JP2003103283A - 排水処理装置および排水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 好気性微生物を着床させた担体が充填された
処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給す
るブロワとを有する排水処理装置につき、好気処理槽の
運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な
技術を提供する。 【解決手段】 排水処理槽１の担体流動生物濾過槽３０
には槽内へ空気を供給可能なブロワ８０が設けられてい
る。ブロワ８０は電磁式ダイアフラムタイプの構成を有
し、散気運転時における最大空気供給量が逆洗運転時に
おける空気供給量となる。ブロワ８０は、逆洗運転時に
は交流電源が無制御となり、予め定められた空気吐出量
（最大空気供給量）に設定される。散気運転時には、最
大空気供給量よりも少ない第１の設定値と、最大空気供
給量である第２の設定値の２段階に切替可能になってお
り、第１の設定値では交流電源の位相制御が行われ、第
２の設定値では交流電源が無制御となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排水の処理を行う
排水処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家庭等から排出される排水を
受け入れて浄化し浄化水として排出する排水処理槽（浄
化槽）が知られている。この種の排水処理槽には、好気
性微生物を着床した担体が充填された好気処理槽が設け
られている。この好気処理槽には、好気処理槽内へ空気
を供給するブロワが設けられている。この好気処理槽で
は、好気性微生物へ空気を供給し被処理水の好気処理を
行う一方、担体によってＳＳ（Suspended Solid）等の
濾過処理を行う散気運転と、散気運転時よりも多くの量
の空気を好気処理槽へ供給し、担体によって濾過された
ＳＳ等の除去を行う逆洗運転が行われる。好気処理槽内
への空気供給量は散気運転時と逆洗運転時とで異なり、
それぞれの場合において最適な空気供給量に調節され
る。散気運転時と逆洗運転時とで空気供給量を調節する
構成として、供給量の異なる２基のブロワを切り換えて
用いる場合や、１基のブロワから吐出される空気の一部
を逃がしバルブ等によって逃がすことで好気処理槽への
空気供給量を２段階に切り換える場合が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、散気運転時
に、ブロワから供給する空気供給量を好気処理槽の運転
負荷に応じて調節したいという要請がある。この運転負
荷は、被処理水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Deman
d）や被処理水の処理量によって定められる。好気処理
槽の運転負荷に対し空気供給量が不足すると、ＤＯ（Di
ssolved Oxygen）不足や臭気発生の要因となり得る。ま
た、好気処理槽の処理負荷に対し空気供給量が過剰に供
給されると、好気性微生物の共食いによる活性汚泥の解
体や生物膜の剥離現象が生じて、処理性能が著しく悪化
するおそれがある。しかしながら、上記従来のように、
供給量の異なる２基のブロワを用いる場合、設置コスト
が高くなるという問題がある。また、１基のブロワから
吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって逃がす
場合、空気逃がし時に騒音が発生するという問題があ
る。更に、これらの場合はいずれも好気処理槽の運転負
荷に応じて空気供給量の木目細かな調節を行うのに限界
がある。そこで、本発明は以上のような点に鑑みてなさ
れたものであり、その課題とするところは、好気性微生
物を着床させた担体が充填された処理槽と、この処理槽
内へ空気供給量を変更して供給するブロワとを有する排
水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に応じてブロ
ワの好適な調節を行うのに有効な技術を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の排水処理装置は請求項１〜３に記載の通り
に構成される。また、本発明の排水処理方法は請求項４
〜６に記載の通りである。なお、請求項１〜６に係る発
明は、好気性微生物を着床させた担体が充填された処理
槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供給可能な
ブロワとを有し、散気運転時には処理槽の運転負荷に基
づいた量の空気をブロワを介して槽内へ供給し、被処理
水の好気処理と担体による濾過処理を行い、逆洗運転時
にはブロワからの空気流れによって槽内の洗浄を行う排
水処理装置につき、散気運転時におけるブロワの最大空
気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるよう
に設定することで、処理槽の運転負荷に応じてブロワの
好適な調節を行うことができるようにした技術である。

