JP2008178792A - Biological reaction method and biological reaction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、生物反応方法および生物反応装置に関する。 The present invention relates to a biological reaction method and a biological reaction apparatus.
従来、排水処理における曝気槽や、排水の再利用設備における接触酸化槽の様に、生物反応装置は数多く存在していたが、槽内撹拌の為の撹拌動力が大きく、生物反応装置に対する省エネ対策が実施できない状況であった。 Conventionally, there are many biological reactors, such as aeration tanks in wastewater treatment and contact oxidation tanks in wastewater reuse facilities, but the agitation power for agitation in the tank is large and energy-saving measures for biological reactors It was a situation that could not be implemented.
また、生物反応装置での水温は、冬場に水温が低下した時点で、生物反応効率の低下は避けられない状況であった。 Moreover, the water temperature in the biological reaction apparatus was in a situation where a decrease in the biological reaction efficiency was inevitable when the water temperature decreased in winter.
また、微生物が活性化していないことによる、生物反応特有の生物反応速度が遅いという欠点や、生物反応の効果が明確でないという欠点が、存在していた。 Moreover, there existed a fault that the biological reaction rate peculiar to a biological reaction was slow and that the effect of the biological reaction was not clear because the microorganisms were not activated.
また、マイクロナノバブルを利用した生物反応装置は存在していた。しかし、生物反応における微生物の中で、特にサイズの小さい細菌(別名バクテリア)に対する著しい生理活性効果を発揮する生物反応装置は、存在していなかった。 In addition, there has been a biological reaction apparatus using micro-nano bubbles. However, there has not been a biological reaction apparatus that exerts a remarkable bioactive effect on bacteria (also called bacteria) having a particularly small size among microorganisms in biological reactions.
要するに、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる生物反応装置は、存在していなかった。 In short, the biological reaction that can improve the biological reaction efficiency by making it possible to process microorganisms without stirring by a blower, saving energy, raising the water temperature in winter, and producing and using various bubbles in large quantities. The device was not present.
ここで、従来、ナノバブルを利用した方法及び装置としては、特開2004−121962号公報(特許文献1)に記載されているものがある。 Here, as a conventional method and apparatus using nanobubbles, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-121962 (Patent Document 1).
この装置および方法は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、および、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用している。より具体的には、それらを相互に関連させることによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、および、殺菌機能による各種物体の高機能かつ低環境負荷での洗浄を実現でき、汚濁水の浄化を行うことができることを開示している。 This device and method take advantage of the characteristics of nanobubbles such as reduced buoyancy, increased surface area, increased surface activity, generation of local high-pressure fields, and interfacial activity and bactericidal action by realizing electrostatic polarization. . More specifically, by correlating them with each other, it is possible to realize a high-performance and low-environmental load cleaning of various objects by a dirt component adsorption function, an object surface high-speed cleaning function, and a sterilization function. It discloses that water purification can be performed.
また、従来、ナノ気泡を生成する方法としては、特開2003−334548号公報(特許文献2)に記載されているものがある。この方法は、液体中において、液体の一部を分解ガス化する工程、液体中で超音波を印加する工程、または、液体の一部を分解ガス化する工程及び超音波を印加する工程から構成されている。 Conventionally, as a method for generating nanobubbles, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-334548 (Patent Document 2). This method includes a step of decomposing and gasifying a part of the liquid in the liquid, a step of applying ultrasonic waves in the liquid, or a step of decomposing and gasifying part of the liquid and applying ultrasonic waves. Has been.
また、従来、オゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置としては、特開2004−321959号公報(特許文献3)に記載されているものがある。 Conventionally, as an apparatus for treating waste liquid using ozone microbubbles, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-321959 (Patent Document 3).
この処理装置は、マイクロバブル発生装置に、オゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液を加圧ポンプを介して供給している。また、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気している。 This processing apparatus supplies the microbubble generator with ozone gas generated from the ozone generator and the waste liquid extracted from the lower part of the processing tank via a pressure pump. Further, the generated ozone microbubbles are ventilated into the waste liquid in the treatment tank through the opening of the gas blowing pipe.
しかしながら、上記3つの既存の技術を参照しても、省エネを図ることができ、かつ、生物反応効率を向上できる生物反応装置を実現することは困難になっている。
そこで、この発明の課題は、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる生物反応装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to enable microbial treatment even without stirring by a blower and to save energy, to increase the water temperature in winter, to produce and use a large amount of various bubbles, An object of the present invention is to provide a bioreactor capable of improving efficiency.
上記課題を解決するため、この発明の生物反応方法は、
マイクロナノバブル発生機から発生されたマイクロナノバブルおよびナノバブル発生機から発生されたナノバブルの一方または両方と、微生物と、被処理水とを、バブル混合微生物付着槽にて混合して、混合水を作成する工程と、
上記バブル混合微生物付着槽から生物反応槽に供給された上記混合水を上記生物反応槽の流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する工程と、
上記生物反応槽から測定槽に供給された上記処理水の水温および水質を測定する工程と、
上記測定槽にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて制御部によって上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する工程と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the biological reaction method of the present invention comprises:
One or both of the micro-nano bubbles generated from the micro-nano bubble generator and the nano bubbles generated from the nano-bubble generator, the microorganisms, and the water to be treated are mixed in a bubble-mixing microorganism adhesion tank to create mixed water. Process,
Passing the mixed water supplied from the bubble-mixed microorganism adhesion tank to the biological reaction tank through the flow path of the biological reaction tank, and biologically reacting the mixed water to create treated water;
Measuring the temperature and quality of the treated water supplied from the biological reaction tank to the measurement tank;
And a step of controlling the operation of the micro-nano bubble generator and the nano-bubble generator by a control unit based on the temperature and quality of the treated water measured in the measurement tank.
ここで、上記マイクロナノバブルとは、10μmから数百nm前後の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルとは、数百nm以下の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルは、ナノバブル形成時に高温高圧状態となり、熱を発生する。上記ナノバブルは、マイクロナノバブルと比較して、微生物の活性化に一層優れている。 Here, the micro-nano bubble refers to a bubble having a diameter of about 10 μm to several hundred nm. The said nano bubble means the bubble which has a diameter of several hundred nm or less. The nanobubbles are in a high temperature and high pressure state when the nanobubbles are formed, and generate heat. The nanobubbles are more excellent in activating microorganisms than micronano bubbles.
この発明の生物反応方法によれば、上記混合水を作成する工程と、上記処理水を作成する工程と、上記処理水の水温および水質を測定する工程と、上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する工程とを有するので、以下の特徴点(i)〜(iv)の効果を有する。 According to the biological reaction method of the present invention, the step of creating the mixed water, the step of creating the treated water, the step of measuring the temperature and quality of the treated water, the micro-nano bubble generator, and the generation of nano bubbles Therefore, the present invention has the following effects (i) to (iv).
特徴点(i)では、従来、生物反応槽における撹拌目的の曝気に電気エネルギーを多量に消費していたが、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルと上記被処理水と上記微生物とを混合し、上記生物反応槽の流路に通すことにより、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルが上記微生物に付着して、上記微生物が活性化し、ブロワーによる撹拌が無くても、微生物処理が可能である。 In the characteristic point (i), a large amount of electric energy has been consumed in the aeration for the purpose of stirring in the biological reaction tank, but the nanobubbles, the micronanobubbles, the water to be treated, and the microorganisms are mixed, By passing it through the flow path of the reaction tank, the above-mentioned nanobubbles or the above-mentioned micro-nanobubbles adhere to the above-mentioned microorganisms, the above-mentioned microorganisms are activated, and the microorganism treatment is possible even without stirring by a blower.
特徴点(ii)では、上記ナノバブルが形成される時に発生する熱を活用して、冬場の上記生物反応槽の水温を上昇させて、処理水質を安定化する。 In the characteristic point (ii), the heat generated when the nanobubbles are formed is utilized to raise the water temperature of the biological reaction tank in the winter and stabilize the quality of the treated water.
特徴点(iii)では、上記処理水の水温や水質により、上記マイクロナノバブル発生機と上記ナノバブル発生機の運転を制御し、水温や水質に合わせた合理的な運転条件とすることができる。 In the characteristic point (iii), the operation of the micro / nano bubble generator and the nano bubble generator can be controlled according to the water temperature and water quality of the treated water, so that the rational operating conditions can be set according to the water temperature and water quality.
特徴点(iv)では、上記マイクロナノバブル発生機と上記ナノバブル発生機との2種類の発生機を用い、必要に応じて各種のバブルを多量に製造し利用することで、各種微生物(大きな原生動物と小さな細菌)の活性化に有効となる。 In feature (iv), by using two types of generators, the micro-nano bubble generator and the nano-bubble generator, and producing and using a large amount of various bubbles as required, various microorganisms (large protozoa) And is effective for the activation of small bacteria).
