(57)【要約】【課題】生物処理水を対象に細かなろ過ができ、目詰まりが起こってもろ過性能を簡単に再生することができる水処理装置および水処理方法を提供する。【解決手段】生物反応槽２１と、生物反応槽２１の流出水３１が導入されるろ過槽１を有する水処理装置であって、ろ過槽１は、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填された横向流式の微細ろ過部７と、微細ろ過部７の下流側に設けられ、微細ろ過部７よりも上方に位置する排出部９とを有する。ろ過槽１はさらに、微細ろ過部７の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部２を有することが好ましい。【選択図】図３
2016185522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物反応槽と、前記生物反応槽の流出水が導入されるろ過槽を有する水処理装置であって、
前記ろ過槽は、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填された横向流式の微細ろ過部と、前記微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部よりも上方に位置する排出部とを有することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
生物反応槽と、前記生物反応槽の流出水が導入されるろ過槽を有する水処理装置であって、
前記ろ過槽は、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１以下のろ材が充填された下向流式の微細ろ過部と、前記微細ろ過部の下流側に設けられ、前記微細ろ過部の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部とを有することを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
前記微細ろ過部は、ろ材よりも上方に水面が存在し、当該水面より上からろ材まで延びる仕切り部材が設けられている請求項１に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記微細ろ過部の上方に分水手段が設けられている請求項２に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記微細ろ過部の上流側と下流側のいずれにも、微細ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられていない請求項１〜４のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記微細ろ過部またはその下方に散気手段が設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記ろ過槽には、前記微細ろ過部の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部が設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記粗大ろ過部のろ材に微生物が担持されている請求項７に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記粗大ろ過部の下方に、粗大ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられ、当該スクリーンの下方にろ材が存在しない空間が形成されている請求項７または８に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記粗大ろ過部またはその下方に散気手段が設けられている請求項７〜９のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記粗大ろ過部の下流側に、上向流式の粗大ろ過部の排出流路が設けられている請求項７〜１０のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記ろ過槽の下流側に、下向流路と、前記下向流路の下流側に設けられた上向流路とを有する沈降槽が設けられている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記生物反応槽が嫌気性生物反応槽である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填された横向流式の微細ろ過部と、
前記微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部よりも上方に位置する排出部とを有するろ過槽を用い、
生物処理水を前記ろ過槽に導入して、前記生物処理水に含まれる固形分を除去する工程を有することを特徴とする水処理方法。
【請求項１５】
粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１以下のろ材が充填された下向流式の微細ろ過部と、
前記微細ろ過部の下流側に設けられ、前記微細ろ過部の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部とを有するろ過槽を用い、
生物処理水を前記ろ過槽に導入して、前記生物処理水に含まれる固形分を除去する工程を有することを特徴とする水処理方法。
【請求項１６】
前記ろ過槽には、前記微細ろ過部の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部が設けられており、
生物処理水を前記ろ過槽に導入して、前記粗大ろ過部と前記微細ろ過部を順に通過させることにより、前記生物処理水に含まれる固形分を除去する請求項１４または１５に記載の水処理方法。
【請求項１７】
前記生物処理水が嫌気性生物処理水である請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物処理水をろ過するためのろ過槽を備えた水処理装置と、当該ろ過槽によりろ過を行う水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々なろ過方法が知られている。例えば、ろ材として砂を用いた砂ろ過方法は、水処理において広く用いられている（特許文献１等）。特許文献２には、浮遊ろ材を用いた上向流式のろ過装置が開示され、特許文献３には、長繊維ろ材を用いた下向流式のろ過装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７５７８２号公報
