JP2000288568A - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微生物と酸素および汚水中の汚染物質との接
触性を増大して汚水処理効率が向上する汚水処理装置を
提供する。 【解決手段】 反応槽２内に、上下方向に軸方向を有す
る胴体部内に攪拌翼27および空気を曝気する曝気部14を
収容した攪拌曝気装置３を配設する。反応槽２内に流入
した汚水28に、微生物を担持する担体29を収容する。好
気性処理の場合、曝気部14から曝気し、攪拌翼27の回転
にて気泡を細かく剪断しつつ汚水28を下方に流出させ
る。担体29および細かい気泡が汚水28中に略均一に分散
する。嫌気性処理の場合、攪拌翼27の回転のみとする。
担持する微生物と汚水28との界面更新性を向上でき、効
率よく短時間で処理できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、担体に担持させた
微生物により汚水中の汚染物質を処理する汚水処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような担体に担持された微生
物により汚水を浄化処理する生物担体法による汚水処理
方法は、大きく分けて２通りが知られている。すなわ
ち、好気性微生物群を担体に固定化してＢＯＤ（Bioche
mical Oxygen Demand ：生化学的酸素要求量）などに起
因する汚染物質である有機物を酸化分解したり、硝化反
応により汚染物質を分解する好気性生物担体法と、嫌気
性微生物群を担体に固定化して脱窒反応などにより汚染
物質を分解する嫌気性生物担体法とが知られている。

【０００３】そして、好気性生物担体法は、好気性微生
物群を担持する担体を収容する反応槽に汚水を流入し、
この流入された汚水を例えば空気を曝気する曝気方式な
どにより好気性状態に保ち、担体に担持された好気性微
生物群により含有する汚染物質を分解処理する。ところ
で、汚水が担持された微生物と接触する接触時間である
汚泥滞留時間（ＳＲＴ：Sludge Retention Time ）を長
く設定することにより、高度に汚水を処理できるが、汚
泥滞留時間を長くするために水理学的滞留時間（ＨＲ
Ｔ：Hydrological Retention Time ）を長くすると、反
応槽の容量が大きくなる問題がある。

【０００４】このため、従来の汚水処理方法として、例
えば特開平７−６８２８２号公報および特開平２−１３
５１９６号公報に記載の構成が知られている。

【０００５】そして、特開平７−６８２８２号公報に記
載のものは、例えば図９に示すように、図示しない送風
機からの圧縮空気を反応槽31内に配設した散気板32や反
応槽31の底部に配設した曝気装置などから反応槽31内に
流入された汚水33に曝気し、汚水33に酸素を溶解させる
曝気方式が採られている。そして、曝気した空気の気泡
が上昇することにより、汚水33に上昇流が生じて反応槽
33内で循環する攪拌機能が付与されるとともに、気泡が
汚水33とともに対流する間に好気性微生物が摂取する酸
素が溶解する。

【０００６】また、特開平２−１３５１９６号公報に記
載のものは、水深が１０ｍを越える超深層曝気方式で、
例えば図１０に示すように、ドラフトチューブすなわち
上下方向に沿った軸方向を有する略円筒状の本体部35内
に図示しない送風機からの空気を曝気する曝気装置や汚
水36を反応槽37内で循環させるインペラなどの攪拌翼38
を設けた構成が採られている。そして、攪拌翼38を水中
モータ39などによる回転にて生じる攪拌力により、好気
性微生物と汚水36中に溶解した酸素や汚水36中の汚染物
質との接触効率を向上させている。

【０００７】しかしながら、図９に示すような特開平７
−６８２８２号公報に記載の散気板32や曝気装置から空
気を曝気し上昇流により攪拌する構成では、気泡の上昇
する上昇流による攪拌力のみであり、気泡から汚水33に
溶解する酸素量や汚水33の汚染物質と好気性微生物との
接触率が低く界面更新が少ないことから好気性微生物の
活性が低下し、汚水処理効率が低下する。

