JPS6115792A - 廃水処理方法及び装置 - 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】 発明の目的 本発明は廃水の生物学的処理に関する改良であり、既設
の廃水処理プラントの効率の向上や新プラントの建設の
だめの方法及び装置を提供するものである。さらに詳し
くは本発明は新しく建設されるタンクや既存のタンク内
で半潜水型の回転接触＝ｉを使用する際の前部及び後部
でのミクロスクリーンまたはミクロストレーナ−（以下
ミクロスクリーンと称する）の使用に関するものである
。

従来技術 生物処理による回転接触装置に関連してのミクロスクリ
ーンの使用はＰａｋ−８ｈｌｎｇ　Ｃｈｅｕｎｇ他、Ｗ
ＡＴｇＲＲＥＳＥＡＲＣＨ、第１４巻、６７〜７５頁の
１回転円板システムにおけるミクロストレーナ−による
沈殿槽の代用に関する研究”で既に述べられている。着
た廃水処理の分野で空気駆動による生物処理（ロ）転接
触装置も米国特許第４０９３５３９号に示されているよ
うに公知である。

さらに、生物処理による回転接触装置を駆動するために
再循環流体を含む流体を使用することも知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、廃水処理技術分野において生物処理によ
る回転接触装置の前後における回転型ミクロスクリーン
の使用はこれまでなく、そこでは第１の回転型ミクロス
クリーンが固型分の一次処理のための実質的に唯一の手
段として使用され、生物処理回転接触装置の後方に設け
られた回転型ミクロスクリーンが固型分の二次処理のた
めの実質的に唯一の手段として使用され、最終浄化槽及
び／または固型分二次処理手段を備えた最終浄化槽の代
用をしている。生物処理回転接触装置に先だつ固型分の
一次処理のためには、網目の小さいスクリーンが好結果
を与えるが、生物処理回転接触装置の前後の両方に利用
されることはこれまではなかった。そして生物処理回転
接触装置の前方で固型分一次処理用に使用されてきた微
細スクリーンでのメツシュ寸法も５０〜２００メツシユ
の範囲ではなかった〇 従って廃水処理プラントの能力を向上させ、新プラント
建設の費用を低下させ、高性能で小型のプラントを得る
ことが本発明の目的である。

本発明の別の利点は生物処理回転接触装置の効率のよい
利用のために系の有機物付着分布を増大させること、有
効工程数を減少させて最終的に単一工程に近づけるため
に生物処理回転接触装置の処理廃水を再循環利用するこ
と、生物処理回転接触装置の再循環水をエアカップを有
する接触装置下方向に流して装置の回転を助け、ポンプ
の使用エネルギーを節約すること、従来の浄化槽及び／
または固型分二次処理手段を一体化して備えた浄化槽の
代わりにミクロスクリーンを使用することによって最終
固型分分離を行なうこと、及び従来の廃水処理設備にそ
のまま適応することができ、また新しいプラント建設に
おいては装置の大きさと使用エネルギーを改善する手段
として利用し得る廃水処理方法及び装置を提供すること
である。

発明の構成 本発明の以上に述ミた利点及びそれ以外の利点は本発明
の好しい具体例について述べた以下の詳細な説明により
明らかとなるところである。

以下の図面を参照することによって本発明の方法及び装
置のよりよい理解が得られる。

本発明の望ましい具体例、特に第１図に関連しての詳細
な説明において、生物廃水処理システムｌＯは予処理工
程１１を含み、そこで原液は大きい固型分と、できれば
油脂分をも除去するように処理される。次の工程は数字
１２で示される粗大孔ミクロスクリーンドラムによる一
次処理工程である。この一次ミクロスクリーン処理後の
廃水は生物処理工程１３に入り、そこで第４図に関連し
て説明される一連の生物処理回転接触装置と接触する。

生物処理工程１３の次に、処理水は二次ミクロスレリー
ン処理工程１４に付され、次いで処理水は本流に循環さ
せるだめの汚染のない流出可能の品質のものとなる。生
物処理工程１３に関連して、生物処理回転接触装置での
処理水の一部が循環可能である点に留意すべきである。

