JP2000317482A - 担体の流動分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルタの閉塞防止が確実であり、嫌気槽、好
気槽のいずれにも適用でき、メンテナンスも容易かつ処
理槽の構造も簡単にできる。 【解決手段】垂直に配置された円筒形状のドラフトチュ
ーブ２の下部に、電動機３１で回転駆動される羽根車３
２を備えたインペラ装置３が配置され、その上方には、
ウエッジワイヤなどで形成された有底円筒形のフィルタ
４を配置し、さらに、前記フィルタ４の内側から流出水
を取り出す流出配管５を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、担体を添加して生
物処理する処理システムにおいて、処理水の攪拌、散気
などを行いながら、担体を分離した処理水を取り出すこ
とができる担体の流動、分離装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＢＯＤやＳＳの除去、あるいは脱
窒、脱燐処理などの汚水処理において、処理水に担体を
添加した生物処理が行われている。この生物処理では、
図５に例示するように、処理槽１をフィルタスクリーン
１１によって区画し、処理水をこのフィルタスクリーン
１１に通過させて、担体１２を堰き止め分離した流出水
を取り出すようにしている。すなわち、槽内の処理水
は、曝気装置（図示せず）から生じた気泡１３の上昇運
動に伴う上昇水流となって、フィルタスクリーン１１の
近傍を流動することになり、その一部はフィルタスクリ
ーン１１を通過して、流出水１４として取り出されるの
である。

【０００３】この場合、図６の拡大図に示すように、処
理水中の担体１２は、曝気によって生じた水流１０に乗
って流動しながら循環するのであるが、処理水がウエッ
ジワイヤなどで形成されるスクリーンバー１１ａからな
るフィルタスクリ−ン１１を通過するときに、担体１２
は所定の目開きのスクリーンバー１１ａによって堰き止
められ、流出水１４として流出することはない。そし
て、堰き止められた担体１２は、流動する曝気の気泡や
水流１０によって押し流されるので、フィルタスクリー
ン目を閉塞することなく、流出水から分離され循環して
槽内で繰り返し使用されるものである。そして、このフ
ィルタスクリーン１１の閉塞を確実に防止するには、相
当な強さの水流が必要なところから、処理槽内において
できるだけ強い水流が安定して得られる場所にフィルタ
スクリーンを設置するのが望ましく、設置位置、設置角
度やバッフル板の設置などを含め種々のタイプが実用化
されている。

【０００４】しかしながら、従来の曝気による気泡の浮
力に依存した方法では、反応槽の形状によっては十分な
強さの水流が得られにくく、その場合には担体による閉
塞を起こし易いという問題があった他、以下に示す解決
課題もあった。 （１）嫌気槽への応用が難しかった。基本的に空気を吹
き込む曝気を行わない嫌気槽では、水中攪拌機などによ
り槽内の攪拌を行っているものの、好気槽のような強い
槽内水流が得られなかった。また、フィルタスクリーン
近傍に洗浄専用の曝気装置を設けることも考えられた
が、この曝気が全体の嫌気状態に悪影響を及ぼすことに
なり、実用的でなかった。

【０００５】（２）メンテナンスが容易ではない。フィ
ルタスクリーン自体を水中深く水没させた状態で設置し
ていることから、点検や掃除などのメンテナンス時に
は、運転処理を一時的に停止し、槽内の水を抜き出す必
要があり、メンテナンスの手間がかかるという不具合が
あった。

【０００６】（３）機械攪拌式曝気装置の利用も困難。
散気板などのディフューザを用いた従来の曝気装置に代
えて、電動モータなどで駆動される羽根車を備えた機械
攪拌式曝気装置の適用が考えられるが、この場合もフィ
ルタスクリーン部分に強い水流を生じさせるのは困難で
あるので、結局、フィルタスクリーン洗浄のためにバッ
フル板を配置し、専用のブロアーを設けて強い水流を部
分的に発生させるなど、複雑な構造を付加させなければ
ならず、適切なものとは言いがたかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、フィルタの閉
塞を確実に防止できるとともに、嫌気槽または好気槽の
いずれにも適用でき、メンテナンスも容易であり、ま
た、処理槽の構造自体も簡単な構造で済ませることので
きる、担体の流動、分離装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、次に詳述
するところの、垂直に配置されたドラフトチューブと、
その下部に設けられた水流発生手段と、その内部に設け
られたフィルタ手段を具備し、そのドラフトチューブ内
を流通させた処理水から前記フィルタ手段によって担体
を分離して得た担体を含まない処理水を前記ドラフトチ
ューブから取り出す手段を備えたことを特徴とする本発
明の担体の流動分離装置によって解決することができ
る。

