JPS60129108A - 活性汚泥処理における沈澱分離方法及びその装置 - Google Patents

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】 本発明は、廃水の活性汚泥処理において、曝気処理後の
混合液を汚泥と上澄水とに分離する沈澱分離方法及びそ
の装置に関するものである。

周知のように生活廃水などの有機性廃水は、通常微生物
を用いた活性汚泥処理法により処理されている。従来の
活性汚泥処理装置の概略を第１図を参照して説明すると
、図中符号１は曝気槽、２は沈澱槽である。この装置で
ホ、まず曝気槽１に導入された廃水に対して酸素（空気
）の供給を行ないつつ、微生物（活性汚泥）によシ処理
し１次いで処理後の混合液を沈澱槽２に導いて、ここで
汚泥を沈降せしめ、上澄水を処理水として排出すると共
に、沈降汚泥を引き抜いて前記曝気槽１に返送し、曝気
処理に供している。

ところで、上記のような活性汚泥処理において。

曝気槽１ではＢＯＤ　成分が除去されると同時に。

原水中に含まれるアンモニア性窒素及び有機性窒素が硝
化菌の作用によシ酸化されて、その一部または大半が硝
酸性窒素に変換される。そして、沈澱槽２では、４？に
沈降した汚泥層３内への酸素の供給がほとんどされない
ため、嫌気性の状態となシ、この汚泥層３内部で脱窒菌
の作用によシ脱窒反応の一部が起こっている。このため
、従来の沈澱槽２では１発生する窒素ガスの気泡が汚泥
の一部に捕捉されて、その部分の見掛は比重が下ル。

スカふとなって浮上する場合があった。この結果。

曝気槽１での処理が十分に進んでいても、沈澱槽で上澄
水（処理水）へ活性汚泥が混入し、処理水質がＢＯＤ　
値、ＣＯＤ値、ＳＳ値とも悪化してしまうという問題点
があった。

また、一般のホッパ型沈澱槽のうち、センターウヱルを
備えたものでは、第２図に示すように沈降汚泥層３の上
部がセンターフェル４の下端開口部よシ常に下方に保た
れるように汚泥の引抜き量が制御されている。これは、
沈＃Ｌ槽２内の保持汚泥量が増すと、その汚泥管理がよ
ｈａしくなるためである。ところが、従来のこの種の沈
澱槽においては、上記のような汚泥量の制御によっても
なお脱窒反応に伴う汚泥の浮上を防止することは困難で
あって、特に曝気槽が溶存酸素濃度の高い状態で運転さ
れ、あるいは曝気槽での滞留時間が長く、硝酸性窒素の
生成量が多い騙合に、汚泥浮上による処理水質の悪化が
著しいという問題を生じていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、沈澱槽内部
において脱窒反応に伴う汚泥の上澄水への混入を防止す
ることができ、従って処理水質を良好に保つことができ
る活性汚泥処理における活性汚泥の分離方法及びその装
置■を提供することを目的とする、 以下１本発明の詳細な説明する、 本発明は、活性汚泥処理後の混合液を沈澱槽に導入して
沈澱分離するにあたって、前記法ｆｌｉ　ＦＪ内　′部
の汚泥層の嫌気性状態を検知し、この検知信号に基いて
前記沈澱槽から汚泥を所定流量をもって引き抜き、沈澱
槽外部に貯留すると共に、前記貯留された汚泥を所定流
量をもって前記沈澱槽に返送しつつ行なうことを特徴と
する活性汚泥処理における沈澱分離方法、及び、活性汚
泥処理後の混合液を汚泥と上澄水とに分離する沈澱分離
装置において、前記混合液が導入される沈澱槽と、この
沈澱槽内部に生成する汚泥層から汚泥を引き抜き沈澱槽
外部に移送する移送手段と、前記汚泥層の嫌気性状態を
検知しその検出信号に基いて前記移送手段の汚泥移送量
を制御する制御手段と、移送された汚泥を貯留する汚泥
移流槽と、この汚泥移流槽の汚泥を前記沈澱槽に返送す
る返送手段とを備えてなることを特徴とする沈澱分離装
置である。

