(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能な単一のブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置であって、
前記ブロワは、前記散気運転時における最大空気供給量が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように構成されているとともに、
前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出するダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に対し磁力を付与するソレノイドとを有し、
前記交流電源が位相制御可能に構成され、この位相制御により前記ダイアフラムを介して吐出される空気量が変更される構成であり、
前記ブロワから吐出される空気供給量が、第１の設定値と第２の設定値で可変とされ、前記第１の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、前記第２の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源が無制御となり、
前記散気運転時には、前記第１の設定値と前記第２の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、前記逆洗運転時には、前記第２の設定値に自動的に設定される構成であることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能な単一のブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置において、
前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出するダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に対し磁力を付与するソレノイドとを有し、
前記散気運転時には、前記交流電源を位相制御するステップを有し、この位相制御により前記ダイアフラムを介して吐出される空気量を変更する構成であり、
前記散気運転時における前記ブロワの最大空気供給量が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように設定するとともに、
前記ブロワから吐出される空気供給量が、第１の設定値と第２の設定値で可変とされ、前記第１の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、前記第２の設定値に設定されているときは、前記ブロワに供給される交流電源が無制御となり、
前記散気運転時には、前記第１の設定値と前記第２の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、前記逆洗運転時には、前記第２の設定値に自動的に設定されることを特徴とする排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水の処理を行う排水処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭等から排出される排水を受け入れて浄化し浄化水として排出する排水処理槽（浄化槽）が知られている。この種の排水処理槽には、好気性微生物を着床した担体が充填された好気処理槽が設けられている。この好気処理槽には、好気処理槽内へ空気を供給するブロワが設けられている。この好気処理槽では、好気性微生物へ空気を供給し被処理水の好気処理を行う一方、担体によってＳＳ（Suspended Solid）等の濾過処理を行う散気運転と、散気運転時よりも多くの量の空気を好気処理槽へ供給し、担体によって濾過されたＳＳ等の除去を行う逆洗運転が行われる。好気処理槽内への空気供給量は散気運転時と逆洗運転時とで異なり、それぞれの場合において最適な空気供給量に調節される。散気運転時と逆洗運転時とで空気供給量を調節する構成として、供給量の異なる２基のブロワを切り換えて用いる場合や、１基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで好気処理槽への空気供給量を２段階に切り換える場合が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、散気運転時に、ブロワから供給する空気供給量を好気処理槽の運転負荷に応じて調節したいという要請がある。この運転負荷は、被処理水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）や被処理水の処理量によって定められる。