JP2009039673A - Apparatus and method for treating waste water - Google Patents

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浩輔 大出
Tomoya Okamura
知也 岡村
Ryoko Hakui
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for treating waste water in which the air to be supplied to a water tank is used so that filthy materials are decomposed efficiently by an activated sludge microbe and the inside of the water tank is agitated satisfactorily. <P>SOLUTION: The apparatus for treating waste water, in which sewage and the activated sludge microbe are aerated and agitated in the water tank 1 so that filthy materials in the sewage are decomposed by the activated sludge microbe, is provided with; an air diffusion unit 10 arranged in the water tank 1 for generating air bubbles; and an agitator 2 arranged in the water tank 1 for producing water currents upward and downward almost in the vertical direction and producing whirling currents different in the upper part and lower part of the water tank 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、下水あるいは汚水を処理する廃水処理装置及び廃水処理方法に関し、特に、微生物を主体とする活性汚泥と流入した汚水とを曝気・攪拌する廃水処理装置及び廃水処理方法に関するものである。   The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method for treating sewage or sewage, and more particularly to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method for aeration and agitation of activated sludge mainly composed of microorganisms and sewage that has flowed in.

下水処理場などの廃水処理施設では、流入した下水あるいは汚水を処理するに際し、該汚水あるいは下水と微生物を主体とする活性汚泥とを水槽において混合・攪拌し、さらに該水槽に空気を供給、すなわち曝気することによって、活性汚泥微生物が空気中の酸素を利用して、下水あるいは汚水中の汚濁物を分解するようにしている。   In a wastewater treatment facility such as a sewage treatment plant, when treating sewage or sewage that has flowed in, the sewage or sewage and activated sludge mainly composed of microorganisms are mixed and stirred in a water tank, and air is supplied to the water tank. By aeration, activated sludge microorganisms use oxygen in the air to decompose sewage or pollutants in the sewage.

曝気・攪拌方法としては様々な方法が提示されているが、そのなかには微細な気孔を有する装置を水槽内に設置し、該装置に外部より空気を供給することで曝気・攪拌を行う散気装置があり、その一例として特許文献1に記載のものがある。
この散気装置は、水槽内に空気を供給し、導入された空気が上向流として該水槽内を移動することから、該水槽内の溶液に流れが生じ、槽内を攪拌することができる。
その際に、散気装置以外の機構を備えることで、散気装置による攪拌を効率的に行うための方法も提示されており、その一例として特許文献2に記載のものがある。
特開2007−014898号公報 特公平06−077752号公報
Various methods have been proposed as aeration / stirring methods. Among them, a device having fine pores is installed in a water tank, and aeration device that performs aeration / stirring by supplying air from the outside to the device. There is a thing of patent document 1 as an example.
This air diffuser supplies air into the water tank, and the introduced air moves in the water tank as an upward flow, so that a flow is generated in the solution in the water tank and the inside of the tank can be stirred. .
At that time, by providing a mechanism other than the air diffuser, a method for efficiently performing the stirring by the air diffuser has also been proposed.
JP 2007-014898 A Japanese Examined Patent Publication No. 06-077752

ところで、散気装置は、そもそも水槽内の活性汚泥微生物が必要とする量の空気あるいは酸素を供給するのが目的であるが、同時に該槽内の攪拌の役割を果たすことも求められており、通常の運転では、活性汚泥微生物が必要とする空気量よりも多くの空気を供給する。
このため、水槽内に供給された空気は、上向流として該水槽を移動するが、供給された空気中の酸素すべてが活性汚泥微生物に利用されるわけではなく、そのほとんどは利用されないままに大気中に放出される。
一方で、水槽内に設置した散気装置に空気を供給するためには、水槽外に設けた送風機から加圧した空気を送る必要があり、それに要するエネルギーは多大なものである。
すなわち、これまでの散気装置だけによる曝気・攪拌方法では、そもそもの活性汚泥微生物による廃水処理に必要となる以上の空気を供給、いいかえれば余分なエネルギーを投入していることになる。
By the way, the air diffuser is originally intended to supply the amount of air or oxygen required by the activated sludge microorganisms in the water tank, but at the same time, it is also required to play the role of stirring in the tank. In normal operation, more air is supplied than the amount of air required by the activated sludge microorganisms.
For this reason, the air supplied into the water tank moves through the water tank as an upward flow, but not all of the oxygen in the supplied air is utilized by the activated sludge microorganisms, most of which remains unused. Released into the atmosphere.
On the other hand, in order to supply air to the air diffuser installed in the water tank, it is necessary to send pressurized air from a blower provided outside the water tank, and the energy required for that is enormous.
That is, in the conventional aeration / stirring method using only the air diffuser, more air than is necessary for wastewater treatment by the activated sludge microorganisms is supplied, in other words, extra energy is input.

