(57)【要約】【課題】腐食によるコンクリートの劣化を構造的に防止した嫌気好気ろ床法に用いる嫌気性消化槽を提供し、嫌気好気ろ床法の実用化を容易にする。【解決手段】内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状になっていて、前記空間の底部２に汚泥排出口９を有し、前記空間の上部が中部より狭められた形状で頂部に開口する。前記下部に原水を導入する手段４を有し、前記中部には、複数のブロック１１を空間に配置して構成されるろ材装置が設けられ、各ブロック１１は、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、前記上部は、前記各ブロック１１が搬出入可能な寸法を有し、該上部には、越流堰機構６が配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状になっていて、前記空間の底部に汚泥排出口を有し、前記空間の上部が中部より狭められた形状で頂部に開口する嫌気性消化槽であり、前記下部に原水を導入する手段を有し、前記中部には、複数のブロックを空間に配置して構成されるろ材装置が設けられ、各ブロックは、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、前記上部は、前記各ブロックが搬出入可能な寸法を有し、該上部には、越流堰機構が配置され、該越流堰機構には、排水管が接続されて、該越流堰機構の水平な上縁で堰が形成されて処理水が越流するようになっていることを特徴とする嫌気性消化槽。
【請求項２】
前記上部の開口を覆うように、ガス精製装置に接続する耐食性カバーを備えることを特徴とする請求項１に記載の嫌気性消化槽。
【請求項３】
前記上部の開口を覆うように、排気燃焼装置に接続する耐食性カバーを備えることを特徴とする請求項１に記載の嫌気性消化槽。
【請求項４】
内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状になっていて、前記空間の底部に汚泥排出口を有し、前記空間の上部が中部より狭められた形状で頂部が開口し、前記中部には、複数のブロックを空間に配置して構成されるろ材装置が設けられ、各ブロックは、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、前記上部は、前記各ブロックが搬出入可能な寸法を有し、該上部には、越流堰機構が配置され、該越流堰機構には、排水管が接続されて、該越流堰機構の水平な上縁で堰が形成される嫌気性消化槽を用いて、原水を、前記下部に導入し、前記ろ材装置を通過した処理水が、前記越流堰機構の水平な上縁で越流して排出され、さらに、浮遊生物を用いた活性汚泥法またはその応用法を用いた好気性処理を行うことを特徴とする嫌気好気処理法。
【請求項５】
嫌気性消化槽と好気性処理槽とを組み合せて使用する嫌気好気ろ床法であり、嫌気性消化槽内の空間の中部に、ろ材を取り付けたブロックを組み合わせて、ろ材装置を形成し、各ブロックには、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、嫌気性消化槽に導入した原水から、浮遊物を前記ろ床装置により分離除去し、嫌気性消化槽からの処理水を、好気性処理槽に導入し、好気性処理槽で蓄積した汚泥は、逆洗により排除し、逆洗排水は、嫌気性消化槽に返送して原水とともに嫌気性処理槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出することを特徴とする嫌気好気ろ床法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嫌気好気ろ床法により、有機性物質を含む廃水の処理装置に使用される嫌気性消化槽に関し、特に、構造物を腐食しない構造の嫌気性消化槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用いられている嫌気好気ろ床法では、嫌気性ろ材を充填した嫌気性消化槽と、好気性ろ材を充填した好気性処理槽とを設ける。有機性廃水からなる原水を嫌気性消化槽の下部に流入させ、ろ床内を上向流で通過させて、原水中の浮遊物を分離し、沈澱させ、また沈澱しない有機物を、ろ材に付着した嫌気性菌により処理し、処理水（原水に対し何らかの処理がされたもの）を好気性処理槽に導入して、充填したろ材を曝気して、ろ材に付着した生物膜により酸化および分解反応を行い、浮遊物をろ床により分離除去し、さらに消毒して処理する。
【０００３】
好気性処理槽で蓄積した汚泥は、逆洗により排除し、逆洗排水は嫌気性消化槽に返送して、原水とともに嫌気性処理槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出する。
【０００４】
嫌気性消化槽における嫌気性処理は、種々な面で優れた特性があり、例えば、原水の処理にエネルギーを必要とせず、汚泥の減量化にも著しい効果がある。さらに、嫌気性ろ床は、有機性廃水中の浮遊物を分離し、懸濁した有機物を嫌気性菌により、溶解性物質やメタン、炭酸ガスなどに分解し、メタンなどのガスを収集すれば、燃料として使用することができる。
【０００５】
しかし、嫌気性消化で発生するガスには腐食性があり、嫌気性消化槽の処理水に接触する部分は腐食しにくいが、嫌気性消化槽の上部で、ガスに接触する構造物や機器などが、著しく腐食される。このような腐食に対する対策として、コンクリート面や金属材料の表面に、部分的に特別な対策をとっていた。
