(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、前記接触酸化槽の流出水の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、流出水の水温、ＳＶＩ、および水面積負荷の測定値を、１式に代入することにより得られた流出水の浮遊物濃度の計算値と、前記流出水の浮遊物濃度の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の流出水を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が、前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の流出水を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法。
0003732630.tif 000007
【請求項２】
廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、前記接触酸化槽の流出水の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、流出水の水温、ＳＶＩ、および浮遊物濃度の測定値を、１式に代入することにより得られた流出水の水面積負荷の計算値と、前記流出水の水面積負荷の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の流出水を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の流出水を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法。
0003732630.tif 000008
【請求項３】
請求項１または２記載の廃水の接触酸化法において、異なる浮遊物濃度の流出水に凝集剤を添加して固液分離する際に、処理水の浮遊物濃度を目標値以下に維持し得る凝集剤添加量と流出水の浮遊物濃度との検量線を予備試験により求め、この検量線を利用して流出水の浮遊物濃度に応じて凝集剤を添加した後、沈澱槽で固液分離することを特徴とする廃水の接触酸化法。
【請求項４】
廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、前記接触酸化槽の剥離汚泥の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、剥離汚泥の水温、ＳＶＩ、および水面積負荷の測定値を、１式に代入することにより得られた剥離汚泥の浮遊物濃度の計算値と、前記剥離汚泥の浮遊物濃度の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が、前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法。
0003732630.tif 000009
【請求項５】
廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、前記接触酸化槽の剥離汚泥の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、剥離汚泥の水温、ＳＶＩ、および浮遊物濃度の測定値を、１式に代入することにより得られた剥離汚泥の水面積負荷の計算値と、前記剥離汚泥の水面積負荷の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法。
0003732630.tif 000010
【請求項６】
請求項４または５記載の廃水の接触酸化法において、異なる浮遊物濃度の剥離汚泥に凝集剤を添加して固液分離する際に、処理水の浮遊物濃度を目標値以下に維持し得る凝集剤添加量と剥離汚泥の浮遊物濃度との検量線を予備試験により求め、この検量線を利用して剥離汚泥の浮遊物濃度に応じて凝集剤を添加した後、沈澱槽で固液分離することを特徴とする廃水の接触酸化法。
【請求項７】
沈澱槽で固液分離された汚泥の一部を、返送汚泥として接触酸化槽に返送することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の廃水の接触酸化法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し尿、下水等の廃水を、接触材が充填された接触酸化槽内で好気性下で生物処理する廃水の接触酸化法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
接触酸化法は、接触酸化槽内に充填され浸漬された接触材の表面に、微生物を含んだ生物膜を付着させて、好気性下で廃水と接触させて生物処理する処理法であり、し尿処理や下水処理の分野で広く利用されている。
従来の接触酸化法（従来法）は図８に示したように、最初沈澱槽（21）で初沈汚泥と固液分離された廃水は、接触材（28）を備えた接触酸化槽（22）に流入し、接触材（28）の表面に付着した生物膜により接触酸化処理（生物処理）され、初沈汚泥は初沈汚泥貯留槽（24）に貯留された後、重力濃縮槽、浮上濃縮槽、遠心濃縮機等の汚泥濃縮設備（25）に供給される。
