(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画部材を介して上方に好気槽を形成するとともに下方に嫌気槽を形成して成る反応装置本体と、
前記反応装置本体の一側と前記区画部材に立設した仕切部材との間に形成され、原下水を前記嫌気槽に導く原下水導入部と、
前記仕切部材に形成された返送汚泥用の堰と、
前記反応装置本体の一側と前記区画部材との間にプロペラを配して前記原下水導入部に設けた機械式攪拌機と、
前記区画部材の前記好気槽側に設けた散気装置と
を備え、
前記好気槽と前記嫌気槽とは、水路を介して連絡し、
前記区画部材は、前記反応装置本体の他側に前記水路を形し、
前記機械式攪拌機は、前記原下水導入部から注入する原下水と活性汚泥との混合液を、前記水路を介して前記嫌気槽から前記好気槽へ送出するように運転することによって生じる前記原下水導入部の水位低下に伴い、前記返送汚泥を前記嫌気槽に供給する
ことを特徴とする下水処理用反応装置。
【請求項２】
区画部材を介して上方に好気槽を形成するとともに下方に嫌気槽を形成して成る反応装置本体と、
前記反応装置本体の一側に沿って設けた原下水供給路と、
前記反応装置本体の一側と前記区画部材に立設した仕切部材とで形成され、かつ該仕切部材が前記好気槽に返送汚泥用の堰を形成することで、前記原下水供給路と前記嫌気槽とを連絡する複数の原下水導入部と、
前記区画部材の前記好気槽側に設けた散気装置と、
前記嫌気槽と前記好気槽とを連絡する水路と、
前記反応装置本体の底面と前記区画部材の他側との間にプロペラを配して前記水路に設けた複数の機械式攪拌機と
を備え、
前記機械式攪拌機は、前記原下水導入部から導入された原下水と活性汚泥との混合液を、前記水路を介して前記嫌気槽から前記好気槽へ送出するように運転することによって生じる前記原下水導入部の水位低下に伴い、前記返送汚泥を前記嫌気槽に供給する
ことを特徴とする下水処理用反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥により下水中の窒素を除去するための下水処理用反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の下水処理用反応装置としては、例えば、活性汚泥混合液（硝化液）循環法、オキシディションデッチ（ＯＤ）法または多段嫌気好気法による反応装置装置が知られている。
活性汚泥混合液（硝化液）循環法による反応装置は、嫌気槽と好気槽（曝気槽）とを別々に設け、活性汚泥混合液をポンプあるいはエアリフトで循環するように構成されている。脱窒素処理は、循環回数が多いほど除去率が向上することが知られている。
【０００３】
オキシディションデッチ（ＯＤ）法による反応装置は、エンドレスの水路中の一部で機械的に曝気し、同時に水路を循環させることにより、好気処理を繰り返すように構成されている。
多段嫌気好気法による反応装置は、小さな嫌気槽、好気槽を多数交互に接続し、各嫌気槽に原下水を分割供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、従来の活性汚泥方式による水処理設備を改造して生物脱窒素処理能力を付加することが要望されている。
しかし、活性汚泥混合液（硝化液）循環法による反応装置では、脱窒素処理除去率を向上させるために、ポンプによる循環を行おうとすると、多くの動力が必要となり、エアリフトによる循環を行おうとすると、必要曝気量を得難いという問題がある。
【０００５】
オキシディションデッチ（ＯＤ）法による反応装置では、機械的曝気により活性汚泥が壊されるため、必要曝気量を得難いという問題がある。また、ループ式水路は場所を取るという問題もある。
