JPH02245297A

JPH02245297A - 廃水の二段処理方法

Info

Publication number: JPH02245297A
Application number: JP2026990A
Authority: JP
Inventors: William M Copa; ウィリアム・エム・コーパ; Thomas J Vollstedt; トーマス・ジェイ・ヴォルステット
Original assignee: Zimpro Passavant Inc
Current assignee: Zimpro Passavant Inc
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1990-10-01
Also published as: ES2081346T3; CA2007024A1; KR0137867B1; MX166249B; ATE131455T1; US4919815A; DE69024070D1; EP0382340B1; DE69024070T2; KR900012847A; EP0382340A1

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、生物物理学的嫌気性処理及びそれ続いて行う
生物物理学的好気性処理を組み合わせた二段処理プロセ
スに関する。

（従来の技術）廃水の処理に対しては２つのタイプの生物学的プロセス
が使用されているが、いずれも利点はあるもののいくつ
かの欠点も有する。これら２つのプロセスは、好気性プ
ロセス及び嫌気性プロセスと呼ばれ、前者はレスピレー
シッン（ｆｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ）と廃水の有用化のた
めに酸素を必要とし、また後者は廃水を浄化するのに酸
素の非存在下にて機能する。

好気性処理プロセスと比較すると、嫌気性の消化はいく
つかの欠点を有する。第一に、嫌気性消化は一般に有機
物質の除去の程度がかなり低い。

第二に、嫌気性細菌の活性は、ｐＨ，温度、並びにアン
モニア、ピリジン、及び重金属等の有害物質の影響を受
は易いことが知られている。メタン生成細菌はその再生
速度が遅く、従って混乱状態になった後のグイジェスタ
ーを完全に回復させるには通常数週間かかり、さらに数
ケ月かかることもある。

しかしながら理論的な観点からみると、嫌気性処理プロ
セスは好気性処理プロセスよりエネルギー効率が良い、
なぜなら、（ａ）廃水中に多量の空気又は酸素を送り込
む必要がない；（ｂ）有機物質の相当部分が有用な燃料
ガスであるメタンに転化される；そして（ｃ）嫌気性処
理を行うと、結局は廃棄しなければならなくなる新たな
細菌細胞（バイオマス）の生成がかなり低く抑えられる
；からである。

一般には、嫌気性処理プロセス及び好気性処理プロセス
のいずれも、粉末状活性炭のような粉末吸着側を加える
のが有利である。

ホフマン（Ｈｏｆｆｍａｎ）らによる米国特許第４．６
２６．３５４号明細書は、高濃度リカー（Ｉ　１ｑｕｏ
ｒ）による嫌気性消化（例えば、スラッジの熱的状態調
節等）に対して粉末活性炭を使用した場合の、短い滞留
時間での８００の増大と色の除去について説明している
。

クローフォード（ｃｒａｗｆｏｒｄ）らによる米国特許
第４．６７６．９０６号及び４，７８０．１９８号明細
書は、生物学的醸を保持した濾床と共にスラッジブラン
ケラ）　（ｓｌｕｄｇｅ　ｂｌａｎｋｅＬ）をグイジェ
スター内に組み込んだ嫌気性グイジェスターを使用した
場合の、ハイブリッドな高速処理プロセスについて説明
している０本発明が関係する一般的な技術に対して、こ
れら２つの特許を参照の形でここに引用する。

バー／　）ン０１ｕｔＬｏｎ）らによる米国特許第３．
９０４，５１８号及び４，０６９．１４８号明細書は、
活性汚泥法の曝気水盤にわ）末活性炭を加えた形の好気
性生物学的処理プロセスについて説明している。このプ
ロセスはＰＡＣＴ”処理プロセスとして知られている。

１９８８年１月４日付は提出のコバ（ｃｏｐａ）らによ
る米国特許出願第１４０．６５１号明細書（本発明の譲
受人に譲渡）は、好気性生物学的処理工程に次いで粉末
活性炭接触工程が施される連続的な好気性二段処理プロ
セス（活性炭と生物学的固体の殆どは第１工程に保持さ
れている）、最大効率を得るため、粉末活性炭が接触工
程から曝気工程に移送される。

スベクター（Ｓｐｅｃｔｏｒ）による米国特許第４．０
５６，４６５号及び４．１６２．１５３号明細書は、低
濃度の都市廃水に対する一連の嫌気性処理工程と好気性
処理工程について説明している（繊維状有機体の成長を
防止）、得られる好気性の生物学的固体は、嫌気性処理
工程に再循環されるか、又はリンの除去に使用される。

該システムに対する全体としての油圧保持時間は３時間
である。

チェノ（ｃｈｅｎ）らによる米国特許第４，２７１．０
２６号明細書は、特定のＦ／Ｍ比及びＲＯＤ／Ｐ比を作
動効率を増大させるよう！１１節した形の同様の処理ス
キームを開示している。

「“クラフトバルブ廃液の逐次嫌気性／好気性処理”（
Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ　Ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ａｎｄ　
Ａｅｒｏｂｉｃ　Ｔｒｅａｔ−＋ｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｋｒ
ａｆｔ　Ｐｕｌｐｉｎｇ　Ｗａｓｔｅｓ’、　Ｗａｔｅ
ｒ　５ｃｉｅｎｃｅｂ」胆コ旦ｕ、　ｐｐ、１０７−１
２０．　ＶＯｌ、２０．１９８８Ｊと題するキラ（Ｑｉ
ｕ）　らの文献には、廃水に対する嫌気性処理と好気性
処理を組み合わせた処理プロセスが報告されている。ク
ラフトエバポレーター凝縮液（ＫＥＣ）と抽出工程の苛
性漂白廃液（ｃＢ）との混合物を、上昇流嫌気性スラッ
ジブランケットプロセス（ｔｌｐｆｌｏｗ　Ａｎａｅｒ
ｏｂｉｃ　Ｓｌｕｄｇｅ　Ｂｌａｎｋｅｔ　ｐｒｏｃｅ
ｓｓ）により、次いで好気性活性汚泥法により処理して
いる。線絵合せシステムは、低分子量のＴＯＣフラクシ
ゴンやＣ００フラクシツンを効率的に除去するが、有機
塩化物（ＴＯＸ）は全体として約２０％しか除去できな
い。