通常運転時には、この生物処理により生成した生物膜が所定の厚み以上になると少しづつ自然に剥離し、自然剥離した剥離汚泥の一部は微細フロックとなり接触酸化槽（22）に浮遊し、剥離汚泥の残部は接触酸化槽（22）の底部に沈澱する。
【０００３】
従来法（接触材に固定された固定微生物による接触酸化法）の通常運転時には、接触酸化槽（22）の流出水は全て沈澱槽（23）に供給され固液分離される。
通常運転時の流出水の浮遊物濃度は、たとえば２０〜１００ｍｇ／ｌ（リットル）であり、沈澱槽（23）で固液分離された処理水は、通常は処理水水質（浮遊物濃度、濁度、透視度等）を満足するが、流出水の微細フロックは容易に沈澱せずに、そのまま処理水に同伴して、処理水水質を悪化させることもあった。
沈澱槽（23）で固液分離された処理水は沈澱槽（23）の上部から流出し、汚泥は下部へ沈澱して余剰汚泥となる。
通常運転時に接触材（28）の表面に付着した生物膜が所定厚み以上に達すると、生物膜が少しづつ自然剥離するが、その時期は廃水の性状や処理量により変動する。生物膜の自然剥離が一時的に多量に起ると、接触酸化槽（22）からの流出水の浮遊物濃度が高くなり、沈澱槽（23）において完全に固液分離されずに、処理水の水質をさらに悪化させることもあった。
【０００４】
接触酸化法は接触酸化槽（22）内に接触材（28）を設け、接触材（28）の表面に生物膜を形成させて接触酸化処理を行うものであるから、接触材（28）の表面に生物膜が成長して、接触材（28）と接触材（28）との間隙を埋める。
接触酸化処理の経過時間が長くなるに従って廃水の流路の閉塞が起り、廃水は接触材相互の水路の全域を均等に流れずに、特定の流路のみを流れるので、全体として廃水と生物膜との接触が不十分になると共に、酸素の供給も不十分となるので、廃水を所定時間内に充分に生物処理出来なくなることがあった。
上記のような廃水の接触酸化槽（22）の流路の閉塞を解消するために逆洗洗浄が行われる。逆洗洗浄時に底部に沈澱した剥離汚泥の上部に設けられた接触材（28）の直下から、逆洗空気が５〜２０分間噴射されると、接触材（28）から生物膜が強制剥離されて、剥離汚泥の一部は接触酸化槽（22）内に浮遊して、流出水に同伴して流出し、残部は接触酸化槽（22）の底部に剥離汚泥として沈澱する。
【０００５】
通常運転時には一般的に接触酸化槽（22）の底部からの自然剥離汚泥の引き抜きを行わないので、通常運転を継続した後の接触酸化槽（22）の底部には浮遊物濃度が高い自然剥離汚泥が沈澱している。逆洗頻度や接触酸化槽（22）の槽数により異なるが、逆洗洗浄時には接触酸化槽（22）の生物膜が多量に強制剥離されて、浮遊物濃度が数千〜２万ｍｇ／ｌに達する。
接触酸化槽（22）の上部の剥離汚泥を同伴する流出水の浮遊物濃度は、時間経過と共に次第に低下するので、これを汚泥濃縮設備（25）に供給することを継続すると、浮遊物濃度が低い流出水が汚泥濃縮設備（25）に供給されることになり、汚泥濃縮設備（25）の規模を大きくすることが必要となり問題であった。
【０００６】
従来法の逆洗洗浄時において、逆洗洗浄開始後の早い時期においては、浮遊物濃度が高いので剥離汚泥を汚泥濃縮設備（25）に供給しても問題はない。
しかし、接触酸化槽（22）の底部からの剥離汚泥のポンプによる引き抜きを継続すると、剥離汚泥の浮遊物濃度が次第に低下し、浮遊物濃度が低い剥離汚泥が汚泥濃縮設備（25）に供給されるので、汚泥濃縮設備（25）の規模を大きくすることが必要となり問題であった。
このため早い時期に流出水や剥離汚泥を汚泥濃縮設備（25）に供給するのを止めて、沈澱槽（23）に供給すると、剥離汚泥の浮遊物濃度の変動により、浮遊物濃度が高い流出水や剥離汚泥が供給されることになり、沈澱槽（23）の固液分離能力を越えてしまい、処理水の水質（浮遊物濃度、濁度、等）を悪化させると言う問題があった。
【０００７】
単独の接触酸化槽（22）においては、逆洗洗浄後の時間経過による流出水の浮遊物濃度の変化を推定することがある程度出来るが、複数の接触酸化槽（22）が直列に設けられている場合には、廃水は上流側の接触酸化槽（22）から下流側の接触酸化槽（22）へ流れるため、より上流側の接触酸化槽（22）で逆洗洗浄を行う程、剥離汚泥が流出水により希釈されるので、沈澱槽（23）に供給される流出水の浮遊物濃度は、逆洗洗浄後の時間経過と共に、最初の内は低く、剥離汚泥の影響により次第に高くなり、また低くなる。また、引き抜かれる剥離汚泥の浮遊物濃度も、時間経過と共に最初の内は高いが次第に低くなる。
従って、どの位置の接触酸化槽（22）を逆洗洗浄をするかによって、逆洗洗浄により発生した剥離汚泥が流出水に混入する程度は変動してしまうから、どの程度の時間経過後に、流出水の浮遊物濃度をどのように変動するかについて予測するのは、複数の接触酸化槽（22）が直列に設けられている場合には特に難しかった。
【０００８】
すなわち、従来法は逆洗洗浄後に接触酸化槽（22）の上部からの流出する流出水や、接触酸化槽（22）の下部からの引き抜かれる剥離汚泥の浮遊物濃度と流量とを総合した沈澱槽（23）への水面積負荷が、どの程度であるのかを考慮して、流出水や剥離汚泥を沈澱槽（23）へ供給するような制御をしておらずに、担当者が流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度を見て、経験により沈澱槽（23）か汚泥濃縮設備（25）へ供給している。
