特許 6480156 排水処理装置及び排水処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6480156

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】排水処理装置及び排水処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20060101AFI20190225BHJP

   C02F 3/00 20060101ALI20190225BHJP

   C02F 3/10 20060101ALI20190225BHJP

   C02F 3/02 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/12 M

   C02F3/12 Q

   C02F3/12 H

   C02F3/00 G

   C02F3/10 Z

   C02F3/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-231507(P2014-231507)

(22)【出願日】2014年11月14日

(65)【公開番号】特開2016-93787(P2016-93787A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三宅 將貴

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 吉昭

【審査官】 菊地 寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１３６１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２４６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０２４６３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２１２８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１８２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１８２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８４４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００

Ｃ０２Ｆ ３／２８−３／３４

Ｃ０２Ｆ ３／０２−３／１０

Ｃ０２Ｆ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続的に流入する排水を生物処理する連続式生物処理装置と、
排水を間欠的に導入して生物処理を行い、グラニュールを形成する半回分式生物処理装置と、
前記半回分式生物処理装置から排出されるグラニュールを前記連続式生物処理装置に供給する生物汚泥供給手段と、
前記半回分式生物処理装置から排出される処理水を前記連続式生物処理装置に供給する処理水供給手段と、
前記連続式生物処理装置に前記排水を供給する第１の流路と、
前記第１の流路の分岐点から分岐して、前記半回分式生物処理装置に前記排水を導入する第２の流路と、
前記連続式生物処理装置に流入する前記排水の流量を調整する排水流量調整手段と、
前記第２の流路に設けられ、前記半回分式生物処理装置への前記排水の導入及び停止を制御する排水導入制御手段と、
を備え、
前記半回分式生物処理装置では、前記排水導入制御手段による前記排水の導入に伴って、前記処理水が排出され、
前記排水流量調整手段は、前記生物汚泥供給手段による前記グラニュールの供給、及び前記処理水供給手段による前記処理水の供給に伴って、前記連続式生物処理装置へ流入する排水流量を低下させることを特徴とする排水処理装置。

【請求項2】

前記半回分式生物処理装置では、前記半回分式生物処理装置内の前記処理水及び前記グラニュールが撹拌されている状態で、前記排水が導入されると共に、前記処理水及び前記グラニュールが排出されることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。

【請求項3】

前記半回分式生物処理装置は、前記排水を流入する排水入口と、前記排水入口より高い位置に設けられ、前記処理水を排出する処理水出口又は前記処理水と前記グラニュールとを排出する汚泥処理水出口、を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の排水処理装置。

【請求項4】

第１の流路から連続的に流入する排水を連続式生物処理装置により生物処理する連続式生物処理工程と、
前記第１の流路の分岐点から分岐した第２の流路から排水を間欠的に導入して半回分式生物処理装置により生物処理を行い、グラニュールを形成する半回分式生物処理工程と、
前記半回分式生物処理装置から排出されるグラニュールを前記連続式生物処理装置に供給する生物汚泥供給工程と、
前記半回分式生物処理装置から排出される処理水を前記連続式生物処理装置に供給する処理水供給工程と、
前記連続式生物処理装置に流入する前記排水の流量を調整する排水流量調整工程と、
を備え、
前記半回分式生物処理工程では、前記第２流路に設けられた排水導入制御手段により、前記半回分式生物処理装置への前記排水の導入及び停止を制御し、前記排水導入制御手段による前記排水の導入に伴って、前記処理水を排出し、
前記排水流量調整工程は、前記生物汚泥供給工程による前記グラニュールの供給、及び前記処理水供給工程による前記処理水の供給に伴って、前記連続式生物処理装置へ流入する排水流量を低下させることを特徴とする排水処理方法。

【請求項5】

前記半回分式生物処理工程では、前記半回分式生物処理装置内の前記処理水及び前記グラニュールが撹拌されている状態で、前記排水が導入されると共に、前記処理水及び前記グラニュールが排出されることを特徴とする請求項４記載の排水処理方法。

【請求項6】

前記半回分式生物処理装置は、前記排水を流入する排水入口と、前記排水入口より高い位置に設けられ、前記処理水を排出する処理水出口又は前記処理水と前記グラニュールとを排出する汚泥処理水出口と、を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の排水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機物等を含有する排水を生物処理する排水処理装置及び排水処理方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

有機物等を含有する排水を生物学的に処理する方法として、フロック（生物汚泥）と呼ばれる微生物の集合体を利用した活性汚泥法が用いられてきた。しかし、活性汚泥法では、沈殿池でフロックと処理水を分離する際、フロックの沈降速度が遅いために沈殿池の表面積を非常に大きくしなければならないという問題点を有する場合がある。また、活性汚泥法の処理速度は、槽内の汚泥濃度に依存しており、汚泥濃度を高めることで処理速度を増加させることができるが、汚泥濃度を１５００ｍｇ／Ｌから、高くても５０００ｍｇ／Ｌ程度であり、それ以上に増加させようとすると、沈澱池での固液分離が困難となり、処理を維持することができなくなる場合がある。したがって、従来の活性汚泥法の槽容積当たりのＢＯＤ処理速度は、０．２〜０．８ｋｇ／ｍ^３／ｄａｙ程度である。

【0003】

嫌気性生物処理では、グラニュールと呼ばれる微生物が緻密に集合し粒状となった集合体（粒状の生物汚泥）を活用することが一般的である。グラニュールは非常に沈降速度が速く、微生物が緻密に集合しているため、処理槽内の汚泥濃度を高くすることができ、排水の高速処理を実現することが可能である。しかし、嫌気性生物処理は、好気性処理（活性汚泥法）に比べて処理対象の排水種が限られていることや、処理水温を３０〜３５℃に維持する必要がある等の問題点を有する場合がある。また、嫌気性生物処理単独では、処理水の水質が悪く、河川等へ放流する場合には、別途活性汚泥法等の好気性処理を実施することが必要となる場合もある。

【0004】

近年、排水を間欠的に反応槽に流入させる半回分式処理装置を用いて処理を行い、さらに生物汚泥の沈降時間を短縮することで、嫌気性生物汚泥に限られず、好気性生物汚泥でもグラニュール化した生物汚泥（以下、グラニュールと称する場合がある）を形成できることが明らかとなってきた（例えば、特許文献１〜４参照）。なお、半回分式処理装置では、一般的に、１つの反応槽で（１）排水の流入、（２）処理対象物質の生物処理、（３）生物汚泥の沈降、（４）処理水の排出といった４つの工程を経ることによって処理が行われる。

