JP2000325706A - スラッジブランケット型固液分離槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 沈降性の悪い活性汚泥や水面積負荷の高い処
理条件においても、スラッジブランケット層界面の上昇
及びそれによる被処理水中へのスラッジブランケット汚
泥の流出を防止して、高水質の処理水を安定に得る。 【解決手段】 被処理水供給口４Ｓの高さ方向の位置を
調整可能としたスラッジブランケット型固液分離槽。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥処理設
備、凝集沈殿処理設備等の用排水処理設備において、汚
泥混合液の固液分離に用いられるスラッジブランケット
型固液分離槽に係り、詳しくは、固液分離槽内に形成さ
れたスラッジブランケット層に汚泥混合液を通過させる
ことにより、汚泥混合液中のＳＳを効率的に除去するス
ラッジブランケット型固液分離槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性汚泥処理設備や凝集沈殿処理
設備等では、汚泥混合液を処理水と汚泥とに分離する手
段として固液分離槽（沈殿槽）を用いた沈降分離が一般
的に採用されている。この沈降分離では、汚泥混合液中
の濁質や微細なＳＳを除去して良好な処理水を得るため
に、図４に示す如く、固液分離槽１内に汚泥界面（スラ
ッジブランケット層）２を形成し、導入配管（フィード
ウェル）３を経て、汚泥混合液をこのスラッジブランケ
ット層２の下部から流入させてスラッジブランケット層
２を通過させることにより、汚泥混合液中の濁質や微細
なＳＳを濾過分離するスラッジブランケット濾過方式が
採用されている。

【０００３】従来、このスラッジブランケット濾過方式
で用いられるスラッジブランケット型固液分離槽は、汚
泥混合液をスラッジブランケット層の最下部から該層内
を上昇させ、汚泥混合液中の濁質や微細なＳＳとスラッ
ジブランケットとの接触効率を高めてこれらを効率的に
捕捉すべく、汚泥混合液の供給口となるフィードウェル
３の開口３Ｓは、図４に示す如く、スラッジブランケッ
ト層２の最下部に位置するように固定して設けられてい
る。即ち、スラッジブランケット層２の上層部で汚泥混
合液を流入させた場合、その汚泥混合液の沈降分離性や
分離後の微細なＳＳの状況にもよるが、一般的には、良
好なスラッジブランケット濾過を行えず、処理水中に微
細なＳＳが混入してしまい、良好な処理水が得られない
とされていたため、従来のスラッジブランケット型固液
分離槽１では、汚泥混合液の供給口３Ｓをスラッジブラ
ンケット層２の最下部に設けている。

【０００４】しかし、沈降性が悪い、いわゆるバルキン
グ状態の活性汚泥を含む汚泥混合液の場合、これをスラ
ッジブランケット層の下部から流入させると、スラッジ
ブランケット層が膨張してスラッジブランケットの上側
界面（以下「ＳＢ界面」と称す。）が上昇し、処理水中
への汚泥の流出につながるトラブルを生じる。このよう
なＳＢ界面の上昇は汚泥混合液の流入水量が増加した場
合にも起こり得る。

【０００５】このため、従来において、このＳＢ界面の
上昇を見越して槽高の高い固液分離槽を設けたり、固液
分離槽への水面積負荷（固液分離槽の単位面積当りの供
給流量：ｍ³／ｍ²／ｄａｙ）を低減したり、或いは、沈
降性の改善策として、活性汚泥処理では、返送汚泥量の
調整、負荷量の調整、溶存酸素量の設定、栄養源の添
加、汚泥の沈降性促進剤の添加、更には固液分離槽への
凝集剤、高分子凝集助剤の投入等を行っている。また、
凝集沈殿処理設備においても、多量の凝集剤、凝集助剤
の投入を行い、極めて沈降性の良好な凝集汚泥を形成さ
せるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】固液分離槽の層高を高
くしたり、水面積負荷を低減したり、或いは、沈降性の
改善のために凝集剤の添加や各種の条件制御を行う従来
のスラッジブランケット型固液分離槽では、固液分離槽
容量や必要設定面積が過大なものとなり、また、凝集剤
添加のための設備とコストが嵩み、更に運転管理も頻繁
となるといった欠点がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決し、沈
降性の悪い活性汚泥や水面積負荷の高い処理条件におい
ても、ＳＢ界面の上昇及びそれによる処理水中へのスラ
ッジブランケット汚泥の流出を防止して、高水質の処理
水を安定に得ることができるスラッジブランケット型固
液分離槽を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスラッジブラン
ケット型固液分離槽は、槽内に形成されたスラッジブラ
ンケット層に被処理水を通過させるように被処理水の供
給口を設けたスラッジブランケット型固液分離槽におい
て、該被処理水供給口の高さ方向の位置が調整可能であ
ることを特徴とする。

