JPS605290A - 汚水処理用接触濾材 - 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、汚水を循環水路式の浄化槽内で回流させなが
ら浄化する場合に用いて好適な汚水処理用接触濾材に関
する。

従来より汚水の浄化装置として利用されている循環水路
式汚水浄化装置は、空気との水面接触によって酸素を供
給する表面曝気法であるため、水深は２ｍが限度でそれ
以上深くすることができず、そのため広い施設面積を必
要とし、また、活性汚泥法であるため、比較的汚濁濃度
の薄い生活系排水の浄化には不向きであるとの、活生汚
泥法の共通的欠陥を有している関係上、現在のところこ
の装置は児捨てられている軸向にある。

しかし、上記循環水路式汚水浄化装置は簡単な構造の装
置であるから、これに接触曝気法を組合せ、循環水路型
接触曝気式浄化装置とずれば、ンＹ。

化効率の向上を図れる一方、水深を大凡５ｍ程度に深く
できるので、装置全体をよりコンバクｌ−＋ヒして施設
面積の問題も解決することができるのであるが、最大の
問題点は、現在のところ上記装置に使用可能な適切な接
触濾材が存在し１．ｒい点である。

この循環水路型接触曝気式浄化装置に適した接触濾材の
必須要件としては、循環水路という１ｆｉｔ方向の水流
に対し、 ■　半永久的な使用に耐えられる強度性を有Ｊること。

■　生物膜が付着する表面積が大きいこと。

■　水流に対する抵抗が少ないこと。

■　空隙率が大きいこと。

■　水流に乱流を起こさせ易い構造であること。

等の諸条件を同時に満足させ得るものでなければならな
いことである。

而して、本発明は上述した諸条件を満足させることがで
き、以って、循環水路型接触曝気式汚水処理装置の実用
化を初めて可能ならしめた極めて画期的な接触濾材を提
供する点を発明の主たる目的とするものであって、本発
明では上述の目的を達成するために、強度性に優れた矩
形状の板材をｖ′ｌＡ旋状に捩って長手方向に連続する
螺旋羽根を構成し、この螺旋羽根に沿って循環汚水を旋
回、及び、接触させる様に構成している。

次に、上述した本発明の好適な実施例を添１１１＝Ｉ　
した図面と共に詳細に説明する。

第１図は本発明に係る接触濾材の構成素材である矩形状
の板材１を示したものであって、板材１の材料としては
、比重が重く強度性に優れた金属、合成樹脂類、或は、
適当な産業廃棄物等が使用される。また、第２Ａ図並び
に第２Ｂ図は、上記矩形状板材１の全体を中心線Ｚを中
心に第１図に示した矢印ＸＳＹの方向に捩ることによっ
て構成した本発明に係る接触濾材の側面図であって、第
２Ａ図は板材１を右側（時計回転方向）に捩ることによ
り、長手方向に右巻きに連続する螺旋状羽根Ｒ１を形成
した右巻き螺旋構造の接触濾材Ｒを示し、また、第２Ｂ
図は板材１を左側（反時訓回転方向）に捩ることにより
、長手方向にノ「巻きに連続する螺旋状羽根１−１を形
成した７Ｊ　Ｗぎ螺旋４Ｍ　；告の接触濾材りを示す。

第３図は、上述した本発明に係る接触Ｍｌ伺Ｒ及びＬを
循環水路式汚水浄化装置に使用した揚台の１実施例を示
したもので、図示した様に隔壁によって連続した循環水
路を構成した循環水路式汚水浄化装置１０は、回転羽根
２ｏを備えた第１曝気ゾーン１１に於いて汚水を撹拌し
て混合し、目っ、水平方向に流速を与えて一定の流速で
外周循環水路１２へ回流さける。１３は外周循環水路１
２の先端口に連設した第２＠気ゾーンで、この第２曝気
ゾーン１３に設けた第２回転羽根２１で史に撹拌と混合
が加えられ、且つ、流速を与えらゝれた汚水は、内周反
転水路１４に向けて回流され、再び第３曝気ゾーン１５
に於いて第３回転羽（１２２による撹拌と混合、及び、
流速が与えられた１殺、内周反転水路１６を回流して前
記第１曝気ゾーン１１に循環され、以上の回流を繰返す
ことによって汚濁物質を次第に生物分解させ、以って汚
水の浄化を図ることができる仕組に成っている。尚、図
示はしていな０が各曝気ゾーン１１．１３．１５には汚
水の溶存酸素潤度を高めるための空気吹込み装置が設け
られている。

