JP2002086173A - 汚水曝気装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油水混合廃水の好気性微生物学的処理に際
し、曝気における気水界面の面積を拡大する手段、又、
曝気における廃水撹拌を抑止し、廃油脂の下流への流失
を防止する手段、並びに好気性微生物着床の界面を広大
に確保する手段を得る。 【解決策】 底板１に取り付けた泡沫器２が吹き出す気
泡５は気泡分散材８の狭い隙間を低速で浮上し、狭い隙
間の水面において破泡する。該気泡分散材８は、濾材を
加工した外箱７に収納されて広大な面積をもつ界面を形
成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物体及び動物体
起源の汚染物質を含む廃水の微生物学的処理に用いる好
気性界面、もしくは、好気性微生物学的環境の応用に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、グリストラップは、廃水から油を
水面に分離し、汲み取ることによって油の流失を防止
し、下流の配管及び浄化槽を油から保護することを目的
のひとつとするといえる。グリストラップの廃水を好気
性微生物学的処理法を用いることが研究され一部は実用
化の域にあるとされている。

【０００３】しかるに、好気性微生物学的処理法に必要
とされる廃水に空気を吹き込む曝気は、グリストラップ
の油を含む廃水を撹拌し、油を下流に流亡させる原因と
なっているという問題があって、グリストラップにおけ
る廃水の好気性微生物学処理法の普及の隘路になってい
ると云える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、グリストラップの廃油脂を含む廃水の浄化
処理に用いる好気性微生物学的処理法において、廃水汚
染の生分解は、溶存酸素の供給、即ち曝気に相関すると
されるが故に、高効率に溶存酸素の供給を行う曝気ユニ
ットを得ることを目的としている。

【０００５】又、本発明は、曝気によるグリストラップ
の廃水の撹拌を該曝気ユニットの内部に限ることによ
り、廃油脂が水に混合して下流へ流出することを最低限
にしようとする曝気ユニットを得ることを目的としてい
る。

【０００６】又、本発明は、曝気に際して生じる気水界
面に多孔質の固体を介在させることにより、曝気の場は
同時に、汚染物質を分解処理する好気性微生物集団の着
床の場であり、グリストラップの廃水の流れによる好気
性微生物菌体の流出を緩和し、恒常的に安定な好気性微
生物の菌数確保を可能にする、曝気ユニットを得ること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が提案する曝気ユ
ニットの構成を、グリストラツプに設置し、稼働してい
る曝気ユニットの図面を基に説明する。曝気ユニット
は、グリストラップ底板１０に底板１によって接してい
る。強制給気機構３から給気管４に連結している泡沫器
２は、底板１に固定され、気泡５を連続的に生成してい
る。外箱７は、底板１と連結し、又、外箱７の内腔には気
泡分散材８が収納されている。

【０００８】本発明は図に示した如く、気泡分散材８の
上側は、水面を越えて存在することを推奨している。第
１の理由は、気泡５が水面１３に到達して起る破泡を気
泡分散材８の隙間に限定する故に、廃油脂を浮べた水面
の破泡による撹拌を抑制すると云える。

【０００９】第２の理由は、水面１３の廃油脂は、気泡
分散材８の表面を濡らし、油脂、水、空気、固体及び微
生物が関係する膨大な界面を得て、比較的困難とされて
いる廃油脂の生分解成立の条件を単純に、且つ経済的コ
ストで解決できると云える。

【００１０】次に該曝気ユニットの構成要素について説
明する。底板１は、鉄板、又は鋼板を材料として加工する
のがよい。底板１の両端は、外箱固定部１１が立上がり、
ネジで外箱７と底板１を結合する。又、底板１の中央部に
は泡沫器固定台１２があって泡沫器２又は、給気管４を
固定することができる。

【００１１】該曝気ユニットに使用する泡沫器２は市販
のものを底板１の泡沫器固定台１２に１〜５個を取付け
る。泡沫器２は給気管４によって強制給気機構３に連結
している。強制給気機構３は市販の送風機、空気圧縮
機、エャーポンプから選択する。強制給気機構３の給気
量は泡沫器２の１個当り２．５〜５．０リットル／分を
目安にするのがよい。

【００１２】該曝気ユニットの外箱７は、該外箱７に収
納している気泡分散材８を囲い込み又は、包み込みを行
っている濾材と云える。即ち外箱７は、泡沫器２が生成
する気泡５の通過が可能であること、又、溶存酸素が少
ない水の外箱７内への取込みと曝気後の溶存酸素豊富な
水の外箱７外への拡散が出来ること、及び気泡分散材８
は通過できないことを条件とする濾材と云える。

