特許 7411006 散水ろ床装置、および散水ろ床装置の運転方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-26

(45)【発行日】2024-01-10

(54)【発明の名称】散水ろ床装置、および散水ろ床装置の運転方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/04 20230101AFI20231227BHJP

【ＦＩ】

C02F3/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022076984

(22)【出願日】2022-05-09

(65)【公開番号】P2023166154

(43)【公開日】2023-11-21

【審査請求日】2023-07-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591030651

【氏名又は名称】水ｉｎｇ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(72)【発明者】

【氏名】米山 豊

(72)【発明者】

【氏名】高橋 惇太

(72)【発明者】

【氏名】有田 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】山口 和紀

(72)【発明者】

【氏名】八木橋 隆続

【審査官】高橋 成典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０３２２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３６４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０１４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６９１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６１４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５１－０１４８２４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１０４６０９６４３（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第０７１５６９８２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０４４２７５４８（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６７３２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／１６１３３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ ３／０２ － ３／１０

３／１４ － ３／２６

７／００

３／００

３／１２

３／２８ － ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機物を含有する廃水を貯留する受水槽と、
微生物を担持する担体に前記廃水を散布して、該廃水に含まれる有機物を生物処理する少なくとも１つのろ床槽と、を備え、
各ろ床槽は、該ろ床槽の下部から前記受水槽まで延びる前記廃水の戻り管を有しており、
前記受水槽は、前記廃水が供給される流入口と、前記廃水を排出するための流出口を有しており、
前記流入口から前記流出口へ向かう廃水の流れ方向で見て、前記少なくとも１つのろ床槽の内で最も下流側に位置するろ床層が有する前記戻り管の出口は、前記流出口が形成された前記受水槽の側壁に向けられている、散水ろ床装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つのろ床槽は、少なくとも２つのろ床槽であり、
前記廃水の流れ方向で見て、前記少なくとも２つのろ床槽の内で最も上流側に位置するろ床層が有する前記戻り管の出口は、前記廃水の流れ方向に平面視で垂直に向けられている、請求項１に記載の散水ろ床装置。

【請求項3】

前記少なくとも２つのろ床槽は、２つのろ床槽であり、
前記受水槽は、前記２つのろ床槽の間に配置された、前記廃水が通過可能に構成される仕切り板を有している、請求項２に記載の散水ろ床装置。

【請求項4】

前記仕切り板は、該仕切り板が前記受水槽の側壁に接続される端部に、平面視で円弧形状の外面を有し、前記受水槽内の廃水の流れを案内するガイド板を有している、請求項３に記載の散水ろ床装置。

【請求項5】

前記受水槽内に配置され、各ろ床槽に対応して設けられたポンプをさらに備え、
各ろ床槽は、
前記ポンプの吐出口から前記ろ床槽まで延びる供給管と、
前記供給管から分岐して、前記受水槽まで延びるバイパス管と、を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の散水ろ床装置。

【請求項6】

前記戻り管は、洗浄ノズルを挿入可能なポートを有している、請求項１に記載の散水ろ床装置。

【請求項7】

前記受水槽に配置された少なくとも１つの散気装置をさらに有する、請求項１に記載の散水ろ床装置。

【請求項8】

有機物を含有する廃水を貯留する受水槽から、微生物を担持する担体を備えた少なくとも１つのろ床槽に前記廃水を散布して、該廃水に含まれる有機物を生物処理し、
各ろ床槽から前記受水槽まで延びる戻り管を介して、前記廃水を前記受水槽に戻し、
前記廃水が前記受水槽に供給される流入口から、前記廃水が前記受水槽が排出される流出口へ向かう前記廃水の流れ方向で見て、最も下流側に位置するろ床層が有する前記戻り管から排出される廃水を、前記流出口が形成された前記受水槽の側壁に向ける、散水ろ床装置の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、散水ろ床装置に関し、特に、ろ床槽が受水槽の上方に配置された散水ろ床装置に関する。さらに、本発明は、このような散水ろ床装置の運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、微生物を利用して有機物を含有する廃水（以下、単に「廃水」と称する。）を処理する散水ろ床装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３参照）。散水ろ床装置は、微生物を担持する担体（「微生物担体」とも称される）に廃水を散布し、該廃水に含まれる有機物を微生物に生物処理させる装置である。散水ろ床装置は、他の処理方法（例えば、標準活性汚泥法）を使用して廃水を処理する装置と比較して、消費電力が低い、設置工事費が低廉である、および維持管理が容易であるなどの利点を有している。

