(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水から流入するリンの放出が起こる嫌気槽、空気が供給されない条件で好気槽から搬送された硝酸性窒素の脱窒化が起こる無酸素槽、及び有機物の分解及び硝酸化が起こる好気槽を持つ下水処理槽と、
前記嫌気槽と前記無酸素槽とを区切り、前記嫌気槽と前記無酸素槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第１可変膜と、
前記無酸素槽と前記好気槽とを区切り、前記無酸素槽と前記好気槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第２可変膜と、
前記第１可変膜と前記第２可変膜を位置移動させる可変膜移動ユニットと、
前記好気槽の底から前記無酸素槽の底まで掛かって設置される複数の空気ノズル部と、前記空気ノズル部に空気を強制に供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給される空気を前記空気ノズル部のそれぞれに供給することを独立的にオン／オフ制御するように前記複数の空気ノズル部のそれぞれに対応するように設置される複数のバルブと、有し、前記好気槽に空気を供給する空気供給部と、
前記好気槽の活性スラッジを前記無酸素槽に再供給するリサイクル部と、
前記第２可変膜の位置を感知する接触センサと、
前記接触センサーから伝達された感知情報に基づいて、前記第２可変膜の位置を判断して、前記複数の空気ノズル部中から、前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に位置する空気ノズル部に対応するバルブのみをオン駆動させて、前記好気槽内に位置した空気ノズル部を通じることのみで空気が供給されるように制御する制御部と、
を備える、
ことを特徴とする、可変式高度下水処理装置。
【請求項２】
前記可変膜移動ユニットは、
前記下水処理槽の上部に設置され、前記第１可変膜及び前記第２可変膜を移動可能に支持するガイドレールと、
両方向回転駆動が可能であり、前記下水処理槽の上部に設置される第１モータ及び第２モータと、
前記第１モータと前記第１可変膜とを連結し、前記第１モータの駆動の際、回転しながら前記第１可変膜を移動させる第１スクリュー部材と、
前記第２モータと前記第２可変膜とを連結し、前記第２モータの駆動の際、回転しながら前記第２可変膜を移動させる第２スクリュー部材と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の可変式高度下水処理装置。
【請求項３】
前記接触センサは、
前記空気ノズル部に設置され、前記第２可変膜の下端を接触感知する第１接触センサ及び
前記下水処理槽の内側に設置され、前記第２可変膜の側面を直接接触して感知する第２接触センサを含むことを特徴とする、請求項１に記載の可変式高度下水処理装置。
【請求項４】
前記第２可変膜の下端には弾性材でなるプレートが設置され、前記第２可変膜と前記下水処理槽の底との間を通じて前記好気槽内の空気が前記無酸素槽に移動することを遮断することを特徴とする、請求項１または２に記載の可変式高度下水処理装置。
【請求項５】
原水から流入するリンの放出が起こる嫌気槽、空気が供給されない条件で好気槽から搬送された硝酸性窒素の脱窒化が起こる無酸素槽、及び有機物の分解及び硝酸化が起こる好気槽を持つ下水処理槽と、
前記嫌気槽と前記無酸素槽とを区切り、前記嫌気槽と前記無酸素槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第１可変膜と、
前記無酸素槽と前記好気槽とを区切り、前記無酸素槽と前記好気槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第２可変膜と、
前記第１可変膜と前記第２可変膜を位置移動させる可変膜移動ユニットと、
前記好気槽の底から前記無酸素槽の底まで掛かって設置される複数の空気ノズル部と、前記空気ノズル部に空気を強制に供給するエアポンプと、有し、前記好気槽に空気を供給する空気供給部と、 
前記好気槽の活性スラッジを前記無酸素槽に再供給するリサイクル部と、
前記第２可変膜の位置を感知する接触センサと、
前記第２可変膜の位置移動によって前記空気ノズル部を前記下水処理槽の内部で移動させるノズル部移動ユニットと、
