(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物処理槽と、該生物処理槽の流出液が導入される固液分離手段と、該固液分離手段で分離された汚泥を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送配管とを備える生物処理系列が複数列並列に設置された生物処理装置において、
各処理系列の生物処理槽に原水を分配して導入する導入手段と、
各処理系列の固液分離手段で分離されて、前記生物処理槽へ返送される汚泥の少なくとも一部が集泥される返送汚泥混合槽と、
該返送汚泥混合槽の混合汚泥を各処理系列の生物処理槽に返送する汚泥返送手段とを備えてなる生物処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記返送汚泥のうち、返送汚泥混合槽へ送給する汚泥割合が増減可能とされていることを特徴とする生物処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生物処理装置の運転方法であって、装置の立ち上げに際しては、返送汚泥のほぼ全量を返送汚泥混合槽より前記生物処理槽に送給することを特徴とする生物処理装置の運転方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の生物処理装置の運転方法であって、平常運転時においては、返送汚泥のうちの１０〜５０％を返送汚泥混合槽に送給し、残部を生物処理槽に返送することを特徴とする生物処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し尿、浄化槽汚泥、下水等の有機性排水等の水処理を行うための生物処理装置及びその運転方法に係り、特に、生物処理槽と固液分離手段とを備える生物処理系列が複数列並列に設置された生物処理装置において、処理系列毎の生物相の変化を防止して、全ての処理系列を同一条件で運転管理することができるようにした生物処理装置及びその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
し尿、浄化槽汚泥、下水等の有機性排水の水処理を行うための生物処理装置の一つとして、生物処理槽とこの生物処理槽からの生物処理液を処理水と汚泥とに分離する固液分離手段と、分離された汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として生物処理槽に返送する手段とで構成されたものがある。
【０００３】
このような生物処理装置により大量の原水を処理する場合、装置の設計やメンテナンスを容易にするために、単一の処理系列ではなく複数の処理系列を並列に設置することが多い。
【０００４】
複数の生物処理系列を並設した生物処理装置として、例えば、活性汚泥による硝化脱窒装置の従来の一例について図２を参照して説明する。
【０００５】
図示の通り、この装置は、脱窒槽１Ａ、硝化槽２Ａ、再曝気槽３Ａ及び沈殿槽４Ａを直列に設置した生物処理系列（Ａ系列）と同様に脱窒槽１Ｂ、硝化槽２Ｂ、再曝気槽３Ｂ及び沈殿槽４Ｂを直列に設置した生物処理系列（Ｂ系列）とを並列に配置し、原水を各系列に分配して導入し、それぞれ処理を行って処理水を得、各々の系列毎に沈殿槽４Ａ，４Ｂで分離された汚泥をそれぞれ脱窒槽１Ａ，１Ｂに返送する構成とされている。
【０００６】
配管１１より導入された原水（し尿、浄化槽汚泥、下水等の有機性汚水）は、配管１１Ａ，１１Ｂより各々脱窒槽１Ａ，１Ｂに導入され、循環硝化液と混合されて脱窒素処理された後、配管１２Ａ，１２Ｂより各々硝化槽２Ａ，２Ｂに導入され、アンモニア性窒素が硝酸性窒素に硝化される。硝化液の一部は配管１４Ａより循環硝化液として脱窒槽１Ａ，１Ｂに返送され、残部は配管１３Ａ，１３Ｂより各々再曝気槽３Ａ，３Ｂに導入され、更に活性汚泥処理された後、配管１５Ａ，１５Ｂより沈殿槽４Ａ，４Ｂに導入され、固液分離される。
【０００７】
