JPH01500886A - 遠心力を利用したバイオコンタクタ - 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】 遠心力を利用したバイオコンタクタ 技術分野 本発明は廃水の生物学的浄化装置、更に詳しくは遠心力を利用したバイオコンタ クタに関する。

ｉ豆且ヱ遣 廃水内には通常汚染物質と微生物とが共存し、このような場合、汚染物質は微生 物の栄養物質となる。廃水内に固体表面が存在すればその表面に汚染物質が付着 し、微生物が固体表面で成長繁殖するに伴フて微生物膜が形成される。微生物膜 内の微生物は汚染物質をそれらの成長と繁殖のために使用し、これによって廃水 内の汚染物質が減少することになる。

上記の如き付着した微生物を廃水処理に利用する方法としては、回転円板法及び 固定床法が知られている。この中で特に回転円板法は、部分的に水に浸された回 転体を強制的に回転させて接触面に付着された微生物を大気中に露出させること により酸素を供給して廃水を生物学的に処理するものである。このような回転円 板の例として、米国特許第３，７７７．８９１号、同第３，８２７．５５９号、 同第３．８４７．８１１号、同第３，９０４，５２５号、同第３，９９７，４４ ３号。

同第４．１２２，０１１号、同第４，１１５，２６８号及び同第４，４４４，６ ５８号等を挙げることが出来る。

黙しながら、このような回転円板法は水平回転体がその半分以上大気中に露出し ているので、微生物の膜が厚くなったときに、その荷重によって水平軸が撓んだ り破損される場合が多く、又、大気中に露出された微生物は冷水に大へん鋭敏で あり、気温の低い地方において運転する場合、熱の損失に因る廃水の温度降下を 防止するための施設が必要である。

上記のような問題点及び欠点を解決するために本発明者等は、回転軸に沿って互 いに適宜の間隔をおいて設置された多数の横壁と、ポンプのインペラーの形状の 如き多数の縦壁とから構成された接触器の中心に回転軸を設けて回転体を造り、 これを回転させることによって、回転体が水に完全に浸されていても廃水の流れ が円滑になされるようにし、汚染物質を効果的に除去し得ることを見出して本発 明を完成するに至った。

廃水の流れに関して、Ｔｒｕｌｅａｒと　Ｌａ　ＭＯｔｔａは廃水の流速が０． ８〜０．９３ｍ／ｓｅｃ以下であれば、汚染物質の除去は物質の伝達によって制 限を受けるとし、（Ｔｒｕｌｅａｒ。

Ｍ、Ｇ、、”Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　Ｂｉｓｆｉｌｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓ＠、　 Ｊ、　ＷＰＣＦ、ｖｏｌ　５４゜ｐｐ、　１２８１〜１３０１．１９８３；　Ｌ ａｍｏｔｔａ、　Ｅ、Ｊ、、”Ｅｘｔｅｒｎａｌ　ＭａｓｓＴｒａｎｓｆｅｒ　 ｆｎ　ａ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｆｉｌｍ　Ｒｅａｃｔｏｒ”、　Ｂｆｏｔｅ ｃｈｎｏｌ。

Ｂｉｏｅｎｇ、、　ｖｏｌ、１８．　ｐｐ、１３５９〜１３７０．１９７６）　 Ｒｉｔｔｍａｎは廃水の流れが速くなれば微生物の脱離する量が大きくなるとし た。（Ｒｉｔｔｍａｎ、　Ｂ、Ｅ、、Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　５ｈｅａｒ 、　５ｔｒｅｓｓｏｎ　Ｂｉｏｆｉｌｍ　Ｌｏｓｓ　Ｒａｔｅ”、　Ｂｉｏｔｅ ｃｈｎｏｌ、　Ｂｉｏｅｎｇ、、　ｖｏｌ、２４゜ｐｐ、　５０１〜５０６．１ ９Ｈ） 従って、微生物膜表面における廃水の流れは、汚染物質の伝達ばかりでなく微生 物の量の調節にも重要な役割を果たし、処理効率は接触の面積が広い程、又廃水 の流れが円滑である程増加する０本発明は以上のような微生物膜の性質を実際の 使用に適用したものである。

本発明の目的は、接触面積を広くし、廃水の流れを円滑にして処理の効率を増大 させることだけでなく、軸の撓みや破損、寒い気候による悪影響等を排除するこ とにある。

本発明の３つの特徴は次のとおりである。第１には、コンタクタの縦壁と補助縦 壁をポンプのインペラーの如き形状に設置し、回転体が水に完全に浸されていて も回転体の回転によフて遠心力に因り廃水の流れを円滑にした。第２には、接触 面積を広くさせるため、壁間の空間に接触材及び線型が設けられている。第３に 、回転軸の撓みや破損を防止するため、回転体の軸を垂直に立てて設けるか、水 に浸して浮力を多く受けるようにした。

匿亙立且工皇亙ｊ 第１図は、反応槽内に垂直に設けられた回転体の平面図である。

第２図は、反応槽内に垂直に設けられた回転体の正面図である。

第３図は、縦壁が直線状に設けられたコンタクタの平面図である。

第４図は、縦壁が直線状に設けられたコンタクタの斜視図である。

第５図は、縦壁が直線状に設けられたコンタクタの正面図である。

第６図は、外縁が正六角形をなすコンタクタの平面図である。

第７図は、横壁に孔が設けられたコンタクタの平面図である。

第８図は、縦壁が曲線状に設けられたコンタクタの要部平面図である。

第９図は、１２壁が曲線状に設けられたコンタクタの要部正面図である。

第１０図は、縦壁、補助縦壁及び線型が直線状に設けられたコンタクタの要部平 面図である。

第１１図は、縦壁、補助縦壁及び線型が直線状に設けられたコンタクタの要部正 面図である。

第１２図は、接触材の一例を示す斜視図である。

第１３図は、反応槽内に回転体を２個垂直に設けた廃水処理装置の平面図である 。

第１４図は、反応槽内に回転体を２個垂直に設けた廃水処理装置の正面図である 。

第１５図は、コンタクタの内側から外側に流れる廃水の流れを示す平面図である 。

第１６図は、コンタクタの内側から外側に流れる廃水の流れを示す正面図である 。

第１７図は、コンタクタの外側から内側に流れる廃水の流れを示す平面図である 。

第１８図は、コンタクタの外側から内側に流れる廃水の流れを示す縦断面図であ る。

第１９図は、横壁が円錐形をなす回転体を用いたときの内側から外側への廃水の 流れを示す縦断面図である。

第２０図は、横壁が円錐形をなすコンタクタの平面図である。

第２１図は、横壁が円錐形をなすコンタクタの縦断面図である。

第２２図は、横壁が円錐形をなすコンタクタの正面図第２３図は、水平に設置さ れた回転体の横断面図である。

第２４図は、水平に設置された回転体の縦断面図である。

第２５図は、嫌気反応槽内に設置された回転体の正面図である。

第２６図は、回転軸が中空である回転体の縦断面図である。

適　流側の詳細な説 第１図及び第２図は本発明による反応槽内に設けられた回転体を有するコンタク タの一実施例を示すものである。これらの図面は、一定量の廃水１１が収容され ている反応槽２９内に廃水処理の目的に適した大きさの回転体３を設け、垂直回 転軸１に取付けられた回転体３の回転により廃水を浄化する廃水処理装置を示し たものである。

回転軸１は回転軸ホルダ５と軸受ホルダ１２とによフて中心に設置され、コンタ クタ２は回転軸１に支持部材１０によって固定されており、回転体３はこれに連 結されたモータ（図示せず）によって駆動され回転する。

回転体３は、第１図に示すように回転軸１とコンタクタ２とに分離可能に構成す ることも可能であり、回転軸１とコンタクタ２とを一体に製造することも可能で ある。

コンタクタの外縁１８は、ｖＳ３図、第７図に示すように円形、或いは第６図に 示すように正多角形が望ましく、コンタクタの縦壁７は廃水が円滑に流れるよう 傾斜して取付けられ、インペラーとしての役割を果たし、回転体の回転により廃 水は壁間の空間８を流れる。縦壁７は第１図及び第８図に示すように曲線状に設 けるか、第３図、第６図及び第１０図に示すように直線状に設置する。

廃水の流れをより円滑にするために、第３図、第８図及び東１０図に示す如く補 助縦Ｍ１３を設けるか、第７図に示す如く短い縦壁１４を設けることもできる。

廃水との接触面積を更に広くするため、第１０図及び第１１図に示すように縦壁 １６を密に設けるか、又はこの代りにｗ４（図示せず）でコンタクタの外縁部を 取囲んだ後、市販の接触材１９を壁間の空間に充填してもよい。

第１２図は公知の接触材の一例を示すものである。第１３図及び第１４図は反応 槽内に２個の回転体を設けたもの示し、必要に応じて一つの反応槽内に多数の回 転体を設けることもできる。第１５図乃至第１９図は回転体３の回転と曝気とに よる廃水の流れを示す。

混合の強さと容積酸素伝達率　（Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ　ＯｘｙｇｅｎＴｒａｎ ｆｅｒ　ｒａｔｅ）は次のような方法によって増加させることができる。

