JPH03258396A

JPH03258396A - 汚水処理装置

Info

Publication number: JPH03258396A
Application number: JP2054989A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1991-11-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、下水、し尿系汚水、各種有機性産業廃水など
のＳＳ、　ＢＯＤ、　ＮＨ，−Ｎ等を含む有機性汚水の
新規な処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

代表的な有機性汚水の処理として、下水の処理を例に挙
げて従来の技術を説明すれば、下水処理の最も代表的な
方法は、活性汚泥法であり、適用範囲が広いという重要
な長所をもっており、最も多く採用されている。

一方、近年、好気性生物濾床法が開発されている。この
方法は、砂、アンスラサイト、活性炭などの粒状濾材か
らなる炉床に下水を下向流で流過させると共に、散気管
等から空気泡を上昇させ、向流接触させて処理するもの
である。その場合、炉床の濾材表面には、ＢＯＤ資化菌
、硝化菌などの好気性生物膜が付着しており、この炉床
において生物処理とＳＳの濾過除去が同時に行われるこ
とが最大の特徴となっている。

また、下水等を生物学的脱窒素処理する場合、というフ
ローで行われている。

一方、近年、砂、アンスラサイトなどの濾材を用いた好
気性生物が床法及び嫌気性生物濾床法が開発され、これ
らを用いた生物学的硝化脱窒素プロセスが試験されてい
る。即ち、というフローで硝化脱窒素を行う方法が、試験的に検討
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の活性汚泥処理法は、次のよう
な大きな欠点をもっている。

■　最初沈殿池−エアレーシツンタンクー最終沈殿池と
いう３つの別個の槽を必要とするため、設置面積が大き
く、建設費も高額となる。

■　エアレーション動力効率が良（ないので、エアレー
ションコストが多額となる。

■　最終沈殿池におけるＳＳのキャリオーバーが避けら
れず、最初沈殿池のＳＳ除去効果も７０％程度の除去率
しか得られない。

■　放流される処理水のＳＳを２０■／Ｉｔ以下にする
ためには、最終沈殿池のあとに砂が適地を必要とする。

■　活性汚泥の沈降性がしばしば悪化する。

また、好気性生物濾床法も次のような欠点をもっている
。

■　原水ＳＳが多い場合は、前段に沈殿池を設けなけれ
ばならない、さもないと、炉床の目づまりが早く、実用
的でない。

■　原水ＢＯＤが高い場合にも、生物膜の増殖量が多く
なり、炉床の目づまりが速やかに進行してしまうため、
適用できない。

■　炉床目づまり時の洗浄用水として、好気性生物濾床
装置からの清澄が通水を消費しなけらばならず、そのた
め処理水の生産効率が悪い。

■　洗浄排水の処理に、別個の沈殿槽を必要とする。

■　炉床の下部の炉床支持構造、散気方式が複雑なため
、建設費が高く、スケールアンプも必ずしも容易ではな
い。

また、前記従来の生物学的脱窒素処理においては、設備
の設置面積、建設費が多大であり、ＮＨ４−１１の硝化
用の空気ブロワ−の動力も大きいという問題点があり、
しかも“最初沈殿池”と“最終沈殿池゛におけるＳＳの
沈降分離が不安定であり、処理水質の悪化をしばしば招
いていた。

本発明は、前記従来技術の欠点のすべてを解決し、極め
て高度の処理水を生産効率高（得ることができる汚水処
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〕

本発明の請求項１では、槽内の上方部に比重１．０以上
の粒状が材を充填した濾材層を浸漬保持し、該濾材層の
下部又は内部に散気装置を配備し、その下方部を沈殿部
として該沈殿部に原水流入部を設け、さらに槽上部に処
理水流出部を設けたことを特徴とする汚水処理装置であ
り、本発明の請求項２では、請求項１における濾材層の洗浄
時の洗浄排水を前記沈殿部へ返送する洗浄排水返送路を
設けたことを特徴とする汚水処理装置であり、本発明の請求項３では、槽内の上方部に濾材層を浸漬保
持し、槽内下方部を沈殿部として該沈殿部に原水流入部
を設けると共に槽上部に１次処理水流出部を設けた第１
の楢と、槽内の上方部に比重１．０以上の粒状濾材を充
填した濾材層を浸漬保持すると共に該濾材層の下部又は
内部に散気装置を配備し、その下方を沈殿部とし、槽上
部に最終処理水流出部を設けた第２の槽とを並設し、前
記第１の槽の１次処理水流出部と前記第２の槽内下方の
沈殿部とを連通せしめたことを特徴とする汚水処理装置
であり、本発明の請求項４では、槽内の上方部に比重１．０以上
の粒状濾材を充填した濾材層を浸漬保持し、該濾材層内
に散気装置を埋設して濾材層の散気装置より上部の部分
を好気性生物膜処理部とすると共に散気装置より下部の
部分を嫌気性生物膜処理部とし、さらに槽内下方部を沈
殿部として該沈殿部に原水流入部を設け、槽上部に処理
水流出部を設けたことを特徴とする汚水処理装置であり
、本発明の請求項５では、請求項４における処理水流出
部から流出する処理水の一部を濾材層下部へ循環する循
環路を設けたことを特徴とする汚水処理装置であり、本発明の請求項６では、槽内の上方部に比重１．０以上
の粒状濾材を充填した濾材層を浸漬保持し、該濾材層の
下部又は内部に散気装置を配備し、槽内下方部を沈殿部
として該沈殿部に原水流入部を設けると共に槽上部に１
次処理水流出部を設けた処理槽と、比重１．０以上の粒
状濾材の炉床を設けた好気性生物Ｊ床装置とを並設し、
前記処理槽の１次処理水流出部と前記好気性生物が床装
置とを連通せしめたことを特徴とする汚水処理装置であ
る。

