JP2598918B2 - 固定生物膜濾材及びこれを使用した汚水処理装置 - Google Patents
固定生物膜濾材及びこれを使用した汚水処理装置Info
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- JP2598918B2 JP2598918B2 JP20938887A JP20938887A JP2598918B2 JP 2598918 B2 JP2598918 B2 JP 2598918B2 JP 20938887 A JP20938887 A JP 20938887A JP 20938887 A JP20938887 A JP 20938887A JP 2598918 B2 JP2598918 B2 JP 2598918B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生物膜法による嫌気性処理による汚水処理装
置に利用する濾材及びこれを使用した汚水処理装置に関
し、特に目づまりの生じない濾材及び処理効率を上げた
汚水処理装置に関する。
置に利用する濾材及びこれを使用した汚水処理装置に関
し、特に目づまりの生じない濾材及び処理効率を上げた
汚水処理装置に関する。
（従来の技術及び解決すべき問題点） 従来より汚水の浄化方法としては活性汚泥法と生物膜
法とに大別されているが活性汚泥法による汚水の浄化は
スカム生成による嫌気的処理やCOD及び窒素の減量、汚
泥の処理に問題がある。他方、生物膜法は活性汚泥法の
欠陥を補うために登場して来たが生物膜法においてもそ
の使用する濾材に目づまりが生じその処理能力が次第に
低下するという欠点があった。そこで本発明者は先にこ
の目づまりの点を改良した汎用汚水処理装置を発明、出
願したが（特願昭60−160100号参照）その後更に研究を
重ねた結果目づまりを完全に防止し、従来の汚泥処理を
不必要ならしめると共に嫌気的処理効率を高め、窒素の
除去率を95％以上に高めるための濾材及び装置を見出
し、本発明を完成するに至ったもので、本発明の目的は
目づまりの問題を解決して安定した嫌気的処理効率を高
める濾材及び汚水処理装置を提供するにある。
法とに大別されているが活性汚泥法による汚水の浄化は
スカム生成による嫌気的処理やCOD及び窒素の減量、汚
泥の処理に問題がある。他方、生物膜法は活性汚泥法の
欠陥を補うために登場して来たが生物膜法においてもそ
の使用する濾材に目づまりが生じその処理能力が次第に
低下するという欠点があった。そこで本発明者は先にこ
の目づまりの点を改良した汎用汚水処理装置を発明、出
願したが（特願昭60−160100号参照）その後更に研究を
重ねた結果目づまりを完全に防止し、従来の汚泥処理を
不必要ならしめると共に嫌気的処理効率を高め、窒素の
除去率を95％以上に高めるための濾材及び装置を見出
し、本発明を完成するに至ったもので、本発明の目的は
目づまりの問題を解決して安定した嫌気的処理効率を高
める濾材及び汚水処理装置を提供するにある。
（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は直管の側壁に多数の透孔を穿設す
ると共に該透孔のそれぞれの下辺より管内方に側壁に対
して傾斜された邪魔板を突設せしめ、且つ、前記透孔の
上辺は対向する管側壁より突設した邪魔板の先端部とほ
ぼ同一水準に有るようにすると共に管の上方に位置する
透孔は該透孔に対向する下方に位置する透孔よりその面
積が大であるようにして管内に対向流と交差流とを生ぜ
しめるようにしたことを特徴とする固定生物膜濾材であ
って、直管としてはモンモリロナイト粘土を主成分とす
る粘土或いはプラスチックより製造したものが好まし
く、その寸法としては直径5cm以上で長さ50cm程度以上
のものを一単位とし、これを所望の長さまで組み立てて
濾材とするのである。側壁に設ける透孔と邪魔板の大き
さは略一致させることが好ましい。そして、透孔と邪魔
板を設ける手段としては特に限定されるものではない
が、例えば、直管としてはモンモリロナイト粘土を主成
分とする粘土を使用する場合には管を焼成する前に側壁
に四角形の切り込み線を設け下辺を残して三方を切断し
て管内側に管の長手方向に沿って管の内側に折り曲げて
邪魔板とするのが好ましい。折り曲げ角度としては一方
の邪魔板の角度を30〜60゜とし、その対向位置にある他
方の邪魔板の角度は150〜120゜とし、両者はほぼ一直線
上にあるように折り曲げる。その寸法は管の大きさによ
って異なるが幅は円周の６〜10等分した程度の長さで管
の長手方向に約５〜10cm程度である。このような形状を
形成して後、焼成することによって目的とする濾材を得
ることができる。
ると共に該透孔のそれぞれの下辺より管内方に側壁に対
して傾斜された邪魔板を突設せしめ、且つ、前記透孔の
上辺は対向する管側壁より突設した邪魔板の先端部とほ
ぼ同一水準に有るようにすると共に管の上方に位置する
透孔は該透孔に対向する下方に位置する透孔よりその面
積が大であるようにして管内に対向流と交差流とを生ぜ
しめるようにしたことを特徴とする固定生物膜濾材であ
って、直管としてはモンモリロナイト粘土を主成分とす
る粘土或いはプラスチックより製造したものが好まし
く、その寸法としては直径5cm以上で長さ50cm程度以上
のものを一単位とし、これを所望の長さまで組み立てて
濾材とするのである。側壁に設ける透孔と邪魔板の大き
さは略一致させることが好ましい。そして、透孔と邪魔
板を設ける手段としては特に限定されるものではない
が、例えば、直管としてはモンモリロナイト粘土を主成
分とする粘土を使用する場合には管を焼成する前に側壁
に四角形の切り込み線を設け下辺を残して三方を切断し
て管内側に管の長手方向に沿って管の内側に折り曲げて
邪魔板とするのが好ましい。折り曲げ角度としては一方
の邪魔板の角度を30〜60゜とし、その対向位置にある他
方の邪魔板の角度は150〜120゜とし、両者はほぼ一直線
上にあるように折り曲げる。その寸法は管の大きさによ
って異なるが幅は円周の６〜10等分した程度の長さで管
の長手方向に約５〜10cm程度である。このような形状を
形成して後、焼成することによって目的とする濾材を得
ることができる。
次に、この濾材を用いて汎用汚水処理装置を形成する
には先ず底部がＵ字状の管を設置しその上に直管を積み
上げ、その管の内部に前記の濾材を順次所望の高さ迄積
み重ね最上段に植木鉢状の素焼き又はプラスチックより
なる容器を載置し、該容器には素焼きの破片を埋め立て
る。しかして、通常の汚水処理装置では嫌気槽の最上部
は厚いスカムが発生し嫌気効率が低下するのが知られて
いるが、本発明では上端部に前記のような容器を載置し
て嫌気槽より発生する水素を含む可燃性混合気体の上昇
を容易ならしめてスカムの発生を防止するのである。
には先ず底部がＵ字状の管を設置しその上に直管を積み
上げ、その管の内部に前記の濾材を順次所望の高さ迄積
み重ね最上段に植木鉢状の素焼き又はプラスチックより
なる容器を載置し、該容器には素焼きの破片を埋め立て
る。しかして、通常の汚水処理装置では嫌気槽の最上部
は厚いスカムが発生し嫌気効率が低下するのが知られて
いるが、本発明では上端部に前記のような容器を載置し
て嫌気槽より発生する水素を含む可燃性混合気体の上昇
を容易ならしめてスカムの発生を防止するのである。
このようにして構成された汎用汚水処理装置を一又は
二以上組み合わせて嫌気槽とし、該嫌気槽の列をばっき
気槽と連結し、最終のばっき気槽の後にそれぞれ脱燐酸
処理装置を設置して水処理装置とするのである。しかし
て、本装置においては通常この種の装置において使用さ
れているような沈澱槽を最初の嫌気槽の前及び最後のば
っき気槽の後に沈澱槽を設置することが好ましい。
二以上組み合わせて嫌気槽とし、該嫌気槽の列をばっき
気槽と連結し、最終のばっき気槽の後にそれぞれ脱燐酸
処理装置を設置して水処理装置とするのである。しかし
て、本装置においては通常この種の装置において使用さ
れているような沈澱槽を最初の嫌気槽の前及び最後のば
っき気槽の後に沈澱槽を設置することが好ましい。
汚水は先ず沈澱槽を通過させ大きなごみを沈降、これ
を除去してから嫌気槽の列とばっき気槽とを順次通過し
最終沈殿槽と脱燐処理装置を経たのち浄化されるのであ
るが、途中のばっき気槽を通過した排水は一部は最初沈
澱槽に返送すると共にその次の嫌気槽の列に前送して硝
化脱窒を完全にさせる。しかる後、最終沈殿槽を経てか
ら脱燐処理装置に送る。この沈澱槽では浄化された固液
を分離し固体は液体の一部と共に最初の沈澱槽に返送す
る。残余の液体は脱燐処理装置に送られる。脱燐処理装
置としては断面Ｕ字状の不透水性の溝の中に燐を吸収し
やすい自然土壌、例えば火山灰や火山燐を充填した土壤
を設置することによって達成される。
を除去してから嫌気槽の列とばっき気槽とを順次通過し
最終沈殿槽と脱燐処理装置を経たのち浄化されるのであ
るが、途中のばっき気槽を通過した排水は一部は最初沈
澱槽に返送すると共にその次の嫌気槽の列に前送して硝
化脱窒を完全にさせる。しかる後、最終沈殿槽を経てか
ら脱燐処理装置に送る。この沈澱槽では浄化された固液
を分離し固体は液体の一部と共に最初の沈澱槽に返送す
る。残余の液体は脱燐処理装置に送られる。脱燐処理装
置としては断面Ｕ字状の不透水性の溝の中に燐を吸収し
やすい自然土壌、例えば火山灰や火山燐を充填した土壤
を設置することによって達成される。
次に図面について更に詳細に本発明を説明する。第１
図は本発明に係る固定生物膜濾材、第２図は該濾材中の
水流を説明するための平面図、第３図は本発明に係る固
定生物膜濾材を使用した汚水処理装置の断面図、第４図
は該汚水処理装置を配置した水浄化装置の系統図であ
る。
図は本発明に係る固定生物膜濾材、第２図は該濾材中の
水流を説明するための平面図、第３図は本発明に係る固
定生物膜濾材を使用した汚水処理装置の断面図、第４図
は該汚水処理装置を配置した水浄化装置の系統図であ
る。
第１図において直管１の側に透孔２を設け透孔の下辺
に管の内方に邪魔板３を突設する。本発明ではこの邪魔
板によって交差流と対向流とを生じさせるために例えば
次のような邪魔板を設ける。すなわち、第２図に示すよ
うに管の周壁を８等分して得た側面の一つにあって、そ
れより一つおいた隣の同一水準の側面に同型の邪魔板を
設ける。次に邪魔板の先端とほぼ同一水準にあり、かつ
断面の中心に関し対称の位置を上限とするが、前者より
小面積器で、延長線上にあるように突設する。全く同様
な構造を同一水準において約90゜回転せしめた位置に設
ける。その結果、先の大きな透孔より、および管の上方
より管内に流入した汚水の流れは邪魔板に沿って下方に
傾斜しながら流れるが、下方の透孔の面積は対向する上
方の透孔の面積より小さく、その外側に陶管又はプラス
チックの管があり透孔よりの流出速度が抑えられるので
一部逆流を生じ、邪魔板上で対向流を発生させる。同様
な現象が直角に回転させた位置にある邪魔板４、５上に
も生じて、両者の流れは交又し、対向流と交又流とを同
時に発生せしめながら、下方に流れる。一方出口７より
流出した汚水は一部素焼直管とその外側の管の壁との間
を下方に流れるが、残りは出口より最寄りの位置、つま
り90度から45度の間に回転した位置に設けられた別の入
口に流入する。これら直管側面上の入口と出口は汚水中
の浮遊物質の濃度を考慮して、その大きさと数を決定す
る。このように対向流と交又流とを生ぜしめながら、該
直管が破壊されない範囲内で汚水と濾材との最大接触面
積をもち、流速を最小にし、かつ完全に撹拌せしめるこ
とができる。本発明では、汚水の流れに対し直角を形成
し浮遊物質が堆積する箇所を完全に無くしているので、
Ｕ字管内に形成される完全な嫌気状態とともに、そこに
一時堆積した浮遊物質も殆ど完全に分解され、「目づま
り」は防止されている。
に管の内方に邪魔板３を突設する。本発明ではこの邪魔
板によって交差流と対向流とを生じさせるために例えば
次のような邪魔板を設ける。すなわち、第２図に示すよ
うに管の周壁を８等分して得た側面の一つにあって、そ
れより一つおいた隣の同一水準の側面に同型の邪魔板を
設ける。次に邪魔板の先端とほぼ同一水準にあり、かつ
断面の中心に関し対称の位置を上限とするが、前者より
小面積器で、延長線上にあるように突設する。全く同様
な構造を同一水準において約90゜回転せしめた位置に設
ける。その結果、先の大きな透孔より、および管の上方
より管内に流入した汚水の流れは邪魔板に沿って下方に
傾斜しながら流れるが、下方の透孔の面積は対向する上
方の透孔の面積より小さく、その外側に陶管又はプラス
チックの管があり透孔よりの流出速度が抑えられるので
一部逆流を生じ、邪魔板上で対向流を発生させる。同様
な現象が直角に回転させた位置にある邪魔板４、５上に
も生じて、両者の流れは交又し、対向流と交又流とを同
時に発生せしめながら、下方に流れる。一方出口７より
流出した汚水は一部素焼直管とその外側の管の壁との間
を下方に流れるが、残りは出口より最寄りの位置、つま
り90度から45度の間に回転した位置に設けられた別の入
口に流入する。これら直管側面上の入口と出口は汚水中
の浮遊物質の濃度を考慮して、その大きさと数を決定す
る。このように対向流と交又流とを生ぜしめながら、該
直管が破壊されない範囲内で汚水と濾材との最大接触面
積をもち、流速を最小にし、かつ完全に撹拌せしめるこ
とができる。本発明では、汚水の流れに対し直角を形成
し浮遊物質が堆積する箇所を完全に無くしているので、
Ｕ字管内に形成される完全な嫌気状態とともに、そこに
一時堆積した浮遊物質も殆ど完全に分解され、「目づま
り」は防止されている。
本発明の濾材を構成する材質については、モンモリロ
ナイト粘土を主成分とするので、より大量の汚水が濾材
中を滲透し、そこにこれまでの何れの濾材にも見られな
い程の尨大な嫌気性微生物が表面より内部に生活してそ
こに安定した嫌気処理に最も適した環境を形成する。そ
して、通常、嫌気槽の最上部に厚いスカムが形成され、
それにより、嫌気処理の効率が落ちることが知られてい
るが、（例えばJ.WPCF.Vol.59.No3.pp.152−161,1987）
本発明では外側の管の上端に素焼またはプラスチック製
の植木鉢状の容器13を載せ、底部に大きな穴を設け、そ
の上部に下方に落下しない大きさの素焼の屑14を十分つ
めることにより、スカムの発生を押え、嫌気槽より発生
する水素を含む可燃性混合気体の上昇を容易ならしめて
いる。このようなすぐれた構造のため、本発明の脱窒効
率は著しく、すべての窒素化合物は24時間以内の短時間
でアンモニアに完全に分解されるので、つぎに好気的処
理を与えることにより、アンモニアのすべてを硝化せし
め、それを再び嫌気槽の列に返送、脱窒する。
ナイト粘土を主成分とするので、より大量の汚水が濾材
中を滲透し、そこにこれまでの何れの濾材にも見られな
い程の尨大な嫌気性微生物が表面より内部に生活してそ
こに安定した嫌気処理に最も適した環境を形成する。そ
して、通常、嫌気槽の最上部に厚いスカムが形成され、
それにより、嫌気処理の効率が落ちることが知られてい
るが、（例えばJ.WPCF.Vol.59.No3.pp.152−161,1987）
本発明では外側の管の上端に素焼またはプラスチック製
の植木鉢状の容器13を載せ、底部に大きな穴を設け、そ
の上部に下方に落下しない大きさの素焼の屑14を十分つ
めることにより、スカムの発生を押え、嫌気槽より発生
する水素を含む可燃性混合気体の上昇を容易ならしめて
いる。このようなすぐれた構造のため、本発明の脱窒効
率は著しく、すべての窒素化合物は24時間以内の短時間
でアンモニアに完全に分解されるので、つぎに好気的処
理を与えることにより、アンモニアのすべてを硝化せし
め、それを再び嫌気槽の列に返送、脱窒する。
この硝化のために要するばっ気槽の容積および滞留時
間は、嫌気槽のそれとほぼ同等にする必要がある。
間は、嫌気槽のそれとほぼ同等にする必要がある。
本発明では活性汚泥に燐を吸着せしめないので、処理
水に残る。したがって、最終部位に脱燐装置を設けるの
であるが、この装置としては例えば不透水性の陶製又は
プラスチック製のＵ字溝中に、燐を最もよく吸着する自
然土壌、例えば火山灰火山礫を「土のう」につめて該溝
に押し込み、それを地中に埋設してその中を処理水を通
過せしめて吸収するとよい。
水に残る。したがって、最終部位に脱燐装置を設けるの
であるが、この装置としては例えば不透水性の陶製又は
プラスチック製のＵ字溝中に、燐を最もよく吸着する自
然土壌、例えば火山灰火山礫を「土のう」につめて該溝
に押し込み、それを地中に埋設してその中を処理水を通
過せしめて吸収するとよい。
（発明の効果） 以上、述べたように直管の多数の透孔を設けると共に
管内部に邪魔板を突設した固定生物膜濾材とすることに
より目ずまりを生じることなく、また、これを使用しそ
の上部にスカム発生防止器を載置することによって嫌気
状態とし、これをばっ気槽と組合せることによって略完
全にアンモニアを硝化でき、さらに嫌気槽に返送し脱窒
を行わせることによりCODも3mg/以下に減少せしめる
という極めて高効率をもって汚水を浄化することが出来
るという効果を奏するのである。この装置の脱窒効率は
著しいので、95％以上の脱窒を行うことに成功したので
ある。
管内部に邪魔板を突設した固定生物膜濾材とすることに
より目ずまりを生じることなく、また、これを使用しそ
の上部にスカム発生防止器を載置することによって嫌気
状態とし、これをばっ気槽と組合せることによって略完
全にアンモニアを硝化でき、さらに嫌気槽に返送し脱窒
を行わせることによりCODも3mg/以下に減少せしめる
という極めて高効率をもって汚水を浄化することが出来
るという効果を奏するのである。この装置の脱窒効率は
著しいので、95％以上の脱窒を行うことに成功したので
ある。
第１図は本発明の一実施例である素焼直管を濾材に用い
た断面図、第２図は該濾材中の水流を説明するための平
面図、第３図は固定生物膜を組み立てた汚水処理装置の
断面図である。また、第４図は本発明による汚水処理の
系統の一例を示した説明図で、図中の●は嫌気槽、○は
ばっ気槽、□は沈澱槽、▽は脱燐装置を示す。 １……素焼直管、２……透孔、３、４、５……邪魔板
た断面図、第２図は該濾材中の水流を説明するための平
面図、第３図は固定生物膜を組み立てた汚水処理装置の
断面図である。また、第４図は本発明による汚水処理の
系統の一例を示した説明図で、図中の●は嫌気槽、○は
ばっ気槽、□は沈澱槽、▽は脱燐装置を示す。 １……素焼直管、２……透孔、３、４、５……邪魔板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−7958（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−175203（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】直管の側壁に多数の透孔を穿設すると共に
該透孔のそれぞれの下辺より管内方に側壁に対して傾斜
させた邪魔板を突設せしめ、且つ、前記透孔の上辺は対
向する管側壁より突設した邪魔板の先端部とほぼ同一水
準に有るようにすると共に管の上方に位置する透孔は該
透孔に対向する下方に位置する透孔よりその面積が大で
あるようにして管内に対向流と交差流とを生ぜしめるよ
うにしたことを特徴とする固定生物膜濾材 - 【請求項２】底部がＵ字状の管を設置し、該管の内側に
多数の透孔と邪魔板とを有し管内に対向流と交差流とを
生ぜしめるようにした直管からなる固定生物膜濾材を所
望の高さまで積み上げ、最上段に下部に透孔を有する植
木鉢状の素焼き又はプラスチックよりなる容器にして該
容器には素焼きの破片を収納したスカム発生防止器を載
置したことからなる汎用汚水処理装置 - 【請求項３】底部がＵ字状の管を設置し、該管の内側に
多数の透孔と邪魔板とを有し管内に対向流と交差流とを
生ぜしめるようにした直管からなる固定生物膜濾材を所
望の高さまで積み上げ、最上段に下部に透孔を有する植
木鉢状の素焼き又はプラスチックよりなる容器にして該
容器には素焼きの破片を収納したスカム発生防止器を載
置したことからなる汎用汚水処理装置を一又は二以上組
み合わせて嫌気槽とし、該嫌気槽の列をばっき気槽と連
結せしめ嫌気槽とばっき気槽との容積比又は滞留時間の
比をほぼ1:1とし、且つ、最終ばっき気槽に隣接して脱
燐処理装置を設け、その間ばっき気槽よりの排水の一部
を一以上の該嫌気槽の列に返送して硝化脱窒を完全に行
なわせるようにせしめ最終ばっき気槽を経て脱燐処理装
置に送水するようにした汚水処理装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20938887A JP2598918B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 固定生物膜濾材及びこれを使用した汚水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20938887A JP2598918B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 固定生物膜濾材及びこれを使用した汚水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6456196A JPS6456196A (en) | 1989-03-03 |
| JP2598918B2 true JP2598918B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=16572080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20938887A Expired - Fee Related JP2598918B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 固定生物膜濾材及びこれを使用した汚水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598918B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3127233B2 (ja) * | 1991-04-01 | 2001-01-22 | 彊 有水 | 固定生物膜濾材及びこれを使用した汎用汚水処理装置 |
-
1987
- 1987-08-25 JP JP20938887A patent/JP2598918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6456196A (en) | 1989-03-03 |
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