説明

有機性汚水の処理装置及びその組立方法

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚水の処理装置及びその組立方法に関し、構造が簡単で、かつ、設置工事を短期間で行うことができるようにした、特に、小規模な汚水処理場等に好適な有機性汚水の処理装置及びその組立方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、下水等の有機性の汚水(本明細書において、単に「汚水」という。)は、原水から篩渣を分離し、汚水処理場に設置された生物処理反応槽等の複数の処理槽において、硝化、脱窒等の必要な処理を行った後、河川等に放流するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の汚水処理場に設置される有機性汚水の処理設備は、大形で、基本的には、汚水処理場において構築されるものであるため、設置工事に専門的な技術を必要とするとともに、工期が長くかかるという問題があった。特に、小規模な汚水処理場の場合にも、有機性汚水の処理設備の構築には、中規模以上の汚水処理場と同様の構築方法が採用されているため、設備の構築コストが上昇するという問題があった。
【0004】本発明は、上記従来の汚水処理場における有機性汚水の処理設備の有する問題点に鑑み、構造が簡単で、かつ、設置工事を短期間で行うことができ、特に、小規模な汚水処理場等に好適に用いることができる有機性汚水の処理装置及びその組立方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の有機性汚水の処理装置は、流入する原水から篩渣を分離し、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、独立して配置するとともに、第1処理槽と第2処理槽とを、汚水供給管を介して接続するようにしたことを特徴とする。
【0006】そして、この有機性汚水の処理装置は、流入する原水を汚水と篩渣とに分離し、個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、内部に膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、分離した状態で、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できる外寸法に工場で製造するとともに、陸上輸送した第1処理槽及び第2処理槽を設置後、第1処理槽と第2処理槽とを、配管を介して接続することにより組み立てることができる。
【0007】この有機性汚水の処理装置及びその組立方法は、流入する原水から篩渣を分離し、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、独立して構成するようにしているため、構造が簡単で、かつ、第1処理槽及び第2処理槽を分離した状態で、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できるため、工場において基本的な部分を製造することができ、設置工事に専門的な技術を必要とせず、設置工事を短期間で、低コストに行うことができる。
【0008】この場合において、第1処理槽と第2処理槽とを、余剰汚泥引抜管を介して接続し、第2処理槽の生物処理反応槽の余剰汚泥を第1処理槽の篩渣等貯留槽へ導入、貯留するようにすることができる。
【0009】これにより、第2処理槽の生物処理反応槽において発生する余剰汚泥の貯留及び処理を、簡易な機構の装置によって、トータル的に行うことができる。
【0010】また、第1処理槽の汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽に曝気機構を配設することができる。
【0011】これにより、第1処理槽の汚水貯留槽から第2処理槽の生物処理反応槽に導入される汚水の生物処理を円滑に行うことができるとともに、篩渣等貯留槽に導入、貯留される篩渣及び余剰汚泥を好気処理し、腐敗を防止することができる。
【0012】また、第2処理槽の生物処理反応槽には、攪拌機及び曝気機構を配設したり、スクリュー式曝気機を配設することができる。
【0013】これにより、無終端周回水路からなる生物処理反応槽内を間欠的(時間的又は位置的)に好気又は嫌気状態にして、汚水の生物処理、すなわち、硝化、脱窒を円滑に行うための循環水流の流速等の環境を容易に整えることができる。
【0014】また、第2処理槽の生物処理反応槽の中央部に膜分離ユニットを配設して区画することにより、無終端周回水路を形成することができる。
【0015】これにより、第2処理槽の生物処理反応槽の無終端周回水路を簡易に形成することができる。