以上の如く構成した循環水路式汚水浄化装置１０に本発
明の接触濾材ＲとＬを用いるには、例えば右巻き螺旋（
１４造の接触濾材Ｒ多数本を第４図の断面図に示す如く
循環水路４！３０の直線部分に底部から水面のやや上部
迄積岡する一方、この接触ｉ１！材閤ＲＡの延長方向く
回流方向）に接続した状態で今度は左巻き螺旋構造の接
触濾材り多数本を同様に積層すればよい。第３図の実施
例では、以上の如く連続して構成した右巻きと左巻きの
各接触濾材閾ＲＡとＬＡを、循環水ｗｊ１２．１４．１
６の各直線部分に夫々設置している。

この様に各水路の途中に各接触濾材ＦＩＲＡ、１−Ａを
設けた循環水路式汚水浄化装置１０では、各回転羽根２
０．２１．２２によって強制的に回流される汚水が各接
触濾材１ｉ１ＲΔ、１．−Ａを通過する際に、各螺旋状
羽根Ｒ１及び１−１の曲面に案内されながらその表裏両
面に生成された生物膜に接触しつつ旋回移流するため、
撹拌と混合が促進されて浄化が効果的に行なわれる。

第５図は左巷き螺旋４Ｒ造の接触濾材１−・・・による
汚水の旋回状態を矢印で示したものであって、各矢印の
如く螺旋状羽根＋１に案内されて左回りに旋回されなが
ら接触濾材Ｌ・・・の長手方向に移流される汚水は、隣
接するもの同士がその」−下、ノ「右の各接触点で衝突
し、ここで乱流が起き−て巨拌ど混合が極めて効果的に
行なわれる。また、上記の如く積層された接触濾材は、
上下、左右に隣接η−る濾材同志が各螺旋状羽根１−１
同志で点接触と成る関係上、濾材間の空隙が確実に保持
されて汚水の旋回と乱流を効果的に行なうことができる
。更にまた、螺旋方向を逆向きにした接触蒔４Ａ　口ｒ
ｉ’△とＬＡを長手方向に接続充填すると、ｉｌｌΔ間
を旋回しながら移流する汚水は螺旋状羽根Ｒ１及び１−
１の向きが異となるＧＲＡ又はｌ−Ａに移る痕ごとに、
その旋回方向が反転される関係上、汚水の撹拌と混合は
更に促進される。

従って、第３図の様に水路の途中に本発明に係る接触濾
材ＲとＬを積置した循環水路式汚水浄化装置１０では、
汚水は撹拌と混合を繰返しながら好気性状態で循環され
、且つ、生物膜との接触による浄化作用も充分に授受さ
れるから、優れた浄化作用を発揮することができる。

尚、上述した実施例では螺旋方向が異となる左右２種類
の接触濾材Ｒとしを使用しているが、長尺に形成した板
材１に対する捩り方向を中間部より左右逆方向にするこ
とにより、一本の接触濾材で上記２種類の接触α材Ｒ，
Ｌと同じ作用、効果を発揮することも可能であって、そ
の選定は任意とする。また、第４図に於いて４０は合成
樹脂製の不織布４１を介して上記各接触濾材層ＲＡ、Ｌ
Ａの上面に被覆した通気性土壌層で、この土壌間４０は
必要に応じて各接触濾材ＩＷＲＡ、ＬＡ・・・の上面に
被覆され、循環水路から発生する臭気や、洗剤泡・病原
菌の槽外への拡散を防止するとともに、槽内の水温が外
気；Ｂの影響を受けないようにする。

