JP2000334471A - 脱リン装置 - Google Patents

脱リン装置

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JP2000334471A
JP2000334471A JP11146815A JP14681599A JP2000334471A JP 2000334471 A JP2000334471 A JP 2000334471A JP 11146815 A JP11146815 A JP 11146815A JP 14681599 A JP14681599 A JP 14681599A JP 2000334471 A JP2000334471 A JP 2000334471A
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map
particles
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air
tower
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JP11146815A
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English (en)
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Satoshi Ishizuka
諭 石塚
Tetsuro Fukase
哲朗 深瀬
Masahide Shibata
雅秀 柴田
Fumio Mishina
文雄 三品
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Japan Sewage Works Agency
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Japan Sewage Works Agency
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱リン装置の反応塔内で生成したMAP(リ
ン酸マグネシウムアンモニウム)粒子を容易かつ円滑に
引き抜く。 【解決手段】 生成したMAP粒子を塔外へ排出するた
めのエアーリフト管10を設けた脱リン装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿、排水
の汚泥脱水濾液、汚泥硝化脱離液等のリン含有水中のリ
ンを効率的に除去し、MAP(リン酸マグネシウムアン
モニウム)粒子として回収する脱リン装置に係り、特
に、反応塔内で生成したMAP粒子の引き抜きを容易か
つ円滑に行うことができる脱リン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】下水、し尿、排水等の嫌気、好気処理工
程で発生する汚泥脱水濾液、硝化脱離液等のリン含有水
からリンを除去する装置として、リン含有水中にマグネ
シウムイオンを添加して、該水中に含有されるアンモニ
ア及びリンとマグネシウムとからMAPを生成させ、生
成したMAP粒子を分離回収する装置がある。
【0003】このMAP生成反応を利用する従来の脱リ
ン装置の一つとして、反応塔の下部に原水を導入し、処
理水を反応塔上部より取り出すと共に、循環手段により
該反応塔の上部から処理水の一部を該反応塔の下部へ循
環させるものがある。この脱リン装置において、MAP
粒子は反応塔内で上昇する水流により展開されている。
このMAP粒子の展開を促進するために、反応塔底部か
ら攪拌用の空気(気体)を吹き込む場合もある。
【0004】このような脱リン装置の運転を継続するこ
とにより反応塔内のMAP粒子層が厚くなってくるた
め、成長したMAP粒子を反応塔下部より間欠的に引き
抜いて回収する。従来、このMAP粒子の回収は、次の
ようにして行われている。
【0005】即ち、空気攪拌を行っている場合には、空
気の吹き込み量を減少させるか、或いは吹き込みを停止
し、反応塔底部のMAP粒子密度を高めた上で反応塔底
部の粒子払い出し弁を開放することにより、MAP粒子
を塔外へ払い出し、弁を開放して塔下部に設けた受け槽
にそのまま落とすか、或いはポンプで水切り装置へ移送
する。
【0006】また、このような空気攪拌を行っていない
場合には、反応塔下部に設けられたMAP粒子の引き抜
き用配管の弁を用いて、ポンプでMAP粒子を水切り装
置へ移送する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のMAP粒子
の回収方法では、次のような不具合があった。
【0008】 空気攪拌を行っている場合、空気の吹
き込み量を減少させたり、吹き込みを停止すると、反応
塔底部でMAP粒子が圧密化して塔底部が閉塞し、MA
