JPH0116559Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は汚水浄化処理機構の考案に係り、比較
的コンパクトな設備によつて効率的な汚水浄化処
理を行わしめると共に運転操業費を大幅に低減し
得るようにした処理設備の製作組立てを容易に
し、しかも長期に亘つて安定した浄化処理を行わ
しめるようにしたものである。 都市下水や各種産業廃水の処理法としては物理
学的方法と各種薬品を用いる化学的方法などがあ
るが、運転コスト面からは微生物を利用した生物
化学的処理法が有利であり、次第に普及化されつ
つある。即ちこのような生物化学的処理法として
は処理槽内汚水中に空気を吹き込む活性汚泥法や
槽内に接触材を入れた接触酸化法（浸漬床法）、
散水床法などがあるが、回転軸に比較的軽量且
つ強固な多数個の円板部体を取付けそれら全円板
部体表面積の50％前後を浸漬させて低速回転させ
ることにより円板体群が空中と汚水中とに交互に
接触し、該円板体群の表面に附着した汚水を微生
物によつて浄化することができ、この方法によれ
ば槽内汚水中に空気吹込みをなすことが不要で、
又特別に散水するような必要もなく、更には返送
汚泥も不要であつて最も省エネルギー的とされ、
既に国内で相当数の処理場で稼働されつつある。
然しこの有利な回転円板法による場合において
も、その円板を相当密接させて配設したとしても
単位体積（m³）当りの表面積は限られたものとな
らざるを得ないので効率的な酸素補給およびそれ
に伴つた微生物の好ましい酸化作用を求め難い。
なお上記したところは好気的条件下の場合である
が、これとは別に嫌気的条件下の場合においても
全水没条件下で回転体を作動せしめることにより
脱窒やそれに伴うメタン発酵を有利に行わしめ得
ることが知られているが、この場合においても前
記のような円板の場合においては単位体積当りの
表面積が限定されることは上記同然である。 本考案は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て考案されたものである。即ち本考案者等は前記
のような微生物の繁殖による酸化および硝化作用
を利用した汚水浄化処理について仔細な実地検討
を重ねた結果、可曲性線状材を交錯せしめた組織
体を利用することが好ましい接触表面積を形成し
得る所以であり、このような繊維組織体による回
転体を汚水中に部分浸漬した状態で回転させるこ
とにより好ましい空気補給を図り、しかも微生物
自体が該繊維組織中において旺盛に繁殖し、従つ
て汚水中の有機物（BOD分）その他の汚染成分
を効果的に酸化分解し、浄化処理し得る所以であ
り、しかも過大に附着生長した汚泥分はその回転
による汚水との摩擦によつて適当に繊維面から脱
落して処理剤み水として送出され、沈澱分別され
ることにより長期に亘る継続処理が可能となるこ
とを知つた。例えば塩化ビニリデン繊維を適宜に
屈曲加工し不規則な緩解状態として堆積してそれ
ら繊維材の交点部分を樹脂系その他の接着剤によ
つて結着させて所定厚さの板状体となし成形した
ものはその表面積は単位容積当りで著しく大きく
なり、例えば360〜8000デニール程度の合成繊維
材を用いて上記のように構成されたものは180〜
250m²／m³のような単位容積当りの表面積を有す
ることとなり、又その空隙率は70〜98.5％にも達
するものであつて、このことは該合成繊維組織体
を汚水中に部分浸漬させて回転させることにより
順次に汚水を供給すると共に酸素（空気）の進入
供給をも図らしめるに好適した構造であり、前記
微生物類の繁殖を有効に図り、その酸化および硝
化作用を旺盛化し得る。しかも本考案者等の実地
検討を行つた結果によると前記繊維材における電
位関係の如きから微生物を優先的に吸着する作用
が認められ、前記のように順次に回転してその大
きな表面積と空間率の関係から汚水と酸素が好ま
しい状態で共に供給される条件下においては短期
間内に前記微生物がその組織中に密集して繁殖す
ることとなり、の結果として該回転体に著しい重
量増大が図られる。例えば約20日間の運転によつ
て少くとも５倍以上、一般的には８〜15倍に重量
が増大することが確認されており、浄化効率にお
いても甚だしく大きいものとなり、ある程度以上
に附着生長した汚泥は外周部から脱離し、又増殖
が図られる。斯かる関係は塩化ビニリデン系繊維
材のみならず、塩化ビニル、ナイロン、ポリエス
テル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アセテー
トなどの各種合成繊維材の何れの場合においても
妥当し得るところであり、又場合によつてはガラ
ス繊維、炭素繊維或いは鉱滓綿などが少くとも部
分的に混入されてよい。更に必ずしも繊維材のみ
ならず、例えばフイルム材を適当な幅に裁断した
綿状材であつても同様に緩解状態として交点を接
