JP2004528163A5 - - Google Patents

Claims (42)

1. 生分解性有機性物質を含む排水の浄化のための長尺縦坑バイオリアクタであって、
   前記バイオリアクタの全深さの約７０−９０％の深さまで伸びている、少なくとも１個の主下降流チャンネルと、
   該主下降流チャンネルと流体的に連結する少なくとも１個の主上昇流チャンネルであって、前記主下降流チャンネルの下部ポートの下に位置して混合ゾーンが形成され、前記主上昇流チャンネルは少なくとも１個の隔壁、バルブ、またはバッフルによって前記主上昇流チャンネルと流体的に連結された少なくとも第１および第２の上部上昇流チャンネルが形成される、少なくとも１個の主上昇流チャンネルと、
   第１のヘッドタンクを介して前記主下降流チャンネルと流体的に連結する前記第１の上部上昇流チャンネルであって、前記第１のヘッドタンクには、流れを前記第１の上部上昇流チャンネルから横に向けて脱気を行わせる脱気板が取り付けられている、第１の上部上昇流チャンネルと、
   該第１の上部上昇流チャンネルと流体的に連結する排水流入チャンネルと、
   該排水流入チャンネルと前記第１上部上昇流チャンネルとの間の液体流を調整する作動可能な第１の液体流量レギュレータと、
   第２のヘッドタンクと流体的に連結する前記第２の上部上昇流チャンネルであって、前記第２のヘッドタンクには、流れを前記第２の上部上昇流チャンネルから横に向けて脱気を行わせる脱気板が取り付けられている、第２の上部上昇流チャンネルと、
   該第２の上部上昇流チャンネルと流体的に連結する再循環チャンネルと、
   該再循環チャンネルと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の液体流を調整するために作動可能な第２の液体流量レギュレータと、
   前記主上昇流チャンネル内にエアリフトを生成するため、酸素を含む気体を前記主上昇流チャンネルに配分する気体配分ポートとを含む、長尺縦坑バイオリアクタ。
2. 前記主上昇流チャンネルは、該主上昇流チャンネル内を上昇する前記酸素を含む気体の予め決められた部分を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向け、同時に、全液体流量の異なる部分を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向けるような位置および構成で設けられた少なくとも１個の転流バッフルによって区分される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
3. 前記主上昇流チャンネル内における液体の滞留時間が、前記主上昇流チャンネル内を上昇する前記の酸素を含む気体の予め決められた部分を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向け、同時に全液体流量を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向けることによって、調節可能に制御されている、請求項１に記載のバイオリアクタ。
4. 前記長尺縦坑バイオリアクタは、リサイクルされ脱気された液体を前記第１のヘッドタンクから前記第１の上部上昇チャンネルに必要に応じて仕向けるために、前記第１のヘッドタンクと前記第１の上部上昇流チャンネルの間に設けられるリサイクルチャンネルを含み、
   前記主上昇流チャンネル内の液体の滞留時間は、前記主上昇流チャンネル内を上昇する前記酸素を含む気体の予め決められた部分を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向けるような位置と構成で転流バッフルを設けることによって部分的に調節可能に制御され、
   前記液体の滞留時間は、前記リサイクルチャンネルから前記第１の上部上昇流チャンネルの間のリサイクル流量を選択的に調整すること、およびまたは前記再循環チャンネルと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の再循環流量を選択的に調整することによって部分的に調整可能に制御される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
5. 前記排水流入チャンネルは、上向きのポートにより前記第１の上部上昇流チャンネルと連結する下降流チャンネルによって、前記第１上部上昇流チャンネルと流体的に連結される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
6. 前記再循環チャンネルは、上向きのポートにより前記第２の上部上昇流チャンネルと連結する下降流チャンネルによって、前記第２の上部上昇流チャンネルと流体的に連結される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
7. 前記第２のヘッドタンクには前記第２のヘッドタンクから流出液を必要に応じて排出する排出装置が取り付けられる、請求項１に記載のバイオリアクタ。
8. 前記第２のヘッドタンクから前記流出液が必要に応じて排出される浄化器を含む、請求項７に記載のバイオリアクタ。
9. 前記主上昇流チャンネル内の液体滞留時間は、前記バイオリアクタ内の酸素供給率を該バイオリアクタ内の微生物のバイオマスによる酸素取り込み率とほぼ適合させるように調整可能に制御される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
10. バイオリアクタ内の空隙制御は、前記第２のヘッドタンクと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の脱気されたリサイクル液流の流量を調整することによって効果的に達成される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
11. 空隙制御は、前記主上昇流チャンネル内の酸素を含む気体の流量を変えることなく、前記第２のヘッドタンクと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の脱気されたリサイクル液流の流量を調整することによって効果的に行われる、請求項１に記載のバイオリアクタ。
12. 前記主上昇流チャンネル内の液体の滞留時間は、前記第２のヘッドタンクと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の脱気されたリサイクル液流の流量を規制して空隙を調整することにより、調節可能に制御される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
13. １または２個以上の前記上部上昇流チャンネルへの酸素を含む気体の流れは、前記１または２個以上の上部上昇流チャンネルへの液体流量と独立に調節可能である、請求項１に記載のバイオリアクタ。
14. 前記第１の上部上昇流チャンネルへの酸素を含む気体の流れは、該第１の上部上昇流チャンネルへの液体流量と独立に調節可能である、請求項１に記載のバイオリアクタ。
15. 前記第２の上部上昇流チャンネルへの酸素を含む気体の流れは、前記第２の上部上昇流チャンネルへの液体流量と独立に調節可能である、請求項１に記載のバイオリアクタ。
16. 前記第１および／または第２のヘッドタンクから前記第１および／または第２の上部上昇流チャンネルへの脱気液体のリサイクルまたは循環が、システムのマイクロプロセッサ制御または手動制御されたバルブまたはバッフルアクチュエータによって調節可能に制御される、請求項１に記載のバイオリアクタ。
17. 沈殿浄化槽を含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
18. 仕上げバイオフィルタを含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
19. 消毒チャンバーを含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
20. 沈殿した活性化スラッジを前記バイオリアクタに戻す手段を含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
21. 前記第２のヘッドタンクおよび／または前記第１の上部上昇流チャンネル内で固定されたまたは循環する微生物を付着させるための付着媒体を含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
22. 前記第１の上部上昇流チャンネルと第２の上部上昇流チャンネルとの間に置かれた自動バッチングエアロックを含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
23. 前記バイオリアクタの下部から廃棄固形物を取り出す手段を含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
24. 前記混合ゾーンにおける混合および／または気泡生成を増強するために前記気体配分ポートと作動可能に一体化されたせん断ヘッダまたは気泡配分機構を含む、請求項１に記載のバイオリアクタ。
25. 前記主下降流チャンネルおよび前記第１の上部上昇流チャンネルに十分な嫌気性環境を提供するように選択的に作動可能である、請求項１に記載のバイオリアクタ。
26. 前記主下降流チャンネルおよび前記第１の上部上昇流チャンネルにおいて実質的に嫌気性環境を提供するように調整可能であり、このモードにおけるバイオリアクタの運転は硝酸塩の脱窒を含む栄養素処理の最終段階である、請求項１に記載のバイオリアクタ。
27. 前記再循環チャンネルによって連結された前記第２の上部上昇流チャンネルと前記第２のヘッドタンクとにより区切られた第２の処理ゾーンにおいて増強された硝化方法を提供するように調節可能な、請求項１のバイオリアクタ。
28. 前記硝化方法を増強するための第２の処理ゾーン内の固定または移動付着媒体を含む、請求項２７に記載のバイオリアクタ。
29. 前記再循環チャンネルによって連結された前記第２の上部上昇流チャンネルと前記第２のヘッドタンクとにより区切られた第２の処理ゾーンにおいて増強された硝化方法を行うように調節可能な請求項１に記載の長尺縦坑バイオリアクタであって、
    前記硝化方法は、前記主上昇流チャンネルから前記第２の上部上昇流チャンネルに少なくとも部分的には未使用の気体を分流することによって進行する、請求項１に記載のバイオリアクタ。
30. チャンネルを形成することができる１または２個以上の半径方向の隔壁によって囲まれる中央導管を有するリアクタのモジュール式部品を特徴とする、請求項１に記載のバイオリアクタ。
31. 前記未使用気体は、前記硝化方法を進行させる無機炭素の供給源となる二酸化炭素の濃度が高い、請求項２９に記載のバイオリアクタ。
32. 生分解性有機性物質を含む排水の浄化のための長縦坑バイオリアクタであって、
    前記バイオリアクタの全深さの約７０−９０％の深さまで伸びている少なくとも１個の主下降流チャンネルと、
    前記主下降チャンネルと流体的に連結する少なくとも１個の主上昇流チャンネルであって、前記主上昇流チャンネルの下側のポートの下に位置して混合ゾーンが形成され、前記主上昇流チャンネルには少なくとも１個の隔壁、バルブ、またはバッフルが設けられて前記主上昇流チャンネルと流体的に連結された少なくとも第１および第２の上部上昇流チャンネルが形成される、少なくとも１つの主上昇流チャンネルと、
    第１のヘッドタンクを介して前記主下降流チャンネルと流体的に連結する前記第１の上部上昇流チャンネルであって、前記第１のヘッドタンクには、流れを前記第１の上部上昇流チャンネルから横に向けて脱気を行わせる脱気板が取り付けられる、第１の上部上昇流チャンネルと、
    該第１の上部上昇流と流体的に連結する排水流入チャンネルと、
    該排水流入チャンネルと前記第１の上部上昇流チャンネルとの間の液体流を調整する第１の液体流量レギュレータと、
    第２のヘッドタンクと流体的に連結する前記第２の上部上昇流チャンネルであって、前記第２のヘッドタンクには、流れを前記第２の上部上昇流チャンネルから横に向けて脱気を行わせる脱気板が取り付けられる、第２の上部上昇流チャンネルと、
    該第２の上部上昇流チャンネルと流体的に連結する再循環チャンネルと、
    該再循環チャンネルと前記第２の上部上昇流チャンネルとの間の液体流を調整する第２の液体流量レギュレータと、
    前記主上昇流チャンネル内にエアリフトを発生するため、酸素を含むガスを前記主上昇流チャンネルに配分する気体配分ポートであって、前記第１の上部上昇流チャンネルおよび前記第１のヘッドタンクは第１の処理ゾーンを部分的に区切り、前記第２の上部上昇流チャンネルおよび前記第２ヘッドタンクは第２処理ゾーンを部分的に区切る、気体配分ポートとを含む、長縦坑バイオリアクタ。
33. 前記第１の処理ゾーンと第２の処理ゾーンとの間に液体の実質的な移動が起きないように前記第１の処理ゾーンと第２の処理ゾーンとが構造的に分離されている、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
34. 前記第１の処理ゾーンと第２の処理ゾーンとの間に液体の実質的な移動が起きないように、自動バッチングエアロックによって前記第１の処理ゾーンと第２の処理ゾーンとが構造的に分離されている、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
35. 前記第１の処理ゾーンが前記第２の処理ゾーンを囲むように、または前記第１の処理ゾーンが前記第２の処理ゾーンと隣接するように配置される、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
36. 前記第１の処理ゾーンは前記主下降流チャンネルと前記主上昇流チャンネルとを含む、前記請求項３２に記載のバイオリアクタ。
37. 前記第２の処理ゾーンは、前記バイオリアクタから周辺の地学的材料への熱損失を最小にするために、第２の封止された第２の外壁によって囲まれている、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
38. 前記第１および第２の処理ゾーンの各々は独立した曝気手段を含む、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
39. 前記第１および第２の処理ゾーンの各々は上部循環ゾーンと下部擬似プラグフローゾーンとを含む、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
40. 前記第１の処理ゾーン内の脱酸素化は機械的なミキサーなしに達成される、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
41. 前記第１の処理ゾーン内の脱窒化は機械的なミキサーなしに達成される、請求項３２に記載のバイオリアクタ。
42. 長尺縦坑バイオリアクタを使う改良された排水処理方法であって、前記バイオリアクタの主上昇流チャンネル内を上昇する酸素を含む気体の予め決められた部分を１または２個以上の上部上昇流チャンネルに仕向けること、および、
    全液体流量の異なる部分を１または２個以上の前記上部上昇流チャンネルに仕向けることを同時に含む、排水処理方法。