既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置及び下水処理方法

【課題】既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、設置のための工事期間と費用を節減する。
【解決手段】合流式下水処理場に設置された既設の最初沈殿池を改造して製作した固液分離装置２０であって、最初沈殿池の上層エリア１１に配置されて被処理水２８をろ過するろ過部２２と、最初沈殿池の下層エリア１２に配置された濃縮部２４と、ろ過部２２と濃縮部２４とを連通又は遮断する開閉弁４４を備え当該開閉弁４４を開くことによって前記ろ過部２２からの排水を濃縮部２４に自然流下させる連通管４２とを具備している。ろ過部２２は浮上ろ材のろ材層３０が形成された上向流式ろ過槽２６を複数基、並設したものであり、各ろ材層３０の下方にエア噴出手段３２を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固液分離装置及び下水処理方法に係り、特に既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置及び下水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水と雨水が同一の管渠に流れ込む合流式下水道の端末側には合流式下水処理場が設置されている。合流式下水処理場は図１０に示したように一般に最初沈殿池１と生物反応槽２と最終沈殿池３とを備えている。最初沈殿池１では流入した下水４中の懸濁物質を沈降分離する。生物反応槽２では下水５中の有機性成分や窒素、リンを生物学的な処理によって除去する。最終沈殿池３では処理水６から活性汚泥を沈降分離し、上澄水を処理水７として河川や海に放流する。
【０００３】
この種の下水処理場では流入する下水の設計水量は晴天時を基準として定められており、雨天時において雨水が多量に合流すると正規の処理ができなくなる。したがって、設計水量を超過した下水については最初沈殿池１を通しただけか、又はこれに塩素消毒を付加した簡易処理のままで放流する場合が多い。しかしながら、最初沈殿池１は元々、晴天時を基準として水面積負荷が定められているので、多量の雨水が合流した下水を最初沈殿池１に通しても十分な沈澱処理を施すことは不可能であり、微細な懸濁物質はその大部分が放流水に同伴することになる。このため、雨天時には形式的に簡易処理しただけの汚濁物質の多い下水の放流による公共水域の汚染が問題視されている。
【０００４】
特許文献１には上記合流式下水処理場の問題点を改善する方策として、高速ろ過槽を採用した下水処理方法が開示されている。この高速ろ過槽は従来の最初沈殿池に代替するものであり、浮上ろ材を充填した上向流式のろ過槽である。この高速ろ過槽はろ過速度を１００〜１０００ｍ／日とした高速ろ過が可能であり、従来の最初沈殿池に比べて数倍〜十数倍の水面積負荷を確保することができる。したがって、特許文献１に記載の下水処理方法は合流式下水処理場における雨天時対策として有効であると考えられる。
【０００５】
特許文献２にも浮上ろ材を充填した上向流式のろ過槽が開示されており、同様に合流式下水処理場における最初沈殿池の代替装置として有効であると考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１３６０８８号公報
【特許文献２】特開平７−２８９８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、既設の合流式下水処理場における雨天時対策として上記特許文献１又は特許文献２に記載された高速ろ過槽を採用する場合には、新たな用地の確保が必要である。用地の確保が困難な場合には、既設の最初沈殿池を撤去したスペースに当該高速ろ過槽を新設する必要がある。このため、高速ろ過槽の設置に多大な工事期間と費用を要する。既設の最初沈殿池の躯体部分を利用して高速ろ過槽を設置することも考えられるが、新設の場合と五十歩百歩であり、同様に多大な工事期間と費用を要する。
【０００７】
