JPS584566B2 - 液体廃棄材料を処理する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液体廃棄材料を処理する方法および装置に関
し、特に気体を液体に溶解する枝術を含むかかる方法お
よび装置に関する。

例えば、この発明は、飲料液体へのＣＯ２の溶解、工業
的または医学的に必要な酸素に富むいろいろな液体およ
びその他の多くの目的に応用できる。

この発明は、前述の一般的意味で広く応用できるが、下
水および工業用廃棄材料の浄化処理に濃い酸素溶液を得
るために生として用いられるものであり、従ってこの発
明は、主としてこの特定の目的から見てつぎに説明され
る。

下水および生物廃垂材料を含む向様の液体の浄化処
理において、現在多く使用されている方法には、液体材
料を長く空気にさらす工程が含まれている。

空気にさらすと、入ってくる材料または活性化されたス
ラツジと共に導入される材料中に含まれる微生物は活発
になり、硫黄化合物のような不快な化合物をできるだけ
生じないようにしながら、廃棄物の不快な部分を分解し
て処分しやすい形にする。

流出物中に溶解する酸素の量は空気の吸収割合に太いに
関係する。

通常の方法には、これに使用される酸素濃度が低いから
、作用が遅くまた処理割合が低くなるという欠点がある
。

その結果処理装置の必要とする土地の面積は可なり大き
くなる。

処理するとき、空気の代りに酸素を用いて廃棄物処理装
置の能力を改良するため多くの提案がなされている。

しかしながらこのような処理装置の設備費および維持費
は通常高く、また大きな面積の土地が必要である。

更に酸素の溶解には、（大気圧の下で永久ガスを水また
は他の水溶液に溶解するときのように）可なりの動力を
必要とし、または必要な溶解濃度を得るために多量のパ
ッキング（詰物）を必要とする圧力容器の使用が必要で
ある前述の処理分野において、液体中に溶解すべき酸素
の量は、液体が汚染されている程度によって決まり、ま
た汚染の程度は、微生物（バクテリヤ）が生物を消化す
るのに必要な酸素の量でもって測定される。

測定尺度は生物酸素要求量（ＢＯＤ）であり、家庭から
出る下水のＢＯＤは、未沈澱の状態で、約３００ＰＰＭ
である。

一次沈澱場を用いると、バクテリヤ処理に対してＢＯＤ
の約１５０１ＰＰＭが残る。

醸造所および蒸溜醸造所の流出物については、溶解した
砂糖で、沈澱された流出物のＢＯＤは２．０００ＰＰＭ
以上となる。

このようにＢＯＤのレベルが高いと、空気にさらすため
の装置および付属容器の値段がこれまで使用されている
ように非常に高くなる。

下水を処理するため、空気の代りに酸素を使用すると、
溶解した酸素のレベル（濃度）が大気圧の下で酸素が通
常水中に溶けている９ＰＰＭから大気圧で４５ＰＰＭへ
増加するため、汚染された水を処理する装置の投下資本
を或る程度減ずることができる。

結果がこのように良くても、高いＢＯＤの流出物を処理
するには、処理をうまく行うため酸素を十分に溶解する
多段式酸素処理場を必要とする問題がある。

この発明の目的は、酸素を液体にもつと有効に溶解する
方法および装置を提供することである。

生物廃棄液体の酸素処理にこの方法および装置を応用す
ると、簡単でしかも非常に有効に、前述の欠点を除きま
たは少くとも改善することができる。

この発明の方法および装置は処理される液体またはこの
液体の処理に用いられる水中に酸素を３００ＰＰＭまで
有効に溶解させることができ、また装置は通常の水ポン
プ等のような容易に入手し得る値段の安い材料で簡単に
構成できる。

