JPH01180296A - 流動床型水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は下水や産業廃水などの有機性廃水を処理する流
動床型水処理装置に関する。

（従来の技術） 嫌気性細菌であるメタン発酵細菌を利用した嫌気性処理
方法は、好気性処理方法と比較して、余剰汚泥発生量が
少ない、曝気のための動力が不要である、などの利点が
ある。しかし嫌気性処理方法は有機物の分解速度が小さ
いため処理時間が長くかかるという問題点があった。

このような問題点を解消するためには細菌の高濃度化を
図り処理時間を短縮する必要があった。

このため、粒径０．１〜１ｍ程度の大きさの砂やセラミ
ックスなどの担体にメタン発酵細菌を付着させ、これを
反応槽内で流動状態に保ちながら処理を行う流動床型水
処理装置が提案されている。この流動床型水処理装置で
は担体の表面積が大きいので、非常に高い菌体濃度を保
つことができ、数時間の滞留時間で良好な処理が可能で
ある。

また通常の運転条件では、運転にともなって担体の流動
層の上部に、担体や廃水中のＳＳを核としたメタン発酵
細菌の造粒物から成るスラッジブランケラト層が徐々に
形成される。造粒物が形成されるメカニズムは、核とな
る担体や廃水中のＳＳ成分が水流によって回転運動を行
い、この際メタン発酵細菌や廃水中のＳＳ成分をとり込
んで徐々に造粒されていくものと考えられている。この
スラッジブランケット層ではメタン発酵細菌が高濃度に
維持され、廃水中の有機物の分解に非常に寄与する。ま
たスラッジブランケット層では、廃水中のＳＳ成分を付
着捕捉し、これらを取込んで造粒物がさらに形成される
。このため、処理水のＳＳ濃度が大幅に低下し、良好な
処理水を得られる。

彎顆 （発明が解決しようとする肴番犠） 上述したような流動床型水処理装置では、余剰菌体の引
抜きを担体の流動層部分とスラッジブランケット層部分
のそれぞれから行う必要があり、操作が繁雑であった。

また担体の流動層部分では、付着しているメタン発酵細
菌が増殖し、生物膜厚が大きくなるにつれてその密度が
小さくなることから、流動層の層高が徐々に高くなる。

このため随時余剰菌体を系外へ引抜く必要がある。この
時当然ながら担体も共に引抜かざるを得なかった。

このため、担体から菌体を剥離し、担体だけを反応槽へ
もどす操作が必要であった。嫌気性による流動床型水処
理装置はメタン発酵細菌と空気とを接触させないために
密閉構造にしであるため、上記操作は非常に厄介で時間
を要した。このため担体の回収を行わず、新しい担体を
反応槽へ投入する方法が採られていた。しかし、この場
合には担体の費用がかかるだけでなく、余剰固形物の処
理。

処分量が大幅に増え、その費用も高くなった。

またスラッジブランケット層では造粒物が密に形成され
ているため１通常の運転条件での水流では造粒物が相互
に合体してしまい、偏流が生じることが多かった。この
場合、廃水があまり流動しない部分では造粒化が弱くな
り、一部の固形物が剥離して処理水に流出する場合があ
った。

本発明の目的は、流動層部分において担体からの余剰菌
体の剥離が行われることにより流動層部分での余剰菌体
の引抜きが不要で、スラッジブランケット層部分での造
粒物相互の合体を防止した流動床型水処理装置を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

課題 （問題点を解決するための手段） 本発明による流動床型水処理装置は、廃水を反応槽下部
へ供給し１反送槽上部から処理水を流出させ、この処理
水の一部を反応槽下部へ循環させるもので１反応槽の下
部にはメタン発酵細菌を付着した担体の流動層を形成せ
しめ、該流動層の上部には担体あるいは原水中のＳＳ成
分などを核としたメタン発酵細菌の造粒物から成るスラ
ッジブランケット層を形成せしめ、前記流動層部分およ
びスラッジブランケット層部分に対応する反応槽内面に
、それぞれ１ケ所以上の絞り部を設けている。

