JPH1157769A - 有機性排水の嫌気性処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 処理すべき有機性排水（原水）のＣＯＤcr負
荷量が高く、嫌気性ガスの発生量が多くても、汚泥が混
入しない処理水を採水できると共に、沈殿処理した汚泥
を、発生した嫌気性ガスを利用して破砕することなく反
応部に返送し、原水中の有機物を生物処理することので
きる有機性排水の嫌気性処理装置の提供。 【解決手段】 上昇水路１９の下端の下方に、上昇水路
中に嫌気性ガスが進入するのを防ぐじゃま板２１を設け
た有機性排水の処理装置において、じゃま板を沈殿部１
４のコーン形の底１５にハ字形断面形状に取付け、下端
が沈殿部の内部のコーン形の底の近くに開口し、上部は
水面上に突出して筒形仕切壁１８の外に開口した汚泥返
送管２３を設け、反応部１１で発生してじゃま板で捕集
された嫌気性ガス、又は外部からの吹込みガスを汚泥返
送管に供給し、汚泥返送管内に生じるガスリフト作用で
沈殿部の底１４に沈降した汚泥を反応部１１に返送する
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は有機性排水中の有
機物を、沈積層を構成する嫌気性微生物からなるグラニ
ュールや、その前駆体（小粒径のグラニュール）である
自己造粒汚泥（単に汚泥とも記す。）で最終的にメタン
と二酸化炭素を主成分とする嫌気性ガスに分解して有機
物を除去し、有機物の分解が済んだ処理水を、発生した
嫌気性ガス、及び汚泥から分離して取出すＵＡＳＢ式
（上向流スラッジブランケット式）嫌気性処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】本特許出願人は、特願平８−２４９９２
０号、同３５２３６２号により、底部に嫌気性汚泥層
と、該汚泥層中に有機性排水を上向流で供給する給水管
とを有する反応部を備えた処理槽の内部の、上記反応部
の上方に、コーン形の底を有し、上端部が槽内の水面上
に突出した有底の円筒形の沈殿部を配置し、この沈殿部
内の上部に処理水を処理槽外に取出すための溢流装置を
設け、該沈殿部の回りには沈殿部沿いに間隔を保って上
端が槽内の水面上に突出した筒形仕切壁を配置し、沈殿
部と筒形仕切壁との間に反応部から上昇する処理水の一
部が流入する上昇水路を形成し、この上昇水路と沈殿部
の内部を連通する連通手段を設け、前記上昇水路の下端
の下方に、該上昇水路中に嫌気性ガスが進入するのを防
ぐじゃま板を設けた有機性排水の嫌気性処理装置を提案
した。この先行提案装置では、沈殿部は下端が閉じ、沈
殿部の内部は筒形仕切壁との間の上昇水路を上昇する処
理水や、浮上する嫌気性ガスの水流による影響を全く受
けないため、処理水中に含まれるグラニュールや、その
前駆体を自身の沈降性で自然沈降させ、処理水を沈殿部
の溢流トラフから槽外に取出すことができ、処理水中に
汚泥が流出するのを防止できる。従って有機性排水のＣ
ＯＤcr負荷量が高く、嫌気性ガスの発生量が多くても、
それ等に関係なく、汚泥が混ざらない上澄み処理水を採
水することができるようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記先行提案装置で
は、沈殿部の底と、反応部を、一部が処理槽の外に出た
汚泥返送管で連絡し、該汚泥返送管の、処理槽の外に出
た部分にポンプを接続し、ポンプを連続的、又は間欠的
に運転し、沈殿部の底に沈降した汚泥を反応部に返送し
ている。このようにすると、特に大型の装置に付いては
機器の数が増え、又、ポンプ運転のランニングコストも
要する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は先行提案装置の
上述した問題点を解消するために、上昇水路中に嫌気性
ガスが進入するのを防ぐじゃま板を沈殿部のコーン形の
底にハ字形断面形状に取付け、下端が沈殿部の内部のコ
ーン形の底の近くに開口し、上部は水面上に突出して前
記筒形仕切壁の外に開口した汚泥返送管を設け、反応部
で発生してじゃま板で捕集された嫌気性ガス、又は外部
からの吹込みガスを上記汚泥返送管に供給し、汚泥返送
管内に生じるガスリフト作用で沈殿部の底に沈降した汚
泥を反応部に返送するようにしたことを特徴とする。

【０００５】

【実施例】図示の実施例において、１０は頂部にガス抜
き管１０′を有する有蓋の処理槽、１２は処理槽の内部
に形成された汚泥からなる嫌気性汚泥層、１３は上記嫌
気性汚泥層中に原水（有機性排水）を供給して上向流さ
せる給水管であり、嫌気性汚泥層を構成する汚泥は上向
流する原水により処理槽の高さの中程まで流動状態に展
開する。原水の給水管１３と、流動状態に展開する嫌気
性汚泥層１２とにより処理槽内の下半部に反応部１１が
構成される。