したがって、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる。 Therefore, the microorganism treatment can be performed without the stirring by the blower, energy saving can be achieved, the water temperature in winter can be increased, and various bubbles can be produced and used in large quantities, thereby improving the biological reaction efficiency.
また、この発明の生物反応装置は、
マイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生機と、
ナノバブルを発生するナノバブル発生機と、
上記マイクロナノバブル発生機から発生されたマイクロナノバブルおよび上記ナノバブル発生機から発生されたナノバブルの一方または両方と、微生物と、被処理水とを、混合して、混合水を作成するバブル混合微生物付着槽と、
上記バブル混合微生物付着槽から供給された上記混合水を流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する生物反応槽と、
上記生物反応槽から供給された上記処理水の水温および水質を測定する測定槽と、
上記測定槽にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する制御部と
を備えることを特徴としている。
Moreover, the biological reaction apparatus of the present invention is
A micro-nano bubble generator for generating micro-nano bubbles;
A nanobubble generator for generating nanobubbles;
A bubble-mixing microorganism adhesion tank that creates a mixed water by mixing one or both of the micro-nano bubbles generated from the micro-nano bubble generator and the nano bubbles generated from the nano-bubble generator, a microorganism, and water to be treated. When,
A biological reaction tank for producing treated water by passing the mixed water supplied from the bubble-mixed microorganism adhesion tank through a flow path and biologically reacting the mixed water;
A measuring tank for measuring the temperature and quality of the treated water supplied from the biological reaction tank;
The micro-nano bubble generator and a control unit for controlling the operation of the nano-bubble generator based on the temperature and quality of the treated water measured in the measurement tank.
ここで、上記マイクロナノバブルとは、10μmから数百nm前後の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルとは、数百nm以下の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルは、ナノバブル形成時に高温高圧状態となり、熱を発生する。上記ナノバブルは、マイクロナノバブルと比較して、微生物の活性化に一層優れている。 Here, the micro-nano bubble refers to a bubble having a diameter of about 10 μm to several hundred nm. The said nano bubble means the bubble which has a diameter of several hundred nm or less. The nanobubbles are in a high temperature and high pressure state when the nanobubbles are formed, and generate heat. The nanobubbles are more excellent in activating microorganisms than micronano bubbles.
この発明の生物反応装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機と、上記ナノバブル発生機と、上記バブル混合微生物付着槽と、上記生物反応槽と、上記測定槽と、上記制御部とを有するので、以下の特徴点(i)〜(iv)の効果を有する。 According to the biological reaction device of the present invention, since the micro-nano bubble generator, the nano-bubble generator, the bubble-mixed microorganism adhesion tank, the biological reaction tank, the measurement tank, and the control unit, The following features (i) to (iv) are obtained.
特徴点(i)では、従来、生物反応槽における撹拌目的の曝気に電気エネルギーを多量に消費していたが、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルと上記被処理水と上記微生物とを混合し、上記生物反応槽の流路に通すことにより、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルが上記微生物に付着して、上記微生物が活性化し、ブロワーによる撹拌が無くても、微生物処理が可能である。 In the characteristic point (i), a large amount of electric energy has been consumed in the aeration for the purpose of stirring in the biological reaction tank, but the nanobubbles, the micronanobubbles, the water to be treated, and the microorganisms are mixed, By passing it through the flow path of the reaction tank, the above-mentioned nanobubbles or the above-mentioned micro-nanobubbles adhere to the above-mentioned microorganisms, the above-mentioned microorganisms are activated, and the microorganism treatment is possible even without stirring by a blower.
特徴点(ii)では、上記ナノバブルが形成される時に発生する熱を活用して、冬場の上記生物反応槽の水温を上昇させて、処理水質を安定化する。 In the characteristic point (ii), the heat generated when the nanobubbles are formed is utilized to raise the water temperature of the biological reaction tank in the winter and stabilize the quality of the treated water.
特徴点(iii)では、上記処理水の水温や水質により、上記マイクロナノバブル発生機と上記ナノバブル発生機の運転を制御し、水温や水質に合わせた合理的な運転条件とすることができる。 In the characteristic point (iii), the operation of the micro / nano bubble generator and the nano bubble generator can be controlled according to the water temperature and water quality of the treated water, so that the rational operating conditions can be set according to the water temperature and water quality.
特徴点(iv)では、上記マイクロナノバブル発生機と上記ナノバブル発生機との2種類の発生機を用い、必要に応じて各種のバブルを多量に製造し利用することで、各種微生物(大きな原生動物と小さな細菌)の活性化に有効となる。 In feature (iv), by using two types of generators, the micro-nano bubble generator and the nano-bubble generator, and producing and using a large amount of various bubbles as required, various microorganisms (large protozoa) And is effective for the activation of small bacteria).
したがって、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる。 Therefore, the microorganism treatment can be performed without the stirring by the blower, energy saving can be achieved, the water temperature in winter can be increased, and various bubbles can be produced and used in large quantities, thereby improving the biological reaction efficiency.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記ナノバブル発生機は、揚程40m以上のポンプを有する。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, the said nano bubble generator has a pump with a head of 40 m or more.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記ナノバブル発生機は、揚程40m以上のポンプを有するので、ナノバブルを効率よく発生できる。 According to the biological reaction device of this embodiment, the nanobubble generator has a pump with a head of 40 m or more, and therefore can efficiently generate nanobubbles.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記マイクロナノバブル発生機は、揚程15m以上のポンプを有する。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, the said micro nano bubble generator has a pump with a head of 15 m or more.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機は、揚程15m以上のポンプを有するので、マイクロナノバブルを効率よく発生できる。 According to the bioreactor of this embodiment, the micro / nano bubble generator has a pump with a head of 15 m or more, and therefore can efficiently generate micro / nano bubbles.
また、一実施形態の生物反応装置では、
上記被処理水が供給される原水槽と、
上記マイクロナノバブル発生機が収容されると共に、上記原水槽から供給された上記被処理水にマイクロナノバブルを含有して上記バブル混合微生物付着槽に供給するマイクロナノバブル発生槽と、
上記ナノバブル発生機が収容されると共に、上記生物反応槽から供給された上記処理水にナノバブルを含有して上記バブル混合微生物付着槽に供給するナノバブル発生槽と
を有する。
In one embodiment of the biological reaction device,
A raw water tank to which the treated water is supplied;
The micro / nano bubble generator containing the micro / nano bubble generator and containing the micro / nano bubbles in the water to be treated supplied from the raw water tank and supplying the bubble mixed microorganism adhesion tank,
The nanobubble generator is accommodated, and has a nanobubble generator tank containing nanobubbles in the treated water supplied from the biological reaction tank and supplying it to the bubble mixed microorganism adhesion tank.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記原水槽と、上記マイクロナノバブル発生槽と、上記ナノバブル発生槽とを有するので、上記マイクロナノバブルや上記ナノバブルを確実に発生できる。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, since the raw water tank, the micro-nano bubble generation tank, and the nano-bubble generation tank are included, the micro-nano bubbles and the nano bubbles can be reliably generated.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記生物反応槽の流路の最下流部の汚泥を、上記バブル混合微生物付着槽に、返送する汚泥返送ポンプを有する。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, it has the sludge return pump which returns the sludge of the most downstream part of the flow path of the said biological reaction tank to the said bubble mixing microorganism adhesion tank.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記生物反応槽の流路の最下流部の汚泥を、上記バブル混合微生物付着槽に、返送する汚泥返送ポンプを有するので、上記汚泥に含まれる上記微生物を、上記バブル混合微生物付着槽に、戻すことができて、上記微生物を活性化でき、生物反応効率を向上できる。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, since the sludge in the most downstream part of the flow path of the biological reaction tank has the sludge return pump that returns the sludge to the bubble mixed microorganism adhesion tank, the microorganisms contained in the sludge Can be returned to the bubble mixed microorganism adhesion tank, the microorganism can be activated, and the biological reaction efficiency can be improved.
また、一実施形態の生物反応装置では、
上記ナノバブル発生機は、
マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、
上記マイクロバブル発生部に接続されて上記マイクロバブル発生部への空気の流量を調整するバルブと、
上記気液混合循環ポンプの下流側に接続されると共に上記気液混合循環ポンプから発生したマイクロバブルをナノバブルにせん断する気体せん断部と
を有する。
In one embodiment of the biological reaction device,
The nano bubble generator is
A gas-liquid mixing circulation pump having a microbubble generating unit;
A valve connected to the microbubble generator and adjusting the flow rate of air to the microbubble generator;
A gas shearing unit that is connected to the downstream side of the gas-liquid mixing circulation pump and shears microbubbles generated from the gas-liquid mixing circulation pump into nanobubbles.
ここで、上記マイクロバブルとは、10μm〜数十μmの直径を有する気泡をいう。 Here, the microbubble refers to a bubble having a diameter of 10 μm to several tens of μm.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記ナノバブル発生機は、マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、上記マイクロバブル発生部に接続されて上記マイクロバブル発生部への空気の流量を調整するバルブと、上記気液混合循環ポンプの下流側に接続されると共に上記気液混合循環ポンプから発生したマイクロバブルをナノバブルにせん断する気体せん断部とを有するので、上記気液混合循環ポンプで、マイクロバブルを製造し、続いて、マイクロバブルを上記気体せん断部に導入して、上記気体せん断部でナノバブルを製造する2段方式であり、かつ、上記バルブで、上記マイクロバブル発生部への空気量まで正確に制御可能なので、ナノバブルを正確にしかも安定的に製造することができる。 According to the biological reaction device of this embodiment, the nanobubble generator is connected to the gas-liquid mixing circulation pump having a microbubble generating unit and the microbubble generating unit to control the flow rate of air to the microbubble generating unit. The gas-liquid mixing circulation pump has a valve to be adjusted and a gas shearing part that is connected to the downstream side of the gas-liquid mixing circulation pump and shears microbubbles generated from the gas-liquid mixing circulation pump into nanobubbles. , Producing a microbubble, and then introducing the microbubble into the gas shearing part to produce nanobubbles in the gas shearing part, and the valve is used to supply the microbubble generating part. Since the amount of air can be accurately controlled, nanobubbles can be accurately and stably manufactured.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記生物反応槽の流路は、水深の浅い部分と水深の深い部分とを少なくとも一回ずつ交互に通るように形成された蛇行状流路である。 In one embodiment, the flow path of the biological reaction tank is a meandering flow path formed so as to alternately pass through a shallow portion and a deep portion at least once.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記生物反応槽の流路は、水深の浅い部分と水深の深い部分とを少なくとも一回ずつ交互に通るように形成された蛇行状流路であるので、上記混合水の移動距離が長くなると同時に、微生物汚泥と上記被処理水との接触が多くなって、十分な撹拌を行える。 According to the bioreaction apparatus of this embodiment, the flow path of the biological reaction tank is a meandering flow path formed so as to alternately pass through the shallow part and the deep part at least once. In addition, the moving distance of the mixed water becomes long, and at the same time, the contact between the microbial sludge and the water to be treated increases, so that sufficient stirring can be performed.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記生物反応槽の流路の水深の深い部分は、10m以上の深さを有する。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, the deep part of the water depth of the flow path of the said biological reaction tank has a depth of 10 m or more.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記生物反応槽の流路の水深の深い部分は、10m以上の深さを有するので、上記水深の深い部分では、水圧によりバブルサイズが、さらに縮小して、微生物汚泥に付着しやすくなる。その結果、生物反応処理を効率的に実施できる。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, the deep part of the flow path of the biological reaction tank has a depth of 10 m or more. Therefore, in the deep part, the bubble size is further reduced by the water pressure. Therefore, it becomes easy to adhere to microbial sludge. As a result, the biological reaction process can be performed efficiently.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記測定槽における上記処理水の水質の測定には、全有機炭素計および化学的酸素要求量計の少なくとも一方を用いている。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, at least one of a total organic carbon meter and a chemical oxygen demand meter is used for the measurement of the quality of the said treated water in the said measurement tank.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記測定槽における上記処理水の水質の測定には、全有機炭素計および化学的酸素要求量計の少なくとも一方を用いているので、上記処理水中の有機物濃度を正確に測定できて、上記処理水を確実に処理できているか否かを判断できる。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, since at least one of the total organic carbon meter and the chemical oxygen demand meter is used for measuring the quality of the treated water in the measurement tank, the organic matter in the treated water is used. The concentration can be accurately measured, and it can be determined whether or not the treated water can be reliably treated.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記ナノバブル発生機は、気液混合気体せん断方式のナノバブル発生機である。 In one embodiment, the nanobubble generator is a gas-liquid mixed gas shearing nanobubble generator.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記ナノバブル発生機は、気液混合気体せん断方式のナノバブル発生機であるので、気体と液体とを混合した後、気体をせん断しているので、ナノバブルを多量に発生することが可能である。 According to the bioreaction apparatus of this embodiment, the nanobubble generator is a gas-liquid mixed gas shearing type nanobubble generator, so that after mixing the gas and the liquid, the gas is sheared. It can occur in large quantities.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記マイクロナノバブル発生機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機または旋回流型マイクロナノバブル発生機である。 In one embodiment, the micro / nano bubble generator is a submersible pump type micro / nano bubble generator or a swirl type micro / nano bubble generator.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機または旋回流型マイクロナノバブル発生機であるので、既存の発生機を容易に確保できる。また、二種類の発生機を選択的に使用できて、目的により自由に選定することができて、目的に合った最適なシステムを構成できる。 According to the bioreaction apparatus of this embodiment, the micro / nano bubble generator is an underwater pump type micro / nano bubble generator or a swirling flow type micro / nano bubble generator, so that an existing generator can be easily secured. Moreover, two types of generators can be selectively used, and can be freely selected according to the purpose, and an optimum system suitable for the purpose can be configured.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記被処理水は、排水原水、排水処理水、用水、界面活性剤含有排水および培地含有水のうちの何れか一つである。 Moreover, in the biological reaction apparatus of one Embodiment, the said to-be-processed water is any one of waste water raw water, waste water treated water, water for use, surfactant containing waste water, and culture medium containing water.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記被処理水は、排水原水、排水処理水、用水、界面活性剤含有排水および培地含有水のうちの何れか一つであるので、用途が広く、各方面での処理効果が期待できる。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, the treated water is any one of raw waste water, waste water treated water, irrigation water, surfactant-containing waste water, and medium-containing water, and thus has wide application. The processing effect in each direction can be expected.
また、一実施形態の生物反応装置では、上記被処理水は、循環使用を目的とした植物の水耕栽培後の水耕液、水産養殖後の養殖水、魚類蓄養施設からの蓄養水、および、水族館施設からの展示循環水のうちの何れか一つである。 In one embodiment of the biological reaction apparatus, the water to be treated is a hydroponic liquid after hydroponics of a plant intended for circulation use, aquaculture water after aquaculture, aquaculture water from a fish farming facility, and Any one of the exhibition circulation water from the aquarium facility.
この実施形態の生物反応装置によれば、上記被処理水は、循環使用を目的とした植物の水耕栽培後の水耕液、水産養殖後の養殖水、魚類蓄養施設からの蓄養水、および、水族館施設からの展示循環水のうちの何れか一つであるので、上記被処理水を循環水として処理して、水質を向上させると同時に循環使用による節水効果がある。 According to the biological reaction apparatus of this embodiment, the treated water is a hydroponic liquid after hydroponics of a plant intended for circulation use, aquaculture water after aquaculture, reclaimed water from a fish farming facility, and Since it is any one of the exhibition circulating water from the aquarium facility, the treated water is treated as circulating water to improve the water quality, and at the same time, there is a water saving effect by circulation use.
この発明の生物反応方法によれば、上記混合水を作成する工程と、上記処理水を作成する工程と、上記処理水の水温および水質を測定する工程と、上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する工程とを有するので、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる。 According to the biological reaction method of the present invention, the step of creating the mixed water, the step of creating the treated water, the step of measuring the temperature and quality of the treated water, the micro-nano bubble generator, and the generation of nano bubbles A process that controls the operation of the machine, so that microbial treatment can be achieved even without stirring by a blower, energy saving can be achieved, water temperature in winter can be raised, and various bubbles can be produced and used in large quantities. Thus, the biological reaction efficiency can be improved.
