JP2008253929A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型で処理性能の安定した水処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】嫌気処理槽と、この嫌気処理槽に隣接配置される好気処理槽とを備え、上記嫌気処理槽が、処理水を上記好気処理槽へと移流させる移流領域と、この移流領域よりも上流に配置される第１の流入口と、上記移流領域に配置される第２の流入口とを有する水処理装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭等から排出される排水を処理する水処理装置であって、特に排水の濃度によって水処理装置への流入経路を分別する水処理装置に関する。

一般家庭等から排出される排水を処理する水処理装置は、広く普及しているが、設置場所を制限されることから小型化が望まれている。水処理装置の小型化のためには、前処理部分の汚泥貯留機能を安定化することが重要であり、汚泥貯留部分へのピーク負荷（例えば浴槽排水等の大水量）の回避が試みられている。ピーク負荷の回避については、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されている。

特許文献１では、浴槽排水が、沈殿分離室の下流に流入するため、ピーク負荷による沈殿分離室に貯留された汚泥の流出は回避されている。また、ピーク負荷による排水の短絡が防止できるため、沈殿分離室の処理性能の安定化が図られている。
特許文献２では、浴槽排水が、好気処理槽に流入するため、この好気処理槽の上流にある嫌気処理槽はピーク負荷が回避されている。
実開平４−８１６９５号公報 特開２００５−３０５２９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるものは、一時的に浴槽排水を貯留しておく独立した区画（流量調整室）を設け、この流量調整室に浴槽排水の流入管を設置している。そして、この流量調整室にエアリフトポンプを設置し下流へ送水しているが、エアリフトポンプの特性上、流量調整室の水深の上半分程度しか汲み上げられないため、この流量調整室の容量は、必然的に貯留したい水量の倍の容量が必要になり、装置全体の小型化が難しいという課題がある。

また、エアリフトポンプへの空気供給管とばっ気室への空気供給管とは、連通している場合がほとんどであり、流量調整による水位の変動幅が大きい場合、空気バランスを取る事が難しく、流量調整室の水位を下げ過ぎる（水深の上半分程度まで下げる）と、エアリフトポンプへの水圧が下がって空気供給過多になり、逆にばっ気室の散気管からの気泡発生量が少なくなって、処理性能に悪影響を与えるという課題がある。

特許文献２に記載されるものは、第２の流入口を好気処理槽に設置し、浴槽排水または洗面・洗濯・浴室排水を好気処理槽に流入させている。
しかし、浴槽排水・洗面・洗濯・浴室排水には、髪の毛や砂等の固形物が含まれており、これらの固形物が、好気処理槽に直接流入すると、好気処理槽内の水流に阻害を与え、ひいては処理性能に悪影響を与えるという課題がある。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、小型で処理性能の安定した水処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下のものに関する。
（１）嫌気処理槽と、この嫌気処理槽に隣接配置される好気処理槽とを備え、上記嫌気処理槽が、処理水を上記好気処理槽へと移流させる移流領域と、この移流領域よりも上流に配置される第１の流入口と、上記移流領域に配置される第２の流入口とを有する水処理装置。
（２）項（１）において、嫌気処理槽が、移流領域よりも上流に濾床領域を備え、この濾床領域が、濾過部材と、この濾過部材の下流への流出を阻止する多孔板とを有し、移流領域が、上記多孔板の直下空間を含む水処理装置。
（３）項（１）又は（２）において、第２の流入口への流入水が、第１の流入口への流入水よりも排水濃度が低い水処理装置。
（４）項（１）乃至（３）の何れかにおいて、第２の流入口への流入水が、浴室又は／及び洗濯排水である水処理装置。

本発明によれば、浴槽排水等のピーク負荷があっても、浴槽排水等は一旦嫌気処理槽内に流入して固形物が沈殿し、上澄みを好気処理槽へと移流させるので、嫌気処理槽の汚泥貯留機能及び処理性能が、安定した小型の水処理装置を提供することができる。
また、移流領域が、多孔板の直下空間を含むようにすれば、移流領域に対し浴槽排水の急激な流入が生じた際に、移流領域の底部に堆積する汚泥を多孔板の直下空間に押し込むことができ、第２の流入口からの排水流入がない時間帯に、嫌気処理槽から好気処理槽へと汚泥が移流することを、緩和することができる。

