(57)【要約】【課題】  嫌気槽と好気槽とを設置した汚水処理装置において、嫌気槽における反応効率の向上を図るとともに、設備の大形化や高度な技術の導入を必要とせずに低コストで汚水の高度処理を行うことができるようにする。【解決手段】  嫌気槽４と曝気槽５とがこの順に配置される。嫌気槽４の内部に濾過床１６が設けられ、この濾過床１６は接触材１７を備える。この接触材１７は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する。【選択図】        図２
2005066432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置した汚水処理装置であって、前記嫌気槽内に濾過床を設け、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有することを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置した汚水処理装置であって、前記嫌気槽内に濾過床を設け、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸としての房状糸とを有する揺動床式の接触材であることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項３】
曝気槽にて処理された処理水の一部を嫌気槽に返送することにより硝化脱窒素反応を行えるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の汚水処理装置。
【請求項４】
嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置した汚水処理装置であって、前記嫌気槽は、被処理水の供給を受ける第１段目の嫌気槽と、この第１段目の嫌気槽の次段に設置されるとともに、前記曝気槽にて処理された処理水の一部の返送を受けることにより硝化脱窒反応を行えるように構成された第２段目の嫌気槽とを有し、前記第１段目の嫌気槽内に第１の濾過床を設け、この第１の濾過床は第１の接触材を備え、この第１の接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された第１の芯材と、この第１の芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する構成であり、前記第２段目の嫌気槽内に第２の濾過床を設け、この第２の濾過床は第２の接触材を備え、この第２の接触材は、経糸としての第２の芯材と、この第２の芯材から放射状に突出された緯糸としての房状糸とを有する揺動床式の接触材であることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項５】
曝気槽内に、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸ととしての房状糸とを有する揺動床式の接触材を設けたことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の汚水処理装置。
【請求項６】
曝気槽の次に沈殿槽が設けられるとともに、沈殿汚泥の一部または全部を前記曝気槽に返送できるように構成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の汚水処理装置。
【請求項７】
曝気槽よりも下流側に濾過槽が設けられていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の汚水処理装置。
【請求項８】
濾過槽の内部は好気性雰囲気とされ、前記濾過槽の内部に濾過床が設けられ、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸と有することを特徴とする請求項７記載の汚水処理装置。
【請求項９】
濾過槽の内部は好気性雰囲気とされ、前記濾過槽の内部に濾過床が設けられ、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸としての房状糸とを有する揺動床式の接触材であることを特徴とする請求項７記載の汚水処理装置。
【請求項１０】
立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材とこの芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する複数の接触材が積層されて濾過床が構成されていることを特徴とする請求項１、３、４、５、６、７、８、９のいずれか１項記載の汚水処理装置。
【請求項１１】
