(57)【要約】【課題】降雨等により下水流量が急激に増加した場合でも終沈からの汚泥流出が少ない下水処理方法を提供する。【解決手段】下水は初沈１に導入されて固液分離され、上澄水が配管２を介して嫌気処理用の第１槽３に導入される。第１槽３にて嫌気処理された水は、第２槽５に導入され、散気管６からの散気により好気処理される。好気処理された水は、終沈７に導入され、固液分離処理され、上澄水が処理水として流出する。終沈７で沈降した汚泥の一部は汚泥返送管８を介して第１槽３へ返送され、余剰の汚泥は配管８ａより余剰汚泥として排出される。上澄水流量が所定流量以下のときには、上澄水の全量が第１槽１３（散気なし）へ送られ、全量が嫌気処理及び好気処理される。上澄水流量が所定流量を超過した場合には、超過分はバイパス管９を介して第２槽５へ直接に導入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水を沈殿処理した後、その上澄水を生物処理部で生物処理し、その処理液を処理水と汚泥とに固液分離し、分離汚泥の一部を生物処理部の入口側に返送する下水処理方法において、
該生物処理部として、嫌気処理用の前段生物処理部と、好気処理用の後段生物処理部とが設けられており、
該上澄水の流量が所定流量以下のときには、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、
該上澄水の流量が該所定流量を超えるときには、該上澄水の一部を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入させることを特徴とする下水処理方法。
【請求項２】
下水を沈殿処理した後、その上澄水を生物処理部で生物処理し、その処理液を処理水と汚泥とに固液分離し、分離汚泥の一部を生物処理部の入口側に返送する下水処理方法において、
該生物処理部として、嫌気処理及び好気処理のいずれもが可能な前段生物処理部と、好気処理用の後段生物処理部とが設けられており、
該上澄水の流量が所定流量以下のときには、該前段生物処理部を嫌気処理状態とし、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、
該上澄水の流量が該所定流量を超えるときには、該前段生物処理部を好気処理状態とすると共に、該上澄水の一部を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入させることを特徴とする下水処理方法。
【請求項３】
請求項２において、該前段生物処理部に散気部材が設けられており、該散気部材は
内部に空気が吹き込まれると共にこの空気を外周面に導く通路を有した筒状の支持体と、
該支持体の外周を取り巻いている弾力性被包体と、
該被包体に設けられた、空気吹出用スリットと、
を備えてなり、該前段生物処理部にて好気処理を行うときに該散気部材から散気を行うことを特徴とする下水処理方法。
【請求項４】
請求項２又は３において、該上澄水が所定流量以下である場合における前段生物処理部の水理的滞留時間が１．５〜３．５Ｈｒであることを特徴とする下水処理方法。
【請求項５】
最初沈殿池と、該最初沈殿池からの上澄水を受け入れる嫌気性の前段生物処理槽と、該前段生物処理槽の生物処理水を受け入れる好気性の後段生物処理槽と、該後段生物処理槽の生物処理水を受け入れる最終沈殿池とを有する下水処理装置において、
該上澄水の流量が所定流量以下のときには、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させる手段と、
該最初沈殿池からの上澄水が該所定流量を超過する場合、該上澄水の一部を、該前段生物処理槽を経ることなく後段生物処理槽へ導く手段と
を設けたことを特徴とする下水処理装置。
【請求項６】
最初沈殿池と、該最初沈殿池からの上澄水を受け入れる嫌気性及び好気性のいずれの生物処理も可能な前段生物処理槽と、該前段生物処理槽の生物処理水を受け入れる好気性の後段生物処理槽と、該後段生物処理槽の生物処理水を受け入れる最終沈殿池とを有する下水処理装置において、
