(57)【要約】【課題】散気管の散気孔に目詰まりが生じても、浄化槽から濾材を抜出し、散気管の取外しをすることなく目詰まりの修復を可能にし、修復作業を迅速且つ能率的に行い得るようにして、装置の停止時間を短縮する。【解決手段】濾材１が充填されて濾過層が形成された浄化槽２内に散気管２３から曝気用の空気を吹込んで、原水を好気性微生物により生物処理するようにした浄化装置であって、薬液を散気管２３内に送給するための手段と、洗浄水を散気管２３に送給するための手段とを設ける。【選択図】        図１
2004255260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材が充填されて濾過層が形成された浄化槽内に散気管から曝気用の空気を吹込んで、原水を好気性微生物により生物処理するようにした浄化装置であって、前記散気管に付着した固形物を分解する薬液を前記散気管内に送給するための手段と、洗浄水を前記散気管に送給するための手段とを備えた洗浄装置を設けたことを特徴とする浄化装置。
【請求項２】
曝気用の空気を送給する系統に洗浄水を送給し得るようにし、散気管の洗浄時に空気と洗浄水との混合流体を散気管に送給し得るよう構成した請求項１に記載の浄化装置。
【請求項３】
浄化装置が下向流型生物膜浄化装置である請求項１又は２に記載の浄化装置。
【請求項４】
浄化装置が固定床生物膜濾過装置である請求項１又は２に記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機物によって汚染された水を微生物の働きにより浄化する手段の一つとして、固体粒子状の担体である濾材に好気性微生物を付着固定させ、濾材間を下降する原水中の汚染物質を微生物と接触させ、原水を好気性微生物により好気性消化（生物処理）して浄化処理する下向流型生物膜浄化装置が従来から知られており、その例としては、例えば本件出願人が出願した特許文献１がある。
【０００３】
【特許文献１】
特公平２−３２９５５号公報
【０００４】
特許文献１の下向流型生物膜浄化装置は、図２に示すように、濾材１０１を充填した浄化槽１０２と、浄化槽１０２の鉛直方向へエアリフト管１０３を有し、且つ、エアリフト管１０３の下端から原水の生物処理によって固形物が付着した濾材１０１を吸込むと共に、エアリフト管１０３内で固形物を濾材１０１から剥離させながら濾材１０１と固形物を同時に上昇させるエアリフト装置１０４と、浄化槽２０２内に設けられ、曝気用の空気を供給する散気装置１０５と、生物処理された処理水を集める集水室１０６と、集水室１０６と連通する処理水流出管１０７と、エアリフト管１０３の上端に設けられ、濾材１０１と固形物を分離し、濾材１０１を浄化槽２０２内へ循環する分離装置１０８を備え、原水を浄化槽２０２の上方から流入させるようにした装置である。
【０００５】
散気装置１０５は、散気管１０９を備え、散気管１０９の天端には図３に示すように、長手方向へ所定の間隔で複数の散気孔１０９ａが穿設されている。
【０００６】
特許文献１に示す下向流型生物膜浄化装置の改良型として特許出願１がある。
【０００７】
【特許出願１】
特願平２００１−３２７８２８号明細書
【０００８】
特許出願１の下向流型生物膜浄化装置は特許文献１の改良型で、図４に示すように、濾材１２１を充填した浄化槽１２２と、浄化槽１２２の鉛直方向へ延在する保護管１２３に収納されたエアリフト管１２４を有し、且つ、エアリフト管１２４の下端から原水の生物処理によって固形物が付着した濾材１２１を吸込むと共に、エアリフト管１２４内で固形物を濾材１２１から剥離させながら濾材１２１と固形物を同時に上昇させるエアリフト装置１２５と、浄化槽１２２内に設けられ、曝気用の空気を供給する散気装置１２６と、エアリフト管１２４の上端に設けられ、濾材１２１と固形物を分離し、濾材１２１を浄化槽１２２内へ循環する分離装置１２７と、浄化槽１２２を下降する濾材１２１を拡散させるため保護管１２３の外周に設けた拡散傘１２８と、拡散傘１２８の上端部から浄化槽１２２における反応域の中途部に達するまで延在して濾材１２１の流出を防止し得る集水筒１２９と、集水筒１２９の上側部から浄化槽１２２外に突出させた処理水流出管１３０を備え、原水を浄化槽１２２の上方から流入させるようにした装置である。