汚泥付着糸および、または房状糸がアクリル繊維にて形成されていることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機排水の処理方法としては、公共下水道をはじめとして、標準活性汚泥法が中心となっている。標準活性汚泥法を実施するための汚水処理装置として、たとえば前段に嫌気槽を設置するとともに、後段に好気槽を設置して、嫌気槽において流入廃水に対し無酸素状態下で脱窒菌による脱窒を行い、次に好気槽において酸素の存在下で活性汚泥に対し有機化合物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化を行い、そして好気槽からの硝化液を嫌気槽に戻すことにより嫌気槽における脱窒反応を促進させるようにしたものがある。このような汚水処理装置は、特許文献１などに記載されている。
【０００３】
しかし、従来の嫌気槽では、実際には反応の能率が悪く、処理に多大な時間を必要とし、したがって槽内における被処理汚泥の滞留時間が長くなっている。このため、処理能力を向上させようとすると、設備を大形化せざるを得ないという問題点がある。また、汚水の高度処理を行おうとすると、それに対応した新たな設備が必要になるうえに、高度の技術を必要とするために、大幅なコストアップを招く。
【特許文献１】特開平５−３１７８８４号公報（特に［０００４］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、嫌気槽と好気槽とを設置した汚水処理装置において、嫌気槽および好気槽における反応効率の向上を図るとともに、設備の大形化や高度な技術の導入を必要とせずに低コストで汚水の高度処理を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明の汚水処理装置は、嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置し、前記嫌気槽内に濾過床を設け、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有するようにしたものである。
【０００６】
このような構成であると、嫌気槽において、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材に沿わせて汚泥付着糸が配された構成の接触材を用いて生物処理を行うため、特に有機化合物を有機酸に変換することが可能であり、続く曝気槽において好気性条件下で高度に処理を行うことができる。また、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸と有した接触材からなる濾過床を槽内に配置するだけでよいため、設備の大形化や高度な技術の導入を必要とせずに低コストで汚水の高度処理を行うことができる。
【０００７】
また本発明の汚水処理装置は、嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置し、前記嫌気槽内に濾過床を設け、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸ととしての房状糸とを有する揺動床式の接触材であるようにしたものである。
【０００８】
このような構成であると、接触材は揺動床式の接触材であるため、上記のような立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材とこの芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する接触材を用いたものよりも閉塞が起こりにくくなる。
【０００９】
また本発明の汚水処理装置は、上記において、曝気槽にて処理された処理水の一部を嫌気槽に返送することにより硝化脱窒素反応を行えるように構成したものである。
このような構成であると、硝化脱窒素反応によって汚水を効果的に処理することができる。
【００１０】
また本発明の汚水処理装置は、嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置し、前記嫌気槽は、被処理水の供給を受ける第１段目の嫌気槽と、この第１段目の嫌気槽の次段に設置されるとともに、前記曝気槽にて処理された処理水の一部の返送を受けることにより硝化脱窒反応を行えるように構成された第２段目の嫌気槽とを有し、前記第１段目の嫌気槽内に第１の濾過床を設け、この第１の濾過床は第１の接触材を備え、この第１の接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された第１の芯材と、この第１の芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する構成であり、前記第２段目の嫌気槽内に第２の濾過床を設け、この第２の濾過床は第２の接触材を備え、この第２の接触材は、経糸としての第２の芯材と、この第２の芯材から放射状に突出された緯糸ととしての房状糸とを有する揺動床式の接触材であるようにしたものである。
【００１１】
