(57)【要約】【課題】濾過層の逆洗と剥離汚泥のエアーリフトを１系列の配管と１台のブロワモータで実現し、揚泥管の長さを短縮することができるようにする。【解決手段】剥離汚泥の混ざった被処理水が流入可能な移流口２を有するチェンバー３と、このチェンバー３内の前記移流口２よりも下方に設けられた濾過層４と、前記チェンバー３の前記濾過層４よりも下方に形成された排水口５と、前記濾過層４の下方に設けられた散気部６と、前記濾過層４よりも上方で前記チェンバー３内に連通された揚泥管７とを備え、前記散気部６が前記濾過層４を洗浄する散気を定常的に行うように設けられており、この散気により前記濾過層４上の剥離汚泥が前記揚泥管７内にエアーリフトされる構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剥離汚泥の混ざった被処理水が流入可能な移流口２を有するチェンバー３と、このチェンバー３内の前記移流口２よりも下方に設けられた濾過層４と、前記チェンバー３の前記濾過層４よりも下方に形成された排水口５と、前記濾過層４の下方に設けられた散気部６と、前記濾過層４よりも上方で前記チェンバー３内に連通された揚泥管７とを備え、前記散気部６が前記濾過層４を洗浄する散気を連続的に行うように設けられており、この散気により前記濾過層４上の剥離汚泥が前記揚泥管７内にエアーリフトされる剥離汚泥分離装置。
【請求項２】
前記散気部６の散気が定常的に行われる請求項１に記載の剥離汚泥分離装置。
【請求項３】
前記チェンバー３が、前記濾過層４側から前記揚泥管７の下端口７ａに向かって絞られた筒状とされている請求項１または２に記載の剥離汚泥分離装置。
【請求項４】
前記濾過層４の濾材は、前記散気部６の散気に抗して沈降状態を保つように設けられている請求項１から３のいずれかに記載の剥離汚泥分離装置。
【請求項５】
前記濾過層４の濾材が、粒状麦飯石からなる請求項１から４のいずれかに記載の剥離汚泥分離装置。
【請求項６】
間仕切り壁２２により好気性処理槽１４が形成された槽体１１内に請求項１から５のいずれかに記載の剥離汚泥分離装置１を備え、前記移流口２が前記好気性処理槽１４に連通されている汚水浄化槽。
【請求項７】
前記槽体４４が前記剥離汚泥分離装置３０の上方に開閉口４１を有し、前記剥離汚泥分離装置３０が前記開閉口４１より着脱可能に設けられている請求項６に記載の汚水浄化槽。
【請求項８】
前記間仕切り壁２２が上方から見て凹状部２３を有し、前記剥離汚泥分離装置１が前記凹状部２３に配置されている請求項６に記載の汚水浄化槽。
【請求項９】
前記凹状部２３が、前記排水口５と下流側の処理槽１５間の移流路を形成するように仕切られている請求項８に記載の汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合併汚水を接触ばっ気方式で処理する汚水浄化槽内において剥離汚泥を被処理水から分離する技術に関し、特に生物濾過方式に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような汚水浄化槽は、一般に合成樹脂などから形成された槽体内を仕切ることにより複数の処理槽が形成された構造となっている。上記処理槽としては、分離濾床槽、嫌気性処理槽、好気性処理槽などが設けられる。槽体内の被処理水は、各処理槽間で一定の水位を保つように上流側の処理槽から下流側の処理槽に移流される。
【０００３】
好気性処理槽では、接触材に着床する適宜の微生物により被処理水中の有機汚物が分解されるため、有機汚物から転換した生物性汚泥または接触材から剥離した生物膜汚泥（以下、これらを総称して剥離汚泥という）が生じる。
【０００４】
被処理水中の剥離汚泥は、好気性処理槽に連通する濾過室において濾過され、または／および好気性処理槽の下流側に設けられた処理槽内で比重分離される。剥離汚泥を分離された被処理水は、消毒槽に移流され、最終的に処理水として槽体の流出口より放流される。
【０００５】
上記のような濾過室を備えた汚水浄化槽としては、生物濾過方式のものがある。生物濾過方式における上記濾過層は、一般に、数ｍｍ程度の粒状セラミックスなどの濾材が充填された構造となっている。これは、濾過層に生物的分解機能と物理的濾過機能を具備させるためであるが、その結果、濾過層は、捕捉した剥離汚泥と濾材に付着した生物膜の蓄積により目詰まりが生じ易い構造となる。
【０００６】
濾過層に付着した剥離汚泥により濾過層が目詰まりすると、濾過抵抗が大きくなり、所定の濾過水量が得られなくなる。このため、濾過室を備えた汚水浄化槽では、濾過層の逆洗が定期的に行われる。
【０００７】
具体的には、上記濾過室の下方に濾過層に対してエアブローする逆洗用の散気部が設けられており、この散気部が夜間等の予め設定された時間になるとエアブローするようになっている。
【０００８】
上記濾過層は、非逆洗状態で濾材が層状をなし、好気性処理槽側から移流してきた被処理水を濾過すると共に、逆洗用の散気部からのエアブローにより全体的に攪拌される構造となっている。
【０００９】
上記濾過層の攪拌とエアブローに伴う流動水により、濾過層に捕捉された剥離汚泥と濾材に付着した生物膜が洗浄される。この間、エアーリフトポンプにより、剥離汚泥などが、被処理水と共に濾過室の下方から嫌気性処理槽や分離濾床槽などに返送され、これに伴い上記剥離汚泥と上記生物膜も返送される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２４８５８４号公報（図１、段落００１３〜段落００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、濾過層全体を十分に攪拌・洗浄するには、逆洗用の散気部への送気をエアーリフト用の送気よりも大圧力で行う必要がある。このため、特許文献１のような汚水浄化槽では、逆洗用の送気とエアーリフト用の送気を２系列の配管で構成したり、逆洗用とエアーリフト用のブロワモータを設けたりする必要があった。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、濾過層の逆洗と剥離汚泥のエアーリフトを１系列の配管と１台のブロワモータで実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決する手段として、この発明は、剥離汚泥の混ざった被処理水が流入可能な移流口を有するチェンバーと、このチェンバー内の前記移流口よりも下方に設けられた濾過層と、前記チェンバーの前記濾過層よりも下方に形成された排水口と、前記濾過層の下方に設けられた散気部と、前記濾過層よりも上方で前記チェンバー内に連通された揚泥管とを備え、前記散気部が前記濾過層を洗浄する散気を連続的に行うように設けられており、この散気により前記濾過層上の剥離汚泥が前記揚泥管内にエアーリフトされる構成を要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、剥離汚泥の混ざった被処理水は、移流口よりチェンバー内に移流されると、濾過層を上から下に通過した後、排水口から流出する。この一連の流れの中で剥離汚泥は濾過層に捕捉される。
【００１５】
ここで、前記散気部が前記濾過層を洗浄する散気を連続的に行うように設けられた構成を採用することにより、被処理水中の剥離汚泥は濾過層の下部まで達し難くなる。さらに、この散気により、濾過層が常態的に洗浄されるため、濾材に成長した生物膜が濾過層に蓄積されることもない。したがって、濾過層の目詰まり防止としては、濾過層全体を攪拌させる必要がなくなり、濾過層上面が剥離汚泥で目詰まりしないように濾過層上の剥離汚泥を上昇させれば十分となる。
【００１６】
すなわち、逆洗用の送気とエアーリフト用の送気とを同じように行うことが可能になり、それ故、前記濾過層上の剥離汚泥が前記散気部の散気により前記揚泥管内にエアーリフトされる構成を採用することにより、濾過層の逆洗と剥離汚泥のエアーリフトを１系列の配管と１台のブロワモータで実現することが可能になる。
【００１７】
なお、上記構成において、「連続的に散気し」とは、絶え間なく散気することに限られず、逆洗用の送気とエアーリフト用の送気を共通化できる限度において、不連続に散気することも含む概念である。
【発明の効果】
【００１８】
上述のように、この発明によれば、濾過層の逆洗と剥離汚泥のエアーリフトを１系列の配管と１台のブロワモータで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図３に示すように、汚水浄化槽１０は、槽体１１内を仕切ることにより複数の処理槽が形成された構造となっており、上記処理槽として、分離濾床槽１２、嫌気性処理槽１３、好気性処理槽１４、消毒槽１５が設けられた接触ばっ気方式とされている。
【００２０】
