JPH0889984A - 生物濾過装置 - Google Patents
生物濾過装置Info
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- JPH0889984A JPH0889984A JP6248352A JP24835294A JPH0889984A JP H0889984 A JPH0889984 A JP H0889984A JP 6248352 A JP6248352 A JP 6248352A JP 24835294 A JP24835294 A JP 24835294A JP H0889984 A JPH0889984 A JP H0889984A
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- Japan
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- filter
- pressure loss
- packed bed
- filtration
- water
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充填層を構成する濾材の全体を有効に活用し
て生物濾過を行うことにより洗浄頻度を少なくし、且つ
１回当りの濾過運転時間を長くする。 【構成】 生物膜が付着した濾材で充填層１０を構成し
た下向流濾過方式の生物濾過装置において、上記濾材の
充填層１０を密閉した濾過槽１１の内部に設け、濾過槽
の上壁１２に開度が調節可能な空気排出弁１４を設け、
濾過槽の内部には充填層に上から供給する原水の圧力損
失を検出する圧損検出手段１５を設け、上記圧損検出手
段によって空気排出弁の開度を調節する。
て生物濾過を行うことにより洗浄頻度を少なくし、且つ
１回当りの濾過運転時間を長くする。 【構成】 生物膜が付着した濾材で充填層１０を構成し
た下向流濾過方式の生物濾過装置において、上記濾材の
充填層１０を密閉した濾過槽１１の内部に設け、濾過槽
の上壁１２に開度が調節可能な空気排出弁１４を設け、
濾過槽の内部には充填層に上から供給する原水の圧力損
失を検出する圧損検出手段１５を設け、上記圧損検出手
段によって空気排出弁の開度を調節する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、生物膜が付着した濾
材で充填層を構成した下向流濾過方式の生物濾過装置
の、上記充填層全体が十分に活用でき、且つ充填層の洗
浄頻度を少なくして安定した処理が行えるようにした生
物濾過装置に関する。
材で充填層を構成した下向流濾過方式の生物濾過装置
の、上記充填層全体が十分に活用でき、且つ充填層の洗
浄頻度を少なくして安定した処理が行えるようにした生
物濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ポリスチレンやポリプロピレン、
ウレタン樹脂等を直径３〜１０ｍｍ程度の球状や、不定
形状に発泡成形した比重０．１以下と極めて小さい浮上
性濾材で充填層を構成し、この濾材に生物膜を付着さ
せ、充填層に原水を下向流で通水する生物濾過装置を用
いた排水処理システムが実用化されている。充填層に使
用する浮上性濾材は小粒径でありながら表面積が広いた
め、保持できる生物膜の量は多く、その結果、高負荷運
転が可能になり、処理システムもコンパクトになる。
ウレタン樹脂等を直径３〜１０ｍｍ程度の球状や、不定
形状に発泡成形した比重０．１以下と極めて小さい浮上
性濾材で充填層を構成し、この濾材に生物膜を付着さ
せ、充填層に原水を下向流で通水する生物濾過装置を用
いた排水処理システムが実用化されている。充填層に使
用する浮上性濾材は小粒径でありながら表面積が広いた
め、保持できる生物膜の量は多く、その結果、高負荷運
転が可能になり、処理システムもコンパクトになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充填層
が固定状態で浮上しているため、原水が供給される充填
層の上層部は、沈降性濾材による下向流濾過方式の充填
層の上層部と類似した状態になり、原水中から捕捉した
ＳＳや、生物膜が過剰に成長して発生した汚泥の多くは
上層部に存在し、上層部からの下の濾材は有効に活用さ
れていない。そして、上層部に存在するＳＳや汚泥によ
って原水の圧力損失は高まるので、充填層の全体を頻繁
に洗浄する必要がある。そこで、原水の供給位置を充填
層の縦方向数カ所の複数個所にし、或る個所に原水を供
給してその位置に顕著に閉塞が生じたら他の個所に原水
を供給しようとする試みもなされている。しかし、この
