JPS59230693A - 固定床型汚水浄化槽の逆洗方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は散気装置と充填材を槽内の廃水に、浸漬して
設け、散気装置の作用で環流する廃水を充填材表面圧付
着した微生物にて循環処理する固定床屋汚水浄化槽に末
ける充填材の逆洗浄方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

廃水を微生物の働きにより浄化処理する方法の一つとし
て固定床法が一般によく知られている。

この固定床法は槽内の廃水にプラスチック装の波板、網
状の充填材を浸漬して設け、槽内の廃水を機械的攪拌装
置または散気によるエアリフトを用いて攪拌し、前記充
填材の表面に付着生育した微生物と循環接触させること
により浄化処理する方法で、一般に槽内に空気を散気す
る好気性固定床法と、空気を散気しない嫌気性固定床法
とがある。

好気性固定床法では充填材の表面に付着した微生物が廃
水中の有機物を酸化分解ｒることにより浄化が行なわれ
、嫌気性固定床法では微生物が廃水中の有機物を嫌気性
消化することにより浄化が行なわれる。

このような浄化処理は数ケ月連続して行なうと、廃水の
浄化に伴りて微生物が増殖し、これがため充填材の表面
の微生物の膜厚が厚くなり、ついには微生物膜自体を充
填材の表面上に支え切れなくなって剥離し、浄化した処
理水に混入して水質の悪化を招く。また微生物膜は充填
材の空隙部分に増−するため、次第に空隙部分が減少し
、所１ｆｌｌ目詰まりを起こし、浄化槽内の廃水の循環
を悪くし、浄化効率を低下させる。このため、通常の処
理においては、微生物の膜厚がある程度以上になり目詰
まり現象が進行してくると逆洗を行ない、強制的に微生
物膜を剥離し、剥離した汚泥を浄化槽外に排出している
。逆洗方法としては好気性固定床法にありては散気装置
から吐出させる空気量を急増させ、浄化槽内の廃水の循
環流速を増すか、充填材の下部に設置した逆洗用散気装
置から空気を吹き込み、気泡を充填材の空隙に通過させ
て肥厚した微生物膜を剥離する方法が採られる。嫌気性
固定末法においても逆洗方法はほぼ同じであるが、空気
の代りにメタンガスを主成分とする消化ガスを利用する
こともある。このように固定床法では逆洗を繰り返しつ
つ廃水の浄化を行なうため、逆洗時期を正確に知ること
が非常に重要である。

この逆洗時期を知る方法としては、従来より経験的にあ
る一定期間が経過したら手動操作で逆洗を行なうとか、
あるいはタイマーを用いて時間設定をしておき周期的に
自動逆洗を行なう等の方法が行なわれていた。しかしな
がら前述した方法は必ずしも充填材の目詰まりの状況を
正確に捕えるものではないため逆洗時期が早過ぎて、必
要以上に微生物膜を剥離して廃水処理能力を低下せしめ
、処理水質を悪化させたり、逆に逆洗が遅いため微生物
膜剥離により水質が悪化した状態で放置されたままにな
っていた等の問題があった。

このような問題を解決するため次のような方法も検討さ
れた。すなわち、充填材の目詰まりが進行すると浄化槽
内の廃水の循環流速が変化するため、この変化を流速針
を用いて検出し逆洗時期を決定する方法である。この方
法は、散気装置から吐出される空気または消化ガス流量
あるいは機械的攪拌装置の攪拌動力が一定の場合、目詰
まりが進行するほど廃水の循環が妨げられ流速が低下す
ることに着目し、前もって実験的に目詰まりと流速の関
係を求めておき、実際の流速が予め設定した値以下にな
れば目詰まりが生じたものと判断して逆洗を自動的に行
なうものである。流速針としては電磁流速計が集用化さ
れている。しかしこの方法の最大の欠点は上記電磁流速
計が複雑なエレクトロニクス機器であり極めて高価であ
るため、それぞれの浄化槽にこれを設置することは価格
的に問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は前述の問題点を除去し、充填材の目詰まりの
状況を常に適確に把握し、最適の時期に逆洗を行なう固
定床屋汚水浄化槽の逆洗方法を提供することを目的とす
る。

〔発明の要点〕

この発明は構内に歪式流速センサを設置し、槽内廃水中
に浸漬した前記歪式流速センサの邪魔板に生ずる循環流
の流速の変化を、該邪魔板を支えるアームに取付けられ
たストレインゲージに生ずる応力の変化として検出し、
その応力が予め設定された値より低下したときに充填材
の逆洗を自動的に行なうようにすることによって、簡易
で安価な手段で逆洗時期を適確に検知し、もって鼻水処
理効率の向上を図るものである。

〔発明の実施例〕

以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明における歪式流速センサの拡大外観斜視図で
、１ａは邪魔板、１ｂはアーム、ｌｃはストレインゲー
ジ、１ｄは増幅器、ｌｅは取付板である。ストレインゲ
ージＩＣの材質としてはアドバンス（Ｃｕ　５８％、Ｎ
ｉ４２９１＋）やニクロム等が適当で、邪魔板１ａには
プラスチックやステンレス鋼、アーム１ｂにはステンレ
ス鋼が用いられる。邪魔板１ａは図では正方形となって
いるが矩形又は円板であってもよい。そして浄化槽内に
設置するに際しては、その位置はストレインゲージＩＣ
は廃水に水没しないが、邪魔板１ａは充分水没する程度
とし、邪魔板１ａは槽内の水流と直角の方向に浸漬され
ることが望ましい。

ここで上述のごとき流速センサを使用した場合の流速の
変化を応力の変化に変換する方法の原理を説明する。一
般に流れの中にある形状の物体を浸漬した場合、その物
体に働く応力は次式で示される。

ここにＦ：応力 Ｃｆ：抵抗係数 Ａ：流れの方向に物体を投影した面積 ρ：流体の密度 Ｕ　：流速 抵抗係数Ｃｆは通常実験的に求められるが、物体が正方
形板や円板で水流と直角の方向に浸漬された場合は次式
（２）で示されるレイノズル数が１０３〜１０６の範囲
であればほぼ一定であることが知られている。すなわち 几。＝　υ・〜ｔ　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（２）ここに　Ｒ８：　　レイノズル数 ｄ　：正方形板の辺または円板の直径 ν　；動粘性係数 υ　：流速 ところで固定床法の浄化槽内の廃水の流速は、充填材の
上部において、一般に２０〜Ｚｏｏ　”４とされている
。そこでたとえば辺２０偲の正方形板を浸漬したとする
と、レイノズル数島は４Ｘ１０〜２Ｘ１０’となり、こ
の値は１０３〜１０６の範囲内である。したがって前述
したように抵抗係数Ｃｆは一定と見なすことができるか
ら次式（３）が導かれ、応力Ｆは流速υの自乗に比例す
ることになる。

ｐｏｃＵ”　　　・・・・・・・・・・・・・・・（３
）式（３）は、浄化槽内に浸漬する板の形状や大きさが
適当であれば流速を応力として検出することができ、し
かも流速の自乗に応力が比例しているため、流速変化が
鋭敏に応力として検出される。

以上の原理に基づいた流速センサを設置した浄化槽の縦
断面図を第２図に示し、逆洗方法を説明する。第２図に
おける２は浄化槽、３は浄化槽２の上部開口部を覆い外
部空気を遮断する蓋、４は浄化槽２の側壁に設けられ廃
水が流入する流入管、５は浄化槽２の側壁に流入管４よ
りやや低い位置に設けられ処理水が流出する流出管、６
は浄化槽２の最低部に設けられ逆洗時に剥離した微生物
膜などよりなる汚泥を排出する排泥弁、７は蓋３に設け
られた消化ガ、ス排出管である。このように構成された
嫌気性固定床屋汚水浄化槽の中に微生物膜が形成される
充填材８が設置され、攪拌用の消化ガスを吐出する散気
装置９が設けられるが、□散気装置９は槽上部に溜った
消化ガスＢを第１のコンプレッサ１０により圧送され吐
出する。また檜の下部に設けられる逆洗用散気装置Ｕは
第２のコンプレッサ１２により圧送された気体を吐出す
る。ｌは第１図に示した流速針で、その設定位置はスト
レインゲージｌｃは廃水ＡＫ水没しないが、邪魔板１ｍ
は充分水没する程度とし、邪魔板１ａは槽内の循環流Ｃ
と直角の方向に浸漬される。流速センサ１からの信号は
制御ユニット１３に入り、この制御ユニット１３よりの
信号により排泥弁６．第１のコンプレッサ１０．第２の
コンプレッサ１２詔よび廃水供給ポンプ１４が操作され
る。この嫌気性同定床形浄化槽においては廃水供給ポン
プ１４の作動により廃水は流入管４より槽内に入り、Ａ
のように貯溜される。そして槽内上部に発生した消化性
ガスＢは第１のコンプレッサ１０の駆動により散気装置
９より廃水Ａ中に吐出され、これにより戻水Ａは一点鎖
綜矢印Ｃで示す方向に循環する。循環流Ｃが充填材８を
通過する際その中に含まれている有機性化合物は嫌気性
の条件下で充填材８の表面に付着し生育しているメタン
発酵菌を主とする微生物により分解され、メタンガス、
炭酸ガスを主成分とする消化ガスＢとなって槽上層部に
溜り、前述の第一のコンプレッサ１０により散気装置９
へ送られる外余剰の消化ガスＢは消化ガス排出管７より
＜ａ外へ排出される。そして浄化された処理水はｂＩＣ
ＩＣ出土５槽外に排出される。

このような処理を長く続けていると充填材１２の表面上
に微生物が肥厚し、次第に間隙を埋める現象つまり目詰
まりを起こすが、槽内の循環流速と充填材１２の目詰ま
りの間係は、散気装置９より吐出される消化ガス流量が
一定であれば、目詰まりが進行するほど循環が妨げられ
流速が低下する関係にある。そこであらかじめ実験的に
この関係を求めておけば、そのあとは流速変化より充填
板８の目詰まり状態を推定することができる。この循環
流速の低下は充填材８の上部に浸漬されている歪式流速
センサＩＫて検出され、その信号は制御ユニット１３へ
送られる。制御ユニット１３内では歪式流速センサ１で
検出された応力が予め設定された応力と常に比較されて
おり、もし実際の応力が設定応力以下となった場合は目
詰まりが生じたものと判断され逆洗の操作に移るもので
ある。すなわちあらかじめ微生物膜が肥厚し剥離を始め
る寸前の状態における応力を求めてお（と、その後は応
力が求めた値に低下したときに自動的に逆洗が行なわれ
るようにする。逆洗はまず廃水供給ポンプ１４の運転を
停止させて流入管４より廃水の流入を止めるとともに第
１のコンプレッサ１０を停止させて散気装置９からの消
化ガスの吐出を止め廃水人の循環がなくなったときに第
２のコンプレッサ肥を駆動して逆洗用散気装［１１より
空気を多量に吐出し、充填材８の中を通過せしめること
により微生物膜を剥離する。つづいて第２のコンプレッ
サＬの運転を停止して剥離汚泥を沈降させ、次に排泥弁
６を開弁して沈降汚泥を槽外に排出するのである。逆洗
が終れば、まず排泥弁６を閉弁し、つづいて廃水供給ポ
ンプ１４を駆動して廃水を流入管４より流入させ、次に
第１のコンプレッサ１０を駆動して散気装置９より消化
ガスを吐出させ再び定常運転に復帰する。以上これらの
機器の操作およびタイミングはすべて制御ユニット１３
からの信号で自動的に行なわれる。

〔発明の効果〕

前述のごとくこの発明では歪式流速センサを浄化槽内に
設は廃水の循環流の流速の変化を応力の変化としてとら
え、充填材への微生物膜の肥厚状況を鋭敏に検出する方
法としたので、逆洗時期を簡易かつ安価な手段で適確に
決定できる。そのため逆洗時期が早すぎて微生物膜を過
剰に剥離し処理能力を低下せしめて処理水の水質を悪く
したり、逆に逆洗が遅過ぎて微生物膜剥離により水質が
悪化したまま放置したりすることを防止することができ
る。また従来のように水質を見ながら経験的に逆洗を手
動で行う方法に比べて自動的に逆洗時、期を決定するた
め無人で逆洗を行なうことができ、メンテナンスのため
の人件費を大幅に節約できる。

【図面の簡単な説明】

ｔｉｉＪ１図は本発明による逆洗方法に用いられる歪式
流速センサの拡大外貌斜視図、第２図は同上センサを設
置した嫌気式固定未載汚水浄化槽の縦断面図である。 １；歪式流速センサ、１ａ；邪魔板、１ｂ；アーム、Ｉ
Ｃニストレインゲージ、２：槽、８：充填第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）攪拌装置と充填材が浸漬して設けられた槽内に廃水
   を流入し、前記攪拌装置の作用で廃水を循環せしめて前
   記充填材の六回に付層生育した微生物と接触させること
   により浄化処理する固定床型汚水浄化ｍ　ＶＣｂいて、
   槽内に歪式流速センサを設置し、槽内廃水中に乱世した
   前記歪式流速センサの邪魔板に主する循環流の流速の変
   化を、該邪魔板を支えるアームに取付けられたストレイ
   ンゲージに生ずる応力の変化として検出し、その応力が
   予め設定された値より低下したときに充填材の逆洗を自
   動的に行なうようにしたことを特徴とする固定床型汚水
   浄化槽の逆洗方法。