JPH08132083A

JPH08132083A - 生物膜による水浄化法及びその生物膜槽

Info

Publication number: JPH08132083A
Application number: JP6297884A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Taki; 善樹滝
Original assignee: B BAI B KK
Current assignee: B BAI B KK
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】汚濁水の接触材に対する接触度を大きくするこ
とにより浄化効率を高めること。【構成】一端に汚濁水の取水口２を、他端に放流口３を
設けた水槽１内に多数の細長の接触材９を上下に吊下
げ、この接触材９に取水口２から取り入れた水を接触さ
せて浄化する生物膜槽において、水槽１の内部の上流側
に汚濁水を上下方向に案内する水通路５を上下に開口す
るように形成し、該水通路５の下部に汚濁水を上昇させ
る昇水手段を設け、上記通路の側方に前記接触材９を吊
下げ、上記取水口２から汚濁水の水面が上記水通路５の
上端開口部よりも上方に位置するように取水した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一端に汚濁水の取水口
を、他端に放流口を設けた水槽内に多数の細長の接触材
を上下に吊下げ、この接触材に取水口から取り入れた水
を接触させて浄化する生物膜による水浄化法及びその生
物膜槽に関する。

【０００２】

【従来技術】生物膜法による水浄化は、汚濁物質を分解
する有用微生物が接触した接触材に汚濁水を接触させる
ことによって行なわれている。従来の生物膜槽において
は短冊状又は紐状の接触材を吊下げ、この接触材に対し
て直交する方向に汚濁水を流して接触させる方式が採用
されている。

【０００３】しかしながら、一般に接触スピード（最大
１．０ｃｍ／ｓ）と接触距離が接触濾材毎により決めら
れるが、この方式では汚濁水は上流から下流に横方向に
流れるだけであり、その間汚濁水は接触材を横切るとき
に接触するだけであるから、接触材に対する汚濁水の接
触頻度は必ずしも十分でなく、汚濁水は汚濁物質を含ん
だまま放流されてしまう場合が多かった。また、十分に
接触させるためには、汚濁水が接触材に接触する距離を
長くし、接触材を多くしなければならなかったので、装
置が大きくなるという欠点があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は河川水、湖沼池等、大容量・低
負荷の特性をもつ対象の汚濁水の浄化をローコストに解
決しなければならない要請より生まれたもので、特に前
記欠点を解消し、汚濁水の接触材に対する接触度を大き
くすることにより浄化効率を高めることができる生物膜
による水浄化法における水の接触方法及びその生物膜槽
を提供することをその目的とする。

【０００５】

【目的を達成するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る生物膜による水浄化法における水の接
触方法は、一端に汚濁水の取水口を、他端に放流口を設
けた水槽内に多数の細長の接触材を上下に吊下げ、この
接触材に取水口から取り入れた水を接触させて浄化する
生物膜による水浄化法において、前記取水口から取り入
れた汚濁水をその流れ方向に沿って螺旋状に移動させな
がら前記接触材に接触させることを特徴とする。

【０００６】なお、前記汚濁水の螺旋状の水流のうち上
昇流のみを前記接触材から隔離するのが好ましい。

【０００７】また、本発明に係る生物膜槽は、一端に汚
濁水の取水口を、他端に放流口を設けた水槽内に多数の
細長の接触材を上下に吊下げ、この接触材に取水口から
取り入れた水を接触させて浄化する生物膜槽において、
水槽の内部の上流側に汚濁水を上下方向に案内する水通
路を上下に開口するように形成し、該水通路の下部に汚
濁水を上昇させる昇水手段を設け、上記通路の側方に前
記接触材を吊下げ、上記取水口から汚濁水の水面が上記
水通路の上端開口部よりも上方に位置するように取水し
たことを特徴とする。

【０００８】なお、前記水通路は平面視において汚濁水
の流れ方向に長く連続形成してもよよく、あるいは水通
路が管状で、汚濁水の流れ方向に沿って多数配置される
ようにしてもよい。

【０００９】さらに、前記水通路の下流側に、吊下げら
れた接触材に対して横方向に汚濁水を流下させる生物膜
を形成するのが好ましい。

【００１０】

【発明の作用、効果】請求項１の発明によれば、汚濁水
は螺旋状に移動しながら流下するので、汚濁水の接触材
に対する接触頻度は大幅に向上するから、浄化効率を高
めることができるとともに、施設規模の縮小化を実現す
ることができる。

【００１１】請求項２の発明によれば、分解された物質
や古い生物膜が水の流れによって上昇することを防ぎ、
沈降を促すことができる。

【００１２】請求項３の発明によれば、水通路の下部に
設けられた昇水手段によって汚濁水を上昇させるだけで
汚濁水を螺旋状に移動させることができるので、簡単な
構造によって低コストで浄化することができる。

【００１３】請求項４又は請求項５の発明によれば、簡
単な構造で汚濁水を上昇させることができる。

【００１４】請求項６の発明によれば、水通路の下流側
の生物膜槽における水の流れは静かかで均一であるため
生物膜槽が安定的であるメリットがある。

【００１５】

【実施例】図１、図２おいて符号１は水槽であり、この
水槽１の一端には河川、湖沼等の汚濁水の取水口２を、
他端に放流口３が設けられている。水槽１は河川等の水
路の中途に配置し、通常は水面下に設けるのが好まし
い。

【００１６】水槽１の内部の上流側には篭形の通水性を
有する容器４が配置され、この容器４の中央には河川か
ら流入した汚濁水を上下方向に案内する水通路５が上下
に開口するように形成されている。この水通路５は平面
視において水の上流から下流に細長く連続形成され、四
方の側壁５ａは他と仕切られている。なお、水通路５の
下端裾部は邪魔板６により横方向に広がるように形成す
る。また、水槽１の底部は、汚泥貯留部８として中央部
に向け傾斜をもたせる。

【００１７】上記水通路５の下部（水槽１の底部）には
汚濁水を上昇させる昇水手段が設けられている。この昇
水手段は通常は散気管７によればよく、水通路５の下部
に間隔をおいて複数個配置するのが好ましい。

【００１８】次に、上記通路の両側方には接触材９が吊
下げられている。各接触材９は篭状容器４の上部に適宜
の手段により吊下げればよく、隣り合う上流側の列と下
流側の列における接触材９の間隔を半個分ずらして吊下
げるのが好ましい。これにより、容器４の上流側には第
１の生物膜槽Ａを形成する。

【００１９】なお、接触材９としては図４に示されるよ
うに不織布を断面が花びら状に形成した細長棒状の構造
のものが好ましく、その素材は汚濁物質を分解するのに
有用な有用微生物を付着させやすいものが好ましい。例
えば、レーヨン、コットン、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの繊維よりなる多孔質の不織布の表面に、ハロ
ゲン化されたピリジニウム基を分子内に有する不溶性ピ
リジニウム型樹脂をコーティング処理したものを素材と
した複数の細長板状の微生物接触片を、芯軸から放射状
に延びて断面が花びら状となるように形成したものが好
ましい。なお、不溶性ピリジニウム型樹脂としては、架
橋性ポリ−Ｎ−ベンジル−４−ピリジニウムプロミド
（以下ＢＶＰと略す）が好適である。このような接触材
９には大量の微生物が固定化され、バイオマスが形成さ
れる。その理由は、不織布の表面にはピリジニウム型樹
脂ＢＶＰがコーティング処理され、表面のピリジニウム
基は電気的にプラスに帯電しているのに対し、水路中の
微生物の表面はマイナスに帯電しているから、多種多様
な微生物は上記不織布の表面に電気的に吸着しやすくな
るからである。実験的には通常の接触材９の場合の１０
０倍以上の微生物が吸着されて固定化され、集積化され
ることが確かめられている。

【００２０】さらに、上記容器４の下流側にも同様な容
器４に接触材９を吊下げた第２の生物膜槽Ｂを配置す
る。第２の生物膜槽Ｂには上記のような水通路５は設け
ない。

【００２１】前記構成において、予め接触材９に有用微
生物を吸着させ、固定化・集積化させておく。有用微生
物としては例えばＢＳＫ菌（微工研寄第９６４３号とし
て寄託）などを利用するのがよい。次に、上記取水口２
から汚濁水を取水する。この場合、その水面が上記水通
路５の上端開口部１１よりも上方に位置するように取水
する。汚濁水は第１の生物膜槽Ａに流入する。そして、
底部の散気管７から曝気させると、汚濁水はエアリフト
効果により水通路５の下端開口部１２から流入して内部
を上昇する。上昇した水は上端開口部１１から横方向に
移動し、順次左右方向の水面下に逃げ、接触材９の長手
方向に沿って下降する。底部の水は再び水通路５に引き
込まれて上昇し、これにより図３に示されるように、取
水口２から取り入れた汚濁水はその上流から下流に沿っ
て螺旋状に移動し、第１の生物膜槽Ａ内に螺旋状の連続
的な水の循環が発生する。なお、水通路５の下端の邪魔
板６により、水の均一な流下が促進される。

【００２２】なお、エアリフターとしての散気管７及び
空気量の選定は、予測される循環水量及び、それに関連
して生まれる接触スピード生物膜槽のＢＯＤ容積負荷を
確認し決めることになる。通常ばっ気量の算定は生物膜
槽容積の１／５０〜１／１００の範囲を毎分のばっ気量
とするが、同量に対し１〜１．５倍がエアリフト効果に
よる水量となる。仮にある規模での算定によると、横流
れでの接触距離を１とすると３〜４倍の接触距離を得る
ことができる。