この発明の生物反応装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機と、上記ナノバブル発生機と、上記バブル混合微生物付着槽と、上記生物反応槽と、上記測定槽と、上記制御部とを有するので、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる。 According to the biological reaction device of the present invention, since the micro-nano bubble generator, the nano-bubble generator, the bubble-mixed microorganism adhesion tank, the biological reaction tank, the measurement tank, and the control unit, Microbial treatment is possible even without stirring by a blower, energy saving can be achieved, the water temperature in winter can be raised, and various bubbles can be produced and used in large quantities to improve biological reaction efficiency.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の生物反応装置の第1実施形態を模式的に示す図である。本発明の生物反応装置は、被処理水としての排水原水1が順に送られる、原水槽2と、マイクロナノバブル発生槽4と、バブル混合微生物付着槽40と、生物反応槽10と、測定槽19とを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a first embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The biological reaction apparatus of the present invention is a
上記生物反応槽10の下流側には、ナノバブル発生槽22が接続され、このナノバブル発生槽22の下流側に、上記バブル混合微生物付着槽40が接続されている。上記測定槽19の下流側には、次工程処理装置21が接続されている。
A
上記原水槽2には、上記排水原水1が供給される。上記マイクロナノバブル発生槽4には、マイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生機6が収容される。上記マイクロナノバブル発生槽4では、上記原水槽2から原水槽ポンプ3によって供給された上記排水原水1に、マイクロナノバブルを含有して、上記バブル混合微生物付着槽40に供給する。
The
上記ナノバブル発生槽22には、ナノバブルを発生するナノバブル発生機36が収容される。上記ナノバブル発生槽22では、上記生物反応槽10から供給された処理水に、ナノバブルを含有して、上記バブル混合微生物付着槽40に供給する。
The
上記バブル混合微生物付着槽40では、上記マイクロナノバブル発生機6から発生されたマイクロナノバブルおよび上記ナノバブル発生機36から発生されたナノバブルの一方または両方と、微生物と、上記排水原水1とを、混合して、混合水を作成する。
In the bubble-mixing
上記生物反応槽10では、上記バブル混合微生物付着槽40から供給された上記混合水を流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する。
In the biological reaction tank 10, the mixed water supplied from the bubble mixed
上記測定槽19では、上記生物反応槽10から供給された上記処理水の水温および水質を測定する。上記測定槽19にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて、上記マイクロナノバブル発生機6および上記ナノバブル発生機36の運転を制御する制御部が設けられている。
In the
つまり、上記測定槽19には、上記処理水の水質を検出する水質計検出部20と、上記処理水の水温を検出する水温計検出部30とが、設置されている。上記制御部は、上記水質計検出部20に信号線9を介して接続される水質調節計28と、上記水質計検出部20に信号線9を介して接続される水温調節計29とを有する。上記水質調節計28としては、全有機炭素計および化学的酸素要求量計の少なくとも一方を用いている。
That is, the
ここで、上記マイクロナノバブルとは、10μmから数百nm前後の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルとは、数百nm以下の直径を有する気泡をいう。上記ナノバブルは、ナノバブル形成時に高温高圧状態となり、熱を発生する。上記ナノバブルは、マイクロナノバブルと比較して、微生物の活性化に一層優れている。また、マイクロバブルとは、10μm〜数十μmの直径を有する気泡をいう。通常のバブル(気泡)は、水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。 Here, the micro-nano bubble refers to a bubble having a diameter of about 10 μm to several hundred nm. The said nano bubble means the bubble which has a diameter of several hundred nm or less. The nanobubbles are in a high temperature and high pressure state when the nanobubbles are formed, and generate heat. The nanobubbles are more excellent in activating microorganisms than micronano bubbles. Microbubbles refer to bubbles having a diameter of 10 μm to several tens of μm. Normal bubbles (bubbles) rise in the water and eventually disappear on the surface by popping bread.
上記ナノバブル発生機36は、気液混合気体せん断方式のナノバブル発生機である。ナノバブル発生機としては、例えば、株式会社協和機設の商品がある。
The
上記ナノバブル発生機36は、マイクロバブル発生部25を有する気液混合循環ポンプ24と、上記マイクロバブル発生部25に空気配管26を介して接続されて上記マイクロバブル発生部25への空気の流量を調整するバルブ32と、上記気液混合循環ポンプ24の下流側に接続されると共に上記気液混合循環ポンプ24から発生したマイクロバブルをナノバブルにせん断する気体せん断部27とを有する。
The nano-
上記気液混合循環ポンプ24は、上記水質調節計28および上記水温調節計29に、信号線9を介して、接続される。上記気液混合循環ポンプ24としては、例えば、揚程40m以上(好ましくは、揚程60m以上)のポンプを用いる。
The gas-liquid
上記マイクロナノバブル発生機6としては、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機を用いている。水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機としては、例えば、野村電子工業株式会社の商品がある。
As the
上記マイクロナノバブル発生機6は、上記水質調節計28および上記水温調節計29に、信号線9を介して、接続される。上記マイクロナノバブル発生機6は、揚程15m以上のポンプを有する。なお、上記マイクロナノバブル発生機6としては、旋回流型マイクロナノバブル発生機を用いてもよい。
The micro /
上記マイクロナノバブル発生機6には、ブロワー8が空気配管7によって、接続されている。このブロワー8は、上記水質調節計28および上記水温調節計29に、信号線9を介して、接続される。
A
上記生物反応槽10の流路は、水深の浅い部分と水深の深い部分とを少なくとも一回ずつ交互に通るように形成された蛇行状流路である。上記生物反応槽10は、いわゆる縦型流路槽である。上記生物反応槽10の流路の水深の深い部分は、10m以上の深さを有する。 The flow path of the biological reaction tank 10 is a serpentine flow path formed so as to alternately pass through a shallow portion and a deep portion at least once. The biological reaction tank 10 is a so-called vertical channel tank. The deep part of the flow path of the biological reaction tank 10 has a depth of 10 m or more.
具体的に述べると、この蛇行状流路は、上記生物反応槽10を6枚の仕切板12で区分して形成される7つの小水槽から構成される。そして、上記混合水は、7つの小水槽について、順次、上部(水深の浅い部分)から下部(水深の深い部分)に自然と流れ、上記生物反応槽10全体を通過して、最も下流の小水槽に到達するように、構成されている。
More specifically, the meandering flow path is composed of seven small water tanks formed by dividing the biological reaction tank 10 by six
上記生物反応槽10の流路の最下流部には、汚泥返送ポンプ37が設置され、この汚泥返送ポンプ37によって、上記流路の最下流部の汚泥は、上記バブル混合微生物付着槽40に、返送される。
A
上記生物反応槽10の流路の最下流部には、液中膜16が設置され、この液中膜16には、第1液中膜ポンプ17と第2液中膜ポンプ18とが、それぞれ、接続されている。ここで、上記液中膜16とは、液体の中に存在する膜である。
A submerged
上記第1液中膜ポンプ17は、上記処理水を固液分離して確保し、上記測定槽19に導入する。
The first
上記第2液中膜ポンプ18の運転は、上記水質調節計28および上記水温調節計29によって、信号線9を介して、制御されている。一方、上記第2液中膜ポンプ18は、上記処理水を固液分離して確保し、上記ナノバブル発生槽22に導入する。上記ナノバブル発生槽22に導入された上記処理水は、上記ナノバブル発生機36によって、ナノバブルを含有して、再び、上記バブル混合微生物付着槽40に導入される。
The operation of the second
上記生物反応槽10の流路の最下流部には、散気管13が設置され、この散気管13は、ブロワー14と配管によって接続されている。この散気管13から吐出される気泡15は、上記液中膜16を空気洗浄する。
An
次に、上記構成の生物反応装置の使用について説明する。 Next, use of the biological reaction apparatus having the above configuration will be described.
まず、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6およびナノバブル発生機36のそれぞれの運転条件を説明する。
First, each operation condition of the submersible pump type micro
水質計検出部20および水温計検出部30の信号を水質調節計28および水温調節計29で受けて、変換し、さらに変換した信号を、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6およびナノバブル発生機36に伝送して、それらの運転を制御している。
The signals of the water quality
水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6およびナノバブル発生機36の運転条件は、以下の内容となる。
The operating conditions of the submersible pump type micro /
水質との関係は、以下(a)〜(d)となる。
(a)水質が悪化した場合は、ナノバブル発生機36と水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6両方の運転(特にナノバブルによる生物反応に影響する細菌の活性化を利用)
(b)水質が、目標水質よりも多少良い場合は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6の運転
(c)水質が、目標水質よりも多少悪い場合は、ナノバブル発生機36の運転
(d)水質が、目標水質よりも相当良い場合は、ナノバブル発生機36と水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6両方の停止
The relationship with water quality is as follows (a) to (d).
(a) When the water quality deteriorates, operate both the
(b) When the water quality is slightly better than the target water quality, the submersible pump type micro /
(c) When the water quality is slightly worse than the target water quality, the
(d) When the water quality is considerably better than the target water quality, both the
水温との関係は、以下(e)〜(g)となる。
(e)水温が目標水温より、低い場合は、ナノバブル発生機36の運転(ナノバブル形成時の発熱を利用)
(f)水温が目標水温より、高い場合は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6の運転
(g)水温が目標水温より高く、水質も相当良い場合は、ナノバブル発生機36と水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6両方の停止
The relationship with the water temperature is as follows (e) to (g).