本発明にて述べる嫌気処理槽は、嫌気性の処理機能を有している槽であり、より具体的には、沈殿分離槽、嫌気濾床槽等を用いることができる。
嫌気処理槽は、排水に含まれる有機物を嫌気処理し、固液分離された上澄水を下流に移送する。嫌気処理槽の下部には汚泥が貯留され、上部にはスカム（浮上汚泥塊）が貯留される。
本発明にて述べる嫌気処理槽は、移流領域を備える。この移流領域は、嫌気処理水を好気処理槽へと移流させる領域であり、嫌気処理槽の中でも好気処理槽に隣接する箇所に設置される。
この移流領域では、後述する第２の流入口からの流入水がない時間帯に、嫌気処理槽の底部に堆積した汚泥が、処理水の水流により徐々に好気処理槽寄りに移動し、好気処理槽へと移流しやすくなることを、第２の流入口からの流入水が発生した際に、汚泥を好気処理槽から遠ざけ、汚泥の好気処理槽への移流を阻止することができる。

嫌気処理槽は、好ましくは濾床領域を備える。
濾床領域は、濾過部材の存在する領域であり、先に述べた移流領域よりも上流に位置する。濾床領域は、濾過部材の流出を防ぐために、濾過部材の上下又は処理水の流れる下流側に多孔板を配置する。排水中の固形物はこの濾床領域で捕捉され、分解される。

移流領域は、濾床領域よりも下流側に配置され、先に述べた濾床領域を形成する多孔板の直下空間を含むことが好ましく、この直下空間と連通する上下方向に長い処理水の移流空間とを含むことが好ましい。
このような濾床領域と移流領域を有する場合は、第２の流入口からの流入水が発生した際に、汚泥を好気処理槽から遠ざけ、多孔板の直下空間へと押し込み、また濾過部材が流入水の勢いを和らげるので、濾床の直上空間のスカムをかき乱し破壊する事がなく、汚泥の好気処理槽への移流を阻止することができる。

本発明にて述べる第１の流入口は、移流領域よりも上流に配置され、処理すべき排水が流入する。
また、本発明にて述べる第２の流入口は、移流領域に設けられ、水処理装置を平面視した際に、濾床領域と重ならない部分に設けることが特に好ましい。このような位置に第２の流入口を設けた場合は、第２の流入口から流入する排水の流入水流により、汚泥を多孔板の直下へと押し込みやすくなる。

第１の流入口と、第２の流入口とは、共に処理すべき排水が流入することに変わりはない。但し、第１の流入口より流入させる排水は、浄化すべき負荷が高く濾床領域を通過させる必要があるもので、第２の流入口より流入させる排水は、第１の流入口より流入させる排水よりも浄化すべき負荷が低いものである。
より具体的に述べると、第１の流入口から流入させる排水は、トイレ排水、台所排水等の比較的固形物が多い排水である。尚、台所排水には、生ごみ等を粉砕したディスポーザ排水を含めても良い。
第２の流入口から流入させる排水は、浴室排水、洗面排水、洗濯排水等の比較的固形物が少ない排水である。
尚、本発明にて述べる排水濃度とは、固形物の含有率濃度を示す。

本発明にて述べる好気処理槽は、嫌気処理槽に隣接配置され、好気性の処理機能を有している槽であれば特に制限されるものでない。具体的には、接触ばっ気槽・担体流動槽等の生物膜法、ばっ気槽等の活性汚泥法を用いることができる。
なお、好気処理槽で処理された処理水の一部は、嫌気処理槽に移送し、再処理してもよく、このようにすることで、脱窒効果が期待でき、有機物も消費されるため、処理性能の安定化が図れる。

嫌気処理槽と好気処理槽とは、隣接配置されるものであり、隔壁により区分される。嫌気処理槽と好気処理槽とは、各々の独立槽をパイプにより接続し、並べて配置するものでも良いが、隔壁により隔てる方が、装置全体の大きさを小型化でき好ましい。
また、嫌気処理槽及び好気処理槽の上部には、点検、管理維持等に使用することができる開口部を有することが好ましく、特に、移流領域の直上に開口部を有することが好ましい。移流領域の直上に開口部がある場合は、嫌気濾床槽底部の汚泥を引き抜き易い。