１）コンタクタの内！１７を軸１より若干離れるようにするか、或いは、第７図 に示すようにコンタクタの横壁６に適当に孔を開け、第１６図及び第１９図に示 すように曝気装置２６を出来るだけ内縁１７に近付けて設けて回転体を第１５図 に示すように回転させ、廃水が接触器の内縁１７から外縁１８へ向フて流れるよ うにする。

２）曝気装置２６を第１８図に示すように出来るだけコンタクタの外縁１８近く に設け、回転体を回転させて第１７図に示すように廃水が接触器の外縁１８から 内縁１７へ向フて流れるようにする。

更に、第２０図及び第２１図に示すように、横壁６が円錐形をなす接触器３を回 転させることによって廃水の流れを調整することが出来る。第２２図は円錐形の 横壁６を有する回転体３が廃水に完全に浸されるよう水平に配設され、その回転 に伴なって廃水が流れるようすを示す。

接触面積の方が反応槽内に於ける廃水の混合よりも重要であるような廃水処理で は、接触器の内１１１７と回転軸１とを互いに当接するように設けることもでき る。

必要に応じて、接触器の横壁６又は縦壁７に適当に孔を設けるか、第７図に示す ようにコンタクタの外縁１８と内縁１７との間に短い横壁１４を設けることも出 来る。

特に嫌気性処理のため、第２５図に示すように、蓋２７を設けることも可能であ り、必要であれば、回転軸を中空とし、適切な充填物を満たすことによって回転 体３の重量を調整し得る。

以上を要約すれば、コンタクタの横壁７及び補助横壁１３が内縁に接する弧３０ に垂直な直線に対して傾斜して設けられた回転体３の回転によって、廃水が壁間 の空間８を円滑に流れる。壁間の空間８に縦壁１６を設けるか、或いは壁間に接 触材１９を充填して接触面積を広くすることにより廃水を処理する効率を高める ことが出来る。

回転軸を垂直に立てるか、或いは回転体３を水に完全に浸すようにして、回転体 ３の重量によって軸が撓むか又は破損することが防止される。

木見里二１月 本発明は回分式または連続式にて運転可能であり、本発明を廃水処理に使用する 方法には、好気性、無酸素性（ａｎｏｘｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ）　、ｔＪ１気性 又はこれらの混合方法があり、この様な方法等により　（１）廃水の２次処理に 於ける有器物質除去、（２）高度処理に於ける硝化又は脱硝化、及び　（３）汚 泥の安定化等の目的に本発明を使用することが出来る。

ＦＩＧ、４　ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、　８　ＦＩＧ、１０ ＦＩＧ、９　ＦＩＧ、１１ ＦＩＧ、　１５　ＦＩＧ、　１７ ＦＩＧ、２３ 国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．回転体と、互いに適宜の間隔を隔てて上記回転体の軸に沿って配設された複 数の横壁と、ポンプのインペラーのようにコンタクタに外接する弧の垂線に対し て傾斜して取付けられた複数の縦壁とから成り、上記複数の縦壁は上記各々の横 壁上に設けられ、上記複数の縦壁と横壁とはバイオコンタクタを構成し、廃水が 上記コンタクタを通過することによって浄化される廃水処理装置。
2. ２．上記回転体は回転軸とコンタクタとから成る請求の範囲第１項に記載の装置 。
3. ３．上記回転体は回転軸とコンタクタとが一体に構成されている請求の範囲第１ 項に記載の装置。
4. ４．上記コンタクタの短い縦壁は外接する弧の垂線に対して傾斜して設置される 請求の範囲第１項に記載の装置。
5. ５．上記コンタクタの縦壁は直線状に設置されている請求の範囲第１項に記載の 装置。
6. ６．上記コンタクタの縦壁は曲線状に設置されている請求の範囲第１項に記載の 装置。
7. ７．上記コンタクタの外縁が円形状である請求の範囲第１項に記載の装置。
8. ８．上記コンタクタの外縁が正多角形の形状である請求の範囲第１項に記載の装 置。
9. ９．上記コンタクタの内縁は回転軸から適宜離隔している請求の範囲第１項に記 載の装置。
10. １０．上記コンタクタの縦壁或いは積壁に孔が形成されている請求の範囲第１項 に記載の装置。
11. １１．上記コンタクタの横壁が円錐形である請求の範囲第１項に記載の装置。
12. １２．上記回転体に補助縦壁が配設されている請求の範囲第１項に記載の装置。
13. １３．上記コンタクタに細壁が配設されている請求の範囲第１項に記載の装置。
14. １４．上記コンタクタの壁間の空間に接触材が充填されている請求の範囲第１項 に記載の装置。
15. １５．上記装置が垂直軸を設置されている請求の範囲第１項に記載の装置。
16. １６．上記垂直軸が中空である請求の範囲第１５項に記載の装置。