JPH0632822B2 - 生物濾過リアクタ− - Google Patents

生物濾過リアクタ−

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JPH0632822B2
JPH0632822B2 JP61079519A JP7951986A JPH0632822B2 JP H0632822 B2 JPH0632822 B2 JP H0632822B2 JP 61079519 A JP61079519 A JP 61079519A JP 7951986 A JP7951986 A JP 7951986A JP H0632822 B2 JPH0632822 B2 JP H0632822B2
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、一般下水や工場廃水などの有機性廃水を微
生物を用いて処理する生物濾過リアクターに関するもの
である。
「従来の技術」 従来、微生物を用いて廃水の処理を行なう生物濾過リア
クターには、第5図および第6図にそれぞれ示す構造の
ものが知られている。
第5図に示すものは、一つの槽1内に接触材および/ま
たは濾過材2を充填し、槽1の底部よりブロアー3から
の空気を散気装置4を介して吹き込むことにより酸素供
給および廃水の混合・循環を行なって廃水の処理を行な
うもので、廃水は槽1の上部1aから流入されて槽1内を
下降流にて1回通水し、槽1下部1bから流出して処理が
完了するようになっている。
また、一方の第6図に示すものは、前記第5図と基本的
には同じもので、廃水は槽1の下部1bから流入されて槽
1内を上向流にて1回通水し、槽1上部1aから流出して
処理が完了する点が異なるものである。
「発明が解決しようとする問題点」 前記従来の生物濾過リアクターには、下記のような問題
点があり、その解決が求められている。
(イ)散気装置4により空気を供給する構造のため、BO
D負荷を高く設定する場合、リアクター内が嫌気性気味
あるいは嫌気性となり、処理水質の劣化、悪臭の発生、
接触材および/または濾過材2の異常閉塞を招いてしま
う。
(ロ)前記(イ)の現象を防止するために多大の空気を送る
と、ある程度嫌気性化を防止でき、悪臭の発生等も最小
限に防止できるものの、接触材および/または濾過材2
に捕捉されている汚泥分(微生物,SS)が、空気によ
る逆洗効果によって処理水中に混入し、処理水質の劣化
を招いてしまう。また、このようにして混入したSS分
は、固−液分離が難しく、その対策に苦慮する。
(ハ)供給空気量に対する酸素吸収効率が悪く、エネルギ
ーロスが大きい。
(ニ)廃水処理に伴って発生する汚泥の接触材および/ま
たは濾過材2への閉塞により適宜逆洗することが必要と
なる。この場合、リアクター内全体を同時に逆洗する必
要があるため、逆洗後、処理水中に残余の汚泥分がリー
クしたり、浄化能力の回復に時間がかかり、処理水質の
安定化に問題が残る。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、高負荷運転が可能で、経済的な運転ができ、メンテ
ナンスが容易で、コンパクトな生物濾過リアクターを提
供することにある。
「問題点を解決するための手段」 この発明に係る生物濾過リアクターは、前記問題点を解
決するために、第1図または第2図に示すような構造を
有する。
(a)リアクター5内を底部のみを連結して槽6と槽7と
に分割する。
(b)廃水は分割した一方の槽6(以下、廃水流入槽6と
称す)に供給する。
(c)この廃水流入槽6には、酸素供給および廃水循環の
ための表面曝気装置8を設置する。
(d)この表面曝気装置8の下部には、底部を密閉したド
ラフトチューブ9を設置する。
(e)このドラフトチューブ9と、廃水を供給しないもう
1つの槽7(以下、廃水流出槽7と称す)の水面下に設
置したもぐりぜき10とを配管11により接続する。
前記構造において、表面曝気装置8を駆動させれば、高
効率に酸素を供給すると同時に廃水流出槽7から廃水流
入槽6へ水を循環できるため、廃水流入槽6では下降流
が発生し、廃水流出槽7には上向流が発生する。