【０００８】また、図１０に示すような特開平２−１３
５１９６号公報に記載の散気板や曝気装置から空気を曝
気する曝気機能および攪拌翼38による攪拌機能を備えた
構成では、好気性微生物と酸素および汚染物質との接触
率が不十分であり、さらなる界面更新性を向上して汚水
処理効率の向上が望まれている。

【０００９】一方、嫌気性生物担体法は、反応槽内を嫌
気性状態に保ち、嫌気性微生物群、例えば脱窒菌を増殖
させ、この脱窒菌により好気性生物担体法の硝化反応に
て汚水中の汚染物質であるアンモニア性窒素（ＮＨ₄ −
Ｎ）が酸化されて生成する硝酸性窒素（ＮＯ₃ −Ｎ）あ
るいは亜硝酸性窒素（ＨＮＯ₂ −Ｎ）を窒素ガス
（Ｎ₂ ）に還元する脱窒反応をする。そして、従来の嫌
気性生物担体法では、例えば図１１に示すように、反応
槽41内に底部に配設した水中攪拌装置や水中ミキサなど
の攪拌装置42により、嫌気性状態を損なうことなく嫌気
性微生物のフロックである汚泥や嫌気性微生物を担持す
る担体43が反応槽41の底部に沈降することを防止して、
脱窒反応の効率を向上している。

【００１０】しかしながら、この図１１に示すような従
来の攪拌装置42を反応槽41の底部に配設した嫌気性生物
担体法では、水面近傍の流速は遅くなるので、脱窒反応
により生じた窒素ガスが汚泥や担体43に付着して汚泥お
よび担体43が水面上に浮上して滞留し、効率のよい脱窒
反応が得られない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、好気
性生物担体法の図９に示すような特開平７−６８２８２
号公報に記載の空気を曝気し上昇流により攪拌する構成
では、好気性微生物の界面更新が少なく汚水処理効率が
低下し、好気性生物担体法の図１０に示すような特開平
２−１３５１９６号公報に記載の曝気と攪拌翼38による
攪拌をする構成では界面更新性が不十分である。また、
嫌気性生物担体法の図１１に示すような反応槽41の底部
に攪拌装置42を配設した構成では、発生する窒素ガスが
付着した汚泥や担体43が水面上に滞留して汚水処理効率
が低下する問題がある。

【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、微生物と酸素および汚水中の汚染物質との接触性を
増大して汚水処理効率が向上する汚水処理装置を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の汚水処理
装置は、汚水を貯留する反応槽と、前記反応槽内の汚水
中に浮遊可能な粒状で微生物を担持する粒状の担体と、
この反応槽内に配設され、上下方向に軸方向を有し上下
面を開口する筒状の胴体部、この胴体部内に回転可能に
配設され回転駆動により前記汚水を前記担体とともに前
記胴体部に流出入させる攪拌翼を備えた攪拌手段とを具
備したものである。

【００１４】そして、上下方向に軸方向を有し上下面を
開口する筒状の胴体部内に回転可能に攪拌翼を備えた攪
拌手段により、担体が汚水中に略均一に分散されて汚水
が攪拌され、担体に担持される微生物と汚水との界面更
新性が向上し、微生物と汚水中の汚染物質との接触率が
向上して処理効率が向上する。

【００１５】請求項２記載の汚水処理装置は、請求項１
記載の汚水処理装置において、攪拌手段は、酸素を含有
する気体を噴出する曝気手段を具備したものである。

【００１６】そして、攪拌手段に気体を噴出する曝気手
段を設けるため、曝気手段から気体が噴出されて形成さ
れる気泡が細かく剪断されて汚水中に略均一に分散され
て酸素溶解性が向上し、担体に担持される好気性微生物
と汚水との界面更新性が向上し、好気性微生物が摂取す
る酸素および汚染物質との接触率が向上して好気性微生
物の活性が増大し、処理時間が短縮して効率よく汚水を
好気性処理するとともに、曝気手段による気体の噴出を
間欠することにより、１つの反応槽で好気性処理と嫌気
性処理とが得られる。