このことは数字１６によらて示され、また第４図の説明
に関連して後で述べられる。さらにミクロスクリーンド
ラムを循環洗滌するためにミクロスクリーン工程１４か
ら出てゆく処理水が循環洗滌水１５として利用されるが
、このことは第２図の説明に関連してより詳細に述べら
れる。

第２図に回転型ミクロスクリーン装置１７が、一次処理
工程１２及び生物処理回転接触装置固型物分離工程１４
に関連して述べらねている。

この二つの装置の主要な差異はドラムに使用されるスク
リーンの寸法にある。回転型ミクロスクリーンは米国特
許第４０３８１８７号の主題であり、その記載は本願に
おいて参考にされるべきである。この回転型ミクロスク
リーン装置１７は回転ドラム１８を有し、これは水平軸
を回転するように位置し、多数の微細空隙グリッド１９
を有している。この場合、回転型ミクロスクリーン装置
ｆ１７が一次処理工程１２に利用される時は、ミクロス
クリーンのメツシュ寸法は約ｌＯＯメツシュである。ド
ラム１８の頂部には環流洗滌水ヘッド２０が設けられ、
環流洗滌水１５に連通ずる。接続手段は図示されていな
い。環流洗滌水受は部２１がドラム１８の内側に設けら
れ、集められたものを運び出す役目をする。ミクロスク
リーンのグリッドの内側に、入口バイブ２２が予処理水
をタンク２４に供給し、そこから入口２３を通って入シ
、矢印で示されているようにミクロスクリーンのグリッ
ド１９を通って出てゆく。ミクロスクリーンで処理され
た水はせき２５を越えてタンク２４から流出する。既に
述べたように、この同じ回転型ミクロスクリーン装置１
７はグリッド寸法が２１ミクロンであることを除いて同
様に生物処理回転接触装置の分離工程１４にも使用され
ている。

第３図に示すように、生物処理工程１３は通常の一次沈
降槽２６、中間撥気相２７及び最終浄化槽２８からなる
。これらの槽はすべてその内部に生物処理回転接触装置
２９を回動自在に取り付けである。この接触装置２９は
米国特許第４０９３５３９号に記載されたものを参照す
べきである。一次沈降槽のスフレバーコレクター、二次
沈降槽のエアｌノーター及びスラッジ廃棄ライン等を示
す破線は単に説明のためのものに過ぎず、本発明のシス
テムに必要なものではなく、床部分３３及び：３４がそ
れぞれ槽２６及び２８で設けられてよい。

第４図に最もよく示されるように、この生物処理回転接
触装置σ２９は床を上下できる損気槽２７に含１れるミ
クロスクリーンで処理した廃水中に一部水没している。

生物処理回転接触装置２９はその表面に一連のポケット
：３０を有し、これらのポケットは生物処理接触装置２
９の回転を助けるだめの加圧空気パイプ３１から出る酸
素含有ガスを捕捉するのに有用である。別にこの生物処
理接触装置２９０回転を助けるために回転接触装置２９
を出た再循環処理水を再循環ライン１６を介してノズル
３２からポンプで流し、それが回転時に第４図の回転矢
印方向に示すようにノズル３２からボケッ）３０に入る
。

以上に述べた方法及び廃水処理システム１０の利点は既
設の一次沈降槽２６、損気槽２７及び最終浄化槽すなわ
ち二次沈降槽２９の使用に際しても明白である。すなわ
ち、回転ミクロスクリーンドラム１７は一次処理工程１
２として有効であり、生物処理回転接触装置の固型分分
離工程１４は生物処理工程１３に特別のパイピングを使
用することなく普通の入口及び出口手段で容易に連結す
ることができる。生物処理回転接触装置２９を駆動する
ための空気の使用は既設のタンク配置を容易にし最大表
面積を与えるものである。機械的駆動による場合にはよ
υ以上のタンクスペースを要し複雑な変型が必要である
ことも留意しなければならない。既設のタンク構造を利
用することによって建設費は最低となり、地上面積も増
やす必要がない。さらに、もし適当であれば、既設の空
気プロワ−も、空気パイプ３１を介して生物処理回転接
触装置２９を駆動させるため低圧空気供給用として変型
することができる。さらに、既設のタンクが設けられて
いる廃水処理システムでは、直列型配置の一次槽、損気
槽及び最終槽ではシステムの初動段階で過度の有機物負
荷がかかるが、ポンプで最終工程からの回転接触装置流
出液を回転接触装置流入液に戻すことによって経済的に
解決することができる。この再循環はこの生物処理回転
接触法が充分な単−借拌工程としての掃気処理に近づく
に充分な速度でボンピングすることによって達成される
。本発明において全体の生物処理回転接触法は系全体の
基質濃度にほぼ等しいだけの負荷を可能にする。再循環
手段は高能率スクＩＪ、−ポンプ（図示せず）を使用す
ることが望゛ましい。

