CN103534213A - 生物学的排水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供不产生剩余污泥的排水处理装置。本发明的生物学的排水处理装置的特征在于，设置有前处理槽X以及至少一个具有空气扩散器da、好氧微生物用固定滤床ae和厌氧微生物用固定滤床an的生物分解消化槽A，在好氧微生物用固定滤床ae的下部配置有厌氧微生物用固定滤床an。本发明优选串联地设置多个生物分解消化槽A，所述设置的数量为2～10个。本发明优选在生物分解消化槽A的上部具有用于使处理水从前段的前处理槽X或生物分解消化槽A向生物分解消化槽A流入的流入口，优选在生物分解消化槽A的最深部具有用于使处理水向后段的后处理槽Y生物分解消化槽A流出的流出口。

Description

生物学的排水处理装置
技术领域
本发明涉及生物学的排水处理装置。进一步详细而言，涉及将好氧微生物和厌氧微生物活用的生物学的排水处理装置。
背景技术
作为在基本没有生成剩余污泥的状态下将排水净化的处理设备，已知“一种有机性废水的处理设备，其特征在于，是至少具有2个以上的生物处理槽的有机性废水的处理设备，相对于前述至少2个以上的生物处理槽的总容量而言，将固定滤床(4)设置于至少相当于所述总容量的1/2以上的容量大小的生物处理槽，该固定滤床(4)的滤材(8)以比表面积达到60～100m2/m3的方式形成，并且以滤材(8)相对于前述设置有固定滤床(4)的生物处理槽的槽容积的填充率达到70～90容量％的方式构成(专利文献1)”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-263503号公报
发明内容
发明所要解决的问题
就以往的处理设备而言，存在未必能够在基本没有生成剩余污泥的状态下将排水净化的问题。
本发明的目的在于提供不产生剩余污泥的排水处理装置。
解决问题所需的手段
本发明的生物学的排水处理装置的特征在于，设置有前处理槽(X)以及至少一个具有空气扩散器(da)、好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)的生物分解消化槽(A)，
在好氧微生物用固定滤床(ae)的下部配设有厌氧微生物用固定滤床(an)。
发明效果
本发明的生物学的排水处理装置能够高效地活用好氧微生物和厌氧微生物来进行水处理，因此不产生剩余污泥(微生物的遗骸等)。
附图说明
图1是示意性表示本发明的生物学的排水处理装置的一种方式的流程图(侧面图)。
图2是在本发明的生物学的排水处理装置中使用曝气嘴作为空气扩散器的一种状态；是示意性表示在上升区域(ua)中由曝气嘴供给的气泡与处理水一起上升，在下降区域(da)中处理水下降，从而处理水对流的状态的概念图(侧面图)(虚线表示处理水的流动。)。
图3是在本发明的生物学的排水处理装置中使用气液混合喷射器作为空气扩散器的一种状态，是示意性表示在好氧微生物用固定滤床(ae)的上部以使所排出的混合液体的排出方向成为水平方向的方式配置气液混合喷射器的状态的概念图(侧面图)(虚线表示处理水的流动。)。
图4是在本发明的生物学的排水处理装置中使用气液混合喷射器作为空气扩散器的一种状态，是示意性表示在好氧微生物用固定滤床(ae)的下部以使所排出的混合液体的排出方向成为水平方向的方式配置气液混合喷射器的状态的概念图(侧面图)(虚线表示处理水的流动。)。
图5是在本发明的生物学的排水处理装置中使用气液混合喷射器作为空气扩散器的一种状态，是示意性表示以使所排出的混合液体的排出方向成为向上方向的方式将气液混合喷射器配置于气泡上升区域(ua)的状态的概念图(侧面图)(虚线表示处理水的流动。)。
图6是示意性表示在实施例中制备的生物分解消化槽(A)的侧面图(3位数的数字表示尺寸(mm)。)。
具体实施方式
前处理槽(X)可使用公知的前处理槽，包括用于调节排水的流量和浓度的变动等的原水槽；在含有好氧微生物的集块的存在下进行空气扩散处理而使有机物吸附于集块，或者使好氧微生物增殖的原水调节槽(或者曝气槽)。
