(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性汚水を処理する第一嫌気性処理工程と
該第一嫌気性処理工程の後ろに設けられた好気性処理工程との間に、
好気性処理工程の処理水の一部を循環させる脱窒処理工程と、
好気性処理工程の処理水を循環させない第二嫌気性処理工程と
を並列して設け、
且つ脱窒処理工程に有機炭素源になり得る薬品を注入する設備を備えた
ことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】
有機性汚水を処理する第一嫌気性ろ床槽と
該第一嫌気性ろ床槽の後ろに設けられた好気性ろ床槽との間に、
好気性ろ床槽の処理水の一部を循環させる脱窒処理槽と、
好気性ろ床槽の処理水を循環させない第二嫌気性ろ床槽と
を並列して設け、
且つ脱窒処理槽に有機炭素源になり得る薬品を注入する設備を備えた
ことを特徴とする汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有機物を含有した汚水の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の汚水処理方法として、例えば、特公平３−７６９９９号公報に開示された有機性廃水の処理方法があり、図４はそのフローシート図である。
この有機性廃水の処理方法は、有機性廃水を第一および第二嫌気性ろ床槽に順次流入させて段階的に嫌気性処理を行い、第二嫌気性ろ床槽からの処理水を好気性ろ床槽に導入して前記処理水に含まれる有機物の酸化分解および窒素成分の硝化を行い、前記好気性ろ床槽の処理水の一部を前記第二嫌気性ろ床槽に循環させると共に、前記好気性ろ床槽の洗浄排水および余剰汚泥を間欠的に第一嫌気性ろ床槽に返送するプロセスとなっている。
【０００３】
このような従来公報の有機性廃水の処理方法によれば、第一嫌気性ろ床槽での有機物の可溶化および酸生成反応の促進が図れ、これに伴って第二嫌気性ろ床槽では効率的な脱窒反応が促進されると共に、好気性ろ床槽の負荷が軽減されるなどの効果を得ることができる。
【０００４】
ここで、嫌気性処理工程と好気性処理工程とを組合せた汚水処理方法は、安定した有機物除去が期待でき、また、固定生物膜を利用した嫌気・好気ろ床法による汚水処理方法では、▲１▼省エネルギー化が図れ、▲２▼汚泥生成量が極めて少なく、▲３▼維持管理の容易化が図れるなどの特性を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来公報の有機性廃水の処理方法は以上のようなプロセスから成り、第二嫌気性ろ床槽に好気性ろ床槽の処理水の一部を循環させているので、第二嫌気性ろ床槽での嫌気状態が損なわれてしまう。そのため嫌気性処理の特性、即ち、十分な消化処理により汚泥発生量が極めて少ないという特性が打ち消されてしまうという課題があった。
特に、固定生物膜を利用した嫌気・好気ろ床法による汚水処理では、▲１▼窒素の除去率が低く、▲２▼リンの除去率も低いという問題点があり、これは高度処理化を指向する現在の汚水処理動向において大きなウイークポイントになっているという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、▲１▼有機性汚水を第一および第二嫌気性処理工程で段階的に嫌気性処理することにより、汚水中に含まれる有機物の分解・除去処理を安定して効率よく行い、この段階的嫌気性処理工程では汚泥生成量が極めて少ないという嫌気性処理の特性を維持でき、▲２▼また好気性処理工程では、第二嫌気性処理工程と脱窒処理工程からの処理水に含まれる有機物の酸化分解および窒素成分の硝化を行い、酸化態窒素を含む好気性処理工程の処理水の一部は脱窒処理工程に循環されて脱窒されると共に、▲３▼脱窒処理工程を独立して設けたことにより、脱窒処理工程での脱窒率を理論的に計算することが可能であるという、以上のような汚水処理装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る汚水処理装置は、有機性汚水を処理する第一嫌気性処理工程と該第一嫌気性処理工程の後ろに設けられた好気性処理工程との間に、好気性処理工程の処理水の一部を循環させる脱窒処理工程と、好気性処理工程の処理水を循環させない第二嫌気性処理工程とを並列して設け、且つ脱窒処理工程に有機炭素源になり得る薬品を注入する設備を備えたものである。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る汚水処理装置は、有機性汚水を処理する第一嫌気性ろ床槽と該第一嫌気性ろ床槽の後ろに設けられた好気性ろ床槽との間に、好気性ろ床槽の処理水の一部を循環させる脱窒処理槽と、好気性ろ床槽の処理水を循環させない第二嫌気性ろ床槽とを並列して設け、且つ脱窒処理槽に有機炭素源になり得る薬品を注入する設備を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は請求項１記載の発明に対応した実施の形態１による汚水処理装置を示すフローシート図である。