該最初沈殿池からの上澄水が所定流量以下のときには、該前段生物処理槽を嫌気処理状態とし、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させる手段と、
該最初沈殿池からの上澄水が該所定流量を超過する場合には、該前段生物処理槽を好気性とすると共に、該上澄水の一部を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は、該前段生物処理槽を経ることなく後段生物処理槽へ導く手段と
を設けたことを特徴とする下水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水流量が所定流量以下のときには下水を嫌気性生物処理した後、好気性生物処理する方法及び装置に関するものであり、詳しくは、降雨等により下水流量が増大した場合の汚泥流出を少なくするようにした下水処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水を曝気処理して好気性生物処理し、次いで沈降分離処理し、汚泥の一部を生物処理部に返送する下水処理方法において、曝気処理の前段で嫌気性処理することにより、好気性処理後の活性汚泥の沈降性が向上することは周知である。
【０００３】
なお、特開平５−１９２６８８号公報には、下水を嫌気槽にて嫌気処理した後、好気槽にて好気処理する下水の活性汚泥処理装置において、前段の嫌気槽と並列に緩衝槽を設け、嫌気槽流出液と緩衝槽の流出液をいずれも好気槽に導入すること；好気槽での酸素利用速度に基づいて嫌気槽と緩衝槽への分流比を決定すること；これにより下水流量が急に増加した場合でも嫌気槽及び好気槽の負荷が急激に高くなることが防止されることが記載されている。
【特許文献１】特開平５−１９２６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下水を好気性生物処理した後、最終沈殿池（終沈）にて固液分離する活性汚泥処理方法において、好気性処理の前段において嫌気性処理を行うことにより、終沈での汚泥の沈降性が向上するが、降雨等により下水流量が増大した場合、嫌気生物処理部からの汚泥流出量が増大し、終沈からの流出水に汚泥が混入するようになる。特開平５−１９２６８８号の下水処理方法では、好気槽の酸素利用速度を計測し、その結果に基づいて緩衝槽と嫌気槽とへの分流比を制御するものであるため、急激に下水流量が増大したときには制御遅れが生じ、沈殿池から汚泥が多量に流出してしまう。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、降雨等により下水流量が急激に増加した場合でも終沈からの汚泥流出が少ない下水処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の下水処理方法は、下水を沈殿処理した後、その上澄水を生物処理部で生物処理し、その処理液を処理水と汚泥とに固液分離し、分離汚泥の一部を生物処理部の入口側に返送する下水処理方法において、該生物処理部として、嫌気処理用の前段生物処理部と、好気処理用の後段生物処理部とが設けられており、該上澄水の流量が所定流量以下のときには、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の流量が該所定流量を超えるときには、該上澄水の一部を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入させることを特徴とするものである。
【０００７】
第２発明の下水処理方法は、下水を沈殿処理した後、その上澄水を生物処理部で生物処理し、その処理液を処理水と汚泥とに固液分離し、分離汚泥の一部を生物処理部の入口側に返送する下水処理方法において、該生物処理部として、嫌気処理及び好気処理のいずれもが可能な前段生物処理部と、好気処理用の後段生物処理部とが設けられており、該上澄水の流量が所定流量以下のときには、該前段生物処理部を嫌気処理状態とし、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の流量が該所定流量を超えるときには、該前段生物処理部を好気処理状態とすると共に、該上澄水の一部を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入させることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、この前段生物処理部で好気処理を行うための散気部材としては、内部に空気が吹き込まれると共にこの空気を外周面に導く通路を有した筒状の支持体と、該支持体の外周を取り巻いている弾力性被包体と、該被包体に設けられた、空気吹出用スリットと、を備えてなるものが好適である。