【０００６】
従来の嫌気性消化槽の構造を、図４に示す。
【０００７】
嫌気好気ろ床法で用いる嫌気性消化槽は、通常、鉄筋コンクリートで作られる。嫌気性消化槽は、下部で中心に向かって傾斜をつけ、底部に汚泥の貯留部１０があり、上部に越流堰があり、中段には、ろ材１２が充填される。原水は、嫌気性消化槽の中心を下降管４によって嫌気槽下部に導入され、分散板５によって方向が変えられ、ろ材１２の中を上方に移動し、原水に含まれる浮遊物を沈澱および分離し、沈澱しない有機物はろ材１２やろ材１２に保持された汚泥などに付着している嫌気性菌により処理され、嫌気性消化槽の越流部から流出し、流出管８から好気性処理槽（図示せず）に導入される。本処理方法においては、嫌気性消化槽の液面上部空間には、嫌気性消化によって生成したメタン、硫化水素、炭酸ガスなどが存在する。
【０００８】
嫌気性消化槽の上部空間は、湿度が高いため、昼夜間の温度変化により、壁面の内部に水分が結露し、これに発生ガスが溶解する。硫化水素は、周囲の酸素と結合し、腐食性の高い硫酸を生成する。このように、硫酸や炭酸ガスは、壁面の凝結水で次第に濃縮し、強酸となり、コンクリートを腐食する。
【０００９】
従って、コンクリート表面を耐食性材料で覆い、防食処理をするが、防食材の劣化、剥離および亀裂などが生じ、腐食が進行して、施設の寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
また、使用する耐食材料は特殊であるために高価であり、溶剤の毒性、爆発性などのため、施工に危険を伴うなどの問題もあった。
【００１１】
以上のように、腐食は嫌気性処理の大きな欠点となっている。
【００１２】
また、前記上部空間を囲む上部スラブには、点検のための複数の点検口が設けられるが、点検口から拡散するガスの臭気などの害の問題もあった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、腐食によるコンクリートの劣化を構造的に防止した嫌気性消化槽を提供し、嫌気好気ろ床法の実用化を容易にすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の嫌気性消化槽は、内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状になっていて、前記空間の底部に汚泥排出口を有し、前記空間の上部が中部より狭められた形状で頂部に開口する。前記下部に原水を導入する手段を有し、前記中部には、複数のブロックを空間に配置して構成されるろ材装置が設けられ、各ブロックは、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、前記上部は、前記各ブロックが搬出入可能な寸法を有し、該上部には、越流堰機構が配置され、該越流堰機構には、排水管が接続されて、該越流堰機構の水平な上縁で堰が形成されて処理水が越流するようになっている。
【００１５】
前記上部の開口を覆うように、ガス精製装置に接続する耐食性カバーを備えるか、排気燃焼装置に接続する耐食性カバーを備えることが望ましい。
【００１６】
本発明の嫌気好気処理法は、内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状になっていて、前記空間の底部に汚泥排出口を有し、前記空間の上部が中部より狭められた形状で頂部が開口し、前記中部には、複数のブロックを空間に配置して構成されるろ材装置が設けられ、各ブロックは、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、前記上部は、前記各ブロックが搬出入可能な寸法を有し、該上部には、越流堰機構が配置され、該越流堰機構には、排水管が接続されて、該越流堰機構の水平な上縁で堰が形成される嫌気性消化槽を用いて、原水を、前記下部に導入し、前記ろ材装置を通過した処理水が、前記越流堰機構の水平な上縁で越流して排出され、さらに、浮遊生物を用いた活性汚泥法またはその応用法を用いた好気性処理を行う。
【００１７】
あるいは、本発明の嫌気好気ろ床法は、嫌気性消化槽と好気性処理槽とを組み合せて使用する嫌気好気ろ床法であり、嫌気性消化槽内の空間の中部に、ろ材を取り付けたブロックを組み合わせて、ろ材装置を形成し、各ブロックには、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材がフレーム内で横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に固定され、嫌気性消化槽に導入した原水から、浮遊物を前記ろ床装置により分離除去し、嫌気性消化槽からの処理水を、好気性処理槽に導入し、好気性処理槽で蓄積した汚泥は、逆洗により排除し、逆洗排水は、嫌気性消化槽に返送して原水とともに嫌気性処理槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施例を示した断面図である。
【００２０】
本発明の嫌気性消化槽は、内部に空間を有し、該空間の下部が傾斜により汚泥が集中して堆積する形状で、該空間の底部２に汚泥排出口を有し、該空間の上部が前記中部より狭められ、頂部に開口する小室すなわち、開口部を有する。
【００２１】
前記空間の下部には、流入管３に接続する下降管４が開口する。また、汚泥排出口には貯留する汚泥の引抜き管９を設ける。
【００２２】