好気処理槽の運転負荷に対し空気供給量が不足すると、ＤＯ（Dissolved Oxygen）不足や臭気発生の要因となり得る。また、好気処理槽の処理負荷に対し空気供給量が過剰に供給されると、好気性微生物の共食いによる活性汚泥の解体や生物膜の剥離現象が生じて、処理性能が著しく悪化するおそれがある。しかしながら、上記従来のように、供給量の異なる２基のブロワを用いる場合、設置コストが高くなるという問題がある。また、１基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がす場合、空気逃がし時に騒音が発生するという問題がある。更に、これらの場合はいずれも好気処理槽の運転負荷に応じて空気供給量の木目細かな調節を行うのに限界がある。
そこで、本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給するブロワとを有する排水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な技術を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の排水処理装置は請求項１に記載の通りに構成される。また、本発明の排水処理方法は請求項２に記載の通りである。なお、請求項１〜２に係る発明は、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能なブロワとを有し、散気運転時には処理槽の運転負荷に基づいた量の空気をブロワを介して槽内へ供給し、被処理水の好気処理と担体による濾過処理を行い、逆洗運転時にはブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排水処理装置につき、散気運転時におけるブロワの最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように設定することで、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができるようにした技術である。
【０００５】
請求項１に記載の排水処理装置には、処理槽、この処理槽内へ空気を供給可能なブロワ等が設けられている。この処理槽には、好気性微生物を着床させた担体が充填されている。この担体は、処理槽内の担体充填領域を流動可能に充填されているのが好ましい。担体は、好気性微生物を担持するものであり例えば粒状のものを好適に用いる。この担体の材質としては、例えばパーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質セラミック、多孔質硝子等の無機担体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の合成樹脂担体を広く用いることができる。ブロワから供給される空気中の酸素が好気性微生物に付与されると、この好気性微生物が被処理水中の有機汚濁物質等を好気処理（酸化）する。
散気運転時には、所定量の空気をブロワを介して槽内へ供給する。このとき、被処理水の好気処理が行われる一方、ＳＳ（Suspended Solid）等を担体によって濾過する処理が行われる。また、逆洗運転時にはブロワから供給される空気の空気流れによって、担体が捕捉したＳＳ等をこの担体から剥離させることで、槽内の洗浄が行われる。なお、本発明では、散気運転時に処理槽の運転負荷に基づいた量の空気が供給されるようになっている。すなわち、散気運転時における空気供給量は可変となっている。この空気供給量は、段階的に変更される。なお、ここでいう「運転負荷」とは、例えば被処理水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）や被処理水の処理量によって定められる。これにより、処理槽の運転負荷に基づいて空気供給量の木目細かな調節がなされることとなり、空気供給量不足によるＤＯ（Dissolved Oxygen）不足や臭気の発生、空気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止することができる。さらに、本発明では、ブロワは、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成されている。すなわち、散気運転時には、ブロワによる空気供給量が、最大、逆洗運転時における空気供給量となるまでの間で調節がなされる。逆洗運転時における空気供給量は、一般にそのブロワの最大負荷時の空気供給量となるように設定される。従って、散気運転時における処理槽の運転負荷変動に対し、ブロワの能力を最大限に活用して空気供給量の調節を行うことができるため合理的である。また、従来のように１基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで担体流動生物濾過槽３０への空気供給量を調節する場合のように空気逃がしバルブを設ける必要がないためコストダウンを図ることができ、また空気逃がしによる騒音の発生がない。