広義に云ってこの発明が提供する気体を液体に溶解する
方法はつぎの工程を含む。

（１）円柱状の処理ダクト内に液体を流下させること。

（２）前記の円柱状の処理ダクト内にある液体に気体を
気泡にして上方へ通すこと。

（３）ダクトに対する気泡の平均速度がダクトに対する
液体の流下速度に比べて遅くなるように液体および気体
の流量を調節すること。

処理ダクト中での気体および液体の接触時間を最小にす
るためには、ダクトに対する気泡の平均速度を概ねゼロ
にする必要がある。

個々の気泡の大きさには変動があるから、上昇速度また
は降下速度は気泡毎に異っている。

更に液柱とダクトの壁との摩擦で可なりの攪乱が生じ、
即ち一般的に云って液柱の中心はその外側よりも早く降
下する。

従って気泡の一部分が多かれ少かれ液柱の底部へ運ばれ
ることはやむを得ない。

気体が値段の安い例えば空気である場合には、空気は簡
単に液体と共に装置外へ運び大気へ排出することができ
る。

酸素のような比較的値段の高い気体を使用する場合には
、ダクトの底部に達する気泡を捕えこれを装置へ戻す装
置を設けた方がよい。

従って好ましい形であるこの発明の気体を液体に溶解す
る方法はつぎの工程を含む。

（１） 直立した円柱状の処理ダクトの上端へ気体お
よび液体の流れを導びくこと。

（２）液体の流れを、液体に連行されている気体と共に
、前記ダクト内でダクトの底部に設けられた気体トラッ
プの方へ降下させること。

（３）前記液体流の中心部を通って前記の気体トラップ
に達する未溶解の気体が液体流のゆつくり降下する周囲
部分に再び入ってこの周囲部分内を上昇するように液体
流の降下速度を選定すること。

前述のダクトは普通の１本の管または多数の管からなり
、液体流の中心部に対して液体流の周囲部分がゆっくり
降下するのは、ダクトを通って移動する液体に作用する
要因、即ち液体流の周囲部分がダクトの内壁面に接触し
て液体流の周囲部分に作用する摩擦による減速作用だけ
によるものであってその他の要因によるものでないこと
が分るであろう。

また、液体に気体を溶解す
るときの工程に差別が絶対に認められないことも分るで
あろう。

例えば、気体および液体を、直立する処理ダクトの上部
に達する前に、一緒にすれば、ダクトに達する前に気体
の溶解が或る程度起る。

気泡がダクト内の液体流の中央部を降下しているとき、
気泡の一部分は完全に溶解し、気泡の他の部分は半径方
向外側へ動いてゆっくり下方へ流れる液体流の周囲部分
に入り、上昇する気泡に合流する。

同様に上昇する気泡は液体流の周囲部分から中央部へ入
いる。

すべての気泡が溶解すると小さくなり、気泡
が大きくまたは他の気泡と一緒になって大きくなると、
それが気泡の上昇を促進して気泡がもまれて一般には攪
乱され分解し最後には十分に小さくなって溶解すること
が一般に起っている。

要するに、気泡が大きければ大きい程、気泡の降下を遅
くすることができ、従って気体が最終的に溶解するまで
は、降下（または部分降下）が上昇に続いて数回行われ
てもよい。

この発明を生物廃棄材料の空気にさらして活性化したス
ラッジ処理に応用する場合に、特に弱アルカリ性の廃棄
物を処理するときには、ＣＯ２を液体から除去して、バ
クテリヤでもつて生ずるＣＯ２でバクテリヤの働きに悪
影響を与えるようなレベルまでｐＨを下げないようにす
ることは非常に好ましいことである。

故にとの発明の好ましい実施例においては、前述の酸素
処理工程は、気体リフト装置でもって、反応器兼浄化器
から酸素処理器へ連ばれてくる廃棄材料からＣＯ２を除
去する工程の後に行われる。

気体リフト装置は、ポンプであって気泡を利用して液体
性の密度を下げ釣合っているダクト（または反応器兼浄
化器の本体）内の液体でもって密度の低下した液体を上
方へ移動させるものである。

低圧の持上げ気体は、気体リフト装置の足片即ち気体リ
フト管のまわりにある環状室の底部内へ散布される。

足片内にある気体リフト管は液柱を上方へ移動させる小
さな気泡を造るための小さな穴を有する。

気体リフト装置の作用には酸素処理ダ
クト（多段式処理場の前記ダクトの最初のダクト）の上
部へ廃棄材料を上昇させ、またそれと同時に液体からＣ
Ｏ２を除去する２つの目的がある。

