特許 6489507 汚水処理装置

(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】6489507

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】汚水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/08 20060101AFI20190318BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/08 Z

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-17150(P2016-17150)

(22)【出願日】2016年2月1日

(65)【公開番号】特開2017-136518(P2017-136518A)

(43)【公開日】2017年8月10日

【審査請求日】2018年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116713

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 正己

(74)【代理人】

【識別番号】100094709

【弁理士】

【氏名又は名称】加々美 紀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179844

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 芳國

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 智典

(72)【発明者】

【氏名】馬場 圭

(72)【発明者】

【氏名】青木 順

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２６９６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２８３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８２０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５０１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８９１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７３６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４７０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００−３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

担体を用いて生物処理を行う生物反応槽を備えた担体投入型汚水処理装置であって、
前記生物反応槽は槽幅が槽長さよりも長い躯体形状を有し、長辺側の槽壁の内側上部の角及び内側下部の角にハンチが設けられており、
前記生物反応槽の底部には散気装置が設けられており、
前記生物反応槽内の下流側には槽内を上流側と下流側とに仕切るように担体分離スクリーンが立設されており、
前記担体分離スクリーンの上流側にバッフル板が立設されていることを特徴とする担体投入型汚水処理装置。

【請求項2】

前記担体分離スクリーンに近接して、担体分離スクリーンに付着する担体を剥離させるための散気装置又は液体噴射装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の担体投入型汚水処理装置。

【請求項3】

前記バッフル板が、担体分離スクリーンと平行に配置されているか、又は、担体分離スクリーンとバッフル板との間隔が上方に向かって広くなるように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の担体投入型汚水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微生物を付着させてなる微生物固定化担体によって汚水を処理する担体投入型汚水処理装置に関する。
なお、本発明においては「担体」という用語は微生物を担体に付着させてなる「微生物固定化担体」を意味するものとして用いる。

【背景技術】

【0002】

担体を生物反応槽内に投入することにより生物反応槽内に微生物を保持させる担体投入型汚水処理装置は、標準活性汚泥法による汚水処理装置と比較して、処理の高速化あるいは処理設備のコンパクト化を図ることができるという利点がある。一方で、担体投入型汚水処理装置では、担体が生物反応槽外に流出するのを防止する必要がある。
そこで、担体が生物反応槽外に流出するのを防止するために、一般的には生物反応槽内の処理水流出側に担体分離装置（スクリーン）を設置することが行われている。

【0003】

特許文献１に記載の汚水処理装置を図８に示す。図８（ａ）は汚水処理装置を示し、図８（ｂ）はその要部を示す。
図８（ａ）に示した汚水処理装置は、生物反応槽１０に担体Ｓを投入して汚水Ｗを処理する汚水処理装置であり、生物反応槽１０には、汚水Ｗが投入され、さらに、担体Ｓが投入されている。生物反応槽１０に投入された汚水Ｗは、生物反応槽１０の底部に設けられた散気装置５から散気される空気等によって撹拌されており、生物反応槽１０は曝気槽を形成している。生物反応槽１０に投入された汚水Ｗは、担体Ｓによって、汚水Ｗ中に混入する有機物等を分解する微生物が育成されている。汚水Ｗは、生物反応槽１０内に所定時間滞留して、生物学的な処理がなされ、処理水Ｗｐは、担体分離用スクリーン３とバッフル板４とを通過して、越流部７から排出される。前記バッフル板４は、スクリーン３と越流部７との間に配置されてスクリーン３における処理水Ｗｐの流水速度Ｖを調整するものである。

【0004】

この装置によれば、生物反応槽１０の槽壁上部に形成されている越流部７を流れる処理水Ｗｐは、水面において最も通水速度が速くなるが、生物反応槽１０のスクリーン３と越流部７との間に設けられたバッフル板４は、その流速が最も速い部分の流速を抑制して、スクリーン３を通過する処理水Ｗｐの流速Ｖを平均化するようにしており、処理水Ｗｐの流速によって、担体Ｓがスクリーン３の前面に押し付けられ、スクリーン３に目詰まりが発生するのを防止する

