(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水と微生物を保持した担体とが上部と下部に通流部を形成することによって内部に循環流経路が形成される処理槽と、
スクリーンを取り付けた平面Ｖ字状のスクリーン受枠を前記上部の通流部に配置し、該スクリーン受枠の尖鋭部を前記上部通流部の上流側に向け、該スクリーン受枠の後縁を前記処理槽の側壁側に向けたスクリーンユニットと、
該スクリーンユニットの後部に配されたスクリーン通過水の取水領域と、
前記スクリーンユニットの後部に配されて循環流を前記処理槽の底部に向けて案内する案内板と、
を備えたことを特徴とする好気性処理槽。
【請求項２】
前記取水領域には処理水通過用の開口を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の好気性処理槽。
【請求項３】
前記処理水通過用の開口の面積を可変としたことを特徴とする請求項２に記載の好気性処理槽。
【請求項４】
前記スクリーンの下方近傍に散気手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の好気性処理槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃水の浄化処理をなす処理槽に係り、特に処理槽の槽出口に微生物を固定化した担体の流出を防止する担体分離用のスクリーンを備えた好気性処理槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水や産業排水中のＢＯＤや窒素を高速・短時間で処理するため、微生物を固定化した担体を用いる方法が実施されている。この方法は密度が水より数％程度大きい担体に微生物を固定化して好気性処理槽に投入し、この担体を散気手段や散気空気量によって発生する槽内の循環水流によって、流動させながら被処理水を生物学的に処理している。
【０００３】
従来の好気性処理槽の一実施例を図５の断面図に示す。好気性処理槽１には流入管６から供給される被処理水とともに、微生物を固定化した固定化担体２が投入されている。好気性処理槽１の中央部には、槽を左右２つのエリアに区画し、図面上右回りの循環経路を形成する導流板３が設けられており、一方端側には、空気を供給する空気管５が接続された散気装置４が設置されている。散気装置４は、発生するエアによるリフト作用により、散気装置４上部に被処理水の上昇流を生じさせる。これにより導流板３により形成された循環経路に従って槽内に図中時計回りの循環流を形成し、この循環流により固定化担体２を槽内に流動させ、被処理水の処理を行うようにしている。そして、槽上部における循環流の下流側に設けられた担体分離スクリーン７により固定化担体２の流出を防止し、スクリーンを通過した処理水を流出管８から流出する構造となっている。
【０００４】
従来の好気性処理槽の流動解析結果を図６に示す。図６の上段は流速ベクトル、下段は、固定化担体２の濃度分布を示す。流速ベクトルにおける矢印は、流れの向きと大きさを表しており、矢印が長いほど流速が速くなる。図６下段の固定化担体２の濃度分布における線は等濃度線であり、濃度線中の数値が小さいほど濃度が高い領域を、数値が大きいほど濃度が低い領域を示す。
【０００５】
ここで、図６上段の流速ベクトルは、矢印で示されるように、導流板３上部右側で流速が高く、導流板３下部左側で左向きの流速が高くなっており、前述のように好気性処理槽１内全体に時計廻りの循環流が形成されていることを示している。
【０００６】
しかし、本発明者らが行った実験においては、固定化担体２は、担体分離スクリーン７に付着して、その担体分離スクリーン７が目詰まりすることがあった。これは、担体分離スクリーン７部において、図６上段の矢印で示される様に右向きの流速が速くなっている。この流れに乗り固定化担体が流動し、図６下段の担体濃度が、担体分離スクリーン部において等濃度線で示されるように高くなっている。このように流動してきた担体は、担体分離スクリーン７に押しつけられ、担体が担体分離スクリーン７に付着して、その結果、担体分離スクリーン７が目詰まりしやすくなっている。