前記接触センサーから伝達された感知情報に基づいて、前記第２可変膜の位置を判断し、前記第２可変膜の位置に応じて前記ノズル部移動ユニットを制御して前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に前記空気ノズル部を移動させ、前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に位置した空気ノズル部を通じることで空気が供給されるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の可変式高度下水処理装置。
【請求項６】
前記第１可変膜及び前記第２可変膜の前記下水処理槽の内部の底からの高さを調節するための高さ調節ユニットをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の可変式高度下水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変式高度下水処理装置に関し、より詳しくは下水及び汚廃水に対する生物学的処理工程を改善して、高度下水処理工程のＡ２Ｏ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ａｎｏｘｉｃ−Ｏｘｉｃ）工程の処理効率を改善して、処理水質の安全性を確保することができる可変式高度下水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な下水処理及び汚廃水処理工程は、活性スラッジを利用する生物学的工程によって下廃水内の有機物質を好気性微生物が好気の条件で酸化、取得することにより、処理水内有機物質の濃度を低減させる方式である。反応槽内微生物の濃度を維持し、処理水内の粒子性物質及び活性スラッジの流出を防止するために沈殿槽を運営する。
【０００３】
しかし、このような標準活性スラッジ工程は、温度、ｐＨ、流入水内汚染物質の濃度などのような周辺条件の変化によって沈降性が変わり、最終処理水内の水質の変化が大きくなる。沈降性の悪化によって活性スラッジが最終処理水内に含まれて流出される場合、流出された活性スラッジによって高い有機物濃度を示す欠点を持っている。
【０００４】
また、一般的な標準活性スラッジ工程は、炭素に基づく有機物の処理だけが可能であるだけで、河川及び湖沼に富栄養化を引き起こす窒素及びリンの処理が不可能である。強化されている下水処理施設の放流水質基準を満たすために、多様な工程が提案されているのが実情である。
【０００５】
窒素、リンの処理において、一番一般的で普遍的な方法はＡ２Ｏ工程である。これは、微生物の状態を嫌気、無酸素、好気の条件に多変する多段階工程を経ることで、流入する下水及び汚廃水の有機物及び栄養塩類を処理する。嫌気状態では、微生物がリンを放出し、放出されたリンは好気条件で微生物が増殖することによって過剰摂取（ｌｕｘｕｒｙ  ｕｐｔａｋｅ）され、工程でスラッジが搬出されることによって除去される。
【０００６】
好気状態では前述のように微生物が増殖し、リンが過剰摂取され、微生物が酸化するとともにアンモニア形態の窒素成分が亜硝酸性窒素（ＮＯ２−、Ｎｉｔｒｉｔｅ）の形態を経て硝酸性窒素（ＮＯ３−、Ｎｉｔｒａｔｅ）に切り換わる。このように転換された窒素成分は、内部搬送によって無酸素槽に流入され、無酸素状態で窒素ガス（Ｎ２）に変化し、大気中で消滅される。
【０００７】
大部分の生物学的窒素、リンの除去工程は、Ａ２Ｏ工程に基づいている。しかし、既存のＡ２Ｏ工程は、工程を設計し施工する時、それぞれの反応槽が建設されていれば、流入水の性状変化に関係なく処理のための滞留時間が固定される欠点を持っている。
【０００８】
特に、我が国のように４季節が明らかで、季節的変化によって水使用量の変化、水温変化などの特徴がある地域では、季節変化による汚廃水の性状及び水温の変化が大きいため、同じ微生物濃度及び滞留時間では相異なる処理効率を現すしかない。
【０００９】
しかし、季節的変化による原水の性状変化は一定のパターンを維持することになる。一番易しく思われる水温の場合にも、季節変化によって一定のパターンを維持することになり、水使用量が季節的変化に多くの影響を受けるので、これにより原水の濃度変化も一定のパターンを維持することになる。
【００１０】
従って、このような一定の原水の特性変化によって生物学的処理工程の滞留時間可変性をモデルによって予測して対応することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、既存のＡ２Ｏ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ａｎｏｘｉｃ−ｏｘｉｃ）工程の欠点である反応槽の大きさの固定化を解決することで、原水の濃度変化に能動的に対処して常時一定の処理水濃度を維持して処理効率の安定化を成すように改善した可変式高度下水処理装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本発明の可変式高度下水処理装置は、  原水から流入するリンの放出が起こる嫌気槽、空気が供給されない条件で好気槽から搬送された硝酸性窒素の脱窒化が起こる無酸素槽、及び有機物の分解及び硝酸化が起こる好気槽を持つ下水処理槽と、