レイマン（Ｒｅｉｓａｎｎ）らによる米国特許第４．５
００，４２９号明細書は、細菌に対するフローティング
・キャリヤー（ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｃａｒｒｉｅｒ）を
使用した生物学的リン除去プロセスについて開示してい
る。

廃水に好気性工程と嫌気性工程が施され（順序はどちら
でもよい）、このとき等量のキャリヤーとｍ菌が２つの
工程の間で交換される。リン酸塩は、好気性工程から生
物学的スラッジとして除去されるか、又は嫌気性工程か
ら化学的に沈澱される。

（発明が解決しようとする！ＩＩ！り本発明の目的は、周囲環境へ排出するのに適した流出物
が得られるような生物物理学的処理システムを提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、処理プロセス中に処理システムか
ら廃棄される固体残留物の量を最小限に抑えることにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、本プロセスのエネルギー源
として使用することのできる燃料ガスを廃水から生成さ
せることにある。

本発明の他の態様、利点、及び目的は、以下の詳細な説
明、図面、及び特許請求の範囲から当接術者には明らか
となろう。

（！！ｌ！題を解決するための手段）本発明！ｔ、Ｃｏｎ　カ５．０００〜５０．０００ｔｓ
ｇｌｌＯ）中程度濃度の廃水（例えば、浸出液、プロセ
ス廃液、及び熱によるメランジ状態調節用リカー等）の
処理に特に適している。

本発明は、（ａ）　　嫌気性第１処理区域において、ＣＯＤ含有廃
水を嫌気性の生物学的固体及び粉末吸着剤と接触させて
嫌気性の混合リカー（ｍｉｘｅｄ　１ｉｑｕｏｒ）を形
成させ、そして前記廃水からＣＯＤの実質的な部分を除
去する工程；（ｂ）　　前記第１処理区域内にて、前記嫌気性混合リ
カーから燃料ガスを分離′する工程；（ｃ）　　前記第
１処理区域内にて、分離手段により前記嫌気性混合リカ
ーから嫌気性の生物学的固体と粉末吸着剤の実質的な部
分を分離して、第１の固体相と第１の水性相を得る工程
；（ｄ）　　前記第１水性相を前記第１処理区域から好
気性第２処理区域に移送する工程；（ｅ）　　好気性の
生物学的固体と粉末吸着剤を含む好気性混合リカーソリ
ッド（ｍｉｘｅｄ　１ｉｑｕｏｒｓｏｌ　１ｄｓ）を収
容した前記第２処理区域において、前記第１水性相を酸
素含有ガスと曝気・混合して、前記第１水性相から残留
ＣＯＤの実質的な部分を除去する工程；（「）　　このように処理された前記液体から前記の好
気性混合リカーソリッドを分離して、第２の沈降固体相
と第２の水性相を得る工程；（ｇ）　　前記の第２水性
相を周囲環境に排出するか又は再使用する工程；（ｈ）　前記の第２沈降固体相の一部を前記第２処理区
域から前記第１処理区域に移送し、これによって第２処
理区域内における好気性の生物学的固体と粉末吸着剤の
濃度を所望の濃度に保持する工程；（ｉ）　　工程（ｈ）において前記第１処理区域に移送
された粉末吸着剤を補償するに足る量の粉未吸着剤を前
記第２処理区域に追加する工程；及び（ｊ）　　前記第１処理区域から充分な量の嫌気性混合
リカーを除去して、前記第１処理区域におけるソリッド
濃度をｔＡ節する工程；の各工程を含む、ＣＯＤ含有廃水の二段処理方法からな
る。

工程（ｃ）における、嫌気性混合リカーから嫌気性の生
物学的固体と粉末吸着剤の実質的な部分を分離するため
の手段は、嫌気性グイジェスター内の濾床であってもよ
いし、あるいはグイジエスターの内部又は外部の浄化器
であってもよい、好ましい粉末吸着剤は粉末状の活性炭
である。

好気性の第２処理区域は、いくつかの配置構成にて作動
させることができる。いずれの場合においても、好まし
い粉末吸着剤は粉末状活性炭であ、る。

ある１つの実施態様においては、好気性処理区域は、嫌
気性第１処理区域から所定量の浄化された第１水相を受
は取る曝気タンクを含んでいる。

本曝気タンクは、ソリッド調節のための廃スラツジを嫌
気性第１処理区域に戻した状態で、バッチ処理方式にて
操作される。

他の実施態様においては、好気性処理区域は複数の曝気
水盤を含み、各曝気水盤は嫌気性処理区域から第１水相
を受は取り、またバンチ処理方式にて操作される。各曝
気水盤からのソリッド１ｌｌｆｆ用廃スラツジは、嫌気
性の第１処理区域に戻される。この操作方式では、第１
処理区域からの連続的な流れを収容することができる。

さらに他の実施態様においては、好気性処理区域は単一
の曝気水盤を含み、該曝気水盤には該曝気水盤を乱流入
口部と曝気・沈降部に分ける入口バッフルが設けられて
いる。第１水性相は第１の流量にて乱流入口部に入り、
このとき同時に、処理された廃水が前記第１流量より大
きな第２の流量にて取り出される状態で、他の部分にお
いて曝気・沈降工程が行われる。ソリッドは沈降部から
第１処理区域に送られる。

さらに他の実施態様においては、好気性処理区域は、第
１水性相を連続的に受は取る曝気水盤を含んでいる。粉
末吸着剤を曝気水盤に加え、混合リカーが沈降タンク／
浄化器に流れていってそこで液体流出物が除去され、ソ
リッドが沈降し、そして曝気水盤及び嫌気性区域に再循
環されて曝気水盤内のソリッドが！１１節される。

第１図を参照すると、炭素質のＣＯＤと８００を含有し
た廃水が、導管１０を介して嫌気性の生物学的固体と粉
末吸着剤を含をした第１の嫌気性処理区域１２に導入さ
れる。廃水は、設備の種類に応じて連続的に導入するこ
ともできるし、間欠的に導入することもできる。処理区
域１２は、大気中の酸素が入り込まないよう密閉する。