【0005】

上記のように、生物汚泥をグラニュール化させることで、高速処理を達成できるが、半回分式処理装置を例えば下水処理のような大規模排水処理設備に用いる場合には、巨大な排水貯留槽を設置しなければならない場合がある。しかし、例えば下水処理場等では、巨大な排水貯留槽を設けることは困難である。

【0006】

そこで、排水を連続的に流入させて処理する連続式生物処理装置と、好気性グラニュールを生成する半回分式生物処理装置とを備え、半回分式生物処理装置から好気性グラニュールを連続式生物処理装置に供給することで、連続式生物処理装置内の生物汚泥をグラニュール化する処理装置が提案されている（例えば、特許文献５及び６参照）。特許文献５及び６の装置によれば、沈殿池や反応槽を小型化でき、また、原水濃度にもよるが槽容積あたりのＢＯＤ処理速度を０．４〜１．６ｋｇ／ｍ^３／ｄａｙにすることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２００４／０２４６３８号公報

【特許文献2】特開２００８−２１２８７８号公報

【特許文献3】特開２００９−１８２６３号公報

【特許文献4】特開２００９−１８２６４号公報

【特許文献5】特開２００７−１３６３６７号公報

【特許文献6】特開２００８−２８４４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、排水を連続的に連続式生物処理装置に供給しながら、半回分式生物処理装置から排出される処理水やグラニュールを連続式生物処理装置に供給すると、連続式反応装置の水量が一時的に増加し、連続式生物処理装置から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量が増加する虞がある。その結果、後段に設置された固液分離装置への流量負荷が瞬間的に増加することにつながり、固液分離装置から排出される処理水に懸濁物質（ＳＳ）が流出する場合がある。

【0009】

そこで、本発明の目的は、連続式生物処装置と半回分式生物処理装置とを併用し、半回分式生物処理装置から排出されるグラニュール及び処理水を連続式生物処理装置に供給する系において、連続式生物処理装置から排出される処理水中の生物汚泥量の増加を抑えることが可能な排水処理装置及び排水処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の排水処理装置は、連続的に流入する排水を生物処理する連続式生物処理装置と、排水を間欠的に導入して生物処理を行い、グラニュールを形成する半回分式生物処理装置と、前記半回分式生物処理装置から排出されるグラニュールを前記連続式生物処理装置に供給する生物汚泥供給手段と、前記半回分式生物処理装置から排出される処理水を前記連続式生物処理装置に供給する処理水供給手段と、前記連続式生物処理装置に前記排水を供給する第１の流路と、前記第１の流路の分岐点から分岐して、前記半回分式生物処理装置に前記排水を導入する第２の流路と、前記連続式生物処理装置に流入する前記排水の流量を調整する排水流量調整手段と、前記第２の流路に設けられ、前記半回分式生物処理装置への前記排水の導入及び停止を制御する排水導入制御手段と、を備え、前記半回分式生物処理装置では、前記排水導入制御手段による前記排水の導入に伴って、前記処理水が排出され、前記排水流量調整手段は、前記生物汚泥供給手段による前記グラニュールの供給、及び前記処理水供給手段による前記処理水の供給に伴って、前記連続式生物処理装置へ流入する排水流量を低下させる。

【0013】

また、前記排水処理装置において、前記半回分式生物処理装置では、前記半回分式生物処理装置内の前記処理水及び前記グラニュールが撹拌されている状態で、前記排水が導入されると共に、前記処理水及び前記グラニュールが排出されることが好ましい。

【0014】

また、前記排水処理装置において、前記半回分式生物処理装置は、前記排水を流入する排水入口と、前記排水入口より高い位置に設けられ、前記処理水を排出する処理水出口又は前記処理水と前記グラニュールとを排出する汚泥処理水出口と、を備えることが好ましい。

【0015】

また、本発明の排水処理方法は、第１の流路から連続的に流入する排水を連続式生物処理装置により生物処理する連続式生物処理工程と、前記第１の流路の分岐点から分岐した第２の流路から排水を間欠的に導入して半回分式生物処理装置により生物処理を行い、グラニュールを形成する半回分式生物処理工程と、前記半回分式生物処理装置から排出されるグラニュールを前記連続式生物処理装置に供給する生物汚泥供給工程と、前記半回分式生物処理装置から排出される処理水を前記連続式生物処理装置に供給する処理水供給工程と、前記連続式生物処理装置に流入する前記排水の流量を調整する排水流量調整工程と、を備え、前記半回分式生物処理工程では、前記第２流路に設けられた排水導入制御手段により、前記半回分式生物処理装置への前記排水の導入及び停止を制御し、前記排水導入制御手段による前記排水の導入に伴って、前記処理水を排出し、前記排水流量調整工程は、前記生物汚泥供給工程による前記グラニュールの供給、及び前記処理水供給工程による前記処理水の供給に伴って、前記連続式生物処理装置へ流入する排水流量を低下させる。

【0018】

また、前記排水処理方法において、前記半回分式生物処理工程では、前記半回分式生物処理装置内の前記処理水及び前記グラニュールが撹拌されている状態で、前記排水が導入されると共に、前記処理水及び前記グラニュールが排出されることが好ましい。

【0019】

また、前記排水処理方法において、前記半回分式生物処理装置は、前記排水を流入する排水入口と、前記排水入口より高い位置に設けられ、前記処理水を排出する処理水出口又は前記処理水と前記グラニュールとを排出する汚泥処理水出口と、を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、連続式生物処装置と半回分式生物処理装置とを併用し、半回分式生物処理装置から排出されるグラニュール及び処理水を連続式生物処理装置に供給する系において、連続式生物処理装置から排出される処理水中の生物汚泥量の増加を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係る排水処理装置の構成の一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態で用いられる半回分式生物処理装置の構成の一例を示す模式図である。

【図3】本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。

【図4】本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。

【図5】本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態で用いられる半回分式生物処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

【0023】

図１は、本実施形態に係る排水処理装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示す排水処理装置１は、連続式生物処理装置１０、半回分式生物処理装置１２、固液分離装置１４、排水貯留槽１６を備えている。

