JP3432668B2 - 生物膜濾過装置 - Google Patents
生物膜濾過装置Info
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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
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- 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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はBOD、アンモニア性
窒素、有機体窒素を含有する下水、し尿、産業廃水を対
象とした上向流生物膜濾過装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】最近、直径3〜10ｍｍの球形の水に浮く
浮上濾材を用いた上向流生物膜濾過法の開発が盛んに行
われている。図５は生物膜濾過装置の一例を示す概略図
である。生物膜濾過装置は濾材充填部６を備え、濾材充
填部６の上部には濾材流出防止を兼ねた集水板７が設け
られている。濾材充填部６に浮上濾材を充填し、原水１
を上向流に通水し、廃水中のBOD、アンモニア性窒素、
有機体窒素除去を行うことができる。この濾過方法は、
濾層内にBOD酸化菌、あるいは硝化菌、脱窒素菌を高濃
度で維持できるため、高速処理が可能な技術である。な
お、図５において、符号２は処理水、符号３は洗浄水排
出口、符号４は洗浄水供給配管、符号５は空気配管であ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の方法では、通水
を連続的に行うと、捕捉したＳＳ(浮遊物質)の蓄積とBO
Dの分解あるいは窒素処理に伴い増殖した菌体による生
物膜の肥大により、濾過抵抗が増加するため、定期的な
洗浄が必要であった。このため、逆洗用の洗浄水の確
保、空気洗浄用の空気、さらには逆洗に必要な付帯設備
が必要であった。 【０００４】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、洗浄工程を省略することにより洗浄水を確保する必
要がなく、かつ洗浄操作に起因した付帯設備を省略する
ことができる生物膜濾過装置を提供することを目的とす
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明は、濾材充填部内の充填層に浮上性の濾材を充
填し、原水を上向流にて通水する上向流生物膜濾過装置
において、充填層内にドラフトチュ−ブを設置し、ドラ
フトチュ−ブ内に噴出管を設け、前記濾材充填部内の原
水を前記噴出管に供給し該原水を該噴出管から噴出して
下方向に水流あるいは水流に同伴した空気をドラフトチ
ューブ内に導入することにより、浮上濾材を槽上部から
下部に連続移動させることにより、濾材間に捕捉された
ＳＳを剥離し、この剥離したＳＳを槽上部から処理水と
共に系外に排出するようにしたことを特徴とするもので
ある。 【０００６】 【実施例】以下、本発明に係る生物膜濾過装置の実施例
を図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の生
物膜濾過装置の概念図である。生物膜濾過装置は濾材充
填部６を備えており、濾材充填部６の上部に濾材流出防
止用の集水板７が設けられている。充填層中央部にはド
ラフトチュ−ブ９が設置してあり、ドラフトチュ−ブ９
内に水流あるいは水流に同伴した空気を下方に噴出する
噴出管８が設けられている。浮上濾材１０はドラフトチ
ューブ９内に形成される下向きの水流に同伴し、槽上部
にある浮上濾材はドラフトチュ−ブ９を通り槽下部に移
動する。槽下部のドラフトチュ−ブ外側に移動した浮上
濾材は再び槽上部に移動する。このように浮上濾材１０
が連続的に移動するため、濾材間に補捉されたＳＳ及び
肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外に排出さ
れる。処理水と共に系外に排出されたSSは放流水質に応
じ、重力沈殿、凝集沈殿、浮上濾過等種々の物理化学的
処理法により除去される。 【０００７】ドラフトチュ−ブ９内の噴出管８から水流
のみを排出する場合はBODの酸化、窒素の硝化に必要な
空気を供給するため、槽底部よりドラフトチュ−ブ外側
部を曝気する。一方、水流と同伴空気の場合は槽底部よ
りドラフトチュ−ブ外側部の曝気は行わない。だだし、
BOD負荷、アンモニア負荷の高いとき、空気量が多く必
要な場合は前者の方式を用いることが好ましい。水流に
空気を同伴する方法は図１で示したポンプ１６の吐出側
に空気配管５を接続させるほかに、エジェクタ−等を利
用しても良い。ドラフトチュ−ブ９内の噴出管８の位置
はドラフトチュ−ブ長さ、管径により異なる。また濾材
の移動速度に応じて噴出管の位置を適宜決定する。さら
に、噴出管の直径をｄ、ドラフトチューブの直径をＤと
すると、両者のｄ／Ｄ比は、0.4〜0.6が通常用いられる
が、気体の吹込み量が少ない場合はｄ／Ｄ比を大きくす
ることができる。濾材の移動速度は濾材の見かけ比重に
より変わり、見かけ比重の大きいもの程ドラフトチュー
ブ内の移動速度は大きくなる。したがって、濾材の見か
け比重に応じて液量、空気量を調節することが必要とな
る。なお、図１において、符号１７はブロワーである。 【０００８】次に窒素処理に本法を適用した例を図２を
参照して説明する。 図２に示す生物膜濾過装置は、第
一番目に原水を上向流で通水する脱窒槽１１を配置し、
続いて硝化槽１２を配置し、硝化液の一部を前記脱窒槽
１１に戻しBOD、窒素を処理するようにしている。脱窒
槽１１、硝化槽１２には、それぞれ浮上性の粒状濾材が
充填され、槽上部には濾材流出防止を兼ねた集水板が設
けられている。そして、原水を上向流に通水し、硝化槽
１２では原水中のアンモニア性窒素を硝化菌の作用で硝
酸性窒素に酸化処理し、脱窒槽１１では硝化液中の硝酸
性窒素を脱窒菌の作用で原水中のBOD成分を利用しなが
ら窒素ガスに還元処理する。 【０００９】図３は一槽で窒素を除去する生物膜濾過装
置の例を示す図である。図３に示す生物膜濾過装置は嫌
気部１１′と好気部１２′とを備え、好気部１２′でア
ンモニア性窒素を硝化し、硝化により生じた硝酸性窒素
を含む処理水の一部を嫌気部１１′で原水中のBODを利
用して循環水中の硝酸性窒素を除去する。これらの両系
列の硝化槽１２（図２）あるいは好気部１２′（図３）
にドラフトチュ−ブ９を設け、図１に示すように浮上濾
材の連続移動を行うことにより、濾材間に補捉されたＳ
Ｓ及び肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外に
排出される。図２及び図３において、符号１３は硝化槽
循環液を示し、符号５は空気配管を示す。 【００１０】図４は装置が大規模になった場合の本法の
適用例を示す図である。槽間に隔壁１４を設け、各槽毎
にドラフトチュ−ブ９を設け、ドラフトチューブ９内に
水流あるいは水流に同伴した空気を下方に噴出する噴出
管８を設ける。これによって、図１に示すと同様に浮上
濾材の連続移動を行うことにより、濾材間に補捉された
ＳＳ及び肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外
に排出される。 【００１１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
充填層に浮上性の濾材を充填し、原水を上向流にて通水
する上向流生物膜濾過装置において、充填層内にドラフ
トチュ−ブを設置し、ドラフトチュ−ブ内に噴出管を設
けることにより、下方向に水流あるいは水流に同伴した
空気を噴出させ、浮上濾材を槽上部から下部に連続移動
させることにより、濾材間に捕捉されたＳＳ及び肥大し
た生物膜は剥離して処理水と共に系外に排出される。そ
のため、従来の浮上濾材を用いた上向流生物膜濾過処理
で行っていた洗浄工程が省略でき、また、洗浄水の確
保、空気洗浄用設備等洗浄操作に起因した付帯設備がな
くなる他に、連続的な排水処理が可能となる。
窒素、有機体窒素を含有する下水、し尿、産業廃水を対
象とした上向流生物膜濾過装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】最近、直径3〜10ｍｍの球形の水に浮く
浮上濾材を用いた上向流生物膜濾過法の開発が盛んに行
われている。図５は生物膜濾過装置の一例を示す概略図
である。生物膜濾過装置は濾材充填部６を備え、濾材充
填部６の上部には濾材流出防止を兼ねた集水板７が設け
られている。濾材充填部６に浮上濾材を充填し、原水１
を上向流に通水し、廃水中のBOD、アンモニア性窒素、
有機体窒素除去を行うことができる。この濾過方法は、
濾層内にBOD酸化菌、あるいは硝化菌、脱窒素菌を高濃
度で維持できるため、高速処理が可能な技術である。な
お、図５において、符号２は処理水、符号３は洗浄水排
出口、符号４は洗浄水供給配管、符号５は空気配管であ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の方法では、通水
を連続的に行うと、捕捉したＳＳ(浮遊物質)の蓄積とBO
Dの分解あるいは窒素処理に伴い増殖した菌体による生
物膜の肥大により、濾過抵抗が増加するため、定期的な
洗浄が必要であった。このため、逆洗用の洗浄水の確
保、空気洗浄用の空気、さらには逆洗に必要な付帯設備
が必要であった。 【０００４】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、洗浄工程を省略することにより洗浄水を確保する必
要がなく、かつ洗浄操作に起因した付帯設備を省略する
ことができる生物膜濾過装置を提供することを目的とす
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明は、濾材充填部内の充填層に浮上性の濾材を充
填し、原水を上向流にて通水する上向流生物膜濾過装置
において、充填層内にドラフトチュ−ブを設置し、ドラ
フトチュ−ブ内に噴出管を設け、前記濾材充填部内の原
水を前記噴出管に供給し該原水を該噴出管から噴出して
下方向に水流あるいは水流に同伴した空気をドラフトチ
ューブ内に導入することにより、浮上濾材を槽上部から
下部に連続移動させることにより、濾材間に捕捉された
ＳＳを剥離し、この剥離したＳＳを槽上部から処理水と
共に系外に排出するようにしたことを特徴とするもので
ある。 【０００６】 【実施例】以下、本発明に係る生物膜濾過装置の実施例
を図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の生
物膜濾過装置の概念図である。生物膜濾過装置は濾材充
填部６を備えており、濾材充填部６の上部に濾材流出防
止用の集水板７が設けられている。充填層中央部にはド
ラフトチュ−ブ９が設置してあり、ドラフトチュ−ブ９
内に水流あるいは水流に同伴した空気を下方に噴出する
噴出管８が設けられている。浮上濾材１０はドラフトチ
ューブ９内に形成される下向きの水流に同伴し、槽上部
にある浮上濾材はドラフトチュ−ブ９を通り槽下部に移
動する。槽下部のドラフトチュ−ブ外側に移動した浮上
濾材は再び槽上部に移動する。このように浮上濾材１０
が連続的に移動するため、濾材間に補捉されたＳＳ及び
肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外に排出さ
れる。処理水と共に系外に排出されたSSは放流水質に応
じ、重力沈殿、凝集沈殿、浮上濾過等種々の物理化学的
処理法により除去される。 【０００７】ドラフトチュ−ブ９内の噴出管８から水流
のみを排出する場合はBODの酸化、窒素の硝化に必要な
空気を供給するため、槽底部よりドラフトチュ−ブ外側
部を曝気する。一方、水流と同伴空気の場合は槽底部よ
りドラフトチュ−ブ外側部の曝気は行わない。だだし、
BOD負荷、アンモニア負荷の高いとき、空気量が多く必
要な場合は前者の方式を用いることが好ましい。水流に
空気を同伴する方法は図１で示したポンプ１６の吐出側
に空気配管５を接続させるほかに、エジェクタ−等を利
用しても良い。ドラフトチュ−ブ９内の噴出管８の位置
はドラフトチュ−ブ長さ、管径により異なる。また濾材
の移動速度に応じて噴出管の位置を適宜決定する。さら
に、噴出管の直径をｄ、ドラフトチューブの直径をＤと
すると、両者のｄ／Ｄ比は、0.4〜0.6が通常用いられる
が、気体の吹込み量が少ない場合はｄ／Ｄ比を大きくす
ることができる。濾材の移動速度は濾材の見かけ比重に
より変わり、見かけ比重の大きいもの程ドラフトチュー
ブ内の移動速度は大きくなる。したがって、濾材の見か
け比重に応じて液量、空気量を調節することが必要とな
る。なお、図１において、符号１７はブロワーである。 【０００８】次に窒素処理に本法を適用した例を図２を
参照して説明する。 図２に示す生物膜濾過装置は、第
一番目に原水を上向流で通水する脱窒槽１１を配置し、
続いて硝化槽１２を配置し、硝化液の一部を前記脱窒槽
１１に戻しBOD、窒素を処理するようにしている。脱窒
槽１１、硝化槽１２には、それぞれ浮上性の粒状濾材が
充填され、槽上部には濾材流出防止を兼ねた集水板が設
けられている。そして、原水を上向流に通水し、硝化槽
１２では原水中のアンモニア性窒素を硝化菌の作用で硝
酸性窒素に酸化処理し、脱窒槽１１では硝化液中の硝酸
性窒素を脱窒菌の作用で原水中のBOD成分を利用しなが
ら窒素ガスに還元処理する。 【０００９】図３は一槽で窒素を除去する生物膜濾過装
置の例を示す図である。図３に示す生物膜濾過装置は嫌
気部１１′と好気部１２′とを備え、好気部１２′でア
ンモニア性窒素を硝化し、硝化により生じた硝酸性窒素
を含む処理水の一部を嫌気部１１′で原水中のBODを利
用して循環水中の硝酸性窒素を除去する。これらの両系
列の硝化槽１２（図２）あるいは好気部１２′（図３）
にドラフトチュ−ブ９を設け、図１に示すように浮上濾
材の連続移動を行うことにより、濾材間に補捉されたＳ
Ｓ及び肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外に
排出される。図２及び図３において、符号１３は硝化槽
循環液を示し、符号５は空気配管を示す。 【００１０】図４は装置が大規模になった場合の本法の
適用例を示す図である。槽間に隔壁１４を設け、各槽毎
にドラフトチュ−ブ９を設け、ドラフトチューブ９内に
水流あるいは水流に同伴した空気を下方に噴出する噴出
管８を設ける。これによって、図１に示すと同様に浮上
濾材の連続移動を行うことにより、濾材間に補捉された
ＳＳ及び肥大した生物膜は剥離され、処理水と共に系外
に排出される。 【００１１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
充填層に浮上性の濾材を充填し、原水を上向流にて通水
する上向流生物膜濾過装置において、充填層内にドラフ
トチュ−ブを設置し、ドラフトチュ−ブ内に噴出管を設
けることにより、下方向に水流あるいは水流に同伴した
空気を噴出させ、浮上濾材を槽上部から下部に連続移動
させることにより、濾材間に捕捉されたＳＳ及び肥大し
た生物膜は剥離して処理水と共に系外に排出される。そ
のため、従来の浮上濾材を用いた上向流生物膜濾過処理
で行っていた洗浄工程が省略でき、また、洗浄水の確
保、空気洗浄用設備等洗浄操作に起因した付帯設備がな
くなる他に、連続的な排水処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生物膜濾過装置の一実施例を示す
概略図である。 【図２】本発明に係る生物膜濾過装置の他の実施例を示