【００１７】請求項３記載の汚水処理装置は、請求項１
または２記載の汚水処理装置において、攪拌手段は、汚
水を胴体部の下部から流出させる方向に攪拌翼を回転
し、担体は、担持される微生物が嫌気性微生物である場
合、比重が１．０より重いものである。

【００１８】そして、嫌気性微生物が担持されて嫌気性
処理する場合には、担体の比重を１．０より重く設定す
るため、嫌気性処理にて生成する窒素ガスの付着により
担体全体の比重が１．０より軽くなるので、攪拌手段に
て下方に向けて流出された汚水は担体の浮力により上昇
流が付与されて効率よく循環し、汚水の水面で滞留する
ことなく小さい攪拌力で略均一に担体が汚水中で分散さ
れ、微生物と汚水との界面更新性が向上する。

【００１９】請求項４記載の汚水処理装置は、請求項２
記載の汚水処理装置において、攪拌手段は、汚水を胴体
部の下部から流出させる方向に攪拌翼を回転し、担体
は、担持する微生物が好気性微生物の場合、比重が１．
０より軽いものである。

【００２０】そして、好気性微生物が担持されて好気性
処理する場合には、担体の比重を１．０より軽く設定す
るため、好気性処理により生成する炭酸ガスの一部は汚
水に溶解したり、曝気手段から曝気された気泡による曝
気力や攪拌翼による攪拌力などにより担体から分離され
るので、攪拌手段にて下方に向けて流出された汚水は担
体の浮力により上昇流が付与されて効率よく循環し、汚
水の水面で滞留することなく小さい攪拌力で略均一に担
体が汚水中で分散され、微生物と汚水との界面更新性が
向上する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を示
す汚水処理装置の構成を図面を参照して説明する。

【００２２】図１において、１は汚水処理装置で、この
汚水処理装置１は、上下方向に軸方向を有する略筒状の
反応槽２と、この反応槽２の略中間部に配設された攪拌
手段としてのドラフトチューブエアレータである攪拌曝
気装置３とを備えている。

【００２３】そして、攪拌曝気装置３は、図１ないし図
５に示すように、軸方向が上下方向に沿うように、すな
わち反応槽２の軸方向と略平行例えば同軸上に位置し上
下面を開口する略円筒状の胴体部５を有している。ま
た、この胴体部５の上端縁には、リング状に空気導入管
６が一体的に設けられている。そして、この空気導入管
６には、ブロワなどの送風機７に接続され、送風機７か
ら空気が導入される。

【００２４】さらに、空気導入管６の上端縁には胴体部
５より内径が径大の略円筒状の筒状部８が一体的に設け
られ、この筒状部８の上端縁には上方に向けて拡開する
ラッパ状の案内筒状部９が一体的に設けられている。な
お、この案内筒状部９の下端縁は、内径が胴体部５の内
径と略同寸法となるように筒状部８の内周に内方に向け
て突出し、空気導入管６の上端と案内筒状部９の下端と
の間にインペラ室10を区画している。

【００２５】また、胴体部５内には、略同軸上に円筒状
の軸受部12が設けられ、この軸受部12の外周面に平面方
向が軸方向に沿った板状で胴体部５の内周面との間に放
射状にガイド翼13が複数一体的に設けられて軸受部12が
保持されている。

【００２６】さらに、胴体部５内には、ガイド翼13，13
の上方に位置して曝気部14が配設されている。この曝気
部14は、円筒管が環状に形成された曝気管15と、この曝
気管15の外周面に放射状に設けられ曝気管15内を空気導
入管６内に連通させる連通管16が一体的に設けられて胴
体部５内に保持されている。そして、曝気管15には、内
周面および外周面に胴体部５の中心軸および径方向の外
方に向けて開口する曝気孔17が複数開口形成され、送風
機７から空気導入管６に導入され連通管16を介して曝気
管15内に導入された空気が曝気孔17から吐出される。さ
らに、曝気管15には、外周下面に下方に向けて開口し、
曝気管15内に流入する異物、例えば汚泥などを排出し曝
気管15内が閉塞されることを防止するドレン孔18が穿設
されている。そして曝気部14、空気導入管６および送風
機７にて曝気手段19が構成される。

