JP2000503896A

JP2000503896A - バイオリアクター

Info

Publication number: JP2000503896A
Application number: JP51039398A
Authority: JP
Inventors: シェンク，ヴォルフガング
Original assignee: ヴォルフガングシェンクゲーエムベーハー
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1997-08-16
Publication date: 2000-04-04
Also published as: CZ53999A3; EA199900213A1; NO990764D0; CA2263668A1; HUP9903778A3; EP0944553A1; SK19699A3; WO1998007662A1; PL331855A1; AU4205497A; HUP9903778A2; NO990764L; EA001562B1

Abstract

(57)【要約】特に洗車設備から流出した有機物質が含まれる水を精製処理するためのバイオリアクター（８）において、リアクター容器は廃水に含まれている有機物質を吸着することのできる多孔性物質材料から作られていて、水に含まれている有機物質を分解することが本質的に周知である微生物が播種されている固定層（４８）を有している。固定層（４８）は透過性基質（４７）上に配置されており、処理された水の流出口の上流にある固定層の下方には集水槽（４６）が備えられている。流出口（２６）は同時に逆洗流入口として設計されている。流入口（２４）及び逆洗流出口（２８）は固定層（４８）の上方に備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】バイオリアクター技術分野本発明は、有機物質を含む水、特に洗車装置から流出した水を処理するためのバイオリアクターに関し、リアクター容器は廃水に含まれる有機成分を吸着できる多孔性支持材料から構成され、当該技術において周知の水に含まれる前記有機成分を分解する微生物が増殖している固定層を備えている。背景技術法律制定者及び地方政府の要求を満たすために、ＤＩＮ１９８６及びＤＩＮ１９９９を遵守している排水システムを適用することによって、洗車装置から流出した洗浄廃水を都市下水管に排水する前に処理する方法は知られている。そうした方法では洗車装置から流出した洗浄廃水は、沈泥槽で機械的に精製され、主として光線液体分離装置において鉱油炭化水素類から分離され、貯水槽に収集され、検査槽を通して下水道システムに排水される。その上に清水の必要量を低下させるためには、さらに化学的及び／又は生物学的処理等のステップを洗浄廃水精製工程に含めることができる。ドイツ特許第Ａ−２６５１４８３号に従うと、廃水と重合体凝集剤とを混合し、それを少ない水量で最初は沈降ゾーン、その後は吸着剤を通過させることによって、生物分解性洗剤及び保存料並びに固体を含有している洗車装置から出た廃水が精製される。ドイツ特許第Ｃ−４１１６０８２号は、流出した洗浄廃水が機械的又は機械的及び生物学的に精製され、洗車装置内に再循環させられる、洗車装置における廃水処理方法を記載している。機械的精製中に発生した固体は特殊処理汚泥バッチに収集される。この方法においては汚染物質は、第１循環路で炭化水素及び汚染物質を含む個体が洗車装置の廃水から沈殿させることによって分離かつ収集され、その収集中に炭化水素及び汚染物質が洗剤を含む廃水と一緒に洗浄ゾーンから抽出され、さらに第２循環路において機械的に浄化された廃水から浮遊選鉱及び生物学的反応によって非分解性フラクションが分離されるような多段階プロセスで機械的又は生物学的に処理される。既知の方法の一般的な短所は、洗浄廃水を精巧な多段階プロセスで処理しなければならない点である。一般には浮遊物及び自動車から洗い落とされた砂及び沈泥である発生した固体は、特殊処理を必要とする汚泥バッチとして処分されなければならない。装置内に集まる廃水及び固体は悪臭を有しており、この悪臭は極度な程度に迷惑になる可能性がある。精製された洗浄廃水を再使用するためには高い割合の清水が必要とされる。発生した余剰水は下水連絡管を通して都市の汚水処理施設へ排水されなければならない。これらの不完全さの原因は、主として洗浄廃水の非効率的な生物学的浄化にあることが判明した。