(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水の流れの上流側に位置する前槽(6)と、その下流側に位置する次槽(7)と、その更に下流側に隣接して位置し、濾過担体(26)を充填して固液分離を行う担体濾過槽(8)とを備え、当該担体濾過槽は、曝気により定期的に濾過担体(26)を洗浄して捕捉した浮遊物質を除去する洗浄用散気管(14)と、沈降した汚泥を前記前槽ないしその更に上流側に位置する槽(5)に返送する汚泥返送管(15)とを備えている汚水処理装置において、
前記前槽(6)から前記次槽(7)に強制的に処理水を移送する強制移送装置(19)を備え、濾過担体(26)の洗浄前に当該強制移送装置(19)を運転して前記前槽(6)の水位を下げ、次に担体濾過槽(8)の水を前記前槽ないしその更に上流側に位置する槽(5)に送ることにより担体濾過槽(8)の水位を低下させた後に濾過担体(26)の洗浄を行う、汚水処理装置。
【請求項２】
前記次槽(7)が担体(12)を充填して酸素を含有するガスを吹き込むことにより充填担体を旋回させて汚水を浄化する担体反応槽であり、当該担体反応槽から前記担体濾過槽(8)へと担体(12)を分離して処理水を移流する担体分離装置(22)を備えた汚水処理装置において、担体反応槽(7)内の水平流が惹起する部位に、スクリーン面(21)を水平面に対して３０度を超えかつ９０度未満の角度にして担体分離装置(22)を設けた、請求項１記載の汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚水処理装置に関し、特に移送汚水からの担体の分離と濾過担体を充填した担体濾過槽の担体の洗浄に特徴のある上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
担体濾過槽に充填した濾過担体で固形物を除去する場合、長期間の運転により濾過担体が閉塞するおそれがある。通常これを防止するため、定期的に濾過担体を洗浄し、濾過した固形物を除去する必要があるが、曝気または機械撹拌により担体を洗浄すれば、槽内水面が上昇し、分離した固形物が次槽へ移流するおそれがある。次槽への移流を防止するため、一般には担体濾過槽の水位を予め低下させておき、次に洗浄を行っている。
【０００３】
従来、担体濾過槽の水位を低下させる手段として、緩衝室を槽内に設けておき、水位低下に見合う容量を一時ストックする構造が実用されている。
【０００４】
図６は、緩衝室として水面下にエアタンク２５を設けておき、洗浄前にタンク内の空気を槽内の汚水と置換することにより、水位を下げる構造の例である。エアタンクが水面下にあり、水位低下の必要のない時間帯は、常に浮力が発生しており、エアタンクの固定部に強度が求められる。
【０００５】
流量調整部を備えた汚水処理装置であれば、流量調整部を緩衝室として用いることができる。流量調整部が満水にならない時間帯に担体濾過槽内の処理水を流量調整部に移動し、担体濾過槽の水位を低下させて濾過担体の洗浄を行なう。これは余分な構造を槽内に設ける必要がないが、流量調整部を備えた汚水処理装置でなければ採用し難い。
【０００６】
また、担体反応槽に充填される担体は浮遊・流動しており、次槽、例えば上記担体濾過槽へ処理水のみを移送するために、濾過スクリーンを備えた担体分離装置が必要不可欠である。従来、担体分離装置の濾過スクリーンは、水平面に対して垂直または水平面とほぼ同角度をもつもの、上向流から水平流または水平流から下向流に転ずる途中の斜向流に平行に配置したものなどが採用されている。
【０００７】
担体分離装置のスクリーン面を垂直に配置すると、旋回流とスクリーン面とがクロスフローとなり、スクリーン面は常に流れにより洗浄されて目詰まりを軽減できるが、一方でメンテナンス時には視線とスクリーン面とが同一方向になるため、上部からのスクリーン面の目視確認が困難である。
【０００８】
一方、スクリーン面を上向流から水平流または水平流から下向流に転ずる途中の斜向流に平行に配置したものは、スクリーン面が水流に対し平行となっており、前記の従来構造と同様にクロスフローにより目詰まりを防止しているが、斜向流が得られる部位は比較的槽の側部であり、通常は槽の上部中央に設けられる開口からのメンテナンスに支障をきたす場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術に見られた構造上の問題点や装置上の制約を排し、簡便な方法で濾過担体洗浄時の担体濾過槽の水位を低下させる手段を提供することを第１の課題としている。
【００１０】
本発明の第２の課題は、従来の担体分離装置に見られたメンテナンス上の問題点を解決し、閉塞し難く安定した分離作用が得られ、メンテナンス時の作業性も良好な担体分離装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の課題を解決するため、本発明では、強制移送により汚水処理の流れの上流側に位置する前槽６の水位を下げ、次いで担体濾過槽８内の処理水を上流側に位置する槽５、６に移送して担体濾過槽の水位を低下させ、その後担体濾過槽内の濾過担体の洗浄を行なうことを特徴としている。
【００１２】
上記手段では、濾過担体の洗浄に必要な空間を得るための緩衝室を処理流れの上流側にある前槽６の液面を低下させることにより作り出し、ここに担体濾過槽の処理水を貯留することにより、担体濾過槽の水位を低下させて洗浄を行う。これにより、簡便なシステムで洗浄時の水面の盛り上がりによる固形物の次槽への移流を防止できる。
【００１３】
上記手段によれば、エアタンク等の構造物が不要であり、更に流量調整槽を持たない汚水処理装置にも適用が可能である。
【００１４】
また上記第２の課題を解決するため、本発明では、担体分離装置の濾過スクリーン面２１を槽の水面付近の中央部に配置し、槽内の旋回流の水面部分における水流の方向と直交する水平面に対して３０度を越え、かつ９０度未満の角度で濾過スクリーン２４を設置している。
【００１５】
上記構造の担体分離装置は、水面付近中央部に配置されるため、上部開口からの閉塞状況等の目視確認が行いやすく、またブラシ等によるスクリーン面の掃除の際にも作業が容易である。更に、既製品の配管部材等で製造する場合には、水平にスクリーン面を設ける場合に比べ、スクリーン面積を大きくできるため、単位面積あたりの透過水量を低く設定でき、これにより安定した分離作用と閉塞防止作用が発揮される。
【００１６】
担体反応槽では曝気によりまず上昇流が起こり、次いで水面付近では水平流、そして徐々に下向流に転ずる旋回流が形成されている。担体分離装置は水面付近の中央部に位置しており、水平流によりスクリーン面が洗浄され目詰まりを起こしにくい構造となっている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図３に示す実施例を参照して、この発明をより詳細に説明する。図示実施例の汚水処理装置１の内部は、隔壁２、３、４により固液分離槽５、嫌気濾床槽６、担体反応槽７、担体濾過槽８に区画されており、担体濾過槽８の上部中央に消毒槽９が設けられている。装置の上部には図２に点線で示すメンテナンス用の開口１０が設けられている。
【００１８】
嫌気濾床槽６の中央部分には、濾材１１が充填されている。担体反応槽７には比重がほぼ１の担体１２が充填されており、底部の偏心位置に散気管１３が配置されている。この散気管からの曝気により、担体反応槽には槽の一方の側壁で上昇し、上層部分で水平に流れ、反対の側壁に沿って下降する旋回流が生成される。担体はこの旋回流に乗って浮遊し、担体の表面や内部に着床した好気性微生物により、汚水の浄化が行われる。
【００１９】
担体濾過槽８には比重の軽い濾過担体２６が充填され、中間より若干下方の部分に大量の空気を曝気可能な洗浄用散気管１４が配置されている。通常の運転状態においては、洗浄用散気管からは曝気が行われておらず、濾過担体２６は層の上層に浮力により密集しており、処理水がこの密集層を通過する間に担体に着床した微生物により、固形分が捕捉される。濾過担体２６は、適時洗浄用散気管１４から空気を曝気して流動させることにより洗浄を行なって、表面に付着した固形分を分離沈降させる。沈降した汚泥は、エアリフトポンプを備えた汚泥返送管１５により固液分離槽５に返送される。