前記嫌気槽と前記無酸素槽とを区切り、前記嫌気槽と前記無酸素槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第１可変膜と、
前記無酸素槽と前記好気槽とを区切り、前記無酸素槽と前記好気槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第２可変膜と、
前記第１可変膜と前記第２可変膜を位置移動させる可変膜移動ユニットと、
前記好気槽の底から前記無酸素槽の底まで掛かって設置される複数の空気ノズル部と、前記空気ノズル部に空気を強制に供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給される空気を前記空気ノズル部のそれぞれに供給することを独立的にオン／オフ制御するように前記複数の空気ノズル部のそれぞれに対応するように設置される複数のバルブと、有し、前記好気槽に空気を供給する空気供給部と、 
前記好気槽の活性スラッジを前記無酸素槽に再供給するリサイクル部と、
前記第２可変膜の位置を感知する接触センサと、
前記接触センサーから伝達された感知情報に基づいて、前記第２可変膜の位置を判断して、前記複数の空気ノズル部中から、前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に位置する空気ノズル部に対応するバルブのみをオン駆動させて、前記好気槽内に位置した空気ノズル部を通じることのみで空気が供給されるように制御する制御部と、
を備える。
【００１３】
可変膜移動ユニットは、下水処理槽の上部に設置され、第１及び第２可変膜を移動可能に支持するガイドレール；両方向回転駆動が可能であり、下水処理槽の上部に設置される第１及び第２モータ；第１モータと第１可変膜を連結し、第１モータの駆動の際、回転しながら第１可変膜を移動させる第１スクリュー部材；及び第２モータと第２可変膜を連結し、第２モータの駆動の際、回転しながら第２可変膜を移動させる第２スクリュー部材；を含むことができる。
【００１４】
接触センサは、空気ノズル部に設置され、第２可変膜の下端を接触感知する第１接触センサ；及び下水処理槽の内側に設置され、第２可変膜の側面を直接接触して感知する第２接触センサ；を含むことができる。
【００１５】
第２可変膜の下端には弾性材でなるプレートが設置され、第２可変膜と下水処理槽の底との間を通じて好気槽内の空気が無酸素槽に移動することを遮断することができる。
第１及び第２可変膜の下水処理槽の内部の底からの高さを調節するための高さ調節ユニットをさらに含むことができる。
原水から流入するリンの放出が起こる嫌気槽、空気が供給されない条件で好気槽から搬送された硝酸性窒素の脱窒化が起こる無酸素槽、及び有機物の分解及び硝酸化が起こる好気槽を持つ下水処理槽と、
前記嫌気槽と前記無酸素槽とを区切り、前記嫌気槽と前記無酸素槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第１可変膜と、
前記無酸素槽と前記好気槽とを区切り、前記無酸素槽と前記好気槽の相対的容積を可変させるために前記下水処理槽に移動可能に設置される第２可変膜と、
前記第１可変膜と前記第２可変膜を位置移動させる可変膜移動ユニットと、
前記好気槽の底から前記無酸素槽の底まで掛かって設置される複数の空気ノズル部と、前記空気ノズル部に空気を強制に供給するエアポンプと、有し、前記好気槽に空気を供給する空気供給部と、 
前記好気槽の活性スラッジを前記無酸素槽に再供給するリサイクル部と、
前記第２可変膜の位置を感知する接触センサと、
前記第２可変膜の位置移動によって前記空気ノズル部を前記下水処理槽の内部で移動させるノズル部移動ユニットと、
前記接触センサーから伝達された感知情報に基づいて、前記第２可変膜の位置を判断し、前記第２可変膜の位置に応じて前記ノズル部移動ユニットを制御して前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に前記空気ノズル部を移動させ、前記第２可変膜により区切れた前記好気槽内に位置した空気ノズル部を通じることで空気が供給されるように制御する制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の可変式高度下水処理装置によれば、それぞれの反応槽（嫌気槽、無酸素槽、好気槽）の体積を可変させることができるように第１及び第２可変膜を移動可能に設置する。従って、既存の下水処理工程において固定化されて下水処理場に流入する原水の特性（水温、ｐＨ、有機物濃度及び栄養塩類濃度など）の変化によって適合した反応時間を確保することができなかった問題を解決して、原水の特性変化によって可変的に反応時間を確保することができる。
