JPS5881495A - 池曝気装置の動作方法およびそのための池曝気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、曝気池、その前に接続された散水ｆ床、およ
び後続浄化タンクが設けられており、池曝気装置が、所
定の池曝気量および所定の池曝気接続負荷（人口または
等価人口）の設置されたまたる、池曝気装置のｉ作方−
に関する。

一般には２つの曝気池が順に接続されている。

さらに本発明は、このようが方法を実施する池曝気装置
に関するｆ０廃水とは、本発明においては特に地方自治
体のまたは同様に良好に分解できる廃水のことである。

池曝気量および池曝気接続負荷という概念は、池曝気装
置の有力な構造理論に関するものである。２つの曝気池
と後続浄化池を備えた古典的な池曝気装置にとって典形
的なものは、人口または等価人口あたりほぼ３−以上の
個有の所要空間、および人口または等価人口あたりほぼ
２ｒ／？以上の個有の所要面積であるＳ曝気池の容積負
荷は３０　ｆｌ　ＢＯＤ５／ｙｙｆ″・ｄである。通常
の池曝気接続負荷は、ｓ　、　ｏｏｏ人ないし最大１０
，０００人まｂは等価人口である。

経験から周知の初めに述べたような処置の枠内において
散水ｆ床は、工ないし２　ｋ＃　ＢＯＤ５〜・ｄの程度
の容積負荷を有する低負荷装置として動作し、かつこの
ように動作する低負荷散水１床を介して曝気池に、接続
負荷に対応した古典的な池曝気廃水流量が供給される。

このことは、ｓ　、ｏｏｏな（・し最大３０，０００人
または等価人口の所定の接続負荷まで、困難なく実現で
きる。接続負荷が大きくなると、所要面積および所定空
間はあまりに大きくなる。このことは、固定の、一般に
は曝気池の中央にあるいわゆる、圧縮空気プラグを備え
た池曝気装置にも、また曝気池内で往復運動する、一般
には曝気池の端面につるされた一圧縮空気プラグを有す
る池曝気装置においてもあてはまる。詳細に述べれば、
池曝気装置を用いた廃水の浄化、特に地方自治体の廃水
の浄化の問題については次のことに注意する。

ドイツ連邦共和国においては、数百０点典的な池曝気装
置を設置しなければならない。これら池曝気装置は、既
存の規定および分解能力を満たし、かつその点において
優れている。これら池曝気装置は、高度な処理安定性を
有し、かつほぼ天然の装置とみなされる。一方において
大きな個有°所要面積と所要空間を必要とするが、他方
において保守は非常に少ない。人口または等価人口あた
りの投資費用は非゛常にわずかである。望ましい価格の
製造と保守の少ない運転は、とりわけこのような池曝気
装置を一般に地上構成法で作ることができ、かつ大きな
供給空間および面積のため特に砂受けの形の装置、レー
キ装置および汚泥処理が省略されるということに基いて
いる。曝気池における浄化すべき廃水の滞在時間は、１
ｏないし１５日の範囲にある。除去されたＢＯＤ５１　
ｋｌあたりのエネルギ消費率は、はぼｌ　ＫＷｈ／ｋｆ
ＢＯＤ５であり、従って酸化溝の需要に相当する。この
大きな空間供給によれば、すでに述べたようにレーキ、
砂受けおよび特に汚泥処理段を用いずにこのような池曝
気装置を運転することができる。汚泥は、曝気池の底に
沈殿する。常に曝気されかつ動く水は、汚泥に接触し、
かついちばん上の汚泥層に酸素を供Ｉ＆するので、汚泥
は、押上げられず、かついちばん上の層にお（・ては腐
敗しグい。その下にある汚泥は、嫌気性分解される。数
年後に初めて完全に安定化された汚泥の排出が必要にな
る。、：廃水自身は、曝気された池内において水に浮ん
だ毛状のくずおよび底に犀着した好気性微生物を介して
浄化される。