【0024】

図１に示す排水処理装置１は、排水流入ライン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、処理水排出ライン２２ａ，２２ｂ、汚泥返送ライン２４、汚泥排出ライン２６、生物汚泥供給ライン２８を備えている。また、図１に示す排水処理装置１は、第１排水流入ポンプ３０、第２排水流入ポンプ３２、処理水排出ポンプ３４、汚泥供給ポンプ３６、汚泥返送ポンプ３８を備えている。第１排水流入ポンプ３０は排水流入ライン２０ａに設置され、第２排水流入ポンプ３２は排水流入ライン２０ｂに接続され、汚泥供給ポンプ３６は生物汚泥供給ライン２８に接続され、汚泥返送ポンプ３８は汚泥返送ライン２４に接続されている。また、汚泥排出ライン２６には電磁バルブ４０が設けられている。

【0025】

排水流入ライン２０ａの一端は排水貯留槽１６の排水入口に接続され、他端は連続式生物処理装置１０の排水入口に接続されている。また、排水流入ライン２０ｂの一端は排水貯留槽１６の排水入口に接続され、他端は半回分式生物処理装置１２の排水入口に接続されている。また、排水流入ライン２０ｃの一端は連続式生物処理装置１０の排水出口に接続され、他端は固液分離装置１４の排水入口に接続されている。処理水排出ライン２２ａは固液分離装置１４の処理水出口に接続されている。汚泥返送ライン２４の一端は固液分離装置１４の汚泥出口に接続され、他端は連続式生物処理装置１０の汚泥入口に接続されている。汚泥排出ライン２６は汚泥返送ライン２４に接続されている。生物汚泥供給ライン２８の一端は半回分式生物処理装置１２の汚泥出口に接続され、他端は連続式生物処理装置１０の汚泥供給口に接続されている。処理水排出ライン２２ｂの一端は半回分式生物処理装置１２の処理水出口に接続され、他端は連続式生物処理装置１０の処理水入口に接続されている。

【0026】

図２は、本実施形態で用いられる半回分式生物処理装置の構成の一例を示す模式図である。図２に示す半回分式生物処理装置１２では、後述するように、（１）排水の流入、（２）有機物等の処理対象物質の生物処理、（３）生物汚泥の沈降、（４）処理水の排出といった４つの工程を繰り返すことでグラニュールが形成される。図２に示す半回分式生物処理装置１２は好気性反応槽４２を備えており、好気性反応槽４２内及びその周囲に第２排水流入ポンプ３２、処理水排出ポンプ３４、撹拌装置４８、エアポンプ５０、散気装置５２、汚泥供給ポンプ３６等が配置されている。散気装置５２はエアポンプ５０に接続されており、エアポンプ５０から供給される空気が散気装置５２を通して槽内に供給される。また、撹拌装置４８は、例えばモータ、撹拌翼、モータと撹拌翼を接続するシャフト等により構成される。半回分式生物処理装置１２には、排水入口１２ａ、処理水出口１２ｂ、汚泥出口１２ｃが設けられ、排水入口１２ａには排水流入ライン２０ｂが接続され、処理水出口には処理水排出ライン２２ｂが接続され、汚泥出口１２ｃには生物汚泥供給ライン２８が接続されている。

【0027】

図２に示す排水流入ライン２０ｂ及び第２排水流入ポンプ３２は、排水を半回分式生物処理装置１２に間欠的に供給する半回分式側排水供給装置として機能する。本実施形態では、第２排水流入ポンプ３２の稼働・停止により、排水の間欠供給が行われるが、例えば、排水流入ライン２０ｂに電磁バルブ等を設置して、バルブの開閉により排水の間欠供給を行っても良い。

【0028】

図２に示す生物汚泥供給ライン２８及び汚泥供給ポンプ３６は、グラニュールを連続式生物処理装置１０に供給する生物汚泥供給装置として機能する。なお、適宜生物汚泥供給ライン２８に電磁バルブ等を設置してもよい。

【0029】

図２示す処理水排出ライン２２ｂ及び処理水排出ポンプ３４は、処理水を連続式生物処理装置１０に供給する処理水供給装置として機能する。なお、適宜処理水排出ライン２２ｂに電磁バルブ等を設置してもよい。

【0030】

図１に示す排水流入ライン２０ａ及び第１排水流入ポンプ３０は、排水を連続式生物処理装置１０に供給する連続式側排水供給装置として機能する。また、図１の第１排水流入ポンプ３０は、上記の生物汚泥供給装置によるグラニュールの供給、及び上記の処理水供給装置による処理水の供給に伴って、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を調整する機能を有している。具体的には、第１排水流入ポンプ３０は、処理水排出ポンプ３４及び汚泥供給ポンプ３６と電気的に接続されており、処理水排出ポンプ３４又は汚泥供給ポンプ３６が稼働した時に、それらの出力信号が第１排水流入ポンプ３０に送信され、第１排水流入ポンプ３０が出力信号を受けた段階で、第１排水流入ポンプ３０の出力等が低下し、排水の流量を所定量低下させる。或いは、第１排水流入ポンプ３０が出力信号を受けた段階で、第１排水流入ポンプ３０の稼働が停止し、排水の流量を零にする（すなわち、排水流入ライン２０ａからの排水の供給が停止される）。なお、処理水排出ポンプ３４又は汚泥供給ポンプ３６の稼働が停止され、出力信号の送信が停止された場合には、第１排水流入ポンプ３０の出力を元の状態に戻し、排水の流量を回復させることが望ましい。

【0031】

本実施形態の連続式生物処理装置１０は、連続的に流入する排水を生物処理する好気性反応槽である。図１に示す連続式生物処理装置１０は、不図示であるが、例えば撹拌装置、エアポンプ、エアポンプに接続される散気装置等を備えており、撹拌装置により槽内の液が撹拌され、またエアポンプから供給される空気が散気装置を通して槽内に供給されるように構成されている。

【0032】

本実施形態の固液分離装置１４は、生物汚泥を含む水から生物汚泥と処理水とに分離するための分離装置であり、例えば、沈降分離、加圧浮上、濾過、膜分離等の分離装置が挙げられる。

【0033】

本実施形態の排水処理装置１の動作の一例について説明する。

【0034】

図１に示す排水貯留槽１６内には、処理対象となる排水が貯留されている。処理対象となる排水は、例えば、食品加工工場排水、化学工場排水、半導体工場排水、機械工場排水、下水、し尿、河川水等の排水が挙げられる。また、排水中には、一般的に生物分解性の有機物等が含まれている。なお、排水中に生物難分解性の有機物が含まれている場合には、予め浮上分離、凝集加圧浮上装置、吸着装置等の物理化学的処理を施し、除去することが望ましい。