【特許文献２】特開平７−８８３０５号公報
【特許文献３】特開２００３−２６５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生物反応槽からの流出水（生物処理水）のろ過を行う場合は、生物反応槽に元々いた微生物が流出水中にも含まれるために、バイオフィルムの形成によりろ材の目詰まりが起こりやすくなり、特に細かなろ過を継続して行うことが難しくなる。本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生物処理水を対象とした場合でも細かなろ過を行うことができ、目詰まりが起こってもろ過性能を簡単に再生することができる水処理装置および水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決することができた本発明の水処理装置とは、生物反応槽と、生物反応槽の流出水が導入されるろ過槽を有する水処理装置であって、ろ過槽は、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填された横向流式の微細ろ過部と、微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部よりも上方に位置する排出部とを有するところに特徴を有する（第１実施態様）。本発明の水処理装置はまた、生物反応槽と、生物反応槽の流出水が導入されるろ過槽を有する水処理装置であって、ろ過槽は、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１以下のろ材が充填された下向流式の微細ろ過部と、微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部とを有するものであってもよい（第２実施態様）。
【０００６】
本発明の水処理装置によれば、微細ろ過部によって、生物処理水に含まれる細かな固形物を除去することができる。この際、上記の第１実施態様と第２実施態様のように、微細ろ過部のろ材を適切に設定し、微細ろ過部の排出部を適切な位置に設けることにより、微細ろ過部にろ材を保持するためのスクリーンを設けなくても、好適に微細ろ過部のろ過層を維持することができる。そのため、生物反応槽の流出水（生物処理水）に含まれる微生物によって微細ろ過部にバイオフィルムが形成されて目詰まりが起こっても、微細ろ過部のろ材の洗浄を容易に行うことができ、ろ過性能を簡単に再生することができる。
【０００７】
微細ろ過部が横向流式の場合、微細ろ過部は、ろ材よりも上方に水面が存在し、当該水面より上からろ材まで延びる仕切り部材が設けられることが好ましい。このように微細ろ過部を構成すれば、微細ろ過部の底部から洗浄媒体を供給することにより、ろ材を水中で流動させて、ろ材の間に詰まった夾雑物を除去しやすくなる。また、微細ろ過部の上方の水で満たされた空間は、ろ材を洗浄した際に発生する洗浄廃水の貯留部として機能させることもできる。
【０００８】
微細ろ過部が下向流式の場合、微細ろ過部の上方に分水手段が設けられることが好ましい。微細ろ過部の上方に分水手段を設けることにより、微細ろ過部に被ろ過水が分散供給され、微細ろ過部のろ過層が好適に維持されるようになる。これにより、微細ろ過部によってろ過を好適に行うことができる。
【０００９】
微細ろ過部においては、微細ろ過部の上流側と下流側のいずれにも、微細ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられないことが好ましい。これにより、微細ろ過部の上流側と下流側に目開きの小さいスクリーンを設ける必要がなくなり、当該スクリーンにバイオフィルムが形成されることによる目詰まりの問題も起こらなくなる。
【００１０】
微細ろ過部またはその下方には、散気手段が設けられることが好ましい。微細ろ過部またはその下方に散気手段を設け、散気手段から空気等のガスを導入することにより、微細ろ過部のろ材の洗浄を行うことができる。また、微細ろ過部の上方と生物反応槽や後述する粗大ろ過部とを繋ぐ返送流路を設ければ、散気手段をエアリフトポンプとして、微細ろ過部の洗浄廃水を生物反応槽や粗大ろ過部に移送することができる。
【００１１】
ろ過槽には、微細ろ過部の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部が設けられることが好ましい。微細ろ過部の上流側に粗大ろ過部を設けることにより、生物反応槽の流出水に含まれる比較的大きな固形物を除去することができ、微細ろ過部での目詰まりを起こしにくくすることができる。
【００１２】
粗大ろ過部のろ材には微生物が担持されていることが好ましい。粗大ろ過部のろ材に微生物が担持されれば、粗大ろ過部にろ過機能だけでなく、生物処理機能も付与することができる。
【００１３】
粗大ろ過部の下方には、粗大ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンを設け、当該スクリーンの下方にろ材が存在しない空間が形成することが好ましい。粗大ろ過部には粒径が大きいろ材が充填されるため、スクリーンも比較的目開きが大きいものを用いることができる。粗大ろ過部の下方にスクリーンを設けることにより、粗大ろ過部を好適に保持できるとともに、当該スクリーンの下方の空間をろ材を洗浄した際に発生する洗浄廃水の貯留部として機能させることができる。
【００１４】
粗大ろ過部またはその下方には、散気手段が設けられることが好ましい。粗大ろ過部またはその下方に散気手段を設け、散気手段から空気等のガスを導入することにより、粗大ろ過部のろ材の洗浄を行うことができる。また、粗大ろ過部の上方と生物反応槽を繋ぐ返送流路を設ければ、散気手段をエアリフトポンプとして、粗大ろ過部の洗浄廃水を生物反応槽に移送することができる。
【００１５】
粗大ろ過部の下流側には、上向流式の粗大ろ過部の排出流路が設けられることが好ましい。粗大ろ過部の下流側に上向流式の排出流路を設けることにより、粗大ろ過部のろ過水に含まれる比重の大きな固形分を当該排出流路で沈降分離させることができる。
【００１６】
ろ過槽の下流側には、下向流路と、その下流側に設けられた上向流路とを有する沈降槽を設けることが好ましい。ろ過槽の下流側にこのように構成された沈降槽を設けることにより、沈降槽の底部に固形分を沈降させて、ろ過槽の流出水から固形分を除去することができる。
【００１７】