本発明にて述べる水処理装置に、流量調整装置が設置されていない場合は、好気処理槽を含めた下流の容量が、最も低濃度な排水の計画ピーク量とおおむね同等であることが好ましい。
例えば、浴室排水のうち、浴槽排水は特に浄化処理をしなくとも排出基準以下の水質であることが多く、そのまま未処理で消毒して放流しても問題ないが、安全のため水処理装置内に滞留させる。好気処理槽を含めた下流の容量が、この浴槽排水量と同等ならば、瞬時に流入しても、既に浄化処理されている水が押し出されて放流されるので、この浴槽排水が未処理で放流されることがない。

本発明にて述べる水処理装置に、流量調整装置を付加する場合は、以下のようにすることができる。
流量調整装置は、多大な流入ピークを緩和するための流量調整装置のひとつである。
流量調整装置は、排水貯留部と送水装置とを有する。
排水貯留部は、流入した汚水を一時的に貯留しておく空間であり、嫌気処理槽上部に設置することができる。
送水装置は、例えば、流量調整ポンプと流量調整マスとを備えたものを用いることができる。
流量調整ポンプは、排水貯留部から流量調整マスへと汚水を汲み上げるポンプであり、具体的にはエアリフトポンプが好適に用いられる。流量調整マスは一定量を後段に送水させるための分水計量マスであり、余剰水は戻される。送水装置の取水口は前記移流路内に設置される。

送水装置によって汲み上げられた嫌気処理槽の処理水は、好気処理槽に送水される。この場合、移流路出口は、排水貯留部にて貯留出来なかった水を嫌気処理槽から好気処理槽に送るオーバーフロー口となる。
排水貯留部の容量は、最も低濃度排水の計画ピーク量の同等以下でよい。前述したように、浴槽排水は特に浄化処理をしなくともよく、オーバーフローして好気処理槽に送られても問題ない。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。図１は本発明に係る１実施例である水処理装置の概略立面図である。図２はそのフローシート、図３は図１の移流路１０３近辺の概略断面図である。
水処理装置１は、第一嫌気濾床槽２１、第二嫌気濾床槽２２、好気濾床槽３１、沈殿槽４１、消毒槽５１を有している。
第一嫌気濾床槽２１は濾床２３、第二嫌気濾床槽２２は濾床２４を有しており、それぞれの濾材は、網様円筒濾材、骨格球状濾材である。好気濾床槽３１も濾床３２を有しており、濾材は円筒濾材である。

トイレ、台所（ディスポーザ排水を含めてもよい）から排出される比較的固形物が多い排水は、第一の流入口１１を通って第一嫌気濾床槽２１に流れ込む。流れ込んだ排水は、第一嫌気濾床槽２１にて嫌気処理された後、移流路１０１を経て移流口１０２より下流の第二嫌気濾床槽２２へ移送される。第二嫌気濾床槽２２に流れ込んだ嫌気処理水は、更に嫌気処理された後、移流路１０３を経て移流口１０４より後段の好気濾床槽３１へ移送される。
第一嫌気濾床槽２１および第二嫌気濾床槽２２では、大きなピーク負荷が無いので、滞留時間を十分にとることができ、処理が安定する。

一方、浴室・洗面台・洗濯機から排出される比較的固形物の少ない排水は、第二の流入口１２を通って移流路１０３に流れ込む。
これらの排水には、多量ではないものの髪の毛や砂等の固形物が含まれている。流れ込んだ排水中の固形物は、この移流路１０３内で分離され、第二嫌気濾床槽２２底部に沈降する。沈降した固形物は汚泥と共に清掃時に引抜かれる。なお、移流路１０３は清掃孔を兼ねている。固形物が分離された排水は移流口１０４より好気濾床槽３１へ移流する。
通常、第二嫌気濾床槽２２の濾床２４や底部空間には、処理が進むにつれ汚泥が蓄積されてくる。清掃時期が近づくと、濾床２４や底部空間に蓄積された汚泥が増え過ぎて、第一の流入口１１から流入があると、少しずつ移流路１０３を経て後段の好気濾床槽３１へ流出する。流出した汚泥は好気濾床槽３１の処理性能に悪影響を与える。
しかし本実施例では、第二の流入口１２が移流路１０３に接続されているので、移流路１０３から流入がある度に汚泥が押し戻され、好気濾床槽３１への流出が減少し、好気濾床槽３１の処理性能への悪影響を、最小限に抑えることができる。

