。
【００９４】
（実施の形態２）
図４は本発明の他の実施形態を示している。なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９５】
図４は実施の形態１における汚泥除去手段を駆動装置としたものである。
【００９６】
揺動床５は回転軸２２と３本の揺動床支持棒２３により、排水処理槽４内に固定されている。回転軸２２には電動モーターが接続されており、制御装置１６が汚泥の閉塞を検出したときは回転軸を回転させ、揺動床５を回転させる。
【００９７】
回転軸２２および揺動床支持棒２３と揺動床５との接点の他方には汚泥除去棒２４が設置されており、この間を揺動床５がすり抜けるときに、揺動床５に付着した汚泥は擦り落とされる。
【００９８】
この場合、揺動床５が回転軸２２、揺動床支持棒２３と汚泥除去棒２４との間を必ずすり抜けるようにすれば、揺動床上に閉塞した汚泥を確実に除去することができ、逆洗による汚泥の除去よりも信頼性が高い。
【００９９】
揺動床５の回転は、揺動床５が一度は汚泥除去棒２４に接するように時間を設定する。こうすることによって、揺動床５に閉塞した汚泥を確実に除去することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明における排水処理方法は、簡便な機構により担体上の汚泥の閉塞を除去できるため、メンテナンス性が良く、揺動床の信頼性を高めることができ、揺動床の特徴である高濃度排水処理の利点を活かした小規模排水処理装置の実現に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１における排水処理装置を示す構成図
【図２】ある食品工場に設置されている揺動床を備えた排水処理施設の構成図（（ａ）排水処理施設を上から見た構成図、（ｂ）排水処理施設のＡ−Ａ断面矢視の構成図）
【図３】本発明の実施の形態１における排水処理装置を上から見た構成図
【図４】本発明の実施の形態２における排水処理装置を示す構成図
【図５】従来の排水処理装置を示す構成図
【符号の説明】
【０１０２】
１、３、９、１１、１４  輸送管
２    調整槽
４    排水処理槽
５    揺動床
６、１９  散気管
７    ブロワ
８    仕切り板
１０  沈殿槽
１２  開閉弁
１３  ポンプ
１５  ＯＲＰ計
１６  制御装置
１７、１８  電動開閉弁
２０  噴出孔
２１  安全弁
【図１】
2008238026.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008238026.tif 000009