(57)【要約】【課題】嫌気性消化槽の異常事態においても、継続して処理が可能な有機性廃水処理装置を提供する。【解決手段】有機性廃水からなる処理水を下部に導入し上部から排水する構造で、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７が横方向に一定間隔で並べられ、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同一形式の２つの嫌気性消化槽Ａ、Ｂを使用する。第１の弁２０は、流入部３と、第１の嫌気性消化槽Ａの流入口との間に接続され、第２の弁２１は、第１の嫌気性消化槽Ａの流出口と、結合管２６の間に接続され、第３の弁２２は、結合管２６と第２の嫌気性消化槽Ｂの流入口との間に接続され、第４の弁２３は、第２の嫌気性消化槽Ｂの流出口と好気性処理槽Ｃの流入口との間に接続され、第５の弁２４は、流入部３と結合管２６の間に接続され、第６の弁２５は、結合管２６と好気性処理槽Ｃの流入口との間に接続される。【選択図】  図１
2004160285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水からなる処理水を下部に導入し上部から排水する構造で、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、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同一形式の２つの嫌気性消化槽と、好気性処理槽とからなる有機性廃水処理装置であり、２つの嫌気性消化槽が、カスケードに接続して使用する状態と、一方のみを使用する状態とのいずれかを選択できる構造であることを特徴とする有機性廃水処理装置。
【請求項２】
前記２つの嫌気性消化槽の間に結合管を備え、第１の弁機構が、流入部と、第１の嫌気性消化槽の流入口との間に接続され、第２の弁機構が、第１の嫌気性消化槽の流出口と、結合管の間に接続され、第３の弁機構が、結合管と第２の嫌気性消化槽の流入口との間に接続され、第４の弁機構が、第２の嫌気性消化槽の流出口と好気性処理槽の流入口との間に接続され、第５の弁機構が、流入部と結合管の間に接続され、第６の弁機構が、結合管と好気性処理槽の流入口との間に接続されることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嫌気好気ろ床法による有機性廃水処理装置に関し、特に、施設に異常事態が発生したときに処理が安全に継続可能な手段を備えた嫌気好気ろ床法による有機性廃水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、嫌気好気ろ床法による有機性廃水処理施設を作る場合、都市下水等の永久施設では、修理工事などの異常事態に対処できるようにしなければならない。そのため、例えば、国土交通省の外郭団体で編集している下水道施設設計指針には、「原則として二系列以上とする」と表現されているように、通常の計画では、処理施設を２系列以上で構成することにより、一方の系列を休止することが可能とする。
【０００３】
処理施設を２系列で構成すると、通常は施設が細かくなり、機器や配管、電気計装などの部品が増え、資材、工数などを多く必要とし、割高になる。特に、小規模の自治体の多くは、少ない系列数でも、割高になる原因となっている。
【０００４】
従来から用いられている嫌気好気ろ床法は、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、有機性廃水を原水として処理する。
【０００５】
嫌気性消化槽の構造を断面図で示した有機性廃水処理装置のブロック図を図２に示す。
【０００６】
嫌気性消化槽Ａ、Ｂは、１系列２槽で構成され、嫌気性消化槽Ａ、Ｂは、通常、鉄筋コンクリートで作られる。嫌気性消化槽Ａ、Ｂは、底部に汚泥の貯留室１０があり、最も低い中心に向かって傾斜をつけている。嫌気性消化槽Ａ、Ｂの中段には、ろ材７を充填する。
【０００７】
原水を流入管３から供給し、嫌気性消化槽Ａの中心を下降管５によって流下し、分散板４によって方向が変えられる。ろ材７の中を上方に移動する間に、原水に含まれる浮遊物を沈澱および分離し、沈澱させ、また、沈澱しない有機物は、ろ材７やろ材７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、処理水（原水に対し、何らかの処理がされたもの）は、嫌気性消化槽Ａの上部の越流部から流出管２８へ流出する。嫌気性消化槽Ｂは、嫌気性消化槽Ａと同様の構造であり、流出管２８から処理水が供給され、流出管２９へ流出する。
【０００８】