そこで本発明の課題は、完全に再使用できるように洗浄廃水の生物学的処理の有効性を増加させることにある。そのためには、ほとんど全く洗車作業が行われない時間の経過後に何の問題も伴わずに廃水処理を再開することが可能でなければならない。これは、洗車装置の処理装置における必要条件に合わせて仕立てられた効率的に作動するバイオリアクターを提供することによって実行される。この課題は、固定層が透過性支持体上に配置されており、集水槽が処理水の流出口の上流にある固定層の下部に備えられており、流出口が同時に逆洗用流入口として形成されており、さらに流入口及び逆洗用流出口が固定層の上方に備えられている上記のタイプのバイオリアクターによって解決される。発明の開示好ましい実施形態は後述する請求項の主題である。本発明のバイオリアクターには、鉱油炭化水素類及び自動車研磨剤を吸着するために適しており、さらに多孔性及び微生物の増殖を促進する表面を有している固定層(fixed bed)材料が充填されている。これらの増殖ゾーンは、形成された細菌芝が流水のせん断力によって引き剥がされてシステムから放出されてしまわないために必要とされる。固定層の下方には、固定層材料が作動ゾーンから放出されないように、透過性支持体、例えばスクリーンガーゼによって固定層から分離されている集水槽が備えられている。水はポンプでこの集水槽から容器の壁を抜けて側方へ、又は特別に装備されたパイプを通って上方へのどちらかへ送り出される。流入口及び流出口は、標準運転中及び逆洗中の両方において均一な水の分散及び均一な流動行動が得られるように流入及び流出マニホールドによって形成されている。時々完全に洗浄されなければならないバイオリアクターの逆洗中には、透過性を維持するために懸濁物質及び余分な微生物がリアクター容器から除去される。逆洗は、特別に設計された浄化及びオーバーフロー装置によって底部から上部への向流で実施される。この浄化及びオーバーフロー装置は上に向かって次第に小さくなる断面を有しており、これは自由なリアクター断面積の圧縮をもたらし、高流量の逆洗水流を必要とする。高流量の逆洗水流は流入口領域から浮遊懸濁物質を完全に除去するために適切である。ポンプの流量制御及びラン−ドライ保護のために水位を検出する目的で組み込まれている測定用プローブは、制御テクノロジーによって処理装置の総合システムに統合されており、特に定期的逆洗及び自動夜間ラン並びに清水の自動再給水を保証することによって、洗車時の様々な運転条件への必要な適応を可能にする。本発明のバイオリアクターは、機械的及び生物学的に作動する処理ステップを含む方法で使用される。機械的処理ステップは、混入している粗大泥土が沈降させられる沈泥槽で実施される。これは一般的には、鉱油製品によってしばしば汚染させられている鉱物粒子を含んでいる。例えば自動車のワックス又は下地皮膜からのより粗大な鉱油粒子も又沈泥槽に流入する。沈泥負荷の生物学的処理も又沈泥槽において適切な程度に発生する。下記で説明するようなろ過設備及びバイオリアクターの逆洗によって、油分解性微生物が繰り返し何度も沈泥槽に流入し、そこで増殖し、それらの分解作業を実施する。従って沈泥槽の有機負荷の大部分は微生物によって分解される。これまでの経験から、沈泥槽の内容物は数ヶ月後にはもはや鉱油成分によって汚染されていない腐植土様塊に分解されるので、家庭用ごみと一緒に容易に処分できることが証明されている。沈泥槽内を通過した後、廃水は実質的に緩衝剤として役立つ貯水槽に流入し、そこからポンプで連続的にろ過装置を通って本発明のバイオリアクター内へ送り込まれる。貯水槽の緩衝作用は２つの態様を有している。その１つは、洗車装置の使用頻度とは無関係に連続的廃水流がバイオリアクターに給水されなければならないという量的態様である。第２は、貯水槽は特に汚れた自動車又は特別な汚染物質で汚染されている自動車を洗浄するときに発生する高濃度の泥土負荷に対する希釈水タンクとして役立つ。ろ過設備は懸濁物質負荷を除去するための従来型フィルターであり、例えば何層かの粗大及び微細な砂床の交互に重ねられた層から構成されている。エーロゾルフィルターには廃水が重力に伴って、又は重力に逆らって流入でき、時々は洗浄のために清浄水で逆洗するか、さもなければ交換しなければならない。エーロゾルフィルターの充填は下に流出口が配置されている孔あきプレート等の上で好都合に実施される。