JP2001259674A - 汚水の処理装置および処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 担体を用いた汚水の処理において、汚水の処
理を行う際には汚水の処理量を増やすことができ、ま
た、逆洗処理を行う際には逆洗の効率をアップさせるこ
とができる合理的な汚水処理技術を提供する。 【解決手段】 担体流動生物濾過槽１０において、担体
充填部２０は隔壁１７によって第１充填部２１と第２充
填部２２とに仕切られ、隔壁１７の下部には好気性微生
物を着床させた粒状担体Ｃを移動させる連通口１１が設
けられている。第１散気装置３１から第１充填部２１へ
エアーを供給することで、エアーの上向流によって第２
充填部２２の粒状担体は第１充填部２１内へ移動し、被
処理水は第１充填部２１と第２充填部２２との間で循環
するように構成されている。また、散気装置３１，３２
から第１及び第２充填部２１，２２へエアーを供給する
ことで、第１及び第２充填部２１，２２の粒状担体が流
動するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、担体を用いた汚水
処理に係り、特に、汚水を生物処理する微生物を着床さ
せた担体を用いた汚水処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば一般家庭から排出される原
汚水を浄化する汚水処理槽が知られている。この種の汚
水処理槽では、好気性微生物や嫌気性微生物を用いるこ
とで汚水中の有機汚濁物質を分解（酸化や還元）する、
いわゆる生物処理が行われる。例えば、好気性微生物
は、酸素が存在する好気性条件下において、汚水中の有
機汚濁物質を分解（酸化）する働きを有する。かかる従
来の汚水処理槽には、例えば、好気性微生物を着床させ
た一定量の担体が所定の密度で充填されている。そし
て、この汚水処理槽へ酸素を含むガス、例えばエアーを
供給することで、汚水中の有機汚濁物質を好気性微生物
によって分解（酸化）させるとともに、この分解の際に
発生する汚泥等を担体によって捕捉（濾過）させるとい
う技術が知られている。このような処理は、一般に好気
性処理（生物処理）と呼ばれる。また、好気性処理によ
って捕捉された汚泥等を除去するために、例えば処理水
の処理方向と反対の方向へエアーを供給することで、そ
のエアー流によって担体に捕捉された汚泥等を物理的に
剥離させ、汚泥等を含む逆洗水を汚水処理槽から抜き出
すという技術が知られている。この処理は、一般に逆洗
処理と呼ばれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の汚水処理槽
において、好気性処理の際の汚水の処理量を増やしたい
という要請や、逆洗処理の際の逆洗の効率をアップさせ
たいという要請がある。ところが、好気性処理の際の汚
水の処理量を増やすことを目的として、汚水処理槽中の
担体の密度を増加させると、一定量の汚水に対する微生
物の量を増やすことができ汚水の処理量を増やすことが
できる一方、逆洗処理の際に、担体に捕捉された汚泥等
が剥離し難く、逆洗の効率をアップさせることが難し
い。また、逆洗処理の際の逆洗の効率をアップさせるこ
とを目的として、汚水処理槽中の担体の密度を低下させ
ると、担体を流動させることで担体に捕捉された汚泥等
を剥離させ易く逆洗の効率をアップさせることができる
一方、好気性処理の際に、汚水の処理量を増やすことが
難しい。このように従来の汚水処理槽は、汚水処理槽中
の担体の密度に関し、例えば好気性処理において汚水の
処理量を増やすのに有利な条件（担体の密度の増加）
と、逆洗処理において逆洗の効率をアップさせるのに有
利な条件（担体の密度の低下）とが相反するという問題
を抱えていた。

【０００４】そこで、本発明は、以上のような点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、担体
を用いた汚水の処理において、汚水の処理を行う際には
汚水の処理量を増やすことができ、また、逆洗処理を行
う際には逆洗の効率をアップさせることができる合理的
な汚水処理技術を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の汚水の処理装置または汚水の処理方法は、
各請求項に記載の通りに構成されている。ここで、各請
求項および発明の詳細な説明に記載した用語について
は、特に限定的要件を加えない限り以下のように解釈す
る。（１）「担体」には、例えば、パーライト、シラス
バルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質セラミッ
ク、多孔質硝子等の無機系担体、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等の合成樹脂
系担体が含まれる。

【０００６】請求項１に記載の汚水の処理装置によれ
ば、必要に応じて、処理領域における担体の密度を変え
ることができる。これにより、例えば処理領域において
汚水の濾過を行う場合には、担体の密度を増加させるこ
とにより、汚水の単位体積あたりの担体の量を増やし、
汚水の処理量を増やすことができるうえに、例えば処理
領域を逆洗処理する場合には、担体の密度を低下させる
ことにより、担体を流動させ、濾過により発生する処理
物を担体から効率的に剥離させることができる。