この実施の形態１による汚水処理装置は、第一嫌気性処理工程１と後工程の好気性処理工程４との間に第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とを並列して設け、その第一嫌気性処理工程１と並列配置の第二嫌気性処理工程２及び脱窒処理工程３とを分配流路Ｐ１で接続すると共に、第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とを好気性処理工程４に合流流路Ｐ２で接続し、好気性処理工程４で好気性処理された処理水の一部を処理水槽５から循環流路６を介して脱窒処理工程３に循環させ、且つ、第二嫌気性処理工程２には好気性処理工程４からの処理水を循環させないようにしている。
【００１０】
即ち、この汚水処理装置は、第一嫌気性処理工程１の後に第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とを並列して設け、第一嫌気性処理工程１の処理水を第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とに分配導入させ、その第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３のそれぞれの処理水を合流させて好気性処理工程４に導入し、好気性処理工程４での処理水の一部を脱窒処理工程３に循環させて第二嫌気性処理工程２には循環させないようにしたプロセスを特徴とするものである。
【００１１】
そこで、上記プロセスによる汚水処理について説明する。第一嫌気性処理工程１に流入した汚水は嫌気性処理され、その処理水は第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とに分配導入される。
【００１２】
上記第一嫌気性処理工程１の処理水の一部は第二嫌気性処理工程２に分配導入されて更に嫌気性処理され、残りの第一嫌気性処理工程１の処理水は脱窒処理工程３に導入される。
【００１３】
ここで、第一嫌気性処理工程１の後に第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とが個々に独立して並列に設けられ、また好気性処理工程４の処理水は脱窒処理工程３にのみ循環するため、第一および第二嫌気性処理工程１，２は絶対嫌気性の状態に保たれる。
【００１４】
このように絶対嫌気性の状態に保たれた第一及び第二嫌気性処理工程１，２では、特に固定生物膜を利用した場合、汚泥生成量が少ないという本来の特性を維持しながら、汚水中に含まれた有機物の分解・除去処理が安定して効率よく行われる。
【００１５】
また、脱窒処理工程３では好気性処理工程４の処理水の一部が循環してくるが、特に曝気などの酸素供給をしていないため、無酸素状態である通性嫌気性の状態を保ち、循環してくる好気性処理工程４の処理水の脱窒処理が行われる。
【００１６】
この際、脱窒処理工程３には酸化態窒素を含有する好気性処理工程４の処理水の一部が循環してくると同時に、脱窒反応に有効な有機物炭素源となり得る有機物を含有する第一嫌気性処理工程１の処理水の一部が流入してくるため、脱窒処理工程３では脱窒反応が円滑に促進される。
【００１７】
第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３とで並行処理された処理水は合流して次工程の好気性処理工程４に送り込まれ、この好気性処理工程４で好気性処理された処理水は処理水槽５に送り込まれた後、その一部が循環流路６から脱窒処理工程３に返送循環される。
【００１８】
上述の如く脱窒処理工程３では、循環してくる好気性処理工程４の処理水中に含まれる酸化態窒素の脱窒を行うが、脱窒処理工程３には脱窒反応に有効な有機炭素源になり得る有機物を含有する第一嫌気性処理工程１の処理水の一部も流入してくるため脱窒反応が円滑に促進され、脱窒処理工程３への有機炭素源となり得る薬品の注入量を大幅に削減でき、経済的である。
