JP5918017B2 - 生物学的排水処理装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、余剰汚泥が発生しない排水処理装置を提供することである。
散気具(da)、好気性微生物用固定濾床(ae)及び嫌気性微生物用固定濾床(an)を備える生物分解消化槽(A)の少なくとも1槽とを設置してなり、
好気性微生物用固定濾床(ae)の下部に嫌気性微生物用固定濾床(an)を配し、
生物分解消化槽(A)へ処理水を流入させるための流入口を生物分解消化槽(A)の上部に備え、処理水を流出させるための流出口を生物分解消化槽(A)の最深部に備え、
好気性微生物用固定濾床(ae)に遮断壁を壁面が鉛直方向になるように配して、散気具から供給される気泡が処理水の水面まで上昇できる上昇領域(ua)を設けることにより、好気性微生物用固定濾床(ae)内に下降領域(da)を形成させ、
嫌気性微生物用固定濾床(an)に遮断壁を壁面が鉛直方向になるように配して、処理水が深部から浅部へ上昇できる上昇領域(ua)を設けることにより、嫌気性微生物用固定濾床(an)内に下降領域(da)を形成する点を要旨とする。
なお、エジェクターとは、ポンプ等の機械的運動によらず、管内を流れる主流体(空気、水等)がより細い管を通過する際、より高速になると共に圧力が低下し、この圧力の低下により吸い込み口から他の流体(副流体;空気、水等)を吸い込み、流体同士が混合して排出できる部材である。そして、主流体として液体(水等)、副流体として気体(空気又は酸素等)を用いる気液混合エジェクターと、主流体として液体(水等)、副流体として液体(水等)を用いる液液混合エジェクターとがある。
また、処理水の循環を促進させるため、好気性微生物用固定濾床(ae)で設置できる遮断壁と同様の遮断壁を嫌気性微生物用固定濾床に設けて、循環の流れを一定の方向に促すこともできる。
後処理槽(Y)としては、集塊分離槽(B)及び無機物質分離槽(C)が含まれる。
しかし、これらの他に、微生物は、無機物質(硝酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、金属イオン及びこれらから構成される化合物等)も摂取すると共に排出し(または摂取されずにそのまま存在するものもあるかもしれない)、一部の無機物質(硝酸イオン、硫酸イオン等)は、集塊の返送や食物連鎖等により、アンモニア、窒素、硫化水素等にも変換されたりもするが、金属イオン(特に重金属イオン)やリン酸イオン等は、このまま放流水(または処理水)に含んだまま、生物学的排水処理装置の外部へ放出されてしまう。
そこで、本発明の生物学的排水処理装置には、放流する直前の処理水から、金属イオン(特に重金属イオン)やリン酸イオン等を分離除去するための無機物質分離槽(C)を設置することが好ましい。
ステンレス製エキスパンドメタル(SW36mm、LW101.6mm)製の側面及び底面をもち、外寸で幅740mm×奥行き740mm×高さ500mmの直方体の中央に、直径210mm×高さ500mmの円柱状の遮断壁(3)を壁面が鉛直方向になるように設け、この内部に、生物担体として中国実用新案特許CN201686549U号公報に記載された生物接触材構造を充填して、好気性微生物用固定濾床(1)を調製した。
また、97日間の排水処理の後、余剰集塊(または余剰汚泥)の発生は認められず、返送集塊の量も僅かであった。
実施例1で調製した生物学的排水処理装置の1/2の大きさの装置を用いて、塗装ライン前処理排水(330リットル/日)を3日間にわたって処理し、3日後に、JIS K0102:2008の「45.全窒素、45.2紫外吸光光度法」、「46.全リン、46.3.2硝酸−過塩素酸分解法」、「53.亜鉛、53.3ICP発光分光分析法」、「59.ニッケル、59.3ICP発光分光分析法」、「34.フッ素、34.1ランタン−アリザリンコンプレキソン吸光光度法」に準拠して、受け入れ排水及び放流水について、全窒素、全リン、亜鉛、ニッケル及びフッ素を測定し、これらの結果を表2に示した(単位はすべてppmである。)。
また、3日の排水処理後、余剰集塊(または余剰汚泥)及び返送集塊の発生は認められなかった。
