JP3395927B2 - 微生物付着担体を利用する生物処理方法及び装置 - Google Patents
微生物付着担体を利用する生物処理方法及び装置Info
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性排水の生物処理
方法に係り、特に曝気槽で活性汚泥とともに微生物付着
担体を懸濁流動させる新規な生物処理方法と装置に関す
るものである。
方法に係り、特に曝気槽で活性汚泥とともに微生物付着
担体を懸濁流動させる新規な生物処理方法と装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、活性汚泥処理における硝化反応を
向上させるのに有効な対策として、ポリエチレングリコ
ールゲル、ポリアクリルアミドゲル、ポリビニルアルコ
ールゲル等の比重が１以上（１．０２〜１．０４程度）
の沈降性粒状ゲルに硝化菌を担持し、これを曝気槽内で
活性汚泥とともに懸濁流動させる微生物付着担体法が注
目されている。しかし、本発明者はこの方法の改良研究
の過程で、次のような大きな問題点に突き当たった。す
なわち、図２に示すように担体が曝気槽内の水流に乗っ
て流下する結果、曝気槽先端部、中間部の担体量が減少
し、末端部の担体濃度が高くなってしまう結果、硝化機
能の著しい低下をもたらすという問題点である。また、
担体濃度のこのような片寄りを防止するために、曝気槽
末端から先端部に担体をポンプで返送することを試みた
が、ゲル担体の強度が弱いため、担体がポンプ通過時に
ポンプの強いせん断力によって破壊してしまうという問
題もあった。また、ポンプ動力コストも無視できないも
のであった。さらに、担体の比重が１以上であるため、
一部の担体が曝気槽の曝気強度が弱い領域の底に沈殿し
てしまうという欠点もあった。
向上させるのに有効な対策として、ポリエチレングリコ
ールゲル、ポリアクリルアミドゲル、ポリビニルアルコ
ールゲル等の比重が１以上（１．０２〜１．０４程度）
の沈降性粒状ゲルに硝化菌を担持し、これを曝気槽内で
活性汚泥とともに懸濁流動させる微生物付着担体法が注
目されている。しかし、本発明者はこの方法の改良研究
の過程で、次のような大きな問題点に突き当たった。す
なわち、図２に示すように担体が曝気槽内の水流に乗っ
て流下する結果、曝気槽先端部、中間部の担体量が減少
し、末端部の担体濃度が高くなってしまう結果、硝化機
能の著しい低下をもたらすという問題点である。また、
担体濃度のこのような片寄りを防止するために、曝気槽
末端から先端部に担体をポンプで返送することを試みた
が、ゲル担体の強度が弱いため、担体がポンプ通過時に
ポンプの強いせん断力によって破壊してしまうという問
題もあった。また、ポンプ動力コストも無視できないも
のであった。さらに、担体の比重が１以上であるため、
一部の担体が曝気槽の曝気強度が弱い領域の底に沈殿し
てしまうという欠点もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、曝気槽内で担体濃度の偏った分布が発生せ
ず、担体のポンプ返送も不要にでき、曝気槽底部への担
体の沈積も起きないようにできる新しい生物処理法と装
置を提供することを課題とする。
点を解決し、曝気槽内で担体濃度の偏った分布が発生せ
ず、担体のポンプ返送も不要にでき、曝気槽底部への担
体の沈積も起きないようにできる新しい生物処理法と装
置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、活性汚泥と微生物付着担体とを有する
曝気槽で、曝気によって該担体を浮遊流動させながら行
う汚水の生物処理方法において、前記曝気槽の流れ方向
に下傾するように垂直断面部に多段状に設けた傾斜管又
は傾斜板によって、前記微生物付着担体を沈降分離し、
該担体が傾斜管又は傾斜板を越えて移動しないようにし
たものである。また、本発明では、原水流入管、返送汚
泥供給管及び排水流出管と曝気手段とを有し、該曝気手
段により活性汚泥と微生物付着担体とを浮遊状態に保持
している曝気槽を有する生物処理装置において、該曝気
槽内の流れ方向垂直断面部に微生物付着担体を浮上分離
するための流れ方向に下傾した傾斜管又は傾斜板を多段
状に設置したものである。
に、本発明では、活性汚泥と微生物付着担体とを有する