本発明は、上記従来の廃水処理装置及び廃水処理方法が有する問題点に鑑み、水槽に供給する空気が活性汚泥微生物による汚濁物質の分解に効率よく利用され、かつ該水槽内の攪拌が十分になされるようにした廃水処理装置及び廃水処理方法を提供することを目的とする。   In view of the problems of the above-described conventional wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method, the present invention efficiently uses the air supplied to the water tank to decompose pollutants by the activated sludge microorganisms, and the water tank is sufficiently stirred. It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method which are made.

上記目的を達するために、本発明の廃水処理装置は、汚水と活性汚泥微生物を水槽内にて曝気・攪拌することにより、汚水中の汚濁物を活性汚泥微生物によって分解させる廃水処理装置において、水槽内に気泡を発生させる散気装置を設けるとともに、略鉛直方向上下にそれぞれ水流を起こし、水槽の上部と下部で異なる旋回流を発生させる攪拌機を水槽内に設置したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the wastewater treatment apparatus of the present invention is a wastewater treatment apparatus for decomposing contaminants in sewage by activated sludge microorganisms by aeration and agitation of sewage and activated sludge microorganisms in the tank. An air diffuser for generating bubbles is provided in the interior, and a stirrer is provided in the aquarium to generate water flows in the vertical direction and to generate different swirling flows in the upper and lower parts of the aquarium.

また、同じ目的を達成するため、本発明の廃水処理方法は、汚水と活性汚泥微生物を水槽内にて曝気・攪拌することにより、汚水中の汚濁物を活性汚泥微生物によって分解させる廃水処理方法において、散気装置により水槽内に気泡を発生させるとともに、水槽内に設置した攪拌機により、略鉛直方向上下にそれぞれ水流を起こし、水槽の上部と下部で異なる旋回流を発生させることを特徴とする。   In order to achieve the same object, the wastewater treatment method of the present invention is a wastewater treatment method in which sewage and activated sludge microorganisms are aerated and agitated in a water tank to decompose pollutants in the sewage by activated sludge microorganisms. In addition, air bubbles are generated in the water tank by the air diffuser, and water flows are generated in the vertical direction by a stirrer installed in the water tank, and different swirling flows are generated in the upper and lower parts of the water tank.

この場合において、攪拌機が鉛直方向にパイプを有し、かつ該パイプ中央部近傍に設けた吸い込み口から水槽内の液体を吸い込むとともに、パイプの上下部から吐き出すことができる。   In this case, the stirrer has a pipe in the vertical direction, and the liquid in the water tank can be sucked from the suction port provided near the center of the pipe and discharged from the upper and lower parts of the pipe.

また、パイプ内に駆動軸を配設するとともに、該駆動軸にパイプの上下部でインペラを設け、各インペラを回転させることによりパイプの上下部から水槽内の液体を吐き出すようにすることができる。   Further, a drive shaft is disposed in the pipe, and an impeller is provided on the upper and lower portions of the pipe on the drive shaft. By rotating each impeller, the liquid in the water tank can be discharged from the upper and lower portions of the pipe. .

また、散気装置をパイプの下部開口部付近に設置することができる。   Also, the diffuser can be installed near the lower opening of the pipe.

また、散気装置をパイプの吸い込み口付近に設置することができる。   In addition, an air diffuser can be installed near the inlet of the pipe.

本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法によれば、汚水と活性汚泥微生物を水槽内にて曝気・攪拌することにより、汚水中の汚濁物を活性汚泥微生物によって分解させる廃水処理において、散気装置により水槽内に気泡を発生させるとともに、水槽内に設置した攪拌機により、略鉛直方向上下にそれぞれ水流を起こし、水槽の上部と下部で異なる旋回流を発生させることから、散気装置より供給される空気の水槽内における滞留時間を長くすることができ、これにより、空気を活性汚泥微生物による汚濁物質の分解に効率よく利用するとともに、水槽内の攪拌も十分に行うことができる。   According to the wastewater treatment apparatus and the wastewater treatment method of the present invention, in the wastewater treatment in which sewage and activated sludge microorganisms are aerated and agitated in a water tank to decompose the pollutants in the sewage by the activated sludge microorganisms. In addition to generating bubbles in the water tank, the stirrer installed in the water tank causes a water flow in the vertical direction and generates a different swirling flow in the upper and lower parts of the water tank. The residence time of the air in the water tank can be lengthened, so that the air can be efficiently used for the decomposition of the pollutant by the activated sludge microorganisms and the water tank can be sufficiently stirred.