就由原水槽泵出的排水而言，通常使其通过格栅(screen)而将其移送至原水调节槽，根据排水的种类等，可以不使用泵而使其自然落下，也可以不使其通过格栅，另外还可以不设置原水槽。
生物分解消化槽(A)具有空气扩散器(da)、好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)。
好氧微生物用固定滤床(ae)如果由生物载体构成，则没有特别限制，优选由好氧微生物易于居住、微生物形成集块而不易脱落、可供给充足的空气或氧、处理水易于循环的生物载体构成。
此外，好氧微生物用固定滤床(ae)由好氧微生物容易居住的生物载体构成，可供给充足的空气或氧，但是不限于仅好氧微生物生存，不排除在形成于生物载体的生物膜(生物层)的内部生存厌氧微生物的情况。同样，厌氧微生物用固定滤床(an)由厌氧微生物容易居住的生物载体构成，基本上不供给空气或氧，但是不限于仅厌氧微生物生存，不排除在形成于生物载体的生物膜(生物层)的表层部等生存好氧微生物的情况。
作为优选的生物载体，包括至少具有相互交叉的多个板且所述板具有大小不同的多个贯通孔的生物载体，例如优选可例示出中国实用新型专利CN201686549U号公报所记载的生物接触材料结构、日本特公昭47-41225号公报所记载的气液接触装置用填充体、专利文献1的图3所记载的滤材。
就好氧微生物用固定滤床(ae)而言，生物载体的设置方法没有限制，从保守、检点等观点出发，优选以在由液体和气体能够自由地循环的多孔质板(金属网、冲孔金属和膨胀合金等)或多孔质袋(网袋等)形成的容器中保持多个生物载体的方式加以设置。
厌氧微生物用固定滤床(an)如果由生物载体构成，则没有限制，优选由厌氧微生物易于居住、微生物形成集块而不易脱落、处理水易于循环的生物载体构成。
作为这样的优选的生物载体，为了构成好氧微生物用固定滤床(ae)，而含有与优选的生物载体相同的生物载体，优选可例示出相同的生物载体。
就厌氧微生物用固定滤床(an)而言，生物载体的设置方法没有特别限制，但从保守·检点等观点出发，优选以在由液体能够自由地循环的多孔质板(金属网、冲孔金属和膨胀合金等)或多孔质袋(网袋等)形成的容器中保持多个生物载体的方式加以设置。
厌氧微生物用固定滤床(an)如果配置于好氧微生物用固定滤床(ae)的下部，则没有限制，即，需要将好氧微生物用固定滤床(ae)设置于更靠近水面的位置，将厌氧微生物用固定滤床(an)设置于比好氧微生物固定滤床(ae)更深的位置。而且，优选厌氧微生物用固定滤床(an)不与最深部的底部密合，而设置成处理水能够出入于厌氧微生物用固定滤床(an)的下部的空间(参照图1、2)。若设置这样的空间，则处理水在生物分解消化槽(A)内变得更易于进行对流(循环)。
好氧微生物用固定滤床(ae)与厌氧微生物用固定滤床(an)可以邻接或接近，但是优选以好氧微生物用固定滤床(ae)能够供给气泡且厌氧微生物用固定滤床(an)不供给气泡的方式，设有一定距离地进行设置。所述一定距离可根据与气泡的供给量相对应的排水的污染情况、排水量等适当地确定。
好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)的大小可根据排水的污染情况(BOD、COD等)、排水量等适当地确定，厌氧微生物用固定滤床(an)的大小优选比好氧微生物用固定滤床(ae)的大小大，进一步优选厌氧微生物用固定滤床(an)的体积为好氧微生物用固定滤床(ae)的体积的1.5～4倍的大小，特别优选厌氧微生物用固定滤床(an)的体积为好氧微生物用固定滤床(ae)的体积的1.7～3.5倍的大小。
若厌氧微生物用固定滤床(an)配置于好氧微生物用固定滤床(ae)的下部，则易于对好氧微生物用固定滤床(ae)供给空气或氧，而空气或氧不易与厌氧微生物用固定滤床(an)接触，除此以外，使厌氧微生物所产生的气体(甲烷、硫化氢等)供给至处于厌氧微生物用固定滤床(an)的上部的好氧微生物用固定滤床(ae)，被好氧微生物加以处理，因此，这些气体变得不易被排出到生物学的排水处理装置的外部，因此不会产生大气污染等问题。另外，从好氧微生物用固定滤床(ae)脱落的集块(有时因排水量的变动等而发生脱落)或浮游的集块可被厌氧微生物用固定滤床(an)截住，集块可被厌氧微生物处理，将过剩的集块消化。这样，若厌氧微生物用固定滤床(an)被配置于好氧微生物用固定滤床(ae)的下部，则它们能够保持相互扶助的关系。
优选以使壁面达到铅垂方向的方式将遮断壁配置于好氧微生物用固定滤床(ae)，设置由空气扩散器供给的气泡可上升至处理水的水面的上升区域(ua)。此外，通过设置该上升区域(ua)，从而可在好氧微生物用固定滤床(ae)内形成下降区域(da)(参照图2)。而且，在该上升区域(ua)可以配置生物载体，也可以不配置生物载体，优选以在上升区域(ua)配置生物载体时在下降区域(da)不配置生物载体的方式，仅在上升区域(ua)或下降区域(da)中的任一区域配置生物载体。
在气泡上升区域(ua)与水下降区域(da)之间配置遮断壁的情况下，可以将可构成好氧微生物用固定滤床(ae)的多孔质板的一部分置换为遮断壁，也可以与多孔质板重叠地设置遮断壁。
优选以使壁面达到铅垂方向的方式将遮断壁配置于厌氧微生物用固定滤床(an)，设置处理水可从深部向浅部上升的上升区域(ua)。此外，通过设置该上升区域(ua)，可在厌氧微生物用固定滤床(an)内形成下降区域(da)(参照图2)。而且，可以在该上升区域(ua)配置生物载体，也可以不配置生物载体，优选以在上升区域(ua)配置生物载体时在下降区域(da)不配置生物载体的方式，仅在上升区域(ua)或下降区域(da)中的任一区域配置生物载体。
在气泡上升区域(ua)与水下降区域(da)之间配置遮断壁的情况下，可以将可构成厌氧微生物用固定滤床(an)的多孔质板的一部分置换为遮断壁，也可以与多孔质板重叠地设置遮断壁。
以使壁面达到铅垂方向的方式将遮断壁配置于好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)，设置上升区域(ua)，在这种情况下，优选以使配置于好氧微生物用固定滤床(ae)的遮断壁的假想延长面与配置于厌氧微生物用固定滤床(an)的遮断壁的假想延长面重叠的方式配置各个遮断壁。即，优选形成于好氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)与形成于厌氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)连续地形成。这样，若上升区域(ua)连续地形成，则易于形成处理水从生物分解消化槽(A)的最深部至处理水的水面连续而成的处理水的流动，与该流动一起，处理水可容易地经下降区域(da)向最深部下降(参照图2)。
对于空气扩散器(da)而言，如果能够对生存于好氧微生物用固定滤床(ae)的好氧微生物供给空气或氧，则没有限制，可使用曝气嘴和/或喷射器等。
此外，喷射器是指：不依赖于泵等的机械运动，在流经管内的主流体(空气、水等)通过更细的管时，达到更高速并且压力降低，由于该压力的降低而从吸入口吸入其他的流体(副流体：空气、水等)，流体彼此混合而可排出的构件。而且，有使用液体(水等)作为主流体而使用气体(空气或氧等)作为副流体的气液混合喷射器、和使用液体(水等)作为主流体而使用液体(水等)作为副流体的液液混合喷射器。
作为空气扩散器的设置位置，优选不配置于比厌氧微生物用固定滤床(an)更深的深部(下部)。若将空气扩散器配置于比厌氧微生物用固定滤床(an)更深的深部(下部)，则向厌氧微生物用固定滤床(an)供给空气或氧，变得易于阻碍厌氧微生物的成长。即，优选按照不对厌氧微生物用固定滤床(an)供给空气或氧，而仅对好氧微生物用固定滤床(ae)供给空气或氧的方式配置空气扩散器。空气扩散器不仅供给空气或氧，还可通过所述供给而使处理水与气泡的上升一起上升。因而，优选以使由空气扩散器供给的气泡可经上升区域(ua)上升的方式进行设置。