沈殿槽４Ａ，４Ｂの分離水は処理水として配管１６Ａ，１６Ｂより系外に排出され更に後工程で処理される。一方、分離汚泥の少なくとも一部は返送汚泥として配管１７Ａ，１７Ｂよりそれぞれ脱窒槽１Ａ，１Ｂに返送され、残部は余剰汚泥として配管１８Ａ，１８Ｂより系外へ排出され、脱水設備へ送られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように処理系列毎に独立して分離汚泥を返送する従来の生物処理装置では、同一水質又は略同一水質の原水を処理していても、処理を継続することにより、経時的に活性汚泥の生物相（菌相）が処理系列毎に次第に変化してくる。このため、運転管理上の数値も、処理系列毎に異なるものとなるため、すべての処理系列を同一条件で運転管理することが適当ではなくなってくる。また、処理系列毎に処理水の水質が異なるものとなり、安定した処理水質を得ることができなくなる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し、複数の生物処理系列を並設した生物処理装置において、処理系列毎の生物相の変化を防止して、全ての処理系列を同一条件で運転管理して安定な処理水質を得ることができる生物処理装置及びその運転方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の生物処理装置は、生物処理槽と、該生物処理槽の流出液が導入される固液分離手段と、該固液分離手段で分離された汚泥を前記生物処理槽へ返送する汚泥返送配管とを備える生物処理系列が複数列並列に設置された生物処理装置において、各処理系列の生物処理槽に原水を分配して導入する導入手段と、各処理系列の固液分離手段で分離されて、前記生物処理槽へ返送される汚泥の少なくとも一部が集泥される返送汚泥混合槽と、該返送汚泥混合槽の混合汚泥を各処理系列の生物処理槽に返送する汚泥返送手段とを備えてなることを特徴とする。
本発明（請求項３）の生物処理装置の運転方法は、請求項１又は２に記載の生物処理装置の運転方法であって、装置の立ち上げに際しては、返送汚泥のほぼ全量を返送汚泥混合槽より前記生物処理槽に送給することを特徴とする。
本発明（請求項４）の生物処理装置の運転方法は、請求項１又は２に記載の生物処理装置の運転方法であって、平常運転時においては、返送汚泥のうちの１０〜５０％を返送汚泥混合槽に送給し、残部を生物処理槽に返送することを特徴とする。
【００１１】
本発明の生物処理装置では、各処理系列の固液分離手段で分離された汚泥を集泥し、返送汚泥混合槽で混合して各処理系列の生物処理槽に返送するため、各処理系列毎の生物相をほぼ同等に維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態を示す系統図である。なお、図１において、図２に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【００１４】
図１に示す生物処理装置は、返送汚泥混合槽５が設けられ、また汚泥返送配管１７Ａ，１７ＢにそれぞれバルブＶ1A，Ｖ1Bが設けられ、このバルブＶ1A，Ｖ1Bの上流側から返送汚泥混合槽５に汚泥を送給するためのバルブＶ2A，Ｖ2Bを備える配管１９Ａ，１９Ｂと、返送汚泥混合槽５内の混合汚泥を配管１７Ａ，１７ＢのバルブＶ1A，Ｖ1Bの下流側に戻す配管２０Ａ，２０Ｂが増設された点が図２に示す生物処理装置と異なり、その他は同様の構成とされている。
【００１５】
即ち、図１の生物処理装置では、沈殿槽４Ａ，４Ｂから配管１７Ａ，１７Ｂを経てそれぞれ脱窒槽１Ａ，１Ｂに返送される返送汚泥の少なくとも一部が、バルブＶ1A，Ｖ2A及びバルブＶ1B，Ｖ2Bの開度に応じて、それぞれ、配管１９Ａ，１９Ｂを経て返送汚泥混合槽５に送給され、返送汚泥混合槽５内で空気撹拌等により混合される。
【００１６】
そして、返送汚泥混合槽５に送給された汚泥量と等しい量の混合汚泥が返送汚泥混合槽５から、配管２０Ａ，２０Ｂを経てそれぞれ、配管１７Ａ，１７Ｂに戻され、脱窒槽１Ａ，１Ｂに送給される。
【００１７】
このように、Ａ系列の返送汚泥とＢ系列の返送汚泥を返送汚泥混合槽５で混合し、混合汚泥を各系列の脱窒槽１Ａ，１Ｂに送給することにより、生物相が系列毎に独立して成長ないし変化することが防止され、いずれの系列においても同一の生物相が形成されるようになり、同一の運転管理を行えるようになる。
【００１８】
なお、原水を分配して導入する手段としては、単一の原水貯槽に原水を受け、各処理系列に配管１１Ａ，１１Ｂで分配するものでも良いし、各処理系列に専用の原水貯槽を設け、各貯槽に原水を分配しておき、直接、各処理系列に導入するものでも良い。
【００１９】
この生物処理装置において、一般に、平常運転時においては、バルブＶ1A，Ｖ2A，Ｖ1B，Ｖ2Bを開とし、返送汚泥のうちの１０〜５０％を返送汚泥混合槽５に送給し、残部を直接脱窒槽１Ａ，１Ｂに返送する。また、生物処理の装置立ち上げ時において、汚泥の種付けを行う際にはバルブＶ1A，Ｖ2Aを閉とするか開度を小さくし、返送汚泥混合槽５から全量又は殆どの返送汚泥を供給するようにする。
【００２０】