【０００９】
上記第１発明のための下水処理装置は、最初沈殿池と、該最初沈殿池からの上澄水を受け入れる嫌気性の前段生物処理槽と、該前段生物処理槽の生物処理水を受け入れる好気性の後段生物処理槽と、該後段生物処理槽の生物処理水を受け入れる最終沈殿池とを有する下水処理装置において、該上澄水の流量が所定流量以下のときには、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させる手段と、該最初沈殿池からの上澄水が該所定流量を超過する場合、該上澄水の一部を、該前段生物処理槽を経ることなく後段生物処理槽へ導く手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記第２発明のための下水処理装置は、最初沈殿池と、該最初沈殿池からの上澄水を受け入れる嫌気性及び好気性のいずれの生物処理も可能な前段生物処理槽と、該前段生物処理槽の生物処理水を受け入れる好気性の後段生物処理槽と、該後段生物処理槽の生物処理水を受け入れる最終沈殿池とを有する下水処理装置において、該最初沈殿池からの上澄水が所定流量以下のときには、該前段生物処理槽を嫌気処理状態とし、前記上澄水の全量を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させる手段と、該最初沈殿池からの上澄水が該所定流量を超過する場合には、該前段生物処理槽を好気性とすると共に、該所定流量の上澄水を該前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、該上澄水の残部は、該前段生物処理槽を経ることなく後段生物処理槽へ導く手段とを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の下水処理方法においては、年間の大部分の期間は上澄水流量が所定流量以下のときであり、上澄水は嫌気処理された後、好気処理されるため、この下水処理系に保持される汚泥は沈降性が良好となる。
【００１２】
第１発明において、上澄水流量が所定流量以下のときには、上述のように該所定流量の上澄水は嫌気処理された後、好気処理されるため、保持されている汚泥は沈降性が良好である。上澄水流量が所定流量を超えた場合、上澄水の一部を前段生物処理部と後段生物処理部とにこの順で流通させ、上澄水の残部は、前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入して好気処理される。流量超過は、一般的には降雨により生じるものであるため、前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に流入する水は、前段生物処理部の混合液に比べ、固形分濃度が非常に低い。そのため、前段生物処理部から後段生物処理部へ流入する混合液はバイパス流入する上澄液で希釈され、固形分濃度は低くなり、後段生物処理部から流出する流量は増加するものの、流出水中の固形分濃度は低いものとなるため、固液分離における固形分負荷は大きく増加せず、十分に固液分離され、固形分濃度の低い処理水が得られる。
【００１３】
第２発明において、上澄水流量が所定流量を超過するときには、上澄水の一部は前段生物処理部に流通させるとともに、残部は第１発明と同様にして前段生物処理部を経ることなく後段生物処理部に導入する。この場合も、後段生物処理部からの流出水中の固形分濃度が低く、上澄水流量が所定流量以下のときに形成された沈降性の良好な活性汚泥が保持されているので、固液分離により固形分濃度の低い処理水が得られる。
【００１４】