【０００５】請求項１に記載の排水処理装置には、処理
槽、この処理槽内へ空気を供給可能なブロワ等が設けら
れている。この処理槽には、好気性微生物を着床させた
担体が充填されている。この担体は、処理槽内の担体充
填領域を流動可能に充填されているのが好ましい。担体
は、好気性微生物を担持するものであり例えば粒状のも
のを好適に用いる。この担体の材質としては、例えばパ
ーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性
炭、多孔質セラミック、多孔質硝子等の無機担体、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレ
タン等の合成樹脂担体を広く用いることができる。ブロ
ワから供給される空気中の酸素が好気性微生物に付与さ
れると、この好気性微生物が被処理水中の有機汚濁物質
等を好気処理（酸化）する。散気運転時には、所定量の
空気をブロワを介して槽内へ供給する。このとき、被処
理水の好気処理が行われる一方、ＳＳ（Suspended Soli
d）等を担体によって濾過する処理が行われる。また、
逆洗運転時にはブロワから供給される空気の空気流れに
よって、担体が捕捉したＳＳ等をこの担体から剥離させ
ることで、槽内の洗浄が行われる。なお、本発明では、
散気運転時に処理槽の運転負荷に基づいた量の空気が供
給されるようになっている。すなわち、散気運転時にお
ける空気供給量は可変となっている。この空気供給量
は、段階的に変更される場合であってもよいし、連続的
に変更される場合であってもよい。なお、ここでいう
「運転負荷」とは、例えば被処理水のＢＯＤ（Biochemi
cal Oxygen Demand）や被処理水の処理量によって定め
られる。これにより、処理槽の運転負荷に基づいて空気
供給量の木目細かな調節がなされることとなり、空気供
給量不足によるＤＯ（Dissolved Oxygen）不足や臭気の
発生、空気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止する
ことができる。さらに、本発明では、ブロワは、散気運
転時における最大空気供給量が、逆洗運転時における空
気供給量となるように構成されている。すなわち、散気
運転時には、ブロワによる空気供給量が、最大、逆洗運
転時における空気供給量となるまでの間で調節がなされ
る。逆洗運転時における空気供給量は、一般にそのブロ
ワの最大負荷時の空気供給量となるように設定される。
従って、散気運転時における処理槽の運転負荷変動に対
し、ブロワの能力を最大限に活用して空気供給量の調節
を行うことができるため合理的である。また、従来のよ
うに１基のブロワから吐出される空気の一部を逃がしバ
ルブ等によって逃がすことで担体流動生物濾過槽３０へ
の空気供給量を調節する場合のように空気逃がしバルブ
を設ける必要がないためコストダウンを図ることがで
き、また空気逃がしによる騒音の発生がない。以上のよ
うに請求項１に記載した排水処理装置によれば、処理槽
の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うことがで
きる。

【０００６】ここで、請求項１に記載のブロワは、請求
項２に記載のようにダイアフラムと、振動子と、ソレノ
イドとを用いて構成されるのが好ましい。ダイアフラム
は、吸入弁を介して空気を吸入し、圧縮室内で圧縮して
高圧化し、吐出弁を介して吐出するように作動する。振
動子は、ダイアフラムに接続され、このダイアフラムを
駆動する構成となっている。ソレノイドは、振動子に対
向した位置に設けられ、交流電源に接続されるコイルが
設置されている。振動子は永久磁石を有し、この永久磁
石とコイルに交流電源が付与される際に発生する電磁力
との関係によって、これらに吸引・反発力を発生させ
る。これにより、振動子を作動させ、ダイアフラムを振
動させて空気の吸入、圧縮、吐出を繰返し行う。更に、
請求項１に記載のブロワは、請求項２に記載のように交
流電源が位相制御可能に構成されているのが好ましい。
この「位相制御」とは、無制御の場合の交流電圧の電圧
波形の一部を部分的にカットすることで、ソレノイドに
よる磁力をセーブするような制御をいう。このような位
相制御を行うことによって、ダイアフラムの変形量が無
制御の場合よりも小さくなり、空気の吐出量を少なくす
ることができる。所望の空気吐出量が設定されると、そ
の空気吐出量となるように電圧波形を好適に変更するこ
とで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。その
うえ、交流電源の位相制御を行うことで、無制御の場合
に比してダイアフラムの耐久性を向上させることがで
き、また、位相制御中は無制御中よりも省電力運転とな
り、消費電力を低減することができるため合理的であ
る。以上のように請求項２に記載した排水処理装置によ
れば、請求項１に記載した排水処理装置と同様の効果を
奏する上に、ブロワによる空気供給量の調節を、ダイア
フラムや位相制御を用いて合理的に行うことができる。