着したものを採用することができ、上述したとこ
ろと同様の関係を構成することができる。 しかしてこれらの場合において上記のように微
生物の繁殖が旺盛で回転体の重量増大がもたらさ
れ浄化効率を充分に向上し得ることはまことに有
利であることは明白であるが、上記のように汚泥
が相当に附着成長した条件下ではその重量によつ
て組織体が変形し、そうした組織体の汚泥面に適
切な廃水および空気の供給条件を形成確保するこ
とが容易でない。又上記のように旺盛な増殖で附
着した汚泥は組織体を変形して該回転体の回転作
動を阻害せしめ、更には過大に附着生長した汚泥
により折角接着締結された組織体が徐々に分断す
ることとなり、これを阻止するための機構は上記
のような緩解状態の組織体であることから複雑煩
瑣とならざるを得ず製作組立てが容易でない。 本考案は上記したよな新しい確認ないし発見と
仔細な検討結果によつて考案されたものであつ
て、上記繊維材による好ましい浄化性能を長期に
亘つて安定且つ的確に発揮せしめ、その組織中に
おいて旺盛な微生物の附着、増殖を有利に図つた
操業を可能にし、又該設備の長期に亘る安定した
運転を確保することに成功したものである。即ち
本考案によるものの具体的な実施態様を添附図面
について説明すると、第１図のような回転処理設
備に用いる素材板１として第２図に示すように上
述したような合成繊維の１種又は２種以上を所定
の長さに切断しカール状に屈曲加工したものを緩
解の状態に混合配列したものに合成樹脂ラテツク
スを噴霧状に散布して該ラテツクスを繊維の交点
にそれぞれ集合させた状態で加熱処理を行い、前
記繊維材相互の間に空間を維持せしめた緩解状態
で締結硬化せしめて所定の厚さとした板状成形体
１０を用いるものであるが、斯かる板状成形組織
体１０に対して硬質合成樹脂板その他の硬質板材
枠体又は網などの硬質芯材１１を介装接着させる
もので、具体的には硬質芯材１１の両面に対して
前記板状成形組織体１０，１０を接着させる。上
記のような回転体は円形状とすることが好ましい
ので、複数個の扇形単位体として形成されたもの
を同心状に配設して円板状となし、このものを多
段に配列すると共にそれらの板状成形組織体１０
間に、両端に鍔部６ｂを対設した複数個の間隔保
持部材６ａを配設し緊締杆１７を挿通し緊締する
ことによつて所定間隔を保持させ回転軸３に第１
図のように軸着して回転体となし、これを支持枠
７に軸受けしてモータその他の駆動機構８で前記
したような汚水を受入れる処理槽５内において回
動するようにする。 具体的な処理設備の全般的な構成関係の１例に
ついては従来のものにおける曝気槽に代えて採用
した状態が第３図に示した通りであつて、前記し
たような汚水を受入れて一時貯えるようにされた
廃水受タンク２０から揚出されたものが別タン
ク１９に設けられたスクリーン２２により粗大物
が除去されてから原水貯槽２１に受けられ、この
原水貯槽２１に対して前記したような本考案によ
る円板状部体５を用いた処理槽５を設け、これを
必要に応じて曝気槽２４、沈澱槽２５、処理水槽
２６および廃水再利用のための消毒槽２７を介し
て放流するように成つている。しかし本考案のも
のは適宜に処理水槽２６と消毒槽２７との間など
に採用することができ、前記曝気槽２４に関して
本考案による処理槽５を採用することにより従来
のものの曝気槽３０の大きさに対して少なくとも
数分の１以下、一般的には10分の１以下に設備面
積ないし容積を縮減することが可能である。又回
転体駆動のための動力は該回転体を例えば15〜30
ｍ／mm、一般的に20ｍ／mm程度の周辺速度で回転
させるのみでよいから広大な曝気槽３０の全般に
おける汚水に対して常に適切な酸素供給をなすた
めの送風機を駆動する場合に比すればその動力比
（電気代）が著しく低額となる。貯槽２１からの
原水は処理槽５の一側に第１図に示すように設け
られたパイプ２８から供給され、又その他側に設
けられたパイプ２８ａから曝気槽２４に導出され
て処理槽５内には所定の水位が保たれる。各回転
体における板状成形組織体１０はその構成繊維材
が硬質芯材１１に接着されていることから形崩れ
することなく、又この硬質芯材１１を介して有効
な回転作動力が伝達され常に的確な回転が図ら
れ、しかも構成繊維の分離散逸するようなことは
ない。加うる汚水中に浸漬された後空中に引上げ
られた場合において該成形組織体１０における汚
水附着量の程度は一般的に硬質芯材１１側が最も
多く、空気量の少い状態にあり、これに対し組織
体の厚さ方向における表面側は汚水分附着量が比
較的少く空気量の多い状態のなるものである。即
ちこのことは硬質芯材１１側が亜硝酸菌
（Nitrosomons，Nitrosococus等）自栄養性細菌
である硝化細菌（Nitrobactor等）が短期間内に
組織中に繁殖し硝化工程が非常にスムーズに進行
され、又、脱窒工程における脱窒菌
（Pseudomonas等）の付着生成についても、硝化