多段嫌気好気法による反応装置では、設備が複雑で、嫌気槽で攪拌を行うため、多数の機械攪拌機が必要となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、従来の活性汚泥方式による水処理設備を改造して生物脱窒素処理能力を付加することが可能な下水処理用反応装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、区画部材を介して上方に好気槽を形成するとともに下方に嫌気槽を形成して成る反応装置本体と、前記反応装置本体の一側と前記区画部材に立設した仕切部材との間に形成され、原下水を前記嫌気槽に導く原下水導入部と、前記仕切部材に形成された返送汚泥用の堰と、前記反応装置本体の一側と前記区画部材との間にプロペラを配して前記原下水導入部に設けた機械式攪拌機と、前記区画部材の前記好気槽側に設けた散気装置とを備え、前記好気槽と前記嫌気槽とは、水路を介して連絡し、前記区画部材は、前記反応装置本体の他側に前記水路を形し、前記機械式攪拌機は、前記原下水導入部から注入する原下水と活性汚泥との混合液を、前記水路を介して前記嫌気槽から前記好気槽へ送出するように運転することによって生じる前記原下水導入部の水位低下に伴い、前記返送汚泥を前記嫌気槽に供給することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、区画部材を介して上方に好気槽を形成するとともに下方に嫌気槽を形成して成る反応装置本体と、前記反応装置本体の一側に沿って設けた原下水供給路と、前記反応装置本体の一側と前記区画部材に立設した仕切部材とで形成され、かつ該仕切部材が前記好気槽に返送汚泥用の堰を形成することで、前記原下水供給路と前記嫌気槽とを連絡する複数の原下水導入部と、前記区画部材の前記好気槽側に設けた散気装置と、前記嫌気槽と前記好気槽とを連絡する水路と、前記反応装置本体の底面と前記区画部材の他側との間にプロペラを配して前記水路に設けた複数の機械式攪拌機とを備え、前記機械式攪拌機は、前記原下水導入部から導入された原下水と活性汚泥との混合液を、前記水路を介して前記嫌気槽から前記好気槽へ送出するように運転することによって生じる前記原下水導入部の水位低下に伴い、前記返送汚泥を前記嫌気槽に供給することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る下水処理用反応装置を示す（請求項１に対応する）。
本実施形態に係る下水処理用反応装置１は、区画部材１２を介して上方に好気槽１３を形成するとともに下方に嫌気槽１４を形成して成る反応装置本体１０と、嫌気槽１４に設けた原下水導入部２０と、原下水導入部２０に設けた機械式攪拌機３０とを備えている。
【００１２】
反応装置本体１０は、上方が開口する深さが５〜６ｍの水槽である。本例では、既設の活性汚泥方式による水処理設備の水槽を用いた。
反応装置本体１０の一側１０ａには、原下水を供給する導入口１１が設けてある。
区画部材１２は、反応装置本体１０の底面１０ｃから１〜１．５ｍ程度の位置に底面１０ｃと平行に配置されている。これによって、反応装置本体１０内は、上方が好気槽１３、下方が嫌気槽１４となるように区画される。好気槽１３と嫌気槽１４には、機械式攪拌機３０によって活性汚泥と原下水との混合液が循環する。
【００１３】
区画部材１２は、好気槽１３側に複数の散気装置１５を設けている。散気装置１５は、公知のもので良いが、微細な空気を水中に放出できるものが望ましい。
区画部材１２の一端部１２ａと反応装置本体１０の他側１０ｂとの間に、好気槽１３と嫌気槽１４とを連絡する水路１６が形成されている。
好気槽１３には、オーバフロー口１８が設けてある。オーバフロー口１８は、管路１９を介して最終沈殿池と連絡している。
【００１４】
区画部材１２の他端部１２ｂには、返送汚泥用の堰を形成する仕切部材２１が立設されている。
仕切部材２１と反応装置本体１０の一側１０ａとの間に、原下水導入部２０が形成されている。
原下水導入部２０に設けた機械式攪拌機３０は、循環用低速プロペラから成り、活性汚泥が沈殿しない程度の流速（例えば、０．２ｍ／ｓｅｃ以上）を混合液に与えるように運転される。
【００１５】
次に、斯くして構成された本実施形態に係る下水処理用反応装置１の作用を説明する。
原下水は、導入口１１から原下水導入部２０内に注水される。原下水導入部２０に注水された原下水は、機械式攪拌機３０によって嫌気槽１４内を移動し、水路１６において進路を変えて好気槽１３内に流入する。なお、下水処理用反応装置１には、先に活性汚泥が添加されており、装置内で浮遊している。
