JP3041678U - 廃水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】馴養期間を短縮して定常運転までの立ち上がり
を早くできると共に、馴養期間の予測が可能な廃水処理
装置を提供する。 【解決手段】生物反応槽１２に投入する担体１４は、担
体１４内部の微生物の総菌数が６×１０⁶ 個／ｍｌ担体
から４×１０⁸ 個／ｍｌ担体の範囲で、且つ廃水中の有
機物のうちの難分解性成分を分解する特定菌の菌数が前
記総菌数の１／１００から１／１０の範囲にあるように
したので、廃水処理装置の定常運転になるまでの立ち上
がりが早くなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、廃水処理装置に係り、特に廃水中の難分解性成分を分解して廃水を 浄化処理する廃水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

大量の廃水を効率良く生物学的に浄化処理する廃水処理装置としては、生物反 応槽の中に網やスポンジ又は多孔質体の固体担体を入れて、その表面に生物膜を 自然発生的に形成させたり、人為的に担体に微生物を保持させた装置などが実用 化されている。

【０００３】 人為的に担体に微生物を保持させるもののうち、合成高分子の含水ゲル中に目 的とする微生物を包括固定化したものは、反応に伴う余剰汚泥の発生が少ないば かりでなく、特定の菌種、例えばフミン酸の分解菌、アルコール分解菌、アンモ ニア性窒素酸化菌（硝化菌）等を高密度で保持することができるので、廃水中の 難分解性物質を処理することができることから特に注目されている。

【０００４】 担体に特定菌を高密度に包括保持させる方法として、担体を短期間の一時的廃 水処理に使用する場合には、純粋な特定菌のみを多量に担体に植え付けることに より行うことができる。 しかし、反応槽投入時の担体中の菌体を種菌とし、廃水処理中に種菌の世代交 代を繰り返しながら特定菌を優先繁殖させ、これにより担体中に特定菌を高密度 に包括保持させる場合には、生物反応槽投入時における担体が廃水処理中に特定 菌を優先繁殖できる条件を備えていなくてはならない。

【０００５】 特公昭６３‐５２５５６号に記載されるように、従来、生物反応槽に投入する ための包括固定化担体を成形する場合、高分子ゲルに対する活性汚泥の添加量が ＭＬＳＳ（担体中の活性汚泥濃度）として８０００ｍｇ／ｌになるように調整し ていた。 ところで、廃水処理装置の性能を決定する大きな要素として、担体を生物反応 槽に投入してから廃水処理の性能が安定する定常運転に至るまでの立ち上がりが 早いこと、換言すると廃水処理中における担体中の特定菌の馴養期間が短いこと が要求される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、特公昭６３‐５２５５６号に記載される従来の廃水処理装置は 、必ずしも早い立ち上がりが得られないという問題がある。 例えば、生物反応槽に投入する担体として、寒冷地で採取した種汚泥や脂肪分 の多い排水を処理している装置から採取した種菌を、従来の包括固定化担体の成 形方法で成形した場合、馴養期間が数か月と長くなる場合がある。

【０００７】 また、担体の馴養期間を短縮するために、特定菌に対してできるだけ高い負荷 を与えるような廃水処理条件下に担体を置くようにした廃水処理装置があるが、 このような特定菌が優先繁殖しやすい廃水条件の場合でも馴養期間１〜３か月で あり、場合によってはそれ以上の長期間になってしまう。 このような背景から、担体内部の特定菌の馴養期間を短縮し、定常運転までの 立ち上がりを早くすることのできる廃水処理装置が要望されていた。更には、特 定菌の馴養期間を予測できるか否かは、適切な処理能力の廃水処理装置を設計製 造する上で重要な因子となる。

