JPH0716593A - 廃水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 嫌気性反応槽に曝気される発酵ガスの気泡と
廃水との間の気液接触時間を長くとって、液相部内の硫
化水素を確実に放散させること。 【構成】 密閉型嫌気性反応槽１と、この嫌気性反応槽
１からの処理水を受入れて貯留する密閉型調整槽５とを
備えている。嫌気性反応槽の気相部に一端が開口し、液
相部に他端が開口するガス管路１２が設けられている。
このガス管路１２に、ブロア７および脱硫塔９が順次設
けられている。ガス管路１２の他端部に、発酵ガスの気
泡の上昇を妨げる気液分離体１１が設けられ、この気液
分離体１１の内部に邪魔板１３が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水および産業廃水な
どの廃水および有機性固形物を嫌気性微生物によって処
理する廃水処理装置に係り、とりわけ内部で発生する硫
化水素を効率的に除去することができる廃水処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】下水、産業廃水および汚泥等の廃水中の
有機物を処理する方法の一つに、嫌気性微生物を用いた
嫌気性処理がある。嫌気性処理は高濃度廃水に適応でき
るという利点があり、また発生する発酵ガスは主成分が
メタンガスでありエネルギーとして回収できることか
ら、大いに利用されてきている。また近年では、都市固
形廃棄物からエネルギーを回収することを目的とした嫌
気性処理の研究および開発も行なわれている。

【０００３】嫌気性廃水処理に用いられる嫌気汚泥中に
は、多種の嫌気性微生物が存在しており、主なものとし
ては酸生成菌、メタン生成菌、および硫酸還元菌等が挙
げられる。これらの微生物の生化学反応は相互に関連を
もっており、特にメタン生成菌と硫酸還元菌はある種の
基質に対して競合関係にある。

【０００４】硫酸還元菌は、廃水中に存在する硫酸イオ
ンを還元して硫化水素を生成するものであるが、生成す
る硫化水素はメタン生成菌の活性を阻害し、廃水処理の
効率の低下を招く。このため、硫酸イオンを大量に含む
廃水の処理を嫌気性処理で行なう場合、硫化水素の発生
が大きな問題となる。また、この硫化水素による装置内
の腐食や廃水の臭気が著しくなるなどの問題も抱えてい
る。

【０００５】これらの対策として、嫌気性処理が行なわ
れる嫌気性反応槽で曝気を行ない、嫌気性反応槽内の液
相部に溶存する硫化水素を気相部側に放散（ストリッピ
ング）して除去を行なう方法がとられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、硫化水
素を除くため嫌気性反応槽で曝気を行ない、液相部内の
硫化水素を気相部側に放散している。

【０００７】しかしながら、従来の技術では、嫌気性反
応槽に曝気用の単管を配設し、嫌気性汚泥床の流動に悪
影響を生じないように嫌気性反応槽の液相部表面で曝気
しているため、曝気用ガスの液相部滞留時間が短く、ガ
ス分散範囲が非常に狭くなっている。このため、気液接
触効率が悪く、ストリッピングが不十分となっている。

【０００８】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、嫌気性反応槽内で生成し液相部内に溶存す
る硫化水素を効率よく除去し、メタン菌活性阻害を抑制
することにより、硫酸イオン濃度の高い廃水を効率的に
処理することができる廃水処理装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、導入された廃水を生物学的に浄化処理する密閉型嫌
気性反応槽と、この嫌気性反応槽からの処理水を受入れ
て貯留する密閉型調整槽と、この調整槽内に貯留された
処理水の一部を前記嫌気性反応槽へ循環させる循環配管
と、前記嫌気性反応槽および前記調整槽のいずれかの気
相部に一端が開口して発酵ガスを吸引するとともに、前
記嫌気性反応槽および前記調整槽のいずれかの液相部に
他端が開口して発酵ガスを曝気するガス管路と、このガ
ス管路に順次設けられた、前記気相部から発酵ガスを吸
引するブロアおよび発酵ガス中の硫化水素を除去する脱
硫塔と、前記ガス管路の他端部に設けられ、下方に向っ
て末広がる形状を有するとともに液相部内の気泡の上昇
を妨げる気液分離体と、この気液分離体内部に設けられ
た邪魔板と、を備えたことを特徴とする廃水処理装置で
ある。

【００１０】請求項２記載の発明は、導入された廃水を
生物学的に浄化処理する密閉型嫌気性反応槽と、この嫌
気性反応槽からの処理水を受入れて貯留する密閉型調整
槽と、この調整槽内に貯留された処理水の一部を前記嫌
気性反応槽へ循環させる循環配管と、前記嫌気性反応槽
および前記調整槽のいずれかの気相部に一端が開口して
発酵ガスを吸引するとともに、前記嫌気性反応槽および
前記調整槽のいずれかの液相部に他端が開口して発酵ガ
スを曝気するガス管路と、このガス管路に設けられた、
前記気相部から発酵ガスを吸引するブロアおよび発酵ガ
ス中の硫化水素を除去する脱硫塔と、前記ガス管路の他
端部に設けられ、前記ガス管路から曝気される発酵ガス
によって液相部内で回転する回転翼と、を備えたことを
特徴とする廃水処理装置である。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、導入された廃水
が密閉型嫌気性反応槽内において生物学的に浄化処理さ
れ、処理水となって密閉型調整槽内に流入する。調整槽
内の処理水の一部は、循環配管によって嫌気性反応槽へ
戻されて循環する。嫌気性反応槽および調整槽のうちい
ずれかの気相部内にある発酵ガスがガス管路の一端から
ブロアによって吸引され、脱硫塔で硫化水素が除去され
た後、ガス管路の他端から嫌気性反応槽および調整槽の
うちいずれかの液相部内に曝気される。液相部内に曝気
された発酵ガスの気泡は、邪魔板によって方向が変えら
れ、気液分離体によって上昇が妨げられて気泡による気
液接触時間が長くなる。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、導入された
廃水が密閉型嫌気性反応層内において生物学的に浄化処
理され、処理水となって密閉型調整槽内に流入する。調
整槽内の処理水の一部は、循環配管によって嫌気性反応
槽へ戻されて循環する。嫌気性反応槽および調整槽のう
ち、いずれかの気相部内にある発酵ガスがガス管路の一
端からブロアによって吸引され、脱硫塔で硫化水素が除
去された後、ガス管路の他端から嫌気性反応槽および調
整槽のうち、いずれかの液相部内に曝気される。液相部
内に曝気された発酵ガスは回転翼を回転させ、発酵ガス
の気泡は回転翼によって液相部内で分散し、気泡による
気液接触時間が長くなる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１および図２は、本発明による廃水処理
装置の第１の実施例を示す図である。

【００１４】図１および図２において、廃水処理装置は
導入された廃水を嫌気性微生物により生物学的に浄化処
理する密閉型嫌気性反応槽１と、嫌気性反応槽１から越
流する処理水を受入れて貯留する密閉型調整槽５とを備
えている。

【００１５】嫌気性反応槽１には、原水貯留槽２からの
廃水が原水ポンプ３ａを有する原水管３を経て送られ、
また調整槽５内に貯留された処理水の一部が、循環ポン
プ６ａを有する循環配管６によって嫌気性反応槽１内に
戻されるようになっている。この場合、原水管３と循環
配管６は、嫌気性反応槽１の入口側で合流し、合流した
廃水は嫌気性反応槽１内に設けられた調整器４を経て嫌
気性反応槽１内部に送り込まれる。

【００１６】また嫌気性反応槽１の気相部にガス管路１
２の一端が開口し、嫌気性反応槽１の液相部にガス管路
１２の他端が開口している。このガス管路１２にはブロ
ア７、ミストセパレータ８および脱硫塔９が順次設けら
れている。さらに、嫌気性反応槽１の液相部に開口する
ガス管路１２の他端部には、気液分離体１１が設けられ
ている。

【００１７】図２により、ガス管路１２の他端部の構造
について詳述する。

【００１８】ガス管路１２は嫌気性反応槽１の液相部に
おいて複数に枝分れし、各ガス管路１２の端部には散気
器１０が取付けられている。また気液分離体１１は円筒
部１１ａと、円筒部１１ａの下部に連設され下方に向っ
て末広がる形状の円錐部１１ｂとからなり、枝分れした
ガス管路１２は円錐部１１ｂの内面に沿って下方へ延
び、ガス管路１２の端部に設けられた散気器１０は円錐
部１１ｂの下端に位置している。

【００１９】さらに円錐部１１ｂ内部には、気泡の上昇
を妨げる複数の邪魔板１３が設けられている。なお、気
液分離体１１として、円筒部１１ａと円錐部１１ｂとか
らなるものに限らず、角筒部と角錐部とからなる気液分
離体を用いてもよい。

【００２０】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。

【００２１】嫌気性反応槽１内には、嫌気性微生物が保
有されている。廃水は原水貯留槽２から、原水ポンプ３
により嫌気性反応槽１下部に供給され、整流器４を通っ
て嫌気性反応槽１内に流入する。嫌気性反応槽１内に供
給された廃水は、嫌気性微生物により発酵ガスを発生さ
せながら分解処理され、処理水となって嫌気性反応槽１
上部から調整槽５へオーバーフロー（越流）する。処理
され調整槽５に流入した処理水は、調整槽５からオーバ
ーフローして外部へ排出され、処理水の一部は循環ポン
プ６ａを有する循環配管６により嫌気性反応槽１内へ戻
されて循環する。

【００２２】嫌気性反応槽１内で発生した発酵ガスは、
排気管１６を経て系外へ排出する。発酵ガスの一部は、
ブロア７によりガス管路１２内へ吸引され、ミストセパ
レータ８において発酵ガス中の水分が除去され、脱硫塔
９へ送られる。次に脱硫塔９において発酵ガス中の硫化
水素が取除かれ、硫化水素が取除かれた発酵ガスは、再
び嫌気性反応槽１へガス管路１２を通して戻され、ガス
管路１２の端部に設けられた散気器１０より液相部に曝
気される。

【００２３】嫌気性反応槽１の液相部へ曝気された発酵
ガスは、嫌気性反応槽１の液相部内を気液平衡に達する
まで硫化水素を放散しながら、気相部へと上昇してい
く。このとき、発酵ガスの気泡は、気液分離体１１によ
ってその進行が妨げられながら上昇していく。

【００２４】次に、気液分離体１１における作用を図２
により詳述する。図２に示すように、ガス管路１２の端
部の散気器１０から曝気された気泡は、気液分離体１１
によって上昇が妨げられる。同時に、邪魔板１３によっ
て一旦保持された後、方向が変えられて上昇する。この
ため気泡と廃水との間の気液接触時間を長くすることが
でき、気液接触時間を長くすることにより、より多くの
硫化水素を気相部に放散することができる。

【００２５】邪魔板１３の形状、およびガス管路１２か
らの発酵ガスの曝気風量等は、発酵ガスの液相部内の滞
留時間が気液平衡になるまでに要する時間となるよう調
節される。さらに、曝気風量が同じでも、曝気した気泡
の径が小さくなるほど、気液間の物質移動が促進される
ため、気泡を微細化して曝気できるような散気器１０を
選定することにより、ストリッピング効率を向上させる
ことができる。

【００２６】本実施例によれば、嫌気性反応槽１および
調整槽５における液相部の硫化水素濃度を低下させるこ
とができ、メタン生成菌への阻害を低減することができ
る。このため硫酸イオンを多量に含む廃水についても良
好に処理することができる。

【００２７】なおガス管路１２の液相部内の開口位置、
および気液分離体１１の設置される位置は、嫌気性反応
槽１内の汚泥床の流動に悪影響が生じなければどの位置
であってもよい。またガス管路１２の一端および他端を
嫌気性反応槽１に接続した例を示したが、これに限らず
調整槽５に接続してもよい。

【００２８】次に図３および図４により、発明による廃
水処理装置の第２の実施例について説明する。第２の実
施例は、気液分離体１１および邪魔板１３の代わりに回
転翼を設けたものであり、他は図１および図２に示す第
１の実施例と同様である。

【００２９】図３および図４に示すように、嫌気性反応
槽１の液相部において、ガス管路１２の他端部に回転翼
１４が設けられている。図４により、回転翼１４の詳細
を説明する。図４に示すように、ガス管路１２は、ジョ
イント１９を介して複数のガス管路１２ａ，１２ｂ，…
に枝分れし、各ガス管路１２ａ，１２ｂ，…はジョイン
ト１９に回転自在に設けられた回転翼１４に固定され半
径方向外方に延びている。また回転翼１４の上部には円
板１８が設けられ、円板１８と枝分れしたガス管１２
ａ、１２ｂ…はいずれも回転可能となっている。さらに
各ガス管路１２ａ，１２ｂ，…の先端に散気器１０が接
続され、この散気器１０は回転翼１４の先端に円周方向
に向って配置されている。

【００３０】回転翼１４は、散気器１０から噴出される
発酵ガスを推進力として回転し、液相部に回転流および
吐出流を発生させる。曝気した発酵ガスは、この流動に
より液相部内で広範囲に分散されるため、気泡と廃水と
の間の気液接触時間を長くすることができ、嫌気性反応
槽１の液相部中の硫化水素濃度を低下させ、良好な廃水
処理を行なうことができる。

【００３１】ここで、回転翼の形状、大きさ、曝気風量
等は、発酵ガスの液相部内の滞留時間が気液平衡となる
までに要する時間となるよう、また嫌気性反応槽１の汚
泥床の流動に悪影響を与えないように調整される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発酵ガスの気泡による気液接触時間を長くすることがで
きるので、効率的に曝気を行なって液相部内の硫化水素
を確実に放散させることができる。このため嫌気性反応
槽および調整槽における硫化水素濃度を低下させること
ができ、メタン生成菌への阻害を低減することができ
る。従って、硫酸イオンを多量に含む廃水についても、
良好な処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃水処理装置の第１の実施例を示
す全体構成図。

【図２】本発明の第１の実施例の気液分離体を示す詳細
図。

【図３】本発明による廃水処理装置の第２の実施例を示
す全体構成図。

【図４】本発明の第２の実施例の回転翼を示す詳細図。

【符号の説明】

１ 嫌気性反応槽 ２ 原水貯留槽 ３ 原水管 ４ 整流器 ５ 調整槽 ６ 循環配管 ７ ブロア ８ ミストセパレータ ９ 脱硫塔 １０ 散気器 １１ 気液分離体 １２ ガス管路 １３ 邪魔板 １４ 回転翼

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足 利 伸 行 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府中 工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導入された廃水を生物学的に浄化処理する
   密閉型嫌気性反応槽と、 この嫌気性反応槽からの処理水を受入れて貯留する密閉
   型調整槽と、 この調整槽内に貯留された処理水の一部を前記嫌気性反
   応槽へ循環させる循環配管と、 前記嫌気性反応槽および前記調整槽のいずれかの気相部
   に一端が開口して発酵ガスを吸引するとともに、前記嫌
   気性反応槽および前記調整槽のいずれかの液相部に他端
   が開口して発酵ガスを曝気するガス管路と、 このガス管路に順次設けられた、前記気相部から発酵ガ
   スを吸引するブロアおよび発酵ガス中の硫化水素を除去
   する脱硫塔と、 前記ガス管路の他端部に設けられ、下方に向って末広が
   る形状を有するとともに液相部内の気泡の上昇を妨げる
   気液分離体と、 この気液分離体内部に設けられた邪魔板と、 を備えたことを特徴とする廃水処理装置。
2. 【請求項２】導入された廃水を生物学的に浄化処理する
   密閉型嫌気性反応槽と、 この嫌気性反応槽からの処理水を受入れて貯留する密閉
   型調整槽と、 この調整槽内に貯留された処理水の一部を前記嫌気性反
   応槽へ循環させる循環配管と、 前記嫌気性反応槽および前記調整槽のいずれかの気相部
   に一端が開口して発酵ガスを吸引するとともに、前記嫌
   気性反応槽および前記調整槽のいずれかの液相部に他端
   が開口して発酵ガスを曝気するガス管路と、 このガス管路に設けられた、前記気相部から発酵ガスを
   吸引するブロアおよび発酵ガス中の硫化水素を除去する
   脱硫塔と、 前記ガス管路の他端部に設けられ、前記ガス管路から曝
   気される発酵ガスによって液相部内で回転する回転翼
   と、 を備えたことを特徴とする廃水処理装置。