(57)【要約】【課題】生物濾過槽内に装填する濾過材の洗浄が、その濾過材の内部まで効果的に行われるようにして、洗浄による濾過材の濾過機能の復活が充分に行われるようにする。【解決手段】生物濾過槽ｄには、それの槽内の上部側に寄る部位に、軟質の合成樹脂により無数の連続した気泡を持つ海綿状に成形した濾過材ｈを、数１０糎程度の厚さに堆積させて装填し、この濾過材ｈの下方に、槽外から送気管１３を介して圧送されるエアーを噴気する噴気管１４を配設し、かつ、槽内の処理水を槽外に引き出すポンプＰを設けて、生物濾過槽ｄへの処理水の流入を停止せしめた状態においてその生物濾過槽ｄ内の水位をその槽内に装填した濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまで下降させ、濾過材ｈに含浸する処理水の重量により濾過材ｈを圧縮せしめて濾過材ｈ内部に付着している汚泥を絞り出して除去する。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物濾過槽ｄには、それの槽内の上部側に寄る部位に、軟質の合成樹脂により無数の連続した気泡を持つ海綿状に成形した濾過材ｈを、数１０糎程度の厚さに堆積させて装填し、この濾過材ｈの下方に、槽外から送気管１３を介して圧送されるエアーを噴気する噴気管１４を配設し、かつ、槽内の処理水を槽外に引き出すポンプＰを設けて、生物濾過槽ｄへの処理水の流入を停止せしめた状態においてその生物濾過槽ｄ内の水位をその槽内に装填した濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまで下降させ、濾過材ｈに含浸する処理水の重量により濾過材ｈを圧縮せしめて濾過材ｈ内部に付着している汚泥を絞り出して除去することを特徴とする生物濾過槽の濾過材の洗浄方法。
【請求項２】
生物濾過槽ｄの槽内の上部側に、該槽ｄから放流する処理水中の汚泥を濾し取るよう装填する濾過材ｈを、軟質の合成樹脂材により無数の連続した気泡を持つ海綿状の小塊に成形して、数１０糎程度の厚さに堆積させて装填し、この濾過材ｈの下方にエアーを噴気する噴気管１４を配設し、かつ、槽内の処理水を槽外に引き出すポンプＰを生物濾過槽ｄに装備せしめてなる生物濾過槽の濾過材の洗浄装置。
【請求項３】
生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程中に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法。
【請求項４】
生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程の終了後に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法。
【請求項５】
生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程の前に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法。
【請求項６】
生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、槽内の上部側に装填した濾過材ｈを基準として、この濾過材ｈを処理水中に没入させる水位とその濾過材ｈを処理水中から露出させる水位との間を反復変動させることを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、汚水を生物処理により浄化処理する汚水浄化装置において、生物濾過槽に装填する濾過材の洗浄方法および洗浄装置についての改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水を生物処理により浄化処理する汚水浄化装置の生物濾過槽に装填される濾過材の洗浄手段は、通常、生物濾過槽の底部で、その槽内に装填された濾過材の下方となる部位に、送風機により生成した圧風を噴気する噴気管を設けておいて、生物濾過槽に対する汚水の流入を停止した状態で、この噴気管からエアーを噴出させることで、それにより発生する無数の気泡により槽内の汚水を槽の底部側から上方に向け逆に流動させて、濾過材に付着している生物膜を離脱させる、いわゆる逆洗の洗浄により行っている。
【０００３】
図１にあるように、流量調整槽ａと計量槽ｂと生物処理槽ｃと生物濾過槽ｄと汚泥濃縮貯留槽ｅとで、流量調整槽ａに受け入れた汚水を、ポンプＰ１により計量槽ｂに移送し、そこから、所定の流量に調整して移送ラインＬ１により生物処理槽ｃに移送し、その槽ｃ内において、微生物を坦持させた坦体ｆにより生物処理を行わせ、この処理を行った浄化処理水を、生物濾過槽ｄに移送してそこで浄化処理水中の汚泥を沈降させ、それにより汚泥が分離された生物処理後の浄化処理水を放流口ｇから順次放流し、生物濾過槽ｄに沈澱させた汚泥は抜き出して移送ラインＬ２により汚泥濃縮貯留槽ｅに移送して貯留し濃縮させるよう構成される合併処理浄化槽Ａに組み込んだ例について具体的にいえば、Ｂがこの合併処理浄化槽Ａの生物濾過槽ｅに組み込んだ逆洗装置である。
【０００４】
合併処理浄化槽Ａの生物濾過槽ｄは、生物処理槽ｃにおいて、微生物により湯水の浄化処理が行われた後の浄化処理水から、その生物による浄化処理により生成した汚泥を、重力により沈降させて分離せしめるための沈澱槽であり、汚泥を沈澱により分離させて放流する浄化処理後の浄化処理水の中に、浮遊する汚泥が混入して、放流する浄化処理水の水質を悪くするのを避けるため、この生物濾過槽ｄ内には、槽ｄ内に流入してくる浄化処理水が槽ｄの放流口ｇから溢流していくときに透過していくように配位せしめて濾過材ｈを装填するようにする。
【０００５】
この濾過材ｈの装填は、通常は、生物濾過槽ｄの内腔の上部を、内筒１０と外筒１１とで二重筒状に形成して、その内筒１０の内側を生物処理槽ｃから移送されてくる汚水の流入路とし、内筒１０の外面と外筒１１の内面とで囲われる環状のスペースを、流入してきた汚水を放流口ｇに向けて流す流出路となるようにしておいて、この流出路となる環状のスペース内に、所定のメッシュの網目を具備する樹脂成形品よりなる濾過材ｈを、所定の厚さの堆積層となるように固定装填することで行われる。
【０００６】
逆洗装置Ｂは、このように、生物濾過槽ｄの内部の上層部位に装置される濾過材ｈの下方における槽ｄ内の底部に、図２にあるように、槽ｄ外に設けられる送風機１２の送気口と送気管１３を介して連通する噴気管１４を配設しておいて、送風機１２を作動させることにより、噴気管１４からエアーを生物濾過槽ｄ内の処理水中に無数の小気泡として噴出させ、それにより、槽ｄ内の処理水が上昇流となって濾過材ｈを上方に流過し、この流れで濾過材ｈに付着している生物膜を除去するように構成される。
【０００７】
この逆洗の洗浄工程を行うとき、合併処理浄化装置Ａは、生物濾過槽ｄ内の浄化処理水の水位を、逆洗の際に噴出させる気泡により上昇してくる分だけ下降させておいて、噴出させる気泡により水位がせり上がってくる浄化処理中に浮遊する汚泥が放流口ｇから放流されるのを避けるようにする。
【０００８】
このため、流量調整槽ａからの汚水の汲み上げを行うポンプＰ１はそれの作動を停止させ、また、生物濾過槽ｄには、図２にあるようそれの内部の汚水の一部を外部に抜き出すためのポンプＰ３を設けるか、生物濾過槽ｄから汚泥引き抜きポンプＰ２により汚泥を引き抜いて汚泥濃縮貯留槽ｅに移送する移送ラインＬ２に、外部に排除する分岐管を設けることなどで、この生物濾過槽ｄ内の水位を前述した如く噴出させる気泡によりせり上がってくる分だけ下降させておき、この状態で逆洗による濾過材ｈの洗浄を行うようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、微生物により浄化処理した浄化処理水を、濾過材によりその処理水中の汚泥を除去して放流する生物濾過槽において、その濾過材を逆洗により洗浄する洗浄手段は、濾過材の表面に付着した余剰の生物膜の剥離除去には効果があるが、通常、比較的粗いメッシュの網目状に成形される濾過材の内部の空隙内に付着した生物膜は殆ど除去されずに残るようになることで、洗浄による濾過材の濾過機能の復活が充分でなく、度々、洗浄を行わなければならない問題がある。
【００１０】
本発明は、この生物濾過槽内に装填する濾過材の洗浄が、その濾過材の内部まで効果的に行われるようにして、洗浄による濾過材の濾過機能の復活が充分に行われる新たな手段を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による生物濾過槽内に装填される濾過材の洗浄手段は、上述の目的のために種々の試行錯誤を重ねて得られた知見に基づいてなされたものである。
【００１２】
即ち、合成樹脂で無数の網目を具備する成形品に成形する濾過材の内部の網目に付着した汚泥を除去するには、この濾過材を軟質の合成樹脂材で、海綿状に成形しておいて、これを圧縮して含浸している浄化処理水を絞り出すようにすればよいこと、そして、この圧縮には、逆洗の洗浄工程の際に、槽内の水位を、噴出させる気泡により泡を含んで軽くなって沸き上がるように上昇してくる水位の分だけ下降させるようこの生物濾過槽に装備されてあるポンプを用いて、槽内の水位を、逆洗工程を行う際に下降させる濾過材の上面を越したレベル位置よりも遙かに下方となる濾過材の底面付近にまで下降させ、これにより、濾過材に含浸している処理水の重量によって濾過材を圧縮させるようにすればよいことに想到したことから、このようにしたところ、所定に厚さに堆積させてある濾過材の上層部位においては充分な圧縮は得られないが、下層部位においては、含浸している処理水を絞り出すのに充分な圧縮が得られた。
【００１３】