この第２発明においては、上澄水流量が所定流量を超えるときには、前段生物処理部においても好気処理を行う。これにより前段生物処理部においてもＢＯＤ成分の好気性処理が行われることになり、処理水の溶解性ＢＯＤ濃度が第１の発明に比べて低下する。
【００１５】
この第２発明において、前段生物処理部で好気処理を行う場合、前段生物処理部に設けられた散気部材から散気を行う。この散気部材は、前段生物処理部を嫌気処理状態とするときには使用（通気）されないものであり、非使用時に汚泥が内部で固結して閉塞するおそれがある。そこで、この散気部材としては、非通気時に内部に水が入り込まない構造のものが好適であり、具体的には内部に空気が吹き込まれると共にこの空気を外周面に導く通路を有した筒状の支持体と、該支持体の外周を取り巻いている弾力性被包体と、該被包体に設けられた、空気吹出用スリットとを備えてなるものが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。図１（ａ）は第１発明の実施の形態に係る下水処理方法及び装置の系統図であり、図１（ｂ）は第２発明の実施の形態に係る下水処理方法及び装置の系統図である。
【００１７】
図１（ａ）において、下水は最初沈殿池（初沈）１に導入されて固液分離され、上澄水が配管２を介して前段生物処理部としての嫌気処理用の第１槽３に導入される。この第１槽３には撹拌機４が設けられている。第１槽３にて嫌気処理された水は、後段生物処理部としての第２槽５に導入され、散気管６からの散気により好気処理される。好気処理された水は、最終沈殿池（終沈）７に導入され、固液分離処理され、上澄水が処理水として流出する。終沈７で沈降した汚泥の一部は汚泥返送管８を介して第１槽３へ返送され、余剰の汚泥は配管８ａより余剰汚泥として排出される。
【００１８】
上澄水流量が所定流量以下のときには、上記のフローに従って上澄水の全量が第１槽３にて嫌気処理された後、第２槽５にて好気処理される。上澄水流量が所定流量を超えるのは、一般的には降雨によるものであるため、年間の大部分の期間は、嫌気処理した後、好気処理することになるため、好気槽（第２槽５）の流出水中の汚泥の沈降性が良好なものとなる。
【００１９】
上澄水流量が所定流量を超過した場合には、上澄水の一部は配管２から分岐したバイパス配管９を介して、第１槽３を経ることなく直接に第２槽５へ導入される。なお、この配管９には流量調節弁１０が設けられている。
【００２０】
この上澄水流量が所定流量を超えるのは、一般的には、降雨によるものであるため、バイパス配管９を流れる水は下水が雨水で希釈され、固形分濃度が極めて低い水となっている。そのため、第１槽３から第２槽５へ流入する混合液は、バイパス流入する上澄液で希釈され、固形分濃度は低くなり、第２槽５から流出する流量は、増加するものの、流出水中の固形分濃度は低いので、終沈７の固形分負荷は大きく増加せず、終沈７からの処理水中の固形分濃度も、降雨前と大差のない低いものとなる。汚泥の沈降性も、一時的な処理フローの変更では良好に維持される。
【００２１】
図１（ｂ）は第２発明の実施の形態を示すものである。
【００２２】
この実施の形態では、前段生物処理部として、第１槽３の代わりに、撹拌機４と散気管１１とを備えた第１槽１３が設けられている。その他の構成は図１（ａ）と同一である。
【００２３】
この図１（ｂ）のフローでは、上澄水流量が所定流量以下のときには、図１（ａ）と全く同一の処理が行われる。即ち、上澄水の全量が第１槽１３へ送られる。また、第１槽１３では、散気は全く行われず、第１槽１３は第１槽３と同じく嫌気槽となる。従って、下水は、全量が嫌気処理された後、好気処理されるので、終沈７での汚泥沈降性が良好となる。
【００２４】
上澄水流量が所定流量を超過した場合には、図１（ａ）と同じく上澄水の一部はバイパス管９を介して第２槽５へ直接に導入される。
【００２５】
この図１（ｂ）での処理が図１（ａ）での処理と異なるのは、この上澄水流量が所定流量を超過する場合に、散気管１１から散気し、第１槽１３にて好気処理を行う点にある。このように第１槽にて好気処理を行うと、第１槽１３を経て第２槽５へ流れる水は、２段にわたって好気処理を受けることになり、終沈７から流出する処理水中の溶解性ＢＯＤ濃度が低下する。なお、この場合、第１槽１３では嫌気処理は行われないが、上澄水流量が所定流量以下である期間に、上澄水は嫌気処理された後、好気処理されるために、汚泥の沈降性は良好に維持されるとともに、上記の通り処理水中の溶解性ＢＯＤ濃度は図１（ａ）よりも低下する。
