(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無終端水路式曝気槽を具備する活性汚泥処理装置において、無終端水路式曝気槽内に浸漬膜を配置し、浸漬膜の上流側に遮流壁を配置し、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に対して垂直にならないように遮流壁を配置し、遮流壁の底部側端と無終端水路式曝気槽の底面との間に隙間を設け、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁を浸漬膜の下流側まで延ばし、その延ばされた遮流壁によって囲まれる位置に浸漬膜を洗浄するための散気装置を配置し、浸漬膜の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端を開放させたことを特徴とする活性汚泥処理装置。
【請求項２】
浸漬膜の上流側に配置された遮流壁を浸漬膜の下流側端よりも２００ｍｍ下流側の位置まで延ばしたことを特徴とする請求項１に記載の活性汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は活性汚泥処理装置に関し、特には、最終沈殿池にかかる負荷を軽減するために無終端水路式曝気槽内に配置された浸漬膜が、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が原因で十分に洗浄されなくなってしまうのを抑制する活性汚泥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無終端水路式曝気槽を具備する活性汚泥処理装置が知られている。この種の活性汚泥処理装置の例としては、例えば特開平１１−１０４６８４号公報に記載されたものがある。特開平１１−１０４６８４号公報の図１１に記載された活性汚泥処理装置では、下水が、まず無終端水路式曝気槽内において曝気されつつ生物処理され、次いで最終沈殿池において固液分離されている。
【０００３】
下水を生物処理によって浄化する際には余剰汚泥が発生するが、この発生する余剰汚泥を減量する方法として、例えばオゾン汚泥減量法などの方法が実用化されている。ところが、オゾン汚泥減量法によれば汚泥の発生を減量することができるものの、汚泥の沈降性が低下してしまい、表面積が大きい最終沈殿池が必要になってしまう。活性汚泥処理装置を新規に製作する場合には表面積が大きい最終沈殿池を予め製作することができるものの、表面積が小さい既存の最終沈殿池を用いなければならない場合には、最終沈殿池にかかる負荷が過大になってしまうおそれがある。
【０００４】
最終沈殿池にかかる負荷を軽減するために、無終端水路式曝気槽内に浸漬膜を配置することが考えられる。無終端水路式曝気槽内に浸漬膜が配置される場合には、無終端水路式曝気槽内の下水の一部が浸漬膜によって分離され、無終端水路式曝気槽内の下水の残りが最終沈殿池において分離される。つまり、無終端水路式曝気槽内に浸漬膜が配置される場合には、無終端水路式曝気槽内に浸漬膜が配置されない場合よりも最終沈殿池にかかる負荷を軽減することができる。
【０００５】
この浸漬膜は、膜面に汚泥物質等が付着すると性能が低下してしまうため、浸漬膜の下側には、膜面に付着する汚泥物質等を洗浄する散気装置が配置されている。つまり、浸漬膜は、下側に配置された散気装置から上昇する空気によって洗浄されるようになっている。この上昇する空気の速度は、一般に０．４〜０．４５ｍ／ｓである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この浸漬膜が配置される無終端水路式曝気槽内には、活性汚泥が沈降してしまうのを防止するために、水平方向に液流が形成されている。この水平方向の液流の速度は、一般に、無終端水路式曝気槽の底部付近で０．１ｍ／ｓ以上、水面付近で０．４ｍ／ｓ程度、無終端水路式曝気槽内の平均で０．２５〜０．３ｍ／ｓになるように設定されている。つまり、水平方向に液流が形成されている無終端水路式曝気槽内に浸漬膜を配置してしまうと、浸漬膜を洗浄するために散気装置から放出される空気が真上に上昇せず、浸漬膜が十分に洗浄されなくなってしまうおそれがある。特に、浸漬膜の上流側の膜面が十分に洗浄されなくなってしまうおそれが高くなる。
【０００７】
また、無終端水路式曝気槽内の下水には夾雑物が含まれているため、水平方向に液流が形成されている無終端水路式曝気槽内に浸漬膜を配置してしまうと、下水に含まれる夾雑物が浸漬膜にからみついてしまうおそれがある。特に、浸漬膜として中空糸膜を用いる場合には、夾雑物が浸漬膜にからみついてしまうおそれが高くなる。
【０００８】
前記問題点に鑑み、本発明は無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が原因で浸漬膜が十分に洗浄されなくなるのを抑制し、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に含まれる夾雑物が浸漬膜にからみつくのを抑制することができる活性汚泥処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、無終端水路式曝気槽を具備する活性汚泥処理装置において、無終端水路式曝気槽内に浸漬膜を配置し、浸漬膜の上流側に遮流壁を配置し、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に対して垂直にならないように遮流壁を配置し、遮流壁の底部側端と無終端水路式曝気槽の底面との間に隙間を設け、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁を浸漬膜の下流側まで延ばし、その延ばされた遮流壁によって囲まれる位置に浸漬膜を洗浄するための散気装置を配置し、浸漬膜の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端を開放させたことを特徴とする活性汚泥処理装置が提供される。