【００１６】
嫌気槽１４では、原下水を無酸素状態で機械式攪拌機３０による攪拌を伴って活性汚泥との混合液となり、活性汚泥中の脱窒菌により脱窒処理が行われる。
好気槽１３では、散気装置１５により吹き込まれる空気によって好気状態となる。好気槽１３では、酸素の存在下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化処理が行われる。
【００１７】
好気槽１３の返送汚泥が仕切部材２１を越えて原下水導入部２０内に流入すると、原下水導入部２０に注水された原下水との混合液となって、機械式攪拌機３０により嫌気槽１４内を移動し、水路１６において進路を変えて好気槽１３内に流入する。
このように、下水を嫌気槽１４と好気槽１３との間を循環させることにより、下水中に含まれるアンモニア性窒素を硝酸（ＮＯ3）に酸化し、さらに下水中の有機物とこの硝酸とを反応させて、硝酸をＮ2ガスに還元するとともに下水中の有機物（ＢＯＤ）を減少させることができる。
【００１８】
そして、好気槽１３では、処理水がオーバフロー口１８を越えて管路１９に導かれ、最終沈殿池へ送られる。
図２および図３は、本発明の第二実施形態に係る下水処理用反応装置５０を示す（請求項２に対応する）。
本実施形態に係る下水処理用反応装置５０は、区画部材６２を介して上方に好気槽６３を形成するとともに下方に嫌気槽６４を形成して成る反応装置本体６０と、反応装置本体６０の一側６０ａに沿って設けた原下水供給路７０と、原下水供給路７０と嫌気槽６４とを連絡する複数の原下水導入部７５と、嫌気槽６４と好気槽６３とを連絡する水路６６と、水路６６に設けた複数の機械式攪拌機８０とを備えている。
【００１９】
反応装置本体６０は、横長形状の上方が開口する深さが５〜６ｍの水槽である。本例では、既設の活性汚泥方式による水処理設備の水槽を用いた。
反応装置本体６０の長手方向の一側６０ａには、原下水を供給する原下水供給路７０が全長に亘って設けてある。原下水供給路７０は、上流側で原下水の導入口６１に連絡している。
【００２０】
反応装置本体６０の下流側に位置する端部６０ｂには、オーバフロー口６８が設けてある。
区画部材６２は、反応装置本体６０の底面６０ｅから１〜１．５ｍ程度の位置に底面６０ｅと平行に配置されている。
区画部材６２の一端部６２ａと反応装置本体１０の一側６０ａとの間に、仕切部材８１を立設して原下水供給路７０から原下水を取り込むための複数の原下水導入部７５が所定の間隔で設けてある。反応装置本体６０の最上流部において、原下水導入部７５は、反応装置本体６０の上流側の端部６０ｄとの間に設けてある。
【００２１】
区画部材６２の他端部６２ｂと反応装置本体６０の長手方向の他側６０ｃとの間に、好気槽６３と嫌気槽６４とを連絡する水路６６が全長に亘って形成されている。
好気槽６３と嫌気槽６４との間には、複数の機械式攪拌機８０が所定の間隔で設けてある。
【００２２】
機械式攪拌機８０は、循環用低速プロペラから成り、活性汚泥が沈殿しない程度の流速（例えば、０．２ｍ／ｓｅｃ以上）を混合液に与えるように運転される。
これによって、反応装置本体６０内は、上方が好気槽６３、下方が嫌気槽６４となるように区画される。好気槽６３と嫌気槽６４には、機械式攪拌機８０によって活性汚泥と原下水との混合液が循環する。
【００２３】
区画部材６２は、好気槽６３側に複数の散気装置８５を所定の間隔で設けている。嫌気装置８５は、公知のもので良いが、微細な空気を水中に放出できるものが望ましい。
次に、斯くして構成された本実施形態に係る下水処理用反応装置５０の作用を説明する。
【００２４】
原下水は、導入口６１から原下水供給路７０内に導入される。原下水供給路７０に連絡する各原下水導入部７５内に注水される。各原下水導入部７５に注水された原下水は、機械式攪拌機８０によって嫌気槽６４内を移動し、水路６６において進路を変えて好気槽６３内に流入する。なお、下水処理用反応装置５０には、先に活性汚泥が添加されており、装置内で浮遊している。
【００２５】