【００２６】
図１は本発明の下水処理方法の簡明な構成例であり、本発明は槽を多段に設ける構成など、他の態様をもとりうる。図２（ａ），（ｂ）は前段生物処理部及び後段生物処理部をそれぞれ２槽で構成したものであり、図２（ａ）は第１発明の実施の形態に係り、図２（ｂ）は第２発明の実施の形態に係る。
【００２７】
図２（ａ）では、第１槽３の流出水を撹拌機４を有した嫌気槽３Ａに導入して第２段目の嫌気処理を行った後、好気槽５Ａに導入して好気処理し、この流出水を第２槽５に導入している。初沈１からの上澄水流量が所定流量以下のときにはバイパス配管９へは上澄水は分岐されず、上澄水流量が所定流量を超過するときには、上澄水の一部が配管２からバイパス配管９を介して第２槽５へ導入される。図２（ａ）のその他の構成は図１（ａ）と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００２８】
この図２（ａ）の下水処理方法でも図１（ａ）と同様の作用効果が奏される。なお、嫌気処理及び好気処理をそれぞれ多段に行うことにより、処理水の水質が向上する。
【００２９】
図２（ｂ）では、第１槽１３の流出水の全量を、該第１槽１３と同じく撹拌機４及び散気管１１を備えた槽１３Ａに導入し、この槽１３Ａの流出水を好気槽５Ａに導入する。この好気槽５Ａの流出水を第２槽５に導入する。
【００３０】
この図２（ａ）においても、初沈１からの上澄水流量が所定流量以下のときにはバイパス配管９へは上澄水は分岐されず、また、槽１３，１３Ａは散気されず嫌気処理を行う。
【００３１】
上澄水流量が所定流量を超過するときには、上澄水の一部がバイパス配管９から第２槽５へ導入される。そして、槽１３，１３Ａは散気管１１から散気が行われ、好気処理を行う。図２（ｂ）のその他の構成は図１（ｂ）と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
【００３２】
この図２（ｂ）の下水処理方法でも図１（ｂ）と同様の作用効果が奏される。なお、好気処理をさらに多段に行うことにより、処理水の溶解性ＢＯＤ濃度が低くなる
図２（ａ），（ｂ）では、前段生物処理部を槽１３，１３Ａの２槽で構成しているが、１槽でもよく、３槽以上でもよい。後段生物処理部も、１槽又は３槽以上でもよい。
【００３３】
図２（ａ），（ｂ）では、上澄水の一部をバイパス配管９から第２槽５にのみ導入しているが、槽５Ａにも導入してもよく、槽５Ａのみに導入してもよい。また、図示はしないが、後段生物処理部を３槽以上で構成した場合、第１槽１３のほかにこれらの槽のうちの任意の一部にのみ上澄水を分割注入してもよく、全槽に上澄水を分割注入してもよい。
【００３４】
図１，２では、各槽が独立したものである様に図示されているが、１つの槽体を仕切ることにより各槽を形成してもよい。
【００３５】
なお、散気管６としては各種のものを用いることができる。図１（ｂ）と図２（ｂ）の槽１３，１３Ａには、攪拌機４および散気管１１の両方の機能を備えた装置として、空気供給機能付きの攪拌装置を用いることができる。
【００３６】
上記図１（ｂ），図２（ｂ）の槽１３，１３Ａに用いられる散気管１１は、該槽１３，１３Ａで嫌気処理を行うときには通気されないものである。上澄水流量が所定流量以下である状態が継続するときには、該散気管は長期にわたり通気されず、そのため、内部において汚泥が固化して次回の通気時の散気に支障が生じるおそれがある。そこで、この散気管１１としては、非通気時には内部に槽内の汚泥が入り込まない構成のものが好適である。図３はこのような汚泥侵入防止特性を有した散気管の一例を示している。
【００３７】
図示のように一端が閉じ、他端に送気ヘッダ５に接続する接続口２２が設けられた中空筒状の支持体２１を有し、この支持体は両端部の間に、軸方向にほぼ半周が切割られた切欠き開放部２３を有する。この支持体の外周のほぼ全長を、多数の微細なスリット２５が刻まれた弾力性があるチューブ（被包体）２４が包む。２６は上記チューブの各端部を支持体の各端部の外周に固定する留め輪を示す。