【００１０】
請求項１に記載の活性汚泥処理装置では、無終端水路式曝気槽内に配置された浸漬膜の上流側に遮流壁が配置されている。そのため、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が遮流壁によって遮られ、浸漬膜の位置においては、水平方向の液流が形成されない。それゆえ、浸漬膜を洗浄するための散気装置を浸漬膜の下側に配置した場合には、散気装置から放出される空気が真上に上昇し、その空気により、浸漬膜の表面に沿った流れが形成され、浸漬膜が十分に洗浄される。また、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に含まれる夾雑物は、遮流壁によって遮られ、浸漬膜まで到達することができない。つまり、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が原因で浸漬膜が十分に洗浄されなくなるのを抑制し、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に含まれる夾雑物が浸漬膜にからみつくのを抑制することができる。好ましくは、浸漬膜として、中空糸型及び平膜型の両者が使用される。
【００１２】
更に、請求項１に記載の活性汚泥処理装置では、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に対して垂直にならないように遮流壁が配置されている。そのため、無終端水路式曝気槽内に遮流壁が配置されるのに伴って無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽内の活性汚泥が沈降してしまうしまうのを抑制することができる。
【００１４】
また、請求項１に記載の活性汚泥処理装置では、遮流壁の底部側端と無終端水路式曝気槽の底面との間に隙間が設けられている。そのため、遮流壁が無終端水路式曝気槽の底面まで延ばされるのに伴って無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽内の活性汚泥が沈降してしまうのを抑制することができる。
【００１６】
更に、請求項１に記載の活性汚泥処理装置では、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁が浸漬膜の下流側まで延ばされ、その延ばされた遮流壁によって囲まれる位置に浸漬膜を洗浄するための散気装置が配置されている。そのため、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁が浸漬膜の下流側まで延ばされていない場合よりも確実に、散気装置から放出される空気を真上に上昇させ、浸漬膜を洗浄することができる。好ましくは、延ばされた遮流壁によって囲まれる位置に複数の浸漬膜ユニットが配置される。
【００１７】
また、請求項１に記載の活性汚泥処理装置では、浸漬膜の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端が開放せしめられている。そのため、浸漬膜の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端が開放せしめられていないのが原因で、浸漬膜において処理すべき液体が浸漬膜まで到達しづらくなってしまうのを抑制することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁を浸漬膜の下流側端よりも２００ｍｍ下流側の位置まで延ばしたことを特徴とする請求項１に記載の活性汚泥処理装置が提供される。
【００１９】
浸漬膜の上流側に配置された遮流壁が浸漬膜の下流側端の位置までしか延ばされていない場合には、遮流壁の下流側端によって形成される渦流の影響により、散気装置から放出される空気が真上に上昇しなくなるおそれがある点に鑑み、請求項２に記載の活性汚泥処理装置では、浸漬膜の上流側に配置された遮流壁が浸漬膜の下流側端よりも２００ｍｍ下流側の位置まで延ばされている。そのため、遮流壁の下流側端によって形成される渦流の影響により、散気装置から放出される空気が真上に上昇しなくなってしまうのを抑制することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の活性汚泥処理装置の一実施形態の概略構成図である。図１において、１は無終端水路式曝気槽、２は無終端水路式曝気槽１内の下水を曝気するための曝気装置、３は無終端水路式曝気槽１内において曝気されつつ生物処理された下水を固液分離するための最終沈殿池である。４は最終沈殿池３の負荷を軽減すべく、無終端水路式曝気槽１内の下水を分離するために無終端水路式曝気槽１内に配置された膜ユニットである。後で詳細に説明するように、この膜ユニット４は、下水を分離するための浸漬膜と、その浸漬膜を洗浄するための散気装置とを有する。５は除塵設備、６は主ポンプ設備、７は塩素接触タンク、８は汚泥濃縮タンク、９は汚泥貯留タンク、１０は脱水設備である。
【００２３】
図１に示すように、下水は、まず除塵設備５において除塵され、次いで主ポンプ設備６によって無終端水路式曝気槽１内に流入せしめられる。無終端水路式曝気槽１内においては、下水は、まず曝気装置２によって曝気され、活性汚泥によって生物処理される。無終端水路式曝気槽１内の下水の一部は最終沈殿池３に送られ、最終沈殿池３において汚泥と分離水とに分離される。一方、無終端水路式曝気槽１内の下水の残りは、無終端水路式曝気槽１内に配置された膜ユニット４において分離される。最終沈殿池３において分離された分離水及び膜ユニット４において分離された分離水は塩素接触タンク７に送られ、そこで除菌されて放流される。
【００２４】
最終沈殿池３において分離された汚泥の一部は無終端水路式曝気槽１に返送され、残りは汚泥濃縮タンク８、汚泥貯留タンク９及び脱水設備１０を経て処分される。
【００２５】
図２は図１に示した膜ユニットの一つの拡大図である。図２において、図１に示した参照番号と同一の参照番号は図１に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２０は無終端水路式曝気槽１内に配置された膜ユニット４の上流側に配置された遮流壁、２１は膜ユニットの下流側端、２２は膜ユニット４の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端である。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態では、無終端水路式曝気槽１の水路幅が５ｍとされ、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流が膜ユニット４に当たるのを遮るように膜ユニット４の上流側に遮流壁２０が配置されている。膜ユニット４の上流側の遮流壁２０によって水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽１内の活性汚泥が沈降してしまわないように、膜ユニット４の上流側の遮流壁２０は液流に対して斜めに配置され、液流に対して垂直にならないように配置されている。また、膜ユニット４の上流側に配置された遮流壁２０は、膜ユニットの下流側端２１よりも更に下流側まで延ばされている。詳細には、遮流壁の下流側端２２は膜ユニットの下流側端２１よりも２００ｍｍ下流側に位置している。これにより、遮流壁の下流側端２２によって形成される渦流の影響が膜ユニット４に及ばないようになっている。更に、遮流壁の下流側端２２は開放せしめられている。これにより、無終端水路式曝気槽１内の下水は遮流壁２０の下流側を通って膜ユニット４に到達し、膜ユニット４において分離されるようになっている。
【００２７】
図３は図２に示した膜ユニット及び遮流壁の断面図である。図３において、図１及び図２に示した参照番号と同一の参照番号は図１及び図２に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２３は遮流壁の底部側端、２４は無終端水路式曝気槽の底面である。図３に示すように、本実施形態では、無終端水路式曝気槽１の水深が３ｍとされ、遮流壁の底部側端２３と無終端水路式曝気槽の底面２４との間には３００ｍｍの隙間が設けられている。これにより、水平方向の液流が弱まるのが抑制され、無終端水路式曝気槽１内の活性汚泥が沈降してしまうのが抑制されるようになっている。
【００２８】
図４は図３に示した膜ユニットの詳細図である。図４において、図１〜図３に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図３に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２５は下水を分離するために膜ユニット４内に配置された浸漬膜である。本実施形態では浸漬膜２５として中空糸型及び平膜型の両者が用いられている。２６は浸漬膜２５を洗浄するために浸漬膜２５の下側に配置された散気装置、２７は散気装置２６に空気を供給するための空気入口である。
【００２９】
図４に示すように、無終端水路式曝気槽１内に配置された浸漬膜２５の上流側に遮流壁２０が配置されている。これにより、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流が遮流壁２０によって遮られ、浸漬膜２５の位置においては、水平方向の液流が形成されないようになっている。それゆえ、浸漬膜２５を洗浄するために浸漬膜２５の下側に配置された散気装置２６から放出される空気が真上に上昇し、その空気により、浸漬膜２５の表面に沿った流れが形成され、浸漬膜２５が十分に洗浄されるようになっている。また、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流に含まれる夾雑物は、遮流壁２０によって遮られ、水平方向の流れに乗って浸漬膜２５に到達できないようになっている。
【００３０】
更に、膜ユニット４の上流側に配置された遮流壁２０は膜ユニット４の下流側まで延ばされ、その延ばされた遮流壁２０によって囲まれる位置に浸漬膜２５を洗浄するための散気装置２６が配置されている。これにより、無終端水路式曝気槽１内に水平方向の液流が形成されているにもかかわらず、散気装置２６から放出される空気が確実に真上に上昇せしめられ、散気装置２６の真上に配置された浸漬膜２５が確実に洗浄されるようになっている。本実施形態では、下流側に向かって延ばされた遮流壁２０内に一つの膜ユニット４が配置されているが、他の実施形態では、遮流壁を下流側に向かって長く延ばし、その遮流壁内に複数の膜ユニットを配置することも可能である。
【００３１】
図５は図１〜図４に示した膜ユニットの斜視図である。図５において、図１〜図４に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２８は膜透過水出口である。図５に示すように、本実施形態の膜ユニットには多数の浸漬膜２５が設けられている。