この目的のため気体は空気、Ｎ２またはＯ２のような非
酸性気体でなければならない。

従ってこの発明を他の局面から見れば、液体廃棄材料を
処理する方法はつぎの工程を含む。

（１）液体廃棄材料の一団を生物スラッジで処理するこ
と。

（２）前記材料の流れをその一団から引出すこと。

（３）前記流れを円柱状の処理ダクト内に下向きに流れ
させること。

（４）酸素を気泡にして前記円柱状の処理ダクト内の流
体に上向きに通すこと。

（５）ダクトに対する酸素気泡の平均速度がダクトに対
する液体の流速に比べて遅くなるように、前記の液体お
よび酸素の流速を調節すること。

（６）液体廃棄材料の前記の流れをその一団へ戻すこと
。

（７）この方法の特徴は（２）の工程で前記流れが気体
リスト装置でもって引出され、それと同時に気体リフト
装置が溶解したＣＯ２を前記材料から除去することであ
る。

以下においで、図面の第１図から第６図を参照してこの
発明の関連技術を説明し、第７図を参照してこの発明の
実施例について設明する。

第１図の溶解器は垂直な柱状のダクト１０と供給管１１
とからなり、廃水または混合水溶液はダクト１０の上部
へ汲上げられる。

圧力源から出てくる酸素は圧力調節器１２（ロタメータ
）および流量計１３を経て気体トラップ１４へ供給され
、この気体トラップから気泡となつてダクト内１０を流
下する液体内を上向きに通される。

