JPH02207900A

JPH02207900A - 自動撹拌形発ガス反応槽

Info

Publication number: JPH02207900A
Application number: JP1025710A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kodama; 小玉　実; Akira Mizutani; 亮水谷; Toshiko Furuya; 古屋　壽子; Haruki Wakimoto; 脇本　春樹
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1990-08-17

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】本発明は自動攪拌形発ガス反応槽に関し、とくに嫌気性
微生物による廃水処理用の嫌気性バイオリアクターに適
する自動攪拌形発ガス反応槽に関する。　　　　　・差速Ｊと皮會嫌気性微生物を利用して廃水処理をするいわゆるメタン
醗酵は、余剰汚泥が少なくてすむだけでなく有機物の消
化過程で発生するメタンガスからエネルギーを回収する
ことができるので、極めて経済的である。高濃度廃水の
処理に実績のあるメタン醗酵方式として反応処理槽の底
にスラッジ・ブランケットを形成しこれに廃水を上向き
に通す嫌気性上向流スラッジブランケット（ｔｌＡｓＢ
）法がある。　ＵＡＳＢ法は単一の反応槽によって廃水
処理を完結するものであるが、処理対象の廃水と反応槽
内の微生物とを十分に接触させる必要がある６反応槽の
性能に最も大きく影響するのは撹拌の良否であると言わ
れる。

一般にＵＡＳＢ法を高濃度廃水の処理に適用した場合に
は、汚泥床から多量のガスが発生し特別の攪拌装置を設
ける必要はない。

しかし、低濃度廃水を処理する場合には、発生ガス量が
少ないため攪拌装置を設けなければ汚泥床に水みちがで
きて廃水と微生物（汚泥）との十分な接触が行なわれな
い、第４図は本発明者等が特願昭８２−１４７１３８４
号に開示した低濃度廃水処理用の嫌気性バイオリアクタ
ーの構成を示す、縦に長い円筒状の反応槽２１は、汚泥
濃縮部２１Ａ　、反応部２１Ｂ及び清澄部２１Ａを有す
る０反応部２１Ｂの中には内筒２２に囲まれた縦長の撹
拌スクリュー２３を配置し、図示してない駆動モータに
より撹拌スクリュー２３を矢印Ｒ，Ｓで示される様に可
逆的に回転する。

廃水流入口２４を介して反応槽２１に供給された廃水３
１は矢印Ｗに示される様に、撹拌スクリュー２３の回転
に応じ、内筒２２の内部を上昇しながら汚泥３２と接触
し消化反応を受ける。内筒２２の上部に達した廃水３１
は内筒２２の外側へ流出し下降流となって反応槽２１の
下部へ向うが、この下降流においても汚泥１２との接触
により消化反応がさらに進む。

内筒２２を上昇した廃水３１の一部は、反応部ＩＢより
も断面積の大きい清澄部２１Ａ’へ流入し上昇速度が遅
くなり、汚泥３２の沈降分離がなされる。清澄部２１Ａ
で沈降し始めた汚泥３２は自重により反応部２１Ｂへ落
下し、さらに汚泥濃縮部２１Ａにまで達する。濃縮され
た汚泥３２は随時外部へ排出される。

消化反応に伴って生成したメタンガス３４は、下端が広
がったガス案内筒２Ｂによって集められ、沈降分離を阻
害しない様に上部へ移動し、ガス放出口２５から外部へ
放出される０図中、メタンガス３４の流れを点線矢印Ｇ
によって示す、処理済みの清澄水即ち処理水３３は処理
水排出口２７から外部へ導かれる。

この図示例は、回転翼による機械的撹拌を用いているが
、このほかにも反応槽内の液の再循環による撹拌、及び
反応ガスの再循環（液中への吹込み）による撹拌が用い
られている。

ししかし、どのような攪拌方法を選択するにしても攪拌の
ためのエネルギー及び駆動装置が必要であり、設備費及
び運転・費が嵩む問題点がある。

本発明の目的は、外部エネルギー及び駆動装置を要しな
い自動攪拌形発ガス反応槽を提供しもって従来技術の上
記問題点を解決するにある。

占第１図の一実施例によって説明するに、一端開放のフロ
ー）２ａ、２ｂ、２Ｃの開放端４に対向する部分を反応
槽１の上部から吊下類５により反応槽１内に吊下げる。

吊下類５の上端は例えば反応槽ｌに設けられた上部保持
部材６に固定される０図示例では３個のフロート２ａ、
２ｂ、　２ｃを用いるが、吊下げるフロートの数は３個
に限定されるものではない、撹拌類９を各フロート２ａ
、２ｂ、２Ｃの開放端４の近傍から吊下げる。下端が反
応槽ｌ内に保持された浮上制限鋼７の上端をフロート２
ａ、２ｂ、２Ｃの開放端４に対向する部分に固定する。