【０００６】処理槽の内部の上記反応部１１の上方に、
上端部が槽内の水面Ｗ上に突出した有底の円筒壁からな
る沈殿部１４を配置する。沈殿部１４の底１５は、断面
Ｖ字形のコーン形に閉じ、前記反応部１１の上に離れて
位置する。この沈殿部内の上部には沈殿部内の処理水が
溢入する溢流装置１６が設けてあり、溢流装置に溢入し
た処理水は排水管１７で槽外に取出される。尚、溢流装
置１６は沈殿部１４の上部内周に沿って設けられたトラ
フである。

【０００７】１８は沈殿部１４の回りを間隔を保って囲
む筒形の仕切壁であって、その上端は沈殿部と同様に槽
内の水面Ｗ上に突出し、下端部１８′は沈殿部のコーン
形の底の上部と同様に円錐形に窄まっている。沈殿部１
４と、その回りを囲む仕切壁との間の環状の間隔で、反
応部１１から上昇する一部の処理水が流入する上昇水路
１９を形成する。そして、この上昇水路１９を上昇する
処理水の一部を沈殿部１４の内部に供給する連通手段２
０を設ける。連通手段２０は、図示の実施例では沈殿部
１４の上部１４ａと、コーン形の底１５との間に設けら
れた上下方向の環状の間隔で形成されている。尚、沈殿
部の上部１４ａの下端部１４′は円錐形に窄まり、下端
部１４′の下端の直径はコーン形の底１５の上端の直径
よりも小である。従って、連通手段２０はコーン形の底
１５の上部と、沈殿部の上部の円錐形の下端部１４′と
により斜めに形成されている。

【０００８】沈殿部の外面と、沈殿部を囲む仕切壁の内
面との間の間隔に形成された上昇水路１９中に、反応部
１１から浮上した嫌気性ガスが流入するのを防止するじ
ゃま板２１を配置する。沈殿部の底１５がコーン形で、
仕切壁１８の下端部１８′が沈殿部のコーン形の底１４
ｂに上から短く沿って終る図示の実施例の場合は、仕切
壁１８の下端部から下に少し離し、沈殿部のコーン形の
底に対しほゞ直角なハ字形断面のじゃま板２１を沈殿部
の底の外面に固定する。

【０００９】これにより、給水管１３から処理槽内に供
給されて反応部１１中を上向流し、嫌気性汚泥層１２を
流動状態に展開した原水（有機性排水）は、流動状態に
展開する汚泥と接触して含有する有機物を嫌気性微生物
で分解されて処理水となる。そして、処理水は分解によ
り生成して浮上する嫌気性ガスに随伴し、一部の汚泥を
伴って反応部１１から更に上向流する。

【００１０】上向流する処理水の一部は上昇水路１９に
下から流入して水路中を上昇し、又、処理水の残部は仕
切壁１８の外を上昇し、この処理水に含まれている嫌気
性ガスの気泡は処理槽の水面に浮上し、ガス抜き管１
０′から外に放出される。上昇水路１９に流入して上昇
する一部の処理水中に嫌気性ガスが含まれていても、嫌
気性ガスは上昇水路の液面に浮上してガス抜き管１０′
から放出されるので支障はないが、上昇水路の下端の下
方に離してじゃま板２１が設けてあるため、上昇水路に
流入する処理水は、主にじゃま板に向かって上昇し、じ
ゃま板の縁を迂回して来るものであるため、この処理水
に含まれている嫌気性ガスはじゃま板２１と、沈殿部の
コーン形の底１５とで形成される山形断面の環状空間２
２に蓄積し、上昇水路１９に進入するのを防止でき、ガ
スと共に巻き上げられた汚泥が沈殿部に流入するのを大
部分、防止できる。

【００１１】上昇水路１９に流入した処理水の一部は、
上昇水路１９の途中に設けられた連通手段２０から沈殿
部１４に流入する。前述したように沈殿部の上部１４ａ
の下端部１４′は円錐形に窄まり、その下端の直径はコ
ーン形の底１５の上端の直径よりも小であるため、上昇
水路１９に流入した処理水が含む汚泥は斜め下向きの連
通手段２０を通り、コーン形の底１５の上部に沿って沈
殿部１４に沈降し易い。

【００１２】そして、沈殿部は上端部が処理槽内の水面
上に突出し、底は閉じているため、沈殿部の内部は仕切
壁１８の外方を上向流する処理水や、浮上する嫌気性ガ
スによる水流の影響を受けることがないので、沈殿部に
流入した処理水に含まれている汚泥は、それ自身の沈降
性に従って沈殿部のコーン形の底の上に自由沈降し、こ
うして汚泥を分離した上澄み処理水は溢流装置１６に溢
入し、排水管１７から槽外に流出する。尚、沈殿部での
処理水の上昇流速は、グラニュールを用いた前述のＵＡ
ＳＢ方式の場合、３〜３０ｍ／時が適切である。