【０００７】また、請求項３に記載の排水処理装置で
は、ブロワによる空気供給量が、段階的に可変となるよ
うに構成されている。このような構成によれば、例え
ば、作業者が設定スイッチ等を介して所望の空気供給量
を人為的に設定するような場合に好適に用いることがで
きる。この場合、作業者は、処理槽内に浮遊するぬめり
のある糸状の物質、いわゆるミズワタの発生量等、現在
の空気供給量が最適か否かを判断することができる指標
に基づいて、空気供給量を変更することができ、直接的
な調節が可能となる。従って請求項３に記載した排水処
理装置によれば、作業者を介して空気供給量の直接的な
調節を行うのに有効である。

【０００８】請求項４に記載の排水処理方法によれば、
処理槽の運転負荷に応じてブロワの好適な調節を行うこ
とができる。

【０００９】また、請求項５に記載の排水処理方法によ
れば、請求項４に記載した排水処理方法と同様の効果を
奏するうえに、ブロワによる空気供給量を調節する構成
を、ダイアフラムや交流電源の位相制御を用いて簡便に
実現することができる。

【００１０】また、請求項６に記載の排水処理方法によ
れば、請求項４ないし５に記載した排水処理方法と同様
の効果を奏するうえに、作業者を介して空気供給量の直
接的な調節を行うのに有効である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般
家庭等から排出される排水を受け入れて浄化し浄化水と
して排出する排水処理槽（浄化槽）に本発明を適用した
場合について説明するものである。ここで、図１は本発
明における排水処理装置の一実施の形態の排水処理槽１
の構成を示す模式図である。図２は図１中の担体流動生
物濾過槽３０の構成を示す模式図である。

【００１２】図１に示すように、本発明における排水処
理装置としての排水処理槽１には、例えば一般家庭から
排出された家庭用排水を排水処理槽１へ受入れるための
流入管２と、浄化処理された被処理水を排水処理槽１か
ら放流するための放流管３が設けられ、流入管２から受
入れられた排水は、排水処理槽１で連続的に浄化処理さ
れるように構成されている。

【００１３】排水処理槽１は、処理行程の順に対応し
て、上流（図１中の左側）から第１嫌気濾床槽１０、第
２嫌気濾床槽２０、担体流動生物濾過槽３０（本発明に
おける処理槽に対応している）、処理水槽４０、消毒槽
５０を備えている。また、第１嫌気濾床槽１０と第２嫌
気濾床槽２０とは仕切壁４によって区画され、第２嫌気
濾床槽２０と担体流動生物濾過槽３０とは仕切壁５によ
って区画されている。また、担体流動生物濾過槽３０と
処理水槽４０とは仕切壁６によって区画され、処理水槽
４０と消毒槽５０とは越流堰７によって区画されてい
る。

【００１４】流入管２から受入れられた排水は、まず第
１嫌気濾床槽１０で処理され、次いで第１嫌気濾床槽１
０から仕切壁４を越えて第２嫌気濾床槽２０へ移流し、
第２嫌気濾床槽２０で処理される。また、第２嫌気濾床
槽２０で処理された被処理水は、仕切壁５を越えて担体
流動生物濾過槽３０へ移流し、担体流動生物濾過槽３０
で処理される。また、担体流動生物濾過槽３０で処理さ
れた被処理水は処理水槽４０へ移流する。処理水槽４０
内の被処理水は、後述する散気運転時においてその一部
がエアーリフト式の流体移送構造を有する第１エアリフ
トポンプ７０を介して第１嫌気濾床槽１０へ戻され、残
りは越流堰７を越えて消毒槽５０へ移流する。消毒槽５
０へ流入した被処理水は、その後、放流管３から系外へ
放流される。