具体的には、分離濾床槽１２と嫌気性処理槽１３間の第１間仕切り壁１６には、その分離濾床槽１２側に第１嫌気性処理層１７が設けられ、その嫌気性処理槽１３側に第１移流路１８が設けられている。また、第１嫌気性処理層１７の上方と第１移流路１８は、第１間仕切り壁１６に設けられた移流口１９により連通されている。槽体１１内の基準水位ＷＬは移流口１９によって設定されている。
【００２１】
分離濾床槽１２内の被処理水のうち、第１嫌気性処理層１７を下から上に通過した分は、槽体１１の流入口２０から合併汚水が分離濾床槽１２内に流入すると（図１（ａ）中に矢線Ａ１で示す）、基準水位ＷＬを保つように移流口１９から押し出され（図１（ａ）中に矢線Ａ２で示す）、第１移流路１８を流下し、嫌気性処理槽１３の底付近に移流される（図１（ａ）中に矢線Ａ３で示す）。
【００２２】
嫌気性処理槽１３には、第１移流路１８の下端と基準水位ＷＬの間に位置するように第２嫌気性処理層２１が横断的に設けられている。嫌気性処理槽１３と好気性処理槽１４間の間仕切り壁２２は、図１（ｂ）に示すように、上方から見て嫌気性処理槽１３側に入り込む凹状部２３を有する。間仕切り壁２２の凹状部２３の両側方には、基準水位ＷＬ上に位置するように第２移流口２４が設けられている。
【００２３】
嫌気性処理槽１３内の被処理水のうち、第２嫌気性処理層２１を下から上に通過した分は、第１移流路１８から嫌気性処理槽１３内に被処理水が移流すると、基準水位ＷＬを保つように第２移流口２４から押し出され、担体流動槽として構成された好気性処理槽１４内に移流される（図１（ｂ）、図２中に矢線Ａ４で示す）。
【００２４】
上記間仕切り壁２２の凹状部２３は、好気性処理槽１４に対して立て板２５で仕切られている。この凹状部２３と立て板２５で囲まれた空間内には、第１実施形態に係る剥離汚泥分離装置１が配置されている。
【００２５】
剥離汚泥分離装置１は、剥離汚泥の混ざった被処理水の移流口２が形成されたチェンバー３と、このチェンバー３内の移流口２よりも下方に設けられた濾過層４と、チェンバー３の濾過層４よりも下方に形成された排水口５と、濾過層４の下方に設けられた散気部６と、濾過層４よりも上方でチェンバー３内に連通された揚泥管７とを備える。
【００２６】
チェンバー３は、上面壁３ａを有する下端開放の筒状で、立て板２５と一体に構成されている。チェンバー３の側周部３ｂは、立て板２５の一部を利用して形成されており、この部分に上記移流口２が好気性処理槽１４に連通するスリット状に形成されている。これにより、好気性処理槽１４から剥離汚泥の混ざった被処理水は、移流口２を通ってチェンバー３内に移流し、濾過層４に向けて流下するようになっている（図１（ａ）中に矢線Ａ５で示す）。このため、排水口５に移流管用の配管を接続する必要がない。なお、移流口２には、逆止弁を設けることもできる。
【００２７】
上記濾過層４は、チェンバー３内に横断的に設けられた構造となっている。濾過層４の下面４ａは、チェンバー３内に横断的に設けられた多孔板で形成されている。濾材は前記多孔板上に積層されている。前記多孔板には、濾材よりも十分に小さい孔が、被処理水の濾過層通過を妨げないように多数形成されている（図示省略）。なお、濾過層４の下面４ａは、前記多孔板に代えてネットで形成することもできる。
【００２８】
濾過層４は、散気部６の散気により全体的に攪拌されることなく、層状を維持するようになっている。これにより、濾過層４は、常態的に洗浄されながら剥離汚泥の濾過機能を発揮する。このように、この発明においては、濾過層の攪拌を考慮してその設置空間に余裕をもたせる必要がなくなる分、槽体のコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
なお、上記濾材には、物理化学的な安定性を有することと共に、生物処理効率を高める点で微生物の保持量が大きいことが望まれる。このため、濾材としては、細孔や空隙を有するものが好適であり、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の発泡成形物、繊維を不規則に絡めた繊維塊、不織布、繊維を結束した繊維塊などを利用することができる。
【００３０】
従来の場合、濾材には、濾過層の攪拌洗浄が容易となるように、その比重が０．９〜１．１程度のものが用いられており、比重の大きい無機系濾材を採用し難くかったが、この発明においては、濾過層を攪拌する必要がないため、上記数値範囲よりも比重の大きい濾材を用いることが可能である。