このような構成であると、第１段目の嫌気槽では、汚泥の返送を受けないことから、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された第１の芯材と、この第１の芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有した構成の第１の接触材を設置しても、閉塞の問題が発生することがなく、原水に含まれる有機化合物を効果的に有機酸に変換することができる。また、第２段目の嫌気層では、汚泥の返送を受けるものであるにもかかわらず、揺動床式の接触材を設置したため、同様に閉塞の問題を発生させることなく脱窒処理を行うことができる。
【００１２】
また本発明の汚水処理装置は、上記において、曝気槽内に、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸ととしての房状糸とを有する揺動床式の接触材を設けたものである。
【００１３】
このような構成であると、接触材に付着した過剰な汚泥がこの接触材の揺動によって落下するため、接触材に汚泥が付着しすぎることによる閉塞の発生を防止して、処理効率を向上させることができる。
【００１４】
また本発明の汚水処理装置は、上記において、曝気槽の次に沈殿槽が設けられるとともに、沈殿汚泥の一部または全部を前記曝気槽に返送できるように構成されているようにしたものである。
【００１５】
このような構成であると、返送汚泥によって汚水を効果的に処理することができる。
また本発明の汚水処理装置は、上記において、曝気槽よりも下流側に濾過槽が設けられているようにしたものである。
【００１６】
このような構成であると、嫌気処理および曝気処理を経た後の被処理水をさらに濾過処理することができるため、いっそう高度に汚水を処理することができる。
また本発明の汚水処理装置は、上記において、濾過槽の内部は好気性雰囲気とされ、前記濾過槽の内部に濾過床が設けられ、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸と有するようにしたものである。
【００１７】
このような構成であると、深層接触濾過効果によって、有機化合物が完全除去に近い状態となる程度の清澄処理水を得ることができる。
また本発明の汚水処理装置は、上記において、濾過槽の内部は好気性雰囲気とされ、前記濾過槽の内部に濾過床が設けられ、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、経糸としての芯材と、この芯材から放射状に突出された緯糸としての房状糸とを有する揺動床式の接触材であるようにしたものである。
【００１８】
このような構成であると、嫌気処理および曝気処理を経た後の被処理水をさらに濾過処理することができるため、いっそう高度に汚水を処理することができる。
また本発明の汚水処理装置は、上記において、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材とこの芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸とを有する複数の接触材が積層されて濾過床が構成されているようにしたものである。
【００１９】
このような構成であると、所望の高さの濾過床を自由に得ることができ、かつそのような積層状態においても、接触材を全体に均一な状態で配置することができる。
また本発明の汚水処理装置は、上記において、汚泥付着糸および、または房状糸がアクリル繊維にて形成されているようにしたものである。
【００２０】
このような構成であると、処理効率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、嫌気槽と曝気槽とをこの順に配置し、前記嫌気槽内に濾過床を設け、この濾過床は接触材を備え、この接触材は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸と有するようにしたため、特に有機化合物の有機酸変換が可能であり、続く曝気槽において好気性条件下で高度に処理を行うことができる。また、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材と、この芯材に沿わせて配置された汚泥付着糸と有した接触材からなる濾過床を槽内に配置するだけでよいため、設備の大形化や高度な技術の導入を必要とせずに低コストで汚水の高度処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明の実施の形態の汚水処理装置のブロック図、図２は、図１の汚水処理装置の概略構成図である。
図１に示すように、本発明の汚水処理装置は、原水１から夾雑物を除去するためのスクリーン２と、水量の均等化や水質の均質化を図るための調整槽３と、生物処理を行う嫌気槽４と、生物処理を行う好気槽としての曝気槽５と、沈殿槽６と、生物処理を行う濾過槽７とが、この順で設置されている。８は沈殿槽６から曝気槽５への汚泥返送路、９は曝気槽から嫌気槽４への返送路である。