【0035】

まず、第１排水流入ポンプ３０を稼働させ、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０に供給する。連続式生物処理装置１０では、好気条件下で、生物汚泥による排水の生物処理を実施する。連続式生物処理装置１０で処理された処理水を排水流入ライン２０ｃから固液分離装置１４に供給して、処理水から生物汚泥を分離する。

【0036】

半回分式生物処理装置１２を稼働させる場合には、（第１排水流入ポンプ３０を稼働させたまま）第２排水流入ポンプ３２を稼働させ、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ｂから半回分式生物処理装置１２に供給する（（１）排水の流入）。半回分式生物処理装置１２に排水を所定の量になるまで導入した後、第２排水流入ポンプ３２を停止する。次に、エアポンプ５０を稼働し、散気装置５２から空気を導入して、半回分式生物処理装置１２内に空気の供給を開始すると共に、撹拌装置４８を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内の排水を撹拌することで、排水の生物処理を行う（（２）処理対象物質の生物処理）。そして、所定時間経過後、エアポンプ５０の動作を停止することで空気の供給を停止し、また、撹拌装置４８を停止することで、生物処理を終了させる。生物処理終了後、半回分式生物処理装置１２内の生物汚泥を所定時間沈降させ、半回分式生物処理装置１２内で、生物汚泥と処理水とに分離させる（（３）生物汚泥の沈降）。次に 処理水排出ポンプ３４を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内の処理水を処理水排出ライン２２ｂから排出させ（（４）処理水の排出）、処理水排出ライン２２ｂから連続式生物処理装置１０に供給する。そして、（１）〜（４）の工程を繰り返すことで、半回分式生物処理装置１２内ではグラニュールが形成される。

【0037】

（４）処理水の排出工程において、処理水排出ポンプ３４の稼働の際の出力信号を、第１排水流入ポンプ３０が受信した段階で、第１排水流入ポンプ３０の出力が所定量低下し、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させる。或いは、第１排水流入ポンプ３０の稼働を停止し、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を零にする。連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させずに半回分式生物処理装置１２から処理水の供給を行うと、連続式生物処理装置１０に流入する水量が著しく増加するため、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量が増加する。その結果、固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することになるため、固液分離装置１４で生物汚泥が十分に分離されず、処理水と共に多くの生物汚泥が流出する場合がある。しかし、本実施形態では、前述したように、半回分式生物処理装置１２から連続式生物処理装置１０への処理水の供給に伴って、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下又は零にするため、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加が抑えられる。その結果、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量の増加が抑制され、ひいては固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することが抑制されるため、処理水と共に排出される生物汚泥量を抑えることが可能となる。なお、所定時間経過後に処理水排出ポンプ３４の稼働を停止して、再度（１）排水の流入工程に移行する際には、第１排水流入ポンプ３０の出力を元の状態に戻して、連続式生物処理装置１０への排水の流入量を回復させることが望ましい。

【0038】

連続式生物処理装置１０への処理水供給時において、連続式生物処理装置１０に供給する排水の流量は、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加を抑える点で、半回分式生物処理装置１２から供給される処理水の流量以上に低下させることが好ましく、排水の流量を零にすることがより好ましい。例えば、半回分式生物処理装置１２への処理水供給前において連続式生物処理装置１０に供給している排水の流量が１００Ｌ／ｈであり、半回分式生物処理装置１２から供給される処理水の流量が３０Ｌ／ｈであった場合、連続式生物処理装置１０への処理水供給時には、連続式生物処理装置１０に供給する排水の流量を７０Ｌ／ｈ以下とすることが好ましく、０Ｌ／ｈとすることがより好ましい。なお、第１排水流入ポンプ３０の稼働を停止して、排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０へ供給する排水の流量を零にしても（排水流入ライン２０ａからの排水の流入を停止しても）、半回分式生物処理装置１２から排出された処理水が処理水排出ライン２２ｂから連続式生物処理装置１０へ供給されているので、連続式生物処理装置１０における排水の連続供給は担保されている。

【0039】

また、汚泥供給ポンプ３６を稼働させることで、半回分式生物処理装置１２内で形成されたグラニュールを生物汚泥供給ライン２８から連続式生物処理装置１０に供給する。なお、半回分式生物処理装置１２からのグラニュールの供給は、（３）生物汚泥の沈降工程で行ってもよいし、（２）処理対象物質の生物処理工程で行ってもよいし、（４）処理水の排出工程で行ってもよい。いずれにしろ、連続式生物処理装置１０へのグラニュールの供給に伴って、すなわち第１排水流入ポンプ３０が汚泥供給ポンプ３６の出力信号を受けた段階で、第１排水流入ポンプ３０の出力を低下させる。或いは、第１排水流入ポンプ３０の稼働を停止し、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を零にする。これにより、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加が抑えられる。その結果、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量の増加が抑制され、ひいては固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することが抑制されるため、処理水と共に排出される生物汚泥量を抑えることが可能となる。

【0040】

連続式生物処理装置１０へのグラニュール汚泥供給時において、連続式生物処理装置１０に供給する排水の流量は、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加を抑える点で、半回分式生物処理装置１２から供給されるグラニュールの流量以上に低下させることが好ましく、排水の流量を零にすることがより好ましい。例えば、半回分式生物処理装置１２への処理水供給前において連続式生物処理装置１０に供給している排水の流量が１００Ｌ／ｈであり、半回分式生物処理装置１２から供給されるグラニュールの流量が１０Ｌ／ｈであった場合、連続式生物処理装置１０へのグラニュール供給時には、連続式生物処理装置１０に供給する排水の流量を９０Ｌ／ｈ以下とすることが好ましく、０Ｌ／ｈとすることがより好ましい。また、処理水の供給と共にグラニュールの供給を行う場合、半回分式生物処理装置１２から供給される処理水及びグラニュールの合計流量以下に低下させることが好ましい。なお、第１排水流入ポンプ３０の稼働を停止して、排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０へ供給される排水の流量を零にしても（排水流入ライン２０ａからの排水の流入を停止しても）、半回分式生物処理装置１２から排出されるグラニュールには処理水が含まれているため、その処理水が生物汚泥供給ライン２８から連続式生物処理装置１０へ供給されているので、連続式生物処理装置１０における排水の連続供給は担保されている。