【００１７】
これにより、下水処理装置に流入する原水の特性変化が生じていても常に一定水準の安定的処理水を確保することができる。
【００１８】
特に好気槽の体積が可変することによって、好気槽に空気を供給するための空気ノズル部の位置またはノズルのオン／オフを選択的に制御することで、それぞれの反応槽の体積変化に対応して好気槽にだけ空気を供給し、他の反応槽には空気が供給されないように遮断することにより、廃水処理を効果的に行うことができる。
【００１９】
また、好気槽の体積変化によって所要量の空気が供給されるので、空気供給によるエネルギー消耗量を最小化できて、運営による経済性を確保することができる。
【００２０】
また、可変式第１及び第２可変膜の上下高さを調節することができる構成を持つことにより、初期設備のセット時より正確に設計位置に調整して設置することが可能であり、使用時ごとにその位置を補正することができるので、常に最適の状態で下水を処理することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例による可変式高度下水処理装置の動作を説明する概念図である。
【図２】本発明の実施例による可変式高度下水処理装置の動作を説明する概念図である。
【図３】本発明の実施例による可変式高度下水処理装置を示す概略斜視図である。
【図４】図３に示す可変式高度下水処理装置の横断面図である。
【図５】本発明の実施例による可変式高度下水処理装置を説明するブロック構成図である。
【図６】本発明の他の実施例による可変式高度下水処理装置を説明する断面図である。
【図７】本発明の他の実施例による可変式高度下水処理装置を説明する断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例による可変式高度下水処理装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例による可変式高度下水処理装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例による可変式高度下水処理装置を説明する図面で、冬期（低水温）の際に反応槽である硝酸化槽が拡がるようにした移動式可変膜の状態を示すものであり、図２は必要の場合に、反応槽である好気槽（硝酸化槽）、無酸素槽及び嫌気槽の大きさを変更させる方法を説明する図である。
【００２３】
図１、図２、図３、図４及び図５を参照すれば、本発明の実施例による可変式高度下水処理装置は、下水処理槽１０、第１可変膜２０、第２可変膜３０、可変膜移動ユニット４０、空気供給部５０、リサイクル部６０及び制御部７０を含む。
【００２４】
下水処理槽１０は、図１及び図２に示すように、左側から嫌気槽１１、無酸素槽１２及び好気槽１３を含む。嫌気槽１１では原水から流入したリンの放出が起こり、好気槽１３では有機物の分解及び硝酸化（Ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が起こる。無酸素槽１２では、好気槽１３から内部搬送によって流入した硝酸性窒素が空気の供給がない条件で脱窒化（Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）する。このような工程上の有機物除去及び栄養塩類除去は、一般的な下水高度処理工程における反応と同様である。
【００２５】
第１可変膜２０は、嫌気槽１１と無酸素槽１２とを区分するもので、必要時に嫌気槽１１と無酸素槽１２の処理容積を可変的に調節するように往復移動可能に設置される。具体的には、第１可変膜２０は、可変膜移動ユニット４０によって往復移動可能になる。
【００２６】
嫌気槽１１及び無酸素槽１２のいずれにも空気が供給されていないので、第１可変膜２０の下部は、その移動性のために、下水処理槽１０の底面から所定間隔で離隔して設置される。
【００２７】
第２可変膜３０は無酸素槽１２と好気槽１３とを区分するもので、必要時に無酸素槽１２と好気槽１３の処理容積を可変的に調節するように移動可能に設置される。
第２可変膜３０の下部は、その移動性のために、下水処理槽１０の底面から所定距離で離隔し、その離隔した空間に、好気槽１３に供給される空気が無酸素槽１２に流入することを防ぐための弾性材のプレート３１が延設されることにより、第２可変膜３０の下側を通じて無酸素槽１２に空気が流入することを防止する。