(f)前記下降流が発生する廃水流入槽6内には、網状、
球状、板状、ひも状等で、比表面積;50〜500m2/m3で、
かつ下部程比表面積を大きくした接触材12を充填する。
この接触材12の充填方法は、処理条件(廃水水質、処理
水質等)に基づいて決める。
(g)前記上向流が発生する廃水流出槽7内には、網状、
球状、板状、ひも状等で、比表面積;100〜1000m2/m
3で、かつ上部程比表面積を大きくした接触材および/
または濾過材13を充填する。この接触材および/または
濾過材13の充填方法は、処理条件(廃水水質、処理水質
等)に基づいて決める。
(h)表面曝気装置8による廃水の循環のみで、水の循環
が不十分な場合は、例えば、廃水の有機汚泥物濃度の高
い場合や、高度な処理水質(例えば、BOD<10mg/
)を要求される場合は、リアクター5の底部を通って
前記ドラフトチューブ9ともぐりぜき10とを連結する配
管(第二の配管)14と、ブロアー15とからなるエアリフ
トポンプ16等による循環を併用する。
なお、前記構造において、ドラフトチューブ9、もぐり
ぜき10および配管11は、循環装置17を構成している。
前記第1図の構造において、下水、生活廃水、各種有機
性の産業廃水等の廃水は、2槽に分割されたリアクター
5の内、下降流にて通水される廃水流入槽6に供給され
る。そして、表面曝気装置8を駆動させることにより高
効率に酸素を供給すると同時に、廃水流入槽6では下降
流を生じさせ、廃水流出槽7では上向流を生じさせる。
廃水流出槽7から廃水流入槽6への循環は、表面曝気装
置8を駆動力にして、ドラフトチューブ9、もぐりぜき
10および配管11を通じて行なわれる。
このようにして供給された廃水は、比表面積の小さいも
のから徐々に大きいものが充填された各接触材および/
または濾過材層を水流とともに通過しながら、接触材お
よび/または濾過材の表面および内部に付着・含有する
微生物群と同接触材および/または濾過材の吸着・濾過
作用により高度に浄化され、処理水となる。なお、循環
量のコントロールは、配管11の途中に設置するバルブ11
aにより任意に行なうことができる。
また、第2図の構造においては、廃水の循環をさらにエ
アリフトポンプ16により補って行なうこと以外、前記と
同様にして運転される。
「作用」 本発明の生物濾過リアクターは、前記構成によって、下
記のような利点を得ることができる。
(i)酸素供給効率の高い表面曝気装置(散気装置式の2
〜3倍)8を採用するため、専用の酸素富化手段を別途
設置せずとも、リアクター5内全体を常に好気的に保持
できる。しかも、特に酸素要求量の大きい廃水流出槽7
内の廃水が、表面曝気装置8の下部に設置され、かつ底
部が密閉されたドラフトチューブ9内で、表面曝気装置
8の作用により上方から集中的な酸素供給を受けるた
め、廃水流出槽7から廃水流入槽6へと循環される廃水
のBODを、効果的に下げることができる。その結果、
微生物にとって好適な環境が確保できると同時に、悪臭
発生の心配がない。従って、処理性能が向上する。
(ii)通常の散気装置式に比べて20〜40%のエネルギー節
約が可能である。酸素供給効率は、2〜3倍とれるが、
廃水の循環用のエネルギーが必要となるため、全体とし
て20〜40%のエネルギー節約となる。
(iii)廃水の供給位置より逐次比表面積の大きい接触材
および/または濾過材を充填し、かつ水流を発生させる
ため、生成汚泥分の充填部への閉塞が起こりにくく、逆
流までの期間を長く保つことができる。従って、リアク
ター5内に保持できる微生物濃度が高いため、処理水質
が良好で、しかも処理効率が高い。
(iv)廃水流出槽7から廃水流入槽6への循環[各槽容量
ベースで、SV;0.5〜10(1/時)を標準とする]を
任意に調整できるため、従来のワンパス型の処理法より
浄化効率が高い。また、この循環のための新たな動力も
ほとんど不要である。
(v)リアクター5内を2槽に分割しているため、逆洗が
必要な場合でも時期をずらせて行なうことができる。従
って、逆洗後の処理水の劣化および残余の汚泥分のリー
クを最小限にできる。従来法は、同時に全リアクターを