【０００９】本発明者らは、スラッジブランケット型固
液分離槽におけるＳＢ界面の上昇について検討する過程
で、ＳＶＩが２００〜３００ｍＬ／ｇの沈降性が不十分
な活性汚泥を用い、スラッジブランケット型固液分離槽
の水面積負荷に応じた固液分離槽のＳＢ界面高さと、汚
泥混合液を固液分離槽へ導入するフィードウェルの開口
部の高さとを調整し、個々の水面積負荷に対応したＳＢ
界面の上昇速度について仔細に調べた結果、次のような
知見を得た。

【００１０】 ＳＢ界面の上昇速度は、フィードウェ
ルの開口部がスラッジブランケット層の下部に位置する
ほど速く、スラッジブランケット層の上部に汚泥混合液
を供給した場合には、ＳＢ界面の上昇速度が低下する。 固液分離槽の上澄み液（処理水）の濁質（微細なＳ
Ｓ）は、フィードウェルの開口部がＳＢ界面から１０ｃ
ｍ程度下方であれば、スラッジブランケット層の最下部
に汚泥混合液を供給した場合と比較して、若干劣るもの
の問題になる程度の大幅な水質低下はない。 ただし、スラッジブランケット層の過度に上層の部
分に汚泥混合液を供給すると、処理水中に微細なＳＳが
流出する。

【００１１】これらの知見から、固液分離槽に汚泥混合
液を供給するための供給口となるフィードウェルの開口
は、固液分離槽底部のスラッジブランケット層最下部で
ある必要はなく、ＳＢ界面より１０ｃｍ程度下方であれ
ば十分に良好な水質の処理水を得ることができる；フィ
ードウェルの開口位置はＳＢ界面に近い程、ＳＢ界面の
上昇を防止することができる；従って、ＳＢ界面の位置
の変動に応じて固液分離槽に汚泥混合液を供給する位置
を変更し、常に、固液分離槽をＳＢ界面の１０ｃｍ程度
下方位置に供給することで、処理水水質を高く維持した
上でＳＢ界面の上昇を防止してスラッジブランケット層
の高さを低くすることができる；ことを見出し、固液分
離槽内への被処理水の供給口の高さ方向の位置を調整可
能な本発明のスラッジブランケット型固液分離槽を開発
した。

【００１２】本発明のスラッジブランケット型固液分離
槽では、ＳＢ界面の位置変動に応じて固液分離槽内への
被処理水の供給口の高さ方向の位置を調整することによ
り、被処理水を常にＳＢ界面から所定の下方位置に供給
し、これによりＳＢ界面の上昇及びスラッジブランケッ
ト汚泥の流出を防止して、良好な水質の処理水を安定に
得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１〜３は本発明のスラッジブランケット
型固液分離槽の実施の形態を示す断面図である。図１〜
３において同一機能を奏する部材には同一符号を付して
ある。

【００１５】図１に示すスラッジブランケット型固液分
離槽は、固液分離槽１に多段内塔式のフィードウェル４
を設け、ＳＢ界面の高さに応じて、フィードウェル４の
固定壁４Ａの外周壁に摺接する可動壁４Ｂを巻上機５に
よりチェーン又はベルト等の吊持部材６を介して上下動
させることにより、フィードウェル４の開口４Ｓの位置
を上下動させ、これにより汚泥混合液が固液分離槽１内
に噴出される供給口の高さ位置を変動させるものであ
る。７は汚泥界面計であり、図示のスラッジブランケッ
ト型固液分離槽では、この汚泥界面計７によりＳＢ界面
高さを測定し、この測定結果に基いて巻上機のモータ５
Ｍを作動させてフィードウェル４の可動壁４Ｂを上下動
させる構成とされている。この汚泥界面計７としては超
音波式、光電管式等の任意の形式のものを用いることが
できる。なお、図中、８はレーキであり、１１は汚泥混
合液導入配管、１２は処理水排出配管である。