グレーティング１４により、前記区域１２が下部の消化
・混合区域１６と上側の消化・浄化区域１８に分けられ
ている。支持材料からなる濾床２０が、グレーティング
１４の頂部で且つ上部消化区域１８内に設けられている
０本支持材料は、プラスチック製ボールリング、セラミ
ック製サドル、及び熱可塑性プラスチックリング等のい
ずれであってもよい、廃水は先ず下部の消化・混合区域
１６に入り、生物学的固体及び粉末吸着剤と突き当たり
、このとき水素、二酸化炭素、及びメタンガス等の泡が
発生する。第１処理区域１２における廃水の温度は２５
〜４０’Ｃ（好ましくは３５℃）に保持される。下部消
化区域１６内における廃水、生物学的固体、及び粉末吸
着剤の混合は、入口及び出口ボートのシステム２２（下
部消化区域１６の周縁にある間隔を置いて配置されてい
る）によって容易に行うことができる。嫌気性混合リカ
ーがこれらのポートを介して循環され、これによりソリ
ッドが懸濁状態に保持される。グレーティング１４を介
して液体が上向きに流れ、濾床２０を通過し、生物学的
固体及び粉末吸着剤と突き当たって反応する。グレーテ
ィングと濾床により、前記第１処理区域内にある程度の
ソリッドが保持される。

区域１６内の粉末吸着剤の濃度は約５００〜３０，００
０ｍｇ／Ｉであり、また生物学的固体の濃度は約５００
〜３０、００ｈｇ／Ｉである。システムの運転開始時に
所望の吸着剤濃度を得るために、粉末吸着剤の初期仕込
み物を第１処理区域１２に加えることができる。

後述するように、本物質は、続いて行われる好気性処理
工程から取り出された吸着剤と一緒に補足される。

第１処理区域１２の上部及び下部区域内に生成した燃料
ガスは区域１２の頂部に集められ、導管２４によって取
り出される。嫌気性混合リカーが濾床２０を通過すると
、上部の消化・浄化区域１８内に第１の水性相が形成さ
れ、そして下部の消化・混合区域１６内に第１の固体相
が保持される。

第１図に示した実施ａ様においては、上部区域１Ｂから
の所定量の第１水性相が導管２６を介して第２の好気性
処理区域２８に移送され、前記区域２８内での曝気によ
って前記水性相が好気性の生物学的固体及び粉末吸着剤
と混合される。ＪＩ水のｌ！ｉｆｆ及び必要とされる処
理の程度に応じて、好気性処理区域２８内の粉末吸着剤
の濃度は５０〜２０．０００ｍｇ／Ｉであり、好気性生
物学的固体の濃度は１０〜５０，０００ｍｇ／ｌである
。曝気と混合は、例えば、圧縮機３２により供給される
加圧空気を使用したエア・スパージ（ａｉｒ　ｓｐａｒ
ｇｅ）３０によって行われる。混合は機械的手段によっ
て促進することもできる。移送される前記第１水性相の
量は、例えば、液体レベル調節器３４〔好気性区域２８
における液体レベルに応答して（所定の上限に到達する
とレベルスイッチ３６を作動させる）流量制御弁（図示
せず）を閉じるよう、又はポンプ（図示せず）の運転を
停止させるよう作動しうる】等の種々の適切な手段によ
って！Ｉ！節することができる。

約２０分〜約２４時間の所定反応時間の後、曝気を停止
し、区域２日において多量の懸濁固体を重力により沈降
させ、そして処理された廃水すなわち第２の浄化水相と
第２の沈降固体相を得る。所定量の廃水が第２処理区域
２８に導入された後、反応時間中に導管３８を介して追
加の粉末吸着剤を曝気区域２８に加えることができる。

これらの固体の沈降を促進するために、導管４０を介し
て曝気区域２８に′ａ集剤を加えることができる。凝集
剤は、固体の早すぎる沈降を引き起こすことなくある程
度処理された廃水との均一な混合を確実に行うために、
曝気と撹拌が終了する前に短時間で加えるのが好ましい
。

凝集剤としては種々の適切なものを使用することができ
るが、バーコル（Ｐｅｒｃｏｌ）７８７やパーコル７８
８〔アライド・コロイド（ＡＩｌｉｅｄ　Ｃｏ１１ｏｉ
ｄ）。

Ｉｎｃ、＋　サフォーク、バージニア〕等のカチオン性
ポリマーが好ましい、これらの物質は、第四アクリレー
ト塩とアクリルアミドの高分子量カチオン性コポリマー
である。加える凝集剤の量は、固体の所望の沈降を促進
するに足る量である。一般にはこの量は、ある程度処理
された廃水１１！当たり約０．１〜約１０１１Ｊ＋であ
る。

沈降時間が完了した後、所定量の浄化された第２水相が
導管４２を介して曝気区域２８から取り出される。この
操作は、液体レベル！１１節器３４〔曝気区域２８にお
ける液体レベルに応答して（所定の下限に降下するとレ
ベルスイッチ４４を作動させる）ポンプ（図示せず）の
運転を停止させるよう作動しうる〕等の種々の適切な手
段によってｉＪ節することもできる。

好気性の生物学的固体が増えるにつれて曝気区域２８内
の固体濃度を！ｊ１節するために、沈降した第２固体相
（吸着剤と生物学的に活性な固体）の−部を導管４６と
ポンプ４８を介して曝気区域２８から取り出し、導１１
７ｓｏを介して前記嫌気性第１処理区域１２に戻して消
化及び処理に供する０、沈降した固体相は、曝気区域２
８内にて分離・排出工程中に取り出される０区域２８か
ら区域１２への粉末吸着剤の移送を補償するため、曝気
・混合工程中に導管３８を介して新たな追加粉末吸着剤
が曝気水盤（ａｅｒａｔｉｏｎｂａｓｉｎ）２８に加え
る。

