JPH04176388A - 生物活性炭処理装置 - 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） 本発明は水を浄化する生物活性炭処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、都市部の著しい人口増加や産業の発達に伴ない、
これらを原因とする種々の有機物や有害化学物質が河川
、湖沼、地下水等へ流入する事例が増大し、水道水源の
水質悪化が問題視されている。

これらを原水とする現行の浄水場では、前塩素注入によ
るトリハロメタン等の有害な有機塩素化合物の生成及び
カビ臭の発生等の問題をかがえている。

そこで、これらの問題を解決し、より安全でおいしい水
を得るために高度浄水処理方式の導入が検討され、各地
でパイロットプラント規模の実証テストが実施されてい
る。高度浄水処理とは、従来の浄水処理つまり、前塩素
処理−凝集沈澱処理−急速ろ過処理−後塩素処理の各処
理過程に、オゾン処理や活性炭処理などを組ろ合ゎせた
ものである。

高度上水処理方式の中で最も効果的な処理方式として、
オゾン処理後に生物活性炭処理をするものがある。これ
は従来の浄水処理から前塩素処理を止め、急速ろ過処理
と後塩素処理の間にオゾン処理と生物活性炭処理を組み
合せたものである。

オゾン処理はオゾンの有する強力な酸化力にょリ、カビ
臭や色度を効果的に除去し、また生物難分解性の有機物
を生物代謝しやすい有機物に変化させるなどの特性をも
つ。

生物活性炭は粒状活性炭に付着した微生物の代謝能力と
粒状活性炭の吸着性用を利用して被処理水中のアンモニ
ア性窒素や有機物を継続的に除去する特性をもつ。生物
活性炭処理はオゾン処理と組み合せることにより、より
効果的な有機物除去性能を発揮するようになる。

第２図は、従来の生物活性炭処理装置の概略構成を示し
ている。

この生物活性炭処理装置１は底部に砂利、ガラス玉など
を利用した支持体２を配し、その上に粒径０．３〜１．
５ｍｍ程度の粒状活性炭固定床部３を配している。被処
理水は開閉弁４を通り、生物活性炭処理装置１内を下向
流で流れ、開閉弁５から浄化された処理水として流出す
る。

粒状活性炭固定床部３には通水後、数週間から数ケ月で
アンモニア性窒素や有機物を代謝除去する微生物が生育
し、生物活性炭固定床部３としての機能が発揮される。

ところが、生物活性炭固定床部３に流入する被処理水中
には浮遊懸濁物質が含まれているため、これに起因する
生物活性炭固定床部３の［１詰りか生じ、被処理水の継
続的浄化の障害になる。これを防ぐため、生物活性炭処
理装置］の底部に接続された開閉弁６を通して水と空気
を逆洗剤として吹込むことや開閉弁７から排水すること
を適宜絹み合せて、生物活性炭処理装置］の逆洗を数［
１から１週間程度の開度で実施する。生物活性炭固定床
部３を逆洗した逆洗剤は開閉弁８を介して排出される。

以上の構成と運転により生物活性炭処理装置１の機能で
あるアンモニア性窒素や藻臭・カビ臭成分を含む有機物
の除去が長期に渡って継続する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、本発明者らの実際の運転紅験によれば、
生物活性炭固定床部３は低温期や原水性状変化などがあ
るときに微生物の活性が低下【〜、アンモニア性窒素や
有機物の除去性能が低下することがある。アンモニア性
窒素に関しては、最終浄化処理である後塩素処理等の消
毒処理により消滅するが、アンモニア性窒素量が大きく
なったり変動したりすると消毒剤である塩素の注入量が
増加することや、処理制御を難しくする問題がある。

また、除去されず処理水中に残留する有機物は消毒剤の
塩素等と反応してトリハロメタン、変異原性物質などの
有機塩素化合物が生成される。これらの化合物は人体に
有害であり、安全衛生上、飲料水中の濃度は出来るだけ
低くする必要がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、アンモニア性窒素及び有機物の除去性能を通年に
渡って良好に維持することができる生物活性炭処理装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る生物活性炭装置
は、粒状活性炭に微生物を生育させて成る生物活性炭に
よって水を浄化する生物活性炭層と、この生物活性炭層
の上層部に配設され、この上層部を流動させるための酸
素含有気体を注入するノズル体と、を備えることを特徴
とする。

（作用） 」−記構成の本発明によれば、酸素含有気体をノズル体
から放出させて、生物活性炭上層部を流動させることに
より被処理水中に酸素を供給し、被処理水と生物活性炭
の接触効率が高まるため、低温期における生物活性炭の
活性低下が改善される。これらの作用により、アンモニ
ア性窒素及び有機物の除去性能が通年に渡って維持され
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。なお、
第２図に示した従来例と同一の構成要素には同一符号を
付しである。

本実施例の生物活性炭処理装置９は生物活性炭固定床部
３の上層部に、酸素含有気体を放出させるためのノズル
体１０を設けである。ノズル体１０は開閉弁１１を介し
て空気圧縮器、空気ブロア、空気ボンベなどを適宜選択
して構成された酸素含有気体供給手段１２に接続されて
いる。このノズル体１０は酸素含有気体を被処理水の下
向流に対向して放出させる構造のものであれば良く、上
方向や左右方向に細孔ノズルが空いた複数の管状体を生
物活性炭処理装置１の横断面に間隔を置いて配列した形
に連結した構造のものが最も簡単である。

またノズル体１０より上方の生物活性炭層は、ノズル体
１０から放出される酸素含有気体により流動する生物活
性炭流動床部１３となっている。

ノズル体１０より放出する酸素含有気体量は生物活性炭
流動床部１３がゆっくり流動する気体量で十分である。

生物活性炭流動床部１３が全生物活性炭層に占める割合
は１／３〜１／２が適当である。その理由は全生物活性
炭層を流動化させるためにはより多くの動力を必要とす
る他、溶存酸素を高めるには全生物活性炭層の上層部１
／３〜１／２に酸素含有気体を放出すれば十分であり、
また生物活性炭の菌体密度が高いのも、全生物活性炭層
の上層部］／３〜］／２までであるためである。

本発明の生物活性炭処理装置９において、ノズル体１０
から放出される酸素含有気体により生物活性炭流動床部
１３が流動し、被処理水中に酸素が供給される。このた
め被処理水と生物活性炭流動床部１３との接触効率が高
まるため、低温期における生物活性炭の活性低下が改善
される。これらの作用により、アンモニア性窒素及び有
機物の除去性能が通年に渡って維持される。

一方、本実施例の生物活性炭処理装置９においても従来
の生物活性炭処理装置ｌｌと同様に逆洗剤による逆洗を
実施する必要がある。しかし本実施例では酸素含有気体
を用いて生物活性炭層の上層部を流動化させているので
、この下に形成される生物活性炭層固定床部１３の境界
面にも連動して乱れが生じるため目詰り期間が延長する
。従って、逆洗周期も、２〜３倍長く取れるので、長期
間に渡って生物活性炭層の菌体保持ができる。

また、生物活性炭の下層部が固定床部となるため、処理
水に浮遊性物質が流出することが防止できる。

以上、本実施例では酸素含有気体供給手段１２から供給
される酸素含有気体に空気を利用したが、空気の替わり
に酸素ボンベ等を用いて酸素も利用することができる。

また、酸素と空気を任意の割合で混合することにより、
必要に応じた酸素濃度が得られるので、生物活性炭固定
床部３の溶存酸素不足量に応した酸素濃度を供給できる
。生物活性炭流動床部１３の活性低下度合による酸素含
有気体の放出は間欠運転が可能である。つまり低温期な
ど、生物活性炭の活性低下が著しいときは連続運転を行
ない、温暖な時期など生物活性炭が活性化されていると
きは間欠運転をしたり中断することによりエネルギーの
消費が少なくなる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、従来の生物活性炭
処理装置とほぼ同等の大きさで、生物活性炭の活性低下
を改善することができる。

また、本発明によれば、生物活性炭層上層部の目詰りが
防止でき、逆洗周期が通常の生物活性炭処理装置より長
くとれるため、逆洗時のエネルギー低減及び逆洗による
処理の中断頻度の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生物活性炭処理装置の一実施例を
示す構成図、第２図は従来の生物活性炭処理装置の構成
図である。 ９・・・生物活性炭処理装置 ３・・・生物活性炭（粒状活性炭）固定床部１０・・・
ノズル体 １２・・・酸素含有気体供給手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粒状活性炭に微生物を生育させて成る生物活性炭により
   水を浄化する生物活性炭層と、 この生物活性炭層の上層部に配設され、この上層部を流
   動させる酸素含有気体を注入するノズル体と、 を備えることを特徴とする生物活性炭処理装置。