また、攪拌機が鉛直方向にパイプを有し、かつ該パイプ中央部近傍に設けた吸い込み口から水槽内の液体を吸い込むとともに、パイプの上下部から吐き出すことにより、水槽の上下部で異なる旋回流を生み出す上昇噴出し流及び下降噴出し流を発生させることができる。   In addition, the stirrer has a pipe in the vertical direction and sucks the liquid in the water tank from the suction port provided in the vicinity of the center of the pipe and discharges it from the upper and lower parts of the pipe, thereby causing different swirling flows in the upper and lower parts of the water tank. Ascending and descending jet streams can be generated.

また、パイプ内に駆動軸を配設するとともに、該駆動軸にパイプの上下部でインペラを設け、各インペラを回転させることによりパイプの上下部から水槽内の液体を吐き出すようにすることにより、水槽の上下部で異なる旋回流を生み出す上昇噴出し流及び下降噴出し流を容易に発生させることができる。   Also, by disposing the drive shaft in the pipe, and providing the drive shaft with an impeller at the top and bottom of the pipe, by rotating each impeller, the liquid in the water tank is discharged from the top and bottom of the pipe, Ascending jet flow and descending jet flow that generate different swirling flows at the upper and lower parts of the water tank can be easily generated.

また、散気装置をパイプの下部開口部付近に設置することにより、散気装置より供給された気泡が、下降噴出し流によって水槽底部に導かれる。
その後、気泡はそれ自身にかかる浮力によって上昇するが、一旦底部に導かれるためにその間の滞留時間が増えることになる。
Further, by installing the diffuser near the lower opening of the pipe, the bubbles supplied from the diffuser are guided to the bottom of the water tank by the downward jet flow.
Thereafter, the bubbles rise due to buoyancy applied to themselves, but since the bubbles are once guided to the bottom, the residence time therebetween increases.

また、散気装置をパイプの吸い込み口付近に設置することにより、供給された気泡は吸い込み口から攪拌機へ導かれ、次いで下降噴出し流によって水中へ放出される。この場合においても、一旦底部に導かれるため、滞留時間が増えることになる。   Further, by installing the diffuser near the suction port of the pipe, the supplied bubbles are guided from the suction port to the stirrer, and then released into the water by the downward jet flow. In this case as well, the residence time is increased because it is once guided to the bottom.

以下、本発明による廃水処理装置及び廃水処理方法について図面を用いて説明する。   Hereinafter, a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法の第1実施例を示す。
本実施例の廃水処理装置及び廃水処理方法では、活性汚泥微生物が必要とする空気あるいは酸素を、水槽内に設置した散気装置に水槽外に設けた送風機より加圧した空気を送風することにより、該散気装置から気泡として供給する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method of the present invention.
In the wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method of the present embodiment, air or oxygen required by the activated sludge microorganisms is blown by air pressurized from a blower provided outside the water tank to the diffuser installed in the water tank. , And supplied as bubbles from the diffuser.

水槽内の攪拌については、該水槽水中の単数又は複数の位置において、鉛直方向上下各々に水流を発生させるが、その流れの様子を図1に示す。
なお、以下は図1の左半分の流れについて説明するが、右半分の流れについても同様の説明ができる。
As for stirring in the water tank, a water flow is generated vertically and vertically at one or a plurality of positions in the water in the water tank, and the state of the flow is shown in FIG.
In the following, the flow in the left half of FIG. 1 will be described, but the same description can be made for the flow in the right half.

水槽1内の水中略中央に設けた攪拌機2により鉛直方向上向きに発生した上昇噴出し流Aは、水面付近に達するにいたり水平方向へと流れを変え、攪拌機2から遠ざかる方向、すなわち該水槽1の壁面へと向かう表層流Bとなるが、壁面との衝突によって再び流れ方向を変え表層下降流Cとなる。   The ascending jet flow A generated upward in the vertical direction by the stirrer 2 provided substantially at the center of the water in the water tank 1 changes in the horizontal direction as it reaches the vicinity of the water surface and moves away from the stirrer 2, that is, the water tank 1 The surface flow B is directed toward the wall surface, but the flow direction is changed again by the collision with the wall surface to become the surface downward flow C.

一方、鉛直方向下向きに発生した下降噴出し流Dは、水槽底部付近に達するにいたり水平方向に流れを変え、攪拌機2から遠ざかる方向、すなわち水槽壁面へと向かう底部流Eとなり、該水槽底部壁面付近では壁面との衝突によって再び流れ方向を変え、底部上昇流Fとなる。   On the other hand, the downward jet stream D generated downward in the vertical direction changes the flow in the horizontal direction as it reaches the vicinity of the bottom of the water tank, and becomes a bottom flow E in the direction away from the stirrer 2, that is, toward the water tank wall surface. In the vicinity, the flow direction is changed again by the collision with the wall surface, and the bottom upward flow F is obtained.

