(57)【要約】【課題】堆積した不活性物質を除去して雨天時下水を効率よく処理できる雨天時下水の生物処理方法と装置を提供する。【解決手段】雨天時下水を生物処理工程に導入して生物処理する方法において、前記生物処理工程の流入水槽に堆積した不活性物質を含む曝気槽混合液又は返送汚泥の少なくとも一部を、スクリーン又は液体サイクロンに通して不活性物質を分離し、該分離液を前記生物処理工程に返送することとしたものであり、前記スクリーンに通す曝気槽混合液又は返送汚泥には、繊維を添加することができ、また、前記スクリーン又は液体サイクロンで不活性物質が除去された分離液は、酸化剤等で活性度を高めたのちに、前記生物処理工程に返送することができる。【選択図】　図１
2004136220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨天時下水を、生物処理工程に導入して生物処理する方法において、前記生物処理工程の流入水槽に堆積した不活性物質を含む曝気槽混合液又は返送汚泥の少なくとも一部を、スクリーン又は液体サイクロンに通して不活性物質を分離し、該分離液を前記生物処理工程に返送することを特徴とする雨天時下水の生物処理方法。
【請求項２】
前記スクリーンに通す曝気槽混合液又は返送汚泥には、繊維を添加することを特徴とする請求項１記載の雨天時下水の生物処理方法。
【請求項３】
前記スクリーン又は液体サイクロンで不活性物質が除去された分離液は、活性度を高めたのちに、前記生物処理工程に返送することを特徴とする請求項１又は２記載の雨天時下水の生物処理方法。
【請求項４】
雨天時下水を処理する生物処理装置と、該処理装置の流入水槽又は返送汚泥流路から不活性物質を含む被処理液をスクリーン又は液体サイクロンに供給する手段と、供給された被処理液から不活性物質を分離するスクリーン又は液体サイクロンとを有することを特徴とする雨天時下水の生物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨天時下水の処理に係り、特に、下水、し尿、産業排水を浄化するための雨天時下水が流入する生物処理設備の水槽などの底部に堆積する不活性物質を除去できる生物処理方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平９−２９２８９号公報
【特許文献２】特開平２−２３７６９０号公報
下水、し尿、産業排水等の汚水に含まれる土砂などの不活性物質は、処理設備の水槽底部に堆積する。これら汚水の中の不活性物質は、生物処理工程の前処理設備である沈不活性物質設備やスクリーン、沈殿設備などにより除去されるので通常の処理においては問題が顕著化されにくい。
しかしながら、雨天時の下水が流入する設備においては、系内の不活性物質の堆積は深刻な問題である。下水処理場に集められた雨天時下水は、現状、処理場の計画水量である１Ｑ分が生物処理された公共水域に放流される。計画水量を超える分の２Ｑ分は、図８の雨天時下水の簡易放流の概略図に示すように、最初沈殿池で沈みやすい固形分を除去した後に、消毒されて公共水域に放流される。この簡易放流では、公共水域における汚濁物負荷の低減は困難である。
【０００３】
近年、生物処理設備に余裕のある下水処理場では、図９に、雨天時下水をエアレーションタンクに流入させる雨天時下水の処理方法の概略図を示すように、エアレーションタンクの後段部に流入させて、生物処理させた後に、最終沈殿池で固液分離させて放流するケースが増加している。
不活性物質を多く含む雨天時下水が流入するエアレーションタンクの後段部には、雨天時下水により持ち込まれた多量の不活性物質が、堆積又は生物処理系内を循環する。