【００２８】
第１可変膜２０と第２可変膜３０とは互いに独立して移動するように、可変膜移動ユニット４０によって個別に駆動制御される。
可変膜移動ユニット４０は、第１可変膜２０と第２可変膜３０とを個別に移動させるためのもので、下水処理槽１０の上部に設置されるガイドレール４１、第１モータ４２、第２モータ４３、第１スクリュー部材４４及び第２スクリュー部材４５を含む。
【００２９】
前述の構成の第１及び第２可変膜２０、３０は、プラスチックまたは金属材料のいずれでも製作可能であり、非鉄金属でも製作可能である。
【００３０】
ガイドレール４１は、下水処理槽１０の上部に設置され、第１及び第２可変膜２０、３０を移動可能に支持する。従って、第１及び第２可変膜２０、３０が大きな荷重を持っても、ガイドレール４１に沿って自然に移動することができ、小さな動力でも易しく移動駆動させることができる。
【００３１】
第１モータ４２は、下水処理槽１０の上部に設置され、第１スクリュー部材４４と連結され、第１スクリュー部材４４を回転駆動させることにより、第１可変膜２０を可変移動させる。第１スクリュー部材４４は、第１可変膜２０に螺合されることにより、第１モータ４２の回転方向及び回転数によって第１可変膜２０を左側または右側に可変移動させる。このような第１モータ４２は、制御部７０によって順方向または逆方向に駆動制御されるスピンドルモータであることができ、その回転数が制御部７０の駆動制御信号によって精密に制御されることにより、第１可変膜２０の移動距離を精密制御することができ、その結果嫌気槽１１及び無酸素槽１２の容積を精密に可変制御することができる。
【００３２】
第２モータ４３は、第１モータ４２とは個別に設置されて独立的に駆動されるもので、下水処理槽１０の上部に設置され、第２スクリュー部材４５を順方向または逆方向に回転させるように連結される。第２スクリュー部材４５は、第２モータ４３に連結され、第２可変膜３０に螺合される。従って、第２モータ４３の回転方向及び回転数によって第２可変膜３０を左側または右側方向に一定距離だけ移動させることができる。第２モータ４３も両方向への回転駆動が可能なスピンドルモータであることができ、制御部７０によってその駆動回転数が精密に制御される。
【００３３】
ここで、第１及び第２モータ４２、４３は、下水処理槽１０の上部に別に設置される支持ブラケットに固定設置されることが好ましい。
空気供給部５０は、下水処理槽１０の下部から好気槽１３の内部に空気を供給するためのものである。このような空気供給部５０は、下水処理槽１０の内部の底部に設置される多数の空気ノズル部５１と、空気を空気ノズル部５１に供給するエアポンプ５２と、エアポンプ５２と多数の空気ノズル部５１とを連結する管路５３から分岐された多数の分岐部５４にそれぞれ設置される多数のバルブ５５とを備える。
【００３４】
本発明の実施例によれば、多数の空気ノズル部５１は、無酸素槽１２及び好気槽１３の下部に一定間隔で配設される。そして、好ましくは第２可変膜３０の移動範囲内に位置する空気ノズル部５１に連結される分岐部５４にだけバルブ５５が設置されることもできる。すなわち、第２可変膜３０の移動範囲にかかわらず、常に好気槽１３に相当する領域に位置する空気ノズル部５１を通じて空気が供給されることを遮断させる必要はないので、バルブ５５を設置する必要がなくなる。
【００３５】
前述の構成によれば、好気槽１３には空気が供給されなければならなく、無酸素槽１２及び嫌気槽１１には空気が供給されてはいけないので、バルブ５５のオン／オフは第２可変膜３０の位置によって制御されなければならない。すなわち、図１に示すような第２可変膜３０の位置では、第２可変膜３０の右側にある空気ノズル部からは空気が供給されなければならなく、第２可変膜３０の左側にある空気ノズル部から空気供給が遮断されなければならないので、第２可変膜の右側にあるバルブ５５は‘オン’状態になってオープンされ、第２可変膜３０の左側にあるバルブは‘オフ’状態になって遮断される。このようなバルブ５５のオン／オフ動作は、制御部７０の制御信号によって制御される。
【００３６】
その後、第２可変膜３０が図２に示す位置に移動する場合には、それに応じて第２可変膜３０の右側にある空気ノズル部５１から空気が供給されなければならないので、バルブが‘オン’状態になってオープンされ、第２可変膜３０の左側にある空気ノズル部からは空気供給が遮断されなければならないので、バルブが‘オフ’状態になって遮断されるように制御される。
【００３７】