次に１図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第３図は１本発明の一実施例を示す図である。

この図中、符号１０は沈澱槽であって、この沈澱槽１０
の中央部には、センターウェル１１が立設されている。

また、沈澱槽１０には１図示しない曝気槽から混合液を
導くための混合液配管１２が引き込まれ、この配管１２
の吐出口１２ａが前記センタ−ウェル１１内部で上方を
向いて開口するように設置されている。

また、前記沈澱槽１０に近接して汚泥移流槽１３と中間
槽１４とが設置されている。これらの汚泥移流槽１３と
中間槽１４とは、越流基１５を介して連なっている。こ
の例においては越流基１５の位置が沈澱槽１０の越流基
１０ａよシ低い位置に設定され、これによ＃）、汚泥移
流槽１３の水位が、沈澱槽１０の水位よシ低く保たれる
ようになっている。

前記沈澱槽１０と汚泥整量槽１３との間には。

沈澱槽１０の沈降汚泥を汚泥移流槽１３に移送するため
の汚泥移流管１６．１６．１６が設置されている。各汚
泥移流管１６の中間部には、開度調整可能な電動弁１７
がそれぞれ設けられている。

また、各汚泥移流管１６の沈澱槽ｌｏ側の端部には、ロ
ート状の吸込口１６ａが設けられると共に。

両端部の近傍にはそれぞれ手動弁１８．１９が設けられ
ている。これらの手動弁１８．１９は１分離装置の始動
時に汚泥移流管１６内部を水で満たすために設けたもの
で１両手動弁１８．１９を閉止した状態で汚泥移流管１
６の中間部を真空にしたのち１両手動弁１８．１９を開
いて内部に水を導入するために用いられる。前記汚泥移
流管１６の吸込口１６ａの位置は、沈澱槽１０の汚泥層
３内に略均等に分布するように定められるカζこの例で
は汚泥層３の中間部と下部近傍とに位置している。

また、前記中間槽１４と沈澱槽１０との間には。

返送ポンプ２０と電動弁２１とが介装された返送管２２
が配管されている。この返送管２２の沈澱槽１Ｏ側の端
部は、センタ−ウェル１１内部に位置している。また、
返送管２２は前記返送ポンプ２０と電動弁２１との間で
分岐されており、図示しない曝気槽への汚泥返送管２３
が連結されている。

また、この例においては、沈澱槽１０の汚泥層３内部が
嫌気性状態に変化したことを検知する手段として、一般
に嫌気性化が進むと酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下する
ことから、沈＃槽１０の底部近傍に酸化還元電位検出素
子（ＯＲＰ検出素子と略す）２５が設置され、このＯＲ
Ｐ　検出禦子２５の出力が酸化還元電位計（ＯＲＰ計）
２６に入力されるようになっている。そして、とのＯＲ
Ｐ計２６の出力は、制御装置２７に入力され、仁の制御
装置２７は、入力信号に応じて汚泥移流管１３の電動弁
１７及び返送管２２の電動弁２１の開度を調整するよう
になっている。

次に、上記の沈澱分離装置の運転方法及び作用を説明す
る。

曝気槽にて活性汚泥処理を受けた混合液は、混合液配管
１２を通してセンタ−ウェル１１内部に送夛込まれ、こ
のセンターウェル１１内を下降シ。

下端開口部から汚泥層３内に分散する。この混合液が汚
泥層３内を緩やかに上昇するにつれて、混合液中の汚泥
は汚泥層３の吸着、付着、凝集作用等の相乗作用による
フィルター効果で、微細フロックに至るまで汚泥層３内
に捕捉される。そして。

汚泥が除去された上澄水は、処理水として越流基１０ａ
から越流する。この沈澱分離作用時において、汚泥層３
の上部は、センターウェル１１の下端開口部より常に上
方に保たれる。

また、汚泥層３内部は、溶存酸素が不足して嫌気性化す
る傾向にあるが、この装置においては汚泥Ｉｗ３の嫌気
性の程度に応じた流量で沈澱槽１０と汚泥移流槽１３と
の間で汚泥の環流を行ない。

嫌気性化の進行を抑える。

すなわち、上記の装置では、沈澱槽１０の水位が汚泥移
流槽１３の水位より高く設定されているため、それらの
水頭差によシ汚泥移流管１６の電動弁１７の１３＋１度
に応じた流量で汚泥層３の汚泥が引き抜かれて汚泥移流
槽１３に送られる。これと同時に、汚泥移流槽１３から
中間相１４へ越流した汚泥の一部が、返送ポンプ２９に
より電動弁２１の開度に応じた流量で沈＃？Ｊｘｏに返
送され。