従って、上記のように、浮遊物濃度の高い流出水や剥離汚泥を沈澱槽（23）へ供給する場合には、沈澱槽（23）の固液分離能力を越えてしまい、処理水の水質（浮遊物濃度、濁度、透視度等）を悪化させ、また、浮遊物濃度の低い流出水や剥離汚泥を汚泥濃縮設備（25）に供給する場合には、汚泥濃縮設備（25）を過大な設備にさせる問題があった。
従来法のように、沈澱槽（23）への水面積負荷が、どの程度であるのかを考慮せずに、流出水や剥離汚泥を、担当者の目視に基づく判断により、沈澱槽（23）や汚泥濃縮設備（25）に振り分けていては、沈澱槽（23）と汚泥濃縮設備（25）の処理能力を有効に活用することが出来難い。
【０００９】
し尿処理場や下水処理場に接触酸化装置が建設された場合には、廃水の有機性汚濁物質濃度（たとえば、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＴＯＣ濃度、紫外線吸光度等）と流量の積である有機性汚濁物質の負荷量（たとえば、ＢＯＤ濃度と流量の積であればＢＯＤ負荷量）に合わせて、それを接触酸化処理するのに必要な接触材（28）が充填され、接触材（28）に固定された生物膜の固定微生物により生物処理が行れる。
しかし、上記のような接触酸化装置を建設した後に、水量やＢＯＤ負荷量が当初の計画よりも大幅に増加すると、固定微生物が不足し生物処理は困難となるから増設が必要であるが、その増設用地の確保は都市部では困難であるので深刻な問題となっている。
このため、既存装置を改造して処理能力を増加させることや、新設装置をコンパクト化することにより、建設用地を少なくすることが求められている。
【００１０】
従来法においては、接触酸化槽（22）の流出水に凝集剤を添加していない場合には、沈澱槽（23）で微細フロックが容易に沈澱せず、そのまま処理水に同伴して、処理水の水質を悪化させることがあった。
また、凝集剤を添加する場合においても、添加量を固定していたり、担当者の判断で適当に添加していたので、最適な添加がなされずに、必要充分な固液分離がなされなかったり、凝集剤コストの増大を招くものであり、より適切な凝集剤の添加法が求められていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事情を背景としてなされたものであって、廃水の接触酸化法において、浮遊物濃度の高い流出水や剥離汚泥が沈澱槽に供給されて、処理水の水質が悪化するのを防止するとともに、浮遊物濃度の低い流出水や剥離汚泥が汚泥濃縮設備に供給されて、汚泥濃縮設備が増大するのを防止することにより、沈澱槽の有効活用と汚泥濃縮設備規模の縮小を図ることを課題とする。
また、接触酸化装置をコンパクトにし、処理能力を増加させることも課題とするものである。
さらに、適量の凝集剤を添加されることにより、微細フロックや浮遊物を除去して処理水の水質をより向上することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決する手段】
本発明の第１の発明は、廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、接触酸化槽の流出水の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、流出水の水温、ＳＶＩ、および水面積負荷の測定値を、１式に代入することにより得られた流出水の浮遊物濃度の計算値と、前記流出水の浮遊物濃度の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の流出水を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が、前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の流出水を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
0003732630.tif 000002
【００１３】
第２の発明は、廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、接触酸化槽の流出水の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、流出水の水温、ＳＶＩ、、および浮遊物濃度の測定値を、１式に代入することにより得られた流出水の水面積負荷の計算値と、前記流出水の水面積負荷の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の流出水を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の流出水を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
0003732630.tif 000003
【００１４】
第３の発明は、第１または２の発明において、異なる浮遊物濃度の流出水に凝集剤を添加して固液分離する際に、処理水の浮遊物濃度を目標値以下に維持し得る凝集剤添加量と流出水の浮遊物濃度との検量線を予備試験により求め、この検量線を利用して流出水の浮遊物濃度に応じて凝集剤を添加した後、沈澱槽で固液分離することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