一方、前述のように、第２可変膜３０の位置によってバルブ５５のオン／オフを選択的に制御するためには、第２可変膜３０の位置を正確に感知しなければならない。このための一例として、図４に示すように、空気ノズル部５１には、第２可変膜３０の下部に設置されるプレート３１の接触を感知する第１接触センサ８１が設置される。この第１接触センサ８１は、空気ノズル部５１ごとに設置されることが好ましく、より好ましくはバルブ５５が設置される空気ノズル部５１ごとに設置される。従って、多数の空気ノズル部５１の中でいずれか一つの空気ノズル部に設置される特定の第１接触センサ８１によって第２可変膜３０の移動によるプレート３１の接触を感知することになり、その感知情報は制御部７０に伝達され、制御部７０は現在接触状態の第１接触センサ８１に対応する位置に第２可変膜３０が位置することを確認することができる。すると、制御部７０は該当位置を基準として右側のバルブ５５はオンさせてオープンさせ、左側のバルブはオフさせて遮断する。
【００３８】
また、より好ましくは、図４のように、下水処理槽１０の内側壁に設置される第２接触センサ８２をさらに備えることができる。この場合、第２接触センサ８２は第２可変膜３０の左右移動距離によって所定間隔で複数設置されることができ、第２可変膜３０の移動位置によって第２可変膜３０の側壁に直接接触することにより、第２可変膜３０の位置情報を直接獲得することができる。第２接触センサ８２によって感知された情報は制御部７０に伝達され、制御部７０は伝達された第２可変膜３０の位置情報に基づいて多数のバルブ５５のオン／オフを選択的に制御することで、好気槽１３にだけ空気が供給されるようにし、残りの空間（無酸素槽、嫌気槽）には空気が供給されないようにすることができる。
【００３９】
また、リサイクル部６０では、好気槽１３で硝酸化した下水を再び無酸素槽１２に回収して硝酸性窒素が空気の供給がない条件で脱窒化反応を再び引き起こすようにして、より効率よく下水中の窒素が処理されるようにすることが好ましい。このようなリサイクル部６０は、下水処理槽１０の上部または下部に設置される回収ポンプ６１と、回収ポンプ６１と好気槽１３とを連結する回収経路６２と、回収ポンプ６１と無酸素槽１２とを連結する供給経路６３とを備える。回収ポンプ６１は、制御部７０によって駆動制御され、下水処理槽１０の上部または下部に個別の支持ブラケットによって支持されるように設置される。回収経路６２は好気槽１３の内部の底側までその端部が上下に伸びるように設置されるパイプであることが良く、供給経路６３は回収ポンプ６１に連結されるとともに無酸素槽１３の内部まで伸びるホースであることが良い。供給経路６３をフレキシブルなホースで構成することにより、第２可変膜３０の移動の際、供給経路６３の変形が自由になって第２可変膜３０の移動に制限を与えなくなり、供給経路６３の破損または毀損を防止することができる。
【００４０】
また、下水処理槽１０の上部には、好気槽１３の内部に伸びて好気槽１３の内部廃水の水質を検出するための水質センサ９０をさらに設置でき、この水質センサ９０によって感知された廃水の処理状態によって、制御部７０はリサイクル部６０の駆動を制御するとともに、空気供給部５０の駆動及び第１及び第２可変膜２０、３０の駆動を適切に制御して下水処理をより効率よく行える。
【００４１】
すなわち、それぞれの反応槽間の第１可変膜２０及び第２可変膜３０が移動することによって各反応槽の容積を調節することができるので、原水の特性によって反応時間（処理時間）が変更できる。原水の特性変化による可変膜の移動は、原水の水質特性及び最終処理水の水質をモニタリングすることでモニタリングされた特定の水質特性によって、流出水中のアンモニア性窒素の濃度が高い場合、第２可変膜３０を左側に移動して、好気槽の大きさを増大することで硝酸化反応時間を延ばす。流出水中の硝酸性窒素の濃度が高い場合、第２可変膜３０は右側に移動して無酸素槽反応槽の大きさを増大させる。
【００４２】
また、本発明の他の実施例によれば、図６及び図７に示すように、空気ノズル部５１’を下水処理槽１０の内部の底面で左右移動可能に設置することもできる。よって、第２可変膜３０の位置移動によって空気ノズル部５１’も一緒に移動することで、好気槽１３にだけ空気が供給されるようにし、無酸素槽１２及び嫌気槽１１には空気が供給されないようにすることができる。この場合、空気ノズル部５１’を移動させるためのノズル部移動ユニット１１０をさらに備える。ノズル部移動ユニット１１０の一例としては、一対の駆動モータ１１１と、多数の支持プーリ１１２と、走行ワイヤ１１３とを備える。駆動モータ１１１は下水処理槽１０に設置され、支持プーリ１１２は、下水処理槽１０の上部及び内部底部分にそれぞれ回転可能に配設され、走行ワイヤ１１３が走行するように支持する。多数の支持プーリ１１２のいずれか一つは、駆動モータ１１１によって一方向または反対方向に回転するように連結される。走行ワイヤ１１３は、ある一部分が空気ノズル部５１’に連結され、走行ワイヤ１１３の移動の際、空気ノズル部５１’が一緒に連動して移動するように構成される。このような構成によれば、駆動モータ１１１の回転方向及び回転数によって空気ノズル部５１’の位置を調整することができる。