【０００９】そして、この場合、前記水流発生手段が電
動機で回転駆動されるインペラ装置であって、前記フィ
ルタ手段が円筒形フィルタであり、担体を含む処理水を
その円筒形フィルタの外側を流通させ、担体を含まない
処理水をその円筒形フィルタの内側から取り出すように
した形態の担体の流動分離装置として好ましく具体化す
ることができる。さらに、これらの担体の流動分離装置
は、好ましくは、前記フィルタ手段の少なくともフィル
タ部分のみを単独に反応槽中の処理水中から引き上げる
ことができるよう昇降可能に設けられたり、空気供給手
段を併設した形態に具体化できるものである。

【００１０】本発明によれば、インペラ装置のような水
流発生手段によって、ドラフトチューブとフィルタとの
間の限られた空間に処理水の水流を流通させるから、フ
ィルタの外側から担体を分離して処理水を内側に取り込
み、担体を含まない流出水として取り出すことができ
る。そして、同時に、ドラフトチューブ内では水流が分
散することがないから、フィルタに沿って所望の流速、
流量の水流を流動させることができる。従って、フィル
タに堰き止められた担体を確実に押し流すことができ、
担体の閉塞を効果的に防止できるのである。

【００１１】さらに本発明では、空気供給手段を併設し
て好気槽に好適に用いられるが、水流発生手段として必
ずしも曝気装置に依存しないので、酸素の供給を行わな
い嫌気槽への応用が容易になり、適用範囲が広がること
になる。また、流動分離装置のフィルタ部分を単独に引
き上げることができる昇降装置を付加すれば、フィルタ
部分の点検や掃除などのメンテナンスが容易になるとい
う利点も得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の担体の流動分離装
置に係る実施形態について、図１〜４を参照しながら説
明する。図１において、本発明の担体の流動分離装置
は、担体を用いて生物処理を行う好気槽または嫌気槽に
適用される担体の流動分離装置であって、垂直に配置さ
れた中空円筒形状のドラフトチューブ２の下部に、電動
機３１で回転駆動される羽根車３２を備えたインペラ装
置３が配置され、処理水をドラフトチューブ２に送り込
む、またはそこから吐出できるよう設けられている。そ
して、その上方には、ウエッジワイヤなどで形成された
有底円筒形のフィルタ４を配置し、さらに、前記フィル
タ４の内側から流出水を取り出す流出配管５を設けてい
る。

【００１３】ここで、前記ドラフトチューブ２は、合成
樹脂材あるいは耐食金属材からなる中空筒状体であり、
後記のフィルタ４やインペラ装置３と組み付けるに適し
た断面形状、好ましくは円筒状に形成されているもので
ある。そして、その下部には、水流発生手段としては、
図示の電動機で回転駆動される羽根車３２を備えたイン
ペラ装置３が設けられている。この目的の水流発生手段
には、図３に例示するような、処理槽上方に配置した電
動機３１ａで回転駆動される水中羽根車３２ａを備えた
装置に変形することも含まれる。

【００１４】そして、このドラフトチューブ２の内部に
設けられたフィルタ手段としては、筒体に形成された外
周壁をウエッジワイヤタイプのスクリーンバーで構成し
た有底円筒形のフィルタ４が適当であるが、本発明はこ
れに限定されず、網体、有孔板などで形成される円筒状
フィルタや、平板フィルタエレメントを組み合わせた断
面多角形のフィルタ手段でも、要は、担体１２を堰き止
める目開きのフィルタであれば適宜に適用され得る。さ
らに、この円筒形のフィルタ４の内部から担体１２を分
離した流出水を取り出す流出手段として流出配管５が取
り付けられ、担体を分離して含まない処理水が流出する
よう設けられている。

【００１５】図１に示す担体の流動分離装置では、イン
ペラ装置３を運転すると、その吐出口３３から処理水が
吐出され、一方、処理水はドラフトチューブ２の上端か
ら吸入されることになり、ドラフトチューブ２とフィル
タ４との間の限られた空間に処理水の下向水流が生じる
ことになり、吸い込まれる担体１２はフィルタ４の外周
側で堰き止められ、担体１２を分離した処理水は内側に
流れ込み、担体１２を含まない流出水として流出配管５
によって取り出われる。

【００１６】そして、同時に、インペラ装置３によって
吸入されて生じるドラフトチューブ２内水流は、分散す
ることがないから、フィルタ４に堰き止められた担体を
確実に押し流すことができるような、所望の流速、流量
に設定することができ、担体の閉塞を効果的に防止でき
ることになる。