これら表層下降流及び底部上昇流は、水槽中層付近で衝突するが、攪拌機2による吸い込みもあって中層吸い込み流Gとして水槽壁面から攪拌機2方向への流れが生じる。
これら、上昇噴出し流A、表層流B、表層下降流C及び中層吸い込み流Gの一連の流れによって構成される上部旋回流H、あるいは下降噴出し流D、底部流E、底部上昇流F及び中層吸い込み流Gによって構成される下部旋回流Iは、各々水槽の上部あるいは下部を十分に攪拌する能力をもち、また中層付近では中層吸い込み流Gによる流れ以外にも上部及び下部の間での流体の入れ替わりが起こる。
These surface downflow and bottom upflow collide in the vicinity of the middle tank of the water tank, but there is also suction by the stirrer 2 and a middle layer suction flow G flows from the wall surface of the water tank toward the stirrer 2.
The upper swirl flow H constituted by a series of the upward jet flow A, the surface layer flow B, the surface layer downward flow C, and the middle layer suction flow G, or the downward jet flow D, the bottom flow E, the bottom upward flow F, and The lower swirling flow I constituted by the middle layer suction flow G has the ability to sufficiently stir the upper or lower part of the water tank, and the fluid between the upper and lower portions in addition to the flow by the middle layer suction flow G in the vicinity of the middle layer. The replacement occurs.

特に、上部旋回流Hについては、水槽内に設置した散気装置から発生した気泡が気泡自身にかかる浮力によって該水槽表面から大気に開放されるのに対し、蓋のような働きをし、また、表層下降流Cにより再び水槽内部への気泡を導くことによって気泡の水槽内における滞留時間を長くし、もって水槽内の活性汚泥微生物による空気あるいは酸素の利用が効率的になされる。   In particular, the upper swirling flow H acts like a lid, while bubbles generated from the air diffuser installed in the water tank are released from the surface of the water tank to the atmosphere by buoyancy applied to the bubbles themselves, and By introducing the bubbles into the water tank again by the surface downflow C, the residence time of the bubbles in the water tank is lengthened, so that the activated sludge microorganisms in the water tank can efficiently use the air or oxygen.

攪拌機2に関しては、鉛直方向にパイプを有し、かつ該パイプ中央部近傍に設けた吸い込み口から水槽内の液体を吸い込むとともに、パイプの上下部から吐き出す構造をもたせることで、上昇噴出し流A及び下降噴出し流Dを発生させることができる。   With respect to the stirrer 2, the pipe has a pipe in the vertical direction and sucks the liquid in the water tank from the suction port provided near the center of the pipe, and has a structure for discharging the liquid from the upper and lower parts of the pipe. And a downward jet flow D can be generated.

このような機能を果たす攪拌機の一例を図2に示す。
駆動装置3に回転軸4が接続されており、該回転軸4には上部スクリュー5及び下部スクリュー6が各々取り付けられている。
この場合、上部スクリュー5は上部パイプ7内に、下部スクリュー6は下部パイプ8内に収まるように各々が設置される。
また、上部パイプ7と下部パイプ8の間には、仕切り板9が設けられている。
An example of a stirrer that performs such a function is shown in FIG.
A rotary shaft 4 is connected to the driving device 3, and an upper screw 5 and a lower screw 6 are respectively attached to the rotary shaft 4.
In this case, the upper screw 5 is installed in the upper pipe 7 and the lower screw 6 is installed in the lower pipe 8.
A partition plate 9 is provided between the upper pipe 7 and the lower pipe 8.

回転軸4が回転することにより、上部スクリュー5によって上部パイプ7内に上昇流が生じるため、上部パイプ内へ流入する流れとして、中層吸い込み流Gが生じるが、仕切り板9によってその流れはふたつに分離され、上部パイプ7と仕切り板9の間を通過した流れが、流出する流れとして上昇噴出し流Aとなる。
同様に、下部スクリュー6によって下部パイプ8内に下降流が生じ、中層吸い込み流G及び下降噴出し流Dが生じる。
As the rotating shaft 4 rotates, an upward flow is generated in the upper pipe 7 by the upper screw 5, so that a middle-layer suction flow G is generated as a flow flowing into the upper pipe, but the flow is divided into two by the partition plate 9. The flow that has been separated and passed between the upper pipe 7 and the partition plate 9 becomes a rising jet flow A as an outflowing flow.
Similarly, a downward flow is generated in the lower pipe 8 by the lower screw 6, and an intermediate suction flow G and a downward ejection flow D are generated.