【００２７】また、案内筒状部９の内面側には、上下方
向に軸方向を有する支持柱20が複数一体的に設けられ、
これら支持柱20，20の上端には攪拌曝気装置３を反応槽
２に支持固定する固定板21が設けられている。さらに、
支持柱20には、上下方向に平面を有し胴体部５の中心軸
に対して放射状に整流板22がそれぞれ設けられている。
そして、この固定板21の上面には駆動手段としての電動
機24が配設されている。この電動機24の図示しない出力
軸には、支持柱20と略平行に上下方向に軸方向を有した
シャフト25が接続されいる。そして、このシャフト25の
下端部分は、胴体部５内に配設された軸受部12に回転自
在に軸支され、シャフト25は電動機24の駆動により回転
する。また、シャフト25の下端部には、曝気部14の曝気
管15の上方でインペラ室10に位置する攪拌翼27が一体的
に設けられ、シャフト25の回転により攪拌翼27が一体的
に回転する。

【００２８】そして、攪拌曝気装置３は、案内筒状部９
の上端縁が反応槽２内に貯留する汚水28の水面より所定
の距離下方に位置し、かつ胴体部５の中心軸が反応槽２
の中心軸上に位置するように反応槽２に配設されてい
る。

【００２９】一方、反応槽２内には、図示しない原水管
から流入されて滞留する汚水28に浮遊され微生物を担持
する粒状の担体29が複数収容されている。この担体29
は、所定の強度を有して曝気部14の曝気孔17およびドレ
ン孔18より径大に例えば円柱状やリング状、球状、星形
などのペレット状に形成、すなわち例えば曝気部14から
空気を曝気しない状態で担体29が曝気孔17から曝気管15
内に流入しないように形成されている。そして、反応槽
２内に流入される汚水28を好気性状態で処理する場合に
は担体29の比重を１．０より軽くかつ１．０に近似する
比重に設定し、嫌気性状態で処理する場合には担体29の
比重を１．０より重くかつ１．０に近似する比重に設定
することが好ましい。また、担体29は、例えば合成樹脂
にて形成したり、セラミックス担体や金属担体の表面に
合成樹脂を被覆形成するなどにより、攪拌翼27との接触
により損傷しないある程度の弾性を付与して形成するこ
とが好ましい。

【００３０】次に、上記汚水処理装置１による汚水処理
動作について説明する。

【００３１】まず、反応槽２内に流入される汚水28を好
気性状態で処理する場合について説明する。

【００３２】図示しない原水管から汚水28を反応槽２内
に流入させる。また、反応槽２内に比重が１．０より軽
く１．０に近似する比重の担体29を収容しておく。

【００３３】そして、攪拌曝気装置３の電動機24を駆動
させて攪拌翼27を回転させるとともに、送風機７を駆動
して曝気管15の曝気孔17から汚水28に空気を曝気する。
なお、この攪拌翼27は、汚水28を案内筒状部９の上方か
ら吸い込んで胴体部５の下端から空気の曝気による気泡
とともに反応槽２の底部に向けて流出させるように回転
される。

