JPH10249382A - グラニュール回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、ＵＡＳＢリアクタから流出
したグラニュールを効果的に回収できる新規なグラニュ
ール回収装置の提供。 【解決手段】 有底円筒状をした装置本体１上部に粒子
状のグラニュールを含む処理水Ｓを導入する導入ライン
２を接続すると共に、その装置本体１底部に処理水Ｓの
一部をグラニュールと共に嫌気性廃水処理装置Ａ側に戻
す回収ライン６を接続し、他方、上記装置本体１の軸心
部に、導入した処理水Ｓを濾過して排水すべく網目構造
の濾過筒７を備えると共に、この濾過筒７に、この濾過
筒７を通過した処理水Ｓを装置本体１外へ排水する排水
ライン８を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性産業廃水を
嫌気性微生物で浄化するための嫌気性廃水処理装置に係
り、特にその嫌気性廃水処理装置から処理水と共に流出
するグラニュールを効果的に回収できるグラニュール回
収装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品加工工場、ビール工場、アル
コール蒸留工場、紙パルプ工場等から排水される有機性
産業廃水を浄化するための廃水処理装置としては、その
大部分が好気性微生物を用いる活性汚泥法や嫌気性微生
物法を利用したものである。

【０００３】しかしながら、好気性微生物を用いる活性
汚泥法は、広大な敷地が必要な上に、多量の酸素を必要
とするために大型の曝気装置が必要となり、電力などの
エネルギを大量に消費するという欠点がある。一方、嫌
気性微生物法では酸素を必要としないというメリットが
ある反面、長い滞留時間が必要であったり、負荷変動に
弱いといった欠点がある。

【０００４】これに対し、ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic
Sludge Bed ＝上向流嫌気性汚泥床）法と呼ばれる嫌気
性廃水処理技術は、活性の高いメタン生成菌などの嫌気
性微生物群自身の凝縮集塊化機能を利用して沈降性の優
れた粒子状のグラニュールを形成させることにより、微
生物を高濃度に保持して優れた処理効率を発揮できるも
のであることから、今後、有機性産業廃水の浄化手段と
して主流となることが予想される。

【０００５】図３は、このＵＡＳＢ法を具体的に実現す
るために既に実機稼働しているＵＡＳＢリアクタの一例
を示したものである。

【０００６】図示するように、このＵＡＳＢリアクタ
は、縦型をした槽状のリアクタ本体ａと、このリアクタ
本体ａの下部に原水（有機性廃水）を導入する導入部ｂ
と、リアクタ本体ａ内底部に形成されるスラッジベッド
（反応部）と、リアクタ本体ａ内上部に形成される気固
液分離装置とから主に構成されており、曝気動力を必要
としない、メタンを生成、回収してエネルギーを作る、
汚泥発生量が少なく、処分費が低減する、高い負荷率で
省スペースを実現できるなどと優れた特長を有してい
る。

【０００７】すなわち、先ず、調整槽（図示せず）等で
予備発酵処理を施された原水は、導入部ｂから高さ数ｍ
のリアクタ本体ａ内の底部に流れ込んだ後、上述したグ
ラニュール（平均粒径約２〜３ｍｍ）が集合しているス
ラッジベッド内を上向流で通過する際に原水中の有機物
がこのグラニュールの働きによってメタン等のバイオガ
ス等に高速分解される。次に、このスラッジベッドを通
過した処理水は新たに導入される原水によってそのまま
リアクタ本体ａ内を上昇した後、気固液分離装置に達
し、ここで処理水／バイオガス／グラニュールに分離さ
れる。ここで処理水はリアクタ本体ａ内の上部からオー
バーフローして排水され、バイオガスはバイオガス管ｃ
から回収され、グラニュールはそのままリアクタ本体ａ
内を沈降して再びスラッジヘッドへ戻され、以後次々と
流れてくる処理水中の有機物の分解に寄与することにな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このＵＡＳ
Ｂリアクタで用いられるグラニュールは上述したように
気固液分離装置によって処理水中から分離されてその殆
どが長期に亘って有機物の分解処理に用いられるように
なっているが、原水の成分により、あるいはバイオガス
の発生量が増大して気固液分離装置の能力が追いつかな
い場合等の理由により、一部のグラニュールが気固液分
離装置で分離されずにそのまま処理水と共にリアクタ本
体ａ外へ流出してしまうことがある。