方式では、充填層の上面に異なった個所に分散散布する
原水供給配管を複数基設置する必要があると共に、異な
った個所での閉塞の発生状況を充填層の層高別に測定す
る測定装置を設けねばならず、濾過槽の構造が複雑にな
り、運転も容易ではない。又、洗浄水の下向流により濾
材を流動、展開させ、充填層の閉塞、圧力損失の発生を
防止するための洗浄を行うことも可能ではあるが、比重
が０．１以下の、極めて小さい濾材からなる充填層を洗
浄するにはＬＶとして３０〜５０ｍ／時の流速を用いね
ばならず、その流速を得るためにポンプの動力が多大に
なる。更に充填層を強制的に流動、展開させると濾材が
乱れ、その後の処理が不十分になる。このように、種々
の対策が検討されてはいるが、効果的な対策は、現状で
はない。又、濾材が浮上性ではない沈降性であっても、
下向流濾過方式の場合は、原水中の捕捉したＳＳや、発
生した汚泥の多くは充填層の上部に存在し、同様な問題
が生じる。
が固定状態で浮上しているため、原水が供給される充填
層の上層部は、沈降性濾材による下向流濾過方式の充填
層の上層部と類似した状態になり、原水中から捕捉した
ＳＳや、生物膜が過剰に成長して発生した汚泥の多くは
上層部に存在し、上層部からの下の濾材は有効に活用さ
れていない。そして、上層部に存在するＳＳや汚泥によ
って原水の圧力損失は高まるので、充填層の全体を頻繁
に洗浄する必要がある。そこで、原水の供給位置を充填
層の縦方向数カ所の複数個所にし、或る個所に原水を供
給してその位置に顕著に閉塞が生じたら他の個所に原水
を供給しようとする試みもなされている。しかし、この
方式では、充填層の上面に異なった個所に分散散布する
原水供給配管を複数基設置する必要があると共に、異な
った個所での閉塞の発生状況を充填層の層高別に測定す
る測定装置を設けねばならず、濾過槽の構造が複雑にな
り、運転も容易ではない。又、洗浄水の下向流により濾
材を流動、展開させ、充填層の閉塞、圧力損失の発生を
防止するための洗浄を行うことも可能ではあるが、比重
が０．１以下の、極めて小さい濾材からなる充填層を洗
浄するにはＬＶとして３０〜５０ｍ／時の流速を用いね
ばならず、その流速を得るためにポンプの動力が多大に
なる。更に充填層を強制的に流動、展開させると濾材が
乱れ、その後の処理が不十分になる。このように、種々
の対策が検討されてはいるが、効果的な対策は、現状で
はない。又、濾材が浮上性ではない沈降性であっても、
下向流濾過方式の場合は、原水中の捕捉したＳＳや、発
生した汚泥の多くは充填層の上部に存在し、同様な問題
が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、濾材が
浮上性であっても、沈降性であっても、充填層を構成す
る濾材の全体を有効に活用し、充填層の洗浄頻度を少な
くして安定した処理が行えるようにしたもので、生物膜
が付着した濾材で充填層を構成した下向流濾過方式の生
物濾過装置において、上記濾材の充填層を密閉した濾過
槽の内部に設け、濾過槽の上壁に開度が調節可能な空気
排出弁を設け、濾過槽の内部には充填層に上から供給す
る原水の圧力損失を検出する圧損検出手段を設け、上記
圧損検出手段によって空気排出弁の開度を調節するよう
にしたことを特徴とする。
浮上性であっても、沈降性であっても、充填層を構成す
る濾材の全体を有効に活用し、充填層の洗浄頻度を少な
くして安定した処理が行えるようにしたもので、生物膜
が付着した濾材で充填層を構成した下向流濾過方式の生
物濾過装置において、上記濾材の充填層を密閉した濾過
槽の内部に設け、濾過槽の上壁に開度が調節可能な空気
排出弁を設け、濾過槽の内部には充填層に上から供給す
る原水の圧力損失を検出する圧損検出手段を設け、上記
圧損検出手段によって空気排出弁の開度を調節するよう
にしたことを特徴とする。
【０００５】図示の実施例は、比重０．０３、平均粒径
５．２ｍｍの発泡スチロールで成形した浮上性濾材で充
填層１０を構成した場合のもので、充填層１０は上面が
上壁１２で密閉された濾過槽１１内の上部の目開き３ｍ
ｍ以下のスクリーン（金網）１３の下に設けられてい
る。濾材はスクリーン１３の下に浮力で密集し、固定化
した状態にある。充填層１０の層高はスクリーンの下、
３０００ｍｍである。
５．２ｍｍの発泡スチロールで成形した浮上性濾材で充
填層１０を構成した場合のもので、充填層１０は上面が
上壁１２で密閉された濾過槽１１内の上部の目開き３ｍ
ｍ以下のスクリーン（金網）１３の下に設けられてい
る。濾材はスクリーン１３の下に浮力で密集し、固定化
した状態にある。充填層１０の層高はスクリーンの下、
３０００ｍｍである。
【０００６】濾過槽の上壁１２には開度が調節可能な空
気排出弁１４を設ける。又、濾過槽内のスクリーン上に
は、槽内上部の圧力損失を検出する圧損検出器１５を設
ける。図示の実施例では圧損検出器は３つの水位検出器
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからなり、水位検出器１６Ａは
例えば水位がスクリーンの上、５００ｍｍ（Ａ点）にな
ったことを検出し、１６Ｂはスクリーンが完全に水没す
る高さ（Ｂ点）を検出し、１６Ｃは水位がスクリーンの
上、１０００ｍｍ（Ｃ点）になったことを検出する。そ
して、空気排出弁１４は常時は所定の開度で開いている
が、水位検出器１６Ａは水位がスクリーンの上、５００
ｍｍになったことを検出すると空気排出弁の開度を閉め
る方向に調整し、１６Ｂは直上Ｂ点になったことを検出
する空気排出弁の開度を定常状態に戻し、１６Ｃは水位
がスクリーンの上、１０００ｍｍになったことを検出す
ると空気排出弁を全開にする。
気排出弁１４を設ける。又、濾過槽内のスクリーン上に
は、槽内上部の圧力損失を検出する圧損検出器１５を設
ける。図示の実施例では圧損検出器は３つの水位検出器
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからなり、水位検出器１６Ａは
例えば水位がスクリーンの上、５００ｍｍ（Ａ点）にな
ったことを検出し、１６Ｂはスクリーンが完全に水没す
る高さ（Ｂ点）を検出し、１６Ｃは水位がスクリーンの
上、１０００ｍｍ（Ｃ点）になったことを検出する。そ
して、空気排出弁１４は常時は所定の開度で開いている
が、水位検出器１６Ａは水位がスクリーンの上、５００
ｍｍになったことを検出すると空気排出弁の開度を閉め
る方向に調整し、１６Ｂは直上Ｂ点になったことを検出
する空気排出弁の開度を定常状態に戻し、１６Ｃは水位
がスクリーンの上、１０００ｍｍになったことを検出す
ると空気排出弁を全開にする。
【０００７】運転を行うには濾過槽内のスクリーン１３
上に原水を供給管１７で供給し、槽底からは散気管１８
で空気を供給して濾材に付着した膜状の微生物の活性を
維持する。これによって原水は充填層１０中を下向流で
流下する際に含んでいるＳＳを充填層に捕捉されると共
に有機成分を生物膜で分解されて処理水となり、槽底に
接続した排水管１９で外に取出される。尚、曝気用空気
は充填層中を通って水面に浮上し、空気排出弁１４から
外に放出される。
上に原水を供給管１７で供給し、槽底からは散気管１８
で空気を供給して濾材に付着した膜状の微生物の活性を
維持する。これによって原水は充填層１０中を下向流で
流下する際に含んでいるＳＳを充填層に捕捉されると共
に有機成分を生物膜で分解されて処理水となり、槽底に
接続した排水管１９で外に取出される。尚、曝気用空気
は充填層中を通って水面に浮上し、空気排出弁１４から
外に放出される。
【０００８】原水中から捕捉したＳＳや、生物膜が過剰
に成長して発生した汚泥の多くは充填層の上層部に存在
するため、上層部は原水の通水に伴い次第に閉塞し、圧
力損失が高まってスクリーン１３の上の原水の水位は上
昇する。この水位がスクリーン上、５００ｍｍになる
と、これを水位検出器１６Ａが検出して空気排出弁１４
の開度を閉の方向に調整し、スクリーンの上の圧力を高
める。こうしてスクリーンの上方の圧力の高まりにより
水位は低下し、水位がＢ点に低下すると、水位検出器１
６Ｂがこれを検出し、空気排出弁１４の開度を元の定常
に戻す。
に成長して発生した汚泥の多くは充填層の上層部に存在
するため、上層部は原水の通水に伴い次第に閉塞し、圧
力損失が高まってスクリーン１３の上の原水の水位は上
昇する。この水位がスクリーン上、５００ｍｍになる
と、これを水位検出器１６Ａが検出して空気排出弁１４
の開度を閉の方向に調整し、スクリーンの上の圧力を高
める。こうしてスクリーンの上方の圧力の高まりにより
水位は低下し、水位がＢ点に低下すると、水位検出器１
６Ｂがこれを検出し、空気排出弁１４の開度を元の定常
に戻す。
【０００９】このような水位検出器１６Ａ，１６Ｂと連
動した空気排出弁１４の開度の調整により充填層の圧力
損失を設定範囲（Ａ点，Ｂ点の範囲内、５００ｍｍ付近
が適当）内で増加、低減を繰り返すことにより充填層の
上部にＳＳや汚泥が過剰に存在して圧力損失が発生して
も、その圧力損失より若干高い圧力で原水を充填層に下
向流で通水することができるため、充填層の全体で生物
濾過処理が行える。
動した空気排出弁１４の開度の調整により充填層の圧力
損失を設定範囲（Ａ点，Ｂ点の範囲内、５００ｍｍ付近
が適当）内で増加、低減を繰り返すことにより充填層の
上部にＳＳや汚泥が過剰に存在して圧力損失が発生して
も、その圧力損失より若干高い圧力で原水を充填層に下
向流で通水することができるため、充填層の全体で生物
濾過処理が行える。
【００１０】しかし、長期間運転を継続すると、充填層
全体の圧力損失が増加し、水位がＡ点に上昇して水位検
出器１６Ａが空気排出弁の開度を閉める方向に調整して
も水位は低下しなくなる。その場合は水位がＣ点（スク
リーン上１０００ｍｍ）に上昇したら、それを水位検出
器１６Ｃで検出して空気排出弁１４を全開にし、原水の
供給、曝気空気の供給を停止して大気圧下で充填層の洗
浄を行う。
全体の圧力損失が増加し、水位がＡ点に上昇して水位検
出器１６Ａが空気排出弁の開度を閉める方向に調整して
も水位は低下しなくなる。その場合は水位がＣ点（スク
リーン上１０００ｍｍ）に上昇したら、それを水位検出
器１６Ｃで検出して空気排出弁１４を全開にし、原水の
供給、曝気空気の供給を停止して大気圧下で充填層の洗
浄を行う。
【００１１】洗浄を行うには、濾過槽内に残存する水を
槽底のドレン管２０から外に排出したのち、スクリーン
１３上に散水管２１で工業用水（工水）、又は排水管１
９から取出した濾過処理水を洗浄水として充填層を構成
する濾材が流動、展開可能なＬＶ３０〜５０ｍ／時程度
の下向流速で供給し、濾材の表面に付着したＳＳや、汚
泥を剥離し、洗浄廃水と一緒にドレン管２０から外に排
出する。洗浄中、散気管１８や、必要ならば散気管１８
とは別に設けた洗浄用散気管２２から空気を供給し、そ
の気泡によって洗浄効果を高めることが好ましい。こう
して洗浄を行い、ドレン管から流出する洗浄廃水中にＳ
Ｓや、汚泥が認められなくなったら洗浄水の供給を停
め、濾過槽内の水をドレン管から排水し、供給管１７か
ら原水をスクリーン上に供給して濾過運転を再開する。
槽底のドレン管２０から外に排出したのち、スクリーン
１３上に散水管２１で工業用水（工水）、又は排水管１
９から取出した濾過処理水を洗浄水として充填層を構成
する濾材が流動、展開可能なＬＶ３０〜５０ｍ／時程度
の下向流速で供給し、濾材の表面に付着したＳＳや、汚
泥を剥離し、洗浄廃水と一緒にドレン管２０から外に排
出する。洗浄中、散気管１８や、必要ならば散気管１８
とは別に設けた洗浄用散気管２２から空気を供給し、そ
の気泡によって洗浄効果を高めることが好ましい。こう
して洗浄を行い、ドレン管から流出する洗浄廃水中にＳ
Ｓや、汚泥が認められなくなったら洗浄水の供給を停
め、濾過槽内の水をドレン管から排水し、供給管１７か
ら原水をスクリーン上に供給して濾過運転を再開する。
【００１２】
【実施例】この実施例では、洗浄を開始する際の充填層
全体の到達最大圧力を１０００ｍｍ（Ｃ点）に設定した
が、それ以上に高めることも可能である。又、最大到達
圧力を水位検出器１６Ｃで検出したが、例えば差圧計を
使用して検出してもよい。更に、水位検出器１６Ａによ
る水位設定高さ（Ａ点）を５００ｍｍにしたが、濾過槽
のスクリーン上方に余裕があれば５００ｍｍ以上１００
０ｍｍ付近までに設定してもよい。その場合は、Ｃ点の
位置をＡ点よりも上にし、例えば１５００ｍｍにする。
全体の到達最大圧力を１０００ｍｍ（Ｃ点）に設定した
が、それ以上に高めることも可能である。又、最大到達
圧力を水位検出器１６Ｃで検出したが、例えば差圧計を
使用して検出してもよい。更に、水位検出器１６Ａによ
る水位設定高さ（Ａ点）を５００ｍｍにしたが、濾過槽
のスクリーン上方に余裕があれば５００ｍｍ以上１００
０ｍｍ付近までに設定してもよい。その場合は、Ｃ点の
位置をＡ点よりも上にし、例えば１５００ｍｍにする。
【００１３】上述した実施例では、充填層１０を浮上性
濾材で構成したが、沈降性濾材で充填層を構成しても同
様に機能する。たゞ、その場合はスクリーン１３を廃
し、濾過槽内の下部に多数の細孔を有する支持板を水平
に固定し、この支持板上に沈降性濾材を投入して充填層
を構成する。又、濾過運転は同様に行うが、洗浄は洗浄
水を上向流で充填層に供給して濾材を流動、展開させる
ため、濾過槽の上部に洗浄廃水取出管を接続する。
濾材で構成したが、沈降性濾材で充填層を構成しても同
様に機能する。たゞ、その場合はスクリーン１３を廃
し、濾過槽内の下部に多数の細孔を有する支持板を水平
に固定し、この支持板上に沈降性濾材を投入して充填層
を構成する。又、濾過運転は同様に行うが、洗浄は洗浄
水を上向流で充填層に供給して濾材を流動、展開させる
ため、濾過槽の上部に洗浄廃水取出管を接続する。
【００１４】
【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれば
充填層を構成する濾材の全体を有効に活用して生物濾過
を行うため洗浄頻度が少なくなり、且つ１回当りの濾過