本発明の目的は前記従来技術の問題点を改善し、既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、当該最初沈殿池の設置スペース内にろ過速度の大きいろ過部を配置することによって、設置のための工事期間と費用を節減するとともに既設の合流式下水処理場における雨天時対策として有効な固液分離装置及び下水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置は、合流式下水処理場に設置された既設の最初沈殿池を改造して製作した固液分離装置であって、前記最初沈殿池の上層エリアに配置されて被処理水をろ過するろ過部と、前記最初沈殿池の下層エリアに配置された濃縮部と、前記ろ過部と濃縮部とを連通又は遮断する開閉手段を備え当該開閉手段を開くことによって前記ろ過部からの排水を濃縮部に自然流下させる連通部とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る上記固液分離装置は、前記最初沈殿池が２階層式沈殿池であり、当該最初沈殿池の上層エリアに設置されていた既設の上層汚泥掻き寄せ手段を撤去した後のスペースに前記ろ過部が配置されたことを特徴とする。この構成の固液分離装置は、前記濃縮部の水面が前記ろ過部の底面よりも高く保持されたことが望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る上記固液分離装置は、前記ろ過部は浮上ろ材のろ材層が形成された上向流式のろ過部であり、前記ろ材層の下方にエア噴出手段を備えたことを特徴とする。この構成の固液分離装置は、前記エア噴出手段を間欠的に作動させるとともに、当該エア噴出手段の作動に連動して前記開閉手段を開閉させる制御手段を具備したことが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係る既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の下水処理方法は、上記構成の固液分離装置のろ過部から排出された処理水と濃縮部から排出された上澄水の合流水を当該固液分離装置の後段に配置された生物反応槽に供給することを特徴とする。また、前記合流水の水量が前記生物反応槽の受入量許容値を超過する場合には、超過分の合流水を前記生物反応槽に流入させずにバイパス放流することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る固液分離装置によれば、合流式下水道によって集められた下水である被処理水は、最初沈殿池の上層エリアに配置されたろ過部に通水され、ろ過後の処理水が後段の生物反応槽に送られる。ろ過部で捕捉された懸濁物質は排水に同伴させ連通部を介して最初沈殿池の下層エリアに配置された濃縮部に自然流下させることができる。濃縮部ではろ過部から排出された懸濁物質を沈降させるとともに、沈降した懸濁物質（汚泥）を装置外へ排出することができる。
【００１３】
ろ過部として浮上ろ材のろ材層が形成された上向流式のろ過部を採用すると、ろ過速度（水面積負荷）を４００ｍ／日程度までに上げた高速ろ過が可能である。既設の最初沈殿池の水面積負荷は通常、３０〜４０ｍ／日で設計されているから、本発明の固液分離装置によれば通常の最初沈殿池に比べて１０倍程度の高速処理が可能である。改造前の最初沈殿池が２階層式沈殿池である場合でも、本発明の固液分離装置は改造前の２階層式沈殿池に比べて少なくとも３倍程度の処理能力を有する。このため、雨天時において多量の雨水が合流した被処理水が当該固液分離装置に流入した場合でも、所望のろ過機能を発揮させることができる。
【００１４】
しかも、既設の沈殿池を部分的に改造し、濃縮部は既設の沈殿池構造をそのまま利用した構造にできるので、改造のための工事期間と費用を最小限に抑えることができる。すなわち、本発明の固液分離装置は既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、最初沈殿池の設置スペース内にろ過速度の大きいろ過部を配置したので、設置、改造のための工事期間と費用を節減するとともに既設の合流式下水処理場における雨天時対策に有効である。
【００１５】
また、本発明に係る下水処理方法によれば、固液分離装置のろ過部では高速ろ過が可能であるため、雨天時対策として有効である。また、固液分離装置は既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、最初沈殿池の設置スペース内にろ過部を配置した構造であり、改造のための工事期間と費用を節減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明に係る固液分離装置の第１実施形態を示す側断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は平面図である。