気体トラップ１４は、液体および気体を一部充填されて
いるタンクである。

タンクの横断面積は大きいから、液体の流下速度は液体
がタンクに入いるとき低下し、下方へ運ばれる気泡は遊
離しタンクの上部へ上昇する。

フロートで作動される過剰気体弁１５は、液体の水頭が
所定のレベル以下になると気体を遊離することによって
タンク１４内の液体のレベルを保つ。

このような通気装置はこの発明の実施に重要でない。

例えば第２図に示されている実施例において、気体トラ
ップは単にダクトの広げた下方部分からなる。

気体トラップ内の液体レベルは目で観察され、気体およ
び液体の流量を調節することにより簡単に制御できる。

気体溶解器を使用しているとき、気体ポケット１６がダ
クト１０の上部にできる。

界面１７で気泡は液体に連行される。

ダクト１０内を流下する液体の速度は、連行された気泡
がゆっくりダクトの底部へ移動するように調節される。

気体トラップ１４から出る大きな気泡は上昇してダクト
１０の上部へ戻る。

その結果、攪乱する気泡で一杯の気泡柱ができ、エネル
ギ消費は殆んどない。

これは気体および液体を接触させる有効な手段であり、
２相間の全界面面積が大きい。

第２図は、気体溶解器の別の実施例を示す。

この実施例は、第１図の実施例に似ていて、垂直なダク
ト２０と供給管２１とからなる。

ダクト２０および供給管２１の最上端はＵ曲管２２でも
って結合される。

流体レベルのぞきガラス２３はダクト２０の上部近くに
取付けられ、管でもってＵ曲管２２の上部およびダクト
２０上の点２４に結合される。

この実施例の気体トラップ２５は、ダクト２０の流体通
路よりも横断面積の大きい下方のダクト部分からなる。

流体レベルのぞきガラス２６は管でもって気体トラップ
２５の両端に結合され、こののぞきガラス２６から内容
物は標準の弁を介して吐出できる。

のぞきガラス２７はダクト２０の便利な点に位置され、
こののぞきガラスを通してダクト２０内の流体の流れが
観察できる。

この実施例において、気体は、供給管２１の下端に設け
られた流入弁２８を介して装置内へ供給される。

第１図の実施例のときのように、気体ポケットはダクト
２０の上端に形成し得る。

気体ポケットの界面２９は、液体および気体の流量を適
当に調節することによりダクト２０の点２４より上に保
たれる。

この装置は、第１図の装置と同様に、生物廃棄材料を酸
素で処理するのに用いられ得る。

生物廃棄材料は、公知のポンプ装置でもってなるべく３
．５〜７気圧の圧力で管２１の底部へ導入される。

酸素は弁２８を介して液体へ導入される。

酸素は気状または液状であり、処理中の液体と共に供給
管２１を上に向って通る。

気体の一部は圧力によって液体に溶解する。

しかしながら気体および液体はＵ曲管２２内で分離し、
ダクトの上部に前述の気体ポケットが生ずる。

界面２９のレベルはのぞきガラス２３を通して観察でき
る。

この点のレベルに従って液体流およびまたは気体流は所
望の気体ポケットが生ずるように調節できる。

ダクト２０の気体ポケットを通る液体は攪乱で気泡を生
じ、この気体は液体と共に気体トラップ２５の方へ下へ
運ばれる。

このようにして生じた最も小さな気泡は液体に溶解して
溶液に残り、但し大きな気泡は液体内を浮上する。

気泡の動きはのぞきガラス２７を通して見ることができ
る。

ダクトの中心を流下する液体の速度は、酸素気泡の一部
分が気体トラップ２５の方へ下へ運ばれるように、液体
内を通る気泡の上昇よりも早くなるように調節される。

液柱の周囲部分における液体の速度は液柱の中心部より
も遅く、液体の速度を調節することにより、気泡は周囲
にある液体をゆっくり上昇させられる。

ダクト内の攪乱で気泡のこの上方への移動が妨害され、
その結果、大きな気泡は分解し、この攪乱から生ずる最
も小さな気泡は液体に溶解する。

気泡の一部分はダクトの上部にある気体ポケットに達し
、入ってくる液体に触れて下方へ運ばれ、前述の順序で
繰返される。

気泡を形成する目的は、液体が通っている間ダクト内で
の最大の気泡作用を得ることであり、気泡の攪乱が大き
ければ大きい程、小さな気泡の形成が多くなり、この小
さな気泡は（液体が３．５〜７気圧の圧力で圧送される
とき）液体に吸収される。

懸濁液から気体トラップ２５へ運ばれる気泡は、大きく
なった部分のこの点で圧力が低下するから、液体から分
離して気体の空間部を形成し、この空間部の大きさはの
ぞきガラス２６で観察できる。

大きな気泡は形成された気体ポケットから分離し液柱の
周囲部分を苦労して上昇し、ダクトの上部に達する。

トラップ２５内で生ずる気体の量が多過ぎると、気体は
各のぞきガラスの上部にある弁間の外部配管でもっての
ぞきガラスおよびダクトの上部にある気体ポケットへ運
ばれてもよく、または希望であるならば、のぞきガラス
２６の弁から気体入口２８へ導びかれてもよい。

説明された何れの実施例においても、ダクト１０または
２０を流下する液体の速度は（場合によっては）、垂直
方向の気泡の主速面が実質的にゼロとなるように供給を
調節して決められる。