そして、槽内から処理水を順次放流していくときに、その処理水中の汚泥を濾過して捕集せしめるために槽内に装填されるこの濾過材は、その濾過材の底面側から上方に向けて流過していく処理水中から汚泥を濾しとるように機能することで、汚泥の濾し取り捕集が濾過材の下層側において多くなっていることにより、水位を降下させて濾過材に含浸する処理水の重量によって行わす濾過材の圧縮による濾過材内の処理水の絞り出しによっての濾過材内部の汚泥の除去が、効率よく行われることになる、という結果が得られた。
【００１４】
そして、このことから、本発明においては、上述の問題を解決するための手段として、請求項１に記載した、生物濾過槽ｄには、それの槽内の上部側に寄る部位に、軟質の合成樹脂により無数の連続した気泡を持つ海綿状に成形した濾過材ｈを、数１０糎程度の厚さに堆積させて装填し、この濾過材ｈの下方に、槽外から送気管１３を介して圧送されるエアーを噴気する噴気管１４を配設し、かつ、槽内の処理水を槽外に引き出すポンプＰを設けて、生物濾過槽ｄへの処理水の流入を停止せしめた状態においてその生物濾過槽ｄ内の水位をその槽内に装填した濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまで下降させ、濾過材ｈに含浸する処理水の重量により濾過材ｈを圧縮せしめて濾過材ｈ内部に付着している汚泥を絞り出して除去することを特徴とする生物濾過槽の濾過材の洗浄方法、および請求項２に記載した、生物濾過槽ｄの槽内の上部側に、該槽ｄから放流する処理水中の汚泥を濾し取るよう装填する濾過材ｈを、軟質の合成樹脂材により無数の連続した気泡を持つ海綿状の小塊に成形して、数１０糎程度の厚さに堆積させて装填し、この濾過材ｈの下方にエアーを噴気する噴気管１４を配設し、かつ、槽内の処理水を槽外に引き出すポンプＰを生物濾過槽ｄに装備せしめてなる生物濾過槽の濾過材の洗浄装置を提起するものである。
【００１５】
また、この本発明による生物濾過槽内の濾過材の洗浄手段は、その槽内の濾過材内部の汚泥を絞り出すための水位の降下を、逆洗工程中に行わせても、また、逆洗よる洗浄工程を終えた後に行わせても、また、先に水位を降下させて圧縮による絞り出しを行った後に、逆洗よる洗浄工程を行わすようにしても、濾過材内部に付着している汚泥の絞り出しが効果的に行われること、さらに、槽内の濾過材を圧縮させるための槽内の水位の降下は、水位の上昇と降下とを繰り返すことにより複数回反復させることで、汚泥の絞り出しが一層効果的になることが判ってきた。
【００１６】
そして、このことから、本発明においては、上述の請求項１および請求項２に記載した手段にに併せて、請求項３に記載した、生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程中に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法、および請求項４に記載した、生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程の終了後に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法、および請求項５に記載した、生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、濾過材ｈの殆どが処理水中から露出してくる程度のレベルまでに下降させる作動を、濾過材ｈの下方の噴気管１４から噴気させる逆洗工程の前に行わすことを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法、ならびに請求項６に記載した、生物濾過槽ｄの槽内の処理水の水位を、槽内の上部側に装填した濾過材ｈを基準として、この濾過材ｈを処理水中に没入させる水位とその濾過材ｈを処理水中から露出させる水位との間を反復変動させることを特徴とする請求項１記載の生物濾過槽の濾過材の洗浄方法を提起するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明手段の実施の態様を説明する。
図３は、汚水の供給ラインから供給される汚水を受け入れる流量調整槽ａと、そこに受け入れてポンプＰ１により汲み出す汚水を所定の流量に調整して移送ラインＬ１に流し出す計量槽ｂと、所定の流量に調整されて移送ラインＬ１により移送されてくる汚水を受け入れて、微生物を坦持させた坦体ｆにより生物処理を行わす生物処理槽ｃと、その生物処理槽ｃにおいて生物処理が行われた浄化処理後の処理水を受け入れて、処理水中の汚泥を沈降させて分離させ、その汚泥を分離した処理水を濾過材ｈを透過させて放流口ｇから放流する生物濾過槽ｄと、この生物濾過槽ｄ内から引き抜きポンプＰ２で引き抜かれて移送ラインＬ２により移送される汚泥を受け入れて貯留し濃縮する汚泥濃縮貯留槽ｅと、からなる合併処理浄化装置Ａの、生物濾過槽ｄに装備せしめた濾過材の洗浄装置Ｃの実施例を示す。
