JPH11253982A - 廃水処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応槽に設置した散気装置あるいは曝気槽の
散気装置の下部への担体の沈積を防止し得る廃水処理方
法およびその装置を提供するものである。 【解決手段】 微生物を育成する担体２を投入して生物
学的に廃水処理を行う曝気槽１もしくは担体２の分離可
能なスクリーンを含む仕切壁４で連結した曝気槽サブユ
ニット１ａに散気装置３が配置され、散気装置３より下
部に水流を発生させる水中撹拌機５を設置し、水中撹拌
機５からの水流によって、散気装置３の下部の担体２を
流動させて、散気装置３の下部での担体２の沈積を防止
することを特徴とする廃水処理装置であり、散気装置３
の下部の担体２の沈積が解消され、曝気槽としての処理
効率が維持され、かつ設計値通りの処理能力を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水処理方法およ
びその装置に関し、詳しくは廃水中の有機物、無機物を
生物学的に浄化処理するに当たって、廃水の浄化作用を
営む微生物を有機高分子物質または無機物質を主成分と
する粒子状の担体に包括固定化もしくは付着固定化もし
くは結合固定化した微生物固定化担体を使用する廃水処
理方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、廃水処理装置には、標準
活性汚泥法における反応槽と微生物固定化担体を投入し
た反応槽等がある。微生物固定化担体を投入した反応槽
では、標準活性汚泥法における反応槽と比較して、微生
物濃度を高濃度に保持することが可能であり、廃水中の
有機物、無機物を分解する処理効率を高めるとことがで
きる利点を有している。微生物による分解を促進させる
ための酸素供給を行う散気装置を反応槽に設置したもの
を曝気槽と称される。

【０００３】図４は、微生物固定化担体を用いた廃水処
理装置の概略図を示し、同図（ａ）はその平面図であ
り、同図（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿った断面図である。
同図の廃水処理装置は、微生物固定化担体２が投入され
た水深５ｍ程度の曝気槽１に、槽下部全面から散気を行
う散気管３ａに接続した散気装置３が備えられた全面散
気方式の曝気槽で形成されている。通常、全面散気方式
の散気装置３は、槽底面より２００ｍｍから６００ｍｍ
上方に設置されている。そして、散気装置３は、槽底面
からの空気の吹き出しによる撹拌効果が低いために、担
体２の流動に必要な水流速が十分に得られず、担体２
は、槽底部に堆積物６として沈積する傾向にある。

【０００４】このような曝気槽１の散気装置３の下部に
担体２の沈積が発生することは、曝気槽１におけるデッ
ドスペースの生成と処理に寄与する担体量の減少を招く
結果となり、水処理設備の処理能力を低下させることに
なる。このような散気装置３の下部における担体沈積を
防止するため、従来は、散気装置３の下部の空間をウレ
タン樹脂等で満たす方法が行われたり、沈積する担体量
に相当する量の担体を補充して処理能力の低下を防止す
る方法が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の曝気槽では、散
気装置下部への担体の沈積を防止する方法として、散気
装置の下部の空間をウレタン樹脂等で満たす方法がなさ
れており、ウレタン樹脂等の充填工事を行うための材料
費および人件費が必要となる問題がある。また、ウレタ
ン樹脂等が充填された散気装置の下部領域は、デッドス
ペースとなるために、予めこのデッドスペースを考慮し
て大きな反応槽を建設することによって、反応槽として
必要な容積を確保しなければならず、建設費が大になる
という問題がある。

【０００６】さらに、従来の曝気槽では、散気装置の下
部に沈積した担体量を補充して処理能力の低下を防止し
ており、このような方法では、必要担体量の増加に伴っ
て担体費用が大となるという問題がある。また、散気装
置の下部に沈積した担体の占める容積がデッドスペース
となって実質的な反応槽の容積が減少して、処理水質の
悪化を招くという問題と、沈積した担体同士の間に形成
される空間に汚泥が堆積し腐敗して処理水質の悪化を招
くという問題がある。

【０００７】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、反応槽に設置した散気装置あ
るいは曝気槽の散気装置の下部への微生物固定化担体の
沈積を防止し得る廃水処理方法およびその装置を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みなされたものであり、請求項１の発明は、微生物を育
成する担体を投入して生物学的に廃水処理を行う曝気槽
もしくは前記担体の分離可能なスクリーンを含む仕切壁
で連結した曝気槽サブユニットに酸素供給用の散気装置
が配置され、前記散気装置より下部に配置された水中撹
拌機によって水流を発生させて担体を流動させ、前記散
気装置の下部に担体が沈積するのを防止することを特徴
とする廃水処理方法である。この構成によれば、水中撹
拌機による水流によって、散気装置の下部の担体を流動
させて、散気装置下部の水中撹拌機における担体の沈積
が解消され、反応槽としての処理効率が維持され、かつ
設計値通りの処理能力を得ることができる。