【０００９】
散気装置１２６は、空気供給管１３１から送給された空気を取込むためのヘッダ管１３２と、ヘッダ管１３２，１３２間に配設された散気管１３３を備え、散気管１３３の天端には図５に示すように、長手方向へ所定の間隔で複数の散気孔１３３ａが穿設されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示す装置においては、散気管１０９の散気孔１０９ａ（図３参照）から曝気用の空気を浄化槽１０２内の濾過層に上方へ向けて吹込むことにより、濾材１０１の表面には、無数の好気性微生物が繁殖しているため、浄化槽１０２内の濾過層を下降する原水中のＳＳ成分及びＢＯＤ成分等は、好気性微生物の生物処理により酸化分解され、且つ、原水中の微細な固形物は濾材１０１に捕捉され、その結果、濾材１０１表面には固形物が付着、蓄積する。従って、原水は流下しつつ徐々に清浄化される。
【００１１】
図４に示す装置においては、散気管１３３の散気孔１３３ａ（図５参照）から曝気用の空気を浄化槽１２２内の濾過層に上方へ向けて吹込むことにより、濾材１２１の表面には、無数の好気性微生物が繁殖しているため、図２の装置と同様、浄化槽１２２内の濾過層を下降する原水中のＳＳ成分及びＢＯＤ成分等は、好気性微生物の生物処理により酸化分解され、且つ、原水中の微細な固形物は濾材１２１に捕捉され、その結果、濾材１２１表面には固形物が付着、蓄積する。従って、原水は流下しつつ徐々に清浄化される。
【００１２】
しかしながら、図２、図４の装置においては、固形物の付着した濾材１０１，１２１はエアリフト管１０３，１２４を上昇する空気による作用及び重力により、原水或は処理水と共に浄化槽１０２，１２２内を下降するため、図３、図５に示すように、固形物Ａが散気管１０９，１３３の散気孔１０９ａ，１３３ａに付着して目詰まりが生じ、その結果、散気管１０９，１３３から浄化槽１０２，１２２の濾過層内に吹込まれる曝気用の空気の量が不十分となり、装置効率が低下する。
【００１３】
而して、従来は散気孔１０９ａ，１３３ａに目詰まりが生じた場合には、浄化槽１０２，１２２から濾材１０１，１２１を抜出した後、散気管１０９，１３３を取出し、目詰まりが解消されるよう散気管１０９，１３３を洗浄し、洗浄した散気管１０９，１３３を浄化槽１０２，１２２内に設置するか、或は新しい散気管１０９，１３３を浄化槽１０２，１２２内に設置している。
【００１４】
従って、散気孔１０９ａ，１３３ａに目詰まりが生じてからこれを修復するまでに長時間を要し、このため、装置を長時間停止しなければならず、非能率的であった。
【００１５】
本発明は、上記実情に鑑み、散気管の散気孔に目詰まりが生じても、浄化槽から濾材を抜出し、散気管の取外しをすることなく目詰まりの修復を可能にし、以って修復作業を迅速且つ能率的に行い得るようにして、装置の停止時間を短縮することを目的としてなしたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の浄化装置は、濾材が充填されて濾過層が形成された浄化槽内に散気管から曝気用の空気を吹込んで、原水を好気性微生物により生物処理するようにした浄化装置であって、前記散気管に付着した固形物を分解する薬液を前記散気管内に送給するための手段と、洗浄水を前記散気管に送給するための手段とを備えた洗浄装置を設けたものである。
【００１７】
請求項２の浄化装置は、曝気用の空気を送給する系統に洗浄水を送給し得るようにし、散気管の洗浄時に空気と洗浄水との混合流体を散気管に送給し得るよう構成したものである。
【００１８】
請求項３においては、浄化装置は下向流型生物膜浄化装置であり、請求項４においては、浄化装置は固定床生物膜濾過装置である。
【００１９】
