JPS5857238B2

JPS5857238B2 - 廃水の処理方法

Info

Publication number: JPS5857238B2
Application number: JP53071580A
Authority: JP
Inventors: ジヨン・ストレイテイス・ジエリス
Original assignee: ECOLOTROL
Current assignee: ECOLOTROL
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1983-12-19
Also published as: JPS5439957A; JPS5131051A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、流動床を使用する、液体廃棄物の生物学的処
理のための方法に関する。

とくに、廃水から有機炭素または生物化学的酸素要求量
を除去するための方法に向けられ、また、一つの型式で
は、硝化された流出とから酸化窒素をも除去する。

廃水処理設備は代表的には、固形物および酸素要求有機
物を除去するように設計されている。

従来は、必要処理を達成するため、固形物除去用の１次
および最終沈澱槽の使用を組入れる活性スラッジまたは
トリックリング・フィルタ法を使用した。

活性スラッジ処理は、有機廃棄物を消耗せしめるために
微生物の使用を含んでいる。

該微生物は、生物学的に活性な通気槽において懸濁固体
として培養される。

生物学的酸化は主に、１０００ないし４０００ｍ９／ｌ
の高活性生物学的固体が典型的には好気性条件の下で維
持される通気槽において達成される。

該酸化工程に対して十分な酸素を与えるために、かつ該
通気槽における沈澱を防ぐために該廃水を該懸濁固体と
よく混合された状態に保つために、空気が非常にしばし
ば使用される。

従来の活性スラッジ処理系統においては、有機汚染物を
十分に除去するためには約６時間の通気が必要とされる
。

通気段階に続いて、該懸濁固体とともに該廃液は最終沈
澱槽の中に移送され、そこで表面に浮かぶ溶液が該懸濁
固体から分離され、該溶液は通常、最終排水として放出
されるが、該懸濁固体は部分的に消耗されかつ該通気槽
に再循環され、そこで再び有機廃棄物を消費せしめる。

従来のトリックリング・フィルタ法は、その上に生物学
的スライムが増大する２ないし４インチの石の、４ない
し１０フイート床を使用している。

液体廃棄物は、代表的には、石の円形トリックリング・
フィルタ床の周りに回転する回転分配器により該石の上
に断続的に施される。

該石を覆う生物学的スライムの上に廃水がしたたる時、
有機廃棄物が酸化される。

該石の空隙を充たす空気が、該生物学的酸化に必要な酸
素を供給している。

従来の活性スラッジ法およびトリックリング・フィルタ
法はいずれも高くつきかつより大きな空間と広大な建屋
要件を必要とする。

該三方法の建設費は、小規模設備においては全く同程度
であるが、大型設備については活性スラッジがより経済
的であることが多い。

一般に、そうした方法は、５日の生物化学的酸素要求量
（ＢＯＤ）５および、たとえば都市廃水中に含まれる
懸濁固形物の実質的減少をもたらす。

そうした方法は事実、代表的にはＢＯＤ、として測定さ
れた有機汚染物の無毒の２酸化炭素および水に転化する
が、それ以上の処理を加えなげればならない生物学的か
たまりをも生成する。

そうした方法は非常に高くつきかつ廃水浄化系統に対す
る今日の重大な要求を満足するように設計しかつ建設す
るためにはるかに多くの土地、人員および導入時間を必
要とする。

開発段階における新規活性スラッジ法は、通気槽に純酸
素および３０００ないし６０００η／ｌの懸濁固体を使
用するが、さらに２ないし４時間の通気時間ならびに大
きな槽および配管系を必要とする。

過去において、従来の生物学的処理または物理／化学的
処理の後に残留する少量の有機炭素（ＢＯＤ）の吸着の
ために、活性炭を含む上向き流の展伸床を実験者が使用
した。