【００１５】
第４の発明は、廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、接触酸化槽の剥離汚泥の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、剥離汚泥の水温、ＳＶＩ、および水面積負荷の測定値を、１式に代入することにより得られた剥離汚泥の浮遊物濃度の計算値と、前記剥離汚泥の浮遊物濃度の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が、前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
0003732630.tif 000004
【００１６】
第５の発明は、廃水を接触材が充填された接触酸化槽で接触酸化処理した後の流出水を、沈澱槽で固液分離して処理水とする廃水の接触酸化法において、接触酸化槽の剥離汚泥の浮遊物濃度と沈澱槽の水面積負荷との関係式である下記の１式の係数ｋ，ａ，ｂ，ｃを予備試験により求めると共に、剥離汚泥の水温、ＳＶＩ、および浮遊物濃度の測定値を、１式に代入することにより得られた剥離汚泥の水面積負荷の計算値と、前記剥離汚泥の水面積負荷の測定値とを比較し、前記測定値が前記計算値以下の場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を沈澱槽に供給して固液分離し、前記測定値が前記計算値を越える場合には、前記接触酸化槽の剥離汚泥を汚泥濃縮設備に供給して濃縮することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
0003732630.tif 000005
【００１７】
第６の発明は、第４または５の発明において、異なる浮遊物濃度の剥離汚泥に凝集剤を添加して固液分離する際に、処理水の浮遊物濃度を目標値以下に維持し得る凝集剤添加量と剥離汚泥の浮遊物濃度との検量線を予備試験により求め、この検量線を利用して剥離汚泥の浮遊物濃度に応じて凝集剤を添加した後、沈澱槽で固液分離することを特徴とする廃水の接触酸化法である。
【００１８】
第７の発明は、沈澱槽で固液分離された汚泥の一部を、返送汚泥として接触酸化槽に返送することを特徴とする第１〜６のいずれかの発明に記載の廃水の接触酸化法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１に示した第１の実施例（接触材に固定された固定微生物による接触酸化法）について説明する。
通常運転時において、最初沈澱槽（１）で固液分離された後に流出する廃水は、接触材（８）が充填された接触酸化槽（２）に供給され、最初沈澱槽（１）の下部に沈澱した初沈汚泥は初沈汚泥貯留槽（４）に貯留された後、汚泥濃縮設備（５）に供給される。
接触材（８）が充填された接触酸化槽（２）に流入した廃水は、接触材（８）の表面に付着した生物膜の働きにより生物処理される。
生物処理により次第に成長した生物膜は、所定の厚さになると接触材（８）から自然に剥離し、剥離汚泥として接触酸化槽（２）の底部に沈澱し、一部は微細フロックとなり槽内に浮遊し、やがて流出水に同伴して沈澱槽（３）へ流出する。なお、接触酸化槽（２）には、ひも状接触材、たとえば、日本産業機械製のリングレース（登録商標）、網状接触材、たとえば、新光ナイロン製のヘチマロン（登録商標）、東レ製のバイオコーム（登録商標）等の接触材の内部に多くの空隙を有する接触材（８）が充填されている。
【００２０】
第１の実施例の通常運転時には、流出水の浮遊物濃度は、たとえば２０〜１００ｍｇ／ｌ（リットル）と比較的低く、その変動幅も小さいので、微細フロックの流出が多少あるものの水質上のトラブルは少ない。
しかし、逆洗洗浄時には、逆洗洗浄する接触酸化槽（２）の位置や逆洗洗浄の頻度等により、逆洗洗浄時の流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度がかなり変動するので、流出水や剥離汚泥を担当者が目視することにより、担当者が適当に沈澱槽へ供給したり、汚泥濃縮設備に供給したりするので、トラブルが起き易い。
本発明は、接触酸化槽（２）の流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度と水面積負荷（ｍ3 ／ｍ2 ／日）の関係を示す１式を利用して、流出水や剥離汚泥を沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備に供給するかを、沈澱槽（３）への負荷量により選択することを特徴とするものであり、特に逆洗洗浄時に有効な方法である。
【００２１】
以下に、第１の実施例に基づいて本発明の方法の説明をする。
なお、水面積負荷（ｍ3 ／ｍ2 ／日）とは、沈澱槽に供給される流量（ｍ3 ／日）を、沈澱槽の有効な表面積（ｍ2 ）で割ったものである。沈澱槽における浮遊物の除去率は、沈澱槽の表面積と汚泥粒子の沈降速度に比例し、廃水の流量に反比例する。
従って、廃水の流量を沈澱槽の表面積をで割った水面積負荷は、沈澱槽の浮遊物の除去率を決定する上で重要な設計仕様である。