本発明によれば、散気管の散気孔に目詰まりが生じても、浄化槽から濾材を抜出したり散気管の取外しをすることなく、目詰まりの修復を行うことができ、従って、修復作業を迅速且つ能率的に行うことができると共に、装置の停止時間を短縮することができ経済的である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の浄化装置を実施する形態の一例である。
図１に示すように、本図示例の浄化装置は下向流型生物膜浄化装置であって、内部に好気性微生物の担体として機能すると共に濾材１が充填された、ＲＣ造りの移動床式好気性濾床槽である浄化槽２と、浄化槽２の上部に設けた原水供給管３と、浄化槽２内に曝気用の空気を吹込む散気装置４と、固形物が付着、蓄積されて浄化槽２内を下降してきた濾材１を処理水の一部と共に吸込み上昇させるエアリフト管５を有するエアリフト装置６と、エアリフト装置６の下部近傍で浄化槽２内下部のホッパ型の下部集水域７に設けられて下降する濾材１を拡散させ、濾材１の外部への流出を防止するようにした傘状拡散体８と、エアリフト装置６の上端に設けられた分離装置９と、傘状拡散体８の上部に固設された集水筒１０と、集水筒１０からの処理水を浄化槽２外に導出し得るよう設けられた処理水流出管１１等を備えている。
【００２１】
浄化槽２内には、下部集水域７の上部に反応域である中央集水域１２を有し、内部に充填した濾材１によって濾過層が形成されている。濾材１としては、粒径が２〜１０ｍｍ程度のアンスラサイト、活性炭、軽量骨材等が用いられる。而して、浄化槽２は下部集水域７をホッパ型とすることにより、生物処理によって生じた固形物を付着させた濾材１を滞留させることなく、エアリフト装置６のエアリフト管５に吸込ませるようになっている。
【００２２】
分離装置９は、浄化槽２上端に搭載された架台１３に設けた上部蓋１４の中央部に設置されており、分離装置９の下部には、吊り金具を用いて、浄化槽２下部における下部集水域７の底部近傍まで垂下する保護管１５が取付けられている。
【００２３】
保護管１５内には、上方から延在された空気管１６と濾材１上昇用のエアリフト管５が挿通されると共に、空気管１６の下端はエアリフト管５の下端近傍側部に接続され、エアリフト管５の下端近傍からエアリフト用の空気をエアリフト管５内に供給し得るようになっている。
【００２４】
エアリフト管５上端の保護管１５上方へ突出した部分はバッフル管１７で包囲されており、保護管１５、エアリフト管５、空気管１６、バッフル管１７により、エアリフト装置６が形成されている。而して、空気管１６から空気をエアリフト管５内に導入することにより、原水の生物処理により固形物が付着した濾材１を処理水の一部と共にエアリフト管５下端からエアリフト管５内に吸込み、固形物を濾材１から剥離させながら濾材１と固形物を上昇させるようになっている。
【００２５】
分離装置９は、図１に示すように、浄化槽２の中心側から内壁側へ向かい下り勾配に配設されて、洗浄排水と共にエアリフト管５上端から供給された濾材１と固形物を含む水を分散し下降させる分散樋１８と、分散樋１８から供給された水に含有された濾材１と固形物を分級し、分級した濾材１を浄化槽２内へ戻すためのスクリーン１９と、スクリーン１９の下部に配置されてスクリーン１９を通り落下した固形物を含む水を集めるための受け皿２０と、受け皿２０で受けた洗浄排水を浄化槽２外に流出させる洗浄排水管２１を備えている。
【００２６】
スクリーン１９は、濾材１を通さない程度のメッシュのスリット、多孔板、金属メッシュ等が用いられる。又、排出される固形物の量は、空気管１６から供給される空気流量の調整により制御し得るようになっている。
【００２７】
散気装置４は浄化槽２内において、反応域である中央集水域１２の下部に配置され、ヘッダ管２２，２２との間に配置された複数の散気管２３を備え、ブロワ２４から空気供給管２５を介し供給された曝気用の空気を散気管２３に穿設した散気孔から浄化槽２内に吹込んで、好気性微生物の生物処理作用を盛んにするためのものである。
【００２８】
