JPS6171896A - 廃水の嫌気性浄化装置 - Google Patents

廃水の嫌気性浄化装置

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JPS6171896A
JPS6171896A JP60161325A JP16132585A JPS6171896A JP S6171896 A JPS6171896 A JP S6171896A JP 60161325 A JP60161325 A JP 60161325A JP 16132585 A JP16132585 A JP 16132585A JP S6171896 A JPS6171896 A JP S6171896A
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    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C02F3/2873—Particular arrangements for anaerobic reactors with internal draft tube circulation
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    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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、醗酵用反応室を有する容器と、反応室に流入
水を導入する機構と、浄化された水を溢流によって回収
するための少なくとも１つの溢流溝と、溢流溝のレベル
より低い位置に設けた、液体からガスを分離して回収す
るための回収装置とよりなる廃水の嫌気性浄化装置に関
するものである。
を機物賞を含有する廃水を、有機物質が水溶性物質特に
脂肪酸に分解される処理に付し、次いでこのようにして
前処理された水を嫌気性条件下でメタン発生性微生１力
を含有するｆ６状のスラッジ（活性汚泥）と接触させ、
発生するメタンを、スラッジがなお含有される液体から
分離するよう処理する方法は公知である。処理された水
（排出水）は溢流によって分離除去される６反応容器内
における嫌気性醗酵のための液体の理論的滞留時間は、
沈澱室を含む装置の全容量との関連における液体の流れ
によって決定される０反応容器内における液体の最適な
滞留時間は、スラッジの量が充分であれば、とりわけ廃
水の化学的酸素要求１度（ＣＯＤ）によって決定される
。滞留時間を数時間に亘るものとすれば浄化率は９０％
にも達することが見出された。長時間に亘ってこのよう
な浄化効果が維持され得る範囲は、スラッジの活性保持
力にも依存する。特に、平均して一定時間内に生成され
得るものより多くのスラッジが反応容器から洗い流され
ない状態が確保されるよう配慮しなければならない。化
学的酸素要求濃度が低い流入水を高圧の流体として使用
するときには、多量のスラッジが押し流されることを内
部の沈澱器が防止することができなくなる危険が相当に
ある。これに関する重要な因子は沈澱器における液体表
面負荷である。
沈澱室内の沈澱したスラッジと、反応容器内のスラッジ
粒子、廃水および小さな気泡の混合物との間には密度の
差があるために、沈澱物が部分的に攪拌される。これに
よって反応容器の最上層部分において乱流が生ずると、
過剰星のスラッジが反応容器から押し流される。これに
対して、多量のメタンがスラッジの粒子の一部の内部に
入り込むために当該粒子は周りの液体より軽くなるとい
う事実を付言しておかなければならない、これによって
、反応容器の負荷容量は相当に制限される。
オランダ特許出願第８２．０１２９３号によって、沈澱
物の“ガス上昇再ｖａ環”を、ガス回収室を過圧状態と
することによって制御することができることは公知であ
る。この刊行物によれば、必要とされろ過圧状態は、高
々反応容器の静圧の３０％である。
従ってこの手段によれば、自由なガス放出により、沈澱
