(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内の水平方向にメッシュ部材を設け、該メッシュ部材の上側の領域に汚水を流入させ、該上側の領域に活性汚泥と着磁された磁性体粉末とを投入し、該上側の領域に空気を吹き込むように散気管を設け、前記メッシュ部材よりも下側の領域から処理水を取り出すように構成した回分式汚水処理装置。
【請求項２】
前記処理槽を複数台設け、前記汚水を各処理槽に切り替えて流入させることにより、汚水を連続的に受け入れるように構成した、請求項１記載の回分式汚水処理装置。
【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、特に同一の処理槽において、汚水の曝気と固形分の沈殿とを時間を区切ってバッチ処理する回分式汚水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水の処理方法としては、従来より標準活性汚泥法が用いられている。この処理方法は、最初沈殿池において汚水中の固形分を沈殿させた後に、汚水を曝気槽に導いて活性汚泥を投入し、この汚泥混合液を曝気することによって汚水中の有機物をバクテリアによって分解し、その後、汚水を最終沈殿池に導いて汚水中の汚泥を沈降させ、上澄液として処理水を得るものである。沈降した汚泥の一部は曝気槽に返送され、残りの汚泥は焼却ないしは廃棄される。
しかるにこの標準活性汚泥法では、曝気槽と最終沈殿池とが各別に設けられるから、全体装置の設置面積が大きくなるという問題点がある。
【０００３】
また、最終沈殿池では重力によって汚泥を沈降させているから、汚泥の濃度が高いと十分な上澄液を得ることができない。この結果、曝気槽内の汚泥混合液の固形分濃度（ＭＬＳＳ）の濃度も十分に高くすることができないから、全体装置の設置面積がますます大きくなると同時に、曝気槽でのバクテリア処理の時間も長くなるという問題点があった。
そこで標準活性汚泥法の上記問題点を解決するために、例えば特開昭５９−６６３９５号公報には、処理槽の底部に磁石を配置し、処理槽内の汚水に活性汚泥と磁性体粉末を投入し、上澄液として処理水を得る回分式汚水処理方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭５９−６６３９５号公報に開示された処理方法によれば、同一の処理槽において、汚泥混合液の曝気と固形分の沈殿とが時間を区切ってバッチ処理されるから、全体装置の設置面積が小さくなる。また、汚水中の汚泥は磁性体粉末に付着して一定程度凝集し、処理槽の底部に配置した磁石と汚泥が付着した磁性体粉末との相互作用により、汚水中の汚泥は磁力によって処理槽の底部に吸引されるから、重力による沈降よりも沈降時間を早めることができる。
しかるに磁力の作用は磁石から離れるに従って急速に薄れるから、重力分離における沈降速度との間で有為な差が得られるほどの沈降速度を磁力によって得ようとするには、著しく強力な磁石を必要とし、現実問題としては一定の価格範囲でこれを実現することは困難である。他方、固形分が十分に沈降していない状態で処理水を排出すると、処理水の品質が劣ることとなる。
【０００５】
また回分式汚水処理装置では汚水をバッチ処理しているが、一般に汚水の原水は連続的に流入する。そこで上記公報には、処理槽の前段に汚水を受け入れて貯留する受入室を設けることによって、連続的に流入する汚水をバッチ処理に適合させている。しかし汚水の受入室を設けることは、その分、設置面積を取られる反面、これによって汚水の処理量が増大するという訳ではない。
したがって本発明は、設置面積が小さく、処理時間が短時間で済み、処理水の水質が良好であり、しかも連続流入する汚水を処理することができる汚水処理装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、すなわち、処理槽内の水平方向にメッシュ部材を設け、該メッシュ部材の上側の領域に汚水を流入させ、該上側の領域に活性汚泥と着磁された磁性体粉末とを投入し、該上側の領域に空気を吹き込むように散気管を設け、前記メッシュ部材よりも下側の領域から処理水を取り出すように構成した回分式汚水処理装置である。
その際、前記処理槽を複数台設け、前記汚水を各処理槽に切り替えて流入させることにより、汚水を連続的に受け入れることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１と図２は本発明による回分式汚水処理装置の第１実施例を示す。処理槽１内には、水平方向にメッシュ部材２が設けられており、このメッシュ部材２によって処理槽１内の領域は上側領域と下側領域とに分割されている。処理槽１の上側領域には、処理しようとする汚水の原水３の流入配管が開口している。また上側領域には、活性汚泥と着磁された磁性体粉末が投入される。またメッシュ部材２の上部には、散気管４が開口しており、散気管４にはブロアＢからの空気が供給されている。他方、処理槽１の下側領域には、処理された処理水５の流出配管が取り付けられている。
磁性体粉末としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性体粒子を用いることができるが、原水との反応性の小さいフェライト、マグネタイトなどの酸化鉄を含む磁性体を用いることが好ましく、平均粒径としては０．１〜３μｍとすることができる。また、着磁磁場の強さとしては、例えば１〜１０ＫＯｅの磁場を印加することが好ましい。磁性体粉末の添加量は、活性汚泥の乾燥物１００重量部に対して１〜３０重量部の範囲がよい。
【０００８】
本実施例は以上のように構成されており、この汚水処理装置では、汚水の原水３の流入工程、曝気工程、沈殿工程、及び処理水５の排水工程を順次繰り返す。このうち、図１は曝気工程を示し、図２は処理水の排水工程を示す。
先ず原水の流入工程では、流入弁を開いて処理槽１内に原水３を導入し、処理槽１の上側領域に活性汚泥と着磁された磁性体粉末を投入する。活性汚泥と磁性体粉末の投入は、１回目の工程においてだけ行われ、以降の工程では上側領域に活性汚泥と磁性体粉末が残存しているから、不要である。
しかる後に図１に示すように、ブロアＢを運転して曝気工程を行う。これにより、空気の撹拌力によって活性汚泥と磁性体粉末が上側領域の略全域に拡散するから、処理槽１の上側領域に汚泥混合液６が形成される。また、ブロアＢの運転によって上側領域は好気雰囲気になるから、活性汚泥によって原水３内の有機物は分解される。
【０００９】
一定時間ブロアＢを運転して原水３内の有機物を分解した後には、ブロアＢの運転を停止して沈降工程を行う。これにより有機物を分解した汚泥は、磁性体粉末に付着する。しかるに磁性体粉末は着磁されているから、磁性体粉末どうしの吸引力によって、速やかに、且つ十分に大きな汚泥凝集体７となり、しかもその比重は十分に高くなる。この結果、個々の汚泥凝集体７はその沈降速度を増加しつつ、速やかにメッシュ部材２の上面に沈降する。
こうしてブロアＢの停止後一定時間経過した後に、図２に示すように流出配管を開いて処理水５の排水工程を行う。これにより、処理槽１の上側領域の汚泥混合液６は下側領域に移行するが、メッシュ部材２の上面には汚泥凝集体７が積層している。この結果、汚泥凝集体７はフィルターとして機能するから、汚泥凝集体７を通過する際に汚泥混合液６はろ過される。
【００１０】
すなわち、従来の技術では処理水を上澄水として得ようとしているために、汚泥混合液中の固形分が十分に沈降した後でなければ処理水を排出することができず、固形分を十分に沈降させないで処理水を排水すると、処理水中に固形分が混入するという不都合があった。
しかるに本実施例では、メッシュ部材２の上面に一定程度の厚さの汚泥凝集体７の層が形成されたときに処理水の排出を開始することができ、したがって処理時間を大幅に短縮することができる。また、メッシュ部材２の上面に形成される汚泥凝集体７の層はフィルターとして機能するから、処理水中に固形分が混入するおそれが低減する。この結果、汚泥混合液６の固形分濃度（ＭＬＳＳ）を高くすることができるから、流入ＢＯＤ負荷（ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＳＳ／ｄａｙ）が高められ、バクテリア処理に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
表１は本実施例の性能を従来の標準活性汚泥法と比較して示したものである。同表におけるパラメータの意味は次の通りである。
ＭＬＳＳ：汚泥混合物の固形分濃度
ＨＲＴ：処理時間
ＢＯＤ：生物学的酸素要求量
ＳＳ：処理水中の固形分濃度
同表に示すように、本実施例によれば、標準活性汚泥法に比較して、ＭＬＳＳが十分に高く、処理時間も十分に短かく、しかも十分に良好な水質の処理水が得られることが分かる。この場合、磁性体として平均粒径１μｍのＳｒ−フェライト粉末（着磁磁場＝３ｋＯｅ）を汚泥１００重量部に対して３０重量部添加した。
0003804059.tif 000002
【００１２】
次に図３は本発明の第２実施例を示す。上記第１実施例の処理装置では、例えば沈降工程を行っているときに原水３を流入させることは好ましくない。したがってこの期間には原水の流入を停止せざるをえない。しかるに原水は通常連続的に処理施設に流入する。したがって原水を貯留する受入室が必要となるが、受入室は汚水の処理になんら貢献するものではない。
第２実施例はこの問題を解決したものであり、２台の処理槽１，１を並列的に配置し、原水３の流入弁を交互に切り替えることにより、原水の連続的な受け入れを可能としたものである。なお、図３中左側の処理槽では原水３の流入工程を行っており、右側の処理槽では処理水５の排水工程を行っている状態を示している。また当然に、処理槽の台数は必ずしも２台に限定されるものではなく、複数台を並列的に配置すれば良い。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明の汚水処理装置によれば、曝気槽と最終沈殿池との機能を１つの処理槽で行うから、設置面積が小さくなる。また着磁された磁性体粉末を用いているから、汚泥が付着した磁性体粉末の凝集速度と規模とが格段に向上し、しかもその比重が増大するから、沈降速度が増加し、したがって処理速度が速くなる。また、磁性体に付着した汚泥がフィルターとして機能するから、十分に良好な水質の処理水を得ることができ、また、連続流入する汚水を処理することもできる。
したがって本発明によって、標準活性汚泥法に代わる汚水処理方法が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の曝気工程を示す説明図
【図２】第１実施例の処理水排水工程を示す説明図
【図３】第２実施例を示す説明図
【符号の説明】
１…処理槽                      ２…メッシュ部材
３…原水                        ４…散気管
５…処理水                      ６…汚泥混合液
７…汚泥凝集体                  Ｂ…ブロア
【図１】
0003804059.tif 000003
【図２】
0003804059.tif 000004
【図３】
0003804059.tif 000005