（作用） 流動層部分において、担体に付着した菌体は装置の運転
に伴って増殖し、生物膜厚が徐々に大きくなる。これに
伴い、担体の見掛密度が小さくなり、流動層の層高が徐
々に高くなる。このため流動層部分に絞り部を設け、そ
の部分の流路断面積を小さくして廃水の上昇速度を大き
くし、流動状態に変化を生じさせる。この流動状態の変
化によるせん断力によって厚くなりすぎた生物膜を剥離
する。

また剥離された菌体は流動）１り部分ではあまり捕捉さ
れないため上方のスラッジブランケット層へ流出する。

スラッジブランケット層では流動層から流出した担体や
廃水中のＳＳ成分を核にしてメタン発酵細菌の造粒物が
形成される。

このスラッジブランケット層部分にも絞り部を設け、そ
の部分の流路断面積を小さくして廃水の上昇速度を大き
くし、流動状態に乱れを生じさせる。この乱れによって
造粒物および造粒物の核の回転運動を活発にし造粒物の
形成を促進するとともに、造粒物相互の合体を防ぎ、よ
り強固で密な造粒物とする。このため処理水中への固形
物のキャリーオーバは大幅に減少し、処理水々質は非常
に改善される。。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図に従って説明する。

廃水は原水流入管１を通り、ポンプ２によって反応槽３
に流入される。また処理水は反応槽３の上部に設けられ
ている処理水流出管４を介して排出される。また反応槽
３内の担体や造粒物を流動させる上昇流を得るために処
理水の一部は循環管５を介してポンプ６によって反応槽
３の下部へ循環される。

反応槽３の下方ではメタン発酵細菌が付着固定された担
体が流動層３ａを形成し、上方では担体や廃水中のＳＳ
成分を核としたメタン発酵細菌の造粒物がスラッジブラ
ンケット層３ｂを形成する。廃水中の有機物は流動層３
ａ、スラッジブランケット層３ｂを流動する間にメタン
発酵細菌によって嫌気的に分解され、炭酸ガスとメタン
を主成分とする発酵ガスを生成する。発酵ガスはガス排
出ｔｖｉ？７を介して排出される。

流動層３ａには絞り部８を設け、流路断面積を部分的に
小さくしである。これによって、流動状態の乱れが生じ
、そのせん断力によって余剰に付着しているメタン発酵
細菌を担体から剥離させる。

従って余剰菌体（固形物）を流動層３８部分から引抜く
操作は不要となる。この剥難速度と菌体の増殖速度（生
物膜の増加速度）とがほぼ等しくなるようにして流動層
高さをほぼ一定に維持できるようにする。絞り部の適切
な流路断面積は使用する担体の形状、大きさ、密度など
の物性や付着する生物膜の厚さ、生物膜の付着強度など
によって異なるが、一般的には、絞り部でない部分の流
路断面積の５０〜９５％が望ましい。また流路断面積を
小さくしである部分の上下では、徐々に本来の流路断面
積になるようにして流動の死水域が生じないようにして
あ°る。

剥離された余剰のメタン発酵細菌や廃水中のＳＳ成分は
流動層３ａから流出し、スラッジブランケット層３ｂに
流入する。スラッジブランケット層３ｂでは、前記余剰
のメタン発酵細菌や廃水中のＳＳ成分を捕捉し、これら
を取込んで造粒物を形成していく。このため、スラッジ
ブランケット層３ｂの層高は徐々に高くなるため、スラ
ッジ排出管１０から余剰の造粒物は系外へ引抜かれ、ス
ラッジブランケット層３ｂの層高は常に一定に保たれる
。系外へ引抜かれた余剰の造粒物は、脱水処理等公知の
方法で処理、処分する。

この造粒物の大きさはスラッジブランケット層の流動状
態によって異なるが、米粒大程度で比較的密に形成され
るため、流動層から流出した剥離菌体や廃水中のＳＳ成
分を捕捉して、さらにこれらを取込んで造粒物が形成さ
れる。またメタン発酵細菌の増殖も起こるのでスラッジ
ブランケット層の層高は運転に伴って徐々に高くなる。