【０００９】そして、そのグラニュールの流出量が多く
なると、リアクタ本体ａ内のグラニュールの量が不足し
て分解処理能力が大幅に低下してしまうばかりでなく、
処理水の水質を悪化させてしまうといった不都合があ
る。

【００１０】そのため、例えば、処理水の排出口ｄ付近
に網やフィルター等の濾過手段を設けて処理水を濾過す
ることによりグラニュールの流出を防止することも考え
られるが、単に処理水の排出口に網やフィルター等の濾
過手段を設けただけでは、この濾過手段が直ぐに目詰ま
りを起こしてしまうため、頻繁に点検やメンテナンス作
業を行わなければならないといった煩わしさがある。

【００１１】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的は
ＵＡＳＢリアクタから流出したグラニュールを効果的に
回収してＵＡＳＢリアクタの能力低下や処理水の水質悪
化を未然に防止することができる新規なグラニュール回
収装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＵＡＳＢリアクタ等の嫌気性廃水処理装置
から排水される処理水中の粒子状のグラニュールを回収
する装置において、有底円筒状をした装置本体上部に上
記グラニュールを含む処理水を導入する導入ラインを接
続すると共に、その装置本体底部に処理水の一部をグラ
ニュールと共に上記嫌気性廃水処理装置側に戻す回収ラ
インを接続し、他方、上記装置本体の軸心部に、導入し
た処理水を濾過して排水すべく網目構造の濾過筒を備え
ると共に、この濾過筒に、この濾過筒を通過した処理水
を装置本体外へ排水する排水ラインを接続してなるもの
である。

【００１３】すなわち、先ず嫌気性廃水処理装置からの
処理水は導入ラインから装置本体内に流れ込んで装置本
体内に溜められ、網目構造の濾過筒で濾過されることに
よって含まれているグラニュールが分離除去された後、
排水ラインから装置本体外へ排水される。一方、この濾
過筒で濾過されたグラニュールは装置本体に溜まった処
理水と共に回収ラインから嫌気性廃水処理装置側へ回収
され、再び有機物の分解に寄与されることになる。

【００１４】従って、本発明によれば処理水と共に流出
したグラニュールを効果的に回収することが可能となる
ため、グラニュール不足による嫌気性廃水処理装置の処
理能力の低下及び処理水の水質低下を防止することがで
きる。

【００１５】また、上記導入ラインをこの装置本体の接
線方向に水平に接続して上記装置本体に導入された処理
水を装置本体の内壁面に沿って螺旋状に流下させるよう
にすれば、処理水に遠心力が加わって流下処理水中のグ
ラニュールを容易に分離することが可能となる。

【００１６】また、上記排水ラインに逆流ポンプを備
え、この逆流ポンプによってその排水ラインに空気或い
は処理水等の流体を逆流させるようにすれば、濾過筒の
外側に付着したグラニュールを容易に除去することがで
きるため、濾過筒の目詰まりによる濾過機能の喪失を未
然に防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。

【００１８】図１は本発明に係るグラニュール回収装置
の実施の一形態を示す縦断面図、図２は図１中Ｘ−Ｘ断
面図であり、図１中Ａは上述したＵＡＳＢリアクタ等の
嫌気性廃水処理装置、Ｂは本発明装置を通過した処理水
を一時的に溜めておく処理水槽である。