P粒子を円滑に払い出しすることができない場合があ
る。
【0009】 MAPの小粒子のみが引き抜かれ、大
粒子が反応塔内に残り、MAP粒子の引き抜きが困難に
なると共に、リンの除去率、MAPの回収率が低下する
場合がある。即ち、MAPの小粒子のみが引き抜かれ、
大粒子が反応塔内に残存すると、この大粒子がより一層
成長して粗大化する。粗大化した重い大粒子は反応塔内
で流動し難く、不動化したMAP粒子間に更にMAP粒
子が析出することで粒子同士が固着して石垣状のものを
反応塔底部に形成するに到る。このような石垣状のMA
P層が形成されると、MAP粒子の引き抜きが困難にな
る上に、リン含有水とMAP粒子との接触効率が悪くな
るため、MAPの生成効率も悪化して、リンの除去率、
MAPの回収率が低下する。この場合には、装置の運転
を停止して反応塔内のMAP粒子を大量に引き抜く必要
がある。
【0010】 ポンプでMAP粒子を移送する際にM
AP粒子でポンプが閉塞する恐れがある。ポンプが閉塞
しないようにMAP粒子を移送するためには細心の注意
を必要とし、また、ポンプが閉塞した場合には、ポンプ
を解体して、粒子を取り除く必要がある。
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決し、反応
塔内で生成したMAP粒子を容易かつ円滑に引き抜くこ
とができる脱リン装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の脱リン装置は、
反応塔内でリン酸マグネシウムアンモニウムを生成する
脱リン装置において、リン酸マグネシウムアンモニウム
粒子を塔外へ排出するためのエアーリフト管を設けたこ
とを特徴とする。
【0013】エアーリフトによれば、ポンプを用いるこ
となく、従って、ポンプの閉塞の問題を完全に排除し
て、円滑にMAP粒子を引き抜くことができる。しか
も、引き抜きに際して、装置の運転を停止することな
く、エアーリフト管へ空気を送給するためのコンプレッ
サのON−OFF操作のみで、MAP粒子の引き抜きを
行える。また、反応塔下部のMAP粒子の粒径分布とほ
ぼ等しい粒径分布でMAP粒子を引き抜くことができる
ため、反応塔内に大粒子が残留することによるMAP生
成効率の低下等の問題も防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の脱リン装置の実施の形態を
示す断面図である。
【0016】図中、1は頂部が開放した反応塔であり、
下部にリン含有水(原水)の導入配管2が設けられ、上
部に処理水の取出配管3が設けられている。この反応塔
1は小径部1A、拡径部1B及び大径部1Cで構成さ
れ、小径部1AはMAPの造粒反応部、大径部1Cは分
離部、拡径部1Bは移行部とされている。小径部1Aの
下部にはMgCl2等のマグネシウム塩溶液(マグネシ
ウム塩を含有するものであれば良く、海水であっても良
い。)の供給管4及びNaOH等のアルカリ剤の供給管
5が設けられている。また、拡径部1Cには、塔内の水
を抜き出して反応塔1の下部に循環するためのポンプP
を備える循環配管6が設けられている。7は溢流堰であ
る。8は原水及び循環水の導入室を形成するための孔明
板である。
【0017】この反応塔の中央には、エアーリフト管
(揚管)10が、その下部開口10Aが孔明板8の近傍
に位置するように挿入されており、このエアーリフト管
10の下部開口10A近傍には、エアーリフト管10内
に空気を吹き込むための空気導入管11が接続されてい
る。12は流量計、13はコンプレッサである。また、
14A,14B,14Cはエアーリフト管10と空気導
入管11とを固定するための支持部材である。
【0018】なお、この反応塔1には、空気攪拌のため
の散気管が設けられていないが、本発明の脱リン装置は
空気攪拌型の脱リン装置にも適用可能である。
【0019】また、図示の装置では、Mg塩及びアルカ
リ剤のみを添加しているが、MAPの生成にアンモニア
が不足する場合には、反応塔に更にアンモニアを添加す
る必要がある。
【0020】反応塔1では、MAPが析出するpH条
件、即ちpH7.7〜9.0、好ましくはpH8.1と
なるように、供給管5よりNaOH等のアルカリ剤が注
入される。また、MAPの析出にマグネシウムが不足す
る場合には、供給管4よりMgCl2等のマグネシウム
塩溶液を注入する。
【0021】小径部1A、即ちMAP造粒反応部では、
既に析出しているMAP粒子を種晶としてMAPが造粒
される。即ち、原水の流入と循環水の循環によりMAP
粒子が流動状態となり、このMAP粒子の表面に新たな
MAPが析出して、大粒のMAP粒子が造粒される。
【0022】MAPの析出により、リン濃度が低下した
液は反応塔1内を上昇して取出配管3より排出される。
この際、MAP粒子は大粒子化しているため、多量の汚
泥固形物を含む原水を処理する場合においても、MAP