このスラッジブランケット層の層高を一定にするように
余剰固形物を系外へ引抜けば、反応槽全体の菌体量をほ
ぼ一定に維持させることができ、良好な処理を安定して
行うことができる。

スラッジブランケット層３ｂには絞り部９を設け、流路
断面積を部分的に小さくしである。これによって、造粒
物相互の合体を防止する。また造粒物や造粒物の核の回
転運動を活発にし、造粒物の形成を促進し、さらにより
強固な造粒物とする。また、流路断面積を小さくしであ
る部分の上下では徐々に本来の流路断面積になるように
して流動の死水域が生じないようにしである。

スラッジブランケット層に設けた絞り部は比較的ゆるや
かな流動状態の乱れを生じさせることが目的であるので
、流動層に設けた絞り部より小さくすることが肝要であ
る。スラッジブランケット層での絞り部の適切な流路断
面積は廃水中のＳＳ成分濃度や造粒物の大きさ、スラッ
ジブランケット層の流動状態などによって異なるが、一
般的には絞り部でない部分の流路断面積の７０〜９８％
が望ましい。

本実施例では絞り部の流路断面積を、流動層部では６６
％に、スラッジブランケット部では９０％に縮小しであ
るが、前述したように適切な流路断面積は使用する担体
の物性や生物膜の付着強度、造粒物の流動性などによっ
て異なるため、本実施例に限定されるものではない。使
用する担体は従来から用いられている砂、セラミックス
、プラスチツクなどのどれでもよく特に限定されるもの
ではない。

また本実施例の反応槽は約ｌ／３５のテーパを付けであ
る。このようにテーパを付けた方が流動層およびスラッ
ジブランケット層が安定するが、必ずしもテーパを付け
る必要はない。

このように、本発明によれば流動層からの固形物引抜き
は不必要となり、スラッジブランケット層からのみ固形
物引抜きを行えばよく、操作が簡便になる。また流動層
に比ベスラッジブランケット層では担体がほとんど含ま
れないので、固形物引抜きの際に担体は系外へ排出され
ず、従来装置のように新しい担体を補給する必要がほと
んどない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、流動層部分に絞り部を設けて流動状態
を変動させ、そのせん断力によって担体に余剰に付着し
ているメタン発酵１Ｂ菌を剥離する。

このため、流動層からの余剰菌体引抜きは不要となり、
新たな担体を補給する必要がなく、その分うンニングコ
ス１−の低減化が図れるばかりでなく、装置の維持、管
理操作が容易になる。また余剰固形物の引抜きは流動層
上方に形成されるスラッジブランケット層から行うため
、担体がほとんど含まれず、余剰固形物の処理、処分量
が低減される。

さらに、スラッジブランケット層部分にも絞り部を設け
て流動を乱し、造粒物相互の合体を防止し、またより強
固な造粒物の形成を促進する。このため固形物の処理水
へのキャリーオーバが低減され、より良好な処理水が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流動床型水処理装置の一実施例の
構成を示す断面図である。 ３・・・反応槽　　　　　３ａ・・・流動層３ｂ・・・
スラッジブランケット層 ８．９・・・絞り部　　ｌＯ・・・スラッジ排出管代理
人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　山王　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 廃水を反応槽下部へ供給し、反応槽上部から処理水を流
   出させ、この処理水の一部を反応槽下部へ循環させるよ
   うにした流動床型水処理装置において、 反応槽の下部にはメタン発酵細菌を付着した担体の流動
   層を形成せしめ、該流動層の上部には担体あるいは原水
   中のＳＳ成分などを核としたメタン発酵細菌の造粒物か
   ら成るスラッジブランケット層を形成せしめ、前記担体
   の流動層部分およびスラッジブランケット層部分に対応
   する反応槽の内面に、それぞれ１ケ所以上の絞り部を設
   けたことを特徴とする流動床型水処理装置。