沈澱槽で滞留時間内に固液分離されるためには、沈澱槽の水面積負荷（流出水の上昇流速）を、汚泥粒子の沈降速度よりも小さくする必要があると共に、汚泥粒子は相対的な沈降速度差で沈降して、滞留時間内に沈澱槽の底に到着する必要がある。この両者から必要な水面積負荷が決定される。
試験データを非線型回帰分析法（パウエル法）により解析することにより、水面積負荷は、水温、浮遊物濃度およびＳＶＩの関数として表すことが出来る。
Ｍ  ＝ｋ・Ｔa ・Ｎ-b・（ＳＶＩ）-c  ・・・・・・・１式
ここで、係数ｋ、ａ，ｂ，ｃは廃水の性状や汚泥の性状により、変動する係数であり、予備試験により決定される。
たとえば、下水処理における活性汚泥に対して、係数ｋ、ａ，ｂ，ｃは下記の２式で定義される。
0003732630.tif 000006
試験開始時において、都合により予備試験が出来ない場合には、下水の処理なら、暫定的に上記の係数を用いて処理し、対象とする流出水の試験データが蓄積された時点で、より妥当な係数ｋ、ａ，ｂ，ｃに変更れば良い。
流出水の水温、ＳＶＩ，流量、水面積負荷、浮遊物濃度、等はその都度の測定値を利用することが好ましいが、それぞれの値を既存データに基づいて設定することも出来る。
２式において、係数ｋ、ａ，ｂ，ｃ、廃水の水温、および、ＳＶＩを代入すると、水面積負荷は廃水の浮遊物濃度の関数として表されるから、水面積負荷の数値を与えると、水面積負荷に対応する廃水の浮遊物濃度が計算により得られる。
なお、ＳＶＩ（汚泥容量指標）は、容器内に汚泥を３０分間静置させた時の１ｇの汚泥が占める容積をｍｌで表したもので、汚泥の沈降性の良否を示す指標であり、一般的には時間の単位で変動する因子ではないため、直近の測定値で代用することも可能である。
流出水のＳＶＩが１００である場合に比較して、ＳＶＩが１２０である時の方が、固液分離がし難いので、沈澱槽に供給できる浮遊物濃度は低いことを示す。
【００２２】
ここで予備試験により係数ｋ、ａ，ｂ，ｃが求められ、２式のような関係式が得られた際に、流出水の水温が２０℃、ＳＶＩが１２０であった場合に、流出水を沈澱槽に供給するか、汚泥濃縮設備に供給するかの選択方法について説明する。下水の接触酸化槽の流出水について予備試験により得られた２式に、流出水のＳＶＩ＝１２０と水温＝２０℃を代入し、さらに沈澱槽に供給される流量（ｍ3 ／日）を、沈澱槽の有効な表面積（ｍ2 ）で割った水面積負荷M2を代入して計算すると、水面積負荷M2に対応する流出水の浮遊物濃度の計算値N2が求められ、これから座標点Ｑ（M2,N2)が決まり、このような計算を行うと、図６に示すような曲線が描かれる。
ここで、測定により得られた選別すべき流出水の水温＝２０℃、ＳＶＩ＝１２０、水面積負荷＝M2、浮遊物濃度＝N1であったとすると、図６上に点P (M2,N1) として表されるが、水面積負荷＝M2に対する流出水の浮遊物濃度の測定値N1は計算値N2よりも小さく、点Ｐは曲線ＳＶＩ＝１２０の下側領域にあるので、沈澱槽（３）において固液分離が可能と判断され、流出水は沈澱槽（３）に供給される。一方、測定により得られた選別すべき流出水の水温＝２０℃、ＳＶＩ＝１２０、水面積負荷＝M2、浮遊物濃度の測定値＝N3であったとすると、点Ｒ(M2,N3) として表されるが、水面積負荷＝M2に対する流出水の浮遊物濃度の測定値N3は計算値N2よりも大きく、点Ｒは曲線ＳＶＩ＝１２０の上側領域にあるので、沈澱槽（３）において固液分離が不可能と判断され、流出水は汚泥濃縮設備（５）に供給される。
なお、剥離汚泥についても、逆洗洗浄時の流出水と同様に予備試験を実施し、同様な方法により処理することが出来るが、両者が性状的には類似している場合には、予備試験結果を準用することも出来る。
【００２３】
上記のように、流出水の浮遊物濃度と水面積負荷との関係を示す曲線の下側領域にある場合には、流出水は沈澱槽（３）で安定的に固液分離される。
なお、流出水に凝集剤を添加する場合には、沈澱槽（３）での固液分離能力が向上するので、沈澱槽（３）で処理できる流出水の流量が増加する。
従って、沈澱槽（３）の固液分離能力が有効に活用されると共に、汚泥濃縮設備（５）の規模を縮小することが出来る。
一方、流出水の浮遊物濃度と水面積負荷との関係を示す曲線の上側領域にある場合には、汚泥濃縮設備（５）へ供給され、必要に応じて濃縮されて、汚泥処理設備に送られる。
【００２４】
運転当初は暫定的に設定された係数ｋ、ａ，ｂ，ｃにより計算された関係式により上記のような選別を行うが、このような選別を行った後に沈澱槽（３）からの処理水の水質を測定し、水質が基準値を満足しているか、否かを調査することが必要である。
このような調査を年間を通じて継続すると、データが蓄積されるので、蓄積されたデータをフィードバックして、新しい係数ｋ、ａ，ｂ，ｃを設定することよりより良い制御を行うことができる。
逆洗洗浄する接触酸化槽（22）の位置や逆洗洗浄の頻度等により変動する剥離汚泥を含有する流出水を、担当者が目視することにより、経験的に適宜に時間を決めて、剥離汚泥の引き抜きを行ない、沈澱槽（23）または汚泥濃縮設備（25）を選択して供給した従来法に比較して、本発明法は流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度（ｍｇ／ｌ）と沈澱槽（３）の水面積負荷（ｍ3 ／ｍ2 ／日）の関係を利用して、流出水や剥離汚泥を沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備（５）に供給するかを選択するので、たとえ流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度が変動したとしても的確で安定的な処理ができる。
上記の例では水面積負荷や浮遊物濃度を指標にして、沈澱槽（３）の固液分離の能力をオーバーした場合には、全量を汚泥濃縮設備（５）に供給したが、流出水や剥離汚泥を、沈澱槽（３）と汚泥濃縮設備（５）とに分配することも出来る。すなわち、流出水の一部を沈澱槽（３）で固液分離可能な分を沈澱槽（３）に供給し、固液分離能力をオーバーする前部を汚泥濃縮設備（５）に供給する方法である。この方法は、制御が若干複雑になるが、沈澱槽（３）がより有効に利用できると言う利点がある。
なお、本発明において、処理方法を変更する浮遊物濃度や水面積負荷を、所定数値以下の場合と越える場合とに区分したが、所定数値未満の場合と以上の場合とに区分することと実質同一であり、これも本発明に含まれるものである。
【００２５】
上記の例では、先に水面積負荷を代入して、浮遊物濃度により流出水を沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備（５）に供給するかのいずれか選択をしたが、別の方法として、先に浮遊物濃度を代入して、水面積負荷により流出水を沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備（５）に供給するかの選択をすることもできる。
制御方法としては、、測定により得られた選別すべき流出水の水温＝２０℃、ＳＶＩ＝１２０、水面積負荷＝M1、浮遊物濃度＝N2であったとすると、図６上に点Ｓ(M1,N2) として表されるが、浮遊物濃度＝N2に対する流出水の水面積負荷の測定値M1は計算値M2よりも小さく、点Ｓは曲線ＳＶＩ＝１２０の下側領域にあるので、沈澱槽（３）において固液分離が可能と判断され、流出水は沈澱槽に供給される。
一方、測定により得られた選別すべき流出水の水温＝２０℃、ＳＶＩ＝１２０、水面積負荷＝M4、浮遊物濃度の測定値＝N2であった；すると、図６上に点Ｔ(M4,N2) として表されるが、浮遊物濃度＝N2に対する流出水の水面積負荷の測定値M4は計算値M2よりも大きく、点Ｔは曲線ＳＶＩ＝１２０の上側領域にあるので、沈澱槽（３）において固液分離が不可能と判断され、流出水は汚泥濃縮設備（５）に供給される。
なお、水面積負荷（ｍ3 ／ｍ2 ／日）とは、沈澱槽に供給される流量（ｍ3 ／日）を、固定値である沈澱槽の有効な表面積（ｍ2 ）で割ったものであるから、水面積負荷により選択することは、流量により選択することと実質的に同一であり、流量により流出水を沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備（５）に供給するかの選択をすることも出来る。
【００２６】
第１の実施例（接触材に固定された固定微生物による接触酸化法）について説明して来たが、接触酸化槽（２）内に充填される接触材（８）の充填量は、設計条件に応じた量が充填され、接触材（８）の比表面積は固定されているから、接触材（８）に固定される微生物量は自ずと限定されて、容積当たりの処理能力は固定されている。従って、廃水の性状変動や流量変動による有機性汚濁物質の負荷量の変動があると容易に対応することが出来ない。
このため、接触材に固定された固定微生物と返送汚泥による浮遊微生物とを併用した接触酸化法を開発した。
微生物量を増加させたこの方法によれば、装置サイズを変更せずに負荷量の増加および変動に容易に対応出来るから、装置サイズをコンパクトにすることが可能になる。
この本発明の第２の実施例（接触材に固定された固定微生物と返送汚泥による浮遊微生物とによる接触酸化法）について、以下に説明する。
【００２７】
第２の実施例の接触酸化法は、図７に示すように、第１の実施例の接触酸化法において、接触材（８）が充填された接触酸化槽（２）に返送汚泥を、必要な微生物濃度に応じてたとえば、２０〜５０％返送する工程を付加したものである。
廃水の有機性汚濁物質濃度は廃水の流入側である上流に行く程高いので、接触材（８）相互間の目詰りは上流側に行く程起り易い傾向にある。
返送汚泥の返送位置は、微生物量が満足されるならば、微生物濃度が高い最前段に返送汚泥を返送せずに、微生物濃度が不足し微生物濃度が低い後段（たとえば、第３段）に返送汚泥を分配して返送して微生物濃度を増加させることが好ましい。
返送汚泥を返送する第２の実施例においては、接触酸化槽（２）の流出水の浮遊物濃度は、たとえば、１０００〜２０００ｍｇ／ｌと高くなり、逆洗洗浄時には、この値がプラスされるから、流出水の浮遊物濃度や水面積負荷に応じて、沈澱槽（３）に供給するか、汚泥濃縮設備（５）に供給するかの選択をすることは重要である。
なお、接触酸化槽（２）の目詰りの有無は、一般に取り出し可能な試験片の生物膜の厚みを目視観察することや槽内に黒色味を帯びた嫌気性の浮遊汚泥が増加し、嫌気臭がしているか、否かを目視観察すること等により判断する。
【００２８】