粒子が固形物と共に排出されることなく、良好に沈殿分
離される。即ち、MAP粒子は、汚泥固形物よりも十分
に大きい比重、粒度であるため、良好な分離性にて沈殿
分離し、汚泥固形物のみが処理水中に含有されて溢流堰
7を越流して排出される。
【0023】以上の処理は連続処理にて行われる。
【0024】小径部1Aの反応造粒部で粒大化し、反応
塔1の孔明板8の上部に沈積したMAP粒子はエアーリ
フト管10より間欠的に取り出される。
【0025】MAP粒子の回収に際しては、コンプレッ
サ13を作動させて、所定の流量で空気を空気導入管1
1よりエアーリフト管10の下部から導入する。この空
気の導入によるエアーリフト作用で、反応塔1の孔明板
8上に沈積したMAP粒子が塔内の水と共にエアーリフ
ト管10の開口10Aからエアーリフト管10内に引き
込まれ、エアーリフト管10内を上昇して取出口10B
から取り出される。
【0026】このエアーリフト管10の垂直管中での気
泡流動様式には、a)気泡流、b)スラグ流、c)フロ
ス流などがあるが、一般にエアーリフトの場合はスラグ
流が主体であるとされている。
【0027】エアーリフト管10によるMAP粒子の引
き抜き力は、導入する空気量、エアーリフト管10の浸
水深さA、及び揚程Bやエアーリフト管10の管径によ
り決定されるが、一般的には、高さ5〜8m程度の反応
塔に浸水深さ3〜7m、揚程2~3mmで管直径30〜
50mmのエアーリフト管を設けた場合には、40〜2
00L/分程度の空気を送給することで、良好なエアー
リフト作用でMAP粒子を効率的に引き抜いて回収する
ことができる。
【0028】なお、エアーリフト管の材質には特に制限
はなく、通常の配管材で良いが、内面がフッ素系ポリマ
ーで表面コーティングされているものであれば、スケー
ル防止効果が得られ、好適である。
【0029】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0030】実施例1 図1に示す脱リン装置により、処理を行った。
【0031】この脱リン装置の各部の寸法は次の通りで
ある。
【0032】 反応塔高さ:5200mm 反応部直径:600mm 分離部直径:850mm エアーリフト管直径:31mm エアーリフト管の浸水深さA:3m エアーリフト管の揚程B:3.1m 用いたコンプレッサは出力0.6KW,最高圧力(カプ
ラ取り出し口)0.88kgf/cm2のものである。
【0033】このコンプレッサにより下記表1に示す空
気送給量でエアーリフト管に空気を送ったところ、それ
ぞれ、表1に示す揚水量(エアーリフト管から排出され
る水とMAP粒子との合計)で表1に示す量のMAP粒
子を回収することができた。
【0034】
【表1】
【0035】また、エアーリフト管からの揚水を目開き
0.25mmのメッシュで水切りして回収したMAP粒
子と、反応塔下部のMAP粒子との粒径分布を調べたと
ころ、表2に示す通り、両者の粒径分布は非常に近似し
ており、エアーリフトによれば、反応塔下部の比較的大
きな粒子をも効率的に引き抜くことができることがわか
る。
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の脱リン装置
によれば、反応塔内で生成したMAP粒子を容易かつ円
滑に引き抜くことができ、これにより、効率的なリンの
除去及びMAP粒子の回収を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱リン装置の実施の形態を示す断面図
である。
【符号の説明】
1 反応塔 10 エアーリフト管 11 空気導入管 12 流量計 13 コンプレッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深瀬 哲朗 東京都新宿区西新宿三丁目4番7号 栗田 工業株式会社 (72)発明者 柴田 雅秀 東京都新宿区西新宿三丁目4番7号 栗田 工業株式会社 (72)発明者 三品 文雄 大阪府岸和田市加守町2−1−23−307 Fターム(参考) 4D038 AA10 AB48 BA02 BB13

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応塔内でリン酸マグネシウムアンモニ
    ウムを生成する脱リン装置において、リン酸マグネシウ
    ムアンモニウム粒子を塔外へ排出するためのエアーリフ
    ト管を設けたことを特徴とする脱リン装置。
JP11146815A 1999-05-26 1999-05-26 脱リン装置 Pending JP2000334471A (ja)

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Cited By (1)

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