これは、装置の立ち上げに際しては、全系列の生物相を同一として運転を開始するために、返送汚泥のほぼ全量を返送汚泥混合槽５から送給するのが好ましく、また、平常運転時においては、生物相の変化を防止するための必要量の返送汚泥のみを返送汚泥混合槽５で混合するようにして、汚泥混合のためのコストを低減することが好ましいことによる。
【００２１】
なお、平常運転時においても、系列毎の生物相を等しくするために、返送汚泥混合槽５へ送給する汚泥量を適宜増減するのが好ましい。
【００２２】
図１に示す生物処理装置は、本発明の生物処理装置の一実施例であって、本発明はその要旨を超えない限り図１に示す生物処理装置に限定されるものではない。
【００２３】
例えば、固液分離手段としては、沈殿槽に限らず膜分離装置であっても良い。また、生物処理手段は生物的硝化脱窒素手段に限らず標準活性汚泥による好気処理であっても良い。更に汚泥混合手段は返送汚泥混合槽の他、汚泥を集泥する集合配管であっても良い。
【００２４】
また、図１において、生物処理阻害が発生した場合に、返送汚泥混合槽５から再曝気槽３Ａ，３Ｂへも汚泥を送給できるようにそれぞれ配管を設けても良い。
【００２５】
並列設置する生物処理系列の数にも何ら制約はなく、３系列以上の生物処理系列が並列設置されたものであっても良いことは言うまでもない。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２７】
説明の便宜上、まず比較例を挙げる。
【００２８】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた生物処理装置は、高負荷脱窒素処理方式のし尿処理装置であり、処理能力及び主要設備容量は次の通りである。
【００２９】
処理能力（実施例及び比較例に共通）：１９５ｋＬ／ｄａｙ（し尿：
１３３ｋＬ／ｄａｙ＋浄化槽汚泥：６２ｋＬ／ｄａｙ）
主要設備容量：
脱窒槽（実施例及び比較例に共通）＝３９５ｍ3 ×２槽
硝化槽（実施例及び比較例に共通）＝５１３ｍ3 ×２槽
再曝気槽（実施例及び比較例に共通）＝９８ｍ3 ×２槽
沈殿槽（実施例及び比較例に共通）＝２４２ｍ3 ×２槽
返送汚泥混合槽（実施例のみ）＝１ｍ3×１槽（空気撹拌）
比較例１
図２に示す如く、各処理系列毎に汚泥の返送を行う生物処理装置により、２ケ月間処理を継続し、２ケ月後の各系列の処理状況を調べ結果を表１に示した。
【００３０】
実施例１
比較例１の処理を行った後、返送汚泥混合槽及び汚泥返送ラインを増設し、図１に示す装置構成として更に２ケ月間処理を継続し（ただし、汚泥返送バルブＶ1A，Ｖ2A，Ｖ1B，Ｖ2Bはすべて開。このようにバルブをすべて開くことにより、沈殿槽からの返送汚泥のうちの３０％が返送汚泥混合槽へ送給され、残部は直接脱窒槽へ送給された。）、２ケ月後の各系列の処理状況を調べ結果を表１に示した。
【００３１】
【表１】
0003887920.tif 000002
【００３２】
表１より明らかなように、各処理系列毎に汚泥を返送した比較例１では、２ケ月間処理を継続することにより、系列毎に各槽のＭＬＳＳ等に大きな差が生じ、得られる処理水の水質もＡ系列とＢ系列では大きな差があるのに対し、各系列の返送汚泥を混合した実施例１では、２ケ月間の処理継続後も、系列毎の処理状況には大きな差はなく、Ａ系列とＢ系列とでほぼ同等の水質の処理水が得られている。
【００３３】
これは、比較例１では、系列毎に生物相が変化しているのに対し、返送汚泥を混合した実施例１では、生物相が平準化され、系列間で生物相の差異が殆ど生じないことによる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の生物処理装置及びその運転方法によれば、複数の生物処理系列を並設した生物処理装置において、処理系列毎の生物相の変化を防止して、全ての処理系列を同一条件で運転管理することが可能となり、運転管理が容易となると共に、処理水質を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生物処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】従来の生物処理装置を示す系統図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ  脱窒槽
２Ａ，２Ｂ  硝化槽
３Ａ，３Ｂ  再曝気槽
４Ａ，４Ｂ  沈殿槽
５  返送汚泥混合槽
【図１】
0003887920.tif 000003
【図２】
0003887920.tif 000004