〔作　用〕

まず、請求項１の本発明では、第１図に示すように、槽
内の沈殿部５に、原水流入部から下水などのＳＳ性物質
と溶解性ＢＯＤ等を含む原水を流入させ、原水中のＳＳ
を沈降分離する。この沈殿部５でＳＳが分ＩＩ２　除去
された原水は、上向流で濾材層２を流過するが、その間
に沈殿部５で沈降分離されなかった微細ＳＳがが過除去
されると同時に、濾材層２を形成する濾材表面に付着し
た生物膜の作用によって、溶解性ＢＯＤの除去、　ＮＨ
４−Ｎの硝化が行われる。また、濾材表面に付着した生
物膜の呼吸活動に必要な酸素は、散気装置から供給され
、濾材層２中を上昇する。

このようにして、原水中のＳＳの沈降及び濾過による除
去や、有機物やＮＨ，−）ｌの生物学的除去が行われて
清澄となった処理水は、上部の処理水流出部から流出し
てゆく。

この処理水中に微量残留するＳＳ、　ＢＯＤ、　ＮＨ，
−Ｎをさらに高度にポリッシング除去するには、アンス
ラサイト、活性炭などの好気性粒状が材炉床装置（炉床
下部からエアレーションを行い、粒状濾材の表面の生物
膜によって生物処理を同時に行うもので、好気性生物濾
床装置といわれる。）に、処理水を供給するようにする
のが最適である。この場合、原水中のＳＳ、　ＢＯＤの
大部分がすでに除去されているので、好気性生物濾床の
目づまり進行は極めて緩慢であり、メンテナンスは非常
に容品化される。

さて、濾材層２においてＳＳの濾過除去と生物膜処理が
進行するにつれ、濾材層２のが抗が増加してゆくので、
所定の炉抗に達した時点で濾材層２の洗浄を行う。

濾材層２の洗浄方法としては種々の方法が採用でき、例
えば、（ａ）　　散気装置からの散気量を急激に増加して濾材
層２を攪乱し、捕捉されているＳＳを、流入する原水の
上向流に同伴させて上部に流出させ、請求項２の本発明
のように、この洗浄排水を沈殿部５に返送してＳＳを沈
降分離することが好ましく、洗浄排水の返送中に、カチ
オンポリマなどの凝集剤を注入し、ＳＳの沈降分離性を
促進することが極めて好ましい。

（ｂｌ　　上記洗浄操作を行う前に、槽内水を抜いて水
位を下げておき、散気量を急増させて濾材層２の撹乱運
動を促進する。

このような洗浄によって、濾材層２のが抗が初期の値に
復帰するので、再び散気量を定常時の量に減少させ、処
理を特徴する請求項３０本発明では、第２図に示すように、第１の槽
２）内の沈殿部２５に、原水流入部から下水などのＳＳ
性物質と溶解性ＢＯＤ等を含む原水を流入させ、原水中
の沈降性ＳＳを沈降分離する。この時、ＳＳの沈降分離
を促進するために、原水に適当な凝集剤を注入可能にし
ても良い。

また、この第１の槽２）内の沈殿部２５をＳＳの沈降分
離に有利な形状とすることが好ましい。

第１の槽２）の底部にＳＳの大部分が沈降分離された原
水は、上向きに反転し、濾材層２２に下方から進入し、
沈降しきれなかった微細ＳＳがが遇除去されると共に、
濾材層２２内のが材表面に発達している嫌気性生物膜又
は好気性生物膜によって溶解性ＢＯＤ成分が分解除去さ
れる。

なお、濾材層２２内の濾材表面に好気性生物膜を発達さ
せるためには、濾材層２２の下部又は内部に散気装置を
配備して、酸素含有ガスを散気すれば良く、濾材層２２
内のが材表面に嫌気性生物膜を発達させるには、散気す
ることなくそのままにしておく。

しかして、濾材層２２の上部から流出してくる１次処理
水は、１次処理水流出部から第２の槽４１内の下方の沈
殿部４５に流入し、その後濾材層４２に下方から進入し
てゆり、濾材層４２には散気装置によって酸素含有ガス
が散気されて好気性状態が保たれており、濾材表面にＢ
ＯＤ責化菌、硝化菌などの好気性生物膜が発達する。従
って、第１のＮ２）から流出する１次処理水の残留８０
Ｄ、アンモニアは、濾材１ｉ４２内で発達し、た好気性
生物膜によって極めて効果的に除去され、同時に残留す
る微細ＳＳも高度に濾過除去され、ｓｓ、　ａｏｎのい
ずれも数■／ｌの清澄な最終処理水が濾材層４２の上部
から泉のように湧き出し、最純処理水流出部から流出す
る。

さて、処理を継続するにつれ、第１の槽２）のｔ１材層
２２及び第２の槽４１の？戸材層４２のＳＳ捕捉量が増
加し、炉抗が増加するので、所定の枦抗（５００■Ｆｌ
ｚＯ程度に設定するとよい）に達した時点で、各Ｆ材層
の洗浄を行うや濾材層の洗浄方法としては種々の方法が考えられ、任意
の方法を採用して良いが、例えば次のような方法が推奨
できる。

第１の槽２）の濾材層２２の洗浄は、濾材層２２の下部
又は内部に散気装置を配備して散気量を急激に増加させ
、濾材層２２内に激しい気液混相流を起こし、濾材層２
２内にそれまで捕捉、蓄積されていたＳＳを押し出す。