本発明の課題は、古典的な池曝気接続負荷よりも大きな
接続負荷で、従ってかなり増加した廃水流量で池曝気装
置を運転することができる方法を提供することにある。

その他に本発明の課題は、このような方法を実施するの
に適した池曝気装置を提供することにある。

この課題を解決するため、本発明は次のことを４＜シて
いる。すなわち散水１床が、２ないし１２ｋＰＨＯＤｓ
ｚ鷹・ｄの範囲の、特にほぼ５嗜ＢＯＤ５／−・ｄの容
積負荷を有する高負荷装置として構成されかつ動作し、
またこのように動作する高負荷散水Ｆ床を介して曝気池
に、池曝気廃水流量の少な（とも１．５倍の廃水流量が
供給される。しかしその他の点において一気池は、引続
き古典的な方法で動作する。汚泥は、相変わらず曝気さ
れた池の底に沈殿する。常に曝気されかつ動く水は、汚
泥に接触し、かついちばん上の汚泥層に酸素を供給する
ので、汚泥はふ（れす、かつ従来のように腐敗すること
がない。越年後に初めて、完全に安定になった汚泥を排
出することが必要である。廃水自身は、曝気池内におい
て水に浮んだ細かい毛状の（ず、および底に定着した好
気性微生−物を介して浄化される。本発明は、古典的な
池曝気装置の構造的に変化していないあるいはそれ相変
化していない曝気池と、高負荷装置として構成された散
水ｒ床を組合わせ、かつそれにより古典的な池曝気装置
に相当するものの少な（とも１．５倍の、またはそれど
ころか２ないし３倍の接続負荷で装置全体を動作させ埴
ことができる。それ故に本発明は、既存の池曝気装置を
、この増加した接続負荷に合わせて、すなわち増加した
廃水流量に合わせて構成しまたは変形することを問題に
する場合に特に重要である。そのためこの時には散水Ｆ
床の交換または変形だけしか必要ない。しかし本発明は
、既存の池曝気装置の変形のためだけに重要なのではな
い。それどころか本発明の教示は、前記のように散水ｒ
床を装備しかつ動作させ、一方曝気池をいわば古典的に
構成した新たに作られる池曝気装置にも関する。

個別的には本発明の枠内に別の形成の多くの可能性があ
る。散水ｒ床の前に粗予備浄化装置を接続した池曝気装
置に対する実施形態において、本発明は次のことを示し
ている。すなわち粗予備浄化が、横断貫流する丸タンク
において行われ、その除砂゛および粗泥が沈殿し、また
砂および粗泥は、粗予備浄化装置から散水ｐ床を５回し
て曝気池に入り、かつここでたい積する。本発明の有利
な実・旋形によれば散水１床は、５Ｉｖ／ｈおよびそれ
以上の洗浄速度で動作し、かつ散水ｒ床内に生じたいわ
ゆる生物の草が洗浄され、かつ同様に曝気池内にたい積
する。

特別のかつ独自の意味を持つ本発明の実施形は、次のこ
とを可能にするような処置に関する。すなわち古典的な
池曝気廃水流量の２倍およびそれ以上の廃水流量で、古
典的な、構成されたかつ動作する池曝気装置を動作させ
る。そのため本発明は次のことを示している。すなわち
高負荷散水ｆ床と曝気池の間に、同様に高負荷の吸着タ
ンクが配置されており、かつ汚泥が、吸着タンクから同
様に欅気池に導入され、かつここでたい積する。その際
吸着タンクは、比較的分解し難い炭素および窒素化合物
を吸着、自己ｆ過および凝結により除去する活性汚泥タ
ンクであり、このタンクは、周囲の空気で曝気され、か
つほぼ１０ｋｇ　ＢＯＤ５〜・ｄの容積負荷と少なくと
も２ｋｐＢＯ明与ＴＳ・ｄの汚泥負荷で高負荷曝気タン
クとして動作している（ドイツ連邦共和国特許出願公告
第２６４０８７５号、同第２８０３７５９号明細書参照
ン。

第１と第２の昼負荷生物学的設の間において沈殿剤を加
えることは、本発明の権利範囲に属する。

それにより一方では活性汚泥段の浄化効率が高まり、他
方ではホスフェート含有量が制限され、かつ汚泥と共に
曝気性にたい積する。従って次の准曝気設と湿ビオトー
プにおけるホスフェート還元に関連して、８０チないし
９０％のホスフェート還元に達する。さらに第１と第２
の曝気性の間において沈殿剤、例えばＦ、ｅ（１１）−
塩を加えることは、本発明の権利範囲に属する。またさ
らに浄化された廃水を後続浄化池から湿ビオトープに導
入し、かつここで後続浄化することは、不発−明の惰利
範囲に属する。

本発明による処理方法においても、池曝気装置の曝気性
は特別な・処理安定度で動作する。相変わらず特別な汚
泥処理段は不要であり、かつレーキ等も省略される。し
かし所要空間および面積は、かなり、１／４にまで減少
し、すなわち廃水流量は相応して増加できる。天然に近
い池曝気システムは、パ明らかに大きな接続負荷、すな
わち３０，０００ないし４０，０００人または等価人口
までの接続負荷に適用できる。散水ｆ床および吸着夕／
りはわずかな保守でよい・。高負荷活性化は、圧縮空気
または表面曝気を介して曝気でき、特に曝気は圧縮空気
を介して行われ、その際池醪気装置の存在する空気圧縮
機に接続できる。吸着タンクを前に接続した実施形に招
いて、分解し易い有機化合物の一部、は散水ｆ床におい
て分解し、しかも０．２５ないし０　、３０　Ｋ　ｗｈ
ＡｆＢＯＤ５　ｒ　ｅ　ｄ、の非常にわずかなエネルギ
消費率で分解する。残りは、通性嫌気性および好気性、
丑に通性嫌気性で運転で、きる吸着タンク内で処理され
、それにより分解し−無い物質が分解し易い物質に変形
される。これら残りの物質は曝気池内で分解される。エ
ネルギ消費は、古典的な曝気性に対してほぼ５０％だけ
減少する。所定の廃水流量の際投資費用は明らかに減少
しており、はぼ３０ないし４０％だけ減少する。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図に示した装置は、２つの曝気性１．２、その前に
接続され・た散水ｆ床３および後続浄化タンク４を有す
る池曝気装置である。池曝気装置は、所゛定の池曝気量
および所定の池曝気接続負荷（人口または等価人口）の
曝気性１．２を有する。このことは初めに述べた値を表
わし、これら値は、このような曝気性に対する古典的な
教示に従って決められる。すなわち曝気性は、立方メー
トルおよび日で表わす所定の池曝気廃水流量に合わせて
構成されている。しかし散水Ｐ床３は、低負荷装置とし
てではなく、むしろ２な−いし１２　ｋｇ　ＢＯＤ５／
ｙｇ’−ｄの範囲の容積負荷を有する高負荷装置として
横座されている。装置全体、の設置は、曝気性１１２を
合わせた古典的な廃水流量の少なくとも１．５倍の廃水
流量に合わされている。散水ｆ床３は、合成物質散水沢
床材料によって構成でき、かつ５ｒｈおよびそれ以上の
洗浄速度で生物の草を除去できるように構成できる。そ
の他にどの前に粗予備浄化装置５が接続されて（・る。

装置において砂および粗泥は、曝気性１．２の曝気装置
６に接続された大形ポンプによって粗予備浄化装置５か
ら曝気性１，２に導入できる。曝気装置６は、古典的な
方法で構成されており、かつ古典的な池曝気廃水流槍に
も合わされている。

第２図は、高負荷散水ｐ床３と曝気性１、−２の間に吸
着タンク７を配置した実施形を示しており、その際吸着
タンク７の曝気配管は、同様に曝気性の曝気装置６に接
続されており、また汚泥は、吸着タンク７から曝気性１
．２に導入できる。

第１図による実施形において前置接続された高□負荷散
水Ｐ床３により、曝気性１．２の前ですでに、廃水中に
溶けた有機物のうちほぼ３０な（・し５０チが沈殿可能
な固体物質に変換されるようになる。

散水Ｐ床３が前記の容積負荷で動作する場曾、わけな（
この分解能力が得られる。その結果粗予備浄化および散
水ｒ床３のため１７０　ｍ”の容積をとれば、池容積に
関して１２，０００ｉ以上節約できる。すなわち１２，
０００人または等価人口の接続負荷を有する地方自治体
のため、６，０００人または等価人口用池曝気システム
に対するものと同じ所要面積しか必要ない。

本発明によれば散水Ｐ床３と共に通常の生物学的な段が
前に接続されるが、この段は、特別な方法で、すなわち
高負荷装置として動作する。その他の点においてこの一
生物学的な段の生じた汚泥は、生物学的な段において通
常のようには取扱われない。それどころかこの汚泥は、
曝気性１，２に導入され、かつここでたい積する。常に
曝気されかつ動く水は、この汚泥に接触し、かついちば
ん上の汚泥層に酸素を供給するので、汚泥はふくれず、
かつ上部範囲は腐敗しない。数年後に初めて、従来のも
ののように完全に安定化した汚泥の排出が必要である。

この時廃水は、−気性１．２において相変わらず水に浮
んだ軸かい毛状のくずおよびｋＬＥに定着した好気性微
生物を介して浄化される。

粗予備浄化装置５を前にｆＭ：絖した実施形において、
レーキ、砂受けおよび粗予備浄化の機能はまとめられ、
しかも目的に・甘うように横断貫流する丸タンクまたは
長手予備浄化タンクによってまとめられる。浮遊成分は
粗予備浄化装置５内に留まり、かつ定常的な弱い曝気に
より強制的に沈降させられる。砂および粗泥は、特に大
形ポンプを介して散水ｆ床出口に、従って曝気性１．２
に達する。

しかしこのことは、散水ｒ床３において高洗浄速度で洗
浄される生物学的な草にもあてはまる。この草は、最終
的には曝気性１．２にたい積する。

＾負荷散水沢床３を介して負荷の半分が削減されるので
、エネルギコストはかなり減少する。４ｍの旨さの散水
１床において例えばエネルギ消費率は、０．２５　Ｋｗ
ｈ、４　ＢＯＤ５減少する。１．ＯＫＷｈ７ηＢＯＤ５
誠少しだエネルギ消費率を有する純粋な池曝気装置に対
して、はぼ３５％のエネルギ節約が行われる。

第２図による実施形においては付加的に高負荷吸着タン
ク７が設けられており、しかも散水Ｐ床３と曝気性１．
２０間に配置されている。それにより接続負荷はもう１
度拡大でき、その際固有の所要面積および所要空間を妨
害になる程拡大する必要はない。それどころかこのよう
な吸着タンクの挿入によって固有の所要空間に関して減
少することができる。２つの生物学的な高負荷段、すな
わち散水ｆ床３と吸着タンク７を前置接続することによ
って、曝気性１．２の前で７５％の有機物負荷を除去で
きるので、さもなげれば必要な量のほぼ２５％しか必要
なく、すなわち少な（とも３倍の廃水流量で動作するこ
とができる。その際おどろ（べきことに曝気性に対して
、ここでは全くまたは十分には処理できない分解し難い
物質だけが残ることはない。すなわち高負荷散水Ｆ床３
においてほぼ５０％の有機物負荷が除去される。特に通
性嫌気性で運転する高負荷吸着段７において、分解し難
い物質は、分解し易い化合物に分解される。

従って高負荷吸着段７から出るものは、生物学的に良好
に分解できる。２０ないし３０　ｒ　ＢＯＤｖ’ｙ＠−
ｄを有する曝気性１．２の通常の容積負荷の際、全く満
足すべく浄化される。その他の点においてこの装置にお
いては、地方自治体のまたは同様に分解できる廃水を処
理する際に１５■ＢＯＤ５／Ｚの最終値を得、るため、
１日の後続浄化時間で十分である。