展伸床を使用するそうした吸着法は主に実験的なもので
あり、大規模廃水浄化系統には使用されなかった。

活性炭の中の気孔が汚染物で急速に充たされる傾向があ
ったので、該系統のしばしばの洗浄または再生が必要と
された。

しかしながら、生物化学的酸素要求量が主に吸着法によ
り廃水から除去され、生物学的方法によってではないこ
とがとくに評価されるものである。

さらに、下記により完全に述べられるように、流動床と
比較して、活性炭の上向き流の展伸床が使用された。

実験室的規模の実験は、嫌気性条件の下で運転される上
向き流の詰め床反応器を使用して行なわれた。

そうした反応器は、媒質として１ないし１．５インチの
石を使用しかつ９０％のＢＯＤ除去を達成するために１
８時間の滞留時間を要した。

有機炭素を除去するために生物学的有機体を使用するこ
との望ましさを技術が認めたが、大量の廃水の急速処理
のための安価にして高効率の方法を与えることには成功
していなかった。

したがって、廃水を浄化するため、従来の技術で欠点や
欠陥をもたない方法に対する重大な要求がある。

したがって、廃水の生物化学的酸素要求量を減少するた
めに生物学的有機体を使用する比較的安価な方法を提供
することが本発明の主な目的である。

本出願に使用される用語１廃水“または１液体廃棄物“
は、生物学的に分解可能な汚染物を含む有機またはそれ
らの混合物を示すものである。

好ましくは、処理される廃水は少なくともリットル当り
約５０ミリグラム当量の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ
）、とくに有機炭素の形のＢＯＤを含むものである。

材料を処理するほとんどすべての自治体および産業は、
上記定義内のＢＯＤを含む廃水を持っている。

生物学的有機体の流動床を使用すると同時に過剰の生物
学的増殖により該床粒子が過度に拡大される傾向を制御
して廃水のＢＯＤを減少せしめることが本発明の他の目
的である。

該方法の効率を事実上減少することなく、大量の懸濁固
形物を含む廃水を処理することが附加目的である。

本発明のもう１つの目的は、従来の方法と比較してより
短かい滞留時間で運転するために適当な効果的廃棄物処
理法を提供することである。

上記のおよび他の目的は、廃水および、流動化される固
体粒状担体に付着された嫌気または任意の生物の使用に
より生物化学的酸素要求量を減少せしめるために使用さ
れる生物から流動床を形成すること、それから通過する
廃水の生物化学的酸素要求量を減少せしめるために十分
な滞留時間を該生物の床に与えることおよび該工程中に
上記担体上に形成された過剰の細菌新生物を除去するこ
とにより生物化学的酸素要求量を減少するために廃水か
ら有機炭素を除去する方法によって満足される。

ここに使用される用語ゝ流動床“は、粒子を浮かせ、重
力の影響に打ち勝ちかつ床内での運動現象を該粒子に与
えるために十分な速度で、適当な粒度の床を上方に通る
適当な液体の流れに関し、上記床は、流れが通過しない
時より深い深さに展伸されているものを言う。

該粒子は、鉄床の異なる部分に移動しかつ該床内に運動
を与えられる。

それとは反対に、従来の技術の系統において使用される
展伸床においては、粒子は本来、はとんど運動せず、通
過する水により所定容積の中に懸濁されるだけである。

有機炭素その他の形でＢＯＤを含む廃水が該流動床に通
される時、該粒子上の細菌増殖が促進されて床粒子のね
度が増大する。

抑制されなげれば、該床粒子は拡大されて集塊し、かく
して、該反応器の単位容積当りの生物学的表面積および
該カラムの効率を減少せしめるものとする。

さらに、該粒子が拡大およびまたは集塊する時に比重を
減少する傾向がありまた鉄床から運び去られる傾向があ
る。

該工程中に該粒子上に形成されるその過剰の細胞状材料
または細菌新生物を機械的に除去し、それにより、処理
排水中に運び去られる粒子の傾向に打ち勝つことが本方
法の特徴である。