さらに、担体分離スクリーン７が、水深方向に深く設置されており、メンテナンスが容易にできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、担体分離用のスクリーンでの目詰まりが発生し難く、スクリーンのメンテナンスが容易な好気性処理を実施しうる好気性処理槽を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、槽上部での速い流れが、スクリーンと平行な流れとなるようにし、しかもこの速い流れをそのまま槽底部に導くようにスクリーンを構成することによって上記の課題を解決することができるとの知見によりなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る好気性処理槽は、被処理水と微生物を保持した担体とが上部と下部に通流部を形成することによって内部に循環流経路が形成される処理槽と、スクリーンを取り付けた平面Ｖ字状のスクリーン受枠を前記上部の通流部に配置し、該スクリーン受枠の尖鋭部を前記上部通流部の上流側に向け、該スクリーン受枠の後縁を前記処理槽の側壁側に向けたスクリーンユニットと、該スクリーンユニットの後部に配されたスクリーン通過水の取水領域と、前記スクリーンユニットの後部に配されて循環流を前記処理槽の底部に向けて案内する案内板とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この場合において前記取水領域には処理水通過用の開口を設け、また、前記処理水通過用の開口の面積を可変とすることができる。さらに、前記スクリーンの下方近傍に散気手段を設けるとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る好気性処理槽の具体的実施の形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。図１は実施形態に係る好気性処理槽の断面図を、図２にその平面図を示す。なお、図５に示した従来例と同一部材には、同一番号を符している。従来構成と異なる点は、Ｖ字型のスクリーンユニット１１を反主散気装置側の槽上部に設置するように構成したものである。
【００１２】
すなわち、図１〜２に示すように、実施形態に係る好気性処理槽１は、流入管６から供給される被処理水とともに、微生物を固定化した担体（図示せず。）が投入される容器である。この好気性処理槽１の中央部には導流板３が設置されており、これは槽１の内部を左右２つのエリアに区画するとともに、上部と下部に通流部を形成することによって、槽内部の垂直面内で導流板３の周囲を周回する循環流路が形成される。導流板３により区画されている図の左方側の領域には、主散気装置４が設置され、当該主散気装置４に空気を供給する空気管５が接続されている。また、主散気装置４の設置領域に前述した流入管６を通じて被処理水が供給されるようになっている。したがって、導流板３により区画されている左方の領域側では、主散気装置４から散気されるエアによるリフト作用が働き、被処理水が上昇する。このことから、好気性処理槽１内全体に図１において時計廻りの循環流が形成されることになり、担体は、この時計廻りの循環流に乗り、好気性処理槽１内を流動することになる。そして、主散気装置４の設置領域とは反対側の領域の槽上部には、担体分離用のスクリーンを備えたスクリーン手段１０が設置されており、当該スクリーン手段１０により担体の流出を防止し、スクリーン通過水を処理水として流出管８から流出する構造となっている。
【００１３】
このスクリーン手段１０は、図１〜２に示しているように、好気性処理槽１における導流板３に仕切られた領域のうち、主散気装置４が設置されている領域と反対側の領域の上部に配置され、図３に示すＶ字型のスクリーンユニット１１を複数、並べることによって構成されている。このようにスクリーン手段１０を槽上部に設置することにより、メンテナンスを容易にしている。
【００１４】