【００２０】
固液分離槽と嫌気濾床槽の間の隔壁２及び嫌気濾床槽と担体反応槽の間の隔壁３の水面部分には、隔壁を貫通する移流口１６が設けられており、固液分離槽には汚水の流入管１７が開口し、消毒槽９には放流管１８が設けられている。また嫌気濾床槽６には、エアリフトポンプを備えた強制移送管１９が設けられている。この強制移送管１９の吸入口２０は、嫌気濾床槽６の水面近くで開口しており、エアリフトポンプの必要な揚程を得るために一旦下方に下がり、再び上方に導かれたあと、吐出口が担体反応槽の上部に開口している。
【００２１】
担体反応槽と担体濾過槽を区画する隔壁４の水面直下には、担体反応層側の開口端にスクリーン面２１を備えた担体分離装置２２が設けられている。この担体分離装置は、担体反応槽７の水面付近の中央部に配置されており、その担体反応槽側の開口端は、その開口部分における槽内の水流と平行で、かつ水平面に対して３０ないし４５度の角度をなす面で斜めに切断され、当該斜めの面に多数の水平方向に細長い濾過孔２３を備えたスクリーン２４が取付けられている。
【００２２】
このスクリーンは、担体反応槽の水面直下に位置しており、散気管１３の曝気により生成される担体反応槽の旋回流は、図５に矢印で示すように、このスクリーンの濾過孔２３の長手方向に流れる。担体分離装置２２の担体濾過槽８側の端部は、正常運転時の担体濾過槽の水面直下に開口している。
【００２３】
定常運転時においては、強制移送管１９のエアリフトポンプ及び洗浄用散気管１４の曝気は停止している。固液分離槽５に流入した原水は、移流口１６、１６を経て、嫌気濾床槽６を通り担体反応槽７へと溢流して行く。担体反応槽７では担体１２に着床した好気性微生物により、処理水の浄化が行われ、スクリーン２４によって担体を分離された処理水が担体濾過槽８へと流れる。そして、担体濾過槽の担体２６で濾過が行われ、消毒槽を経て放流される。担体濾過槽８の底部に沈降した濾過汚泥は、適時汚泥返送管１５のエアリフトポンプを運転することによって、固液分離槽５に返送される。
【００２４】
担体濾過槽の担体２６の洗浄は、夜間等の原水の流入のない時間帯を見計らって行われる。まず強制移送管１９のエアリフトポンプを運転して、嫌気濾床槽６の汚水を強制的に担体反応槽７の処理能力を超えない流量で移送する。これにより、嫌気濾床槽６の水位が低下する。次に汚泥返送管１５のエアリフトポンプを運転して、担体濾過槽８の処理水を固液分離槽５に返送する。返送された処理水は嫌気濾床槽６に溢流するが、嫌気濾床槽６の水位が予め低下しているため、担体反応槽には流れない。そのため、担体濾過槽８の水位が低下するから、そこで洗浄用散気管１４から大量の空気を曝気して、濾過担体２６を洗浄する。洗浄により分離沈降した汚泥は、汚泥返送管１５により固液分離槽５に返送される。
【００２５】
この洗浄処理はタイマなどによって設定した時間行われ、洗浄が終了したら、通常の運転操作に戻る。
【００２６】
担体分離装置２２のスクリーン面２１は、装置上部のメンテナンス用の開口１０を開いて視認することができる。汚泥の付着が認められるときは、当該開口からブラシを差し込んでスクリーン面を掃除する。スクリーン面の汚泥が除去されたかどうかは、当該開口から容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の汚水処理装置の断面側面図
【図２】図１の断面平面図
【図３】図１のＡ−Ａ断面図
【図４】担体分離装置の断面図
【図５】図４の平面図
【図６】従来装置を模式的に示した図
【符号の説明】
５  固液分離槽
６  嫌気濾床槽
７  担体反応槽
８  担体濾過槽
12  担体
14  洗浄用散気管
19  強制移送管
21  スクリーン面
22  担体分離装置
26  濾過担体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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