(57)【要約】【課題】曝気処理槽内において、汚水の曝気処理と沈殿処理を同時に効果的に行なうとともに、スカムの発生を極力抑え、わずかに発生したスカムは浄化水から自然に分離できるようにする。【解決手段】曝気処理槽１の内部に、く字形に屈曲した筒体４が設置される。この筒体４は沈殿室となる。筒体４は、上端開口部５と下端開口部６が同一中心軸１１上に開口され、中間胴体部は、中心軸１１に対して左側に屈曲した第１レーキ部７，８と、右側に屈曲した第２レーキ部９，１０を有している。筒体内部の上端開口部５近くには仕切板１２が設けられ、スカム貯留部１３と浄化水貯留部１４が構成される。仕切板１２は下方に延長され、第１レーキ部の対応面との間に浄化水移流口１５が形成されている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曝気処理と沈殿処理を行なう汚水処理装置において、曝気処理槽の内部に、く字形に屈曲した筒体を設置して沈殿室とし、該筒体内部の上端開口部近くに仕切板を設けてスカム貯留部と浄化水貯留部を構成するとともに、前記仕切板の下端部に、浄化水移流口を設けたことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
前記筒体は、上端開口部と下端開口部が同一中心軸上に開口し、筒体胴体部は、前記中心軸に対して左側方向に屈曲した第１レーキ部と、右側方向に屈曲した第２レーキ部を有していることを特徴とする請求項１に記載の汚水処理装置。
【請求項３】
前記仕切板は、前記筒体内部の上端開口部から下方に延長させたものであり、前記浄化水移流口は、前記仕切板の下端部と、前記第１レーキ部の対応面との間に形成される空間部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚水処理装置。
【請求項４】
前記筒体は、該上端開口部が、曝気処理槽内の液面レベルと略同一の位置となるように設置されるとともに、前記浄化水貯留部には浄化水排出管が設けられ、前記スカム貯留部の外周部にはスカム防止板が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿汚水、家畜糞尿汚水、工場汚水等の生活汚水や産業汚水を曝気処理により浄化する汚水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生活汚水、動物飼育舎の糞尿等の有機物を含む汚水の浄化処理法として従来から活性汚泥処理法が知られており、その内容は、例えば以下の文献に詳しく記載されている。
【０００３】
【非特許文献１】
厚生省生活衛生局水道環境部監修「浄化槽の維持管理」，昭和６０年４月，（財）日本環境整備教育センター編集・発行，Ｐ．３０−３１，１７１．１９８
【０００４】
即ち、活性汚泥処理法は、曝気処理槽内に貯留された汚水に空気を送気しながら汚水に含まれる微生物を増殖活性化させ、汚濁物質である有機物を微生物に分解捕食させて浄化処理する方法である。その処理水は、沈殿槽に移送して上澄液と沈殿汚泥とに分離し、沈殿汚泥は、曝気処理槽内での活性汚泥を安定化させるために一部を同槽に返送するとともに、余剰汚泥を別槽に移送し、最終的に下水処理施設等に運搬処理している。また上澄液は、必要な殺菌処理を行なった後、河川に放流するか、下水道にそのまま放流している。
【０００５】
図３及び図４は、過去に設計施工された活性汚泥処理法による汚泥処理装置の一例を示している。図３は、小規模の汚泥処理装置であり、１つの槽中に隔壁３２を介して曝気処理槽３０と沈殿槽３１を設けたものである。曝気処理槽３０では送気装置４０により汚水が曝気処理され、その処理水は、隔壁３２の下部に有する移流口３４から沈殿槽３１に移流するようになっている。
【０００６】
また、図４は中規模の汚泥処理装置であり、曝気処理槽３０と沈殿槽３１が独立して設けられている。曝気処理槽３０の処理水は、槽の中間部に設けられた接続管３５からセンターウエル３６を通って沈殿槽３１に流入し、センターウエル３６内の下向きの流れによって加速的に汚泥が沈降分離されるとともに、センターウエル３６の外側の上昇流に乗って浄化水が越流堰３８から槽外に放流される。また沈殿槽３１の底部に堆積した汚泥は、エアーリフトポンプ３７により吸い上げられて曝気処理槽３０に返送され、余剰汚泥は別槽に移送される。なお、沈殿槽３１の液面に浮上したスカムは、図示しないスカムスキーマーにより別槽に移流される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図３の汚水処理装置は、曝気処理槽３０の処理水が槽内下部の移流口３４から沈殿槽３１に移流する構造のため、沈殿槽３１内のレーキ部３３に沈殿堆積した汚泥により、しだいに移流口３４が塞がれてしまい、その部分が嫌気化し、嫌気発酵等によるガスの発生により汚泥の一部がスカムとなって浮上することになる。このスカムは放流水の水質悪化を招くため、定期的に沈殿槽の液面に浮遊するスカムの除去作業が必要となり、操業維持管理コストが高くなるという問題がある。また、スカム除去装置や、汚泥返送装置がないため、小規模の汚泥処理に限定され、中規模の汚泥処理には不向きであるという問題がある。
