JP4014581B2 - 生物濾過装置 - Google Patents
生物濾過装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4014581B2 JP4014581B2 JP2004111704A JP2004111704A JP4014581B2 JP 4014581 B2 JP4014581 B2 JP 4014581B2 JP 2004111704 A JP2004111704 A JP 2004111704A JP 2004111704 A JP2004111704 A JP 2004111704A JP 4014581 B2 JP4014581 B2 JP 4014581B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- water
- contact
- aeration
- aeration chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
これは生物濾過槽中に微生物を担持する接触濾材を設置し、処理水が担体の間隙を通過するときにその担体に付着させた微生物によって有機物の生分解を行い、さらに処理水中に浮遊している固形分を捕捉する方法である。
この方法は従来の沈殿槽による固形分の沈殿除去に比べ、固形分の除去能力が高く高度に処理出来る方法として知られている。
まず、一つ目は充填する微生物担体が多孔質セラミックスのように、比重が水の比重に比べて大きい沈降性担体を使用し生物濾過槽内に沈降させ、その担体充填部分の下方より空気を散気しながら処理水を通過させ、担体表面に付着した微生物により有機物を分解し、さらに固形分を物理的に捕捉する方法である。
二つ目の方法は、繊維製接触剤を微生物担体として使用し、生物濾過槽内に該繊維製担体を複数固定して、その担体固定部分の下方より空気を散気しながら処理水を通過させ、浮遊する繊維担体に付着した微生物により有機物を分解する方法である。
三つ目の方法は、充填する粒状担体が合成樹脂の発泡体のように比重が水の比重に比較的近い浮上性担体を生物濾過槽に充填し下方より空気を散気させ、粒状担体を浮上または流動させながら、担体表面に付着した微生物により有機物を分解する方法である。
しかし、処理水を好気部と嫌気部の間を上下に循環させるもので、例えば、BOD1,000mg/L以下の比較的低濃度の排水を連続的に処理するには不適である。
曝気室内に水平方向の旋回流が生じるように原水又は処理循環水を注入する注水口を備えるとは、例えば、処理循環水の吐出口を曝気室の内壁に斜め方向に設けて注水することでその水流にて概ね水平方向の旋回流を発生させることを趣旨とする。
従って、注水口の備え方は曝気室の形状により異なり、円筒形状であれば、そのまま接線方向に吐出すればよく、方形形状であれば、円弧状の水流板を取り付けることも有効である。
本発明にては、曝気室内に原水又は処理循環水を注入することで、水平方向の旋回流が生じると、旋回流の中心部の圧力が周囲より低くなり、緩やかな鉛直方向の対流が発生する。
その際に、上部の接触濾過室と下部の曝気室とを透過性を有する隔壁で上下に分離したので、曝気室と接触濾過室との間の処理水移動を隔壁が抑制し、接触濾過室の水平方向の旋回流を緩やかにして安定した水流になると共に、鉛直方向の緩やかな対流により、下部の曝気室から上部の接触濾過室に供給され、放流口から処理された水が放流することになる。
ここで、曝気室に注入される水は、循環処理水と共に排水原水が供給されるが、原水を直接的に曝気室に注水管等を接続して注水する方法のみならず、接触濾過室の上部から原水を投入し中心部に発生する下向きの対流により間接的に曝気室内に注入する方法でも良い。
従って、処理水を撹拌する必要はなく、微細気泡発生装置は酸素溶解効率が高く好ましい。
また、接触濾過室内に配設する接触濾材(微生物担体)は特に限定されないが、本発明にては、接触濾過室の水流が緩やかな、水平方向の旋回流と垂直方向の対流になるので繊維フィラメント、モール状繊維ひもでもよく、これらの繊維が炭素繊維であってもよい。
嫌気濾床室に原水を注入すると、嫌気濾床室の上部に位置する曝気室に水平方向の旋回流が生じているので、原水は微生物担体の隙間を通過するように引き込まれる。
なお、有機物が、嫌気部(嫌気性微生物)にて分解する際に硫化水素が発生するが、その上部の好気部で酸化されて硫酸に戻るので装置から硫化水素ガスが発生することはない。
曝気室に引き込まれた処理水は、溶存酸素が添加され、曝気室と接触濾過室とで、先に述べた水平方向の旋回流と、緩やかな垂直方向の対流にて生物濾過される。
また、接触濾材に炭素繊維フィラメントを用いた場合には、微生物親和性が高く汚泥が強固に付着し、汚泥の剥離は極めて少なくなる。
さらに、詳細に説明すると、曝気室内の処理水を循環水流により旋回させると同時に、接触濾過室と曝気室との通水量を透過性の隔壁で抑制することで、接触濾過室内に設置した接触濾材に接触する旋回流速を緩やかにして安定化させ、生物膜の剥離や繊維フィラメントの損耗を防ぎつつ超微細気泡による浮遊物質の吸着浮上を接触濾材で水平方向に濾過し、且つ、生物濾過装置内に鉛直方向の対流を発生させることで曝気室内の溶存酸素を含む処理水を接触濾過室へ緩やかに供給し、さらに余剰汚泥を曝気室内の旋回流で底部中央に集め、処理水の引抜き循環時に吸引し、微細気泡発生装置内で粉砕したのちに接触濾過処理することで余剰汚泥の堆積を低減できる。