一方、散気装置の設置場所として、攪拌機のパイプの下部開口部付近とすることにより、散気装置より供給された気泡が、下降噴出し流Dによって水槽底部に導かれる。
その後、気泡はそれ自身にかかる浮力によって上昇するが、一旦底部に導かれるためにその間の滞留時間が増えることになる。
On the other hand, when the air diffuser is installed near the lower opening of the pipe of the stirrer, the bubbles supplied from the air diffuser are guided to the bottom of the water tank by the descending jet flow D.
Thereafter, the bubbles rise due to buoyancy applied to themselves, but since the bubbles are once guided to the bottom, the residence time therebetween increases.

あるいは、パイプ中央部の吸い込み口付近に散気装置を設置すると、供給された気泡は吸い込み口から攪拌機へ導かれ、次いで下降噴出し流Dによって水中へ放出される。この場合においても、一旦底部に導かれるため、滞留時間が増えることになる。
このように、水中に供給された気泡の水中での滞留時間が長くなることで、気泡中の酸素が水中へ溶解する量が増加し、もって効率的な曝気がなされることになる。
Alternatively, when an air diffuser is installed near the suction port in the center of the pipe, the supplied bubbles are guided from the suction port to the stirrer, and then released into the water by the downward jet flow D. In this case as well, the residence time is increased because it is once guided to the bottom.
As described above, since the residence time of the bubbles supplied in the water is increased, the amount of oxygen dissolved in the bubbles is increased, and thus efficient aeration is performed.

図3に、本発明による廃水処理装置及び廃水処理方法を適用した場合の、反応水槽内の設置状況及び運転状況の一例を示す。
活性汚泥微生物と汚水を曝気・攪拌する水槽1において、水槽上部に攪拌機2を設置している。攪拌機2は、駆動装置3に回転軸4が接続されており、該回転軸4には上部スクリュー5及び下部スクリュー6が各々取り付けられている。
上部スクリュー5及び下部スクリュー6は、各々上部パイプ7及び下部パイプ8内に収まるように設置されており、上部パイプ7と下部パイプ8の間には仕切り板9が設けられている。
In FIG. 3, an example of the installation condition in a reaction water tank and a driving | running state at the time of applying the waste-water-treatment apparatus and waste-water-treatment method by this invention is shown.
In a water tank 1 for aeration and agitation of activated sludge microorganisms and sewage, a stirrer 2 is installed in the upper part of the water tank. In the agitator 2, a rotating shaft 4 is connected to a driving device 3, and an upper screw 5 and a lower screw 6 are respectively attached to the rotating shaft 4.
The upper screw 5 and the lower screw 6 are installed so as to be accommodated in the upper pipe 7 and the lower pipe 8, respectively, and a partition plate 9 is provided between the upper pipe 7 and the lower pipe 8.

駆動装置3に接続された回転軸4が回転することにより、上部スクリュー5によって上部パイプ7内に上昇流が、また下部スクリュー6によって下部パイプ8内に下降流が生じるため、パイプ上下部内に水を供給する流れとして中層吸い込み流Gが生じる。
この中層吸い込み流Gは、上部パイプ7及び下部パイプ8の間に設けられた仕切り板9によって分断され、上部パイプ7を通過した流れが上昇噴出し流Aとして、下部パイプ8を通過した流れが下降噴出し流Dとして、それぞれ水槽1の水中に放出される。
As the rotating shaft 4 connected to the driving device 3 rotates, an upward flow is generated in the upper pipe 7 by the upper screw 5 and a downward flow is generated in the lower pipe 8 by the lower screw 6. The middle layer suction flow G is generated as the flow for supplying the gas.
The middle layer suction flow G is divided by a partition plate 9 provided between the upper pipe 7 and the lower pipe 8, and the flow that has passed through the lower pipe 8 is the upward jet flow A as the flow that has passed through the upper pipe 7. As descending jet flows D, they are each discharged into the water of the water tank 1.

上昇噴出し流Aは、水面付近に達するにいたり水平方向へと流れを変え、表層流Bとなるが、水面付近では再び流れ方向を変え、表層下降流Cとなる。
一方、下降噴出し流Dは、水槽底面付近に達するにいたり水平方向に流れを変えて底部流Eとなり、水槽底部壁面付近では再び流れ方向を変え、底部上昇流Fとなる。
これら、表層下降流C及び底部上昇流Fは水槽中層部付近において衝突するが、前述のように攪拌機2によって中層吸い込み流Gとしての流れが生じており、もって一連の流れとして、上部旋回流H及び下部旋回流Iが形成される。
Ascending jet flow A changes the flow in the horizontal direction as it reaches the vicinity of the water surface and becomes surface layer flow B, but changes the flow direction again near the water surface and becomes the surface layer downward flow C.
On the other hand, the downward jet flow D changes the flow in the horizontal direction as it reaches the vicinity of the bottom of the aquarium and becomes the bottom flow E, and the flow direction changes again in the vicinity of the bottom wall of the aquarium and becomes the bottom upflow F.
Although the surface downflow C and the bottom upflow F collide in the vicinity of the middle layer of the water tank, the flow as the middle layer suction flow G is generated by the stirrer 2 as described above, and thus the upper swirl flow H is generated as a series of flows. And a lower swirl I is formed.