【００１５】次に、排水処理槽１の各槽の構成を詳細に
説明する。まず、嫌気濾床槽１０，２０には各々濾床１
１，２１が形成され、この濾床１１，２１には、有機汚
濁物質を嫌気性分解する嫌気性微生物を着床させた所定
量の濾材Ｃ１，Ｃ２が充填されている。そして、嫌気濾
床槽１０，２０で処理された被処理水は、各々濾床１
１，２１を図１中の矢印方向へ降流するように構成され
ている。また、消毒槽５０は消毒剤注入装置（図示省
略）を備えており、放流する前の被処理水を消毒するよ
うに構成されている。

【００１６】図２に示すように、担体流動生物濾過槽３
０の槽本体３１には上部多孔部材３８および下部多孔部
材３９が設けられ、これら多孔部材間の担体充填部３２
には、好気性微生物を着床させた所定量の粒状担体Ｃ３
（本発明における担体に対応している）が槽内を流動で
きる程度に充填されている。この粒状担体Ｃ３は、例え
ば粒状の中空円筒形に形成されている。これら多孔部材
３８，３９は被処理水の移動は許容するが粒状担体Ｃ３
の移動は防止するように構成されている。

【００１７】また、担体流動生物濾過槽３０には、複数
の開孔部から槽内へ空気を供給するための散気装置３５
および逆洗装置３６が設けられている。また、散気装置
３５および逆洗装置３６はいずれもブロワ８０に接続さ
れており、ブロワ８０が運転されることで散気装置３
５、逆洗装置３６を介して槽内へ空気が供給されること
となる。逆洗装置３６は槽内の底部に設けられ、後述す
る逆洗運転時に用いられる。一方、散気装置３５は逆洗
装置３６よりも上方に設けられ、後述する散気運転時に
用いられる。また、散気装置３５よりも上層に散気運転
時における好気処理領域３３（生物処理領域）が形成さ
れ、散気装置３５よりも下層に散気運転時における濾過
処理領域３４が形成される。そして、散気装置３５から
空気が供給されると好気処理領域３３の粒状担体Ｃ３は
被処理水とともに槽内を流動し、逆洗装置３６から空気
が供給されると好気処理領域３３および濾過処理領域３
４の粒状担体Ｃ３は被処理水とともに槽内を流動するよ
うになっている。

【００１８】図１に戻って、処理水槽４０に配置された
第１エアリフトポンプ７０は、吸入側端部が処理水槽４
０に浸漬される吸入管７１、この吸入管７１の上部から
第１嫌気濾床槽１０の方向へ水平に延びる排出管７２、
ブロワ８０と吸入管７１を接続する空気供給配管７３等
によって構成されている。この空気供給配管７３は、ブ
ロワ８０の吐出側で散気装置３５と連通可能な構成であ
り、散気運転時にブロワ８０から吐出された圧縮空気
は、各々所定の流量で空気供給配管７３および散気装置
３５へ供給可能になっている。そして、散気運転時に、
ブロワ８０、空気供給配管７３を介して吸入管７１内へ
空気が供給されることによって、処理水槽４０の被処理
水は吸入管７１から吸入され、吸入管７１および排出管
７２内を移送され、排出管７２の流出側端部から第１嫌
気濾床槽１０へ排出される。すなわち、後述する散気運
転時に、処理水槽４０の被処理水は、第１エアリフトポ
ンプ７０を介して、処理水槽４０よりも上流側の第１嫌
気濾床槽１０との間で循環水として循環されることとな
る。

【００１９】処理水槽４０には、第１エアリフトポンプ
７０とほぼ同様の構成を有する第２エアリフトポンプ９
０が設けられている。この第２エアリフトポンプ９０
は、吸入側端部が担体流動生物濾過槽３０の底部に浸漬
される吸入管９１、この吸入管９１の上部から第１嫌気
濾床槽１０の方向へ水平に延びる排出管９２、ブロワ８
０と吸入管９１を接続する空気供給配管９３等によって
構成されている。この空気供給配管９３は、ブロワ８０
の吐出側で逆洗装置３６と連通可能な構成であり、逆洗
運転時にブロワ８０から吐出された圧縮空気は、各々所
定の流量で空気供給配管９３および逆洗装置３６へ供給
可能になっている。そして、逆洗運転時に、ブロワ８
０、空気供給配管９３を介して吸入管９１内へ空気が供
給されることによって、担体流動生物濾過槽３０の被処
理水は逆洗水として吸入管９１から吸入され、吸入管９
１および排出管９２内を移送され、排出管９２の流出側
端部から第１嫌気濾床槽１０へ排出される。空気供給配
管９３から供給される空気量は、例えば空気供給配管７
３から供給される空気量よりも多くなるように設定され
る。これにより、循環水の移送量よりも逆洗水の移送量
の方を多くすることができ、より短時間で担体流動生物
濾過槽３０の逆洗運転を行うことができる。

【００２０】次に、本発明の特徴部分であるブロワ８０
の構成および動作について図３〜図６を参照しながら詳
細に説明する。ここで、図３は図１中のブロワ８０の吐
出状態を示す模式図であり、図４は図１中のブロワ８０
の吸入状態を示す模式図である。また、図５はブロワ８
０の交流電源の無制御の場合の電圧波形を示す図であ
り、図６はブロワ８０の交流電源の位相制御を行う場合
の電圧波形を示す図である。

【００２１】図３および図４に示すように、本実施の形
態のブロワ８０は、いわゆる電磁式ダイアフラムタイプ
の構成を有する。ブロワ８０のケーシング８１には、圧
縮室８７へ空気を吸入する吸入弁８２、圧縮室８７で圧
縮され高圧化された空気を吐出する吐出弁８３が設けら
れている。また、このケーシング８１には、圧縮室８７
の容積を変更可能な弾性を有するダイアフラム８４が設
けられている。このダイアフラム８４には、永久磁石を
有する振動子８５が設置され、この振動子８５がダイア
フラム８４を駆動する構成となっている。振動子８５の
永久磁石の外周位置にはソレノイド８６が設けられてい
る。ソレノイド８６は、交流電源に接続されたコイルを
有し、このコイルに交流電流が通電されることによって
電磁石を形成する。このとき、コイルに流れる電流は一
定時間毎に変化し、ソレノイド８６の電磁力と振動子８
５の磁力との磁力作用によって、電磁石と永久磁石との
間の磁極は図３ないし図４のように変化する。これによ
り、振動子８５はソレノイド８６との間に吸引・反発力
を生じ、図３中の矢印方向（図中右側）あるいは図４中
の矢印方向（図中左側）へ移動する。振動子８５は、交
流電源周波数で振動し、ダイアフラム８４による圧縮室
８７内の容積変化と、吸入弁８２、吐出弁８３の作用に
よって吸入・圧縮を繰り返し、吐出弁８３を介して圧縮
空気が吐出される。図４に示すようにダイアフラム８４
が図中左側へ移動したときに圧縮室８７内が低圧化され
た吸入状態となり、図３に示すようにダイアフラム８４
が図中右側へ移動したときに圧縮室８７内が高圧化され
た吐出状態となる。なお、図３および図４では、便宜
上、振動子８５の一端にダイアフラム８４が設置される
記載となっているが、実際にはダイアフラム８４は振動
子８５の両端に設置される。

【００２２】上記したように、本実施の形態ではブロワ
８０を作動させ、空気の圧縮動作を行うのに交流電源が
用いられている。この交流電源は、位相制御が行われる
場合と無制御の場合との両方がある。交流電源の無制御
の場合には、図５に示すように通常の電圧波形となって
いるため、電源周波数と同じ回数でダイアフラム８４が
振動して圧縮空気が吐出されることとなる。一方、交流
電源の位相制御の場合には、図６に示すように交流電圧
の波形を部分的にカットすることで、ソレノイド８６に
よる磁力がセーブされることとなる。これにより、振動
子８５、したがってダイアフラム８４の変動幅が無制御
時よりも短くなり、ブロワ８０から吐出される圧縮空気
の吐出量が少なくなる。このように交流電源の位相制御
を行うことで、無制御の場合に比してダイアフラム８４
の耐久性を向上させることができる。また、位相制御中
は無制御中よりも省電力運転となり、消費電力を低減す
ることができる。