実施例1で調製した生物学的排水処理装置の1/2の大きさの装置(ただし、無機物質分離槽(C)を設けず、集塊分離槽(B)の処理水の流出口を放流口としてここから放流した。)を用いて、石鹸製造工場排水(1000リットル/日)を22日間にわたって処理し、22日後に、JIS K0102:2008の「21.生物化学酸素消費量(BOD)、32.溶存酸素(32.3隔膜電極法)」及び「環境庁告示第64号別表4(ヘキサン抽出物質;試料をpH4以下の塩酸酸性にして、試料中の油分をヘキサンにより抽出し、約80℃でヘキサンを揮散させて残留する物質の質量を測定する方法、残渣には、鉱物油と動植物油とその他の不揮発性物質が含まれる。)」に準拠して、受け入れ排水及び放流水について、BOD及びノルマルヘキサン抽出物質含有量を測定し、これらの結果を表3に示した(単位はすべてppmである。)。
また、22日の排水処理後、余剰集塊(または余剰汚泥)及び返送集塊の発生は認められなかった。
実施例1で調製した生物学的排水処理装置の1/2の大きさの装置(ただし、無機物質分離槽(C)を設けず、集塊分離槽(B)の処理水の流出口を放流口としてここから放流した。)を用いて、木材加工工場排水(1000リットル/日)を24日間にわたって処理し、24日後に、JIS K0102:2008の「21.生物化学酸素消費量(BOD)、32.溶存酸素(32.3隔膜電極法)」、「17.100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量(CODMn)」及び「環境庁告示第64号別表4(ヘキサン抽出物質)」に準拠して、受け入れ排水及び放流水について、BOD、CODMn及びノルマルヘキサン抽出物質含有量を測定し、これらの結果を表4に示した(単位はすべてppmである。)。
また、24日の排水処理後、余剰集塊(または余剰汚泥)及び返送集塊の発生は認められなかった。
2 嫌気性微生物用固定濾床(an)
3 遮断壁
4 エアレーションノズル
5 気液混合エジェクター
6 処理水の水面
7 処理水の流入口
8 処理水の流出口
9 無機物の取り出し口
10 返送集塊の取り出し口
11 返送集塊流入口
12 排水の受け入れ口
13 処理水の放流口
da 下降領域
X1 前処理槽(原水槽)
X2 前処理槽(原水調整槽)
A 生物分解消化槽
B 集塊分離槽
C 無機物質分離槽
Claims (9)
- 前処理槽(X)と、
散気具(da)、好気性微生物用固定濾床(ae)及び嫌気性微生物用固定濾床(an)を備える生物分解消化槽(A)の少なくとも1槽とを設置してなり、
好気性微生物用固定濾床(ae)の下部に嫌気性微生物用固定濾床(an)を配し、
生物分解消化槽(A)へ処理水を流入させるための流入口を生物分解消化槽(A)の上部に備え、処理水を流出させるための流出口を生物分解消化槽(A)の最深部に備え、
好気性微生物用固定濾床(ae)に遮断壁を壁面が鉛直方向になるように配して、散気具から供給される気泡が処理水の水面まで上昇できる上昇領域(ua)を設けることにより、好気性微生物用固定濾床(ae)内に下降領域(da)を形成させ、
嫌気性微生物用固定濾床(an)に遮断壁を壁面が鉛直方向になるように配して、処理水が深部から浅部へ上昇できる上昇領域(ua)を設けることにより、嫌気性微生物用固定濾床(an)内に下降領域(da)を形成することを特徴とする生物学的排水処理装置。 - 複数個の生物分解消化槽(A)を直列に設置し、
この設置数が2〜10個である請求項1に記載の生物学的排水処理装置。 - 散気具を上昇領域(ua)に配する請求項1又は2に記載の生物学的排水処理装置。
- 散気具がエアレーションノズル及び/又はエジェクターである請求項1〜3のいずれに記載の生物学的排水処理装置。
- 好気性微生物用固定濾床(ae)及び嫌気性微生物用固定濾床(an)を構成する生物担体が、少なくとも互いに交差する複数個の板を備え、この板に大小異なる複数個の貫通孔を備える請求項1〜4のいずれかに記載の生物学的排水処理装置。
- 後処理槽(Y)として、集塊と処理水とを分離するための分離槽であって、
生物分解消化槽(A)からの処理水を流入させるための流入口と、集塊を前処理槽(X)へ返送するための返送口と、処理水を放流又は別の後処理槽へ排出するための排出口とを有し、他の流出入口を持たない集塊分離槽(B)を設置する請求項1〜5のいずれかに記載の生物学的排水処理装置。 - 後処理槽(Y)として、集塊分離槽(B)の後段に、無機物質と処理水とを分離するための無機物質分離槽(C)を設置する請求項1〜6のいずれかに記載の生物学的排水処理装置。
- 無機物質分離槽(C)に、金属粒子及び炭粒子が互いに接触し、多孔質に構成される炭/金属多孔質複合体を充填している請求項7に記載の生物学的排水処理装置。
- 金属がアルミニウム及び/又は鉄である請求項8に記載の生物学的排水処理装置。
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