そして本発明では、単一のブロワから吐出される空気供給量が、第１の設定値と第２の設定値で可変とされ、第１の設定値に設定されているときは、ブロワに供給される交流電源の位相制御が行われ、第２の設定値に設定されているときは、ブロワに供給される交流電源が無制御となる。
そこで本発明では、散気運転時には、第１の設定値と第２の設定値のいずれかに手動にて又は自動的に設定可能であるとともに、逆洗運転時には、第２の設定値に自動的に設定される。
以上のように請求項１に記載した排水処理装置によれば、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができる。
【０００６】
すなわち請求項１に記載のブロワは、ダイアフラムと、振動子と、ソレノイドとを用いて構成されるのが好ましい。ダイアフラムは、吸入弁を介して空気を吸入し、圧縮室内で圧縮して高圧化し、吐出弁を介して吐出するように作動する。振動子は、ダイアフラムに接続され、このダイアフラムを駆動する構成となっている。ソレノイドは、振動子に対向した位置に設けられ、交流電源に接続されるコイルが設置されている。振動子は永久磁石を有し、この永久磁石とコイルに交流電源が付与される際に発生する電磁力との関係によって、これらに吸引・反発力を発生させる。これにより、振動子を作動させ、ダイアフラムを振動させて空気の吸入、圧縮、吐出を繰返し行う。
更に、請求項１に記載のブロワは、交流電源が位相制御可能に構成されているのが好ましい。この「位相制御」とは、無制御の場合の交流電圧の電圧波形の一部を部分的にカットすることで、ソレノイドによる磁力をセーブするような制御をいう。このような位相制御を行うことによって、ダイアフラムの変形量が無制御の場合よりも小さくなり、空気の吐出量を少なくすることができる。所望の空気吐出量が設定されると、その空気吐出量となるように電圧波形を好適に変更することで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。そのうえ、交流電源の位相制御を行うことで、無制御の場合に比してダイアフラムの耐久性を向上させることができ、また、位相制御中は無制御中よりも省電力運転となり、消費電力を低減することができるため合理的である。
以上のように請求項１に記載した排水処理装置によれば、ブロワによる空気供給量の調節を、ダイアフラムや位相制御を用いて合理的に行うことができる。
【０００７】
また、請求項１に記載の排水処理装置では、ブロワによる空気供給量が、段階的に可変となるように構成されている。このような構成によれば、例えば、作業者が設定スイッチ等を介して所望の空気供給量を人為的に設定するような場合に好適に用いることができる。この場合、作業者は、処理槽内に浮遊するぬめりのある糸状の物質、いわゆるミズワタの発生量等、現在の空気供給量が最適か否かを判断することができる指標に基づいて、空気供給量を変更することができ、直接的な調節が可能となる。
従って請求項１に記載した排水処理装置によれば、作業者を介して空気供給量の直接的な調節を行うのに有効である。
【０００８】
請求項２に記載の排水処理方法によれば、処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の排水処理方法によれば、ブロワによる空気供給量を調節する構成を、ダイアフラムや交流電源の位相制御を用いて簡便に実現することができる。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出される排水を受け入れて浄化し浄化水として排出する排水処理槽（浄化槽）に本発明を適用した場合について説明するものである。
ここで、図１は本発明における排水処理装置の一実施の形態の排水処理槽１の構成を示す模式図である。図２は図１中の担体流動生物濾過槽３０の構成を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明における排水処理装置としての排水処理槽１には、例えば一般家庭から排出された家庭用排水を排水処理槽１へ受入れるための流入管２と、浄化処理された被処理水を排水処理槽１から放流するための放流管３が設けられ、流入管２から受入れられた排水は、排水処理槽１で連続的に浄化処理されるように構成されている。
【００１３】
排水処理槽１は、処理行程の順に対応して、上流（図１中の左側）から第１嫌気濾床槽１０、第２嫌気濾床槽２０、担体流動生物濾過槽３０（本発明における処理槽に対応している）、処理水槽４０、消毒槽５０を備えている。また、第１嫌気濾床槽１０と第２嫌気濾床槽２０とは仕切壁４によって区画され、第２嫌気濾床槽２０と担体流動生物濾過槽３０とは仕切壁５によって区画されている。また、担体流動生物濾過槽３０と処理水槽４０とは仕切壁６によって区画され、処理水槽４０と消毒槽５０とは越流堰７によって区画されている。
【００１４】
流入管２から受入れられた排水は、まず第１嫌気濾床槽１０で処理され、次いで第１嫌気濾床槽１０から仕切壁４を越えて第２嫌気濾床槽２０へ移流し、第２嫌気濾床槽２０で処理される。また、第２嫌気濾床槽２０で処理された被処理水は、仕切壁５を越えて担体流動生物濾過槽３０へ移流し、担体流動生物濾過槽３０で処理される。また、担体流動生物濾過槽３０で処理された被処理水は処理水槽４０へ移流する。処理水槽４０内の被処理水は、後述する散気運転時においてその一部がエアーリフト式の流体移送構造を有する第１エアリフトポンプ７０を介して第１嫌気濾床槽１０へ戻され、残りは越流堰７を越えて消毒槽５０へ移流する。消毒槽５０へ流入した被処理水は、その後、放流管３から系外へ放流される。
【００１５】
次に、排水処理槽１の各槽の構成を詳細に説明する。
まず、嫌気濾床槽１０，２０には各々濾床１１，２１が形成され、この濾床１１，２１には、有機汚濁物質を嫌気性分解する嫌気性微生物を着床させた所定量の濾材Ｃ１，Ｃ２が充填されている。そして、嫌気濾床槽１０，２０で処理された被処理水は、各々濾床１１，２１を図１中の矢印方向へ降流するように構成されている。また、消毒槽５０は消毒剤注入装置（図示省略）を備えており、放流する前の被処理水を消毒するように構成されている。
【００１６】
図２に示すように、担体流動生物濾過槽３０の槽本体３１には上部多孔部材３８および下部多孔部材３９が設けられ、これら多孔部材間の担体充填部３２には、好気性微生物を着床させた所定量の粒状担体Ｃ３（本発明における担体に対応している）が槽内を流動できる程度に充填されている。この粒状担体Ｃ３は、例えば粒状の中空円筒形に形成されている。これら多孔部材３８，３９は被処理水の移動は許容するが粒状担体Ｃ３の移動は防止するように構成されている。
【００１７】
また、担体流動生物濾過槽３０には、複数の開孔部から槽内へ空気を供給するための散気装置３５および逆洗装置３６が設けられている。また、散気装置３５および逆洗装置３６はいずれもブロワ８０に接続されており、ブロワ８０が運転されることで散気装置３５、逆洗装置３６を介して槽内へ空気が供給されることとなる。
逆洗装置３６は槽内の底部に設けられ、後述する逆洗運転時に用いられる。一方、散気装置３５は逆洗装置３６よりも上方に設けられ、後述する散気運転時に用いられる。また、散気装置３５よりも上層に散気運転時における好気処理領域３３（生物処理領域）が形成され、散気装置３５よりも下層に散気運転時における濾過処理領域３４が形成される。そして、散気装置３５から空気が供給されると好気処理領域３３の粒状担体Ｃ３は被処理水とともに槽内を流動し、逆洗装置３６から空気が供給されると好気処理領域３３および濾過処理領域３４の粒状担体Ｃ３は被処理水とともに槽内を流動するようになっている。
【００１８】
図１に戻って、処理水槽４０に配置された第１エアリフトポンプ７０は、吸入側端部が処理水槽４０に浸漬される吸入管７１、この吸入管７１の上部から第１嫌気濾床槽１０の方向へ水平に延びる排出管７２、ブロワ８０と吸入管７１を接続する空気供給配管７３等によって構成されている。この空気供給配管７３は、ブロワ８０の吐出側で散気装置３５と連通可能な構成であり、散気運転時にブロワ８０から吐出された圧縮空気は、各々所定の流量で空気供給配管７３および散気装置３５へ供給可能になっている。そして、散気運転時に、ブロワ８０、空気供給配管７３を介して吸入管７１内へ空気が供給されることによって、処理水槽４０の被処理水は吸入管７１から吸入され、吸入管７１および排出管７２内を移送され、排出管７２の流出側端部から第１嫌気濾床槽１０へ排出される。すなわち、後述する散気運転時に、処理水槽４０の被処理水は、第１エアリフトポンプ７０を介して、処理水槽４０よりも上流側の第１嫌気濾床槽１０との間で循環水として循環されることとなる。
【００１９】
処理水槽４０には、第１エアリフトポンプ７０とほぼ同様の構成を有する第２エアリフトポンプ９０が設けられている。この第２エアリフトポンプ９０は、吸入側端部が担体流動生物濾過槽３０の底部に浸漬される吸入管９１、この吸入管９１の上部から第１嫌気濾床槽１０の方向へ水平に延びる排出管９２、ブロワ８０と吸入管９１を接続する空気供給配管９３等によって構成されている。この空気供給配管９３は、ブロワ８０の吐出側で逆洗装置３６と連通可能な構成であり、逆洗運転時にブロワ８０から吐出された圧縮空気は、各々所定の流量で空気供給配管９３および逆洗装置３６へ供給可能になっている。そして、逆洗運転時に、ブロワ８０、空気供給配管９３を介して吸入管９１内へ空気が供給されることによって、担体流動生物濾過槽３０の被処理水は逆洗水として吸入管９１から吸入され、吸入管９１および排出管９２内を移送され、排出管９２の流出側端部から第１嫌気濾床槽１０へ排出される。空気供給配管９３から供給される空気量は、例えば空気供給配管７３から供給される空気量よりも多くなるように設定される。これにより、循環水の移送量よりも逆洗水の移送量の方を多くすることができ、より短時間で担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転を行うことができる。
【００２０】
次に、本発明の特徴部分であるブロワ８０の構成および動作について図３〜図６を参照しながら詳細に説明する。ここで、図３は図１中のブロワ８０の吐出状態を示す模式図であり、図４は図１中のブロワ８０の吸入状態を示す模式図である。また、図５はブロワ８０の交流電源の無制御の場合の電圧波形を示す図であり、図６はブロワ８０の交流電源の位相制御を行う場合の電圧波形を示す図である。
【００２１】
図３および図４に示すように、本実施の形態のブロワ８０は、いわゆる電磁式ダイアフラムタイプの構成を有する。ブロワ８０のケーシング８１には、圧縮室８７へ空気を吸入する吸入弁８２、圧縮室８７で圧縮され高圧化された空気を吐出する吐出弁８３が設けられている。また、このケーシング８１には、圧縮室８７の容積を変更可能な弾性を有するダイアフラム８４が設けられている。このダイアフラム８４には、永久磁石を有する振動子８５が設置され、この振動子８５がダイアフラム８４を駆動する構成となっている。振動子８５の永久磁石の外周位置にはソレノイド８６が設けられている。ソレノイド８６は、交流電源に接続されたコイルを有し、このコイルに交流電流が通電されることによって電磁石を形成する。このとき、コイルに流れる電流は一定時間毎に変化し、ソレノイド８６の電磁力と振動子８５の磁力との磁力作用によって、電磁石と永久磁石との間の磁極は図３ないし図４のように変化する。これにより、振動子８５はソレノイド８６との間に吸引・反発力を生じ、図３中の矢印方向（図中右側）あるいは図４中の矢印方向（図中左側）へ移動する。
振動子８５は、交流電源周波数で振動し、ダイアフラム８４による圧縮室８７内の容積変化と、吸入弁８２、吐出弁８３の作用によって吸入・圧縮を繰り返し、吐出弁８３を介して圧縮空気が吐出される。図４に示すようにダイアフラム８４が図中左側へ移動したときに圧縮室８７内が低圧化された吸入状態となり、図３に示すようにダイアフラム８４が図中右側へ移動したときに圧縮室８７内が高圧化された吐出状態となる。
なお、図３および図４では、便宜上、振動子８５の一端にダイアフラム８４が設置される記載となっているが、実際にはダイアフラム８４は振動子８５の両端に設置される。
【００２２】
上記したように、本実施の形態ではブロワ８０を作動させ、空気の圧縮動作を行うのに交流電源が用いられている。この交流電源は、位相制御が行われる場合と無制御の場合との両方がある。
交流電源の無制御の場合には、図５に示すように通常の電圧波形となっているため、電源周波数と同じ回数でダイアフラム８４が振動して圧縮空気が吐出されることとなる。一方、交流電源の位相制御の場合には、図６に示すように交流電圧の波形を部分的にカットすることで、ソレノイド８６による磁力がセーブされることとなる。これにより、振動子８５、したがってダイアフラム８４の変動幅が無制御時よりも短くなり、ブロワ８０から吐出される圧縮空気の吐出量が少なくなる。このように交流電源の位相制御を行うことで、無制御の場合に比してダイアフラム８４の耐久性を向上させることができる。また、位相制御中は無制御中よりも省電力運転となり、消費電力を低減することができる。
【００２３】
本実施の形態のブロワ８０は、その最大空気吐出量が例えば８０リットル／分に設定されている。
逆洗運転時には、ブロワ８０は自動的にこの空気吐出量に設定され、この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽３０へ供給されるようになっている。このとき、ブロワ８０に供給される交流電源は無制御となる。逆洗運転時は、担体流動生物濾過槽３０へ供給する空気の量を厳密に調節する必要がなく予め定められた量の空気を供給するため無制御のみとなる。
【００２４】