流出管２９から、処理水は好気性処理槽Ｃに移流する。好気性処理槽Ｃの下部には、曝気用送風機ＢＬＲからの散気管が開口し、好気性ろ床部で処理水が曝気用空気に接触することにより、好気性菌の作用で処理される。処理水は、逆洗槽Ｄを経由して、消毒槽Ｅで消毒後に、系外に放流される。
【０００９】
好気性処理槽Ｃに蓄積した汚泥は処理水を使用した逆洗により洗浄し、その逆洗排水は原水と共に嫌気性消化槽Ａに注入し、嫌気性消化した後に、嫌気性消化槽Ａから配管８を介して系外に排除する。また、嫌気性消化槽Ｂの底に堆積した汚泥は、配管９を介して原水と共に嫌気性消化槽Ａに注入される。
【００１０】
本明細書では１系列について説明したが、実際の処理施設では図２に示した有機性廃水処理装置を２系列以上とする。
【００１１】
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。すなわち、嫌気性ろ床は、有機性廃水中の浮遊物を分離し、かつ、懸濁した有機物を嫌気性菌により分解し、有機酸やメタン、炭酸ガスが生成する。このように、汚泥とならずに、嫌気性消化により有機物から発生したガスは、燃料として使用できる。また、メタンなどのガスは、燃料として使用できる。
【００１２】
しかし、嫌気性消化槽Ａ、Ｂの一部に異常事態が発生した場合には、異常事態の発生した１系列２槽の有機性廃水処理装置の運転を完全に停止し、再起動までの間は、処理施設が２系列であれば、処理能力が２分の１となる問題があった。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−３４０８９１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、嫌気性消化槽の異常事態においても、継続して処理が可能な有機性廃水処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機性廃水処理装置の一態様では、有機性廃水からなる処理水を下部に導入し上部から排水する構造で、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、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同一形式の２つの嫌気性消化槽と、好気性処理槽とからなる。２つの嫌気性消化槽は、カスケードに接続して使用する状態と、一方のみを使用する状態とのいずれかを選択できる構造である。
【００１６】
さらに、前記２つの嫌気性消化槽の間に結合管を備え、第１の弁機構が、流入部と、第１の嫌気性消化槽の流入口との間に接続され、第２の弁機構が、第１の嫌気性消化槽の流出口と、結合管の間に接続され、第３の弁機構が、結合管と第２の嫌気性消化槽の流入口との間に接続され、第４の弁機構が、第２の嫌気性消化槽の流出口と好気性処理槽の流入口との間に接続され、第５の弁機構が、流入部と結合管の間に接続され、第６の弁機構が、結合管と好気性処理槽の流入口との間に接続される。
【００１７】
それぞれの弁機構は、１つずつが独立した弁であってもよいし、例えば、第１の弁機構と第５の弁機構とを１つの切換弁で構成し、第３の弁機構と第６の弁機構とを他の切換弁で構成してもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、嫌気性消化槽を２段で構成し、嫌気性消化槽の補修などの異常事態に対し、補修の必要な槽のみを停止し、１槽のみを使用して処理を継続できる処理施設を提供可能とする。
【００１９】
本発明の有機性廃水処理装置の一実施例を図１に示す。
【００２０】
有機性廃水からなる処理水を下部に導入し上部から排水する構造で、横方向に広がりのある複数の塊または集合体の形の接触ろ材７が横方向に一定間隔で並べられ、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２つの嫌気性消化槽Ａ、Ｂと、６つの弁２０、弁２１、弁２２、弁２３、弁２４および弁２５と、結合管２６と、好気性処理槽Ｃとからなる。なお、接触ろ材については、特開２００１−３４０８９１号公報を参照されたい。
【００２１】
第１の弁２０は、流入部３と、第１の嫌気性消化槽Ａの流入口との間に接続され、第２の弁２１は、第１の嫌気性消化槽Ａの流出口と、結合管２６の間に接続され、第３の弁２２は、結合管２６と第２の嫌気性消化槽Ｂの流入口との間に接続され、第４の弁２３は、第２の嫌気性消化槽Ｂの流出口と好気性処理槽Ｃの流入口との間に接続され、第５の弁２４は、流入部３と結合管２６の間に接続され、第６の弁２５は、結合管２６と好気性処理槽Ｃの流入口との間に接続される。
【００２２】
