JPH06506629A - 粒状フィルター床へのガスを吹き付ける方法及び装置 - 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】 粒状フィルター床へのガスを吹き付ける方法及び装置本発明はフィルター床で処 理される懸濁液の流れに対して濾過材が下方に移動する種類の粒状フィルター床 内にガスを噴射する方法及び装置に関する。本発明は廃水の硝化のためにフィル ター床内に空気を噴射するのに特に適している。

最近、政府の命による廃水の窒素減少の必要性が増加している。スウェーデンで は１９９２年には海岸線の特定の地域では少なくとも５０％の窒素減少が要求さ れ、実際には７５％の窒素の減少が必要であるということが調査で明らかになっ た。窒素減少は通常、生物学的に行われ、２つの工程からなる。第１の工程では 、アンモニア化合物が硝酸塩に酸化即ち硝化され、第２工程ではこの硝酸塩が窒 素ガスに還元即ち脱窒される。これらの行程はスラッジを含む深皿内を攪拌する ことにより行われる。

最近では脱窒と同様硝化するために粒状フィルター床を用いる生物学的還元が注 目されている。深皿を用いた処理と比較してフィルター床での生物学的浄化には 多くの利点があり、特にスラッジを分離し再循環させるための多くの沈降深皿が 必要なくなった。しかしながら、フィルター床を用いた窒素還元にも幾つかの問 題点があり、その問題点を以下に示す。

第１の窒素還元工程、即ち硝化は次の通常の一般式に示すように行なわれる。

ＮＨ４＋１．８６０．、＋０．１Ｃ０２＝０．０２１Ｃ５Ｈ７０２Ｎ＋アンモニ ア化合物は酸素によって硝酸塩に還元される。０．０２１Ｃ５■（７０２Ｎは新 しく製せられたバクテリアに相当する。

使用されるフィルター床は連続的に作動するサンドフィルターであり、このフィ ルター床の底部の砂は洗浄のため取り除かれフィルター床の頂部に戻される。処 理される廃水はフィルター床の底部に供給され、処理された水即ち浄化された溶 液はフィルター床の頂部または上部から取り除かれる。空気が酸素源として用い られ、直径１ｍｍ以下の複数の穴を有する水平に配された複数のパイプを介して フィルター床の底部で供給される。このように連続して作動するサンドフィルタ ーは例えばフランス特許第２６２３７９４号に開示されている。

バクテリアは砂の粒子に付着し、砂を完全に洗浄しないと硝化のために充分に洗 浄した後、バクテリア菌株が残ってしまう。

そして菌株はフィルター床の砂が下方に移動する際、成長してしまう。このよう な場合バクテリアは長い糸状になり、空気を流入するパイプに付着し、空気穴が 小さくなり空気の進行が妨げられる。これにより空気の供給が局部的に遮断され るかまたは大幅に減少する。これらの穴をふさいでしまう他の共通の原因に石灰 の沈殿が挙げられる。空気の供給穴が塞がれてしまうことによって生じる問題点 は作業後にパイプを清掃するために何回かパイプを分解する以外克服することは 不可能であるということが判明し、この方法ではコストがかかり面倒である。

本発明は上述の種類の粒状フィルター床内にガスを供給するための新しい方法及 び装置に関するものである。本発明ではガスは少なくともフィルター床の１つの 縁部に沿って連続的に配分され、フィルター床内をこの縁部の周りを上方に流れ 、これによりフィルター床を介して実質的に均一にガスが流入する。

本発明によるガスの流入によって、ガスの供給を妨げるバクテリアの発生は容易 に且つ効果的に抑止される。さらにフィルター床内へ噴射されるガスを実質的に 均一に配分することは本発明を効果的に用いるうえで基本的なことであり、例え ば硝酸化するためにフィルター床の酸素処理を可能な限り均一に行うことは重要 である。

本発明は連続的に作動するフィルター床にのみ適応可能であり、このフィルター 床ではガスの流入縁部に隣接し真下に位置する濾過材は連続的に新たに供給され 、縁部後方の間隙が塞がれるということが生じな（なる。

本発明の好ましい態様に於いて、上述の長尺縁部はガスが供給される部分を除い て下方に向けて開口しているフード状に形成されている。この場合、フードは端 壁を有する隆起した屋根に類似した形状を有する。

上述した均一な流入ガスの分配のために本発明の好ましい態様ではフィルター床 に実質的に水平に配された上述の構造的に簡単な長尺の縁部を用い、これにより ガスのフィルター床内への流入はこの縁部に沿って確実に均一に配分される。本 発明は作動中、縁部の配置を調整する手段を設けることによりさらに改善される 。

ガスはフィルター床に不均一に流れてしまう局部的な過圧が生じないように低速 度でフードに供給される。フード下のガスが円滑に流れるようにするそらせ板の ような流動防御壁が局部的な過圧を防ぐために設けることが可能である。フード 下の全てのポイントにおけるガスの動圧はフィルター床に均一にガスが流れるよ うにするために５水柱■ｌでなければならない。フードの動圧は２水柱Ｉ以下で あることが好ましい。