したがって、ここに使用される用語ゝ過剰細胞状材料“
は、該系統の正常運転に必要とされる以上の、該粒状担
体に付着された過剰のそうした材料に関するものである
。

生物学的処理のための流動床の使用はまた、相当な量の
懸濁物を含む廃水の処理を可能にする。

そうした懸濁物は該流動床を容易に通過する。

詰め床のような他の型式の床は詰まりかつ過剰の増殖お
よび廃水中に含まれる懸濁粒状物質の保持により過剰の
圧力損を生じる。

本流動床法の他の実質的利点は、反応器の単位容積当り
非常に高い流速および該流動系統によって達成される除
去効率である。

該方法は、自治体および産業の水および廃水浄化要求を
満足するために容易に適応される。

上記にかんがみ、本発明は、廃水から生物化学的酸素要
求量を除去するための新規にして改良された生物学的方
法を意図し、該方法は、固体粒状担体に付着された微生
物の流動床を形成すること、処理される廃水を上記流動
床に連続的に通すこと、および、該流動床を十分な温度
に保つ間におよび該流動床を嫌気性条件に保つ間に、該
廃水から除去されるほとんどすべての生物化学的酸素要
求量をメタンガス、２酸化炭素および細胞状材料に生物
学的に転化せしめるために十分な時間、該廃水を該流動
床の中に保持することの各工程を含んでいる。

該方法はさらに、該流動床からメタンガスおよび２酸化
炭素を連続的に除去することおよび該粒状担体から過剰
の細胞状材料を除去することの各工程を含んでいる。

本発明の一つの形式において、廃水に硝化排水が添加さ
れ、その混合物がメタンガス、２酸化炭素、窒素ガスお
よび細胞状材料に生物学的に転化される。

本発明の他の形式において、上記方式を実施するための
装置が提供される。

細菌が馴化され得る、ＢＯＤを含むいかなる液体の処理
にも適用されるが、本方法は、増大するまたは取って代
わる２次廃水処理系統に最も容易に適用される。

廃水の２次処理に設計されれば、本方法は過負荷の従来
のトリックリング・フィルタ設備または活性スラッジ処
理施設にも、とくに土地入手性が制限される場合に取り
付けられ得る。

最も実際的な適用については、処理される廃水は、リッ
トル当り少なくとも約５０ミリグラム当量の生物化学的
酸素要求量を含んでいるものである。

もちろん、該方法は、それ以下の量を含む廃水を処理で
きる。

該方法はまた、リットル当り２００ミリグラムまでのＢ
ＯＤを含む従来の下水を処理するために容易に適応され
る。

該方法を実施するためには、廃水に対する０２のような
材料の外部からの添加を要しない。

廃水からのＢＯＤの除去の外に、該方法は硝酸塩、亜硝
酸塩その他の酸化汚染物をも除去し得る。

それから、硝酸塩または亜硝酸塩を除去するため、硝化
法からの排水が注入廃水と混合される。

そうしたことは、設備において必要な場合に脱硝所要量
を減少し得る。

該方法の実施例により、有機炭素およびまたはＢＯＤを
メタンガス、２酸化炭素および細胞状材料に転化する適
当な微生物の存在中において、本発明による上向き流の
流動化床に廃水が通される。

該生物学的現象の一般方程式はつぎのように示される。

生物学的に分解可能な汚染物＋Ｈ２０十微生物→ＣＯ２
＋ＣＨ，子機生物。

硝酸塩または亜硝酸塩を含む排水が硝化工程から再循環
されるならば、一般方程式はつぎのように示される。

生物学的に分解可能な汚染物＋Ｈ２０＋ＮＯ２およびま
たはＮＯ３＋微生物→ＣＯ２＋ＣＨ３＋Ｎ２微生物。

該廃水を混合される硝化排水の量は、該施設の脱硝要件
に依存している。

一般に、硝化排水に対する都市廃水の比は約１：１ない
し約１：３の程度が望ましい。

流動床系統は、粒状担体または基質に付着された微生物
を含む直立円筒柱に廃水を通すことにより形成されるこ
とが望ましい。

一般に、該担体は、メタン形成体を含む嫌気性または任
意細菌のような、廃水で増殖するために適応される細菌
または微生物を接種される。

該生物または微生物のための適当な担体材料は、石炭、
火山灰、ガラスまたはプラスチック、ビード、砂、アル
ミナ、ガーネットおよび活性炭粒のような天然または合
成材料を含む。

