雑排水処理システム
【課題】必要最小限の酸化剤の注入で返送汚泥中の残留酸化剤をゼロに近づけ生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止した雑排水処理システムを提供する。
【解決手段】下水等の排水を生物分解する曝気槽２２と、上記曝気槽２２で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽２９と、上記沈殿槽２９で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽２２に直接または間接的に返送する管路３５を設けた雑排水処理システム２０において、上記曝気槽２２の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽２７に導入して滞留させ、この殺菌槽２７に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽２７と上記沈殿槽２９とを管路で繋いだ構成とした。上記殺菌槽２７で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにする。上記殺菌槽２７の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽２７の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置する。
【解決手段】下水等の排水を生物分解する曝気槽２２と、上記曝気槽２２で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽２９と、上記沈殿槽２９で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽２２に直接または間接的に返送する管路３５を設けた雑排水処理システム２０において、上記曝気槽２２の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽２７に導入して滞留させ、この殺菌槽２７に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽２７と上記沈殿槽２９とを管路で繋いだ構成とした。上記殺菌槽２７で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにする。上記殺菌槽２７の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽２７の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家庭あるいは各種事業所から排出される雑排水を生物分解する雑排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生物分解による雑排水処理システムに関する先行技術は多数存在するが、今回出願人が提案する雑排水処理システムに最も近い先行技術として次の特許文献を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６０４９１号公報（特許請求の範囲、図面）
【０００４】
上記特許文献に記載の技術内容は、「有機性汚水を生物処理により浄化する方法において、該生物処理（槽４）工程の生物汚泥の一部に、二酸化塩素（ＣｌＯ２）１０を添加したのち、該酸化汚泥を前記生物処理または別個の生物処理工程に供給する」ものであり、詳しくは「有機性汚水を生物処理する生物処理装置を有する有機性汚水の生物処理装置において、該生物処理装置からの汚泥の少なくとも一部を二酸化塩素（ＣｌＯ２）１０により酸化する汚泥再基質化槽９と、該汚泥再基質化槽９で酸化された汚泥を前記生物処理または個別の生物処理装置へ供給する返送路を有する」（図３参照）ものである。
【０００５】
上記提案では、余剰汚泥を再基質化（可溶化）するために二酸化塩素（ＣｌＯ２）を採用しているが、その理由は、「第一に塩素臭が少なく、有機物を含有する排水に添加したとき有害なトリハロメタンが発生することがないこと、第二に塩素や次亜塩素酸塩は、雑排水中のアンモニウムイオンと反応して、クロルアミンを生成して酸化力が低下してしまうからである。」と記している。
【０００６】
上記提案では、沈殿槽の余剰汚泥を再基質化させるために、化学的手段の一つである二酸化塩素（ＣｌＯ２）を余剰汚泥中に注入している。他の化学的手段として過酸化水素、オゾンまたは次亜塩素酸塩の注入、アルカリによる加水分解などがあり、化学的手段の他に熱的手段、高圧水噴射手段等々多くの手段があるが、今回提案するのは、化学的手段により余剰汚泥を再基質化（可溶化）するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
沈殿槽で沈降した余剰汚泥を、二酸化塩素（ＣｌＯ２）を含む薬剤（酸化剤）を注入して化学的に再基質化（可溶化）するものでは、注入された酸化剤が、返送汚泥とともに曝気槽に還流し、曝気槽内の酸化剤の濃度が上昇して好気性菌の活動を低下させ、その結果雑排水の処理能力を低下させることとなる。
【０００８】
