JPH02172594A - 廃水処理装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、生物処理槽内に、微生物を付着させた粒状担
体（以下担体粒子という）と廃水と酸素含有気体からな
る三相流動層を形成させ、生物処理により廃水を浄化す
る廃水処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

生物処理槽内で流動化させた担体粒子の表面に微生物を
付着させ、流動層内に配設した散気装置を介して曝気を
行って水中の汚濁物質を除去する三相流動層法は、他の
生物膜法に比べて微生物の付着に供する担体の表面積が
飛躍的に大き鳴とれるため槽内に多量の微生物を保持す
ることが可能となり、その結果、高速。

高負荷処理が実現できるため、最近特に注目を集めてい
る。しかし８通気により乱れた流動層中から担体粒子或
いは汚泥が処理水中に混入し５次工程に流出するという
問題があり、これを如何に防止するかが重要なポイント
となっていた。

この流出を防止するものとして、特開昭６１−２６８３
９５号公報には、流動床生物処理装置の槽内に液及び固
体粒子は通過し得るが、気泡は通過し得ない大きさの開
口を多数有する傾斜した隔壁を設けて担体粒子の処理水
中への流出を防止する技術が開示されている。

また、特開昭５２−１３７１５４号公報には、気液接触
反応槽を上部が下部より大きな断面積を有するように形
成し、該反応槽の広くなった部分に下端の断面積が槽下
部の断面積より大きい気液分離筒壁を配置して担体粒子
の処理水中への流出防止を計った技術が開示されている
。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、特開昭６１−２６８３９５号公報に開示
の方法では、風体粒子の分離を確実にするには気泡の大
きさを太き（せざるを得ない、一方、気泡の大きさは水
中に酸素を効果的に溶解させるためには小さいことが好
ましいことは当業界においては周知の事実である。従っ
て、気泡を大きくすることによって担体粒子の流出は効
果的に防止できるものの、肝心の廃水処理効果が低下す
るという欠点が生じる。

また、特開昭５２−１３７１５４号公報に開示の方法で
は、気体、固体、液体の分離は、気液分離筒内の液表面
での自然な分離にまかせているだけなので、担体粒子に
付着した大きな気泡は上記液表面で自然に分離されるで
あろうが、担体粒子に付着した微細な多数の小気泡は液
表面で自然分離を起こし難い。その上。

この廃水処理設備では槽内の流動Ｎ　？ｆ４厚相で下方
から上昇してくる気泡が常時衝突を起こしており、流動
層濃厚相では完全な乱流状態が生じており、その結果置
体粒子には大きな気泡のみならず、無数の小気泡が付着
することになる。そして、この無数の小気泡が付着した
担体粒子が上昇しても邪魔板などに衝突してそのシッノ
クで小気泡が分離する機会が全くないので固液分離部内
に入り込んだ担体粒子は処理水と共に装置外・＼流出し
てしまうことになる。

本発明は、上記の従来の問題点を解決しようとするもの
で、Ｎ単に且つ安価につくような構成で担体粒子の流出
を効果的に防止し２安定した処理を行うことの可能な廃
水処理装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記にルみなされた本発明は、処理すべき廃水と微生物
の付着に供する担体粒子とを収容する生物処理槽と、該
生物処理槽内に、上端が液中に没する形でほぼ垂直に設
置され、上下端を開放したドラフト管と、このドラフト
管の外周を包囲してドラフト管との間に環状の通路を形
成する外筒であって、下部近傍に液流入用開口を、中央
部より上方に液流出用開口を有する外筒と、前記ドラフ
ト管及び外筒の上端及び下端にそれぞれ取付けられ、前
記外筒よりも外側に広がる下部鍔及び下部鍔と、ドラフ
ト管の下方に気体を供給する散気装置と、前記外筒の液
流出用開口に接続され、処理済液を流出させる移送管と
を有する廃水処理装置を要旨とする。

〔作用〕

上記構成の廃水処理装置において、ドラフト管の下部に
散気装置が酸素含有気体例えば空気を供給することによ
り、槽内に廃水、担体粒子、気体の三相流動体が形成さ
れ、かつ前記散気装置からの気体によるエアリフト作用
によりドラフト管内に前記三相流動体の上向流が生じる
。この上向流はドラフト管上端を出た後。