浮上制限鋼７の下端は例えば反応槽ｌに設けられた下部
保持部材８に固定される。

各フロー）２ａ、２ｂ、２ｃに作用する最大浮力を当該
フロートから吊下げられた攪拌鋼９の水中重量より大き
くする。

第、１図は反応槽ｌ内で廃水消化等の発ガス反応が開始
される前の初期状態を示し、この状態では攪拌鋼９の重
量のためフロート２ａ、２ｂ、２Ｃの開放端４が下向き
に保持される０図示例の浮上制限鋼７の長さは、第１図
の初期状態においてモの一部が下部支持部材８上にたる
み部７ａを形成するように選ばれる。

廃水消化反応等の発ガス反応の進行に伴なって発生する
ガスは下向きのフロー）２ａ、２ｂ、２Ｃ内に進入して
貯留され各フロートに浮力を生じさせ、時間の経過とと
もに各フロート内のガス貯留量が増大する０発ガス反応
の進行後の状態を示す第３図において、比較的わずかな
量のガスが貯留された段階の動作をフロート２ａによっ
て示す、フロー）２ａに進入し貯留されたガスの量によ
って定まる浮力が、当該フロー）２ａ自体の水中重量と
当該フロー）２ａに接続された攪拌鋼９及び浮上制限鋼
７のたるみ部７ａ以外の部分の水中重量の和に相当する
限界値を超えて増大すると、フロー）２ａは上昇し始め
る。

このフロー）２ａの上昇に伴ない、吊下類５が上昇する
だけでなく、撹拌類９及び浮上制限鋼７も揺動するので
、反応槽１内の汚泥層が乱され、廃水及び汚泥が自動的
に攪拌される。またフロート２ａ内のガス貯留量が増大
するに従って重心位置が移動し、当該フロー）２ａの傾
斜角度が変化するので、撹拌類９及び浮上制限鎖７が水
平方向に移動し廃水及び汚泥の自動攪拌が促進される。

フロー）２ａの上昇は、その上昇に伴なって生ずる吊下
類５のたるみ部５ａの水中重量増と浮上制限鎖７のたる
み部７ａの減少分相当の水中重量増との和がフロー）２
ａの浮力の上記限界値超過分と平衡した位置で終り、フ
ロート２ａはその位置で停止する。

第３図のフロー）２ｂは、その内部におけるガス貯留量
が増大してフロート２ａの位置よりさらに浮−ヒし、浮
上鎖７が完全に伸びて鎖のたるみ部７ａがなくなる上限
位置まで浮上した状態にある。上限位置にあるフロート
のガス貯留量がさらに増大してその浮力が増えても、浮
上制限鎖７が伸び切っているので上昇することができず
、浮上制限鎖７の上端を中心として、第３図のフロー）
２ｃに示されるように回転する。フロート２Ｃはその開
放端４が横向きになり、その内部に貯留され、たガスを
反応槽ｌ内の廃水１１中へ排出する状態にある。

ガス排出が終了すると、フロートに作用する浮力が消滅
する。各フロー）２ａ、２ｂ、２Ｃが上記態様で浮力を
失うと、それぞれ沈下し吊下類５によって吊下げられる
第１図の初期位置へ戻る。フロート２ａ、　２ｂ、　２
ｃの下降に伴なう吊下類５の下降及び攪拌鎖９と浮上制
限鎖７の揺動も廃水及び汚泥の自動攪拌を促進する。そ
の後各フロー）２ａ、２ｂ、２ｃは発ガス反応の進行に
応じ上記態様で上昇及び下降を反復する。

こうして廃水及び汚泥の自動攪拌が外部動力及び駆動装
置なしで持続的に行なわれ１本発明の目的が達成される
。

１凰１第２図はフロートの一実施例を示す、同図のフロート２
は、円筒形であって長さ方向の一端を閉鎖端３としその
他端を開放端４とし開放端４に４本の攪拌鎖９を接続し
ているが、本発明に使われるフロートは一端開放のもの
であれば足り図示例の形状には限定されない、また各フ
ロート２の攪拌鎖９の数も４本に限定されるものではな
い。

第１図の実施例では廃水１１が廃水流入口１２を介して
廃水ポンプ１８により反応槽ｌへ供給される。

廃水消化の発ガス反応で発生するメンタガス１４は上記
態様でフロー）２ａ、２ｂ、２Ｃに作用し、各フロート
から放出されたのちガス排出口１５を介して排出される
。廃水消化反応によって浄化された処理水１３は処理水
排出口１７から流出する。余剰汚泥３５が汚泥ポンプ１
８により適宜外部へ取出される。