このようにしてダクト１０または２０は、攪乱運動状態
の気泡および液体で満される。

前述のダクトの高さが６ｍあれば、酸素が約８０％の飽
和濃度まで水中に溶解する。

第３歯は三段式の溶解器を示し、この溶解器の能力は第
１図の溶解器の３倍である。

どの溶解器は、３本のダクト３０，３１，３２からなり
、第１図に示されている型の気体トラップ３３が１個取
付けられている。

ダクト３０，３１，３２の上部にある気体ポケットは相
互に連結きれる。

３本のダクトほ直列に連結され、廃液は点３４から各ダ
クトを通つて気体トラップ３３へ流れる。

気泡は各気体ポケットから連行され、各ダクト内を下方
へ運ばれる。

右からダクト３０または３１の何れかの底部へ運ばれた
気泡は、簡単につぎの下流側のダクト（３０または３１
）へ運ばれる。

気体−液体装置の圧力を高めて液体に溶解し得る気体の
量を増すことは公知であるが、好ましい実施例では、増
圧は溶解器ダクト内の液体の水頭でなされるだけである
。

水溶液媒体に酸素を溶解するこの実施例において、水頭
は例えば４．５〜９ｍである。

入ってくる液体からのＣＯ２の除去が適当であるならば
、このような条件で１は溶解する酸素のレベルは８０〜
１００ＰＰＭに達する。

ＣＯ２は第１図について説明されたように、ダクト内で
空気または酸素で除去される。

第４図は、液体廃棄材料を処理する簡単な装置を示す。

この装置は、第２図について説明された型の１段式気体
溶解器４０を含む。

装置は、また、バクテリヤスラッジ４２で一部満された
圧力容器からなるスラツジ反応器兼浄化器４１を含む。

流体入口４３は、内部配管または軸４４内の通路（図示
されていない）でもって水かき翼４５に取付けられた管
に結合される。

この管は数個の流出穴を有する。

水かき翼４５は軸４４に取付けられこの軸と共に回転す
る。

軸の上端ホ竜動モータ等に駆動連結される。

蓉器の側面の便利な位置に弁が取付けられ、この弁を介
して選ばれたレベルにある蓉器の内容物は抜取榛香のん
め引出されてもよい。

生物廃棄材料を処理する方法は第４図についてつぎに説
明される。

生物を含む液体流出物は管４６から入りポンプ４７でも
って３５〜７気圧の圧力で圧送される。

とめ圧力は圧力計４８で示される。

流出物のＢＯＤが約３００ＰＰＭであると分っている場
合には、流出物は、管４９（後で説明ざれる）でもって
反応器から排出きれた部分処押水の流出物に加えて予備
処理きれ、または第２画について説明された気体溶解器
での前処理による酸素に富む別個の供給水を加えて流出
物のＢＯＤを薄めてもよい。

処理きれる液体は少くとも１つの気体溶解器４０に通き
れ、との溶解器で液体は酸素で処理され、溶解した酸素
含有量を増す。

酸素入口は５０で示される。

非常によく酸素処理された流出混合物は、溶解器から絞
り弁５２が位置されてい名管５１に沿つて通り、絞り弁
５２の自的は溶解器４０内の圧力を制御することである
。

流出物は反応器４１め水かき翼４５に取付けられた管に
入いる。

水かき翼組立体はモータ５３でもらて２０〜５０ｒ．ｐ
．ｍでゆっくり回転させられ、この程度の回転薮はスラ
ッジを沈澱させたり固めざせたりすることのない適当な
回転速度であり、またバクテリヤの作用を過度に破壊さ
せない。

流出物は管に珍成された穴からスラシジへ射出され、ジ
ェットの散布作用および水かき翼組立体の回転でもって
スラッジに一様に散布される。

圧力容器であり加圧の下で作用する反応器４１の助けで
、酸素はスチレジベジドに溶解したまま保たれる。

流出物はバクテリヤに食物と酸素を与え従ってバクテリ
ヤおよびバクテリヤの作用で生じ水に溶解しているＣＯ
２か益々増える。

反応器のいろいろなレベルで取られた試料から、余分の
バクテリヤが反応器内に生じ管５４からこの余分のバク
テリヤを排出してもよい時機を知ることができる。

スラツジベットの上にあるきれいな水は反応器の上部か
ら膨脹弁５５および管５６に通され、または大きな設備
に送られ、５７で示されるタービンの駆動に用いられ、
そのようにすると水が５６から排出されるまでにある程
度の動力を回収することができる。

前に説明したように、入ってくる流出物は反応器から出
る処理された水をカリえて薄められてもよい。

この水は容器から弁５８を通して引出され、管５９に従
って膨脹弁またはタービン６１に通され、ここで管４９
を通つて処理される流出物へ戻るまでにある程度の動力
を回収するように利用きれてもよい。

上述した実施例に組合せて用いるために別な型の反応器
兼浄化器が提案される。

この反応器兼浄化器は非常に簡単で小型であり、第５図
に示される。

作用において、この反応器兼浄化器は、少くとも反応器
兼浄化器内で起る工程が特定の区域内で起ると考えられ
る範囲まで幾分層状に形成される。

故に底区域７０は不ラツジを密集させるのに用いられる
。

余分のスラッジはドレンコック７１を介して区域７０か
ら引出される。

このような余分のスラツジに懸濁している固形物の濃度
は２００００ＰＰＭである。

区域７０の上にある区域は主反応区域７２である。

主反応区域で、３０００ＰＰＭ以上の懸濁固形物を有す
る活性化されたスラツジは入ってくる下水を弁７３から
射出してまた酸素処理された混合水溶液を酸素処理器の
弁７４から射出して静かに攪拌される。

水溶液は、再び酸素処理されるために、管７５を介して
区域７２から同時に引出される。

弁７３を通る流量は弁７４を通る再循環流量の１／４〜
１／８である。

区域７２の高さは、８〜１０ｍの高さのタンクにおりて
１〜２ｍである。

この区域は出口管７５の上へ約０５ｍ延びる。

区域７２の上には区域７６があり、この区域７６は活性
化したスラツジの沈澱を妨害する区域である。

ここでの酸素需用は減じ、その酸素は、区域７２から上
方へ流れる一部処理された廃棄物中に溶解している酸素
で供給される。

反応器兼浄化器の最上区域７７は浄化区域である。

処理された流出物は鋸歯状のせき７３へ向って上方へ流
れ、このせきを溢流して殺菌タンク７９に入いる。

この殺菌タンクは、反応空間より高く水頭を保つために
、浄化器より上に位置される。

殺菌は、例えば塩素、酸素またはオゾンを用いて通常の
ように行われる。

第６図は、第３図について説明された３段式の気体溶解
器８０と第５図について説明された反応器兼浄化器８１
からなる完全な処理装置を示す。

この装置はまた簡単な１段式気体溶解器の形をした空気
除去器８２を有する。

空気除去器８２は、酸素濃度を高めるために、溶解した
ＣＯ２を多量に除く。

また空気除去器８２は安全装置として作用し、空気との
接触が少くなって反応器兼浄化器内で生ずるメタンを酸
素に触れないようにする。

通常の運転中、溶解した酸素のレベルは反応器８１内で
５〜１５ＰＰＭに保たれるが、酸素に損失があるとすれ
ば、空気にさらされる状態となり、すぐにメタンが発生
しはじめ、このメタンの一部分は溶解する。

酸素供給が再開始されると、メタンは遊離して酸素流中
に入り、爆発混合物となる。

このような現象は、酸素処理器の前に空気除去器を設け
ることによって防止される。

空気中でのメタンの爆発限界は酸素中でのメタンの爆発
限界よりも明らかにせまい。

装置の能力制御は湿り井戸８３へ再循環させることによ
り水圧的に達成できる。

湿り井戸８３は、また、溶解した酸素レベルが高く保た
れている場合には反応空間として用いられ得る。

装置への酸素供給は、第１図に示される圧力調節器１２
で調節される。

通常の作用において、装置は大いに自己調節をなすから
、時間当りの下水の流量が可なり変化しても多くの調節
装置を必要としない。

酸素需用に変化があれば、これに合せて溶解する酸素の
レベルが変えられ、その変化で溶解器または酸素処理器
内での駆動力に変化が生ずる。

いろいろな実施例によって液体が高度に酸素処理される
から、スラツジの沈澱特性（水をきれいにして、これを
処分するため、バクテリヤおよび有機物質が早く沈澱す
るようなこと）がよくなる。

更にバクテリヤは酸素に不足しないからバクテリヤの働
きまたはＢＯＤ消費割合は最大に保たれる。

次に第１図から第６図に示した関連技術を参照しながら
、この発明の液体廃棄材料処理装置の実施例を示す第７
図について説明する。

第７図の装置に包含される酸素処理器の形状は第３図の
酸素処理器と異っているけれども、第３図の酸素処理器
は気体リフトポンプを組合せて同じように用いられ得る
ものである。

同様に第７図の酸素処理器には、図示された気体リフト
ポンプの代りに通常の適当なポンプ装置が用いられ得る
。

さて第９図について説明すれば、１０１で一般に示され
ている酸素処理器は３本の処理ダクト１０２，１０３，
１０４を有し、液体はこれらダクトを通って直列に流れ
る。

液体は、連結ダクト１０５，１０６でもって、ダクト１
０２の底部からダクト１０３の上部へまたダクト１０３
の底部からダクト１０４の上部へ導びかれる。

ダクト１０２，１０３，１０４は横断面は方形である。

連結ダクト１０５，１０６の横断面は短形であり、各ダ
クトの横断面積はダクト１０２，１０３，１０４の各々
の約４倍である。

酸素は、ダクト１０２，１０３へ下方へ流れる液体に気
体ポケット１０７，１０８，１０９から連行される。

酸素は、弁１１０を介してダクト１０４の底部から装置
内へ導入されまた管１１１，１１２を介して気体ポケッ
ト１０９から気体ポケット１０８へまた気体ポケット１
０８から気体ポケット１０７へ通り得る。

廃棄酸素は管１１３から装置を出ていく。

ダクト１０４の底部に達する小さな酸素気泡は、気体ト
ラップ１１４のところで合体して大きな気泡となり、ダ
クト１０４の上ダクトの底部に達する小さな気泡は、場
合によってはダクト１０３または１０６の上部へ簡単に
運ばれ、気体ポケット１０７または１０８内で遊離され
る。

ダクト１Ｏ５，１０６は戻り混合を防止するそらせ板１
１５，１１６を有する。

酸素処理器１０１から出る新に酸素処理された液体は分
配管寄１１８を介して一般に１１７で示されている反応
器兼浄化器に入いる。

反応器兼浄化器１１７は、バクテリヤスラツジで一部満
されている多数の大きなタンクからなる。

バクテリヤスラツンはタンクの底に沈澱しようとするが
、タンクの上部にある液体は懸濁された固形物質を比較
的含んでいない。

タンクは３つの区域からなるものと考えられるが、これ
ら区域の間にははっきりした境界はない。

最も上にある区域１１９は懸濁固形物を概ね含んでいな
い液体用の区域である。

中間の区域１２０は液体および懸濁固形物の混合物を含
み、その固形物の濃度は通常１００００ＰＰＭである。

最も下にある区域１２１は、密集したスラツジを含む。

密度の高い余分のスラツジは１２２から引出されて処分
される。

液体は、区域１１９から引出されて酸素処理器１０１へ
循環させられる。

この発明の変形実施例によれば、一般に１２３で示され
ている空気リフト装置が高いところから酸素処理器へ流
れ得るように、液体を反応兼浄化用容器１１７から、高
いレベルへ上げるために用いられる。

空気リフト装置１２３は反応兼浄化用容器１１７に連通
する短いステムと足片１２４を備えた長いるテム１２７
を有する一般にＪ形の管からなる。

蓬風機１２５から出る空気は空気管１２６を介して足片
１２４内へ供給され、気泡にはなって空気リフト装置の
ステム１２７を上昇する。

未処理の液体はまた、管１２９を介して湿り井戸１２８
から空気リフト装置の底部に供給される。

ステム１２７の上部にて、液体および空気は静め箱１３
０の飛散防止カバー１３１の下に入いる。

静め箱１３０に達する空気は、１３２から大気へ排出さ
れる。

空気は０．３〜０．５気圧の圧力で足片１２４へ供給さ
れる。

足片１２４およびステム１２７を連通する穴の直径は約
０．７ｍｍである。

空気リフト装置の沈み（即ち反応兼浄化用容器１１７内
の液体の面から足片１２４までの距離）はこのリフト装
置（即ち反応兼浄化用容器１１７の液面から静め箱１３
０の液面までの距離）の約２／３である。