【0016】また、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管の出口側端部を、生物処理反応槽の水位より低い位置で開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段を配設した排水調整槽に浸漬するようにすることができる。
【0017】これにより、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を、生物処理反応槽と排水調整槽間の水頭差を利用して無動力で安定して排出することができる。
【0018】また、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管に吸引ポンプを介在したバイパス管を並設することができる。
【0019】これにより、装置の作動開始時、その他非常時に、第2処理槽の生物処理反応槽から、膜分離ユニットを介して、処理水を強制的に排出することができる。
【0020】また、第1処理槽及び第2処理槽の外寸法を、高さを3m以下、幅を2.5m以下、長さを6m以下に形成することができる。
【0021】これにより、第1処理槽及び第2処理槽を分離した状態で、規制を受けることなく、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の有機性汚水の処理装置及びその組立方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0023】図1〜図3に、本発明の有機性汚水の処理装置の第1実施例を示す。この有機性汚水の処理装置は、汚水処理場に流入する原水から篩渣を分離し、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽A1及び篩渣等貯留槽A2を備えた第1処理槽Aと、膜分離ユニット9を配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽B1及び開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段12を配設した排水調整槽B2を備えた第2処理槽Bとを、独立して配置するとともに、第1処理槽Aと第2処理槽Bとを、汚水供給管7及び余剰汚泥引抜管8を介して接続するようにして構成するようにする。
【0024】この第1処理槽Aと第2処理槽Bとは、図5R>5及び図6に示すように、分離した状態で、それぞれトレーラT等によって陸上輸送できる外寸法に工場でユニットとして製造するとともに、それぞれトレーラT等によって汚水処理場まで陸上輸送した第1処理槽A及び第2処理槽Bを、汚水処理場に設置後、第1処理槽Aと第2処理槽Bとを、汚水供給管7及び余剰汚泥引抜管8を介して接続することにより、組み立てるようにする。このトレーラにて搬入する場合を図5、図6に示しているが、他の搬送方法でも行える。そして、第1処理槽A及び第2処理槽Bを分離した状態で、規制を受けることなく、それぞれトレーラT等によって陸上輸送できるように、第1処理槽A及び第2処理槽Bの外寸法を、高さを3m以下、幅を2.5m以下、長さを6m以下に形成するようにする。
【0025】第1処理槽Aは、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽A1及び篩渣等貯留槽A2を備え、汚水処理場に流入する原水からスクリーン1により篩渣を分離した汚水を汚水貯留槽A1に一時的に貯留し、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1に対する汚水供給管7を介する汚水の供給量を調整するようにするとともに、スクリーン1により分離した篩渣及び余剰汚泥引抜管8を介して導入される第2処理槽Bの生物処理反応槽B1からの余剰汚泥を篩渣等貯留槽A2に貯留するようにする。なお、汚水貯留槽A1と篩渣等貯留槽A2の容積比は、一時的に貯留する汚水量並びに発生する篩渣量及び余剰汚泥量等により適当に定められる。
【0026】第1処理槽Aの汚水貯留槽A1及び篩渣等貯留槽A2には、槽底部に、曝気機構としての散気管2,3を配設し、ブロア4からの送気にて曝気を行うようにする。これにより、第1処理槽Aの汚水貯留槽A1から第2処理槽Bの生物処理反応槽B1に導入される汚水の生物処理を円滑に行うことができるとともに、篩渣等貯留槽B2に導入、貯留される篩渣及び余剰汚泥を好気処理し、腐敗を防止することができる。
【0027】また、第1処理槽Aの汚水貯留槽A1内には、流量調整ポンプ5を1台又は2台以上(本実施例においては2台)設置し、この流量調整ポンプ5にて揚水された汚水を、定流量計量槽6を介在した汚水供給管7を介して、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1に供給するようにする。この場合、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1の水位が一定に保たれ、生物処理が円滑に行われるように、定流量計量槽6を制御しながら、汚水を供給するようにする。これにより、汚水処理場に流入する原水の流入量の変動を吸収し、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1における生物処理を円滑に行うことができるものとなる。
【0028】第2処理槽Bの生物処理反応槽B1において発生する余剰汚泥は、余剰汚泥引抜弁15を備えた余剰汚泥引抜管7を介して、第1処理槽Aの篩渣等貯留槽A2に導入するようにする。これにより、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1において発生する余剰汚泥を引き抜き、生物処理反応槽B1の汚泥濃度を適正値に調整して、生物処理を連続的に安定して行うことができるとともに、引き抜いた汚泥を、篩渣等貯留槽A2に導入、貯留するとともに、余剰汚泥を好気処理することができる。
【0029】第2処理槽Bは、膜分離ユニット9を配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽B1及び開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段12を配設した排水調整槽B2を備え、第1処理槽Aの汚水貯留槽A1から導入される汚水を、オキシデーションディッチとなる無終端周回水路として形成した生物処理反応槽B1において生物処理を行うようにするとともに、生物処理反応槽B1に配設した膜分離ユニット9により汚泥を除去した処理水を、処理水排出管14を介して、生物処理反応槽B1と排水調整槽B2間の水頭差を利用して無動力で排水調整槽B2に排出するようにする。
【0030】生物処理反応槽B1は、特に限定されるものではないが、生物処理反応槽B1の中央部に膜分離ユニット9を配設し、膜分離ユニット9の中央側の周壁91の上端部が水面上に位置し、下端部が生物処理反応槽B1の底部に接するように膜分離ユニット9を形成することにより、生物処理反応槽B1の中央部を区画し、これによりより、無終端周回水路を簡易に形成することができる。
【0031】膜分離ユニット9は、膜分離ユニット9と生物処理反応槽B1の底部との間に形成された隙間92から流入する汚水を、膜分離により濾過することにより、汚泥を含まない状態の処理水を、処理水排出管14を介して排水調整槽B2に排出することができるようにしたもので、膜分離ユニット9と生物処理反応槽B1の底部との間に形成された隙間92には、散気管10を配設して、ブロア4から送気することにより、膜分離ユニット9の膜面洗浄と曝気を行うようにする。
【0032】この膜分離ユニット9は、ユニット化して構成し、生物処理反応槽B1の容量、膜分離ユニット9の処理能力等に応じて、1台又は2台以上(本実施例においては2台)設置するようにする。
【0033】この膜分離ユニット9によって濾過された処理水を排出する処理水排出管14は、その出口側端部を、生物処理反応槽B1の水位より低い位置で開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段12を配設した排水調整槽B2に浸漬するようにする。この水位調整手段12は、本実施例においては、排水調整槽B2内に有底の水位調整用タンク13を、任意の昇降機構(図示省略)によって昇降可能に配設し、この水位調整用タンク13内に、処理水排出管14の出口側端部を挿入、浸漬するようにする。この場合、処理水排出管14の出口側端部が、生物処理反応槽B1の水面位置よりも低くなるようにし、これにより、生物処理反応槽B1の膜分離ユニット9によって濾過された処理水を、生物処理反応槽9の水面位置と排水調整槽B2の水位調整用タンク13の水面位置間の水頭差△hを利用して無動力で安定して排出することができるようにする。
【0034】この水位調整手段12としては、図4に示す本発明の第2実施例の有機性汚水の処理装置のように、可動堰19等、任意の方法を採用することができる。そして、可動堰19により排水調整槽B2の水面位置を任意に調節するようにした場合には、排水調整槽B2に処理水排出管14の出口側端部を直接挿入、浸漬するようにする。
【0035】また、膜分離ユニット9によって濾過された処理水を排出する処理水排出管14に、吸引ポンプ11を介在したバイパス管21を並設するようにする。これにより、装置の作動開始時、その他非常時に、第2処理槽Bの生物処理反応槽B1から、膜分離ユニット9を介して、処理水を強制的に排出することができる。
【0036】そして、排水調整槽B2から排出された処理水は、殺菌剤添加槽20に導入され、殺菌剤添加器20aから必要量の殺菌剤を供給して基準値まで殺菌した後、河川等に放流する。この場合、処理水排出管14に、殺菌剤添加器14aを接続することもできる。
