(57)【要約】【課題】雨天時の合流式下水の効果的浄化と、公共水域への汚濁物質流出量の顕著な減少が可能な新技術を提供する。【解決手段】合流式下水処理施設における最初沈殿池の流出水を凝集分離する設備と、該凝集分離処理水の一部を公共水域に放流する流路を設け、凝集分離処理水の残部を活性汚泥処理槽に流入させる流路を配備したことを特徴とする合流式下水の処理装置。また、凝集分離汚泥をメタン発酵させるメタン発酵槽を設けることが好ましい。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合流式下水処理施設における最初沈殿池の流出水を凝集分離する設備と、該凝集分離処理水の一部を公共水域に放流できる流路を設け、凝集分離処理水の残部を活性汚泥処理槽に流入させる流路を配備したことを特徴とする合流式下水の処理装置。
【請求項２】
凝集分離設備からの凝集分離汚泥を導入してメタン発酵処理するメタン発酵槽を設けたことを特徴とする請求項１記載の合流式下水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、懸濁粒子を含有する合流式下水の新規な処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の下水処理方法は、下水を最初沈殿池に流入させ、下水中のＳＳを４０〜５０％程度沈殿させた後、活性汚泥処理するという方法がとられている。最初沈殿池の沈殿汚泥は通常、嫌気性消化工程に供給され、消化汚泥が脱水される。
【０００３】
従来の合流式下水処理法の大きな問題点は、雨天時下水の一部が、無処理又は沈殿処理されただけで公共用水域に放流されることである。これは、雨天時に下水の量が急激に増加し、活性汚泥処理の処理能力を超えるため、その処理能力を超えた分については、放流せざるを得ないことによるものである。また、雨天時下水の水質は下水が雨水により希釈化されて、放流してもあまり問題を生じることが少ないという事情を考慮したことによるものである。このため、従来、雨天時下水に塩化第２鉄、硫酸バンドなどの凝集剤を添加し最初沈殿池において凝集沈殿したのち、一部放流し残部を生物処理する方法が公知である。
【０００４】
しかし、この方法は、汚濁物質量が多い下水そのものに凝集剤を添加するため、凝集剤所要量が多く、その結果、沈降濃縮性及び濃縮脱水性が極めて悪い凝集剤由来汚泥が多量に生成する欠点を有する。
本発明は、上記の欠点を効果的に解決できる、雨天時の合流式下水の効果的浄化と、公共水域への汚濁物質流出量の顕著な減少が可能な新技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の手段により上記の課題を解決することができた。
（１）合流式下水処理施設における最初沈殿池の流出水を凝集分離する設備と、該凝集分離処理水の一部を公共水域に放流できる流路を設け、凝集分離処理水の残部を活性汚泥処理槽に流入させる流路を配備したことを特徴とする合流式下水の処理装置。
（２）凝集分離設備からの凝集分離汚泥を導入してメタン発酵処理するメタン発酵槽を設けたことを特徴とする前記（１）記載の合流式下水の処理装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図１を参照して、本発明を説明する。
下水１を最初沈殿池２に流入させ、下水１中の沈降しやすいＳＳを沈殿分離する（汚泥４−初沈汚泥）。この沈殿分離工程のＳＳ除去率は晴天時に流入する下水では５０〜６０％程度であり、雨天時下水では流量が増加するのでＳＳ除去率は悪化し、３０〜４０％程度である。
【０００７】
次に、最初沈殿池２の越流水３に凝集剤（無機凝集剤、高分子凝集剤、これらの併用）５を添加して、凝集分離槽６で凝集分離する。凝集分離法としては、たとえば沈殿、浮上分離、ろ材によるろ過のいずれかを適用する。この凝集分離工程では、最初沈殿池２の越流水３に対し、凝集剤５による凝集フロック形成を行った後に凝集フロックを固液分離するため、凝集剤５の添加量を削減でき、かつ下水１中のＳＳは高度に除去され、凝集分離処理水７のＳＳは確実に２０ｍｇ／リットル以下にできる。ＳＳ除去率としては９０％以上である。
【０００８】
凝集分離槽６からは、下水１のＳＳ、リン、ＳＳ性ＢＯＤ、ＣＯＤが除去された凝集分離処理水７と下水１中のＳＳ性有機物、リンを豊富に取り込んだ凝集分離汚泥８が得られる。この凝集分離汚泥８はメタン発酵槽１６でメタン発酵され、メタンガス１７として下水からエネルギーが回収され、残ったメタン発酵汚泥１８は汚泥脱水機１９に送られ、固形分は脱水ケーキ２０として、また液分は分離液２１として排出される。
リンは前記分離液２１から、それにアンモニウムイオンの存在下にマグネシウム分を添加してリン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）として回収することができる（ＭＡＰ法）。
【０００９】
活性汚泥処理槽９に流入する下水１は、このように予め凝集分離槽６を経てＳＳ分が除去されているので、活性汚泥処理槽９に流入する下水１のＳＳは晴天時、雨天時に拘わらず、常に２０ｍｇ／リットル以下となり、非常に少ないので、活性汚泥処理槽９から余剰汚泥がほとんど生成しないという極めて大きな効果が得られる。
また、雨天時には、最初沈殿池２の越流水３の一部が凝集分離槽６で凝集分離された後に公共水域に放流されるので、公共水域への汚濁物質の流出量が大きく削減される。なお、当然、凝集分離処理水７をろ過したのち放流しても良い。リンは先に凝集除去されているので、雨天時においてもリン除去率が悪化しない。
【００１０】
このように、本発明のポイントは、下水を最初沈殿池２で沈殿処理した処理水に対し、凝集分離を行い、晴天時には、凝集分離処理水７の全量を活性汚泥処理し、雨天時は凝集分離処理水７の一部７ｂを河川などに放流し、残り７ａを活性汚泥処理するという装置構成にある。
なお、図１において、活性汚泥処理槽９から出る活性汚泥混合液１０は、常法により最終沈殿池１１に入って処理水１２と沈殿汚泥１３に分離され、処理水１２は凝集分離処理水７の一部７ｂとともに放流され、沈殿汚泥１３の一部は返送汚泥１４として活性汚泥処理槽９に送られる。また沈殿汚泥１３の残りは、この場合余剰汚泥１５として汚泥４などと合わされてメタン発酵槽１６へ送られる。
【００１１】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１２】
（実施例１）
雨天時に下水処理場に流入する晴天時の流量の３倍の下水（ＳＳ８０ｍｇ／リットル、ＢＯＤ５０ｍｇ／リットル、リン１．６ｍｇ／リットル）が流れる場合について、本発明を適用する試験を行った。
【００１３】
流入下水の全量を最初沈殿池に流入させ、沈殿処理を行った。ついで、最初沈殿池の越流水の全量に対し、塩化第２鉄を３０ｍｇ／リットル添加し、１分撹拌したのちアニオン系ポリマ（エバグロースＡ１５１；荏原製品）を１ｍｇ／リットル添加して１分間撹拌し、沈降速度３５０ｍｍ／ｍｉｎで凝集沈殿した。凝集沈殿処理水のＳＳは３．６ｍｇ／リットル、リンは０．２ｍｇ／リットルと少なく、下水中のＳＳ、リンが高度に除去された。
この処理水の２／３を塩素滅菌したのち、河川に放流し、１／３を標準活性汚泥法による活性汚泥処理設備に流入させた。
【００１４】
活性汚泥処理設備から出る活性汚泥処理水の水質は、ＳＳ　５ｍｇ／リットル以下、リン０．１ｍｇ／リットル以下、ＢＯＤ２ｍｇ／リットル以下となり非常に良好な水質であった。
また余剰活性汚泥発生量は、下水１ｍ３あたり７ｇ・ＳＳとなり非常に少量であった。
【００１５】
（比較例１）
実施例１と同じ水質、流量の雨天時下水に凝集剤を添加したのち、最初沈殿池に流入させ、越流水の２／３を殺菌後に放流し、１／３を活性汚泥処理するフローで処理した。
塩化第２鉄は４０ｍｇ／リットル必要であり、３０ｍｇ／リットルでは不足であった。高分子凝集剤は２ｍｇ／リットル必要であり、１ｍｇ／リットルでは生成フロックが小さく処理水に大量にキャリオーバーした。
【００１６】
最初沈殿池の処理水水質は、ＳＳ　１２ｍｇ／リットル、リン０．５４ｍｇ／リットルであった。これの２／３の水量を河川に放流し、１／３を活性汚泥処理した。活性汚泥処理水の水質は、ＳＳ　５ｍｇ／リットル以下、リン０．２〜０．２２ｍｇ／リットル、ＢＯＤ　２ｍｇ／リットル以下であった。この結果、公共水域への汚濁物質流出量は本発明より多量であった。
余剰活性汚泥の発生量は、下水１ｍ３あたり１１ｇ・ＳＳになり、本発明より多量であった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の優れた効果が得られる。
（１）雨天時の合流式下水、晴天時の合流式下水を効果的に浄化でき、公共水域への汚濁物質流出量が大きく減少する。
（２）活性汚泥処理工程から余剰汚泥がほとんど発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合流式下水の処理装置の一実施態様を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１　　下水
２　　最初沈殿池
３　　越流水
４　　汚泥
５　　凝集剤
６　　凝集分離槽
７　　凝集分離処理水
７ａ　凝集分離処理水の一部（処理分）
７ｂ　凝集分離処理水の一部（放流分）
８　　凝集分離汚泥
９　　活性汚泥処理槽
１０　　活性汚泥混合液
１１　　最終沈殿池
１２　　処理水
１３　　沈殿汚泥
１４　　返送汚泥
１５　　余剰汚泥
１６　　メタン発酵槽
１７　　メタンガス
１８　　メタン発酵汚泥
１９　　汚泥脱水機
２０　　脱水ケーキ
２１　　分離液
【図１】
2004050134.tif 000003