【００３２】
上述したように、本実施形態では、無終端水路式曝気槽１内に配置された膜ユニット４の上流側に遮流壁２０が配置されている（図２〜図４参照）。そのため、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流が遮流壁２０によって遮られ、膜ユニット４の位置においては、水平方向の液流が形成されない。それゆえ、膜ユニット４内の浸漬膜２５を洗浄するための散気装置２６から放出される空気が真上に上昇し、その空気により、浸漬膜２５の表面に沿った流れが形成され、浸漬膜２５が十分に洗浄される（図４参照）。また、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流に含まれる夾雑物は、遮流壁２０によって遮られ、浸漬膜２５まで到達することができない。つまり、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流によって付勢された夾雑物が浸漬膜２５にからみついてしまうことが回避されている（図４参照）。
【００３３】
また本実施形態では、無終端水路式曝気槽１内の水平方向の液流に対して垂直にならないように遮流壁２０が配置されている（図２参照）。そのため、無終端水路式曝気槽内に遮流壁が配置されるのに伴って無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽内の活性汚泥が沈降してしまうしまうのを抑制することができる。
【００３４】
更に本実施形態では、遮流壁の底部側端２３と無終端水路式曝気槽の底面２４との間に隙間が設けられている（図３参照）。そのため、遮流壁が無終端水路式曝気槽の底面まで延ばされるのに伴って無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽内の活性汚泥が沈降してしまうのを抑制することができる。
【００３５】
また本実施形態では、膜ユニット４の上流側に配置された遮流壁２０が膜ユニット４の下流側まで延ばされ、その延ばされた遮流壁２０によって囲まれる位置に浸漬膜２５を洗浄するための散気装置２６が配置されている（図４参照）。そのため、膜ユニットの上流側に配置された遮流壁が浸漬膜の下流側まで延ばされていない場合よりも確実に、散気装置２６から放出される空気を真上に上昇させ、浸漬膜２５を洗浄することができる。
【００３６】
更に本実施形態では、膜ユニット４の上流側に配置された遮流壁２０が膜ユニットの下流側端２１（≒浸漬膜の下流側端）よりも２００ｍｍ下流側の位置まで延ばされている（図２及び図４参照）。そのため、遮流壁の下流側端２２によって形成される渦流の影響により、散気装置２６から放出される空気が真上に上昇しなくなってしまうのを抑制することができる（図４参照）。
【００３７】
また本実施形態では、膜ユニット４の下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端２２が開放せしめられている（図２〜図４参照）。そのため、膜ユニットの下流側まで延ばされた遮流壁の下流側端が開放せしめられていないのが原因で、浸漬膜において処理すべき液体が浸漬膜まで到達しづらくなってしまうのを抑制することができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が原因で浸漬膜が十分に洗浄されなくなるのを抑制し、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流に含まれる夾雑物が浸漬膜にからみつくのを抑制することができる。
【００３９】
更に、請求項１に記載の発明によれば、無終端水路式曝気槽内の水平方向の液流が弱まり、無終端水路式曝気槽内の活性汚泥が沈降してしまうしまうのを抑制することができる。
【００４０】
また、請求項１に記載の発明によれば、散気装置から放出される空気を真上に上昇させ、浸漬膜を洗浄することができる。
【００４１】
更に、請求項１に記載の発明によれば、浸漬膜において処理すべき液体が浸漬膜まで到達しづらくなってしまうのを抑制することができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、遮流壁の下流側端によって形成される渦流の影響により、散気装置から放出される空気が真上に上昇しなくなってしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の活性汚泥処理装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示した膜ユニットの一つの拡大図である。
【図３】図２に示した膜ユニット及び遮流壁の断面図である。
【図４】図３に示した膜ユニットの詳細図である。
【図５】図１〜図４に示した膜ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１    無終端水路式曝気槽
２    曝気装置
３    最終沈殿池
４    膜ユニット
２０  遮流壁
２１  膜ユニットの下流側端
２２  遮流壁の下流側端
２３  遮流壁の底部側端
２４  無終端水路式曝気槽の底面
２５  浸漬膜
２６  散気装置
【図１】
0003840987.tif 000002
【図２】
0003840987.tif 000003
【図３】
0003840987.tif 000004
【図４】
0003840987.tif 000005
【図５】
0003840987.tif 000006