設備に堆積した不活性物質は、返送汚泥ポンプなどの機器類の摩耗や閉塞の原因となる。また、生物処理系内で循環する不活性物質は、活性汚泥の活性度を低下させるため、その活性度を補うために、ＭＬＳＳ濃度を高めに設定する必要がある。エアレーションタンクに不活性物質が溜まると、水槽の有効容量が低下し、生物処理が過負荷になり、有機物除去の効率が低下する。さらに、エアレーションタンク液のＤＯ濃度を維持するために、水槽底部に配備された曝気用空気配管が閉塞して、エアレーションタンクヘの空気が供給できなくなり、生物処理が困難になる。
【０００４】
汚泥処理においても、水槽底部に堆積した不活性物質の一部が、汚水処理から発生する汚泥に含まれると、この汚泥を脱水する脱水機の摩耗や閉塞が重大な問題になる。
不活性物質を除去するには、水槽の水を排出し、バキューム車や吸引装置を搭載したダンパー車により、堆積した不活性物質をその他の汚泥や水と共に、水槽から排出する清掃作業が、人手により行われている。このように、現状では、水槽底部から不活性物質を除去して、衛生的に効率よく処理する有効な方法がなかった。
本発明者は、先に、砂を含む被処理物をスクリーンで、又は繊維を添加した被処理物をスクリーンで、分離する方法を提案した（特願２００１−２５４５３２号）。
また、水槽に持ち込まれる不活性物質を事前に遠心分離機により除去する方法（特開平２−２３７６９０号公報）、及び細目と荒目の振動スクリーン装置により除去する方法（特開平９−２９２８９号公報）が提案されている。
【０００５】
従来方法は、以下のような問題点がある。
（１）砂や生物的に分解できない不活性物質が生物処理系内に多量に存在すると、活性汚泥の活性度が低下する。一時的には、生物処理性能の低下がないが、長期的には生物処理の継続が困難になる。生物処理の性能低下が起こると、その回復には長期間を要する。また、砂だけの除去では不充分であり、エアレーションタンクの最終段に雨天時下水が流入するので、常時、この最終段の活性汚泥の活性度を高める必要がある。
（２）事前に不活性物質だけを除去する方法は、雨天時下水の水量が膨大であるので、遠心分離機による分離は非現実的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、一時期に多量の雨天時下水を効率よく処理するために、エアレーションタンクに堆積した不活性物質を除去することができる雨天時下水の生物処理方法と装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、雨天時下水を生物処理工程に導入して生物処理する方法において、前記生物処理工程の流入水槽に堆積したの不活性物質を含む曝気槽混合液又は返送汚泥の少なくとも一部を、スクリーン又は液体サイクロンに通して不活性物質を分離し、該分離液を前記生物処理工程に返送することを特徴とする雨天時下水の生物処理方法としたものである。
前記生物処理方法において、スクリーンに通す曝気槽混合液又は返送汚泥には、繊維を添加することができ、また、前記不活性物質が除去された分離液は、活性度を高めたのちに、前記生物処理工程に返送することができる。
また、本発明では、雨天時下水を処理する生物処理装置と、該処理装置の流入水槽又は返送汚泥流路から不活性物質を含む被処理液をスクリーン又は液体サイクロンに供給する手段と、供給された被処理液から不活性物質を分離するスクリーン又は液体サイクロンとを有することを特徴とする雨天時下水の生物処理装置としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、雨天時下水を生物処理工程で生物処理する方法において、前記生物処理工程の流入水槽の砂等の不活性物質を含む曝気槽混合液又は最終沈殿池からの返送汚泥の少なくとも一部を、スクリーン又は液体サイクロンで不活性物質を分離して、前記生物処理工程に返送する生物処理方法である。