嫌気槽６４では、原下水を無酸素状態で機械式攪拌機８０による攪拌を伴って活性汚泥との混合液となり活性汚泥中の脱窒菌により脱窒処理が行われる。
好気槽６３では、散気装置８５により吹き込まれる空気によって好気状態となる。好気槽６３では、酸素の存在下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌によるアンモニアの硝化処理が行われる。
【００２６】
好気槽６３の返送汚泥が仕切部材８１を越えて原下水導入部７５内に流入すると、原下水導入部７５に注水された原下水との混合液となって、機械式攪拌機８０により嫌気槽６４内を移動し、水路６６において進路を変えて好気槽６３内に流入する。
このように、下水を嫌気槽６４と好気槽６３との間を循環させながら反応装置本体６０の下流側の端部６０ｂに向かって流下させることにより、下水中に含まれるアンモニア性窒素を硝酸（ＮＯ3）に酸化し、さらに下水中の有機物とこの硝酸とを反応させて、硝酸をＮ2ガスに還元するとともに下水中の有機物（ＢＯＤ）を減少させることができる。
【００２７】
そして、反応装置本体６０の下流側の端部６０ｂでは、処理水がオーバフロー口６８を越えて最終沈殿池へ送られる。
なお、本実施形態では、下水を嫌気槽６４と好気槽６３との間を循環させながら反応装置本体６０の下流側の端部６０ｂに向かって流下させるので、原下水導入部７５を反応装置本体６０の下流側の端部６０ｂに近接して設けると、硝酸と下水中の有機物（ＢＯＤ）との反応が十分に行えなくなる。そこで、本実施形態では、原下水導入部７５を原下水供給路７０の全長に亘って設けないこととした。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明では、反応装置本体を区画部材により上下に区画し、上方を好気槽、下方を嫌気槽とし、好気槽と嫌気槽との間を機械式攪拌機により循環させるように構成したので、硝酸と下水中の有機物（ＢＯＤ）との反応を有効に行行うことができ、放流水への硝酸残留量を少なくすることが可能となる。
また、反応装置本体を区画部材により上下に区画し、上方を好気槽、下方を嫌気槽とし、好気槽と嫌気槽との間を機械式攪拌機により循環させるように構成したので、少ない改造量で既設の活性汚泥方式による水処理設備を改造して生物脱窒素処理能力を付加することが可能となる。
【００２９】
また、原水導入部に機械式攪拌機を設けて、下水を循環させるため、配管などの圧損がなく、ポンプ循環に比し動力効率が良い。
また、請求項２に係る発明では、下水の横方向循環と原下水の多段注入により、多段嫌気、好気法と同等の処理効率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る下水処理用反応装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る下水処理用反応装置を示す平面図である。
【図３】図２の第二実施形態に係る下水処理用反応装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１、５０  下水処理用反応装置
１０，６０  反応装置本体
１０ａ  反応装置本体１０の一側
１０ｂ  反応装置本体１０の他側
１１，６１  導入口
１２，６２  区画部材
１２ａ  区画部材１２の一端部
１２ｂ  区画部材１２の他端部
１３，６３  好気槽
１４，６４  嫌気槽
１５，８５  散気装置
１６，６６  水路
１８  オーバフロー口
１９  管路
２０，７５  原下水導入部
２１，８１  仕切部材
３０，８０  機械式攪拌機
６０ａ  反応装置本体６０の一側
６０ｂ  反応装置本体６０の下流側に位置する端部
６０ｃ  反応装置本体１０の長手方向の他側
６０ｅ  反応装置本体６０の底面
６０ｄ  反応装置本体６０の上流側に位置する端部
６２ａ  区画部材６２の一端部
６２ｂ  区画部材６２の他端部
７０  原下水供給路
【図１】
0004002459.tif 000002
【図２】
0004002459.tif 000003
【図３】
0004002459.tif 000004