【００２３】本実施の形態のブロワ８０は、その最大空
気吐出量が例えば８０リットル／分に設定されている。
逆洗運転時には、ブロワ８０は自動的にこの空気吐出量
に設定され、この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽３
０へ供給されるようになっている。このとき、ブロワ８
０に供給される交流電源は無制御となる。逆洗運転時
は、担体流動生物濾過槽３０へ供給する空気の量を厳密
に調節する必要がなく予め定められた量の空気を供給す
るため無制御のみとなる。

【００２４】一方、散気運転時には、圧縮空気の吐出量
を、最大空気吐出量よりも少ない第１の設定値（例え
ば、４０リットル／分）と、最大空気吐出量である第２
の設定値（例えば、８０リットル／分）に切替可能とな
っている。すなわちブロワ８０から吐出される空気量は
２段階（段階的）に可変となっている。この切替操作
は、例えばブロワ８０に設置された制御盤（図示省略）
の設定スイッチを用いて行うことができる。すなわち、
散気運転時における最大空気供給量が、逆洗運転時にお
ける空気供給量となるように構成され、第２の設定値は
逆洗運転時の空気吐出量に一致するように設定されてい
る。第１の設定値に設定されているときは、ブロワ８０
に供給される交流電源の位相制御が行われ、第２の設定
値に設定されているときは、ブロワ８０に供給される交
流電源が無制御となる。散気運転時は、第１の設定値に
設定されているときに位相制御を行い、第２の設定値に
設定されているときに無制御に切り替わる。

【００２５】次に、排水処理槽１における排水処理方法
について図１、図７、図８等を参照しながら説明する。
ここで、図７は担体流動生物濾過槽３０の散気運転時の
状態を示す模式図であり、図８は担体流動生物濾過槽３
０の逆洗運転時の状態を示す模式図である。図１に示す
排水処理槽１で排水を処理する場合は、流入管２から第
１嫌気濾床槽１０へ排水を受入れ、各槽において順次処
理していく。すなわち、排水中の有機汚濁物質は、嫌気
濾床槽１０，２０の嫌気性微生物によって嫌気性分解さ
れ、次いで、担体流動生物濾過槽３０の好気性微生物に
よって好気性分解される。なお、担体流動生物濾過槽３
０では散気運転と逆洗運転が行われる。

【００２６】図７に示すように、担体流動生物濾過槽３
０の散気運転では、散気装置３５から供給された空気に
よって、好気処理領域３３の被処理水および粒状担体Ｃ
３が流動化する。これにより、被処理水中の有機汚濁物
質は、酸素が存在する好気性条件下において好気性微生
物によって分解（酸化）される。また、この分解の際に
発生するＳＳ（Suspended Solid）等の被濾過物は、濾
過処理領域３４の粒状担体Ｃ３によって濾過される。

【００２７】一方、空気供給配管７３から第１エアリフ
トポンプ７０へ空気を供給することによって、処理水槽
４０の被処理水の一部は、吸入管７１から吸入され、排
出管７２を介して循環水として第１嫌気濾床槽１０へ移
送される。それ以外の被処理水は消毒槽５０において消
毒され、放流管３を介して系外へ放流される。このよう
に循環水を担体流動生物濾過槽３０よりも上流側の槽へ
循環させることにより、１パスで処理する場合に比して
処理効率を向上させることができる。また、嫌気処理を
行う第１嫌気濾床槽１０へ循環水を移送することで、被
処理水中の窒素化合物を窒素ガスに還元し、窒素ガスと
して除去することができる。また、逆洗運転時に処理水
槽４０に残留したＳＳ等の被濾過物を、第１嫌気濾床槽
１０において回収することができる。なお、第１嫌気濾
床槽１０の代わりにあるいは第１嫌気濾床槽１０の上流
に、固液分離を行う夾雑物除去槽を設け、処理水槽４０
に残留したＳＳ等の被濾過物を夾雑物除去槽において回
収するように構成することもできる。