生物処理回転接触工程１３で再循環ライン１６で示され
ているように水を再循環さぜることによって１０〜１５
％のエネルギーの節約が達成されることは特に指摘され
るべきである。

これは再循環廃水がカップまたはポケット３０を有する
生物処理回転接触装置２９の下降側に流下して回転接触
装置に追加の回転力を付与するからである。循環流の流
下拡散によって回転接触装置の表面積が増大するという
付随効果も得られる。さらに、一次処理工程１２及び生
物処理回転接触装置の固型物分離工程１４の両方でミク
ロスクリーンドラム１７を使用することは従来の浄化槽
を追加使用するに要する空間よりも少ない空間で優れた
固型物分離が可能となることも指摘されなければならな
い。このことは実験室及び現場テストの統計結果を示す
以下の表１に示されている。

表１の説明で工程１２．１３及び１４が第１図のものに
対応していることに留意すべきである。この工程１１工
程２及び工程３の記号は一次沈降槽２６、撥気槽２７及
び二次沈降槽２８中の生物処理回転接触装置２９にそれ
ぞれ対応する。“パラメーター”という記号の欄は自明
と考えられるが念のため以下に述べると、５ＢＯＤ、は
可溶性の生物化学的酸素要求量、ＴＢＯＤ、は全生物化
学的酸素要求量、Ｄ、Ｏ，は溶存酸素ｉｔ、’ｒｓｓは
全懸濁固体量、ｖＳＳは揮発性懸濁固体着である。工程
１２及び工程１４において、各回転ドラムのミクロスク
リーン材料はそれぞれ＋４９（１００メツシユ）及び２
１ミクロンのものであることは留意すべきである。表１
のデータは第二のミクロスクリーンからの最終流出液で
ＴＢＯＤ１１３０憧々及び８８３０１ＪＷＬが容易に達
成されることを示している。これらの低い濃度はミクロ
スクリーン１７が生物処理回転接触装置の工程１４で、
従来の二次固型物分離用の浄化装置の代わりに使用し得
ることを示している。このことは必要な地上面積が少な
くてすむことであり、より積極的な固体分の捕捉であり
、そしである柚の用途では従来の浄化装置より２０〜４
０％もの設備費の減少をもたらすものである。エネルギ
ー消費に関するＩ′Ｊ、上の利点に関しては少なくとも
２０チのエネルギー節約が達成され得る。

以上の説明において、一次処理工程１２に使用される粗
大ミクロスクリーン回転ドラムの漬ましいメツシュ寸法
はメツシュ寸法１００である。必要ならばこのメツシュ
寸法は約５０〜２００の範囲内であればよい。同様に生
物処理回転接触装置固型物分離工程１４で使用される微
細ミクロスクリーン回転ドラムの寸法は２１であるかこ
れは６〜４４ミクロンの範囲であればよく、必要なこと
は工ｉ１２で使用される粗大ミクロスクリーンドラムの
スクリーン孔が工程１４で使用きれる微細ミクロスクリ
ーンドラムのものよりも大きければよいということであ
る。二番目のミクロスクリーンで微小細孔を使用するこ
とによって不純物の除去も二次処理、三次処理として一
般に使用されているものの水準に１で可能になるからで
ある。生物処理工程１３に関連して複数個の生物処理回
転接触装置２９が一次沈降槽２６、撥気槽２７及び二次
浄化槽２８に示されている。この生物処理回転接触装置
は必要ならば何個でも各槽に使用し得る。