本発明者らは、上記従来技術の問題点を注視するなかで、余剰汚泥への酸化剤（二酸化塩素（ＣｌＯ２））の注入率と再基質化（可溶化）の指標である「活性汚泥沈殿率（ＳＶ）」との関係を実験的に調べてみたところ、図２に示すように５ｐｐｍを注入した段階でＳＶが４５％にまで下がり１０ｐｐｍで効果が鈍化し２００ｐｐｍまでは効果がみられるがそれ以上ではサチュレートすることがわかり、この傾向は、他の酸化剤でも同様の傾向があるものと見られるので、他の酸化剤を採用するときは実験的に酸化剤の注入率−ＳＶ曲線を把握し、これに基づき当該酸化剤の最適注入量を決定するとよいと考える。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、余剰汚泥を再基質化（可溶化）するための酸化剤の注入量を規制して、余剰汚泥中に対し必要最小限の酸化剤を注入できるようにし、返送汚泥中の残留酸化剤をゼロに近づけて好気性菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止した雑排水処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためにこの発明は、下水等の排水を生物分解する曝気槽と、上記曝気槽で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽と、上記沈殿槽で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽に直接または間接的に返送する管路を設けた雑排水処理システムにおいて、上記曝気槽の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽に導入して滞留させ、この殺菌槽に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽と上記沈殿槽とを管路で繋いだ構成としたものであり、上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにし、好ましくは５乃至１０ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにする。また、上記規制された範囲で殺菌剤を注入するために、上記殺菌槽の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置したものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記の如く構成するこの発明によれば、曝気槽と沈殿槽の間に殺菌槽を設けて、曝気槽の底部から抜き取り、殺菌槽に滞留させた余剰汚泥に、上記規制範囲の殺菌剤を注入することにより、殺菌剤の注入量は必要最小限となって、殺菌剤は無駄なく消費され、返送汚泥と共に殺菌剤が曝気槽に還流するのをゼロに近づけて好気性分解菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次にこの発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は実施例１の発明に係り、例えば家庭から排出される雑排水（「原水」以下同じ）は流入管路２１を経て曝気槽２２に流入する。曝気槽２２の底部には散気ノズル２３が配置され送気管２４が繋がれている。曝気槽２２には、流入した原水の滞留時間を長くするために、図示しない隔壁を適宜設けて複数に区画することができる。
【００１４】
曝気槽２２の底部には余剰汚泥の抜き取り管２５が開口し、ポンプ２６によって抜き取られた余剰汚泥は殺菌槽２７に流入し、一定時間滞留した余剰汚泥は、殺菌槽２７の下部から延びる排出管２８を経て沈殿槽２９に流入する。ここで抜き取られた余剰汚泥の殺菌槽での滞留時間を保障するために殺菌槽２７をいくつかの隔壁（図示せず）で区画するか、上記ポンプ２６の運転と排出管２８に設けたバルブ（図示せず）を制御する。
【００１５】
上記殺菌槽２７には注入管３０を介して殺菌剤注入手段３１が接続されていて、ポンプ２６によって曝気槽２２の底部から抜き取られ、殺菌槽２７に流入した余剰汚泥の流入量に対応する殺菌剤が注入されるが、殺菌剤の注入量を制御するために上記ポンプ２６を計量ポンプにするか流量計（図示せず）を付設し、この検出データーに基づいて殺菌剤の注入手段３１を制御する。
【００１６】
殺菌剤（二酸化塩素の場合）の注入量は、先に説明したように５乃至２００ｐｐｍの範囲とし、最も経済的で曝気槽の機能に影響を及ぼさず、処理済み排水中の残留殺菌剤をゼロに近づけるには５乃至１０ｐｐｍの範囲とする。なお、他の殺菌剤を使用するときは、前もって実験的に殺菌剤の注入量（率）とＳＶとの関係把握し、そのデーターに基づき注入量を制御する。
【００１７】
また、上記曝気槽２２と上記沈殿槽２９とは、それぞれ上部の水面下で連通管３３が繋がれて連通状態になっており、上記沈殿槽２９の底部は漏斗状３４になって沈降した余剰汚泥が汚泥返送管路３５の開口部３５ａに集中するようになっている。
【００１８】
沈殿槽２９の底部と原水の流入管路２１とは汚泥返送管路３５で繋がっており、途中ポンプ３２が設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上説明した通りこの発明によれば、第一に殺菌剤の注入量（消費量）を最小限にし、第二に再基質化（可溶化）後の返送汚泥中の残留殺菌剤をゼロに近づけて好気性菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止し、第三に処理済み排水中に殺菌剤が残留しない効果を得ることができて効率的運転を可能にし、経済性、安全性を向上させるので産業状の利用価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のシステムのフロー図
【図２】二酸化塩素の注入率−ＳＶ曲線図
【図３】従来技術に係るシステムのフロー図
【符号の説明】
【００２１】
２０ 雑排水処理システム
２１ 流入管路
２２ 曝気槽
２３ 散気ノズル
２６ ポンプ
２７ 殺菌槽
２８ 排出管
２９ 沈殿槽
３０ 注入管
３１ 殺菌剤注入手段
３２ ポンプ
３３ 連通管
３４ 漏斗状
３５ 汚泥返送管路
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家庭あるいは各種事業所から排出される雑排水を生物分解する雑排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生物分解による雑排水処理システムに関する先行技術は多数存在するが、今回出願人が提案する雑排水処理システムに最も近い先行技術として次の特許文献を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６０４９１号公報（特許請求の範囲、図面）
【０００４】
上記特許文献に記載の技術内容は、「有機性汚水を生物処理により浄化する方法において、該生物処理（槽４）工程の生物汚泥の一部に、二酸化塩素（ＣｌＯ２）１０を添加したのち、該酸化汚泥を前記生物処理または別個の生物処理工程に供給する」ものであり、詳しくは「有機性汚水を生物処理する生物処理装置を有する有機性汚水の生物処理装置において、該生物処理装置からの汚泥の少なくとも一部を二酸化塩素（ＣｌＯ２）１０により酸化する汚泥再基質化槽９と、該汚泥再基質化槽９で酸化された汚泥を前記生物処理または個別の生物処理装置へ供給する返送路を有する」（図３参照）ものである。
【０００５】
上記提案では、余剰汚泥を再基質化（可溶化）するために二酸化塩素（ＣｌＯ２）を採用しているが、その理由は、「第一に塩素臭が少なく、有機物を含有する排水に添加したとき有害なトリハロメタンが発生することがないこと、第二に塩素や次亜塩素酸塩は、雑排水中のアンモニウムイオンと反応して、クロルアミンを生成して酸化力が低下してしまうからである。」と記している。
【０００６】
上記提案では、沈殿槽の余剰汚泥を再基質化させるために、化学的手段の一つである二酸化塩素（ＣｌＯ２）を余剰汚泥中に注入している。他の化学的手段として過酸化水素、オゾンまたは次亜塩素酸塩の注入、アルカリによる加水分解などがあり、化学的手段の他に熱的手段、高圧水噴射手段等々多くの手段があるが、今回提案するのは、化学的手段により余剰汚泥を再基質化（可溶化）するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
沈殿槽で沈降した余剰汚泥を、二酸化塩素（ＣｌＯ２）を含む薬剤（酸化剤）を注入して化学的に再基質化（可溶化）するものでは、注入された酸化剤が、返送汚泥とともに曝気槽に還流し、曝気槽内の酸化剤の濃度が上昇して好気性菌の活動を低下させ、その結果雑排水の処理能力を低下させることとなる。
【０００８】
本発明者らは、上記従来技術の問題点を注視するなかで、余剰汚泥への酸化剤（二酸化塩素（ＣｌＯ２））の注入率と再基質化（可溶化）の指標である「活性汚泥沈殿率（ＳＶ）」との関係を実験的に調べてみたところ、図２に示すように５ｐｐｍを注入した段階でＳＶが４５％にまで下がり１０ｐｐｍで効果が鈍化し２００ｐｐｍまでは効果がみられるがそれ以上ではサチュレートすることがわかり、この傾向は、他の酸化剤でも同様の傾向があるものと見られるので、他の酸化剤を採用するときは実験的に酸化剤の注入率−ＳＶ曲線を把握し、これに基づき当該酸化剤の最適注入量を決定するとよいと考える。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、余剰汚泥を再基質化（可溶化）するための酸化剤の注入量を規制して、余剰汚泥中に対し必要最小限の酸化剤を注入できるようにし、返送汚泥中の残留酸化剤をゼロに近づけて好気性菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止した雑排水処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためにこの発明は、下水等の排水を生物分解する曝気槽と、上記曝気槽で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽と、上記沈殿槽で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽に直接または間接的に返送する管路を設けた雑排水処理システムにおいて、上記曝気槽の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽に導入して滞留させ、この殺菌槽に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽と上記沈殿槽とを管路で繋いだ構成としたものであり、上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにし、好ましくは５乃至１０ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにする。また、上記規制された範囲で殺菌剤を注入するために、上記殺菌槽の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置したものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記の如く構成するこの発明によれば、曝気槽と沈殿槽の間に殺菌槽を設けて、曝気槽の底部から抜き取り、殺菌槽に滞留させた余剰汚泥に、上記規制範囲の殺菌剤を注入することにより、殺菌剤の注入量は必要最小限となって、殺菌剤は無駄なく消費され、返送汚泥と共に殺菌剤が曝気槽に還流するのをゼロに近づけて好気性分解菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次にこの発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は実施例１の発明に係り、例えば家庭から排出される雑排水（「原水」以下同じ）は流入管路２１を経て曝気槽２２に流入する。曝気槽２２の底部には散気ノズル２３が配置され送気管２４が繋がれている。曝気槽２２には、流入した原水の滞留時間を長くするために、図示しない隔壁を適宜設けて複数に区画することができる。
【００１４】