【００２３】以上のように、第１の生物膜槽Ａにおい
て、汚濁水は螺旋状に移動しながら流下し、上下方向の
接触材９に対して下降するので、接触材９に対して点接
触よりは面接触が多くなり、同一接触時間内での接触距
離が増えた以上の効果がある。汚濁水をこのように螺旋
状に移動させながら流下させた場合、単に横方向に流れ
る水に比し、接触材９との接触頻度は空気量の選定によ
っては１０倍以上となる。したがって、横方向の接触距
離を長くすることなしに汚濁水の接触材９に対する接触
度を大きくすることにより浄化効率を高めることができ
るとともに、施設規模の縮小化を実現することができ
る。

【００２４】汚濁水の汚濁物質は接触材９の有用微生物
によって分解されて浄化される。そして、古い生物膜、
分解物質、微生物の死骸等の一部は接触材９に付着する
が、水は螺旋状に流れ、接触材９の長手方向に流れるの
で、古い生物膜は底部に落下して汚泥となって汚泥貯留
部８に堆積する。したがって、生物膜の閉塞による機能
低下の危惧がなく、また中央部より巻き上げられ、再度
生物膜槽の栄養源として再利用され汚泥量の削減に役立
つ、又底部にも常に溶存酸素を補給された水が到達し、
汚泥の嫌気化を予防する。従って、リン等の溶出が制限
される。

【００２５】次に、第１の生物膜槽Ａによって浄化され
た水は更に第２の生物膜槽Ｂを通過する際に浄化され
る。第２の生物膜槽Ｂにおける水の流れは静かなので、
上記汚泥は第１の生物膜槽Ａでは掻きあげられて定まり
にくいが、第２の生物膜槽Ｂの底部で多く沈降する。汚
濁水は第１の生物膜槽Ａと第２の生物膜槽を通過した後
放流口３から放流される。

【００２６】また、第１の生物膜槽Ａの散気管７による
ばっ気による攪拌効果で生物膜の剥離が大きく、微細な
硝化細菌等は流され易いが、しかし第１の生物膜槽Ａの
水流は、静かで均一であるため生物膜槽が安定的である
メリットがある。

【００２７】さらに、第１の生物膜槽Ａにおいて、汚濁
水は上下方向の接触材９に対して下降するので、接触材
９に対して点接触よりは面接触が多くなり、同一接触時
間内での接触距離が増えた以上の効果がある。

【００２８】なお、上述の例は水槽１の中央に水通路５
を設けた例であるが、水通路５を一側に片寄せて設ける
ことにより第１の生物膜槽Ａを構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生物膜槽の平面図

【図２】図１のＸーＸ線上の断面図

【図３】水槽１内における汚濁水の流れ状態の説明図

【図４】接触材の斜視図

【符号の説明】

１水槽２取水口３放流口５水通路９接触材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に汚濁水の取水口を、他端に放流口
を設けた水槽内に多数の細長の接触材を上下に吊下げ、
この接触材に取水口から取り入れた水を接触させて浄化
する生物膜による水浄化法において、前記取水口から取り入れた汚濁水をその上流から下流に
沿って螺旋状に移動させながら前記接触材に接触させる
ことを特徴とする生物膜による水浄化法における水の接
触方法。
【請求項２】前記汚濁水の螺旋状の水流のうち上昇流
のみを前記接触材から隔離する請求項１記載の生物膜に
よる水浄化法における水の接触方法。
【請求項３】一端に汚濁水の取水口を、他端に放流口
を設けた水槽内に多数の細長の接触材を上下に吊下げ、
この接触材に取水口から取り入れた水を接触させて浄化
する生物膜槽において、水槽の内部の上流側に汚濁水を
上下方向に案内する水通路を上下に開口するように形成
し、該水通路の下部に汚濁水を上昇させる昇水手段を設
け、上記通路の側方に前記接触材を吊下げ、上記取水口
から汚濁水の水面が上記水通路の上端開口部よりも上方
に位置するように取水したことを特徴とする生物膜槽。
【請求項４】前記水通路が平面視において汚濁水の上
流から下流に長く連続形成されている請求項３記載の生
物膜槽。
【請求項５】前記水通路が管状で、汚濁水の流れ方向
に沿って多数配置された請求項３記載の生物膜槽。
【請求項６】前記水通路の下流側に、吊下げられた接
触材に対して横方向に汚濁水を流下させる生物膜を形成
した請求項記載の生物膜槽。