JPS5934438B2 - 有機性廃水の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機性廃水を糸状性微生物の存在下で処理する
装置に関する。

従来より都市下水又は有機性産業廃水などの処理には活
性汚泥処理法が多く用いられている。

かかる活性汚泥処理法は活性汚泥が混入した廃水中に空
気を吹き込んで空気中の酸素を供給することにより、活
性汚泥菌の働きを活発にするとともに、吹き込む空気の
上昇力を利用したエアーリフト作用、あるいは機械的攪
拌作用により廃水を循環させながら活性汚泥フロックと
廃水とを接触させて微生物の働きにより酸化を促進させ
るものである。

しかしながら、活性汚泥フロックと廃水は共に流動して
いるためその接触はきわめて緩慢で水中で流動する活性
汚泥フロックと廃水とをまんべんなく確実に接触させる
ことは大変困難なことである。

そのため流動中における活性汚泥フロックと廃水との接
触は活性汚泥を取りまく周囲の廃水のみに限られる。

従って、活性汚泥フロックと全廃水を確実に接触させて
酸化反応を完全に達成させるには長時間にわたって曝気
循環を行なう必要がある。

とくに低濃度の廃水処理には一層長時間を要するため、
その処理装置は甚だしく大きなものとなり、しかもそれ
に見合うだけの多量の空気や攪拌動力を必要とするため
それだけ運転経費がかさむことになる。

このため最近では従来の活性汚泥法の代りに、活性汚泥
のフロックを種々の媒体に定着させた散水炉床法や浸水
ｐ床法などが提案されている。

その一つに容器内に種々の媒体を内蔵させ、これに糸状
性の微生物を定着させて媒体に定着した糸状性微生物と
全廃水とを強制的、かつ連続的に循環接触させる方法が
ある。

この方法では糸状性微生物の一つ一つの細胞の表面積が
循環廃水の速い流れに接触するため、特に糸状性微生物
に接触する廃水の負荷をある限度以下に押える場合には
、通常の活性汚泥法の容積負荷が過少で、かつ過曝気の
状態に相当するため余分の菌体の増殖は行なわれない。

このことは余剰汚泥が発生しないことを示し廃水処理法
として好ましい方法といえる。

しかし上記方法を実施するには以下の問題点を解決する
必要がある。

（１）糸状性微生物の媒体への定着生育の状況は廃水の
負荷に左右される以外に、微生物と廃水との接触時の相
対速度、換言すれば微生物の定着媒体を通過する有機性
廃水の流速により著るしい差異があるため循環有機性廃
水の菌体付着媒体に対する相対速度を一定の範囲に保持
する必要がある。

通常流速が５ｍ／分以下の環境にあっては糸状性微生物
の媒体への定着状況は脱落剥離に対する抵抗に乏しいが
、その半面菌体長が過大となり、過密化あるいは徒長化
の傾向が認められ部分的に嫌気化が生起しやすい。

この現象は廃水の流速の増加とともに徐々に改善し流速
１０ｍ／分〜２０ｍ／分において糸状性微生物の媒体に
対する定着状況は極めて安定し、かつ苗長も３〜５ＣＷ
ｌであって徒長、若しくは部分的嫌気化現象は殆ど認め
られない理想的な生育状況を示す。

一方流速が２０ｍ／分を越えると糸状性微生物に対する
水流の引張力が増大して菌体の媒体への耐着が困難とな
るため廃水を処理すること自体が不可能となる。

このため循環有機性廃水の菌体耐着媒体に対する相対速
度は１０〜２０ｍ／分の範囲に保持する必要がある。

（２）余分の菌体の増殖を防ぎつつしかも菌体に適当な
負荷を与えて有機性廃水の処理を効率よく行なうために
は媒体全域に亘り均一、かつ制限された負荷をかげる必
要がある。

微生物にとって分解可能な栄養源となり得る有機性成分
は微生物の着床媒体の内部において、その流れの方向に
急激な濃度勾配を示しているから糸状性微生物の定着す
る媒体に循環有機性廃水が流入する上流側においては栄
養源となる有機性成分、言い換えれば負荷が大きいため
糸状性微生物の成長増殖が活発に行なわれて余剰の菌体
が発生するのに対し、下流側では栄養となる有機性成分
が欠乏しているため糸状性微生物の媒体への定着はもと
よりその存在さえも困難となる。

そのため下流域において糸状性微生物の生存もしくは定
着に辛うじて必要な栄養源が流下供給されるように負荷
を与えようとすれば、上流側ておいては著しく負荷が大
きくなり、全体として菌の成長増殖が過大となって余剰
の菌体の発生は回避できない。

余剰の菌体の発生を避けようとして上流域において菌体
の増殖が行なわれない程度に負荷を制限すれば、下流域
においては栄養源としての有機成分が不足し、また上流
域の一部以外の流路においては微生物の定着はもとより
その生存すら不可能となるため、媒体全体カー効率よく
有機性成分の分解に寄与し得ない。

この場合糸状性微生物以外の極端な貧再養状態において
生育するような分解能力に乏しい微生物が媒体に辛うじ
て定着することもあるが、これら微生物は媒体への定着
力が極めて弱く、しばしば媒体より脱落して浮遊固形成
分（ＭＬＳＳ）を増大せしめて処理水の透明度を低下さ
せるなどの廃水処理上好ましくない現象を生起しがちで
ある。

本発明者らは上記問題点を解消した装置、すなわち循環
水の流速を一定に保持し、かつ負荷を媒体全域に亘り均
一に分散化することのできる装置を提供するため鋭意検
討した結果本発明に到達したものである。

次に本発明装置の一実施例を図面にて説明する。

第１図及び第２図は本発明装置の断面図及び平面図であ
り、該装置は糸状性微生物を定着させる媒体を収容した
円筒状の媒体収容体Ａと該媒体収容体を収容する槽体１
を主要部としている。

円筒状の媒体収容体Ａは円筒体３内に中心部に円孔４を
有する第１の棚段２と周縁部に連通口８を有する第２の
棚段７が上段から下段にわたり、この順序で重畳されて
いる。

上記各棚段の上面には棚段の中心部上に描かれた一つの
円を起点として等間隔に描かれた複数のインボルート曲
線に沿って複数の隔壁６が立設されており、隣接する隔
壁により循環水流の流路を形成している。

ここで言うインボルート曲線とは一つの基礎曲線に巻き
つげた糸をゆるまないように接線的に巻きほごして伸ば
したときの糸の先端が描く軌跡で、隔壁６が上記配置を
とることによって隣接する隔壁で形成される流路断面積
が棚段上の如何なる位置においても一定となる。

したがって流路内の流速は常に一定に保たれ、また水流
に対する抵抗を減少させることができる。

該隔壁６は糸状性微生物の媒体としてその付着が容易な
網目の細かい金網、多孔性プラスチック板、又は孔径の
小なる多数の孔を穿った多孔板等が望ましいが単なる平
板又は塩ビ板等でも差支えない。

網目の細かい金網等を隔壁に使用した場合糸状性微生物
が完全に付着密生するまでは水流は隔壁の網目を通過す
るが、菌体が付着密生した後は完全な隔壁として働くか
ら菌体の付着の容易な金網、多孔板等の空隙のある材料
を使用することが望ましい。

円筒体３内の最上段に配置された第１の棚段２に形成さ
れた循環流路に開口するよう円筒体の周壁には廃水流入
口５が設げられている。

そして該廃水流入口５より円筒体内の最上段に配置され
た第１の棚段２の各流路に流入した廃水は周縁部より中
心部に向かい、中心部に設げられた円孔４を流下して次
の第２の棚段７に形成された流路に導かれて周縁部に向
かう。

そして第２の棚段Ｉの周縁部に形成された連通口８より
次の第１の棚段２に流下し、さらに向きを変えて中心部
に向う蛇行流路を形成するよう構成されている。

上記媒体収容体Ａは円筒状の槽本体１内に収容される。

該槽本体１の上部は解放されていても、密閉されていて
もよいが、槽本体内に媒体収容体を収容したときに槽本
体の内壁と媒体収容体の外壁間に循環廃水の流路１２を
形成する隙間を設ける必要がある。

また媒体収容体を形成する円筒体内に重畳した最下段の
棚段と槽底間には底部空間９を設げる必要があり、該底
部空間内に廃水循環手段、例えば曝気用の水中ポンプ１
０が設置される。

