JPH0143200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、工場排水、生活雑排水等の汚水中
のBOD，COD等の水質汚濁物質を、担体（固定
床）に付着、培養した微生物（活性汚泥）により
酸化分解して除去する方式の汚水処理装置におい
て使用される活性汚泥床に関する。

〔従来の技術〕

各種工場、ホテル、家庭等から排出される汚水
中のBOD，COD等の水質汚濁物質を微生物作用
により酸化分解して除去する汚水処理方法の１つ
として、各種形状の接触材を用い、この接触材の
表面に微生物を付着、繁殖させ、その接触材を曝
気槽内に配置して汚水中のBOD等の酸化分解、
除去を行なう接触酸化法がある。しかしながら、
従来の接触材を使用した接触酸化法においては、
空気量の調整等の日常管理が難しく、また微生物
が必要以上に増殖して装置が閉塞状態になり処理
不能の事態を招いたりすることがある。さらに、
微生物を付着、培養させる接触材として、例えば
硬質合成樹脂の波板を用いた接触酸化法にあつて
は、好気性微生物の付着、培養に長期間を要した
り、槽内の曝気による水の流動、物理的衝撃など
によつて微生物膜の剥離を起こし、これが浮上し
てスカムとなり、一方槽内底部に沈積してスラツ
ジ（余剰汚泥）となつて浄化能力の低下を惹き起
こしたりする。また接触材としてスポンジ切片を
用い、これを曝気槽内に浮遊させて汚水を処理す
る方法にあつては、曝気に伴う汚水の流動、或い
は風力などによつてスポンジ切片が槽の一隅に移
動してしまい、均一な浄化処理を行なうことがで
きなくなつたりする。

以上のような接触酸化法における諸々の問題を
解決するため、本出願人は、特開昭59−145096号
公報において開示されているような活性汚泥床を
考案した。この活性汚泥床は、第２図に外観斜視
図を、また第３図にその一部を切り欠いた拡大部
分斜視図を示すように、長期間汚水中に浸漬して
いても腐蝕劣化の起こらない硬質合成樹脂材等を
用いて筒面が網目状もしくは格子状に形成された
長筒形芯体１１の外周面に、多孔質体１２を所定
の厚み、通常15〜20mm程度になるように捲回し、
その上端部及び下端部を固定環１３によつて固定
するとともに、胴部の適宜個所を固定バンド１４
によつて長筒形芯体１１に多孔質体１２を締付け
て固定して構成されている。尚、図中１５は、活
性汚泥床を支持する支持桿を挿通するために固定
環１３に明けられた支持穴であるが、この代わり
に、上・下の固定環１３の上端・下端に支持針金
を取り付けるようにしてもよい。多孔質体１２
は、例えば耐蝕性に富む塩化ビニリデンの糸状体
を多数絡み合わせて形成したり、その他、海綿
状、網目状、繊維状合成樹脂材などを利用して形
成される。そして、この活性汚泥床を曝気槽内に
多数本立設して汚水処理を行なうのである。この
活性汚泥床を使用すれば、曝気管から噴出する気
泡によつて活性汚泥床が移動するようなことはな
く、微生物の付着、培養が短時間で可能となり、
また微生物膜が剥離するといつた心配は全くな
く、さらに好気性菌及び嫌気性菌がBOD，COD
等を酸化分解、除去しながら増殖する一方、これ
らの好気性菌及び嫌気性菌を食料とする巨大微生
物が多孔質体の中心部に自然発生し、この巨大微
生物が好気性菌及び嫌気性菌を侵喰して自己消化
し、過度の好気性菌の増殖を防いで余剰汚泥の発
生をなくすることができる。そして、汚水処理槽
を連続して複数設け、各処理槽ごとに、また活性
汚泥床の筒の内周と外周とで、曝気（エアレーシ
ヨン）に基づく溶存酸素濃度（以下「DO値」と
いう）を変化させ、汚水の各処理過程における浄
化程度に応じて、空気、窒素及びリンの栄養バラ
ンスをとりながら、好気性菌及び嫌気性菌からな
る最適な増殖相をもつた各活性汚泥床により、効
率良く、かつ高いBOD・COD除去率で汚水処理
を行なおうとするものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

