JP2001129575A - 汚水処理用微生物培養装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】活性汚泥を補完する汚水処理用微生物培養装
置。従来の装置を小型化し、微生物培養効果を高め、自
動運転ができるようにする。 【解決手段】培養器の反応槽体３の底部を球面状に形成
するとともに、内装した曝気機構の散気管７は気泡上昇
誘導壁内６ｄに配設して気泡により汚泥溶液を誘引上昇
させるようにした。循環対流促進機構２１を設けて戻り
の循環汚泥溶液を攪拌用散水管から下向きに槽体球面状
底面に吹き付けることにより沈降する汚泥を攪拌上昇す
るようにした。また、循環対流促進機構の中間には流通
型ｐＨ／ＤＯ電極２２を設けて微生物培養度を計測でき
るようにし、これに基づいて汚泥流出入などを制御する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水や屎尿や各種産業
廃水などの有機性汚水や汚濁溶液を微生物を用いて生物
学的に浄化処理するための汚水浄化槽、下水処理施設、
各種産業廃水処理施設、畜産施設の屎尿処理等の各種汚
水処理施設に用いる活性汚泥を補完する汚水処理用微生
物培養装置（汚水用バイオリアクター）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、有機性汚水を処理する活性汚
泥法の浄化効率や処理能力を向上し、補完するために微
生物を培養して活性汚泥を製造する種汚泥の簡易製造装
置（特公平５−１０９９９号）や汚水用バイオリアクタ
ー（特開平７−２７５８７９号）が提案されている。

【０００３】前者は、上方に有機性排水を注入する流入
口を具備し、中間位置に種汚泥を取り出す流出口を具備
する外筐体と、該体の内壁との間に所定の間隙を有する
大きさの筒状体であって上下端が多孔質透孔板よりなる
内筒体と、内筒体内に充填した微生物代謝回路誘導剤
と、内筒体下部に設置された散気管とよりなる種汚泥の
簡易製造装置が記載されている。しかし、当該簡易製造
装置は、培養器と制御装置が別置きになっており、その
設置条件も、排水処理施設より高位置に設置しなければ
ならないと制限されている。また、その外筐体の構造は
底部をホッパ−状に形成されているし、内部に保持して
いる内筒体は筒状体であって上下端を平面状の金網又は
パンチングメタルで構成されている。内筒体の下部に
は、散気装置を設けることで上昇流を発生させており、
更にエア−リフトポンプを設けホッパ−下部に沈降堆積
する汚泥を循環させる方法をとっている。また、水質制
御に関してはタイマ−制御でありＰＨ或いはＤＯ値等の
水質制御ではない。

【０００４】後者の汚泥用バイオリアクターは、その左
右両中間部に通泥性外殻体により上下２段の充填層を構
成するとともに、曝気部、循環路が区画形成され、循環
路内上部に原汚泥流入管が設置され、下部には培養汚泥
流出管が設置されており、曝気部にはブロワーに連結さ
れた散気装置が設けらたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】両者とも、収納される
汚泥や汚泥溶液の循環対流が十分でなく、微生物代謝回
路誘導剤や腐食質ペレットなどとの接触効率が悪いう
え、気泡との接触も悪くて高品質の培養活性汚泥を安定
して生産することができなかった。また当該装置は大型
化して設備費は増大したり、運転経費が増加したり、操
作が複雑になるなどが問題となる。具体的には、次のよ
うな欠点がある。

【０００６】前者のような従来の汚水用バイオリアク
ターは、培養反応器と制御装置とブロワ−がそれぞれ個
別制御であり、据え付け現場でも別据付けである場合が
多い。従って相互間の配管、電気配線の接続を現場で行
う必要があり、特に電気配線については誤結線を可能性
も多い。また、その試運転調整にも多くの日時を要す
る。

【０００７】制御装置やブロワ−などの据付位置につ
いても自然流下方式のため、対象となる汚水処理施設の
上部に制限されており設置に対する制約が多い。

【０００８】構造的には円筒形が多く下部にはホッパ
−の形状にしている。そのため汚泥が沈降し沈降堆積し
やすくなり、ホッパ−下部に沈降した汚泥はホッパ−下
部に対しての集中荷重を受け圧密状態になる。その防止
用としてエアリフトポンプを取り付け汚泥の対流撹拌を
行う必要がある。

【０００９】充填材容器は円筒形が多く天板と底板に
パンチングメタル又は金網を取り付けているが、それら
は平板であるため汚泥及び散気の通過面積が小さく抵抗
が大きくなる。従って、散気管からの空気流の全部が上
昇流とならず、一部は水平状に横に流れて反応槽と充填
材容器間の下向き対流と交錯状態を起こす欠点がある。

【００１０】汚泥供給口が反応器上部から横向きに取
り付けてあるため充填材の真上に汚泥が散布され、更に
エアリフトポンプから吐出した汚泥も充填材の上に散布
され充填材の空隙を閉塞する。このため閉塞状態を解決
するため散気量を増大して閉塞を打破する必要が起こる
が、そのためにブロワ−動力を大きくする必要がある。

【００１１】ホッパ−を有する反応器の胴径が大きく
なって大型化し、処理能力が増大すると図７に示すよう
に胴径の大きさに比例して高くなり、収容する機械室の
天井も高くする必要が生じ、その結果、設備費が増大す
る。

【００１２】本願発明は、これらの問題点を根本的に解
決しようとするものである。第１発明の目的は、沈降し
ようとする汚泥を撹拌し、汚泥溶液が中央部の微生物担
体充填器内を通って上昇し、上部で放射状に周辺部に流
れ、周辺部にある円筒状側壁と反応槽体の内壁との間の
間隔を通って反応槽体の下部にまで流下する円滑な循環
対流を起こすようにした。また、反応槽の底部を球面状
とすることで汚泥の沈降堆積を広く平面化して圧密を小
さくし、エアリフトポンプ等の動力を小さくすることが
できる。更に、反応槽体の底部を球面状に形成すること
により、ホッパ−がある従来の反応槽体よりその高さが
低くなるうえ、能力が大きくなっても反応槽体が比例し
て高くならないので、装置や収納室を小型化できるよう
にした。

【００１３】第２発明の目的は、微生物担体充填器の底
体を波形金網状にし、更に格子枠を形成して、収納する
微生物担体間に空隙が多く保持されるようにすることに
より、散気及び汚泥の通過面積が２倍以上、その抵抗は
半分以下に減少するようにして、ブロワ−を小型化する
ようにすること。また、本発明は、微生物担体の空隙を
大きく保持し、気泡上昇促進壁の働きとあいまって微生
物培養効果を高めるようにすることが目的である。

【００１４】第３発明の目的は、培養器や収納室を小型
化し、循環対流促進機構を設けて培養槽体内に収納した
汚泥溶液は円滑な循環対流を起こし、微生物担体の空隙
を大きくして汚泥との接触を良好となし、汚泥溶液も気
泡と一緒に微生物担体充填器内を誘引上昇するようにし
て微生物や細菌類の培養や繁殖を活性化させ、基質汚泥
溶液の流入に際しては循環対流を邪魔しないようにし、
各種制御装置により自動運転ができるようにした汚水処
理用微生物培養装置を具現化することが目的である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】特許を受けようとする第
１発明は、反応槽体には基質汚泥溶液を流入する汚泥流
入口部を設けるとともに、反応槽体の底部に培養汚泥を
送出し得る汚泥送出口を有し、当該反応槽体内の中心部
に円筒状側壁と網状の底体及び蓋体を有する器体で微生
物担体を収納し得る微生物担持体充填器を、当該反応槽
体の内壁との間に所定の間隔を有するように内装し、当
該微生物担体充填器の下には散気管を配設してなる培養
器であって、当該培養器には、内装した微生物担体充填
器の下に配設した散気管に送気管を連結し、その送気管
を反応槽体内から外に延出し、その先方には送気調整弁
とブロワーとを設けてなる曝気機構を装備して、ブロワ
ーから送られる空気が散気管から気泡として反応槽体内
に吹き出し得るようにし、当該培養器には、反応槽体に
設けた汚泥流入口部に汚泥流入管を反応槽体の外方に延
出するように連結し、その汚泥流入管の先方には流入調
整弁と汚泥流入用ポンプとを設けてなる汚泥流入機構を
装備し、当該汚泥流入用ポンプの作動により移送されて
くる基質汚泥溶液を培養槽内に流入するようにし、当該
培養器には、反応槽体の底部に設けた汚泥送出口に汚泥
送出管を反応槽体の外方に延出するように連結し、その
先方には送出調整弁と汚泥送出用ポンプとを設けてなる
汚泥送出機構を装備し、当該汚泥送出用ポンプにより反
応槽体の底部に沈降しようとする培養汚泥を培養槽外に
送出し得るようにしてなる汚水処理用微生物培養装置に
おいて、次のように構成したことが特徴である。