优选以下述方式配置曝气嘴：在使用曝气嘴作为空气扩散器时，由曝气嘴供给的气泡在处理水中上升，由此使得生物分解消化槽(A)中的处理水发生对流，并且上升气泡不会阻挡在好氧微生物用固定滤床(ae)中，而可上升至处理水的水面。进一步优选如上所述地配置遮断壁，设置上升区域，从而在(i)形成于好氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)、(ii)形成于好氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)与形成于厌氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)之间、或(iii)形成于厌氧微生物用固定滤床(an)的上升区域(ua)配置曝气嘴。
若如此地配置曝气嘴，则气泡与处理水在上升区域(ua)混合，同时气泡和处理水一起上升，接着在下降区域(da)中气泡和处理水的混合液在与好氧微生物用固定滤床(ae)接触的同时下降，因此，气泡被好氧微生物消耗，处理水在被净化的同时下降，处理水的大部分向厌氧微生物用固定滤床(an)移动，一部分的处理水再度在上升区域(ua)中产生在气泡与处理水混合的同时一起上升这样的对流(处理水的循环)(参照图2)。
在使用喷射器作为空气扩散器时，使用主流体为处理水、且使用空气或氧作为副流体的气液混合喷射器。对于气液混合喷射器而言，如果能够对好氧微生物用固定滤床(ae)供给空气或氧与处理水的混合液体，则可配置在任何地方，但是优选按照该混合液体不易与厌氧微生物用固定滤床(an)接触的方式，以及按照好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)不直接接受混合液体的喷射的方式进行配置。即，在好氧微生物用固定滤床(ae)的上部和/或下部，按照被排出的混合液体的排出方向成水平方向的方式或相对于水平方向成为±30(优选±20、进一步优选±10)度的角度的方向的方式配置气液混合喷射器(参照图3、4)，或者如使用曝气嘴的那样地设置上升区域(ua)而在该气泡上升区域(ua)内按照被排出的混合液体的排出方向成向上的方向的方式配置气液混合喷射器(参照图5)。若这样配置气液混合喷射器，则在气泡上升区域(ua)中气泡在与处理水混合的同时一起上升，接着在水下降区域(da)中气泡和处理水的混合液在与好氧微生物用固定滤床(ae)接触的同时下降，因此，气泡被好氧微生物消耗，处理水在被净化的同时下降，处理水的一部分向厌氧微生物用固定滤床(an)移动，一部分的处理水再度在气泡上升区域(ua)中产生在气泡与处理水混合的同时一起上升这样的对流(处理水的循环)(参照图5)。
即使使用曝气嘴和/或气液喷射器，处理水在厌氧微生物用固定滤床(an)中也无法充分地循环，在这种情况下，可以使用液液混合喷射器、搅拌桨、循环泵等来辅助处理水的循环。其中，从保守·检查等观点出发，优选液液混合喷射器。
另外，为了促进处理水的循环，还可将与可在好氧微生物用固定滤床(ae)中设置的遮断壁相同的遮断壁设置于厌氧微生物用固定滤床中，在一定的方向上促进循环的水流。
作为曝气嘴，如果能够曝气，就可无限制地使用，优选可例示出中国实用新型专利CN201686553U号公报所记载的曝气盘结构。另外，作为喷射器，如果能够气液混合或液液混合，则没有限制，例如可示出鼓泡喷嘴、储罐混合喷射器(tank mixing eductor)(Spraying System Japan株式会社)。
对于空气扩散器(da)、好氧微生物用固定滤床(ae)和厌氧微生物用固定滤床(an)而言，各自的大小、形状等可根据排水的污染情况、排水量等适当地确定。
生物分解消化槽(A)可以至少设置1个槽，但优选为2～10个的设置数量、进一步优选为3～8个、特别优选为4～6个。此外，在设置多个生物分解消化槽(A)时，优选串联地设置生物分解消化槽(A)。