下部鍔に沿って広がり９その後ドラフト管の外側に位置
する外筒と生物処理槽の内壁との間を下向流となって流
下する。これにより、系内に安定した循環流が生じ、廃
水が曝気されると共に担体粒子に付着した微生物に接触
して効率良く処理される。ここで、液体、固体、気体か
らなる三相流動体がドラフト管上端を出た後上部鍔上を
横方向に広がり９次いで下向流となる際に気体が分離さ
れ、従って下向流中に含まれる担体粒子にはあまり気泡
が付着していない、また、担体粒子は水よりも比重が大
きいので、ドラフト管から遠くの方に広がり、槽内壁と
外筒との間を流れる下向流中。

外筒の近傍では担体粒子の濃度が極めて低下し、固液の
分離が進行する。ドラフト管の下方には前記エアリフト
作用による激しい流動が生じているが、ドラフト管下端
に設けている下部鍔の作用により、下部鍔の上方の外筒
近傍の流れが乱されることはない、このため外筒近傍の
、且つ下部鍔及び下部鍔ではさまれた領域には、担体粒
子をあまり含まない水の静かな下向流が生じている。こ
の水は、外筒の下部に設けられた液流入用開口からドラ
フト管と外筒との間の環状の通路に入り、ここを上昇し
て液流出用開口から移送管に入り。

処理水として次工程に送られる。ドラフト管と外筒との
間は槽内の攪拌流動の影響を受は難く、このため。

この環状の通路を上昇する間に固液の分離が一府進行す
る。かくして、移送管から排出される処理水中には担体
粒子、　′／ｒ：泥等の固形分の含有率が極めて低下し
ている。このように、上記廃水処理装置によれば、高速
。

高負荷の廃水処理を行うと共に、排出される処理水中の
固形分の含有率を極めて低下させることができ、処理系
の処理効率を安定して維持できる。

〔実施例〕

以下１図面に示す本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例による廃水処理装置の断面図
、第２図はその上面図である。同図において、全体を参
照符号１で示す三相流動層式廃水処理装置は処理すべき
廃水と微生物の付着に供する担体粒子２とを収容する生
物処理槽３と、該生物処理槽３内に、上端が液中に没す
る形でほぼ垂直に設置され、上下端を開放したドラフト
管４と、このドラフト管４の外周を包囲してドラフト管
との間に環状の通路５を形成する外筒６と、ドラフト管
４及び外筒６の上端及び下端にそれぞれ取付けられ、外
筒６よりも外側に広がる下部前７及び下部前８と、ドラ
フト管４の下方に酸素含有気体１例えば空気を供給する
散気口９Ａ及び供給気管９Ｂからなる散気装置９と、廃
水を供給する廃水供給管１０と、処理済液即ち処理水を
送り出す移送管１１等を有している。ここで、ドラフト
管４及び外筒６の形状は丸型５角型どちらでもよい。外
筒６は、下部近傍に液流入用開口６Ａを、中央部より上
方にｍｓ出用開ロ６Ｂを備えており、この開口６Ｂに移
送管１１が接続されている。開口６Ａ、６Ｂの形状も、
丸型、角型等任意である。下部前７及び下部前８は、そ
れぞれ。

環状の通路５の上端、下端を閉じるとともに、外筒６よ
幻も更に外側に延びている。これらの鍔７，８としては
２周辺部が中央部よりも低い位置になるように円錐状或
いは椀状とすることが好ましい。

次に、上記構成の廃水処理装置１の動作を説明する。

廃水供給管ｌＯから生物処理槽３内に供給された廃水中
に５散気口９Ａから空気を散気することにより、ｌｕ体
粒子２が懸濁され、液体、固体、気体の三相流動体が形
成される。この三相流動体は１散気口９Ａからの空気に
よるエアリフト作用によってドラフト管４内を上向流と
なって流動する。　ｉＢ体粒子２はその表面に活性７チ
泥を有し、気液と接触を繰り返すことにより、廃水を浄
化する。上向きに流動された担体粒子を含む廃水は、ド
ラフト管４の上端を出た後、半径方向外方に広がり、下
部前７よりも外側に流れた後、外筒６と生物処理槽３内
壁との間を下向流となって下方に流れる。

次いで、外筒６と生物処理槽３内壁との間を流下した固
液混合物は、再びエアリフト作用によりドラフト管４の
下端に吸い込まれ、ドラフト管４内を上昇する。

このようにして、槽内に安定した循環流が生じ、効率の
良い廃水処理が行われる。

以上の循環中において、ドラフト管４内の上向流がドラ
フト管外の下向流となる間に、気泡が廃水及び担体粒子
から分離される。また、担体粒子は主として生物処理槽
３の内壁近傍まで広がるため、外筒６の近傍には７担体
粒子をほとんど含まない水の下向流が生じている。この
下向流は下部前７と下部前８とによって外乱から保護さ
れるため５担体粒子が混入することがほとんどない、こ
のため、液流出用開口６Ａに達した廃水（処理水）は担
体粒子から極めて効率よく分離されている０次に、この
処理水が液流出用開口６Ａからドラフト管４と外筒６と
の間の環状の通路５に入り通路５内の上昇する。この通
路５内は８槽内の循環流にほとんど影響されず５沈静化
しているため、処理水がこの環状の通路５を上昇する間
に固液の分離が一層進行する。かくして、充分に担体粒
子、汚泥等の固形分を分離された処理水が、液流出用開
口６Ｂから移送管１１に入り９次工程へ移送される。