【００１６】イ）培養器の反応槽体の底部を球面状に形
成する。

【００１７】ロ）反応槽体内に内装した曝気機構の散気
管は、微生物担体充填器の円筒状周側壁の下部で、底体
より下方に延出した気泡上昇誘導壁の内側位置に配設
し、散気管から吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器
内を通過上昇する流れにより汚泥溶液も誘引上昇する流
れを起こすようにする。

【００１８】ハ）反応槽体の壁面には汚水取り出し口と
戻し口を設け、当該戻し口より反応槽体内には下向きに
汚泥溶液の噴出する撹拌用散水管を延出形成し、その撹
拌用散水管が微生物担体充填器の下で反応槽体の球面状
底部に近い位置に配設するようにするとともに、前記汚
水取り出し口と戻し口の間には反応槽体外を通って培養
汚泥液が循環し得るように回遊通路を形成し、その回遊
通路の途中に循環用ポンプと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ
値を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装備する培養汚
泥液の循環対流促進機構を設け、当該循環用ポンプを作
動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液を噴出させる
ことにより、当該汚泥溶液は反応槽体の球面状底部に吹
き付けられて上昇乱流を起こし、これによって球面状底
部に沈降しようとする汚泥を撹拌して舞い上がらせるよ
うにする。

【００１９】このように構成することにより、沈殿する
汚泥は、球面状底部全体に広く、平面化して圧密を小さ
く堆積するようにし、そのうえで培養汚泥液の循環対流
促進機構を作動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液
を噴出させることにより上昇乱流を起こし、堆積した汚
泥を撹拌しながら舞い上がらせるが、これは散気管から
吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器内を通過上昇す
る流れと合流して、反応槽体内の汚泥溶液の中央部に誘
引上昇する強い流れを起こし、これによって汚泥溶液は
内装する微生物担体充填器内を通って反応槽体内の上部
まで上昇し、上部で放射状に周辺部に流れ、次に周辺部
である内装された微生物担体充填器の円筒状側壁と反応
槽体の内壁との間の間隔を通って反応槽体の下部にまで
流下し、下部の球面状底部近傍まで回遊する循環対流を
起こすようにしたことを特徴とする汚水処理用微生物培
養装置である。

【００２０】特許を受けようとする第２発明は、反応槽
体の壁面には汚水取り出し口と戻し口を設け、当該戻し
口より反応槽体内には下向きに汚泥溶液の噴出する撹拌
用散水管を延出形成し、その撹拌用散水管が微生物担体
充填器の下で反応槽体の球面状底部に近い位置に配設す
るようにするとともに、前記汚水取り出し口と戻し口の
間には反応槽体外を通って培養汚泥液が循環し得るよう
に回遊通路を形成し、その回遊通路の途中に循環用ポン
プと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値を計測できる流通型ｐ
Ｈ／ＤＯ電極を装備する培養汚泥液の循環対流促進機構
を設け、更に当該流通型ｐＨ／ＤＯ電極で計測した計測
値が良好な培養汚泥液が示す目標基準のｐＨ／ＤＯ値に
達したときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送出
調整弁を作動させて培養汚泥液を送出するように制御す
る送出制御手段と、当該計測値が目標基準ｐＨ／ＤＯ値
以下になったときは、曝気機構のブロワーと送気調整用
弁を作動させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値を維持
するように制御する曝気制御手段とを装備し、計測値が
目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したとき、前記送出制御手
段が作動して培養泥液を送出し、計測値が目標基準ｐＨ
／ＤＯ値以下になったときは、曝気制御手段が作動して
曝気を継続させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下
になるように自動制御することを特徴とする第１発明に
記載の汚泥処理用微生物培養装置である。

【００２１】特許を受けようとする第３発明は、反応槽
体には基質汚泥溶液を流入する汚泥流入口部を設けると
ともに、反応槽体の底部に培養汚泥を送出し得る汚泥送
出口を有し、当該反応槽体内の中心部に円筒状側壁と網
状の底体及び蓋体を有する器体で微生物担体を収納し得
る微生物担体充填器を、当該反応槽体の内壁との間に所
定の間隔を有するように内装し、当該微生物担体充填器
の下には散気管を配設してなる培養器と、当該培養器に
は、内装した微生物担体充填器の下に配設した散気管に
送気管を連結し、その送気管を反応槽体内から外に延出
し、その先方には送気調整弁とブロワーとを設けてなる
曝気機構を装備して、ブロワーから送られる空気が散気
管から気泡として反応槽体内に吹き出し得るようにし、
当該培養器には、反応槽体に設けた汚泥流入口部に汚泥
流入管を反応槽体の外方に延出するように連結し、その
汚泥流入管の先方には流入調整弁と汚泥流入用ポンプと
を設けてなる汚泥流入機構を装備し、当該汚泥流入用ポ
ンプの作動により移送されてくる基質汚泥溶液を培養槽
内に流入するようにし、当該培養器には、反応槽体の底
部に設けた汚泥送出口に汚泥送出管を反応槽体の外方に
延出するように連結し、その先方には送出調整弁と汚泥
送出用ポンプとを設けてなる汚泥送出機構を装備し、当
該汚泥送出用ポンプにより反応槽体の底部に沈降しよう
とする培養汚泥を培養槽外に送出し得るようにしてなる
汚水処理用微生物培養装置において、次のように構成し
たことを特徴とするものである。

【００２２】イ）培養器の反応槽体の底部を球面状に形
成する。

【００２３】ロ）反応槽体内に内装した曝気機構の散気
管は、微生物担体充填器の円筒状周側壁の下部で、底体
より下方に延出した気泡上昇誘導壁の内側位置に配設
し、散気管から吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器
内を通過上昇する流れにより汚泥溶液も誘引上昇する流
れを起こすようにする。

【００２４】ハ）反応槽体の壁面には汚水取り出し口と
戻し口を設け、当該戻し口より反応槽体内には下向きに
汚泥溶液の噴出する撹拌用散水管を延出形成し、その撹
拌用散水管は微生物担体充填器の下で反応槽体の球面状
底部に近い位置に配設するようにするとともに、前記汚
水取り出し口と戻し口の間で反応槽体の外には、培養汚
泥液が循環し得るように回遊通路を形成し、その回遊通
路の途中に循環用ポンプと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値
を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装備し、当該循環
用ポンプを作動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液
を噴出させることにより、当該汚泥溶液は反応槽体の球
面状底部に吹き付けられて上昇乱流を起こし、これによ
って球面状底部に沈降しようとする汚泥を撹拌して舞い
上がらせたうえ、散気管から吹き出す気泡がおこす微生
物担体充填器内を通過上昇する流れにより汚泥溶液も誘
引上昇する流れを起こし、これによって上昇した汚泥溶
液は上部で放射状に周辺部に流れ、次に周辺部である微
生物担体充填器の円筒状側壁と反応槽体の内壁との間の
間隔を通って反応槽体の下部にまで流下する循環対流を
起こすようにする。

【００２５】ニ）反応槽体内の中心部に内装した円筒状
側壁と網状の底体及び蓋体とからなる器体で微生物物担
持体を収納し得る微生物担体充填器の底体を、波形に折
曲げた波形金網状に形成し、更に必要に応じて当該波形
金網状と交叉する針金を所定間隔をおいて列設固定して
格子枠をも形成し、微生物担体を収納したとき多様な姿
勢で積み込まれて隣接する微生物担体間に空隙が多く保
持されるようにする。

【００２６】ホ）微生物担体充填器の円筒状状周側壁の
下部に底体より下方に延出した気泡上昇誘導壁を形成
し、微生物担体充填器の下に配設した散気管から吹き出
す気泡が気泡上昇誘導壁に誘導されて横流れすることな
く微生物担体充填器内を上昇する流れとなり、周囲の汚
泥も誘引上昇するようにする。

【００２７】ヘ）反応槽体内に設けた汚泥流入口部は、
反応槽体内に延出した注入管とその先端部の流入口とか
らなり、当該注入管は反応槽体内の上部から下向きに反
応槽体の内壁と生物担持体充填器との間に配管し、その
先端部の流入口は下向となるようにして当該流入口より
基質汚泥溶液が収納されている培養汚泥溶液中の流れに
沿って流入するように構成する。

【００２８】ト）培養器の反応槽体内に収納した培養汚
泥液の設定水位に対応する位置にフロートスイッチを設
け、その収納した培養汚泥液の水位が設定水位に達した
ことを検知したときは、汚泥流入機構の作動を止めて基
質汚泥溶液の培養槽内への流入を止め、収納した培養汚
泥液の水位が設定水位の最高水位を越えたと検知したと
きは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送出調整弁を
作動させて培養汚泥を反応槽体の外に送出する余剰分送
出制御手段を設ける。

【００２９】チ）前記フロートスイッチが、収納した培
養汚泥液の水位が設定水位の最低水位を下回ったことを
検知したときは、汚泥流入機構の汚泥流入用ポンプと流
入調整弁を作動させて、基質汚泥溶液を培養槽内に流入
する不足分流入制御手段を設ける。

【００３０】リ）前記流通型ｐＨ／ＤＯ電極で計測した
計測値が良好な培養汚泥液が示す目標基準のｐＨ／ＤＯ
値に達したときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと
送出調整弁を作動させて培養汚泥液を送出するように制
御する送出制御手段を設ける。

【００３１】ヌ）当該計測値が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以
下になったときは、曝気機構のブロワーと送気調整用弁
を作動させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値を維持す
るように制御する曝気制御手段とを装備し、計測値が目
標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したとき、前記送出制御手段
が作動して培養汚泥液を送出し、計測値が目標基準ｐＨ
／ＤＯ値以下になったときは、曝気制御手段が作動して
曝気を継続させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下
になるように制御するようになす。

【００３２】以上イ）〜ヌ）を装備、構成したことを特
徴とする汚泥処理用微生物培養装置である。

【００３３】

【実施例】以下、本件発明について、図示実施例に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る汚水処理用
微生物培養装置の一実施例の構成を示す縦断側面説明図
であり、図２は、本件発明に係る微生物担体充填器の底
体の構成を示す斜視図であり、図３は、本件発明に係る
微生物担体充填器の底体に微生物担体を充填した状態を
示す側面説明図である。図４は、底部がホッパー状に形
成された従来の反応槽体における小容量培養器と大容量
培養器の構成を比較した概略説明図であり、図５は、従
来の平板状底体を有する微生物担体充填器に充填した状
態を示す側面説明図である。

【００３４】図１に示した本発明に係る汚水処理用微生
物培養装置は、培養器１とその側部に作動機構・制御装
置収納体２を併設し一体化した実施例で、第１発明〜第
３発明のすべてに該当するものである。図中の培養器１
は、反応槽体３と汚泥流入口部４と汚泥送出口５と微生
物担体充填器６と散気管７とフロートスイッチ８を装備
している。

【００３５】また作動機構・制御装置収納体２には、作
動機構として曝気機構９の送気管１０と送気調整弁１１
とブロワー１２が収納されているとともに、汚泥流入機
構１３の汚泥流入管１４と流入調整弁１５が収納されて
おり、更に汚泥送出機構１６の汚泥送出管１７と送出調
整弁１８と汚泥送出用ポンプ１９が収納されている。ま
た、作動機構・制御装置収納体２には、制御装置２０と
して回遊通路２１と、流通型ｐＨ／ＤＯ電極２２と、循
環用ポンプ２３と、外部制御盤のスイッチ２４と、曝気
制御手段２５と、送出制御手段２６と、初期流入制御手
段２７と、余剰分送出制御手段２８と、不足分流入制御
手段２９とが収納した構成になっている。

【００３６】以下、図１に示した実施例の汚水処理用微
生物培養装置の構成を詳しく説明する。図示した培養器
１の反応槽体３は、経済性と強度を考慮して円筒形状と
し、その底部３ａと上蓋部３ｂとを球面状に形成して強
度を保ち、当該上蓋部３ｂには点検口３ｃを設け必要に
応じて反応槽体３の内部や、微生物担体充填器６や、フ
ロ−トスイッチ８などを点検できるようにする。当該反
応槽体３には、上部に基質汚泥溶液を流入する汚泥流入
口部４を設けるとともに、反応槽体３の底部に培養汚泥
を送出し得る汚泥送出口５が設けられている。また、当
該反応槽体３内の中心部には、円筒状側壁と網状の底体
及び蓋体を有する器体で微生物担体Ａを収納し得る微生
物担体充填器６を、当該反応槽体３の内壁との間に所定
の間隔Ｂを有するように内装している。また当該反応槽
体３内に内装する当該微生物担体充填器６の下には散気
管７が配設されている。

【００３７】即ち、汚水処理用の微生物を培養し得る培
養器１の基本構成は、汚泥流入口部４と汚泥送出口５を
有する反応槽体３と、内装する微生物担体充填器６と、
その下に内装し配設する散気管７と、微生物担体充填器
６内に充填した微生物担体Ａとから構成される。しかも
当該培養器１には、曝気機構９と汚泥流入機構１３と汚
泥送出機構１６といった作動機構が装備されている。

【００３８】当該曝気機構９は、反応槽体３内の微生物
担体充填器６の下方に配設した散気管７と、当該散気管
７に連結した送気管１０と、その送気管１０を反応槽体
３の外に延出し、その先方に送気調整弁１１，１１を設
け、更にその先端にはブロワー１２とを設けてなるもの
である。従って、ブロワー１２が作動して送られる空気
が散気管７から気泡として反応槽体３内に吹き出すこと
ができる。尚、図中３２は、空気流量計である。

【００３９】前記汚泥流入機構１３は、前記反応槽体３
に設けた汚泥流入口部４に汚泥流入管１４を反応槽体３
の外方に延出するように連結し、その汚泥流入管１４の
先方には流入調整弁１５，１５と汚泥流入用ポンプ３０
とを設けてなるものである。その結果、当該汚泥流入用
ポンプ３０の作動により移送されてくる基質汚泥溶液を
培養槽内に流入することができる。

【００４０】前記汚泥送出機構１６は、反応槽体３の底
部３ａに設けた汚泥送出口５に汚泥送出管１７を反応槽
体３の外方に延出するように連結し、その先方に送出調
整弁１８を設け、更にその先に汚泥送出用ポンプ１９を
設けてなるものである。その結果、当該汚泥送出用ポン
プ１９を作動することにより反応槽体３の底部に沈降し
ようとする培養汚泥を培養槽体３の外に送出することが
できる。