【0003】

このような散水ろ床装置は、一般に、担体を収容するろ床槽と、該ろ床槽内の担体に散布される廃水を貯留する受水槽と、を備えている。ろ床槽は、受水槽とは異なる設置場所に配置されることもあるし、受水槽上に固定されることもある。ろ床槽が受水槽とは異なる設置場所に配置される散水ろ床装置では、散水ろ床装置の設置面積が増大してしまう。一方で、ろ床槽が受水槽上に固定された散水ろ床装置は、限られた設置面積でも散水ろ床装置を設置可能であるという利点を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２５７８２号公報

【文献】特開平９－１５５３７２号公報

【文献】特開２０２１－１６４９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年の産業界では、装置の小型化およびフットプリントの削減が常に望まれており、そのため、散水ろ床装置の受水槽の小型化も使用者から望まれている。特に、特許文献３に記載されるような散水ろ床装置を室内に設置する場合、受水槽の高さ方向の制限が大きく、受水槽内での廃水の十分な撹拌ができる程度に、受水槽の高さ（すなわち、廃水の水深）を確保できないことがある。具体的には、受水槽内に、廃水の十分な撹拌を可能にする撹拌機および／または曝気装置を配置することができない場合がある。

【0006】

そのため、受水槽の十分な高さを確保できない従来の散水ろ床装置では、ろ床槽から受水槽に戻される廃水の勢い（廃水流）を利用して、受水槽内の廃水の撹拌を行っている。この場合、受水槽内に供給される廃水と、ろ床槽から受水槽に戻される廃水との混合が不十分な箇所が受水槽内に発生し、その結果、受水槽から廃水と共に懸濁物質（SS：Suspended Solid）が排出されず、受水槽内に汚泥が蓄積されてしまうおそれがある。受水槽の底部に汚泥が堆積すると、堆積した汚泥が嫌気性発酵してガスが生成され、この発生ガスが受水槽の底部に堆積した汚泥を廃水の液面に向かって浮上させ、スカムを発生させる原因となる。

【0007】

さらに、受水槽に貯留された廃水は、ポンプによりろ床槽に繰り返し送られるため、懸濁物質濃度の高い廃水が繰り返しろ床槽に供給されることになり、その結果、ろ床槽に配置されたろ材の閉塞が生じて、ろ床槽内部での廃水の偏流も発生するおそれがある。ろ床槽での廃水の偏流は、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）処理性能を低下させる一因となりうる。

【0008】

なお、本明細書では、受水槽に流入口から供給されて排出口に向けて流れる廃水および／または受水槽内に貯留される廃水を、「原廃水」と称することがあり、ろ床槽から戻される廃水を、「戻り廃水」と称することがある。

【0009】

そこで、本発明は、受水槽内での原廃水と戻り廃水との混合状態を改善することが可能な散水ろ床装置、および散水ろ床装置の運転方法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】

【0010】

一態様では、有機物を含有する廃水を貯留する受水槽と、微生物を担持する担体に前記廃水を散布して、該廃水に含まれる有機物を生物処理する少なくとも１つのろ床槽と、を備え、各ろ床槽は、該ろ床槽の下部から前記受水槽まで延びる前記廃水の戻り管を有しており、前記受水槽は、前記廃水が供給される流入口と、前記廃水を排出するための流出口を有しており、前記流入口から前記流出口へ向かう廃水の流れ方向で見て、前記少なくとも１つのろ床槽の内で最も下流側に位置するろ床層が有する前記戻り管の出口は、前記流出口が形成された前記受水槽の側壁に向けられている、散水ろ床装置が提供される。

【0011】

一態様では、前記少なくとも１つのろ床槽は、少なくとも２つのろ床槽であり、前記廃水の流れ方向で見て、前記少なくとも２つのろ床槽の内で最も上流側に位置するろ床層が有する前記戻り管の出口は、前記廃水の流れ方向に平面視で垂直に向けられている。
一態様では、前記少なくとも２つのろ床槽は、２つのろ床槽であり、前記受水槽は、前記２つのろ床槽の間に配置された、前記廃水が通過可能に構成される仕切り板を有している。
一態様では、前記仕切り板は、該仕切り板が前記受水槽の側壁に接続される端部に、平面視で円弧形状の外面を有し、前記受水槽内の廃水の流れを案内するガイド板を有している。