雨天時下水とは、雨天時の下水と雨水が混合された被処理水で、雨水の混合比率は任意である。下水処理場に流入する雨天時下水の特徴は、その時間当りの水量が、処理場の計画水量の１０〜１０００倍と非常に多く、流入開始から１時間までの汚濁物負荷が最大で、その後、降雨による希釈効果により、急速に負荷量が低下する。雨天時下水の負荷量削減には、雨天時下水の流入開始から１時間経過までの雨天時下水を、既存下水処理場の生物処理設備で処理する方法が、現実的で且つ有効な手段である。
【０００９】
本発明を実施しなくても、一時的には、雨天時下水をエアレーションタンクで生物処理が可能であり、雨天時下水が、計画処理水量の２倍以下で、流入時間が３０分間以下なら、生物処理に影響ない。しかしながら、多量の降雨により雨天時下水量が多く、下水管きょ内の堆積物が雨天時下水で洗い流される場合には、エアレーションタンクなど生物処理系に不活性物質が蓄積し、生物処理性能が低下し、その回復に多大な時間が必要である。
また、生物処理性能が低下すると、有機物の分解除去率の低下による放流水のＢＯＤ濃度の増加に加えて、最終沈殿池での固液分離性能も低下し、放流水にＳＳがキャリオーバーし、生物処理性能が回復するまで水質基準値が満足できなくなる。
不活性物質の除去は、雨天時下水の流入開始から１時間経過までを対象にする場合に好適である。もちろん、雨天時下水流入終了後においても、本発明は適用できる。
【００１０】
不活性物質とは、水に不溶の無機物と有機物である。この有機物は、生物的に難分解物質で、生物処理で分解や可溶化が起こらない物質である。具体的には、砂や金属酸化物、金属粒子、陶器くずなどの無機物や、繊維、野菜屑、種子、毛髪、穀物、木片等の有機物である。
不活性物質の含有量に制限はなく、不活性物質の堆積量や不活性物質とその他の物との割合についても制限はない。
本発明の適用場所は、雨天時下水が流入する生物処理工程のエアレーションタンクなどの曝気槽の後段部と、最終沈殿池からエアレーションタンク流入部までの返送汚泥配管のうち、返送汚泥ポンプ吐出部からエアレーションタンク流入部までの返送汚泥配管である。
【００１１】
エアレーションタンクから不活性物質を含む曝気槽混合液を取り出す方法は、水中ポンプ、モーノポンプ、チューブポンプなどの容積型ポンプ、空気エジェクター、水エジェクター、サンドポンプ、真空ポンプなどいずれも使用できる。返送汚泥は、返送汚泥配管から分岐させることにより、返送汚泥ポンプ吐出圧により容液に取り出させる。
不活性物質を分離するスクリーンは、ドラムスクリーン、ウエッジワイヤーやバーススクリーンなど市販のものが使用できる。その目開きには制限が無いが、実用的な目開きは０．５〜５ｍｍである。
液体サイクロンは、サイクロン内部で液体の回転力により液体と分離対象物の質量差及び流速を利用して分離させるもので、市販品が使用できる。砂の分級装置であるサンドセパレーターと呼ばれる液体サイクロンも使用できる。分離性能は、砂を例にとると、砂の粒径が５０μｍ以上のものである。５０μｍ未満のものは、市販の液体サイクロンで分離できないことはもちろんであるが、このような微細な砂は、エアレーションタンクの底部に堆積せず、機械類への磨耗などの影響が少ないので問題にならない。
【００１２】
図１と図２に、雨天時下水を流入させたエアレーションタンクの不活性物質の除去に、スクリーンと液体サイクロンを用いたフロー概略図を示す。
図４と図５に、返送汚泥の不活性物質を除去する装置のフロー概略図を示す。雨天時下水が流入するエアレーションタンクにおいて、雨天時下水から持ち込まれた不活性物質を含む曝気槽混合液を、被処理物供給装置でスクリーン又は液体サイクロンに供給する。不活性物質が分離された活性汚泥を含む分離液は、雨天時下水が流入するエアレーションタンクに戻され、エアレーションタンクの活性汚泥濃度、ＭＬＳＳ濃度を維持する。
