JP2006061896A - Auxiliary system for sewage treating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下水道又は産業汚水等の処理、すなわち、水中に溶解又は浮遊する汚染物質を除去するための汚水処理設備用補助システムに関する。 The present invention relates to an auxiliary system for a sewage treatment facility for treating a sewer or industrial sewage or the like, that is, removing a contaminant dissolved or suspended in water.
汚水中に含まれる汚染物質は排出源によってそれぞれ異なるが、除去すべき物質の種類は金属、特に重金属、無機物質、有機物質、その他SS(浮遊固形物)等であり、放流水のPH、BOD(生物化学的酸素要求量)、COD(化学的酸素要求量)、SS(浮遊固形物又は浮遊物質量)、N−HEX、T−P、T−Nが規制されている。水中の汚染物を除去する方法は、従来一般的に、活性汚泥法を利用した微生物(バクテリア)による酸化的分解、或いは、化学薬品を用い、中和、酸化、還元反応等により、溶解性成分を不溶性に変え、凝集沈殿させて分離する方法が採られている。
しかしながら、以上の方法のうち、微生物を利用する方法は最も普及しているが、処理に時間を要するので大型の処理槽を設けなければならず、そのため広いスペースが必要になる。また、化学薬品を用いる方法は薬品の使用量が多くなると2次公害を発生する可能性がある。更に、不溶化したアンモニウムイオン、リン酸イオン及び有機物の分離除去は難しく、また、汚染物質の種類や濃度、温度及び負荷の変動に対して安定した機能を維持することは困難である。従って、排出源ごとに設備仕様が異なり、それぞれに対応させた設計・製作が必要になって高価な設備となり、また、維持管理費も膨大なものになっている。 However, among the above methods, the method using microorganisms is most popular. However, since processing takes time, a large processing tank must be provided, and thus a large space is required. Further, the method using chemicals may cause secondary pollution when the amount of chemicals used is increased. Furthermore, it is difficult to separate and remove insolubilized ammonium ions, phosphate ions and organic substances, and it is difficult to maintain a stable function against fluctuations in the type and concentration of contaminants, temperature and load. Therefore, the equipment specifications differ for each emission source, and design and production corresponding to each of the emission sources are required, resulting in expensive equipment, and a large maintenance cost.
本発明は上述した事情により成されたものであり、本発明の目的は、広範囲な種類の汚水に対して汎用的に適用でき、多様な汚染物質に対して安定した処理能力を維持し、しかも設備費が安く、スペースを取らず、かつ、維持管理費の少ない汚水処理設備用補助システムを提供することにある。 The present invention has been made under the circumstances described above, and the object of the present invention can be applied universally to a wide variety of sewage, maintain a stable treatment capacity for various pollutants, and The object is to provide an auxiliary system for sewage treatment facilities that has low equipment costs, does not take up space, and has low maintenance costs.
この発明の目的は、バクテリアが棲息する微生物担体チップを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段の第1処理ユニットAと薬剤とセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段の第2処理ユニットBとを有することを特徴とする汚水処理設備用補助システムによって達成される。 An object of the present invention is to provide a second liquid purification treatment means for carrying out a purification treatment using a first treatment unit A of a liquid purification treatment means for carrying out a purification treatment using a microorganism carrier chip inhabiting bacteria and a chemical and ceramics. This is achieved by an auxiliary system for a sewage treatment facility characterized by having a treatment unit B.
以上に述べた通り本発明の汚水処理設備用補助システムによれば、第1処理ユニットAによって嫌気性的・好気性的環境の基で行う微生物的処理と第2処理ユニットBによって薬剤とセラミックスの持つ化学的処理とを効果的に利用することで化学薬品を用いた汚水処理システムが必要とする沈澱槽における凝集沈澱工程、また、活性汚泥法に於ける曝気行程をも不要とし、第1処理ユニットAと第2処理ユニットBの相乗効果により、汚染物質を含んだ汚水を濾過と分解・消滅により効率よく行う顕著な効果を上げることができた。このために、従来と比較し、投資コストの抑制、ランニングコストの格段な激減、設置スペースを削減化し、多様な廃水に対して当該ユニットを組み合わせることによりシステムの設計・製作並びに運転維持は極めて容易に且つ安価となる。 As described above, according to the auxiliary system for sewage treatment facilities of the present invention, the first treatment unit A performs microbial treatment based on an anaerobic / aerobic environment, and the second treatment unit B allows chemicals and ceramics to be mixed. By effectively using the chemical treatment it has, the coagulation sedimentation process in the sedimentation tank required by the sewage treatment system using chemicals and the aeration process in the activated sludge method are unnecessary, and the first treatment Due to the synergistic effect of the unit A and the second treatment unit B, the remarkable effect of efficiently performing the sewage containing the pollutant by filtration, decomposition and extinction could be improved. For this reason, compared with the conventional system, it is extremely easy to design, manufacture and maintain the system by controlling the investment cost, drastically reducing the running cost, reducing the installation space, and combining the unit with various wastewater. And inexpensive.