【００３４】この攪拌翼27の回転により、インペラ室10
内の担体29が浮遊する汚水28は曝気部14にて曝気されつ
つ胴体部５内に押し出され、胴体部５内の汚水28は胴体
部５の下端から曝気による気泡および担体29とともに反
応槽２の底部に向けて流出され、反応槽２の底部に流出
された汚水28は、胴体部５からの大きな吹出力にて吹き
上げられるように上方に流れるとともに、気泡の浮上お
よび比重が１．０より軽い担体29の浮力により、担体29
は沈降せず、反応槽２の底部から反応槽２の上方に担体
29を略均一に分散しつつ流過する。そして、反応槽２の
上方に流過した汚水28は、整流板22にて乱流が生じるこ
となく案内筒状部９の上端部から案内筒状部９にて案内
されつつインペラ室10内に流過し、反応槽２内で気泡お
よび担体29が略均一に分散された状態で汚水28が対流す
る。この汚水28の対流の際、攪拌翼27の下流側に曝気部
14が位置するため、曝気される気泡は剪断される状態と
なって細かい気泡となるとともに、胴体部５の断面にお
ける気泡分布が略均一となり、気液接触率が向上して、
酸素溶解性が向上する。この反応槽２内を細かい気泡お
よび担体29が略均一に分散された状態で汚水28が対流す
ることにより、細かい気泡中の酸素が汚水28中に効率よ
く溶解する。

【００３５】そして、担体29に担持される図示しない好
気性微生物は、汚水28中に溶解する酸素を摂取しつつ汚
水28中の汚染物質である有機物を栄養源として摂取しつ
つ酸化分解処理し、アンモニア性窒素（ＮＨ₄ −Ｎ）な
どの汚染物質は硝酸性窒素（ＮＯ₃ −Ｎ）や亜硝酸性窒
素（ＨＮＯ₂ −Ｎ）に酸化・分解するとともに、汚染物
質であるリンやカルシウムなども栄養源として摂取する
ことにより、汚水28は浄化される。

【００３６】ここで、好気性微生物は、有機物を酸化分
解した際に、炭酸ガスを生成するが、この炭酸ガスの一
部は汚水28に溶解したり、攪拌曝気装置３の曝気部14か
ら曝気された気泡による曝気力や攪拌翼による攪拌力な
どにより担体29から分離される。このため、担体29の比
重がさらに軽くなり、汚水28の水面上に浮上して滞留
し、攪拌曝気装置３にて循環されなくなることはない。
すなわち、１．０に近似する比重に設定することによ
り、反応槽２の底部に沈降することがないとともに、水
面上に浮上して攪拌曝気装置３にて循環されなくなるこ
とを防止でき、確実に汚水28に略均一に分散できる。

【００３７】このように、汚水28中の汚染物質を分解処
理する好気性微生物を担持する担体29が、攪拌翼27の下
方側に曝気部14が位置して配設された胴体部５を有する
ドラフトチューブエアレータの構造を採る攪拌曝気装置
３により、汚水28中に略均一に分散されるとともに曝気
による気泡が細かく剪断されて略均一に分散されるた
め、担体29に担持される好気性微生物と汚水28との界面
更新性が向上し、好気性微生物が摂取する酸素および汚
染物質との接触率が向上し、好気性微生物の活性が増大
し、処理時間が短縮して効率よく汚水処理できる。

【００３８】さらに、比重が１．０より軽い担体29が浮
遊する汚水28を胴体部５の上方から胴体部５内に流入さ
せて胴体部５の下端より反応槽２の底部に向けて流出さ
せて対流させるため、担体29が反応槽２の底部に沈降す
ることなく小さい攪拌力で略均一に担体29が汚水28中に
分散される状態となり、担体29に担持される好気性微生
物の汚水との界面更新性がさらに向上し、好気性微生物
が摂取する酸素および汚染物質との接触率がさらに向上
し、好気性微生物の活性が増大して効率よく短時間で高
度に汚水処理できる。

【００３９】次に、反応槽２内に流入される汚水28を嫌
気性状態で処理する場合について説明する。

【００４０】図示しない原水管から汚水28を反応槽２内
に流入させる。また、反応槽２内に比重が１．０より重
く１．０に近似する比重の担体29を収容しておく。

【００４１】そして、図６に示すように、攪拌曝気装置
３の電動機24を駆動させて攪拌翼27を回転させ、送風機
７は駆動しない、すなわち曝気部14から曝気させない。
なお、この攪拌翼27は、好気性状態で処理する場合と同
様に、汚水28を案内筒状部９の上方から吸い込んで胴体
部５の下端から反応槽２の底部に向けて流出させるよう
に回転させる。