【００２３】
図２に示すように、調整槽３には原水流入路１１が設けられ、また調整槽３から嫌気槽４への供給路１２が設けられている。１３は供給路１２に設けられた原水ポンプである。また調整槽３には、内部の原水１を撹拌してその水質の均質化を図るための撹拌装置１４が設けられている。
【００２４】
嫌気槽４は、図２に示すように、槽１５の内部に濾過床１６を充填し、嫌気状態で運転を行うものである。濾過床１６は、マット状の接触材１７が複数積層されて立体的に構成されたものである。この濾過床１６を構成するマット状の接触材１７は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材に沿わせて汚泥付着糸を配したもので、その具体的な構成は特開２００２−１３６９８６号公報に詳しく記載されているが、以下、この接触材１７について説明する。
【００２５】
図３〜図６に示すように、接触材１７は、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８を有し、この芯材１８に沿わせて汚泥付着糸１９が配された構成となっている。
芯材１８は、たとえば合成樹脂製の腰の強いモノフィラメント２０により構成されており、このモノフィラメント２０は、たとえば図５に示すように複数のΩ字状の部分と逆Ω字状の部分とが交互に凹凸状に配置された連続糸により構成されている。そして芯材１８は、複数のモノフィラメント２０、２０、…が並列に配置されるとともに、隣り合うモノフィラメント２０、２０のΩ字状の部分どうしすなわち凸部どうしあるいは逆Ω字状の部分どうしすなわち凹部どうしが連結糸２１によって相互に結び付けられることで、上述のように立体的なネット状に形成されている。
【００２６】
連結糸２１は、たとえばモノフィラメント２０よりも細繊度の合成樹脂製の腰の強い連続糸にて形成されており、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８の厚み方向に沿った一端部および他端部において、一本のモノフィラメント２０に複数の連結糸２１が絡み付くように配置され、隣り合うモノフィラメント２０、２０のΩ字状の部分どうしあるいは逆Ω字状の部分どうしを重ね合わせた状態で、これらΩ字状の部分どうしあるいは逆Ω字状の部分どうしを相互に結び付けることができるように構成されている。
【００２７】
また、モノフィラメント２０のΩ字状の部分あるいは逆Ω字状の部分におけるモノフィラメント２０が存在せずに開口となっている部分２２には、この複数の連結糸２１がモノフィラメント２０の長さ方向にわたされた構成となっている。そして、連結糸２１は、このように立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８の厚み方向に沿った一端部および他端部にのみ配置されることで、この芯材１８の厚み方向に沿った内側の部分には配置されないように構成されている。
【００２８】
このような構成の立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８に沿わせて、汚泥付着糸１９が配されている。この汚泥付着糸１９は、たとえばアクリルハイバルク繊維のような汚泥の付着性の良好な糸条にて形成されており、また芯材１８を構成するモノフィラメント２０よりも太繊度で形成されて、芯材１８により形成される立体的な空間内を所定の体積割合で占めることができるように構成されている。
【００２９】
また汚泥付着糸１９は、芯材１８のモノフィラメント２０とは逆の凹凸状になるように配置されている。すなわち、モノフィラメント２０のΩ字状の凸部では逆Ω字状の凹部となり、反対にモノフィラメント２０の逆Ω字状の凹部ではΩ字状の凸部となるようにして、このモノフィラメント２０に沿って配置されている。つまり汚泥付着糸１９は、芯材１８の厚み方向に沿った一端部および他端部においては、開口となっている部分２２に配置されている。そして汚泥付着糸１９は、この開口となっている部分２２で連結糸２１が絡められ、また開口となっている部分２２の縁部では連結糸２１によってモノフィラメント２０に縛り付けられることによって、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８と一体化されている。芯材１８の厚み方向に沿った一端部および他端部以外の、この芯材１８の厚み方向に沿った内側の部分では、汚泥付着糸１９は、モノフィラメント２０に沿っているものの、このモノフィラメント２０に連結されることなしに、モノフィラメント２０から浮いた自由な状態で配置されている。
【００３０】
このような構成の接触材１７は、各モノフィラメント２０および汚泥付着糸１９の配列方向に沿って腰の強い連結糸２１が絡み付き状態で配置されているため、これらモノフィラメント２０および汚泥付着糸１９が凹凸状に形成されているにもかかわらず、この配列方向に沿った伸縮性、特に伸長性は、ほとんど発揮しない。反対に各モノフィラメント２０および汚泥付着糸１９の配列方向と直角な方向については、このような連結糸２１による制約を受けないため、接触材１７は、所定のできあがり状態から、かなり自由に伸縮することができる。厚み方向は、腰の強いモノフィラメント２０によって複数のΩ字状の部分と逆Ω字状の部分とが交互に凹凸状に配置された構成であるため、すなわち腰の強いモノフィラメント２０がこの厚み方向に沿った部分を多数有するため、ほとんど伸縮性を有しない。
【００３１】
図２に示すように、嫌気槽４には、内部の被処理水を循環させるための循環路２３が設けられている。２４は循環ポンプである。また嫌気槽４と曝気槽５との間には、嫌気槽で処理された被処理水を一次的に貯留するための処理水槽２５が設けられている。
【００３２】
好気槽としての曝気槽５は、図２に示すように、槽２７の内部に揺動床式の接触材２８とエアレーション装置２９とが設けられた構成である。詳細には、槽２７の内部に上下方向の仕切壁３０が設けられて槽２７の内部が第１の部屋３１と第２の部屋３２とに仕切られ、第１の部屋３１における上下方向に沿って接触材２８が設けられるとともに、第２の部屋３２の底部にエアレーション装置２９の空気噴出口が設けられている。
【００３３】
揺動床式の接触材２８は、図７に示すように、経糸としての芯材３３と緯糸としての房状糸３４とを有した構成とされている。芯材３３は、槽２７の内部において上下方向に配置されている。房状糸３４は、アクリル繊維にて構成されるとともに、その多数本が、芯材３３の長さ方向にわたって、この芯材３３から水平方向に放射状に突出されている。そして、房状糸３４は、芯材３３の位置を基端として、槽２７の内部の被処理水中で揺動可能とされている。このように芯材３３と房状糸３４とを組み合わせた接触材２８が、槽２７の内部において多数配置されている。
【００３４】
３５は曝気槽５から沈殿槽６への被処理水の供給路であるが、汚泥を含む被処理水の一部を嫌気槽４へ返送するための返送路９は、この供給路３５から分岐するように設けられている。また、沈殿槽６で沈殿した汚泥の一部を曝気槽５へ返送するための汚泥返送路８には、汚泥返送ポンプ３６が設けられている。さらに、沈殿槽６と濾過槽７との間には、沈殿槽６からの被処理水を一次的に貯留するための処理水槽３７が設けられている。
【００３５】
濾過槽７は、槽３９の内部に嫌気槽４におけるものと同様の構成の濾過床１６を充填したうえで、好気状態で運転を行うものである。すなわち、槽３９の底部すなわち濾過床１６よりも下側の部分には散気装置４０が設けられて、ブロワ４１から供給される空気を槽３９内の被処理水中に供給できるように構成されている。濾過槽７には、内部の被処理水を循環させるための循環路４２が設けられている。４３は循環ポンプである。４４は、濾過槽７からの最終処理水の排出路である。
【００３６】
このような構成において、嫌気槽４では、濾過床１６の接触材１７が、立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８に沿わせて汚泥付着糸１９を配した構成であり、厚みを有した編織構造体を形成し、この所定の厚みにもとづく立体的な空間内で汚泥付着糸１９が所定の体積割合を占め、またこのような構成の接触材１７に多量の嫌気汚泥が付着するため、その三次元的に配置された汚泥付着糸１９により迷路状となった通路の部分を被処理排水が通過することになって、この汚泥付着糸１９へ濾過的に多量の嫌気汚泥が付着し嫌気処理されることになる。
【００３７】
すなわち、上述の説明から明らかなように濾過床１６の接触材１７は空隙率が高く、このため深層吸着濾過の機能を発揮し、したがって閉塞が起きにくく、高負荷のもとでのＳＳ溶解や特に有機化合物の有機酸変換が可能である。有機酸に変換されると、続く曝気槽５での好気性処理において良好な分解性を示すことになる。このため、ほとんどの汚水に効果があり、特に、難分解性排水や高ＳＳ排水を均質易分解性に変換することができ、よって次の曝気槽５での好気性処理の効率を著しく高めることができる。したがって、特別の場合を除き、凝集前処理が不要になる。
【００３８】
また、濾過床１６を構成する接触材１７は、厚肉状の構造体を形成するため、上述のようにこれを積層することにより、所望の高さの濾過床１６が自由に得られる。かつ、そのように積層した場合も、汚泥付着糸１９を全体に均一な状態で配置することができる。汚泥付着糸１９の間隔は、編織の組織密度や仕上げセットによってコントロールすることが可能であり、汚泥の付着状況、閉塞状況、被処理水の流速、処理性などにもとづいて、適宜設定することができる。
【００３９】