【0005】

ところで、担体投入型汚水処理装置においては、図９に示すような生物反応槽１０の槽幅Ｄ１が槽長さＤ２よりも長い躯体形状を有し、長辺側の槽壁の内側上部の角及び内側下部の角にハンチ１１が設けられている生物反応槽１０が用いられる場合がある。このような駆体形状を有する生物反応槽１０においては、図１０に示すように生物反応槽１０の底部に設けられた散気装置５による曝気によって旋回流Ｆが発生することがある。この場合、担体Ｓは発生した旋回流Ｆにより槽底部から槽上部へ集積するとともに、汚水の流れによってスクリーン３の前面上部に偏在する。その結果、スクリーン３の前面に偏在する担体Ｓが汚水の流れによりスクリーン面に押し付けられ、スクリーン３に目詰まりが発生し、槽内水位が上昇する要因となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−４７０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、安価かつ容易に、担体分離装置（スクリーン）の閉塞を抑制して安定した処理能力を得ることができる担体投入型汚水処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は以下に記載する通りの担体投入型汚水処理装置に係るものである。
（１）担体を用いて生物処理を行う生物反応槽を備えた担体投入型汚水処理装置であって、
前記生物反応槽は槽幅が槽長さよりも長い躯体形状を有し、長辺側の槽壁の内側上部の角及び内側下部の角にハンチが設けられており、
前記生物反応槽の底部には散気装置が設けられており、
前記生物反応槽内の下流側には槽内を上流側と下流側とに仕切るように担体分離スクリーンが立設されており、
前記担体分離スクリーンの上流側にバッフル板が立設されていることを特徴とする担体投入型汚水処理装置。
（２）前記担体分離スクリーンに近接して、担体分離スクリーンに付着する担体を剥離させるための散気装置又は液体噴射装置を設けたことを特徴とする上記（１）に記載の担体投入型汚水処理装置。
（３）前記バッフル板が、担体分離スクリーンと平行に配置されているか、又は、担体分離スクリーンとバッフル板との間隔が上方に向かって広くなるように傾斜して配置されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の担体投入型汚水処理装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明の担体投入型汚水処理装置を用いることにより、安価かつ容易に担体分離装置の閉塞を抑制することができ、汚水を安定して処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の担体投入型汚水処理装置における生物反応槽の例を示す断面図である。

【図2】図１に示した生物反応槽内の処理水の流れを示す図である。

【図3】図１に示した生物反応槽の縦断面及び横断面を示す図である。

【図4】本発明の担体投入型汚水処理装置における生物反応槽の一例を模式的に示す断面図である。

【図5】本発明の担体投入型汚水処理装置における生物反応槽の例を示す断面図である。

【図6】図１に示した生物反応槽の複数個を多段に配置した例を示す図である。

【図7】図７（ａ）は生物反応槽の平面図であり、図７（ｂ）は生物反応槽内の担体の濃度分布を示す図である。

【図8】従来の担体投入型汚水処理装置における生物反応槽の例を示す図である。

【図9】従来の担体投入型汚水処理装置における生物反応槽の例を示す図である。

【図10】図９に示した生物反応槽内の処理水の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の汚水処理装置の構成を図１に基づいて説明する。
本発明の汚水処理装置は、担体Ｓを用いて生物処理を行う生物反応槽１０を備えた担体投入型汚水処理装置である。本発明における生物反応槽１０は図９に示されるような、槽幅Ｄ１が槽長さＤ２よりも長い躯体形状を有し、長辺側の槽壁の内側上部の角及び内側下部の角にハンチ１１が設けられている。

【0012】

そして、前記生物反応槽１０内においては、下流側に担体分離装置３が設けられており、この担体分離装置３の上流側に該担体分離装置３に近接してバッフル板４が立設されている。
汚水流入部１から流入した汚水Ｗは生物反応槽１０内で担体Ｓと接触することによって生物処理され担体分離装置３によって担体Ｓを分離されて処理水流出部２から排出される。
既に図９に基づいて述べたように、バッフル板４を設置しない場合には、生物反応槽１０の底部に設けられた散気装置５による曝気によって旋回流Ｆが発生する。この旋回流Ｆは担体分離装置３の前面まで到達し、担体分離装置３の前面の上方部分における担体Ｓの存在密度が増加し、担体分離装置３の前面上部において担体Ｓが偏在するため、目詰まりが発生して安定した汚水処理ができない。

【0013】

これに対し、担体分離装置３の上流側にバッフル板４を設けた場合には、図２に示すように、生物反応槽１０に供給された汚水Ｗはバッフル板４までの槽内空間で旋回流Ｆを形成する。そして、図２のＸで示した領域におけるバッフル板４と担体分離装置３との間の空間には処理水の一部が流入して良好な上向流を形成するため、担体分離装置３の前面側では担体Ｓが偏在することがなく、目詰まりが発生しないため安定した汚水処理が可能となる。