【００３８】
チューブ２４に形成されたスリット２５は、（ｂ），（ｃ）図に示したように、円周方向Ｅに対し正側に角度α（３０〜６０°）で配列されたスリット２５ｂと、負側に角度α（３０〜６０°）で配列されたスリット２５ｂとからなり、スリット２５ａ同志、及びスリット２５ｂは夫々平行で、スリット２５ａの延長方向に隣接してスリット２５ｂが配置され、スリット２５ｂの延長方向に隣接してスリット２５ａが配置されたパターンであることが好ましい。それは、支持体内に空気が供給されたチューブ２４が膨らむと、各スリット２５ａ，２５ｂは円周方向に対して同一角度を有するため各スリットは同程度に開口し、全スリットから均等に気泡が発生すること、又、全スリットが有効なスリットとして作用し、均等に通気するので、通気抵抗が低下すること、更に、各スリット当りの通気量が小さいので、微細な気泡が連続して発生すること、スリットの方向が集中した局所的な脆弱部が生じないため、チューブは円周方向、及び軸方向共に引張強度が全般的に高くなること等の理由による。尚、チューブの材質は軟質塩化ビニール系樹脂、肉厚は０．８ｍｍ、スリット２５ａ，２５ｂの円周方向に対する角度αは４５°、各スリットの長さは１．０ｍｍ、スリットの間隔はＸ＝３．７ｍｍ、Ｙ＝３．２ｍｍ、チューブの長さ、及び肉径は支持体の長さ、及び外径に対応させることが好ましい。
【００３９】
従って、支持体２１の接続口２２を送気ヘッダ（図示略）に連結し、送気ヘッダから支持体２１の内部に空気を供給すると、支持体の切欠き開放部２３から出る空気によってスリット２５を有するチューブ２４は膨らみ、チューブの回りに刻まれた全部のスリットは空気で押し開かれ、空気はそのスリットを通じチューブの全長、全周から気泡となって噴出する。空気供給を停止すると、スリット２５は閉口し、汚泥が入り込まないので、スリットや散気管内部が汚泥などにより閉塞されることがない。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００４１】
実施例１
図２（ａ）の構成の下水処理方法において、各槽の面積ないし容積を次の通りとした。
最初沈殿槽面積：１００ｍ２
前段生物処理部，槽３容積  ：１５０ｍ３
槽３Ａ容積：１５０ｍ３
後段生物処理部，槽５Ａ容積：３００ｍ３
槽５容積  ：３００ｍ３
最終沈殿槽面積：１５０ｍ２
【００４２】
２ヶ月間晴天が継続し、この間平均してＣＯＤｃｒ１２５ｍｇ／Ｌ，第２槽５のＭＬＳＳ１４００ｍｇ／Ｌであり、上澄水流量は１６０ｍ３／Ｈｒであった。
【００４３】
各槽５Ａ，５における散気量を１．１ｍ３／ｍ３・ｈｒ（２５℃で）とした。バイパス配管９の流量はゼロとした。散気管は多孔質セラミックス管とした。
【００４４】
この晴天期間中の処理水質等は次の通りであった。
ＳＶＩ（汚泥の沈降性）              １７０［−］
曝気槽（第２槽５）出口のＳＳ濃度    １４００［ｍｇ／Ｌ］
終沈流出処理水のＳＳ濃度            ２．７［ｍｇ／Ｌ］
終沈流出処理水のＢＯＤ濃度          １．１［ｍｇ／Ｌ］
終沈流出処理水の溶解性ＢＯＤ濃度    ０．５２［ｍｇ／Ｌ］
【００４５】
その後、降雨があり、上澄水流量が３２０ｍ３／Ｈｒに増加したので、そのうちの２００ｍ３／Ｈｒについては第１槽３へ送り、残りの１２０ｍ３／Ｈｒをバイパス配管９から第２槽５へ直接に送った。このときの運転結果を表１に示す。
【００４６】
比較例１
実施例１と同一構成の下水処理装置を実施例１の下水処理装置と並設し、同一時期に同一流入下水流量にて運転した。ただし、この比較例１では、降雨時にもバイパス流量をゼロとした。図４（ａ）はこの比較例１のフローを示している。このときの降雨時の運転結果を表１に示す。なお、晴天時の運転結果は実施例１の場合と同一であった。
【００４７】
実施例２
実施例１の下水処理装置と並設して設けられた図２（ｂ）に示す下水処理装置に実施例１と同一流量にて下水を流して処理した。この下水処理装置は、実施例１（図２（ａ））の下水処理装置において、槽３，３Ａにそれぞれ散気管１１を設置して槽１３，１３Ａとしたこと以外は実施例１と同一構成のものである。なお、各槽１３，１３Ａの散気管１１への送気量はそれぞれ１．１ｍ３／ｍ３・ｈｒ（２５℃で）とした。降雨時のバイパス流量も実施例１と同一とした。降雨時の運転結果を表１に示す。なお、晴天時の運転結果は実施例１と同一であった。