汚泥付着糸１９は、アクリルハイバルク繊維のような汚泥の付着性の良好な糸条にて形成されているため、容易に微生物の食物連鎖が形成され、これによって汚泥の自己消化がなされる。このため低負荷時には汚泥の発生が非常に少なく、水質が良好になり、汚泥の閉塞も起きないという利点がある。また比較的高負荷、高濃度であっても、汚泥付着糸１９の糸間隔や排水の流速を調整することで、閉塞を回避でき、良好な結果を得ることができる。さらに、汚泥付着糸１９の間隔を調整することによって、表層濾過になることを回避でき、接触材１７すなわち濾過床１６の全体での上述の深層濾過を達成可能となり、このため処理効率を著しく向上させることができる。
【００４０】
なお、上記においては接触材１７として特定の編織構造を有したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、他の公知の編織構造やその他の立体構造を用いて立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８と、この芯材１８に沿わせて配された汚泥付着糸１９とを有するものであれば、任意の構成を採用することができる。
【００４１】
揺動床式の接触材２８を備えた曝気槽５は、好気条件下で処理を行うものであるとともに、エアレーション装置２９から水中に供給される気泡によって水流を発生させるものであるが、接触材２８の周囲の被処理水の流速を高くすることにより房状糸３４が揺動を起こし、この揺動によって、図７に示すように接触材２８に付着した汚泥４５のうち、過剰な分を剥離させることで、汚泥４５が付着しすぎることによる閉塞の発生を防止して処理効率が高くなるという特長を有する。また、沈殿槽６で沈殿した汚泥が汚泥返送路８によって曝気槽５に返送されるため、前述のように接触材２８に付着した汚泥と、被処理水中に浮遊する汚泥との双方によって処理が行われる。この場合に揺動床式の接触材２８以外の従来の接触材では浮遊汚泥の存在下では汚泥の付着が発生せず、実質的な効果が無かったが、揺動床式の接触材２８は、高付着性を発現するために、このような処理を行うことが可能である。
【００４２】
また揺動床式の接触材２８では、接触材２８上に長食物連鎖が形成されて、汚泥減容効果が発現し、たとえばワムシなどの存在によってフロックの凝集性が向上する。また接触材２８が揺動することで曝気槽５の内部の水流は乱流となるが、その乱流の作用によって接触材２８からの剥離汚泥が球状となって、沈殿槽６での汚泥の沈降分離性が良くなるため、高ＭＬＳＳ（１２０００ｍｇ／Ｌ以上）下での運転も可能にすることができる。すなわち、このような長食物連鎖および低汚泥負荷によって、またさらに前段の嫌気槽４での有機酸への変換効果によって、汚泥を大幅に減容させることが可能となる。
【００４３】
しかも、曝気槽５において硝化反応が起こっているため、この曝気槽５からの処理水を返送路９によって嫌気槽４に返送することで、嫌気槽４において脱窒反応を起こさせることができる。
【００４４】
沈殿槽６からの被処理水は濾過槽７に送られるが、この濾過槽７では、上述のように立体的な厚肉板状のネット体にて構成された芯材１８に沿わせて汚泥付着糸１９が配された構成の接触材１７を備えた濾過床１６を用いたうえで、好気性条件下で運転が行われるため、同様の深層接触濾過効果と生物濾過効果とによって、有機化合物が完全除去に近い状態となる程度の清澄処理水を得ることができる。
【００４５】
また、嫌気槽４と濾過槽７とにおいては、槽１５、３９の内部に濾過床１６を設置するだけであり、しかも曝気槽５においては、槽２７の内部に接触材２８を設置するだけであるため、設備が大形化しない簡単な構成だけできわめて効率良く生物処理を行うことができ、したがって、きわめて低いコストでの処理を実現することができる。また、既存の設備に濾過床１６や接触材２８を組み込むだけの簡単な改造によって、新造設備を構築することなしに、処理能力を大幅に向上させた効率の良い処理を行うことができる。
【００４６】
図８は、本発明の他の実施の形態の汚水処理装置を示す。ここでは、嫌気槽４において、図２に示すようなマット状の接触材１７を積層した濾過床１６に代えて、好気槽４において用いられるのと同様の揺動床式の接触材２８が設けられている。すなわち、一般に嫌気槽４内の被処理水は粘性の低いものであり、したがって上述のようなマット状の接触材１７を積層した濾過床１６を設置して運転しても、普通には閉塞の問題は生じにくい。ところが、曝気槽５から返送路９を経て返送されてくる汚泥は、それに比べて粘度が高い。このため、被処理水および汚泥の性状によっては、図２に示す濾過床１６を用いるよりも、図８に示すような揺動床式の接触材２８を用いた方が、閉塞の観点においてより好ましい場合がある。
【００４７】
図９は、本発明のさらに他の実施の形態の汚水処理装置を示す。ここでは、嫌気槽４を、第１段目の嫌気槽４Ａと、第２段目の嫌気槽４Ｂとの二段構成としている。そして、第１段目の嫌気槽４Ａに供給路１２からの原水を供給し、第２段目の嫌気層４Ｂに、曝気槽５から返送路９を経て返送されてくる汚泥を供給するように構成している。また第１段目の嫌気槽４Ａにはマット状の接触材１７を積層した濾過床１６を設置し、第２段目の嫌気層４Ｂには揺動床式の接触材２８を設置している。
