JPS6268593A - 超深層曝気式汚水処理装置 - 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】 （イ）発明の技術分野 本発明は、超深層曝気式汚水処理装置、詳しくは超深層
曝気槽から排出され微細気泡と汚泥とを含んだ汚泥混合
水から気泡を脱気する脱気槽及び脱気槽から排出され脱
気された汚泥混合水を処理水と汚泥とに分離する沈殿槽
とに関する。

（ロ）技術の背景 都市下水や各種産業廃水を微生物によって処理する装置
の１つとして超深層曝気槽が使用されている。これは深
さ５０〜１５０ｍの超深層曝気槽に空気を吹き込みなが
ら、活性汚泥（以下汚泥と略す）と汚水を好気条件下で
、循環混合し、汚水を浄化する装置である。この槽内の
汚泥混合水の中には、微生物によって廃水処理され発生
する汚泥と共に、槽内を循環する間に水深に伴う水圧に
より加圧されることによって多量の溶存ガスや微細気泡
が溶有する。超深層曝気槽から排出され汚泥と微細気泡
等とを含んだ汚泥混合水から微細気泡等を脱気した後、
沈殿分離法によって処理水と汚泥とに分離している。

（ハ）従来技術と問題点 この汚水を浄化する超深層曝気式汚水処理装置は、第３
図〜第５図に示すように、超深層曝気槽ａと、超深層曝
気槽ａからの汚泥混合水中の微細気泡を取り除く脱気装
置（ｂ＋又はｊ、又はｍ）と、沈殿槽Ｃとから構成され
ている。脱気装置の脱気方法として３つの脱気方法が知
られ、各脱気方法は次に示す問題点を有し、超深層曝気
式汚水処理装置に少なからず影響を与えている。

第３図は脱気装置に真空脱気法を用いた超深層曝気式汚
水処理装置を示す。

図に於て、ａは超深層曝気槽、ｂは真空脱気装置、Ｃは
沈殿槽である。真空脱気装置すは円筒状の脱気槽ｄと、
脱気槽ｄの中に収納された内部円筒体ｅと、脱気槽ｄの
頂部内の空間ｆを真空にする真空ポンプｇとから成る。

超深層曝気槽ａがらの汚泥混合水は内部円筒ｅの下部か
ら内部円筒体ｅ内を上昇し空間ｆに至り、脱気槽ｄ内を
下降し沈殿槽Ｃに移送される。汚泥混合水中の微細気泡
及び溶存ガスは内部円筒体ｅに於ける汚泥混合水の上昇
と共に空間ｆに放出される。空間ｆ内に集まった気泡は
排気弁０によって大気中に放散される。

しかしながら、このような真空脱気法によれば、次の問
題点が生じる。

脱気槽ｄが塔状となるため高い空間が必要となる。その
ため、例えば地下室等の室内設置のように設置高さに制
限が設けられるような建築物への設置の場合、適用が困
難となる。

又、脱気槽ｄへの汚泥混合水の導入管ｈ、内部円筒ｅ又
は沈殿槽Ｃへの導出管ｉに汚泥が詰まる虞があると共に
真空度の確保など日常の維持管理が煩雑である。

第４図は脱気装置に再曝気法を用いた超深層曝気式汚水
処理装置を示す。

図に於て、ａは超深層曝気槽、ｊは再曝気脱気装置、Ｃ
は沈殿槽である。再曝気脱気装置ｊは汚泥混合水を収納
する脱気槽にと、脱気槽にの下方に配されたブロア２と
から成る。脱気槽に内の汚泥混合水にブロアｌから曝気
が吹き込まれ、汚泥混合水内の微細気泡は曝気空気と共
に大気中に除去される。

しかしながら、この再曝気法によれば、次の問題点が生
じる。

汚泥混合水内の微細気泡を脱気するための曝気時間が長
くなり、従って、脱気槽にの容積が大きくなり、その結
果設置面積も大きくなる。

又、この方法では、脱気された気泡を大気中に放散する
ため、脱気槽に周辺の雰囲気に対する脱気エアロゾルの
飛び散りの影響を考慮する必要があり、さらには、動力
消費量が大きい。

第５図は脱気装置に機械攪拌方法を用いた超深層曝気式
汚水処理装置を示す。

図に於て、ａは超深層曝気槽、ｍは機械攪拌脱気装置、
Ｃは沈殿槽である。機械攪拌装置ｍは脱気槽ｐと攪拌機
ｎとから成る。汚泥混合水は攪拌機ｎによって撹拌され
、微細気泡は粗大化されて大気中に放散される。

しかしながら、この機械攪拌方法によれば、次の問題点
が生じる。

充分な脱気作用を行なうため、小型の攪拌機が使用され
る。そのため、使用される脱機槽の個数が多くなり、攪
拌機の個数が増加し、動力消費量が著しく大きくなる（
真空脱気法と比較すると約１８倍程度）。