【００１９】
また、脱窒を目的に独立して脱窒処理工程３を設けたことにより、この脱窒処理工程３での脱窒率を理論的に計算することが可能で、運転管理がし易い。更に、第一嫌気性処理工程１の後に並列して設けられた第二嫌気性処理工程２と脱窒処理工程３へは、流入する汚水の量や水質に応じて適宜分配比率を変えることができ、流入変動に対して容易に対応することができる。
【００２０】
なお、好気性処理工程４には第二嫌気性処理工程２および脱窒処理工程３の処理水が合流流路Ｐ２を介して導入されるようになっているが、第二嫌気性処理工程２および脱窒処理工程３の処理水は合流されず、それぞれ個別の流路にて好気性処理工程４に導入させてもよい。
【００２１】
以上、実施の形態１では、第一嫌気性処理工程１に対する一日の流入汚水量＝Ｑとした場合、好気性処理工程４後の処理水槽５から脱窒処理工程３に対する循環水量は０．５Ｑ〜３．０Ｑに設定される。また、脱窒処理工程３及び好気性処理工程４は一日に０〜３回程度の逆洗が行われ、この逆洗による洗浄水や汚泥は第一嫌気性処理工程１に返送される。
【００２２】
なお、流入する汚水の量や水質により、第一嫌気性処理工程１の処理水中に脱窒反応に有効な有機炭素源となり得る有機物が不足し、脱窒処理工程３での脱窒反応が円滑に促進されないことも考えられる。流入する汚水の量が極端に少ない場合は好気性処理工程４の処理水の脱窒処理工程３への循環を中止するが、上記有機物の不足に対処するため有機炭素源になり得る薬品を脱窒処理工程３に注入できるよう薬品注入設備７を備えておく。
【００２３】
実施の形態２．
図２は請求項２記載の発明に対応した実施の形態２による汚水処理装置を示すフローシート図である。
同図において、１１は第一嫌気性ろ床槽、１２は第二嫌気性ろ床槽、１３は脱窒処理槽であり、第一嫌気性ろ床槽１１の後に第二嫌気性ろ床槽１２と脱窒処理槽１３とが並列して設置されている。そして、第一嫌気性ろ床槽１１から分配流路Ｐ１を介して第二嫌気性ろ床槽１２と脱窒処理槽１３とに処理水が分配されるようになっている。
【００２４】
１４は並列して設置された第二嫌気性ろ床槽１２および脱窒処理槽１３の後に設けられた好気性ろ床槽であり、この好気性ろ床槽１４には第二嫌気性ろ床槽１２および脱窒処理槽１３の処理水が合流流路Ｐ２を介して導入されるようになっている。なお、第二嫌気性ろ床槽１２および脱窒処理槽１３の処理水は、図３に示す如く合流させず、それぞれ個別の流路Ｐ３，Ｐ４にて好気性ろ床槽１４に導入させてもよい。
【００２５】
１５は好気性ろ床槽１４からの処理水を導入する処理水槽、１６は好気性ろ床槽１４で好気性処理された処理水の一部を脱窒処理槽１３に循環すべく処理水槽１５と脱窒処理槽１３とを接続する循環流路、１７はメチルアルコールや酢酸等の有機炭素源になり得る薬品を脱窒処理槽１３に注入するための薬品注入設備であり、この薬品注入設備１７は、万一、脱窒処理槽１３で有機炭素源になり得る有機物が不足する場合に備えて設けられたものである。
【００２６】
１８Ａは処理水槽１５から脱窒処理槽１３に逆洗水を供給するための逆洗用流路、１８Ｂは処理水槽１５から好気性ろ床槽１４に逆洗水を供給するための逆洗用流路、１９Ａは脱窒処理槽１３から第一嫌気性ろ床槽１１に洗浄水や汚泥を返送するための洗浄用流路、１９Ｂは好気性ろ床槽１４から第一嫌気性ろ床槽１１に洗浄水や汚泥を返送するための洗浄用流路である。
【００２７】
以上のように構成された汚水処理装置では、上記実施の形態１で述べた汚水処理方法の場合と同様のプロセスで汚水処理を行うことができ、従って、上記実施の形態１の場合と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
なお、本発明における第一嫌気性ろ床槽１１，第二嫌気性ろ床槽１２および脱窒処理槽１３には、生物膜を付着させるろ材が充填されているが、一般に嫌気性下での生物膜の付着性は弱く、槽内流速が早過ぎたり乱流が生じたりすると生物膜が剥離して処理効率が低下する。そのため、ろ材には、皿状体，円筒状体，網状体，ひも状体などの生物膜の付着性が特に優れたものを用いる必要がある。同様に好気性ろ床槽１４においても、曝気等による流動下でも生物膜の付着性がよく、また浮遊物質の捕捉性に優れた上述の如きろ材を用いる必要がある。
【００２９】