また、上部の接触濾過室、曝気室から沈降してくる余剰汚泥等は下部の嫌気濾床室で分解する作用もある。
本発明においては、このように生物濾過装置を、上部の接触濾過室と下部の曝気室とを透過性を有する隔壁で上下に分離し、曝気室の下に、さらに嫌気濾床室を透過性隔壁で分離して備え、曝気室内には水平方向の旋回流が生じるように原水又は処理循環水を注入する注水口と、溶存酸素供給手段とを備えた簡単な構造にできたので、装置の堅牢度が高く、排水を嫌気処理から好気処理に緩やかに移行でき、硫黄の還元・酸化サイクルを一連の流れとして完結できる。
装置本体は、処理槽の底盤1と側壁2で、処理水の貯留部を形成する。
上部に接触濾過室5を形成して、接触濾材(微生物担体)7aを配置する。
接触濾過室の下部に曝気室6を形成し、接触濾過室5と曝気室6との間は、透過孔41aを有する隔壁4aにて分離している。
なお、透過孔41aの配置や大きさは、接触濾過室の水平方向の旋回流、曝気室から接触濾過室への処理水の供給量を考慮して決定する。
曝気室6の下部には、嫌気濾床室18を形成し微生物担体7bを配置し、嫌気濾床室18と曝気室6との間を透過孔41bを有する隔壁4bにて分離している。
また、注水管3を嫌気濾床室の底部付近に接続し、排水・汚水原水16を注入するが、原水が微生物担体の隙間を均一に流れるように、微生物担体7bと注水側との間を隔壁4cで分離している。
隔壁4cに形成する透過孔41cは均一に排水が上部に流れるように決定する。
処理水は、取水管12の吸水口9から循環ポンプ10で吸い込み、吐出ノズル15から曝気室内6に注入し水平方向の旋回流を発生させている。
循環配管の途中には微細気泡発生装置11を接続し、効率よく溶存酸素を添加する。
図2に、嫌気濾床室18から曝気室6に処理水が取り込まれる原理を模式的に示す。
隔壁4bの上側の曝気室に旋回流が生じているので、透過孔41bの上部は嫌気濾床側より負圧になっているので、曝気室側に取り込まれる。
この場合図2に示すように、透過孔付近の旋回流の流れを加速するのに隆起部42bを形成すると効果的である。
また、嫌気濾床室から曝気室に緩やかに取り込むには隔壁4bと微生物担体7bの間にある程度隙間を形成するのがよい。
なお、曝気室及び接触濾過室の構造については後述する。
図3は、断面模式図、図4はその曝気室の水平断面図(Sec.A−A)、図5はその接触濾過室の水平断面図(Sec.B−B)、図6は生物濾過槽内部の処理水流方向を示すイメージ断面図である。
また、図7は原水を接触濾過槽上部中央から投入する場合の生物濾過装置の断面図である。
生物濾過槽の形状は矩形の立方体でもよいが、水平方向の旋回流をスムーズに流すには円筒形が望ましい。
また、該生物濾過槽は透過性を持つ隔壁4aにより上部の接触濾過室5と下部の曝気室6に分割されており、隔壁4aは上下方向の処理水の移動を抑制している。
さらに、原水16を投入するための注水管3は隔壁2と同じ高さを有しており、原水16を曝気室6へ注いでいる。
そして、この旋回流で曝気室内に堆積する剥離した生物膜や余剰汚泥は、底盤1の中央部へ引き寄せられ、吸水口9から循環ポンプ10、微細気泡発生装置11へ送られ、該循環ポンプ内の旋回噴流や微細気泡発生過程のキャビテーションにより粉砕される。
なお、微細気流発生装置11には気液混合ポンプを用いるが、特許第2646442号、特開2002−370095号には微細気泡発生装置11と循環ポンプ10とは一体となった構造のものが、また、特開2001−58142号には吐出ノズル15で微細気泡発生装置が記載されており、循環ポンプ10と微細気泡発生装置11を個別に用いずに、これら一体型のものを使用することも可能である。
接触濾過室5内の対流による上昇流で接触濾過室上部外縁の水面に達した処理水の一部は、放流溝8の部分で側壁2上部を切り下げた越流堰2’を越流して放流溝8に落ち、放流口8’から放流され放流水17となるが、ほとんどの処理水は水平方向に旋回しながら接触濾過材7aの中で生物濾過され、徐々に接触濾過室の中心部に引き寄せられて、下向きの対流に乗り接触濾過室内を循環し、一部は隔壁4aを透過して再び曝気室に戻る。
なお、接触濾過室の中心部において接触濾過材7aの配置を行わず通水路を作ることで、下向きの水流をスムーズにして、生物濾過槽全体の対流を促すこともできる。
実験に用いた排水は、染色工場からの排水で、BOD:200〜300mg/L、
COD:300〜400mg/L、SS:20〜30mg/Lであった。
図8に、水温の変化を示す。
このグラフで、好気室とは接触濾過室を示し、嫌気室は嫌気濾床室を意味する。
なお、本実験においては、当染色工場にある活性汚泥処理槽と比較した。
染色工場からの排水のため、原水は比較的水温が高く、活性汚泥法はポンプによる曝気がされているので、冬季でも水温が高かった。
一方、実験プラントのおいては、小型で、循環ポンプや微細気泡発生装置の発生エネルギーも少ないので、冬季には20℃以下にまで下がった。
それでも、図9にSSの除去率変化、図10にTOC(全有機炭素量)除去率変化結果を示すように、安定して高い値を示した。