【００１３】該曝気ユニットの外箱７の材料及び形状に
ついて説明する。外箱７の材料は、泡沫器２が生成する気
泡５の通過が可能な孔を全面に配していること、又該孔
は、気泡分散材８の通り抜けを不可能とする大きさを有
している。外箱７の材料とする濾材は下記のものから選
択するのがよい。

【００１４】上記外箱７に用いる板状の濾材は、（１）
耐蝕性の金属、例えばステンレス鋼の金網の濾材で、線
経０．３〜２．０ミリメートル、篩目の大きさ２〜２０
ミリメートルの範囲がよい。

【００１５】（２）耐蝕性金属の板、例えば厚さ０．３
〜２．０ミリメートルのステンレス鋼板に連続的に孔を
明け、開口率は３０〜８０パーセント、孔の大きさは１
０〜３００平方ミリメートルの範囲である。

【００１６】（３）化学的耐性の強いプラスチックの
板、例えば厚さ０．５〜２．０ミリメートルポリエチレ
ン及び／又はポリプロピリンの板に連続的に孔を明け、
開口率は３０〜８０パーセント、孔の大きさは１０〜３
００平方ミリメートルの範囲がよい、又、プラスチック
を用いた外箱７は、製造手段として射出成形もよいと云
える。

【００１７】上記説明の材料を用いて加工した外箱７
は、泡沫器２を固定した底板１に取付け、気泡分散材８
を外箱７に充填する。

【００１８】気泡分散材８において比重が１より大で廃
水６に浮くことがない場合、木炭、及び／又は岩石の礫
を用いるときは、曝気ユニット１９の外箱７は天板を必
要としないこともあると云える。

【００１９】又、気泡分散材８において、比重が１以下
で廃水６に浮く、ポリエチレンの連続気泡の発泡体、紙
のシュレッダー屑を用いるときは、曝気ユニット１９の
外箱７は天板を必要とすると云える。

【００２０】前記説明の外箱７には気泡分散材８が充填
され、底板１に装着した泡沫器２が吹き出す気泡５の浮
上を気泡分散材８が物理的に邪魔をし、気泡５は気泡分
散材８が構成する隙間に分散して浮上する、気泡５は気
泡分散材８の隙間を通り浮上する過程で、気泡分散材８
の多孔質の表面は、気泡５との間で摩擦を生じ、気泡５
の浮上速度を減速する故に、単位体積当たり、並びに、単
位時間当たりの気泡５の界面面積を顕著に増加せしめ、
曝気効率を増大させると云える。

【００２１】気泡分散材８の隙間を浮上する気泡５は、
気泡分散材８の多孔質の表面と接触し、好気性微生物の
着床、及び増殖を促進する好気性環境を形成する故に、
廃水６、又はグリストラップに常在する好気性微生物、
又は廃水処理を目的として人為的に廃水６に投与された
好気性微生物は、気泡分散材８の表面において、微生物
生態学的な優勢を占める場を容易に確保できると云え
る。

【００２２】本発明が提案する気泡分散材８の表面にお
いて、前述の通り好気性微生物優勢の生態系の成立によ
り、好気性微生物は曝気ユニットの外箱７の中で莫大と
云える表面積をもって廃水６と接触し、該表面積に相関
した汚水の汚濁物質の生分解が進行することが期待され
る。

【００２３】本発明は、気泡分散材８に用いる多孔質の
固体として以下に記載するものから選択することを提案
している。 （１）木炭、竹炭、炭素繊維、炭素セラミック及び炭素組
成物の単体及び／又は混合物。

【００２４】（２）岩石及び鉱石の粒径１０〜４０ミリ
メートルの礫、例えば花剛岩、玄武岩、安山岩流紋岩、
軽石、蛇紋岩、砂岩、泥岩、礫岩、珪質岩、電気石及び
ざくろ石の礫の単体及び／又は混合物。

【００２５】（３）上記（２）の岩石及び／又は鉱石の
粉体を焼成したセラミックの粒径又は破砕片１０〜４０
ミリメートル。

【００２６】（４）市販のロックウール及び／又はガラ
スウール。

【００２７】（５）人工高分子、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、及
びポリアミドのホモポリマー及び／又はコポリマー、も
しくは酢酸セルローズ、再生セルロースを用いた連続気
泡の発泡体の煉瓦状の成型物において、かさ密度０．０
２〜０．０４グラム／ミリリットル及びセル数１０〜３
０／２５ミリメートルの範囲のもの。