【０００９】また、請求項２の発明は、微生物を育成す
る担体を投入して生物学的に廃水処理を行う曝気槽もし
くは前記担体の分離可能なスクリーンを含む仕切壁で連
結した曝気槽サブユニットと、前記曝気槽と曝気サブユ
ニットに配置された酸素供給用の散気装置と、前記散気
装置の下部に配置された水中撹拌機とを具備することを
特徴とする廃水処理装置である。この構成によれば、水
中撹拌機による水流によって、散気装置の下部の担体を
流動させて、散気装置下部の水中撹拌機における担体に
沈積が解消され、反応槽としての処理効率が維持され、
かつデッドスペースが発生することなく、設計値通りの
処理能力を得ることができる装置である。

【００１０】また、請求項３の発明は、前記水中撹拌機
は、槽底部に２ｍから２０ｍの間隔で設置したことを特
徴とする請求項２に記載の廃水処理装置である。この構
成によれば、散気装置下部の全面に水流を発生させるこ
とができるので、担体を無駄なく浮遊させて槽全体に分
散させることができるので、廃水中の有機高分子物質を
分解する処理能力を維持し得る働きを有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の廃水処理方法およ
びその装置の実施の形態について、図面を参照して説明
する。図１は、本発明の廃水処理装置の一実施形態を示
す概略図である。同図（ａ）はその平面図であり、同図
（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿った断面図である。同図にお
いて、廃水処理装置は、微生物固定化担体２が投入され
る曝気槽１と、曝気槽１の底部全面に空気が送り込まれ
る散気管３ａで接続された酸素供給用散気装置３と、散
気装置３の下部であって、曝気槽１の底部のほぼ中央に
設置された水中撹拌機５とで構成されている。微生物固
定化担体２は、有機高分子物質または無機物質を主成分
とする粒子状の物質であり、微生物を包括固定化もしく
は結合固定化するものである。

【００１２】図２は、本発明の廃水処理装置の他の実施
形態を示す概略図である。同図（ａ）はその平面図であ
り、同図（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿った断面図である。
同図の廃水処理装置は、曝気槽１がサブユニット１ａ，
１ｂで構成されている。サブユニット１ａ，１ｂの境界
部の曝気槽流出部は、担体２と被処理水とを分離するた
めに担体分離用スクリーンを含む仕切壁４が設置され、
サブユニット１ａは曝気槽サブユニットである。そし
て、散気装置３と水中撹拌機５とは、図１と同一条件で
配置されている。

【００１３】これら実施形態の廃水処理装置は、曝気槽
１もしくは担体の分離可能なスクリーンを含む仕切壁４
で連結している曝気槽サブユニット１ａの底部全面に散
気装置３が設置された全面散気方法の曝気槽であり、散
気装置３から空気が送り込まれて、槽内の被処理水に浮
遊分散する担体２に微生物を育生するのに適した環境に
維持されている。水中撹拌機５は、担体２を水流によっ
て、底部に沈積するのを阻止する働きを有する。水中撹
拌機５は、散気装置３の下部の槽底部より散気装置３の
下部に至る２００ｍｍから６００ｍｍの程度の深さの空
間に設置され、水中撹拌機５により、散気装置３の下部
の担体２の流動に十分な水流量を発生させて、散気装置
３の下部での担体２の沈積を防止する。

【００１４】水中撹拌機５は、散気装置３の底部で担体
２が十分流動するような水流速であることが必要であ
り、水中撹拌機５は、槽底面の担体２を含む被処理水を
吸い込み、上方に吹き上げて撹拌させる。また、逆に水
中撹拌機５の上方の被処理水を下方に吹き出して、散気
装置３の底部に十分な水流を与えて担体２の分散効果を
得るものである。

【００１５】なお、担体２が投入された曝気槽１もしく
は担体２の分離可能なスクリーンを含む仕切壁４で連結
されている曝気槽サブユニット１ａの長さおよび幅が２
ｍから２０ｍ以内ならば、図１，図２に示したように、
水中撹拌機５は、槽底部ほぼ中央に配置することによっ
て、充分な水流を発生させることができる。