一方、散気運転時には、圧縮空気の吐出量を、最大空気吐出量よりも少ない第１の設定値（例えば、４０リットル／分）と、最大空気吐出量である第２の設定値（例えば、８０リットル／分）に切替可能となっている。すなわちブロワ８０から吐出される空気量は２段階（段階的）に可変となっている。この切替操作は、例えばブロワ８０に設置された制御盤（図示省略）の設定スイッチを用いて行うことができる。すなわち、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成され、第２の設定値は逆洗運転時の空気吐出量に一致するように設定されている。第１の設定値に設定されているときは、ブロワ８０に供給される交流電源の位相制御が行われ、第２の設定値に設定されているときは、ブロワ８０に供給される交流電源が無制御となる。散気運転時は、第１の設定値に設定されているときに位相制御を行い、第２の設定値に設定されているときに無制御に切り替わる。
【００２５】
次に、排水処理槽１における排水処理方法について図１、図７、図８等を参照しながら説明する。ここで、図７は担体流動生物濾過槽３０の散気運転時の状態を示す模式図であり、図８は担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転時の状態を示す模式図である。
図１に示す排水処理槽１で排水を処理する場合は、流入管２から第１嫌気濾床槽１０へ排水を受入れ、各槽において順次処理していく。すなわち、排水中の有機汚濁物質は、嫌気濾床槽１０，２０の嫌気性微生物によって嫌気性分解され、次いで、担体流動生物濾過槽３０の好気性微生物によって好気性分解される。なお、担体流動生物濾過槽３０では散気運転と逆洗運転が行われる。
【００２６】
図７に示すように、担体流動生物濾過槽３０の散気運転では、散気装置３５から供給された空気によって、好気処理領域３３の被処理水および粒状担体Ｃ３が流動化する。これにより、被処理水中の有機汚濁物質は、酸素が存在する好気性条件下において好気性微生物によって分解（酸化）される。また、この分解の際に発生するＳＳ（Suspended Solid）等の被濾過物は、濾過処理領域３４の粒状担体Ｃ３によって濾過される。
【００２７】
一方、空気供給配管７３から第１エアリフトポンプ７０へ空気を供給することによって、処理水槽４０の被処理水の一部は、吸入管７１から吸入され、排出管７２を介して循環水として第１嫌気濾床槽１０へ移送される。それ以外の被処理水は消毒槽５０において消毒され、放流管３を介して系外へ放流される。
このように循環水を担体流動生物濾過槽３０よりも上流側の槽へ循環させることにより、１パスで処理する場合に比して処理効率を向上させることができる。また、嫌気処理を行う第１嫌気濾床槽１０へ循環水を移送することで、被処理水中の窒素化合物を窒素ガスに還元し、窒素ガスとして除去することができる。また、逆洗運転時に処理水槽４０に残留したＳＳ等の被濾過物を、第１嫌気濾床槽１０において回収することができる。なお、第１嫌気濾床槽１０の代わりにあるいは第１嫌気濾床槽１０の上流に、固液分離を行う夾雑物除去槽を設け、処理水槽４０に残留したＳＳ等の被濾過物を夾雑物除去槽において回収するように構成することもできる。
【００２８】
この散気運転では、ブロワ８０による圧縮空気の吐出量を第１の設定値（例えば、４０リットル／分）と、第２の設定値（例えば、８０リットル／分）のいずれかに設定する。例えば、通常は第１の設定値に設定しておき、担体流動生物濾過槽３０の運転負荷が上昇した場合には、第２の設定値に切り替える構成とすることができる。担体流動生物濾過槽３０の運転負荷が上昇したか否かの判断は、被処理水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）、被処理水の処理量、また担体流動生物濾過槽３０内に浮遊するぬめりのある糸状の物質、いわゆるミズワタの発生量等に基づいて、作業者が人為的に設定する構成となっている。なお、被処理水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）、被処理水の処理量、被処理水の温度等に基づいてブロワ８０による圧縮空気の吐出量がフィードバック制御されような構成を用いることもできる。
【００２９】
次に、担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転を行う場合は、担体流動生物濾過槽３０への空気の供給を散気装置３５から逆洗装置３６へ切り換える。これにより散気運転が終了し、逆洗運転が開始されることとなる。
図８に示すように、担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転では、散気装置３５にかえて今度は逆洗装置３６から空気を供給することで、槽内全体の被処理水および粒状担体Ｃ３を流動化させる。これにより、散気運転時に粒状担体Ｃ３によって濾過されたＳＳ等の被濾過物は、粒状担体Ｃ３から剥離する。
なお、本実施の形態では、逆洗運転時に逆洗装置３６から供給される空気量が極力多くなるように設定している。これにより、粒状担体Ｃ３に付着した被濾過物を剥離させ易い。
【００３０】