す概略図である。 【図３】本発明に係る生物膜濾過装置の更に他の実施例
を示す概略図である。 【図４】本発明に係る生物膜濾過装置の更に他の実施例
を示す概略図である。 【図５】従来の生物膜濾過装置を示す概略図である。 【符号の説明】 １ 原水 ２ 処理水 ３ 洗浄水排出口 ４ 洗浄水供給配管 ５ 空気配管 ６ 濾材充填部 ７ 集水板 ８ 噴出管 ９ ドラフトチューブ １０ 浮上濾材 １１ 脱窒槽 １１′ 嫌気部 １２ 硝化槽 １２′ 好気部 １３ 硝化槽循環液 １４ 隔壁
概略図である。 【図２】本発明に係る生物膜濾過装置の他の実施例を示
す概略図である。 【図３】本発明に係る生物膜濾過装置の更に他の実施例
を示す概略図である。 【図４】本発明に係る生物膜濾過装置の更に他の実施例
を示す概略図である。 【図５】従来の生物膜濾過装置を示す概略図である。 【符号の説明】 １ 原水 ２ 処理水 ３ 洗浄水排出口 ４ 洗浄水供給配管 ５ 空気配管 ６ 濾材充填部 ７ 集水板 ８ 噴出管 ９ ドラフトチューブ １０ 浮上濾材 １１ 脱窒槽 １１′ 嫌気部 １２ 硝化槽 １２′ 好気部 １３ 硝化槽循環液 １４ 隔壁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 七森 祐子
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会
社 荏原製作所内
(56)参考文献 特開 平３−293096（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−33013（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−18903（ＪＰ，Ａ)
特公 昭47−44953（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/02 - 3/10
C02F 3/28 - 3/34
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 濾材充填部内の充填層に浮上性の濾材を
充填し、原水を上向流にて通水する上向流生物膜濾過装
置において、充填層内にドラフトチュ−ブを設置し、ド
ラフトチュ−ブ内に噴出管を設け、前記濾材充填部内の
原水を前記噴出管に供給し該原水を該噴出管から噴出し
て下方向に水流あるいは水流に同伴した空気をドラフト
チューブ内に導入することにより、浮上濾材を槽上部か
ら下部に連続移動させることにより、濾材間に捕捉され
たＳＳを剥離し、この剥離したＳＳを槽上部から処理水
と共に系外に排出するようにしたことを特徴とする上向
流生物膜濾過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04823796A JP3432668B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 生物膜濾過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04823796A JP3432668B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 生物膜濾過装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09215988A JPH09215988A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3432668B2 true JP3432668B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=12797847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04823796A Expired - Fee Related JP3432668B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 生物膜濾過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432668B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263605A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Ngk Insulators Ltd | 浮遊担体式生物処理装置 |
| CN111995051A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-27 | 河海大学 | 一种一体化生物膜反应器 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP04823796A patent/JP3432668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09215988A (ja) | 1997-08-19 |
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