【００１３】
また、雨天時下水が流入するエアレーションタンクから流出した曝気槽混合液は、最終沈殿池で固液分離され、返送汚泥中に雨天時下水から持ち込まれた不活性物質が含まれる返送汚泥配管から、返送汚泥の一部又は大部分を取り出し、スクリーン又は液体サイクロンにて返送汚泥から不活性物質を分離する。不活性物質を分離された分離液は、返送汚泥配管又はエアレーションタンクの前段に返送される。
エアレーションタンクに雨天時下水が流入する間、曝気槽混合液や返送汚泥から不活性物質を分離し、分離された分離液をエアレーションタンクや返送汚泥配管に返送することにより、生物処理の運転を中断することなしに、雨天時下水から持ち込まれた不活性物質が除去できる。
スクリーンや液体サイクロンから分離された不活性物質を含む固形物の脱水には、ベルトプレス型やスクリュープレス型、遠心分離、フィルタープレス型など市販の脱水機が使用できる。
【００１４】
また、本発明では、曝気槽混合液又は返送汚泥に繊維を添加して、その繊維に不活性物質を捕捉させて、スクリーンで不活性物質を分離することができる。
曝気槽混合液又は返送汚泥である被処理液に繊維を添加して、不活性物質を繊維に強固に捕捉させて、スクリーンで分離する。不活性物質を繊維に強固に捕捉させることにより、スクリーンから不活性物質が分離液にリークするのが防止できるので、不活性物質の除去性能が繊維の添加により向上する。
繊維の添加場所は、スクリーンヘの配管内又は配管途中に設けた混合槽である。
図３と図４に、繊維をスクリーンヘの被処理液の配管内に添加する装置のフロー概略図を示す。
【００１５】
本発明で添加する繊維は、人造繊維、化学繊維、木綿などの天然繊維、パルプなど木質繊維、植物遺体のピートモスなどすべての繊維や故紙などの繊維含有物が使用できる。
また、再生繊維も使用でき、それらは化学繊維製造工程から廃棄されるポリエステル繊維やポリプロピレン繊維、アクリロニトリル繊維あるいはＰＥＴボトルから得られるポリエステル再生繊維等である。
繊維の形状は、太さが数μｍ〜１ｍｍ、長さが０．１ｍｍ〜数ｃｍであるが特に制限はない。各種繊維の混合物を使用しても良い。
市販されている化学合繊繊維を本発明に使う場合には、その太さは数〜数十μｍが、不活性物質を捕捉し易いので好適である。また、その長さも、スラリー状にしたときの作業性やスクリーンでの分離性能を考慮すると、数ｍｍ〜１ｃｍが好適である。
【００１６】
繊維の添加率は、不活性物質を含む被処理物当り０．０１〜３重量％である。添加率が０．０１重量％未満では、不活性物質の分離性能が得られない。また、添加率が３重量％を超えると、不活性物質は繊維に捕捉されるが、不活性物質を捕捉した繊維が塊状になり、移送等のハンドリングが困難になる。
繊維と被処理物を混合する方法は、配管内の水流だけで混合できるし、混合装置を使用するなら、機械撹拌や空気撹拌装置、ラインミキサーも使用できる。
工業用水や汚水処理施設で容液に得られる処理水や汚水で、繊維をスラリー状にしてから、被処理物に添加することもできる。
被処理物への添加方法は、繊維の形状を製造工程で均一にできるために、市販の定量ポンプなどが使用できる。
【００１７】
また、本発明は、不活性物質が除去されたスクリーン又は液体サイクロン分離液を、活性度を高めたのちに、返送汚泥配管又はエアレーションタンクに返送することができる。
最終エアレーションタンクに堆積する不活性物質を、生物処理の運転を停止することなしに除去した後に、エアレーションタンク又は返送汚泥の活性汚泥の活性度を高めておくものである。これは、雨天時下水の流入が止み、晴天時の下水流入時の生物処理性能の維持と、次回、雨天時下水の流入時に、十分な活性汚泥の活性度を維持し、雨天時下水の流入に備えるためのものである。