【0037】また、第2処理槽Bの無終端周回水路からなる生物処理反応槽B1内を間欠的(時間的又は位置的)に好気又は嫌気状態にして、有機性汚水の生物処理、すなわち、硝化、脱窒を円滑に行うための循環水流の流速(例えば、生物処理反応槽B1の底部の流速:10cm/sec以上)等の環境を整えるようにするために、生物処理反応槽B1には、攪拌・曝気機構を配設するようにする。この攪拌・曝気機構は、図1〜図3に示す第1実施例の有機性汚水の処理装置においては、生物処理反応槽B1の底部に配設した攪拌機17及びブロア4に接続された散気管16からなる曝気機構で以て構成するようにしているが、これに限定されず、例えば、図4R>4に示す第2実施例の有機性汚水の処理装置のように、スクリュー式曝気機22で以て構成することができる。
【0038】なお、第2実施例の有機性汚水の処理装置のその他の構成は、上記第1実施例の有機性汚水の処理装置と同様である。
【0039】
【発明の効果】本発明の有機性汚水の処理装置及びその組立方法によれば、流入する原水から篩渣を分離し、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、独立して構成するようにしているため、構造が簡単で、かつ、第1処理槽及び第2処理槽を分離した状態で、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できるため、工場において基本的な部分を製造することができ、設置工事に専門的な技術を必要とせず、設置工事を短期間で、低コストに行うことができ、特に、小規模な汚水処理場等に好適な有機性汚水の処理装置及びその組立方法を提供することができる。
【0040】また、第1処理槽と第2処理槽とを、余剰汚泥引抜管を介して接続し、第2処理槽の生物処理反応槽の余剰汚泥を第1処理槽の篩渣等貯留槽へ導入、貯留するようにすることにより、第2処理槽の生物処理反応槽において発生する余剰汚泥の貯留及び処理を、簡易な機構の装置によって、トータル的に行うことができる。
【0041】また、第1処理槽の汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽に曝気機構を配設することにより、第1処理槽の汚水貯留槽から第2処理槽の生物処理反応槽に導入される汚水の生物処理を円滑に行うことができるとともに、篩渣等貯留槽に導入、貯留される篩渣及び余剰汚泥を好気処理し、腐敗を防止することができる。
【0042】また、第2処理槽の生物処理反応槽には、攪拌機及び曝気機構を配設したり、スクリュー式曝気機を配設することにより、無終端周回水路からなる生物処理反応槽内を間欠的(時間的又は位置的)に好気又は嫌気状態にして、汚水の生物処理、すなわち、硝化、脱窒を円滑に行うための循環水流の流速等の環境を容易に整えることができる。
【0043】また、第2処理槽の生物処理反応槽の中央部に膜分離ユニットを配設して区画することにより、第2処理槽の生物処理反応槽の無終端周回水路を簡易に形成することができる。
【0044】また、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管の出口側端部を、生物処理反応槽の水位より低い位置で開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段を配設した排水調整槽に浸漬するようにすることにより、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を、生物処理反応槽と排水調整槽間の水頭差を利用して無動力で安定して排出することができる。
【0045】また、第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管に吸引ポンプを介在したバイパス管を並設することにより、装置の作動開始時、その他非常時に、第2処理槽の生物処理反応槽から、膜分離ユニットを介して、処理水を強制的に排出することができる。
【0046】また、第1処理槽及び第2処理槽の外寸法を、高さを3m以下、幅を2.5m以下、長さを6m以下に形成することにより、第1処理槽及び第2処理槽を分離した状態で、規制を受けることなく、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機性汚水の処理装置の第1実施例を示す説明図である。
【図2】同正面断面図である。
【図3】同平面図である。
【図4】本発明の有機性汚水の処理装置の第2実施例を示す説明図である。
【図5】第1処理槽をトレーラで搬送している状態を示す説明図である。
【図6】第2処理槽をトレーラで搬送している状態を示す説明図である。
【符号の説明】
A 第1処理槽
A1 汚水貯留槽
A2 篩渣等貯留槽
B 第2処理槽
B1 生物処理反応槽
B2 排水調整槽
T トレーラ
1 スクリーン
2 散気管
3 散気管
4 ブロア
5 流量調整ポンプ
6 定流量計量槽