本発明に係る接触濾材は以上述べた如くであって、循環
水路内を横方向に回流する汚水の流れに対して本発明の
接触濾材を多数本ｖ４位した状態で設置すれば、汚水は
各接触α材の螺旋状羽根の曲面に案内されて螺旋状羽根
の空隙内を強制的に旋回されるから、この旋回中に各螺
旋羽根の表裏両面に付着生成された生物膜に均一に接触
して効室の高い浄化を受けることができる一方、旋回の
繰返しによる乱流によって撹拌と混合が効率良く行なわ
れて優れた曝気効果を発揮し、浄化効果を高める己とか
でき、且つ、水流に対する抵抗が少いがら目詰りの心配
も無く、強度性に優れた＋Ａ　’４：’１１を用いるこ
とにより長期の使用にも充分に耐えて省力的に浄化を行
なえる利点を備えるがら、前１ホし　。

た■〜■の諸条件を全て具備した最適な接触α材を提供
できるものであって、構造も矩形状の仮月を螺旋状に捩
るだけの極めて簡単な構成であり、低コストで製造でき
る経済性も備える点と相俟つで、図示した装置を始めと
する各種の循環水路式或いは長水路式汚水浄化装置に使
用して淘に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る接触α材の構成材である板材の一
例を示した側面図、第２Ａ図及び第２Ｂ図は本発明によ
る接触濾材の実施例を示した側面図、第３図は本発明の
接触濾材を循環水路式汚水浄化装置に用いた場合の一実
施例を示した平面構成図、第４図は本発明の接触濾材に
よって構成された接触濾材層を充填した循環水路槽を断
面にして示した正面図で、第５図は汚水の旋回方向を矢
印で示した説明図である。 １・・・・・・矩形状板材、Ｒ，Ｌ・・・・・・接触α
材、Ｒ１、Ｌｌ・・・・・・螺旋状羽根。 特許出願人　竹　下　禎　二 第４図 第５図 手糸売ネｆｌｉ正占〈自発） 昭和５９年８月３１０ 昭和５８年特許願第１０’１７１８号 ２、発明の名称 水処理用接触ａｖ４＜補正名称） ３、　？ｌｌｉ正をする名 事件との関係　特許出願人 埼玉県岩槻市人字岩槻５８０−．１ 竹　下　禎　− ４、代理人 ５、補正の対象 願書の発明の名称の欄、明細用の全文及び図面６、補正
の内容 明　ｍ　占 １、発明の名称 水処理用接触濾材 ２、特許請求の範囲 強度性に優れた矩形状の板材を、螺旋状に捩って１１４
成したことを特徴とする水処理用接触濾材。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、有機性汚水を、長水路式あるいは循環水路式
等の処理槽内を流しながら、生物処理により浄化する場
合に用いて好適な水処理用接触蒔材に関する。 近年、有機性汚水処便法において重要視されてきた生物
膜法の起源は、河川の自然浄化が河川中の石やその他の
固形物に付着している生物膜、即ち、微生物の有機物分
解能力に起因している点に着目したものであり、より多
く生物膜と汚水との接触を図ろうとして開発されてぎた
のが接触濾材であって、特に、処理槽に接触濾材を固定
して生物膜を形成せしめ、これに汚水を接触させて生物
浄化を図ろうとする固定生物膜法用として、多くの接触
濾材が開発されてきた。 固定生物膜法における接触濾材は、次のような条件を具
備することが必要とされている。 ■　適度な生物膜の付着性があること。 ■　比表面積が大きいこと。 ■　空隙率が大ぎいこと。 ■　通水抵抗が少ないこと。 ■　乱流を起し易く、水の撹拌・混合がうまく行くこと
。 ■　化学的・生物学的に安定で変質ぜず、１３！械的強
度も」＝分で、座屈、破壊、摩耗を受けず、長期使用に
耐えること。 ■　浮遊物の捕捉性が高いこと。 ■　有害物の溶出がないこと。 ■　粒径や間隔が一様で、槽内に均一な流速が生じ易い