【0041】

ここで、半回分式生物処理装置１２で形成されるグラニュールとは、自己造粒が進んだ汚泥のことであり、例えば汚泥の平均粒径が０．２ｍｍ以上、もしくは沈降性指標であるＳＶＩ５が８０ｍＬ／ｇ以下の生物汚泥である。また、本実施形態では、グラニュールが形成されたか否かは、例えば汚泥の沈降性指標であるＳＶＩを測定することにより判断される。具体的には、定期的に半回分式処理装置１２内の汚泥の沈降性試験によりＳＶＩ値を測定し、５分沈降後の体積割合から算出されるＳＶＩ５の値が所定値以下（例えば８０ｍＬ／ｇ以下）となった段階で、グラニュールが形成されたと判断することが可能である。もしくは、半回分式処理装置１２内の汚泥の粒径分布を測定し、その平均粒径が所定値以上（例えば０．２ｍｍ以上）となった段階で、グラニュールが形成されたと判断することが可能である（なお、ＳＶＩ値が低いほど、平均粒径が大きいほど良好なグラニュール汚泥であると判断可能である）。その後、汚泥供給ポンプ３６を稼働させ、半回分式生物処理装置１２で形成されたグラニュールを生物汚泥供給ライン２８から連続式生物処理装置１０に供給する。

【0042】

これまで説明したように、本実施形態では、固液分離装置１４への流量負荷が増加することが抑制されるため、固液分離装置１４から排出される処理水と共に生物汚泥が流出することが抑制される。そして、固液分離装置１４から排出される処理水を処理水排出ライン２２ａから系外へ排出する。また、汚泥返送ポンプ３８を稼働させ、固液分離装置１４で分離された生物汚泥の一部を汚泥返送ライン２４から連続式生物処理装置１０に供給する。また、電磁バルブ４０を開放することで、固液分離装置１４から排出される生物汚泥の一部を汚泥排出ライン２６から系外へ排出する。

【0043】

以下に、本実施形態の変形例等について説明する。

【0044】

図１に示す半回分式生物処理装置１２では、好気条件で生物処理を行う形態を例に説明したが、生物処理は嫌気又は無酸素条件のみ、好気条件のみ、嫌気または無酸素−好気交互運転等、特に制限されるものではない。しかし、好気条件を含むことで、生物汚泥の増殖速度が高くなるため、グラニュール形成速度の点から、好気条件を含むことが望ましい。また、グラニュール形成においては、沈降時間の管理と１バッチあたりの排水流入率を適切にコントロールすることが望ましい。攪拌（曝気による攪拌を含む）を停止して汚泥を沈降させる沈降時間は水面から汚泥排出部までの距離と汚泥の沈降速度とから計算され、例えば、４分／ｍから１５分／ｍの間で設定されることが好ましく、５分／ｍから１０分／ｍの間で設定されることがより好ましい。また、排水流入率（反応時有効容積に対する流入水の割合）は、例えば２０％以上８０％以下の範囲であることが好ましく、４０％以上６０％以下の範囲であることがより好ましい。処理対象物質である有機物濃度が非常に高い状態（流入工程の直後、飽食状態）と有機物濃度が非常に低い状態（生物処理工程の終盤、飢餓状態）を汚泥が繰り返し経験することによって、汚泥のグラニュール化が進行すると考えられているため、グラニュールを形成する観点では排水流入率は出来るだけ高くとった方が良いが、その一方で、排水流入率を高くすればする程、流入ポンプの容量が大きくなりコスト高となる。そのため、グラニュール形成及びコスト削減の点で、排水流入率は４０％以上６０％以下の範囲が好ましい。

【0045】

半回分式生物処理装置１２は、例えば槽内の汚泥濃度が２０００〜２００００ｍｇ／Ｌの範囲で運転されることが望ましい。所定濃度よりも汚泥濃度が増加した場合には槽内より生物汚泥を引き抜くことが望ましい。また、生物汚泥の健全性（沈降性、活性等）を維持するためには、適切な汚泥負荷に保つことが望ましく、好ましくは０．０５〜０．６０ｋｇＢＯＤ／ＭＬＳＳ／ｄａｙの範囲、より好ましくは０．１〜０．５ｋｇＢＯＤ／ＭＬＳＳ／ｄａｙの範囲に保たれるように、槽内から生物汚泥を引き抜くことが望ましい。

【0046】

半回分式生物処理装置１２内のｐＨは、一般的な生物処理に適する６〜９の範囲に調整することが好ましく、６．５〜７．５の範囲に調整することがより好ましい。ｐＨ値が前記範囲外となる場合は酸、アルカリを利用してｐＨ調整を実施することが好ましい。半回分式生物処理装置１２においてｐＨ調整を実施する場合、ｐＨ値を適切に測定する点で、半回分式生物処理装置１２が撹拌されていない状態より、撹拌されている状態でｐＨ調整を実施することが望ましい。半回分式生物処理装置１２内の溶存酸素（ＤＯ）は、一般的な生物処理に適する０．５ｍｇ／Ｌ以上とすることが好ましく、１ｍｇ／Ｌ以上とすることがより好ましい。

【0047】

半回分式生物処理装置１２は、脱離水の流入と処理水の排出を同時に行う装置も含まれる。すなわち、（１）脱離水の流入／処理水の排出、（２）処理対象物質の生物処理、（３）生物汚泥の沈降といった３つの工程を繰り返す装置も本実施形態の半回分式生物処理装置１２である。なお、上記３つの工程を繰り返す半回分式生物処理装置を用いた排水処理装置の例については後述する。

【0048】

図１に示す連続式生物処理装置１０では、有機物等を処理対象とした標準活性汚泥法により生物処理を行う形態を例説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、Ａ２Ｏ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ａｎｏｘｉｃ−Ｏｘｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ）やＡＯ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ｏｘｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ）等の栄養塩除去型システム（無酸素処理槽や嫌気処理槽を設置するシステム）、オキシデーションディッチ法、ステップ流入型多段活性汚泥法等のシステムにより生物処理を行う装置であってもよい。また、ポリウレタン、プラスチック、樹脂等の担体の存在下で、生物処理を行う装置であってもよい。