この固液分離装置２０は図１１に示した合流式下水処理場における既設の最初沈殿池１０を改造して製作したものである。既設の最初沈殿池１０は、上層エリア１１と下層エリア１２からなる２階層式沈殿池である。上層エリア１１にはフライトスクレーパ式の上層汚泥掻き寄せ機１３が、下層エリア１２にはフライトスクレーパ式の下層汚泥掻き寄せ機１４がそれぞれ装備されている。各エリアに流入した下水中の懸濁物質が沈降して、各エリアの底面１１Ａ，１２Ａに堆積する。この底面１１Ａ，１２Ａに堆積した汚泥をそれぞれ上層汚泥掻き寄せ機１３及び下層汚泥掻き寄せ機１４によって汚泥溜め１５側に掻き寄せる。汚泥溜め１５に掻き集めた汚泥を吸引ポンプ１６によって排出する。上層エリア１１の上澄水は溢流樋１７から、下層エリア１２の上澄水は溢流樋１８からそれぞれ排出され、図１０に示した生物反応槽２に送られる。
【００１７】
図１に示した本発明に係る固液分離装置２０は図１１に示した既設の最初沈殿池１０の上層エリア１１に設置されていた上層汚泥掻き寄せ機１３を撤去した後のスペースにろ過部２２を配置した構成とされる。また、下層エリア１２は既設の下層汚泥掻き寄せ機１４をそのままの状態で配置した濃縮部２４とされる。汚泥溜め１５や吸引ポンプ１６も既設の構造がそのまま利用されている。
【００１８】
ろ過部２２には複数基のろ過槽２６、２６、……が並設されている。各ろ過槽２６には被処理水２８よりも比重が小さい浮上ろ材のろ材層３０が形成され、被処理水２８がろ材層３０に対して上向流となるように各ろ過槽２６に供給される。各ろ材層３０の下方にはエア噴出手段３２が装備され、ブロア３４から供給された圧縮空気３６がエア噴出手段３２から噴き出し可能とされている。圧縮空気３６を導く各管路には電磁開閉式の開閉弁３８が取付けられており、これらの開閉弁３８は制御器４０からの動作信号によって開閉される。各ろ過槽２６の底部には連通管４２の一端が接続しており、連通管４２の他端が濃縮部２４内に開口している。各連通管４２には電磁開閉式の開閉弁４４が取付けられており、これらの開閉弁４４も制御器４０からの動作信号によって開閉される。
【００１９】
ろ過槽２６の上部にはスクリーン５０が配設されており、浮上ろ材の流出を防止している。すなわち、上向流によって浮上した浮上ろ材がスクリーン５０によって、それ以上の浮上を制限され、スクリーン５０の配設位置を上面とした一定高さのろ材層３０が安定に形成される。
【００２０】
被処理水２８は流入樋４６から各ろ過槽２６の下降流路４８を経て、ろ過槽２６の下部に流れ込んだ後に方向転換し、上向流としてろ材層３０を通過する。この方向転換時に被処理水２８中の比較的粒径の大きい懸濁物質がろ過槽２６の下部に沈降し、堆積する。また、被処理水２８中の比較的粒径の小さい懸濁物質はろ材層３０を通過する過程で浮上ろ材に捕捉される。このため、ろ材層３０を通過後の処理水５２は懸濁物質の大部分が除去されることになり、ろ過槽２６は一次処理としての作用効果を十分に発揮する。処理水５２は流出樋５４を介して当該固液分離装置２０から排出され、後段の生物反応槽などに送られる。
【００２１】
図４は浮上ろ材６０の一例を示しており、（１）は側面図、（２）は正面図である。素材としては比重が１未満の耐候性に優れたプロピレンなどが使われる。基本形状は網目状円筒体であり、内部に複数本の突起６２を有する。直径と高さは１０〜３０ｍｍであり、網目を形成する線材の太さは２〜４ｍｍの範囲とされ、好ましくは空隙率が８０％以上とされる。ろ材層３０の高さは高い方が好ましい。ただし、本実施形態では上記したように既設の２階層式沈殿池の上層エリアを利用してろ過槽２６を設置するので、構造上の制限がある。したがって、ろ材層３０の高さは１〜２ｍとなるように設計される。
【００２２】
ろ過槽２６における被処理水２８のろ過速度（上向流速）が小さいほどろ過槽２６での懸濁物質の除去率が高くなる。被処理水２８のろ過速度を１０００ｍ／日程度にまで上げてもろ材層３０では懸濁物質の除去機能を発揮する。しかし、効率のよい安定したろ過操作を実行するためには、ろ過速度を４００ｍ／日以下にして運転することが望ましい。
【００２３】
ろ過操作の過程で前記したように被処理水２８中の比較的粒径の大きい懸濁物質がろ過槽２６の底部に汚泥として堆積する。この底部に堆積した汚泥を排出するために汚泥排出操作を行う。この汚泥排出操作では、まず被処理水２８の流入を停止させる。次に開閉弁４４を開放する。すると、ろ過槽２６下部内の被処理水が連通管４２を介して濃縮部２４側に排水として自然流下し、この排水に同伴してろ過槽２６の底部に堆積した汚泥も濃縮部２４側に移行する。