第1処理ユニットAのバクテリアが棲息する微生物担体チップを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段では汚水を投入後、微生物的処理を行う液体浄化処理装置内の微生物担体チップである木細片の吸着作用により目詰まりが発生すると同時に有機物は、液体浄化処理装置内に設けられている、らせん状の電熱ヒーターの熱エネルギーを受けながら最適条件を維持する事により、その還元(腐敗)開始時間を3時間〜4時間で行う。この際、濾過された処理水と目詰まりした汚染物質物質の主因となす炭水化物、脂肪、タンパク質とが接触し、処理水から酸素の供給を受け酸化し、汚染物質は電子を放出する。即ち、酸化・還元が同時に行われ、自由エネルギーになる。汚染度が高ければ高い程、自由エネルギーが大きくなる。
その関係は、次式で示される。
△G`=n・F・△E`
但し
△G`=自由エネルギー
F=ファラディ定数(1モル電子の荷電量=23040カロリー)
△E`=電子供与体と電子受容体間のポテンシャル降下(V)
この自由エネルギーはADP(アデノシン二リン酸)のリン酸化に用いられ、ATP(アデノシン三リン酸)の形で貯蔵され酸化リン酸反応に供される。A wood strip that is a microorganism carrier chip in a liquid purification treatment apparatus that performs microbial treatment after adding sewage in a liquid purification treatment means that performs purification treatment using a microorganism carrier chip in which bacteria of the first processing unit A live. At the same time as clogging occurs due to the adsorbing action of organic matter, the organic matter is reduced (decayed) by maintaining the optimum conditions while receiving the thermal energy of the spiral electric heater provided in the liquid purification treatment device. For 3 to 4 hours. At this time, the filtered treated water comes into contact with carbohydrates, fats, and proteins that are the main cause of the clogged pollutant substance, and is supplied with oxygen from the treated water to be oxidized, and the pollutant emits electrons. In other words, oxidation and reduction are performed simultaneously to become free energy. The higher the degree of contamination, the greater the free energy.
The relationship is shown by the following equation.
△ G ` = n ・ F ・ △ E `
However, △ G ` = free energy F = Faraday constant (charge amount of 1 mol electron = 23040 calories)
ΔE == Potential drop between electron donor and electron acceptor (V)
This free energy is used for phosphorylation of ADP (adenosine diphosphate), stored in the form of ATP (adenosine triphosphate), and subjected to an oxidized phosphoric acid reaction.
これにより、第1処理ユニットAでは、好気性のエネルギーを発生し、好気性的環境に変化する。それにより、汚染物質の主因となすタンパク質・脂肪・炭水化物を分解・消滅する。このような嫌気性的・好気性的環境の基で微生物的処理をする。 Thereby, in the 1st processing unit A, aerobic energy is generated and it changes into an aerobic environment. As a result, proteins, fats and carbohydrates that are the main cause of pollutants are decomposed and eliminated. Microbial treatment is performed under such anaerobic / aerobic environment.
また、第2処理ユニットBにおいて薬剤とセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理装手段では、薬剤の次亜塩素酸ソーダを所定の比率で超多孔質のシリカ(SiO2)材を2〜25mmのサイズに加工調整し、1300〜1350℃で焼成した化学吸着の機能を持たせた加工石を充填した液体浄化処理装置に注入機で注入点滴し、第2処理ユニットBで行う液体浄化処理手段を化学的処理と呼称し、処理水に薬剤の次亜塩素酸ソーダが注入された際、下記の過程で反応する。
NaClO→Na++ClO− であり、
アルカリの溶液で安定しているため、第1処理ユニットAの微生物的処理行程で完全に消化・分解ができないことによってできる酸性の汚水に対しては、中和剤として機能する。In the second purification unit B, in the liquid purification treatment means for performing purification treatment using chemicals and ceramics, the superporous silica (SiO 2 ) material 2 is added with sodium hypochlorite as a chemical at a predetermined ratio. Liquid purification performed in the second treatment unit B by infusion with a pouring machine into a liquid purification treatment apparatus filled with a processing stone that has been processed and adjusted to a size of ˜25 mm and fired at 1300 to 1350 ° C. The treatment means is called chemical treatment, and when the chemical sodium hypochlorite is injected into the treated water, it reacts in the following process.