【０００７】また、請求項２に記載の汚水の処理装置に
よれば、例えば、処理領域において濾過を行う場合と、
濾過以外を行う場合とにおいて、必要に応じて担体を処
理領域内外へ移動させ、処理領域における担体の充填密
度を変えることができる。従って、処理領域における担
体の充填密度の変更を比較的容易に行うことができる。

【０００８】また、請求項３に記載の汚水の処理装置に
よれば、汚水を生物処理する微生物が担体に着床されて
いるため、例えば、処理領域において生物処理を行う場
合には、担体の密度を増加させることにより、汚水の単
位体積あたりの微生物の量を増やし、汚水の処理量を増
やすことができるうえに、例えば処理領域を逆洗処理す
る場合には、担体の密度を低下させることにより、担体
を流動させ、生物処理において発生する処理物を担体か
ら効率的に剥離させることができる。また、例えば、処
理領域において生物処理を行う場合と、生物処理以外の
処理を行う場合とにおいて、必要に応じて担体を処理領
域内外へ移動させ、処理領域における担体の充填密度を
変えることができる。従って、処理領域における担体の
充填密度の変更を比較的容易に行うことができる。

【０００９】また、請求項４に記載の汚水の処理装置に
よれば、微生物を用いて生物処理を行う処理領域と濾過
領域との間で担体を移動させることができる。これによ
り、必要に応じた量の担体を、処理領域と濾過領域とに
分配することができる。例えば、処理領域において担体
に着床させた微生物によって生物処理を行い、該処理領
域で発生する処理物を濾過領域において濾過する場合に
は、濾過領域の担体の一部を処理領域内へ移動させ、処
理領域により多くの量の担体を分配することによって、
生物処理の効率をアップさせることができる。

【００１０】また、請求項５に記載の汚水の処理装置に
よれば、開口部を経由することによって、微生物を用い
て生物処理を行う処理領域と濾過領域との間で担体を比
較的容易に移動させることができる。

【００１１】また、請求項６に記載の汚水の処理装置に
よれば、微生物を用いて生物処理を行う処理領域と濾過
領域との間で被処理水を循環させることができる。これ
により、例えば、処理領域において発生する処理物を被
処理水の循環に伴って濾過領域へ送ることができる。従
って、汚泥等を濾過領域の担体によって選択的に濾過す
ることができる。

【００１２】また、請求項７に記載の汚水の処理装置に
よれば、酸素供給手段によって、微生物を用いて生物処
理を行う処理領域や濾過領域へ酸素を供給することがで
きるため、例えば、処理領域を容易に好気性条件に設定
することができる。なお、この酸素供給手段としては、
処理領域や濾過領域へ酸素を含むガスを供給する際に発
生するガス流れが、開口部を介して処理領域と濾過領域
との間で担体を移動させるように作用したり、処理領域
と濾過領域との間で被処理水を循環させるように作用す
る構成のものが好ましい。このように構成することによ
って、酸素を含むガスを、微生物を用いて生物処理を行
う処理領域を好気性条件に設定する以外に、処理領域と
濾過領域との間での担体の移動や、処理領域と濾過領域
との間での被処理水の循環に用いることができるため合
理的である。

【００１３】また、請求項８に記載の汚水の処理装置に
よれば、必要に応じて、微生物を用いて生物処理を行う
処理領域と濾過領域とが有する機能を切換えることがで
きる。これにより、例えば、処理領域と濾過領域とを交
互に切換えることにより、各領域における担体を効率的
に使用することができる。

【００１４】また、請求項９に記載の汚水の処理装置に
よれば、流出口が抜出径路と循環径路とに連絡されてい
るため、処理槽から抜き出される被処理水の一部を装置
上流設備側へ循環させることができる。ここで、このよ
うな汚水の処理装置は、図１に示すような担体流動生物
濾過槽を、夾雑物除去槽、嫌気濾床槽、処理水槽、消毒
槽等の各種の処理槽の全部または一部と組み合わせるこ
とによって構成するのが好ましい。このように構成すれ
ば、例えば、担体流動生物濾過槽の流出口と連絡する循
環径路によって、担体流動生物濾過槽で処理された被処
理水の一部を夾雑物除去槽へ循環させ、残りの被処理水
を抜出径路によって処理水槽へ送ることができる。これ
により、例えば、被処理水を担体流動生物濾過槽から１
パスで抜き出す場合に比して、装置下流設備側へ送る被
処理水の性状を安定化させることができる。