選択される粒子の大きさは、比重および表面積の双方の
関数である。

該担体流の大部分は直径が０．２ないし約３ミリメート
ルの間にある。

本発明の提案する流速を使用すれば、約０，４ないし約
１．５ミＩＪメートルの直径を有する床粒子により高度
の結果が得られる。

上記のものは球状粒子の存在を仮定しているが、担体粒
子は大抵の場合、球状ではないものである。

該粒子が均一寸法であることが最も好ましい。

微生物に対して無毒性の天然または合成の他の材料が使
用され得ることが認められる。

高度の生物化学的酸素要求量除去のためには、該床粒子
は、それらの上に接種された細菌の薄い層を有すること
が好ましい。

好ましくは、該床粒子は最初に、下水中に存在するよう
な種細菌で培養される。

接種は外部から与えられるかまたは、好ましくは該流動
床カラム内で内部から与えられる。

そのためには、該担体粒子が該カラムの中に導入されか
つその後に、処理される廃水が該カラムを通して送られ
る。

該流れのすべてまたは１部を再循環することおよび、Ｂ
ＯＤのｐＨおよび濃度を制御することにより接種が高め
られることが認められている。

下水中に自然に存在する種細菌または細菌は該床粒子の
まわりで急速に増殖しかつ該系統に馴化する。

該接種粒子の比重は１．１以上であることが好ましく、
また、そうした粒子が該流動床の運転中に該系統から運
び去られないことを保証するために少なくとも約１，２
であることが好ましい。

運転の実施例により、廃水は、垂直円筒柱の底にある分
配多岐管を通して該流動床カラムに入る。

適当な分配多岐管は１列の離隔した入口を備え、それら
の入口は、該カラムを通る廃水の流量を調整する。

各種の従来の分配多岐青系統も利用され得ることは明ら
かである。

流動化点における注入廃水の圧力は、床粒子の量および
それらの比重および該カラムにおける調整加圧度を含む
多くの因子に依存して変動する。

垂直柱流動床系統に対しては、下記に説明されるように
、接種粒子を流動状態に保つために十分な速度で供給物
が該カラムに注入される。

一般に、該カラムの中への流速は、本発明による流動床
を与えるために十分である。

他の因子の中で床粒子の大きさおよび比重により、流速
は通常、床平方フィート当り少なくとも約６ガロン／分
である。

該床粒子の比重の調整により、より濃密な床粒子の使用
等により、該方法は非常に高い流速で、場合によっては
床平方フィート当り数百ガロン／分程度でも実施され得
る。

商業的には、床平方フィート当り１００ガロン／分に近
い流速で運転することが望ましい。

本発明の基本原理によって運転する流動床は、床平方フ
ィート当り約２５ガロン／分の流速で首尾よく運転され
ており、また、より高速での運転は、ここで述べられる
ように全く現在の技術の範囲内にある。

高度の結果が得られることが認められており、したがっ
て、天然または合成床の平方フィート当り約６ないし約
４０ガロン／分の該カラムの中への低速を規定すること
が提案される。

流速が、床の平方フィート当り約８ないし２５ガロン／
分である場合に１層の高度の結果が得られる。

選択される特定流速により、廃水容積に対する該カラム
内の実際滞留時間は約２ないし約５分まで短縮され得る
。

一般に、該カラム内の滞留時間は通常、約３０分以下で
、また、床の高さ約１２フイートまででは約１５分以下
が最も多いが、実際の滞留時間は、反応器の大きさの関
数である。

該流速は、該種粒子の大きさおよび比重を補正するため
に調整されることが好ましい。

所定の床に対して、処理される廃水の容積を増犬するた
めに、流速が増大されるにつれて、微生物付着粒子の該
特定床の高さが増大するものである。

相対的により高い流速において高さが増大する鉄床の傾
向を補償するため、追加の床粒子を使用することまたは
相対的により高い比重の床粒子を使用することが望まし
い。

廃水が該カラムに注入されるとき、該分配多岐管の直上
の区域には接種粒子がなくなるが、十分に増殖した床粒
子が残留する。

そうした現象は、鉄床の初期接種期間中にも観察されて
いるが、該担体粒子の接種が進行するにしたがって消滅
する。

それから、その界面の高さく垂直柱における分配多岐管
から接種流動床の底までの高さ）は、該カラムの流速・
温度、該床粒子の比重および接種期間の時間ならびに該
分配多岐管の性質の関数である。