【００４２】この攪拌翼27の回転により、インペラ室10
内の担体29が浮遊する汚水28は胴体部５内に押し出さ
れ、胴体部５内の汚水28は胴体部５の下端から担体29と
ともに反応槽２の底部に向けて流出され、底部の汚水28
は吹き上げられるように上方に流れる。

【００４３】ここで、汚水28中に汚染物質である硝酸性
窒素（ＮＯ₃ −Ｎ）および亜硝酸性窒素（ＨＮＯ₂ −
Ｎ）が存在する場合、担体29に担持する嫌気性微生物で
ある脱窒菌が汚染物質である有機物やリンおよびカルシ
ウムなどのミネラル分を摂取しつつ硝酸性窒素（ＮＯ₃
−Ｎ）および亜硝酸性窒素（ＨＮＯ₂ −Ｎ）を窒素ガス
（Ｎ₂ ）に還元する。そして、担体29の比重が１．０よ
り重くかつ１．０に近似することから、生成される窒素
ガスにより、攪拌翼27の回転による攪拌力が作用しても
嫌気性微生物が担持する担体29の全体の比重は、１．０
より軽くなる。このため、好気性状態で処理する場合と
同様に、担体29は底部に沈降せず、反応槽２の底部に向
けて攪拌曝気装置３から流出された汚水28は、全体の比
重が１．０より軽くなった担体29の浮力により、反応槽
２の底部から反応槽２の上方に担体29を略均一に分散し
つつ流過する。

【００４４】そして、反応槽２の上方に流過した汚水28
は、整流板22にて乱流が生じることなく案内筒状部９の
上端部から案内筒状部９にて案内されつつインペラ室10
内に流過し、反応槽２内で担体29が略均一に分散された
状態で汚水28が対流する。

【００４５】このように、軸方向が上下方向の胴体部５
内に攪拌翼27を配設したドラフトチューブエアレータの
構造を採る攪拌曝気装置３を用い、攪拌翼27の回転によ
り小さい攪拌力でも汚水28を担体29が略均一に分散した
状態で対流でき、担体29に担持される嫌気性微生物の汚
水28との界面更新性が向上し、嫌気性微生物と汚染物質
との接触率が向上して、処理時間が短縮して効率よく汚
水処理できる。

【００４６】また、軸方向が上下方向の胴体部５内に攪
拌翼27を配設した攪拌曝気装置３を用い、比重が１．０
より重い担体29が浮遊する汚水28を胴体部５の上方から
胴体部５内に流入させて胴体部５の下端より反応槽２の
底部に向けて流出させて対流させるため、担体29が反応
槽２の底部に沈降することなく小さい攪拌力で略均一に
担体29が汚水28中に分散される状態となり、担体29に担
持される嫌気性微生物の汚水28との界面更新性がさらに
向上し、嫌気性微生物と汚染物質との接触率がさらに向
上し、効率よく短時間で高度に汚水処理できる。

【００４７】そして、曝気部14から曝気させるか否かの
みで、好気性状態での汚水処理および嫌気性状態での汚
水処理を適宜選択でき、１槽でも好気性状態および嫌気
性状態の双方の処理ができ、処理装置の構造を簡略化お
よび小型化でき、設置スペースを縮小できる。

【００４８】なお、上記実施の形態において、担体29の
比重を、好気性状態で処理する場合には１．０より軽く
かつ１．０に近似する値に設定し、嫌気性状態で処理す
る場合には１．０より重くかつ１．０に近似する値に設
定して説明したが、汚水28の性状や処理条件などに対応
して適宜設定してもよい。例えば、好気性状態および嫌
気性状態を交互に行わせる場合などでは、担体29の交換
が煩雑となるので、この場合には、比重が１．０より重
い担体29を用い、攪拌曝気装置３の攪拌力および曝気に
よる気泡の上昇流にて担体29の均一分散性を維持して処
理するようにしてもよい。