嫌気性の第１消化区域１２内での固体濃度の！ｊ１ｗｉ
は、導管５２を介して下部消化区域１６から嫌気性混合
リカーの一部を除去することによって行うことができる
。

第２図に示した実施態様においては、嫌気性の第１処理
区域が前述したシステムと同じ様式で配置構成され、そ
して作動するようになっている。

従って、第１図に示した構成成分と共通する構成成分は
同じ参照番号で示している。

第１水相が、嫌気性第１処理区域１２の上部消化区！１
Ｂから、導管２６を通って複数（例えば２つ）の個別曝
気水１６０及び６２のうちの選定された１つに流れてい
く、前述した曝気水盤２８と同様に、各曝気水盤６０と
６２は曝気・混合手段〔例えばエア・スパーシロ４と６
６（圧縮４１１６８と７０からの加圧空気を供給し、前
記第１水相を好気性の生物学的固体及び粉末吸着剤と混
合・接触させる）〕を有する。

混合は、機械的手段によって促進することもできる。曝
気水盤６０と６２内での生物学的固体及び粉末吸着剤の
濃度は、前記の曝気水盤２８に関して記載したのと同じ
範囲で変えることができる。

嫌気性第１処理区域１２からの第１水相が、所定の充填
時間で曝気水盤の１つ（例えば曝気水盤６０）に送られ
る。この充填時間は、コントローラー７２（水盤６０に
おける液体のレベルが所定の上限に到達シてレベルスイ
ッチ７４を作動させると、水盤６゜への流れを停止させ
、水盤６２への流れに転換させる）等の適切なレベル［
１ｆｌｆｆ手段によって調節することができる。水盤６
２は類似の！Ｊｉｆｉ１１手段であるコントローラー７
６とレベルスイッチ７８を有し、水盤６２における液体
レベルが所定の上限に達すると、流れが再び水ｖ１６０
に転換するようになっている。

バイオマス、吸着剤、及び各タンクにおける流入第１水
相の曝気は、それぞれの充填時間中及び／又はそれぞれ
の充填時間完了後に行うことができる。

好気性混合液体の曝気・混合は、所定の反応時間（約２
０分〜約２４時間）後に停止されるが、凝集剤を使用す
る場合は、それぞれ導管８０と８２を介して、曝気・混
合時間の終了前に短時間で凝集剤が加えられる。曝気水
盤６０における曝気時間の後、重力によって懸濁固体を
沈降させて、実質的に固体を含まない浄化された第２の
水相と第２の沈降固体相を得る。この間に、第１水相が
所定の充填時間にて他の曝気水盤６２中に流れ込む。

沈降時間の完了後、所定量の第２水相が導管８４と８６
を介して取り出され、廃棄又は再使用される。

曝気水盤６２に対する充填時間が完了するまで（この時
間において、第１処理区域１２からの第１水相が曝気水
１６０に向けられる）、曝気水盤６０は運転が休止され
たままである。　１５気水！６２における沈降時間の完
了後、導管８８と８６を介して所定量の第２水相が取り
出される。各曝気水盤からの第２水相の取り出しはレベ
ルスイッチ９０と９２によって調節することができ、本
スイッチは液体レベルが所定の下限に陣下したときに取
り出しを停止するよう作動する。これらの充填工程、曝
気工程、混合工程、沈降工程、及び取り出し工程は、各
曝気水盤において交互に繰り返される。

上記の実施態様においては、それぞれの導管９４と９６
を介して、ポンプ４８によって曝気水盤６０と６２から
固体相の一部が取り出され、そして導管５０を介して嫌
気性第１処理区域１２に移送される。各タンクでの抜き
取りサイクルの完了後、これらの固体の取り出しは、前
述したように調節することができる。曝気水盤６０と６
２から除去された粉末吸着剤を補償するために、それぞ
れ導管９８と１００を介して曝気・混合時間中に各曝気
水盤に新たな粉末吸着剤が加えられる。

このフロースキームを使用すると、本プロセスを連続的
に１畳作することができ、また１つのタンクに対する充
填工程、撹拌工程、沈降工程、及び抜き取り工程を、充
填サイクルを再び開始する時間となる前に完了させるこ
とができるよう、曝気水盤に対する充填時間を調整する
ことができる。

従って、各曝気水盤はバッチ弐のユニットとして作動し
、必要に応じて所望の処理及び沈降が得られるよう撹拌
・沈降時間を変えることができる。

必要であれば３つ以上の曝気水盤を使用して、充填、曝
気・混合、沈降、及び抜き取り工程の時間許容範囲をさ
らに広げることもできる。

第３図に示した実施態様においては、嫌気性の第１処理
区域が前述の場合と同様に配置されて作動するようにな
っており、第１図及び第２図と共通の構成成分は同じ参
照番号を使用している。

第１処理区域１２の上部消化区域１８からの第１水相が
、入口導管１０を介して流れてくる廃水の流量とほぼ同
じ第１の′Ｉ！ＬＩ！にて、導管２６を介して曝気水盤
１０２に送られる。曝気水盤１０２は、乱流入口部１０
６と曝気・沈降部１０８（いずれも曝気水盤１０２、内
）を画定するバッフル１０４を含んでいる。２つの部分
１０６と１０８は、前記バッフルの下方にて流体で繋が
っている。流入してくる廃水は、乱流部１０６を通過し
、バッフル１０．１の下方を通って曝気・沈降部１０８
に進む。

曝気水盤１０２は、流入廃水を処理するための、好気性
の生物学的固体と粉末吸着剤との混合物を含んでいる。

生物学的固体と粉末吸着剤の濃度は前述した範囲内であ
る。Ｉ！気・沈降区域１０８は、圧ｍ１ｉｌｌ１２から
の酸素含有ガス（すなわち空気）が供給されるスパージ
１１０を含んでいる０区域１０８はさらに、コントロー
ラー１１８に接続された上部レベル！Ｉ！ｆｉｆｆスイ
ッチ１１４と下部レベル！Ｊｌ　１ｌｆｆスイツチ１１
６を含む０区域１０８における混合は、区域１０８内に
設置された機械的手段によって促進することができる。