【００２４】
図５はろ過槽２６における上記汚泥排出操作状況を示した説明図である。（１）は初期段階を示しており、連通管４２からの排水の抜き出しによって、ろ過槽２６の底部に堆積した汚泥が排出される。さらに、ろ材層３０には下向流が生じており、この下向流によりろ材層３０の浮上ろ材は弱い流動状態を呈しているため、浮上ろ材に捕捉されていた懸濁物質の一部が浮上ろ材から離れて下向流に同伴し、排水に同伴して濃縮部２４側に移行する。この汚泥排出操作はろ過槽２６内の被処理水の液面が所定の位置に達するまで行われる。（２）は汚泥排出操作の最終段階を示しており、ろ材層３０の上面は液面と一致しており、液面の低下に伴ってろ材層３０も下降し、その上面がスクリーン５０から離れる。この最終段階で開閉弁４４を閉止して汚泥排出操作を終了させる。次に、ろ過槽２６に対する被処理水２８の流入を再開することによってろ過操作に戻る。上記の汚泥排出操作を３時間に１回程度の頻度で間欠的に行う。
【００２５】
ろ過部２２でのろ過操作を長時間継続すると、各ろ過槽２６のろ材層３０には懸濁物質が次第に蓄積し、ろ過作用が低下してくる。そこで、ろ材洗浄操作を実施する。このろ材洗浄操作では、まず、液面をスクリーン５０まで下げた状態にした後に、エア噴出手段３２から空気を噴き出すことによって行われる。
【００２６】
図６はろ材洗浄操作の状況を示す説明図である。エア噴出手段３２から噴き出した空気の動エネルギーによって、ろ過槽２６内には渦流が形成される。この渦流によって浮上ろ材６０が激しく流動し、浮上ろ材６０に付着、堆積していた懸濁物質が浮上ろ材６０から剥離し、懸濁物質が液側に移行する。エア噴出手段３２によるろ材洗浄を所定時間実施した後に、エア噴出手段による空気の噴出を継続しながら開閉弁４４を開放し、ろ過槽２６下部内の懸濁物質を含む被処理水のほぼ全量を連通管４２を介して濃縮部２４側に排水として自然流下させる。次に、開閉弁４４を閉止した後に被処理水２８の流入を再開し、スクリーン５０まで液面を上げる。以降、上述のろ材洗浄を必要回数、繰り返すことによって、浮上ろ材６０の清浄度が更新される。
【００２７】
図７は上述の汚泥排出操作とろ材洗浄操作の状況をモデル化して示したタイムチャートである。時間ｔ_１のろ過操作ａを実施するごとに時間ｔ_２の汚泥排出操作ｂを繰り返した後に、時間ｔ_３のろ材洗浄操作ｃを実施する。このａ→ｂ→ａ→ｂ→ａ→ｂ→ａ→ｃの一連の操作を１サイクルとし、１サイクルの時間を１２時間で運転すると１日当たり２サイクルのろ過処理がろ過部２２で実施される。この１サイクルの一連の操作を実行するためには、被処理水２８の流入と流入停止、開閉弁４４の開閉、エア噴出手段３２からの空気の噴出と停止の動作切り替えが必要であり、これらの動作切り替えは制御器４０からの動作信号によって制御される。図７に示した被処理水流入ｄ、開閉弁４４の開ｅ、空気の噴出ｆは１サイクルにおける一連の動作を概括的に示したものである。制御器４０ではこれら一連の動作を所定のタイムスケジュールに基いて実行させる。
【００２８】
上述の汚泥排出操作とろ材洗浄操作によって下層の濃縮部２４にはろ過部２２からの懸濁物質を多く含んだ排水が排出される。これらの排水中の懸濁物質は濃縮部２４で沈降する。濃縮部２４の底面に沈降した懸濁物質（汚泥）は下層汚泥掻き寄せ機１４によって汚泥溜め１５側に掻き寄せられる。汚泥溜め１５に掻き集めた濃縮汚泥は吸引ポンプ１６によって装置外へ排出する。懸濁物質の沈降分離によって清澄化した上澄水６３は流出樋６４を介して当該固液分離装置２０から排出され、ろ過部２２からの処理水５２と合流して後段の生物反応槽などに送られる。
【００２９】
濃縮部２４の水面はろ過部２２の底面よりも高く保持することが好ましい。本実施形態の固液分離装置２０は既設の２階層式沈殿池における上層エリアを利用してろ過部２２を設置したものであり、この際に２階層式沈殿池の上層エリアと下層エリアを仕切る上層エリアの底面を、ろ過部２２の底面として利用している。しかしながら、上層エリアの底面は元来、ろ過部２２全体の荷重を受けるように設計されていない。このため、改造によって設置したろ過部２２の荷重を支持するには上層エリアの底面強度が不足する恐れがある。濃縮部２４の水面をろ過部２２の底面（すなわち、上層エリアの底面）よりも高く保持すれば、高くした水頭差に相当する浮力がろ過部２２の底面に作用して強度不足を解消又は緩和する。したがって、上層エリアの底面に対する補強工事を不必要又は最小限に抑えることができる。
【００３０】