空気供給管２５のブロワ２４に近接した位置に設けた開閉弁２６よりも流体流れ方向下流側には、上水道から供給された洗浄水、或はポンプから吐出された洗浄水を送給するための流体供給管２７が接続され、流体供給管２７の中途部に設けた開閉弁２８，２９の間には、薬液タンク３０に貯留された薬液を送給するための薬液注入管３１が接続されている。薬液注入管３１には、薬液流れ方向上流側から下流側へ向け、薬液ポンプ３２、逆止弁３３が設けられている。
【００２９】
薬液としては、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の酸化剤、水酸化ナトリウム等のアルカリのように固形物を分解することができるものなら種々の薬液を使用することができる。なお、図中、３４は中途部に開閉弁３５が設けられた洗浄排水ドレン管である。
【００３０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
原水を生物処理する場合には、開閉弁２６は開かれており、開閉弁２８，２９，３５は閉じられている。而して、原水は原水供給管３から浄化槽２上方に供給されると共に、ブロワ２４から吐出された空気は、空気供給管２５から散気装置４のヘッダ管２２を介し散気管２３に送給され、散気管２３おける散気孔から曝気用の空気として浄化槽２内の中央集水域１２に向けて吹込まれる。又、エアリフト用の空気は空気管１６からエアリフト管５の下端内に吹込まれる。
【００３１】
濾材１の表面には曝気用の空気を取込んで無数の好気性微生物が繁殖しているため、浄化槽２内の濾過層を下降する原水中のＳＳ成分及びＢＯＤ成分等は、好気性微生物の生物処理により酸化分解され、且つ、原水中の微細な固形物は濾材１に捕捉され、その結果、濾材１表面には固形物が付着、蓄積する。
【００３２】
従って、原水は浄化槽２内の中央集水域１２から底部側の下部集水域７に向かい下降するに従い、徐々に清浄化され、清浄化された処理水の多くは傘状拡散体８の下端から集水筒１０内に集水され、処理水流出管１１から清浄化された処理水として外部へ排出される。
【００３３】
一方、エアリフト管５内には、下端において空気管１６よりエアリフト用の空気が吹込まれ上昇しているため、エアリフト管５内は負圧となり、この負圧の作用及び重力作用により、浄化槽２内の固形物の付着、蓄積した濾材１は徐々に下層へ移動して行き、浄化槽２の中心側にある濾材１は傘状拡散体８により集水筒１０側から離反するよう拡散されつつ下降し、又、下部ホッパ部の傾斜面２ａ側にある濾材１は、浄化槽２中心側へ案内されつつ下降する。
【００３４】
このため、濾材１は下部集水域７下端に導かれ、処理水の一部と共にエアリフト管５下端からエアリフト管５内に吸込まれる。
【００３５】
固形物の付着、蓄積した濾材１は一部の処理水及びエアリフト用の空気と共にエアリフト管５内を上昇する。濾材１及び処理水並びに空気は夫々異なった速度で上昇するため、濾材１はエアリフト管５内で撹拌されて揉み洗いされ、濾材１に付着していた固形物は濾材１から剥離される。
【００３６】
而して、固形物の剥離された濾材１及び濾材１から剥離された固形物並びに水、エアリフト用の空気はエアリフト管５内を更に上昇し、空気はエアリフト管５上端から大気中に排出され、濾材１及び固形物並びに濾材１を洗浄した水（逆洗水）はエアリフト管５上端から分離装置９の分散樋１８に放出される。
【００３７】
濾材１及び固形物並びに水は、分散されつつ分散樋１８の傾斜面を流れてスクリーン１９に送給され、スクリーン１９では、濾材１はメッシュを通らず傾斜面の表面を滑落し、スクリーン１９から浄化槽２内へ循環させられ、濾過層へ戻る。又、水及び固形物は、スクリーン１９のメッシュを通過して下方の受け皿２０に排出され、受け皿２０から洗浄排水管２１を通り、洗浄排水として外部に排出される。
【００３８】
原水の生物処理が行われている間に、浄化槽２を下降する濾材１に付着していた固形物、或は処理水に含まれていた固形物が散気管２３に付着すると散気孔を狭め、濾過層への曝気用の空気の吹込み量が減少する。その結果、散気管２３を洗浄する必要が生ずるため、以下に散気管２３を洗浄する場合の手順の一例を説明する。
【００３９】