【0012】

一態様では、前記散水ろ床装置は、前記受水槽内に配置され、各ろ床槽に対応して設けられたポンプをさらに備え、各ろ床槽は、前記ポンプの吐出口から前記ろ床槽まで延びる供給管と、前記供給管から分岐して、前記受水槽まで延びるバイパス管と、を有する。
一態様では、前記戻り管は、洗浄ノズルを挿入可能なポートを有している。
一態様では、前記散水ろ床装置は、前記受水槽に配置された少なくとも１つの散気装置をさらに有する。

【0013】

一態様では、有機物を含有する廃水を貯留する受水槽から、微生物を担持する担体を備えた少なくとも１つのろ床槽に前記廃水を散布して、該廃水に含まれる有機物を生物処理し、各ろ床槽から前記受水槽まで延びる戻り管を介して、前記廃水を前記受水槽に戻し、前記廃水が前記受水槽に供給される流入口から、前記廃水が前記受水槽が排出される流出口へ向かう前記廃水の流れ方向で見て、最も下流側に位置するろ床層が有する前記戻り管から排出される廃水を、前記流出口が形成された前記受水槽の側壁に向ける、散水ろ床装置の運転方法が提供される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、戻り管の出口から排出された廃水が流出口が形成された受水槽の側壁に向けて流れるので、受水槽内で流入口から流出口に向かって流れる原廃水と、戻り管から排出された廃水との混合状態が改善される。その結果、受水槽の流出口から廃水と共に懸濁物質が流出するので、受水槽内での汚泥の蓄積およびスカムの発生が防止される。したがって、散水ろ床装置を安定して運転できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、一実施形態に係る散水ろ床装置を示す模式図である。

【図2】図２（ａ）は、図１に示す散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ線矢視図である。

【図3】図３は、別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。

【図4】図４（ａ）は、図３に示す戻り管の変形例を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、図３に示す戻り管の他の変形例を模式的に示す平面図である。

【図5】図５は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。

【図6】図６（ａ）は、仕切り板の一例を示す模式図であり、図６（ｂ）は、仕切り板の他の例を示す模式図である。

【図7】図７は、さらに他の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。

【図8】図８は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。

【図9】図９は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。

【図10】図１０（ａ）は、戻り管の変形例を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、戻り管の他の変形例を示す模式図であり、図１０（ｃ）は、戻り管のさらに他の変形例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る散水ろ床装置を示す模式図である。図１に示す散水ろ床装置は、廃水が貯留される受水槽２と、受水槽２の上方に配置されるろ床槽１と、該ろ床槽１を支持する架台７と、受水槽２内に配置されたポンプ１０と、を備える。図１に示すように、受水槽２には、廃水（原廃水）を受水槽２に流入させる流入ライン５２と、廃水を受水槽２から流出させる流出ライン６２とが接続されている。流入ライン５２は、原水槽、スクリュープレス、調整槽、およびスクリーン装置などの前段の設備５０から受水槽２まで延びている。流出ライン６２は、受水槽２から、希釈槽、および沈殿槽などの後段の設備６０まで延びている。所定量の廃水が流入ライン５２を通って受水槽２に流入し、流入量に応じた量の廃水が受水槽２から流出ライン６２を通じて流出される。

【0017】

図示はしないが、流入ライン５２に原廃水の圧送ポンプを配置してもよい。この場合、受水槽２には、圧送ポンプによって上昇された圧力に対応する流速を有する原廃水が供給される。さらに、一実施形態では、流出ライン６２から排出される処理済みの廃水を下水道に放流してもよい。

【0018】

ろ床槽１は、箱体１ａと、箱体１ａ内に吊り下げられる複数の担体５と、箱体１ａ内で担体５の上方に設けられた散水管１ｃと、散水管１ｃに取り付けられた複数の散水栓３と、を備える。本実施形態では、箱体１ａの水平断面は矩形形状を有する。箱体１ａは、その上部に着脱自在に固定された蓋１ｂを有している。

【0019】

散水管１ｃは、ろ床槽１の側壁（すなわち、箱体１ａの側壁）を貫通して延びており、その先端には、接続フランジなどの管継手１ｄが設けられている。散水管１ｃは、受水槽２内に設置されたポンプ１０の吐出口から延びる供給管１２に管継手１ｄを介して連結される。散水管１ｃの内部には、廃水の流路が形成されており、該流路は各散水栓３と連通している。ポンプ１０を駆動すると、受水槽２内の廃水が供給管１２を介して散水管１ｃに供給され、散水栓３から担体５に向けて散布される。担体５の表面には、廃水に含まれる有機物を生物処理する（分解する）微生物膜が形成される。担体５を通過した廃水は、ろ床槽１の下部から、後述する戻り管１３を介して受水槽２に戻される。

【0020】

本実施形態では、各担体５は、箱体１ａの内部に鉛直方向に吊り下げられた布状担体である。隣接する担体５の間には、スペーサ（図示せず）が配置されており、該スペーサによって、隣接する担体５の間に廃水の流路が形成される。廃水は担体５の間に形成された流路を流下する間に、担体５の表面に形成された微生物膜と接触し、これにより、廃水中の有機物が生物処理される。

【0021】

図示した例では、担体５は布状担体であるが、有機物を生物処理する微生物が成長可能である限り、担体５の構成は任意である。例えば、担体５は、砕石であってもよいし、プラスチックなどの樹脂からなる球状体であってもよい。

【0022】

受水槽２内の廃水は、流入ライン５２から流入して、流出ライン６２から流出されるまでの間に、ポンプ１０によってろ床槽１の散水栓３から担体５に繰り返し散布される。このような構成で、廃水に含まれる有機物の濃度が低下される。

【0023】

上記した箱体１ａの蓋１ｂをろ床槽１から取り外すと、作業者が散水栓３にアクセス可能となる。例えば、ポンプ１０の運転中に、作業者は、蓋１ｂを取り外して、各散水栓３から散布される廃水の様子を確認することができる。図示はしないが、蓋１ｂの代わりに、または蓋１ｂに加えて、散水栓３への作業者のアクセスを許容する扉を、箱体１ａの側壁に形成してもよい。

【0024】

図１に示す散水ろ床装置は、１つのろ床槽１を備えるが、散水ろ床装置は、複数のろ床槽１を備えていてもよい。この場合、散水ろ床装置は、複数のろ床槽１に共通に用いられる１つの受水槽２を有していてもよいし、各ろ床槽１に対応する複数の受水槽２を有していてもよい。あるいは、散水ろ床装置は、いくつかのろ床槽１に共通に用いられる受水槽２を複数有していてもよい。図示はしないが、散水ろ床装置が複数の受水槽２を有する場合は、これら受水槽２は、連結管によって直列に、および／または並列に連結される。また、ポンプ１０は、各ろ床槽１に対応して設けられる。

【0025】

図１に示すろ床槽１は、架台７に支持されている。架台７は、受水槽２と一体化されている。より具体的には、架台７は、ろ床槽１が着脱自在に固定される梁構造体と、梁構造体から下方に延びる複数の（図示した例では、４つの）柱と、を備えた構造を有する。図１に示すろ床槽１は、受水槽２と一体化されているが、本実施形態は、この例に限定されない。すなわち、ろ床槽１は、架台７と一体化されていなくてもよい。

【0026】

供給管１２および散水管１ｃを介してろ床槽１に供給された廃水は、担体５間を流下して、ろ床槽１の下部に至る。ろ床槽１の下部には、戻り管１３が連結されている。戻り管１３は、ろ床槽１に配置された担体５の間を流下してろ床槽１の下部に至った廃水を受水槽２に戻すための配管であり、ろ床槽１の下部から受水槽２に貯留された廃水中まで延びている。したがって、受水槽２に貯留された廃水は、流入口１５から流出口１６に到達するまでの間に、供給管１２、散水栓３、担体５、および戻り管１３を介して受水槽２とろ床槽１との間を何度も循環する。

【0027】

図２（ａ）は、図１に示す散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ線矢視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す散水ろ床装置の受水槽を概略的に示す側面図に相当する。図２（ａ）および図２（ｂ）は、戻り管１３の構成を説明するための図であり、主として、ろ床槽１、受水槽２、および戻り管１３を図示している。さらに、図２（ａ）では、ろ床槽１を仮想線（２点鎖線）で示している。

【0028】

図２（ａ）に示すように、流入ライン５２は、受水槽２に設けられた流入口１５に接続されており、流出ライン６２は、受水槽２に設けられた流出口１６に接続されている。本実施形態では、流出口１６は、流入口１５が設けられた受水槽２の側壁２ａに接続される側壁２ｂに設けられている。さらに、流入口１５は、側壁２ｂに近接する、側壁２ａの側方に形成されている。言い換えれば、流入口１５は、受水槽２の側壁２ａと側壁２ｂの接続部近傍で、側壁２ａに形成されている。一実施形態では、受水槽２に設けられた天板における受水槽２の側壁２ａと側壁２ｂの接続部近傍に開口を設け、該開口に流入ライン５２の末端部を挿入してもよい。この場合、流入ライン５２の末端が原廃水の流入口として機能する。

【0029】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、戻り管１３は、ろ床槽１の下部から鉛直方向下方に、受水槽２の底壁（または、底壁近傍）まで延びる垂直部１３ａと、垂直部１３ａの末端から曲がって水平方向に延びる水平部１３ｂと、を含んでいる。本実施形態では、戻り管１３の水平部１３ｂは、略Ｕ字状に受水槽２の底壁直上（または、底壁近傍）を延びており、水平部１３ｂの末端、すなわち、戻り管１３の末端には、戻り管１３を流れてきた戻り廃水の出口１３ｃが形成されている。

【0030】

戻り管１３の出口１３ｃは、流出口１６が形成された受水槽２の側壁２ｂの壁面（内壁面）に向けられる。本実施形態では、戻り管１３の出口１３ｃは、流出口１６が形成された受水槽２の側壁２ｂに接触する受水槽２の側壁２ｃに隣接して配置されており、戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水は、側壁２ｃに沿って、流出口１６が形成された受水槽２の側壁２ｂに向かって流れる。その結果、受水槽内２内で流入口１５から流出口１６に向かって流れる原廃水と、戻り廃水との混合状態が改善され、受水槽２内での汚泥堆積およびスカムの発生を効果的に防止することができる。

【0031】

さらに、戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水は、受水槽２の側壁２ｃに沿って流れるので、受水槽２の側壁２ｃの近傍に汚泥が堆積することを効果的に防止することができる。

【0032】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示す戻り管１３は、その途中で管径を縮小されている。具体的には、戻り管１３の垂直部１３ａは、その途中で縮径部１３ｄを有しており、縮径部１３ｄ以降の戻り管１３の管径は、縮径部１３ｄ以前の戻り管１３の管径よりも小さい。例えば、戻り管１３は、縮径部１３ｄで、その管径を呼び径１００Ａの太さから呼び径６５Ａの太さに変更されている。図示した例では、縮径部１３ｄは、垂直部１３ａに設けられているが、縮径部１３ｄの位置はこの例に限定されない。例えば、縮径部１３ｄを、水平部１３ｂに設けてもよい。戻り管１３に縮径部１３ｄを設けることにより、戻り管１３の出口１３ｃから排出される戻り廃水の流速を高めることができ、その結果、受水槽２内での原廃水と、戻り廃水との混合状態をより改善することができる。

【0033】

なお、戻り管１３の水平部１３ｂのうちで側壁２ｃに沿って延びる部分の長さＬは、側壁２ｃの内面の長さの５～３０％であるのが好ましく、１０～２０％がより好ましい。長さＬは、水平部１３ｂの最後段の屈曲部から戻り管１３の出口１３ｃまでの距離に対応する。このような構成によれば、側壁２ｃに沿って堆積する懸濁物質を効果的に側壁２ｂに向かって押し流す廃水の流れが形成され、受水槽２内の廃水を効率的に混合することができる。

【0034】

図３は、別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

【0035】

図３に示す散水ろ床装置は、少なくとも２つ（図示した例では、２つの）のろ床槽１Ａ，１Ｂを有している。流入口１５から流出口１６へ向かう廃水の流れ方向で見て、少なくとも２つのろ床槽１Ａ，１Ｂの内で最も下流側に位置するろ床層１Ｂは、上述したろ床槽１と同様の構成を有している。したがって、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃは、流出口１６が形成された受水槽２の側壁２ｂに向けられている。

【0036】

流入口１５から流出口１６へ向かう廃水の流れ方向で見て、少なくとも２つのろ床槽１Ａ，１Ｂの内で最も上流側に位置するろ床層１Ａは、戻り管１３の構成のみが上述したろ床槽１と異なる。具体的には、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃは、流入口１５から受水槽２に供給される原廃水の流れＦＡに向けられている。より具体的には、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃから排出される戻り廃水は、流入口１５から受水槽２に供給される原廃水の流れＦＡの方向に対して、平面視で垂直に向けられている。したがって、戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水が流入口１５から受水槽２に導入される原廃水の流れＦＡに合流するように流れるので、受水槽内２内で流入口１５から流出口１６に向かって流れる原廃水と、戻り廃水との混合状態が改善される。その結果、受水槽２内での汚泥堆積およびスカムの発生を効果的に防止することができる。

【0037】

本実施形態でも、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃは、流入口１５が形成された受水槽２の側壁２ａの近傍に配置されている。そのため、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水は、流入口１５が形成された受水槽２の側壁２ａに沿って流れる。その結果、受水槽２の側壁２ａの近傍に汚泥が堆積することを効果的に防止することができる。

【0038】

さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照して説明したろ床槽１と同様に、ろ床槽１Ａ，１Ｂの戻り管１３は、それぞれ、縮径部１３ｄを有するのが好ましい。縮径部１３ｄによって、戻り管１３から排出される戻り廃水の流速を高めることができる。

【0039】

ろ床槽１Ａの戻り管１３の配置は、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃが流入口１５から受水槽２に供給される原廃水の流れＦＡに向けられている限り、任意である。同様に、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の配置は、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃが流出口１６が形成される側壁２ｂに向けられている限り、任意である。例えば、図４（ａ）に示すように、ろ床槽１Ａの戻り管１３の垂直部１３ａが流出口１６が形成される受水槽２の側壁２ｂの近傍に配置される一方で、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の垂直部１３ａが流出口１６が形成される受水槽２の側壁２ｂと対向する側壁２ｄの近傍に配置されていてもよい。さらに、図４（ｂ）に示すように、ろ床槽１Ａの戻り管１３の垂直部１３ａが流出口１６が形成される受水槽２の側壁２ｂと対向する側壁２ｄの近傍に配置される一方で、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の垂直部１３ａが流出口１６が形成される受水槽２の側壁２ｂの近傍に配置されていてもよい。

【0040】

図５は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。図５に示す散水ろ床装置は、図３に示す散水ろ床装置の変形例に相当する。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

【0041】

図５に示す散水ろ床装置は、受水槽２が２つのろ床槽１Ａ，１Ｂの間に配置され、かつ廃水が通過可能に構成される仕切り板１８を有している点で、図３に示す散水ろ床装置と異なる。仕切り板１８によって、受水槽２は、原廃水が流入する前室１９と、原廃水が流出する後室２０とに分割される。そのため、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水は、前室１９に貯留された原廃水のみを撹拌すればよく、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水は、後室２０に貯留された原廃水のみを撹拌すればよい。言い換えれば、仕切り板１８によって、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水が混合される原廃水の量と、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水が混合される原廃水の量と、が減少される。その結果、受水槽２内での原廃水と、戻り廃水との混合状態をより改善することができる。

【0042】

図６（ａ）は、仕切り板の一例を示す模式図であり、図６（ｂ）は、仕切り板の他の例を示す模式図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に仕切り板１８の例を示すが、仕切り板１８の構成は、廃水が前室１９から後室２０に通過可能である限り、任意である。

【0043】

図６（ａ）に示す仕切り板１８は、その上部を廃水が通過可能であるように、高さｈが調整されている。仕切り板１８の高さｈは、受水槽２の底壁から仕切り板１８の上端部までの鉛直方向の距離に相当する。

【0044】

図６（ｂ）に示す仕切り板１８は、前室１９と後室２０とを互いに連通する複数の孔を有している。孔の大きさ、形状、および配置は、廃水の性状などに応じて任意に決定することができる。

【0045】

図７は、さらに他の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるので、その重複する説明を省略する。

【0046】

図７に示す散水ろ床装置のろ床槽１Ａ，１Ｂのそれぞれは、受水槽２内に配置された上記供給管１２から分岐して、受水槽２内まで延びるバイパス管２５を有している点で、上述した実施形態と異なる。図示した例では、バイパス管２５には、流量調整弁２６が配置されている。流量調整弁２６の開度を調整することで、供給管１２からバイパス管２５を通って受水槽２に戻らされる廃水の流量を調整することができる。

【0047】

本実施形態では、ポンプ１０によってろ床槽１Ａ（１Ｂ）に供給される廃水の一部がバイパス管２５を介して受水槽２内に戻される。バイパス管２５の出口２５ａから排出された廃水によって、受水槽２内の原廃水を撹拌することができるので、受水槽内２内で流入口１５から流出口１６に向かって流れる原廃水と、戻り管１３の出口１３ｃから排出される戻り廃水との混合状態がより改善される。その結果、受水槽２内での汚泥堆積およびスカムの発生を効果的に防止することができる。

【0048】

バイパス管２５の出口２５ａの配置は、受水槽２内での原廃水の撹拌ができる限り、任意である。しかしながら、汚泥の堆積を防止するという観点から、ろ床槽１Ａおよびろ床槽１Ｂにそれぞれ設けられたバイパス管２５の出口２５ａは、受水槽２の底壁近傍に配置されるのが好ましい。但し、堆積する汚泥の量が少ない一方で、発生するスカムの量が多い受水槽２の場合は、バイパス管２５の出口２５ａを廃水の液面から下方に１０～２０ｃｍの位置に配置させるのが好ましい。この理由は、廃水の液面に近傍に溜まるスカムを効果的に廃水全体に混合させるためである。

【0049】

さらに、図７に示すように、ろ床槽１Ａに設けられたバイパス管２５の出口２５ａは、ろ床槽１Ａの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水の流れに向けられているのが好ましい。同様に、ろ床槽１Ｂに設けられたバイパス管２５の出口２５ａは、ろ床槽１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水の流れに向けられているのが好ましい。このような構成によれば、バイパス管２５の出口２５ａから排出された廃水が戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水に合流し、その結果、受水槽２内の原廃水と、戻り廃水との混合状態がより改善される。

【0050】

戻り管１３を流れる廃水の流量Ｑｂは、ポンプ１０の容量にもよるが、受水槽２からろ床槽１に供給される廃水の量Ｑ以上である（Ｑ≦Ｑｂ）のが好ましい。一例として、ろ床槽１の有効容量が２ｍ^３の場合、ろ床槽１に供給される廃水の量Ｑは、４～１０ｍ^３／ｈに設定され、好ましくは、５～７ｍ^３／ｈに設定される。

【0051】

図８は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

【0052】

図８に示す散水ろ床装置は、上述した仕切り板１８と、バイパス管２５と、を備えている。図示した例では、パイパス管２５の出口２５ａは、該出口２５ａから排出された廃水が仕切り板１８に沿って流れるように配置されている。このような構成によれば、バイパス管２５の出口２５ａから排出された廃水によって、汚泥が仕切り板１８の近傍に堆積することが防止される。

【0053】

図８に示すように、仕切り板１８の端部にガイド板２８を設けてもよい。ガイド板２８は、円弧状の水平断面形状を有しており、ガイド板２８の一方の側端部は仕切り板１８に接続され、他方の側端部は受水槽２の側壁２ｄに接続される。本実施形態では、バイパス管２５の出口２５ａは、ガイド板２８の内面に対向している。ガイド板２８によって、バイパス管２５の出口２５ａから排出されて、仕切り板１８に沿って流れた廃水の流れ方向を受水槽２の側壁２ｄに沿った流れ方向に変更することができる。その結果、仕切り板１８の近傍だけでなく、受水槽２の側壁２ｄの近傍に、汚泥が堆積することが防止される。

【0054】

一実施形態では、ガイド板２８を、図５に示す仕切り板１８に設けてもよい。図５に示す散水ろ床装置は、図８に示すバイパス管２５を有していないが、ガイド版２８によって、ろ床槽１Ａ，１Ｂの戻り管１３の出口１３ｃから排出された戻り廃水によって形成された原廃水と戻り廃水との混合液の流れを受水槽２の側壁に沿って案内することができる。なお、図示はしないが、受水槽２内の原廃水と、戻り廃水との混合状態を改善するために、ガイド板２８を受水槽２の四隅の内の少なくとも１つにさらに設置してもよい。例えば、ガイド板２８を受水槽２の四隅に設置すると好適である。

【0055】

図９は、さらに別の実施形態に係る散水ろ床装置の受水槽を模式的に示す平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

【0056】

図９に示す散水ろ床装置は、受水槽２内に配置された少なくとも１つ（図示した例では、３つ）の散気装置３０を有している点で、上述した実施形態と異なる。各散気装置３０は、空気、窒素などの気体を供給する気体供給源３１と気体供給ライン３３を介して連結されている。気体供給ライン３３は、メインライン３３ａと、メインライン３３ａから分岐して各散気装置３０まで延びる分岐ライン３３ｂと、を有している。各分岐ライン３３ｂには、開閉弁３５が配置されており、開閉弁３５の開閉動作を制御することで、受水槽２内への気体の供給と停止を制御することができる。本実施形態では、各開閉弁３５を間欠的に開閉させることで、気体を間欠的に受水槽２内に貯留された廃水に供給している。

【0057】

散気装置３０から受水槽２に貯留された廃水に気体を供給することで、受水槽内２内で流入口１５から流出口１６に向かって流れる原廃水と、戻り管１３の出口１３ｃから排出される戻り廃水との混合状態を改善することができる。特に、受水槽２の中央部における廃水の液面にスカムが滞留しやすい場に、受水槽２の中央部に散気装置３０を配置することで、スカムの成長を防止することができる。

【0058】

各散気装置３０は、連続運転してもよいし、間欠運転してもよい。受水槽２内での廃水の発泡の問題などを考慮すると、各散気装置３０を間欠運転するのが好ましい。一実施形態では、複数の散気装置３０のうちのいくつかを連続運転し、残りの散気装置３０を間欠運転してもよい。各散気装置３０を間欠運転する場合は、各開閉弁３５の開閉動作（すなわち、開閉時間）をタイマー（図示せず）によって制御してもよい。タイマーは、制御部６に内蔵されていてもよいし、制御部６とは別に設けてもよい。タイマーの設定時間は、例えば、開時間が５～１０分に設定されるのに対して、閉時間が１～６時間に設定される。なお、各散気装置３０を間欠運転する場合は、排ガス処理が必要となる。受水槽２に供給される廃水がし尿の場合では、高濃度臭気用の既設の脱臭設備で、上記排ガス処理を行うことができる。

【0059】

図１０（ａ）は、戻り管の変形例を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、戻り管の他の変形例を示す模式図であり、図１０（ｃ）は、戻り管のさらに他の変形例を示す模式図である。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）に示す戻り管１３には、該戻り管１３に洗浄水を供給するための洗浄ノズルが挿入されるポート３９が形成されている。

【0060】

図１０（ａ）に示す例では、戻り管１３に形成されたエア抜き管をポート３９として利用している。図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示す例では、戻り管１３の屈曲部を構成するＴ字配管４０の端部をポート３９として利用している。洗浄ノズルをポート３９に挿入するとき以外は、ポート３９は、閉止プラグ、および閉止フランジなどの閉止部材によって閉止されている。

【0061】

ろ床槽１内に配置された担体５に廃水を散布すると、微生物膜が肥大し、担体５から剥離する。剥離した微生物膜は、受水槽２に戻り廃水とともに流入し、受水槽２内の堆積物の原因となることがある。そのため、従来から、担体５に付着している微生物膜を水で洗浄するメンテナンスが定期的に行われている。しかしながら、担体５の下部に形成された微生物膜を水で洗浄するためには、大量の水、大きなマンパワー、および長い作業時間を必要とする。

【0062】

そこで、戻り管１３に洗浄ノズルを挿入可能なポート３９を形成し、該ポート３９に挿入された洗浄ノズルから水（特に、高圧水）を戻り管１３に供給して、担体５の下部に付着した微生物膜の洗浄作業を行う。この洗浄作業によれば、比較的短時間で、少量の水を消費するだけで、担体５の下部の洗浄を行うことができる。その結果、メンテナンスに係るマンパワーを低減させ、作業時間の短縮を図ることができる。

【0063】

さらに、ポート３９に挿入された洗浄ノズルから戻り管１３に水（特に、高圧水）を供給することで、戻り管１３に堆積した汚泥および／または微生物膜を除去することができる。その結果、戻り管１３の出口１３ｃから受水槽２に適切に戻り廃水を排出することができるようになる。

【0064】

図示はしないが、ろ床槽１がドレン口を備えていることがある。この場合、ドレン口に、図１０（ｃ）に示すようなＴ字配管の一端を接続し、このＴ字配管の残りの２つの開端部のいずれかまたは両方を、洗浄ノズルが挿入される上記ポート３９として用いてもよい。Ｔ字配管の２つの開端部は、通常は、閉止プラグ、および閉止フランジなどの閉止部材によって閉止される。２つの閉止部材のいずれかまたは両方は、洗浄ノズルが挿入される際に外される。

【0065】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0066】

１ ろ床槽
１ａ 箱体
１ｂ 蓋
１ｃ 散水管
１ｄ 管継手
２ 受水槽
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 側壁
３ 散水栓
５ 担体
７ 架台
１０ ポンプ
１２ 供給管
１３ 戻り管
１３ａ 垂直部
１３ｂ 水平部
１３ｃ 出口
１３ｄ 縮径部
１５ 流入口
１６ 流出口
１８ 仕切り板
１９ 前室
２０ 後室
２５ バイパス管
２６ 流量調整弁
２８ ガイド板
３０ 散気装置
３９ ポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】