エーロゾルフィルターの下流にある本発明のバイオリアクターには重力に伴って廃水が流入させられ、支持材料の上には洗車装置で発生する廃水中に含まれる泥土負荷を分解する微生物が増殖している。これらは一般的に技術で周知である好気性に作用する細菌であり、同様に周知の選択機構を用いて入手できる。バイオリアクターから流出した清浄水はその後清浄水タンクに収集され、そこから再使用のために洗車装置へ給水される。明らかに、蒸発及び洗浄された自動車を通してのすくい出し(drag-out)に起因する循環水の一定の損失には、清浄水を給水することによって対応しなければならない。パイロット装置では、このように処理されて補給された廃水を用いて容易に数万サイクルの作業を達成できることが証明されている。バイオリアクターは、廃水に含まれる有機成分を吸着できる多孔性支持材料を含む固定層から構成されており、必要な微生物が十分に増殖できる支持体を提供する。微生物は、通過する廃水をろ過してその中に含まれている泥土／栄養素を取り込む細菌芝を支持材料の表面上及び孔の中に形成する。支持材料の吸着作用は、廃水から吸着した成分を微生物へ補給することによって促進される。洗浄水に対する固定槽の十分な透過性を保証するために、多孔性支持材料は実際の細孔間隙に加えて便宜的に個々の支持粒子間に間隙を提供する充填層の形で存在する。適切な多孔性支持材料は、例えば石炭、粘土、シリカゲル又はペレット形のゼオライト類又は例えばポリウレタン、ポリスチレンその他から作られたその他の十分な細孔容積を備えたプラスチックフォームフレークである。特別に適切な材料は、例えば１〜１０ｍｍの粒径、０．２５〜１．０ｇ／ｃｍ³の振動密度、０．４０〜１．０ｃｍ³／ｇの細孔容積及び５００ｍ²／ｇを越える表面積を有している。しかし、匹敵する物理的特性を備えたその他の材料も同様に使用することができる。明らかに、バイオリアクターは懸濁粒子で目詰まりしたり過度の細菌増殖によって閉塞したりすることを回避するために、定期的に逆洗しなければならない。バイオリアクターは、洗い流された物質が沈泥槽内へ運ばれ、そこで油分解性細菌が作用できるような方法で逆洗される。いわゆる夜間ランによって、洗浄頻度の少ない時間においてバイオリアクターを運転状態に保持することが有用である。このためには、清浄水を便宜的に貯水槽内に再循環させ、これをそこからエーロゾルフィルターを通してバイオリアクターへ流入させる。循環路は、バイオリアクターを通る水の定期的流動を保証し、従ってさらに貯水槽からの定期的な栄養素の補給を保証する。同時に貯水槽に含まれている泥土負荷が一晩かけてゆっくりと分解されることが可能になるが、これは翌日の新しい流入廃水がまず最初に比較的に正常な貯水槽の水で希釈され、それによって微生物への突然の衝撃的負荷が回避されることを意味する。上述のように、バイオリアクターは好気性に作動する。このためには一般的には洗浄水に含まれる酸素の量では不十分である。このため、バイオリアクター内に、好ましくは空気注入器によって酸素又は空気を導入することが有用である。このためにはバイオリアクターから流出する水の一部を分岐させ、これを空気で飽和させ、それをバイオリアクター内へ再循環させる。しかし、水を空気で飽和させた後に清浄水タンクからバイオリアクター内へ水を再循環させることも容易に可能である。清浄水タンクはバイオリアクターから流出した清浄水を収集し、洗浄サイクルにおいて再使用できるようにする。タンクの十分な容積は、浄化及び各種の処理方法（逆洗、アフターラン）の両方のために十分な量の水を利用できることを保証する。洗車装置へ放出される清浄水は、まず最初に例えばＵＶ照射を用いる除菌装置によって滅菌される。明らかに、洗車プロセスにおいて使用される保存料は生体静力学的又は生物学的成分を有しておらず、完全に生物分解性である。処理装置の寸法を決定するときには生物分解速度を考慮に入れなければならない。すなわち、分解能力が高いほど、一定限度内でサイズの小さな貯水槽、バイオリアクター及び清浄水タンクを設計することができる。平均的洗車装置については、沈泥槽及び貯水槽及び清浄水タンクは６ｍ³の収集容積を有していなければならず、さらにフィルター装置及びバイオリアアクターは１〜１．５ｍ³の容積を備えていなければならないことが判明している。