染色排水は、染色工程がバッチ処理であるために、排水組成変動が大きく、かつ、難分解性物質が多いにもかかわらず、TOC除去率65〜80%を確保したことは、活性汚泥法が水温30〜40℃の比較的高い水温でTOC除去率50〜80%であったのと比較すれば、優れた値である。
また、汚泥発生率を調査すると、除去TOC当たり1%以下であり、活性汚泥法のその値が20〜30%であることを考えると、汚泥発生が非常に少ない廃水処理方法である。
SS除去効果も図9に示すように活性汚泥法より優れていた。
この高いSS除去効果により、廃水処理後の脱色も活性汚泥法より優れていた。
図11に、実験装置内の硫酸塩濃度変化調査結果を示す。
嫌気室で硫酸塩還元が起こり、好気室で酸化が起きていることが確認できた。
2 生物濾過槽の側壁
3 注水管
4a、4b、4c 隔壁
41a、41b、41c 隔壁の透過孔
5 接触濾過室
6 曝気室
7a 接触濾過材(微生物担体)
7b 嫌気室の微生物担体
8 放流溝
9 吸水口
10 循環ポンプ
11 微細気泡発生装置
12 取水管
13 接続管
14 送水管
15 吐出ノズル
16 原水(排水、汚水)
17 放流水
18 嫌気濾床室(嫌気室)
Claims (1)
- 上部の接触濾過室と下部の曝気室とを透過性を有する隔壁で上下に分離し、
曝気室の下に、さらに嫌気濾床室を備えるとともに、曝気室と嫌気濾床室との間を透過性を有する隔壁で分離してあり、
嫌気濾床室は、微生物担体を配置し原水を注入する注入口を有し、
曝気室は、曝気室内に水平方向の旋回流が生じるように処理循環水を注入する注入口と、溶存酸素供給手段とを備え、
接触濾過室は、微生物による生物濾過膜を形成した接触濾材を配設してあり、
曝気室に生じた旋回流と、接触濾過室と曝気室との間の透過性を有する隔壁とで、接触濾過室に水平方向の旋回流と垂直方向の対流を生じるようにしたことを特徴とする生物濾過装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004111704A JP4014581B2 (ja) | 2003-04-08 | 2004-04-06 | 生物濾過装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003103708 | 2003-04-08 | ||
JP2004111704A JP4014581B2 (ja) | 2003-04-08 | 2004-04-06 | 生物濾過装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004322084A JP2004322084A (ja) | 2004-11-18 |
JP4014581B2 true JP4014581B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=33512966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004111704A Expired - Fee Related JP4014581B2 (ja) | 2003-04-08 | 2004-04-06 | 生物濾過装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4014581B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105254010A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-20 | 重庆乐善环保科技有限公司 | 一种逆向曝气污水处理池及采用该处理池的处理方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007175686A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-12 | N Ii T Kk | 有機性廃水の嫌気性散水ろ床処理方法及び装置 |
JP2008029943A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Kanazawa Univ | 微生物担体及び排水処理装置 |
JP2010269203A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Nikkiso Co Ltd | 廃水処理装置及びその制御方法 |
KR101270906B1 (ko) | 2011-09-29 | 2013-06-03 | 서울대학교산학협력단 | 생물막 형성 억제 미생물이 고정화된 유동상 담체 및 이를 이용한 분리막 수처리 장치 |
CN103153881B (zh) * | 2010-10-15 | 2015-08-26 | 首尔大学校产学协力团 | 其中固定有抑制生物膜形成的微生物的容器及使用该容器的膜法水处理装置 |
CN105417688A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-23 | 重庆乐善环保科技有限公司 | 一种球形填料和异型碳填料及其应用 |