【０００８】 本考案は、このような事情に鑑みて成されたもので、馴養期間を短縮して定常 運転までの立ち上がりを早くできると共に、馴養期間の予測が可能な廃水処理装 置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を解決するために、廃水の流入口と流出口を有する生物反応 槽内に微生物を包括固定した粒状の担体を投入し、前記廃水と前記担体とを接触 させることにより廃水を生物学的に浄化処理する廃水処理装置において、 前記担体を、該担体が前記反応槽内へ投入される投入時に、担体内部の微生物 の総菌数が６×１０⁶ 個／ｍｌ担体から４×１０⁸ 個／ｍｌ担体の範囲で、且つ 前記廃水中の難分解性成分を分解する特定菌の菌数が前記総菌数の１／１００か ら１／１０の範囲に形成し、前記生物反応槽内には、該生物反応装置を運転中に 前記担体表面に付着する付着微生物の付着量を低減する剥離手段が設けられてい ることを特徴とする。

【００１０】 本考案によれば、生物反応槽に投入する担体は、担体内部の微生物の総菌数が ６×１０⁶ 個／ｍｌ担体から４×１０⁸ 個／ｍｌ担体の範囲で、且つ前記廃水中 の有機物のうちの難分解性成分を分解する特定菌の菌数が前記総菌数の１／１０ ０から１／１０の範囲にあるようにしたので、廃水処理装置の定常運転になるま での立ち上がりが早くなる。更には、担体表面に付着する付着微生物の剥離手段 を設けたので、運転中も常に包括固定化した菌の働きが発揮される。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下添付図面に従って本考案に係る廃水処理装置体の好ましい実施の形態につ いて詳説する。 図１は、本考案の廃水処理装置の全体構成を説明する断面図である。 図１に示すように、本考案の廃水処理装置１０は、主として、生物反応槽１２ と生物反応槽１２内に投入される包括固定化担体１４（以下、担体と称す）とで 構成される。

【００１２】 生物反応槽１２内は、生物反応槽１２の上部から下部に至る仕切板１６により 下降水路１８と反応室２０とに区画される。下降水路１８の上方には原水配管２ ２が配設される。仕切板１６の上端部には、ほぼ凹形状の担体溜め２４が形成さ れると共に、担体溜め２４の底板２６は開閉自在に形成される。これにより、反 応室２０から仕切板１６を乗り越えて下降水路１８に越流した廃水中に同伴され た担体１４は、担体溜め２４に溜まり、担体溜め２４の底板を開くことにより反 応室２０に戻される。

【００１３】 一方、反応室２０の側面上部には、反応室２０で処理された処理水が流出する トラフ２８が設けられ、反応室２０とトラフ２８とは担体１４の流出を防止する ためのスクリーン３０により仕切られる。反応室２０の底部には、廃水中にエア を上向きに曝気する曝気装置３２が配設されると共に、反応室２０の下部には複 数の整流板３４、３４…が縦方向に配設される。従って、反応室２０の全域に廃 水の上向流が発生し、下降水路１８には反応室２０内の上向流に連動して下向流 が発生する。

【００１４】 これにより、原水配管２２から下降水路１８に供給された廃水は、下降水路１ ８を下降し反応室２０の底部に流れ込む。反応室２０内に流れ込んだ廃水は、上 向流となって反応室２０内を上昇する。反応室２０内では、この上向流により担 体１４が浮遊され好気性条件下で廃水と接触し、廃水中の難分解性物質が分解処 理される。反応室２０内で浄化処理された処理水は、エア曝気によるエアリフト 作用によりトラフ２８に越流する。また、エアが溶解された処理水の一部は仕切 板１６を乗り越えて下降水路１８に越流し、原水配管２２からの廃水と合流して 再び下降水路１８を下降する。下降水路１０において廃水と処理水の一部が合流 することにより、廃水中へのエアの溶解を促進することができる。

【００１５】 また、曝気装置３２は、複数の散気板３６、３６…と、その散気板３６に連通 するエア配管３８とから構成され、エア配管３８にはエア曝気量を調整する調整 バルブ４０が配設される。 また、反応室２０内の上部には、廃水処理中に担体１４に付着する付着微生物 の付着量を低減する剥離装置４２が設けられる。

【００１６】 剥離装置４２は、図２に示すように、下側の大径筒体４４と上側の小径筒体４ ６の２個の筒体が連通した形状を有し、大径筒体４４側面の複数箇所には、大径 筒体４４内にその接線方向やや下向きにエアを吐出する吐出ノズル４８、４８… が設けられる。各吐出ノズル４８はエア配管５０を介して図示しないエア供給装 置に接続されると共に、エア配管５０にはエア供給量を調整する剥離用調整バル ブ５２が設けられる。これにより、大径筒体４４内に発生する下向旋回流の強さ を調整することができるので、担体から剥離させる付着微生物の剥離量を調整す ることができる。従って、大径筒体４４内には、旋回しながら下降する下向旋回 流が発生するので、小径筒体４６の上端開口５３から吸い込まれた廃水は、大径 筒体４４内で旋回しながら下降し、大径筒体４４の下端開口５４から排出される 。これにより、剥離装置４２に吸い込まれた廃水に同伴された担体１４は、剥離 装置４２内で発生する旋回流に揉まれるので、担体１４に付着した付着微生物の 大部分が剥離され反応室２０内に戻される。この付着微生物の剥離を意図的に行 う場合には、曝気装置３２からの曝気量を多くして担体１４を剥離装置４２位置 まで上昇させればよい。

【００１７】 次に、生物反応槽１２に投入する担体１４について説明する。 廃水処理装置１０を運転する前、即ち担体１４を生物反応槽１２内へ投入して 馴養する前は、担体１４内部の微生物の総菌数が６×１０⁶ 個／ｍｌ担体から４ ×１０⁸ 個／ｍｌ担体の範囲で、且つ廃水中の難分解性物質を分解する特定菌の 菌数が前記総菌数の１／１００から１／１０の範囲になるように構成する。

【００１８】 更に、廃水処理装置１０を運転して担体１４を馴養した馴養後は、担体１４表 面に付着する微生物の菌数が担体１４内部の総菌数の１００分の１以下で、且つ 担体１４内部の特定菌の菌数が１×１０⁷ 個／ｍｌ担体から４×１０¹⁰個／ｍｌ 担体の範囲になるように構成する。 そして、馴養前の担体１４に包括する微生物は、下水処理場等の汚泥の中から 上記した総菌数、及び総菌数と特定菌との関係を満足する種汚泥を選別してもよ く、或いは実験室において種汚泥を調製してもよい。

【００１９】 担体１４の成形は、種汚泥を担体溶液或いは担体前駆物質溶液と混合した後、 固定液或いは架橋剤液中に滴下、又は混合する方法、固化する前に型に入れて成 形する方法と、固化した後に成形する方法等がある。このような成形法により、 担体１４を球、円柱、立方体、長方体等のペレット状にする。この場合、担体１ ４の表面に凸凹をつけてもよい。ペレットの粒径としては、０．１〜５ｍｍ程度 が良く、粒径が０．１ｍｍより小さい場合には、担体１４と処理水の固液分離が 困難になり、粒径が５ｍｍより大きい場合には、担体１４内部まで酸素が拡散し なくなり、担体内部の微生物の生存が困難になる。

【００２０】 担体１４の成形に使用し得る高分子含水ゲルとしては、カラギーナン、アルギ ン酸、エチルサクシニル化セルロースのような多糖類やコラーゲン等の天然有機 高分子物質、ポリエチレングリコールプレポリマー（ＰＥＧ）、ポリビニルアル コール（ＰＶＡ）、ポリアクリルアミド等の合成高分子樹脂、その他、常温放置 又は微生物が死滅しない程度の温度で固化し、固化後に微生物を液中に放出しな いものであれば、任意の高分子物質を使用することができる。

【００２１】 担体１４を上記の如く構成した理論的根拠は次の通りである。 馴養前の担体１４内部の総菌数を大きくすることにより難分解性物質を分解 する特定菌の保持量はある程度まで大きくなるが、総菌数が大きくなりすぎると 、具体的には４×１０⁸ 個／ｍｌ・担体の近傍を越えると逆に馴養期間中の特定 菌の繁殖を阻害する。従って、馴養期間中における特定菌の増殖を促進するには 、馴養前の担体１４内部の総菌数を６×１０⁶ 個／ｍｌ・担体から４×１０⁸ 個 ／ｍｌ・担体の範囲になるように担体１４を調整すると良い。

【００２２】 馴養前の担体１４内部の総菌数に対する特定菌の菌数が１／１００〜１／１ ０の場合は、馴養期間の経過に比例して特定菌の増殖速度が直線的に大きくなり 、これにより馴養期間が短縮される。一方、総菌数に対する特定菌の菌数が１／ １０を越えると、馴養期間初期における増殖速度の立上りは早いが次第に鈍化し 、結局馴養期間の短縮を図れない。また、総菌数に対する特定菌の菌数が１／１ ００より小さいと、馴養期間中の全体に渡って緩慢な増殖速度であり、馴養期間 が長くなると共に、馴養条件のわずかな変化により馴養期間にむらが生じる。従 って、馴養期間中における特定菌の増殖を促進するには、馴養前の担体１４内部 の総菌数に対する特定菌の菌数が１／１００〜１／１０の範囲になるように担体 材料をを選定すると良い。

【００２３】 馴養後において担体１４に付着する付着微生物の菌数が担体１４内部の総菌 数の１／１００以下にすることにより、硝化菌の増殖速度が極大になる。この時 の担体１４内部の硝化菌の菌数は１×１０⁷ 個／ｍｌ担体から４×１０¹⁰個／ｍ ｌ担体の範囲にある。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の廃水処理装置によれば、馴養期間を短縮して定 常運転までの立ち上がりを早い装置を構成することができる。 更には、担体の馴養期間の予測が可能なので、廃水処理装置の装置設計を容易 且つ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の廃水処理装置の全体構成を説
明する断面図

【図２】図２は、生物反応槽内に設けた剥離装置の構造
を説明する説明図。

【符号の説明】

１０…廃水処理装置 １２…生物反応槽 １４…担体 １８…下降水路 ２０…反応室 ２２…原水配管 ２４…担体溜め ２６…担体溜めの底板 ３０…スクリーン ３２…曝気装置 ３４…整流板 ４２…剥離装置 ４４…大径筒体 ４６…小径筒体 ４８…吐出ノズル

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】廃水の流入口と流出口を有する生物反応槽
   内に微生物を包括固定した粒状の担体を投入し、前記廃
   水と前記担体とを接触させることにより廃水を生物学的
   に浄化処理する廃水処理装置において、 前記担体を、該担体が前記反応槽内へ投入される投入時
   に、担体内部の微生物の総菌数が６×１０⁶ 個／ｍｌ担
   体から４×１０⁸ 個／ｍｌ担体の範囲で、且つ前記廃水
   中の難分解性成分を分解する特定菌の菌数が前記総菌数
   の１／１００から１／１０の範囲に形成し、 前記生物反応槽内には、該生物反応装置を運転中に前記
   担体表面に付着する付着微生物の付着量を低減する剥離
   手段が設けられていることを特徴とする廃水処理装置。
2. 【請求項２】前記担体は、前記反応槽の運転時に、前記
   担体表面に付着する微生物の菌数が担体内部の総菌数の
   １００分の１以下で、且つ担体内部の前記特定菌の菌数
   が１×１０⁷ 個／ｍｌ担体から４×１０¹⁰個／ｍｌ担体
   の範囲であることを特徴とする請求項１の廃水処理装
   置。
3. 【請求項３】前記特定菌は、アンモニア酸化菌、アルコ
   ール分解菌、フミン酸分解菌のうちの何れか少なくとも
   １つであることを特徴とする請求項１又は２の廃水処理
   装置。