(57)【要約】【課題】排水処理工程から分離された汚泥を貯留する貯留槽での汚泥の腐敗と悪臭の発生を簡単かつコンパクトな構成で防止できる排水処理方法及び装置を提供する。【解決手段】排水処理工程から分離された汚泥を貯留する貯留槽７を備えた排水処理装置において、貯留槽７の内周壁の近傍に、貯留槽７の底部に向けて汚泥を送出する上部水中ポンプ１１を配設して汚泥を貯留槽７内で上下に循環させ、貯留槽７内全体の汚泥の溶存酸素量を均一化し、設置面積が小さくかつ深さの深い貯留槽であっても汚泥の腐敗を防止してスカム及び悪臭の発生を防止するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水処理工程から分離された汚泥を貯留槽に貯留する工程を有する排水処理方法において、貯留槽の内周壁の近傍に配設した水中ポンプにて貯留槽の底部に向けて汚泥を送出して汚泥を循環させることを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
貯留槽の底部から上方に向けて水中ポンプにて汚泥を送出して汚泥の流れに乱流を生じさせることを特徴とする請求項１記載の排水処理方法。
【請求項３】
排水処理工程は、生物処理槽で活性汚泥の存在下で曝気処理した排水を沈殿槽にて汚泥と処理水に分離し、分離した汚泥を生物処理槽と貯留槽に送出することを特徴とする請求項１又は２記載の排水処理方法。
【請求項４】
貯留槽に貯留している汚泥を逐次曝気槽に取り出し、曝気槽の汚泥を逐次取り出して再基質化し、再基質化汚泥を曝気槽と排水処理工程に戻し、曝気槽で膜透過させた透過水を排水処理工程に戻す汚泥処理工程を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに又は２記載の排水処理方法。
【請求項５】
排水処理工程から分離された汚泥を貯留する貯留槽を備えた排水処理装置において、貯留槽の内周壁の近傍に、貯留槽の底部に向けて汚泥を送出して汚泥を循環させる水中ポンプを配設したことを特徴とする排水処理装置。
【請求項６】
貯留槽の底部に、上方に向けて汚泥を送出する水中ポンプを配設したことを特徴とする請求項５記載の排水処理装置。
【請求項７】
排水処理工程は、活性汚泥の存在下で排水を曝気処理する生物処理槽と、生物処理槽で処理された排水を受け入れて汚泥と処理水に分離する沈殿槽とを備え、沈殿槽で分離した汚泥を生物処理槽と貯留槽に送出するように構成されていることを特徴とする請求項５又は６記載の排水処理装置。
【請求項８】
貯留槽と、貯留槽から汚泥を逐次取り出して曝気処理する曝気槽と、曝気槽の汚泥を逐次取り出して再基質化する再基質化装置と、曝気槽から膜透過にて水を分離する膜分離装置にて汚泥処理工程が構成されており、膜分離装置で分離した水は排水処理工程に戻し、再基質化汚泥は曝気槽と排水処理工程に戻すように構成されていることを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水処理方法及び装置に関し、特に貯留槽に汚泥を貯留する工程を有する排水処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３に示すように、排水を受け入れる調整槽２１と、調整槽２１から排水を取り出して活性汚泥の存在下で曝気処理する曝気槽２２と、曝気槽２２で処理された排水を受け入れて汚泥と処理水に分離する沈殿槽２３とを備え、沈殿槽２３から取り出した汚泥を曝気槽２２と汚泥処理装置２４に送給し、排水を生物化学的に処理するようにした排水処理装置において、沈殿槽２３に取り込む汚泥表面のスカムを掻き寄せて除去し、汚泥処理装置２４で処理するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、汚泥の濃縮槽において、嫌気性になって汚泥が腐敗するのを防止するため、濃縮槽の底から汚泥ポンプにて汚泥を引き抜いてエアレーションを行って濃縮槽への給泥筒内に戻すようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、汚泥を発酵させてコンポストを製造する設備等において、汚泥を貯留する貯留ホッパーの底部にパドルを付設した攪拌軸と散気管を配設することで、貯留ホッパー内が嫌気性になって汚泥が腐敗し、悪臭を発するのを防止するようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第３１６７２７０号明細書
【特許文献２】特開２００６−８７９７０号公報
【特許文献３】特許第３５８２６９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載されているように、排水処理工程で表面に浮上したスカムを除去して処理するようにした構成では、発生したスカムを処理するものであるため、汚泥を貯留する貯留槽に適用したとしても、貯留槽で汚泥が腐敗してスカムが浮上し、悪臭が発生するのを防止することはできないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載されているように、汚泥の腐敗を防止するため濃縮槽の底部から汚泥ポンプで汚泥を引き抜いてエアシーションして戻すようにした構成では、設備構成が複雑かつ大掛かりとなるため、設備コストが高くなるとともに大きな設置面積が必要になるという問題がある。また、特許文献３に記載された構成においても、貯留ホッパーの底部に複雑な装置構成を配設する必要があるため、設備コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、排水処理工程から分離された汚泥を貯留する貯留槽での汚泥の腐敗と悪臭の発生を簡単かつコンパクトな構成で防止できる排水処理方法及び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】
【０００８】
本発明の排水処理方法は、排水処理工程から分離された汚泥を貯留槽に貯留する工程を有する排水処理方法において、貯留槽の内周壁の近傍に配設した水中ポンプにて貯留槽の底部に向けて汚泥を送出して汚泥を循環させるものである。なお、貯留槽が角型の場合にはその角隅部に水中ポンプを配置するのが好適である。
【０００９】
この構成によれば、排水処理工程から分離された汚泥を貯留槽に貯留した状態で、貯留槽の内周壁の近傍、特に角型の場合にその角隅部に配設した水中ポンプを作動させると、貯留槽内の汚泥の表面近傍の溶存酸素量が比較的多い汚泥が貯留槽の底部に向けて流動されることで、貯留槽の深さが深い場合でもその底部の角隅部の汚泥も効果的に流動され、貯留槽内全体の汚泥が有効に循環されて溶存酸素量が全体に均一化される。かくして、設置平面積が小さくかつ深さの深い貯留槽であっても、貯留槽内全体の汚泥の腐敗を防止して、スカム及び悪臭の発生を防止することができる。しかも、貯留槽内に水中ポンプを配置するだけで良いので、設備コストが安価で済むとともに循環装置の設置スペースを別途に必要としないため、貯留槽での汚泥の腐敗と悪臭の発生を簡単かつコンパクトな構成で防止できる。
【００１０】
また、貯留槽の底部から上方に向けて水中ポンプにて汚泥を送出して汚泥の流れに乱流を生じさせると、貯留槽内で汚泥の流れが乱流状態となることで、槽内の汚泥の溶存酸素量をさらに全体的に均一化でき、スカムの発生をより効果的に防止することができる。なお、槽底部に配設する水中ポンプとしては、吐出量が槽上部の水中ポンプの１．５倍以上のものを採用し、それを槽の中央部に配設することにより、上記作用がより確実に得られて好適である。
【００１１】
また、排水処理工程が、生物処理槽で活性汚泥の存在下で曝気処理した排水を沈殿槽にて汚泥と処理水に分離し、分離した汚泥を生物処理槽と貯留槽に送出するものである場合に、上記構成を適用すると分離した汚泥の貯留に効果的である。
【００１２】
また、貯留槽に貯留している汚泥を逐次曝気槽に取り出し、曝気槽の汚泥を逐次取り出して再基質化し、再基質化汚泥を曝気槽と排水処理工程に戻し、曝気槽で膜透過させた透過水を排水処理工程に戻す汚泥処理工程を有すると、貯留された汚泥の処理を効果的に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の排水処理装置は、排水処理工程から分離された汚泥を貯留する貯留槽を備えた排水処理装置において、貯留槽の内周壁の近傍に、貯留槽の底部に向けて汚泥を送出して汚泥を循環させる水中ポンプを配設したものであり、上記排水処理方法を実施してその効果を奏することができる。
【００１４】
また、貯留槽の底部に、上方に向けて汚泥を送出する水中ポンプを配設すると、貯留槽内での汚泥の流れに乱流を生じさせることができて、槽内の汚泥の溶存酸素量をさらに全体的に均一化でき、スカムの発生をより効果的に防止することができる。
【００１５】
また、排水処理工程が、活性汚泥の存在下で排水を曝気処理する生物処理槽と、生物処理槽で処理された排水を受け入れて汚泥と処理水に分離する沈殿槽とを備え、沈殿槽で分離した汚泥を生物処理槽と貯留槽に送出するように構成されている場合に、上記貯留槽の構成を適用すると汚泥の貯留に効果的である。
【００１６】
また、貯留槽と、貯留槽から汚泥を逐次取り出して曝気処理する曝気槽と、曝気槽の汚泥を逐次取り出して再基質化する再基質化装置と、曝気槽から膜透過にて水を分離する膜分離装置にて汚泥処理工程が構成されており、膜分離装置で分離した水は排水処理工程に戻し、再基質化汚泥は曝気槽と排水処理工程に戻すように構成されていると、貯留された汚泥の処理を効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の排水処理方法及び装置によれば、貯留槽の内周壁の近傍に配設した水中ポンプにて溶存酸素量が比較的多い表面近傍の汚泥が貯留槽の底部に向けて流動されることで、貯留槽内全体の汚泥の溶存酸素量が全体に均一化され、設置平面積が小さくかつ深さの深い貯留槽であっても貯留槽内全体の汚泥の腐敗を防止してスカム及び悪臭の発生を防止でき、かつ貯留槽内に水中ポンプを配置するだけなので設備コストの低下と省スペースを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の排水処理方法及び装置の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００１９】
図１において、１は排水源から排水が流入する調整槽で、その底部に曝気装置２が配設されている。調整槽１内に貯留された排水は、ポンプ（図示せず）にて、 生物処理槽３に供給される。生物処理槽３には、排水を処理する微生物を担持する微生物担持繊維体を揺動可能に支持した揺動微生物担持体（図示せず）が配設され、底部には噴気口が全面に分散配置された曝気装置４が配設されている。
【００２０】
生物処理槽３で処理された後の排水は、ポンプ（図示せず）にて沈殿槽５に送られ、この沈殿槽５で排水中に浮遊した微生物から成る活性汚泥が沈降分離され、清浄化された処理水が系外に放流される。沈殿槽５で分離された活性汚泥は、一部が生物処理槽３に還流されるとともに、残部の余剰汚泥は汚泥処理部６に送給される。
【００２１】
汚泥処理部６は、沈殿槽５から送給された活性汚泥を貯留する貯留槽７と、貯留槽７から堰（図示せず）を越流した活性汚泥が供給される曝気槽８と、曝気槽８中の水を分離して抽出する膜分離装置９と、曝気槽８から活性汚泥を取り出して再基質化し、曝気槽８に還流させる再基質化手段としての超音波汚泥削減装置１０とを備えている。
【００２２】
貯留槽７は、小さな設置面積で十分な容積を確保するため、平面積が小さく深さの深い直方体状の槽にて構成されており、図２に示すように、沈殿槽５から送給された汚泥は貯留槽７の１つの角隅部に流入される。貯留槽７の他の３つの角隅部の上部には、貯留槽７の液面近くの汚泥を吸入して底部に向けて送出し、貯留槽７内で汚泥を上下に循環させる上部水中ポンプ１１が配設されている。また、貯留槽７の底部の中央部には、底部の汚泥を吸入して上方に向けて送出する底部水中ポンプ１２が配設されている。底部水中ポンプ１２には、吐出量が上部水中ポンプ１１の１．５倍以上のものが適用されている。また、上部水中ポンプ１１はその吸い込み口が液面下２〜５ｃｍに位置し、底部水中ポンプ１２はその吸い込み口が槽底面から２ｃｍ程度に位置するように配置されている。
【００２３】