本発明は、ろ過槽に導入する生物処理水が嫌気性生物処理水である場合に、ろ過性能の改善効果が特に好適に発揮される。嫌気性生物処理水には、分散性が高く微細な固形分が含まれているため、通常の固液分離手段では、嫌気性生物処理水に含まれる固形分を除去することが難しい。しかし本発明によれば、嫌気性生物処理水をろ過対象とした場合でも、微細な固形分の除去ができ、また目詰まりが起こっても簡単にろ材の洗浄ができるため、長期にわたり安定した処理を行うことができる。この点で、生物反応槽が嫌気性生物反応槽であることが好ましい。
【００１８】
本発明はまた、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填された横向流式の微細ろ過部と、微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部よりも上方に位置する排出部とを有するろ過槽を用い、生物処理水をろ過槽に導入して、生物処理水に含まれる固形分を除去する工程を有する水処理方法も提供する。本発明の水処理方法はまた、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１以下のろ材が充填された下向流式の微細ろ過部と、微細ろ過部の下流側に設けられ、微細ろ過部の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部とを有するろ過槽を用い、生物処理水をろ過槽に導入して、生物処理水に含まれる固形分を除去する工程を有するものであってもよい。
【００１９】
本発明の水処理方法においては、微細ろ過部の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部を設け、生物処理水をろ過槽に導入して、粗大ろ過部と微細ろ過部を順に通過させることにより、生物処理水に含まれる固形分を除去するようにすることも好ましい。また、生物処理水が嫌気性生物処理水であると、ろ過性能の改善効果が特に好適に発揮される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の水処理装置および水処理方法によれば、生物処理水を微細ろ過部でろ過することにより、細かな固形物まで除去することができる。この際、粒径の細かい微細ろ過部のろ材を水理学的に保持することにより、微細ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンを設けなくても、好適に微細ろ過部のろ過層を維持することができる。そのため、生物反応槽の流出水（生物処理水）に含まれる微生物によって微細ろ過部にバイオフィルムが形成されて目詰まりが起こっても、微細ろ過部のろ材の洗浄を容易に行うことができ、ろ過性能を簡単に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の水処理装置の構成例を表す。
【図２】本発明の水処理装置の構成例を表す。
【図３】本発明の水処理装置の構成例を表す。
【図４】本発明の水処理装置の構成例を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、生物処理水をろ過するためのろ過槽を備えた水処理装置と、この水処理装置を用いた水処理方法に関する。本発明の水処理装置は、生物反応槽と、生物反応槽の流出水（生物処理水）が導入されるろ過槽を有しており、生物処理水をろ過槽に導入することにより、生物処理水に含まれる固形分を除去することができるものである。
【００２３】
生物反応槽には被処理水が導入されて、生物処理槽内で被処理水の生物処理が行われる。生物処理は、好気性処理であっても、嫌気性処理であっても、これらの組み合わせであってもよい。
【００２４】
生物反応槽に導入される被処理水は、少なくとも有機物を含有していればよい。生物反応槽に導入される被処理水としては、例えば、トイレや洗濯、風呂、台所排水等を含む下水やし尿等の生活排水が挙げられる。これ以外にも、畜産糞尿、食品工場や製紙工場等から発生する工場排水、厨房排水、これらの処理に伴い発生するプロセス排水等も対象となる。
【００２５】
生物反応槽には、微生物を含む汚泥が保持されている。微生物は、分散状態で被処理水中に浮遊していてもよく、グラニュール化（粗粒化）していてもよく、担体や固定床に固定されていてもよい。微生物が担体に固定される場合、微生物は担体に包括固定されていてもよく、担体表面に付着固定されていてもよい。
【００２６】
生物反応槽の流出水はろ過槽に導入される。ろ過槽は少なくとも微細ろ過部を有しており、微細ろ過部には、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満のろ材が充填されている。なお、ろ過槽は、後述するように粗大ろ過部を有していてもよく、粗大ろ過部には、粒径が１０ｍｍ以上のろ材が充填されている。微細ろ過部と粗大ろ過部には、いわゆる流動ろ材あるいはろ過担体が充填されている。
【００２７】
微細ろ過部に充填されるろ材は、粒径が１０ｍｍ未満である。微細ろ過部に充填されるろ材は、流動ろ材としては比較的粒径の小さなものであり、微細ろ過部によって、生物処理水に含まれる細かな固形物まで除去することができる。微細ろ過部に充填されるろ材の粒径は、好ましくは９ｍｍ以下であり、より好ましくは８ｍｍ以下である。一方、微細ろ過部に充填されるろ材の粒径の下限は、ろ材の流出（特にろ材の洗浄時の流出）を防止する点から、粒径が１ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましく、３ｍｍ以上がさらに好ましい。
【００２８】
微細ろ過部に充填されるろ材の形状は特に限定されず、球形状、柱形状、多面体形状、管形状、リング形状、不定形状等、特に限定されない。ろ材には開口が形成されていてもよく、また多孔体やスポンジ状であってもよい。粗大ろ過部に充填されるろ材についても同様である。
【００２９】
本発明において、ろ材の粒径は、ろ材の外形の最大寸法を意味する。つまり、ろ材の粒径は、篩い分けの考え方に基づき定められる。ろ材の外形の最大寸法は、ろ材を様々な角度から撮影し、その中で最も長い部分の長さを測ることにより求められる。
【００３０】
微細ろ過部に充填されるろ材を構成する材料も特に限定されず、各ろ材の比重に応じて適宜設定すればよい。ろ材の構成材料としては、セラミック、金属、プラスチック、炭化物等が挙げられる。粗大ろ過部に充填されるろ材についても同様である。
【００３１】