【0014】

生物反応槽１０内におけるバッフル板４の配置の仕方を図３に示す。
図３（ａ）は生物反応槽１０の縦断面図であり、図３（ｂ）は生物反応槽１０の横断面図である。
図３（ａ）に示すように、バッフル板４は担体分離装置３の前面に間隔Ａをおいて配置されている。
図３（ａ）において、生物反応槽１０の水位はＨであり、バッフル板４の縦方向長さは水位Ｈの高さよりも短く、水面１３とバッフル板４の上端との間には間隔Ｂが設けられており、槽底面１２とバッフル板４の下端との間には間隔Ｃが設けられている。
また、図３（ｂ）に示すように、バッフル板４の横方向長さは生物反応槽１０の槽幅Ｄ１と同じである。

【0015】

前記のＡ、Ｂ及びＣの寸法は生物反応槽１０の大きさによって適宜選択することができるが、バッフル板４として高さ２４００ｍｍ程度のものを使用する生物反応槽１０においては下記の寸法を例示することができる。

【0016】

【表1】

【0017】

図３ではバッフル板４を担体分離装置３と平行に配置した例を示したが、バッフル板４を図４に示すようにバッフル板４と担体分離装置３との間の間隔が上方に向かって広くなるように傾斜させて配置しても良い。

【0018】

また、担体分離装置３に担体Ｓが付着して目詰まりが生じることを防ぐために、担体分離装置３の前面に専用の散気装置又は液体噴射装置を設けてもよい。
図５に担体分離装置３の前面に散気装置６を設けた例を示す。
散気装置６から連続的又は間欠的に噴出されるガスは担体Ｓを攪乱して担体Ｓによる目詰まりを防ぐことができる。
図５には散気装置６を担体分離装置３の前面に設けた例を示したが、散気装置６は担体分離装置３の後面に設けても良く、また、担体分離装置３の前面及び後面に設けても良い。
また、散気装置６に代えて液体噴射装置を設けることによっても同様に目詰まりを防ぐ効果を得ることができる。

【0019】

また、汚水処理システムにおいては、複数の生物反応槽を上流側から下流側に直列に接続して配置する場合がある。
図６に本発明において用いる生物反応槽である、第１生物反応槽２１、第２生物反応槽２２及び第３生物反応槽２３を直列に配置した例を示す。

【0020】

図７に示す生物反応槽１０において担体分離装置３の前面側における担体濃度（真容積の体積％）を測定した。図７（ａ）は生物反応槽の平面図であり、図７（ｂ）は生物反応槽の断面図である。図中●は担体濃度の測定箇所を示す。なお、この生物反応槽１０における上記Ａ、Ｂ及びＣの寸法は、以下の通りである。
Ａ：５００ｍｍ、Ｂ：１０００ｍｍ、Ｃ：１０００ｍｍ。
図７（ｂ）に示すように、担体分離装置３の上流側にバッフル板４を立設することにより、担体分離装置３の前面の担体濃度は槽内全体の担体濃度と同程度のものとなった。
なお、担体分離装置３の前面下部で担体濃度が槽全体の担体濃度よりも高い数値を示しているがこれは上方に行くに従って均等化される結果となっており、担体濃度は担体分離装置３の前面において上方に向かって増大することはなく、バッフル板４が担体Ｓの集積防止の効果を奏していることがわかる。
なお、併せてバッフル板を設けないで行った場合には、担体分離装置３の前面における担体濃度は槽内全体より増大し、かつ担体分離装置３の下方から上方へ向かって増大した。

【符号の説明】

【0021】

１ 汚水流入部
２ 処理水流出部
３ 担体分離装置、スクリーン
４ バッフル板
５、６ 散気装置
７ 越流部
８ 気泡
１０ 生物反応槽
１１ ハンチ
１２ 槽底面
１３ 水面
２１ 第１生物反応槽
２２ 第２生物反応槽
２３ 第３生物反応槽
Ｄ１ 槽幅
Ｄ２ 槽長さ
Ｆ 旋回流
Ｌ１ 生物反応槽の水位
Ｌ２ 処理水の流出流路の水位
Ｓ 担体
Ｖ 流速
Ｗ 汚水
Ｗｐ 処理水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】