【００１３】運転時間の経過に伴い沈殿部のコーン形の
底の上に沈降して堆積する汚泥の量は次第に増加し、そ
の分、反応部１１での嫌気性汚泥の量は減少する。これ
を防止するため、下端が沈殿部の内部のコーン形の底の
近くに開口し、上部は水面上に突出して横に曲がり、仕
切壁１８の外の水面上に開口した汚泥返送管２３と、図
示の実施例では嫌気性ガスが蓄積する山形断面の環状空
間２２に下端が連通し、上端が前記汚泥返送管２３の途
中に接続した１本、又は複数本のガス抜き管２４を設け
る。

【００１４】これによってじゃま板２１とコーン形の底
１５によって形成された山形断面の環状空間２２に蓄積
しようとする嫌気性ガスはガス抜き管２４で汚泥返送管
２３に排気され、汚泥返送管中には嫌気性ガスの流れに
よるガスリフト作用が生じ、コーン形の底の上に沈降し
て堆積する汚泥は汚泥返送管に吸込まれ、筒形仕切壁１
８の外で槽内の水面上に落下し、返送される。

【００１５】汚泥返送管内に生じるガスリフト作用は、
環状空間２２に浮上する嫌気性ガスの量に比例するた
め、嫌気性ガスの発生量が多いときは汚泥の返送量は増
え、嫌気性ガスの発生量が少ないときは汚泥の返送量も
少なくなるが、汚泥が沈殿部に流入する量、即ち汚泥の
要返送量も嫌気性ガスの発生量に比例するため、沈殿部
のコーン形の底の上に堆積する汚泥の堆積量に応じて汚
泥を返送することができる。

【００１６】又、嫌気性ガスの発生量が著しく少ない場
合は、ガス抜き管１０′からの嫌気性ガスの放出を制
限、又は停止し、処理槽上の空間に貯溜される嫌気性ガ
スをブロワー等により環状空間２２に供給するか、汚泥
返送管２３に供給し、汚泥返送管内にガスリフト作用を
生じさせ、汚泥の返送量を増やしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれ
ば、有機性排水のＣＯＤcr負荷量が高く、嫌気性ガスの
発生量が多くても、それ等に関係なく、汚泥が混ざらな
い上澄み処理水を採水できるという、先行提案と同様な
効果を有するほか、ポンプ、バルブ、タイマー等の汚泥
返送用の機器類が不要なため設備コストが安く、又、ポ
ンプ運転のランニングコストも不要になる。このことは
嫌気性処理装置を複数基設置する場合、特に大きなメリ
ットになる。更に、ポンプを使って汚泥を返送する場
合、ポンプの内部で汚泥が破砕されるが、本発明ではガ
スリフト作用で返送するため汚泥の破損は生じない。従
って、グラニュール粒子の成長が安定するという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の嫌気性処理装置の一実施例の概略縦断
面図である。

【符号の説明】

１０ 処理槽 １１ 反応部 １２ 反応部の嫌気性汚泥層 １３ 反応部への給水管 １４ 沈殿部 １５ 沈殿部のコーン形の底 １６ 沈殿部の溢流装置 １７ 溢流装置からの排水管 １８ 筒形仕切壁 １９ 上昇水路 ２０ 連通手段 ２１ じゃま板 ２２ 嫌気性ガスが蓄積する空間 ２３ 汚泥返送管 ２４ ガス抜き管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に嫌気性汚泥層と、該汚泥層中に有
   機性排水を上向流で供給する給水管とを有する反応部を
   備えた処理槽の内部の、上記反応部の上方に、コーン形
   の底を有し、上端部が槽内の水面上に突出した有底の円
   筒形の沈殿部を配置し、この沈殿部内の上部に処理水を
   処理槽外に取出すための溢流装置を設け、該沈殿部の回
   りには沈殿部沿いに間隔を保って上端が槽内の水面上に
   突出した筒形仕切壁を配置し、沈殿部と筒形仕切壁との
   間に反応部から上昇する処理水の一部が流入する上昇水
   路を形成し、この上昇水路と沈殿部の内部を連通する連
   通手段を設け、前記上昇水路の下端の下方に、該上昇水
   路中に嫌気性ガスが進入するのを防ぐじゃま板を設けた
   有機性排水の嫌気性処理装置において、上記じゃま板を
   沈殿部のコーン形の底にハ字形断面形状に取付け、下端
   が沈殿部の内部のコーン形の底の近くに開口し、上部は
   水面上に突出して前記筒形仕切壁の外に開口した汚泥返
   送管を設け、反応部で発生してじゃま板で捕集された嫌
   気性ガス、又は外部からの吹込みガスを上記汚泥返送管
   に供給し、汚泥返送管内に生じるガスリフト作用で沈殿
   部の底に沈降した汚泥を反応部に返送するようにしたこ
   とを特徴とする有機性排水の嫌気性処理装置。