【００２８】この散気運転では、ブロワ８０による圧縮
空気の吐出量を第１の設定値（例えば、４０リットル／
分）と、第２の設定値（例えば、８０リットル／分）の
いずれかに設定する。例えば、通常は第１の設定値に設
定しておき、担体流動生物濾過槽３０の運転負荷が上昇
した場合には、第２の設定値に切り替える構成とするこ
とができる。担体流動生物濾過槽３０の運転負荷が上昇
したか否かの判断は、被処理水のＢＯＤ（Biochemical
Oxygen Demand）、被処理水の処理量、また担体流動生
物濾過槽３０内に浮遊するぬめりのある糸状の物質、い
わゆるミズワタの発生量等に基づいて、作業者が人為的
に設定する構成となっている。なお、被処理水のＢＯＤ
（Biochemical Oxygen Demand）、被処理水の処理量、
被処理水の温度等に基づいてブロワ８０による圧縮空気
の吐出量がフィードバック制御されような構成を用いる
こともできる。

【００２９】次に、担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転
を行う場合は、担体流動生物濾過槽３０への空気の供給
を散気装置３５から逆洗装置３６へ切り換える。これに
より散気運転が終了し、逆洗運転が開始されることとな
る。図８に示すように、担体流動生物濾過槽３０の逆洗
運転では、散気装置３５にかえて今度は逆洗装置３６か
ら空気を供給することで、槽内全体の被処理水および粒
状担体Ｃ３を流動化させる。これにより、散気運転時に
粒状担体Ｃ３によって濾過されたＳＳ等の被濾過物は、
粒状担体Ｃ３から剥離する。なお、本実施の形態では、
逆洗運転時に逆洗装置３６から供給される空気量が極力
多くなるように設定している。これにより、粒状担体Ｃ
３に付着した被濾過物を剥離させ易い。

【００３０】一方、空気供給配管９３から第２エアリフ
トポンプ９０へ空気を供給することによって、粒状担体
Ｃ３から剥離した被濾過物等を含む被処理水は、吸入管
７１から吸入され、排出管７２を介して逆洗水として第
１嫌気濾床槽１０へ移送される。これにより、ＳＳ等の
被濾過物は担体流動生物濾過槽３０から抜き出され、槽
内が洗浄され、濾過処理領域３４における粒状担体の閉
塞が防止されることとなる。

【００３１】この逆洗運転では、ブロワ８０による空気
吐出量が、予め定められた量である８０リットル／分
（ブロワ８０の最大空気吐出量）に自動的に設定され、
この量の圧縮空気が担体流動生物濾過槽３０へ供給され
ることとなる。

【００３２】以上のように、本実施の形態によれば、担
体流動生物濾過槽３０の運転負荷に応じて空気供給量の
木目細かな調節がなされることとなり、空気供給量不足
によるＤＯ（Dissolved Oxygen）不足や臭気の発生、空
気供給量過剰による処理性能の悪化を阻止することがで
きる。また、ブロワ８０は、散気運転時における最大空
気供給量が、逆洗運転時における空気供給量となるよう
に構成されており、散気運転時における担体流動生物濾
過槽３０の運転負荷変動に対し、ブロワ８０の能力を最
大限に活用して空気供給量の調節を行うことができるた
め合理的である。また、本実施の形態によれば、電磁式
ダイアフラムタイプのブロワ８０を位相制御する構成と
したため、無制御の場合に比してダイアフラム８４の耐
久性を向上させ、省電力運転により消費電力を低減した
うえで、空気吐出量の木目細かな調節が可能となる。ま
た、本実施の形態を、作業者が設定スイッチ等を介して
所望の空気供給量を人為的に設定するような場合に好適
に用いることができる。また、従来のように１基のブロ
ワから吐出される空気の一部を逃がしバルブ等によって
逃がすことで担体流動生物濾過槽３０への空気供給量を
調節する場合のように空気逃がしバルブを設ける必要が
ないためコストダウンを図ることができ、また空気逃が
しによる騒音の発生がない。

【００３３】〔他の実施の形態〕なお、本発明は上記の
実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用
や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用し
た次の各形態を実施することもできる。

【００３４】（Ａ）本実施の形態では、ブロワ８０は、
その吐出空気量が４０リットル／分と、８０リットル／
分の２段階に可変である場合について記載したが、吐出
空気量の切り替え段数、設定吐出量等は必要に応じて種
々変更可能である。例えば、吐出空気量を、４０リット
ル／分、６０リットル／分、８０リットル／分の３段階
に切り替える構成とすることもできる。また、吐出空気
量を段階的に可変とする構成にかえて、例えば吐出空気
量が３０〜８０リットル／分の間で無段階に可変となる
ように構成することもできる。