【００１７】また、本発明では、図２に示すように、電
動機３１ｂによって駆動される羽根車３２ｂに基づく水
流の方向を、このインペラ装置から処理水を吸い込み、
ドラフトチューブ２の上端口から吐出するように設定し
ても、先の実施形態とは水流の方向は逆向きになるが同
様に機能させることができる。

【００１８】さらに、前記図１〜３に示す装置の場合、
担体の流動分離に曝気装置を応用していないから、酸素
を供給しない嫌気槽に好ましく適用できる。また、この
水流発生手段に空気供給手段を併設して、好気槽に好ま
しく適用できるようにすることができる。例えば、図４
に示すように、インペラ装置に空気供給管６によって空
気を供給するようにすれば、供給された気泡を羽根車の
回転力によって細かい気泡１３として槽内に送り出すこ
とができ、曝気効果を向上させることもできる。このよ
うに、外部から空気を供給する場合、空気供給管６の出
口をインペラ装置の上流側に配設するのがよく、分散効
果を高めることができる。

【００１９】また、本発明の担体の流動分離装置は、フ
ィルタ部分を単独で反応槽中から引き上げるよう昇降装
置を付設するのが特に好ましい。本発明では、装置自体
はドラフトチューブ、インペラ装置およびフィルタ装置
により構成されるが、フィルタ部分を着脱自在とし、昇
降可能なものとすれば、流動分離装置全体を処理槽から
引き上げることなく、フィルタ部分の点検や掃除などの
メンテナンスが可能になるという利点が得られる。ま
た、本発明では、装置自体を処理槽の構造から分離して
独立した機構に構成できるので、処理槽自体の構造をシ
ンプルなものにできるという利点も得られる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の担体の流動分離装置は、以上に
説明したように構成されているので、スクリーン近傍に
おいて強い水流を発生させることができるから、フィル
タの閉塞を効果的に防止できる他、次のような優れた効
果が得られた。 （１）適用範囲が広がった。好気槽は勿論のこと、脱窒
反応槽や脱燐反応槽のような嫌気処理槽にも適用できる
ようになった。この結果、それらの処理槽でも担体を利
用できるようになるので、処理システムの効率をさらに
向上させることも可能になり、処理能力のアップや装置
のコンパクト化まで期待できるようになった。

【００２１】（２）好気槽の場合も、処理槽の構造が簡
単になった。処理水の攪拌と散気処理が同時に行えるか
ら、好気槽に好適に適用でき、従来のような、槽構造に
付属したフィルタスクリーン装置が不要となるから、処
理槽自体の構造がシンプルに形成できる、また、処理槽
のメンテナンスも容易になる利点が得られる。

【００２２】（３）メンテナンスが容易となった。処理
槽のメンテナンスが容易になる他、フィルタ部分を槽か
ら引き上げてメンテナンスを行えるので、従来のような
処理水を抜き取るといった手間がかからなくなった。よ
って本発明は従来の問題点を解消した担体の流動分離装
置として、その工業的価値は極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための断面略図。

【図２】他の実施形態を説明するための断面略図。

【図３】他の実施形態を説明するための断面略図。

【図４】他の実施形態を説明するための断面略図。

【図５】フィルタスクリーンの機能を説明するために断
面略図。

【図６】フィルタスクリーンの部分拡大図。

【符号の説明】

１２ 担体、１３ 気泡、２ ドラフトチューブ、３
インペラ装置、３１ 電動機、３１ａ、３１ｂ 電動
機、３２ 羽根車、３２ａ、３２ｂ 羽根車、４フィル
タ、５ 流出配管、６ 空気供給管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 勝美 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 神谷 佳宏 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 鈴木 重浩 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 4D003 AA13 AA15 AB01 AB18 BA02 CA02 CA07 CA08 DA11 DA20 DA30 FA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直に配置されたドラフトチューブと、そ
   の下部に設けられた水流発生手段と、その内部に設けら
   れたフィルタ手段を具備し、そのドラフトチューブ内を
   流通させた処理水から前記フィルタ手段によって担体を
   分離して得た担体を含まない処理水を前記ドラフトチュ
   ーブから取り出す手段を備えたことを特徴とする担体の
   流動分離装置。
2. 【請求項２】前記水流発生手段が電動機で回転駆動され
   るインペラ装置であって、前記フィルタ手段が円筒形フ
   ィルタであり、担体を含む処理水をその円筒形フィルタ
   の外側を流通させ、担体を含まない処理水をその円筒形
   フィルタの内側から取り出すようにした請求項１に記載
   の担体の流動分離装置。
3. 【請求項３】前記担体の流動分離装置のフィルタ部分を
   昇降可能に設けた請求項１または２に記載の担体の流動
   分離装置。
4. 【請求項４】空気供給手段を併設した請求項１または２
   または３に記載の担体の流動分離装置。