散気孔が狭くなるとブロワ２４から吐出される空気圧が上昇する。そうすると、例えば、ブロワ２４から散気装置４へ空気を送給する系統に設けられている図示してない圧力検出器により検出した圧力信号を基に、制御装置から指令信号が出力され、開閉弁２６が閉じると共に開閉弁２９が開き、薬液ポンプ３２が駆動される。このため、薬液タンク３０の薬液は薬液ポンプ３２に吸込まれて吐出され、薬液注入管３１、流体供給管２７、空気供給管２５を経てヘッダ管２２から散気管２３に導入される。散気管２３に導入される薬液の量としては、散気管２３内を満たすと共に僅かに散気孔から排出される程度とすると良い。
【００４０】
散気管２３内を薬液により満たして、散気孔に付着していた固形物が分解されるに要する時間が経過すると、制御装置からの指令信号により薬液ポンプ３２が停止すると共に開閉弁２６，２８が開き、洗浄水は流体供給管２７から空気供給管２５へ送給され、ブロワ２４からの空気と共に混合流体として、空気供給管２５からヘッダ管２２を通り散気管２３に送給され、散気管２３の散気孔から浄化槽２内へ流出する。なお、時間は予め実験的に確かめておき、タイマー等により設定を行う。
【００４１】
空気と水の混合流体が散気管２３に送給され、散気管２３の散気孔から浄化槽２内へ流出すると、散気孔に付着していた固形物は、空気と洗浄水の混合流体により剥離されて洗浄が行なわれ、混合流体及び剥離した固形物は浄化槽２の濾過層内に排出される。洗浄に空気と洗浄水の混合流体を使用するのは、空気と水に圧力を付与すると、乱流となり、撹拌による剥離効果が大きいためである。
【００４２】
固形物が剥離されたら、指令信号により開閉弁２８，２９が閉じて開閉弁３５が開き、ブロワ２４からの空気が散気管２３内に送給され、散気管２３内に残っている水は浄排水ドレン管３４を経て外部に排出される。
【００４３】
散気管２３の洗浄が終了すると、開閉弁３５が閉じ、以降は、ブロワ２４からの空気は曝気用の空気として、散気管２３から浄化槽２内に吹込まれ、前記したと同様にして原水の浄化が行われる。散気管２３の散気孔から剥離された固形物は洗浄排水管２１から洗浄排水として外部に排出されるか、或は処理水流出管１１から処理水として外部に排出される。
【００４４】
上記図示例では、散気管２３の散気孔に目詰まりが生じても、浄化槽２から濾材１を抜出したり散気管２３の取外しをすることなく、目詰まりの修復を行うことができ、従って、修復作業を迅速且つ能率的に行うことができると共に、装置の停止時間を短縮することができ経済的である。
【００４５】
なお、本発明の浄化装置においては、散気管の洗浄装置を下向流型生物膜浄化装置に適用する場合について説明したが、固定床生物膜濾過装置に対しても適用することができること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜４記載の浄化装置によれば、散気管の散気孔に目詰まりが生じても、浄化槽から濾材を抜出したり散気管の取外しをすることなく、目詰まりの修復を行うことができ、従って、修復作業を迅速且つ能率的に行うことができると共に、装置の停止時間を短縮することができ経済的である、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄化装置の実施形態の一例の縦断面図である。
【図２】従来の浄化装置の一例の縦断面図である。
【図３】図２に示す散気管の拡大断面図である。
【図４】本件出願人が出願した浄化装置の縦断面図である。
【図５】図４に示す散気管の拡大断面図である。
【符号の説明】
１    濾材
２    浄化槽
２３    散気管
２５    空気供給管（曝気用の空気を送給する系統）
２７    流体供給管（洗浄水を散気管に送給する手段）
３１    薬液注入管（薬液を散気管内に送給するための手段）
３２    薬液ポンプ（薬液を前記散気管内に送給するための手段）
【図１】
2004255260.tif 000003
【図２】
2004255260.tif 000004
【図３】
2004255260.tif 000005
【図４】
2004255260.tif 000006
【図５】
2004255260.tif 000007