曝気槽８には、その底部に曝気装置１２が配設され、再基質化汚泥が活性汚泥による好気性消化によって窒素と水に分解される。その水は膜分離装置９で分離抽出されて沈殿槽５に還流され、沈殿槽５を介して系外に放流される。また、超音波汚泥削減装置１０から還流される再基質化汚泥の一部は生物処理槽３に還流され、この生物処理槽３で分解される。
【００２４】
以上の構成の排水処理装置において、排水源から排出された排水は調整槽１に受け入れられ、曝気装置２にて曝気処理される。次いで、調整槽１から生物処理槽３に排水が取り出され、生物処理槽３で活性汚泥の存在下で曝気装置４にて曝気されて、排水中の有機物が活性汚泥にて分解処理される。その後、処理排水と活性汚泥は沈殿槽５に取り出され、沈殿槽５で汚泥と処理水に分離され、分離された処理水は系外に放流され、分離された汚泥の一部は生物処理槽３に還流され、残部の余剰汚泥が汚泥処理部６の貯留槽７に送出される。
【００２５】
排水処理工程から送出された汚泥は貯留槽７に貯留される。この貯留状態で、貯留槽７の上部の角隅部に配設された上部水中ポンプ１１が作動することで、貯留槽７の表面近傍の溶存酸素量が比較的多い汚泥が、図１に白抜き矢印で示すように、貯留槽７の底部に向けて流動され、貯留槽７内の汚泥が上下に循環される。また、貯留槽７の底部中央部に配設された底部水中ポンプ１２が作動することで、貯留槽７の底部中央部の汚泥が上方に向けて流動され、上記貯留槽７内での汚泥の上下循環が強化されるとともに、底部に向けて流動する汚泥流の一部と衝突して乱流を発生させることになる。これによって、貯留槽７の深さが深い場合でもその底部の角隅部の汚泥も効果的に流動されるとともに全体的に均一化されるため、貯留槽７内全体の汚泥が有効に循環・混合され、汚泥中の溶存酸素量が、微生物が死滅しない最低限の溶存酸素量に全体に均一化される。かくして、設置面積が小さくかつ深さの深い貯留槽７であっても、貯留槽７内の全体の汚泥の腐敗を防止して、スカム及び悪臭の発生を防止することができる。
【００２６】
貯留槽７の汚泥は曝気槽８に逐次取り出される。曝気槽８の汚泥は超音波汚泥削減装置１０に逐次取り出されて再基質化され、再基質化汚泥は一部が排水処理工程の生物処理槽３に還流されて処理が行われるとともに、残部が曝気槽８に還流されて曝気処理によって窒素と水に分解される。分解された水は膜分離装置９にて分離され、排水処理工程の沈澱槽５に還流され、沈澱槽５から処理水として系外に放流される。以上のようにして汚泥処理部６にて貯留槽７に貯留された汚泥が逐次処理される。
【００２７】
本実施形態によれば、上記のように設置面積が小さくかつ深さの深い貯留槽７であっても汚泥の腐敗を防止してスカム及び悪臭の発生を防止することができ、しかも貯留槽７内に底部水中ポンプ１１と底部水中ポンプ１２を配置するだけで良いので、設備コストが安価で済むとともに循環装置の設置スペースを別途に必要とせず、貯留槽７での汚泥の腐敗と悪臭の発生を簡単かつコンパクトな構成で防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の排水処理方法及び装置は、貯留槽の内周壁の近傍に配設した水中ポンプにて溶存酸素量が比較的多い表面近傍の汚泥が貯留槽の底部に向けて流動されることで、貯留槽内全体の汚泥の溶存酸素量が全体に均一化され、設置面積が小さくかつ深さの深い貯留槽であっても貯留槽内全体の汚泥の腐敗を防止してスカム及び悪臭の発生を防止でき、かつ貯留槽内に水中ポンプを配置するだけなので設備コストの低下と省スペースを図ることができるので、各種排水処理設備に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の排水処理装置の構成図。
【図２】同実施形態の貯留槽の模式平面図。
【図３】従来例の排水処理装置の構成図。
【符号の説明】
【００３０】
３  生物処理槽
５  沈澱槽
７  貯留槽
８  曝気槽
９  膜分離装置
１０  超音波汚泥削減装置（再基質化装置）
１１  上部水中ポンプ
１２  底部水中ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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