逆洗するため、逆洗後の処理水質の劣化および汚泥分の
リークが危惧される。
以上の作用および効果によって、本発明の生物濾過リア
クターは、高負荷運転が可能で、コンパクト、省エネル
ギー型、省メンテナンス型の廃水処理装置として活用で
きる。
以下、この発明の実施例を示す。
「実施例」 前記第1図に示した本発明の生物濾過リアクターを用い
て、下記条件で廃水の処理を行ない、酸素供給動力効率
(O2Kg/KWh)、所要動力(KWh/廃水m3)、処理水質(m
g/)、逆洗の頻度(回/週)、逆洗後の水質の安定
化に要する時間、リアクター単位容量ベースでの保持微
生物量(mg/)を測定および算定した。
また、比較のために前記従来の装置を用いて、同様の条
件で同様の測定および算定を行なった。
その結果を表1に示した。
[比較条件] ・対象廃水;下水(BOD;200mg/、 SS;250mg/) ・目標処理水質;BOD<20mg/、 SS<30mg/ ・設計条件;BOD容積負荷…1.2Kg/m3・日 リアクター滞留時間…4時間 処理推量…1000〜3000m3/日 表1から明らかなように、すべての測定項目において、
本発明装置は従来装置にくらべてほぼ2倍以上の性能を
示しており、廃水の処理装置として有用であることがわ
かる。
また、同様の条件、同様の装置を用いて、処理水のBO
D(mg/)の経日変化および逆洗後の経時変化をそれ
ぞれ測定した。その結果を第3図および第4図にそれぞ
れ示した。
図から明らかなように、本発明装置では従来装置に比べ
て高度で安定したBODの処理水が得られ、しかも、本
発明装置では逆洗直後から処理水のBODは目標水質を
下回り、経時的にさらに低下しており、本発明装置の性
能の高さが明らかとなった。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る生物濾過リアクター
は、高負荷運転が可能で、経済的な運転ができ、メンテ
ナンスが容易で、コンパクトであり、廃水処理装置とし
て高い実用性を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれこの発明の生物濾過リア
クターの一例を示す構成図、第3図は本発明装置と従来
装置との処理水のBODの経日変化を示すグラフ、第4
図は本発明装置と従来装置とにおける逆洗後の処理水の
BODの経時変化を示すグラフ、第5図および第6図は
それぞれ従来の生物濾過リアクターの構成図である。 5……リアクター、 6……廃水流入槽、 7……廃水流出槽、 8……表面曝気装置、 9……ドラフトチューブ、 10……もぐりぜき、 11……配管、 12……接触材、 13……接触材および/または濾過材、 16……エアリフトポンプ、 17……循環装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リアクター内が底部を連通にして2区画に
    分割され、一方の槽が廃水流入槽とされるとともに他方
    の槽が廃水流出槽とされ、前記廃水流入槽には比表面積
    の小さい接触材が充填されるとともに前記廃水流出槽に
    は被表面積の大きい接触材および/または濾過材が充填
    され、前記廃水流入槽に表面曝気装置が設置され、この
    表面曝気装置の下部にて底部を密閉したドラフトチュー
    ブと、前記廃水流出槽の水面下に設置したもぐりぜき
    と、前記ドラフトチューブと前記もぐりぜきとを連結す
    る配管とを有し、駆動源として少なくとも前記表面曝気
    装置を利用して前記廃水流出槽から廃水流入槽に廃水を
    循環させる循環装置が設置されていることを特徴とする
    生物濾過リアクター。
  2. 【請求項2】前記リアクターの底部を通って前記ドラフ
    トチューブと前記もぐりぜきとを連結する第二の配管
    と、ブロアーとを有するエアリフトポンプが設置されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の生
    物濾過リアクター。
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