前記空間の中部には、複数のろ材ブロック１１を組み合わせたろ材装置が空間に配置してある。各ブロック１２は、横方向に広がりのある塊または集合体の形の複数の接触ろ材が横方向に一定間隔で並べられて上下に一部が一定間隔で重なり合うように複数段に配設される。この接触ろ材については、特開２００１−３４０８９１号公報を参照されたい。本発明では、このような接触ろ材をブロック１１に区分し、配置する。前記開口部（小室）は、各ブロック１１の１つが搬出入可能な大きさである。従って、各ブロックを上部、すなわち開口部（小室）を通して、前記中部に挿入し、互いに組みつけてろ材装置を形成する。
【００２３】
開口部（小室）には、越流堰機構６が配置され、該越流堰機構６に、排水管８が接続されて、水平な上縁で堰が形成され、該上縁から内へ処理水が越流する構造である。越流堰機構６の形状は、図示のように垂直な壁と底で形成してもよく、ラッパ管のように連続的な配管の形状にしてもよい。
【００２４】
さらに、前記開口部（小室）に耐食性カバー７を備え、ガス精製装置に接続するか、排気燃焼装置に接続する。これにより、メタンガスが多い場合は収集し、少ない場合は脱臭および排気することができる。必要に応じて、脱臭装置を経由させれば、臭気の拡散を防止することができる。カバー７の下端は、図示したような密封構造でもよいし、リブを設けて、該リブが挿入可能な溝を側壁の上端に設け、該溝に、例えば水のような液体を満たすことにより、完全に水封することも可能である。
【００２５】
嫌気性消化で発生したガスは、液面上に放出され、カバー７の直下の狭い開口部空間に集まる。
【００２６】
液面が開口部（小室）内に存在するように、越流堰機構６を配置することにより、発生ガスと接触する壁面部分を、容易に最小限の面積とすることが可能となる。この接触面は、防食対策を行うことが必要であるが、面積を非常に小さくすることができるので、容易に防食対策を行うことが可能である。
【００２７】
前記上部すなわち開口部（小室）の寸法は、前記ブロックを１つずつ挿入できれば、できるだけ小さい方がよい。前記上部を画成する壁部材の面積を小さくすることで、腐食面積を小さくするためである。また、前記越流堰機構６の配置高さは、それより上側の壁部材の面積ができるだけ小さくなるように設定するのが好ましい。
【００２８】
越流堰機構６から出た処理水は、従来の嫌気好気ろ床法と同様に、好気性処理槽で処理される。概略すると、好気性処理槽では、充填したろ材を曝気して、ろ材に付着した生物膜により酸化および分解反応を行い、浮遊物をろ床により分離除去し、さらに消毒して処理する。また、好気性処理槽で蓄積した汚泥は、逆洗により排除し、逆洗排水は嫌気性消化槽に返送して、原水とともに嫌気性処理槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出する。
【００２９】
図２は、本発明による嫌気好気処理法を説明するブロック図である。
【００３０】
本実施例では、前述のような嫌気槽で処理した処理水を曝気槽に導入し、沈殿槽で汚泥を沈澱させた後、消毒槽を経て系外へ放流する。汚泥は、一部を曝気槽に返送し、残部を嫌気槽に返送して原水とともに嫌気槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出する。曝気槽では、浮遊物を用いた活性汚泥法またはその応用法を用いた好気性処理を行う。
【００３１】
図３は、本発明による嫌気好気ろ床法を説明するブロック図である。
【００３２】
本実施例では、前述のような嫌気槽からの処理水を、好気（ろ床）槽に導入し、該好気（ろ床）槽からの処理水を処理水槽（逆洗水槽）および消毒槽を経て系外へ放流する。好気（ろ床）槽および処理水槽で蓄積した汚泥は、逆洗により排除し、逆洗排水は、嫌気槽に返送して原水とともに嫌気槽で消化した後、余剰汚泥として系外へ排出する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の嫌気性消化槽は、腐食によるコンクリートの劣化を構造的に防止することができる。
【００３４】
具体的には、発生ガスに接触する部分が極めて小さく、嫌気性消化槽の壁面で発生ガスが接触する部分に、容易に防食対策を行うことが可能である。さらに、施工費も安価で済み、ガス爆発を防止し、臭気の発散も防止することが可能になる。特に、発生ガスの少ない場合は、発生したガスを密閉空間内に閉じこめ、脱臭装置を経由して、外気に放流することで、動力無しで脱臭および排気が可能である。
【００３５】
また、発生ガスの量が多い場合にも、燃料ガスとして利用するための捕集が容易であるという追加効果も得られる。さらに、発生ガスの量が中間の場合、排気したり、捕集したり、適宜選択的操作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の嫌気性消化槽の一実施例を示した断面図である。
【図２】本発明による嫌気好気処理法を説明するブロック図である。
【図３】本発明による嫌気好気ろ床法を説明するブロック図である。
【図４】従来の嫌気性消化槽を示した断面図である。
【符号の説明】
１  側壁
２  底部
３  流入管
４  下降管
５  分散板
６  越流堰機構
７  カバー
８  流出管
９  汚泥引抜き管
１０  貯留部
１１  ブロック状フレーム
１２  嫌気性ろ床
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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