【００１５】また、請求項１０に記載の汚水の処理装置
によれば、好気処理領域へエアーを供給した場合には、
濾過領域の担体を好気処理領域内へ移動させるととも
に、被処理水を好気処理領域と濾過領域の間で循環させ
ることができる。また、好気処理領域と濾過領域の両方
へエアーを供給した場合には、好気処理領域および濾過
領域の担体を流動させることができる。これにより、例
えば好気処理領域で好気性処理を行う場合には、好気処
理領域へエアーを供給することで、好気処理領域により
多くの量の担体を分配し、好気性処理の効率をアップさ
せることができる。また、好気処理領域および濾過領域
の逆洗を行う場合には、好気処理領域および濾過領域へ
エアーを供給することで、各領域の担体を効率よく逆洗
することができる。

【００１６】また、請求項１１に記載の汚水の処理方法
によれば、例えば処理領域において汚水の濾過を行う場
合には、担体を充填状態に維持することにより汚水を濾
過し易くすことができるうえに、例えば処理領域を逆洗
処理する場合には、散気装置によってエアーを供給する
ことにより、担体を流動させ、濾過により発生する処理
物を担体から効率的に剥離させることができる。

【００１７】また、請求項１２に記載の汚水の処理方法
によれば、第１の行程において、生物処理領域へ酸素を
供給することによって、濾過領域の担体を生物処理領域
内へ移動させ、生物処理領域と濾過領域との間で被処理
水を循環させることができる。これにより、例えば、生
物処理領域において好気性処理を行う場合には、生物処
理領域へ酸素を供給することで、生物処理領域により多
くの量の担体を分配し、好気性処理の効率をアップさせ
ることができる。また、酸素を、生物処理領域を好気性
条件に設定する以外に、生物処理領域と濾過領域との間
での担体の移動や、生物処理領域と濾過領域との間での
被処理水の循環に用いることができるため合理的であ
る。また、第２の行程において、例えば生物処理領域お
よび濾過領域の逆洗を行う場合には、生物処理領域およ
び濾過領域へ酸素を供給することで、各領域の担体を効
率よく逆洗することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態の
担体流動生物濾過槽の構成等を図面を用いて説明する。
ここで、図１は、汚水の処理行程の概要を示す図であ
る。また、図２は、担体流動生物濾過槽の模式図であ
る。

【００１９】図１に示すように、例えば一般家庭から排
出された原汚水は、夾雑物除去槽１、嫌気濾床槽２、担
体流動生物濾過槽１０、処理水槽３、消毒槽４等によっ
て構成される汚水の処理装置で順に処理され、浄化水と
して放流される。夾雑物除去槽１では、原汚水中に含ま
れる大きな固形物や油脂等の固液分離を行う。また、嫌
気濾床槽２では、夾雑物除去槽１で処理された処理水中
の有機性汚濁物質を嫌気性微生物の働きによって嫌気分
解する。また、担体流動生物濾過槽１０（本発明におけ
る処理槽に対応している）では、酸素が存在する好気性
条件下において、嫌気濾床槽２で処理された処理水Ａ中
の有機汚濁物質を槽内の好気性微生物によって分解（酸
化）する。また、処理水槽３では、担体流動生物濾過槽
１０で処理された処理水を一時的に貯留し、必要に応じ
て夾雑物除去槽１へ循環させる。また、消毒槽４では、
放流する前の処理水の消毒を行う。

【００２０】図２に示すように、担体流動生物濾過槽１
０の槽本体１２には、流入口１３および流出口１４が設
けられている。流入口１３は、図２中の嫌気濾床槽２か
ら抜き出された処理水Ａを槽本体１２へ受入れるもので
ある。また、流出口１４は、担体流動生物濾過槽１０で
処理された処理水を槽本体１２から抜き出すものであ
る。そして、槽本体１２内の滞液量および液面高さ（水
位線ＷＬ）がほぼ一定に保たれるように構成されてい
る。これは、例えば、槽本体１２の槽壁を越えて処理水
が流出することで槽本体１２内の滞液量および液面高さ
が一定に保たれる、いわゆる押出し流れの原理を用いた
ものである。なお、槽本体１２内の滞液量および液面高
さは、槽本体１２への受入れ量と、槽本体１２からの抜
き出し量とのバランスによって制御するように構成する
こともできる。このようにして、処理水Ａは担体流動生
物濾過槽１０で連続式で処理される。

【００２１】また、流出口１４の下流側は、循環径路１
５と抜出径路１６との２つに分岐されており、槽本体１
２から抜き出される処理水は、循環径路１５、抜出径路
１６を介して夾雑物除去槽１、処理水槽３へ送られるよ
うに構成されている。例えば、後述する通常運転におい
て、槽本体１２から抜き出される処理水の一部は循環径
路１５を通じて夾雑物除去槽１へ戻され、残りは抜出径
路１６を通じて処理水槽３へ送られる。また、後述する
逆洗運転において、槽本体１２から抜き出される逆洗水
は、循環径路１５を通じて夾雑物除去槽１へ送られる。
なお、夾雑物除去槽１等が本発明における装置上流設備
に対応しており、処理水槽３が本発明における装置下流
設備に対応している。