一方、空気供給配管９３から第２エアリフトポンプ９０へ空気を供給することによって、粒状担体Ｃ３から剥離した被濾過物等を含む被処理水は、吸入管７１から吸入され、排出管７２を介して逆洗水として第１嫌気濾床槽１０へ移送される。これにより、ＳＳ等の被濾過物は担体流動生物濾過槽３０から抜き出され、槽内が洗浄され、濾過処理領域３４における粒状担体の閉塞が防止されることとなる。
【００３１】
この逆洗運転では、ブロワ８０による空気吐出量が、予め定められた量である８０リットル／分（ブロワ８０の最大空気吐出量）に自動的に設定され、この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽３０へ供給されることとなる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によれば、担体流動生物濾過槽３０の運転負荷に応じて空気供給量の木目細かな調節がなされることとなり、空気供給量不足によるＤＯ（Dissolved Oxygen）不足や臭気の発生、空気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止することができる。また、ブロワ８０は、散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるように構成されており、散気運転時における担体流動生物濾過槽３０の運転負荷変動に対し、ブロワ８０の能力を最大限に活用して空気供給量の調節を行うことができるため合理的である。
また、本実施の形態によれば、電磁式ダイアフラムタイプのブロワ８０を位相制御する構成としたため、無制御の場合に比してダイアフラム８４の耐久性を向上させ、省電力運転により消費電力を低減したうえで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。
また、本実施の形態を、作業者が設定スイッチ等を介して所望の空気供給量を人為的に設定するような場合に好適に用いることができる。
また、従来のように１基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がすことで担体流動生物濾過槽３０への空気供給量を調節する場合のように空気逃がしバルブを設ける必要がないためコストダウンを図ることができ、また空気逃がしによる騒音の発生がない。
【００３３】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３４】
（Ａ）本実施の形態では、ブロワ８０は、その吐出空気量が４０リットル／分と、８０リットル／分の２段階に可変である場合について記載したが、吐出空気量の切り替え段数、設定吐出量等は必要に応じて種々変更可能である。例えば、吐出空気量を、４０リットル／分、６０リットル／分、８０リットル／分の３段階に切り替える構成とすることもできる。
【００３５】
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給するブロワとを有する排水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における排水処理装置の一実施の形態の排水処理槽１の構成を示す模式図である。
【図２】  図１中の担体流動生物濾過槽３０の構成を示す模式図である。
【図３】  図１中のブロワ８０の吐出状態を示す模式図である。
【図４】  図１中のブロワ８０の吸入状態を示す模式図である。
【図５】  ブロワ８０の交流電源の無制御の場合の電圧波形を示す図である。
【図６】  ブロワ８０の交流電源の位相制御を行う場合の電圧波形を示す図である。
【図７】  担体流動生物濾過槽３０の散気運転時の状態を示す模式図である。
【図８】  担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転時の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１…排水処理槽（排水処理装置）
１０…第１嫌気濾床槽
２０…第２嫌気濾床槽
３０…担体流動生物濾過槽
３５…散気装置
３６…逆洗装置
４０…処理水槽
５０…消毒槽
８０…ブロワ
８２…吸入弁
８３…吐出弁
８４…ダイアフラム
８５…振動子
８６…ソレノイド
８７…圧縮室
Ｃ３…粒状担体（担体）
【図１】
0004675529.tif 000002
【図２】
0004675529.tif 000003
【図３】
0004675529.tif 000004
【図４】
0004675529.tif 000005
【図５】
0004675529.tif 000006
【図６】
0004675529.tif 000007
【図７】
0004675529.tif 000008
【図８】
0004675529.tif 000009