そ］−で第４図に示すようにタンク２７の長さ方向軸に
平行でもよく、また横方向でもよい。

発明の効果 本発明のシステムの有用性を理解させるには以下の工程
を有する従来の湿式処理方法による廃水処理装置にその
まま適用できることがあげられる。すなわち、微細スク
リーン、撥気槽及び最終浄化槽；一次沈殿槽、固定フィ
ルム反応器及び二次沈殿槽；または微細スクリーン、固
定フィルム反応器及び二次沈殿槽である。さらに、本発
明の廃水処理システムは既設の廃水処理設備にそのまま
適用できるが、新設備にも好適であり、費用も軽減され
ることは明白である。

本発明の方法及び装置によって、より小型の廃水処理装
置の利用を可能にする有効な方法が達成されたことは明
らかである。本発明の装置は殆んど大きい資本投下の必
要なしに既存の廃水処理設備に容易に適用できるもので
ある。さらに再循環システムと加圧酸素含有ガスの使用
による生物処理回転接触装置の回転によってエネルギー
の節約がもたらされる。以上に述べた全てのことは生物
処理工程の前後でのミクロスクリーン工程の使用によっ
て達成されるものであり、それによって系の初期の固型
分負荷を減少させ、より効率的な廃水処理作業がもたら
されるものである。