【００１９】図示するように、有底円筒状をした縦型の
装置本体１の上部には、導入ライン２を形成する導入管
３が装置本体１の接線方向に水平に接続されており、上
述した嫌気性処理装置Ａからオーバーフローしてきたグ
ラニュールを含む処理水を装置本体１の上部から導入す
ると共に、導入した処理水Ｓを導入管３端部から装置本
体１の内壁面に沿って螺旋状に流下させるようになって
いる。また、この装置本体１の底部には処理水Ｓを抜き
出す抜出し管４と返送ポンプ５とからなる回収ライン６
が接続されており、装置本体１内に溜まったグラニュー
ルを処理水Ｓと共に強制的に抜き出して嫌気性廃水処理
装置Ａ側に戻すようになっている。

【００２０】また、この装置本体１内の軸心部には、網
目筒構造の濾過筒７が宙づり状態に設けられており、装
置本体１内に溜まった処理水Ｓを濾過してその下端部に
接続された排水ライン８を構成する排水管９から外部の
処理水槽Ｂ側へ排水するようになっている。尚、この濾
過筒７を構成する網目の目開きは０．５〜５．０ｍｍ以
下となっており、平均粒径が１〜５ｍｍのグラニュール
が容易に通過できないようになっている。

【００２１】従って、先ず、嫌気性処理装置Ａからオー
バーフローしてきた処理水は導入ライン２の導入管３か
ら装置本体１内へ導入された後、装置本体１の内壁面に
沿って螺旋状に流下しながら装置本体１底部に溜められ
る。そして、図示するようにこの処理水Ｓの導入により
液面が徐々に上昇し濾過筒７の下端部に達すると、この
濾過筒７を通過して排水管９側を流れ込み、排水ライン
８を介して処理水槽Ｂに排水されることになる。この
時、処理水中に含まれているグラニュールの殆どは、処
理水Ｓが装置本体１の内壁面に沿って螺旋状に流下する
際の遠心力によって処理水中から分離した後、その自重
によって溜まっている処理水Ｓ中を沈降し、装置本体１
の底部に集合することになるが、一部のグラニュールは
処理水と共に濾過筒７に達し、排水管９側へ流出しよう
とする。しかしながら、上述したようにこの濾過筒７を
構成する網目の目開きはグラニュールの径と同等又はよ
り小さくなっているため、グラニュールの大部分はこの
濾過筒７を通過することができず濾過筒７表面で流出が
食い止められることになり、装置本体１内にはグラニュ
ールの濃度が高い処理水が得られる。尚、この網目状の
濾過筒７が目詰まりしても濾過筒７の内外で大きな水位
差を形成することができるため、少々の目詰まりでも濾
過機能を維持することが可能となる。さらに、この網目
の目開きの大きさを代えることにより、グラニュールの
回収率を調整できる。

【００２２】次に、このようにしてグラニュールの濃度
が高くなった処理水Ｓが得られたならば、タイマーなど
によって回収ライン６の返送ポンプ５を駆動して装置本
体１の底部の処理水を強制的に抜き出し、嫌気性廃水処
理装置Ａ側に戻すことで流出したグラニュールの回収が
達成され、グラニュール不足による嫌気性廃水処理装置
Ａの処理能力の低下及び流出した処理水の水質低下を未
然に防止することができる。また、本発明では嫌気性廃
水処理装置Ａの処理水Ｓが通常、地上数ｍあるいはそれ
以上の高い位置からオーバーフローして排出される点に
着目し、それが流下する経路に本発明装置を配してグラ
ニュールを濾過するようにしたため、小さい敷地面積で
高い濾過効率を得ることが可能となる。

【００２３】ところで、この濾過筒７は処理水を濾過す
る際にグラニュールの付着によってその下端部から徐々
に目詰まりを起こし、やがてその目詰まりが上端部にま
で達し、やがて濾過機能を喪失することが考えられる。
そのため、図１に示すように、装置本体１内に処理水Ｓ
の水位を検出する液位センサ１２が設けられていると共
に、排水ライン８側に排水の流れを規制する電磁弁１１
と、空気あるいは処理水槽Ｂ内の処理水等の流体を排水
管９内に圧入する逆流ポンプ１０が設けられており、濾
過筒７の目詰まりによる濾過機能の低下が未然に防止さ
れるようになっている。