【００１８】
本発明手段は、生物処理が行われて浄化された後の汚水である処理水を、その処理水中に浮遊する汚泥を濾過材ｈにより濾し取って放流させるよう、槽内に濾過材ｈが装填される生物濾過槽であれば、組み付け装備し得るものであり、合併処理浄化装置Ａの生物濾過槽ｄだけに装備し得るものではない。
【００１９】
生物濾過槽ｄに、それの槽内に流入してくる生物処理を終えた後の処理水が、放流口ｇから放流される際に透過していくように槽内に装填する濾過材ｈは、例えば、ポリウレタン樹脂などの軟質の合成樹脂を用いて、セル膜のない連続した無数の気泡を持つ発泡体に成形して、柔軟な海綿状の成形品に成形する。
【００２０】
この海綿状の成形品は、従前行われている数糎角程度の大きさのキューブ状に成形してよいが、これを、生物濾過槽ｄ内の上部側に寄る部位に、ロストル状の支持棚２を設けて、それの上に数１０糎の厚さの堆積層となるように堆積させて装填する。
【００２１】
この堆積層の厚さは、図４にあるように、生物濾過槽ｃ内に流入してくる処理水が、所定の水位に保持されて放流口ｇから順次溢流していく状態において、その濾過材ｈの堆積層の上面が処理水の水位より少し下方に位置し、この上面から支持棚２に支持された底面までの高さが、約６０糎程度となるよう、数１０糎の厚さに堆積させる。
【００２２】
そして、生物濾過槽ｄには、それの槽ｄに張り込まれた状態となる処理水の水位を、少なくとも槽ｄ内に装填した前述の濾過材ｈの底面付近位置まで下降させ得るポンプＰを装備せしめる。
【００２３】
このポンプＰは、生物濾過槽ｄ内に沈澱してくる汚泥を引き抜く引き抜きポンプＰ２が装備されているときは、それを利用してよいが、別に、処理水を汲み出すポンプＰ３を設けて、これにより水位変動用のポンプＰとしてもよい。
【００２４】
このポンプＰによる生物濾過槽ｄ内の水位の下降は、それにより、濾過材ｈを槽ｄ内の処理水から露出してくる状態として、その濾過材ｈが、それの内部に含浸している処理水の重量により、図５にあるよう、上方から押し潰されるように圧縮されて、内部に含浸している処理水を絞り出すようにするためのものであり、前述の如く、軟質の合成樹脂材により柔軟な海綿状に成形した濾過材ｈは、それの厚さが略３分の１程度に圧縮される。そして、このとき、堆積した濾過材ｈの潰れは、下層側に位置するものほど著しくなり、濾過材ｈの内部に付着する生物膜が多くなる下層側の濾過材ｈ内部の汚泥の絞り出しを効果的なものとする。
【００２５】
この槽ｄ内の処理水の水を下降させるとき、槽ｄ内に対する処理水の流入は遮断しておく。これには、実施例においては、流量調整槽ａに設けたポンプＰ１の作動を停止せしめて、計量槽ｂから移送ラインＬ１を経て生物処理槽ｃに供給される汚水の流れを停止させることで行うようにしている。
【００２６】
そして、この堆積層として装填する濾過材ｈの下方における槽ｄ内の底部側に、槽ｄ外に設ける送風機１２の送気口と送気管１３を介し連通して、送風機１２の作動によりエアーを噴気する噴気管１４を配設し、これよりの噴気により沸き上がるように上昇する処理水の流れによって、槽ｄ内に装填した前述の濾過材ｈの洗浄が行われるようにする。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明手段は、生物濾過槽に装填される濾過材の洗浄を、濾過材を柔軟な海綿状に成形しておいて、生物濾過槽内の処理水の水位を、濾過材を基準として昇降させ、濾過材をそれに含浸する処理水の重量により圧縮させることで濾過材内部から処理水を絞り出すことによって行うのであるから、濾過材の内部に付着した生物膜の除去が効果的に行われて、洗浄による濾過材の機能の復活が充分なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従前の合併処理浄化装置の縦断した展開図である。
【図２】同上の生物濾過槽の断面図である。
【図３】本発明を実施せる生物濾過槽の縦断した展開図である。
【図４】同上の生物濾過槽の縦断面図である。
【図５】同上の生物濾過槽の槽内の処理水の水位を下降させた状態時の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ…合併処理浄化槽、Ｂ…逆洗装置、Ｃ…洗浄装置、ａ…流量調整槽、ｂ…計量槽、ｃ…生物処理槽、ｄ…生物濾過槽、ｅ…汚泥濃縮貯留槽、ｆ…坦体、ｇ…放流口、ｈ…濾過材、Ｌ１・Ｌ２…移送ライン、Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３…ポンプ、１０…内筒、１１…外筒、１２…送風機、１３…送気管、１４…噴気管、２…支持棚。
【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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