変形の可能性という点からみて、本発明は特に限定され
たものを除いては如何なる方法によってもその記載によ
って制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法及び装置の説明図である。第２図
はミクロスクリーンドラムの斜視図であり、これは一次
処理及び第１図に示される生物処理回転接触装置固型分
分離処理において使用される。第３図は第１図に示され
る既設の廃水処理装置の工程を改良するための生物処理
回転接触装置の使用を示す説明図、第４図は第１図に示
される生物処理工程に使用される生物処理回転接触装置
を使用する活性汚泥処理プラントの撥気槽の一部の模式
的断面図である。 １１・・・予処理工程、１２・・・粗大孔ミクロスクリ
ーンドラム（一次処理工程）、１４・・・微小孔ミクロ
スクリーン装置ム（二次処理工程）、１３・・・生物処
理回転接触装置、！５・・・環流洗滌水、１７・・・ミ
クロスクリーン装置、２６・・・一次沈殿槽、２７・・
・中間撥気槽、２８・・・最終清澄槽、２９・・・生物
処理回転接触装置、３０・・・ポケット、３１・・・加
圧空気パイプ、３２・・・循環水ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一次固形物分離のため第一ミクロスクリーン回転ド
   ラムに廃水を導入し、 ミクロスクリーンで処理した水を生物処理回転接触装置
   を通過させ、そして 該生物処理回転接触装置による処理に続いて、この水を
   第二ミクロスクリーン回転ドラムに導入することからな
   り、該第一ミクロスクリーン回転ドラムへの廃水の導入
   が一次固形物分離のための実質的に唯一の方法であり、
   該第二ミクロスクリーン回転ドラムへの処理水の導入が
   二次固形物分離のための実質的に唯一の方法であり、清
   澄化タンクを使用することなく、かつ第一ミクロスクリ
   ーンドラムが第二ミクロスクリーンドラムよりも粗大孔
   を有していることを特徴とする廃水処理方法。 ２、生物処理回転接触装置を通過する水の一部分が該生
   物処理回転接触装置に再循環される特許請求の範囲第１
   項記載の廃水処理方法。 ３、再循環された水が生物処理回転接触装置の回転を助
   けるように該接触装置に関連して導入される特許請求の
   範囲第２項記載の廃水処理方法。 ４、第一ミクロスクリーンドラムが約５０〜２００メッ
   シュの範囲の金網方法を有し、第二ミクロスクリーンド
   ラムが約６〜４４ミクロンの範囲の金網寸法を有する特
   許請求の範囲第１項記載の廃水処理方法。 ５、第一ミクロスクリーンドラムが約１００メッシュの
   金網寸法を有し、第二ミクロスクリーンドラムが約２１
   ミクロンの金網寸法を有する特許請求の範囲第４項記載
   の廃水処理方法。 ６、ミクロスクリーン処理水の生物処理回転接触装置の
   通過が、この処理水をそれぞれ少なくとも１個の生物処
   理接触装置を内蔵する一次タンク、撥気タンク及び二次
   沈殿タンクを通すことにより行なわれる特許請求の範囲
   第１項記載の廃水処理方法。 ７、酸素含有ガスを生物処理回転接触装置の回転を助け
   るような方法で導入する特許請求の範囲第３項記載の廃
   水処理方法。 ８、第一ミクロスクリーン回転ドラムへの導入に先だっ
   て、第一ミクロスクリーン回転ドラムによって有効に除
   去されない一次固形物を実質的に除去するため、廃水を
   予備処理する特許請求の範囲第７項記載の廃水処理方法
   。 ９、粗大孔ミクロスクリーン回転ドラムを内部に取付け
   た第一ろ過処理タンク、 生物処理回転接触装置を内部に取付けた少くとも１個の
   追加処理タンク、 微小孔ミクロスクリーン回転ドラムを内部に取付けた第
   二ろ過処理タンク、及び 廃水を第一ろ過処理タンク、追加処理タンク及び第二ろ
   過処理タンクの順に通過させるように設計、配列された
   流体入口及び出口手段よりなる廃水の生物処理システム
   。 １０、ミクロスクリーン回転ドラムを洗滌するため該回
   転型ミクロスクリーンに機能的に連結された手段を有す
   る特許請求の範囲第９項記載の廃水の生物処理システム
   。 １１、二次処理タンクの中で処理された水の一部を生物
   処理回転接触装置へ再循環させるための手段を有する特
   許請求の範囲第９項記載の廃水の生物処理システム。 １２、追加処理タンクが少なくも１個の生物処理回転接
   触装置を内部に設けた２個以上の追加処理タンクと共に
   設置され、一次沈殿即ち沈降タンク、撥気タンク及び二
   次沈殿即ち最終清澄化タンクからなるものである特許請
   求の範囲第１１項記載の廃水の生物処理システム。 １３、粗大孔ミクロスクリーンドラムが約５０〜２００
   メッシュの範囲の金網寸法を有し、微小孔ミクロスクリ
   ーンドラムが約６〜４４ミクロンの範囲の金網寸法を有
   する特許請求の範囲第１２項記載の廃水の生物処理シス
   テム。 １４、粗大孔ミクロスクリーンドラムが約１００メッシ
   ュの金網寸法を有し、微小孔ミクロスクリーンドラムが
   約２１ミクロンの金網寸法を有する特許請求の範囲第１
   ３項記載の廃水の生物処理システム。 １５、酸素含有ガスを接触装置の回転を助けるような方
   法で導入する手段を有する特許請求の範囲第１１項記載
   の廃水の生物処理システム。 １６、粗大孔ミクロスクリーン回転ドラムを内部に取付
   けた第一ろ過処理タンク、一次沈殿タンク、撥気タンク
   及び最終清澄化タンクの内部のそれぞれ取付けた少くと
   も１個の生物処理回転接触装置、 微小孔ミクロスクリーン回転ドラムを内部に取付けた第
   二ろ過処理タンク、第一ろ過処理タンクを一次沈殿タン
   クに、最終清澄化タンクを二次ろ過処理タンクに連結す
   るように設計配列された流体入口及び出口手段を有する
   一次沈殿タンク、撥気タンク及び二次沈殿タンクからな
   る高級廃水処理プラント。 １７、ミクロスクリーン回転ドラムを洗滌するための手
   段を有する特許請求の範囲第１６項記載の高級廃水処理
   プラント。 １８、最終清澄化タンクで処理された水の一部を撥気タ
   ンクに再循環させる手段を有する特許請求の範囲第１７
   項記載の高級廃水処理プラント。 １９、酸素含有ガスを導入する手段を有し、この再循環
   水及びガスが接触装置の回転を助けるような方法で導入
   される特許請求の範囲第１８項記載の高級廃水処理プラ
   ント。 ２０、粗大孔ミクロスクリーンドラムが５０〜２００メ
   ッシュの範囲の金網寸法を有し、第二ミクロスクリーン
   ドラムが約６〜４４ミクロンの範囲の金網寸法を有する
   特許請求の範囲第 １９項記載の高級廃水処理プラント。