この実施例ではフロー）２Ｂ、　２ｂ、　２ｃに結合さ
れた浮上制限鎖７の長さを適当に選び七のたるみ部７ａ
における浮上制限鎖７の長さによって、フロート昇降の
高低幅を調節する。また、この実施例の構造によれば、
反応槽１内のガス発生量に応じたフロー）２Ｃ％２ｂ、
　２ｃの横転によるガス放出の頻度を容易に制御できる
。即ち、フロート自体の内容積、形状１重量、吊下類５
・浮上制限鎖７とフロートとの結合位置、各類５．７，
９の重量等の選択により、フロー）２ａ、２ｂ、　２ｃ
の横転の頻度を適正に設計し、さらに必要に応じこれを
調節することができる。

フロート２ａ、２ｂ、２ｃを第１図の実施例では反応槽
１の清澄沈澱部ＩＡに設置しているが、処理すべき廃水
１１の質その他の条件によってはこれらを汚泥床部ＩＢ
の中へ吊下げてもよい、さらに、フロートを清澄沈澱部
ＩＡと汚泥床部ＩＢとの両者に設置し複数段構成のもの
としてもよい。

自動攪拌効果を一層増進するため、撹拌類９等に適当な
形状の突起を設けてもよい。

図示例における上部支持部材６及び下部支持部材８は、
吊下類５及び浮上制限鎖７を固定すると共に廃水１１を
通過させる構造のものであり１例えば格子構造であるが
、他の構造例えば鉤状突起としてもよい、なお、浮上制
限鎖７の下端の固定は必ずしも下部支持部材８による必
要はなく、例えばフロート２に作用する最大浮力に抗し
て浮上制限鎖７の下端を保持するに十分な重量の重錘に
よってもよい。

魚貝］と級！以上詳細に説明した如く１本発明による自動攪拌効果ガ
ス反応槽は、一端開放のフロートの開放端対向部分を反
応槽の上部から吊下類で吊下げ。

攪拌鎖を前記フロートの開放端近傍から吊下げ、下端が
前記反応槽内に保持された浮上制限鎖の上端を前記フロ
ートの前記開放端対向部分に固定し、前記フロートに作
用する最大浮力を前記攪拌鎖の水中重量より大きくして
なる構成を使用するので次の効果を奏する。

（イ）汚泥及び廃水などの発ガス反応液の持続的攪拌を
外部からの駆動エネルギー及び駆動装置なしに行うこ゛
とができる。

（ロ）任意形状、即ち円形、長方形、正方形等の断面の
反応槽に適用することができる。

（ハ）鎖を長くすれば深い反応槽における攪拌を行なえ
るので１反応槽の深層化を可能にする。

（ニ）構成部品がフロート、鎖及びその結合・保持部材
のみであるから、設備費を低く抑えることができる。

（ホ）可動部分が少なく保守が極めて簡単であって、し
かも外部からの駆動エネルギーを要しないので運転費を
低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による自動攪拌形発ガス反応槽の一実施
例の図式的縦断面図、第２図はフロートの説明図、第３
図は第１図の自動攪拌形発ガス反応槽の動作説明図、第
４図は従来の廃水処理用反応槽の説明図である。１．２１−・・反応槽、・　　２．２ａ、　２ｂ、　２
ｃ・−・フロート、　　３・・・閉頻端、、（４・・・
開放端、　５・・・吊下類、　５ａ、　？ａ・・・たる
み部、　　６・・・上部支持部材、　７・・・浮上制限
鎖、　８−・・下部′支持部材、９・・・攪拌鎖、　１
１．３１・・・廃水、　１２．２４・・・廃水流入口、
　　　１３．３３・・・処理水、　１４．３４・・・メ
タンガス、　１５．２５・・・ガス放出口、１７．２７
・・・処理水排出口、　１Ｂ・・・廃水ポンプ、１９・
・・汚泥ポンプ、　２２・・・内筒、２３・・・攪拌ス
クリュー２６・・・ガス案内筒、　　３２・・・汚泥％
　３５・・・余剰汚泥。特許出願人　　　鹿島建設株式会社特許出願代理人　　弁理士　　市東禮次部第２図第４図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

一端開放のフロートの開放端対向部分を反応槽の上部か
ら鎖で吊下げ、攪拌鎖を前記フロートの開放端近傍から
吊下げ、下端が前記反応槽内に保持された浮上制限鎖の
上端を前記フロートの前記開放端対向部分に固定し、前
記フロートに作用する最大浮力を前記攪拌鎖の水中重量
より大きくしてなる自動攪拌形発ガス反応槽。