次に１本発明の効果を確認するために行った具体的な実
施例を説明する。

実施例 第１図、第２図に示す構造で、且つ次の仕様の廃水処理
装置を準備した。

生物処理槽３：　　１４０φＸ２５０Ｈ（＋ｎ）（３８
，５ｃｄ） ドラフト管４：　内径　２５ｍ５．外径　３２龍長さ　
１９０ｍ 外筒６　　　；　内径　４０■薦 上部鍔、下部鍔：外径　７０鰭 この装置内に、担体粒子として粒径０．５〜■寓層の無
機質粒状物を生物処理槽有効容積の約１０％の割合で加
え２次表に示す水質の有機性廃水を次表の流量で連続的
に通水、又１散気口より空気を供給した。

装置から排出される処理水を観察した結果、処理水中に
含有されるＳＳ及び担体粒子の中に含有される微細な粉
末が通水初期に見られたが、１昼夜連続処理後。

担体粒子の流出は見られなくなった。はぼ連続的に１ケ
月間運転し、水質分析を行い１次表の結果を得た。

第１表 第１表に示すように５短い平均滞留時間（５時間。

７時間）にもかかわらず、処理水中のＢＯＤ、ＳＳとも
大幅に改善されていた。また、処理水のＳＳ中のＭＬＶ
ＳＳ　（有機物成分）を測定した結果、その割合は７３
％で、流出する担体及び不活性ＳＳ量の合計は約９９ｐ
ｍであり、担体が極めて効率良く分離されていた。

なお、上記実施例は短い平均滞留時間の場合を示してお
り、この平均滞留時間を長くとると、処理水中のＢＯＤ
、ＳＳを大幅に減少させることは十分可能である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明は、微生物付着用の担体粒
子を使用した三用流動層弐の廃水処理装置において１散
気装置による気体供給位置の上に上下端を開口したドラ
フト管を設けることによって、槽内に三相流動体のｖａ
ｎ流を安定して生じさせることができ、効率の良い廃水
処理が可能となる。更に、そのドラフト管の外周に、環
状の通路を形成するように外筒を設は且つその上下に鍔
を設けることによって、外筒の近傍には固形分が分離さ
れた廃水の静かな流れが生じ、更にこの廃水をドラフト
管と外筒との間の環状の通路を上昇させた後、処理水と
して排出する構成とすることによって、環状の通路を通
過する間に一層固形分が分離され、担体粒子や汚泥等の
固形分の含有率の極めて低い処理水を得ることができる
。このため５本発明の廃水部ｌｌ！ｌ！装置を使用する
と、流出担体を捕集するための沈澱槽や捕集した担体、
汚泥等を返送する設備が不要であり、経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による廃水処理装置の断面図
、第２図はその上面図である。 １−廃水処理装置、２−担体粒子、３・・・生物処理槽
４−・ドラフト管、５−環状の通路、６−外筒、６Ａ−
・液流入用間０．６Ｂ・−液流出用開口、７−上部鍔、
８下部鍔、９−・・散気装置、９Ａ・−散気ロ、９Ｂ−
供給気管、１０−廃水供給管、１１−・−移送管。 ５−′ｆ′ｌプメ；のＩｎ５Ｌ 代理人　弁理士　乗　松　恭　三 第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理すべき廃水と微生物の付着に供する担体粒子とを収
   容する生物処理槽と、該生物処理槽内に、上端が液中に
   没する形でほぼ垂直に設置され、上下端を開放したドラ
   フト管と、このドラフト管の外周を包囲してドラフト管
   との間に環状の通路を形成する外筒であって、下部近傍
   に液流入用開口を、中央部より上方に液流出用開口を有
   する外筒と、前記ドラフト管及び外筒の上端及び下端に
   それぞれ取付けられ、前記外筒よりも外側に広がる上部
   鍔及び下部鍔と、ドラフト管の下方に気体を供給する散
   気装置と、前記外筒の液流出用開口に接続され、処理済
   液を流出させる移送管とを有する廃水処理装置。