JPH08318290A

JPH08318290A - 汚水の好気性処理槽及び処理方法

Info

Publication number: JPH08318290A
Application number: JP14695995A
Authority: JP
Inventors: Noboru Katsukura; 昇勝倉; Takehiko Yamada; 武彦山田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】担体濃度分布の不均一及び担体機能を発揮で
きないような装置の配置に伴う処理性能の低下を防止で
きる好気性処理槽と汚水処理方法及び装置を提供する。【構成】浮遊状態に保持した微生物を固定化した担体
２を有する汚水の好気性処理槽１において、槽内を均一
に曝気混合できる位置に水中エアレータ３を１基又は複
数基配置したものであり、該処理槽を用いて担体を均一
に浮遊分布するように曝気混合する汚水の処理方法とし
たものであり、また、該処理槽は汚水を循環式硝化脱窒
素又は脱窒素・脱リン処理する処理装置の好気性処理槽
に適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水の好気性処理に係
り、特に下水、し尿、産業排水等の有機性排水を微生物
固定化担体を利用して、生物学的に処理するための好気
性処理槽と処理方法及びそれを用いた処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、活性汚泥法、生物膜法、固定化微
生物法等の普及が著しいが、土地利用の効率化が叫ばれ
る国内においては、より省面積で処理が可能な高性能汚
水処理装置の開発が急務である。この中で、特に微生物
固定化担体を利用する汚水処理装置は、担体素材の性能
向上と相まって注目を集めている。本発明者らは、図４
に示す固定化担体を利用した汚水処理装置の開発を行っ
てきたが、その開発過程で次のような技術的課題に遭遇
した。すなわち、固定化担体が被処理水とともに生物反
応槽を流下する結果、反応槽の先端部の担体濃度が低下
し、末端部の担体濃度が高くなる現象及び好気反応槽の
底部全体に亘って配置した曝気装置とコンクリート底部
の隙間に担体が堆積し、計画予想担体量を大幅に上回る
担体の注入率が必要となった。また担体の片寄りにより
処理性能が著しい低下をきたした。

【０００３】このため、担体流下防止壁を配置したり、
別途攪拌移送手段を配備したりすることが検討されてき
たが、処理容量や設備費、運転費の点で問題があった。
これらは、担体の破壊を懸念するため、曝気手段として
酸素溶存効率が高いが、攪拌力のあまりないディフュー
ザや散気管による全面曝気槽等を用いて処理を行ってい
たためである。ところで、現時点においては、攪拌に対
して十分の強度をもつ微生物固定化担体が種々開発され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、担体濃度分
布の不均一及び担体機能を発揮できないような装置の配
置に伴う処理性能の低下を防止できる好気性処理槽とそ
れを用いた汚水処理方法と処理装置を提供することを課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、浮遊状態に保持した微生物を固定化し
た担体を有する汚水の好気性処理槽において、槽内を均
一に曝気混合できる位置に水中エアレータを１基又は複
数基配置したものである。また、本発明では、好気性処
理槽内で、活性汚泥及び微生物を固定化した担体を用い
て汚水を処理する方法において、前記処理槽内に、１基
又は複数基の水中エアレータにより前記微生物を固定化
した担体を、均一に浮遊分布するように曝気処理するこ
ととしたものである。本発明の好気性処理槽は、汚水を
循環式硝化脱窒素又は脱窒素・脱リン処理する処理装置
における好気性処理槽として用いることができる。

【０００６】本発明は、槽内流により好気性処理槽の流
末部に担体が集積してしまうという従来法の問題を解決
するため、従来用いられてきたディフューザや散気管に
よる微気泡による全面曝気方式のような単なる散気装置
ではなく、攪拌流を形成する能力に優れた水中エアレー
タを配備するものである。本発明に用いる水中エアレー
タは、空気吹込式でも機械式でも、上方吹出式、下方吹
出式のいずれでも良い。例えば、通常の汚水処理用曝気
槽に配備されるスタティックエアレータ等は好ましい例
である。更に、本発明では、槽形状に応じて均一な攪拌
流が生じるような位置に水中エアレータを設けるので、
浮遊担体は槽内に均一に分散され続け、従来のような担
体の偏りは生じ難い。