本発明を上述の態様を取り入れたフィルター装置を略式に示した添付図面を参照 し詳述する。

図面では連続的に作動するフィルター床（１）を示し、このフィルター床は硝化 のために用いられる。フィルター床は独立栄養菌によって活性化されるものとす る。汚染された濾過材この場合砂を搬送するためのパイプ（２）がフィルター床 の中央部分を介してその最低面から洗浄装置（３）まで通っている。

そして空気が洗浄装置（３）に砂を移送するために用いられ、パイプ（２）の周 りに同心に配され入り口（５）が設けられたパイプ（４）の中心を空気が下降す る。洗浄された砂はフィルター床の頂部に戻り、且つ底部の砂が洗浄のために取 り除かれるので下方に移動する。フィルター床内で処理される廃水はパイプ（６ ）を介して、例えばパイプ（６）から延びた複数の水平腕部より下のフィルター 床の底部に下降する。円錐（８）が砂が断面的に均一に配分されるように砂の下 方への移動を案内する。水に溶解した硝酸塩を含有する処理液はフィルター床上 のどこかに取り出される。廃水は水と砂の対流処理中酸素化される。酸素化は廃 水の入り口の真上のフィルター床内に水平に配された複数の長尺フード（９）よ り下のフィルター床内に導入される空気を用いて行うのが適当である。フードは 峰型の屋根の形状に類似しており、その底縁部の周囲の空気がフィルター床に流 入する。各フードの一端にはパイプ（１０）が設けられており、このパイプを介 して空気が供給される。各フードは独自の空気供給パイプを有し且つ調節バルブ が設けられているので各フードの空気量を調節することが可能である。さらに可 能な限り水平にフードの流入縁部を調整するために各フードにねじ結合されるロ ッドのようなフィルター床の外から作動可能ないくつかの手段を設けることが好 ましい。

砂床での許容できる硝化のために必要とされる空気の量は廃水の２倍の容量であ る。１０ｍ／ｈの廃水のフィルター床の表面負荷の場合的２０ｏ＋／ｈの空気負 荷が必要とされる。泡がフード縁部から出たのち砂床を介して実質的に垂直に上 昇する。フードの数及び大きさはフィルター床の内側で流動化の原因となる高空 気流量が避けられるように設定される。

フードの縁部から真っ直ぐに上昇する空気泡の流れはフィルター床の水を片側に 押しやる。この流れが停止した時、形成された空間が戻ってくる水流によって満 たされ、この水の垂直移動は連続的に空気が流動及び流動しないようにすること によって増幅され、これにより水はより良い酸素化状態になる。

フードの好ましい配置は上記で既に述べたが、い（っかの異なる方法が本発明の 基礎となる流入縁部を得るために可能である。例えば、フードはフィルター床内 を環状に延びるものでも良く且つ複数のセクションに分割されそれぞれが独自に 空気を供給するものであってもよい。フードの縁部は滑らかでなく歯状であって もよい。

ここまでフィルターは連続的に作動するものとして説明してきたが、これは各作 動段階が連続するということではない。例えば汚染された濾過材（この場合砂） の上方への搬送はフィルター床でバクテリア菌株が蓄積される間、停止するよう な構成にすることが可能である。

廃水の硝化処理のためのフィルター床内の空気噴射をここでは特に詳述してきた が、粒状のフィルター床内へのガス噴射と同様に本発明を他の分野に用いること ができることを記しておく。フードに関しては図面で示すような外法縁部が直線 状である必要はなくフードが円錐状であれば外法縁部は環状であってもよい。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．廃水を硝化するために空気を噴射するような連続的に作動する濾過装置の粒 状フィルター床内にガスを噴射する方法に於いて、ガスは少なくとも１つの縁部 に沿って連続的に均一に配分されるようにフィルター床内に搬送され、フィルタ ー床内をこの縁部の周りを上方に流れ、これによりフィルター床を介して実質的 に均一にガスが配分されるように流れることを特徴とする方法。
2. ２．ガスは断続的に噴射されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．前記縁部に沿ったフィルター床内へガスが流入する直前のガスの動圧は５水 柱ｍｍ以下、好ましくは２水柱ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記 載の方法
4. ４．廃水を硝化するために空気を噴射するような連続的に作動する濾過装置の粒 状フィルター床内にガスを噴射する装置に於いて、少なくとも１つのフード（９ ）がフィルター床の底端部に配され、このフードは長尺のガス流入縁部が形成さ れるように上方が閉じ、下方が開口しており、この縁部はフィルター装置が作動 中フィルター床内で実質的に水平に配されていることを特徴とする装置。
5. ５．前記流入縁部は直線状であることを特徴とする請求項４記載の装置。
6. ６．前記フード（９）は断面がＶ字型形状であることを特徴とする請求項４また は５記載の装置。
7. ７．前記流入縁部は環状であることを特徴とする請求項４記載の装置。
8. ８．フードの縁部の位置を設定する手段が設けられていることを特徴とする請求 項４乃至７いずれか１項記載の装置。
9. ９．フードにガスを断続的に供給するバルブがガス供給ラインに設けられている ことを特徴とする請求項４乃至８いずれか１項記載の装置。
10. １０．フード（９）下のガスの流れを減速させる流れを妨害する手段が設けられ ていることを特徴とする請求項４乃至９いずれか１項記載の装置。