物の一部が溢流によって流れ去ることが防止される。こ
の方法の欠点は、この種の方法を実施するときには耐圧
性の設備が必要となり、これに伴ってコストが相当に増
大することである。
本発明の目的は、上述の欠点を除き、上述の型の反応容
器であって当該反応容器内を過圧状態とすることなしに
ガス上昇効果を好適に制御することのできるものを得る
ことにある。
この目的のため、本発明においては、第１の回収装置よ
り下方に離間した位置に、ガスと浮上性スラッジとを回
収するための少なくとも１つの回収装置を付加的に設け
る。この付加された回収装置は、ガスの上昇作用によっ
て液体とスラッジの混合物を上昇させるための少なくと
も１つの上昇パイプを有する液体流路系ををし、前記上
昇パイプは、ガスと液体とを分離するための分ＦＭ　Ｚ
ｊ内に出口ををする。
ガスと７７上性スラツジは液面より下方に相当に離間し
た位置で捕集され、１本または複数の前記上昇パイプを
介して移送されるので、本質的に乱流のない流れが反応
容器の最上層部分において生する。これによりｆＬＶ１
容量が増大する。そして上部におい゛ζ清浄な排出水が
得られる。
ガスと−’４Ｂに上昇パイプに運ばれる浮上性スラッジ
が分離されて反応容器に戻されることが重要である。静
的で渦流のない流れが反応容器の頂部において必要とさ
れる一方、反応容器の底部においてはスラッジと流体の
好適な混合が必要とされる。このため、重いスラッジは
流動化されなければならない。
本発明の好適実施例によれば、この流動化は、前記分賜
室から反応室の底部領域に伸びる分離された液体とスラ
ッジとを戻すための少なくとも１つの下降バイブを設け
ることにより、上述の上昇パイプ内におけるガスの上昇
によるエネルギーの助けによって反応容器の底部部分に
おいて達成される。
ガスはそれが形成する気泡から解放されなければならな
い、この目的のために、ガスを気泡から分離するための
消泡器を使用することができる。
この消泡器は分離器に接続され、分離された液体を前記
下降パイプに送るための排出用接続部を有する。
第１の回収装置も前記分シｌ［器に接続されていること
が好ましい。
付加された回収装置は、できるだけ完全にガスと浮上性
スラッジを回収するものでなければならず、上昇する液
体が断面の狭窄によって過剰に加速されることなしに、
それらを上昇パイプに移送させるものでなければならな
い、特に、そのような加速はそれ自体反応容器の最上層
部分における乱流の原因となる０本発明によれば、この
ことは、少なくとも１つの前記付加した回収装置が多数
の異なった高さ位置に配列されたフードを有し、各高さ
位置におけるフードが他の高さ位置におけるフードとの
関係において成る張出し部を有すること、並びにある高
さ位置におけるフードによって塞がれる断面領域が全断
面傾城の高々５５％であることにより、満足させられる
。
比較的大きな反応容器内においては、当該反応容器内に
前記上昇パイプが多数あり、それを、浄化された液体を
溢流溝に移送ずろための前記回収装置が設けられたパイ
プ並びに少なくとも１つのトロ、１バｆゾと交互に位置
する状Ｃ点ご、これらの各ｒＩＦの・マイプを六角形に
して互いにハニカム状に結＆コることにより、各種のパ
イプを省空間的に収容することができる。
以下、典型的な２つの実施例を多少概略的に示す図面を
参照して本発明をより詳細に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は同
し実施例におけるガスと浮上性スラッジとを回収するた
めの回収装置を詳細に示す拡大図、第３図は第２図の回
収装置の平面図、第４図は第２の実施例の縦断面図、第
５図は第４図のり一ν線に沿った横断面図である。
第１図乃至第３図に示す嫌気性浄化装置は、背の高い反
応容３１を具えて成り、その下底部に出口を有する流入
水のための４人部２が設けられている。この反応容器の
上縁付近には、排出用パイプ４に接続された非水用溝３
が設けられている。
反応容器内には、ガスと浮上性スラッジを回収するため