図３は、スクリーン手段１０を構成しているスクリーンユニット１１の斜視図である。図３において、スクリーンユニット１１は、担体の通過を阻止しつつ処理水の通流を可能とするスクリーン１２をスクリーン受枠１３に取り付けて構成されている。スクリーン受枠１３は金属帯板をＶ字状に折曲し、その両側の斜面部分に開口されている窓にスクリーン１２を取り付けるようにしている。スクリーン受枠１３は好気性処理槽１に対して上面から見た場合にＶ字となるように配置され、特に折曲縁となっている尖鋭部１３Ｐが好気性処理槽１の循環流の上流側に向けるように配置される。尖鋭部１３Ｐの反対端であるスクリーン受枠１３の後縁は斜めにカットされており、下縁長さを上縁長さより長く形成し、図３において右下がりの傾斜となるように設定されている。そして、この傾斜縁に沿うように平板体からなる傾斜板１４が取り付けられ、後部開口を覆うように設定されている。傾斜板１４はスクリーン受枠１３の開口幅より幅広に形成されており、スクリーン受枠１３の開口幅に一致する領域をパンチングメタル１７Ｐによって構成し、スクリーン通過水が処理水として通流できる多数の開口１５を形成せしめている。また、傾斜板１４のはみ出し部分となっているフランジ部は被処理水と担体の循環流の方向転換をなす案内板１６である。
【００１５】
このように構成されたスクリーンユニット１１の配置形態は、被処理水と担体による循環流の上流側に尖鋭部１３Ｐを向けて、平面視でＶ字状となるように設定される。この配置形態をとるスクリーンユニット１１を好気性処理槽１の上隅部に配置するに際し、各スクリーンユニット１１に設けられている傾斜板１４が互いに隣接して整列するように設定し、図２に示すように、複数のＶ字型のスクリーンユニット１１が並んで循環流の上流に向かって鋸歯状となるように取り付けられ、スクリーン手段１０を構成する。
【００１６】
なお、複数のスクリーンユニット１１を並べて設置することによって構成されたスクリーン手段１０は上部が開口された形態になるが、喫水線が上縁より下方となるようにして、上部Ｖ型開口に被処理水や担体が乗り越えてこないようにしている。
【００１７】
また、各スクリーンユニット１１の下方には、散気手段であるスクリーン用副散気装置１８が設置されており、気泡を放出するようになっている。このスクリーン用副散気装置１８か放出される気泡は、スクリーン１２近傍での被処理水の流れに影響を与えるが、気泡は水中を水面に向かってまっすぐ上昇するのではなく、水の流れと相互に影響を及ぼしつつ、ランダムに水中を移動し、水面から大気に抜ける。このため、気泡がスクリーン１２面に沿って流れている場合には、スクリーン１２面沿いに十分な水流を起こし、担体がスクリーン１２に付着するのを防止することができる。また、気泡の一部はスクリーン１２を通過し、スクリーン１２二次側から大気に抜ける。この場合には、二次側に抜けた気泡の量により、二次側の水位が一次側よりも上がることになる。この結果、スクリーン１２に付着しようとする担体には、反対の力が加わる事になり、より一層、担体はスクリーン１２に付着し難くなり、担体が付着することによるスクリーン１２の目詰まりを防止することができる。
【００１８】
そして、図１に示しているように、スクリーンユニット１１の後部はパンチングメタル１７Ｐによって、処理水の取水領域１７が区画され、この取水領域１７はパンチングメタル１７Ｐの開口１５によって槽本体側と通流可能となっており、ここに開口された流出管８を通じて系外へ処理水を排出するようになっている。ここで、パンチングメタル１７Ｐ面は、スクリーン１２の全面で均等に処理水が得られる抵抗体の役割をはたしている。また、パンチングメタル１７Ｐは斜めになっており、スクリーンユニット１１が製作しやすい構造となっている。また、隣接するスクリーンユニット１１の間は傾斜板１４のフランジ部である案内板１６が互いに接合されており、ここでスクリーンユニットの間を通過してきた平行流を好気性処理槽１の下方に反射させ、案内するようになっている。
【００１９】
なお、本実施形態において、パンチングメタル１７Ｐによって形成される開口１５は、同一サイズの開口としたが、これは、流出管８の位置に応じて、処理水の通過流速が一定となるように適宜、開口率を変更しても良い。これは２枚のパンチングメタルを準備し、これをスライドさせることによって開口率を調整できる。また、パンチングメタル１７Ｐは、案内板１６と同一に斜めに設置したが、案内板１６と独立して、角度をもたせたり、垂直に設置できる構造としても良い。
【００２０】
このように構成された、本実施形態に係る好気性処理槽１において、被処理水は、主散気装置４から放出される気泡によるエアリフト作用によって槽内に循環流が生じ、水平に設置されたスクリーン手段１０の鋸歯状の入口部から流入する。そして、スクリーン１２で、担体と被処理水が分離され、スクリーン１２を通過してきた処理水は、パンチングメタル１７Ｐの開口１５を通り、取水領域１７から流出管８より通って系外へ流出される。