在串联地设置多个生物分解消化槽(A)时，在全部的生物分解消化槽(A)中，优选越处于前段，则使空气或氧的供给量越多，越处于后段，则使空气或氧的供给量越少。这是由于在前段中对排水中的有机分高效地进行处理，在后段中对集块(包含浮游的物质、脱落的物质这两者)高效地进行处理的缘故。
处理水向生物分解消化槽(A)的流出入口的位置没有限制，但用于使处理水从前段的前处理槽(X)或生物分解消化槽(A)向生物分解消化槽(A)流入的流入口优选位于生物分解消化槽(A)的上部。另外，用于使处理水从后段的后处理槽(Y)或生物分解消化槽(A)流出的流出口优选位于生物分解消化槽(A)的最深部(参照图1、图6)。若流入口位于生物分解消化槽(A)的上部，则排水首先与好氧微生物用固定滤床(ae)接触，然后与厌氧微生物用固定滤床(an)接触，因此可进一步高效地对排水进行净化处理。另外，若流出口位于生物分解消化槽(A)的最深部，则可促进处理水从好氧微生物用固定滤床(ae)向厌氧微生物用固定滤床(an)的流动，进一步高效地对排水进行净化，并且使处理水在生物分解消化槽(A)内变得更易于进行对流(循环)。
优选在本发明的生物学的排水处理装置中设置后处理槽(Y)。
作为后处理槽(Y)，包括集块分离槽(B)和无机物质分离槽(C)。
集块分离槽(B)是用于将集块与处理水分离的分离槽，具有用于使来自生物分解消化槽(A)的处理水流入的流入口、用于将集块返送于前处理槽(X)的返送口、和用于将处理水放出或向其他的后处理槽排出的排出口，并且不具有其他的流出入口。即，其是不具有将剩余集块(或剩余污泥)向生物学的排水处理装置的外部排出的出口的集块分离槽。
作为集块的运送目的地，优选为原水调节槽，但是也可返送至生物分解消化槽(A)。
对于本发明的生物学的排水处理装置而言，微生物(好氧微生物、厌氧微生物)摄取排水中的有机成分，排出气体(二氧化碳、甲烷、氨、硫化氢等)和水，而在这些气体中，厌氧微生物所排出的气体(甲烷、氨、硫化氢等)被好氧微生物再次摄取，转换为二氧化碳和水、或自身的细胞等，因此，结果为排水中所含的有机成分被转换成水和二氧化碳，它们被向生物学的排水处理装置的外部放出。
但是，除此以外，微生物也摄取并且排出无机物质(硝酸离子、硫酸离子、磷酸离子、金属离子和由它们构成的化合物等)(或者也可能是没有被摄取而直接存在的物质)，一部分的无机物质(硝酸离子、硫酸离子等)通过集块的返送、食物链等还被转换成氨、氮、硫化氢等，而金属离子(尤其是重金属离子)、磷酸离子等直接以包含在放出水(或者处理水)中的状态被向生物学的排水处理装置的外部放出。
因此，在本发明的生物学的排水处理装置中优选设置从即将放出的处理水中将金属离子(尤其是重金属离子)、磷酸离子等分离除去的无机物质分离槽(C)。
无机物质分离槽(C)设置在集块分离槽(B)的后段，用于将无机物质与处理水分离。尤其是用于将若以含在放出水中的状态放出则会导致问题的重金属原子、磷原子分离，从而仅放出将它们除去后的处理水的槽。
对于无机物质分离槽(C)而言，优选填充有能够从即将放出的处理水中将金属离子(尤其是重金属离子)、磷酸离子等分离除去的无机物质分离材料，但可以通过通电将无机物质除去。
作为无机物质分离材料，可使用活性炭、沸石、硅藻土、活性白土等，优选为金属粒子和碳粒子相互接触而多孔质地构成的碳/金属多孔质复合体。
作为这样的碳/金属多孔质复合体，优选可使用日本特开2011-25160号公报所记载的水处理用碳金属复合体、TERRAST系列(碳/金属多孔质复合体：株式会社Aoyamaeco System)。
对于碳/金属多孔质复合体而言，可认为金属与碳接触而形成了电池，可认为在水中金属溶出，该金属补充无机物质，发生凝聚沉淀。因而，作为碳/金属多孔质复合体的金属，可根据需要分离的无机物质的种类适当地确定，但是从能够将多种无机物质凝聚沉淀出发，优选为铝和铁。
本发明的生物学的排水处理装置是含有有机成分的排水，如果是可在生物学上进行净化处理的排水，则不论种类、浓度、量等，均可进行净化处理。例如除了在生活排水、屎尿排水、工场排水、制造工序的途中产生的制造排水以外，还用于家庭用生活排水等。
[实施例]
<实施例1>
在带有不锈钢制膨胀合金(SW36mm、LW101.6mm)制的侧面和底面、且外尺寸为宽740mm×深740mm×高500mm的长方体的中央，按照壁面成铅垂方向的方式设置直径210mm×高500mm的圆柱状的遮断壁(3)，在其内部填充中国实用新型专利CN201686549U号公报所记载的生物接触材料结构作为生物载体，制备好氧微生物用固定滤床(1)。
在带有不锈钢制膨胀合金(SW36mm、LW101.6mm)制的侧面和底面、且外尺寸为宽740mm×深740mm×高1000mm的立方体的中央，按照壁面成铅垂方向的方式设置直径210mm×高1000mm的圆柱状的遮断壁(3)，在其内部填充中国实用新型专利CN201686549U号公报所记载的生物接触材料结构作为生物载体，制备厌氧微生物用固定滤床(2)。
在内尺寸为宽750mm×深750mm×高2200mm的长方体状不锈钢槽内，按照厌氧微生物用固定滤床(2)的底面距离长方体状不锈钢槽的底面达到200mm的方式，安装用于保持厌氧微生物用固定滤床(2)的固定角铁4根，使该固定角铁保持住厌氧微生物用固定滤床(2)，另外，按照好氧微生物用固定滤床(1)的上面距离长方体状不锈钢槽的上端达到200mm的方式，从长方体状不锈钢槽的上端悬挂好氧微生物用固定滤床(1)。
按照气泡可经过由好氧微生物用固定滤床(1)和厌氧微生物用固定滤床(2)的圆柱状的遮断壁(3)包围的上升区域(ua)上升的方式，在厌氧微生物用固定滤床(2)的圆柱状的遮断壁(3)的中央设置曝气嘴(4：中国实用新型专利CN201686553U号公报所记载的曝气盘结构)，将其与空气移送配管连接。
将用于使处理水流入的流入口(7)设置于长方体状不锈钢槽的上端附近，将用于使处理水流出的流出口(8)设置于长方体状不锈钢槽的底面附近，制备生物分解消化槽(A)(参照图6)。同样，总计制备4个生物分解消化槽(A)。
在内尺寸为宽400mm×深750mm×高2200mm的长方体状不锈钢槽的上端附近设置用于接收排水的接收口(12)，将用于使处理水流出的流出口(8)设置于长方体状不锈钢槽的高1000mm附近，制备原水槽(X1)。
在内尺寸为宽400mm×深750mm×高2200mm的长方体状不锈钢槽的底面中央附近，设置曝气嘴(4：中国实用新型专利CN201686553U号公报所记载的曝气盘结构)，将其与空气移送配管连接，将用于使排水流入的流入口(7)设置于长方体状不锈钢槽的上端附近，将用于使处理水流出的流出口(8)设置于长方体状不锈钢槽的底面附近，设置接收来自集块分离槽的返送集块的返送集块流入口(11)，制备原水调节槽(X2)。
在内尺寸为宽400mm×深400mm×高2200mm的长方体状不锈钢槽的下部，按照位于底面在上且顶点在下的方式设置底面为400mm×400mm×高500mm的四角锥，在该顶点部设置返送集块的排出口(10)，在距离长方体状不锈钢槽的上端1000mm附近设置用于使处理水流入的流入口(7)，在长方体状不锈钢槽的上端附近设置用于使处理水流出的流出口(8)，制备集块分离槽(B)。
在内尺寸为宽400mm×深400mm×高2200mm的长方体状不锈钢槽(C1)的底面中央附近设置用于使处理水流入的流入口(7)，在长方体状不锈钢槽(C1)的上端附近设置用于使处理水向与该槽邻接的长方体状不锈钢槽(C2：内尺寸为宽400mm×深400mm×高2200mm)流出的流出口(8)，进而在长方体状不锈钢槽(C2)的下部按照底面在上且顶点在下的方式设置底面为400mm×400mm×高500mm的四角锥，在该顶点部设置无机物的排出口(9)，在长方体状不锈钢槽(C2)的高1000mm附近设置用于使来自长方体不锈钢槽(C1)的流出口(8)的处理水流入的流入口(7)，在长方体不锈钢槽(C2)的上端附近设置用于将处理水放出的放出口(13)，进而，在长方体不锈钢槽(C1)中装填将碳/金属多孔质复合体(TERRAST Fe：铁与碳的多孔质复合体、株式会社Aoyamaeco System)填充在聚乙烯制筛网袋中而得的网袋，用碳金属多孔质复合体埋藏长方体不锈钢槽(C1)的内部，制备无机物质分离槽(C)。
将4个生物分解消化槽(A)串联地配置，将原水调节槽(X2)配置于最前段的生物分解消化槽(A)前，在其前配置原水槽(X1)，进而在最后段的生物分解消化槽(A)后配置集块分离槽(B)，在其后设置无机物质分离槽(C)，按照各个槽串联的方式将流出口(8)与流入口(7)进行配管连接，将空气移送配管与送风机进行配管连接，将集块分离槽(B)的返送集块的排出口(10)与原水调节槽的返送集块流入口(11)进行配管连接，根据需要在各配管的途中设置移送泵，制备本发明的生物学的排水处理装置(参照图1)。
使用本发明的生物学的排水处理装置，对化学场的除去VOC的洗涤器排水(约9000升/天)加以处理，按照JIS K0102：2008的“21.生化好氧量(BOD)、32.溶存氧(32.3隔膜电极法)”、“17.100℃下的被高锰酸钾消耗的好氧量(CODMn)”、“14.2总蒸发残留物”，对接收的排水和放出水测定BOD、COD和总蒸发残留物，将这些结果示于表1中(单位全部为ppm。)。
另外，97天的排水处理后，未发现剩余集块(或剩余污泥)的产生，返送集块的量也为少量。
此外，对于除去VOC的洗涤器排水而言，将洗涤器排水留置在洗涤器中，进行循环再利用，以1星期1次的比例更换新鲜的水，但是在本试验中，以97天不进行水的更换的方式进行试验。另外，对于57日后～97日后而言，没有进行总蒸发残留物的测定。
<实施例2>
使用在实施例1中制备的生物学的排水处理装置的1/2的大小的装置，用3天对涂装线前处理排水(330升/天)进行处理，3天后，按照JISK0102：2008的“45.总氮、45.2紫外吸光光度法”、“46.总磷、46.3.2硝酸-高氯酸分解法”、“53.锌、53.3ICP发光分光分析法”、“59.镍、59.3ICP发光分光分析法”、“34.氟、34.1镧茜素氨羧络合剂吸光光度法”，对于接收的排水和放出水测定总氮、总磷、锌、镍和氟，将这些结果示于表2中(单位全部为ppm。)。
另外，3天的排水处理后，未发现剩余集块(或剩余污泥)和返送集块的产生。
[表2]
  总氮   总磷   锌   镍   氟
  接收的排水   19   800   1.1   0.61   6.0
  放出水   13   57   0.34   0.07   1.4
<实施例3>
使用在实施例1中制备的生物学的排水处理装置的1/2的大小的装置(但是，没有设置无机物质分离槽(C)，将集块分离槽(B)的处理水的流出口作为放出口，从此处放出。)，用22天对肥皂制造场排水(1000升/天)进行处理，在22天后，按照JIS K0102：2008的“21.生化好氧量(BOD)、32.溶存氧(32.3隔膜电极法)”和“环境厅告示第64号附表4(己烷提取物质；使试样成为pH4以下的盐酸酸性，用己烷提取试样中的油分，约在80℃下使己烷挥散，测定残留的物质的质量的方法；残渣中含有矿物油、动植物油和其他的不挥发性物质。)”，对接收的排水和放出水测定BOD和正己烷提取物质含量，这些结果示于表3中(单位全部为ppm。)。
另外，22天的排水处理后，未发现产生剩余集块(或剩余污泥)和返送集块。
[表3]
 生化好氧量(BOD)   正己烷提取物含量
  接收的排水  40000   900
  放出水   120   9.3
<实施例4>
使用在实施例1中制备的生物学的排水处理装置的1/2的大小的装置(但是，没有设置无机物质分离槽(C)，将集块分离槽(B)的处理水的流出口作为放出口，从此处放出。)，用24天对木材加工场排水(1000升/天)进行处理，24日后，按照JIS K0102：2008的“21.生化好氧量(BOD)、32.溶存氧(32.3隔膜电极法)”、“17.100℃下的被高锰酸钾消耗的好氧量(CODMn)”和“环境厅告示第64号別表4(己烷提取物质)”，对接收的排水和放出水测定BOD、CODMn和正己烷提取物质含量，将这些结果示于表4中(单位全部为ppm。)。