【００３１】
上記濾過層４に従来のような比重の軽い濾材を用いる場合には、上記散気部６の散気により層状が崩れないようにするため、濾過層４の上面に上記多孔板等と同様の押え板やネットを設置すればよい。
【００３２】
この第１実施形態では、濾過層４の濾材が上記散気部６の散気に抗して沈降状態を保つように設けられている。これにより、上記押え板やネットを省略することが可能になり、チェンバー３の容量をより小さくすることができる。
【００３３】
具体的には、濾過層４の濾材として、粒状麦飯石が用いられている。ここで、麦飯石を用いたのは、その比重が２．０を超えるため、粒サイズを小さくしても散気部６の散気に抗して沈降するように設けられること、粒サイズを小さくしても多孔性であり好気性菌の保持に好適であること、麦飯石のミネラル分が好気性菌の活性化に好適であることによる。
【００３４】
上記構成において、剥離汚泥の混ざった被処理水が移流口２よりチェンバー３内に移流されると、濾過層４を上から下に通過して排水口５に達する。
【００３５】
排水口５は、チェンバー３の側周部３ｂのうち、立て板２５の部分を除いて槽体１１の底面まで開放された隙間として形成されている。排水口５の外方は、基準水位ＷＬよりも上方まで連通しており、濾過層４を通過した被処理水が、排水口５から流出し（図１（ａ）中に矢線Ａ６で示す）、チェンバー３の上方に設けられた薬筒２６内を通って上記消毒槽１５内に移流するようになっている（図１（ａ）中に矢線Ａ７で示す）。このように、上記凹状部２３が排水口５と下流側の処理槽間の移流路を形成するように仕切られた構成を採用することにより、この間の移流管を不要にすることができる。
【００３６】
上記散気部６は、濾過層４の下方に配置された散気管から構成されている。散気部６は、槽体１１外のブロワモータに接続された送気管６ａに連通されており、濾過層４を洗浄する散気を連続的に行うように設けられている。
【００３７】
具体的には、散気部６は、送気管６ａから供給されたエアーを気泡として濾過層４の下面４ａに対し全面的に吹き出すようになっている。散気部６の散気は、気泡が濾過層４の全体において均一的に下から上に通過し、濾過層４上の剥離汚泥が上昇するように定常的に行われる（図１（ａ）、図３中に１点鎖矢線Ｂ１で示す）。なお、散気部６は、散気管に限定されない。
【００３８】
より具体的に述べると、上記ブロワモータがＯＮ・ＯＦＦのみで制御される構成となっている。これにより、送気管６ａから散気部６に定常的にエアーが供給され、散気部６から気泡が定常的に吹き出される。このように散気部６の散気を定常的に行うようにすると、上記ブロワモータの出力制御装置やタイマー制御や出力制御が不要になるため、汚水浄化槽の低コスト化を図ることができ、また、濾過層４の濾過抵抗や濾過流量の安定化を図ることができる。
【００３９】
上記散気部６の散気により、濾過層４上から上昇させられた剥離汚泥は、揚泥管７内にエアーリフトされるようになっている。（図１（ａ）、図３中に１点鎖矢線Ｂ２で示す）。
【００４０】
具体的には、揚泥管７の下端口７ａは、チェンバー３の上面壁３ａに開口されている。チェンバー３の上面壁３ａは、前記濾過層４側から前記下端口７ａに向かって絞られた筒状とされており、濾過層４上から上昇させられた剥離汚泥と気泡は、前記下端口７ａに向かって集約される。この集約により、剥離汚泥の揚泥管７内へのエアーリフトが効率よく行われる。
【００４１】
揚泥管７の上端口７ｂは、基準水位ＷＬよりも上方に設けられた気水分離装置２７に接続されている。エアーリフトに要する送気、すなわち、送気管６ａへの送気は、散気部６を停止した状態で揚泥管７内がチェンバー３内に移流した被処理水により基準水位ＷＬ（自然水位）となるため、気水分離装置２７の基準水位ＷＬからの高さ（揚程）で決まる。
【００４２】
気水分離装置２７の出口には、分離濾床槽１２の上方まで配管された移送管２８が接続されている。これにより、揚泥管７内にエアーリフトされた剥離汚泥は、同時的にエアーリフトされた被処理水と共に分離濾床槽１２へ返送される（図１（ａ）中に１点鎖矢線Ｂ３で示す）。
【００４３】
上記剥離汚泥の返送は、脱窒処理を行う都合上、好気性処理槽１４よりも上流側の処理槽に被処理水や剥離汚泥を送るためである。エアーリフトされた剥離汚泥は揚泥管７から排出されればよく、この排出態様は脱窒処理の有無や処理槽の設置態様に応じて適宜変更することができる。