7 汚水供給管
8 余剰汚泥引抜管
9 膜分離ユニット
10 散気管
11 吸引ポンプ
12 水位調整手段
13 水位調整用タンク
14 処理水排出管
15 余剰汚泥引抜弁
16 散気管
17 攪拌機
18 スクリュー式曝気機
19 可動堰
20 殺菌剤添加槽
21 バイパス管

【特許請求の範囲】
【請求項1】 流入する原水から篩渣を分離し、汚水と篩渣とを個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、独立して配置するとともに、第1処理槽と第2処理槽とを、汚水供給管を介して接続するようにしたことを特徴とする有機性汚水の処理装置。
【請求項2】 第1処理槽と第2処理槽とを、余剰汚泥引抜管を介して接続し、第2処理槽の生物処理反応槽の余剰汚泥を第1処理槽の篩渣等貯留槽へ導入、貯留するようにしたことを特徴とする請求項1記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項3】 第1処理槽の汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽に曝気機構を配設したことを特徴とする請求項1又は2記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項4】 第2処理槽の生物処理反応槽に、攪拌機及び曝気機構を配設したことを特徴とする請求項1、2又は3記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項5】 第2処理槽の生物処理反応槽に、スクリュー式曝気機を配設したことを特徴とする請求項1、2又は3記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項6】 第2処理槽の生物処理反応槽の中央部に膜分離ユニットを配設して区画することにより、無終端周回水路を形成するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項7】 第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管の出口側端部を、生物処理反応槽の水位より低い位置で開放水面の位置を任意に調節可能な水位調整手段を配設した排水調整槽に浸漬するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項8】 第2処理槽の生物処理反応槽の膜分離ユニットから処理水を排出する処理水排出管に吸引ポンプを介在したバイパス管を並設したことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項9】 第1処理槽及び第2処理槽の外寸法を、高さを3m以下、幅を2.5m以下、長さを6m以下に形成したことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の有機性汚水の処理装置。
【請求項10】 流入する原水を汚水と篩渣とに分離し、個別に貯留する汚水貯留槽及び篩渣等貯留槽を備えた第1処理槽と、内部に膜分離ユニットを配設した無終端周回水路からなる生物処理反応槽を備えた第2処理槽とを、分離した状態で、それぞれトレーラ等によって陸上輸送できる外寸法に工場で製造するとともに、陸上輸送した第1処理槽及び第2処理槽を設置後、第1処理槽と第2処理槽とを、配管を介して接続することを特徴とする有機性汚水の処理装置の組立方法。

【図5】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図6】
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【図4】
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【特許番号】特許第3408199号(P3408199)
【登録日】平成15年3月14日(2003.3.14)
【発行日】平成15年5月19日(2003.5.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平11−181988
【出願日】平成11年6月28日(1999.6.28)
【公開番号】特開2001−9490(P2001−9490A)
【公開日】平成13年1月16日(2001.1.16)
【審査請求日】平成12年9月22日(2000.9.22)
【出願人】(000230571)日本下水道事業団 (46)
【出願人】(000233206)日立機電工業株式会社 (64)
【参考文献】
【文献】特開 平3−270791(JP,A)
【文献】特開 平10−151484(JP,A)
【文献】特開 平7−299485(JP,A)
【文献】特開 平6−490(JP,A)
【文献】特開 平3−15697(JP,A)