【０００７】水中エアレータの設置は、槽の形状により
均一な曝気が行えるように、台数、配置を適宜選定する
ことができる。また、流入水の流水の影響により、極め
て長期的には担体が流出端に片寄り、処理性能が安定化
しなくなることもあるが、このような場合、担体の片寄
り防止策として流出部に水中ポンプ等を設置して、担体
を含む混合液を流入部に返送して処理性能を安定させる
こともできる。上記方法を嫌気・好気処理に使用する場
合、担体を含む混合液は、返送先において、担体は好気
槽へ、混合液は嫌気槽へ戻るように装置を設置すること
もできる。このように分別して返送するとポンプ能力は
増大する。また、好気槽末端に設備する移送ポンプとし
ては、担体及び生物膜が破壊される場合があるので、無
閉塞ボルテック型ポンプ、一軸ねじポンプ及びエアリス
トポンプ等の特殊仕様のポンプを使用するのが望まし
い。その場合の移送水量は、周波数制御によるモータ回
転数の変更等で任意に変更できるものが望ましい。

【０００８】また、移送にあたっては、ポンプ以外には
担体及び生物膜の破壊なしに移送できる手段を適宜使用
してもよい。更に、特開平５−２６１３９号公報に開示
された装置のように担体移送管途中に液体サイクロンや
トロンメル篩のような担体の分離手段を配備し、移送水
を前段に設けた各処理装置に、担体を好気槽へ分配して
もよい。また、本発明の処理方法及び好気性処理槽は、
例えば、無酸素工程、好気工程、沈殿工程を順次連結
し、好気工程流出水を無酸素工程へ循環し、沈殿工程の
沈殿汚泥を無酸素工程へ返送する循環式硝化脱窒素法及
びその装置、又は、更に前記無酸素工程の前に嫌気工程
を設け、沈殿工程の沈殿汚泥を嫌気工程へ返送する、脱
窒素・脱りん活性汚泥法及び装置における好気工程及び
好気性処理槽に好適に用いることができる。

【０００９】本発明においては、好気性処理槽内にエア
レータを１台又は複数台設置することができるが、処理
槽の断面が長方形の場合は槽内流が片寄らないように水
中エアレータを複数台設置することにより、槽内を均一
に攪拌すると共に、水中エアレータへの送気によりタン
ク内が均一に好気条件を維持することが可能となり、維
持管理、定期点検作業が大幅に削減可能となった。本発
明に使用する固定化担体としては、砂、活性炭、ポリウ
レタンフォーム、ポリビニルアルコール、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリエチレングリコール、セルロー
ス等の流動性担体が好ましいが、必ずしも、これらの担
体に適用を限定するものではない。なお担体への微生物
固定化手段としては、付着固定化法が一般的であるが、
包括固定化法も適用可能である。更に、好気槽の流出端
には、担体の流出を防止するネット、グレーチング、パ
ンチングプレート等の多孔性部材よりなる担体流出防止
手段を配備するのがよい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、攪拌機能に優れた水中エアレ
ータを使用するので、好気槽底部に沈積したまま機能を
発揮しない余分な担体を投入せずに、好気槽内を均一に
攪拌することにより、担体の片寄りも大幅に改善するこ
とができる。また、本発明によって、好気槽に水中エア
レータを使用することにより、従来の微細気泡による全
面曝気方式に比べると経年変化による酸素溶解効率の低
下がないため、好気槽において高い処理性能を得ること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例１図１は本発明の汚水の好気性処理槽（以下、好気タンク
という）の一例を示す平面図であり、図２は図１の縦断
面図である。図１及び図２では、好気タンクに阻流板等
の仕切板を入れることなしに、好気タンクの平面寸法の
縦と横の長さができるだけ１：１にするよう破線部１６
の前半、後半に各１台ずつの水中エアレータを配置して
いる。この好気タンクにおいて図２に示すような循環流
が形成されている。固定化担体２は、このような循環流
によって、仕切板がなくても、担体はある程度、タンク
内全般にわたって均一分散する。

【００１２】しかし被処理水の流下に伴って、徐々にで
はあるが担体が流出端に移動するため、好気タンク末端
に担体移送ポンプを設置した。担体移送ポンプ１０を設
置し、担体２を移送することで、担体濃度の微調整も可
能となる。なお、図１、図２において、６は担体分離
機、８は処理水流出管であり、また、４はブロワ、５は
空気管、９は空気風量計である。このように、本実施例
では、従来の微細気泡の散気装置のかわりに、水中エア
レータを設置することにより、経年変化にもかかわら
ず、安定した酸素溶解効率を得ることができる。その結
果、高い処理性能を得ることができるとともに、維持管
理、点検作業が大幅に削減できる。