汚泥の一部が循環される。ここで、汚泥光諺の制御は、
汚泥層３内のＯＲＰ　のデータを制御装置２７に人力し
、この制御装置２７によυあらかじめ設定されたＰＩＤ
　動作に基いて各電動弁１７゜２１の開度を調整して行
なう。

なお、上記の汚泥の環流動作時に、中間槽１４からの返
送汚泥の一部は、汚泥返送管２３を通して曝気槽へ返送
され、再び活性汚泥処理に供される。

しかして、上記の沈澱分離動作において、沈澱槽１Ｏ内
部の沈降汚泥は、汚泥層３内部で緩やかに動いた状態に
保たれている。このため、汚泥層３内部の嫌気性部分が
除去され、脱窒反応が抑止される。また１部分的に脱窒
が起こって窒素ガスが生じても、汚泥が緩やかに動いて
いるため、脱泡が促されてスカムの生成が防止され、従
って上澄水に汚泥が混入することがなく処理水質が良好
に保たれる。更に、上記本発明の装置では、汚泥層３の
嫌気性化が効果的に防止されるため、保持汚泥量を増し
た運転が可能となシ、このためセンターウェル１１の下
端開口部を汚泥層３内部に位置させ、導入される混合液
中の汚泥を汚泥層のフィルター効果を利用して微細フロ
ックに至るまで捕捉させることができ、もって処理水質
の向上を図ることができる。また、汚泥層内の汚泥に連
続的または間欠的な緩やかな動きを起こさせることがで
きるため、汚泥が沈澱槽１０の内壁面や底部等に固着し
てしまうのを防止することができ、これに付随して沈澱
槽１，０底部の傾斜角を従来よｐ小さく設定することが
できるため、沈澱槽の有効容量を増大することができる
。また更に、沈澱槽の汚泥の嫌気性化を防止することに
伴って、汚泥のＯＲＰが充分に高く保たれるから、汚泥
中の生物に摂取されているリン分（通常０ＲＰ　が０〜
−２００ｍＶ以下で溶出する）の溶出が確実に防止され
、これにより脱リン率の向上が図れる。

次に、第４図を参照して本発明の別の実施例を説明する
。この図において第３図と同一構成要素には同一符号を
付して説明を省略する。

第４図に示す沈澱分離装置が、第３図に示すものと具な
る点は、沈澱槽１Ｏ内の汚泥層の嫌気性状態の程度を検
知する手段として、沈澱槽１０の底部近傍と混合液配管
１２の中間部とに、水素イオン濃度検出素子３０．３１
を設けてなる点である。これは、汚泥層内部で脱窒が起
こると、窒素１キあたｆｉ３．５７ｑのアルカリ度の上
昇が起こって−が高くなる現象を利用したもので、混合
液のＰＨと汚泥層内の−との差に基いて汚泥層の嫌気性
化の度合を検出し、この検出値に基いて汚泥の循環流量
を制御するようになっている。そして、第４図に示す装
置によっても％第３図に示す装置と同様に汚泥層の嫌気
化が進行しないように汚泥の循環を制御して、同様の効
果を得ることができる。

なお、上記実施例においては、汚泥の吸込口１６ａを沈
澱層３の下部及び中間部に設けた例を示したが、吸込口
の設置位置及びその開口方向は。

沈澱槽の規模や形状に応じそ汚泥の嫌気性化を効果的に
防止できるように定められる。

以上、詳細に説明したように１本発明の沈澱分離方法及
び装置は、沈澱槽と汚泥移流槽との間で汚泥の移流と返
送とによる循環を行ない、かつこれらの汚泥の流量を汚
泥層の嫌気性状態の検知信号に基いて行なうようにした
から、沈澱槽の汚泥は、嫌気性化が抑止されると共に適
宜緩やかな動きを起こさせることができる。このため、
沈澱槽では、汚泥の嫌気性化に伴う脱窒素反応が抑止さ
れて窒素ガスによる汚泥のスカム化が防止されるから、
処理水中に汚泥が混入することがなく、処理水ゴが良好
に保たれる。また、万が一汚泥の−部で脱窒素による窒
素ガスが生じても、汚泥が緩やかに動いているため、脱
泡が促されて汚泥の浮上が防止される。また、上記のよ
うに汚泥管理が容易になるため、センターウェルの下端
開口部が汚泥層内部に位置するように保持汚泥量を制御
することが可能となシ、これによシセンターウエルへ導
入される混合液が汚泥層を通過する際に、汚泥−のフィ
ルター効果によって微細フロックに至るまで捕捉されて
処理水質が向上する。更には。