【００４８】
このような構成であると、第１段目の嫌気槽４Ａでは、汚泥の返送を受けないことからマット状の接触材１７を積層した濾過床１６を設置しても閉塞の問題が発生することがなく、原水に含まれる有機化合物を効果的に有機酸に変換することができる。また、第２段目の嫌気層４Ｂは、汚泥の返送を受けるものであるにもかかわらず、揺動床式の接触材２８を設置したため、同様に閉塞の問題を発生させることなく脱窒処理を行うことができる。
【００４９】
以上のように、嫌気槽４において、マット状の接触材１７と揺動式の接触材２８とを使い分けることで、これら接触材における閉塞の発生を防止したうえで、有機化合物の有機酸変換や脱窒処理などを効果的に行うことができる。
【００５０】
本発明においては、上述の嫌気槽４のみならず、濾過槽７においても同様に、図２に示したマット状の接触材１７を積層した濾過床１６に代えて、好気槽４において用いられるのと同様の揺動床式の接触材２８を用いることもできる。
【実施例】
【００５１】
具体的な実施例を説明すると、図１および図２の装置において、嫌気槽４にて処理を施すことにより、高容積負荷の有機化合物を有機酸に変換することができた。たとえば、澱粉製造工程系廃水について、ＢＯＤの容積負荷が７．８ｋｇ／ｍ３・ｄのときに嫌気槽４にて５．３時間にわたって処理を行った場合に、ＢＯＤ値は１３４０ｍｇ／Ｌまで低下した。このとき、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）は８５７ｍｇ／Ｌのレベルに達し、その内訳は、酢酸４６．４％、プロピオン酸２７．７％、酪酸１６．０％、吉草酸９．９％であった。このため、後段の曝気槽５における好気処理が非常に容易で、しかも安定していた。
【００５２】
このように、図１および図２の装置においては、高容積負荷の有機化合物を処理することが可能であり、容積負荷として、たとえば、嫌気槽４では５〜２０ｋｇ／ｍ３・ｄ、曝気槽５では２〜８ｋｇ／ｍ３・ｄ、濾過槽７では０．５〜１．５ｋｇ／ｍ３・ｄを達成することができ、従来の標準活性汚泥法では一般に容積負荷０．８ｋｇ／ｍ３・ｄ程度で処理が不安定になるのに比べ、著しい改善効果を得ることができた。
【００５３】
本発明の装置を運転した場合の処理水の水質の測定例について、表１に示す。この表１は、原水の水質と、嫌気槽４および曝気槽５における運転条件と、嫌気槽４および曝気槽５にて処理された処理水の水質とを表したものである。表１に示されるように、ＢＯＤの容積負荷が高い場合においても、ＢＯＤやＣＯＤを高率で除去することが可能であった。このため、図１や図２に示す沈殿槽６や濾過槽７を省略しても下水放流することが可能な程度に処理を行うことができた。
【００５４】
【表１】
2005066432.tif 000003
【００５５】
本発明の装置を運転した場合の処理水の水質の他の測定例を、表２に示す。この表２は、曝気槽５の接触材２８として、芯材３３の単位長さあたりの房状糸３４の数が通常よりも多い高密度型のものを用いて処理した結果を示すものである。そうしたところ、窒素の除去率として５２．９％の高率が得られた。これは、接触材２８を上記のように高密度型のものとしたために、接触材２８の内部に嫌気層が形成されたことに基づくものであると判断することができる。なお、図２に示すように、この場合も、ＢＯＤやＣＯＤを高率で除去することが可能であった。
【００５６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態の汚水処理装置のブロック図である。
【図２】図１の汚水処理装置の概略構成図である。
【図３】図１および図２における嫌気槽および濾過槽に用いられる接触材の斜視図である。
【図４】図３の接触材の編織構造を示す斜視図である。
【図５】図３の接触材の編織構造を示す要部拡大図である。
【図６】図３の接触材の編織構造を示す他の斜視図である。
【図７】図１および図２における曝気槽に用いられる接触材を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の汚水処理装置の要部のブロック図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態の汚水処理装置の要部のブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
４    嫌気槽
５    曝気槽
６    沈殿槽
７    濾過槽
８    汚泥返送路
９    返送路
１６    濾過床
１７    接触材
１８    芯材
１９    汚泥付着糸
２８    接触材
３３    芯材
３４    房状糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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