【００１８】
活性汚泥の活性度とは、流入有機物や窒素などを分解除去する性能を示す一般的な総称である。活性度の指標には、呼吸速度、呼吸速度と同じ意味の酸素利用速度、硝化速度、脱窒素速度、有機物除去速度などがある。また、活性度に関わるものとして、活性汚泥の有機物の指標であるＶＳＳの比率が、ＶＳＳ／ＳＳとして表現される。これは、活性汚泥の汚泥濃度であるＳＳに占めるＶＳＳの比率を表すもので、このＶＳＳの比率が低いと、エアレーションタンクの活性汚泥濃度であるＭＬＳＳ濃度を高く維持しないと、有機物など分解除去できる十分な量の活性汚泥、微生物量が確保できない。ＶＳＳの比率が低い場合には、ＭＬＳＳ濃度を極端に高くするために、沈殿池の返送汚泥濃度を高くするか、返送汚泥量を増加させる必要があるが、しかし、いずれも運転方法だけでは困難である。
【００１９】
活性汚泥の活性度を高める方法としては、本発明のように不活性物質を除去し、活性汚泥のＶＳＳ／ＳＳを高める方法以外に、分離液を酸化剤又は酸素含有気体と接触させる方法、雨天時下水により持ち込まれる硫化物を、固定化させる金属塩の添加、市販されているバチルス属や酵素、ミネラルを含有する微生物製剤の添加、油脂分解酵素を含む微生物製剤の添加、微生物の細胞合成に必要な窒素、リンなどの栄養塩の添加などの方法である。
酸化剤又は酸素含有気体と接触させる方法は、活性汚泥に吸着した有機物の分解と、微生物の呼吸に必要な酸素を、活性汚泥を構成する微生物に供給するのが目的である。
エアレーションタンクに硫化物、特に溶存硫化物が流入すると、溶存酸素が消費され、溶存酸素が不足したり、硫化物を栄養源に、沈降性の悪化原因になる糸状細菌が増殖する。
【００２０】
雨天時下水により持ち込まれる硫化物を、固定化させる金属塩としては、ポリ硫酸鉄や塩化鉄が使用できる。これらの金属イオンで、溶存硫化物を金属硫化物に固定するものである。
市販されているサポニン、バチルス属など土壌細菌や各種酵素、マグネシウムやシルカなどのミネラルを含有する微生物製剤は、汚泥減容化のための薬剤としても実用化されている。これら微生物製剤により、活性汚泥に吸着した有機物の分解の促進を図るものである。
下水道の管きょに付着する油脂分が、雨天時下水の力によって剥離され、エアレーションタンクに持ち込まれる。固形状の油脂は、スクリーン又は液体サイクロンで除去できるが、溶解性又は分散され懸濁した状態の油脂分は、リパーゼの油脂分解酵素が配合された油脂分解剤や、油脂分解酵素を含む微生物製剤を添加して分解し、エアレーションタンクでの発泡やスカムの発生を防止する。
【００２１】
図６に、スクリーン又は液体サイクロン分離液の活性度を向上させるためのフロー概略図を示す。
不活性物質を含む被処理物から、スクリーン又は液体サイクロンで不活性物質を分離除去後、得られた分離液は、接触槽にて酸化剤又は酸素含有気体と接触させて、分離液中の活性汚泥に吸着した有機物を分解除去するために必要な酸素を供給する。酸素が供給された分離液は、被処理物を分離処理したエアレーションタンク又は返送汚泥配管へ戻す。接触槽は、分離液と酸化剤又は酸素含有気体を混合させる槽で、吸着有磯物の分解時間を滞留時間にする必要はない。接触槽の滞留時間は、１０分間以下である。滞留時間が１０分間を超えると、設備が過大になる。液状である酸化剤を使用する場合には、２分間で良い。また、酸素含有気体では、気体を分離液に溶解させるために、その滞留時間は５〜１０分間必要である。接触槽からの酸素含有気体の排気は、そのまま大気へ排気しても、酸素の有効利用からエアレーションタンクに再度吹き込んでもよい。