【００４９】また、１槽で嫌気性処理および好気性処理
を切り換えて処理する構成について説明したが、例えば
嫌気性処理する反応槽１と好気性処理する反応槽１とを
連結し、各反応槽１，１で所定時間の滞留時間となるよ
うに、汚水28を順次流して処理するなどしてもよい。

【００５０】

【実施例】上記汚水処理装置の作用を図面を参照して説
明する。

【００５１】縦寸法が約２５０ｍｍ、横寸法が約２５０
ｍｍ、高さ寸法が４００ｍｍで容量が２５リットルの直
方体形状の反応槽２を用い、上記実施の形態の攪拌曝気
装置３を配設した汚水処理装置１と、図９に示すような
多孔質の散気板32を配設した従来の構造の汚水処理装置
とにより、アンモニア性窒素（ＮＨ₄ −Ｎ）を３０ｍｇ
／リットルに調整した汚水28を処理した。なお、散気す
る風量を３リットル／分とし、硝化菌を担持させた担体
29を収容して処理した場合と、担体29を用いず硝化菌の
浮遊汚泥により処理した場合とで、硝酸性窒素（ＮＯ₃
−Ｎ）および亜硝酸性窒素（ＨＮＯ₂ −Ｎ）の生成量を
測定し、硝化速度を比較した。また、攪拌曝気装置３の
攪拌翼27を３枚羽根とし、回転数６００ｒｐｍに設定し
た。その結果を図７および図８に示す。

【００５２】そして、これら図７および図８に示す結果
から、図７に示すように、浮遊汚泥によりアンモニア性
窒素（ＮＨ₄ −Ｎ）を含有する汚水28を処理した場合で
は、図９に示すような従来の多孔質の散気板32を配設し
た構成と、図１ないし図６に示す上記実施の形態の攪拌
曝気装置３を配設した構成とでは、硝酸性窒素（ＮＯ₃
−Ｎ）および亜硝酸性窒素（ＨＮＯ₂ −Ｎ）の総量であ
るＮＯ_X −Ｎの濃度に差がなく、硝化速度としては同等
であると考えられる。

【００５３】一方、図８に示すように、担体29を用いて
処理した場合には、攪拌曝気装置３を用いた方が、散気
板32を用いたものよりＮＯ_X −Ｎの濃度が多く、硝化速
度が速いことがわかる。すなわち、攪拌翼27の下方側に
曝気部14を位置させて配設した胴体部５を有するドラフ
トチューブエアレータの構造を採る攪拌曝気装置３を用
い、曝気部14から曝気しつつ微生物が担持する担体29を
反応槽２内に収容して処理するため、担体29および曝気
による気泡が汚水28中に略均一に分散し、担体29に担持
される微生物と汚水28との界面更新性が向上し、好気性
微生物が摂取する酸素および汚染物質との接触率が向上
して好気性微生物の活性が増大し、処理効率が向上した
ものと考えられる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の汚水処理装置によれば、
筒状の胴体部内に攪拌翼を備えた攪拌手段により、担体
が汚水中に効率よく略均一に分散して汚水を攪拌でき、
担体に担持される微生物と汚水との界面更新性を向上で
き、微生物と汚水中の汚染物質との接触率が向上して処
理効率を向上できる。

【００５５】請求項２記載の汚水処理装置によれば、請
求項１記載の汚水処理装置の効果に加え、攪拌手段に気
体を噴出する曝気手段を設けるため、曝気手段から気体
が噴出されて形成される気泡が細かく剪断されて汚水中
に略均一に分散されて酸素溶解性を向上でき、担体に担
持される好気性微生物と汚水との界面更新性を向上で
き、好気性微生物が摂取する酸素および汚染物質との接
触率が向上して好気性微生物の活性を増大でき、処理時
間が短縮して効率よく汚水を好気性処理できるととも
に、曝気手段から気体を噴出する場合には好気性処理と
なり、気体を噴出しない場合には嫌気性処理となるの
で、１つの反応槽で異なる処理ができる。