事実、そうした現象は、該カラムの効率には、たとえあ
ったとしても最小の影響を与える。

一般に流速が増大すれば界面の高さが増大し、逆に流速
が減少すれば界面の高さが減少する。

一般に、該流動系統のｐＨは外部操作を要しないもので
ある。

必要な場合には約６．４ないし約７８の範囲にあるよう
に調整されている。

ｐＨ約６．６ないし約７４において最良の結果が得られ
る。

該流動カラムの内部温度は、細菌活性を許すために十分
であるべきである。

そのため、床温度は約５°ないし約４５℃である。

床温度は、注入廃水の温度とともに変動し、したがって
約１５°ないし約３０℃の周囲運転温度が正常の床温度
となるだろうし、それで全く十分である。

炭素酸化還元反応およびＢＯＤ除去が該流動床で進行す
る時、細菌は該担体粒子の表面において増殖する傾向を
もつ。

抑制されなげれば、一定時間の後に床粒子は厚い層を形
成する傾向をもちかつ集塊およびまたはゼラチン状塊を
形成する程度まで展伸する。

そうしたことが発生するままに放置されるならば、生物
学的反応のための反応器の単位容積当りの利用可能表面
積が著るしく減少されかつ該方法の効率がそれに応じて
減少される。

さらに、粒子の比重が減少するので、粒子は該流動床か
ら運び去られる傾向をもつ。

粒子はまた、反応によって発生される２酸化炭素または
メタンガスのようなガス泡につかまえられるかまたは付
着される傾向をもつ。

該ガス泡は、該粒子の比重を減少しかつ鉄床から該カラ
ムの頂部に向って運こばれる傾向をもち、そこで望まし
くない固まりとして集積しおよびまたは該系統を離れる
。

そうした問題に打ち勝つため、過剰の細菌増殖物が該粒
子から機械的に除去されることが好ましいが、化学的手
段および生物学的手段またはそれらの組合せが補足とし
て使用され得る。

細菌の薄層の形の十分な増殖物は、該方法の効率を維持
するために該粒子の上に残留しなげればならない。

吸着により炭素を除去するために廃水の処理に使用され
た上向き流の展伸床法の従来技術において提案されてい
る、すべての増殖物の除去は本方法の効率をそこなう。

一実施例においては、弁制御出口により該カラムから所
定量の床粒子を除去することおよび該粒子を機械的に攪
拌および摩擦することにより増殖が調整される。

そうした操作は、ワーリング・ブレンダにおける回転ナ
イフに似た混合機を使用する分離研摩容器の中で実施さ
れうる。

それから、すりむかれた粒子は、該流動床の底に戻され
る。

他の場合には、該研擦容器中で粒子は過剰の微生物を除
去するために圧縮空気または水噴霧の作用を受ける。

他の種の適当な攪拌機構および装置も、技術に熟練する
者には明らかである。

処理の後、すりむかれた粒子は適当な入口により底から
該流動床の中にメーターする。

測定量の床粒子の抽出、それらの清浄および工程への再
循環は、該工程の連続性を著るしく妨害せずに達成され
得る。

例として第２実施例において、床粒子は排水の中におい
て該カラムから沈澱槽の中に運び去られ、そこから該カ
ラムの底に注入される。

該粒状担体から過剰細胞状材料新生物の分離はポンプに
よって行なわれる。

第１図がその工程を説明する。廃水および硝化排水は、
処理のために入口１１を通して流動床カラム１０の中に
導入される。

床粒子を含む被処理廃水は１２におけるように、流動床
カラム１０から沈澱槽１４の中に排出される。

処理された廃水または排水１６および床粒子１８の分離
は、該沈澱槽の中で行なわれる。

分離された床粒子はそれから、２０に示されるように流
動床カラムの中に戻される。

該担体粒子からの増殖物または過剰の細胞状材料の分離
は、ポンプ２２の中の研摩によって発生する。

すりむかれた担体と新生物または過剰の細胞状材料の混
合物がカラム１０に戻される場合、該担体粒子は該カラ
ムの中に残るが、該過剰細胞状材料は該系統を通り排水
１６に送られるだろう。