第２の実施例の接触酸化法は、接触材に固定された固定微生物と返送汚泥による浮遊微生物とにより生物処理する方法であり、接触酸化槽（２）内の接触材に固定された固定微生物のみにより生物処理する第１の実施例の接触酸化法と比較すると、接触酸化槽内の微生物量を増加させることが出来るので、同一の装置サイズならば負荷量を増加させることが出来るし、同一負荷量ならば装置サイズをコンパクトにすることが出来る方法であるので、新設や増設の際に必要な用地面積を減少させることが出来るので好ましい。
【００２９】
第１の実施例の接触酸化法においては、生物膜から自然に剥離した剥離汚泥の一部は、数十μｍ以下の微細フロックとしてそのまま流出水に同伴して沈澱槽に流入し、そこで除去されずに処理水質を悪化させることがあった。
第２の実施例の接触酸化法においては、返送汚泥を返送しているので、接触酸化槽（２）内の微細フロックは好気性菌を主体とする浮遊微生物の吸着作用によりほとんど吸着されて、沈降し易い数百μｍの大きなフロックとなるので、沈澱槽で容易に沈澱し固液分離される。
微細フロックを除去するために流出水に凝集剤を添加すが必要でなくなるか、凝集剤を添加するにしても、凝集剤の添加量を大幅に減少させることが出来るとの利点がある。
【００３０】
逆洗洗浄時に、沈澱槽（３）に供給された流出水は、より固液分離され易くするため、別の予備試験により求めた、図４に示す逆洗洗浄時の処理水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係や、図５に示す逆洗洗浄時の流出水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係を利用して、流出水に凝集剤が添加された後、沈澱槽（３）に供給されることが好ましい。
次に、流出水や剥離汚泥に凝集剤を添加する場合の添加方法を説明する。
第１の実施例の通常運転時に、接触酸化槽（２）の流出水に添加される凝集剤の添加量を決定するには、たとえば図２に示すように、浮遊物濃度の異なる下水を接触酸化した各種の浮遊物濃度の流出水に凝集剤（たとえば無機凝集剤ＰＡＣ）を添加し、沈澱処理後の処理水の浮遊物濃度と凝集剤添加量との関係を示す図を作成する。
【００３１】
図２は浮遊物濃度が１８〜５２ｍｇ／ｌの下水の接触酸化槽（２）の流出水に、凝集剤を２０〜４０ｍｇ／ｌ添加した後に沈澱させると、処理水の浮遊物濃度はより低下することを示している。
流出水の浮遊物濃度に応じて、凝集剤の添加量を増減すれば、効果的、経済的に処理水の水質目標を満足することが出来る。
本発明において、通常運転時に微細フロックを含有する接触酸化槽（２）の流出水は、浮遊物濃度および流量が測定され、測定された浮遊物濃度および流量から流出水の乾燥固形物量が演算制御器（６）により演算され、この乾燥固形物量に応じて、演算制御器（６）からの信号に基づいて、予備試験により設定された処理水の浮遊物濃度を所定の目標値以下に維持し得る凝集剤添加量と流出水の浮遊物濃度との検量線を予備試験により求め、この検量線により所定量の凝集剤が、凝集剤供給機（７）により添加される。
所定量の凝集剤が添加された後の流出水は沈澱槽（３）に流入され、沈澱槽（３）で処理水と汚泥（余剰汚泥）とに固液分離される。本発明法の廃水の接触酸化方法においては、凝集剤が添加されているため、微細フロックは略完全に固液分離される。
上記のデ−タから、たとえば、処理水の浮遊物濃度の目標値を１０ｍｇ／ｌ以下にするなら、図３に示すような流出水の浮遊物濃度と凝集剤の添加量との関係を示す検量線を作成し、この検量線により流出水の浮遊物濃度に対する凝集剤添加量が決定される。
【００３２】
沈澱槽（３）で沈澱された後の処理水の浮遊物濃度が演算制御器（６）により連続的または断続的に測定される。測定された処理水の浮遊物濃度がフィードバックされて、予備試験により得られた流出水の浮遊物濃度と凝集剤添加量と処理水の浮遊物濃度の関係が補正され、より適正な凝集剤添加量が新たに設定されることになる。し尿処理場や下水処理場においては、常時運転が行われているので、このようなデ−タを蓄積することにより、より正確に制御することが出来る。
なお、接触酸化槽（２）の流出水の浮遊物濃度と濁度との間には、相関関係があるので、浮遊物濃度の代わりに濁度を利用して同様な制御を行うことも出来る。接触酸化槽（２）の流出水の浮遊物濃度に応じて凝集剤が添加されているので、従来法のように凝集剤を添加しない場合に比較して、微細フロックが固液分離され易く、沈澱槽（３）から流出する処理水の水質は大幅に向上する。
沈澱槽（３）の底部に沈澱した汚泥は汚泥濃縮設備（５）に供給されて、そこで濃縮された後、たとえば、真空脱水機、汚泥焼却炉等の汚泥処理設備に供給されて処理される。
【００３３】
逆洗洗浄時に、剥離汚泥を多量に含有する接触酸化槽（２）の流出水に添加される凝集剤の添加量の決定は、通常運転時と略同様に決定することが出来る。
たとえば図４に示すように、下水を接触酸化した接触酸化槽（２）の浮遊物濃度の異なる流出水に、凝集剤（たとえば、無機凝集剤ＰＡＣ）を添加し、沈澱処理後の処理水の浮遊物濃度と凝集剤添加量との関係を示す図を作成する。
図４は浮遊物濃度が２０００〜４０００ｍｇ／ｌの下水の接触酸化槽（２）の流出水に、凝集剤を７０〜１５０ｍｇ／ｌ添加した後に沈澱させると、処理水の浮遊物濃度はより低下することを示している。