【００５６】請求項３記載の汚水処理装置によれば、請
求項１または２記載の汚水処理装置の効果に加え、嫌気
性微生物が担持されて嫌気性処理する場合には、担体の
比重を１．０より重く設定するため、嫌気性処理にて生
成する窒素ガスが付着して担体全体の比重が１．０より
軽くなるので、攪拌手段にて下方に向けて流出された汚
水は担体の浮力により上昇流が付与されて効率よく循環
し、水面上で滞留および沈降することなく小さい攪拌力
で略均一に担体を汚水中に分散でき、微生物と汚水との
界面更新性を向上できる。

【００５７】請求項４記載の汚水処理装置によれば、請
求項２記載の汚水処理装置の効果に加え、、好気性微生
物が担持されて好気性処理する場合には、担体の比重を
１．０より軽く設定するため、好気性処理により生成す
る炭酸ガスの一部は汚水に溶解したり、曝気手段から曝
気された気泡による曝気力や攪拌翼による攪拌力などに
より担体から分離されるので、攪拌手段にて下方に向け
て流出された汚水は担体の浮力により上昇流が付与され
て効率よく循環し、水面上で滞留および沈降することな
く小さい攪拌力で略均一に担体を汚水中に分散でき、微
生物と汚水との界面更新性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す好気性処理時の汚水
処理装置の処理状況を示す説明図である。

【図２】同上の攪拌曝気装置を示す一部を切り欠いた側
面図である。

【図３】同上の曝気部近傍を示す断面図である。

【図４】同上の曝気手段を示す平面図である。

【図５】同上の曝気部を示す一部を切り欠いた断面図で
ある。

【図６】同上嫌気性処理時の汚水処理装置の処理状況を
示す説明図である。

【図７】同上担体を使用しないで浮遊汚泥により硝化反
応させた実験結果を示すグラフである。

【図８】同上担体を使用して硝化反応させた実験結果を
示すグラフである。

【図９】従来例の汚水処理装置による処理状況を示す説
明図である。

【図１０】従来の他の汚水処理装置による処理状況を示
す説明図である。

【図１１】従来のさらに他の汚水処理装置による処理状
況を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 汚水処理装置 ２ 反応槽 ３ 攪拌手段としての攪拌曝気装置 ５ 胴体部 19 曝気手段 27 攪拌翼 28 汚水 29 担体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一瀬 正秋 大阪府大阪市西区立売堀二丁目１番９号 アタカ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D003 AA12 AB03 CA08 DA11 DA20 EA01 EA22 EA24 EA26 EA28 EA30 FA02 FA10 4D040 AA34 AA55 BB67 BB82

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水を貯留する反応槽と、 前記反応槽内の汚水中に浮遊可能な粒状で微生物を担持
   する粒状の担体と、 この反応槽内に配設され、上下方向に軸方向を有し上下
   面を開口する筒状の胴体部、この胴体部内に回転可能に
   配設され回転駆動により前記汚水を前記担体とともに前
   記胴体部に流出入させる攪拌翼を備えた攪拌手段とを具
   備したことを特徴とする汚水処理装置。
2. 【請求項２】 攪拌手段は、酸素を含有する気体を噴出
   する曝気手段を具備したことを特徴とする請求項１記載
   の汚水処理装置。
3. 【請求項３】 攪拌手段は、汚水を胴体部の下部から流
   出させる方向に攪拌翼を回転し、 担体は、担持される微生物が嫌気性微生物である場合、
   比重が１．０より重いことを特徴とする請求項１または
   ２記載の汚水処理装置。
4. 【請求項４】 攪拌手段は、汚水を胴体部の下部から流
   出させる方向に攪拌翼を回転し、 担体は、担持する微生物が好気性微生物の場合、比重が
   １．０より軽いことを特徴とする請求項２記載の汚水処
   理装置。