第１水相が曝気水盤１０２に送られるとき、液体レベル
が所定の上限に到達して上部レベルスイッチ１１４が作
動するようになるまで、好気性混合リカーの曝気・混合
が継続される。レベルスイッチ１１４が作動すると、曝
気・混合が停止され、導管１２０から凝集剤が加えられ
て、区域１０８内での懸濁固体の沈降が促進される。バ
ッフル１０４は、流入液体により沈降工程が妨げられる
のを防止している。この沈降工程により、第２の沈降固
体相と第２の浄化液体相が得られる。流入廃水の流量よ
り大きな第２の流量にて、導管１２２を介して曝気水盤
１０２から液体相が取り出される。液体レベルが所定の
下限に降下してレベルスイッチ１１６を作動させると、
取り出しが停止される。ＱＩ気水盤１０２における反応
工程継続時間は、曝気水盤のサイズ及び第１水相の曝気
水盤への流量によって変わる。

曙気水ｌ！ｌ１１０２内における固体濃度の調節は、沈
降工程中に沈降区域１０８の下部から第２沈降固体相の
一部を除去することによって行うことができる。沈降し
た固体が導管１２４とポンプ１２６により取り出され、
取り出された固体が導管１２８を介して嫌気性第１消化
区域に送られて、消化及び処理に供される。

曝気水盤１０２から移送された粉末吸着剤を補償するた
めに、曝気・混合工程中に導管１３０を介して新たな粉
末吸着剤が曝気水９１０２に加えられる。

粉末吸着剤は、曝気区域１０Ｂに加えてもよいし、又は
乱流入口区域１０６に加えてもよい、加える吸着剤の盟
は、嫌気性グイジェスターに移送される固体の量及び該
廃水に対して必要とされる処理の程度によって変わる。

第４図に示した実施態様においては、嫌気性第１処理区
域が前述の場合と同様に配置されて作動するようになっ
ており、第１〜３図と共通の構成成分は同じ参照番号で
示しである。

第１処理区域１２の上部消化区域１８からの第１水相が
、導管２６を介して曝気水盤１３２に連続的に送られる
。ｌＥｌ気水６１３２は好気性の生物学的固体と粉末吸
着剤との混合物を含み、この混合物が、圧縮機１３６か
らの加圧空気を使用したエア・スパージ１３４によって
連続的に曝気される。混合は機械的手段によって促進す
ることができる。生物学的固体と粉末吸着剤の４度は、
前述した範囲内である。得られた好気性混合リカーが、
導管１３８を介して曝気水盤１３２から浄化器１４０に
送られる。任意の凝集剤を導管１４２から導管１３８内
の混合リカーに加えて、固体の沈降を促進することがで
きる。

浄化器１４０内にて、混合リカーが分離・沈降して第２
の固体相と第２の液体相が形成され、後者が導管１４４
を介して浄化器１４０からオーバーフローして排出され
る。

導管１４６とポンプ１４８を介して浄化器１４０の底部
から第２固体相がポンプ送りされる。固体相が導管１５
０を介して曝気水！１３２に戻されて、生物学的固体と
粉末吸着剤の濃度が所望の濃度に保持される。好気性処
理区域内において追加の生物学的固体が堆積するので、
第２固体相の一部が導管１５２を介して再循環導管１４
６とポンプ１４８から嫌気性消化区域１２に移送されて
、消化及び処理に供される。好気性処理区域から移送さ
れた粉末吸着剤を補償するために、新たな粉末吸着剤が
導管１５４から曝気水盤１３２に加えられ、これによっ
て曝気水盤１３２内の粉末吸着剤の濃度が所望の濃度に
保持される。

第５図に示した実施態様においては、嫌気性第１処理区
域に対する他の配置構成が示されている。

従って、第１〜４図に示したものと共通の構成成分につ
いては同じ参照番号を使用している。

嫌気性の生物学的固体と粉末吸着剤を含存した嫌気性第
１処理区域１２中に、導管１０を介して廃水が導入され
る。廃水は、設備の種類に応じて、連続的に導入するこ
とも、あるいは間欠的に導入することもできる。処理区
域１２は、大気中の酸素が入り込まないよう密閉される
。バッフル５４により、前記区域１２は混合消化区域５
６と静止浄化器区域５８に分けられる。先ず廃水が混合
消化区域５６に入って生物学的固体及び粉末吸着剤と突
き当たり、このとき水素、二酸化炭素、及びメタンガス
が生成する。消化区域５６内での廃水、生物学的固体、
及び粉末吸着剤の混合は、入口／出口ポート２２（消化
区域５６の周縁にある間隔を置いて配置されている）の
システムによって行うことができる。嫌気性混合リカー
がこれらのボートを介して循環され、これによって固体
が懸濁状態に保持される。混合区域と静止区域内におい
て生成した燃料ガスが区域１２の頂部に集まり、導管２
４によって除去される。

区域５６内からの液体と固体は、バッフル５４を越えて
静止区域５８に流れ込み、そこである程度の固体分離が
行われる。

静止浄化器区域５８内にて分離が行われると、第１の水
性相と第１の沈降固体相が形成される。沈降固体相は重
力により混合・消化区域５６に流れて行き、一方、第１
液体相は導管２６を介してさらなる好気性処理を行うた
めに移送される。

前述の実施態様の場合と同じように、好気性処理区域か
らの過剰の生物学的固体と粉末吸着剤が導管５０を介し
て嫌気性処理区域１２に戻され、消化及び処理に供され
る。処理区域１２内の固体濃度は、消化区域５６からの
嫌気性混合リカーを導管５２を介して廃棄することによ
って！Ｉｉ１節される。

嫌気性第１処理区域に対する他の実施態様を第６図に示
す、従って、第１〜５図に示したものと共通の構成成分
は同じ参照番号で示しである。

嫌気性の生物学的固体と粉末吸着剤を含んだ第１の嫌気
性処理区域１２中に、導管１０を介して廃水が連続的又
は間欠的に導入される。処理区１１２は、大気中の酸素
が入り込まないよう密閉される。バッフル１６４により
、前記区域が混合・消化区域１６６と静止浄化器区域１
６Ｂに分けられる。

先ず廃水が消化区域１６６に入って生物学的固体及び粉
末吸着剤と突き当たり、このとき水素、二酸化炭素、及
びメタンが生成する。−廃水、生物学的固体、及び粉末
吸着剤（嫌気性混合リカーと呼ばれる）が、沈降タンク
区域１６８の底部からポンプ１７Ｇと導管１７２を介し
て沈降固体をポンプ送りすることによって混合される。

混合区域及び静止区域内にて生成した燃料ガスは区域１
２の頂部に集まり、そして導管２４によって除去される
。混合リカーが、区域１６６からバッフル１６４をオー
バーフローして沈降タンク区ｆｉ１６Ｂに流れ込む、固
体が沈降し、浄化された液体相が形成される。沈降した
固体が、前述したようにポンプを介して消化・混合区域
１６６に戻され、これによって区域１６６内での固体濃
度が所望の濃度に保持される。第１液体相が導管２６を
介して浄化器区域１６８から取り出され、そして本シス
テムの好気性処理区域に送られる。

前述した実施ｎ樺の場合と同じように、好気性処理区域
からの過剰の生物学的固体と粉末吸着剤が、ポンプ１７
０（固体スラリーを区域１６６にポンプ送りする）に接
続された導管５０を介して嫌気性処理区域に戻される。

処理区域１２内の固体濃度は、浄化器１６８からの沈降
した嫌気性固体を、ポンプ１７０及び導管１７２と１７
４を介して廃棄することによって調節される。

１旌■ 中程度の濃度の埋め立て浸出液を、嫌気性／好気性の組
合せ処理プロセスによって処理した。浸出液のｐＨを石
灰で９に調整することによって、処理にかける前に重金
属の全量を浸出液から除去した（重金属は水酸化物とし
て沈Ｒ）。

例えば粉末炭素を使用した嫌気性又は好気性の生物物理
学的処理に関し、廃水に対して所望の程度の処理を達成
するために変えることのできる重要なプロセスパラメー
ターとしては、１．処理容器の容積／流入水の供給速度である、ハイド
ロリック・ブテンシラン・タイム（ｌｌｙｄｒａｕｌｉ
ｃ　Ｄｅｔｅｎｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ；　ＨＤ？）２、固
体、粉末炭素、及びバイオマスが処理容器内に保持され
る平均時間である、固体保持時間（Ｓｏｌｉｄ　ＲａＬ
ｅｎｔｉｏｎ　ｔｉｍｅＨ５ＲＴ）　ｒ３、混合リカー
中に存在する炭素の質量である、混合リカー炭素懸濁固
体（旧ｘｅｄ　ＬｉｑｕｏｒＣａｒｂｏｎ　５ｕｓｐｅ
ｎｄｅｄ　５ｏｌｉｄｓＨＭＬＣ５Ｓ）；及び４、単位
時間／流入水供給速度当たり加えられた新たな炭素質量
である、炭素投与量（ｃａｒｂｏｎ　　ＤｏｓｅＨＣＤ）　　＋等がある。

嫌気性プロセス及び好気性プロセスのいずれの場合も、
ＩＩＤＴは数時間〜数日の範囲で変わりうる。

ＳＲＴは、嫌気性システムに対しては長＜（２０〜５０
０日）、一方好気性システムでは短い（２〜２０日）。

ＭＬＣ５Ｓは、いずれのシステムに対しても４，０００
〜４０、ＯＯＯａｇ／Ｉの範囲内に保持される。ＣＤは
、必要とする処理の程度によって異なる。

１．６１容積の気密直立型シリンダー状グイジエスター
が組み込まれた嫌気性のベンチスケールユニットを使用
した。シリンダーの中間高さにおける再Ｖａ環出口を螺
動ポンプ（出口から嫌気性混合リカーを抜き取り、それ
をシリンダー底部における入口に戻して混合を行わせる
）に接続した。供給入口を再Ｗ１環出口のレベルより下
に設け、そして流出液出口を再ｖａ環出口のレベルより
上に設けた。装置全体を、３５°Ｃに保持された恒温チ
ャンバー中に収容した。シリンダーの頂部に集められた
グイジェスクーガスを、管を介してＭａ＊ＳＯａ／Ｈｚ
ＳＯａ溶液を満たしたガスリザーバー（該チャンバーの
外側に設りに移送した。

入口を通して流入浸出液をシリンダー状グイジェスター
に入れ、そこで粉末活性炭及び嫌気性生物学的固体と混
合した。浸出液中の相当量のＢＯＤとＣＯＤを分解させ
るに足る時間、再循環ポンプによって嫌気性混合リカー
を撹拌した。固体が沈降し、そして浄化された水相が形
成されるに足る時間、再循環ポンプを停止することによ
って、処理した浸出液を嫌気性の生物学的固体から分離
した。

流出液ラインを介して水相を取り出し、さらに処理を施
した。沈降した固体の一部を再循環ポンプによって取り
出して、グイジェスター内の固体を調節した。追加の浸
出液及び好気性第２処理段階からの好気性混合リカーソ
リッドをグイジエスターに加え、そしてその内容物を再
循環ポンプによって撹拌した。グイジェスクーガスをＮ
ａ１ｓｏａ／１１ｇ５Ｏａ溶液上に集め、ｌｉ！！Ｉ間
に３回測定してシステムの性能を調べた。

曝気ストーン、圧縮空気供給装置、及び機械的ミキサー
を装備した４２容積の直立型シリンダーが組み込まれた
好気性のベンチスケールユニットを使用した。好気性ユ
ニットは、２４時間のサイクル時間にてバンチ方式で作
動させた。嫌気性ユニットからの流出液、好気性の生物
学的固体、及び粉末状活性炭を含んだ好気性混合リカー
を、２２時間曝気・混合した。好気性ユニット内の固体
を調節するために、曝気時間の終了時に曝気シリンダー
から好気性混合リカーの一部を除去した。これらの固体
を嫌気性処理段階に加えて、消化及び処理に供した。

曝気・混合を中止することによって約２時間で曝気シリ
ンダー内の混合リカーを沈降させ、次いである特定型の
処理・浄化された液体を流出液として抜き取った。嫌気
性処理段階からのある程度処理された液体を、充分な量
の新たな粉末炭素を含んだ曝気シリンダーに加えて、嫌
気性処理段階に移送された分を１ｉ１ｉ償した。曝気と
混合を再開し、処理サイクルを繰り返した。！！Ａ初の
始動時間の後、第１表に示した条件にて２つの処理段階
を操作した。嫌気性処理工程に加えられた粉末炭素は、
好気性処理工程から除去された廃棄固体からのものであ
った。２つの検討時間（Ａ−とＢ）に対し、良好な処理
結果が得られた。

昆土ヒ立ｉＬニーと二Ｓｌ？Ｔ。

田１〉１００立皿旦〉１００

【図面の簡単な説明】

第１図は、好気性処理区域が単一の曝気水盤を含んだ、
本発明の１つの実施態様の概略流れ図である。第一２図は、好気性処理区域が複数の曝気水盤を含んだ
、本発明の他の実施態様の概略流れ図である。第３図は、好気性処理区域が曝気水盤の入口近くにてバ
ッフルを有する単一の曝気水盤を含んだ、本発明の他の
実施態様の概略流れ図である。第４図は、好気性処理区域が単一の曝気水盤とそれに続
いた別個の浄化器を含んだ、本発明の他の実施態様の概
略流れ図である。第５図は、嫌気性処理区域が内部浄化区域を含んだ、本
発明の他の実施Ｂ樺の部分的な概略流れ図である。第６図は、嫌気性処理区域が生物学的固体を分離してそ
れを消化区域に戻すための隣接した浄化器を存する、本
発明の他の実施Ｂ様の部分的な概略流れ図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、（ａ）嫌気性第１処理区域において、ＣＯＤ含有廃
水を嫌気性の生物学的固体及び粉末吸着剤と接触させて
嫌気性の混合リカーを形成させ、そして前記廃水からＣ
ＯＤの実質的な部分を除去する工程；（ｂ）前記第１処理区域内にて、前記嫌気性混合リカー
から燃料ガスを分離する工程；（ｃ）前記第１処理区域内にて、分離手段により前記嫌
気性混合リカーから嫌気性の生物学的固体と粉末吸着剤
の実質的な部分を分離して、第１の固体相と第１の水性
相を得る工程；（ｄ）前記第１水性相を前記第１処理区域から好気性第
２処理区域に移送する工程；（ｅ）好気性の生物学的固体と粉末吸着剤を含む好気性
混合リカーソリッドを収容した前記第２処理区域におい
て、前記第１水性相を酸素含有ガスと曝気・混合して、
前記第１水性相から残留ＣＯＤの実質的な部分を除去す
る工程；（ｆ）このように処理された前記液体から前記の好気性
混合リカーソリッドを分離して、第２の沈降固体相と第
２の水性相を得る工程；（ｇ）前記の第２水性相を周囲環境に排出するか又は再
使用する工程；（ｈ）前記沈降固体相の一部を前記第２処理区域から前
記第１処理区域に移送し、これによって第２処理区域内
における好気性の生物学的固体と粉末吸着剤の濃度を所
望の濃度に保持する工程；（ｉ）工程（ｈ）において前
記第１処理区域に移送された粉末吸着剤を補償するに足
る量の粉末吸着剤を前記第２処理区域に追加する工程；
及び（ｊ）前記第１処理区域から充分な量の嫌気性混合リカ
ーを除去して、前記第１処理区域におけるソリッド濃度
を調節する工程；の各工程を含む、ＣＯＤ含有廃水の二段処理方法。２、前記の嫌気性第１処理区域が下部の消化・混合区域
と上部の消化・浄化区域を含み、工程（ｃ）の前記分離
手段が前記の上部消化・浄化区域内にて支持材料の濾床
を含む、請求項１記載の処理方法。３、前記の嫌気性第１処理区域が混合消化区域と静止浄
化器区域を含み、そして工程（ｃ）の前記分離手段が前
記混合区域を前記静止区域から分離するバッフルを含み
、これによって前記静止区域内にて液体と固体の分離が
可能となる、請求項１記載の処理方法。４、前記の粉末吸着剤が粉末状の活性炭である、請求項
１記載の処理方法。５、所定量の第１水性相が前記第１処理区域から前記第
２処理区域へ移送される、請求項１記載の処理方法。６、前記の好気性第２処理区域が曝気・混合手段を含ん
だ曝気水盤を含み、前記の曝気・混合工程（ｅ）が、所
定量の前記第１水相の前記曝気水盤への移送中及び／又
は移送後に行われ、前記分離工程（ｆ）と前記排出工程
（ｇ）が、前記曝気・混合工程（ｅ）の完了後に行われ
る、請求項５記載の処理方法。７、前記第２沈降固体相の一部の前記第１処理区域への
移送工程（ｈ）が、前記曝気水盤内にて前記分離工程（
ｆ）中又は前記排出工程（ｇ）中に行われる、請求項６
記載の処理方法。８、前記の粉末吸着剤追加工程（１）が、前記曝気水盤
において前記曝気・混合工程（ｅ）中に行われる、請求
項６記載の処理方法、９、前記混合工程（ｅ）が前記曝気水盤内にての機械的
混合手段によって促進される、請求項６記載の処理方法
。１０、前記の第１水性相が前記第１処理区域から前記第
２処理区域に連続的に移送される、請求項１記載の処理
方法。１１、前記の好気性第２処理区域が複数の曝気水盤を含
んでいて、各曝気水盤が曝気手段を含んでおり、このと
き工程（ｄ）において、前記第１水性相が、所定の充填時
間にて前記第１処理区域から前記曝気水盤の１つに、次
いで所定の充填時間にて前記曝気水盤の別の１つに流れ
て、これが逐次行われ；工程（ｅ）において、前記の曝
気・混合が、前記充填時間中及び／又は前記充填時間後
に前記各曝気水盤において行われ；工程（ｆ）において、前記分離が、前記曝気・混合時間
の終了後に各曝気水盤において行われ；そして工程（ｇ）において、前記各曝気水盤からの前記第２水
性相の前記排出が、前記分離工程が完了した後で且つ前
記第１処理区域からの前記第１水性相の流れが開始され
る前に行われる；請求項１０記載の処理方法。１２、前記各曝気水盤における前記第１水性相の液体レ
ベルが所定の高レベルに達するまで工程（ｄ）が継続さ
れる、請求項１１記載の処理方法。１３、前記各曝気水盤における前記第２水性相の液体レ
ベルが所定の下限に低下するまで工程（ｇ）が継続され
る、請求項１１記載の処理方法。１４、前記第２固体相の前記第１処理区域への移送工程
（ｈ）が、前記各曝気水盤内にて前記分離工程（ｆ）中
又は前記排出工程（ｇ）中に行われる、請求項１１記載
の処理方法。１５、前記粉末吸着剤追加工程（ｉ）が、前記各曝気水
盤内にて前記移送工程（ｄ）中又は前記曝気・混合工程
（ｅ）中に行われる、請求項１１記載の処理方法。１６、前記曝気・混合工程（ｅ）が前記各曝気水盤内に
て機械的混合手段によって促進される、請求項１１記載
の処理方法。１７、前記の第２処理区域が、（ｉ）入口部；及び（ｉｉ）前記入口部から実質的に隔離されていて且つ前
記入口部と流体により連通している曝気・混合部；を含んだ曝気水盤を含み、このとき工程（ｄ）において、前記第１水性相が、第１の流量に
て前記第１処理区域から前記入口部へと流れ、、次いで
そこを通過して前記の曝気・混合部へと進み；工程（ｅ）と（ｆ）において、前記曝気・混合工程と前
記分離工程が前記の曝気・混合部において行われ；そし
て工程（ｇ）において、前記水盤における前記第２水性相
の液体レベルが所定の下限に低下するまで、前記第２水
性相が前記第１の流量より大きな第２の流量にて前記曝
気・混合部から排出される；請求項１０記載の処理方法
。１８、前記第２固体相の前記第１処理区域への移送工程
（ｈ）が、前記曝気水盤内にて前記分離工程（ｆ）中又
は前記排出工程（ｇ）中に行われる、請求項１７記載の
処理方法。１９、粉末吸着剤追加工程（ｉ）が、前記曝気水盤内に
て前記曝気・混合工程（ｅ）中に行われる、請求項１７
記載の処理方法。２０、前記粉末吸着剤が前記曝気水盤の前記入口部に加
えられる、請求項１９記載の処理方法。２１、前記混合・曝気工程（ｅ）が、前記曝気水盤内に
て機械的混合手段によって促進される、請求項１７記載
の処理方法。２２、前記第２処理区域が、曝気・混合手段を含んだ曝
気水盤及びこれに繋がった沈降タンク／浄化器水盤を含
み、このとき工程（ｄ）において、前記第１水性相が前記第１処理区
域から前記曝気水盤に連続的に流れ；工程（ｅ）におい
て、前記曝気・混合が前記１気水盤内にて連続的に行わ
れ；工程（ｆ）において、前記の好気性混合リカーが前記曝
気水盤から前記沈降タンク／浄化器水盤に連続的に流れ
、このとき前記分離が行われ；工程（ｇ）において、前
記第２水性相が前記沈降タンク／浄化器水盤から排出さ
れ；そして工程（ｈ）において、前記第１処理区域に移
送される、前記部分の他に、前記沈降タンク／浄化器水
盤からの前記第２沈降固体相の第２の部分が前記曝気水
盤に再循環される；請求項１０記載の処理方法。２３、前記粉末吸着剤が前記曝気水盤に加えられる、請
求項２２記載の処理方法。２４、前記曝気・混合工程（ｅ）が、前記曝気水盤内に
て機械的混合手段によって促進される、請求項２２記載
の処理方法。２５、前記嫌気性第１処理区域が、５００〜３０，００
０ｍｇ／ｌの生物学的固体及び５００〜３０，０００ｍ
ｇ／ｌの粉末吸着剤を含有している、請求項１記載の処
理方法。２６、前記好気性第２処理区域が、１０〜５０，０００
ｍｇ／ｌの生物学的固体及び５０〜２０，０００ｍｇ／
ｌの粉末吸着剤を含有している、請求項１記載の処理方
法。２７、（ａ）嫌気性第１処理区域において、ＣＯＤ含有
廃水を嫌気性の生物学的固体及び粉末吸着剤と接触させ
て嫌気性の混合リカーを形成させ、そして前記廃水から
ＣＯＤの実質的な部分を除去する工程；（ｂ）前記第１処理区域内にて、前記嫌気性混合リカー
から燃料ガスを分離する工程；（ｃ）前記第１処理区域内にて、分離手段により前記嫌
気性混合リカーから嫌気性の生物学的固体と粉末活性炭
の実質的な部分を分離して、第１の固体相と第１の水性
相を得る工程；（ｄ）前記第１水性相を前記第１処理区域から曝気水盤
に連続的に移送する工程；（ｅ）好気性の生物学的固体と粉末活性炭を含む好気性
混合リカーソリッドを含有した前記曝気水盤において、
前記第１水性相を酸素含有ガスと連続的に曝気・混合し
て、前記第１水性相から残留ＣＯＤの実質的な部分を除
去する工程；（ｆ）前記の好気性混合リカーソリッドと
上記のように処理された第１水性相を沈降タンク／浄化
器水盤に連続的に移送する工程；（ｇ）固体と液体の前記混合物を沈降させて、沈降した
第２の固体相及び浄化された第２の水性相を形成させる
工程；（ｈ）前記の第２水性相を周囲環境に排出するか又は再
使用する工程；（ｉ）前記の沈降第２固体相の少なくとも一部を前記浄
化器から前記曝気水盤に再循環して、前記曝気水盤にお
ける生物学的固体と粉末活性炭の濃度を所望の濃度に保
持する工程；（ｊ）前記沈降第２固体相の一部を前記浄化器から前記
嫌気性第１処理区域に移送し、これにより前記曝気水盤
における生物学的固体と粉末活性炭の濃度を所望の濃度
を保持する工程；（ｋ）工程（ｊ）において前記第１処理区域に移送され
た粉末活性炭を補償するに足る量の粉末活性炭を前記曝
気水盤に加える工程；及び（ｌ）前記第１処理区域から
充分な量の嫌気性混合リカーを除去して、前記第１処理
区域内における固体濃度を調節する工程；の各工程を含む、ＣＯＤ含有廃水の二段処理方法。