特開昭59−145096号公報に開示されたような活
性汚泥床を使用して汚水処理を行なう方法は、上
述したような数々の利点を有したものであるが、
実際問題として、曝気管からの送入空気量を変化
させることだけにより、各処理槽ごとに、また好
気性菌群及び嫌気性菌群のそれぞれについて適正
DO値になるよう精度良く調整することは、水の
流動などとの関係から運転管理技術上非常に困難
であり、また日常管理のために多くの手間を必要
とする。そして、適正DO値への調整の難しさか
ら、BOD，COD除去率においても未だ十分に満
足することができるとは言えない。特にBOD，
CODが低負荷となるほど、その処理の困難さは
増大する。

この考案は、以上のような問題点を解決するた
めになされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、上記特開昭59−145096号公報に開
示されている活性汚泥床に改良を加えたものであ
り、長筒形芯体の外周面を多孔質体によつて完全
に被覆してしまわずに、部分的に長筒形芯体の外
周面を露出させるようにして、活性汚泥床の筒の
内外における流通を図るようにし、上記問題点を
解決した。すなわち、この考案に係る活性汚泥床
は、筒面が網目状もしくは格子状に形成された長
筒形芯体の外周面に所定厚みをもつた多孔質体を
捲回し固定手段によつて固定してなる活性汚泥床
において、前記長筒形芯体の外周面を部分的に所
定形状に露出させたことを特徴として構成されて
いる。そして、連設される各汚水処理槽ごとに、
その処理槽内に列設される活性汚泥床における長
筒形芯体外周面の露出面積及び露出形状を適宜変
更するようにするのである。

〔作用〕

汚水処理槽内の底部に配設された曝気管の上方
に活性汚泥床を立設すると、曝気管表面の多数の
小孔から気泡となつて汚水中に噴出し、その気泡
から汚水中に溶解した空気中の酸素を含んだ汚水
は、曝気管の上方に立設された活性汚泥床と接触
し、活性汚泥床に付着、培養された好気性菌及び
嫌気性菌によつてBOD，COD等の水質汚濁物質
が分解され、他方その際に獲得されるエネルギー
の一部を利用して好気性菌及び嫌気性菌が増殖す
る。ここで、第２図に示すような従来から使用さ
れている活性汚泥床の場合は、活性汚泥床の筒の
外方と内方とで汚水の流通が全く行なわれない。
しかも活性汚泥床は長筒形をしており、そのよう
な形状の故に、筒の外方に比べて筒内部の水の流
動は極めて緩慢である。このため、曝気によつて
溶存酸素量が増加した、すなわちDO値が高めら
れた汚水は、主として活性汚泥床の筒外周面に接
触し、筒外周の表層部には好気性菌の増殖が盛ん
となる。これに対し、活性汚泥床の筒内周面に接
触する汚水のDO値は低いので、筒内周の表層部
には嫌気性菌の増殖がみられる。ところが、この
考案に係る活性汚泥床は、その長筒形芯体の外周
全面が多孔質体によつて完全には被覆されておら
ず、部分的に長筒形芯体の外周面が露出してい
る。そして、長筒形芯体の筒面は網目状もしくは
格子状に形成されているので、活性汚泥床の筒の
内外において、上記露出部分を通してDO値が高
められた汚水の流通が行なわれる。このため、長
筒形芯体外周面の露出面積を大きくし、さらに場
合によつては汚水処理槽における送入空気量を多
くすると、活性汚泥床の筒の内外ともに殆んど好
気性菌の増殖が行なわれることとなる。この好気
性菌は高負荷処理において優れた能力を持つの
で、BOD等の濃度が高い原水を処理するのに適
した汚水処理槽を構成することができる。また、
長筒形芯体外周面の露出面積を小さくするととも
に、汚水処理槽における送入空気量を絞つてゆく
と、次第にDO値が低下し、特に活性汚泥床の筒
内部のDO値が著しく低下する。このため、活性
汚泥を構成する細菌の種類、微生物の分布状況等
が推移してゆき、好気性菌の生育比率が減少し、
嫌気性菌の生育比率が増加する。ここで、嫌気性
菌は低負荷処理及び窒素除去の能力において優れ
ているので、好気性菌の増殖が盛んな汚水処理槽
において高負荷処理がなされた後の処理に適した
汚水処理槽を構成することができる。従つて、汚
水処理槽を２以上連設し、隣り合う処理槽をそれ
ぞれ流路連絡し、各処理槽ごとに連設順序に従つ
て、各処理槽内に立設する活性汚泥床における長
筒形芯体外周面の露出面積を小さくしてゆくとと
もに、曝気管からの送入空気量を絞つてゆくと、
浄化の過程に応じて各活性汚泥床の持つ能力を最
大限に利用でき、安定した高い汚水処理能力を恒
常的に発揮させることができる。