本実施形態の固液分離装置２０によれば、合流式下水道によって集められた下水である被処理水２８は、最初沈殿池の上層エリアに配置されたろ過部２２に通水され、ろ過後の処理水５２が後段の生物反応槽に送られる。ろ過部２２で捕捉された懸濁物質は排水に同伴して連通管４２を介して最初沈殿池の下層エリアに配置された濃縮部２４に自然流下させることができる。濃縮部２４ではろ過部２２から排出された懸濁物質を沈降させるとともに、沈降した懸濁物質（汚泥）を既設の下層汚泥掻き寄せ機１４によって既設の汚泥溜め１５側に掻き寄せる。汚泥溜め１５に掻き集めた濃縮汚泥は既設の吸引ポンプ１６によって装置外へ排出する。
【００３１】
ろ過部２２は浮上ろ材６０のろ材層３０が形成された上向流式のろ過部であり、ろ過速度（水面積負荷）を前記したように４００ｍ／日程度までに上げた高速ろ過が可能である。既設の最初沈殿池の水面積負荷は通常、３０〜４０ｍ／日で設計されているから、本実施形態の固液分離装置２０によれば通常の最初沈殿池に比べて１０倍程度の高速処理が可能である。改造前の最初沈殿池が２階層式沈殿池であり単層式沈殿池に比べて敷地効率が高いことを考慮しても、本実施形態の固液分離装置２０は改造前の２階層式沈殿池に比べて少なくとも３倍程度の処理能力を有する。このため、雨天時において多量の雨水が合流した被処理水２８が当該固液分離装置２０に流入した場合でも、所望のろ過機能を発揮させることができる。
【００３２】
しかも、既設の２階層式沈殿池を部分的に改造し、濃縮部２４は既設の沈殿池構造をそのまま利用した構造であるから、改造のための工事期間と費用を最小限に抑えることができる。すなわち、本実施形態の固液分離装置２０は既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、最初沈殿池の設置スペース内にろ過速度の大きいろ過部２２を配置したので、設置、改造のための工事期間と費用を節減するとともに既設の合流式下水処理場における雨天時対策に有効である。
【００３３】
図８は本発明に係る固液分離装置の第２実施形態を示す側断面図である。図８において図１と同一の符号を付した要素は、前記第１実施形態で説明した要素と同一の機能を有しており、その説明を省略する。この第２実施形態は既設の単層式最初沈殿池の上部に複数基のろ過槽２６からなる上層のろ過部２２を増設した構造である。既設の単層式最初沈殿池はそのまま、下層の濃縮部２４として利用される。開閉弁を備えた連通管４２の構成も第１実施形態と同様である。この第２実施形態の固液分離装置は、既設の最初沈殿池が単層式である場合に適合している。
【００３４】
図９は本発明に係る下水処理方法の実施形態を示す系統図である。固液分離装置７０は既設の最初沈殿池を改造して製作した装置であって、上層エリアに配置されて被処理水７８をろ過するろ過部７２と、下層エリアに配置された濃縮部７４と、ろ過部７２と濃縮部７４とを連通又は遮断する開閉手段を備え当該開閉手段を開くことによってろ過部７２からの排水を濃縮部７４に自然流下させる連通部７６とを具備している。合流式下水道によって集水された被処理水７８は、固液分離装置７０のろ過部７２でろ過され、処理水８０とされる。ろ過部７２で除去された被処理水７８中の懸濁物質は、ろ過部７２の排水に同伴して連通部７６から濃縮部７４に移送され、濃縮処理を受ける。濃縮された汚泥８２は濃縮部７４の汚泥溜め８４から系外に排出される。濃縮部７４の上澄水８６はろ過部７２の処理水８０と合流して、後段の生物反応槽８８で浄化処理される。生物反応槽８８の処理水９０は最終沈殿池９２に送られ、汚泥９４が沈澱分離される。最終沈殿池９２の上澄水は処理水９６として放流される。
【００３５】
この下水処理方法によれば、固液分離装置７０のろ過部７２での高速ろ過が可能であるため、雨天時対策として有効である。また、固液分離装置７０は既設の最初沈殿池の機能を生かしつつ、当該最初沈殿池の設置スペース内にろ過部７２を配置した構造であり、改造のための工事期間と費用を節減できる。
【００３６】
なお、固液分離装置７０のろ過部７２のろ過能力には限界あるため、ろ過速度の上限を例えば４００ｍ／日と定めて運転する。したがって、大雨時などにおいて合流式下水道から流入する被処理水７８の水量がろ過部７２のろ過能力を越える場合には、超過分の被処理水９８は緊急措置としてバイパス放流する。また、生物反応槽８８にも処理能力に限界がある。したがって、前記したろ過部７２の処理水８０と濃縮部７４の上澄水８６とが合流した合流水の水量が生物反応槽８８の受入量許容値を超過する場合には、超過分の合流水１００を同様にバイパス放流する。ただし、超過分の合流水１００は前段の固液分離装置７０でのろ過処理によって相応に浄化されている。このため、バイパス放流による公共水域の汚染を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る固液分離装置の第１実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】第１実施形態の平面図である。