通常の場合は、弁２０、弁２１、弁２２および弁２３を開とし、弁２４および弁２５を閉とする。原水は嫌気性消化槽Ａの流入管３から弁２０を経由して流入し、下降管５によって嫌気性消化槽Ａの中心を下降し、分散板４によって流れの方向が転換されて上向流となり、ろ材７を通過し、液面に到達し、処理水は、越流堰を流出して、弁２１、結合管２６および弁２２を経由して、嫌気性消化槽Ｂに流入する。ついで、処理水は、下降管５によって嫌気性消化槽Ｂの中心を下降し、分散板４により方向を変え、上向流となり、ろ材７を通り、液面に設けられた越流堰を流出し、弁２３および流出管２７を経由して、好気性処理槽Ｃに流入し、好気性処理をした後、逆洗槽Ｄを経由して、消毒槽Ｅで消毒され、放流される。好気性処理により発生した汚泥は、原水と共に嫌気性消化槽Ａに返送し、消化した後、嫌気性消化槽Ａから配管８を介して、系外排除される。また、嫌気性消化槽Ｂの底に堆積した汚泥は、配管９を介して、原水と共に嫌気性消化槽Ａに注入される。
【００２３】
補修などにより、嫌気性消化槽Ａまたは嫌気性消化槽Ｂのうち、１槽が使用できないときは、例えば次のように対処する。
【００２４】
嫌気性消化槽Ａが使用できないときは、弁２０および弁２１を閉じ、弁２４を開く。従って、弁２２、弁２３および弁２４は開であり、弁２０、弁２１および弁２５は閉である。流入部３からの原水は、弁２４、結合管２６および弁２２を経由して、嫌気性消化槽Ｂに流入させる。原水は、嫌気性消化槽Ｂによって処理したのち、弁２３および流出管２７を経由して、好気性処理槽Ｃへと導入することができる。好気性処理槽Ｃにより発生した汚泥は、配管１４、弁２４、結合管２６および弁２２を介して、原水と共に嫌気性消化槽Ｂに注入される。
【００２５】
また、嫌気性消化槽Ｂが使用できないときは、弁２２および弁２３を閉じ、弁２５を開く。従って、弁２０、弁２１および弁２５は開であり、弁２２、弁２３および弁２４は閉である。流入部３からの原水は、弁２０を経由して、嫌気性消化槽Ａに流入させる。原水は、嫌気性消化槽Ａによって処理したのち、弁２１、結合管２６、弁２５および流出管２７を経由して、好気性処理槽Ｃへと導入することができる。好気性処理槽Ｃにより発生した汚泥は、配管１４および弁２０を介して、原水と共に嫌気性消化槽Ａに注入される。
【００２６】
嫌気性処理は、好気性処理と比較して、反応速度が小さいので、長い反応時間をとっている。例えば、下水処理の場合、１系列２槽の嫌気性消化槽の反応時間を２０時間以上とっている。この嫌気性処理によって、下水中の浮遊物質の除去率は８０％以上、ＢＯＤ除去率は７０％以上程度となる。また、嫌気性消化槽を１系列２段とする場合、嫌気性消化槽の容積は、２槽とも同程度の大きさとしているが、１段目と２段目とでは寄与率が異なり、２段目の嫌気性消化槽の寄与率は比較的小さい。
【００２７】
本発明の有機性廃水処理装置では、補修などの場合に、嫌気性消化槽を１槽のみで運転すると、嫌気性消化槽の反応時間は１０時間程度に減少する。この場合、原水の処理効率は、浮遊物質の除去率が約７０％、ＢＯＤ除去率が６０％程度になった。しかし、その後の好気性処理で、嫌気性消化槽を２段とした通常の場合と同様な処理水質を得ることができ、処理施設の機能上、何ら問題なく運用できた。
【００２８】
嫌気性消化槽の反応時間が短いときに影響を受けるのは、主として汚泥の分解性能および汚泥の減量化の性能である。嫌気性消化槽内には、汚泥が３年以上も貯留されるので、本発明による１槽のみの運転が、１年以内程度の休止期間となったとしても、汚泥の消化処理能力に対する影響は実害を受けないで乗り切ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、嫌気性消化槽の異常事態においても、継続して処理が可能な有機性廃水処理装置を提供することが可能となった。嫌気性性処理槽の異常事態に対処することができることは、実プラントにおける実用性が高く、処理施設の機能向上に高い効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性廃水処理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の有機性廃水処理装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  嫌気性消化槽
Ｃ  好気性処理槽
ＢＬＲ  送風機
Ｄ  逆洗水槽
Ｅ  消毒槽
Ｐ  逆洗ポンプ
１  ろ床部
２  ホッパー部
３  流入部
４  分散板
５  流入管
７  嫌気性ろ床
８  汚泥引抜き管
９、１４  排出管
１０  汚泥室
１１、１２、１３、２７、２８、２９  流出管
２０、２１、２２、２３、２４、２５  弁
２６  結合管
【図１】
2004160285.tif 000003
【図２】
2004160285.tif 000004