【０００８】
一方、図４の汚泥処理装置は、センターウエル３６内で下向きに流速が生じるため、汚泥の沈降分離効果は高いが、沈殿槽３１の底部はホッパ状になっており、レーキ部３３に多量の沈殿汚泥が堆積する構造になっているため、その部分が嫌気化してスカムが発生しやすい環境となっている。これら堆積汚泥や液面浮上スカムは、エアーリフトポンプ３７やスカムスキーマを、手動又はタイマにより定期的に作動させて槽外に排出してはいるが、これらの装置の付設コストや維持管理コストが高くなるという問題がある。また、レーキ部３３には沈殿汚泥が堆積するため、レーキ部３３の高さ方向の１／２は沈殿槽容量として計算されず、沈殿槽３１の全容量を有効に利用することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述したような問題を解決するために提案されたものであり、曝気処理槽内において、汚水の曝気処理と沈殿処理を同時に効果的に行なうことができる汚水処理装置を提供することを目的とする。
また本発明は、沈殿処理を行なう場合のスカムの発生を極力抑えるとともに、発生したわずかな量のスカムを浄化水から自然に分離できるような汚水処理装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、スカム除去装置等を設けることなく、簡単な構成で安価に製造することができ、操業維持管理も容易で安価であり、あらゆる処理規模にも対応できる汚水処理装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の汚水処理装置は、曝気処理槽の内部に、く字形に屈曲した筒体を設置して沈殿室とし、該筒体内部の上端開口部近くに仕切板を設けてスカム貯留部と浄化水貯留部を構成するとともに、前記仕切板の下端部に、浄化水移流口を設けたことを特徴とする。
【００１１】
このような汚水処理装置は、曝気処理槽内で汚水が曝気処理されるとともに、その汚水は、沈殿室である筒体の下端開口部から内部に流入する。筒体内部に流入した汚水は、その中に含まれる比重の重い汚泥が途中で下方に沈降し、曝気処理槽内に戻って曝気処理される。また比重の軽い汚泥は、筒体内を垂直に上昇してスカム貯留部に滞留し、スカム化する。スカム化した汚泥は、下層部が嫌気性汚泥となって筒体内部の下方に沈降し、曝気処理槽内に戻される。
【００１２】
前記沈殿室となる筒体の容量は、曝気処理槽の処理能力等に応じて任意に選択することができ、必要であれば曝気処理槽内に複数設置することができる。また筒体形状の屈曲角は、レーキ部に汚泥が堆積せずに滑落する程度の傾斜角となるようにする。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様によれば、前記筒体は、上端開口部と下端開口部が同一中心軸上に開口し、前記筒体の中間胴体部は、前記中心軸に対して左側に屈曲した第１レーキ部と、右側に屈曲した第２レーキ部とを有している。また前記仕切板は、前記筒体内部の上端開口部から下方に延長させたものであり、前記浄化水移流口は、前記仕切板の下端部と、前記第１レーキ部の対応面との間に形成される空間部により形成されている。このようにすれば、筒体内部をスカムが垂直上昇すると同時に、浄化水が仕切板下端部の浄化水移流口からスムースに浄化水貯留部に移流し、かつ各レーキ部に汚泥が堆積せずに滑落する。また筒体の内部構造も簡単である。
【００１４】
さらに前記筒体は、該上端開口部が、曝気処理槽内の液面レベルと略同一の位置となるように設置されるとともに、前記浄化水貯留部には浄化水排出管が設けられ、前記スカム貯留部の外周部にはスカム防止板が設けられている。このようにすれば、スカム貯留部の液面に浮遊しているスカムが筒外に流出せず、浄化水だけを曝気処理槽から槽外に排出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１において、１は曝気処理槽であり、ブロワ等の送気装置２と送気管（散気管）３により槽内に空気が送気され、汚水が曝気処理される。なお、図１では便宜上、曝気処理槽１を左右に分けて示しているが、これは同一槽である。
【００１６】
前記曝気処理槽１の内部の略中央部には、沈殿室となる筒体４が図示しない支持体で固定されている。筒体４は、図２に示すように上端開口部５と下端開口部６が同一の中心軸１１上に開口し、中間胴体部が、く字形に屈曲した形状となっている。即ち、筒体４の中間胴体部には、筒体中心軸１１に対して左側に傾斜した第１レーキ部７，８と、右側に傾斜した第２レーキ部９，１０が形成されている。ここでは、第１レーキ部７，８の水平軸に対する角度αを、６５度以上とすることにより、各レーキ部に付着する汚泥が滑落し、その部分に汚泥が堆積しないようにしている。
【００１７】
前記筒体４の内部の上端開口部５は、仕切板１２で仕切られており、これにより筒体４の上部は、スカム貯留部１３と、浄化水貯留部１４が構成されている。この浄化水貯留部１４には浄化水排出管１６が設けられ、スカム貯留部１３の外周部にはスカム防止板１７（図２参照）が設けられている。また、前記仕切板１２の下端部は、下方に垂直に延びており、対面する第１レーキ部７との間に形成される所定の空間部により、浄化水移流口１５を構成している。なお、仕切板１２の上端部は筒体上端開口部５の上方まで延びている。
【００１８】
次に、上述した汚水処理装置の操業例を説明する。まず、曝気処理槽１には流入槽等から所定量の汚水が流入され、その汚水は送気管３から送られる空気により、槽内を循環しながら曝気処理される。
【００１９】
曝気処理槽１内の汚水の一部は、筒体４の下端開口部６の全周方向から筒体内に流入し、ゆるやかに上昇する間、比重の重い汚泥は途中で沈降し、筒体４の下端開口部６から曝気処理槽１内に戻される。曝気処理槽１では常に送気管３から空気か送気されているため、曝気処理槽１の底部に汚泥が堆積することはない。また、比重の軽い汚泥は垂直方向に上昇してスカム貯留部１３に滞留し、スカム１８となって浮遊する。さらに、筒体１内の下部等で嫌気化した汚泥も、所定時期後、空気を含んで上昇し、スカム貯留部１３に浮遊してスカム化する。
【００２０】
前記スカム貯留部１３に滞留するスカムは、その下層部がしだいに固形化した嫌気性汚泥となり、筒体４の内部を沈降して曝気処理槽１の内部に戻され、曝気処理される。
【００２１】
前記筒体４の浄化水貯留部１４側の第１レーキ部７と、スカム貯留部１３側の第２レーキ部１０は、急傾斜になっているため、付着した汚泥は滑落し、堆積しにくい。また、対面する第１レーキ部８と第２レーキ部９は、逆勾配であり、汚水上昇流がぶつかり合う面であるため、汚泥が付着しにくい。このため、汚泥堆積によるスカムの発生が抑えられ、スカム貯留部１３に滞留するスカム量が軽減される。
【００２２】
一方、筒体４の内部に流入した汚水の、汚泥等を含まない浄化水（上澄水）は、筒体４の浄化水移流口１５から浄化水貯留部１４に流入し、浄化水排水管１６から槽外に排出される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明した本発明の汚水処理装置によれば、曝気処理槽内に、沈殿処理をするための筒体を設置し、この筒体の全容量を有効に利用して曝気処理水の沈殿処理を効果的に行なうことができる。また、本発明は、筒体を上述したような特殊な形状とすることにより、スカムの発生を抑える一方、発生したわずかな量のスカムと浄化水が自然に分離し、浄化水だけを槽外に排出することができる。このため、放流水の水質悪化を防ぐことができる。
【００２４】
また本発明は、曝気処理槽内に、沈殿処理用の筒体を設置するだけであり、スカム除去装置等を設ける必要もないため、装置全体を小型化することができ、構成も簡単であるため安価に製造することができる。しかも、スカム除去作業や曝気処理槽への汚泥返送作業等も不要であるため、操業維持管理も容易で操業コストも安価である。さらに、沈殿処理するための筒体を曝気処理槽内に複数設置することで、あらゆる処理規模の汚水処理装置に利用できる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚水処理装置の実施態様を示す概略図である。
【図２】図１の汚水処理装置に設けられる筒体の拡大概略図である。
【図３】従来の汚水処理装置の、曝気処理槽と沈殿槽の一体型の概略図である。
【図４】従来の汚水処理装置の、曝気処理槽と沈殿槽の独立型の概略図である。
【符号の説明】
１は曝気処理槽
２は送気装置
３は送気管
４は筒体（沈殿室）
５は上端開口部
６は下端開口部
７，８は第１レーキ部
９，１０は第２レーキ部
１１は筒体中心軸
１２は仕切板
１３はスカム貯留部
１４は浄化水貯留部
１５は浄化水移流口
１６は浄化水排出管
１７はスカム防止板
１８はスカム
【図１】
2004223432.tif 000003
【図２】
2004223432.tif 000004
【図３】
2004223432.tif 000005
【図４】
2004223432.tif 000006