尚、活性汚泥床の多孔質体の中心部にはゾーグ
レア菌、スフアロテイルス、ネマトーダ、水ダニ
類等の巨大微生物が自然発生し、この巨大微生物
が好気性菌及び嫌気性菌を侵喰してこれらが自己
消化を起こし、これによつて過度の好気性菌の増
殖が防がれて余剰汚泥の発生はなくなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、この考案の好適な
実施例について説明する。

第１図は、この考案の１実施例を示し、活性汚
泥床の外観斜視図である。

図から分かるように、活性汚泥床を構成してい
る部材自体は、第２図及び第３図に関して既に説
明したところと同様である。従つて、それらに関
する説明は省略するが、この考案に係る活性汚泥
床と従来から使用されている活性汚泥床との違い
は、長筒形芯体１１の外周面を多孔質体１２によ
つて完全に被覆してしまわずに、部分的に長筒形
芯体１１の外周面を所定形状に露出させるように
した点にある。すなわち、第１図Ａに示した活性
汚泥床は、多孔質体１２が縦方向に外周の３分の
１程度切除され、長筒形芯体１１が露出してい
る。第１図Ｂに示した活性汚泥床は、多孔質体１
２が一定の幅で螺旋状に切除されて長筒形芯体１
１が露出している。また、第１図Ｃに示した活性
汚泥床は、多孔質体１２が不規則に複数個所で円
形状等に切除されて長筒形芯体１１が露出してい
る。これらの活性汚泥床において、多孔質体１２
が切除されて長筒形芯体１１が露出している面積
は、Ａ，Ｂ，Ｃとなるに従つて順次減少してい
る。逆に言えば長筒形芯体１１が多孔質体１２に
よつて被覆されている筒面面積は、Ａ，Ｂ，Ｃと
なるに従つて順次増加している。

以上のような構成を有する活性汚泥床の使用例
について、以下に説明する。

汚水処理槽は、これを複数、例えば第１〜第４
の４槽設け、これらの各処理槽を順次流路連絡さ
せる。そして、第１汚水処理槽には、第１図Ａに
示した活性汚泥床を、第２汚水処理槽には、第１
図Ｂに示した活性汚泥床を、第３汚水処理槽に
は、第１図Ｃに示した活性汚泥床を、また第４汚
水処理槽には、従来から使用されている第２図に
示した活性汚泥床をそれぞれ槽内に立設する。こ
のように構成した汚水処理装置において、原水導
入管を通つて流量調整槽に導入され、流量調整槽
内を満たした汚水（原水）は、まず流量調整槽か
ら溢流して第１汚水処理槽に入る。第１汚水処理
槽内に流入した汚水は、曝気管による激しい曝気
を受けてDO値が高められるとともに、ポンプ等
によつて流動される。この過程において、第１汚
水処理槽内に配設された第１図Ａに示した活性汚
泥床においては、筒の外周表層部の空隙内には好
気性菌が付着、培養し、他方DO値が高められた
汚水は、長筒形芯体１１の露出部分を通して筒の
内部にも流入するため、筒の内周表層部の空隙内
にも主に好気性菌が付着、培養する。これら好気
性菌が汚水中に大量に存在するBOD，COD等の
水質汚濁物質を酸化分解し、その際に獲得したエ
ネルギーの一部を利用して盛んに増殖する。一
方、活性汚泥床の多孔質体１２の中心部にはゾー
グレア菌、スフアロテイルス、ネマトーダ、水ダ
ニ類等の巨大微生物が自然発生し、この巨大微生
物が増殖する好気性菌等を侵蝕する。このように
活性汚泥床全体として自己消化し、好気性菌等の
膜厚をほぼ一定に保持して余剰汚泥を発生させる
ことなく汚水を浄化処理してゆく。尚、この際、
巨大微生物は多孔質体１２の中心部から表層部に
向かつて好気性菌及び嫌気性菌を侵蝕するため、
浄化効率の悪い老化した菌が順次消化されること
となり、筒内外の表層部には常に浄化効率の良い
新しい好気性菌等が培養、増殖して、汚水の浄化
速度が一層高められる。

以上のような処理過程により、第１汚水処理槽
における第１段階の処理を終えた汚水は、第１汚
水処理槽から第２汚水処理槽内へ溢流し、第２汚
水処理槽内で上記と同様の第２段階の処理を受け
た後、順次第３、第４汚水処理槽へ送られて第
３、第４段階の処理を終え、最終的に浄化された
処理水は、第４汚水処理槽から排出管を通つて排
出される。

