JPH04260497A - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、上水を浄化するための
生物活性炭処理装置に関するものである。

【０００３】

【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，地下水などへ流入し、水道水源
の水質の悪化を招いており、そのため現在の浄水場では
トリハロメタンやかび臭などによる安全性や品質が問題
になっている。特に浄水処理工程中で注入された塩素と
処理水中に含まれる有機物とからトリハロメタンなどの
有害な有機塩素化合物が生成されるので、従来の浄水処
理では安全性の向上は困難であり、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は、さらに高度
浄水処理方式の導入が必要である。

【０００４】従来の浄水処理では、水源より取水された
原水に前塩素処理、凝集沈殿処理、急速ろ過処理、後塩
素処理などの処理を行い、原水中に含まれる有機物や浮
遊物、アンモニア性窒素などを除去した後、水道水とし
て配水しており、これに対して高度浄水処理は、従来の
浄水処理工程に生物処理、オゾン処理、活性炭処理など
を組合せたものとなっている。高度浄水処理の中で最も
効果的な処理方式として、オゾン処理と生物活性炭処理
との後に生物活性炭処理を付加した方式があり、これは
、従来の浄水処理工程から前塩素処理を除くと共に、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
処理とを挿入したものである。

【０００５】オゾン処理は、オゾンの強力な酸化力によ
り、生物難分解性の有機物を生物代謝しやすい有機物に
変化させたり、かび臭や色度の効果的な除去を行うもの
であり、また生物活性炭処理は、粒状活性炭に付着した
微生物の有機物代謝能力と粒状活性炭の吸着作用により
、被処理水中のアンモニア性窒素や有機物の継続的な除
去を行うものであり、これを含む高度浄水処理によって
従来処理の場合に比べてより安全でおいしい水が得られ
るようになってきた。

【０００６】従来の生物活性炭処理装置の基本的な構成
を図３に示す。図３において、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を配置し
、その上に粒径　０．３〜　１．５ｍｍ程度の粒状活性
炭固定床部３を配置している。被処理水は開閉弁４を通
って生物活性炭処理装置１内に下方向に流入し、浄化さ
れた処理水は開閉弁５を通って流出する。

【０００７】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としての機能を
発揮する。また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ので、これに起因
する生物活性炭固定床部３の目づまりが生じ、被処理水
の継続的浄化の障害となる。このため、生物活性炭処理
装置１の底部に接続した開閉弁６を通して水と空気を逆
洗剤として噴き込むと共に開閉弁８を通して排水できる
ように構成し、生物活性炭固定床部３の活性炭の間につ
まった懸濁物質を上方へ逆洗剤と共に移動させ、開閉弁
８を介して生物活性炭処理装置１より排出する逆洗を数
日〜１週間程度の頻度で実施することによって浄化障害
の回復を行っている。以上の構成と運転を用いることに
よって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，かび臭成分を含む有機物の除去を長期にわ
たって継続して行うことが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際の運
転経験によれば、生物活性炭固定床部３は、低温期や原
水に性状変化があるときなどには微生物の活性が低下し
、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。アンモニア性窒素は最終浄化処理である後塩素
処理などの消毒処理によって消滅するが、その量が多か
ったり変動したりすると、消毒剤である塩素の注入量が
増加して処理制御が難しくなる。このため除去されずに
処理水中に残留した有機物が消毒剤である塩素などと反
応して、人体に有害なトリハロメタンや変異原性物質な
どの有機塩素化合物を生成する恐れがある。

【０００９】本発明は上記の問題を考慮してなされたも
ので、アンモニア性窒素および有機物の除去性能を年間
にわたって維持できる生物活性炭処理装置を提供するこ
とを目的としている。 ［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、生物活
性炭処理装置の最底部に設けた支持体の上に生物活性炭
を配置し、この生物活性炭の上層部と中層部にそれぞれ
メッシュ状のフィルタで保護されたノズル体を配置し、
これらのノズル体を外部のポンプに接続し、あるいはま
た生物活性炭処理装置の最底部に設けた支持体の上に生
物活性炭を配置し、この生物活性炭の中層部にメッシュ
状のフィルタで保護されたノズル体を配置し、このノズ
ル体をポンプに接続して被処理水を流出させるように構
成し、被処理水をノズル体から流出させて生物活性炭上
層部を流動させることにより、被処理水と生物活性炭と
の接触効率を高めて活性炭の吸着効率を向上させ、これ
によって微生物の活性化を促進し、低温期における処理
能力の低下を防止し、アンモニア窒素および有機物の除
去性能を年間を通じて維持できるようにしたものである
。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。図１は従来
の図３に対して、粒状活性炭流動床部１５、ノズル体１
０，１４、開閉弁１１，１３，１７およびポンプ１２が
追加されており、他は従来の図３と同じである。

【００１２】図１において、本発明の生物活性炭処理装
置９は、生物活性炭層固定床部３の上層部に流動化に必
要な流動水を取水するためノズル体１０が設けられ、ノ
ズル体１０は活性炭による目づまり防止のためメッシュ
状のフィルタで保護されている。ノズル体１０は開閉弁
１１を介してポンプ１２に接続され、ポンプ１２で放出
された流動水は開閉弁１３を介してノズル体１４に接続
され、さらにノズル体１４もノズル体１０と同様にメッ
シュ状のフィルタで保護されている。ノズル体１４は流
動水を被処理水の下向流に対向して放出させる構造のも
のであればよく、上方向や左右方向に細孔ノズルがあい
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適当で
ある。

【００１３】ノズル体１４より上方の生物活性炭層はノ
ズル体１４から放出される流動水によって流動する生物
活性炭層流動床部１５となる。ノズル体１４から放出さ
れる流動水量は生物活性炭層流動床部１５がゆっくり流
動する水量で十分である。生物活性炭層流動床部１５が
全生物活性炭層に占める割合は１／５〜１／２が適当で
ある。これは、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と共に、生物活性炭の菌体
密度が高いのは全生物活性炭層の表面から層の半分まで
であるからである。

【００１４】図１において、ノズル体１４から放出され
る流動水によって生物活性炭流動床部１５が流動し、被
処理水と生物活性炭流動床部１５との接触効率が高まる
ので、低温期においても生物活性炭の活性は低下しない
。さらに、ノズル体１４から放出される流動水によって
生物活性炭流動床部１７と生物活性炭固定床部３の境界
面に乱れが生じるので目詰りが減少する。上述のように
図１に示す本発明の生物活性炭処理装置９においては、
生物活性炭流動床部１５の活性が改善されるのでアンモ
ニア性窒素や有機物除去性能を維持することができ、さ
らに従来と同じような逆洗剤を行うことも可能であり、
この場合は被処理水を用いて生物活性炭層の上部を流動
化させているので、逆洗の周期も２〜３倍長く取ってよ
く、従って、生物活性炭層の菌体保持量も従来より多く
できる。

【００１５】本発明の他の実施例を図２に示す。上記図
１の実施例ではポンプ１２から送出される流動水を生物
活性炭処理装置９の上部から取水しているが、図２では
生物活性炭処理装置９に入る前の被処理水の一部をバイ
パスさせ、これをポンプ１２でノズル体１４に送出し、
被処理水の一部を直接に流動水として利用している。ま
た、生物活性炭流動床部１５の活性低下の度合に応じて
流動水の送出しを間欠的に行うことが可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
物活性炭床の上方の一部を流動床として構成しているの
で、従来の生物活性炭処理装置とほぼ同等の大きさで、
活性炭の吸着効果を上げると共に、微生物の活性低下を
防止することができる。さらに、本発明によれば、生物
活性炭上層部の目詰りが防止でき、逆洗周期が従来の生
物活性炭処理装置より長くとれるので、逆洗のエネルギ
節約と逆洗による処理の中断頻度を低減することができ
る。さらに、生物活性炭の下層部は固定床となっている
ので、処理水中に浮遊性物質が流出することが防止され
る。また低温期など、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や運転の一時中断を行うと
エネルギの消費がさらに少くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示構成図。

【図２】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図３】従来の生物活性炭処理装置の一例を示す構成図
。

【符号の説明】

１，９，１６…生物活性炭処理装置、２…支持体、３…
粒状活性炭固定床部、４〜８，１１〜１３，１７…開閉
弁、１０，１４…ノズル体、１２…ポンプ、１５…粒状
活性炭流動床部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粒状活性炭に微生物を生育させた生物
   活性炭によって水を浄化する粒状活性炭床を有する生物
   活性炭処理装置において、上記粒状活性炭床の少くとも
   中層部に、メッシュ状のフィルタで保護されたノズル体
   を挿入して粒状活性炭床を上下に分離させると共に、こ
   のノズル体をポンプに接続し、被処理水または上記粒状
   活性炭床の上表水を上記ノズル体に流入させ、上記分離
   された粒状活性炭床の上方部分を流動させるようにした
   こと、を特徴とする生物活性炭処理装置。