曝気槽で、曝気によって該担体を浮遊流動させながら行
う汚水の生物処理方法において、前記曝気槽の流れ方向
に下傾するように垂直断面部に多段状に設けた傾斜管又
は傾斜板によって、前記微生物付着担体を沈降分離し、
該担体が傾斜管又は傾斜板を越えて移動しないようにし
たものである。また、本発明では、原水流入管、返送汚
泥供給管及び排水流出管と曝気手段とを有し、該曝気手
段により活性汚泥と微生物付着担体とを浮遊状態に保持
している曝気槽を有する生物処理装置において、該曝気
槽内の流れ方向垂直断面部に微生物付着担体を浮上分離
するための流れ方向に下傾した傾斜管又は傾斜板を多段
状に設置したものである。
【０００５】次に、本発明を図１を参照しながら、詳し
く説明する。図１は本発明の生物処理装置の概略断面構
成図である。図１において、１は曝気槽であり、２は下
水等の原水である。３は生物処理を受けたのち流出する
流出水であり、通常、沈殿池８に導かれ活性汚泥が固液
分離される。４は曝気空気、５は散気管等の曝気手段で
ある。６は本発明のポイントの一つであり、比重が０．
８〜１に調整された極めて強度の大きい（ポンプ移送し
てもまったく破壊しない）ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の粒状物（粒径１〜３ｍｍ程度）であり、硝化菌等
の微生物付着担体として作用する。７が担体浮上分離用
の傾斜管や傾斜板（以下傾斜管等と略す）である。
く説明する。図１は本発明の生物処理装置の概略断面構
成図である。図１において、１は曝気槽であり、２は下
水等の原水である。３は生物処理を受けたのち流出する
流出水であり、通常、沈殿池８に導かれ活性汚泥が固液
分離される。４は曝気空気、５は散気管等の曝気手段で
ある。６は本発明のポイントの一つであり、比重が０．
８〜１に調整された極めて強度の大きい（ポンプ移送し
てもまったく破壊しない）ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の粒状物（粒径１〜３ｍｍ程度）であり、硝化菌等
の微生物付着担体として作用する。７が担体浮上分離用
の傾斜管や傾斜板（以下傾斜管等と略す）である。
【０００６】本発明においては、担体の浮上分離が重要
なので、傾斜管等の位置に下向流が生じないような位置
（即ち傾斜管等により生じる曝気槽内各区画（コンパー
トメント）の上流側でない位置に散気管等を配備するの
が良い。上記傾斜管、傾斜板７は図１に示すように水の
流下方向に対して下側に傾斜するようにすることが重要
である。この傾斜管等７は担体を浮上分離することがで
きる傾斜角度、間隔、長さを有する。９は沈殿池から返
送される活性汚泥である。上記装置に下水等の原水が流
入し、活性汚泥（担体に付着していない微生物）と担体
に付着している微生物（硝化菌等）の両者の生物作用に
よって、原水のＢＯＤ、アンモニアが除去される。
なので、傾斜管等の位置に下向流が生じないような位置
（即ち傾斜管等により生じる曝気槽内各区画（コンパー
トメント）の上流側でない位置に散気管等を配備するの
が良い。上記傾斜管、傾斜板７は図１に示すように水の
流下方向に対して下側に傾斜するようにすることが重要
である。この傾斜管等７は担体を浮上分離することがで
きる傾斜角度、間隔、長さを有する。９は沈殿池から返
送される活性汚泥である。上記装置に下水等の原水が流
入し、活性汚泥（担体に付着していない微生物）と担体
に付着している微生物（硝化菌等）の両者の生物作用に
よって、原水のＢＯＤ、アンモニアが除去される。
【０００７】
【作用】図１において、左側から右側に水の流れ（河川
の流れに相当する）があるので、活性汚泥、担体の両者
は水流に乗って右側に移動しようとするが、本発明では
曝気槽１の垂直断面に傾斜管等を設け、水がこの傾斜管
を通過する間に担体のみを浮上分離し、活性汚泥はその
まま通過させるように構成したので、担体は水流に乗っ
て下流側に移動することなく各コンパートメントＡ〜Ｄ
内にとどまることができる。一方、活性汚泥は浮上性が
ないので、傾斜管等７で浮上分離されることなくそのま
ま水流に乗って、Ａ〜Ｄの各区画を通過し流出水ととも
に、沈殿池８で沈降分離される。また、傾斜管の口径が
１０ｃｍ程度と大きいので、スクリーンを設けて担体を
分離する方法の場合のような、原水中の夾雑物による目
詰りトラブルは発生しない。１０は清澄な処理水であ
る。すなわち、傾斜管等７は担体の浮上性と活性汚泥の
沈降性を利用して、巧みに両者を分級する機能を持って
いる。以上の作用によって、担体が流出水３側に偏るこ
となく、曝気槽内の各区画Ａ〜Ｄに一様に分布する。
の流れに相当する）があるので、活性汚泥、担体の両者
は水流に乗って右側に移動しようとするが、本発明では
曝気槽１の垂直断面に傾斜管等を設け、水がこの傾斜管
を通過する間に担体のみを浮上分離し、活性汚泥はその
まま通過させるように構成したので、担体は水流に乗っ
て下流側に移動することなく各コンパートメントＡ〜Ｄ
内にとどまることができる。一方、活性汚泥は浮上性が
ないので、傾斜管等７で浮上分離されることなくそのま
ま水流に乗って、Ａ〜Ｄの各区画を通過し流出水ととも
に、沈殿池８で沈降分離される。また、傾斜管の口径が
１０ｃｍ程度と大きいので、スクリーンを設けて担体を
分離する方法の場合のような、原水中の夾雑物による目
詰りトラブルは発生しない。１０は清澄な処理水であ
る。すなわち、傾斜管等７は担体の浮上性と活性汚泥の
沈降性を利用して、巧みに両者を分級する機能を持って
いる。以上の作用によって、担体が流出水３側に偏るこ
となく、曝気槽内の各区画Ａ〜Ｄに一様に分布する。
【０００８】担体の懸濁濃度は、容積比で５〜４０％程
度に設定するのが良い。担体懸濁濃度が少なすぎると生
物反応速度が低下してしまい、あまり高濃度であると曝
気によって円滑に懸濁流動しなくなるからである。本発
明に於て、担体の比重は極めて重要であり、もしも０．
８０以下であると、浮上性が大きすぎ担体が浮上して固
定層状態になってしまい、曝気によっても曝気槽内に一
様に懸濁流動させることが困難になることが認められ
た。本発明では、浮上性の担体を固定層の状態で使うの
ではなく曝気槽内全体に、ほぼ一様に懸濁流動させるよ
うにすることが重要である。さもないと、活性汚泥ＳＳ
が担体の浮上固定層部に捕捉され、目詰りを起こしてし
まう。また、担体の比重を水より大きくすると、部分的
に曝気槽底部に沈降してしまう担体が生じる。担体の比
重をこの範囲に調整するにはポリエチレン、ポリプロピ
レンに粘土粒子等を添加し融解造粒すれば容易に調整で
きる。
度に設定するのが良い。担体懸濁濃度が少なすぎると生
物反応速度が低下してしまい、あまり高濃度であると曝
気によって円滑に懸濁流動しなくなるからである。本発
明に於て、担体の比重は極めて重要であり、もしも０．
８０以下であると、浮上性が大きすぎ担体が浮上して固
定層状態になってしまい、曝気によっても曝気槽内に一
様に懸濁流動させることが困難になることが認められ
た。本発明では、浮上性の担体を固定層の状態で使うの
ではなく曝気槽内全体に、ほぼ一様に懸濁流動させるよ
うにすることが重要である。さもないと、活性汚泥ＳＳ
が担体の浮上固定層部に捕捉され、目詰りを起こしてし
まう。また、担体の比重を水より大きくすると、部分的
に曝気槽底部に沈降してしまう担体が生じる。担体の比
重をこの範囲に調整するにはポリエチレン、ポリプロピ
レンに粘土粒子等を添加し融解造粒すれば容易に調整で
きる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１の装置を用いて、以下の処理条件で生物処理した。 （ａ）原水・・・団地下水をあらかじめ生物学的脱窒素
部でＢＯＤを除去したもの。 （ｂ）曝気槽容積・・・１０ｍ3 、 寸法・・・水深２ｍ×幅１ｍ×長さ５ｍ、 （ｃ）滞留時間・・・・４時間、
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１の装置を用いて、以下の処理条件で生物処理した。 （ａ）原水・・・団地下水をあらかじめ生物学的脱窒素
部でＢＯＤを除去したもの。 （ｂ）曝気槽容積・・・１０ｍ3 、 寸法・・・水深２ｍ×幅１ｍ×長さ５ｍ、 （ｃ）滞留時間・・・・４時間、
【００１０】（ｄ）曝気槽の水平方向の水流の平均流速
・・・１．２５ｍ／ｈｒ、 （ｅ）曝気方法・・・散気板による曝気、曝気風量は下
水１ｍ3 当たり７ｍ3 。 （ｆ）傾斜管設置方法・・・曝気槽水平方向に１ｍ間隔
に図１のように設置。傾斜角度６０度、傾斜管１本の口
径、１０ｃｍ、傾斜管長さ４０ｃｍ。 （ｇ）微生物付着担体・・・粒径２．５〜３ｍｍのポリ
エチレンペレットに硝化菌を付着させたもの、比重０．
９６、担体懸濁濃度２０％容積。 （ｈ）活性汚泥ＭＬＳＳ・・・２０００〜２５００ｍｇ
／リットル、 （ｉ）沈殿池水面積負荷・・・２５ｍ／ｄ、
・・・１．２５ｍ／ｈｒ、 （ｅ）曝気方法・・・散気板による曝気、曝気風量は下
水１ｍ3 当たり７ｍ3 。 （ｆ）傾斜管設置方法・・・曝気槽水平方向に１ｍ間隔
に図１のように設置。傾斜角度６０度、傾斜管１本の口
径、１０ｃｍ、傾斜管長さ４０ｃｍ。 （ｇ）微生物付着担体・・・粒径２．５〜３ｍｍのポリ
エチレンペレットに硝化菌を付着させたもの、比重０．
９６、担体懸濁濃度２０％容積。 （ｈ）活性汚泥ＭＬＳＳ・・・２０００〜２５００ｍｇ
／リットル、 （ｉ）沈殿池水面積負荷・・・２５ｍ／ｄ、
【００１１】以上の条件で運転した結果、曝気しない場
合、担体は水面に浮上し固定層状態になったが曝気を開
始すると担体は固定層状態が壊れ、極めて円滑に曝気槽
内に均一に懸濁流動した。更に担体は傾斜管内の流入端
部で速やかに浮上分離し、活性汚泥のみが傾斜管内を通
過した。この結果、担体は曝気槽の流出側に偏る現象は
起きないことが確認された。また担体が浮上性を持つた
め担体が曝気槽の底に沈むというトラブルは皆無であっ
た。原水中のアンモニア性窒素（１８〜２２ｍｇ／リッ
トル）はほぼ完全に硝化され、流出水のアンモニア性窒
素は１ｍｇ／リットル以下で安定していた。
合、担体は水面に浮上し固定層状態になったが曝気を開
始すると担体は固定層状態が壊れ、極めて円滑に曝気槽
内に均一に懸濁流動した。更に担体は傾斜管内の流入端
部で速やかに浮上分離し、活性汚泥のみが傾斜管内を通
過した。この結果、担体は曝気槽の流出側に偏る現象は
起きないことが確認された。また担体が浮上性を持つた
め担体が曝気槽の底に沈むというトラブルは皆無であっ
た。原水中のアンモニア性窒素（１８〜２２ｍｇ／リッ
トル）はほぼ完全に硝化され、流出水のアンモニア性窒
素は１ｍｇ／リットル以下で安定していた。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 （１）微生物付着担体を利用する生物処理装置の、曝気
槽内における担体の下流側への片寄りが発生しない。 （２）担体を曝気槽末端から先端部へ返送するポンプも
不要である。 （３）担体が曝気槽の底に沈んでしまうトラブルがまっ
たく発生しない。 （４）担体の強度が非常に大きいので、担体の破壊が皆
無である。 （５）担体を分離するのに別途スクリーンを用いる必要
がないので、原水中の夾雑物による目詰りトラブルが起
きない。
ることができる。 （１）微生物付着担体を利用する生物処理装置の、曝気
槽内における担体の下流側への片寄りが発生しない。 （２）担体を曝気槽末端から先端部へ返送するポンプも
不要である。 （３）担体が曝気槽の底に沈んでしまうトラブルがまっ
たく発生しない。 （４）担体の強度が非常に大きいので、担体の破壊が皆
無である。 （５）担体を分離するのに別途スクリーンを用いる必要
がないので、原水中の夾雑物による目詰りトラブルが起
きない。
【図１】本発明の生物処理装置の概略断面構成図。
【図２】従来の曝気槽の概略説明図。
１：曝気槽、２：原水、３：流出水、４：空気、５：散
気管、６：微生物付着担体、７：傾斜管、８：沈殿池、
９：返送汚泥、１０：処理水、１１：余剰汚泥、１２：
スクリーン、
気管、６：微生物付着担体、７：傾斜管、８：沈殿池、
９：返送汚泥、１０：処理水、１１：余剰汚泥、１２：
スクリーン、
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−268396（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−163713（ＪＰ，Ａ)
実開 平７−37398（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−40209（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/00
C02F 1/00
C02F 3/02 - 3/10
C02F 3/12
C02F 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 活性汚泥と微生物付着担体とを有する曝
気槽で、曝気によって該担体を浮遊流動させながら行う
汚水の生物処理方法において、前記曝気槽の流れ方向に
下傾するように垂直断面部に多段状に設けた傾斜管又は
傾斜板によって、前記微生物付着担体を浮上分離し、該
担体が傾斜管又は傾斜板を越えて移動しないようにした
ことを特徴とする微生物付着担体を利用する生物処理方
法。 - 【請求項２】 前記担体は、比重が０．８〜１．０であ
ることを特徴とする請求項１記載の微生物付着担体を利
用する生物処理方法。 - 【請求項３】 原水流入管、返送汚泥供給管及び排水流
出管と曝気手段とを有し、該曝気手段により活性汚泥と
微生物付着担体とを浮遊状態に保持している曝気槽を有
する生物処理装置において、該曝気槽内の流れ方向垂直
断面部に微生物付着担体を浮上分離するための流れ方向
に下傾した傾斜管又は傾斜板を多段状に設置したことを
特徴とする微生物付着担体を利用する生物処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02581395A JP3395927B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 微生物付着担体を利用する生物処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02581395A JP3395927B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 微生物付着担体を利用する生物処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197081A JPH08197081A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3395927B2 true JP3395927B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=12176315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02581395A Expired - Fee Related JP3395927B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 微生物付着担体を利用する生物処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395927B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004526561A (ja) * | 2001-03-09 | 2004-09-02 | カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ | 汚水浄化のためのプロセスおよび逆流動ループリアクタ |
| JP4796852B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2011-10-19 | 前澤化成工業株式会社 | 排水処理装置 |
| JP2012254412A (ja) * | 2011-06-09 | 2012-12-27 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性排水の生物処理方法および装置 |
| CN113880248A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-04 | 李庆辉 | 一种折流循环式mbbr生化处理装置及生化处理方法 |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP02581395A patent/JP3395927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08197081A (ja) | 1996-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |