JPH07124581A - 排水処理装置および排水処理方法 - Google Patents

排水処理装置および排水処理方法

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JPH07124581A
JPH07124581A JP27818193A JP27818193A JPH07124581A JP H07124581 A JPH07124581 A JP H07124581A JP 27818193 A JP27818193 A JP 27818193A JP 27818193 A JP27818193 A JP 27818193A JP H07124581 A JPH07124581 A JP H07124581A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理水から微量の界面活性剤と着色剤を取
り除くことができる省コストで省スペースな排水処理装
置および排水処理方法を提供する。 【構成】 槽30の中に、備長炭9を収容した接触循環
部3と、接触循環部3の上に配置され、黒炭12を収容
した散水循環部15と、接触循環部3から散水循環部1
5に被処理水を持ち上げるエアリフト配管7と、散水循
環部15に被処理水を散水する散水管14と、接触循環
部3と散水循環部15との間に配置した水草栽培床11
と、悪臭ガス導入用の散気管5とを備えた。 【効果】 微量の界面活性剤と着色剤は、備長炭9と黒
炭12に吸着させられ、備長炭9と黒炭12に生育した
微生物によって分解される。上記微生物が悪臭ガスを生
物学的に分解処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、界面活性剤等の難分解
性化学物質を含む排水と悪臭ガスに対して、生物活性木
炭を用いた高度排水処理を行い、同時に、悪臭ガスを処
理できる排水処理装置および排水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種の産業施設や研究所の排水処
理装置においては、その末端すなわち高度処理の段階で
活性炭が利用されていた。
【0003】また、排水に伴う悪臭ガスは上記排水処理
装置とは、全く別個にスクラバー方式や活性炭吸着方式
等による悪臭ガス処理装置によって処理されていた。
【0004】排水処理の末端での高度排水処理における
活性炭の利用方法としては、活性炭の吸着作用すなわち
物理学的処理のみを期待する物理的利用方法と、活性炭
に微生物を繁殖させて、活性炭本来の物理学的吸着処理
と活性炭に繁殖した微生物による生物学的処理の2分野
の処理を利用する物理学的生物学的利用方法とがある。
より詳しくは、後者の物理学的生物学的利用方法とは、
活性炭が化学物質を吸着し、この吸着した化学物質を活
性炭に繁殖した微生物が分解処理するものである。
【0005】各種の産業施設や半導体工場、液晶工場等
から排出される難分解性の界面活性剤を含む高濃度毒性
排水は、最近自社内で排水処理する傾向が多くなりつつ
ある。その様な工場を取り巻く背景の中で、まず、第一
に、たとえば高度排水処理システムに利用されている粒
状活性炭についての具体的一例を挙げて詳細に説明す
る。
【0006】既存の半導体工場や液晶工場から排出され
る高濃度毒性排水、例えば現像液含有排水は、生物毒性
を示すテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
(以下、TMAHと略す。)を2000〜10000ppm
含有している。また現像液含有排水は上記TMAHの他
に、各種の難分解性の界面活性剤やアルコール類および
着色したレジストを含有している。
【0007】具体的に現像液に含まれる難分解性の界面
活性剤としてはアルキルアンモニウム系やポリオキシエ
チレン系の界面活性剤がある。
【0008】そして、上記工場内での排水処理方法とし
ては、その排水の水質に応じて、中和、反応、凝集等の
化学処理法や、生物膜、接触酸化、活性汚泥、特殊微生
物処理などの生物処理法や、沈澱、濾過、吸着、浮上、
膜処理などの物理処理法等がある(以下、これらの生物
処理方法および物理処理方法を総称して前工程処理法と
略す。)。そして、現実には、上記各処理方法を単独で
使用する場合や、上記処理方法を幾つか組み合わせて、
高濃度毒性排水を処理して放流するようにしている(特
開平1−9500および特開昭64−43306参
照)。そして、従来の排水処理装置では、放流規制が厳
しい場合、実際には必要に応じて処理末端に活性炭吸着
塔を設けていた。
【0009】このように、自社処理の場合、一般に工場
内で、長時間かけて、排水に化学処理や生物処理や物理
処理を施し、最終的に活性炭吸着塔で処理する。そし
て、界面活性剤を含む高濃度毒性排水を法的規制値以下
の水質まで処理して放流していた。
【0010】また、活性炭吸着塔に内蔵させる活性炭
は、単価そのものが高く、再生までの寿命が短くランニ
ングコストが高いので、最近では活性炭に微生物を繁殖
させて活性炭が吸着した有機物を上記微生物で処理する
いわゆる生物活性炭が普及しつつある。
【0011】そして、従来、上記活性炭を内蔵させた塔
にしろ上記生物活性炭を内蔵させた塔にしろ、それら塔
の構造は、単に各種それぞれ別個の塔内に活性炭を別々
の方法で充填したものであった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、新
たな半導体工場や液晶工場の計画予定地を、土地価格の
安価な広大な場所や地域にする傾向がある。そして、そ
のような地域は、一般に都市部から遠く離れた自然環境
の良い地域(河川の水質も良くまた大気汚染もない地域)
が多い。
【0013】特に、自然環境が良い地域では、工場排水
を放流する河川は、清流とも言える非常に水質の良い河
川である場合もある。この水質の良い河川は、汚水生物
学体系上では、貧腐水性もしくはベータ中腐水性の水域
であることを意味する。ベータ中腐水性の水域とは、ア
ユやホタルが生息するやや汚濁した水域である。
【0014】このような自然環境が良い地域において、
地域環境を重視しつつ、上記工場の排水処理装置や大気
汚染防止装置を計画する場合、単に法的規制値や地元官
庁の条例値を遵守するだけでは、その地域の環境に悪影
響を与えてしまう可能性がある。したがって、放流排水
や放出排ガスが環境に与える負荷をできる限り低減する
必要がある。即ち、具体的には、水質測定上では法的に
も何ら問題ない水質であるだけでは十分ではなく、放流
水が微量の難分解性の界面活性剤によって発泡せず、わ
ずかな悪臭ガスも発生しない処理水にしない限り、地域
住民にとって印象が良い処理水とはならないのである。
さらに、上記した半導体工場や液晶工場の放流水の水質
に対する背景から、新たな排水処理計画に対して、地元
住民が容易には承認しないケースが多くなりつつある。
このように地域住民が望む処理水質レベルが厳しい地域
環境時代に至った現在では、地域全体を取り巻く生態系
と処理水の外観まで考慮する必要がある。地域の環境を
変化させず、地域環境に影響を与えない安全で、かつ高
度であり、さらに経済性も考慮されており、その上、立
体的な構造が工夫されていて設置面積が少なくてすむ高
度な排水処理装置および方法が求められているのが現状
である。
【0015】これに対し、上記従来例では、単にTMA
H、界面活性剤、アルコール類、及びレジストに対する
法規制を守るように排水処理することが目的である。こ
のため、排水処理を実行した後にも、微量の難分解性の
界面活性剤や微量のレジストが処理水の中に残存する。
上記難分解性の界面活性剤は処理水中のわずかな発泡の
原因となりうる。また、上記微量のレジストは上記処理
水を黄色に着色する。従来例では、この処理水のわずか
な発泡や着色を経済的に防止する配慮がない。
【0016】上記半導体工場や液晶工場においては、た
とえ処理水からの界面活性剤による発泡や処理水のレジ
スト成分の着色であっても、付近の住民からすれば地域
の環境を維持するという観点からすれば問題である。特
に、放流河川の水を農業用水に利用している場合は、と
りわけ付近の住民にとっては問題である。
【0017】この問題に対する対策、つまり、排水処理
における最終的仕上げでの処理水中の微量の界面活性剤
および着色成分に対する対策としては、上述した活性炭
吸着処理が一般的である。しかし、活性炭吸着処理は一
定期間の後に吸着量が減少するので、寿命が短く、外部
に搬出して再生する必要があるという欠点がある。
【0018】また、最近各種の生物活性炭処理装置(特
開平2−229595及び特開平4−260497)が
開発されているが、それらはあくまでも比較的水質の良
い浄水用で特に処理時間が必要な難分解性の界面活性剤
を含む排水処理用ではない。そして、それらは、イニシ
アルコストが高い粒状活性炭を採用した排水処理装置で
ある。また、それらの方式は、活性炭充填用の特定の塔
に各種の方法,方式で活性炭を充填して浄水処理する方
法である。
【0019】さらに、上記排水処理の高度の排水処理装
置に利用される活性炭は、やしがら系でも石炭系でも比
較的イニシアルコストが高い粒状活性炭を使用する場合
がほとんどである。このことは、排水処理装置のイニシ
アルコストを高くするから、経済性が悪いという大きな
問題があった。
【0020】また、ほとんどの場合、活性炭塔における
活性炭との接触時間が2時間以内でるので、特に難分解
性の化学物質に対しては微生物が作用する時間が充分で
なく、確実な処理が望めなかった。活性炭との接触時間
を充分とれるように設計することも可能ではあるが、従
来の活性炭処理方法の場合、流入水に対する接触反応時
間を6時間以上にするためには、単価が高い活性炭が大
量に必要になるから処理設備のイニシアルコストが高く
つき現実的でない。いずれにしろ前記したように活性炭
のイニシアルコストが高く現実的ではなかった。
【0021】また、一方で、上述したように、非常に僅
かではあるが上記工場から発生する悪臭ガスがある。具
体的には、生産工程で使用する薬品および特殊ガスに由
来する悪臭ガス、および生活系排水処理や工程排水処理
における原水槽等から発生する僅かな悪臭ガス等があ
る。それらわずかな悪臭ガスについても環境が特に良い
地域においては問題となることがある。しかし、僅かな
悪臭ガスは問題ではあるが、それらについて一般的な悪
臭処理装置を計画した場合には、建設費や維持管理費を
高めることになることが問題であった。すなわち、イニ
シアルコストおよびランニングコストが極端に低い悪臭
ガス処理手段が求められている。従来は悪臭ガス処理手
段として薬品や水洗浄によるスクラバー方式、活性炭に
よる吸着方式および燃焼方式等いくつかの処理方式があ
るものの、当然のことながらイニシアルコストおよびラ
ンニングコストおよび管理面等及び設置スペース等が大
きいことが大きな課題であった。
【0022】特に、上記半導体工場や液晶工場のよう
に、法的には何ら問題なくても悪臭が多少発生して時と
して付近の住民から苦情が発生する場合には、悪臭ガス
処理装置を計画するべきである。だが、このわずかな悪
臭を処理解決するために本格的な悪臭ガス処理装置を設
けることは、現実には過剰なことであり不経済なことで
ある。
【0023】一方、従来方式である粒状活性炭を採用し
た場合には、活性炭が粒状であるが故に、逆洗時に逆洗
流量を調整し損ねると、粒状活性炭が装置外に流失する
という問題点がある。
【0024】いずれにしても、上記従来例では、特に半
導体工場や液晶工場の様に微生物分解しにくい処理時間
の必要な難分解性の界面活性剤やレジスト成分を多量に
含む高濃度毒性排水の地域環境に適合した処理について
は処理が不充分になりがちであるから、処理水の発泡は
無論の事、放流地域の水質を変化させて放流地域の生態
系に影響を与える可能性もある。
【0025】その理由は、 上記工場において使用さ
れる界面活性剤やレジスト成分が特に微生物分解し難い
難分解性化学物質であるので、従来の活性炭を利用した
各種の方法では、最初はある程度吸着処理しても、すぐ
に寿命がきて吸着処理しなくなることにあり、また、
生物活性炭を使用する場合であっても、界面活性剤が
難分解性であるから、2時間程度の接触反応時間では不
十分であり、それら難分解性化学物質を確実に効率よく
微生物分解処理できないことにある。
【0026】このように、従来の排水処理方法では、い
くら活性炭を利用したとしても上記工場の高濃度排水は
処理時間が必要な微量の難分解性の化学物質である界面
活性剤、および微量の有機物、および着色成分を経済的
かつ確実に処理することができないという問題点があ
る。
【0027】また、以下に述べるのは実験結果に基づく
内容であるが、従来の排水処理方法によって無希釈で処
理した高濃度毒性排水は、その処理水の分析値が現在の
分析技術では充分安全と思われても、放流での放流落差
があると微量の界面活性剤によって発泡する現象が生じ
る。この発泡現象は法的には何ら問題はないものの、地
域住民からすれば今だ処理が完全でないと誤解される結
果となりうる。また、無希釈で上記高濃度排水を微生物
濃度を高めて処理する場合には、ばっ気槽において、微
生物濃度と排水濃度が高濃度であるので、僅かな有機性
の悪臭ガスを発生する。また一方、難分解性の界面活性
剤による発泡が多い水質のレベルでの処理水では上記自
然環境が良い地域の河川に生息する小魚類や、蛍の餌と
なる巻き貝の一種であるカワニナなどの生物生態系に対
して充分に安全であるとは言えない。それら、地域の小
魚類やカワニナ等の生物は、環境の変化に対する抵抗力
が一般に小さいから、特に高濃度毒性排水を無希釈で従
来の方法だけで処理した場合、その処理水中に生息でき
ないのである。
【0028】即ち、上記地域の上記生物が上記処理水中
に生息できない具体的理由は、高濃度排水を無希釈で処
理しているので、有機物の分解物が多くまた残存してい
る微量の難分解性の界面活性剤、微量の有機物に対して
生息するに充分な条件ではないものと思われる。
【0029】そして、処理水の外観についても、上記工
場の高濃度排水は排水そのものが着色しているので、無
希釈で従来の処理方法で処理した場合には、処理水が着
色しており、清流とも言える河川にそれら処理水を放流
すると問題となる可能性がある。
【0030】一方、無希釈ではなく、例えば高濃度排水
を10倍程度希釈して処理する方法もあるが、排水処理
設備が格段に大きくなって経済的ではない。
【0031】上述したことを総合すると、従来の活性炭
塔による排水処理方法では、次のような問題点がある。
【0032】(1) 環境の良い地域における公共水域に
放流する処理水が水質的には前述した法的規制値や条例
値を満足している場合であっても、放流管と放流公共水
域とに落差があると、微量の難分解性の界面活性剤によ
る発泡現象が生じ外観上良くない。また、着色物質が完
全に処理されていないと、これもまた外観上よくない。
また当然の事であるが、従来の活性炭塔では悪臭ガスは
処理できない構造である。また、基本的に活性炭塔で窒
素,リンおよび塩類は処理できない。
【0033】(2) 従来法による処理水は、水質的には
小魚類,カワニナなど環境汚染に比較的弱い水棲動物に
対しては、必ずしも影響を与えないとは言えない。従っ
て、従来法では地球環境に対して悪影響を与える場合が
あるという問題点がある。
【0034】つまり、最近の半導体工場や液晶工場の計
画地のように、環境が破壊されていない地域であり、か
つ河川水が少ない放流先では、放流先において多量の河
川水等によって希釈されない限り、たとえ、前述したよ
うな規制値を満たし法的には問題ない処理水であって
も、生物生態系に影響する場合がしばしば有る。したが
って、そのような処理水を放流すると、環境破壊に弱い
生物の生態系を壊す危険性が充分にあるという問題があ
る。
【0035】例えば、実験結果からすれば、前記したよ
うに高濃度毒性排水を無希釈で、従来方法のみで処理
し、前記活性炭塔を通し、その処理水が法的規制値を満
足しても小魚類やカワニナなどの環境破壊に弱い水棲動
物は、その処理水の中では充分に生息できなかった。
【0036】さらにまた、難分解性の界面活性剤やレジ
スト成分を含む排水のみならず、僅かな悪臭ガスをも同
時に処理でき、かつ、イニシアルコストおよびランニン
グコストが格段に小さる排水処理装置は従来存在しなか
った。
【0037】そこで、本発明の目的は、以上の従来の排
水処理方法および排水処理装置のそれぞれの問題点を解
決することを目的とするものである。すなわち、本発明
の目的は、排水を高度処理できるだけでなく排水中の微
量の難分解性の界面活性剤と着色物質と悪臭ガスとのい
ずれをも同時に総合的に処理できる経済的な排水処理装
置および排水処理方法を提供することにある。
【0038】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明の排水処理装置は、水草を育
成させた栽培床と、微生物を生育させた木炭とを有し、
前処理工程で前処理された被処理水が導入され、上記被
処理水に埋没させられるようになっている接触循環部
と、上記接触循環部よりも上に配置され、微生物を生育
させた木炭を有し、上記接触循環部からの被処理水がエ
アリフトポンプによって導入されて上記被処理水が振り
掛けられ、かつ、内蔵した上記木炭を通過した上記被処
理水が上記接触循環部に返送され、上記被処理水に埋没
させられないようになっている散水循環部とを備えるこ
とを特徴としている。
【0039】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の排水処理装置において、上記接触循環部の木炭
は備長炭であり、上記散水循環部の木炭は黒炭であるこ
とを特徴としている。
【0040】また、請求項3に記載の発明の排水処理装
置は、請求項1に記載の排水処理装置において、上記栽
培床の上に、水草を育成させた栽培床を照らす照明手段
を設け、上記栽培床に水草と藻類を育成させるようにし
たことを特徴としている。
【0041】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
に記載の排水処理装置において、上記接触循環部の下部
から上記接触循環部に空気を供給して上記接触循環部の
中の被処理水を撹拌する空気供給撹拌手段と、上記空気
供給撹拌手段の空気供給動作を強弱に制御する撹拌制御
手段とを備えたことを特徴としている。
【0042】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
に記載の排水処理装置において、上記接触循環部は、空
気を吐出して被処理水を撹拌する撹拌用散気管と、処理
が必要な悪臭ガスを内蔵した木炭に吐出する散気管を有
することを特徴としている。
【0043】また、請求項6に記載の発明の排水処理方
法は、前処理工程で前処理した被処理水を、水草を育成
させた栽培床と微生物を生育させた木炭とを有する接触
循環部に導入して上記接触循環部を上記被処理水に埋没
させ、上記接触循環部に悪臭ガスを導入し、上記被処理
水を上記接触循環部からエアリフトポンプで持ち上げ
て、微生物を生育させた木炭を有する散水循環部に振り
かけ、上記散水循環部を通過した上記被処理水を上記接
触循環部に返送することを特徴としている。
【0044】また、請求項7に記載の発明の排水処理方
法は、請求項6に記載の排水処理方法において、上記接
触循環部の内部に、品種改良によって葉と根の成長速度
が早められ、かつ、バイオテクノロジーによって大量栽
培された水草を栽培すること特徴としている。
【0045】また、請求項8に記載の発明は、請求項6
に記載の排水処理方法において、排水を放流する河川か
ら採取した水草を上記栽培床に育成させることを特徴と
している。
【0046】
【作用】請求項1に記載の発明の排水処理装置の接触循
環部に、前処理された被処理水が導入される。上記被処
理水は、微量の難分解性の界面活性剤や微量のレジスト
成分を含んでいる。そして、上記被処理水は、常に被処
理水と接している接触循環部から、空気と接している散
水循環部へ導入される。そして、上記被処理水は、上記
散水循環部から、再び上記接触循環部へ返送される。す
なわち、上記排水処理装置は、互いに異質な接触循環部
と散水循環部とに上記被処理水を循環させながら排水処
理する。
【0047】上記接触循環部および上記散水循環部とが
有する木炭が、まず、被処理物質を吸着し、次に、上記
散水循環部と接触循環部とが有する木炭に固定化された
微生物が、被処理水中の有機物を栄養源として繁殖す
る。これにより上記被処理水が含む有機物が生物学的に
処理される。
【0048】木炭は多数の細孔からなる多孔体であり、
孔の径は数ミクロンから数百ミクロンに至る各種の孔の
集合体であるから、多種の微生物が繁殖し易い。また、
多種の孔があるから、その孔の大きさに合った微生物が
着生し易い。そして、木炭内部には、上記多種の微生物
が繁殖することによって生物膜層が形成されるので、難
分解性の界面活性剤やレジスト成分など一般的には微生
物分解し難い化学物質まで上記木炭に吸着されて微生物
分解される。また、木炭が含有している微量のミネラル
が水草の成長すなわち栽培に役立てられ、水草が持つ化
学物質吸収能力が上記排水の生物学的処理に役立てられ
る。
【0049】その後、被処理水つまり排水が循環して微
生物膜が形成された活性木炭に繰り返し接触する。した
がって、上記難分解性の界面活性剤やレジスト成分など
の有機物が高次元に接触分解処理される。
【0050】木炭によく繁殖する微生物としては細菌、
菌類、放線菌、藻類、光合成細菌などがある。木炭1グラ
ム当たりの表面積は200m2以上と発表されている(全
国木炭協会による)。したがって、上記木炭内の生物膜
層の面積は格段に広いから、有機物の処理能力が格段に
高い。
【0051】空気と接している上記散水循環部の木炭に
おいては、水中に埋没した木炭に繁殖する菌類とは異な
る菌類(カビ、藻類、および細菌などの微生物)が繁殖
し、上記菌類が排水中の有機物を処理する。このよう
に、散水循環部の木炭に繁殖した微生物と接触循環部の
木炭に繁殖した微生物とは種類が異なるから、広範囲の
微生物によって、難分解性の界面活性剤やレジスト成分
などの被処理物質が高度に生物学的に処理される。
【0052】木炭は、木材を焼いて炭としたものであ
る。木炭は、木材と同様に、縦にも横にも通じる細いパ
イプを束ねたような組織構造を有している。木炭は、吸
着能力が活性炭より劣る。つまり、活性炭は大部分が炭
素そのものであるから、吸着能力が優れている。しか
し、活性炭はコストが高いという欠点がある。コストは
活性炭よりも木炭の方が格段に安い。木炭は、活性炭の
概略1/5以下程度の単価であり経済的である。したが
って、被処理水との接触時間を比較的多くとる設計であ
る場合には、経済性を考慮すると活性炭よりも木材を採
用した方が現実的には有効である。
【0053】また、上記接触循環部からの被処理水がエ
アリフトポンプによって散水循環部に導入されるから、
被処理水に酸素が十分に供給され、好気性の微生物の活
動が活発化され、被処理水の生物学的な処理が促進され
る。
【0054】また、請求項2に記載の発明の排水処理装
置は、上記接触循環部は微生物を生育させた備長炭を有
し、上記散水循環部は微生物を生育させた黒炭を有して
いる。上記備長炭(白炭の一種)は、比重が1以上である
から、水中に埋没させられる接触循環部の中で沈降し、
かつ、強力な曝気によってもほとんど破砕されることが
ない。また、上記散水循環部が有する黒炭は、比重が1
より小さく、他の木炭に比べて、吸着能力が優れている
ので、被処理水の着色が濃い場合の処理に適している。
【0055】また、請求項3に記載の発明は、上記接触
循環部の内部の上方に配置された栽培床に育成した水草
に、上記照明手段からの光が注ぐから、水草の育成が促
進される。また、上記照明手段からの光が、接触循環部
や散水循環部が有する木炭にに照射されると、上記木炭
の表面に藻類および光合成細菌が繁殖し、被処理水の生
物学的処理が促進される。
【0056】上記水草の葉および根は、主として硝酸性
の塩類および被処理水中に残存する微量の化学物質の吸
収処理を行う。上記水草の葉や根は、自然の自浄作用の
機能をもっている。水草は、一般の植物と同じく水耕栽
培時と同じ作用によって、硝酸性の塩類や溶解している
微量の化学物質を吸収処理する。
【0057】また、水草の成長に木炭に含まれている微
量のミネラルが役立っている。すなわち、木炭は微生物
の固定化担体としての機能と藻類や水草にミネラルを供
給する機能とがある。(従来から日本の農家では木炭を
樹木や野菜などの植物の栽培に施用している。)また、
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の排水処理装
置において、接触循環部を攪拌するとともに、接触循環
部に空気を供給する空気供給攪拌手段を設け、かつ、上
記空気供給攪拌手段の動作能力を強弱に制御する。した
がって、上記接触循環部内に、嫌気条件と好気条件が強
制的に交互に出現させられる。したがって、木炭の深部
に固定化した嫌気性の脱窒素菌と、上記木炭の表面に固
定化した硝化菌の両方が効果的に働かせられ、被処理水
を硝化脱窒素処理することができる。
【0058】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
に記載の排水処理装置において、上記接触循環部は、処
理が必要な悪臭ガスを内部に吐出する散気管を有してい
る。上記散気管から悪臭ガスを吐出させて、悪臭ガスを
木炭に繁殖した微生物からなる生物膜に接触させ、上記
悪臭ガスを生物学的に処理する。このとき、上記悪臭ガ
スの中の成分は、上記微生物に対する栄養源にもなるか
ら、上記微生物による難分解性の界面活性剤の微生物処
理が促進される。
【0059】また、上記散気管から吐出する悪臭ガス
は、接触循環部のみならず、接触循環部の上方の散水循
環部をも通過できる。その場合、上記悪臭ガスは、微生
物が繁殖した木炭に衝突しながら2段階に微生物学的に
処理され、確実に処理される。また、請求項6に記載の
発明の排水処理方法は、排水のみならず悪臭ガスまで同
時に処理できる効果がある。したがって、上記排水処理
方法を適用すれば排水処理設備の投資効率を極めて高く
でき、排水処理コストを低減できる。
【0060】また、請求項7に記載の発明の排水処理方
法は、組織培養などのバイオテクノロジーによって大量
生産された苗を利用しているで、水草等の植物を工業的
に利用し易くなり、かつ、目的に合った品種の苗を大量
に入手することが容易になる。
【0061】また、請求項8に記載の発明の排水処理方
法は、排水を放流する河川から採取した水草を栽培床に
育成させたので、採取した水草に付着している貧栄養性
の微生物や藻類等が、内蔵した木炭により多く繁殖させ
られる。したがって、この発明によれば、自然の自浄作
用が人工的により活性化させられて、被処理水が放流河
川の水質に順化させられる。
【0062】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
【0063】図1は、本発明の実施例の生物活性木炭を
有する排水処理装置の模式図である。
【0064】図1において、1は生物活性木炭を有する
排水処理装置である。この排水処理装置1には、高濃度
毒性排水が導入される前処理工程19からの被処理水が
導入される。上記前処理工程19では、図4に示す化学
処理工程25と、生物処理工程26と、物理処理工程2
7とが順に実施される。また、上記排水処理装置1で
は、生物活性木炭による処理工程28が実施される。
【0065】上記排水処理装置1は、上部の散水循環部
13と、下部の接触循環部3とを備えている。上記散水
循環部13と上記接触循環部3とは、所定の間隔を隔て
て槽30の中に配置されている。
【0066】また、上記排水処理装置1には、工場内の
各場所で発生した悪臭ガスが導入される悪臭ガス導入室
18が接続されている。この悪臭ガス導入室18にはブ
ロワー17が設けられており、導入された悪臭ガスを吐
出配管16を経由して上記排水処理装置1に導入するよ
うになっている。上記配管16に接続された散気管5が
上記接触循環部3の下に配置されている。散気管5は、
悪臭ガスを吐出する充填材用の散気管である。
【0067】また、前処理工程19の末端には、活性炭
塔や生物活性炭塔が設けられている。
【0068】接触循環部3は、槽内を空気によって攪拌
するための槽内循環用散気管4と、充填材である木炭の
一種である備長炭9と、その備長炭9を攪拌するための
充填材用散気管5と、槽内の上昇水流を整流するための
エアーリフト板10と、エアーリフト板10に付属して
上部に配設されている栽培床11とを備えている。上記
栽培床11には水草20が栽培されている。水草20
は、網目の栽培床11に一定間隔をおいて設置されてい
る水草収容籠21に収容されている。水草収容籠21は
網目の容器で水草20の根が自由に伸びる構造体がよ
い。材質的には、水質に影響しないようなポリエチレン
製や塩ビ製が選定される。水草20は、放流地域にて採
取可能な、たとえば、水中型の水草であるクロモ、セン
ニンモ、エビモ、セキショウモ、ネジレモなどである。
また、水草20としては例えば、浮上型のホテイアオ
イ、食料にもなるクレソン、セリ、水性野菜として有名
なパックブンなどでもよい。しかし、目的が排水の処理
であるので、年間を通じて成長する水中型の、また常に
水中に没している上記クロモ、エビモなどの水草が最適
である。これらは水温を年間を通じて所定値に維持すれ
ばほとんど枯れることはない。また、上記水草20は、
組織培養や細胞融合などのバイオテクノロジーによって
処理能力がある品種を大量に確保した。図2に示すよう
に、上記水草20は、葉22と根24を有し、特に、上
記クロモなどは成長が充分であると、茎23からも白い
根24が成長する。
【0069】備長炭9は収納籠2内に収納されている。
収納籠2は備長炭9が充填できれば、材質が特に指定さ
れるものではなく、ポリエチレンなどの樹脂製で網目の
容器でもよく、もちろんステンレス製の収容籠でもよ
い。
【0070】備長炭9は日本古来の木炭で、広葉樹であ
るウバメガシの白炭を意味する。白炭は、約1000℃
前後で炭化させた木炭であり、高温炭化木炭として位置
付けられている。また一方、この実施例で使用する備長
炭9としては、直径4センチ〜6センチで、長さが5セ
ンチ以上の備長炭を選定することが、接触循環部3の接
触攪拌を良好にする上で好ましいが絶対ではない。備長
炭9がある程度の大きさがあれば、逆洗時に槽から流失
することがないので、管理上は大きい方が便利である。
また、上記したように備長炭9は比重が1以上であるか
ら水中では沈降し、かつ強力なばっ気によってもほとん
ど破砕されることがないから、排水の高度処理用充填材
としては他の木炭と比較して適している。
【0071】7は、エアーリフト配管である。エアーリ
フト配管7と空気配管16がエアーリフトポンプを構成
している。このエアーリフトポンプが、接触循環部3に
ある被処理水を、散水循環部15の上部に設置されてい
る散水管14に流入させるようになっている。被処理水
は散水管14によって、散水循環部15上部に極力平面
的に均一に散水される。散水循環部15が備える上下の
網目シート13と13の間に黒炭12が充填されてい
る。散水循環部15に充填するべき木炭としては黒炭1
2だけに限定されるものではなく他の木炭でもよい。図
3(A)および(B)に、代表的な木炭を正面から見た様
子および側面から見た様子を示す。上記木炭は、たとえ
ば、上記備長炭でも良く、その他としては乾留炭や平炉
炭でもよい。ただし、被処理水の着色の程度が濃い場合
は、吸着能力の優れている黒炭12を選定すべきであ
る。黒炭12はヨウ素吸着試験で他の木炭と比較して最
高の吸着能力を示すからである。
【0072】散水循環部15のすべての黒炭12に各種
の微生物は繁殖し被処理水の処理に役立つ。微生物と
は、一般に広い範囲の微小な生物を意味し、排水処理の
分野では1000〜2000種あると言われている。
【0073】また、下部の網目シート13の下に照明8
が設置されているので、下部の黒炭12の一部には照明
8よりの光が照射され各種の藻類が繁殖し、被処理水の
処理に役立つ。
【0074】上記照明8としては、たとえば植物工場に
おける植物の栽培に利用されている高圧ナトリウムラン
プなどを選定することが望ましい。高圧ナトリウムラン
プは黄色域のスペクトルが多いが、効率が極めて良いラ
ンプである。このランプは寿命が12000時間と長い
ので、植物工場のランプに使用されている。このランプ
の電気代はあらゆる形式のランプの中で比較的安い方で
あり蛍光灯の約半分程度である。
【0075】高圧ナトリウムランプの代わりに白熱灯、
蛍光灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン
ランプなどを採用してもある程度の効果が得られること
は言うまでもないが、高圧ナトリウムランプが最も経済
的な効率がよいランプである。
【0076】なお、排水量が多い場合には、上記生物活
性木炭処理装置1を、網板製ではなく比較的安価なコン
クリート製にしてもよい。この場合には、従来の活性炭
塔や生物活性炭塔に比べて、全体のイニシアルコストを
さらに低減できる。
【0077】半導体工場や液晶工場から排水される高濃
度毒性排水、例えば各種の界面活性剤やレジスト成分を
含有している現像液含有排水は、無希釈または希釈され
て前処理工程19に導入される。この前処理工程19に
おいて、化学、生物、物理のいずれかの方法または、そ
れら幾つかの組み合わせによって、上記排水が処理され
てから、生物活性木炭を有する排水処理装置1に導入さ
れる。
【0078】上記前処理工程19から出される処理水
は、難分解性の界面活性剤やレジスト成分が、環境が良
い地域に放流できる程に、確実に処理されていない。し
たがって、上記処理水をそのまま放流すると、放流した
ところの水が発泡したり、着色したりする。
【0079】前処理工程19から出た被処理水は、ま
ず、生物活性木炭処理装置1内の接触循環部3に導入さ
れる。
【0080】上記備長炭9は上記処理水が含む難分解性
の界面活性剤やレジスト成分を吸着する。
【0081】上記水草収容籠21および栽培床11およ
び接触循環部3上部の備長炭9の表面には、網目の栽培
床11の上部に設置されている照明8に照らされて、珪
藻,藍藻などの藻類が発生する。この珪藻,藍藻などの
藻類は、上記処理水が含む界面活性剤などの有機物を分
離処理する。また、珪藻,藍藻などの藻類は、有機物の
みならず、アンモニア性窒素や亜硝酸性窒素や硝酸性窒
素などの窒素やリンを分離処理する。
【0082】また、空気配管16から空気が放出されて
エアーリフト配管7内を上昇することによって、接触循
環部3の中の処理水が配管7に導入され、上記処理水が
散水管14から放出される。この散水管14から放出さ
れた処理水は、上記網目シート13の中の黒炭12に達
し、黒炭12によって、上記界面活性剤やレジスト成分
が吸着される。また、上記黒炭12は、他の木炭に比べ
て、特にヨウ素を効果的に吸着することができる。
【0083】一方、ブロワー17の作動により、悪臭ガ
ス導入室18に悪臭ガスが吸い込まれる。そして、散気
管5から、上記悪臭ガスが放出される。充填材用散気管
5から吐出する空気は、上記半導体工場や液晶工場から
の悪臭ガスを含んだ空気である。上記悪臭ガスは、具体
的には、上記工場の生活排水の原水槽や、工程排水の原
水槽や、生産工程から発生する悪臭ガスである。それら
悪臭ガスのうち特に選定すべきガス有機成分を含んでい
るガスがより好ましい。選定すべきガス有機成分とは、
木炭に繁殖する微生物の栄養源になるような成分であ
る。しかし、上記ガスが上記ガス有機成分を含むことが
絶対条件ではない。生活排水の原水槽からの悪臭ガスを
分析する項目としては、たとえば、アンモニア,硫化水
素,メチルメルカプタン,硫化メチル,トリメチルアミ
ンなどがあり、上記悪臭ガスから僅かながら検出され
る。
【0084】接触循環部3の最上段に充填されている備
長炭9の表面には、照明8からの光が照射されるから、
藻類や光合成細菌が発生する。上記藻類や光合成細菌
は、被処理水中の窒素およびリンさらに当然ながら溶解
塩類の吸収処理や有機物の分解処理を行う。上記光合成
細菌としては紅色細菌や緑色細菌等がある。
【0085】こうして、散気管5から接触循環部3の備
長炭9に悪臭ガスが噴射させられるから、上記悪臭ガス
は上記備長炭9に繁殖した微生物からなる生物膜によっ
て分解処理される。そして、上記悪臭ガスは接触循環部
3を上昇して処理された後に、散水循環部15に導入さ
れて、散水循環部15の黒炭12の表面に形成された生
物膜にも接触衝突し、この黒炭12の表面の生物膜によ
っても悪臭ガスは処理される。つまり、上記悪臭ガス
は、2段階に確実に処理される。
【0086】悪臭ガスの吐出量は、正確には悪臭ガスの
成分や濃度によっても異なるが、接触循環部3の備長炭
9の1m3当たりにつき、1日当たり40m3以下に設計
すればより効果的に処理できる。ただし、この条件は絶
対条件ではない。
【0087】また一方、槽内攪拌用の散気管4から吐出
するべき空気量は、槽容量1m3当たりについて、1日
当たり60m3以上の空気量が必要である。
【0088】槽内循環用散気管4から吐出する空気とエ
アーリフト板10によって上昇水流が生じ、また充填材
用散気管5から吐出する悪臭空気によって、槽内はさら
に充分に混合攪拌される。界面活性剤が水面にて発泡す
る。しかし、この実施例の接触循環部3の水面は、2種
類の空気によって大部分の水面が攪拌されているので、
泡が滞るスペースがなく、泡そのものが効率よく処理さ
れる。
【0089】また、散水循環部15の下部には照明8が
設置されているので、光が照射される黒炭12には、特
に光との関係から光合成細菌や藻類などの微生物が生物
膜を作り、有機物を分解処理する。本実施例では照明8
を1ケ所だけに設けたが、接触循環部3や散水循環部1
5の数ケ所に設置した場合には、上記光合成細菌や藻類
をさらに繁殖させることができ、特に、窒素やリンの除
去率の向上に役立てることができる。
【0090】藻類は、より植物に近い微生物であるの
で、窒素やリンおよび溶解塩類に対して有効であること
は言うまでもない。藻類としては、藍藻類,緑藻類,珪藻
類などがあげられる。どちらにしても、照明8は、水草
の成長と、藻類および光合成細菌の繁殖とに役立つ装置
である。
【0091】すなわち、照明8を設置することによっ
て、自然の太陽エネルギーを利用した「酸化池」の処理原
理を巧みに応用でき、特に窒素およびリンの処理機能を
向上できる。従来、上記「酸化池」を構成するには広大
な面積が必要であった。
【0092】木炭の中でも備長炭9は、比重が1より大
きいから、水中に投入すると沈み、強い空気流によるば
っ気によっても本体そのものが破砕されない利点を有す
る。一般の炭は、強いばっ気によって炭本体の一部が破
砕されて、処理水の中に含まれて放流水質の項目の一つ
であるSS(サスペンディッド・ソリッド)の値を上昇さ
せる欠点がある。備長炭9は容積密度が大きく硬質で、
破砕されがたく5年以上長期間使用しても何ら問題はな
い。
【0093】接触循環部3に対する流入許容負荷量は、
流入水の難分解性の界面活性剤の種類や濃度およびレジ
スト成分の種類や濃度によって異なる。しかし、接触循
環部3での接触反応時間を6時間以上にすれば、被処理
水中の微量の界面活性剤やレジスト成分を効果的に処理
できる。
【0094】上記したように、この実施例は、微量界面
活性剤を含む排水つまり被処理水に対して、発泡の原因
である界面活性剤を黒炭12と備長炭9の2種の木炭に
て吸収し(第1段階)、その後上記木炭に繁殖する微生物
によって、上記界面活性剤を生物学的に循環処理する
(第2段階)。
【0095】しかも、上記実施例は、上記備長炭9を水
中に埋没させた状態で内蔵する接触循環部3と、上記黒
炭12を空気中に放置すなわち水中に埋没させない状態
で内蔵する散水循環部15を備え、上記備長炭9と黒炭
12に、それぞれ異なる種類の微生物を繁殖させる。し
たがって、上記実施例は、細菌,菌類(カビ,キノコ,酵母
等),藻類,光合成細菌を含む広範囲の微生物を活用でき
るから、広範囲の種類の界面活性剤を分解処理すること
ができる。
【0096】上記実施例は、活性炭よりも大きな固形物
である単価の安い木炭を使用しているから、経済的であ
ると同時に従来の活性炭塔で生じた逆洗時充填材の流失
は皆無である。
【0097】そして特に、難分解性の界面活性剤やレジ
スト成分は、木炭の吸着作用と木炭に繁殖した広範囲の
微生物の分解作用とにより、繰り返し処理されるから、
単位時間当たり処理速度を向上できる。かつ、上記条件
の異なる2段の木炭含有処理部である散水循環部15と
接触循環部3とに、被処理水をエアーリフトで循環させ
て処理しているから、槽30内に酸素が充分に供給さ
れ、好気性の微生物の活動が特に優れている。さらに、
上記エアーリフトを制御する制御装置を設けて、上記エ
アーリフトの空気の吐出量を強弱に変化させた場合に
は、上記接触循環部3内に、嫌気条件と好気条件とが強
制的に交互に出現させられる。したがって、備長炭9の
深部に固定化した嫌気性の脱窒素菌と、備長炭9の表面
に固定化した硝化菌の両方が効果的に働かせられ、被処
理水の硝化脱窒素処理が促進させられる。
【0098】また、上記実施例は、上記備長炭9と黒炭
12に微生物を繁殖させて排水を処理すると同時に、上
記微生物が繁殖した備長炭9と黒炭12に、悪臭ガスを
接触させて、上記悪臭ガスが含む有機物を生物学的に分
解処理する。したがって、上記実施例は、微生物処理の
機能を最大限にかつ巧に利用して、1つの排水処理装置
1で排水と悪臭ガスの両方を同時に処理することができ
る。
【0099】また、上記実施例は、上記散水循環部15
の下方に、水草栽培床11を設け、上記栽培床11を照
明8で照明し、栽培床11で水草20を栽培し、上記水
草20の葉22と根24に、上記排水が含む塩類と、微
量成分と、悪臭ガスが含む微量成分とを吸収させて処理
できる。さらに、上記水草20を、排水を放流する河川
から採取した水草とした場合には、採取した水草に付着
している貧栄養菌や藻類等が、内蔵した備長炭9により
多く繁殖させられる。したがって、この場合、自然の浄
化作用を人工的に活性化することができ、被処理水を放
流河川の水質に順化させることができる。
【0100】また、上記実施例は、上記照明8が、上方
にある黒炭12と、下方にある備長炭9とを照らすか
ら、光エネルギーによって上記黒炭12および備長炭9
の表面に藻類や光合成細菌を活発に繁殖させることがで
き、しかも、光合成による酸素の生成も活発になる。し
たがって、上記藻類や光合成細菌によって、被処理水か
ら窒素,リンおよび塩類等を除去することができる。
【0101】次に、上記実施例に基づく実験例を説明す
る。
【0102】上記実施例と同じ構造の縦1.5m、横1.
5m、高さ2.5mの生物活性木炭処理装置に前処理水
を導入して、約2ケ月試運転を実施した。水草20とし
てはクロモを選定し、水草収容籠21に収容した。また
前処理水の水温は20〜25℃となる様に調整した。照
明8としては植物工場で採用されている高圧ナトリウム
ランプを設置して16時間連続照射した。黒炭12とし
ては、市販されている浄化用の黒炭で600〜700℃
で炭化させたものを採用した。また、備長炭9として
は、1000℃前後で炭化したものを採用した。
【0103】試運転当初は、上下の木炭は何ら変化がな
いものの、1ケ月以上経過して、その表面に生物膜らし
きものがわずかに形成された。回転円板方式や浸漬ろ床
方式の接触材などの一般の排水処理に出現する生物膜ほ
ど厚くはないが、木炭をベースとした独特の薄い生物膜
が出現していた。
【0104】そして試運転終了後、生物活性木炭処理装
置に流入する前の水質と生物活性木炭処理装置出口の水
質を3日間に渡って測定したデータをまとめると、下記
の通りであった。
【0105】《生物活性木炭処理装置の入口での水質》 pH 7.3 COD 40ppm以下 TOC 30ppm以下 TMAH 2ppm以下 アンモニア性窒素 36ppm以下 亜硝酸性窒素 32ppm以下 硝酸性窒素 26ppm以下 陽イオン界面活性剤 2ppm以下 陰イオン界面活性剤 2ppm以下 《生物活性木炭処理装置の出口での水質》 pH 7.1 COD 15ppm以下 TOC 11ppm以下 TMAH 0.5ppm以下 アンモニア性窒素 1ppm以下 亜硝酸性窒素 3ppm以下 硝酸性窒素 47ppm以下 陽イオン界面活性剤 0.5ppm以下 陰イオン界面活性剤 0.2ppm以下 上記結果から分かるように、上記排水処理装置1の出口
での陽イオンおよび陰イオン界面活性剤の濃度が、入口
での濃度に比べて、4分の1および10分の1に低減し
た。また、THAM濃度も4分の1に低減した。
【0106】また、悪臭ガスについても測定したとこ
ろ、下記の通りであった。 《生物活性木炭処理装置の入口での悪臭濃度》 臭気濃度 46以下 《生物活性木炭処理装置の出口での悪臭濃度》 臭気濃度 15以下 上記結果から分かるように、上記排水処理装置1の出口
での悪臭濃度は、入口での濃度に比べて、3分の1以下
に低減した。
【0107】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1に記載の発明の排水処理装置は、水草を育成させた栽
培床と、微生物を生育させた木炭とを有し、前処理工程
で前処理された被処理水が導入され、上記被処理水に埋
没させられるようになっている接触循環部と、上記接触
循環部よりも上に配置され、微生物を生育させた木炭を
有し、上記接触循環部からの被処理水がエアリフトポン
プによって導入されて上記被処理水が振り掛けられ、か
つ、内部を通過した上記被処理水が上記接触循環部に返
送され、上記被処理水に埋没させられないようになって
いる散水循環部とを備えたものである。
【0108】したがって、上記発明は、上記接触循環部
および上記散水循環部とが有する木炭が、まず、被処理
物質を吸着し、次に、上記散水循環部と接触循環部とが
有する木炭に固定化された微生物が、排水中の有機物を
栄養源として繁殖する。これにより上記被処理水つまり
排水が含む有機物を生物学的に処理できる。
【0109】そして、木炭内部には、上記多種の微生物
が繁殖することによって生物膜層が形成されるので、難
分解性の界面活性剤やレジスト成分など一般的には微生
物分解し難い化学物質まで上記木炭に吸着させて微生物
分解することができる。また、木炭が含有している微量
のミネラルが水草の成長を促進するので、水草が持つ化
学物質吸収能力を促進でき、上記排水の生物学的処理を
促進できる。
【0110】また、被処理水つまり排水が循環して微生
物膜が形成された活性木炭に繰り返し接触するから、上
記難分解性の界面活性剤やレジスト成分などの有機物を
高度に接触分解処理できる。
【0111】また、木炭は活性炭よりも格段に安いか
ら、活性炭を使用する従来例に比べて、本発明の方が格
段に経済的である。
【0112】また、上記接触循環部からの被処理水をエ
アリフトポンプによって散水循環部に導入するから、被
処理水に酸素を十分に供給でき、好気性の微生物の活動
を活発化でき、被処理水の生物学的な処理を促進でき
る。
【0113】また、上記被処理水が含む微量の界面活性
剤やレジスト成分は、第1に木炭に吸着され、第2に木
炭に繁殖した微生物によって吸着され、繰り返し循環し
ながら生物学的に処理される。上記発明は、この繰り返
し循環処理する立体的構造を有しているから、コンパク
トであり、設置スペースを節約できる。
【0114】また、請求項2の発明は、散水循環部に黒
炭を充填しているので、特にレジスト成分などの着色成
分に対して効率良く吸着処理できる。また、接触循環部
に原材料がウバメガシである頑丈な備長炭を充填してい
るので、強いばっ気を受けても破砕されることがない。
また、備長炭は比重が1よりも大きいので、沈降した状
態が保たれ、微生物の繁殖を促進できる。
【0115】また、請求項3の発明は、請求項1に記載
の排水処理装置において、上記水草を育成させた栽培床
が、上記接触循環部と散水循環部との間にに配置されて
おり、上記栽培床の上に、水草を育成させた栽培床を照
らす照明手段を設け、上記栽培床に水草と藻類を育成さ
せるようにしたものである。
【0116】このように、上記発明は、水草を栽培する
栽培床を照明する照明手段を有しているので、上記照明
によって繁殖させた藻類,光合成細菌および水草によっ
て排水と悪臭ガスを一層総合的に生物学的に処理するこ
とができる。
【0117】また、請求項4の発明は、請求項1に記載
の排水処理装置において、上記接触循環部の下部から上
記接触循環部に空気を供給して上記接触循環部の中の処
理水を撹拌する空気供給撹拌手段と、上記空気供給撹拌
手段の空気供給動作を強弱に制御する撹拌制御手段とを
備えたものである。
【0118】したがって、上記発明は、接触循環部内
に、嫌気条件と好気条件とを強制的に交互に出現させる
ことができる。したがって、嫌気性の脱窒素菌と木炭表
面に繁殖する好気性の硝化菌との両方を効果的に働かせ
て、被処理水を高速かつ高効率に硝化脱窒素処理するこ
とができる。
【0119】また、請求項5の発明は、請求項1に記載
の排水処理装置において、上記接触循環部は、空気を吐
出して被処理水を撹拌する撹拌用の散気管と、処理が必
要な悪臭ガスを内蔵する木炭に吐出する悪臭ガス用の散
気管とを有するものである。
【0120】したがって、上記発明は、悪臭ガスを微生
物処理できると同時に、攪拌用の散気管が被処理水の処
理を促進できる。
【0121】また、請求項6の発明の排水処理方法は、
前処理工程で前処理した処理水を、水草を育成させた栽
培床と微生物を生育させた木炭とを有する接触循環部に
導入して接触循環部を処理水に埋没させ、上記接触循環
部に悪臭ガスを導入し、上記処理水を上記接触循環部か
らエアリフトポンプで持ち上げて、微生物を生育させた
木炭を有する散水循環部に振りかけ、上記散水循環部を
通過した上記処理水を上記接触循環部に返送する排水処
理方法である。
【0122】したがって、上記発明の排水処理方法は、
排水処理のみならず悪臭ガスまで同時に処理できる効果
がある。したがって、上記排水処理方法を適用すれば排
水処理設備の投資効率を極めて高くでき、排水処理コス
トを低減できる。
【0123】また、請求項7の発明は、請求項6に記載
の排水処理方法において、上記接触循環部の内部に、品
種改良によって葉と根の成長速度が早められ、かつ、バ
イオテクノロジーによって大量栽培された水草を栽培す
る方法である。
【0124】したがって、上記発明は、上記水草による
排水処理を効率的かつ経済的に実施できる。
【0125】また、請求項8の発明は、請求項6に記載
の排水処理方法において、排水を放流する河川から採取
した水草を上記栽培床に育成させる方法である。
【0126】従って、上記発明は、放流河川独特の細
菌、菌類、藻類などの微生物を人工的に創造することが
でき、被処理水を一層自然に近い水質にすることができ
る。
【0127】このように、請求項1から請求項8の発明
は、活性炭に替えて、木炭を使用しているから低コスト
である。しかも、上記発明は、被処理水に水没する接触
循環部と、被処理水が散水されるだけの散水循環部とに
被処理水を循環させるから、被処理水が含む微量の界面
活性剤や着色成分を、環境の良い放流地域に棲息する生
物生態系にとって無害なレベルまで確実に除去すること
ができる。しかも、活性炭塔を使用する従来例に比べて
省スペースを図れる。
【0128】すなわち、上記請求項1から8の発明は、
従来における活性炭塔とは全く異なり、木炭と各種の微
生物を総合的に活用して、被処理水を高度に効率よく処
理できると共に、省設備コストと省管理コストを実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の生物活性木炭を備えた排水処理装置
の実施例を模式的に示す図である。
【図2】 上記実施例で用いた水草収容籠に収容された
水草の詳細状態図である。
【図3】 図3(A)は上記実施例で用いた備長炭や黒炭
を代表する木炭の正面図であり、図3(B)は上記木炭の
側面図である。
【図4】 上記実施例の前工程を説明する系統図であ
る。
【符号の説明】
1 排水処理装置 2 備長炭収
容籠 3 接触循環部 4 槽内循環
用散気管 5 充填材用散気管 6 遮蔽板 7 エアーリフト配管 8 照明 9 備長炭 10 エアーリ
フト板 11 栽培床 12 黒炭 13 網目シート 14 散水管 15 散水循環部 16 空気配
管 17 ブロワー 18 悪臭ガ
ス導入室 19 前処理工程 20 水草 21 水草収容籠 22 葉 23 茎 24 根 25 化学処理工程 26 生物処
理工程 27 物理処理工程 28 生物活
性木炭処理工程 29 配管 30 槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/10 ZAB A

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水草を育成させた栽培床と、微生物を生
    育させた木炭とを有し、前処理工程で前処理された被処
    理水が導入され、上記被処理水に埋没させられるように
    なっている接触循環部と、 上記接触循環部よりも上に配置され、微生物を生育させ
    た木炭を有し、上記接触循環部からの被処理水がエアリ
    フトポンプによって導入されて上記被処理水が振り掛け
    られ、かつ、内蔵した上記木炭を通過した上記被処理水
    が上記接触循環部に返送され、上記被処理水に埋没させ
    られないようになっている散水循環部とを備えることを
    特徴とする排水処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の排水処理装置におい
    て、 上記接触循環部の上記木炭は備長炭であり、 上記散水循環部の上記木炭は黒炭であることを特徴とす
    る排水処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の排水処理装置におい
    て、 上記栽培床の上に、水草を育成させた栽培床を照らす照
    明手段を設け、上記栽培床に水草と藻類を育成させるよ
    うにしたことを特徴とする排水処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の排水処理装置におい
    て、 上記接触循環部の下部から上記接触循環部に空気を供給
    して上記接触循環部の中の被処理水を撹拌する空気供給
    撹拌手段と、 上記空気供給撹拌手段の空気供給動作を強弱に制御する
    撹拌制御手段とを備えたことを特徴とする排水処理装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の排水処理装置におい
    て、 上記接触循環部は、空気を吐出して被処理水を撹拌する
    撹拌用散気管と、処理が必要な悪臭ガスを,内蔵した木
    炭に吐出する散気管を有することを特徴とする排水処理
    装置。
  6. 【請求項6】 前処理工程で前処理した被処理水を、水
    草を育成させた栽培床と微生物を生育させた木炭とを有
    する接触循環部に導入して上記接触循環部を上記被処理
    水に埋没させ、 上記接触循環部に悪臭ガスを導入し、 上記被処理水を上記接触循環部からエアリフトポンプで
    持ち上げて、微生物を生育させた木炭を有する散水循環
    部に振りかけ、 上記散水循環部を通過した上記被処理水を上記接触循環
    部に返送することを特徴とする排水処理方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の排水処理方法におい
    て、 上記接触循環部の内部に、品種改良によって葉と根の成
    長速度が早められ、かつ、バイオテクノロジーによって
    大量栽培された水草を栽培すること特徴とする排水処理
    方法。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の排水処理方法におい
    て、 排水を放流する河川から採取した水草を上記栽培床に育
    成させることを特徴とする排水処理方法。
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