一方、水槽1には、活性汚泥微生物に酸素を供給するために散気装置10が設置されるが、本実施例においては該水槽1の底部に設置するものとする。
散気装置10には、槽外に設けられた送風機11より空気が導入され、水槽1内の水中に気泡12を供給する。
水中に供給された気泡12は、自身にかかる浮力によって鉛直方向に上昇しようとするが、同時に攪拌機2によって形成された下部旋回流Iの流れに従い、水槽底部を水平方向へも移動させられる。
したがって、攪拌機2がない場合では気泡が達しない場所、すなわち活性汚泥微生物に酸素を供給できない場所に対しても酸素の供給が可能となる。
また、水槽1の中層付近に達した気泡12はさらに鉛直方向に上昇しようとするが、その一部は中層吸い込み流Gによって、強力に水平方向に引き寄せられ、次いで攪拌機2に導かれ、さらにその一部は下降噴出し流Dに乗って、すなわち鉛直方向下向きの流れとして、水槽1低層部に再び導入される。
On the other hand, an aeration device 10 is installed in the water tank 1 to supply oxygen to the activated sludge microorganisms. In the present embodiment, it is installed at the bottom of the water tank 1.
Air is introduced into the air diffuser 10 from a blower 11 provided outside the tank, and the bubbles 12 are supplied into the water in the water tank 1.
The bubbles 12 supplied into the water try to rise in the vertical direction by buoyancy applied to the water, but at the same time, the bottom of the water tank is moved in the horizontal direction in accordance with the flow of the lower swirl flow I formed by the stirrer 2.
Accordingly, oxygen can be supplied to a place where bubbles do not reach without the stirrer 2, that is, a place where oxygen cannot be supplied to the activated sludge microorganisms.
In addition, although the bubbles 12 that have reached the vicinity of the middle layer of the water tank 1 try to rise further in the vertical direction, some of them are strongly attracted in the horizontal direction by the middle layer suction flow G, and then guided to the stirrer 2. A part is re-introduced into the lower part of the aquarium 1 as a downward jet flow D, that is, as a downward flow in the vertical direction.

攪拌機2に導かれなかった気泡12に関しては、さらに浮力によって水槽表面へと移動するが、その一部は上部旋回流Hに乗り、その表層下降流Cによって鉛直方向下向きに水槽中層部へと導かれる。
このように、散気装置10によって水槽1内に供給された気泡12の一部は、自身にかかる浮力による鉛直上向きに移動することで大気放出されるのではなく、攪拌機2によって形成された鉛直下向きの流れに従うことによって、さらに水槽1内に滞留するようになる。
気泡12の水槽1における滞留時間が長くなるということは、それだけ気泡12中の酸素が水槽1内の水に溶解することができることになり、もって送風機11から供給された空気が効率的に利用されることになる。
The bubbles 12 that have not been guided to the stirrer 2 further move to the surface of the water tank by buoyancy, but part of the bubbles 12 ride on the upper swirl flow H and are guided vertically downward to the middle of the water tank by the surface downflow C. It is burned.
In this way, some of the bubbles 12 supplied into the water tank 1 by the air diffuser 10 are not released into the atmosphere by moving vertically upward due to buoyancy applied to themselves, but are formed by the stirrer 2. By following the downward flow, the water tank 1 is further retained.
The increase in the residence time of the bubbles 12 in the water tank 1 means that the oxygen in the bubbles 12 can be dissolved in the water in the water tank 1, and the air supplied from the blower 11 is efficiently used. Will be.

図4に、本発明による廃水処理装置及び廃水処理方法を適用した場合の、反応水槽内の設置状況及び運転状況の他の例を示す。
活性汚泥微生物と汚水を曝気・攪拌する水槽1において、水槽上部に攪拌機2を設置しており、該攪拌機2によって、水槽1内には上部旋回流H及び下部旋回流Iが発生する。
また、攪拌機2の直下には散気装置10が設置されており、槽外に設けた送風機11から供給された空気が、気泡12として水槽1内に導かれる。
In FIG. 4, the other example of the installation condition in a reaction water tank at the time of applying the waste-water-treatment apparatus and waste-water-treatment method by this invention and an operating condition are shown.
In a water tank 1 for aeration and agitation of activated sludge microorganisms and sewage, a stirrer 2 is installed in the upper part of the water tank, and an upper swirl flow H and a lower swirl flow I are generated in the water tank 1 by the stirrer 2.
Further, an air diffuser 10 is installed immediately below the stirrer 2, and air supplied from a blower 11 provided outside the tank is introduced into the water tank 1 as bubbles 12.

気泡12は自身にかかる浮力によって上昇しようとするが、攪拌機2によって発生した下部旋回流Iに従って水槽底部へと導かれ、次いで水槽中層部へと上昇する。
水槽1の中層付近に達した気泡12はさらに鉛直方向に上昇しようとするが、その一部は中層吸い込み流Gによって、強力に水平方向に引き寄せられ、次いで攪拌機2に導かれ、さらにその一部は下降噴出し流Dに乗って、すなわち鉛直方向下向きの流れとして、水槽1低層部に再び導入される。
The bubble 12 tends to rise due to its buoyancy, but is guided to the bottom of the water tank according to the lower swirl I generated by the stirrer 2 and then rises to the middle part of the water tank.
The bubbles 12 that have reached the vicinity of the middle layer of the water tank 1 try to rise further in the vertical direction, but a part of them is strongly drawn in the horizontal direction by the middle layer suction flow G, and then led to the stirrer 2 and a part thereof. Rides on the descending jet flow D, that is, as a downward flow in the vertical direction, is reintroduced into the lower part of the water tank 1.

攪拌機2に導かれなかった気泡12に関しては、さらに浮力によって水槽表面へと移動するが、その一部は上部旋回流に乗る、すなわち表層下降流Cによって、鉛直方向下向きに水槽中層部へと導かれる。
このように、散気装置10によって水槽1内に供給された気泡12の一部は、自身にかかる浮力による鉛直上向きに移動することで大気放出されるのではなく、攪拌機2によって形成された鉛直下向きの流れに従うことによって、さらに水槽1内に滞留するようになる。
気泡12の水槽1における滞留時間が長くなるということは、それだけ気泡12中の酸素が水槽1内の水に溶解することができることになり、もって送風機11から供給された空気が効率的に利用されることになる。
The bubbles 12 that have not been guided to the stirrer 2 further move to the surface of the water tank due to buoyancy, but part of the bubbles 12 ride on the upper swirl flow, that is, the surface downflow C leads to the water tank middle layer vertically downward. It is burned.
In this way, some of the bubbles 12 supplied into the water tank 1 by the air diffuser 10 are not released into the atmosphere by moving vertically upward due to buoyancy applied to themselves, but are formed by the stirrer 2. By following the downward flow, the water tank 1 is further retained.
The increase in the residence time of the bubbles 12 in the water tank 1 means that the oxygen in the bubbles 12 can be dissolved in the water in the water tank 1, and the air supplied from the blower 11 is efficiently used. Will be.

以上、本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。   As mentioned above, although the waste water treatment apparatus and waste water treatment method of this invention were demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the structure described in the said Example, In the range which does not deviate from the meaning, Its configuration can be changed.

本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法は、散気装置より供給される空気の水槽内における滞留時間を長くすることにより、空気を活性汚泥微生物による汚濁物質の分解に効率よく利用するとともに、水槽内の攪拌も十分に行うという特性を有していることから、省エネルギーを目指した曝気・攪拌の廃水処理装置及び廃水処理方法の用途に好適に用いることができる。   The wastewater treatment apparatus and the wastewater treatment method of the present invention increase the residence time of the air supplied from the air diffuser in the water tank, thereby efficiently using the air to decompose pollutants by the activated sludge microorganisms. Since it has the property of sufficiently performing internal stirring, it can be suitably used for aeration / stirring wastewater treatment equipment and wastewater treatment methods aimed at energy saving.

本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法の第1実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Example of the wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method of this invention. 同第2実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd Example. 同第3実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd Example. 同第4実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 水槽
2 攪拌機
3 駆動装置
4 回転軸
5 上部スクリュー
6 下部スクリュー
7 上部パイプ
8 下部パイプ
9 仕切り板
10 散気装置
11 送風機
12 気泡
A 上昇噴出し流
B 表層流
C 表層下降流
D 下降噴出し流
E 底部流
F 底部上昇流
G 中層吸い込み流
H 上部旋回流
I 下部旋回流
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water tank 2 Stirrer 3 Drive apparatus 4 Rotating shaft 5 Upper screw 6 Lower screw 7 Upper pipe 8 Lower pipe 9 Partition plate 10 Air diffuser 11 Blower 12 Air bubbles A Ascending jet flow B Surface flow C Surface descending flow D Downward jet flow E Bottom flow F Bottom upflow G Middle layer suction flow H Upper swirl flow I Lower swirl flow

Claims (10)

汚水と活性汚泥微生物を水槽内にて曝気・攪拌することにより、汚水中の汚濁物を活性汚泥微生物によって分解させる廃水処理装置において、水槽内に気泡を発生させる散気装置を設けるとともに、略鉛直方向上下にそれぞれ水流を起こし、水槽の上部と下部で異なる旋回流を発生させる攪拌機を水槽内に設置したことを特徴とする廃水処理装置。   In a wastewater treatment device that decomposes pollutants in sewage with activated sludge microorganisms by aeration and agitation of sewage and activated sludge microorganisms in the water tank, an aeration device that generates bubbles in the water tank is provided, A wastewater treatment apparatus, wherein a stirrer is installed in a water tank to generate water flows in the upper and lower directions and to generate different swirling flows in the upper and lower parts of the water tank. 攪拌機が鉛直方向にパイプを有し、かつ該パイプ中央部近傍に設けた吸い込み口から水槽内の液体を吸い込むとともに、パイプの上下部から吐き出すことを特徴とする請求項1記載の廃水処理装置。   The waste water treatment apparatus according to claim 1, wherein the stirrer has a pipe in the vertical direction and sucks the liquid in the water tank from a suction port provided near the center of the pipe and discharges the liquid from the upper and lower parts of the pipe. パイプ内に駆動軸を配設するとともに、該駆動軸にパイプの上下部でインペラを設け、各インペラを回転させることによりパイプの上下部から水槽内の液体を吐き出すようにしたことを特徴とする請求項2記載の廃水処理装置。   A drive shaft is disposed in the pipe, and an impeller is provided on the upper and lower portions of the pipe on the drive shaft, and each impeller is rotated to discharge liquid in the water tank from the upper and lower portions of the pipe. The wastewater treatment apparatus according to claim 2. 散気装置をパイプの下部開口部付近に設置したことを特徴とする請求項2又は3記載の廃水処理装置。   4. A wastewater treatment apparatus according to claim 2, wherein a diffuser is installed in the vicinity of the lower opening of the pipe. 散気装置をパイプの吸い込み口付近に設置したことを特徴とする請求項2又は3記載の廃水処理装置。   The waste water treatment apparatus according to claim 2 or 3, wherein an air diffuser is installed in the vicinity of the suction port of the pipe. 汚水と活性汚泥微生物を水槽内にて曝気・攪拌することにより、汚水中の汚濁物を活性汚泥微生物によって分解させる廃水処理方法において、散気装置により水槽内に気泡を発生させるとともに、水槽内に設置した攪拌機により、略鉛直方向上下にそれぞれ水流を起こし、水槽の上部と下部で異なる旋回流を発生させることを特徴とする廃水処理方法。   In the wastewater treatment method in which sewage and activated sludge microorganisms are aerated and agitated in the aquarium, the pollutants in the sewage are decomposed by the activated sludge microorganisms. A wastewater treatment method characterized by causing a water flow to be generated in a substantially vertical direction up and down by an installed stirrer and generating different swirling flows in an upper part and a lower part of a water tank. 攪拌機が鉛直方向にパイプを有し、かつ該パイプ中央部近傍に設けた吸い込み口から水槽内の液体を吸い込むとともに、パイプの上下部から吐き出すことを特徴とする請求項6記載の廃水処理方法。   The wastewater treatment method according to claim 6, wherein the stirrer has a pipe in the vertical direction and sucks the liquid in the water tank from a suction port provided near the center of the pipe and discharges the liquid from the upper and lower parts of the pipe. パイプ内に駆動軸を配設するとともに、該駆動軸にパイプの上下部でインペラを設け、各インペラを回転させることによりパイプの上下部から水槽内の液体を吐き出すようにしたことを特徴とする請求項7記載の廃水処理方法。   A drive shaft is disposed in the pipe, and an impeller is provided on the upper and lower portions of the pipe on the drive shaft, and each impeller is rotated to discharge liquid in the water tank from the upper and lower portions of the pipe. The wastewater treatment method according to claim 7. 散気装置をパイプの下部開口部付近に設置することを特徴とする請求項7又は8記載の廃水処理方法。   The wastewater treatment method according to claim 7 or 8, wherein the air diffuser is installed in the vicinity of the lower opening of the pipe. 散気装置をパイプの吸い込み口付近に設置することを特徴とする請求項7又は8記載の廃水処理方法。   The wastewater treatment method according to claim 7 or 8, wherein an air diffuser is installed in the vicinity of the suction port of the pipe.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010017655A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Hitachi Plant Technologies Ltd Aeration agitator
JP2016168528A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 佐竹化学機械工業株式会社 Aeration agitator
WO2017221346A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-28 佐竹化学機械工業株式会社 Aeration agitator

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