【００２４】すなわち、濾過筒７による処理水の濾過
は、その下端部から開始されるため、その目詰まりも下
端部から始まり易くなる。そして、その目詰まりにより
処理水Ｓの液位が徐々に上昇し、液位センサ１２がその
液位が一定以上になったのを検知すると、図示しない制
御手段によって電磁弁１１を駆動して排水ライン８の下
流側を閉じた後、逆流ポンプ１０を駆動すると、空気又
は処理水槽Ｂ中の処理水等の流体が排水管内を逆流し濾
過筒７の内側からその網目を通過して外側へ流れ出し、
この流体の流れによって濾過筒７の周囲に付着している
グラニュールが吹き飛ばされて濾過筒７の目詰まりが解
消される。尚、この目詰まりを解消するためには、この
ような手段の他に、濾過筒７内にスプレーノズル（図示
せず）等の洗浄装置を設け、濾過筒７の内面から外側に
向けて洗浄水を勢い良く吹く出すように構成しても良
い。また、この流体の流れによって吹き飛ばされたグラ
ニュールは層状の塊となって、処理水Ｓ中を沈降し、予
め処理水Ｓ中に沈降しているグラニュールと共に回収ラ
イン６から嫌気性廃水処理装置Ａ側へ回収されることに
なる。また、本発明装置の製造コストを低減するために
逆流ポンプ１０，電磁弁１１，液位センサ１２等を省略
した構成としても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮することができる。

【００２６】１．嫌気性廃水処理装置から処理水と共に
流出したグラニュールを効果的に回収することができる
ため、グラニュール不足による嫌気性廃水処理装置の処
理能力の低下及び流出した処理水の水質低下を未然に防
止することができる。

【００２７】２．嫌気性廃水処理装置が上述したＵＳＢ
Ａリアクタである場合には、処理水が流下する経路に本
発明装置を配してグラニュールを濾過することができる
ため、殆ど動力を用いずに優れた機能を発揮することが
できる。

【００２８】３．濾過手段である濾過筒の内外で大きな
水位差を形成することができるため、少々の目詰まりで
も濾過機能を維持することが可能となる。

【００２９】４．目詰まりを瞬時に解消できるため、濾
過機能の喪失を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す縦断面図である。

【図２】図１中Ｘ−Ｘ断面図である。

【図３】嫌気性廃棄物処理装置の一つであるＵＡＳＢリ
アクタの構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 導入ライン ６ 回収ライン ７ 濾過筒 ８ 排水ライン Ａ 嫌気性廃水処理装置 Ｓ 処理水

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嫌気性廃水処理装置から排水される処理
   水中の粒子状のグラニュールを回収する装置において、
   有底円筒状をした装置本体上部に上記グラニュールを含
   む処理水を導入する導入ラインを接続すると共に、その
   装置本体底部に処理水の一部をグラニュールと共に上記
   嫌気性廃水処理装置側に戻す回収ラインを接続し、他
   方、上記装置本体の軸心部に、導入した処理水を濾過し
   て排水すべく網目構造の濾過筒を備えると共に、この濾
   過筒に、この濾過筒を通過した処理水を装置本体外へ排
   水する排水ラインを接続してなることを特徴とするグラ
   ニュール回収装置。
2. 【請求項２】 上記装置本体に導入された処理水をこの
   装置本体の内壁面に沿って螺旋状に流下すべく上記導入
   ラインを装置本体の接線方向に水平に接続したことを特
   徴とする請求項１記載のグラニュール回収装置。
3. 【請求項３】 上記排水ラインに、上記濾過筒の目詰ま
   りを解消する逆流ポンプを備えたことを特徴とする請求
   項１又は２記載のグラニュール回収装置。
4. 【請求項４】 上記嫌気性廃水処理装置が、ＵＡＳＢ
   （Upflow AnaerobicSludge Bed ＝上向流嫌気性汚泥
   床）リアクタであることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載のグラニュール回収装置。