(e) When the water temperature is lower than the target water temperature, the
(f) When the water temperature is higher than the target water temperature, the submersible pump type micro /
(g) When the water temperature is higher than the target water temperature and the water quality is considerably good, both the
そして、排水原水1は、原水槽2に導入され、原水槽ポンプ3によって、マイクロナノバブル発生槽4に導入される。
Then, the raw waste water 1 is introduced into the
測定槽19での上記条件で、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6が運転される条件は、(a)水質が悪化した場合、(b)水質が目標水質よりも多少良い場合、(f)水温が目標水質より高い場合である。
The conditions under which the submersible pump type micro /
一方、ナノバブル発生機36が運転される条件は、(a)水質が悪化した場合、(c)水質が目標水質よりも多少悪い場合、(e)水温が目標水温より低い場合である。
On the other hand, the conditions under which the
水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6では、マイクロナノバブル発生に必要な空気を、ブロワー8が発生する空気を空気配管7で取り入れて、利用している。マイクロナノバブルが発生すると、マイクロナノバブル水流5を起こす。
In the submersible pump type micro /
測定槽19での処理水の条件次第では、すなわち、(g)水温が目標水温より高く、水質も相当良い場合は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6は、停止される。
Depending on the condition of the treated water in the
次に、マイクロナノバブル発生槽4を出た被処理水は、オーバーフローで、バブル混合微生物付着槽40に導入される。バブル混合微生物付着槽40には、ナノバブル発生槽22で、発生したナノバブル水も導入されることがある。
Next, the water to be treated that has exited the micro / nano
測定槽19での、処理水の条件、すなわち、(a)水質が悪化した場合、(c)水質が、目標水質よりも多少悪い場合、(e)水温が目標水温より、低い場合に、ナノバブル水が導入される。
In the
なお、ナノバブル水は、ナノバブル発生機36より、ナノバブルが発生して、バブル混合微生物付着槽40に導入される。
Nanobubble water is generated from the
ナノバブルは、微生物の中でも特に、小さな細菌に対して、生物活性があることと、ナノバブルを形成する際に熱を発生するので、その条件が必要な場合に、バブル混合微生物付着槽40に自動的に制御されて導入される。
Nanobubbles have biological activity especially against small bacteria among microorganisms and generate heat when forming nanobubbles. Therefore, when the conditions are necessary, the nanobubbles are automatically sent to the bubble-mixing
よって、測定槽19での(a)水質が悪化した場合、(c)水質が、目標水質よりも多少悪い場合、(e)水温が目標水温より、低い場合に、ナノバブル水が導入される。
Therefore, when (a) the water quality in the
ナノバブル発生機36でのナノバブル発生のメカニズムは、以下の第1ステップと第2ステップで実施される。
The mechanism of nanobubble generation in the
第1ステップとしては、マイクロバブル発生部25において、流体力学的に圧力を制御することで、負圧形成部分から気体を吸入し、高速流体運動させて、負圧部を形成し、マイクロバブルを発生させる。より解かりやすく簡単に説明すると、水と空気を効果的に自給混合溶解し、圧送することにより、マイクロバブル白濁水を製造する。
As the first step, the
第2ステップとしては、気体せん断部27において、高速流体運動させて、負圧部を形成し、マイクロバブルを発生させて、気体せん断部27に、水配管を通じて導入し、流体運動としてせん断することによって、マイクロバブルからナノバブルを発生させる。
As a second step, in the
ここで、マイクロバブルからナノバブルを発生させる時、熱を発生するが、そのメカニズムを説明する。 Here, when nanobubbles are generated from microbubbles, heat is generated, and the mechanism will be described.
マイクロバブル発生部25を有する気液混合循環ポンプ24で、発生させたマイクロバブル水を高圧下、気体せん断部27に水配管にて、圧送する際、気体せん断部27においては、高速流体運動としてせん断することによって、マイクロバブルからナノバブルが発生すると同時に、超高温の極限反応場が形成させる。すなわち、高揚程のポンプを使用してマイクロバブルからナノバブルを発生させる時、超高温の極限反応場からフリーラジカルを形成して、熱が発生する。この熱が、ナノバブル発生機で熱が発生するメカニズムである。
When the microbubble water generated by the gas-liquid mixing /
また、空気の観点からナノバブル形成を説明すると、気液混合循環ポンプ24の吸い込み側から、ナノバブル発生槽22内の処理水を自給すると共に、空気量調整用のバルブ32を開けて空気配管26を通じて空気を自給して、マイクロバブル発生部25は、特殊なケーシング構造であり、液体である処理水と気体としての空気とを、『混合、撹拌、昇圧』させて、マイクロバブルを最初に形成する。
Further, nanobubble formation will be described from the viewpoint of air. From the suction side of the gas-liquid
そして、形成したマイクロバブルを、水配管を通じて、気体せん断部27に導入し、流体運動としてせん断することによって、マイクロバブルからナノバブルを発生させ、ナノバブルを含有する処理水を、ナノバブル吐出口23から、上記ナノバブル発生槽22に流入する。
Then, the formed microbubbles are introduced into the
なお、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機6の空気吸い込み量は、例えば、5リットル/分である。ナノバブル発生機36の空気吸い込み量は、例えば、0.7リットル/分である。
The air suction amount of the submersible pump type micro /
バブル混合微生物付着槽40には、生物反応槽10内の微生物汚泥が、返送汚泥ポンプ37から返送され導入される。返送汚泥ポンプ37から返送導入される汚泥に含まれる微生物に、ナノバブルやマイクロナノバブルが、付着して、微生物の好気性維持に有効となる。特に、バブルサイズが、ナノレベルで、超微細になるほど、水中に長く持続して、また、微生物のうち、処理に有効に作用する小さな細菌の活性化に有効となる。
Microbial sludge in the biological reaction tank 10 is returned from the
バブル混合微生物付着槽40の意味は、ナノバブルや、マイクロナノバブルが混合されて、微生物にナノバブルや、マイクロナノバブルが付着する槽であることを意味している。
The meaning of the bubble mixed
バブル混合微生物付着槽40を出た混合水は、生物反応槽10に導入される。生物反応槽10では、混合水は、水流11に示すように、時間をかけて、蛇行状流路を経て、蛇行状流路の最下流部に、移動する。
The mixed water exiting the bubble mixed
混合水中の各種細菌を含む微生物には、運転条件によって、異なるが、ナノバブルやマイクロナノバブルが付着して、微生物活性を維持する。 Depending on the operating conditions, nanobubbles and micro-nanobubbles adhere to microorganisms containing various bacteria in the mixed water and maintain microbial activity.
よって、曝気による撹拌がなくても、蛇行状流路を通過することによるある程度の混合撹拌と、微生物の活性とを、維持できる。 Therefore, even if there is no agitation by aeration, a certain amount of agitation by passing through the meandering flow path and the activity of microorganisms can be maintained.
第1液中膜ポンプ17は、処理水を生物反応槽10から固液分離して確保し、測定槽19に導入する。第2液中膜ポンプ18は、処理水を生物反応槽10から固液分離して確保し、ナノバブル発生槽22に導入する。
The first
ナノバブル発生槽22に導入された処理水は、ナノバブル発生機36によって、ナノバブルを含有して、再び、バブル混合微生物付着槽40に導入されることになる。
The treated water introduced into the
そして、測定槽19を出た処理水は、次工程処理装置21に導入され、目的に応じてさらなる高度処理等が実施される。
And the treated water which came out of the
要するに、この発明の生物反応方法は、マイクロナノバブル発生機6から発生されたマイクロナノバブルおよびナノバブル発生機36から発生されたナノバブルの一方または両方と、微生物と、被処理水とを、バブル混合微生物付着槽40にて混合して、混合水を作成する工程と、上記バブル混合微生物付着槽40から生物反応槽10に供給された上記混合水を上記生物反応槽10の流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する工程と、上記生物反応槽10から測定槽19に供給された上記処理水の水温および水質を測定する工程と、上記測定槽19にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて制御部によって上記マイクロナノバブル発生機6および上記ナノバブル発生機36の運転を制御する工程とを有する。
In short, the biological reaction method of the present invention is such that one or both of the micro-nano bubbles generated from the
上記構成の生物反応装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機6と、上記ナノバブル発生機36と、上記バブル混合微生物付着槽40と、上記生物反応槽10と、上記測定槽19と、上記制御部とを有するので、以下の特徴点(i)〜(iv)の効果を有する。
According to the biological reaction apparatus having the above-described configuration, the micro /
上記構成の生物反応方法によれば、上記混合水を作成する工程と、上記処理水を作成する工程と、上記処理水の水温および水質を測定する工程と、上記マイクロナノバブル発生機6および上記ナノバブル発生機36の運転を制御する工程とを有するので、以下の特徴点(i)〜(iv)の効果を有する。
According to the biological reaction method having the above configuration, the step of creating the mixed water, the step of creating the treated water, the step of measuring the water temperature and quality of the treated water, the
特徴点(i)では、従来、生物反応槽10における撹拌目的の曝気に電気エネルギーを多量に消費していたが、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルと上記被処理水と上記微生物とを混合し、上記生物反応槽10の流路に通すことにより、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルが上記微生物に付着して、上記微生物が活性化し、ブロワーによる撹拌が無くても、微生物処理が可能である。 In the characteristic point (i), a large amount of electric energy has been conventionally consumed for aeration for the purpose of stirring in the biological reaction tank 10, but the nanobubbles, the micronanobubbles, the water to be treated, and the microorganisms are mixed, By passing through the flow path of the biological reaction tank 10, the nanobubbles or the micro / nanobubbles adhere to the microorganisms, the microorganisms are activated, and the microorganism treatment is possible without stirring by the blower.
具体的には、上記生物反応槽10の蛇行状流路を、ナノバブルやマイクロナノバブルが、汚泥とともに流れ、かつ、微生物が活性化し、曝気による撹拌が無くても処理水質を維持でき、その結果、電気エネルギーを多量に消費する曝気による撹拌が不必要となり、小型の汚泥返送ポンプ37による蛇行状流路を流れる撹拌で、微生物の活性を維持し、処理ができる。
Specifically, nanobubbles and micro-nanobubbles flow with sludge in the meandering flow path of the biological reaction tank 10, and microorganisms are activated, and the quality of treated water can be maintained without stirring by aeration. Agitation by aeration that consumes a large amount of electric energy is unnecessary, and the activity of microorganisms can be maintained and processed by agitation that flows through a serpentine flow path by a small
ここで、上記ナノバブルを用いることで、上記生物反応槽10での攪拌が不要となる点を、詳しく説明する。ナノバブルが、水中に長く持続することと、ナノバブルがマイナスの電荷を有するため、被処理水中の物質や汚泥返送中の微生物に付着して、被処理水や微生物と共に移動し、撹拌が不要となる。また、ナノバブルは、移動中に微生物に付着して、微生物を活性化する効果や、ナノバブルが持つ高酸化力により、物理的に有機物を酸化して処理することができる。 Here, the point which agitation in the said biological reaction tank 10 becomes unnecessary by using the said nano bubble is demonstrated in detail. Since nanobubbles last longer in water and nanobubbles have a negative charge, they adhere to substances in the water to be treated and microorganisms being returned to sludge, and move with the water to be treated and microorganisms, eliminating the need for stirring. . Nanobubbles can be processed by physically oxidizing organic substances due to the effect of activating microorganisms by adhering to microorganisms during movement and the high oxidizing power of nanobubbles.
特徴点(ii)では、上記ナノバブルが形成される時に発生する熱を活用して、冬場の上記生物反応槽10の水温を上昇させて、処理水質を安定化する。 In the characteristic point (ii), the heat generated when the nanobubbles are formed is utilized to raise the water temperature of the biological reaction tank 10 in the winter season and stabilize the quality of the treated water.
具体的には、マイクロバブル発生部25で発生したマイクロバブルを気体せん断部27でナノバブルを形成する際に熱が発生する。すなわち、マイクロバブル発生部25で発生したマイクロバブル水に、気体せん断部27で物理的刺激を加えて、水分子を分解して不安定なフリーラジカルであるナノバブルを形成する。このフリーラジカルを形成した際に熱を発生する。
Specifically, heat is generated when the microbubbles generated by the
特徴点(iii)では、上記処理水の水温や水質により、上記マイクロナノバブル発生機6と上記ナノバブル発生機36の運転を制御し、水温や水質に合わせた合理的な運転条件とすることができる。
In the characteristic point (iii), the operation of the micro /
特徴点(iv)では、上記マイクロナノバブル発生機6と上記ナノバブル発生機36との2種類の発生機を用い、必要に応じて各種のバブルを多量に製造し利用することで、各種微生物(大きな原生動物と小さな細菌)の活性化に有効となる。
In feature (iv), by using two types of generators, the
具体的には、ナノバブルは、サイズが小さい細菌(バクテリア)に対して有効であり、マイクロナノバブルは、大型の原生動物に対して有効である。すなわち、ナノバブルを使用することにより、特にサイズが小さい細菌(バクテリア)の活性化が、マイクロナノバブル使用時と比較して、顕著に増加し、性能が向上する。 Specifically, nanobubbles are effective against small bacteria (bacteria), and micronanobubbles are effective against large protozoa. That is, by using nanobubbles, the activation of bacteria (bacteria) having a particularly small size is remarkably increased and the performance is improved as compared with the case of using micronanobubbles.
したがって、ブロワーによる撹拌が無くても微生物処理が可能となって省エネを図ることができ、冬場の水温を上昇させ、各種のバブルを多量に製造し利用して、生物反応効率を向上できる。 Therefore, the microorganism treatment can be performed without the stirring by the blower, energy saving can be achieved, the water temperature in winter can be increased, and various bubbles can be produced and used in large quantities, thereby improving the biological reaction efficiency.
また、上記ナノバブル発生機36は、揚程40m以上のポンプを有するので、ナノバブルを効率よく発生できる。なお、好ましくは、揚程60m以上のポンプである。
Moreover, since the said
また、上記マイクロナノバブル発生機6は、揚程15m以上のポンプを有するので、マイクロナノバブルを効率よく発生できる。
Moreover, since the said micro
また、上記原水槽2と、上記マイクロナノバブル発生槽4と、上記ナノバブル発生槽22とを有するので、上記マイクロナノバブルや上記ナノバブルを確実に発生できる。
Moreover, since it has the said raw |
また、上記生物反応槽10の流路の最下流部の汚泥を、上記バブル混合微生物付着槽40に、返送する汚泥返送ポンプ37を有するので、上記汚泥に含まれる上記微生物を、上記バブル混合微生物付着槽40に、戻すことができて、上記微生物を活性化でき、生物反応効率を向上できる。
Moreover, since it has the sludge return pump 37 which returns the sludge of the most downstream part of the flow path of the said bioreaction tank 10 to the said bubble mixing
また、上記ナノバブル発生機36は、マイクロバブル発生部25を有する気液混合循環ポンプ24と、上記マイクロバブル発生部25に接続されて上記マイクロバブル発生部25への空気の流量を調整するバルブ32と、上記気液混合循環ポンプ24の下流側に接続されると共に上記気液混合循環ポンプ24から発生したマイクロバブルをナノバブルにせん断する気体せん断部27とを有するので、上記気液混合循環ポンプ24で、マイクロバブルを製造し、続いて、マイクロバブルを上記気体せん断部27に導入して、上記気体せん断部27でナノバブルを製造する2段方式であり、かつ、上記バルブ32で、上記マイクロバブル発生部25への空気量まで正確に制御可能なので、ナノバブルを正確にしかも安定的に製造することができる。
The
また、上記生物反応槽10の流路は、水深の浅い部分と水深の深い部分とを少なくとも一回ずつ交互に通るように形成された蛇行状流路であるので、上記混合水の移動距離が長くなると同時に、微生物汚泥と上記被処理水との接触が多くなって、十分な撹拌を行える。 Further, the flow path of the biological reaction tank 10 is a meandering flow path formed so as to alternately pass through a shallow portion and a deep portion at least once. At the same time, the contact between the microbial sludge and the water to be treated increases, and sufficient agitation can be performed.
また、上記生物反応槽10の流路の水深の深い部分は、10m以上の深さを有するので、上記水深の深い部分では、水圧によりバブルサイズが、さらに縮小して、微生物汚泥に付着しやすくなる。その結果、生物反応処理を効率的に実施できる。 Moreover, since the deep part of the flow path of the biological reaction tank 10 has a depth of 10 m or more, the bubble size is further reduced by the water pressure in the deep part of the water, and easily adheres to microbial sludge. Become. As a result, the biological reaction process can be performed efficiently.
また、上記測定槽19における上記処理水の水質の測定には、全有機炭素計および化学的酸素要求量計の少なくとも一方を用いているので、上記処理水中の有機物濃度を正確に測定できて、上記処理水を確実に処理できているか否かを判断できる。
In addition, since the quality of the treated water in the
また、上記ナノバブル発生機36は、気液混合気体せん断方式のナノバブル発生機36であるので、気体と液体とを混合した後、気体をせん断しているので、ナノバブルを多量に発生することが可能である。
Further, the
また、上記マイクロナノバブル発生機6は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機または旋回流型マイクロナノバブル発生機であるので、既存の発生機を容易に確保できる。また、二種類の発生機を選択的に使用できて、目的により自由に選定することができて、目的に合った最適なシステムを構成できる。
Moreover, since the said micro
また、上記被処理水は、排水原水であるので、用途が広く、各方面での処理効果が期待できる。 Moreover, since the said to-be-processed water is drainage raw water, its use is wide and it can anticipate the process effect in each direction.
(第2の実施形態)
図2は、この発明の生物反応装置の第2の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第2の実施形態では、生物反応槽10に、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31が充填されている。なお、この第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the biological reaction vessel 10 is filled with a string-type
したがって、微生物の中でも、ナノバブルによって、活性化した小さな細菌が、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31に固定化され、細菌の働きがより活性化及び安定化して、生物反応槽10の処理能力を向上させることになる。 Therefore, among the microorganisms, small bacteria activated by nanobubbles are immobilized on the string-type polyvinylidene chloride filling 31 as a filler, and the action of the bacteria is more activated and stabilized, so that the biological reaction tank 10 Will improve the processing capacity.
(第3の実施形態)
図3は、この発明の生物反応装置の第3の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第3の実施形態では、原水槽2に導入される被処理水が、排水処理水33となっている。なお、この第3の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. If the point which is different from the said 1st Embodiment is demonstrated, in this 3rd Embodiment, the to-be-processed water introduced into the raw |
このように、排水処理水33を処理対象としているので、排水処理水33を、さらにナノバブルやマイクロナノバブルで、細菌を含めた微生物を活性化して、合理的に処理できる。
In this way, since the wastewater treated
したがって、再利用することが容易であると同時にランニングコストを下げて、また再利用水の水質を向上させることができる。 Therefore, it is easy to reuse, and at the same time, the running cost can be reduced and the quality of the reused water can be improved.
(第4の実施形態)
図4は、この発明の生物反応装置の第4の実施形態を示している。上記第3の実施形態と相違する点を説明すると、この第4の実施形態では、生物反応槽10に、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31が充填されている。なお、この第4の実施形態において、上記第3の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The difference from the third embodiment will be described. In the fourth embodiment, the biological reaction vessel 10 is filled with a string-type
したがって、微生物の中でも、ナノバブルによって、活性化した小さな細菌が、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31に固定化され、細菌の働きがより活性化及び安定化して、生物反応槽10の処理能力を向上させることになる。 Therefore, among the microorganisms, small bacteria activated by nanobubbles are immobilized on the string-type polyvinylidene chloride filling 31 as a filler, and the action of the bacteria is more activated and stabilized, so that the biological reaction tank 10 Will improve the processing capacity.
(第5の実施形態)
図5は、この発明の生物反応装置の第5の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第5の実施形態では、原水槽2に導入される被処理水が、用水34となっている。なお、この第5の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. If the point which is different from the said 1st Embodiment is demonstrated, in this 5th Embodiment, the to-be-processed water introduced into the raw |
このように、用水34を処理対象としているので、用水34を、さらにナノバブルやマイクロナノバブルで、細菌を含めた微生物を活性化して、合理的に処理できる。
In this way, since the
したがって、用水処理が容易となるばかりでなく、ランニングコストを下げて、また処理後の用水の水質を向上させることができる。 Therefore, not only the water treatment becomes easy, but also the running cost can be reduced and the quality of the treated water can be improved.
(第6の実施形態)
図6は、この発明の生物反応装置の第6の実施形態を示している。上記第5の実施形態と相違する点を説明すると、この第6の実施形態では、生物反応槽10に、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31が充填されている。なお、この第6の実施形態において、上記第5の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The difference from the fifth embodiment will be described. In the sixth embodiment, the biological reaction tank 10 is filled with a string-type
したがって、微生物の中でも、ナノバブルによって、活性化した小さな細菌が、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31に固定化され、細菌の働きがより活性化及び安定化して、生物反応槽10の処理能力を向上させることになる。 Therefore, among the microorganisms, small bacteria activated by nanobubbles are immobilized on the string-type polyvinylidene chloride filling 31 as a filler, and the action of the bacteria is more activated and stabilized, so that the biological reaction tank 10 Will improve the processing capacity.
(第7の実施形態)
図7は、この発明の生物反応装置の第7の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第7の実施形態では、原水槽2に導入される被処理水が、界面活性剤含有排水35となっている。なお、この第7の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. If the point which is different from the said 1st Embodiment is demonstrated, in this 7th Embodiment, the to-be-processed water introduced into the raw |
このように、界面活性剤含有排水35を処理対象としているので、界面活性剤含有排水35を、さらにナノバブルやマイクロナノバブルで、細菌を含めた微生物を活性化して、合理的に処理できる。
As described above, since the surfactant-containing
したがって、界面活性剤含有排水35の処理が容易となるばかりでなく、ランニングコストを下げて、また処理後の界面活性剤含有排水35の水質を向上させることができる。
Therefore, not only the treatment of the surfactant-containing
(第8の実施形態)
図8は、この発明の生物反応装置の第8の実施形態を示している。上記第7の実施形態と相違する点を説明すると、この第8の実施形態では、生物反応槽10に、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31が充填されている。なお、この第8の実施形態において、上記第7の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The difference from the seventh embodiment will be described. In the eighth embodiment, the biological reaction tank 10 is filled with a string-type
したがって、微生物の中でも、ナノバブルによって、活性化した小さな細菌が、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31に固定化され、細菌の働きがより活性化及び安定化して、生物反応槽10の処理能力を向上させることになる。 Therefore, among the microorganisms, small bacteria activated by nanobubbles are immobilized on the string-type polyvinylidene chloride filling 31 as a filler, and the action of the bacteria is more activated and stabilized, so that the biological reaction tank 10 Will improve the processing capacity.
(第9の実施形態)
図9は、この発明の生物反応装置の第9の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第9の実施形態では、原水槽2に導入される被処理水が、発酵や醸造で使用される培地含有水38となっている。また、生物反応槽として、培養槽39が用いられている。なお、この第9の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. If the point which is different from the said 1st Embodiment is demonstrated, in this 9th Embodiment, the to-be-processed water introduced into the raw |
このように、培地含有水38を処理対象としているので、培地含有水38を、さらにナノバブルやマイクロナノバブルで、細菌を含めた微生物を活性化して、合理的に発酵や醸造ができる。
As described above, since the culture medium-containing
したがって、発酵や醸造が容易となるばかりでなく、ランニングコストを下げて、また発酵や醸造における生産性の向上と、発酵や醸造製品の品質を向上させることができる。 Therefore, not only can fermentation and brewing be facilitated, but also running costs can be reduced, productivity in fermentation and brewing can be improved, and quality of fermentation and brewing products can be improved.
(第10の実施形態)
図10は、この発明の生物反応装置の第10の実施形態を示している。上記第9の実施形態と相違する点を説明すると、この第10の実施形態では、生物反応槽としての培養槽39に、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31が充填されている。なお、この第10の実施形態において、上記第9の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Tenth embodiment)
FIG. 10 shows a tenth embodiment of the biological reaction apparatus of the present invention. The difference from the ninth embodiment will be explained. In the tenth embodiment, a culture tank 39 as a biological reaction tank is filled with a string-like
したがって、微生物の中でも、ナノバブルによって、活性化した小さな細菌が、充填材としてのひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物31に固定化され、細菌の働きがより活性化及び安定化して、培養槽39の処理能力を向上させることになる。 Therefore, among the microorganisms, small bacteria activated by nanobubbles are immobilized on the string-type polyvinylidene chloride filling 31 as a filler, and the action of the bacteria is more activated and stabilized, so that the culture tank 39 Processing capacity will be improved.
(実験例)
図1の第1の実施形態に対応する実験装置を製作した。この実験装置において、流入水を排水原水1とし、原水槽2の容量を2m3とし、マイクロナノバブル発生槽4の容量を1m3とし、バブル混合微生物付着槽40の容量を0.5m3とし、生物反応槽10の容量を10m3とし、測定槽19の容量を1m3とし、ナノバブル発生槽22の容量を1m3として、実験を行った。
(Experimental example)
An experimental apparatus corresponding to the first embodiment of FIG. 1 was manufactured. In this experimental apparatus, the influent water is the drainage raw water 1, the capacity of the
つまり、実験装置の試運転を1ヶ月間行って、その後、原水槽2に流入する排水原水1の全有機炭素濃度を測定したところ、940ppmであった。最終処理水を測定するべく測定槽19から得られる処理水の水質を測定したところ、全有機炭素濃度は86ppmであった。したがって、排水原水1の有機物を確実に処理できている。
In other words, the trial operation of the experimental apparatus was performed for one month, and then the total organic carbon concentration of the raw drainage water 1 flowing into the
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記被処理水を、循環使用を目的とした植物の水耕栽培後の水耕液、水産養殖後の養殖水、魚類蓄養施設からの蓄養水、および、水族館施設からの展示循環水のうちの何れか一つとしてもよく、上記被処理水を循環水として処理して、水質を向上させると同時に循環使用による節水効果がある。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the treated water may be a hydroponic solution after hydroponic cultivation of plants for the purpose of recycling, aquaculture water after aquaculture, recreational water from a fish farming facility, and exhibition circulating water from an aquarium facility. Any one of them may be used, and the water to be treated is treated as circulating water to improve the water quality, and at the same time, there is a water saving effect due to the circulation use.
1 排水原水(被処理水)
2 原水槽
3 原水槽ポンプ
4 マイクロナノバブル発生槽
5 マイクロナノバブル水流
6 (水中ポンプ型の)マイクロナノバブル発生機
7 空気配管
8 ブロワー
9 信号線
10 生物反応槽
11 水流
12 仕切板
13 散気管
14 ブロワー
15 気泡
16 液中膜
17 第1液中膜ポンプ
18 第2液中膜ポンプ
19 測定槽
20 水質計検出部
21 次工程処理装置
22 ナノバブル発生槽
23 ナノバブル吐出口
24 気液混合循環ポンプ
25 マイクロバブル発生部
26 空気配管
27 気体せん断部
28 水質調節計
29 水温調節計
30 水温計検出部
31 ひも状型ポリ塩化ビニリデン充填物
32 (空気量調整用の)バルブ
33 排水処理水(被処理水)
34 用水(被処理水)
35 界面活性剤含有排水(被処理水)
36 ナノバブル発生機
37 汚泥返送ポンプ
38 培地含有水(被処理水)
39 培養槽(生物反応槽)
40 バブル混合微生物付着槽
1 Wastewater raw water (treated water)
2 Raw Water Tank 3 Raw
34 Water (treated water)
35 Surfactant-containing wastewater (treated water)
36
39 Culture tank (biological reaction tank)
40 Bubble mixing microorganism adhesion tank
Claims (14)
上記バブル混合微生物付着槽から生物反応槽に供給された上記混合水を上記生物反応槽の流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する工程と、
上記生物反応槽から測定槽に供給された上記処理水の水温および水質を測定する工程と、
上記測定槽にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて制御部によって上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する工程と
を備えることを特徴とする生物反応方法。 One or both of the micro-nano bubbles generated from the micro-nano bubble generator and the nano bubbles generated from the nano-bubble generator, the microorganisms, and the water to be treated are mixed in a bubble-mixing microorganism adhesion tank to create mixed water. Process,
Passing the mixed water supplied from the bubble-mixed microorganism adhesion tank to the biological reaction tank through the flow path of the biological reaction tank, and biologically reacting the mixed water to create treated water;
Measuring the temperature and quality of the treated water supplied from the biological reaction tank to the measurement tank;
And a step of controlling the operation of the micro-nano bubble generator and the nano-bubble generator by a control unit based on the temperature and quality of the treated water measured in the measurement tank.
ナノバブルを発生するナノバブル発生機と、
上記マイクロナノバブル発生機から発生されたマイクロナノバブルおよび上記ナノバブル発生機から発生されたナノバブルの一方または両方と、微生物と、被処理水とを、混合して、混合水を作成するバブル混合微生物付着槽と、
上記バブル混合微生物付着槽から供給された上記混合水を流路に通し、上記混合水を生物反応させて処理水を作成する生物反応槽と、
上記生物反応槽から供給された上記処理水の水温および水質を測定する測定槽と、
上記測定槽にて測定された上記処理水の水温および水質に基づいて上記マイクロナノバブル発生機および上記ナノバブル発生機の運転を制御する制御部と
を備えることを特徴とする生物反応装置。 A micro-nano bubble generator for generating micro-nano bubbles;
A nanobubble generator for generating nanobubbles;
A bubble-mixing microorganism adhesion tank that creates a mixed water by mixing one or both of the micro-nano bubbles generated from the micro-nano bubble generator and the nano bubbles generated from the nano-bubble generator, a microorganism, and water to be treated. When,
A biological reaction tank for producing treated water by passing the mixed water supplied from the bubble-mixed microorganism adhesion tank through a flow path and biologically reacting the mixed water;
A measuring tank for measuring the temperature and quality of the treated water supplied from the biological reaction tank;
A biological reaction apparatus comprising: the micro / nano bubble generator and a control unit that controls the operation of the nano bubble generator based on the temperature and quality of the treated water measured in the measurement tank.
上記ナノバブル発生機は、揚程40m以上のポンプを有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The said nano bubble generator has a pump with a lift of 40 m or more, The biological reaction apparatus characterized by the above-mentioned.
上記マイクロナノバブル発生機は、揚程15m以上のポンプを有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The micro-nano bubble generator has a pump with a lift of 15 m or more.
上記被処理水が供給される原水槽と、
上記マイクロナノバブル発生機が収容されると共に、上記原水槽から供給された上記被処理水にマイクロナノバブルを含有して上記バブル混合微生物付着槽に供給するマイクロナノバブル発生槽と、
上記ナノバブル発生機が収容されると共に、上記生物反応槽から供給された上記処理水にナノバブルを含有して上記バブル混合微生物付着槽に供給するナノバブル発生槽と
を有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
A raw water tank to which the treated water is supplied;
The micro / nano bubble generator containing the micro / nano bubble generator and containing the micro / nano bubbles in the water to be treated supplied from the raw water tank and supplying the bubble mixed microorganism adhesion tank,
A bioreactor containing the nanobubble generator and having a nanobubble contained in the treated water supplied from the bioreactor and supplying the bubble-mixed microorganism adhesion tank .
上記生物反応槽の流路の最下流部の汚泥を、上記バブル混合微生物付着槽に、返送する汚泥返送ポンプを有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
A biological reaction apparatus comprising a sludge return pump for returning sludge in the most downstream portion of the flow path of the biological reaction tank to the bubble mixed microorganism adhesion tank.
上記ナノバブル発生機は、
マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、
上記マイクロバブル発生部に接続されて上記マイクロバブル発生部への空気の流量を調整するバルブと、
上記気液混合循環ポンプの下流側に接続されると共に上記気液混合循環ポンプから発生したマイクロバブルをナノバブルにせん断する気体せん断部と
を有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The nano bubble generator is
A gas-liquid mixing circulation pump having a microbubble generating unit;
A valve connected to the microbubble generator and adjusting the flow rate of air to the microbubble generator;
A biological reaction apparatus, comprising: a gas shearing unit that is connected to a downstream side of the gas-liquid mixing circulation pump and shears microbubbles generated from the gas-liquid mixing circulation pump into nanobubbles.
上記生物反応槽の流路は、水深の浅い部分と水深の深い部分とを少なくとも一回ずつ交互に通るように形成された蛇行状流路であることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The biological reaction apparatus is characterized in that the flow path of the biological reaction tank is a meandering flow path formed so as to alternately pass through a shallow part and a deep part at least once.
上記生物反応槽の流路の水深の深い部分は、10m以上の深さを有することを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction device according to claim 8, wherein
The biological reaction apparatus characterized in that the deep portion of the flow path of the biological reaction tank has a depth of 10 m or more.
上記測定槽における上記処理水の水質の測定には、全有機炭素計および化学的酸素要求量計の少なくとも一方を用いていることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
A biological reaction apparatus characterized in that at least one of a total organic carbon meter and a chemical oxygen demand meter is used for measuring the quality of the treated water in the measurement tank.
上記ナノバブル発生機は、気液混合気体せん断方式のナノバブル発生機であることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The nano-bubble generator is a gas-liquid mixed gas shear type nano-bubble generator.
上記マイクロナノバブル発生機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機または旋回流型マイクロナノバブル発生機であることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The bioreactor characterized in that the micro / nano bubble generator is an underwater pump type micro / nano bubble generator or a swirl type micro / nano bubble generator.
上記被処理水は、排水原水、排水処理水、用水、界面活性剤含有排水および培地含有水のうちの何れか一つであることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The biological reaction apparatus, wherein the water to be treated is any one of raw waste water, treated waste water, irrigation water, surfactant-containing waste water, and medium-containing water.
上記被処理水は、循環使用を目的とした植物の水耕栽培後の水耕液、水産養殖後の養殖水、魚類蓄養施設からの蓄養水、および、水族館施設からの展示循環水のうちの何れか一つであることを特徴とする生物反応装置。 The biological reaction apparatus according to claim 2, wherein
The treated water is a hydroponic solution after hydroponics of plants for the purpose of recycling, aquaculture water after aquaculture, farm water from fish farming facilities, and exhibition circulating water from aquarium facilities. A biological reaction apparatus characterized by being one of them.
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