【００１６】図２に示すスラッジブランケット型固液分
離槽は、固液分離槽１に複数開口式フィードウェル９を
設けたものであり、このフィードウェル９の固定壁９Ａ
には、その側周面の高さ方向の異なる位置に複数の開口
９Ｓが設けられている。そして、この開口９Ｓを覆う蓋
部材としての可動壁９Ｂが固定壁９Ａの外周壁に摺接し
て設けられており、この可動壁９Ｂは、図１のスラッジ
ブランケット型固液分離槽の可動壁４Ｂと同様に巻上機
５により上下動され、この可動壁９Ｂで固定壁９Ａの開
口９Ｓを所定の高さ位置まで覆うことにより、汚泥混合
液が固液分離槽１内に噴出される供給口の高さ位置を変
えることができる。

【００１７】本発明において、被処理水の供給口の高さ
位置を変える手段としては特に制限はなく、何ら図１，
２に示されるものに限定されるものではなく、底部が開
口した筒状のフィードウェル全体を上下動させるような
ものであっても良い。

【００１８】また、図１に示す多段内塔式フィードウェ
ル４は、１つの固定壁４Ａに対して１つの可動壁４Ｂが
摺接して設けられているが、この可動壁４Ｂの更に外周
部分に摺接するように可動壁を多段に設けても良い。ま
た、可動壁４Ｂは固定壁４Ａの内周側に摺接して設けて
も良い。

【００１９】図２に示す複数開口式フィードウェル９に
おいても、可動壁９Ｂを固定壁９Ａの内周側に摺接して
設けても良い。なお、図２において、フィードウェル９
の底部開口は閉じられていても良い。

【００２０】また、被処理水の供給口は、図１，２に示
す如く、フィードウェル本体の下端やフィードウェル本
体の側周面に設けた開口に限らず、図３に示す如く、底
部が封鎖されたフィードウェル１０の下部側周部分から
放射方向に延びる枝管１０Ａに設けた開口１０Ｓであっ
ても良い。この図３のスラッジブランケット型固液分離
槽においても、フィードウェル１０を上下させることに
より、開口１０Ｓの高さ位置を調節することができる。

【００２１】なお、このような本発明のスラッジブラン
ケット型固液分離槽で処理する被処理水は、凝集剤が添
加されて凝集処理された水であっても良く、また、凝集
剤が添加されてない単なる懸濁水であっても良い。ま
た、凝集反応は、スラッジブランケット型固液分離槽の
前段で設けた凝集槽で行っても良く、スラッジブランケ
ット型固液分離槽のフィードウェル内で行わせるように
しても良い。

【００２２】本発明では、このように固液分離槽内の被
処理水供給口の高さ位置をＳＢ界面の高さに応じて変動
させることができるスラッジブランケット型固液分離槽
により、被処理水がＳＢ界面よりも１０〜２０ｃｍ程度
下方位置で固液分離槽内に供給されるように被処理水供
給口の位置を調整するのが好ましい。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。

【００２４】実施例１ ＭＬＳＳ４０００ｍｇ／Ｌ、ＳＶ約９２％（ＳＶＩ２３
０ｍＬ／ｇ）の活性汚泥を用いて、スラッジブランケッ
ト型固液分離槽の水面積負荷に対するＳＢ界面の上昇速
度及び処理水ＳＳを調べた。

【００２５】試験は、高さ３００ｃｍ、直径３０ｃｍの
透明アクリル製の小型固液分離槽の中央に、直径５ｃ
ｍ、長さ２００ｃｍのフィードウェルを設置し、汚泥混
合液供給口としてのフィードウェル開口部を固液分離槽
底部から５０ｃｍ上方位置に固定した試験装置を用いて
行った。この試験装置内にＳＶＩ２４０ｍＬ／ｇの汚泥
混合液を投入し、静置時間３０分間後のＳＢ界面が、フ
ィードウェルの開口部の上方１０ｃｍ、５０ｃｍ、１０
０ｃｍ、２００ｃｍの各高さになるように汚泥濃度を調
整した。各ＳＢ界面高さのスラッジブランケットで、固
液分離槽の水面積負荷として５ｍ³／ｍ²／ｄａｙ、１０
ｍ³／ｍ²／ｄａｙ、１５ｍ³／ｍ²／ｄａｙでそれぞれ汚
泥混合液を導入し、各条件下でのＳＢ界面の上昇速度と
処理水のＳＳを求め、結果を図５，６に示した。なお、
処理水ＳＳについては、フィードウェルの開口部をＳＢ
界面と同じ高さとした場合（ブランケット無し）につい
ても測定を行った。

【００２６】図５より、次のことが明らかである。即
ち、各水面積負荷におけるＳＢ界面の上昇速度は、ＳＢ
界面の高さが高く、フィードウェルの開口部がスラッジ
ブランケットの内部に深く入り込んでいる程速くなって
おり、水面積負荷１５ｍ³／ｍ²／ｄａｙにおいては、Ｓ
Ｂ界面がフィードウェルの開口よりも１０ｃｍ上方の場
合に比べてこれが２００ｃｍ上方の場合では、ＳＢ界面
の上昇速度は４倍も速くなっている。

【００２７】この結果から、ＳＢ界面の上昇速度の低減
のためには、フィードウェルの開口部はＳＢ界面の近傍
にある方が好ましいことがわかる。

【００２８】また、図６より次のことが明らかである。
即ち、フィードウェルの開口部が完全にスラッジブラン
ケットの上部に位置している場合（ブランケット無し）
には、水面積負荷５ｍ³／ｍ²／ｄａｙで処理水ＳＳは２
５ｍｇ／Ｌとなり、水面積負荷１５ｍ³／ｍ²／ｄａｙで
は処理水ＳＳ１０００ｍｇ／Ｌ以上の汚泥混合液が流出
した。しかし、フィードウェルの開口部がスラッジブラ
ンケット層の内部に１０ｃｍ入っている状態では、水面
積負荷１５ｍ³／ｍ²／ｄａｙでも処理水ＳＳは１８ｍｇ
／Ｌである。そして、処理水ＳＳはＳＢ界面の高さが増
すにつれ低濃度になっている。この現象は、明らかにス
ラッジブランケットゾーンを汚泥混合液が通過する際に
スラッジブランケットにより濁質やＳＳが濾過されて除
去されることで処理水ＳＳが低減されることを示してい
る。

【００２９】しかし、ＳＢ界面の高さがフィードウェル
の開口部よりも１０ｃｍ以上上方であれば、即ち、フィ
ードウェルの開口部がスラッジブランケット層内部に１
０ｃｍ以上深く入り込んでいれば、処理水ＳＳには問題
となるほどの大きな差はなく、許容し得る十分な水質の
処理水を得ることができる。

【００３０】これらの結果より、フィードウェルの開口
部はスラッジブランケット層の内部に約１０ｃｍ以上入
り込んでいればＳＢ界面の上昇速度を低下させることが
でき、また、スラッジブランケット層によるＳＳの捕捉
も十分に行うことができ、良好な水質の処理水を得るこ
とができることがわかる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のスラッジブ
ランケット型固液分離槽によれば、被処理水の供給口の
高さ位置を固液分離槽内のＳＢ界面の高さに応じて任意
に調整することで、ＳＢ界面の上昇を防止した上で良好
な水質の処理水を安定に得ることができる。従って、本
発明によれば、 沈降性の悪い活性汚泥や凝集汚泥であっても、高い
水面積負荷で固液分離することが可能となる。 より、固液分離槽の槽高や必要面積を最小限とす
ることができ、設備の小型化を図ることができる。 沈降性の悪い汚泥を固液分離する際に一般的に採用
されている凝集剤や高分子凝集助剤の添加等が不要ない
し軽減される。 水量負荷量が頻繁に変動する処理設備であっても、
固液分離槽への流入量や返送汚泥量等の条件を調整する
必要が無く、運転管理が容易になる。 ＳＢ界面を自動的に測定する装置を設置して、ＳＢ
界面に応じた最適な供給口位置を自動的に調整すること
により、完全な自動化も容易に行える。といった効果の
もとに、良好な固液分離処理を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスラッジブランケット型固液分離槽の
実施の形態を示す断面図である。

【図２】本発明のスラッジブランケット型固液分離槽の
別の実施の形態を示す断面図である。

【図３】本発明のスラッジブランケット型固液分離槽の
他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】従来のスラッジブランケット型固液分離槽を示
す断面図である。

【図５】実施例１で求めた各条件下での水面積負荷とＳ
Ｂ界面の上昇速度との関係を示すグラフである。

【図６】実施例１で求めた各条件下での水面積負荷と処
理水ＳＳとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 固液分離槽 ２ スラッジブランケット ３ フィードウェル ４ 多段内塔式フィードウェル ４Ａ，９Ａ 固定壁 ４Ｂ，９Ｂ 可動壁 ５ 巻上機 ７ 汚泥界面計 ９ 複数開口式フィードウェル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 幹夫 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 岡野 仁史 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽内に形成されたスラッジブランケット
   層に被処理水を通過させるように被処理水の供給口を設
   けたスラッジブランケット型固液分離槽において、該被
   処理水供給口の高さ方向の位置が調整可能であることを
   特徴とするスラッジブランケット型固液分離槽。