【００４４】
一方、剥離汚泥をチェンバー３内で分離された被処理水は、上記のように消毒槽１５に移流され、最終的に槽体１１の流出口２９より処理水として放流される（図１（ａ）中に矢線Ａ８で示す）。この放流量と前記エアーリフトされた剥離汚泥および被処理水量に応じて、チェンバー３内には、上記移流口２を介して新たな被処理水が好気性処理槽１４より供給される。
【００４５】
なお、この第１実施形態では、剥離汚泥分離装置１を担体流動・生物濾過方式の汚水浄化槽１０に設けたが、排水口５を沈殿槽に連通させることにより接触ばっ気循環方式の汚水浄化槽に剥離汚泥分離装置１を設けることもできる。
【００４６】
また、この第１実施形態では、上記のようにチェンバー３を従来の濾過室よりも小容量に設けられ、いわばエアーリフトポンプと濾過室とが一体的に実現されるので、チェンバー３が嫌気性処理層１３や好気性処理槽１４内に着脱可能に設けられた構成を容易に実現することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
その一例として、この発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。以下、上記第１実施形態との相違点を中心に述べ、上記第１実施形態と同一に考えられる構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
この第２実施形態に係る剥離汚泥分離装置３０と汚水浄化槽４０は、前記槽体１１が剥離汚泥分離装置３０の上方に開閉口４１を有し、剥離汚泥分離装置３０が開閉口４１より着脱可能に設けられたものである。
【００４９】
具体的には、剥離汚泥分離装置３０は、チェンバー３１と揚泥管７が好気性処理槽４２内に設置されている。チェンバー３１は、揚泥管７が接続される上段部３１ａと、移流口２が形成され濾過層４（図示省略）が設置される中段部３１ｂと、散気部６が設置される下段部３１ｃとで構成されており、各段部同士が着脱可能となっている。
【００５０】
下段部３１ｃには、排水口３２が下流側への移流路を兼ねた立上げ管より形成されている。立上げ管に設けられたフランジ部３３は、薬筒４３に対して着脱可能に接続されている。また、下段部３１ｃには、送気管６ａと散気部６のコネクタ（図示省略）が設けられている。なお、送気管６ａは、排水口３２内を通して配管することもできる。
【００５１】
気水分離装置２７の出口は、そのフランジ部３４により移送管２８に対して着脱可能に接続されている。
【００５２】
上記チェンバー３１は開閉口４１の下方にこれよりも狭い幅に設けられている。これにより、剥離汚泥分離装置３０は、開閉口４１よりチェンバー３１が槽体４４と底当たりするまで上下に出し入れ可能となっている。フランジ部３３および３４は、開閉口４１の下方に配されており、開閉口４１より接続・取り外し作業を行うことが可能となっている。したがって、剥離汚泥分離装置３０は、清掃時などに、開閉口４１を開けてフランジ部３３および３４の取り外しを行うことで好気性処理槽４２内から引き出し、逆の手順で好気性処理槽４２内に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）この発明の第１実施形態に係る剥離汚泥分離装置および汚水浄化槽の概略全体構成を模式的に示す概略縦断面図、（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ線から見た概略全体構成を模式的に示す概略横断面図
【図２】図１の第１実施形態に係る剥離汚泥分離装置を示す斜視図
【図３】図１の第１実施形態に係る剥離汚泥分離装置を模式的に示す正面図
【図４】この発明の第２実施形態に係る剥離汚泥分離装置および汚水浄化槽の要部を模式的に示す概略部分縦断面図
【符号の説明】
【００５４】
１、３０  剥離汚泥分離装置
２  移流口
３、３１  チェンバー
４  濾過層
５、３２  排水口
６  散気部
６ａ  送気管
７  揚泥管
７ａ  下端口
１０、４０  汚水浄化槽
１１、４４  槽体
１４、４２  好気性処理槽
４１  開閉口
【図１】
2007038096.tif 000003
【図２】
2007038096.tif 000004
【図３】
2007038096.tif 000005
【図４】
2007038096.tif 000006