曝気槽２２の底部には余剰汚泥の抜き取り管２５が開口し、ポンプ２６によって抜き取られた余剰汚泥は殺菌槽２７に流入し、一定時間滞留した余剰汚泥は、殺菌槽２７の下部から延びる排出管２８を経て沈殿槽２９に流入する。ここで抜き取られた余剰汚泥の殺菌槽での滞留時間を保障するために殺菌槽２７をいくつかの隔壁（図示せず）で区画するか、上記ポンプ２６の運転と排出管２８に設けたバルブ（図示せず）を制御する。
【００１５】
上記殺菌槽２７には注入管３０を介して殺菌剤注入手段３１が接続されていて、ポンプ２６によって曝気槽２２の底部から抜き取られ、殺菌槽２７に流入した余剰汚泥の流入量に対応する殺菌剤が注入されるが、殺菌剤の注入量を制御するために上記ポンプ２６を計量ポンプにするか流量計（図示せず）を付設し、この検出データーに基づいて殺菌剤の注入手段３１を制御する。
【００１６】
殺菌剤（二酸化塩素の場合）の注入量は、先に説明したように５乃至２００ｐｐｍの範囲とし、最も経済的で曝気槽の機能に影響を及ぼさず、処理済み排水中の残留殺菌剤をゼロに近づけるには５乃至１０ｐｐｍの範囲とする。なお、他の殺菌剤を使用するときは、前もって実験的に殺菌剤の注入量（率）とＳＶとの関係把握し、そのデーターに基づき注入量を制御する。
【００１７】
また、上記曝気槽２２と上記沈殿槽２９とは、それぞれ上部の水面下で連通管３３が繋がれて連通状態になっており、上記沈殿槽２９の底部は漏斗状３４になって沈降した余剰汚泥が汚泥返送管路３５の開口部３５ａに集中するようになっている。
【００１８】
沈殿槽２９の底部と原水の流入管路２１とは汚泥返送管路３５で繋がっており、途中ポンプ３２が設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上説明した通りこの発明によれば、第一に殺菌剤の注入量（消費量）を最小限にし、第二に再基質化（可溶化）後の返送汚泥中の残留殺菌剤をゼロに近づけて好気性菌による生物分解槽である曝気槽の機能低下を防止し、第三に処理済み排水中に殺菌剤が残留しない効果を得ることができて効率的運転を可能にし、経済性、安全性を向上させるので産業状の利用価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のシステムのフロー図
【図２】二酸化塩素の注入率−ＳＶ曲線図
【図３】従来技術に係るシステムのフロー図
【符号の説明】
【００２１】
２０ 雑排水処理システム
２１ 流入管路
２２ 曝気槽
２３ 散気ノズル
２６ ポンプ
２７ 殺菌槽
２８ 排出管
２９ 沈殿槽
３０ 注入管
３１ 殺菌剤注入手段
３２ ポンプ
３３ 連通管
３４ 漏斗状
３５ 汚泥返送管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水等の排水を生物分解する曝気槽と、上記曝気槽で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽と、上記沈殿槽で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽に直接または間接的に返送する管路を設けた雑排水処理システムにおいて、上記曝気槽の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽に導入して滞留させ、この殺菌槽に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽と上記沈殿槽とを管路で繋いだことを特徴とする雑排水処理システム。
【請求項２】
上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の雑排水処理システム。
【請求項３】
上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至１０ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の雑排水処理システム。
【請求項４】
上記殺菌槽の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置して所定量の殺菌剤を注入するようにした請求項1乃至３のいずれかに記載の雑排水処理システム。
【請求項１】
下水等の排水を生物分解する曝気槽と、上記曝気槽で発生する浮遊汚泥を沈降させる沈殿槽と、上記沈殿槽で沈降した余剰汚泥を抜き取り、上記曝気槽に直接または間接的に返送する管路を設けた雑排水処理システムにおいて、上記曝気槽の底部から余剰汚泥を抜き取り殺菌槽に導入して滞留させ、この殺菌槽に殺菌剤を注入して余剰汚泥を再基質化するようにし、上記殺菌槽と上記沈殿槽とを管路で繋いだことを特徴とする雑排水処理システム。
【請求項２】
上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至２００ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の雑排水処理システム。
【請求項３】
上記殺菌槽で滞留する余剰汚泥に対し、５乃至１０ｐｐｍの割合で二酸化塩素を注入するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の雑排水処理システム。
【請求項４】
上記殺菌槽の流入口に流量計を設置し、上記殺菌槽の殺菌剤注入口に注入量制御手段を設置して所定量の殺菌剤を注入するようにした請求項1乃至３のいずれかに記載の雑排水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２３９６１６（Ｐ２００６−２３９６１６Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６０８０３（Ｐ２００５−６０８０３）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
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