性質のものであること。 ■　安価で安定した供給が可能なこと。 Ｏ輸送や、施工が容易であること。 これらの具備条件のうち、■と■、■と■は、相反する
条件となり易く、水は抵抗の少ない部分を選んで流れる
から、濾材の形状、流速、水流方向の与え方によっては
、期待どおりの浄化力の発揮や維持・継続が困難となる
場合が多く、特に槽内の水を上下方向に旋回させる方式
では問題が起り易い。 河川の流れは横方向の流れであり、いわば長水路の水処
理槽と云えるのであるから、この横方向の流れに対し、
前）本の■〜Ｏの諸条件を具備した接触濾材が出来れば
、長水路型あるいは循環水路型の水処理装置の接触濾材
として好適であるばかりでなく、直線的な一般水路に充
てんすることにより、自然の浄化力を向上させて、最も
省エネルギー的な汚水の浄化も可能になるのであるが、
今迄のところ、上述した各条件を満足し得る接触濾材は
存在しないのが実情である。 本発明の接触濾材は、上述した点に着目して開発された
画期的な水処理用の接触濾材であり、以下に、本発明の
好適な実施例を、添附した図面と共に詳細に説明する。 第１図は、本発明に係る接触濾材の構成素材である矩形
状の板材Ｓを示したものであって、板材Ｓの材料として
は、比重が重く強度性に優れた金属、合成樹脂類、或は
、適当な産業廃棄物等が使用される。また、第２Ａ図並
びに第２Ｂ図は、上記矩形状板材Ｓの全体を、中心線Ｚ
を中心に第１図に示した矢印Ｍ、Ｎの方向に捩ることに
よって構成した本発明に係る接触濾材の側面図であって
、第２Ａ図は、板材Ｓを右側（時計回転方向）に捩るこ
とにより、長手方向に右巻きに連続する螺旋状羽根Ｒ１
を形成した右巻き螺旋構造の接触濾材Ｒを示し、また、
第２Ｂ図は、板材Ｓを左側（反時計回転方向）に捩るこ
とにより、長手方向に左巻きに連続する螺旋状羽根Ｌ１
を形成した左巻き螺旋構造の接触濾材りを示す。 第３Ａ図は、上述した本発明に係る接触濾材Ｒ及びＬを
、長水路式水処理装置に使用した場合の一実施例の平面
図を示したもので、第３Ｂ図は、右巻き接触濾材の一部
分を拡大したものであり、第３Ｃ図は、同じく左巻き接
触濾材の一部分を拡大したものである。また、第４図は
、第３Ａ図のＬＡ部分の断面の１部を示したものである
。 次に、この螺旋形濾材を使用した汚水浄化の特徴につい
て述べる。 周壁１及び底部２を水密（？４造物で作った長水路式本
処理装置Ｘ内に、第３Ａ図及び第４図の如く、本発明の
螺旋形接触濾材Ｒ又はＬのうち、羽根を同一方向に捩っ
たもの（Ｒ１又はＬ　１　）を、長手方向に左右及び上
下に水平に積層充填して、接触濾材ＩＷＲＡ、ＬＡを交
互に連続形成し、導入部３に汚水を注入し続けるとく槽
内の水位が、最上段の濾材の下部１／３程度になるよう
、槽末端に流出間口部を設ける。）、汚水は螺旋状羽根
Ｒ１、＋１の捩れに従って回転しつつ横方向に流れ、螺
旋状羽根Ｒ１、］−１の表裏に付着した微生物と接触し
、この微生物の働きによって、汚水中の有機性汚濁物質
は分解・浄化される。 槽Ｘ内に充てんされた螺旋形接触濾材１ｉ１ＲＡ。 Ｌ　Ａは、第３Ｂ図、第３Ｃ図及び第４図に見られると
おり、各濾材Ｒ，Ｌが上下左右で接触する部分は、螺旋
状羽根Ｒ１又はＬｌの捩れ方向が正反対となっているた
め、接触は必らず点接触となり、計算上の空隙率と、実
際の空隙率とが一致するとともに、横方向の水の流れる
断面積は、第４図に見られるとおり各濾材間開−と成る
。 したがって、前述した接触濾材の具備すべぎ条件の■、
■、■を全て満足できる。更に、この濾材Ｒ及びＬの最
も特徴的な点は、濾材Ｒ及びＬどうしが接する部分の螺
旋状羽根Ｒ１又はＬｌの捩れ方が反対となっていること