例として第３及びその他の好適な実施例において、該粒
子は、それらの外表面から過剰の細胞増殖物を除去する
ために原位置で処理される。

過剰の細菌新生物は鋭利な刃または可撓攪拌器により床
の頂部（または下流側）において固まり、集塊およびま
たは床粒子から容易に除去される。

そうした機構が細菌を担体粒子からはぎ取り、それによ
り過剰の新生物を除去する。

攪拌器は該流動床の高さを連続制御する。

他の機械的混合機、阻板その他の研摩型表面、超音波手
段またはさらに攪拌器を形成するため上方におよびカラ
ム壁に対して側方に向けられる水または圧縮空気噴射な
らびに他の適当な従来の攪拌手段が該カラム内で使用さ
れ得る。

増殖を制御するために細菌が回分的にすりむかれる場合
、十分な増殖物が除去されることが認められており、そ
の時、処理後の該流動床の高さが、同一流速におけるそ
の厚層伸長さの約１０ないし約２５％程度減少される。

非常に高いまたは相当に低い流速において、該高さは上
記範囲のやや上かまたは下になるだろう。

たとえば、空気清浄法を使用する、原位置における過剰
増殖物の除去のためには、該カラムへの流速は、正常流
の約％まで減速されうる（減少は運転流速に依存する）
。

鉄床は新らしい相対的により低い高さまで沈下するだろ
う。

研摩を生じるために空気が鉄床の中に注入される。

そうした研摩の間および直後に除去された増殖物は該反
応器から運ばれて該系統から排出される。

その後、該流速はその正常速度まで増大されるたろう。

廃水の性質および汚染物の濃度により、直列に連結され
た１以上のカラムを使用することが有効であると判明す
る。

第１カラムからの排水を第２カラムのための注入供給物
として使用することが、多くの場合において実際的であ
ると認められている。

したがって、複数カラム系統が、自治体、産業その他の
廃水の処理に高度の結果を与えうる。

２カラム系統においては、第１カラムからの排水を単独
注入としてまたは新らしい廃水と配合して第２カラムの
中に導びくことにより、ＢＯＤが更に減少される。

ある場合には該カラムの運転中に、原位置において床担
体粒子上の細菌の初期増殖を促進するために、処理され
た排水の少なくとも一部を該カラムに再循環することが
有効であると認められている。

例として第２図が、本発明による方法の若干の実施例を
示す。

廃水は、入口管２３、弁２４および入口２５を通して、
カラムの底の中の多岐管２８を経て円筒カラム２６の下
部に導入される。

微生物または生物液種床粒子は、該カラムを通る廃水の
通過により流動化され、流動床３０を形成する。

該流動床の界面の高さは、該カラムの中で上方に室３３
を形成する３２において示される。

処理された廃水または排水は、該流動床および室３３を
通過後に３４に示されるように該カラムから排出される
。

それから該排水は、必要ならば沈澱槽その他の処理系統
のような排水浄化器３５を通過されうる。

必要な場合には該排水の選択部分が、ポンプ３７を含む
管路３６を通して注入廃水供給口２５に再循環される。

そうしたことはつぎの目的に役立つ。

すなわち、（１）接種作業中に該粒子上に生物または微
生物の増殖を促進するため、（２）取入れ流量が減少す
る場合に均一流を維持するため、（３）該床中のＢＯＤ
の濃度を希釈し、必要ならば廃水の濃度を均一にするた
め、およびまたは（４）排水中に残留するＢＯＤを追加
除去させるためである。

本発明の１つの型式において、硝化排水が入口管４０、
弁４２および入口２５を通して導入され、該入口におい
て廃水と混合され、それから該混合物が該流動床で処理
され、該混合物から除去されるほとんどすべての生物化
学的酸素要求量、硝酸塩および亜硝酸塩を上記のように
メタンガス２酸化炭素、窒素ガスおよび細胞状材料に生
物学的に転化する。

もちろん、該硝化供給物は硝酸塩およびまたは亜硝酸塩
を含むことが認められる。

第１カラムにおいて硝酸塩を亜硝酸塩に転化することお
よびその後、望ましければ第２カラムにおいてまたは第
１カラムの第２部分において亜硝酸塩を窒素ガスに転化
することは本発明の範囲内にある。

