JP2886421B2 - 高負荷活性汚泥装置 - Google Patents

高負荷活性汚泥装置

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JP2886421B2
JP2886421B2 JP5215597A JP21559793A JP2886421B2 JP 2886421 B2 JP2886421 B2 JP 2886421B2 JP 5215597 A JP5215597 A JP 5215597A JP 21559793 A JP21559793 A JP 21559793A JP 2886421 B2 JP2886421 B2 JP 2886421B2
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activated sludge
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輝八郎 三沢
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高負荷活性汚泥装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、汚水を浄化するために、例えば活
性汚泥処理法が採用されており、処理槽として曝気(ば
っき)槽が使用され、該曝気槽内においてバクテリア、
原生動物等の微生物を培養し、かつ、4〜8時間(下水
処理場の場合)の曝気を行って酸素を与えるようにして
いる。そして、前記曝気槽に原水を供給すると、前記微
生物が原水中の有機物を酸化分解し、原水を処理して浄
化するようになっている。このように曝気槽を使用する
と、微生物の活性度が高く、増殖率も高い。
【0003】また、処理槽としてオキシデーションディ
ッチを使用するオキシデーションディッチ法において
は、通常24時間の曝気を行う。そのため、長尺状で無
端状の循環水路を備え、曝気装置によって曝気を行うと
ともに、原水及び活性汚泥の混合液(MLSS)を循環
させるようにしている。したがって、オキシデーション
ディッチ内に多量に培養されている微生物に対して与え
られる有機物が少なくなって飢餓状態が形成され、微生
物は難分解性の有機物まで食べてしまう。その結果、オ
キシデーションディッチ内の原水は処理され高度に浄化
される。
【0004】ところで、原水は前記処理槽において活性
汚泥によって処理されて処理水となるが、処理槽からは
処理水と活性汚泥の混合液となって排出される。そこ
で、前記処理槽から排出された混合液を沈澱(ちんで
ん)槽に供給し、該沈澱槽において固液分離させるよう
にしている。図2は従来の活性汚泥装置の概念図であ
る。
【0005】図において、11は曝気槽、12は該曝気
槽11に原水を供給するライン、13は前記曝気槽11
に空気を供給するライン、14は前記曝気槽11内に配
設され、空気を噴射する曝気装置としてのディフューザ
である。なお、曝気装置としては、ディフューザのほか
に原水の水面を攪拌(かくはん)して飛散させるエアレ
ータ、原水中に配設した攪拌機に空気を供給して微細気
泡を形成させるハイレータ、エジェクタ等を使用するこ
ともできる。
【0006】前記曝気槽11内においてバクテリア、原
生動物等の微生物を培養し、かつ、前記ディフューザ1
4によって4〜8時間の曝気を行って酸素を与える。そ
して、前記曝気槽11に原水を供給すると、前記微生物
が原水中の有機物を酸化分解し、原水を処理して浄化す
ることができる。また、16は前記曝気槽11に返送汚
泥を供給するライン、18は前記曝気槽11から処理水
と活性汚泥の混合液を排出するためのライン、20は該
混合液を固液分離させる沈澱槽である。該沈澱槽20に
供給された混合液中の活性汚泥は重力によって下降して
底部に沈澱する。一方、上澄水は処理水として沈澱槽2
0からライン22を介して排出される。
【0007】前記沈澱槽20の底部に沈澱した活性汚泥
は掻(か)き寄せ機24によって中央に掻き寄せられ、
ライン26を介して排出される。また、28は前記掻き
寄せ機24を駆動するためのモータ、29は前記ライン
26内の活性汚泥を圧送するためのポンプである。前記
ライン26を介して排出された活性汚泥のうち、一部は
余剰汚泥としてライン30を介して排出され脱水され
る。また、残りの活性汚泥は返送汚泥としてライン16
を介して前記曝気槽11に供給される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の活性汚泥装置においては、負荷が低く、曝気槽11
の単位容積当たりかつ1日当たりのBOD量(生物化学
的酸素要求量)は0.5〜1.0〔kgBOD/m3
日〕であり、広大な設備面積を必要としてしまう。
【0009】そこで、負荷の高いレシプロジェットリア
クタを曝気槽11に代えて使用することが考えられる。
該レシプロジェットリアクタは、円筒形のタンク内に多
数の多孔ディスクが一定の間隔を置いて配設され、該多
孔ディスクをシャフトを介して昇降させることができる
ようになっている。この場合、レシプロジェットリアク
タの単位容積当たりかつ1日当たりのBOD量は20〜
50〔kgBOD/m3 ・日〕となり、設備面積を小さ
くすることができる。
【0010】ところが、前記レシプロジェットリアクタ
においてはタンク内で多数の多孔ディスクが昇降させら
れるので、処理水と活性汚泥の混合液に大量の気泡が存
在し、該気泡が混合液と共にそのままライン18に排出
されてしまう。そして、前記混合液が沈澱槽20に供給
された後も気泡が残り、該気泡は沈澱槽20内の活性汚
泥を水面に浮上させてしまうので、処理水に活性汚泥が
混入してライン22に排出されてしまう。
【0011】これに対して、前記レシプロジェットリア
クタと沈澱槽20の間に図示しないフォームデストロイ
ヤを配設し、レシプロジェットリアクタで発生した気泡
をフォームデストロイヤで消滅させるようにすることが
考えられる。ところが、フォームデストロイヤを配設す
ることによってコストが高くなるだけでなく、混合液を
フォームデストロイヤを介して沈澱槽20に供給するこ
とになるので、その分だけ処理能力が低下してしまう。
【0012】本発明は、前記従来の活性汚泥装置の問題
点を解決して、処理水に活性汚泥が混入することがな
く、しかも、フォームデストロイヤを配設する必要がな
い高負荷活性汚泥装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の高
負荷活性汚泥装置においては、タンク内に多数の多孔デ
ィスクを配設するとともに、該多孔ディスクを繰り返し
昇降させる駆動装置を備え、タンク内の原水、活性汚泥
及び空気を攪拌して原水を処理するレシプロジェットリ
アクタと、該レシプロジェットリアクタから、処理水と
活性汚泥の混合液を気泡と共に排出するラインと、該ラ
インに接続され、処理水を活性汚泥及び気泡から分離す
る膜ろ過装置とを有する。
【0014】
【作用】本発明によれば、前記のように高負荷活性汚泥
装置においては、タンク内に多数の多孔ディスクを配設
するとともに、該多孔ディスクを繰り返し昇降させる駆
動装置を備え、タンク内の原水、活性汚泥及び空気を攪
拌して原水を処理するレシプロジェットリアクタと、該
レシプロジェットリアクタから、処理水と活性汚泥の混
合液を気泡と共に排出するラインと、該ラインに接続さ
れ、処理水を活性汚泥及び気泡から分離する膜ろ過装置
とを有する。
【0015】この場合、多孔ディスクが繰り返し昇降さ
せられるため、該多孔ディスクの周囲に渦(うず)が形
成され、ジェット流のような流れが発生する。したがっ
て、気泡が細分化され、原水、活性汚泥及び空気を激し
く攪拌することができ、原水中の微生物が効率良く有機
物を酸化分解し、原水を処理して浄化することができ
る。
【0016】そして、前記レシプロジェットリアクタか
ら気泡と共に排出された処理水と活性汚泥の混合液を前
記膜ろ過装置に供給すると、処理水が活性汚泥及び気泡
から分離され排出される。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示す高
負荷活性汚泥装置の概念図である。図において、31は
レシプロジェットリアクタであり、該レシプロジェット
リアクタ31は、円筒形のタンク33内に多数の多孔デ
ィスク34が互いに一定の間隔を置いて配設され、該多
孔ディスク34をシャフト35を介して一定の周期で繰
り返し昇降させることができるようになっており、各多
孔ディスク34には複数の図示しない貫通孔が形成され
る。
【0018】そして、前記タンク33の上端に駆動装置
37が配設され、該駆動装置37を作動させることによ
って、シャフト35を介して前記多孔ディスク34を昇
降させることができるようになっている。該多孔ディス
ク34の貫通孔はすべての多孔ディスク34について同
じ位置に形成してもよく、また、隣接する多孔ディスク
34ごとに異なる位置に形成して、いわゆる「千鳥足」
状に配列してもよい。
【0019】なお、前記駆動装置37は、タンク33の
上端に固定されたモータ37a、及び該モータ37aに
よって作動させられ、回転運動を往復運動に変えて前記
シャフト35に伝達するためのクランク機構37bを有
する。前記タンク33の下端にはライン41,42が接
続され、レシプロジェットリアクタ31にライン41を
介して原水が、ライン42を介して空気が供給される。
そして、前記レシプロジェットリアクタ31内におい
て、原水にバクテリア、原生動物等の微生物を供給して
培養する。また、前記駆動装置37を作動させ、シャフ
ト35を介して前記多孔ディスク34を繰り返し昇降さ
せて原水、活性汚泥及び空気を攪拌し、曝気を行って前
記微生物に酸素を与える。
【0020】この場合、前記多孔ディスク34はタンク
33内の全体に及んで配設されるので、多孔ディスク3
4の昇降に伴い多孔ディスク34の周囲に渦が形成さ
れ、ジェット流のような流れが発生する。したがって、
気泡が細分化され、原水、活性汚泥及び空気を激しく攪
拌することができる。さらに、多孔ディスク34の貫通
孔を隣接する多孔ディスク34ごとに異なる位置に形成
して、いわゆる「千鳥足」状に配列した場合には、原
水、活性汚泥及び空気を一層効率良く攪拌することがで
きる。
【0021】その結果、原水中の微生物が効率良く有機
物を酸化分解し、原水を処理して浄化することができ
る。また、前記タンク33の上端には、処理水と活性汚
泥の混合液を排出するためのライン44が接続され、該
ライン44を介して前記混合液は膜ろ過装置48に供給
される。この場合、前記混合液には多くの気泡が存在す
る。
【0022】前記膜ろ過装置48は、活性汚泥と処理水
を固液分離し濃縮するものであり、円筒状又は箱状の容
器の中に各種形状の図示しない分離膜を収容して形成さ
れ、該分離膜としてマクロポーラス膜又は限外ろ過膜が
使用される。そして、前記分離膜の一方側に圧力が加え
られた前記混合液を供給すると、分離膜によって処理水
が活性汚泥及び気泡から分離され、分離膜の他方側に移
動する。したがって、処理水はライン50を介して排出
される。
【0023】一方、分離膜を通らず濃縮された活性汚泥
及び気泡は、ライン51を介して排出される。そして、
該ライン51を介して排出された活性汚泥のうち、一部
は余剰汚泥としてライン52を介して排出され脱水され
る。また、残りの活性汚泥は返送汚泥としてライン53
を介して前記レシプロジェットリアクタ31に供給され
る。
【0024】このように、レシプロジェットリアクタ3
1から排出された混合液に存在する気泡が活性汚泥を処
理水に混入させることがないので、図示しないフォーム
デストロイヤを配設する必要がなく、コストを低くする
ことができるだけでなく、レシプロジェットリアクタ3
1から排出された混合液を直接膜ろ過装置48に供給す
ることができるので、処理能力を向上させることができ
る。
【0025】また、レシプロジェットリアクタ31内の
菌体濃度を高くすることができるので、微生物による原
水中の有機物の酸化分解を促進させることができる。な
お、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、
それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば高負荷活性汚泥装置においては、タンク内に多数の
多孔ディスクを配設するとともに、該多孔ディスクを繰
り返し昇降させる駆動装置を備え、タンク内の原水、活
性汚泥及び空気を攪拌して原水を処理するレシプロジェ
ットリアクタと、該レシプロジェットリアクタから、処
理水と活性汚泥の混合液を気泡と共に排出するライン
と、該ラインに接続され、処理水を活性汚泥及び気泡か
ら分離する膜ろ過装置とを有する。
【0027】この場合、多孔ディスクが繰り返し昇降さ
せられるため、気泡が細分化され、原水、活性汚泥及び
空気を激しく攪拌することができ、原水中の微生物が効
率良く有機物を酸化分解し、原水を処理して浄化するこ
とができる。したがって、設備面積を小さくすることが
できる。そして、前記レシプロジェットリアクタから気
泡と共に排出された処理水と活性汚泥の混合液を前記膜
ろ過装置に供給すると、処理水が活性汚泥及び気泡から
分離され排出される。したがって、レシプロジェットリ
アクタから排出された混合液に存在する気泡が活性汚泥
を処理水に混入させることがないので、フォームデスト
ロイヤを配設する必要がなく、コストを低くすることが
できる。また、レシプロジェットリアクタから排出され
た混合液を直接膜ろ過装置に供給することができるの
で、処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す高負荷活性汚泥装置の概
念図である。
【図2】従来の活性汚泥装置の概念図である。
【符号の説明】
31 レシプロジェットリアクタ 33 タンク 34 多孔ディスク 37 駆動装置 44 ライン 48 膜ろ過装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)タンク内に多数の多孔ディスクを
    配設するとともに、該多孔ディスクを繰り返し昇降させ
    る駆動装置を備え、タンク内の原水、活性汚泥及び空気
    を攪拌して原水を処理するレシプロジェットリアクタ
    と、(b)該レシプロジェットリアクタから、処理水と
    活性汚泥の混合液を気泡と共に排出するラインと、
    (c)該ラインに接続され、処理水を活性汚泥及び気泡
    から分離する膜ろ過装置とを有することを特徴とする高
    負荷活性汚泥装置。
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