このことは、新しい法規の要請を満たしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による方法に対して設けられた高負荷
故水沢床を有する池曝気装置の方式図、第２図は、本発
明による方法に対して設けられた高負荷散水１床と吸着
タンクを有する池曝気装置の方式図であ“る。 １．２・・・曝気性、３・・・散水ｒ床、４・・・後続
浄化タンク、５・・・粗予備浄化装置、６・・・曝気装
置、７・・・吸着タンク 特許出願人　ボート、ベー７ケ 代理人弁理士　　１）　代　　盗　　治第１頁の続き ｏ発　明　者　アンドレアス・シュドローマイア− ドイツ連邦共和国５１９０シユトル ベルクのアム・ハング８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （り曝気池、その前に接続された散水ｒ床および後続浄
   化タンクが設けられており、池曝気装置が、所定の池曝
   気量および所定の池曝気接続負荷（人口または等価人口
   ）の設置されたまたは設置すべ装置の動作方法において
   、 散水ｐ床が、２ないし１２峙ＢＯＤ５／−・ｄの範囲の
   、特にほぼ５　ｋ！ｌＢＯＤ５〜・ｄの容積負荷を有す
   る高負荷装置として構成されかつ動作し、またこのよう
   に動作する高負荷散水Ｆ床を介して曝気池に、池曝気廃
   水流量の少な（とも１．５倍の廃水流量が供給されるこ
   とを特徴とする、池曝気装置の動作方法。 （２）散水沢床の前に粗予備浄化装置を接続した実施形
   態において、粗予備浄化が、横漸質流する丸タンクまた
   は長タンク内で行われ、その除砂および粗泥が沈殿し、
   また砂および粗泥が、粗予備浄化装置から散水ｆ床をう
   回して曝気池に入り、かつここにたい積する、特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 （３）散水Ｐ床が、５ｒｒＶ′ｈおよびそれ以上の洗浄
   速度で動作し、かつ散水Ｐ床内に生じた生物の草が洗浄
   され、かつ同様に曝気池内に導入され、かつここでたい
   積する、特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法
   。 （４）高負荷散水′沢床と曝気池の間に、同様に高負荷
   の吸着タンクが配置されており、かつ汚泥が、吸着タン
   クから同様に曝気池に導入され、かつこ□こでたい積す
   る、特許請求の範囲第１項ないし第３項の１つに記載の
   方法。 （５）第１の曝気池の前において沈殿剤、例えばＦｅ（
   ｎ）−塩が加えられる、特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項の１つに記載の方法。 （６）浄化された廃水が後続浄化タンクから湿ビオトー
   プに導入され、かつここで後続浄化される、特許請求の
   範囲第１項ないし第５項の１つに記載の方法。 （７）第１の高負荷散水ｆ床段と第２の高負荷活性汚泥
   段の間において、沈殿剤、例えばＦｅ　（ｆｌ）−塩が
   加えられる、特許請求の範囲第１項ないし第６項の１つ
   に記載の万−法。 （８）曝気池、その前に接続された散水Ｐ床および後続
   浄化タンクが設けられており、池曝気装置が、所定の池
   曝気量および所定の池曝気接続負荷（人口または等価人
   口〕の設置されたまたは設置すべき曝気池を有し、従っ
   て所定の池曝気廃水流量（靜および日）に合わせて構成
   されている、池曝気装置の動作方法を実施する装置にお
   いて、散水ｆ床が、８ないし１２与ＢＯＤ５／ｍ’・ｄ
   の範囲のり曝気池を構成する池曝気、廃水流量の少な（
   とも□ヤ□ １．５倍の流量に合わされていることを特徴とする、池
   曝気装置。　　、 （９）散水ｒ床が合成物質散水ｅ床材料によって構成さ
   れており、かつ５ｒｒ１／／ｈおよびそれ以上の洗浄速
   度で生物の草を除去できる、特許請求の範囲第８項記載
   の装置。 αＱ砂と粗泥を沈殿する前置接続された粗予備浄化装置
   が設けられており、また□砂および粗泥が、慎 曝気池の曝気装置に接続された太滌ポンプによって粗予
   備浄化装置から曝気池に導入できる、特許請求の範囲第
   ８項または第９項記載の装置。 Ｑη中間接続された吸着タンクが設けられており、また
   吸着タンクの曝気設備が、曝気池の曝気装置に接続され
   ている、特許請求の範囲第８項ないし第１０Ｊ１１の１
   つに記載の装置。