【００１３】実施例２次に、本発明の好気性処理槽を用いた循環式硝化脱窒素
法について述べる。図３に、循環式硝化脱窒素法に用い
た装置の概略縦断面図を示す。図３において、好気タン
ク１は、本発明の好気タンクを用いており、１２は無酸
素タンク、１３は担体と硝化循環の分離装置である。

【００１４】この図３を用いて、硝化脱窒素法を説明す
ると、汚水は流入管７から無酸素タンク１２に、１３の
分離装置で担体と硝化循環液に分離された後の１４の硝
化循環液と共に流入し、脱窒素処理を受けたのち、無酸
素タンクと好気タンクを仕切る壁１５の上部に設けた流
入口より好気タンクに流入する。好気タンク１では水中
エアレータにより循環流が生成し、実施例１で記載した
作用効果により、充分に硝化処理を受けて、処理水は担
体分離機６を通り流出する。流出端に設置した担体移送
ポンプ１０により、担体プラス硝化循環液は１３の分離
装置により担体と硝化循環液に分離され、硝化循環液１
４は無酸素タンクに循環される。

【００１５】実施例３次に、図３を用いて硝化脱窒素した処理例を以下に示
す。（ａ）被処理水都市下水（ｂ）装置構成無酸素タンク・・・４００ｍ³（滞留時間４．０時間）好気タンク・・・・４００ｍ³（滞留時間４．０時間）計８００ｍ³（ＨＲＴ＝８．０時間）・処理水量：１００ｍ³／時・返送汚泥量：５０ｍ³／時・硝化液循環量：２００ｍ³／時・ＭＬＳＳ：２０００ｍｇ／リットル

【００１６】・通気量：好気タンク（Ａ）３００Ｎｍ³／時、好気タンク（Ｂ）３００Ｎｍ³／時（Ａ），（Ｂ）とも酸素溶解効率１５％の水中エアレー
タを１基ずつ配置。運転結果好気タンクでは水中エアレータによる循環流が形成さ
れ、均一に混合されていることが確認された。詳細調査
の結果、好気タンクでの担体の片寄りは、±５％以内で
あった。また、硝化性能は好気タンク（Ａ）（Ｂ）全体
において高い状態に維持でき、処理水のアンモニア性窒
素は常に１ｍｇ／リットル以下であった。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば微生
物固定化担体を利用する水処理装置において、担体濃度
分布の形成を防止・解消でき、かつ、槽内の酸素供給速
度を均一化したため槽全体において高い処理性能を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好気性処理槽の一例を示す平面図。

【図２】図１の縦断面図。

【図３】本発明の硝化脱窒素法に用いた装置の概略縦断
面図。

【図４】従来の担体を用いた好気性処理タンクの一例を
示す断面説明図。

【符号の説明】

１：好気タンク、２：固定化担体、３：水中エアレー
タ、４：ブロワ、５：空気管、６：担体分離機、７：流
入管、８：流出管、９：空気風量計、１０：担体移送用
ポンプ、１１：担体＋循環硝化液、１２：無酸素タン
ク、１３：担体・硝化液循環分離装置、１４：循環硝化
液管、１５：仕切壁、１６：仮想線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浮遊状態に保持した微生物を固定化した
担体を有する汚水の好気性処理槽において、槽内を均一
に曝気混合できる位置に水中エアレータを１基又は複数
基配置したことを特徴とする汚水の好気性処理槽。
【請求項２】好気性処理槽内で、活性汚泥及び微生物
を固定化した担体を用いて汚水を処理する方法におい
て、前記処理槽内に、１基又は複数基の水中エアレータ
により前記微生物を固定化した担体を、均一に浮遊分布
するように曝気処理することを特徴とする汚水の処理方
法。
【請求項３】汚水を循環式硝化脱窒素又は脱窒素・脱
リン処理する処理装置において、該処理装置の好気性処
理槽として請求項１記載の好気性処理槽を用いることを
特徴とする処理装置。