の２つの回収装置５および６が設けられ、その各々は、
それぞれ４つの高さ位置におい°ζ設けられた、中央の
上昇パイプ７の方向にある程１１上昇して１頃斜するフ
ード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄおよび６ａ。
６ｂ、　６ｃ、　６ｄより成る。
動作中において、醗酵は特に反応容器の下底部分におい
て嫌気性条件下でスラッジの粒子と脂肪酸などの水溶性
物質が接触する結果発生し、メタンが生ずる。スラッジ
の粒子の一部は相当多量のメタンを吸収保持するので、
周りの液体より軽くなる。静的で乱流のない流れの状態
を反応容器の最上層部分において得るために、また事実
上排出水によってスラッジが流去しないようにするため
に、溢流溝３より実質的に下方に離間したレベルにおい
て、ガスと浮上性スラッジを上昇パイプ７に導入する回
収装置を設ける。上昇パイプ７においては、回収装置５
によって回収されたガスとスラッジが、上昇パイプ７の
非狭窄部内に設けられたパイプ７゛の狭窄部に上昇して
流入する０回収装置６は、回収されたガスと存在する気
泡とを上昇パイプ７の非狭窄部に導入する。パイプ７お
、しび７°は共に、液体とガスを互いに分離する分離室
８に出口を有する。液体は分離室８の底部に集まり、下
降パイプ９を介して反応容器の下底部分に流れる。パイ
プ１２が分離室８と消泡器＋１との間に伸びるように設
けられ、消泡器１１においてスラッジと液体がガスから
分離される。スラッジを含有する液体はパイプｌＯを介
して下降パイプ９に導入される。
ガスが除去された結果、パイプ９内の液柱は反応容２；
１の周りの液体より重くなる。このことは、下降パイプ
内に相当に強力な下向流が生して反応容器の底部の比較
的重いスラッジを攪拌することを意味する。加えて、分
離されたスラッジは反応容器の下底部分に戻される。こ
のように簡単な方法によって、反応容器の頂部において
静的な状態が維持されると共に反応容器の底部において
は重いスラッジと流入水とが乱流によって充分に攪拌さ
れるという効果が奏される。
回収装置５および６の構成は、断面に狭窄部を形成する
ことによ−、てｌＡれが１川連されろことが大幅に制限
されるものである。第２図および第３図は、各高さ位置
において２つのガスフード５ａ、５ｂ。
５ｃおよび５ｄが設けられていること、そして各高さ位
置における２つのガスフードが断面領域のｌ／２より少
ない部分を占めることを示す、順次に位置するフードは
互いに一部が重なり合い、４つの高さ位置におけるフー
ドが一緒になって断面領域の全体を覆う、１つの高さ位
置におけるフードが占める反応容器の断面領域は全断面
積の５５％以下、好ましくはそれ以下（例えば５０％以
下）とすべきである。各種のフードの概略を、関連する
高さ位置のものと同一の符号を付して、第３図に示す。
第１図乃至第３図による例の多数を大きな反応容器内に
結合して設けることができる。
第４図および第５図は第２の実施例を示し、この例にお
いて反応容器は大きな断面領域を有し、多数の六角バイ
ブがいっばいに収納されている。
２１は反応容器、２２は流入水入口、２３は環状排水用
溝、２４は排水のための主排出パイプを示す。ｌ薄２３
お、Ｊ、び主排出パイプ２４はパイプ２５によって互い
に１妾続されている。
反応容器内には、およそ１５本の六角の反応パイプ２６
と、３本の結合された六角の上昇パイプ２７と、中央の
六角パイプ２８とが配置されている。パイプ２８内には
下降パイプ２９が設けられ、これは六角バイブ２６．２
７および２８とは対照的に、殆ど反応容器２１の底にま
で伸びている。パイプ２６．２７および２８はハニカム
状に配置されている。
反応パイプ２６の各々の内部には、２つの高さ位置にお
いてガス回収装置５および６が設けられている。これら
は、第１図乃至第３図に関連して前述したものと同様の
構成および相互の位置関係を有する。低い位置のガス回
収装ｒＬ５は、回収されたガスおよび浮上性スラッジを
接続パイプ３０においてｙｃＴｌされている上昇パイプ
７に導入する。１またはそれ以上の接続パイプ３０が集