従来の好気性生物濾床装置における炉床の洗浄時には、
原水の流入を停止させなければならなかったが、本発明
では原水の流入を停止する必要は全くなく、逆に原水の
流入によって濾材層２２めＳＳを空気洗浄と共に洗出す
る。即ち、原水自体をが材［２２の洗浄用水として利用
できるという重要な長所がある。

第１の檜２）の濾材層２２から洗出されたＳＳを含んだ
洗浄排水は、第２の槽４１内下方の沈殿部４５に流入し
、洗浄排水中のＳＳが沈降分離されるが、第２の槽４１
に流入する洗浄排水中に高分子凝！！荊を添加できるよ
うにしておくと、洗浄排水中のＳＳの沈降分離を著しく
促進できる。

次に、第２の槽４１の濾材層４２の洗浄について説明す
る。

濾材層４２の炉抗の増加速度は緩慢である。なぜなら、
前段の第１の槽２）で、沈降分離と濾材層２２によって
、原水中のＳＳとＢＯｒｌの大部分が除去されているた
めである。しかし、長時間運転を続けるにつれ、炉抗が
所定値に達するので、洗浄を行う必要がある。洗浄は次
のように行われるや即ち、散気装置から吐出す散気量を
、定常運転時よりも大幅に上昇させ、濾材層４２内のＳ
Ｓを洗出し、この洗浄排水を原水と共に第１の槽２）ｏ
）沈殿部２５に流入させてＳＳを分離すると良い、なお
、濾材層４２の洗浄排水を、第２の槽４１内下方の沈殿
部４５にリサイクルしてＳＳを沈降分離し、清澄化され
た洗浄排水を濾材層４２の洗浄用水として再利用するこ
とも極めて好適な実施態様であり、このリサイクル途中
に高分子凝集剤を添加すれば、リサイクルされる洗浄排
水中のｓｓの沈降分離を促進できる。

以上のような洗浄操作により、各Ｉ材層内のＳＳは洗い
出され、炉抗が初期値に復帰するので、散気装置からの
散気量を定常処理時に戻し、処理を再開する。

さらに、この請求項３の本発明の他の好ましい処理操作
を次に列挙する。

■　原水の溶解性ＢＯＤ濃度が高濃度（例えばＢＯＩ１
１０００■／！程度）の場合は、第２の槽４１の好気性
濾材層４２から流出する最終処理水の一部を、第１の槽
２】内下方部に導いて原水を希釈すると、該槽内のｔＰ
材層２２内の嫌気化を防止できる。勿論、濾材層２２で
嫌気性生物膜処理を行う場合は、このような操作を行う
必要はない。

■　難生物分解性ＣＯＤの除去を同時に行う場合は、第
１の槽２）から流出する１次処理水に粉末活性炭を添加
し、この粉末活性炭粒子を第２の槽４１の濾材層４２で
捕捉し、粒状活性炭吸着塔と同様なメカニズムでＣＯＤ
を除去するようにすると、粉末活性炭のＣＯＤ吸着能力
を最大限に発揮させることができ、しかも濾材層４２内
の好気性生物による活性炭の生物再生も期待できる。

■　第２の槽４１の濾材層４２の濾材よりも第１の槽２
）の濾材層２２の濾材粒径を大にし、空隙率を高めてお
くと、第１の槽２）の濾材層２２のＳＳ捕捉量が向上す
る。

■　原水ＢＯＤが高濃度の場合、第１の槽２）の濾材層
２２を嫌気的状態に維持し、メタン発酵菌生物膜を発達
させ、発生したメタンガスを回収するようにするのが良
い。

■　リン酸イオンの除去を行う場合には、水中に硫酸ア
ルミニウム７ボリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄などの
無機凝集側を注入し、不溶化リンを含むフロックを第１
の槽２）又は第２の槽４１で沈降分離する。

■　硝化脱窒素処理を行う場合には、第１の槽２）の濾
材層２２を嫌気的状態に保ち、第２の槽４】の最終処理
水の一部を第１の槽２）の濾材層２２の下部に循環させ
る。

請求項４の本発明では、第３図に示すように、槽内の沈
殿部５５に、原水流入部から下水などのＳＳ性物質と溶
解性ＢＯＩＩ等を含む原水を流入させ、原水中の沈降性
ＳＳを沈殿分離する。この場合、ＳＳの沈降性の促進と
脱リンを目的として、原水中に凝集剤を注入することが
好ましい。

この沈殿部５５でＳＳが分離、除去された原水は、上方
向へ反転し、濾材層５２０散気装置より下部の嫌気性状
態に維持された嫌気性生物膜処理部５２−２へ好ましく
は上向流速２０〜３０ｍ／日程度で流入してゆく、この
嫌気性生物膜処理部５２−２における濾材の表面には、
有機酸生成菌、メタン生成菌、脱窒素面などが付着して
おり、原水中の溶解性ＢＯＤが嫌気的に除去されると同
時に、沈殿部５５にて沈殿しきれなかった微細ＳＳがが
過除去される。

このように、嫌気性生物膜処理部５２−２で嫌気性生物
膜処理を受けた原水は、濾材層５２の散気装置より上部
の好気性状態に維持された好気性生物膜処理部５２−１
に上昇してゆく。好気性生物膜処理部５２−１には、そ
の下の散気装置から空気。

酸素富化空気などの酸素含有ガスが散気され、が材表面
に好気性生物膜が増殖発達して付着しており、嫌気性生
物膜処理部５２−２において除去しきれなかった残留Ｂ
ＯＤ、　Ｎ１１ｄ−Ｎが、好気性微生物によって効果的
に除去される。