図３（ａ）は、図１に示す実施例の要部拡大図であるが、第二の流入口１２は、図３（ｂ）に示す例のように、移流路１０３の内部に差し込むように接続すると良い。これによって、第二の流入口１２末端と、移流口１０４との距離が長くなると同時に、第二の流入口１２末端が、移流口１０４の下に位置することになるため、第二の流入口１２から流入した排水中の比重の小さい固形物が移流口１０４に向かう前に沈降し易くなり、固形物の分離性能が向上する。
更に、第二の流入口１２末端と第二嫌気濾床槽２２の底部空間との距離が短くなるため、蓄積された汚泥の押し戻し効果が向上する。

好気濾床槽３１に流れ込んだ水は、好気処理される。好気処理水の一部は、移送手段３３にて、常時第一嫌気濾床槽２１へと移送される。このようにすることで、脱窒効果が期待でき、有機物も消費されるため、処理性能の安定化が図れる。好気処理された処理水は沈殿槽４１を経て消毒槽５１にて滅菌され流出口１３から放流される。

図４は、本発明に係る他の実施例の水処理装置の概略立面図である。図５は図４の移流路１０３近辺の概略断面図である。以下、先の実施例との違いを説明する。
第一の流入口１１および第二の流入口１２より流入した排水は、一時的に排水貯留部２０１に貯留され、その後浄化処理される。処理された水は移流路１０３を通り、送水装置２０２によって好気濾床槽３１に移送される。

排水貯留部２０１は、第一嫌気濾床槽２１および第二嫌気濾床槽２２の上部に設置される。具体的には、排水貯留部２０１の下端の水面（Ｌ．Ｗ．Ｌ）と上端の水面（Ｈ．Ｗ．Ｌ）間の空間部である。送水装置２０２は、流量調整ポンプ２０３と流量調整マス２０４から構成される。流量調整ポンプ２０３は、排水貯留部２０１から流量調整マス２０４へと水を汲み上げるポンプであり、具体的にはエアリフトポンプが好適に用いられる。流量調整マス２０４は一定量を後段に送水させるための分水計量マスであり、余剰水は戻される。流量調整ポンプ２０３の取水口は前記移流路１０３内に設置される。
尚、送水装置２０２の故障や、排水貯留部２０１以上の流入ピーク量を考慮して、オーバーフロー口（移流口）１０４を設置する。

排水貯留部２０１を第一嫌気濾床槽２１および第二嫌気濾床槽２２の上部に設置したことで、水位の変動幅を小さくすることができた。
また、移流路１０３内に設置した送水装置２０２によって、徐々に移流路１０３から好気濾床槽３１に送水されるので、流入口１２から流入した排水中の比重の小さい固形物が沈降する時間を十分にとることができ、固形物の分離性能が向上する。更に、流入口１２から流入した排水によって、蓄積された汚泥を押し戻す際、第二嫌気濾床槽２２より第一嫌気濾床槽２１に水の移流があるので、蓄積された汚泥の押し戻し効果が向上する。

本発明に係る１実施例である水処理装置の概略立面図である。 本発明の１実施例である排水処理フローシートである。 図１の移流路１０３近辺の概略断面図である。 本発明に係る他の実施例の水処理装置の概略立面図である 図４の移流路１０３近辺の概略断面図である。

符号の説明

１…水処理装置、１１…第一の流入口、１２…第二の流入口、１３…流出口、
２１…第一嫌気濾床槽、２２…第二嫌気濾床槽、２３…濾床、２４…濾床、
３１…好気濾床槽、３２…濾床、３３…移送手段、
４１…沈殿槽、５１…消毒槽、
１０１…移流路、１０２…移流口、１０３…移流路、１０４…移流口
２０１…排水貯留部、２０２…送水装置、２０３…流量調整ポンプ、２０４…流量調整マス

Claims (4)

1. 嫌気処理槽と、この嫌気処理槽に隣接配置される好気処理槽とを備え、上記嫌気処理槽が、処理水を上記好気処理槽へと移流させる移流領域と、この移流領域よりも上流に配置される第１の流入口と、上記移流領域に配置される第２の流入口とを有する水処理装置。
2. 請求項１において、嫌気処理槽が、移流領域よりも上流に濾床領域を備え、この濾床領域が、濾過部材と、この濾過部材の下流への流出を阻止する多孔板とを有し、移流領域が、上記多孔板の直下空間を含む水処理装置。
3. 請求項１又は２において、第２の流入口への流入水が、第１の流入口への流入水よりも排水濃度が低い水処理装置。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、第２の流入口への流入水が、浴室又は／及び洗濯排水である水処理装置。

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