【００１６】また、曝気槽が長さおよび幅が２ｍから２
０ｍ以上の比較的大きな容積を有する場合は、図３に示
したように、散気装置３の下部に設置する水中撹拌機５
の配置間隔Ａは、２ｍ〜２０ｍ間隔、好ましくは５ｍ〜
１０ｍ間隔とする。このような間隔で配置することによ
って、槽底部全面の散気装置の下部において担体２を流
動させるために必要な水流速を得ることが可能となる。
なお、曝気槽の底面の面積に応じて、所定個数配置して
もよい。水中撹拌機５を所定の面積当たりに１個数を配
置してもよく、例えば水中撹拌機５を５ｍ² に１個の割
合で配置するようにしてもよい。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の一実施例と従来例とを比較し
て、その有効性について説明する。本実施例は、図２の
廃水処理装置の全面散気方式による曝気槽であり、槽底
部中央に、水中撹拌機５が配置されている。水中撹拌機
５によって、槽底部ほぼ全面に水流速を発生させること
により、担体２の沈積を防止するようにした。本実施例
の有効性については、本実施例と、従来例である図４に
示した水中撹拌機５を設置しない曝気装置とを比較実験
によって説明する。両者の廃水処理装置は、同一形状と
し、それぞれの曝気装置は、同一形状で水面積負荷１０
ｍ／日以下を満足する沈殿池を接続して取水した。沈殿
池から水処理装置に投入された汚水の水質は、表１に示
した。表２は、本実施例と従来例との処理結果を示して
おり、散気装置の下部における被処理水のｘ，ｙ，ｚ軸
３方向の水流速の平均値を示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】その有効性は、表２から明らかである。本
実施例は、散気装置下部に水中撹拌機を設置することに
よって、廃水の良好な処理結果が得られることが実証さ
れた。比較例である気泡発生装置を設置しない場合、透
明塩化ビニール製の曝気槽の側面から観測した結果、槽
底部において担体と汚泥の混合物が散気装置下部全面に
沈積した。本実施例では、表２における散気装置下部の
平均水流速が増大して担体を十分に流動させることが可
能であることが分かった。

【００２１】

【発明の効果】上記記述したように、本発明によれば、
微生物固定化担体を投入した曝気槽で廃水を処理するに
当たって、担体が投入された曝気槽もしくは曝気槽サブ
ユニットの酸素供給用散気装置より下部に水中撹拌機を
設置することにより、散気装置下部に水流を発生させる
ことができるとともに、このような単純かつ容易な方法
および装置によって、散気装置の下部での担体の沈積を
防止することができることから、廃水処理装置の建設費
が安価となる利点があり、既存の曝気槽や反応槽に簡単
に改良を加えることができる利点がある。

【００２２】また、本発明によれば、担体を曝気槽内で
充分分散させることができるために、曝気槽容積および
投入した担体の全体を有効に利用することができる利点
があり、曝気槽として設計値通りの処理能力を得ること
ができるとともに、投入された担体を充分に浮遊分散さ
せて、廃水中の有機高分子物質等を担体に寄生する微生
物によって、廃水の安定した処理が可能となる効果を有
する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る廃水処理装置である曝気
槽の実施形態を示す平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿
った断面図である。

【図２】（ａ）は本発明に係る廃水処理装置である曝気
槽サブユニットの実施形態を示す平面図、（ｂ）はその
Ｘ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図３】本発明に係る廃水処理装置の他１の実施形態を
示す断面図である。

【図４】（ａ）は従来の廃水処理装置である曝気槽の一
例を示す平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿った断面図
である。

【符号の説明】

１ 曝気槽 ２ 微生物固定化担体 ３ 散気装置 ４ 仕切壁 ５ 水中撹拌機

フロントページの続き (72)発明者 遠藤 伸一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岡本 幸彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微生物を育成する担体を投入して生物学
   的に廃水処理を行う曝気槽もしくは前記担体の分離可能
   なスクリーンを含む仕切壁で連結した曝気槽サブユニッ
   トに酸素供給用の散気装置が配置され、前記散気装置よ
   り下部に配置された水中撹拌機によって水流を発生させ
   て担体を流動させ、前記散気装置の下部に担体が沈積す
   るのを防止することを特徴とする廃水処理方法。
2. 【請求項２】 微生物を育成する担体を投入して生物学
   的に廃水処理を行う曝気槽もしくは前記担体の分離可能
   なスクリーンを含む仕切壁で連結した曝気槽サブユニッ
   トと、 前記曝気槽と曝気サブユニットに配置された酸素供給用
   の散気装置と、 前記散気装置の下部に配置された水中撹拌機とを具備す
   ることを特徴とする廃水処理装置。
3. 【請求項３】 前記水中撹拌機は、槽底部に２ｍから２
   ０ｍの間隔で設置したことを特徴とする請求項２に記載
   の廃水処理装置。