該ポンプは槽の水面上に突出した空気吸入管１１より取
り込んだ空気を該ポンプの強力な攪拌作用により微細な
気泡として底部空間９内に噴出させる。

そして該空気が噴出水流に混って底部空間９を水平方向
に移動する間に有機性廃水中に溶存酸素として吸収され
、残部は噴出流とともに槽本体１の側壁と内部に棚段を
重畳した円筒体３の周壁３との隙間に形成された循環廃
水の上昇通路１２を上昇して一部は槽外へ放出され、残
りは媒体収容体Ａの円筒周壁に円筒体内の設げられた廃
水流入口５より最上段に配置された第１の棚段の各流路
に導入される。

１３は有機性原廃水の供給配管であり、１４は容器の中
心部において水面の上方に設置された供給槽であって、
その底板には原廃水を均等に分散して流下させる複数の
小孔１５が穿っである。

上記小孔から分散供給手段によって廃水が供給される。

第１図では例えばその小孔の一つは直接水面上に開放し
ているが、他の小孔は導管に接続されており、該小孔よ
り流下した原廃水はそれぞれ導管１６により第２の棚段
７を貫通して循環水流の集まる第２の棚段間で形成され
る中心部空間１９に流入して中心部の循環流と混合して
槽本体内の負荷を均一にする如く分散供給される。

図では第２の棚段間で形成される全ての中心部空間１９
に原廃水を分散供給する場合を例示したものであるが必
ずしもこの割合に限定されるものではなく、４段、ある
いはそれ以上の段数につき１カ所でも差支えない。

ただ段数が多くなると均一分散供給が困難となる。

また導管１６はその内面に微生物が成長して管内を閉塞
することのないように大きな管径を採用するか、又は定
期的に管内の清掃ができるように曲管部を出来るだけ避
げるようにし、止むを得ず曲管を採用する場合もその曲
率半径を大きく取ることが好ましい。

１７は処理済の廃水の流出口である。

１８は槽底に滞溜坦積する糸状性微生物を定期的に掻き
出すための排出口である。

以上のように、本発明装置は循環水流路における流速が
糸状性微生物の着床、生存に最も好ましい範囲に保持さ
れる様に容器内の流路を構成することにより、循環廃水
の流路内における流速を好ましい範囲に保持しつつ媒体
全域に亘り略均等な有機性成分負荷が与えられ、かつ栄
養源並びに循環水量のかたよりをきたすことなく、微生
物の増殖と余剰微生物の発生を避けつつ効率よく有機性
廃水の酸化分解が行なわれる実用上極めて有用な装置で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す断面図であり第２図は
最上段の棚段以上の槽本体の内部を示す平面図である。 １・・・槽本体、２・・・第１の棚段、３・・・円筒体
、４・・・円孔、５・・・循環廃水、６・・・隔壁、７
・・・第２の棚段、８・・・連通口、９・・・底部空間
、１０・・・水中曝気ポンプ、１１・・・空気吸入管、
１２・・・循環廃水上昇流路、１３・・・原廃水供給管
、１４・・・原廃水供給槽、１５・・・原廃水流下孔、
１６・・・原廃水の分散供給管、１γ・・・処理水排出
管、１８・・・槽底滞留物の排出口、１９・・・中心部
空間、Ａ・・・媒体収容体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 等間隔で描かれたインボルート曲線に沿って立設さ
   れた複数の隔壁６で形成される流路を有する、中心部に
   円孔４を設けた第１の棚段２と、該複数の隔壁で形成さ
   れる流路の周縁部に連通口８を設けた第２の棚段７を円
   筒体３内に交互に重畳して、円筒体の周壁に設けられた
   最上段に配置した第１の棚段に形成された複数の流路に
   開口する撥水流人口５から流入した廃水に円筒体内で蛇
   行流路を形成させる円筒状の媒体収容体Ａを、処理水排
   出管１７の接続口を有する槽本体１内に収容して該槽本
   体の内壁と媒体収容体の外壁間に循環廃水流路１２と最
   下段の棚段と槽底間に底部空間９を形成するとともに、
   該底部空間に廃水循環手段を設げ、かつ該槽本体の上部
   に設げられた廃水供給槽１４から媒体収容体内の第２の
   棚段間で形成される中心部空間１９に廃水を分散供給す
   る手段を設けたことを特徴とする有機性廃水の処理装置
   。