上述した処理過程において、第１〜第４汚水処
理槽における各曝気管からの送入空気量は、順次
減少させるようにする。これによつて各汚水処理
槽におけるDO値を変化させ、調整する。その送
入空気量の調節とともに、各汚水処理槽内に配置
されている各活性汚泥床の形態、すなわち長筒形
芯体１１の露出部分の形状及びその面積が順次異
なつているので、各活性汚泥床の筒の内外でDO
値が変化する。このように各汚水処理槽ごとに、
そして各活性汚泥床の筒の内外でDO値が変わる
ことにより、第１〜第４汚水処理槽内に配設され
る各活性汚泥床に繁殖する菌種、好気性菌と嫌気
性菌との比率、微生物の生息分布状況等が変化し
てゆく。各汚水処理槽における好気性菌と嫌気性
菌との比率は、例えば、第１汚水処理槽内に配設
される第１図Ａに示した活性汚泥床では好気性菌
80％、嫌気性菌20％、第２汚水処理槽内に配設さ
れる第１図Ｂに示した活性汚泥床では好気性菌60
％、嫌気性菌40％、第３汚水処理槽内に配設され
る第１図Ｃに示した活性汚泥床では好気性菌50
％、嫌気性菌50％、また第４汚水処理槽内に配設
される第２図に示した活性汚泥床では好気性菌40
％、嫌気性菌60％の比率で微生物が増殖する。そ
して、第１汚水処理槽においては主としてBOD
の高負荷処理が行なわれ、第２汚水処理槽におい
ては主としてBOD及びCODが処理され、第３汚
水処理槽においてはBOD，COD、窒素等が効率
良く処理され、また第４汚水処理槽においては
BOD，CODの低負荷処理並びに蓄素除去が主と
して行なわれる。

この考案における構成は以上説明した通りであ
るが、この考案の範囲は、上記実施例での説明並
びに図面の内容に限定されるものではなく、種々
の変形例が含まれる。例えば、活性汚泥床の形状
については、長筒形でありさえすれば横断面形状
を多角形に形成してもよく、また多孔質体を切除
もしくは部分的に捲回することによる長筒形芯体
の露出形態も図示例に限定されず、別の形態であ
つてもよい。その他、長筒形芯体に対する多孔質
体の固定方法、活性汚泥床を汚水処理槽内に立設
固定するための手段についても、種々の変形例が
考えられる。

〔効果〕

この考案は、以上のような構成を有し、かつ作
用するので、この考案に係る活性汚泥床を、連設
された各汚水処理槽に適宜選択して使用するよう
にすれば、各浄化過程に応じた最適な増殖相を持
つた活性汚泥床を各汚水処理槽ごとに安定して形
成させることができる。この結果、曝気管からの
送入空気量を運転開始当初に設定した状態のまま
で、原水におけるBOD・COD負荷の変動に拘ら
ず、装置全体として効率の良い汚水処理を行なう
ことができ、常に極めて高い汚濁物質除去率でも
つて汚水を浄化することができる。しかも、日常
の運転管理は容易であり、手間も殆どかからな
い。

この考案は、このような優れた性能を持つた活
性汚泥床を提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の１実施例を示し、各種活
性汚泥床の外観斜視図であり、第２図及び第３図
は、従来から使用されている活性汚泥床の、それ
ぞれ外観斜視図及びその一部を切り欠いた状態で
示す拡大部分斜視図である。 １１……長筒形芯体、１２……多孔質体、１４
……固定バンド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 筒面が網目状もしくは格子状に形成された長
   筒形芯体の外周面に所定厚みをもつた多孔質体
   を捲回し固定手段によつて固定してなる活性汚
   泥床において、前記長筒形芯体の外周面を部分
   的に所定形状に露出させたことを特徴とする活
   性汚泥床。 ２ 多孔質体は、ポリ塩化ビニリデン等からなる
   糸状体を多数絡み合わせることによつて形成さ
   れた実用新案登録請求の範囲第１項記載の活性
   汚泥床。 ３ 長筒形芯体の外周面を縦方向に外周の３分の
   １程度露出させた実用新案登録請求の範囲第１
   項又は第２項記載の活性汚泥床。 ４ 長筒形芯体の外周面を一定の幅で螺旋状に露
   出させた実用新案登録請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の活性汚泥床。 ５ 多孔質体を複数個所で不規則に切除し、長筒
   形芯体外周面の露出個所を点在させた実用新案
   登録請求の範囲第１項又は第２項記載の活性汚
   泥床。