【００３５】（Ｂ）また、本実施の形態では、電磁式ダ
イアフラムタイプのブロワ８０を位相制御することで、
吐出空気量を調節する場合について記載したが、電圧を
変化させることで吐出空気量を調節する構成を用いるこ
ともできる。また、電磁式ダイアフラムタイプのブロワ
にかえて、例えばモータによって駆動されるいわゆるロ
ータリーブロワを用いこのモータをインバーター制御す
ることで吐出空気量を調節する構成を用いることもでき
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
好気性微生物を着床させた担体が充填された処理槽と、
この処理槽内へ空気供給量を変更して供給するブロワと
を有する排水処理装置につき、好気処理槽の運転負荷に
応じてブロワの好適な調節を行うのに有効な技術を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における排水処理装置の一実施の形態の
排水処理槽１の構成を示す模式図である。

【図２】図１中の担体流動生物濾過槽３０の構成を示す
模式図である。

【図３】図１中のブロワ８０の吐出状態を示す模式図で
ある。

【図４】図１中のブロワ８０の吸入状態を示す模式図で
ある。

【図５】ブロワ８０の交流電源の無制御の場合の電圧波
形を示す図である。

【図６】ブロワ８０の交流電源の位相制御を行う場合の
電圧波形を示す図である。

【図７】担体流動生物濾過槽３０の散気運転時の状態を
示す模式図である。

【図８】担体流動生物濾過槽３０の逆洗運転時の状態を
示す模式図である。

【符号の説明】

１…排水処理槽（排水処理装置） １０…第１嫌気濾床槽 ２０…第２嫌気濾床槽 ３０…担体流動生物濾過槽 ３５…散気装置 ３６…逆洗装置 ４０…処理水槽 ５０…消毒槽 ８０…ブロワ ８２…吸入弁 ８３…吐出弁 ８４…ダイアフラム ８５…振動子 ８６…ソレノイド ８７…圧縮室 Ｃ３…粒状担体（担体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H077 AA12 CC02 CC09 DD05 EE16 FF04 FF06 FF12 FF34 4D003 AA14 AB02 BA02 CA08 DA22 DA30 EA15 FA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 好気性微生物を着床させた担体が充填さ
   れた処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供
   給可能なブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の
   運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内
   へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処
   理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れに
   よって槽内の洗浄を行う排水処理装置であって、 前記ブロワは、前記散気運転時における最大空気供給量
   が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように構
   成されていることを特徴とする排水処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した排水処理装置であっ
   て、 前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出す
   るダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子
   と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に
   対し磁力を付与するソレノイドとを有し、 前記交流電源が位相制御可能に構成され、この位相制御
   により前記ダイアフラムを介して吐出される空気量が変
   更されることを特徴とする排水処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載した排水処理装
   置であって、 前記ブロワによる空気供給量は、段階的に可変であるこ
   とを特徴とする排水処理装置。
4. 【請求項４】 好気性微生物を着床させた担体が充填さ
   れた処理槽と、この処理槽内へ空気供給量を変更して供
   給可能なブロワとを有し、散気運転時には前記処理槽の
   運転負荷に基づいた量の空気を前記ブロワを介して槽内
   へ供給し、被処理水の好気処理と前記担体による濾過処
   理を行い、逆洗運転時には前記ブロワからの空気流れに
   よって槽内の洗浄を行う排水処理装置において、 前記散気運転時における前記ブロワの最大空気供給量
   が、前記逆洗運転時における空気供給量となるように設
   定することを特徴とする排水処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した排水処理方法であっ
   て、 前記ブロワは、空気を吸入して圧縮し高圧化して吐出す
   るダイアフラムと、このダイアフラムを駆動する振動子
   と、交流電源に接続されるコイルを介して前記振動子に
   対し磁力を付与するソレノイドとを有し、 前記散気運転時には、前記交流電源を位相制御するステ
   ップを有し、この位相制御により前記ダイアフラムを介
   して吐出される空気量を変更することを特徴とする排水
   処理方法。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載した排水処理方
   法であって、 前記ブロワによる空気供給量を、段階的に可変とするこ
   とを特徴とする排水処理方法。