【００２２】
雨天時下水が流入するエアレーションタンクでは、その中の活性汚泥に雨天時下水の有機物、ＢＯＤが吸着することにより、短時間に雨天時下水から有機物が除去される。
活性汚泥による有機物の除去機構は吸着から始まるので、活性汚泥が有機物で飽和吸着していると、新たな有機物の吸着が起こらず、結果的に雨天時下水から有機物の除去は困難である。活性汚泥に吸着した有機物を、活性汚泥により生物学的に分解すれば、新たな有機物の吸着が起こり、生物処理が良好に進行する。有機物の分解除去には、酸素が必要である。
エアレーションタンクで雨天時下水の有機物を吸着した活性汚泥は、最終沈殿池で固液分離されて、沈降した活性汚泥は、返送汚泥として有機物を吸着したままエアレーションタンクの前段に返送される。有機物を吸着した活性汚泥を含む返送汚泥へ、酸化剤又は酸素含有気体を注入することは、返送汚泥の返送先での酸素不足が解消でき、雨天時下水の流入時においても、生物処理性能が維持される。
【００２３】
エアレーションタンクヘ戻す分離液や、返送汚泥配管に戻す分離液への酸化剤や酸素含有気体の注入は、雨天時下水をエアレーションタンクに受け入れると同時に行うのがよい。
酸化剤又は酸素含有気体の注入量は、活性汚泥の内性呼吸と吸着有機物の分解に必要な酸素量で決定される。活性汚泥に吸着する有機物量は、活性汚泥１００重量部当りおよそ１０重量部である。活性汚泥の内性呼吸量は、概ね１０ｇ−Ｏ２／ｋｇ−ＭＬＳＳ時である。
下水処理におけるエアレーションタンクの活性汚泥濃度、つまりＭＬＳＳは、２ｇ／ｌ程度である。また、返送汚泥濃度は、５ｇ／ｌ程度である。これらから活性汚泥の内性呼吸に必要な酸素量と、吸着有機物の分解に必要な酸素量が計算でき、この酸素量の合計が、酸化剤又は酸素含有気体の注入量になる。酸素含有気体では、溶解度を考慮して、経験上、上記計算値の１．２〜２倍の安全率を設定する。
【００２４】
酸化剤は、過酸化水素、過酢酸等で分子内に酸素を有する液状薬品である。酸素含有気体は、空気、オゾン、酸素、オゾンを含む空気であるオゾン化空気である。
酸化剤供給装置は、液状薬品の注入装置と薬剤貯蔵槽、又はオゾン含有気体の発生装置であるオゾナイザーや、空気圧縮機などであり、市販の装置が使用できる。
硫化物を固定化させる金属塩は、流入する雨天時下水に添加しても、スクリーンや液体サイクロンの分離液に添加してもよい。バチルス属や酵素、ミネラルを含有する微生物製剤や、油脂分解酵素を含む微生物製剤の添加場所は、高濃度の有機物や油脂分を含むスクリーンや液体サイクロンの分離液が好適である。
金属塩、微生物製剤の添加量は、少ないと硫化物を固定できないし、多くても薬剤の無駄になるので、金属塩は、分離液量に対して概ね１００〜５００ｍｇ／ｌ、微生物製剤は、数〜１００ｍｇ／ｌである。金属塩や微化物製剤の接触時間は、１５分間以下である。
【００２５】
次ぎに、本発明では、雨天時下水を処理する生物処理装置と、該処理装置の流入水槽又は返送汚泥流路から、不活性物質を含む被処理物をスクリーン又は液体サイクロンに供給する手段と、不活性物質の分離用スクリーン又は液体サイクロンとを有する雨天時下水の生物処理装置である。
雨天時下水が流入するエアレーションタンクの水槽底部に堆積した不活性物質や、雨天時下水が流入するエアレーションタンクの曝気槽混合液に含まれる不活性物質は、水中ポンプ、モーノポンプ、エジェクター、真空ポンプなどでスクリーン又は液体サイクロンに供給される。
液体サイクロンは、ガス用サイクロンと同様の原理と構造である。
【００２６】
図７に、液体サイクロンの概略構成図を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。図７において、サイクロン側面の原液入口部１から被処理水が流入し、回転流になり、粒子状物質は下方の円錐部３内面に沿って下降して、円錐部下部の固形物出口部４から分離される。分離液は、上部の分離液出口部７から排出される。
スクリーンを用いる装置では、スクリーンの前に繊維を添加する水槽や、混合用配管を具備することもできる。
不活性物質分離用スクリーンは、目開き０．５〜５ｍｍで、ドラムスクリーンが好適である。目開きは０．５ｍｍ未満では、目詰まりのために不活性物質の分離が困難になる。目開き５ｍｍを超えると、スクリーンから不活性物質がリークする可能性が高い。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
底面積１ｍ２の水槽に、ＭＬＳＳが１．５％、ＶＳＳ／ＳＳが８０％の下水処理場の余剰汚泥と、有効径が０．５ｍｍ、均等係数が１．５の砂と、水道水から模擬曝気槽混合液又は模擬返送汚泥を調製した。これらを、モーノポンブで水槽底部からスクリーン又は液体サイクロンに供給した。模擬曝気槽混合液は、ＳＳが２ｇ／１、砂濃度が１ｇ／１、ＶＳＳ／ＳＳが５０％、模擬返送汚泥は、ＳＳが１０ｇ／１、砂濃度が５ｇ／１、ＶＳＳ／ＳＳが５０％である。
スクリーン手前に設けた機械式撹拌機を具備した容量約２００リットルの中継水槽で、模擬曝気槽混合液又は模擬返送汚泥に、長さ１０ｍｍ〜１５ｍｍ、太さ約１０μｍのＰＥＴ再生繊維を添加混合した。
【００２８】
スクリーンは、目開き１ｍｍ、スクリーン面積０．５ｍ２のドラムスクリーンを使用した。
液体サイクロンは、除去粒子径が３０μｍ以上で、円筒部内径が３００ｍｍ、円錐部長さが１０００ｍｍであった。
液体サイクロンやスクリーン分離液の砂濃度と、活性汚泥に相当するＶＳＳ濃度を測定した。表１に、スクリーンの実施例１の結果を、表２に、液体サイクロンの実施例１の結果を示す。不活性物質の分離性能が良好であった。砂が除去できて、模擬曝気槽混合液や模擬返送汚泥のＶＳＳ／ＳＳが５０％以上になり、汚泥中の有機物の比率が高まり、活性汚泥の活性度が向上した。
【００２９】
【表１】
2004136220.tif 000003
【００３０】
【表２】
2004136220.tif 000004
【００３１】
実施例２
有効水深１ｍ、有効容量１ｍ３の水槽が、３基直列に配備したエアレーションタンク（底面積が３ｍ２）と、水面積負荷２０ｍ３／ｍ２日の沈殿槽からなる生物処理装置を用いて実験した。ＢＯＤ３００ｍｇ／ｌ、ＳＳ１００ｍｇ／ｌの模擬下水を、水温２５度、ＭＬＳＳ２０００ｍｇ／ｌの曝気槽混合液を有するエアレーションタンクに、処理量５ｍ３／日で連続的に供給して活性汚泥処理を行った。エアレーションタンクでのＢＯＤ除去率は、９７％以上であった。
生物処理が安定した状態で、第３段目のエアレーションタンクに、実施例１の砂を１ｋｇ添加した。
モーノポンプで、第３段目のエアレーションタンクの曝気槽混合液を、連続的に処理量１０リットル／分で、１５分間吸引して、曝気槽混合液に実施例１の繊維を２ｇ／ｌ添加して、実施例１のドラムスクリーンに通して、曝気槽混合液から砂を分離した。スクリーンで分離された曝気槽混合液に、酸化剤を添加した後に、第３段目のエアレーションタンクに移送した。
【００３２】
第３段目エアレーションタンクの曝気槽混合液の活性汚泥の呼吸速度（酸素利用速度係数）を、下水試験方法１９９７年版第１０節に準拠して測定した。呼吸速度は、曝気槽混合液に含まれる活性汚泥の活性度の指標である。
酸化剤は、過酸化水素と酸素ガスである。所定量の酸化剤を、砂が分離された曝気槽混合液１リットルに添加し、約１０分間混合接触させた。酸素ガスは、容量２リットルの密閉容器で、酸素ガスと窒素ガスと曝気槽混合液を振とうさせて、約１０分間接触させた。密閉容器の空間容積の不足分は、窒素ガスを満たした。