NaClO → Na + + ClO − ,
Since it is stable in an alkaline solution, it functions as a neutralizing agent for acidic sewage water that is formed by the fact that it cannot be completely digested and decomposed in the microbial treatment process of the first treatment unit A.
このように、当該汚水処理設備用補助システムで還元・酸化の微生物的処理ができる。この腐敗、分解機能により汚染物質を分解・消滅させることを可能にした汚水処理設備用補助システムによって達成される。 Thus, the microbial treatment of reduction / oxidation can be performed by the auxiliary system for the sewage treatment facility. This is achieved by an auxiliary system for sewage treatment facilities that makes it possible to decompose and extinguish pollutants by this decay and decomposition function.
図1は本発明の原理を実証するための試験装置の概要構成を示す図である。全体の装置は微生物的処理をする第1処理ユニットA内の液体浄化処理装置4と化学的処理をする第2処理ユニットB内の注入機6と液体浄化処理装置7から構成される。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a test apparatus for demonstrating the principle of the present invention. The entire apparatus includes a liquid purification treatment apparatus 4 in the first treatment unit A that performs microbial treatment, an
第1処理ユニットAは、バクテリアが棲息する微生物担体チップである木細片の吸着作用により目詰まりが発生すると同時に有機物は、微生物的処理を行う液体浄化処理装置4内に設けられている、らせん状の電熱ヒーターの熱エネルギーを受けながら最適条件を維持する事により、還元(腐敗)作用が行われ好気性の熱エネルギーを発生し、好気性的環境に変化する。それにより、汚染物質の主因となすタンパク質・脂肪・炭水化物を3時間〜4時間で分解・消滅する。このような嫌気性的・好気性的環境の基で微生物的処理をする。 In the first processing unit A, clogging occurs due to the adsorption action of the wood chips, which are microorganism carrier chips inhabited by bacteria, and at the same time, the organic matter is provided in the liquid purification processing apparatus 4 that performs microbial treatment. By maintaining the optimum conditions while receiving the heat energy of the electric heater, the reduction (septic) action is performed, generating aerobic heat energy and changing to an aerobic environment. As a result, proteins, fats and carbohydrates that are the main cause of pollutants are decomposed and disappeared in 3 to 4 hours. Microbial treatment is performed under such anaerobic / aerobic environment.
第2処理ユニットBでは薬剤の次亜塩素酸ソーダを第1処理ユニットAで浄化処理された処理水5に対し5〜60mg/リットルの範囲で注入機6を用い注入点滴しながら処理水5の調整をし、液体浄化処理装置7に送り込む。液体浄化処理装置内7では超多孔質のシリカ(SiO2)材をサイズ2〜25mmに加工調整し1300℃〜1350℃で焼成した加工石の化学吸着作用により添加された薬剤の次亜塩素酸ソーダが還元・酸化剤となりイオン交換機能を行うことにより、一種の増幅作用がなされ酸化、還元、中和等の化学的処理が効果的に行われる。In the second treatment unit B, the sodium hypochlorite as a chemical is treated with the
以上の条件により、汚水処理設備用補助システムによって処理した最終処理水9とその原水1の水質とを試験項目別に比較して表1に示す。各試験項目の比較データは必ずしも同一の原水及び同一の処理条件ではないが、何れの項目も満足すべき結果を示している。
A 第1処理ユニット B 第2処理ユニット
1. 原水 2. 送水ポンプ
3. 送水管 4. 液体浄化処理装置
5. 処理水 6. 注入機
7. 液体浄化処理装置 8. 排水管
9. 最終処理水A 1st processing unit B 2nd processing unit Raw water Water pump 3. Water pipe 4. 4. Liquid purification treatment device Treated
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JP2004280584A JP2006061896A (en) | 2004-08-27 | 2004-08-27 | Auxiliary system for sewage treating apparatus |
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