【００４３】
駆動モータ１１１の駆動も制御部７０によって駆動制御され、第２可変膜３０の位置移動を感知した情報に基づいて駆動モータ１１１の駆動を制御することで、その結果第２可変膜３０の位置移動に応じて空気ノズル部５１’も一緒に移動するようにすることができる。
この場合には、空気ノズル部５１’への空気の供給をオン／オフ制御するためのバルブを設置する必要がなく、エアポンプ５２のオン／オフ駆動のみを制御すれば良い。
【００４４】
また、図８を参照すれば、本発明のさらに他の実施例によれば、第１及び第２可変膜２０、３０を設置するとき、上下高さ、つまり下水処理槽１０の内部の底面からの離隔距離を調整して正確に設置することができるようにするため、第１及び第２可変膜２０、３０の上下高さを調節するための高さ調節ユニット２００をさらに備えることができる。
【００４５】
高さ調節ユニット２００は、下水処理槽１０の上部に設置されるガイドレール４１に沿って移動可能に支持される支持ブロック２１０と、支持ブロック２１０に設置される高さ調節用駆動モータ２２０と、支持ブロック２１０に設置される多数の第１支持ロール２３０と、可変膜２０、３０に設置される一つ以上の第２支持ロール２４０と、支持ブロック２１０に設置され、駆動モータ２２０によって回転駆動される巻線ロール２５０と、支持ワイヤ２６０とを備える。
【００４６】
支持ブロック２１０には、中央部に、第１または第２可変膜２０、３０が上下に移動できるように結合されるガイド孔２１１が形成される。この支持ブロック２１０は両端がガイドレール４１に支持されることにより、前述したように、移動ユニット４０によって移動できる。
【００４７】
多数の第１支持ロール２３０及び第２支持ロール２４０にかけて支持ワイヤ２６０が走行可能に連結され、支持ワイヤ２６０の一端は図８の左側の第１支持ロール２３０に固定され、他端は右側の巻線ロール２５０に巻線されるか解かれるように連結される。巻線ロール２５０は駆動モータ２２０に連結され、駆動モータ２２０の駆動方向及び回転数によって回転しながら支持ワイヤ２６０を巻き取るか解くようにする。支持ワイヤ２６０が巻き取られると、第１または第２可変膜２０、３０は上昇し、支持ワイヤ２６０が解かれれば第１または第２可変膜２０、３０は下降することになる。このような構成によれば、第１及び第２可変膜２０、３０を下水処理槽１０に設置するとき、その高さ、つまり下水処理槽１０の内部の底部または空気ノズル部との間隔を正確に制御して設置することができる。
【００４８】
以上、本発明の原理を例示するための好適な実施例について図示して説明したが、本発明はこのように図示して説明した構成及び作用に限定されるものではない。特許請求の範囲で請求する本発明の範疇を逸脱しない範囲内で、本発明が属する技術分野での通常の知識を持った者であれば誰でも多様な変更及び修正が可能であり、そのような変更及び修正は本発明の特許請求範囲に記載の範囲内に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は下水及び汚廃水に対する生物学的処理工程を改善して高度下水処理工程のＡ２Ｏ工程の処理効率を改善して処理水質の安全性を確保する可変式高度下水処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０    下水処理槽
１１    嫌気槽
１２    無酸素槽
１３    好気槽
２０    第１可変膜
３０    第２可変膜
４０    移動ユニット
５０    空気供給部
６０    リサイクル部
７０    制御部
８１、８２    第１、第２接触センサ
９０    水質センサ
１１０    ノズル部移動ユニット
２００    高さ調節ユニット
【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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【図７】
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【図８】
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