【００２２】次に、槽本体１２の内部の構成について説
明する。槽本体１２には、上部多孔部材１８および下部
多孔部材１９によって区画された担体充填部２０（高さ
Ｌ１）が形成されている。この担体充填部２０には、例
えば、中空円筒状に形成された所定量の粒状担体Ｃが充
填されている。この粒状担体Ｃには、酸素が存在する好
気性条件下において有機汚濁物質を分解（酸化）する好
気性微生物が着床されている。なお、上部多孔部材１８
および下部多孔部材１９はいずれも、複数の孔を有する
多孔板であり、流体等の通過は許容するが、粒状担体Ｃ
の通過は阻止するように構成されている。従って、粒状
担体Ｃは上部多孔部材１８および下部多孔部材１９によ
って区画された担体充填部２０内を移動することができ
る。なお、粒状担体Ｃが本発明における担体に対応して
いる。

【００２３】また、担体充填部２０の上部多孔部材１８
には、Ｌ１よりも低い高さの隔壁１７（高さＨ）が設け
られている。この隔壁１７が本発明における仕切り部材
に対応している。そして、担体充填部２０は、隔壁１７
を介して第１充填部２１と第２充填部２２とに区分さ
れ、また、隔壁１７の下部には、第１充填部２１と第２
充填部２２とを連通する連通口１１（本発明における開
口部に対応している）が形成されている。従って、粒状
担体Ｃは、隔壁１７によって第１充填部２１に属する粒
状担体Ｃ１と、第２充填部２２に属する粒状担体Ｃ２と
に分配されるとともに、粒状担体Ｃ１，Ｃ２は連通口１
１を介して移動可能に構成されている。なお、担体充填
部２０への粒状担体Ｃの初期充填時（図２）において、
第１充填部２１および第２充填部２２における充填高さ
はいずれもＬ２（＜Ｌ１）である。

【００２４】また、下部多孔部材１９の下方位置には、
第１充填部２１と第２充填部２２の各々に対応した位置
に、第１散気装置３１，第２散気装置３２が設置されて
いる。散気装置３１，３２は、ブロワ（図示省略）に接
続された散気管３１ａ，３２ａを備え、ブロワを起動さ
せることによって散気管３１ａ，３２ａから第１充填部
２１，第２充填部２２へ所定量のエアー（酸素を含むガ
ス）を供給するように構成されている。また、初期充填
時（図２）において、例えば第１散気装置３１を運転し
た場合には、エアーの上向流が第１充填部２１の粒状担
体Ｃ１に作用することで、第２充填部２２の粒状担体Ｃ
２は連通口１１を介して第１充填部２１内へ移動するよ
うに構成されている。この第１散気装置３１のエアーの
上向流によって、更に、担体流動生物濾過槽１０におけ
る被処理水は、第１充填部２１と第２充填部２２との間
で循環するように構成されている。また、初期充填時に
おいて、例えば第１散気装置３１および第２散気装置３
２を運転した場合には、エアーの上向流が第１充填部２
１および第２充填部２２に作用することで、粒状担体Ｃ
１，Ｃ２は被処理水中を流動するように構成されてい
る。この第１散気装置３１および第２散気装置３２が本
発明における酸素供給手段に対応している。なお、担体
流動生物濾過槽１０以外の他の処理槽は周知であり、他
の処理槽の構成等についての詳細な説明は省略する。

【００２５】次に、上記構成の担体流動生物濾過槽１０
による汚水の処理方法について、図３〜図５を参照しな
がら説明する。ここで、図３は、担体流動生物濾過槽１
０の模式図であって、第１の通常運転モードの状態を示
している。また、図４は、担体流動生物濾過槽１０の模
式図であって、第２の通常運転モードの状態を示してい
る。また、図５は、担体流動生物濾過槽１０の模式図で
あって、逆洗運転の状態を示している。

【００２６】本実施の形態の汚水の処理方法としては、
担体流動生物濾過槽１０の通常運転と逆洗運転とがあ
る。通常運転では、処理水Ａ中の有機汚濁物質を、酸素
が存在する好気性条件下において、好気性微生物によっ
て分解（酸化）する好気性処理（生物処理）と、この分
解の際に発生する処理物としての汚泥等を粒状担体Ｃに
よって濾過を行う。そして、通常運転において第１充填
部２１と第２充填部２２のいずれか一方が好気性処理を
行い、他方が濾過を行う。なお、本実施の形態の通常運
転では、第１充填部２１が好気性処理を行う好気処理領
域（生物処理領域）を構成し、第２充填部２２が濾過を
行う濾過領域を構成する場合を第１の通常運転モードと
定義し、第１充填部２１が濾過を行う濾過領域を構成
し、第２充填部２２が好気性処理を行う好気処理領域を
構成する場合を第２の通常運転モードと定義している。
また、逆洗運転では、通常運転において濾過された汚泥
等を粒状担体Ｃから剥離させることで槽本体１２内部を
洗浄する逆洗処理を行う。そして、担体流動生物濾過槽
１０を、第１の通常運転モード→第２の通常運転モード
→逆洗運転の順で運転することで、処理水Ａの処理を行
う。この第１の通常運転モード、第２の通常運転モー
ド、逆洗運転における態様を以下に詳細に説明する。

【００２７】第１の通常運転モードでは、図３に示すよ
うに、第１充填部２１が好気性処理を行い、第２充填部
２２が濾過を行う。まず、流入口１３から槽本体１２へ
所定量の処理水Ａを供給する。そして、流出口１４から
循環径路１５および抜出径路１６を通じてそれぞれ循環
水および処理水Ｂが抜き出される。そして、槽内の押出
し流れによって槽本体１２内に貯留される被処理水の液
面高さ（水位線ＷＬ）がほぼ一定に保たれる。また、槽
本体１２から抜き出される処理水の一部は循環径路１５
を通じて夾雑物除去槽１へ戻される。このように構成し
たため、処理水を槽本体１２から１パスで抜き出す場合
に比して、抜出径路１６を通じて抜き出される処理水Ｂ
の性状を安定化させることができる。

【００２８】また、第１散気装置３１を運転すること
で、第１充填部２１へ酸素を含むエアーを供給する。こ
れにより、第１充填部２１の粒状担体Ｃ１に着床させた
好気性微生物に酸素が付与される。これにより、好気性
微生物が好気性処理を行うことができる好気性条件が第
１充填部２１に形成される。また、第１充填部２１の下
方からエアーを供給することで、第１充填部２１の粒状
担体Ｃ１はエアーの上向流を受ける。そして、このエア
ーの上向流によって、第２充填部２２の粒状担体Ｃ２
は、隔壁１７の下方に形成された連通口１１を介して第
１充填部２１内へ移動していく。例えば、第１充填部２
１は、高さＬ１まで粒状担体が充填された状態へと移行
する。一方、第２充填部２２は、高さＬ３（＜Ｌ２）ま
で粒状担体が充填された状態へと移行する。これによ
り、第１充填部２１側の粒状担体Ｃ１の量が増加する。
さらに、第１充填部２１の下方からエアーを供給するこ
とで、第１充填部２１と第２充填部２２との間に、隔壁
１７を中心として図３中の時計回り（矢印４０および矢
印４２方向）の流れが形成される。すなわち、第１充填
部２１には被処理水の上向流が形成され、第２充填部２
２には被処理水の下向流が形成される。

【００２９】このような、第１の運転モードでは、第１
充填部２１の粒状担体Ｃ１に着床させた好気性微生物に
よって処理水Ａ中の有機汚濁物質が分解（酸化）される
（好気性処理）。この分解によって、第１充填部２１に
おいて汚泥等が発生する。そして、この汚泥等は、被処
理水の上向流によって第１充填部２１を上向きに移動す
る。そして、この汚泥等は、第１充填部２１に対応する
上部多孔部材１８の孔を越え、第２充填部２２に対応す
る上部多孔部材１８の孔から第２充填部２２へ流れ込
む。そして、この汚泥等の流れに伴って、有機汚濁物質
が分解（酸化）される際に発生する汚泥等は、第２充填
部２２の上部の空間に徐々に堆積していく。而して、第
２充填部２２に堆積層Ｓ２が形成される（濾過）。

【００３０】第１の通常運転モードが終了すると、次に
第２の通常運転モードに移行する。この第２の通常運転
モードでは、図４に示すように、第２充填部２２が好気
性処理を行い、第１充填部２１が濾過を行う。このよう
に、第２の通常運転モードは、第１充填部２１と第２充
填部２２とで、好気性処理と濾過を行う位置が第１運転
モードとが逆になっている。従って、今度は、第２散気
装置３２を運転することで、第２充填部２２へエアーが
供給され、第２充填部２２の粒状担体Ｃ２に着床させた
好気性微生物に酸素が付与される。また、このエアーの
上向流によって、第１充填部２１の粒状担体Ｃ１は、連
通口１１を介して第２充填部２２側内へ移動していく。
これにより、第２充填部２２側の粒状担体Ｃ２の量が増
加する。さらに、第２充填部２２の下方からエアーを供
給することで、第１充填部２１と第２充填部２２との間
に、隔壁１７を中心として図４中の反時計回り（矢印５
０および矢印５２方向）の流れが形成される。すなわ
ち、第１充填部２１には被処理水の下向流が形成され、
第２充填部２２には被処理水の上向流が形成される。

【００３１】このような、第２の運転モードでは、第２
充填部２２の粒状担体Ｃ２に着床させた好気性微生物に
よって処理水Ａ中の有機汚濁物質が分解（酸化）される
（好気性処理）。また、この分解の際に第２充填部２２
で発生する汚泥等は、被処理水の上向流によって第２充
填部２２を上向きに移動する。そして、この汚泥等は、
第２充填部２２に対応する上部多孔部材１８の孔を越
え、第１充填部２１に対応する上部多孔部材１８の孔か
ら第１充填部２１へ流れ込む。そして、この汚泥等の流
れに伴って、有機汚濁物質が分解（酸化）される際に発
生する汚泥等は、第１充填部２１の上部の空間に徐々に
堆積していく。而して、第１充填部２２に堆積層Ｓ１が
形成される（濾過）。

【００３２】第２の通常運転モードが終了すると、次に
逆洗運転を行う。この逆洗運転では、図５に示すよう
に、第１散気装置３１および第２散気装置３２を運転す
ることで、第１充填部２１および第２充填部２２へエア
ーを供給する。これにより、第２充填部２１および第２
充填部２２の粒状担体はエアーの上向流を受ける。そし
て、このエアーの上向流によって、第２充填部２２の粒
状担体Ｃ２は、連通口１１を介して第１充填部２１内へ
移動し、而して、担体充填部２０の粒状担体Ｃは、第１
充填部２１と第２充填部２２とにほぼ均等に分配された
状態で流動化する。この際、粒状担体が移動する範囲
は、初期充填時等のように粒状担体が流動化していない
場合よりも拡張し、粒状担体が移動する範囲における粒
状担体の密度は低くなる。すなわち、担体充填部２０に
充填された粒状担体Ｃの量は一定であるため、流動状態
において担体が移動する範囲（担体充填部２０）が初期
充填時に担体が移動する範囲（担体充填部２０の一部）
よりも広くなると、粒状担体の密度は低くなる。そし
て、このように粒状担体の密度が低い状態で粒状担体が
流動することによって、粒状担体に捕捉された汚泥等
は、例えば粒状担体が流動しない場合に比して効率よく
剥離する。そして、汚泥等を含む逆洗水は、槽本体１２
から循環径路１５を通じて抜き出される。なお、この逆
洗運転では、第１の通常運転モードおよび第２の通常運
転モードよりも多量のエアーを供給することが好まし
い。これにより、担体充填部２０の粒状担体Ｃをより激
しく流動させることができ、粒状担体Ｃに捕捉された汚
泥等をより剥離させ易い。逆洗運転が終了すると、必要
に応じて第１の通常運転モードに戻り通常運転を再開す
る。

【００３３】なお、第１の通常運転モードおよび第２の
通常運転モードが本発明における第１の行程に対応して
おり、逆洗運転が本発明における第２の行程に対応して
いる。また、第１の通常運転モードにおいて、第１充填
部２１が本発明における（生物）処理領域に対応し、第
２充填部２２が本発明における濾過領域に対応してい
る。また、第２の通常運転モードにおいて、第１充填部
２１が本発明における濾過領域に対応し、第２充填部２
２が本発明における（生物）処理領域に対応している。

【００３４】以上のように構成した担体流動生物濾過槽
１０および該担体流動生物濾過槽１０を用いた汚水の処
理方法によれば、第１の通常運転モードあるいは第２の
通常運転モードにおいて、粒状担体の密度を比較的高い
状態に設定することができる。これにより、単位体積あ
たりの好気性微生物の量を増やすことができ、処理水Ａ
の処理量を増やすことができる。また、逆洗運転におい
て、粒状担体を担体充填部２０内で流動させ、粒状担体
の密度を、第１の通常運転モードや第２の通常運転モー
ドよりも低い状態に設定することができる。これによ
り、粒状担体によって濾過された汚泥等を該粒状担体か
ら剥離させ易くなり、逆洗を効率的に行うことができ
る。このように、通常運転（第１の通常運転モードや第
２の通常運転モード）では粒状担体の密度を高く設定す
ることで処理水Ａの処理量をアップさせることができ、
逆洗運転では粒状担体の密度を低く設定することで逆洗
の効率をアップさせることができる。

【００３５】また、上記の実施の形態によれば、第１の
通常運転モードおよび第２の通常運転モードにおいて、
好気処理領域へエアーを供給することで、好気処理領域
を好気性条件に設定することができるうえに、このエア
ーの上向流によって、連通口１１を介して濾過領域の粒
状担体を好気処理領域内へ移動させ、好気処理領域にお
ける好気性処理の処理効率をアップさせることができ
る。さらに、エアーの上向流によって、好気処理領域と
濾過領域との間で被処理水を循環させ、好気処理領域で
発生する汚泥等を濾過領域へ効率よく送ることができ
る。

【００３６】なお、本発明は上記の実施の形態のみに限
定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられ
る。

【００３７】上記実施の形態では、担体充填部２０にお
いて、所定量の粒状担体Ｃが充填された状態と流動状態
とに変わることで、粒状担体Ｃの密度が変更される場合
について記載したが、粒状担体Ｃの密度が変更される態
様は限定されない。例えば、担体充填部２０内外へ粒状
担体が移動することによって、担体充填部２０における
粒状担体の量が変更され、粒状担体の密度が変更される
ように構成することもできる。

【００３８】また、上記実施の形態では、好気性処理を
行う際に、濾過領域の粒状担体が好気処理領域内へ移動
し、好気処理領域の粒状担体の量が増える場合について
記載したが、例えば、好気性処理を行う際に、処理槽の
外部から好気処理領域へ粒状担体を受入れることで、好
気処理領域の粒状担体の量を増やすように構成すること
もできる。

【００３９】また、上記実施の形態では、担体充填部２
０を、隔壁１７によって第１充填部２１と第２充填部２
２とに区分し、それぞれの充填部が好気性処理あるいは
濾過を行う場合について記載したが、隔壁１７によって
担体充填部２０を区分せず、担体充填部２０の領域にお
いて、好気性処理と濾過とを行うように構成することも
できる。

【００４０】また、上記実施の形態では、第１の通常運
転モードおよび第２の通常運転モードにおいて、散気装
置によって好気処理領域へエアーを供給することで、連
通口１１を介して濾過領域の粒状担体が好気処理領域内
へ移動する場合について記載したが、粒状担体を移動さ
せる手段は限定されず必要に応じて種々変更可能であ
る。例えば、担体充填部２０を区画する多孔部材を上下
方向に可動させることで、粒状担体が連通口１１を介し
て好気処理領域へ押し込まれるように構成することもで
きる。

【００４１】また、上記実施の形態では、第１の通常運
転モードおよび第２の通常運転モードにおいて、散気装
置によって好気処理領域へエアーを供給することで、好
気処理領域と濾過領域との間で被処理水が循環される場
合について記載したが、被処理水を循環させる手段は限
定されず必要に応じて種々変更可能である。例えば、槽
本体１２に循環ラインを設け、ポンプ等によって槽本体
１２内の被処理水を循環するように構成することもでき
る。

【００４２】また、上記実施の形態では、第１の通常運
転モード→第２の通常運転モード→逆洗運転の順で、担
体流動生物濾過槽１０の運転を行う場合について記載し
たが、運転の順番等については限定されない。例えば、
第２の通常運転モードを省略し、第１の通常運転モード
と逆洗運転を繰り返すように構成することもできる。

【００４３】また、上記実施の形態では、好気性処理、
濾過、逆洗を行う担体流動生物濾過槽１０について記載
したが、担体が充填され、この担体の密度を変更するこ
とで処理が有効化される処理槽であれば、担体流動生物
濾過槽１０以外の各種の処理槽に本発明を適用すること
もできる。例えば、微生物を着床させていない担体を用
いて汚水の濾過及び濾過後の担体の逆洗を行う処理槽で
あってもよい。

【００４４】また、上記実施の形態では、微生物を着床
させる担体として、円筒形状に形成された粒状担体Ｃを
用いる場合について記載したが、担体の形状、材質等は
限定されず、必要に応じて種々変更可能である。

【００４５】また、上記実施の形態では、好気性条件に
設定する酸素を含むガスとしてエアーを用いる場合につ
いて記載したが、酸素を含むガスであればよく、エアー
以外の各種のガスを用いることもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
担体を用いた汚水の処理において、汚水の処理を行う際
には汚水の処理量を増やすことができ、また、逆洗処理
を行う際には逆洗の効率をアップさせることができる合
理的な汚水処理技術を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚水の処理行程の概要を示す図である。

【図２】本発明の一実施の形態の担体流動生物濾過槽の
模式図である。

【図３】担体流動生物濾過槽の模式図であって、第１の
通常運転モードの状態を示している。

【図４】担体流動生物濾過槽の模式図であって、第２の
通常運転モードの状態を示している。

【図５】担体流動生物濾過槽の模式図であって、逆洗運
転の状態を示している。

【符号の説明】

１０…担体流動生物濾過槽（処理槽） １１…連通口（開口部） １２…槽本体 １７…隔壁 １８…上部多孔部材 １９…下部多孔部材 ２０…担体充填部 ２１…第１充填部 ２２…第２充填部 ３１…第１散気装置 ３２…第２散気装置 ３１ａ，３２ａ…散気管 Ｃ，Ｃ１，Ｃ２…粒状担体 Ｓ１，Ｓ２…堆積層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 担体が充填された処理槽を有する汚水の
   処理装置であって、 前記処理槽は、少なくとも汚水の処理を行う処理領域を
   有し、該処理領域における担体の密度が可変とされてい
   ることを特徴とする汚水の処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した汚水の処理装置であ
   って、 前記処理領域に充填される担体の充填密度は、前記処理
   領域における担体が該処理領域内外へ移動することによ
   って可変とされることを特徴とする汚水の処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載した汚水の処理
   装置であって、 前記担体には、汚水を生物処理する微生物が着床されて
   いることを特徴とする汚水の処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載した汚水の処理装置であ
   って、 前記処理槽は、更に、担体が充填された領域であって前
   記処理領域における生物処理により発生する処理物の濾
   過を行う濾過領域を有し、前記処理領域と前記濾過領域
   との間で各領域に充填された担体の移動が行われること
   を特徴とする汚水の処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した汚水の処理装置であ
   って、 前記処理領域と前記濾過領域との間における担体の移動
   は、前記処理領域と前記濾過領域とを連通する開口部を
   介して行われることを特徴とする汚水の処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載した汚水の処理
   装置であって、 前記処理槽における被処理水は、前記処理領域と前記濾
   過領域との間で循環する構成とされていることを特徴と
   する汚水の処理装置。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかに記載した汚水
   の処理装置であって、 前記処理領域および／または前記濾過領域は、酸素供給
   手段を有することを特徴とする汚水の処理装置。
8. 【請求項８】 請求項４〜７のいずれかに記載した汚水
   の処理装置であって、 前記処理領域と前記濾過領域とは、それらの有する機能
   が相互に切換えられることを特徴とする汚水の処理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載した汚水
   の処理装置であって、 前記処理槽は、汚水の流入口と流出口とを備え、前記流
   出口は、前記処理槽における被処理水を装置下流設備側
   へ送る抜出径路と、前記被処理水を装置上流設備へ送る
   循環径路とに連絡されていることを特徴とする汚水の処
   理装置。
10. 【請求項１０】 微生物を着床させた担体が充填された
    処理槽を有し、前記好気性微生物を用いて汚水の処理を
    行う汚水の処理装置であって、 前記微生物によって汚水の処理を行う好気処理領域と、
    該好気処理領域で発生する処理物の濾過を行う濾過領域
    と、前記好気処理領域と前記濾過領域とを仕切る仕切り
    部材と、該仕切り部材の下部に設けられ前記好気処理領
    域と前記濾過領域とを連通する開口部と、前記好気処理
    領域および前記濾過領域の下部から各々の室へエアーを
    供給する散気装置とを有し、 前記好気処理領域へエアーが供給された場合には、前記
    濾過領域における担体が前記好気処理領域内へ移動する
    とともに、前記処理槽における被処理水が前記好気処理
    領域と前記濾過領域との間で循環するように構成され、
    前記好気処理領域と前記濾過領域の両方へエアーが供給
    された場合には、前記好気処理領域および前記濾過領域
    における担体が流動するように構成されていることを特
    徴とする汚水の処理装置。
11. 【請求項１１】 処理槽に、汚水の処理を行う処理領域
    と、該処理領域へエアーを供給する散気装置とを設け、
    前記処理領域に担体を充填し、 前記処理領域の担体によって汚水を濾過する行程と、前
    記散気装置によって前記処理領域へエアーを供給し、前
    記担体を流動させ、前記担体によって濾過された処理物
    を該担体から剥離させ、該処理物を前記処理槽から抜き
    出す行程とを有していることを特徴とする汚水の処理方
    法。
12. 【請求項１２】 処理槽に、微生物によって汚水の生物
    処理を行う生物処理領域と、該生物処理領域で発生する
    処理物の濾過を行う濾過領域と、前記生物処理領域と前
    記濾過領域との間を連通する開口部と、前記生物処理領
    域および／または前記濾過領域へ酸素を供給する酸素供
    給手段とを設け、前記微生物を着床させた担体を前記生
    物処理領域および前記濾過領域に充填し、 第１の行程において、前記酸素供給手段によって前記生
    物処理領域へ酸素を供給し、前記濾過領域における担体
    を前記生物処理領域内へ移動させ、前記処理槽における
    被処理水を前記生物処理領域と前記濾過領域との間で循
    環させ、前記生物処理領域の微生物によって汚水を処理
    し、前記生物処理領域において発生する処理物を前記濾
    過領域の担体によって濾過し、 第２の行程において、前記酸素供給手段によって前記生
    物処理領域および前記濾過領域へ酸素を供給し、前記生
    物処理領域および前記濾過領域における担体を流動さ
    せ、前記濾過領域における担体によって濾過された処理
    物を該担体から剥離させ、該処理物を前記処理槽から抜
    き出すことを特徴とする汚水の処理方法。