【００２１】
このとき、槽１の上部での速い流れは、スクリーン１２部分と平行な流れとなり、スクリーン手段１０に流入する。従って、速い流れがスクリーン１２部分に当たることが無く、従来の好気性処理装置で発生したように担体がスクリーン１２部分に押し付けられることはない。また、スクリーンユニット１１下方には、スクリーン用副散気装置１８が設けられており、このスクリーン用副散気装置１８から放出される気泡により、スクリーン１２面沿いに水流が発生するため、担体がスクリーン１２に付着することを防止することができる。
【００２２】
そして、スクリーン手段１０は、導流板３側の入口部分が広く、槽側壁側の出口部分が狭くなっているため、スクリーン１２の先端側(導流板３側)の流速に比べ、スクリーン１２の後端側(槽側壁側)の流速が低下しないようになっている。また、スクリーン１２の後端側には、斜めに案内板１６が設置されており、槽上部での速い流れを、そのまま槽底部右コーナー部へと導く役割を果たしており、これにより槽内の循環流を安定させている。
【００２３】
本実施形態に係る好気性処理槽１の担体を含む被処理水の流動解析結果を図４に示す。図４は、スクリーン手段１０のスクリーン部が無い断面での流動解析結果を示したものであり、上段は流速ベクトル、下段は担体の濃度分布を示す。この図から、スクリーン手段１０が設置されている槽上部では、図４上段の矢印で示されるようにスクリーン部と平行な水平流速が速くなっていることがわかる。更に図４下段に示される担体の濃度も、従来の好気性処理槽に比べて平均化されていることが確認される。
【００２４】
このように、槽上部に設置したスクリーン手段１０により、スクリーン１２での被処理水の流速を上昇させるとともに、スクリーンユニット１１の下方に設置したスクリーン用副散気装置１８から放出される気泡により、スクリーン１２での担体の目詰まりが発生し難く、スクリーン１２のメンテナンスが容易な好気性処理槽１を提供できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、被処理水と微生物を保持した担体とが上部と下部に通流部を形成することによって内部に循環流経路が形成される処理槽と、スクリーンを取り付けた平面Ｖ字状のスクリーン受枠を前記上部の通流部に配置し、該スクリーン受枠の尖鋭部を前記上部通流部の上流側に向け、該スクリーン受枠の後縁を前記処理槽の側壁側に向けたスクリーンユニットと、
該スクリーンユニットの後部に配されたスクリーン通過水の取水領域と、前記スクリーンユニットの後部に配されて循環流を前記処理槽の底部に向けて案内する案内板とを備えた構成とすることにより、スクリーンでの目詰まりが発生しにくく、スクリーンのメンテナンスが容易にできるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態に係る好気性処理槽の一実施例を示す断面図である。
【図２】  同好気性処理槽の一実施例を示す平面図である。
【図３】  本実施形態に係る好気性処理槽に用いられるスクリーンユニットの斜視図である。
【図４】  本実施形態に係る好気性処理槽の流動解析結果を示す図である。
【図５】  従来の好気性処理槽の断面図である。
【図６】  従来の好気性処理槽の流動解析結果を示す図である。
【符号の説明】
１………好気性処理槽、２………固定化担体、３………導流板、４………主散気装置、５………空気管、６………流入管、７………担体分離スクリーン、８………流出管、１０………スクリーン手段、１１………スクリーンユニット、１２………スクリーン、１３………スクリーン受枠、１４………傾斜板、１５………開口、１６………案内板、１７………取水領域、１７Ｐ………パンチングメタル、１８………スクリーン用副散気装置。
【図１】
0003812650.tif 000002
【図２】
0003812650.tif 000003
【図３】
0003812650.tif 000004
【図４】
0003812650.tif 000005
【図５】
0003812650.tif 000006
【図６】
0003812650.tif 000007