により、第４図の各空隙部４・・・の部分で水流の衝突
による乱流が起り、汚水が撹拌・混合されることであっ
て、従って、前記条件の■が満足される。 しがもこの水流の衝突による乱流によって、空隙部４の
部分の通水抵抗が、その他の部分よりも大きくなること
により、槽内の汚水が各空隙部４の部分を通って短絡す
ることが防げるのである。 尚、槽Ｘ内の汚水の撹拌・混合をより増大させるために
は、第３Ａ図のとおり、螺旋形接触濾材のＲとＬの各Ｉ
ＷＲＡ、ＬＡを、前１凍に交互するよう充てんすればよ
い。また、固定生物膜法においては、好気性処理と、嫌
気性処理であるが、好気性処理の場合は、第３Ａ図の汚
水導入部３の部分で十分に溶存酸素を高める措置を行え
ばよく、嫌気性処理はそのような措置をしな（プればよ
い。 次に、処理槽の上部を開放型にすると、洗剤泡や病原菌
さらには臭気や衛生害虫の構外拡散という２次公害の発
生や、幼児の転落などの外、外気温による槽内水温への
影響など、種々の問題を発生するから、槽の上部は被覆
する必要を生ずるが、本発明の螺旋形接触濾材Ｒ及びＬ
は強度性に優れた材質で作られているから、第５図の如
く充てん濾材Ｒ及び１−の上部を土壌落下防止用の材料
５で覆い、その上部に通気性に優れた土壌６を充てん被
覆し、更に芝でも植えれば、上部開放の場合に派生する
全ての問題を解決できるばかりでなく、修景上の利点も
極めて大きい。 本発明に係る接触濾材は以上述べた如くであって、長水
路内を横方向に流れる汚水の流れに対して、本発明の接
触濾材を多数本積層した状態で設置すれば、汚水は各接
触濾材の螺旋状羽根の曲面に案内されて、螺旋状羽根の
空隙内を強制的に旋回されるから、この旋回中に各螺旋
羽根の表裏両面に付着生成された生物膜に均一に接触し
て効密の高い浄化を受けることができる一方、旋回の繰
返し及び濾材接触部で起る乱流によって、撹拌と混合が
効率良く行われて浄化効果を高めることができ、且つ、
水流に対する抵抗が少いがら目詰りの心配も無く、強度
性に優れた材料を用いることにより長期の使用にも充分
に耐えて、省力的に浄化を行なえる利点を備えるから、
前述した■〜０の諸条件を全て具備した最適な接触濾材
を提供できるものであって、構造も矩形状の板材を螺旋
状に捩るだけの極めて簡単な構成であり、低コス！・で
製造できる経済性も備える点と相俟って、図示した装置
を始めとする各種の長水路式水処理装置に使用して狗に
好適なものである。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る接触濾材の構成材である板材の一
例を示した側面図、第２Ａ図及び第２Ｂ図は本発明によ
る接触濾材の形状例を示した側面図、第３Ａ図は本発明
の接触濾材を長水路式水処理装置に用いた場合の一実施
例を示した平面構成図、第３Ｂ図及び同Ｃ図は夫々第３
Ａ図で使用した接触濾材の一部分を示した拡大図、第４
図は本発明の接触ｉＵ！ｔＪによる汚水の旋回方向の一
例を示した説明図で、第５図は本発明の接触濾材によっ
て構成された接触濾材層を充填した長水路槽の断面説明
図である。 Ｓは矩形状板材、Ｒ，Ｌは接触濾材、Ｒ１、Ｌｌは螺旋
状羽根、Ｘは長水路式水処理装置、１は水処理槽の周壁
、２は水処理槽の底部、３は汚水の導入部、４は濾林間
空隙部、５は土壌落下防止材料、６は被覆土壌。 特許出願人　竹　下　禎　二 第３Ａ図 第３Ｂ図 第３Ｃ図 警 第４図 い 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強度性に優れた矩形状の板材を、螺旋状に捩って構成し
   たことを特徴とする汚水処理用接触濾材。