【００４８】
比較例２
実施例２の下水処理装置と並設された下水処理装置において、同一時期に運転を行った。図４（ｂ）はこのときのフローを示している。降雨時の運転結果を表１に示す。なお、晴天時には全槽好気運転とし、降雨時には全槽好気運転のまま、実施例２と同様に上澄水のうち１２０ｍ３／ｈｒをバイパス配管９から第２槽５へ送給した。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
実施例１，２、比較例１，２の結果についての考察は次の通りである。  
（１）  比較例１では、雨天時流量が増加し最終沈殿池の流量負荷が増大したとき、曝気槽出口のＭＬＳＳ濃度が晴天時と変わらないために、固形物負荷も増加した。このため、晴天時に嫌気好気運転をしているために汚泥の沈降性は良好であるが、最終沈殿池からＳＳが流出した。ＳＳ由来のＢＯＤ成分により処理水のＢＯＤも高くなった。
（２）  比較例２では、雨天時流量が増加し最終沈殿池の流量負荷が増大したとき、バイパスフィードにより曝気槽出口のＭＬＳＳ濃度が晴天時よりも減少し、固形物負荷の増加はわずかであるが、晴天時に全槽好気運転をしているために汚泥の沈降性が良好で無く、最終沈殿池からＳＳが流出した。ＳＳ由来のＢＯＤ成分により処理水のＢＯＤも高くなった。
（３）  実施例1では、雨天時流量が増加し最終沈殿池の流量負荷が増大したとき、バイパスフィードにより曝気槽出口のＭＬＳＳ濃度が晴天時よりも減少し、固形物負荷の増加はわずかである。また、晴天時に嫌気好気運転をしていて汚泥の沈降性は良好であるため、処理水のＳＳ濃度は僅かである。好気的な処理時間が短いために処理水の溶解性ＢＯＤは比較例に比べてやや高くなったが、ＳＳ由来のＢＯＤ成分が低く抑えられたため、処理水のＢＯＤは比較例1及び比較例２に比べ低く抑えられた。
（４）  実施例２では、雨天時流量が増加し最終沈殿池の流量負荷が増大したとき、バイパスフィードにより曝気槽出口のＭＬＳＳ濃度が晴天時よりも減少し、固形物負荷の増加はわずかである。また、晴天時に嫌気好気運転をしていて汚泥の沈降性は良好であるため、処理水のＳＳ濃度は僅かである。また、全槽を好気槽にしたため、好気的な処理時間が長くなり、処理水の溶解性ＢＯＤは低く抑えられた。ＳＳ由来のＢＯＤ成分及び溶解性ＢＯＤ成分の両方が低く抑えられたため、処理水のＢＯＤは極めて低く抑えられた。
【００５１】
なお、実施例２において、散気管１１として多孔質セラミック管の代りに図３の構成のものを用いたところ、処理水中のＢＯＤ濃度及び溶解性ＢＯＤ濃度がいずれも１ｍｇ／Ｌずつ減少し、その他はほぼ同等の処理水質が得られた。
【００５２】
実施例３，４
実施例２においては、前段生物処理部として２個の槽３，３Ａが設けられているが、１個の槽３のみを設けたものを実施例３の装置とし、同型の槽を３連に設けたものを実施例４の装置とした。ただし、前段生物処理部の槽の合計の容積は実施例２，３，４で同一とした。
【００５３】
これらの実施例３，４の装置も実施例２の装置と並設され、同時期に同条件にて運転が行われた。
【００５４】
晴天時における最終沈殿池での汚泥の沈降性と降雨時における処理水中のＳＳ濃度を計測した。その結果、晴天時の沈降性（ＳＶＩ）は実施例３（１槽）では２５０、実施例２（２槽）では１７０、実施例４（３槽）では１５０であった。また、降雨時ＳＳ濃度は、実施例３（１槽）では１８ｍｇ／Ｌ、実施例２（２槽）では８．５ｍｇ／Ｌ、実施例４（３槽）では８．３ｍｇ／Ｌであった。
【００５５】
この実施例２，３，４の対比より、前段生物処理部の槽の数は２以上が好ましいことが認められた。これは、後述するように、過剰に基質が存在する状態の後に、飢餓状態を作ることによって沈降性のよい活性汚泥が形成されるためと考えられる。
【００５６】
実施例５
実施例２においては、後段生物処理部として２個の槽５Ａ，５が設けられているが、１個の槽５のみを設けたものを実施例５の装置とした。ただし、実施例５の槽５の容積は実施例２の槽５，５Ａの合計と同一とした。