流出水の浮遊物濃度に応じて、凝集剤添加量を増減すれば、処理水の目標濃度が変更されても対応できる。
【００３４】
接触酸化槽（２）の流出水の浮遊物濃度は、演算制御器（６）により連続的または断続的に測定される。測定された浮遊物濃度、浮遊物濃度平均値等に応じて、浮遊物濃度と凝集剤添加量との関係を利用して、処理水の浮遊物濃度の目標濃度を満足する凝集剤添加量が演算され、その信号に基づいて演算された所定量の凝集剤が凝集剤供給機（７）により添加される。
接触酸化槽（２）の流出水に凝集剤が添加され、沈澱槽（３）で沈澱された後の処理水の浮遊物濃度が演算制御器（６）により連続的または断続的に測定されるが、これらの浮遊物濃度が所期の濃度でない場合には、この結果をフィードバックして、予備試験により得られた流出水の浮遊物濃度と凝集剤添加量と処理水の浮遊物濃度の関係が補正され、より適正な添加量が設定されることが好ましい。剥離汚泥の制御方法についても、流出水の場合と同様にすることが出来る。
【００３５】
【発明の効果】
▲１▼本発明は、水面積負荷と流出水の浮遊物濃度の関係を示す１式を利用して、流出水を沈澱槽に供給するか、汚泥濃縮設備に供給するか選択して処理するので、浮遊物濃度の高い流出水が沈澱槽に供給されて、処理水の水質を悪化させることがなく、しかも沈澱槽が有効活用される。
また、浮遊物濃度の低い流出水が汚泥濃縮設備に供給されることがないので、汚泥濃縮設備規模の縮小を図り、汚泥濃縮設備の有効活用を図ることが出来る。
▲２▼本発明は、逆洗洗浄時に水面積負荷と剥離汚泥の浮遊物濃度の関係を示す１式を利用して、剥離汚泥を沈澱槽（23）に供給するか、汚泥濃縮設備に供給するか選択して処理するので、浮遊物濃度の高い剥離汚泥が沈澱槽に供給されて、処理水の水質を悪化させることがなく、しかも沈澱槽が有効活用される。
また、浮遊物濃度の低い流出水が汚泥濃縮設備に供給されることがないので、汚泥濃縮設備規模の縮小を図り、汚泥濃縮設備の有効活用を図ることが出来る。
▲３▼通常運転時や逆洗洗浄時において、接触酸化槽の流出水や剥離汚泥の浮遊物濃度に応じて、予備試験結果に基づいて流出水や剥離汚泥に凝集剤を添加した後、固液分離することにより、流出水中の微細フロックを沈澱させて、処理水の水質の向上を図ることが出来ると共に、沈澱槽が有効活用される。
▲４▼本発明において、返送汚泥による浮遊微生物と接触材に固定された固定微生物とにより生物処理する場合には、既存装置を改造して処理能力を増加させることにより、廃水の性状変動や流量変動による有機性汚濁物質の負荷量の変動があっても容易に対応することが出来る。
また、装置を処理能力を増加させることが出来るので、新設装置をコンパクト化することが出来るから、建設用地を少なくすることが出来る。
▲５▼浮遊微生物の吸着力により微細フロックや浮遊物を吸着し、処理水水質の向上を図ることが出来るので、水質を向上することが出来ると共に、凝集剤の添加を必要なくするか、凝集剤の添加量を減少させることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のフローシート（第１の実施例）である。
【図２】  通常運転時の接触酸化槽の流出水に凝集剤を添加した場合の、処理水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係を示す図である。
【図３】  通常運転時の接触酸化槽の流出水に凝集剤を添加した場合の、流出水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係を示す図である。
【図４】  逆洗洗浄時の接触酸化槽の流出水に凝集剤を添加した場合の、処理水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係を示す図である。
【図５】  逆洗洗浄時の接触酸化槽の流出水に凝集剤を添加した場合の、流出水の浮遊物濃度と凝集剤添加量の関係を示す図である。
【図６】  流出水の浮遊物濃度と水面積負荷の関係を示す図である。
【図７】  本発明のフローシート（第２の実施例）である。
【図８】  従来法のフローシートである。
【符号の説明】
１  本発明の最初沈澱槽          21  従来法の最初沈澱槽
２    〃    接触酸化槽          22    〃    接触酸化槽
３    〃    沈澱槽              23    〃    沈澱槽
４    〃    初沈汚泥貯留槽      24    〃    初沈汚泥貯留槽
５    〃    汚泥濃縮設備        25    〃    汚泥濃縮設備
６    〃    演算制御器          28    〃    接触材
７    〃    凝集剤供給機
８    〃    接触材
９    〃    返送汚泥経路
【図１】
0003732630.tif 000011
【図２】
0003732630.tif 000012
【図３】
0003732630.tif 000013
【図４】
0003732630.tif 000014
【図５】
0003732630.tif 000015
【図６】
0003732630.tif 000016
【図７】
0003732630.tif 000017
【図８】
0003732630.tif 000018