ところで、通常、微細ろ過部に充填されるような粒径の小さなろ材を用いてろ過を行う場合、当該ろ材により形成されたろ過層の上流側と下流側の一方または両方にスクリーン（ろ材の流出を防ぐための支持部材）を設けることにより、ろ過層を保持したり、ろ材の流出を防ぐようにするのが一般的である。しかし、生物処理水をろ過対象とした場合は、生物処理水中に微生物が含まれるために、スクリーン表面にバイオフィルムが形成されて、スクリーンでの目詰まりが起こりやすくなる。この点で、従来は、このような小さな粒径のろ材を用いて生物処理水をろ過することは困難であった。しかしながら本発明者らは、このような小さな粒径のろ材を用いた場合に、ろ材の充填の仕方や水の流し方を工夫することで、たとえスクリーン（支持部材）を設置しなくても、好適にろ過を行えることを見出した。以下、微細ろ過部とその周辺の構成について、第１実施態様と第２実施態様とに分けて詳しく説明する。
【００３２】
第１実施態様では、微細ろ過部に比重が１より大きいろ材を充填し、微細ろ過部を横向流式に構成する。第１実施態様では、微細ろ過部は、微細ろ過部の入口と出口が水平方向に離れて位置するように形成し、微細ろ過部の入口から出口に向かって水が流れることにより、横方向に移動する水の流れが形成されるようにする。微細ろ過部は中間部で水が横方向（水平方向）に移動するように形成されていれば、微細ろ過部が横向流式と見なされ、中間部では上下方向にずれて（すなわち斜め上方向や斜め下方向に）水が移動してもよい。
【００３３】
第１実施態様では、微細ろ過部に充填するろ材として比重が１より大きいろ材を用いているため、ろ材が水中に沈んだ形でろ過層が形成される。例えば、微細ろ過部は、水平方向や斜め方向に設置された管の内部にろ材が充填されて形成されたり、槽の底部にろ材が充填されて形成される。すなわち、微細ろ過部は、底部と、底部を取り囲む側部とから形成された容器内に、ろ材が充填されて構成されることが好ましい。当該容器は蓋部を有していてもよい。なお、底部と側部と蓋部は連続した曲面状に形成されていてもよく、この場合、各部の境は、上下左右方向が概ね合っていれば任意に定めることができる。
【００３４】
微細ろ過部は、微細ろ過部の入口と出口が上方に向き、入口と出口が水平方向に離れて位置するように形成されていることが好ましい。このように微細ろ過部の入口と出口が形成されていれば、微細ろ過部にスクリーンを設けなくても、微細ろ過部にろ材を好適に保持することが可能となる。また、微細ろ過部の入口と出口が水平方向に離れて位置しているため、その間で水が横方向に移動するように形成される。つまり、この場合、微細ろ過部の入口で被ろ過水がまず下向きに導入され、次いで微細ろ過部の中間部で被ろ過水が横方向に移動し、微細ろ過部の出口でろ過水が上向きに排出される。なお、微細ろ過部の入口と出口では、水流の影響により多少の差が出る可能性はあるものの、通常、ろ材の上端位置が略同一高さとなる。
【００３５】
微細ろ過部の入口と出口は、ろ材で満たされていることが好ましい。すなわち微細ろ過部には、ろ材の粒径よりも大きい空間が、入口から中間部まで続くように形成されないことが好ましく、また、ろ材の粒径よりも大きい空間が、中間部から出口まで続くように形成されないことが好ましい。これにより、微細ろ過部での短絡が起こりにくくなり、ろ過を好適に行えるようになる。このような微細ろ過部は、例えば、Ｕ字状に形成された管内にろ材を充填することにより形成することができる。また、ろ材が充填された容器内を仕切り板で区切り、容器の底部で仕切り板で区切った空間を流通可能に形成することにより、微細ろ過部を形成してもよい。
【００３６】
微細ろ過部の水平方向の長さは、処理水量、生物処理水の性状、装置規模等により変わるため、一概に決めることは難しいが、例えば、０．２ｍ以上が好ましく、０．４ｍ以上がより好ましく、また５ｍ以下が好ましく、３ｍ以下がより好ましい。なお、微細ろ過部の水平方向長さは、微細ろ過部の入口と出口の水平方向の離間距離を意味する。
【００３７】
微細ろ過部の下流側には、微細ろ過部よりも上方に位置する排出部が設けられる。この排出部からは、微細ろ過部からのろ過水が排出される。この場合、微細ろ過部の下流側には、上向流式の微細ろ過部の排出流路が設けられることとなる。微細ろ過部の下流側に、微細ろ過部よりも上方に位置するように排出部を設けることにより、微細ろ過部全体を浸漬した状態に維持でき、微細ろ過部での短絡を防ぐことができる。その結果、微細ろ過部でのろ過を好適に行えるようになる。また、微細ろ過部からのろ材の流出も防ぐことができる。なお、微細ろ過部からのろ材の流出を抑える点から、微細ろ過部の排出部は、微細ろ過部の上端（微細ろ過部に充填されたろ材の上端）から５ｃｍ以上上方に位置することが好ましく、１０ｃｍ以上上方に位置することがより好ましい。微細ろ過部の上端と排出部の高さは、静水状態で決めるものとする。微細ろ過部の排出部は、微細ろ過部を浸漬した状態を維持できるように設けられればよいため、微細ろ過部の排出部に下向流路が接続していてもよい。
【００３８】
微細ろ過部に充填するろ材として比重が１より大きいろ材を用いる場合は、上記のように微細ろ過部を構成することにより、スクリーンを用いなくても、微細ろ過部にろ材を保持して、ろ過を好適に行うことができる。仮に、微細ろ過部が閉塞を起こしても、微細ろ過部のろ材の洗浄を行うことにより、ろ材の流出なしに微細ろ過部の閉塞を簡単に解消することができ、微細ろ過部の再生を簡単に行うことができる。従って、本発明においては、長期にわたりろ過を好適に行えるようにする点から、微細ろ過部の上流側と下流側のいずれにも（すなわち微細ろ過部の入口と出口のいずれにも）、微細ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられないことが好ましい。
【００３９】
微細ろ過部のろ材の洗浄は、微細ろ過部に洗浄媒体を導入することにより行うことができる。洗浄媒体は液体であっても気体であってもよい。例えば、微細ろ過部の出口から洗浄用液体を導入して、ろ過時と逆方向の流れを形成することにより、微細ろ過部の洗浄を行うことができる。洗浄用液体としては、例えば、ろ過槽からの流出水や水道水、工水等を用いることができる。微細ろ過部の洗浄は、微細ろ過部に散気手段を設けて、ここから洗浄用ガスを導入することによっても行うことができる。散気手段は、微細ろ過部の下方、すなわち微細ろ過部の底面を形成するように設けてもよい。洗浄用ガスとしては、例えば、空気や窒素ガス等を用いることができる。生物反応槽が嫌気性生物反応槽である場合は、嫌気性生物反応槽から発生するバイオガスを洗浄用ガスとして用いることもできる。なお、微細ろ過部の洗浄は洗浄用ガスにより行うことが好ましく、これにより洗浄により生じる廃水の量を低減することができる。従って、本発明の水処理方法は、微細ろ過部またはその下方に設けられた散気手段から洗浄用ガスを導入して、微細ろ過部に充填されたろ材を洗浄する工程を有することが好ましい。微細ろ過部の洗浄で発生した洗浄廃水は、生物反応槽や後述する粗大ろ過部に返送することが好ましい。
【００４０】
微細ろ過部のろ材の洗浄を行いやすくする点から、微細ろ過部は、ろ材よりも上方に水面が存在し、当該水面より上からろ材まで延びる仕切り部材が設けられることが好ましい。仕切り部材は、微細ろ過部の入口側と出口側にそれぞれ設けられることが好ましく、入口側に設けられた仕切り部材により微細ろ過部の入口と中間部とが区分され、出口側に設けられた仕切り部材により微細ろ過部の中間部と出口とが区分される。仕切り部材は、少なくとも微細ろ過部のろ材の上端まで延び、ろ材により形成されたろ過層内部（微細ろ過部の内部）まで延びていることが好ましい。なお、ろ材により形成されたろ過層は、微細ろ過部の底部で仕切り部材を跨がって存在している。このように微細ろ過部を構成すれば、微細ろ過部の底部から洗浄媒体（洗浄用液体や洗浄用ガス）を供給することにより、ろ材を水中で流動させて、ろ材の間に詰まった夾雑物を除去しやすくなる。また、微細ろ過部の上方の水で満たされた空間は、ろ材を洗浄した際に発生する洗浄廃水の貯留部として機能させることもできる。
【００４１】
第１実施態様においては、微細ろ過部のろ材の比重は１より大きければ特にその値は限定されないが、微細ろ過部のろ材の比重は、好ましくは１．２以上であり、より好ましくは１．４以上であり、これにより微細ろ過部からのろ材の流出を抑えることができる。ろ材の比重の上限は、ろ材の洗浄のしやすさを考慮すると、１．８以下が好ましく、１．６下がより好ましい。なお本発明において、ろ材の比重はＪＩＳ  Ｚ  ８８０７に従って求めることができ、比重瓶やルシャテリエ比重瓶を用いた測定方法が簡便に用いられる。
【００４２】
次に、微細ろ過部の第２実施態様について説明する。第２実施態様では、微細ろ過部に比重が１以下のろ材を充填し、微細ろ過部を下向流式に構成する。第２実施態様では、微細ろ過部は、微細ろ過部の入口が上方に向き、出口が下方に向くように形成され、これにより微細ろ過部の上から下へ向かって水の流れが形成される。
【００４３】
第２実施態様では、微細ろ過部に充填されるろ材の比重が１以下であるため、ろ材は被ろ過水中に浮遊した状態で存在し、浮遊状態のろ材が集まってろ過層を形成する。微細ろ過部の上端は実質的に微細ろ過部の被ろ過水の水面高さと一致する。
【００４４】
第２実施態様では、スクリーンを用いなくても微細ろ過部のろ材が保持されるようにするために、微細ろ過部の下流側に、微細ろ過部の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部を設ける。従って、第２実施態様では、下向流式の微細ろ過部の下流側に上向流式の微細ろ過部の排出流路を設け、当該排出流路に排出部を設けるようにすることが好ましい。この場合、微細ろ過部の排出流路の排出部の高さに一致して、微細ろ過部の上端が規定されることとなるため、スクリーンを設けなくても、微細ろ過部のろ材によりろ過層が形成され、微細ろ過部でのろ過が可能となる。なお、微細ろ過部の上端と排出部の高さは、静水状態で決めるものとする。微細ろ過部の排出部は、微細ろ過部にろ材によるろ過層が形成されるように設けられる限り、微細ろ過部の排出部に下向流路が接続していてもよい。第２実施態様においても、バイオフィルムの形成等による目詰まりの問題が起こらず、簡単に微細ろ過部の再生を行えるようにする点から、微細ろ過部の上流側と下流側のいずれにも（すなわち微細ろ過部の入口と出口のいずれにも）、微細ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられないことが好ましい。
【００４５】
微細ろ過部の厚み（上下方向の長さ）は、処理水量、生物処理水の性状、装置規模等により変わるため、一概に決めることは難しいが、例えば、０．３ｍ以上が好ましく、０．５ｍ以上がより好ましく、また５ｍ以下が好ましく、３ｍ以下がより好ましい。なお、微細ろ過部の厚みは、静水状態での厚みとする。
【００４６】
第２実施態様では、微細ろ過部のろ材によってろ過層が好適に形成されるようにする点から、下向流の流速を速くしすぎない方が好ましい。換言すれば、微細ろ過部のろ材によってろ過層が好適に形成されるように、下向流の流速を適宜調節することが好ましい。
【００４７】
微細ろ過部の上方には、分水手段が設けられていることが好ましい。微細ろ過部の上方に分水手段が設けられれば、微細ろ過部に被ろ過水が分散供給され、微細ろ過部のろ過層が好適に維持されやすくなる。その結果、微細ろ過部によって好適にろ過が行われやすくなる。分水手段としては、被ろ過水を分散供給できるものであれば特に限定されず、複数に枝分かれした流路、複数の開口が設けられた板や流路、複数の越流部が設けられた枡（分水枡）、各種スプレー等を用いることができる。
【００４８】
第２実施態様では、微細ろ過部の下方から洗浄媒体を導入したり、微細ろ過部に直接洗浄媒体を導入することにより、微細ろ過部の洗浄を行うことができる。洗浄媒体としては、上記に説明した洗浄用液体や洗浄用ガスを用いることができる。なお、第２実施態様においても、微細ろ過部の洗浄は洗浄用ガスにより行うことが好ましく、これにより洗浄により生じる廃水の量を低減することができる。この場合、微細ろ過部やその下方に散気手段を設けることにより、微細ろ過部に洗浄用ガスを導入して、ろ材の洗浄を行うことができる。従って、第２実施態様に係る水処理方法においても、微細ろ過部またはその下方に設けられた散気手段から洗浄用ガスを導入して、微細ろ過部に充填されたろ材を洗浄する工程を有することが好ましい。ろ材の洗浄により発生した洗浄廃水は、第２実施態様では、微細ろ過部の下方の空間に貯められる。ここに貯められた洗浄廃水は、生物反応槽や後述する粗大ろ過部に返送することが好ましい。
【００４９】
第２実施態様においては、微細ろ過部のろ材の比重は１以下であれば特にその値は限定されないが、当該ろ材によって微細ろ過部に好適にろ過層が形成されるようにする点から、比重は０．９８以下が好ましく、０．９５以下がより好ましく、また０．９０以上が好ましく、０．９２以上がより好ましい。
【００５０】
次に、粗大ろ過部について説明する。ろ過槽には、微細ろ過部の上流側に、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填された下向流式の粗大ろ過部が設けられることが好ましい。微細ろ過部の上流側に粗大ろ過部を設けることにより、生物反応槽の流出水に含まれる比較的大きな固形物を除去することができ、微細ろ過部での目詰まりを起こしにくくすることができる。
【００５１】
粗大ろ過部は下向流式であり、粗大ろ過部の入口が上方に向き、出口が下方に向くように形成されている。粗大ろ過部では、粗大ろ過部の上から下に向かって水の流れが形成される。粗大ろ過部に充填されるろ材の比重は１より大きいため、粗大ろ過部での下向きの流れと相まって、粗大ろ過部には下方向への圧力がかかる。そのため、ろ材間の空隙が大きくならずに固形物の除去が可能となる。ろ材の空隙に捕捉された固形物に生物反応槽から流出した微生物が含まれる場合は、この微生物により、粗大ろ過部において生物処理を行うようにすることもできる。
【００５２】
粗大ろ過部に充填されるろ材の粒径は１０ｍｍ以上であり、１５ｍｍ以上が好ましく、２５ｍｍ以上がより好ましい。粗大ろ過部に充填されるろ材の粒径の上限は特に限定されないが、例えば、１８０ｍｍ以下が好ましく、１５０ｍｍ以下がより好ましく、１００ｍ以下がさらに好ましく、５０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００５３】
粗大ろ過部のろ材の比重は、１より大きければ特に限定されないが、ろ材によりろ過層を安定して形成する点から、比重は１．０５以上が好ましく、１．１以上がより好ましい。粗大ろ過部のろ材の比重の上限については、例えば、粗大ろ過部のろ材の洗浄（逆洗）を効果的に行えるようにする点から、比重は１．８以下が好ましく、１．６以下がより好ましい。
【００５４】
粗大ろ過部のろ材は、開口が形成されていることが好ましい。粗大ろ過部のろ材に開口が形成されていれば、ろ材の表面積が増え、ろ過面積を増やすことができる。そのため、効率的なろ過が可能となる。粗大ろ過部のろ材は、例えば、円相当径で３ｍｍ以上（より好ましくは５ｍｍ以上）の大きさの貫通開口が形成されていることが好ましい。
【００５５】
粗大ろ過部のろ材には、微生物が担持されていることが好ましい。すなわち、粗大ろ過部は、処理に伴って、ろ材表面に微生物によるバイオフィルムが形成されたり、ろ材表面に微生物を含む汚泥が付着したりして、微生物がろ材表面に担持されることが好ましい。粗大ろ過部のろ材に微生物が担持されれば、粗大ろ過部にろ過機能だけでなく、ＢＯＤ（生物学酸素消費量）除去機能も付与することができる。なお、微細ろ過部のろ材にも微生物が担持されていてもよい。
【００５６】
粗大ろ過部の厚み（上下方向の長さ）は、処理水量、生物処理水の性状、装置規模等により変わるため、一概に決めることは難しいが、例えば、０．３ｍ以上が好ましく、０．５ｍ以上がより好ましく、また５ｍ以下が好ましく、３ｍ以下がより好ましい。なお、粗大ろ過部の厚みは、静水状態で測定する。
【００５７】
粗大ろ過部のろ材は、スクリーンによって保持されていることが好ましい。すなわち、粗大ろ過部の下方に、粗大ろ過部のろ材を保持するためのスクリーンが設けられることが好ましい。スクリーンとしては、ろ材を通さずに水を透過させるものであれば特に限定せずに用いることができ、例えば、金属メッシュ（金網）、パンチングメタル、ウェッジワイヤースクリーン、多孔質体等を用いることができる。スクリーンの開口の大きさやクリアランス（隙間の幅）は、粗大ろ過部のろ材の粒径よりも小さい範囲で適宜設定すればよいが、粗大ろ過部のろ材の粒径よりも小さい範囲で、できるだけ大きくなるように設定することが好ましい。例えば、スクリーンとして金属メッシュやパンチングメタルを用いる場合は、開口の円相当径が８ｍｍ以上であることが好ましく、ウェッジワイヤースクリーンであれば、クリアランス（隙間の幅）が８ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５８】
スクリーンの下方には、ろ材が存在しない空間が形成されていることが好ましい。スクリーンの下方にろ材が存在しない空間を設けることにより、当該空間を、ろ材を洗浄した際に発生する洗浄廃水の貯留部として機能させることができる。
【００５９】
粗大ろ過部の洗浄は、粗大ろ過部の下方の空間に洗浄媒体を導入したり、粗大ろ過部に直接洗浄媒体を導入することにより行うことができる。この際、粗大ろ過部のろ材は比較的粒径が大きいものであるため、洗浄によりろ材から剥離した夾雑物は粗大ろ過部の下方の空間に貯まることとなる。従って、ろ材の洗浄後に当該空間から排水することにより、固形分濃度の高い洗浄廃水を効率的に除去することができる。なお、ここで得られる洗浄廃水には、生物反応槽から流出した微生物が多く含まれていることから、洗浄廃水は生物反応槽に返送することが好ましい。
【００６０】
洗浄媒体としては、微細ろ過部の洗浄に使用可能な洗浄用液体や洗浄用ガスを用いることができる。例えば、洗浄用液体を粗大ろ過部の下から上向流で導入することにより、粗大ろ過部の洗浄を行うことができる。また、粗大ろ過部やその下方に散気手段を設け、当該散気手段から洗浄用ガスを導入することにより、粗大ろ過部のろ材の洗浄を行うことができる。なお、粗大ろ過部の洗浄は洗浄用ガスにより行うことが好ましく、これにより洗浄により生じる廃水の量を低減することができる。従って、本発明の水処理方法は、粗大ろ過部またはその下方に設けられた散気手段から洗浄用ガスを導入して、粗大ろ過部に充填されたろ材を洗浄する工程を有することが好ましい。
【００６１】
粗大ろ過部の下流側（粗大ろ過部と微細ろ過部の間）には、上向流式の粗大ろ過部の排出流路を設けることが好ましい。上向流式の排出流路を設けることにより、粗大ろ過部のろ過水に含まれる比重の大きな固形分を当該排出流路で沈降分離させることができる。この場合、上向流式の排出流路の底部や粗大ろ過部の下方の空間が、比重の大きな固形分の貯留部として機能する。上向流式の排出流路の底部や粗大ろ過部の下方の空間に貯まった固形分は、生物反応槽に返送することが好ましい。
【００６２】
粗大ろ過部の下流側に上向流式の排出流路を設ける場合、当該排出流路は粗大ろ過部の上端（粗大ろ過部に充填されたろ材の上端）と同じ高さかそれより上方まで延在していることが好ましい。このように粗大ろ過部の排出流路が設けられていれば、これにより粗大ろ過部全体を浸漬した状態で維持することができ、粗大ろ過部での短絡を防止することができる。また、粗大ろ過部のろ材に微生物が担持されている場合は、微生物をろ材上に好適に保持することができる。なお、微細ろ過部を上記の第１実施態様のように構成する場合は、微細ろ過部の排出部を、粗大ろ過部の上端と同じ高さかそれより上方に位置するように設けることによっても、粗大ろ過部を浸漬した状態に維持し、粗大ろ過部での短絡を防ぐことができる。
【００６３】
微細ろ過部を上記の第２実施態様のように構成する場合は、粗大ろ過部の排出流路の排出部が、微細ろ過部の被ろ過水の水面よりも上方に位置するように形成されていることが好ましい。つまり、粗大ろ過部の排出流路に設けられる排出部が、微細ろ過部の排出流路に設けられる排出部よりも、上方に位置することが好ましい。このように構成することにより、微細ろ過部のろ材によってろ過層が好適に形成されやすくなる。
【００６４】
本発明においては、ろ過槽の下流側に、下向流路と、その下流側に設けられた上向流路とを有する沈降槽を設けることが好ましい。微細ろ過部のろ過水を沈降槽に導入し、下向流路と上向流路を順に通過させることにより、下向流路と上向流路の間の流れが変わる部分、すなわち沈降槽の底部に固形分を沈降させて、ろ過槽の流出水から固形分を除去することができる。また、微細ろ過部の洗浄を行う場合には、微細ろ過部の排出部から流出した洗浄廃水を沈降槽に導入することで、洗浄廃水に含まれる固形分を沈降させて集めることができる。沈降槽の底部に貯まった固形分濃度の高い水は、ろ過槽や生物反応槽に返送することが好ましい。
【００６５】
ろ過槽や沈降槽には、ろ過槽や沈降槽に貯まった固形分濃度の高い水（濃縮水）やろ材の洗浄の際に発生した洗浄廃水を上流側の工程に返送するための返送手段が設けられることが好ましい。例えば、送液元と送液先を繋ぐ返送流路を設け、送液ポンプにより送液元から送液先に濃縮水や洗浄廃水を移送したり、あるいはエアリフトポンプによって送液元から送液先に濃縮水や洗浄廃水を移送してもよい。粗大ろ過部やその下方に、あるいは微細ろ過部やその下方に、ろ材洗浄用の散気手段を設ける場合は、これらの散気手段がエアリフトポンプの機能を兼ねることもできる。この場合、本発明の水処理方法は、粗大ろ過部またはその下方に設けられた散気手段から洗浄用ガスを導入して、粗大ろ過部に充填されたろ材を洗浄し、発生した洗浄廃水を生物反応槽に返送する工程を有していたり、微細ろ過部またはその下方に設けられた散気手段から洗浄用ガスを導入して、微細ろ過部に充填されたろ材を洗浄し、発生した洗浄廃水を生物反応槽または粗大ろ過部に返送する工程を有していることが好ましい。
【００６６】
粗大ろ過部の下方や微細ろ過部の下方に貯まった固形分を排出する場合は、粗大ろ過部の排出流路の底部や微細ろ過部の排出流路の底部に散気手段を設けることが好ましい。これにより、粗大ろ過部の下方や微細ろ過部の下方に貯まった固形分を、ろ材に邪魔されずに、粗大ろ過部の排出流路や微細ろ過部の排出流路を通じて、濃縮水として好適に排出し、返送できるようになる。
【００６７】
本発明は、ろ過槽に導入する生物処理水が嫌気性生物処理水である場合に、ろ過性能の改善効果が特に好適に発揮される。嫌気性生物処理水には、分散性が高く微細な固形分が含まれているため、通常の固液分離手段では、嫌気性生物処理水に含まれる固形分を除去することは難しい。しかし本発明によれば、嫌気性生物処理水をろ過対象とした場合でも、微細な固形分の除去ができ、また目詰まりが起こっても簡単にろ材の洗浄ができるため、長期にわたり安定した処理を行うことができる。この点で、生物反応槽が嫌気性生物反応槽であることが好ましく、嫌気性生物反応槽の流出水がろ過槽に導入されることが好ましい。なお、ここでの嫌気性生物処理とは、酸生成菌やメタン菌等の働きによって嫌気性消化が行われる処理を意味し、嫌気性生物反応槽の酸化還元電位（ＯＲＰ）が、例えば−４５０ｍＶ〜−１８０ｍＶ（より好ましくは−４００ｍＶ〜−２００ｍＶ）の範囲にあることが好ましい。
【００６８】
次に、本発明の水処理装置の構成例について、図面を参照して説明する。なお、本発明は、図面に示した実施態様に限定されない。
【００６９】
図１には、第１実施態様に係る水処理装置の構成例を示した。図１に示した水処理装置は、生物反応槽２１と、生物反応槽２１の流出水（生物処理水）３１が導入されるろ過槽１を有する。ろ過槽１は、下向流式の粗大ろ過部２と、粗大ろ過部２の下流側に設けられた横向流式の微細ろ過部７と、微細ろ過部７の下流側に設けられ、微細ろ過部７よりも上方に位置する排出部９とを有する。
【００７０】
粗大ろ過部２には、粒径が１０ｍｍ以上かつ比重が１より大きいろ材が充填されている。粗大ろ過部２により、生物処理水３１に含まれる比較的大きな固形物を除去することができる。
【００７１】
粗大ろ過部２の下方には、粗大ろ過部２のろ材を保持するためのスクリーン３が設けられ、スクリーン３の下方にろ材が存在しない空間４が形成されている。空間４には、例えば散気手段を設けることができ、これにより、粗大ろ過部２のろ材の洗浄を行うことができる。すなわち、空間４に設けた散気手段から洗浄用ガスを導入することにより、粗大ろ過部２のろ材の洗浄を行うことができる。この際、粗大ろ過部２の上方と生物反応槽２１を繋ぐ返送流路を設ければ、空間４に設けた散気手段をエアリフトポンプとして、粗大ろ過部２の洗浄廃水を生物反応槽２１に移送することができる。
【００７２】
粗大ろ過部２のろ過水は、微細ろ過部７に導入される。微細ろ過部７には、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１より大きいろ材が充填されている。微細ろ過部７により、粗大ろ過部２で除去されなかった細かな固形物を除去することができる。微細ろ過部７は、入口７Ａと出口７Ｂが上方に向き、入口７Ａと出口７Ｂが水平方向に離れて位置するように形成されている。これにより、微細ろ過部７では、入口７Ａと出口７Ｂの間で、横向きの流れが形成される。微細ろ過部７は、このように形成されることにより、微細ろ過部の入口７Ａや出口７Ｂにスクリーンを設けなくても、微細ろ過部７にろ材を好適に保持することができる。
【００７３】
微細ろ過部７の下流側には、微細ろ過部７よりも上方に位置する排出部９が設けられている。詳細には、微細ろ過部７の出口７Ｂに接続して上向流式の排出流路８が設けられ、排出流路８に排出部９が設けられている。排出部９からは、ろ過槽からの流出水３２が流出する。このように排出部９を設けることにより、微細ろ過部７が浸漬状態に維持され、微細ろ過部７で好適にろ過を行えるようになる。なお、第１実施態様では、排出部９は、粗大ろ過部２の上端と同じ高さかそれよりも上方に位置するように設けることが好ましく、これにより粗大ろ過部２も浸漬状態に維持することができる。
【００７４】
微細ろ過部７の洗浄は、微細ろ過部７の出口７Ｂ側から逆洗用液体を導入したり、微細ろ過部７の底部に散気手段を設け、ここから逆洗用ガスを導入することにより行うことができ、これにより微細ろ過部７のろ過性能の再生を行うことができる。