【図４】浮上ろ材の一例を示しており、（１）は側面図、（２）は平面図である。
【図５】ろ過槽２６における汚泥排出操作状況を示した説明図であり、（１）は初期段階、（２）は最終段階を示す。
【図６】ろ材洗浄操作の状況を示す説明図である。
【図７】汚泥排出操作とろ材洗浄操作の状況をモデル化して示したタイムチャートである。
【図８】本発明に係る固液分離装置の第２実施形態を示す側断面図である。
【図９】本発明に係る下水処理方法の実施形態を示す装置系統図である。
【図１０】従来技術に係る合流式下水処理場の装置系統図である。
【図１１】従来技術に係る既設の２階層式沈殿池の側断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０……最初沈殿池、１１……上層エリア、１２……下層エリア、１３……上層汚泥掻き寄せ機、１４……下層汚泥掻き寄せ機、１５……汚泥溜め、１６……吸引ポンプ、２０……固液分離装置、２２……ろ過部、２４……濃縮部、２６……ろ過槽、２８……被処理水、３０……ろ材層、３２……エア噴出手段、３４……ブロア、３６……圧縮空気、３８……開閉弁、４０……制御器、４２……連通管、４４……開閉弁、４６……流入樋、４８……下降流路、５０……スクリーン、５２……処理水、５４……流出樋、６０……浮上ろ材、６３……上澄水、６４……流出樋、７０……固液分離装置、７２……ろ過部、７４……濃縮部、７６……連通部、７８……被処理水、８０……処理水、８２……汚泥、８６……上澄水、８８……生物反応槽、９２……最終沈殿池、９６……処理水。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
合流式下水処理場に設置された既設の最初沈殿池を改造して製作した固液分離装置であって、前記最初沈殿池の上層エリアに配置されて被処理水をろ過するろ過部と、前記最初沈殿池の下層エリアに配置された濃縮部と、前記ろ過部と濃縮部とを連通又は遮断する開閉手段を備え当該開閉手段を開くことによって前記ろ過部からの排水を濃縮部に自然流下させる連通部とを具備したことを特徴とする既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置。
【請求項２】
前記最初沈殿池が２階層式沈殿池であり、当該最初沈殿池の上層エリアに設置されていた既設の上層汚泥掻き寄せ手段を撤去した後のスペースに前記ろ過部が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置。
【請求項３】
前記濃縮部の水面が前記ろ過部の底面よりも高く保持されたことを特徴とする請求項２に記載の既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置。
【請求項４】
前記ろ過部は浮上ろ材のろ材層が形成された上向流式のろ過部であり、前記ろ材層の下方にエア噴出手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置。
【請求項５】
前記エア噴出手段を間欠的に作動させるとともに、当該エア噴出手段の作動に連動して前記開閉手段を開閉させる制御手段を具備したことを特徴とする請求項４に記載の既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の固液分離装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載された固液分離装置の前記ろ過部から排出された処理水と前記濃縮部から排出された上澄水の合流水を当該固液分離装置の後段に配置された生物反応槽に供給することを特徴とする既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の下水処理方法。
【請求項７】
前記合流水の水量が前記生物反応槽の受入量許容値を超過する場合には、超過分の合流水を前記生物反応槽に流入させずにバイパス放流することを特徴とする請求項６に記載の既存の処理施設を有効利用した合流式下水道の下水処理方法。

【図１】