又、この機械攪拌方法は、再曝気法と同様大きな設置面
積を必要とする。さらには脱気エアロゾル飛び敗りの影
響も考慮する必要がある。

上述の如き真空脱気法、再曝気法１機械撹拌法を用いた
脱気装置に対して、動力消費量の低減。

処理装置の設置面積の低減、脱機効率の向上環の改善が
望まれている。特に、ビルの地下のような狭いスペース
に超深層曝気式汚水処理装置を採用するには、処理装置
の設置面積をできるだけ小さくする事が渇望されている
。ところが、再曝気法。

機械攪拌法によれば、脱気装置の設置面積を小さくすれ
ば、脱気効率の確保のためより多くのエネルギーが必要
となり、動力消費量が増大する。又、真空脱気法によれ
ば、脱気装置の設置高さが高く所要の空間内に収まらな
い。

一方、超深層曝気槽、脱気装置、沈殿槽より成る超深層
曝気式汚水処理装置に着眼した場合、脱気装置を沈殿槽
内に配することが考えられる。しかし、脱気装置は上述
の如く動力を必要とし、設開面積が大きく、設置高さも
高いので沈殿槽内に収納することができなかった。

仁）発明の目的 本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので
、その目的は設置面積が小さい超深層曝気式汚水装置を
提供することにある。

け）発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、超深層曝気槽と、
超深層曝気槽から排出され微細気泡と汚泥とを含んだ汚
泥混合水から気泡を脱気する脱気槽と、脱気槽から排出
され脱気された汚泥混合水を処理水と汚泥とに分離する
と共に中央部にセンタウェルを有する沈殿槽とから成る
超深層曝気式汚水処理装置に於て、超深層曝気槽から脱
気槽に汚泥混合水を送る圧送手段を設け、気泡分離充填
材層を備えた脱気槽をセンタウェル内に配し、脱気槽の
下方部は圧送手段に接続すると共に脱気槽の上方部には
開口部が設けられているものである。

（へ）作用 上記の如き構成に係る本発明によれば、超深層曝気槽か
らの微細気泡と汚泥とを含んだ汚泥混合水が脱気槽内の
気泡分離充填材層を上向流で通過するので、脱気槽の設
置面積を小さく、設置高さも低くでき、さらに脱気に対
して動力も不要となる。従って、脱気槽を沈殿槽のセン
タウェル内に収納させることができる。又、脱気された
汚泥混合水は脱気槽の開口部から沈殿槽に流れるので、
沈殿降下距離が充分に確保され、沈殿槽に於ける汚泥の
沈殿作用に悪影響を与えない。

（ト）発明の実施例 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る超深層曝気式汚水処
理装置１を示す。この超深層曝気式汚水処理装置１は、
主として超深層曝気槽２と、汚泥混合水の圧送手段たる
配管３と、沈殿槽４と、脱気槽５とから構成されている
。

超深層曝気槽２は下降槽２ａと上昇槽２ｂを備え、上昇
槽２ｂの出口２ｃに配管３の一端が接続され、配管３の
他端は脱気槽５の下方部５ａに接続されている。脱気槽
５は沈殿槽４のセンタウェル４ａ内に配され、上方部５
ｂには開口部５Ｃが設けられている。脱気槽５の内には
微細気泡を付着させ膨張させる気泡分離充填材層６が収
納されている。気泡分離充填材層６は繊維材料をブロッ
ク状にした無数の繊維塊６ａを積み重ねて構成されてい
る。繊維塊６ａの内部には水が通過する無数の連続した
細い空隙が形成されている。繊維塊６ａの形状としては
、棒状体２球状体、直方体等種々の形状が挙げられる。

脱気槽５の下方部５ａには空洗ブロア７から配管７ａが
接続している。

沈殿槽４の中央部には駆動モータ８に連結された駆動軸
８ａが沈殿槽４の長手方向に沿って配されている。駆動
軸８ａの一端には汚泥かき寄せ機９が沈殿槽４の底部４
ｂ上に配されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

超深層曝気槽２の下降槽２ａの上部に流入された原水は
下降槽２ａを下降し、上昇槽２ｂを上昇する過程で曝気
用空気を介して生物処理される。

上昇槽２ｂ内の汚泥混合水の中には、汚泥が微生物によ
って生物処理され発生する。又、汚泥混合水が下降槽２
ａから上昇槽２ｂへと循環する間に水深に伴う水圧によ
り加圧されることによって多量の溶存ガスや微細気泡が
溶有する。汚泥と微細気泡を含んだ汚泥混合水は超深層
曝気槽２と脱気槽５の落差によって上昇槽２ｂの出口２
Ｃから配管３を介して脱気槽５の下方部５ａに移送され
る。