【００５７】
この実施例５の装置も実施例２の装置と並設され、同時期に同条件にて運転が行われた。
【００５８】
晴天時における最終沈殿池での汚泥の沈降性、曝気槽流出水及び処理水中のＳＳ濃度、処理水ＢＯＤ濃度を計測したところ、沈降性（ＳＶＩ）は実施例５（１槽）では２４０、実施例２（２槽）では１７０であった。また、曝気槽流出水中のＳＳ濃度は、実施例５（１槽）では１１５０ｍｇ／Ｌであり、実施例２（２槽）では１０１０ｍｇ／Ｌであった。
【００５９】
処理水中のＳＳ濃度は実施例５（１槽）では１８ｍｇ／Ｌ、実施例２（２槽）では８．５ｍｇ／Ｌであった。処理水中のＢＯＤ濃度は実施例５（１槽）では１０ｍｇ／Ｌ、実施例２（２槽）では７ｍｇ／Ｌであった。処理水中の溶解性ＢＯＤ濃度は実施例５（１槽）では１ｍｇ／Ｌ、実施例２（２槽）では２ｍｇ／Ｌであった。
【００６０】
実施例２，５の対比より明らかな通り、好気槽を２槽としたときには、好気槽を１槽としたときに比べ、ＳＶＩが改善した。好気槽を２槽としたときには曝気槽汚泥が、バイパス配管９からの未処理水により、小さい槽サイズの槽内で希釈されるために、曝気槽出口のＳＳがより小さくなった。好気槽を２槽としたときにはバイパス配管９からの水と曝気槽汚泥との好気的接触時間が小さくなるために処理水の溶解性ＢＯＤは悪くなったが、ＳＳに由来するＢＯＤの占める割合が大きいために、全ＢＯＤ濃度は改善した。
【００６１】
実施例６
実施例２の装置において、嫌気槽の大きさを変化させ、好気槽の大きさは一定とした。晴天時の平均流量は１６０ｍ３／Ｈｒである。この装置も、実施例２と同一時期に同一条件にて運転した。晴天時におけるＨＲＴと汚泥沈降との関係を図５に示し、晴天時におけるＨＲＴと終沈出口ＳＳ濃度との関係を図６に示す。
【００６２】
図５の通り、晴天時における嫌気槽の水理的滞留時間ＨＲＴが１．９［Ｈｒ］の場合及び３．０［Ｈｒ］の場合にはＳＶＩが極めて良好となり、雨天時に最終沈殿池から流出するＳＳも低かった。
【００６３】
これに対し、図６の通り、嫌気槽ＨＲＴが１．０［Ｈｒ］の場合及び４．０［Ｈｒ］の場合にはＳＶＩが比較的悪く、雨天時に最終沈殿池から流出するＳＳも高かった。
【００６４】
好ましいＨＲＴの理由は次の通りであると考えられる。
(1)  溶解性の基質が存在する好気条件で増殖する微生物はＳＶＩを悪化させる一因であり、嫌気好気処理において、後段の好気槽に溶解性の基質を供給させない条件を作ることによってＳＶＩが改善するといわれている。嫌気槽の大きさが小さいと好気槽に溶解性の基質が供給されるために沈降性が悪化する。
(2)  過剰に基質が存在する状態の後に、基質があまり存在しない飢餓状態を作ることによって、体内に基質を貯蔵する能力を有する微生物を選択的に増殖させるセレクターとして知られている。これらの微生物は活性汚泥のフロックを形成する微生物であり、この結果沈降性のよい活性汚泥が形成される。（Ｍａｒｔｉｎｓ  ｅｔ  ａｌ．２００４）。このため、嫌気槽の容量が大きくなると、体内に基質を貯蔵する能力を有する微生物が育たないために、沈降性の良い汚泥が形成されない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態に係る下水処理方法の系統図である。
【図２】実施の形態に係る下水処理方法の系統図である。
【図３】散気管の構成を示すものであり、（ａ）図は一部を断面とした断面図、（ｂ）及び（ｃ）図は被包体（チューブ）の展開図である。
【図４】比較例の下水処理方法の系統図である。
【図５】晴天時嫌気槽ＨＲＴとＳＶＩの関係を示すグラフである。
【図６】晴天時嫌気槽ＨＲＴと最終沈殿池出口ＳＳの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１  最初沈殿池
３  第１槽
５  第２槽
６，１１  散気管
７  最終沈殿池
９  バイパス配管
１０  流量調節弁
【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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