表３に実施例２の結果を示す。砂が分離された曝気槽混合液に酸化剤を添加することにより、活性汚泥の活性度の指標である呼吸速度が回復できた。このことから、砂などの不活性物質の分離操作を行ったあとに、酸化剤の添加により、エアレーションタンクの曝気槽混合液の生物処理性能が維持できる。
【００３３】
【表３】
2004136220.tif 000005
【００３４】
実施例３
第３段目のエアレーションタンクに、大豆油を約２００ｇ添加した。第３段目のエアレーションタンクの曝気槽混合液を、実施例２のようにスクリーン分離した。スクリーン分離することにより、添加した大豆油の約８０％は除去できた。その分離液の油脂の指標であるヘキサン抽出物質濃度は、４０ｍｇ／ｌであった。その分離液に、油脂分解剤（荏原製作所製、ユーサワー１２０）を２〜２０ｍｇ／ｌになるように添加し、５分間混合後に第３段目のエアレーションタンクに、その分離液全量を移送した。移送後の曝気槽混合液の呼吸速度を測定し、沈殿槽流出水である処理水のヘキサン抽出物質濃度を測定した。なお、大豆油添加後のＢＯＤ除去率に変化は見られなかった。
表４に、実施例３の結果を示す。油脂分解剤を添加することにより、活性汚泥の活性度の指標である呼吸速度が回復できた。処理水のヘキサン抽出物質濃度が改善できて生物処理性能が維持できた。
【００３５】
【表４】
2004136220.tif 000006
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を有する。
（１）簡便な方法で効率よく不活性物質の除去が可能である。
（２）汚水処理設備の運転を停止することなく不活性物質の除去ができる。
（３）不活性物質を除去することにより、ＶＳＳ／ＳＳが高まり、活性汚泥の活性度が高まり、より低濃度のＭＬＳＳでの運転が可能となった。
（４）不活性物質除去後の分離液に酸化剤や微生物製剤の添加により、活性汚泥の活性度が高まり、雨天時下水の有機物などの分解が促進される。雨天時下水を生物処理施設に受け入れても、晴天時の運転に影響を与えない。
（５）一時的に多量に流入する雨天時下水を、効率よく安定して処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不活性物質の除去を混合液からスクリーンで行うフロー概略図。
【図２】本発明の不活性物質の除去を混合液から液体サイクロンで行うフロー概略図。
【図３】本発明の不活性物質の除去を混合液に繊維を添加する装置のフロー概略図。
【図４】本発明の不活性物質の除去を返送汚泥に繊維を添加する装置のフロー概略図。
【図５】本発明の不活性物質の除去を返送汚泥から液体サイクロンで行うフロー概略図。
【図６】本発明の分離液の活性度を向上させる装置のフロー概略図。
【図７】本発明に用いる液体サイクロンの概略構成図で、（ａ）平面図、（ｂ）正面断面図。
【図８】従来の雨天時下水を簡易放流する方法のフロー概略図。
【図９】従来の雨天時下水をエアレーションタンクで処理する方法のフロー概略図。
【符号の説明】
１：原液入口部、２：円筒部、３：円錐部、４：固形物出口部、５：上昇管、６：上部円筒部、７：分離液出口部
【図１】
2004136220.tif 000007
【図２】
2004136220.tif 000008
【図３】
2004136220.tif 000009
【図４】
2004136220.tif 000010
【図５】
2004136220.tif 000011
【図６】
2004136220.tif 000012
【図７】
2004136220.tif 000013
【図８】
2004136220.tif 000014
【図９】
2004136220.tif 000015