【0049】

連続式生物処理装置１０は、例えば槽内の汚泥濃度が２０００〜２００００ｍｇ／Ｌの範囲で運転されることが望ましい。また、生物汚泥の健全性（沈降性、活性等）を維持するために、汚泥負荷は、０．０５〜０．６ｋｇＢＯＤ／ＭＬＳＳ／ｄａｙの範囲にすることが好ましく、０．１〜０．５ｋｇＢＯＤ／ＭＬＳＳ／ｄａｙの範囲にすることがより好ましい。

【0050】

連続式生物処理装置１０内のｐＨは、一般的な生物処理に適する６〜９の範囲に調整することが好ましく、６．５〜７．５の範囲に調整することがより好ましい。また、連続式生物処理装置１０内の溶存酸素（ＤＯ）は、一般的な生物処理に適する０．５ｍｇ／Ｌ以上とすることが好ましく、１ｍｇ／Ｌ以上とすることがより好ましい。

【0051】

図１に示す排水処理装置１では、固液分離装置１４を備える形態を例に説明したが、固液分離装置１４を必ずしも備える必要はない。しかし、排水処理装置１は、グラニュールを循環させて、排水の処理効率を向上させる等の点で、連続式生物処理装置１０から排出される処理水から生物汚泥を分離する固液分離装置１４と、固液分離装置１４から排出される生物汚泥を連続式生物処理装置１０に返送する汚泥返送ライン２４を備えることを好ましい。

【0052】

図３は、本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。図３の排水処理装置２において、図１に示す排水処理装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図３に示す排水処理装置２では、排水流入ライン２０ａに排水流入ポンプ３１及び第１電磁バルブ４４が設けられ、排水流入ライン２０ｂには、第２電磁バルブ４６が設けられている。そして、排水流入ライン２０ｂの一端は、排水流入ポンプ３１と第１電磁バルブ４４の間の排水流入ライン２０ａに接続され、他端は半回分式生物処理装置１２の排水入口に接続されている。また、図３に示す第１電磁バルブ４４は、グラニュールの供給及び処理水の供給に伴って、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を調整する機能を有している。具体的には、第１電磁バルブ４４は、処理水排出ポンプ３４及び汚泥供給ポンプ３６と電気的に接続されており、処理水排出ポンプ３４又は汚泥供給ポンプ３６が稼働した時に、それらの出力信号が第１電磁バルブ４４に送信され、第１電磁バルブ４４が出力信号を受けた段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、排水の流量を所定量低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４が出力信号を受けた段階で、第１電磁バルブ４４を閉じて、排水の流量を零にする（すなわち、排水流入ライン２０ａからの排水の供給が停止される）。なお、処理水排出ポンプ３４又は汚泥供給ポンプ３６の稼働が停止され、出力信号の送信が停止された場合には、第１電磁バルブ４４の開閉度を元に戻し、排水の流量を回復させることが望ましい。

【0053】

本実施形態の排水処理装置２の動作の一例について説明する。

【0054】

まず、排水流入ポンプ３１を稼働させると共に、第１電磁バルブ４４を開放し、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０に供給する。連続式生物処理装置１０では、前述のように排水を生物処理する。また、処理された処理水を排水流入ライン２０ｃから固液分離装置１４に供給する。

【0055】

そして、半回分式生物処理装置１２を稼働させる場合には、（排水流入ポンプ３１を稼働させ、第１電磁バルブ４４を開放したまま、第２電磁バルブ４６を開放させ、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ｂから半回分式生物処理装置１２に供給する（（１）排水の流入）。半回分式生物処理装置１２に排水を所定の量になるまで導入した後、第２電磁バルブ４６を閉じる。

【0056】

次に、エアポンプ５０を稼働し、散気装置５２から空気を導入して、半回分式生物処理装置１２内に空気の供給を開始すると共に、撹拌装置４８を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内の排水を撹拌することで、排水の生物処理を行う（（２）処理対象物質の生物処理）。そして、所定時間経過後、エアポンプ５０の動作を停止することで空気の供給を停止し、また、撹拌装置４８を停止することで、生物処理を終了させる。生物処理終了後、半回分式生物処理装置１２内の生物汚泥を所定時間沈降させ、半回分式生物処理装置１２内で、生物汚泥と処理水とに分離させる（（３）生物汚泥の沈降）。次に、処理水排出ポンプ３４を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内の処理水を処理水排出ライン２２ｂから排出させ（（４）処理水の排出）、処理水排出ライン２２ｂから連続式生物処理装置１０に供給する。そして、（１）〜（４）の工程を繰り返すことで、半回分式生物処理装置１２内でグラニュールが形成される。

【0057】

（４）処理水の排出工程において、処理水排出ポンプ３４の稼働の際の出力信号を、第１電磁バルブ４４が受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４を閉じて、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を零にする（排水流入ライン２０ａからの排水の供給を停止する）。所定時間経過後、処理水排出ポンプ３４の稼働を停止して、再度（１）排水の流入工程に移行する。また、排水の流入工程時には、第１電磁バルブ４４の開閉度を元の状態に戻して、連続式生物処理装置１０への排水の流入量を回復させることが望ましい。なお、本実施形態では、第１電磁バルブ４４の開閉によって排水の流量を低下させているが、図１の排水処理装置１のように、排水流入ポンプ３１の出力を低下させることで、排水の流量を低下させてもよい。

【0058】

このように、本実施形態の排水処理装置２では、半回分式生物処理装置１２から連続式生物処理装置１０への処理水の供給に伴って、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下又は零にするため、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加が抑えられる。その結果、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量の増加が抑制され、ひいては固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することが抑制されるため、処理水と共に排出される生物汚泥量を抑えることが可能となる。

【0059】

また、汚泥供給ポンプ３６を稼働させることで、半回分式生物処理装置１２内で形成されたグラニュールを生物汚泥供給ライン２８から連続式生物処理装置１０に供給する。そして、第１電磁バルブ４４が汚泥供給ポンプ３６の出力信号を受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４が閉じられ、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流量を零にする。これにより、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加が抑えられる。その結果、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量の増加が抑制され、ひいては固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することが抑制されるため、処理水と共に排出される生物汚泥量を抑えることが可能となる。

【0060】

また、本実施形態の排水処理装置２のように、同一のポンプで、連続式生物処理装置１０及び半回分式生物処理装置１２への排水の供給を行う装置形態の方が、別々のポンプで、連続式生物処理装置１０への排水の供給及び半回分式生物処理装置１２への排水の供給をそれぞれ行う装置形態より、装置のイニシャルコスト及びランニングコストを低く抑えることが可能となる。

【0061】

次に、排水が導入されると共に、処理水が排出される半回分式生物処理装置１２を用いた排水処理装置２の動作の一例について説明する。すなわち、半回分式生物処理装置１２では、（１）脱離水の流入／処理水の排出、（２）処理対象物質の生物処理、（３）生物汚泥の沈降といった３つの工程が繰り返され、グラニュールが形成される。

【0062】

まず、排水流入ポンプ３１を稼働させると共に、第１電磁バルブ４４を開放し、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０に供給する。連続式生物処理装置１０において排水の生物処理を実施した後、処理水を排水流入ライン２０ｃから固液分離装置１４に供給する。そして、半回分式生物処理装置１２を稼働させる場合には、第２電磁バルブ４６を開放させると共に、処理水排出ポンプ３４を稼働させ、排水を排水流入ライン２０ａから半回分式生物処理装置１２に供給すると共に、半回分式生物処理装置１２内で既に生物処理された処理水を処理水排出ライン２２ｂを介して連続式生物処理装置１０に供給する（（１）脱離水の流入／処理水の排出）。この際、本実施形態では、処理水排出ポンプ３４の稼働の際の出力信号を、第１電磁バルブ４４が受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４を閉じて、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を零にする（排水の供給を停止する）。

【0063】

所定時間経過後、処理水排出ポンプ３４の稼働を停止すると共に、第２電磁バルブ４６を閉じる。この際、また、第１電磁バルブ４４の開閉度を元に戻して、連続式生物処理装置１０への排水の流入量を回復させることが望ましい。次に、エアポンプ５０を稼働し、散気装置５２から空気を導入して、半回分式生物処理装置１２内に空気の供給を開始すると共に、撹拌装置４８を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内の排水を撹拌することで、排水の生物処理を行う（（２）処理対象物質の生物処理）。そして、所定時間経過後、エアポンプ５０の動作を停止することで空気の供給を停止し、また、撹拌装置４８を停止することで、生物処理を終了させる。生物処理終了後、半回分式生物処理装置１２内の生物汚泥を所定時間沈降させ、半回分式生物処理装置１２内で、生物汚泥と処理水とに分離させる（（３）生物汚泥の沈降）。そして、再度、（１）排水の流入工程に移行する。また、半回分式生物処理装置１２内で形成されたグラニュールを連続式生物処理装置１０に供給する場合も、上記と同様に、汚泥供給ポンプ３６の出力信号を受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下又は零にする。

【0064】

このように、本実施形態の排水処理装置２では、半回分式生物処理装置１２から連続式生物処理装置１０への処理水及びグラニュールの供給に伴って、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させるため、連続式生物処理装置１０に流入する水量の増加が抑えられる。その結果、連続式生物処理装置１０から排出される処理水中に含まれる生物汚泥量の増加が抑制され、ひいては固液分離装置１４への流量負荷が瞬間的に増加することが抑制されるため、処理水と共に排出される生物汚泥量を抑えることが可能となる。

【0065】

図４は、本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。図４の排水処理装置３において、図３に示す排水処理装置２と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示す排水処理装置３では、処理水排出ライン２２ｂに第３電磁バルブ５６が設けられている（処理水排出ポンプ３４が設けられていない）。図４の排水処理装置３では、図３に示す処理水排出ポンプ３４の稼働・停止に代えて、第３電磁バルブ５６の開閉により処理水の供給・停止が行われること以外、図３に示す排水処理装置２と同様に動作する。図４に示す排水処理装置３は、図３に示す排水処理装置２と比較して、さらにポンプの数を減らした構成となっており、より装置のイニシャルコスト及びランニングコストの低減に繋がる。

【0066】

図５は、本実施形態に係る排水処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。図５の排水処理装置４において、図３に示す排水処理装置２と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図５に示す排水処理装置４は、半回分式生物処理装置１２から排出される処理水及びグラニュールを連続式生物処理装置１０に供給する汚泥処理水供給ライン５８を備えている。汚泥処理水供給ライン５８には、第３電磁バルブ６０が設けられている。汚泥処理水供給ライン５８は、半回分式生物処理装置１２から排出される処理水を連続式生物処理装置１０に供給する処理水供給装置としての機能及びグラニュールを連続式生物処理装置１０に供給する生物汚泥供給装置としての機能を備えている。第３電磁バルブ６０と第１電磁バルブ４４とは電気的に接続されている。第１電磁バルブ４４は、第３電磁バルブ６０が開放された時に、その出力信号が第１電磁バルブ４４に送信され、第１電磁バルブ４４が出力信号を受けた段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくして、排水の流量を所定量低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４が出力信号を受けた段階で、第１電磁バルブ４４が閉じて、排水の流量を零にする（すなわち、排水流入ライン２０ａからの排水の供給が停止される）。なお、第３電磁バルブ６０が閉じると、出力信号の送信が停止されるように構成しておき、出力信号の送信が停止された際には、第１電磁バルブ４４の開閉度を元に戻し、排水の流量を回復させることが望ましい。

【0067】

図５に示す排水処理装置４では、半回分式生物処理装置１２内の液（処理水及びグラニュール）が撹拌された状態で、半回分式生物処理装置１２に排水が導入されると共に、処理水及びグラニュールが半回分式生物処理装置１２から排出される半回分式生物処理装置１２が用いられている。以下、図５に示す排水処理装置４の動作を例に説明する。

【0068】

まず、排水流入ポンプ３１を稼働させると共に、第１電磁バルブ４４を開放し、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０に連続的に供給する。連続式生物処理装置１０において排水の生物処理を実施した後、処理水を排水流入ライン２０ｃから固液分離装置１４に供給する。そして、半回分式生物処理装置１２を稼働させる場合には、第２電磁バルブ４６及び第３電磁バルブ６０を開放させると共に、排水を排水流入ライン２０ｂから半回分式生物処理装置１２に供給すると共に、半回分式生物処理装置１２内の処理水を汚泥処理水供給ライン５８から連続式生物処理装置１０に供給する（（１）排水の流入／処理水の排出）。この際、本実施形態では、第３電磁バルブ６０の開放の際の出力信号を、第１電磁バルブ４４が受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４を閉じて、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を零にする（排水の供給を停止する）。次に、各バルブの開閉状態を維持したまま、撹拌装置４８を稼働させ、半回分式生物処理装置１２内で撹拌装置により撹拌された処理水及びグラニュールを汚泥処理水供給ライン５８から連続式生物処理装置１０に供給する（（１．５）グラニュール汚泥の供給）。

【0069】

所定時間経過後、第２電磁バルブ４６及び第３電磁バルブ６０を閉じる。この際、第１電磁バルブ４４の開閉度を元に戻して、連続式生物処理装置１０への排水の流入量を回復させることが望ましい。次に、撹拌装置４８の稼働を停止することなく、エアポンプ５０を稼働させ、散気装置５２から空気を導入して、半回分式生物処理装置１２内に空気の供給を開始することで、排水の生物処理を行う（（２）生物処理工程）。そして、所定時間経過後、撹拌装置４８の稼働を停止すると共に、エアポンプ５０の稼働を停止し、空気の供給を停止することで、生物処理を終了させる。生物処理終了後、半回分式生物処理装置１２内の生物汚泥を所定時間沈降させ、半回分式生物処理装置１２内で、生物汚泥と処理水とに分離させる（（３）生物汚泥の沈降）。そして、再度、（１）排水の流入／処理水の排出工程に移行する。（１．５）グラニュール汚泥の供給工程は、サイクル毎に行われる必要はなく、数サイクルに１度の割合で行われても良い。

【0070】

以下に、図５に示す排水処理装置４の動作の他の一例を説明する。

【0071】

まず、排水流入ポンプ３１を稼働させると共に、第１電磁バルブ４４を開放し、排水貯留槽１６内の処理対象排水を排水流入ライン２０ａから連続式生物処理装置１０に連続的に供給する。連続式生物処理装置１０において排水の生物処理を実施した後、処理水を排水流入ライン２０ｃから固液分離装置１４に供給する。そして、半回分式生物処理装置１２を稼働させる場合には、第２電磁バルブ４６及び第３電磁バルブ６０を開放させると共に、撹拌装置４８を稼働させ、排水を排水流入ライン２０ｂから半回分式生物処理装置１２に供給すると共に、半回分式生物処理装置１２内で撹拌装置により撹拌された処理水及びグラニュールを汚泥処理水供給ライン５８から連続式生物処理装置１０に供給する（（１）排水の流入／処理水の排出）。この際、本実施形態では、第３電磁バルブ６０の開放の際の出力信号を、第１電磁バルブ４４が受信した段階で、第１電磁バルブ４４の開閉度を小さくし、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を低下させる。或いは、第１電磁バルブ４４を閉じて、連続式生物処理装置１０に供給される排水の流入量を零にする（排水の供給を停止する）。

【0072】

所定時間経過後、第２電磁バルブ４６及び第３電磁バルブ６０を閉じる。この際、第１電磁バルブ４４の開閉度を元に戻して、連続式生物処理装置１０への排水の流入量を回復させることが望ましい。次に、撹拌装置４８の稼働を停止することなく、エアポンプ５０を稼働させ、散気装置５２から空気を導入して、半回分式生物処理装置１２内に空気の供給を開始することで、排水の生物処理を行う（（２）生物処理工程）。そして、所定時間経過後、エアポンプ５０の稼働を停止し、空気の供給を停止することで、生物処理を終了させる。そして、撹拌装置４８を稼働させたまま、すなわち、半回分式生物処理装置１２内の液が撹拌された状態で、再度、半回分式生物処理装置１２に排水を流入し、半回分式生物処理装置１２から処理水及びグラニュールを排出する（（１）排水の流入／処理水の排出）。

【0073】

半回分式生物処理装置１２から排出される処理水を連続式生物処理装置１０に供給する処理水供給装置としての機能及びグラニュールを連続式生物処理装置１０に供給する生物汚泥供給装置としての機能を備える汚泥処理水供給ライン５８は、図５に示す排水処理装置への適用に限定されるものではなく、上記説明した全ての実施形態に適用される。

【0074】

図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態で用いられる半回分式生物処理装置の構成の他の一例を示す模式図である。図６に示す半回分式生物処理装置６２において、図２に示す半回分式生物処理装置１２と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図６（Ａ）に示す半回分式生物処理装置６２では、処理水を排出する処理水出口１２ｂが、排水を流入する排水入口１２ａより高い位置に設けられている。また、図６（Ｂ）に示す半回分式生物処理装置６２は、図５の排水処理装置に用いられた半回分式生物処理装置１２であり、処理水及びグラニュールを排出する汚泥処理水出口１２ｄが、排水を流入する排水入口１２ａより高い位置に設けられている。これにより、流入した排水が生物処理されることなく半回分式生物処理装置６２から排出される（排水のショートカット）が抑制されるため、半回分式生物処理装置６２で効率的にグラニュールを形成することが可能となる。また、半回分式生物処理装置６２内の処理水は、流入してくる排水により押し上げられる形で排出されるため、沈降性の低い生物汚泥を積極的に系外に排出される。その結果、沈降性の高い生物汚泥が半回分式生物処理装置１２内に残るため、より効率的にグラニュールを形成することが可能となる。なお、半回分式生物処理装置６２から流出する処理水が処理前の排水と混合されるため、処理水質の悪化が懸念されるが、半回分式生物処理装置６２から排出される処理水は連続式生物処理装置１０に供給され、そこで生物処理が行われるため、最終的に得られる処理水の水質悪化は抑制される。

【符号の説明】

【0075】

１〜４ 排水処理装置、１０ 連続式生物処理装置、１２，６２ 半回分式生物処理装置、１２ａ 排水入口、１２ｂ 処理水出口、１２ｃ 汚泥出口、１２ｄ 汚泥処理水出口、１４ 固液分離装置、１６ 排水貯留槽、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 排水流入ライン、２２ａ，２２ｂ 処理水排出ライン、２４ 汚泥返送ライン、２６ 汚泥排出ライン、２８ 生物汚泥供給ライン、３０ 第１排水流入ポンプ、３１ 排水流入ポンプ、３２ 第２排水流入ポンプ、３４ 処理水排出ポンプ、３６ 汚泥供給ポンプ、３８ 汚泥返送ポンプ、４０ 電磁バルブ、４２ 好気性反応槽、４４ 第１電磁バルブ、４６ 第２電磁バルブ、４８ 撹拌装置、５０ エアポンプ、５２ 散気装置、５６，６０ 第３電磁バルブ、５８ 汚泥処理水供給ライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】