しかして、沈殿部５５．１１！気性生物膜処理部５２−
２．好気性生物膜処理部５２−１を流通する間に、原水
中のＳＳが沈殿分離、濾過によって除去され、かつ原水
中の溶解性ＢＯＤ、　ＮＨ，、−Ｎが嫌気的体物作用→
好気性生物作用によって除去された清澄処理水は、濾材
層５２の上部から泉のように湧き出して、処理水流出部
から流出してゆく、なお、処理水中に微量残留している
ＢＯＤ、　ＳＳ、　ＮＨ，−Ｎを高度に除去する場合に
は、この処理水を、さらに後続して設けた砂、アンスラ
サイト、活性炭などの粒状濾材を充填した好気性生物が
床により生物処理とが過処理を同時に行う好気性生物濾
床装置に導くのが良い。

前記嫌気性生物膜処理部５２−２は、単にＳＳＯ炉遇及
び嫌気性生物膜処理を遂行するだけでなく、次のような
重要な機能を併せもっている。即ち、嫌気性生物膜処理
部５２−２が散気装置の下部に存在しない場合、散気装
置から吐出される気泡の上昇運動によって、沈殿部５５
の水流が乱れ、沈殿機能を阻害してしまうが、嫌気性生
物膜処理部５２−２が存在するために、散気装置からの
気泡による水流の乱れが抑止される。この結果、沈殿部
５５にまで水流の乱れが波及せず、理想的状況で原水の
ＳＳを沈殿分離することができる。

さて、運転を継続するに従い、濾材層５２にＳＳが蓄積
され、炉抗が増加するので、所定のが抗（５００〜１０
００１００Ｏ程度）に達した時点で濾材層５２を洗浄す
る。

濾材層５２の洗浄方法には、種々の方法が考えられるが
、例えば、散気量を急激に増加させ、濾材層５２に激し
い水流と気流を発生させて濾材層５２を攪乱し、捕捉さ
れているＳＳを洗出する方法が推奨できる。この濾材層
５２の洗浄において、濾材層５２内に埋設されている散
気装置からの散気以外に、濾材層５２の嫌気性生物膜処
理部５２−２の下部にも洗浄用散気装置を配設し、洗浄
時に、さらに散気を行うようにすることも好ましい手段
である。

上記洗浄の際には、原水の流入を止める必要はなく、原
水の上岡流によって濾材層５２から＠離されたＳＳを押
し出すようにするのが好適である。

即ち、濾材層５２の洗浄に清澄処理水を使う必要がなく
、非常に合理的である。また、洗浄排水は、沈殿部５５
にリサイクル供給し、洗浄排水中のＳＳを沈殿分離する
と良（、洗浄排水のリサイクル途中にカチオンポリマな
どの高分子凝集剤を添加すれば、洗浄排水中のＳＳの沈
殿を著しく促進できる。

このように、濾材層５２の洗浄時に原水の供給を停止す
る必要がなく、清澄処理水を洗浄用水とし消費すること
がなく、洗浄排水中のＳＳを除去するための別個の沈殿
槽等のＳＳ除去設備を省略するともできる。

請求項５の本発明では、前記請求項４の本発明の作用と
大部分が同じであるが、さらに脱窒素効果をねらってお
り、その点について以下に第４図を参照して説明する。

濾材槽５２の内部には散気装置から空気などの酸素含有
ガスが散気され、散気装置の上方が好気性生物膜処理部
５２−Ｌ下方が嫌気性生物膜処理部５２−２に構成され
ており、嫌気性生物膜処理部５２−２には主に脱窒素面
の生物膜が優占種として発達しているため、上向流する
原水は、沈殿部５５で沈降しきれなかった微細ＳＳが濾
過除去されると共に、生物学的な脱窒素（Ｎｏ□−Ｎの
Ｎｔへの還元反応）が進行する。この嫌気性生物＃処理
部５２−２から上方に流れる水は、さらに硝化菌の生物
膜が優占種として発達している好気性生物膜処理部５２
−１に進入し、散気装置から供給される酸素を利用して
、Ｎ１１．−Ｎの硝化反応が進行する。

なお、嫌気性生物膜処理部５２−２において生成するＮ
２ガス気泡も、好気性生物膜処理部５２−１内を通過し
て、水面から大気中に散逸する。

このようにして、濾材層５２の上部から泉のように湧出
する清澄な処理水は公共用水域に放流されるが、この処
理水にはＮ０Ｗ−Ｎが含まれているため、流出する処理
水の一部を濾材層５２の下部ヘリサイクルし、上向流で
嫌気性生物膜処理部５２−２内に進入させ、脱窒素面生
物膜によって、水中のＮ０Ｘ−ＮがＮ、ガスに還元され
る。

なお、原水中の有機炭素源が不足する場合には、メタノ
ール、エタノール、酢酸などのを機炭素源を返送させる
処理水と共に添加し、脱窒素のための水素供与体とする
。

さらに、請求項６の本発明では、第５図に示すように、
処理Ｗ！８１内の沈殿部８５内に、原水流入部から下水
などのＳＳと溶解性ＢＯＤ等を含む原水を流入させ、原
水中の沈降性ＳＳを沈殿させる。　ＳＳの大部分が沈殿
除去された原水は、上向きに反転し、槽内上方部の濾材
層８２に上向流で進入し、沈殿しきれなかった微細ＳＳ
がが過除去されると共に、散気装置からの酸素含有ガス
の散気によって濾材層８２のが材表面に発達した好気性
生物膜により、原水中の溶解性ＢＯＤが分解除去される
。

しかして、濾材層８２の上部から流出してくる１次処理
水は好気性生物濾床装置１０１の上部又は下部に流入し
、好気性条件下で炉床１０２を下向流又は上向流で流遇
し、１次処理水に少量残留している５Ｓ、　ＢＯＤはさ
らに高度に浄化され、しがもＮｌ（、−Ｎ　（７）硝化
も十分に進み、５５．　ＢＯＤ、　ＮＨ＊−Ｎとも数ａ
ｔ／１以下の浄化処理水が得られる。この好気性生物濾
床装置１０１の炉床１０２へ流入する１次処理水は、Ｓ
Ｓ、　ＢＯＤが少量となっているために、下向流通水に
よっても炉床１０２の目づまりは極めて緩慢であり、長
時間、炉床１０２の洗浄が不要であり、維持管理が容易
である。また、炉床１０２への通水を上向流で行う場合
も、ＳＳが少ないので炉床１０２下部の支持床の目づま
りが起きないという重要な特徴がある。

さて、上記のような処理を続けるにつれて、濾材層８２
におけるＳＳ蓄積量の増加、生物膜の増殖に起因して、
が過抵抗が所定の設定値（１ｍ、８．０程度）に達する
ので、この時点で濾材層８２の洗浄を行う。

洗浄方法としては種々の方法が考えられ、任意の方法を
採用して良いが、例えば次のような方法が推奨できる。

即ち、原水の流入を行ったまま、散気装置からの散気量
を急増させて、濾材層８２内で激しい気液混和流を生起
させると、濾材層８２内の過剰のＳＳ分が洗い出され、
洗浄排水に同伴されて流出する。このＳＳを含んだ洗浄
排水は、再び槽内下方部の沈殿部８５内に導くようにす
ると良く、要すれば凝集剤などを注入し、沈殿部８５内
でのＳＳの沈殿分離を促進すると良い＠ＳＳが分離され
た洗浄排水は再び上方部の濾材層８２の洗浄用水として
再利用することができる。

かくして、所定時間洗浄した後は、散気量を定常時に復
帰させる。

次に、好気性生物濾床装置１０１の炉床１０２も、緩慢
ではあるが、が過抵抗が増加する。濾過抵抗が設定値に
達した時は、この炉床１０２も洗浄することになる。洗
浄方法としては種々の方法が採用できるが、次のように
することが極めて好ましい。

即ち、処理槽８１の１次処理水流出部と好気性生物濾床
装置１０１との連通路に貯留槽１１０を介在させて、１
次処理水を一旦貯留槽１１０に貯留するようにし、この
貯留された１次処理水を好気性生物濾床装置１０１の炉
床１０２下部へ圧入する流路を付設する。従って、好気
性生物濾床装置１０１のが床１０２を洗浄する時には、
貯留槽１１０内の１次処理水を炉床１０２下部に圧入し
て炉床１０２を逆洗撹乱し洗浄を行う、この時、炉床１
０２を好気性状態に保つための散気は止めなくとも良い
。また、洗浄排水は前段の処理槽８Ｉの沈殿部８５に導
き、処理後貯留槽１１０に流入させ、必要に応して洗浄
用水として再利用することができる。

このように、処理槽８１の濾材層８２の洗浄及び好気性
生物濾床装置１０１の炉床１０２の洗浄は、従来装置の
ように、清澄な処理水を浪費する必要が全くなく、処理
水の生産効率が高い。

さらに、請求項６の本発明の好ましい処理操作を次に示
す。

■　原水中のリン除去を行う場合には、原水中に硫酸ア
ルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ
硫酸鉄などの無機凝集側を添加し、生成するフロックを
処理槽８１の濾材層８２と好気性生物濾床装置１０１の
が床１０２で捕捉する。

■　ＣＯＤの高度除去が要求される場合には、原水又は
１次処理水中に粉末活性炭を添加し、この粉末活性炭を
処理槽８１の沈殿部８５、濾材層８２又は好気性生物濾
床装置１０１の炉床１０２で捕捉する。

■　色度の除去、ＢＯＤの高度除去（例えばＢＯＤ　２
ｑ／Ｉ！以下にしたい時）を行う場合は、好気性生物濾
床装置１０１の炉床１０２の下部からオゾンを散気する
。この操作は、オゾンの吸収効率を著しく高めることが
できることが見出された。

〔実施例〕

請求項１及び２の本発明の一実施例を第１図に基づいて
説明すれば、槽１内上方部には、比重１．０以上のスポ
ンジ、軽量骨材、プラスチック粒子、セラミック、アン
スラサイト、活性炭、砂などの粒状濾材を充填した濾材
層２が多孔性の支持部材３によって、水中に浸漬、保持
されている。

これら粒状濾材のうち、比重が１．０に近いものを使用
する場合には、濾材層２の上部をネットなどの多孔性の
支持部材３′によって覆い、濾材層２の上部からの流出
を防ぐようにするのも良い、また、比重が２．０以下の
ものは、気泡流や水流により撹乱されやすく、洗浄が効
果的になるために好ましい。

濾材Ｆｉ２の下部には散気管４が配備され、処理中に空
気その他の酸素含有ガスを散気して濾材層２に酸素を供
給し、濾材層２の洗浄時には散気量を増加して濾材層２
の撹乱を行うことができるようになっている。

槽内の散気管４より下方部は沈殿部５とし、この沈殿部
５内に原水流入管６に連なるフィードウェル７を設け、
沈殿部５内底部には、駆動袋Ｎ８により回転する回転軸
９の下方部に連結された沈殿汚泥１０の濃縮促進用のレ
ーキ１１と掻寄機１２とが設けられている。

また、散気管４を水平方向に回転可能にし、濾材層２へ
の散気量の均等化を助長するようにすることも好ましく
、第１図示例のように、レーキ１１等の回転軸９を中空
軸とし、この回転軸９中に空気ブロワ−１３からの空気
を導入すゐようにし、濾材層２の下部の位置に空気吐出
口を設けて散気管４を連結すると良い。

さらに、槽１の上部には、越流ロンダー１４が設けられ
て処理水流出管１５が連結される一方、越流ロング−１
４に洗浄排水返送管１６を連結するのが好ましく、洗浄
排水返送管１６は沈殿部５に連なるように、原水流入管
６に連結される。

なお、洗浄排水の返送途中に、洗浄排水中のＳＳの沈降
分離を促進するために、カチオンポリマなどの凝集荊注
人管１７を設けるのが好ましく、図示例では、原水流入
管６に設けである。

図中、１８は中間水抜きであって、槽ｌの適当な位置に
開口させ、濾材層２の洗浄時に槽内水位を下げて散気に
よる濾材層２の撹乱運動を促進させるためのもので、１
９は槽底に連結された濃縮汚泥の排泥管を示す。

請求項３の本発明の一実施例を第２図に基づいて説明す
れば、２）は第１槽で、槽内下方部には底部に沈殿濃縮
部２２′を有する沈殿部２５が形成され、槽内上方部に
は粒状濾材を充填した濾材層２２が浸漬、保持されてい
る。

濾材層２２を構成するための粒状濾材としては、任意の
ものを選ぶことができる。例えば、アンスラサイト砂、
セラミックなどは比重が大きいので、頑丈で気泡と水が
円滑に通過することができる多孔性の支持部材２３で支
持する必要がある。

好ましいのは、比重が１．０未満の浮上性粒状濾材（ス
ポンジ、プラス千ツク粒子、木材チップ、軽石、パーラ
イト、ガラスマイクロバルーンなど）、あるいは水に沈
むが、比重が１．０よりわずかに大きな軽い粒状濾材〈
ポリウレタンスポンジ、軽量骨材など）であり、水中に
投入するだけで極めて簡単に浸漬濾材層を形成すること
ができる。

比重１．０未満の浮上性粒状濾材を用いるときは、上部
にが材の流出を阻止するための多孔板、ネットなどの支
持部材２３′を設け、比重が１．０よりわずかに大きな
軽い濾材を用いるときは、濾材の上部及び下部に簡単な
ネッ）２３’、２３などを設ければよい、いずれにせよ
、支持部材は使用濾材によって、必要により上部又は下
部、あるいは両方に設ければよい。

濾材層２２の下部又は内部には、散気装置、例えば散気
管２４を配備して空気ブロワ−２７から空気を導くよう
にし、濾材層２２の濾材表面に好気性生物膜を発達させ
るためには散気を行い、濾材表面に嫌気性生物膜を発達
させるには散気は行わない、しかし、濾材層２２の洗浄
時には、何れの場合も散気を行うのが良い。

第１槽２）内下方の沈殿部２５には、原水槽２８の原水
をポンプ２９によって流入させる原水流入管２６が開口
し、原水流入管２６の途中には凝集剤注入管３０を連結
すると良い。

第１槽２）の上部には、下方から上昇して濾材層２２を
流過した１次処理水を流出させる１次処理水流出口３１
が開口され、また、濾材層２２より上部の液相部と濾材
層２２の下部とを連結するポンプ３２を有する循環配管
３３を設けるのも好ましい。第２図中、３９は第１槽２
）の底部に連結された排泥管を示す。

４１は第１槽２）と並設された第２槽で、槽内下方を沈
殿部４５とし、底部に沈殿濃縮部４２′が形成され、槽
内上方部には前述した第１図示例のような比重１．０以
上の粒状が材を充填した濾材層４２が多孔性の支持部材
４３で浸漬、保持され１、その上部を必要によりネット
などの多孔性の支持部材４３′で覆い、濾材層４２の流
出を防ぐこともできる。

濾材層４２の下部又は内部には、酸素含有ガス、例えば
空気ブロワ−２７′よりの空気を散気する散気管４４が
配備され、散気管４４より上部の濾材層部分を好気的状
態に保つ。

第２槽４１の上部には、越流ロング−４６が設けられて
最終処理水流出管４７が連結されている。

４９は底部に連結された排泥管である。

さらに、第１槽２）の１次処理水流出口３１と第２槽４
１内下方の沈殿部４５とは、流路４０によって連通され
ており、この流路４０内に凝集剤注入管３０′を開口す
ることも好ましい。

なお、第２槽４１の最終処理水流出管４７に洗浄排水管
３４を分岐し、この洗浄排水管３４を開閉弁３５を介し
て原水槽２８に開口させたり、あるいは洗浄排水槽３６
に開口させて洗浄排水槽３６内の洗浄排水をポンプ３７
によって凝集剤注入管３０″を連結した洗浄排水返送管
３８から第２槽４１内の下方の沈殿部４５へ返送するよ
うにするのが好ましい、また、第２槽４１のが材Ｊｉ４
２より上部の液相部と第１槽２）の濾材層２２の下部と
を、ポンプ３７′を有する循環配管４日で連結すれば、
硝化脱窒処理を行う場合に好適となる。

請求項４の本発明の一実施例を第３図に基づいて説明す
れば、槽５１内の上方部には前述した第１図示例のよう
な比重１．０以上の粒状が材を充填した濾材層５２が多
孔性の支持部材５３で浸漬５保持され、その上部を必要
によって金網などの多孔性の支持部材５３′によって覆
い１．濾材層５２の流出を防いでいる。

濾材層５２の内部には酸素含有ガス、例えば空気を散気
する散気管５４が埋設され、濾材層５２の散気管５４よ
り上部の部分を好気性生物膜処理部５２−１とし、散気
管５４より下部の部分を嫌気性生物処理部５２−２とす
る。濾材層５２の下部には、濾材層５２の洗浄時に使用
する洗浄用散気管５４′を配設することが好ましい。

槽内の濾材層５２より下方部は沈殿部５５とし、この沈
殿部５５内に原水流入管５６に連なるフィードウェル５
７を設け、沈殿部５５内底部には、駆動装置５８により
回転する回転軸５９の下方部に連結された沈殿汚泥６０
の濃縮促進用のレーキ６１と掻寄機６２とが設けられて
いる。

なお、散気管５４をレーキ６１等の回転軸５９と共に水
平回転可能にすれば、気泡を好気性生物膜処理部５２−
１に均等に分配できるので好適な実施態様である。その
場合、回転軸５９を中空にし、散気管５４への空気導入
管として兼用するようにするのが良い。

さらに、槽体５１の上部には、越流ロング−６４が設け
られて処理水流出管６５が連結され、処理水流出管６５
には洗浄排水管６６を分岐し、洗浄排水管６６は開閉弁
６７を介して洗浄排水槽６８に連なり、洗浄排水槽６８
内の洗浄排水がポンプ６３によって沈殿部５５のフィー
ドウェル５７にリサイクルされるようになっている。

図中、５０は洗浄排水リサイクル途中に注入される高分
子凝集剤注入管、６９は槽内庭部に連結された濃縮汚泥
の排泥管である。

請求項５の一実施例を、第４図に基づいて説明すれば、
大部分の構造は、前述の第３図示例と同しであり、同一
部分は同一符号で示している。

さらに、処理水流出管６５は貯留槽７０を経て系外に導
かれる一方、貯留槽７０は循環配管７１によってポンプ
７２及び開閉弁７３を介して濾材層５２の下部に設けら
れた分配管７４に連なっている。また、ポンプ７２の吐
出側を洗浄排水管７５によって開閉弁７６を介して沈殿
部５５内のフィードウェル５７と連結し、濾材層５２の
洗浄排水を越流ワンダー６４．処理水流出管６５．貯留
槽７０を経て、ポンプ７２によって洗浄排水管７５から
フィードウェル５７へ導くようにすることが好ましく、
洗浄排水管７５に高分子凝集割注入管７７を連結する。

７８は原水流入管５６に連結された凝集割注入管、７９
は循環配管７１に連結された有機炭素源注入管である。

また、濾材層５２の洗浄を促進させるために、濾材層５
２の嫌気性生物処理部５２−２の下部に、洗浄時のみに
空気を散気する散気管５４′　（第３図参照）を設ける
ことも好ましい態様である。

さらに請求項６の本発明の実施例を第５図に基づいて説
明すれば、処理槽８１内の上方部には、前述した第１図
示例のような比重１．０以上の粒状濾材を充填した濾材
層８２が多孔性の支持部材８３で浸漬、保持され、その
上部を必要によりネットなどの多孔性の支持部材８３′
で覆い、濾材層８２の流出を防いでいる。

また、濾材層８２の下部又は内部には、空気などの酸素
含有ガスを散気し、濾材表面に発達している好気性生物
膜に酸素を供給し、かつ濾材層８２の洗浄時に散気量を
増加させて洗浄効果を促進するために、例えば空気ブロ
ワ−８７よりの空気を散気する散気管８４が配備されて
いる。

処理槽８１の内部下方部は沈殿部８５たらしめてあり、
この沈殿部８５内に、原水槽８８に連なりポンプ８９を
備えた原水流入管８６が開口されている。原水流入管８
６には、必要に応じてポンプ８９の乗込側又は吐出側に
凝集剤注入管９０が連結される。

処理槽８１の上部には、越流ロンダー９４が設けられて
１次処理水流出管９５が連結される一方、開閉弁９７を
備えた洗浄排水管９６が連結され、この洗浄排水管９６
は原水槽８８に開口される。

９９は処理槽１の底部に連結された排泥管、１００は沈
殿部８５の沈殿汚泥を示す。

１０１は好気性生物濾床装置で、内部にはアンスラサイ
ト砂１粒状活性炭などの比重１．０以上の粒状濾材を充
填した炉床１０２が設けられ、その下部には空気ブロワ
−１０７に連なるエアレーション用の散気管１０４が配
備されている。

さらに、処理槽８１上部の１次処理水流出管９５は、好
気性生物濾床装置１０１内上部に連通開口され、炉床１
０２内を下向流で流過した１次処理水は、最終処理水と
なって炉床１０２の下部に連結された最終処理水流出管
１１７から流出するようになっている。なお、好気性生
物濾床装置１０１内の１次処理水流出管９５の開口部及
び最終処理水流出管１１７の開口位置は、図示例と上下
を逆’ｈ’、、ｉ、１次処理水が炉床１０２を上向流で
流過したのち上部から流出するようにすることもできる
。

また、１次処理水流出管９５の途中に好気性生物濾床装
置１０１へ流入する１次処理水を一旦貯留する貯留槽１
１０を介在させ、貯留槽１１０と好気性生物濾床装置１
０１内の炉床１０２の下部とを開閉弁１１１．ポンプ１
１２を備えた洗浄用水管１１３で連通し、炉床１０２の
洗浄に便利なようにするのが望ましく、また好気性生物
濾床袋２）０１の上部に洗浄排水管９６′を連結し、原
水槽８８に開口するのも好ましい。

なお、貯留槽１１０を高所に設置し、水位差によって貯
留槽１１０内の１次処理水を好気性生物濾床装置ｔ１０
１内の炉床１０２下部に圧入するようにすれば、ポンプ
１１２を省略することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、次のような特別顕
著な効果が得られ、従来技術の諸欠点を完全に解決でき
るほか、従来装置では得られるべくもなかった独自の効
果が発揮される。

■　単一槽で沈降分離１炉遇及び生物処理を効果的に遂
行することができ、省スペースと建設コストの大きな低
減ができる。

■　熔解性ＢＯＩ）が高濃度の原水に対しても、直接適
用することが可能で、適用範囲が非常に広い。

■　原水中のＳＳの分離効率が極めて優れており、安定
してＳＳ数■／Ｉ！の清澄処理水を得ることができる。

■　処理流量の変動時にも、ＳＳの分離効率がほとんど
悪化しない。

■　濾材層の洗浄時に原水の流入を停止させる必要もな
く、さらに原水自体および洗浄排水それ自身をＩ材洗浄
用水として有効利用できるので、極めて合理的である。

■　濾材洗浄排水の処理に、別個の沈殿槽を設ける必要
がない。

■　濾材層の洗浄に洗浄排水を利用することができ、処
理水を消費する必要がなく、処理水の生産効率を高める
ことができる。

■　後段に好気性生物が床装置を設けたときは、咳が床
の目詰まり進行が極めて緩慢であるので、洗浄顧度が少
なくてすむ。その結果、濾材表面に発達した生物膜を必
要以上に系外に洗い出さなくてすむので、好気性生物膜
処理効果が優れ、５５、　ＢＯＤの高い原水に対しても
高い浄化を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はいずれも本発明の実施例を示す縦断面
図である。１．５１・・・槽、２．２２．４２．５２．８２・・・
濾材層、３、　３　’、　２３．２３’、　４３．４３
’、　５３．５３’、　８３゜８３′・・・支持部材、
４．２４．４４．５４．５４’、　８４゜１０４・・・
散気管、５．２５．４５．５５．８５・・・沈殿部、６
、２６．５６．８６・・・原水流入管、７，５７・・・
フィードウェル、８．５８・・・駆動装置、９．５９・
・・回転軸、１０、６０．１００・・・沈殿汚泥、１１
．６１・・・レーキ、１２、６２・・・掻寄機、１３．
２７．２７　’　、　８７．１０７・・・空気ブロワ−
１１４，４６，６４，９４・・・越流ロンダー１５、６
５・・・処理水流出管、１６．３８・・・洗浄排水返送
管、１７、３０．３０　’　、　３０“１７８．９０・
・・凝集剤注入管、１８・・・中間水抜き、１９．３９
．４９．６９．９９・・・排泥管、２）・・・第１楢、
２２”、４２’・・・沈殿濃縮部、２８．８８・・・原
水槽、２９．３２．３７．３７’、　６３．７２　８９
　１１２・・・ポンプ、３１・・・１次処理水流出口、
３３．４８．７１・・・循環配管、３４．６，６．７５
．９６．９６’・・・洗浄排水管、３５、６７、７３．
７６、９７．１１１・・・開閉弁、３６．６８・・・洗
浄排水槽、４０・・・流路、４１・・・第２槽、４７．
１１７・・・最終処理水流出管、５０．７７・・・高分
子凝集剤注入管、５２−１・・・好気性生物膜処理部、
５２−２・・・嫌気性生物膜処理部、７０．１１０・・
・貯留槽、７４・・・分配管、７９・・・有機炭素源注
入管、８１・・・処理槽、９５・・・１次処理水流出管
、１０１・・・好気性生物濾床装置、１０２・・・炉床
、１１３・・・洗浄用水管。

Claims

【特許請求の範囲】（１）槽内の上方部に比重１．０以上の粒状濾材を充填
した濾材層を浸漬保持し、該濾材層の下部又は内部に散
気装置を配備し、その下方部を沈殿部として該沈殿部に
原水流入部を設け、さらに槽上部に処理水流出部を設け
たことを特徴とする汚水処理装置。（２）前記濾材層の洗浄時の洗浄排水を前記沈殿部へ返
送する洗浄排水返送路を設けた請求項１記載の汚水処理
装置。（３）槽内の上方部に濾材層を浸漬保持し、槽内下方部
を沈殿部として該沈殿部に原水流入部を設けると共に槽
上部に１次処理水流出部を設けた第１の槽と、槽内の上
方部に比重１．０以上の粒状濾材を充填した濾材層を浸
漬保持すると共に該濾材層の下部又は内部に散気装置を
配備し、その下方を沈殿部とし、槽上部に最終処理水流
出部を設けた第２の槽とを並設し、前記第１の槽の１次
処理水流出部と前記第２の槽内の沈殿部とを連通せしめ
たことを特徴とする汚水処理装置。（４）槽内の上方部に比重１．０以上の粒状濾材を充填
した濾材層を浸漬保持し、該濾材層内に散気装置を埋設
して濾材層の散気装置より上部の部分を好気性生物膜処
理部とすると共に散気装置より下部の部分を嫌気性生物
膜処理部とし、さらに槽内下方部を沈殿部として該沈殿
部に原水流入部を設け、槽上部に処理水流出部を設けた
ことを特徴とする汚水処理装置。（５）前記処理水流出部から流出する処理水の一部を前
記濾材層下部へ循環する循環路を設けた請求項４記載の
汚水処理装置。（２）槽内の上方部に比重１．０以上の粒状濾材を充填
した濾材層を浸漬保持し、該濾材層の下部又は内部に散
気装置を配備し、槽内下方部を沈殿部として該沈殿部に
原水流入部を設けると共に槽上部に１次処理水流出部を
設けた処理槽と、比重１．０以上の粒状濾材の炉床を設
けた好気性生物濾床装置とを並設し、前記処理槽の１次
処理水流出部と前記好気性生物炉床装置とを連通せしめ
たことを特徴とする汚水処理装置。