【００２８】（６）人工高分子、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、及
びポリアミドのホモポリマー及び／又はコポリマー、も
しくは酢酸セルローズ、再生セルロースを成形した連続
気泡の発泡体において、かさ密度０．０２〜０．１グラ
ム／ミリリットル、及び、粒径１０〜４０ミリメートル
の範囲の切片もしくは、作業屑。

【００２９】（７）天然繊維及び人工高分子線維製品の
廃棄物、例えば紙のシュレッダー屑、糸屑 布屑。

【００３０】（８）チップ状の木片、木工木屑、樹皮片
及び水苔。

【００３１】（９）上記（１）〜（８）に提案された気
泡分散材８の複数を組合わせたもの。

【００３２】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。但し、本発明はこれら実
施例に限定されない。 実施例１ 図１は、本発明が提供する曝気ユニットの実施例１を示
している。曝気ユニットの外箱７は線経０．６ミリメー
トル、篩目の大きさ９ミリメートルのステンレス鋼の濾
材を用いている。外箱７に収納している気泡分散材８は
木炭片５０重量部、礫状の軽石５０重量部の混合物であ
る。外箱７の仕切板９までの空間約８０パーセントに該
気泡分散材８の充填後、外箱７に用いた篩目の大きさ９
ミリメートルの濾材を用いた仕切板９を取り付けてい
る。

【００３３】次に外箱７は鋼製の底板１にネジで固定す
る。該底板１の上面には泡沫器２が装着されている。泡沫
器２には強制給気機構３に連結している給気管４が接続
している。外箱７を底板１にネジで固定している。

【００３４】実施例２ 図３は、本発明が提供する曝気ユニットの実施例２を示
している。 曝気ユニットの外箱７は、線経０.６ミリメ
ートル、篩の大きさ９ミリメートルのステンレス鋼の濾
材を用いている。外箱７に収納する気泡分散材８は、該外
箱７の内寸より若干小さい煉瓦状に成形加工された連続
気泡の発泡体である。該連続気泡発泡体はかさ密度０.０
２５、セル数１０／２５ミリメートルのエステル系のウ
レタンフォームである。

【００３５】該外箱７に上記煉瓦状の気泡分散材８を充
填後、外箱７に用いた篩目の大きさ９ミリメートルの濾
材を用いた仕切板９を取り付けている。次に外箱７は鋼
製の底板１にネジで固定する。該底板１の上面には泡沫
器２が装着されている。該泡沫器２には、図に示させて
いないエャポンプ及びエャポンプに連結している給気管
４が連続している。 上記の通り気泡分散材８を収納し
た外箱７を、泡沫器２を装着した底板１にネジで固定し
ている。

【００３６】上記実施例２に従って製作した煉瓦状の連
続気泡発泡体を、気泡分散材８とする曝気ユニット１９
を用いた、グリストラップの廃水６の好気性微生物学的
処理を実施例３とする。 実施例３ 該曝気ユニット１９の仕様は下記の通りである。 外箱７のタテ×ヨコ×タカサ ２０×４０×４５センチメートル 気泡分散材８のタテ×ヨコ×タカサ １９×３９×４４センチメートル 気泡分散材８の重量 約８３０グラム 気泡吐出量 ８リットル／分

【００３７】本実施例に使用したグリストラップの仕様
は下記の通りである。 グリストラップの概寸・・・巾６０・長さ１２０・水
深、平均４０センチメートル 廃水６の容量・・・・・・・・約２９０リットル 該グリストラップを汲取清掃後、直ちに上記仕様の曝気
ユニット１９を図４の通り設置し稼働を開始した。又該
曝気ユニット１９の稼働開始時に好気性微生物を種菌と
して接種し、以降７日周期の観察を行った。観察は、厨
房が操業していない午前７時から８時の間に実施した。

【００３８】観察及び処置の結果は次の通りであった。 ７日目 廃水６は白濁、廃油脂及びスカムは、曝気ユニッ
ト１９周辺には認めないが水面の約７０パーセントを占
有している。以上の観察により該グリストラップに流入
する廃油脂量が生分解量を超えていると判断し、同一仕
様の曝気ユニット１９の１台を追加設置した。

【００３９】１４日目 ７日目以降曝気ユニット１９の
２台が稼働している。廃水６は半透明。廃油脂は水面１３
の約１５パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約２
０パーセントの水面１３を占有している。 ２１日目 廃水６は半透明、廃油脂は水面１３の約１０
パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約２０パーセ
ントの水面１３を占有している。 ２８日目 廃水６は半透明、廃油脂は水面１３の約１０
パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約２０パーセ
ントの水面１３を占有している。

【００４０】実施例３の考察７日目より曝気ユニット１
９を２台稼働の結果として１４日目、２１日目、２８日
目は共に廃水６は半透明となり、しかも廃油脂及びスカ
ムの専有面積は１０〜２０パーセントと安定的であり、
期間中グリストラップにおける廃油脂及びスカムの蓄積
傾向は認められない故に廃油脂の生分解が順調に進行し
ていると云える。本実施例が示す曝気ユニット１９の１
台から２台への増設の結果は、空気の吹き込み量、及び
気泡分散材の容量もしくは重量の倍増の効果と云える。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、曝気に用いる気泡の生成から
破泡までの浮力による移動を、外箱７に収納した気泡分
散材の狭い隙間に強制する曝気ユニットを提供すること
によつて、グリストラップにおける廃油脂を含む廃水の
好気性微生物学的処理に際して以下の如き効を奏する。

【００４２】気泡による廃水の撹拌を外箱の内腔に限定
した効果は、撹拌による廃油脂の下流への流出に起因す
るとされる下水道の詰り、もしくは汚水処理施設の機能
低下を抑止すると云える。

【００４３】気泡分散材による気泡の移動速度の低下
は、気水界面の面積を顕著に増加させ曝気の効率を高め
ると云える。

【００４４】気泡分散材の広大な面積を有する表面は、
継続的に酸素を得て好気性の界面を形成し、廃水の浄化
に働く好気性微生物に着床の場となり、グリストラップ
における好気性微生物学的処理法成立の根拠を提供しよ
うとしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】廃水に据えつけた曝気ユニットの内部の１部を
示す正面図である。

【図２】曝気ユニットのＡ１Ａ２断面図である。

【図３】実施例２の曝気ユニットの断面図である。

【図４】曝気ユニットを設置したグリストラップの断面
図である。

【符号の説明】

１、 底板 ２、 泡沫器 ３、 強制給気機構 ４、 給気管 ５、 気泡 ６、 廃水 ７、 外箱 ８、 気泡分散材 ９、 仕切板 １０、 クリストラップ底板 １１、 外箱固定部 １２、 泡沫管固定台 １３、 水面 １４、 廃水入口 １５、 廃水出口 １６、 ゴミ受け籠 １７、 廃水仕切板 １８、 蓋 １９、 曝気ユニット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底板１の上面に固定した散気管、又は、
   泡沫器２は、強制給気機構３から給気管４を介して送ら
   れる空気を、気泡５として廃水６に吹き出し、該気泡５
   の浮上を邪魔し、且つ、該気泡５の集合を阻害し、分散せ
   しめる多孔質の固体を用いた気泡分散材８を、濾材を用
   いた外箱７に収納したことを特徴とする曝気ユニット。
2. 【請求項２】 多孔質の固体として、木炭、竹炭及び炭
   素繊維を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項１
   に記載の曝気ユニット。
3. 【請求項３】 多孔質の固体として、岩石、又は鉱石の
   礫、例えば、花剛岩、玄武岩、安山岩、流紋岩、蛇紋
   岩、軽石、砂岩、泥岩、礫岩、珪質岩、電気石、及びざ
   くろ石の粒径１０〜４０ミリメートルの礫の単体又は混
   合物を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項１に
   記載の曝気ユニット。
4. 【請求項４】 多孔質の固体として、ガラスウール及び
   ／又はロツクウールを気泡分散材に用いたことを特徴と
   する請求項１に記載の曝気ユニット。
5. 【請求項５】 多孔質の固体として、人工高分子例えば
   ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンのホモポ
   リマー及び／又はコポリマーの連続気泡の発泡体を気泡
   分散材に用いたことを特徴とする請求項１に記載の曝気
   ユニット。
6. 【請求項６】 多孔質の固体として、紙のシュレッダー
   屑、チップ状の木片、天然繊維及び／又は人工高分子繊
   維の糸屑並びに布屑を気泡分散材に用いたことを特徴と
   する請求項１に記載の曝気ユニット。
7. 【請求項７】 油水が混合する廃水６の撹拌を外箱７に
   限定した請求項１に記載の曝気ユニットを用いることを
   特徴とするグリストラップの廃水６の好気性微生物学的
   処理法。