ステム１２７内での空気および液体の攪乱接触で溶解し
たＣＯ２は液体から除去される。

一般に、１３２から排出される空気は液体から分離した
３〜４％のＣＯ２を含む。

静め箱１３０から出る液体は■字形切欠き流量計１３３
を介して管寄タンク１３４内へ流れ、この管寄タンクか
らダクト１０２内へ流れてそのサイクルが終る。

反応兼浄化用容器１１７の区域の上部に達した処理され
た液体は仕切１３５を溢流して塩素処理タンク１３６に
入いる。

反応兼浄化用容器内の液面に浮ぶ浮きかすは、仕切１３
７をこえて流れ、湿り井戸１２８へ戻る。

塩素処理後浄化された流出物はタンク１３６の１３８か
ら排出される。

この装置の能力は、酸素処理器１０１のダクトの全横断
面積が、反応兼浄化用容器１１７の横断面積の約１０矢
に過ぎないことによって証明される。

これに反し一以前の技術の装置は浄化器の大きさの約２
倍の酸素処理タンクを必要とする。

この発明においては、廃液を処理するのに要する時間が
以前の技術で要する時間の約３０〜５０％である。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、酸素のような気体を液体に溶解する異な
る型の概略図であり、第３図は、多段式になっている点
を除いては第１図の１段式溶解器と実質的に同じである
３段式溶解器の概略図であり、第４図は、第２図の装置
を用いて生物廃棄材料を処理する方法を実施する装置お
よびその配置を示し、第５図は、酸素処理された流出物
の消化が行われる反応器兼浄化器の概略断面図であり、
第６図は、第３図の３段式気体溶解器と第５図の反応器
兼浄化器とを備えた生物廃棄材料を処理する装置の概略
図であり、第７図は、別な型の３段式気体溶解器と別な
型の反応器兼浄化器と、気体リフトポンプとを備えた生
物廃棄材料を処理する装置の概略立面図である。 図中、１０，２０，３０，３１，３２，３３，１０２，
１０３，１０４は円柱状の処理ダクトを、１１，２１は
供給管を、１４，２５，３３，１１４は気体トラップを
、１６，１０７，１０８，１０９は気体ポケットを示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １液体廃棄材料を生物学的スラッジで処理し、この処理
   場所から前記材料の流れを引出し、この流れを柱状処理
   ダクト内で下向ぎに流し、前記柱状処理ダクト内で酸素
   の気泡を上向きに進行させ、その際にダクトに対する前
   記気泡の平均速度がダクトに対する前妃液休め流速より
   小さくなるように前記液体および前記酸素の流速を調節
   し、さらに前記流れを前妃処理場所へ戻す各過程を包含
   し前記の材料の流れを引出す過程において気体リフト装
   置によってこの引出しを達成すると共に、気体リフト装
   置の中に導入されてこれの中で気泡となる気体と前記材
   料との攪乱接触によって前記材料からのこれに給解して
   いるＣＯ２の除去を同時に達成し、その後に前記の材料
   の流れを下向きに流す過程の以前に、除去されたＣＯ２
   を前記気体と共に前記材料から排出するようにしたこと
   を特徴とする液体廃棄材料を処理する方法。 ２ スラツジ反応兼浄化用容器、前記容器から液体を取
   出すと共に前記液体から二酸化炭素を離脱させる気体リ
   フト装置、第のダクトが前記気体リフト装置から液体を
   受取るように配置されている直列配置の多くの柱状処理
   ダクト、前記ダクトのおのおのの中で液体を下向きに流
   すための装置、前記ダクトのおのおのの中で酸素気泡を
   前記液体に連行させる装置、および下流側の最終ダクト
   の底に配置され運ばれて来る酸素気泡番前記最終ダクト
   から受取りこめ酸素気泡を解放してこれを前記最終ダク
   ト内で上向きに移動させる気体トラップを有する装置に
   おいて、前記気体リフト装置が前記容器に連通する短い
   ステムとこれより長尺の長いステムとを有するＪ形の曽
   からなり、前記の長いステムがこれの中に気体を導入し
   てこのステムの中に気泡を形成させる装置を備え、前記
   の長いステムが、離脱した二酸化炭素を前記気体と共に
   前記液体から排出するための静め箱に連結され、前記第
   １ダクトが静め箱を介して気体リフト装置から液体を受
   取ることを特徴とする液体廃棄材料を処理する装置。