JP7105162B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2022-07-22 | 株式会社クボタ | 有機性排水処理装置 |
CN110723820B (zh) * | 2019-12-10 | 2024-05-28 | 倪佳佳 | 一种串联式可多级运作的组合型生态滤床 |
CN116535005B (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-01 | 成都理工大学 | 一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法 |
-
2004
- 2004-04-06 JP JP2004111704A patent/JP4014581B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105254010A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-20 | 重庆乐善环保科技有限公司 | 一种逆向曝气污水处理池及采用该处理池的处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004322084A (ja) | 2004-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7691268B2 (en) | Waste gas/wastewater treatment equipment and method of treating waste gas/wastewater | |
JP3336410B2 (ja) | 生物学的反応による下水、廃水処理装置および方法 | |
JP4361432B2 (ja) | 水処理装置 | |
JP4014581B2 (ja) | 生物濾過装置 | |
JP6072254B2 (ja) | 水処理装置 | |
JP7016623B2 (ja) | 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法 | |
JP6497871B2 (ja) | 油脂含有排水の処理方法及び装置 | |
KR20010056230A (ko) | 일체식 타워형 수처리 장치 및 방법 | |
JP4409532B2 (ja) | 畜産廃水及び糞尿等のような高濃度の窒素を含む汚廃水の処理装置及びその処理方法 | |
CN110510815A (zh) | 基于同时硝化反硝化的一体化污水处理装置及污水处理方法 | |
JP2002307088A (ja) | 廃水処理装置 | |
KR100882818B1 (ko) | 폭기조 | |
WO2010101152A1 (ja) | 膜分離式活性汚泥処理装置及びその方法 | |
KR100437923B1 (ko) | 회분식 하폐수처리장치 | |
KR20040092843A (ko) | 기체의 용해 및 혼합을 이용한 오폐수 처리장치 | |
JP2000094000A (ja) | 浸漬型膜利用メタン発酵システム | |
JP2007190488A (ja) | 膜分離活性汚泥処理装置 | |
JP7016622B2 (ja) | 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法 | |
WO2007043134A1 (ja) | パームオイル製造廃水処理装置及びパームオイル製造廃水の処理方法 | |
KR100786321B1 (ko) | 미생물 활성 및 용존산소량이 극대화되게 한 오,폐수처리장치의 폭기조 | |
JP2005254207A (ja) | 水処理装置 | |
CN205710085U (zh) | 一种水处理用兼氧重介质活性污泥反应器 | |
KR102690151B1 (ko) | 바이오스톤볼 접촉산화법을 이용한 복합 수처리 시설 및 이를 이용한 수처리 공법 | |
JPH10216787A (ja) | 排水処理装置 | |
KR880001616Y1 (ko) | 유기성폐수의 처리장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070308 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20070417 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20070611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070620 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070803 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070911 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |