JPH0773703B2 - 遮光板を利用した生物膜水処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば上水道原水の前処理として用いる生
物膜による水処理における遮光板を利用した生物膜水処
理方法に関するものである。

従来の技術 近年、河川や湖沼の水質汚濁のため上水道原水の水質が
悪化し、凝集沈澱、砂過のような従来の浄水技術では
十分に良質な上水水質が得られなかったり、浄水処理に
多額の費用を要している水道事業体は少なくない。この
ため水中の濁質、細菌等の浮游物やアンモニア、マンガ
ン、臭気物質等の溶存性物質を除去し、原水水質を改善
するため、従来の浄水プロセスの前処理として生物処理
を導入することは広く行われつつある。この前処理とし
て用いられる生物処理法には、水に浸積したハニカム状
のチューブや粒状の充填材の表面に付着した生物と原水
を接触させて処理するいわゆる生物膜処理のうちの浸漬
ろ床法が用地面や経済性から多く採用されている。たと
えば日本水道協会発行の「高度処理施設の標準化に関す
る調査報告書」［高度浄水施設技術資料（生物処理施
設）］（監修厚生省生活衛生局水道環境部水道整備課）
（昭和63年３月発行）には、ハニカム垂直循環流方式の
標準化案が記載されている。また特開昭63−175690号公
報には粒状の充填材を使用した生物膜処理方法が開示さ
れている。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来法では、原水水質によっては充填材表
面に緑色の糸状性藻類が付着し、生物膜が異常に肥大し
てろ材の目詰まりを起こすことがしばしば見られる。こ
の目詰まりは水流の阻害を引き起こし、原水と生物膜と
の接触頻度を少なくするだけでなく、流通の悪い部分は
酸素の供給が減少し、生物膜は徐々に嫌気的な雰囲気に
なることからも処理効率を低下させてしまう。処理効率
を回復するためには処理槽内の水を排出するか、処理槽
内に洗浄装置を設けて洗浄することが必要であるが、特
に夏期の緑色藻類が発生しやすいときは洗浄の頻度が多
くなり効率的でない。したがって、緑色藻類の発生を抑
え目詰まりそのものを防止する方法が必要であった。

このような問題に対して、たとえば上記の「高度処理施
設の標準化に関する調査報告書」では、生物処理槽を遮
光し太陽光線を遮断することにより、生物膜の肥大化を
抑制し目詰まりを解消することを提案している。しか
し、本発明者が実験したところ、処理槽内部に光が入ら
ないように完全に遮光すれば、緑色藻類の発生を抑える
ことができ、目詰まりは解消されるものの、冬季の水温
が低い時期には生物の活性が弱まり、遮光しないときと
比べて特にアンモニア性窒素の除去効率が非常に悪くな
ることがわかった。この差は最大20％にも達し、本来の
生物処理の機能を大きく損なうものであった。すなわち
従来の浸漬ろ床による生物膜処理法では遮光しなければ
充填材の目詰まりを起こし、遮光すればアンモニア性窒
素の除去効率が低下するという問題があった。

本発明は、このような従来技術の欠点を解消し、充填材
の目詰まりとアンモニア性窒素の除去効率の低下を同時
に解決する遮光板を利用した生物膜水処理方法を提供す
ることを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明の遮光板を利用した
生物膜水処理方法は、遮光するために処理槽上部を覆う
遮光板を完全に光を遮断するものにかえて、緑色の透光
性の遮光板を用いて透過波長を調整し、特定の波長の光
だけが入るようにするものであり、充填材の目詰まりと
アンモニア性窒素除去効率の低下を同時に解決すること
が可能となる。

すなわち、本発明は、たとえば浄水の前処理として用い
られる浸漬ろ床による生物膜処理において、処理槽上部
を緑色の透光性を遮光板で覆うことにより、処理槽内部
に入る光の波長を450nm以上、600nm以下の範囲に、かつ
槽内部に入る光の透過率を0.005％以上に調整すること
を特徴とするのである。緑色の遮光板は、可視光透過領
域の最低波長が450nm以上、最高波長が600nm以下であ
り、透過率が0.005％以上のものであり、素材は特に制
限されるものではない。透過領域がこれよりずれると緑
色藻類の発生を抑えることが難しく、結果的に目詰まり
を起こす。透過率が0.005％より低いとアンモニア性窒
素の除去効率は改善されない。このような遮光板として
は、たとえば透明のガラスやプラスチックの表面に緑色
の染料を塗ってもよいし、また熱可塑性の樹脂に緑色の
顔料を混ぜたものを成形してもよい。

このような緑色の透光性の遮光板が緑色藻類の発生を抑
えるというような効果がある理由は必ずしも明かではな
いが、緑色藻類の活動に必要な光を遮断し、他の生物の
活動に必要な最小限の光を通す働きがあるためと考えら
れる。

本発明は上水道原水の前処理に適用できるほか、廃水処
理や下水処理の高次処理などにおいても適用できる。

作用 本発明によると、緑色藻類の発生による充填材の目詰ま
りを抑え、かつ完全に遮光したときと比べ冬季の生物の
活性の弱まるときに除去効率の低下を防ぐことが可能で
ある。

実施例 以下、本発明の実施例を説明する。

実施例１ 第１図は本発明の実施例で使用した、上水道原水の前処
理用のハニカム式の生物膜水処理装置の概略断面図であ
る。被処理水１は処理槽２の内部に配設したハニカムチ
ューブ（充填材）３内を移動する間にハニカムチューブ
３の表面に付着した微生物により処理されるようになっ
ている。処理槽２の下部には散気管４が設けられてお
り、ここから空気を吹き込むことにより溶存酸素の補給
をするようになっている。また被処理水１とハニカムチ
ューブ３の接触頻度を高めるためにポンプ５で循環する
ようになっている。

この処理槽２は鋼板製で、光は処理槽２の上部の開口部
2aからしか入らないようになっており、開口部2aを緑色
の透光性の遮光板６で覆っている。この遮光板６は、ポ
リエステル樹脂に真緑色の顔料を添加して成形して作製
したもので、可視光透過領域は466nmから593nmであり、
光透過率は0.01％であった。第１表はこの装置の設計、
運転条件を示すものである。なお、この装置は本発明を
適用した一例であり、発明の適用範囲がこれに限定され
るものではない。

また比較例１として、上記実施例１で用いる生物膜水処
理装置とは処理槽の上部を開放したままで太陽光線がそ
のまま入るようにしたほかは同様の構造の生物膜水処理
装置を用意した。

夏期の緑色藻類が発生しやすい時期に、上記の２台の装
置に同じ被処理水（上水道原水）を流し続け処理効率と
ハニカムの目詰まりの状況を観察したところ、遮光をし
ない比較例１において、運転開始１ヵ月後に生物膜の肥
大化による目詰まりが見られ、ハニカムチューブの上端
部はほぼ完全に塞がれてしまった。これに対し緑色の遮
光板６で覆った本実施例においては、緑色藻類の発生は
見られず、ハニカムチューブ３の閉塞はなく、水はスム
ーズに流れた。

実施例２ 上記実施例１と同じ装置を使用し、また比較例２として
遮光をしなかった上記比較例１の装置の上部を光を全く
透過しない遮光板で覆い、完全に内部に光が入らないよ
うにして、冬期（12月）に同様の被処理水（上水道原
水）を流し続けてアンモニア性窒素の除去率の推移を調
べた。その結果を第２図に示す。第２図から明らかなよ
うに、処理槽上部を完全に遮光した比較例２の場合、冬
期の水温が低いときに除去率は非常に低くなっているの
に対して、緑色の遮光板で覆った装置を用いた実施例２
の場合、除去率の低下は見られなかった。この間、ハニ
カムチューブの目詰まりが起こることは全くなく、維持
管理上特に問題となることはなかった。

発明の効果 本発明によれば、浸漬ろ床による水処理に関して、緑色
藻類の発生を抑えることにより充填材の間の目の詰まり
を防止すると同時に、冬期の生物の活性が弱い時期にも
アンモニア性窒素の除去効率を低下させることがなく、
処理効率からも維持管理の容易さからもきわめて大きな
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した生物膜水処理装置の
概略断面図、第２図は本発明の実施例２と比較例２にお
けるアンモニア性窒素の除去率の推移を示すグラフであ
る。 １……被処理水、２……処理槽、３……ハニカムチュー
ブ（充填材）、６……遮光板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理水を処理槽中の充填材表面に形成し
   た生物膜と接触させて不純物を除去するに際し、前記充
   填材を内部に配設した処理槽の上部を緑色の透光性の遮
   光板で覆うことにより槽内部に入る光の波長を450nm以
   上、600nm以下の範囲に、かつ槽内部に入る光の透過率
   を0.005％以上に調整することを特徴とする遮光板を利
   用した生物膜水処理方法。