脱気槽５の下方部５ａ内に流入した汚泥混合水は超深層
曝気槽２と脱気槽５の落差によって上昇力が与えられて
いる。汚泥混合水はこの上昇力によって上向流で気泡分
離充填材層６を通り抜け、脱気槽５の上方部５ｂの開口
部５ｃに到達する。この間、汚泥混合水中の微細気泡は
、繊維塊６ａ間又は繊維塊６ａ内部の空隙中を通過する
際の摩擦による水圧の低下に伴う気泡の析出、繊維塊６
ａ表面又は内部面への気泡の付着、及びそれら析出又は
付着気泡の結合等により粗大化し、大気中に放散される
。このように脱気された汚泥混合水は脱気槽５の開口部
５Ｃから沈殿槽４へと溢れ出る。

沈殿槽４内に於て、汚泥混合水の汚泥は重力作用により
沈殿槽４の底部４ｂに沈殿する。この沈殿した汚泥はか
き寄せ機９によってかき集められ、ポンプ１０によって
沈殿槽４外に排出される。繊維塊６ａに汚泥が付着し一
定量溜まった時には繊維塊６ａは空洗プロア７によって
逆洗され、常時汚泥混合水から汚泥を繊維塊６ａに付着
し易い状態に保つことができる。

以上の如き構成に係る超深層曝気装置によれば、脱気槽
５内の汚泥混合水の微小気泡は繊維塊６ａの作用によっ
て粗大化し大気に放散される。従って、気泡分離充填材
Ｎ６は設置面積が小さく、設置高さも低く、しかも動力
を必要としないので小スペース内に収納可能となり、こ
の結果センタウェル４ａ内に脱気槽５として収めること
ができる。

そして、脱気槽５内で脱気された汚泥混合水は脱気槽５
の開口部５ｃから沈殿槽４内の上部４Ｃに流れるので沈
殿槽４の上部４Ｃから底部４ｂまで所定の距離が確保さ
れ沈殿槽４内に於て汚泥混合水から汚泥の沈殿が可能と
なる。このように、沈殿槽４の機能を害することなく脱
気槽５を沈殿槽４のセンタウェル４ａ内に配することが
でき、ひいては超深層曝気式汚水処理装置１の設置面積
を小さくすることができる。

第２図は本発明の第２実施例に係る超深層曝気式汚水処
理装置の要部を示す。

図に於て、気泡分離充填材層６の洗浄装置として、第１
実施例の空洗ブロア７に代わって、脱気槽５内に於ける
駆動軸８ａには攪拌装置１１が一体に設けられている。

この撹拌装置１１の駆動源として図示しないスカムスキ
マ用の駆動モータ。

駆動軸を利用することもできる。又、間欠的な駆動ある
いはより高速な駆動が必要な場合には、汚泥かき寄せ機
９等と駆動軸との間に、クラッチ及びギア装置を設ける
ことによ′って攪拌装置１１を駆動させることができる
。

なお、上記実施例に於て、超深層曝気槽２から脱気槽５
への汚泥混合水の移送は超深層曝気槽２と脱気槽５とに
落差を設けることによってなされているが、ポンプによ
る汚泥混合水の移送も可能である。

（チ）発明の効果 以上述べたように本発明によれば、超深層曝気式汚水処
理装置の設置面積を小さくすることができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る超深層曝気式汚水処
理装置の側面構成図、第２図は本発明の第２実施例に係
る超深層曝気式汚水処理装置の要部を示す側面構成図、
第３図は従来に於ける真空脱気法を用いた超深層曝気式
汚水処理装置の側面構成図、第４図は従来に於ける再曝
気法を用いた超深層曝気式汚水処理装置の側面構成図、
第５図は従来に於ける機械攪拌方法を用いた超深層曝気
式汚水処理装置の側面構成図である。 １・・・本実施例に係る超深層曝気式汚水処理装置、２
・・・超深層曝気槽、３・・・配管、４沈殿槽、４ａ・
・・センタウェル、５・・・脱気槽、５ａ・・・下方部
、５ｂ・・・上方部、５Ｃ・・・開口部、６・・・気泡
分離充填材層、６ａ・・・繊維塊。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超深層曝気槽と、超深層曝気槽から排出され微細気泡と
   汚泥とを含んだ汚泥混合水から気泡を脱気する脱気槽と
   、脱気槽から排出され脱気された汚泥混合水を処理水と
   汚泥とに分離すると共に中央部にセンタウェルを有する
   沈殿槽とから成る超深層曝気式汚水処理装置に於て、超
   深層曝気槽から脱気槽に汚泥混合水を送る圧送手段を設
   け、気泡分離充填材層を備えた脱気槽をセンタウェル内
   に配し、脱気槽の下方部は圧送手段に接続すると共に脱
   気槽の上方部には開口部が設けられていることを特徴と
   する超深層曝気式汚水処理装置。