また、本発明の実施の形態１を示す図１および実施の形態２を示す図２，図３では、各処理工程が１つずつしか示されていないが、各処理工程を複数設け並列して処理を行ってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、流入する汚水を嫌気性処理する第一嫌気性処理工程の後に独立した第二嫌気性処理工程と脱窒処理工程を並列して設置し、第一嫌気性処理工程からの処理水を第二嫌気性処理工程と脱窒処理工程とに分配すると共に、それらの第二嫌気性処理工程及び脱窒処理工程の後工程となる好気性処理工程の処理水の一部を、脱窒処理工程に循環させて、第二嫌気性処理工程には循環させないプロセスとしたので、このプロセスでは、第一及び第二嫌気性処理工程では絶対嫌気性の状態を保つことができ、特に固定生物膜を利用した場合、汚泥生成量が少ないという特性を維持しながら、汚水中に含まれた有機物の分解除去処理を安定して効率よく行うことができるという効果がある。また、酸化態窒素を含む好気性処理工程の処理水が循環してくる脱窒処理工程では、脱窒反応に有効な有機炭素源となり得る有機物を含む第一嫌気性処理工程の処理水が流入するため脱窒反応が円滑に促進されると共に、脱窒処理工程への有機炭素源になり得る薬品の注入量を大幅に削減でき経済的であるという効果がある。
また、第一及び第二嫌気性処理工程とは別に独立して脱窒処理工程を設けたことにより、脱窒処理工程での脱窒率を理論的に計算でき、運転管理がし易いという効果がある。更に、上述の如く第一嫌気性処理工程の後に並列して設けられた第二嫌気性処理工程と脱窒処理工程へは、流入する汚水の量や水質に応じて適宜分配比率を変えることができ、流入変動に対して容易に対応できるという効果がある。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、流入する汚水を嫌気性処理する第一嫌気性ろ床槽の後に独立した第二嫌気性ろ床槽と脱窒処理槽を並列して設置し、第一嫌気性ろ床槽からの処理水を第二嫌気性ろ床槽と脱窒処理槽とに分配すると共に、第二嫌気性ろ床槽及び脱窒処理槽の後工程となる好気性ろ床槽の処理水の一部を、脱窒処理槽に循環させて、第二嫌気性ろ床槽には循環させないプロセスであって、請求項１記載の発明と同様の構成であるので、このプロセスでは、第一及び第二嫌気性ろ床槽では絶対嫌気性の状態を保つことができ、特に固定生物膜を利用したプロセスのため、汚泥生成量が少ないという特性を維持しながら、汚水中に含まれた有機物の分解除去処理を安定して効率よく行うことができるという効果がある。また、酸化態窒素を含む好気性ろ床槽の処理水が循環してくる脱窒処理槽では、脱窒反応に有効な有機炭素源となり得る有機物を含む第一嫌気性ろ床槽の処理水が流入するため脱窒反応が円滑に促進されると共に、脱窒処理槽に有機炭素源となり得る薬品を注入する必要が殆ど無くなり経済的であるという効果がある。
また、第一及び第二嫌気性ろ床槽とは別に独立して脱窒処理槽を設けたことにより、脱窒処理槽での脱窒率を理論的に計算でき、運転管理がし易いという効果がある。更に、上述の如く第一嫌気性ろ床槽の後に並列して設けられた第二嫌気性ろ床槽と脱窒処理槽へは、流入する汚水の量や水質に応じて適宜分配比率を変えることができ、流入変動に対して容易に対応できるという効果がある。
更に、各ろ床槽には特に生物膜が安定して保持されるろ材を使用するため、処理が安定して効率よく行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明に対応した実施の形態１による汚水処理装置を示すフローシート図である。
【図２】請求項２記載の発明に対応した実施の形態２による汚水処理装置を示すフローシート図である。
【図３】脱窒処理槽と第二嫌気性ろ床槽の処理水が合流せず個別に好気性ろ床槽へ流入する請求項２記載の発明に対応した実施の形態２による汚水処理装置を示すフローシート図である。
【図４】従来の汚水処理装置を示すフローシート図である。
【符号の説明】
１  第一嫌気性処理工程
２  第二嫌気性処理工程
３  脱窒処理工程
４  好気性処理工程
６  循環流路
１１  第一嫌気性ろ床槽
１２  第二嫌気性ろ床槽
１３  脱窒処理槽
１４  好気性ろ床槽
１６  循環流路
【図１】
0003874845.tif 000002
【図２】
0003874845.tif 000003
【図３】
0003874845.tif 000004
【図４】
0003874845.tif 000005