【００７５】
図２には、第１実施態様に係る水処理装置の他の構成例を示した。なお、図２に示した水処理装置に関する下記の説明では、図１の説明と重複する説明を省く。
【００７６】
図２に示した水処理装置では、微細ろ過部７の上方に、ろ材が存在せず水で満たされた空間１０が設けられている。空間１０では、微細ろ過部７に充填されたろ材よりも上方に水面が存在し、この水面より上から微細ろ過部７まで延びる仕切り部材１２が設けられている。仕切り部材１２によって、空間１０と排出流路８が区分される。なお図面において、水面の位置は下向きの三角で示されている。微細ろ過部７の上方に水で満たされた空間１０を設けることにより、微細ろ過部７のろ材の洗浄を好適に行うことができる。例えば、微細ろ過部７の入口７Ａと出口７Ｂの間の部分の底部に散気手段を設け、ここから洗浄用ガスを導入することにより、微細ろ過部７のろ材が空間１０で流動し、ろ材の洗浄を好適に行うことができる。この際、空間１０と生物反応槽２１または粗大ろ過部２の上方とを繋ぐ返送流路を設ければ、微細ろ過部７に設けた散気手段をエアリフトポンプとして、微細ろ過部７の洗浄廃水を生物反応槽２１や粗大ろ過部２に移送することができる。
【００７７】
図２の水処理装置においては、微細ろ過部７の入口７Ａの下方に散気手段を設ければ、微細ろ過部７の入口７Ａ付近のろ材と粗大ろ過部２のろ材の洗浄を同時に行うことができる。また、微細ろ過部７の出口７Ｂの下方に散気手段を設ければ、微細ろ過部７の出口７Ｂ付近のろ材を洗浄するとともに、その際に発生した洗浄廃水を、排出流路８を通して排出部９から排出することができる。この洗浄廃水は、生物反応槽２１や粗大ろ過部２に返送してもよい。
【００７８】
図２では、ろ過槽１の下流側に沈降槽２６が設けられている。沈降槽２６は、下向流路２７と上向流路２８とから構成されており、ろ過槽１からの流出水３２が沈降槽２６に導入される。沈降槽２６では、流出水３２に含まれる比較的比重の大きな固形分を沈降分離することができる。ここで沈降分離された固形分は、生物反応槽２１や粗大ろ過部２に返送してもよい。沈降槽２６の出口からは、固形分濃度が低減した分離水３３が得られる。
【００７９】
図３には、第１実施態様に係る水処理装置のさらに他の構成例を示した。なお、図３に示した水処理装置に関する下記の説明では、図１と図２の説明と重複する説明を省く。
【００８０】
図３の水処理装置では、粗大ろ過部２の下流側に、上向流式の粗大ろ過部の排出流路５が設けられている。これにより、粗大ろ過部２のろ過水に含まれる比較的比重の大きな固形分を沈降分離させて、粗大ろ過部２の下方の空間４や排出流路５の底部に貯めることができる。
【００８１】
排出流路５の下流側には、下向流式の微細ろ過部の導入流路６が設けられている。導入流路６は、微細ろ過部７の入口７Ａに接続している。図３では、微細ろ過部７の入口７Ａ側と出口７Ｂ側にそれぞれ、微細ろ過部７の上方の水面より上から微細ろ過部７まで延びる仕切り部材１１，１２が設けられている。入口７Ａ側の仕切り部材１１によって、空間１０と導入流路６が区分され、出口７Ｂ側の仕切り部材１２によって空間１０と排出流路８が区分されている。
【００８２】
図３のように、仕切り部材１１，１２によって微細ろ過部の導入流路６と排出流路８を形成すれば、微細ろ過部７全体の水平方向の長さに対して、死水域となる領域を減らすことができる。そのため、入口７Ａと出口７Ｂの間の部分、すなわち実際のろ過に寄与する部分の水平方向の長さを相対的に長く取ることが可能となり、微細ろ過部７のより多くの部分がろ過に有効に寄与し、ろ過効率を高めることができる。
【００８３】
図３に示した水処理装置では、ろ過槽１の下流側に沈降槽２６が設けられているが、ろ過槽１と沈降槽２６は仕切り部材によって隔てられた１つの槽のように形成されている。ろ過槽１と沈降槽２６はこのように形成してもよい。
【００８４】
図４には、第２実施態様に係る水処理装置の構成例を示した。なお、図４に示した水処理装置は、粗大ろ過部の排出流路までは図３に示した水処理装置と同じであるため、下記の説明では当該部分の説明を省く。
【００８５】
図４に示した水処理装置では、粗大ろ過部２の下流側に下向流式の微細ろ過部７を設け、微細ろ過部７に、粒径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満かつ比重が１以下のろ材が充填されている。そして、微細ろ過部７の下流側に、微細ろ過部７の上端と実質的に同じ高さに位置する排出部９を設けている。微細ろ過部７に充填するろ材として比重が１以下のろ材を用いる場合は、このように微細ろ過部７を形成することにより、スクリーンを用いなくても微細ろ過部７のろ材を好適に保持することができる。なお、第２実施態様では、微細ろ過部の排出部９が、粗大ろ過部の排出流路５の水面よりも下方に位置するよう設けることが好ましい。
【００８６】
図４に示した水処理装置では、微細ろ過部７の上方に分水手段１３が設けられている。分水手段１３を設けることにより、微細ろ過部７に被ろ過水を分散供給することができ、微細ろ過部７のろ過層が好適に維持されやすくなる。これにより、微細ろ過部７によるろ過が好適に行われやすくなる。
【００８７】
以上、本発明の水処理装置の構成例について説明したが、本発明においては、例えば、ろ過槽が粗大ろ過部を有しないものであってもよい。この場合、粗大ろ過部にろ材を充填せずにろ過槽を構成したり、粗大ろ過部とその排出流路に係る構成を除いたりして、ろ過槽に導入する生物処理水を直接微細ろ過部の入口に導入すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、下水やし尿等生活排水、下水処理やし尿処理に伴い発生するプロセス排水、食品工場、紙パルプ工場、化学工場等から発生する工場排水、家畜糞尿、家畜糞尿等の畜産廃棄物の処理により発生する排水等の処理に用いることができる。本発明の水処理装置は、例えば、下水処理場、し尿処理場、各種廃水施設、浄化槽等に適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１：ろ過槽
２：粗大ろ過部
３：スクリーン
５：粗大ろ過部の排出流路
７：微細ろ過部
８：微細ろ過部の排出流路
９：排出部
１１，１２：仕切り部材
１３：分水手段
２１：生物反応槽
２６：沈降槽
【図１】
2016185522.tif 000003
【図２】
2016185522.tif 000004
【図３】
2016185522.tif 000005
【図４】
2016185522.tif 000006