ＮＯ３が最初ＮＯ２−に、それからＮＯ２−がＮ２ガ
スに転化されることが認められる。

該方法が、供給物中のＮＯ２−をＮ２ガスに選択的に転
化するために使用され得ることは明らかである。

本方法は、本出願人の１廃水からアンモニア窒素を除去
する装置および方法“に示されるように、硝化流動床系
統とともに使用され得る。

処理中に該粒子上の細菌増殖は、従来の光学装置または
他の型式の固形物検出器３８により床展伸の関数として
監視される。

床展伸が所定の高さに達し、それにより該センサが活性
化される場合、該細胞状材料の過剰の新生物を除去する
研摩その他により該床粒子が再生される。

過剰の新生物を除去するため、機械的攪拌器が該カラム
の頂部に備えられることが好ましい。

該攪拌器は鋭利な回転刃の形であるかまたは望ましい場
合にはポリエチレン管のような可撓長の重合材料から造
られる。

ある装置においては、上向き流速を減少し床粒子が排水
中に運び去られるのを防ぐため、他の望ましい特徴の中
でも上、外向き円錐部を該流動床カラムの上端に使用す
ることが望ましい。

さらに、そうした特徴は、少なくとも該床粒子上の増殖
を制御する補助手段として役立つ。

ある装置においては、本方法は支流として使用され、そ
うでなげれば好気性ＢＯＤ除去法とともに利用される。

相当な量のＢＯＤが護床の１部で、時には注入供給物に
接した最初の数フィートにおいて嫌気的に除去されるこ
とが明白である。

したがって、作用を高めるために護床の１部に好気性条
件が適用される。

また、廃水が溶解酸素を含む場合、護床の上流部が該系
統から溶解酸素をうぽい取りかつ本方法を実施するため
に十分な嫌気性条件を下流部に提供することが明白であ
る。

それ故、術語１嫌気性条件“の中に床の全高さよりも低
く護床を嫌気的に保つことを含むことが本発明の範囲内
にある。

本発明の提案実施例は説明のために記述されたものであ
る。

本発明に関係する技術に熟練する者には明らかであるよ
うに、それらに修正がなされ得ることが理解されるはず
である。

したがって、本発明の真の思想の中に入るようなすべて
のそうした変更を包含するものである。

本発明の実施態様は次のとおりである。

（１）特許請求の範囲に記載の方法。

（２）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去するための生物学的方法において、粒状担体から
過剰の細胞状材料を除去する工程が、鋭利な刃または可
撓攪拌器を回転することにより流動床の下流部で行なわ
れる。

（３）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法において、上記粒状担体は、上
記流動床の外部において最初に種細菌を使用して培養さ
れ、上記微生物を形成する。

（４）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法において、上記粒状担体は上記
流動床の内部において最初に種細菌を使用して培養され
、上記微生物を形成する。

（５）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法がさらに、上記廃水の少なくと
も１部を上記流動床を通して連続的に再循環する工程を
含む。

（６）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法はさらに、処理される上記廃水
を１列の流動床に順次通しかつ特許請求範囲１の工程に
より上記廃水を各床で生物学的に処理することを含む。

（７）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を生物学的に除去する方法において、処理される上記廃
水がリットル当り少なくとも約５０ミリグラムの生物化
学的酸素要求量を含み、上記流動床を通る上記廃水の流
速が上方に、流動床平方フィート当り少なくとも６ガロ
ン／分であり、上記流動床の中における上記廃水の存在
時間が、床高さ約１２フイートまで約１５分より小で、
また、上記担体が約０．２ないし約３ミリメートルのね
径および少なくとも約１．１の比重をもつ。

（８）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法において、上記廃水がリットル
当り少なくとも約５０ミリグラムの生物化学的酸素要求
量を含みかつ上記流動床を通る上記廃水の流速が上方に
、流動床平方フィート当り約６ないし約４０ガロン／分
であり、上記流動床における上記廃水の存在時間が、床
の高さ約１２フイートまで約１５分より小で、上記担体
が、約０．４ないし約１．５ミリメートルの粒径および
少なくとも約１．４の比重をもち、該流動床のｐＨ値が
約６．４ないし約７８であり、また、該流動床の温度が
約５ないし約４５℃である。

（９）第（１）項により廃水から生物化学的酸素要求量
を除去する生物学的方法において、上記粒状担体が、石
炭、火山灰、ガラス、プラスチック、ビード、砂、ガー
ネット、活性炭およびアルミナからなる群の中の１つで
ある。

（１０）廃水から生物化学的酸素要求量を除去する生物
学的方法で、該方法は固体粒状担体に付着された微生物の流動床を形成するこ
と、処理される廃水を上記流動床に連続的に通すこと、上記流動床を十分な温度に保つ間におよび上記流動床を
嫌気性条件に保つ間に、該廃水から除去されるほとんど
すべての生物化学的酸素要求量をメタンガス、２酸化炭
素および細胞状材料に生物学的に転化するため十分な時
間、上記廃水を上記流動床の中に保持すること、上記メタンガスおよび２酸化炭素を上記流動床から連続
的に抽出すること、および過剰の細胞状材料を上に付着した少なくとも若干の粒状
担体とともに、そのように処理された廃水を上記流動床
から抽出しかつそれを沈澱槽に送ること、過剰の細胞状材料を上に付着した上記粒状担体とともに
、そのように処理された廃水を、過剰の細胞状材料を上
に付着した上記粒状担体を槽の底に沈澱させるために十
分な時間、上記沈澱槽の中に保持すること、そのように処理された上記廃水を上記沈澱槽の頂部から
抽出すること、過剰の細胞状材料を上に付着した上記粒状担体を該沈澱
槽の底から抽出しかつそれをポンプ手段に送り、該粒状
担体から過剰の細胞状材料を分離すること、および粒状担体と過剰の細胞状材料の混合物を該流動床に戻し
、そのように分離された過剰の細胞状材料を、処理され
る廃水と混合すること、からなる。

０１）生物化学的酸素要求量を除去するためのおよび廃
水を脱硝するための生物学的方法で、該方法は、固体粒状担体に付着された微生物の流動床を形成するこ
と、処理される廃水と硝化排水の混合物を上記流動床に連続
的に通すこと、上記流動床を十分な温度に保つ間におよび上記流動床を
嫌気性条件に保つ間に、上記混合物から除去されるほと
んどすべての生物学的酸素要求量、硝酸塩および亜硝酸
塩をメタンガス、２酸化炭素、窒素ガスおよび細胞状材
料に生物学的に転化するために十分な時間、廃水と硝化
排水の上記混合物を上記流動床の中に保つこと、および上記メタンガス、２酸化炭素および窒素ガスを上記流動
床から連続的に抽出しかつ過剰の上記細胞状材料を上記
粒状担体かも除去すること、からなる。

（■２）生物化学的酸素要求量を除去するためのおよび
第（１）項により廃水を脱硝するための生物学的方法に
おいて、硝化排水に対する廃水の比が約１：１ないし約
１：３である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、図式的に示された各々の処理用品部を有する
本発明の詳細な説明する系統図であり、第２図は、本発
明の第２実施例の方法を説明する系統図である。〔主要部分の符号の説明〕、１０・・・・・・流動床カ
ラム、１１・・・・・・入口、１２・・・・・・排出口
、１４・・・・・・沈澱槽、１６・・・・・・廃水又は
排水、１８・・・・・・床粒子、２０・・・・・・分離
床粒子戻し口、２２・・・・・・ポンプ、２３・・・・
・・入口管、２４・・・・・・弁、２５・・・・・・入
口、２６・・・・・・円筒カラム、２８・・・・・・多
岐管、３０・・・・・・流動床、３２・・・・・・高さ
、３３・・・・・・室、３４・・・・・・排出口、３５
・・・・・・排水浄化器、３６・・・・・・管路、３７
・・・・・・ポンプ、３８・・・・・・固形物検出器、
４０・・・・・・攪拌器組立物。

Claims

【特許請求の範囲】１固体粒状担体に付着された微生物の流動床を形成す
ること、処理される廃水を上記流動床に連続的に通すこと、上記流動床を十分な温度に保ちながら、かつ上記流動床
を嫌気性条件に保ちながら、該廃水から除去されるほと
んどすべての生物化学的酸素要求量をメタンガス、２酸
化炭素および細胞状材料に生物学的に転化するために十
分な時間、上記流動床の中に上記廃水を保持すること、
および上記メタンガスおよび２酸化炭素を上記流動床か
ら連続的に抽出しかつ過剰の上記細胞状材料を上記粒状
担体から除去すること、を特徴とする、廃水から生物化学的酸素要求量を除去す
る生物学的方法。