另外，24天的排水处理后，未发现产生剩余集块(或剩余污泥)和返送集块。
[表4]
 生化好氧量(BOD)   化学好氧量(CODMn)   正己烷提取物含量
  接收的排水  3100   2000   33
  放出水   6.7   840   0.9
如上所述，就本发明的生物学的排水处理装置而言，虽然即使为含有难分解物质这样的来自化学场的排水，也能够高效地进行净化，但也未发现产生剩余集块(或剩余污泥)，并且也没有返送集块或其量很少。
符号说明
1、好氧微生物用固定滤床(ae)
2、厌氧微生物用固定滤床(an)
3、遮断壁
4、曝气嘴
5、气液混合喷射器
6、处理水的水面
7、处理水的流入口
8、处理水的流出口
9、无机物的排出口
10、返送集块的排出口
11、返送集块流入口
12、排水的接收口
13、处理水的放出口
ua、上升区域
da、下降区域
X1、前处理槽(原水槽)
X2、前处理槽(原水调节槽)
A、生物分解消化槽
B、集块分离槽
C、无机物质分离槽

Claims (12)

1.一种生物学的排水处理装置，其特征在于，设置有前处理槽X以及至少一个具有空气扩散器da、好氧微生物用固定滤床ae和厌氧微生物用固定滤床an的生物分解消化槽A，
在好氧微生物用固定滤床ae的下部配设厌氧微生物用固定滤床an。
2.根据权利要求1所述的生物学的排水处理装置，其串联地设置有多个生物分解消化槽A，所述设置的数量为2～10个。
3.根据权利要求1或2所述的生物学的排水处理装置，其中，
在生物分解消化槽A的上部具有用于使处理水从前段的前处理槽X或生物分解消化槽A向生物分解消化槽A流入的流入口，
在生物分解消化槽A的最深部具有用于使处理水向后段的后处理槽Y或生物分解消化槽A流出的流出口。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，以使壁面成铅垂方向的方式将遮断壁配置于好氧微生物用固定滤床ae，从而设置有由空气扩散器供给的气泡能够上升至处理水的水面的上升区域ua。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，以使壁面成铅垂方向的方式将遮断壁配置于厌氧微生物用固定滤床an，从而设置有处理水能够从深部向浅部上升的上升区域ua。
6.根据权利要求4或5所述的生物学的排水处理装置，其中，在上升区域ua配置有空气扩散器。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，空气扩散器为曝气嘴和/或喷射器。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，构成好氧微生物用固定滤床ae和厌氧微生物用固定滤床an的生物载体具有至少相互交叉的多个板，所述板具有大小不同的多个贯通孔。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，作为后处理槽Y是用于将集块与处理水分离的分离槽，其设置有集块分离槽B，该集块分离槽B具有用于使来自生物分解消化槽A的处理水流入的流入口、用于将集块返送于前处理槽X的返送口和用于将处理水放出或者向另外的后处理槽排出的排出口并且不具有其他流出流入口。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的生物学的排水处理装置，其中，在集块分离槽B的后段设置有用于将无机物质与处理水分离的无机物质分离槽C作为后处理槽Y。
11.根据权利要求10所述的生物学的排水处理装置，其中，将金属粒子和碳粒子相互接触且由多孔质形成的碳/金属多孔质复合体填充于无机物质分离槽C。
12.根据权利要求11所述的生物学的排水处理装置，其中，金属为铝和/或铁。
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