運転時間を長くとることができる。更に、濾過槽は上壁
を有する密閉型にする必要があり、上面が開放した通常
の濾過槽に比べて建設費が嵩む懸念があるが、通常の開
放型の場合でも充填層に発生する圧力損失に耐えるよう
にするには充填層を支持するスクリーン部分や、支持板
部分を強固にする必要がある。密閉型の場合はスクリー
ン部分や、支持板部分をより強固にする必要がないため
建設費は通常の開放型と同等であり、小型装置の場合は
低減も可能である。
充填層を構成する濾材の全体を有効に活用して生物濾過
を行うため洗浄頻度が少なくなり、且つ１回当りの濾過
運転時間を長くとることができる。更に、濾過槽は上壁
を有する密閉型にする必要があり、上面が開放した通常
の濾過槽に比べて建設費が嵩む懸念があるが、通常の開
放型の場合でも充填層に発生する圧力損失に耐えるよう
にするには充填層を支持するスクリーン部分や、支持板
部分を強固にする必要がある。密閉型の場合はスクリー
ン部分や、支持板部分をより強固にする必要がないため
建設費は通常の開放型と同等であり、小型装置の場合は
低減も可能である。
【図１】本発明の生物濾過装置の一実施例の断面図であ
る。
る。
１０ 充填層 １１ 濾過槽 １２ 濾過槽の上壁 １３ スクリーン １４ 空気排出弁 １５ 圧損検出器 １６Ａ 水位検出器（圧損検出器） １６Ｂ 水位検出器（圧損検出器） １６Ｃ 水位検出器（圧損検出器） １７ 原水の供給管 １８ 散気管 １９ 処理水の排水管 ２０ ドレン管 ２１ 洗浄水の散水管 ２２ 洗浄用散気管
Claims (1)
- 【請求項１】 生物膜が付着した濾材で充填層を構成し
た下向流濾過方式の生物濾過装置において、上記濾材の
充填層を密閉した濾過槽の内部に設け、濾過槽の上壁に
開度が調節可能な空気排出弁を設け、濾過槽の内部には
充填層に上から供給する原水の圧力損失を検出する圧損
検出手段を設け、上記圧損検出手段によって空気排出弁
の開度を調節するようにしたことを特徴とする生物濾過
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6248352A JPH0889984A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 生物濾過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6248352A JPH0889984A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 生物濾過装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889984A true JPH0889984A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17176826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6248352A Pending JPH0889984A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 生物濾過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0889984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014240050A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 扶桑建設工業株式会社 | 生物接触濾過装置 |
| JP2020185559A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 液体濾過器 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6248352A patent/JPH0889984A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014240050A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 扶桑建設工業株式会社 | 生物接触濾過装置 |
| JP2020185559A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 液体濾過器 |
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