【００４１】以上のような基本構成の汚水処理用微生物
培養装置を、本願発明は、次のように改良したものであ
る。

【００４２】先ず、第１の改良点は、培養器１の反応槽
体３の底部を球面状に形成したことである。反応槽体３
の底部３ａと上蓋部３ｂを球面状に形成した結果、図
３、図４に示すように胴径が小さくても、また大きくて
内部容量が増えても、その反応槽体３の高さＨａ，Ｈｂ
に変化はなく、いづれもその反応槽体３の全高は同じ程
度である。これに対し、図４に示す様に反応槽体３の下
半部がホッパー状３ｘの場合には、胴径が小さい場合の
全高Ｉａと大きい場合の全高Ｉｂでは、その反応槽体３
の全高は大きく相違することになる。

【００４３】第２の改良点は、微生物物担持体Ａを収納
し得る微生物担体充填器６を改良した。当該改良点は、
微生物担体充填器６の底体構造と、気泡上昇誘導壁６ｄ
の新設の２点である。その一は、微生物担体充填器６の
底体構造を、波形に折曲げた波形金網状６ａに形成し
（図１、図２、図３）、更に必要に応じて当該波形金網
状６ａと交叉する針金を所定間隔をおいて列設固定して
格子枠６ｂを形成した（図３）。その結果、図２に示す
ように微生物担体Ａを収納したとき波形金網状６ａで表
面積が大きくなり、波形金網状６ａと格子枠６ｂの相乗
効果により多様な姿勢で積み込まれて隣接する微生物担
体Ａ間に空隙が多く保持されるようになった。

【００４４】このように微生物担体充填器６の底体構造
を改良した理由は、市販する微生物担体Ａには、円筒形
状、角筒形状、円柱状、角柱状などいろいろあり、それ
らを底体構造を平板状に形成した微生物担体充填器６の
上に充填すると、形状によりその空隙率が極端に小さく
なったり、図５に示すように、円柱形が揃って積重なり
閉塞状態を造ったりして、気泡や汚泥溶液の接触率や通
過率が悪化する問題点が生じる。その結果、目的である
微生物の培養効率が低下する。このような技術課題を解
消するするため、本発明では、図３に示すように、微生
物担体充填器６の底体を波形金網状６ａと格子枠６ｂが
形成するように構成して、微生物担体Ａの形状にかかわ
らず、常に横、斜め、縦と複雑な姿勢で充填され、常に
多くの空隙を形成し保つことができるように構成したの
である。尚この際、散気管７と、波形金網状６ａの波形
とが直角になるように配置すると、散気管７からの気泡
が波頭内側に沿って横流分散せずに上昇するので、全体
が均一で円滑な循環対流を形成するうえで望ましい。

【００４５】その二は、微生物担体充填器６の円筒状周
側壁６ｃの下部で、底体より下方に延出した気泡上昇誘
導壁６ｄを形成し、微生物担体充填器６の下に配設した
散気管７から吹き出す気泡が当該気泡上昇誘導壁６ｄに
誘導されて横流れすることなく微生物担体充填器６内を
確実に上昇する流れとなり、周囲の汚泥溶液も効率よく
誘引上昇するように改良した。

【００４６】このように、本発明の場合には、微生物担
体充填器６の底体構造を波形金網状６ａと格子枠６ｂに
改良し、円筒状周側壁６ｃの底体より下方に気泡上昇誘
導壁６ｄを延出するように改良した。すると散気管７か
ら吹き出す気泡は、気泡が微生物担体Ａの空隙を効率よ
く上昇するようになり、これによって汚泥溶液の誘因上
昇を促し、微生物担体６と汚泥溶液の接触効率を高め、
細菌群、微生物の培養を効率よく増殖させるようにした
ものである。

【００４７】更にまた、本実施例では、反応槽体３と収
納された微生物担体充填器６との相対関係が理想的にな
る条件を追及した結果、反応槽体３の平面積から微生物
担体充填器６の平面積を差し引いた平面積を１とし、微
生物担体充填器６の平面積を２とするようにした。こう
することで微生物担体充填器６に充填される微生物担体
Ａの空隙平面積はほぼ１となり、前記引いた平面積と等
しくなる。この理由は一般的な微生物担体Ａの大きさが
直径２０ｍｍで長さ４０ｍｍ前後の円柱形であり、円球
に換算すると直径約３０ｍｍに匹敵し、その実績率は５
５％前後である事から理解できる。この事から微生物担
体充填器６内の上昇流速度と反応槽体３と微生物担体充
填器６との空隙の下降流速度がほぼ一定となり、培養汚
泥溶液の循環対流として最適の条件となる。

【００４８】微生物担体Ａは、ポリプロピレンの発泡体
を使用して、小径円筒状に形成したものや、腐食質ペレ
ット、生体触媒、活性化状態ないし不安定な状態にある
安山岩または流紋岩質の組成を有する物質、カキ殻等、
微生物や細菌類が付着固定化する構造をもった物質であ
れば、その材質を特に限定するものではない。

【００４９】尚、微生物担体充填器６の上蓋体には、浮
上防止金網６ｅを設け、比重の小さい微生物担体Ａ或い
は調整時に散気が過剰の場合に起きる微生物担体Ａの浮
上散逸を防止する。

【００５０】第３の改良点は、曝気機構９の散気管７ａ
を、微生物担体充填器６の円筒状周側壁６ｃの下部で、
底体より下方に延出した気泡上昇誘導壁６ｄの内側のす
ぐ下に配設したので、当該散気管７から吹き出す気泡が
当該気泡上昇誘導壁６ｄに誘導されて横流れすることな
く効率よく微生物担体充填器６内を上昇する流れとな
り、周囲の汚泥溶液も誘引上昇するように改良し、微生
物担体充填器６と汚泥溶液の接触の効率を高め、細菌
群、微生物の培養を効率よく増殖させるようにした。

【００５１】第４の改良点は、汚泥溶液の循環対流促進
機構２１を設けた点にある。当該循環対流促進機構２１
は、反応槽体３の壁面には汚水取り出し口２１ａと戻し
口２１ｂを設け、当該戻し口２１ｂより反応槽体３内に
は下向きに汚泥溶液の噴出する撹拌用散水管２１ｃを延
出形成し、その撹拌用散水管２１ｃが微生物担体充填器
６の下で反応槽体３の球面状底部３ｂに近い位置に配設
するとともに、前記汚水取り出し口２１ａと戻し口２１
ｂの間には反応槽体３外を通って培養汚泥液が循環し得
るように回遊通路１２を形成し、その回遊通路１２の途
中に循環用ポンプ２３と必要に応じて培養汚泥液のｐＨ
値とＤＯ値を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極２２を装
備した培養汚泥液の循環対流促進機構２１を設け、当該
循環用ポンプ２３を作動して撹拌用散水管２１ｃから下
向きに汚泥溶液を噴出させることにより、当該汚泥溶液
は反応槽体３の球面状底部３ａに吹き付けられて上昇乱
流を起こし、これによって球面状底部３ａに沈降しよう
とする汚泥を撹拌して舞い上がらせるように構成した。

【００５２】つまり、本発明に係る汚水処理用微生物培
養装置は、反応槽体３の底部３ｂを球面状に形成したこ
とと、曝気機構９の散気管７ａを、微生物担体充填器６
の円筒状周側壁６ｃの下部で、底体より下方に延出した
気泡上昇誘導壁６ｄの内側のすぐ下に配設したことと、
汚泥溶液の循環対流促進機構２１を設けたことが組み合
わさって、反応槽体３の底部に沈殿する汚泥は、球面状
底部３ｂ全体に広く、平面化して圧密を小さく堆積する
ようにしたうえ、循環対流促進機構２１を作動して撹拌
用散水管２１ｃから下向きに汚泥溶液を噴出させること
により上昇乱流を起こし、汚泥を撹拌しながら舞い上が
らせるとともに、曝気機構９の散気管７ａから吹き出す
気泡がおこす微生物担体充填器６内を通過上昇する汚泥
溶液の流れに発達させて、反応槽体３内の汚泥溶液の中
央部に誘引上昇する強い流れを起こし、これによって汚
泥溶液は内装する微生物担体充填器６内を通って反応槽
体３内の上部まで上昇し、上部で放射状に周辺部へ流
れ、次に周辺部である内装された微生物担体充填器６の
円筒状側壁６ｃと反応槽体３の内壁との間Ｂの間隔を通
って反応槽体３の下部にまで流下する循環対流を起こす
ように改良した点が特徴である。

【００５３】第５に、反応槽体３内に設けた汚泥流入口
部４を改良した。当該、反応槽体３内に設けた汚泥流入
口部４は、反応槽体３内に延出した注入管４ａとその先
端部の流入口とからなる。当該注入管４ａは反応槽体３
内の上部から下向きに反応槽体３の内壁と微生物担体充
填器６との間に配管し、その先端部の流入口４ｂは下向
となるようにして当該流入口４ｂより基質汚泥溶液が収
納されている培養汚泥溶液中の流れに沿って流入するよ
うに構成した。図１の実施例では、各種廃水処理施設の
基質汚泥溶液を処理施設内に設置する流入ポンプ３０、
３０と、当該汚泥用ポンプ３０，３０に連結する汚泥流
入管１４と、流入調調整弁１５で、それは流入調節用電
動二方弁１５ａと流入逆止弁１５ｂからなり、これらを
経由して反応槽体３の下部より反応槽体３内を上方に配
管され、収納されている汚泥溶液と熱交換しながら汚泥
溶液の上面より上方に誘導され、そこから微生物担体充
填器６との空隙Ｂに下向きに吐出する様に構成した。こ
の吐出される基質汚泥溶液は貯溜し下降対流している汚
泥溶液中に直接吐出されることになるので、汚泥溶液の
抵抗を受け直ちに拡散されるうえ、吐出し方向が下降対
流と同じ方向に流れるので、全体の循環対流に支障がな
い構成にしたものである。流入調整用電動二方弁１５ａ
はフロ−トスイッチ８の水位検出により最低水位の検知
で開、最高水位の検知で閉であり、流入逆止弁１５ｂは
反応槽体３からの逆流防止用である。尚、溢流管兼通気
管３１は反応槽体３と微生物担体充填器６の空隙に位置
し底部を垂直に貫通し反応槽体３の下部から槽外に向け
取り付け、反応槽体３内の水位の変動に伴う大気圧の調
整を行い常圧を保ち、更にトラブル時の溢流をカバ−す
るためのものである。

【００５４】第５の改良点は、培養器１に装備された曝
気機構９，汚泥流入機構１３，汚泥送出機構１６に、制
御装置２０を設けるようにしたことである。当該制御装
置２０は、曝気制御手段２５、送出制御手段２６、初期
流入制御手段２７、不足分流入制御手段２９余剰分送出
制御手段２８とからなる。また、当該制御装置２０を作
動させる条件感知手段として、初期流入するため培養器
１の外部制御盤に設けたスイッチ２４と、反応槽体３の
中に水位検出するフロ−トスイッチ８と、回遊通路２１
dに設けた培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値を計測できる流
通型ｐＨ／ＤＯ電極２２を装備する。

【００５５】本願発明の循環対流促進機構２１は、反応
槽体３の壁面には汚水取り出し口２１ａと戻し口２１ｂ
を設け、当該戻し口２１ｂより反応槽体３内には下向き
に汚泥溶液の噴出する撹拌用散水管２１ｃを延出形成
し、その撹拌用散水管２１ｃが微生物担体充填器６の下
で反応槽体３の球面状底部３ａに近い位置に配設するよ
うにするとともに、前記汚水取り出し口２１ａと戻し口
２１ｂの間には反応槽体３外を通って培養汚泥液が循環
し得るように回遊通路２１dを形成し、その回遊通路２
１dの途中に循環用ポンプ２３と培養汚泥液のｐＨ値と
ＤＯ値を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極２２を装備し
た。本願発明は、この流通型ｐＨ／ＤＯ電極２２を感知
手段として、送出制御手段２６と曝気制御手段２５とを
装備するように改良した。

【００５６】送出制御手段２６は、前記流通型ｐＨ／Ｄ
Ｏ電極２２で計測した計測値が良好な培養汚泥液が示す
目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したときは、汚泥送出機構
１６の汚泥送出用ポンプ１９と送出調整弁１８を作動さ
せて培養汚泥液を送出するように作動制御するものであ
る。

【００５７】曝気制御手段２５は、当該計測値が目標基
準ｐＨ／ＤＯ値以下になったときは、曝気機構９のブロ
ワー１２と送気調整用弁１１を作動させて培養汚泥が目
標基準ｐＨ／ＤＯ値を維持するように制御する。

【００５８】初期流入制御手段２７は、培養器１の外部
制御盤にスイッチ２４を設け、当該スイッチ２４を入力
にすることにより汚泥流入機構１３の汚泥流入用ポンプ
３０と流入調整弁１５を作動させて、各種廃水処理施設
の基質汚泥溶液を培養槽１内に流入するように制御する
ものである。

【００５９】また、反応槽体３内の上部に設けたフロ−
トスイッチ８は、反応槽体３内に収納した培養汚泥液の
望ましい水位に対応する位置に設けたもので、反応槽体
３内の汚泥溶液の最高水位８ａと最低水位８ｂと、その
間の許容水位を計測できるようにフロートを装着したも
のである。このフロ−トスイッチ８を利用して、余剰分
送出制御手段２８と不足分流入制御手段２９とを設け
た。

【００６０】当該余剰分送出制御手段２８は、培養器１
の反応槽体３内に収納した培養汚泥液の設定水位に対応
する位置にフロートスイッチ８を設け、その収納した培
養汚泥液の水位が設定水位に達したことを検知したとき
は、汚泥流入機構１３の作動を止めて基質汚泥溶液の培
養槽内への流入を止め、収納した培養汚泥液の水位が設
定水位の最高水位を越えたことを検知したときは、汚泥
送出機構１６の汚泥送出用ポンプ１９と送出調整弁１８
を作動させて余分の培養汚泥を送出するように制御する
ようにしたものである。

【００６１】当該不足分流入制御手段２９は、フロート
スイッチ８により収納した培養汚泥液の水位が設定水位
の最低水位を下回ったことを検知したときは、汚泥流入
機構１３の汚泥流入用ポンプ３０と流入調整弁１５を作
動させて、不足分の基質汚泥溶液を培養器１内に流入す
るように流入制御する。

【００６２】本願発明は、培養器１と、各種作動機構
と、各種制御手段からなる制御装置とがコンパクトに組
み合わさり、基質汚泥の流入、曝気、汚泥溶液の循環対
流、基準値になった培養汚泥の送出、基質汚泥の追加流
入、曝気の継続、循環対流の継続といった一連の汚泥処
理作業を自動運転するようにしたことを特徴とする汚泥
処理用微生物培養装置である。

【００６３】このような一連のおでい処理作業を詳細に
説明すると、初期流入制御手段２７のスイッチ２４を入
力にすることにより汚泥流入機構１３の汚泥流入用ポン
プ３０と流入調整弁１５を作動させて、各種廃水処理施
設の基質汚泥溶液を培養槽１内に設定水位まで流入す
る。

【００６４】反応槽体３内に流入した培養汚泥は、付属
する流通型ＰＨ／ＤＯ電極２２により常時ＰＨを検出
し、ブロワ−１２から送気管１０を経由して散気管７か
ら散気する。送気管１０には空気流量計３２を取り付け
る。これは散気する空気流量の調整するためと確認する
ためである。流通型ＰＨ／ＤＯ電極２２は常時循環ポン
プ２３、回遊回路２１を通して汚泥の循環流を感知して
おり非常に精度の高い電極である。

【００６５】次に循環対流促進機構２１の循環用ポンプ
２３を作動して撹拌用散水管２１cから下向きに汚泥溶
液を噴出させることにより、当該汚泥溶液は反応槽体３
の球面状底部に吹き付けられて上昇乱流を起こし、これ
によって球面状底部３aに沈降しようとする汚泥を撹拌
して舞い上がらせるようにし、堆積しようとする汚泥が
圧密状態にならないようにするとともに、曝気機構９の
作用と共に溶媒汚泥全体が常時循環対流をおこすように
する。

【００６６】そして、反応槽体３内の培養汚泥が分解さ
れ設定したＤＯ値に達した時、流通型ＰＨ／ＤＯ電極２
２のリレ−により汚泥送出用ポンプ１９が起動し、送出
調整用電動二方弁１８ａが開となり、汚泥送出管１７、
送出逆止弁１８ｂを経由して図示しない各種廃水処理施
設の流量調整槽、曝気槽、酸化槽等に送出する。

【００６７】そして、反応槽体３内の水位が最低水位に
なると汚泥送出用ポンプ１９は停止し、送出調整用電動
二方弁１８ａは閉となる。反応槽体３の側面中央に制御
盤を取り付け、その上部にブロワ−収納箱、下部にポン
プ収納箱を設ける。ブロワ−１２は水の侵入が致命的と
なるので、反応槽体３の水位が最高水位より高位置にな
るように設置する。汚泥送出用ポンプ１９、常時循環ポ
ンプ２３は汚泥に対してトラブルのないよう羽根車はオ
−プンタイプのもので耐食性に優れたものを使用する。

【００６８】

【発明の効果】第１発明は、汚水処理用微生物培養装置
において、反応槽体の底部を球面状に形成したことと、
曝気機構の散気管を、微生物担体充填器の円筒状周側壁
の下部で、底体より下方に延出した気泡上昇誘導壁の内
側のすぐ下に配設したことと、汚泥溶液の循環対流促進
機構を設けたことが組み合わさって、反応槽体の底部に
沈殿する汚泥は、球面状底部全体に広く、平面化して密
圧が小さい状態で堆積するうえ、循環対流促進機構を作
動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液を噴出させる
ことにより上昇乱流を起こし、汚泥を撹拌しながら舞い
上がらせ、さらに散気管から吹き出す気泡がおこす微生
物担体充填器内を通過上昇する汚泥溶液の流れに発達さ
せて、反応槽体内の汚泥溶液の中央部に誘引上昇する強
い流れを起こし、これによって汚泥溶液は内装する微生
物担体充填器内を通って反応槽体内の上部まで上昇し、
上部で放射状に周辺部へ流れ、次に周辺部である内装さ
れた微生物担体充填器の円筒状側壁と反応槽体の内壁と
の間の間隔を通って反応槽体の下部にまで流下する循環
対流を起こすように改良し、従来より効率よく微生物や
細菌類の培養や繁殖を活性化させ培養汚泥が設定したＤ
Ｏ値に達するようにして各種廃水処理施設送り出すよう
にしたものである。

【００６９】第２発明は、反応槽体の壁面には汚水取り
出し口と戻し口を設け、当該戻し口より反応槽体内には
下向きに汚泥溶液の噴出する撹拌用散水管を延出形成
し、その撹拌用散水管が微生物担体充填器の下で反応槽
体の球面状底部に近い位置に配設するようにするととも
に、前記汚水取り出し口と戻し口の間には反応槽体外を
通って培養汚泥液が循環し得るように回遊通路を形成
し、その回遊通路の途中に循環用ポンプと培養汚泥液の
ｐＨ値とＤＯ値を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装
備した循環対流促進機構を設け、この流通型ｐＨ／ＤＯ
電極を感知手段として、送出制御手段と曝気制御手段と
を装備するように改良した。

【００７０】即ち、流通型ｐＨ／ＤＯ電極で計測した計
測値が良好な培養汚泥液が示す目標基準のｐＨ／ＤＯ値
に達したときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送
出調整弁を作動させて培養汚泥液を送出するように作動
制御する送出制御手段と、当該計測値が目標基準ｐＨ／
ＤＯ値以下になったときは、曝気機構のブロワーと送気
調整用弁を作動させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値
を維持するように制御する曝気制御手段とを設け、計測
値が目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したとき、前記送出制
御手段が作動して培養汚泥液を送出し、計測値が目標基
準ｐＨ／ＤＯ値以下になったときは、曝気制御手段が作
動して曝気を継続させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ
値以下になるように自動制御することを特徴とする汚泥
処理用微生物培養装置を具現化するものである。

【００７１】第３発明は、第１に反応槽体の底部を球面
状に形成することにより、培養器や収納室を小型化でき
るようにし、第２に、微生物担体充填器の底体を波形金
網状にし、更に格子枠を形成して、収納する微生物担体
間に空隙が多く保持されるようにすることにより、散気
及び汚泥の通過面積を広くし、その抵抗を減少するよう
にして、ブロワ−を小型化し、また、微生物担体の空隙
を大きく保持して、微生物培養効果を高めるようにし、
第３は、微生物担体充填器の円筒状側壁の下部に底体よ
り下方に延出した気泡上昇誘導壁を形成し、微生物担体
充填器の下に配設した散気管から吹き出す気泡が気泡上
昇誘導壁に誘導されて横流れすることなく微生物担体充
填器内を上昇する流れとなり、周囲の汚泥溶液も効率良
く誘引上昇するようにして微生物培養効果を高めるよう
にし、第４に、汚水処理用微生物培養装置において反応
槽体内に設けた汚泥流入口部を反応槽体内に延出した注
入管とその先端部の流入口とで構成し、当該注入管は反
応槽体内の上部から下向きに反応槽体の内壁と生物担持
体充填器との間に配管し、その先端部の流入口は下向と
なるようにして当該流入口より基質汚泥溶液が収納され
ている培養汚泥溶液中の流れに沿って流入するように構
成したので、循環対流を邪魔せず、常に均一で効率的な
微生物培養効果を維持できるものとし、第５は、汚泥処
理用微生物培養装置において、培養器の反応槽体には培
養汚泥液が循環し得る回遊通路を形成し、その回遊通路
の途中に循環用ポンプと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値を
計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装備し、当該流通型
ｐＨ／ＤＯ電極で計測した計測値が良好な培養汚泥液が
示す目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達した際、汚泥送出機構
の汚泥送出用ポンプと送出調整弁を作動させて培養汚泥
液を送出するように制御する送出制御手段と、当該計測
値が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下になったときは、曝気機
構のブロワーと送気調整用弁を作動させて培養汚泥が目
標基準ｐＨ／ＤＯ値を維持するように制御する曝気制御
手段と、培養器の外部にスイッチを設け、当該スイッチ
を入力にすることにより汚泥流入機構の汚泥流入用ポン
プと流入調整弁を作動させて、各種廃水処理施設の基質
汚泥溶液を培養槽内に流入するように制御する初期流入
制御手段と、培養器の反応槽体内に収納した培養汚泥液
の望ましい水位に対応する位置にフロートスイッチを設
け、収納した培養汚泥液の水位が許容できる最高水位を
越えたときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送出
調整弁を作動させて培養汚泥を送出する余剰分送出制御
手段と、収納した培養汚泥液の水位が許容出来る最低水
位を越えたときは、汚泥流入機構の汚泥流入用ポンプと
流入調整弁を作動させて、基質汚泥溶液を培養槽体内に
流入する不足分流入制御手段とからなる制御装置を設け
ておき、スイッチを入力することにより基質汚泥溶液を
培養槽体内に流入する操作、流通型ＰＨ、ＤＯ電極によ
り微生物培養度を測定し、充分でない場合には更に曝気
を強化し、充分な場合には活性汚泥を培養槽体外に送出
する操作、反応槽内の活性汚泥の水位が設定水位の最高
水位を越えたときは余剰分を送出する操作、設定水位の
最低水位を下回った場合には不足分を流入する操作等を
自動的に制御運転できるようにしたことが特徴である。

【００７２】即ち、第３発明は、培養器や収納室を小型
化し、循環対流促進機構を設けて培養槽体内に収納した
汚泥溶液は円滑な循環対流を起こし、微生物担体の空隙
を大きくして汚泥との接触を良好となし、汚泥溶液も気
泡と一緒に微生物担体充填器内を誘引上昇するようにし
て微生物や細菌類の培養や繁殖を活性化させ、基質汚泥
溶液の流入に際しては、当該循環対流を邪魔しないよう
にし、各種制御装置により自動運転ができるようにした
実用性の高い汚水処理用微生物培養装置を具現化したも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚水処理用微生物培養装置の一実
施例の構成を示す縦断側面説明図である。

【図２】本件発明に係る微生物担体充填器の底体の構成
を示す斜視図である。

【図３】本件発明に係る微生物担体充填器の底体に微生
物担体を充填した状態を示す側面説明図である。

【図４】底部がホッパー状に形成された従来の反応槽体
における小容量培養器と大容量培養器の構成を比較した
概略説明図である。

【図５】従来の平板状底体を有する微生物担体充填器に
微生物担体を充填した状態を示す側面説明図である。

【符合の簡単な説明】

１：培養器 ２：作動機構・制御装置収納体 ３：反応槽体 ４：汚泥流入口部 ４ａ：流入管 ４ｂ：流入口 ５：汚泥送出口部 ６：微生物担体充填器 ６ａ：波形金網状 ６ｂ：格子枠 ６ｃ：円筒状側壁 ６ｄ：気泡上昇誘導壁 ６ｅ：浮上防止金網 ７：散気管 ８：フロートスイッチ ９：曝気機構 １０：送気管 １１：送気調整弁 １２：ブロワー １３：汚泥流入機構 １４：汚泥流入管 １５：流入調整弁 １５ａ：流入調整用電動二方弁 １５ｂ：流入逆止弁 １６：汚泥送出機構 １７：汚泥送出管 １８：送出調整弁 １８ａ：送出調整用電動二方弁 １８ｂ：送出逆止弁 １９：汚泥送出用ポンプ ２０：制御装置 ２１：循環対流促進機構 ２１ａ：汚水取り出し口 ２１ｂ：戻し口 ２１ｃ：撹拌用散水管 ２１ｄ：回遊通路 ２２：流通型ｐＨ／ＤＯ電極 ２３：循環用ポンプ ２４：スイッチ ２５：曝気制御手段 ２６：送出制御手段 ２７：初期流入制御手段 ２８：余剰分送出制御手段 ２９：不足分流入制御手段 ３０：汚泥流入用ポンプ ３１：溢流管通気管 ３２：空気流量計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１２Ｍ 1/36 Ｃ１２Ｍ 1/36 Ｆターム(参考） 4B029 AA02 BB01 CC03 DA04 DB11 DF02 DF04 4D003 AA01 AB02 DA11 DA18 DA20 DA29 EA15 EA19 EA30 4D028 BB02 BC00 BC15 BD10 CA01 CA09 CA12 CC07 CC09 CD01 CD05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応槽体は基質汚泥溶液を流入する汚泥
   流入口部を設けるとともに、反応槽体の底部に培養汚泥
   を送出し得る汚泥送出口を有し、当該反応槽体内の中心
   部に円筒状側壁と網状の底体及び蓋体を有する器体で微
   生物担体を収納し得る微生物担持体充填器を、当該反応
   槽体の内壁との間に所定の間隔を有するように内装し、
   当該微生物担体充填器の下には散気管を配設してなる培
   養器であって、当該培養器には、内装した微生物担体充
   填器の下に配設した散気管に送気管を連結し、その送気
   管を反応槽体内から外に延出し、その先方には送気調整
   弁とブロワーとを設けてなる曝気機構を装備して、ブロ
   ワーから送られる空気が散気管から気泡として反応槽体
   内に吹き出し得るようにし、当該培養器には、反応槽体
   に設けた汚泥流入口部に汚泥流入管を反応槽体の外方に
   延出するように連結し、その汚泥流入管の先方には流入
   調整弁と汚泥流入用ポンプとを設けてなる汚泥流入機構
   を装備し、当該汚泥流入用ポンプの作動により移送され
   てくる基質汚泥溶液を培養槽内に流入するようにし、当
   該培養器には、反応槽体の底部に設けた汚泥送出口に汚
   泥送出管を反応槽体の外方に延出するように連結し、そ
   の先方には送出調整弁と汚泥送出用ポンプとを設けてな
   る汚泥送出機構を装備し、当該汚泥送出用ポンプにより
   反応槽体の底部に沈降しようとする培養汚泥を培養槽外
   に送出し得るようにしてなる汚水処理用微生物培養装置
   において、培養器の反応槽体の底部を球面状に形成する
   とともに、反応槽体内に内装した曝気機構の散気管は、
   微生物担体充填器の円筒状周側壁の下部で、底体より下
   方に延出した気泡上昇誘導壁の内側位置に配設し、散気
   管から吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器内を通過
   上昇する流れにより汚泥溶液も誘引上昇する流れを起こ
   すようになし、反応槽体の壁面には汚水取り出し口と戻
   し口を設け、当該戻し口より反応槽体内には下向きに汚
   泥溶液の噴出する撹拌用散水管を延出形成し、その撹拌
   用散水管が微生物担体充填器の下で反応槽体の球面状底
   部に近い位置に配設するとともに、前記汚水取り出し口
   と戻し口の間には反応槽体外を通って培養汚泥液が循環
   し得るように回遊通路を形成し、その回遊通路の途中に
   循環用ポンプと必要に応じて培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ
   値を計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装備した培養汚
   泥液の循環対流促進機構を設け、当該循環用ポンプを作
   動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液を噴出させる
   ことにより、当該汚泥溶液は反応槽体の球面状底部に吹
   き付けられて上昇乱流を起こし、これによって球面状底
   部に沈降しようとする汚泥を撹拌して舞い上がらせるよ
   うにし、沈殿する汚泥は、球面状底部全体に広く、平面
   化して圧密を小さく堆積するようにしたうえで、培養汚
   泥液の循環対流促進機構を作動して撹拌用散水管から下
   向きに汚泥溶液を噴出させることにより上昇乱流を起こ
   し、汚泥を撹拌しながら舞い上がらせるが、これは散気
   管から吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器内を通過
   上昇する流れと合流して、反応槽体内の汚泥溶液の中央
   部に誘引上昇する流れを起こし、これによって汚泥溶液
   は内装する微生物担体充填器内を通って反応槽体内の上
   部まで上昇し、上部で放射状に周辺部に流れ、次に周辺
   部である内装された微生物担体充填器の円筒状側壁と反
   応槽体の内壁との間の間隔を通って反応槽体の下部にま
   で流下し、循環対流を起こすようにしたことを特徴とす
   る汚水処理用微生物培養装置。
2. 【請求項２】 汚水処理用微生物培養装置において、反
   応槽体の壁面には汚水取り出し口と戻し口を設け、当該
   戻し口より反応槽体内には下向きに汚泥溶液の噴出する
   撹拌用散水管を延出形成し、その撹拌用散水管が微生物
   担体充填器の下で反応槽体の球面状底部に近い位置に配
   設するようにするとともに、前記汚水取り出し口と戻し
   口の間には反応槽体外を通って培養汚泥液が循環し得る
   ように回遊通路を形成し、その回遊通路の途中に循環用
   ポンプと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値を計測できる流通
   型ｐＨ／ＤＯ電極を装備する培養汚泥液の循環対流促進
   機構を設け、当該流通型ｐＨ／ＤＯ電極で計測した計測
   値が良好な培養汚泥液が示す目標基準のｐＨ／ＤＯ値に
   達したときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送出
   調整弁を作動させて培養汚泥液を送出するように制御す
   る送出制御手段と、当該計測値が目標基準ｐＨ／ＤＯ値
   以下になったときは、曝気機構のブロワーと送気調整用
   弁を作動させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値を維持
   するように制御する曝気制御手段とを装備し、計測値が
   目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したとき、前記送出制御手
   段が作動して培養汚泥液を送出し、計測値が目標基準ｐ
   Ｈ／ＤＯ値以下になったときは、曝気制御手段が作動し
   て曝気を継続させて培養汚泥が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以
   下になるように自動制御することを特徴とする請求項１
   に記載する汚泥処理用微生物培養装置。
3. 【請求項３】 反応槽体には基質汚泥溶液を流入する汚
   泥流入口部を設けるとともに、反応槽体の底部に培養汚
   泥を送出し得る汚泥送出口を有し、当該反応槽体内の中
   心部に円筒状側壁と網状の底体及び蓋体を有する器体で
   微生物担体を収納し得る微生物担体充填器を、当該反応
   槽体の内壁との間に所定の間隔を有するように内装し、
   当該微生物担体充填器の下には散気管を配設してなる培
   養器であって、当該培養器には、内装した微生物担体充
   填器の下に配設した散気管に送気管を連結し、その送気
   管を反応槽体内から外に延出し、その先方には送気調整
   弁とブロワーとを設けてなる曝気機構を装備して、ブロ
   ワーから送られる空気が散気管から気泡として反応槽体
   内に吹き出し得るようにし、当該培養器には、反応槽体
   に設けた汚泥流入口部に汚泥流入管を反応槽体の外方に
   延出するように連結し、その汚泥流入管の先方には流入
   調整弁と汚泥流入用ポンプとを設けてなる汚泥流入機構
   を装備し、当該汚泥流入用ポンプの作動により移送され
   てくる基質汚泥溶液を培養槽内に流入するようにし、当
   該培養器には、反応槽体の底部に設けた汚泥送出口に汚
   泥送出管を反応槽体の外方に延出するように連結し、そ
   の先方には送出調整弁と汚泥送出用ポンプとを設けてな
   る汚泥送出機構を装備し、当該汚泥送出用ポンプにより
   反応槽体の底部に沈降しようとする培養汚泥を培養槽外
   に送出し得るようにしてなる汚水処理用微生物培養装置
   において、培養器の反応槽体の底部を球面状に形成する
   とともに、反応槽体内に内装した曝気機構の散気管は、
   微生物担体充填器の円筒状周側壁の下部で、底体より下
   方に延出した気泡上昇誘導壁の内側位置に配設し、散気
   管から吹き出す気泡がおこす微生物担体充填器内を通過
   上昇する流れにより汚泥溶液も誘引上昇する流れを起こ
   すようになし、反応槽体の壁面には汚水取り出し口と戻
   し口を設け、当該戻し口より反応槽体内には下向きに汚
   泥溶液の噴出する撹拌用散水管を延出形成し、その撹拌
   用散水管は微生物担体充填器の下で反応槽体の球面状底
   部に近い位置に配設するようにするとともに、前記汚水
   取り出し口と戻し口の間で反応槽体の外には、培養汚泥
   液が循環し得るように回遊通路を形成し、その回遊通路
   の途中に循環用ポンプと培養汚泥液のｐＨ値とＤＯ値を
   計測できる流通型ｐＨ／ＤＯ電極を装備し、当該循環用
   ポンプを作動して撹拌用散水管から下向きに汚泥溶液を
   噴出させることにより、当該汚泥溶液は反応槽体の球面
   状底部に吹き付けられて上昇乱流を起こし、これによっ
   て球面状底部に沈降しようとする汚泥を撹拌して舞い上
   がらせたうえ、散気管から吹き出す気泡がおこす微生物
   担体充填器内を通過上昇する流れにより汚泥溶液も誘引
   上昇する流れを起こし、これによって上昇した汚泥溶液
   は上部で放射状に流れ、次に内装する微生物担体充填器
   の円筒状側壁と反応槽体の内壁との間の間隔を通って反
   応槽体の下部にまで流下する循環対流を起こすように
   し、反応槽体内の中心部に内装した円筒状側壁と網状の
   底体及び蓋体とからなる器体で微生物物担持体を収納し
   得る微生物担体充填器の底体を、波形に折曲げた波形金
   網状に形成し、更に必要に応じて当該波形金網状と交叉
   する針金を所定間隔をおいて列設固定して格子枠をも形
   成し、微生物担体を収納したとき多様な姿勢で積み込ま
   れて隣接する微生物担体間に空隙が多く保持されるよう
   にし、微生物担体充填器の円筒状状周側壁の下部に底体
   より下方に延出した気泡上昇誘導壁を形成し、微生物担
   体充填器の下に配設した散気管から吹き出す気泡が気泡
   上昇誘導壁に誘導されて横流れすることなく微生物担体
   充填器内を上昇する流れとなり、周囲の汚泥も誘引上昇
   するようにし、反応槽体内に設けた汚泥流入口部は、反
   応槽体内に延出した注入管とその先端部の流入口とから
   なり、当該注入管は反応槽体内の上部から下向きに反応
   槽体の内壁と生物担持体充填器との間に配管し、その先
   端部の流入口は下向となるようにして当該流入口より基
   質汚泥溶液が収納されている培養汚泥溶液中の流れに沿
   って流入するように構成し、培養器の反応槽体内に収納
   した培養汚泥液の設定水位に対応する位置にフロートス
   イッチを設け、その収納した培養汚泥液の水位が設定水
   位に達したことを検知したときは、汚泥流入機構の作動
   を止めて基質汚泥溶液の培養槽内への流入を止め、収納
   した培養汚泥液の水位が設定水位の最高水位を越えたと
   検知したときは、汚泥送出機構の汚泥送出用ポンプと送
   出調整弁を作動させて培養汚泥を反応槽体の外に送出す
   る余剰分送出制御手段と、前記フロートスイッチが、収
   納した培養汚泥液の水位が設定水位の最低水位を下回っ
   たことを検知したときは、汚泥流入機構の汚泥流入用ポ
   ンプと流入調整弁を作動させて、基質汚泥溶液を培養槽
   内に流入する不足分流入制御手段と、前記流通型ｐＨ／
   ＤＯ電極で計測した計測値が良好な培養汚泥液が示す目
   標基準のｐＨ／ＤＯ値に達したときは、汚泥送出機構の
   汚泥送出用ポンプと送出調整弁を作動させて培養汚泥液
   を送出するように制御する送出制御手段と、当該計測値
   が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下になったときは、曝気機構
   のブロワーと送気調整用弁を作動させて培養汚泥が目標
   基準ｐＨ／ＤＯ値を維持するように制御する曝気制御手
   段とを装備し、計測値が目標基準のｐＨ／ＤＯ値に達し
   たとき、前記送出制御手段が作動して培養汚泥液を送出
   し、計測値が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下になったとき
   は、曝気制御手段が作動して曝気を継続させて培養汚泥
   が目標基準ｐＨ／ＤＯ値以下になるように制御するよう
   になしたことを特徴とする汚泥処理用微生物培養装置。