工程と同様に大きな効果を得る事の出来る嫌気状
態を呈することになり、これに対し表面側におい
ては好気状態となつて有機物の酸化分解に適した
状態が形成され一般的に知られた各種微生物によ
る有機物の酸化分解が旺盛に行われる。このよう
に嫌気状態と好気状態における各作用の得られる
ことが本考案の場合においては頗る有利であつて
汚染成分であるBOD濃度が比較的低い場合にお
いても有効に機能し特に２次処理後の低濃度廃水
を硝化、脱窒する上において優れた性能を得しめ
る。 又前記したような合成繊維材はそれ自体が好ま
しく耐食性を有することは明かで上記したような
各種微生物の充分な繁殖条件下においても腐食変
質するようなことは全くなく、長期に亘つて適切
な耐用性が確保されるものであり、間隔保持材６
による保持は前記硬質芯材１１に対して的確な把
持、位置決め作用が得られることから並列された
各回転体の間には所定の間隔が適正に確保され、
従つてその回転が円滑に行われると共にそれら各
回転体における汚水の供給、空気（酸素）の補
給、進入した汚水の流下による厚さ方向の汚水分
布状態および進入空気の分布状態などが何れも各
回転体として設計された条件に略合致したものと
して的確に形成維持されることとなる。即ち各部
での夫々の微生物の附着繁殖とそれによる硝化作
用は何れにしても円滑に達成される。前記硬質板
材としては合成樹脂質に限られるものでなく、金
属質などでもよく、又波形板などを採用できる。 １例として3500〜5000デニールの塩化ビニリデ
ン系合成樹脂繊維材を用いこのものを上記のよう
にして空隙率97.7％として圧縮成形締結し、厚さ
20mmの板状成形組織体としたものを厚さ２mmの硬
質塩化ビニルによる板材１１の両側に接着したも
のを直径２ｍの円板状回転体とし、これを間隔保
持材６によつて約50mmの間隔を存せしめ30枚を軸
着した長さ4.2ｍの回転体として第１図に示すよ
うな処理槽５内に設けたものを２段に用いて回転
周速度20ｍ／mmで回転し、BOD濃度が400〜
500ppmである食品加工工場からの廃水を処理し
た場合のBOD負荷と除去率の関係を測定した結
果は次の第１表の通りである。

【表】 即ち、除去率は１段目、２段目ともにきわめて
優れた除去率を有する事が確認された。又上記し
たところは好気条件下で実施するに適した態様で
あるが、本考案によるものは場合によつては全没
水方式によつて回転体の全般を汚水中に没入した
嫌気条件下で運転するようにしてもよいことは明
かで、このようにするならば嫌気性微生物により
脱窒、メタン発酵を効率的に行わしめることがで
き、比較的小規模設備で、又短期間内に処理目的
を達し得ることは前記好気性条件下の場合と同じ
である。 運転動力費については本考案によるものの場合
は上記したような好気条件下又は嫌気条件下の何
れの場合においても従来の活性汚泥法によるもの
に比し何れにしても10分の１以下の低廉なものと
なる。 以上説明したような本考案によるときは繊維組
織体の間に硬質芯材を介装すると共に鍔部をもつ
た間隔保持部材を配設して緊締杆により緊締する
ことにより各種汚水の浄化処理に関して前記繊維
組織体の構造による微生物を利用した効率的な処
理を長期に亘つて行うことが可能であり、即ち上
記繊維組織体が所定の間隔を採り、又旺盛な附着
汚泥による形崩れや構成繊維の分離脱落を防止し
た円滑な回転操業を実現せしめ、又充分な耐用性
を有せしめて長期に亘る円滑な処理操業を行わ
せ、処理コストも甚だしく低廉で何れにしても有
利な処理作業を実現し得るものであるから実用上
その効果の大きい考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を示すものであつて、
第１図は本考案による処理機構の概要を示した斜
面図、第２図はその素材板についての部分的な斜
面図、第３図は本考案によるものを既設設備の一
部に採用した場合の全般的な設備構成説明図、第
４図は本考案によるものの別の実施態様を示した
側面図である。 然してこれらの図面において、５は処理槽、
６，６ａは間隔保持部材、１０は板状成形組織
体、１１は硬質板材、１７は緊締杆、１９は別
タンク、２０は廃水受タンク、２１は原水貯槽、
２２はスクリーン、２４は曝気槽、２５は沈澱
槽、２６は処理水槽、２７は消毒槽を示すもので
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転体を汚水中に浸漬して回転し汚水成分浄化
   能を有する微生物の繁殖を図つて該汚水成分の浄
   化を図るようにしたものにおいて、前記回転体を
   緩解状態で交点を締結させた可曲性線状組織材で
   形成し、しかも該可曲性線状組織材中に硬質芯材
   を介装すると共に両端に鍔部を対設した間隔保持
   部材を介装し、緊締杆を挿通して緊締したことを
   特徴とする汚水浄化処理機構。