汚泥層の嫌気性化が抑止されるため、汚泥中の生物に摂
取されたリン分の溶出が防止され、従ってリン除去率の
向上を図ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

ｌ＠１図は、従来性なわれている活性汚泥処理の概略を
説明するための説明図、第２図は従来のセンターウェル
を備えたホッパ型沈澱槽の概略構成図、第３図は本発明
の一実施例の概略構成図、第４図は本発明の別の実施例
の概略構成図である。 １０・・・・・・沈澱槽、１１・・・・・・センターウ
ェル、１２・・・・・・混合液配管、１３・旧・・汚泥
移流槽、１４・・・・・・中間層、１６・・・・・・汚
泥移流管、１７・・・・・・電動弁、２Ｏ・・・・・・
返送ポンプ、２１・・・・・・電動弁、２２・・・・・
・返送管、２５・・・・・・酸化還元電位検出素子、２
６・・・・・・酸化還元電位計、２７・・・・・・制御
装置、３ｏ。 ３１・・・・・・水素イオン濃度検出素子。 出願人　清水建設株式会社 −へ一；（：ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）活性汚泥処理後の混合液を沈澱槽に導入して沈澱分
   離するにあ九って、 前記沈澱槽内部の汚泥層の嫌気性状態を検知し。 この検知信号に基いて前記沈澱槽から汚泥を所定流量を
   もって引き抜き、沈澱槽外部に貯留すると共に。 前記貯留された汚泥を所定流量をもって前記沈澱槽に返
   送しつつ行なうことを特徴とする活性汚泥処理における
   沈澱分離方法。 ２）前記沈澱槽は、下端開口部み汚泥層内部に位置する
   ように配役されたセンターウェルを備え。 前記沈澱槽への前記混合液の導入及び６１■記汚泥の返
   送が前記センターウェル内部に行なわれる特許請求の範
   囲第１項記載の沈澱分離方法。 ３）前記汚泥層の嫌気性状態は、汚泥層の酸化還元電位
   に基いて検出され。 前記汚泥の移送量が前記酸化還元電位の検出値に基いて
   制御される特許請求の範囲第１項または第２項記載の沈
   澱分離方法。 ４）前記汚泥層の嫌気性状態は、前記混合液と前記汚泥
   層との水素イオン濃度差に基いて検出され。 前記汚泥の移送量が前記水素イオン濃度差に基いて制御
   される特許請求の範囲第１項または第２項記載の沈澱分
   離方法。 ５）活性汚泥処理後の混合液を、汚泥と上澄水とに分離
   する沈澱分離装置において。 前記混合液が導入される沈澱槽と。 この沈澱槽内部に生成する汚泥層から汚泥を引き抜き沈
   澱槽外部に移送する移送手段と、前記汚泥層の嫌気性状
   態を検知し、その検出信号に基いて前記移送手段の汚泥
   移送量を制御する制御手段と。 移送された汚泥を貯留する汚泥移流槽と、この汚泥移流
   槽の汚泥を前記沈澱槽に返送する返送手段とを備えてな
   ることを特徴とする沈澱分離装置。 ６）前記沈澱槽は、下端開口部が前記汚泥層内部に位置
   するように配置されたセンターフェルを備え。 前記混合液の導入口及び前記返送汚泥の導入口は、前記
   センターフェル内部に開口されてなる特許請求の範囲第
   ５項記載の沈澱分離装置。 ７）前記汚泥層の嫌気性状態の検知手段として。 前記沈澱層の内部に位置するように酸化還元電位検出素
   子が設けられてなる特許請求の範囲第５項または第６項
   記載の沈澱分離装置。 ８）前記汚１泥層の嫌気性状態の検知手段として。 前記混合液の水素イオン濃度と、汚泥層内部の水素イオ
   ン濃度とをそれぞれ検出する水素イオン濃度検出素子が
   設けられてなる特許請求の範囲第５項または第６項記載
   の沈澱分離装ｆｉｌ。