全てのパイプ及びタンクに使用できる材料は、耐食性材料でも、或いは必要条件に合致するプラスチック、特にガラス繊維強化プラスチック若しくはＨＰ−ＰＥのどちらであってもよい。従って洗車装置から流出した洗浄廃水は当業界において周知の沈泥槽を通って貯水槽に、そしてそこからエーロゾルフィルターを通って好気性に作動するバイオリアクターへ送り込まれる。固定層の支持材料は多孔性で、大きな比表面積を有しており、水成分を吸着することができ、特別な微生物の増殖に使用される。リアクター内の水は循環ポンプによって絶えず循環させられており、圧力を加えずに適切な装置、好ましくは注入器によって周囲大気から大気中酸素である酸素が補給されている。循環速度は広範な限度内で変更できる。循環速度は、バイオフィルムが損傷しないような速度でなければならない。洗浄廃水はバイオリアクターからオーバーフロー制御装置を通って清浄水タンクに流入する。この水はそこから任意で除菌装置を通って洗車プロセスへ１００％再循環させられる。エーロゾルフィルター又はリアクター容器の流入口と流出口の水圧差が、保持されている懸濁物質の負荷又は余剰生物学の尺度としての限界値、例えば０．５バールに達した場合はバイオリアクターを逆洗することが必要である。さらに、本発明のバイオリアクターはガソリンススタンドの作業領域及びガソリンポンプ領域から汚染水を集めて処理するために適合することが判明している。このため、洗車装置で発生する廃水だけではなくその他のそうした廃水も使用できることが理解される。従って本発明のバイオリアクターは、ガソリンスタンドのために必要とされるような大気水を処理するための装置に交換するために適切である。本発明はさらにその他の方法においても有益に使用できる。通常、リアクター容器については、特に廃水の内容物を通しての負荷が加えられるために、タンク内の静的負荷及び装置構造に対する最適の容器形状に従って好ましくはアーチ状の底部及びカバーを備えており、溶接部が金属シートから構成される円筒が選択される。しかし、本発明のバイオリアクターにおける多数の適用及び例えば洗車装置の廃水処理装置にとっては、そうした容器は最適ではない。本発明のこれら及びその他の適用では、リアクター容器及びそれと一緒に稼動する処理装置の任意の小組立体は、好ましくは洗車装置において洗車設備のすぐ側に最適に配置されている閉鎖空間内に収容しなければならない。空間の高さが制限されるために、廃水の蓄積量に対して、出入口の寸法が構造的に与えられる値である通例の出入口より大きい円筒径が入手される。通常の円筒形容器はそうした出入口を通過するために適合しないので、実際上はリアクター容器を通過させられるように空間の壁の１つに十分に大きな組立体開口部が破り開けられ、容器が据え付けられた後に壁開口部が再び閉鎖されなければならない。このために要する費用及び設備建造の静力学へ必然的に生じる危険は極めて大きな短所である。本発明に従うとこれは排除され、あらゆる廃水容量に対して使用できるバイオリアクターを備えた処理装置のための好ましい解決策が提供される。請求項１２に記載の本発明の基本的概念に従うと、リアクター容器の水平投影(horizontal projection)は構造的に与えられる値を与えられる面積寸法内に維持するので、従って上記の例では本発明の容器水平投影において基本的量として使用できる据付空間の通常の標準出入口に対応する。通常、空間の高さは構造的に与えられるが、他方では処理装置自体の廃水容量によっても与えられ、これはリアクター容器及び１又は２以上のモジュール、つまり平行連結容器を供えた特殊廃水処理装置の廃水量を管理するモジュラーシステムのモジュールを形成するリアクター容器の他の面積寸法を生み出す。このため本発明は建造者が建物を選択するとき、及び特に処理装置の据付の面積寸法を選択するときに広範囲の設計の自由を与え、さらにリアクター容器の組立て及び据付に適合させるための建物における最終的又は一時的変更を不要にするという長所を有している。実際上、構造的要件を満たすためには請求項１３に記載の本発明の実施形態がリアクター容器の設計にとって最も適合していることが判明している。標準の８０ｃｍの出入口を基本として考えると、通常はほとんど正方形の水平投影が入手されるが、もちろん本発明の長所を利用するためにはその他の水平投影形状も可能である。仮定上の場合、長方形の短い方の辺が容器水平投影の構造的に与えられる面積寸法である。構造的仕様とは別に、リアクター容器の負荷の結果として生じる容器仕様も又慣習的に円筒形に対応しない容器形状で満たすことができる。これは請求項１４に表現されている。驚くべきことに、熱可塑性樹脂から作られた容器は、フラットなプレートからなる溶接構造であることから、特に廃水による容器充填の根本的に静的な負荷を実質的に変形することなく除去できるために十分な固有の剛性を有していることが判明した。これは特に、請求項１５に記載の主題であるいわゆるＨＰ−ＰＥ（高圧法ポリエチレン）プラスチック類によって達成される。そうした容器のフラットな壁及びフラットな底部はさらに別の長所を備えている。モジュラーシステムの結果として生じる多数の容器を空間節約方法で壁に１個ずつ据え付けることができる。これは、多角形水平投影は所定の建物の平面図内に通常の容器の円形断面より良好に収容できるので、そうした装置に対して１つだけのモジュールが使用される場合でさえ適用できる。このため壁に幾つかのモジュールを１つずつ配置する方法は、特に容器水平投影が長方形から正方形の場合は、通常の空間の平面図において最適に利用可能な空間を利用する。しかし、ベースフレームを用いてモジュラーシステムの数個のモジュールを最適に結合することができるので、請求項１６の特徴を利用することが推奨される。図面の簡単な説明本発明を下記の図面を参照してより詳細に説明する。図１は、本発明のバイオリアクターの実施形態を概略図に示している。図２は、図１に従った本発明のバイオリアクターが組み込まれている廃水処理装置の全体図を示している。図３は、本発明のバイオリアクターにおける逆洗流出口の好ましい実施形態の詳細を示している。図４は、２個のモジュール取付けの略透視図を示している。図５は、図４の線Ｖ−Ｖに沿った断面図を示している。発明を実施するための最良の形態図１に記載のバイオリアクターは、３つの区画である下方集水槽４６、固定層４８及び上方流入槽４９に分かれているリアクター容器８から構成されている。下方集水槽４６と固定層４８との間には、固定層充填材料の透過を確実に防止する、例えばスクリーンガーゼ又は孔あきプレートでできている透過性支持体４７が挿入されている。上方流入槽４９は、固定層充填材料が通常の条件下で逆洗流において浮き上がるような低比重を有する材料から構成されている場合にのみ固定層４８との境界が区切られなければならない。この場合は、透水性膜をそこにも挿入することができる。処理される水は、パイプ２７及び２９から分散マニホールド２４を通って上方流入槽４９へ流入する。固定層４８を通過した後、水はポンプ３１によって流出マニホールド及びパイプ３０を通って下方集水槽４６から送り出される。パイプ３０から送り出された清浄水は、バルブ３５を通過して清浄水タンクに流入する前に、パイプ３２及び注入器１０を通って流入する空気と混合される。パイプ３０から送り出された水の一部は、注入器１０を通って流入する空気が補給された後、バルブ３４及びパイプ３３を通ってバイオリアクター内の微生物の酸素需要を満たすためにパイプ２９及びバイオリアクター８へ再循環させられる。システム内のパイプ水圧は常に監視される。水圧測定点４０はパイプ３０における水圧を測定し、バイオリアクター８の流入口と流出口間の水圧差を計算するために使用される。パイプ３０における流入水圧の低下が生じると、これは固定層の目詰まりを示しているので、逆洗システムが作動させられ、それによって水流の方向を逆転させるために対応するバルブが開閉された後にパイプ１７を通して清浄水が流出パイプ３０内に押し流される。清浄水はマニホールド２６を通って下方集水槽に流入し、下方から固定層４８を通過して上方分散槽４９内へ押し流され、そこからオーバーフロー装置２８及びパイプ１４を通って沈泥槽へ送り込まれる。この場合、マニホールド２４につながる流入パイプ２７又は２９は閉鎖されている。バイオリアクター８における水位を監視するためには相違する測定点を備えた水位制御装置２５が使用され、制御ラインＳによってポンプ３１及び中央制御装置と接続されている。通常の運転では、水位は常に上方流入槽４９にある２ヶ所の測定点の間で維持されている。保守のため、又は他の理由から固定層４８がランドライされる場合は、下方収集槽４６における別の測定点が必要とされる。図２は、廃水処理システムの全体図を示している。同一数字は同一位置を表している。点線は本装置を制御するための制御ラインを示している。ガソリンスタンドの洗車装置、作業場又は表面流出水からの廃水は給水パイプ１を通って沈泥槽２に流入し、そこで粗大泥土が沈降させられる。パイプ２１は、粗大泥土が取り除かれた廃水の緩衝装置として役立つ貯水槽３に連絡している。貯水槽３には上方及び下方切換え点を備えた水位制御装置４が備えられている。貯水槽３から送り出された水は、本実施形態では１ユニットを形成している吸込体５及び給水ポンプ６を通過し、パイプ２２を通ってエーロゾルフィルター７に流入する。バルブを備えたパイプ２３によって、パイプ２２からの汚水のサンプリングが可能である。貯水槽３から送り出された水は分散マニホールド２４を通ってエーロゾルフィルター７に流入する。フィルターには粗大な砂と微細な砂が交互に重ねられた層状で充填されており、廃水は上部から底部へ流れる。ろ過された廃水はポンプ９を使用してマニホールド２６を通ってパイプ２７を通して運ばれる。水位制御装置２５は、フィルター装置がランドライするのを防止するだけではなく、ろ過装置を多かれ少なかれ完全に空にするための下方切り換え点を有している。オーバーフロー装置２８は、フィルター７の逆洗が必要になると、パイプ１４を通して水を沈泥槽２内に再循環させる。マニホールド２６を通してフィルターから回収された水はパイプ２７及びポンプ９並びにパイプ２９を通してバイオリアクター８に流入する。そこでは、水はその中に配置されている、有益には大きな細孔容積及び個々の粒子間の十分な間隙を備えた活性炭素ペレットである多孔性支持材料の表面上方にマニホールド２４によって分散させられる。多孔性支持材料には排水の有機泥土負荷に適合させられた微生物が増殖している。廃水はバイオリアクターの固定層を上部から底部へ通過し、ポンプ３１を用いてパイプ３０を通してバイオリアクター８のマニホールド２６を通して清浄水タンク１１内へ給水される。水位制御装置２５は、エーロゾルフィルター７の場合と同様にバイオリアクター８の十分な充填を保証する。パイプ３０に挿入されている注入器は、パイプ３２を通して取り入れられた空気をバイオリアクター８から送り出された水に噴射する。空気で飽和した水は主としてパイプ３０を通って清浄水タンク１１内に送られるが、一部はパイプ３３を通ってバイオリアクター内へ再循環させられ、そこでリアクター及び微生物への十分な酸素供給を保証する。ソレノイドバルブ３４及び３５は、バイオリアクター８と清浄水タンク１１との間の空気飽和水の正しい配分比を保証する。同様にバイオリアクター８のバッチ方式作動も可能であるが、その場合はパイプ３３を通る循環路が空気補給を実施する。完全に浄化された水だけがタンク１１に給水される。清浄水タンク１１は、バイオリアクター８から生物学的に浄化された水を受け入れる。水位制御装置３６は、洗車作業及び夜間循環路運転の両方を維持することを可能にするために、清浄水タンクに十分な量の水が充填されていることを保証する。循環水の量が少な過ぎる場合は、パイプ１２を通して清水が給水される。清浄水タンク１１からポンプ１５を用いてパイプ３７を通って取り出された水は、洗車装置内のパイプ１３へ給水される。好ましくは殺菌性除菌剤の添加を回避するために、ＵＶ照射に基づく除菌設備１８が洗浄水の無菌性を保証する。空気の充填されている緩衝剤容器１９は、ポンプ１５と協力して、洗車装置内へ流入する一様な水量を保証する。この水圧を監視及び制御するためには水圧計３９が使用される。或いは流出管３８は下水管へ連絡しており、平均以上の貯水量が生じた場合に余分な水を排水するために役立つ。これは、処理装置がさらにガソリンスタンドで生じた表面水を処理する場合、及び重度の沈降から生じた大量の水を受ける場合には特に有用である。さもなければ、本装置は１００％循環路運転で作動する。さらにバイオリアクターへのパイプ２７及び清浄水タンクへのパイプ３０には水圧測定点が配置されており、参照番号４０が付けられている。これらはポンプ９及び１０の作動水圧を監視するために使用される。これらの容器の１つが泥土粒子又はバイオマスで高度に目詰まりした場合は、清浄水タンク１１からパイプ３７、ポンプ１５及びパイプ１６、１７を通ってエーロゾルフィルター７及びバイオリアクター８への逆洗プロセスが開始される。水は下方マニホールド２６を通ってリアクターに流入し、オーバーフロー装置２８及びパイプ１４を通って泥土粒子又はバイオマスを沈泥槽２へ洗い流す。微生物も又この方法で沈泥槽２に流入することができ、そこで増殖することができ、そこに沈降した泥土の生物学的処理を生じさせることができる。洗車活動が少ない場合、つまり特に夜間、週末及び休日においては、エーロゾルフィルター及びバイオリアクターの運転状態を維持するために、好ましくは水の循環が維持される。この循環は清浄水タンク１１から始まり、パイプ３７、ポンプ１５及びパイプ４３を通って貯水槽３内に戻る。そのためソレノイドバルブ４４は中央制御装置によって開放される。同時に洗車設備及び逆洗パイプに連絡しているストップバルブ４１及び４２は閉鎖される。その後循環は、通常の処理運転におけると同様に、貯水槽３からエーロゾルフィルター７及びバイオリアクター８を通って清浄水タンク内へ伸びる。一定時間の循環後には、循環している水及び接続されているタンク内の水の質は徐々に清浄水タンク１１内の水質に近づく。図３は、オーバーフロー装置２８に関して本発明のバイオリアクターの特別な実施形態を示している。逆洗の場合、逆洗水は清浄水タンクからパイプ３０を通って下方集水槽４６に流入する。水は集水槽４６からスクリーンガーゼ４７を通って固定層４８に流入し、固定層をフラッシュ洗浄し、さらに残留物及び上方槽４９内に弱く付着している微生物を洗い流す。逆洗水は、受け皿型又は漏斗型で流出パイプ１４内に開口しているオーバーフロー装置２８を通して排水される。上方に向かって先細になる断面積を備えたオーバーフロー装置の受け皿型又は漏斗型の形状は、破砕された粒子が加速させられ、オーバーフロー装置２８の端部を越えて皿の中に、そしてそこからパイプ１４内に誘導されるように上向きに進行する水流の加速をもたらす。このため逆洗流は、泥土粒子を特にオーバーフロー装置に輸送できるように上方領域においてのみ加速され、固定層の領域では比較的均一に伸びて上方へ向かう。図４の図面から明らかなように、ある処理装置はバイオリアクター８のために２個のリアクター容器５０及び５１を必要とする。容器５０及び５１のデザイン及び容積は同一である。各容器はモジュラーシステムのモジュールに相応し、その容量はモジュールの増加を通して処理装置の構造的に与えられる容量に対応する。リアクター容器８の水平投影は２個のモジュール５０及び５１の水平投影から構成されるので、輪郭が長方形の短い辺５２、５３及び長い辺５４、５６によって形成される２個のモジュールの水平投影の２倍に相当する。この実施形態における短い辺５２、５３の長さは、出入口によって決定される空間に据え付けられる場合には、２個のモジュールが通過できなければならない標準出入口の８０ｃｍの寸法から生じる構造的に与えられる値に相当する。その他の面積上の寸法は、容器高さＨを考慮に入れて必要な容器容積の結果として生じる長方形の等しく長い辺５４、５６によって与えられる。このため容器の高さは、通常は同様に組立体及び／又は空間の高さによって与えられる。そこで容器５０及び５１の増加は処理装置の構造的に与えられる容量の増加を生じさせる。容器の水平投影は構造的に与えられる寸法Ｌによって与えられるが、それに対して直角の容器寸法１はモジュールに対して選択することができる。このように、モジュール５０及び５１を備えたあらゆる容量の処理装置を管理することができる。容器は、図４及び５によっては示されていないフラットな立上り壁５７〜６０及びフラットな底部を有している。図５に部分的に示されている立上り壁５７及び５８は、等しく肉厚プレート６１及び６１の形の熱可塑性樹脂から作られている。これらのプレートは６４に配置されている溶接結合を用いて６３の相互に連結している端部で材料固定方法で相互連結されている。十分な寸法に定められているプレート厚さと共にこれらの材料固定連結部は、ほとんど変形せずに受け入れた負荷を取り除くことのできる寸法的に安定した容器を生じさせる。使用できる熱可塑性樹脂はいわゆる高圧法ポリエチレンである。モジュール５０及び５１を一緒に保持してそれらを正確に取り付けるために、耐屈曲性方法で金属部分６５から作られているベースフレーム６５が備えられている。それらの一部が６６〜６８で示されているフレーム部材は、同様に材料固定接続法、特に溶接によって耐屈曲性方法により４隅でフレーム構造に組み立てることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．特に洗車装置から流出した有機物質を含む水を処理するためのバイオリアクターであって、リアクター容器が廃水に含まれる有機成分を吸着できる多孔性支持材料から構成され、水に含まれる有機成分を分解する技術において周知の微生物が増殖している固定層を有するバイオリアクターにおいて、固定層（４８）が透過性支持体（４７）上に配置されており、集水槽（４６）が処理水の流出口（２６）の上流にある固定層の下方に備えられており、流出口（２６）が同時に逆洗流入口として形成されており、及び流入口（２４）及び逆洗流出口（２８）が固定層（４８）上方に備えられていることを特徴とするバイオリアクター。２．透過性支持体（４７）がスクリーンガーゼから構成されることを特徴とする請求項１に記載のバイオリアクター。３．バイオリアクター（８）内に空気が飽和させられた清浄水を再循環させるために挿入されている注入器（１０）を備えた戻りパイプ（１９）を特徴とする請求項１又は２に記載のバイオリアクター。４．流入口（２４）及び／又は流出口（２６）が分散マニホールドとして形成されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。５．バイオリアクター（８）におけるラン−ドライ保護を特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。６．制御ライン（５）によって制御され、特定運転条件に従って最低及び最高水位に対する切換え点を有している水位制御装置を特徴とする請求項５に記載のバイオリアクター。７．逆洗流出口（２８）がバイオリアクター（８）の中央に配置されて上に向かって断面積が小さくなるオーバーフロー装置として形成されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。８．多孔性支持材料がバルク材料として存在することを特徴とする前記の請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。９．多孔性支持材料が石炭、粘度、シリカゲル又はペレット状のゼオライト類若しくはプラスチックフォームフレークから構成されていることを特徴とする請求項８に記載のバイオリアクター。１０．多孔性支持材料が粒径１〜１０ｍｍ、密度０．４０〜１．０ｃｍ³／ｇ及び表面積５００ｍ²以上の活性炭又は発泡粘度から構成されていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１１．バイオリアクター（８）の下流にある水圧測定装置（４０）を特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１２．リアクター容器（８）の水平投影は、１つの面積寸法（５２、５３）と、容器（５０、５１）の増加によって処理装置の構造的に与えられる容量に対応するモジュラーシステムのモジュール（５０、５１）に対応する容器容積への容器高さ（Ｈ）と適合される水平投影の他の面積寸法（５４、５６）とから構造的に与えられることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１３．容器水平投影が長方形ないし正方形であり、構造的に与えられる面積寸法（２）が２対の平行な辺（５２、５３；５４、５６）の１つの長さによって決定されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１４．容器が熱可塑性樹脂から作られ、材料固定方法例えば溶接によってそれらの相互に関連している端部（６３）で相互連結されているフラットな立上り壁（５７ないし６０）及びフラットな底部を有していることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１５．使用される熱可塑性樹脂が、高圧法ポリエチレン（ＨＰ−ＰＥ）であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１６．モジュラーシステムの数個の容器を一緒に保持するために共通ベースフレームが備えられていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。１７．構造的に与えられる面積寸法が、処理装置を据え付ける空間に接近するための出入口の幅である８０ｃｍであることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のバイオリアクター。