合上昇パイプ２７に接続されている。この集合上昇パイ
プ２７内には、アダプター３２によってパイプ２７に接
続された相当に断面積の小さいパイプ３１が設けられて
いる。
３つのパイプ３１の各々は分離室３３内にその上端出口
ををし、３つの分離室３３は接続パイプ３４を介して消
泡器３５に接続され、また接続パイプ３６を介してロー
ト３７に接続され、このロート３７に中央の下降パイプ
２９が開口している。消泡器はガス出口３８と液体出口
３９を有する。
パイプ２８もまた気泡を回収しガスを上昇パイプに４大
するガス回収装置４０を有する。パイプ２８は回収装置
４０の上方において閉じられている。
ガス回収？を置６は、反応パイプ２６の各々の内部にお
いて、排出水のための環状ｍ　流？ｎ　２３のすぐ下に
配置されている。これらの回収装置は、残りのガスと気
泡を回収してガス−液体分離器４１に開口する上昇パイ
プ７に導入する。分ＡＨＲＨ４１において分離された液
体は、パイプ４２および集合分離室３３を介して下降パ
イプ２９に移送される。得られたガスは消泡器３５から
のガスと一緒にされる。
この反応容器においては、第１Ｕ！Ｊ乃至第３図のもの
に比して複雑な構成となっているが、回収装装置５およ
びパイプ２７，３２．２１を介して相対的に低い高ご１
１シ置に、）？いてガスと１７１−ｆ’ｌスラノノが反
応パイプ２５から除去されるという効果が奏され、その
ν１里、反応バイ１２６の最上部分において静的な状ず
ぶが得られまた事実上スラッジを含有していないＩＦ出
水が溝２３内に流れ込むようになる。カリえて、反応容
器の底部の重いスラッジが、集合ロート３７よつ下降パ
イプ２９を介して下方に流れる比較的重い液体によ）て
隔（↑されるようになる。この結果、ｒＡ人水とスラッ
ジの混合が相当に改善される。反応容器の最上部領域に
おけるガスの過剰で危険でさえある運動ボテンンヤルエ
ネルギーが、底部領域において必要とされる混合と流動
化を達成する１こめに利用される。
本発明の範囲内において、種々の変形が可能である。図
に示して説明した実施例は例示のためのものである０本
発明を実施するときには、何れの場合においても、醗酵
中に放出されるガスの大部分と浮上性のスラッジが反応
容器の最上層部分に到達する前に回収されること、この
過程においてガスの上昇作用によって上方に推進される
液体がガスから分子Ｊ＋されて比較的中い；０体１１の
ボテンノヤルエ翠ルギーが再循環流を介して利用されて
反応容器の底部において充分なｔ■９合と流（す１化の
ために必要とされる攪拌作用が得られるようになること
が共通に含まれる０反応容器の１９部におけるエネルギ
ーが底部において作用されることとなるのである。反応
容器の負荷容璽は、頂部における静的状答と底部におけ
る乱流の結果、相当に増大する。ｎなる高さ位置におい
て張出して重なり合うガスフードの構成の特殊性によっ
て、ガスと浮上性スラッジを、液体を明確に加速するこ
となしに、好適に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は同
し実施例におけるガスと浮上性スラッジとを回収するた
めの回収装置を詳細に示す拡大図、第３図は第２図の回
収装置の平面図、第４図は第２の実施例の縦断面図、第
５図は第４図のり一ν線に沿った横断面図である。 １・・・反応容器　　　　２・・・導入部Ｃ・・・排水
用溝　　　　４・・・排出用パイプ５．６・・回収装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）醗酵用反応室を有する容器と、反応室に流入水を導
    入する機構と、浄化された水を溢流によって回収するた
    めの少なくとも１つの溢流溝と、溢流溝のレベルより低
    い位置に設けた、液体からガスを分離して回収する回収
    装置とを具えてなり、ガスと浮上性スラッジを回収する
    ための少なくとも１つの付加された回収装置（５）が第
    １の回収装置（６）より下方に離間した位置において設
    けられ、この付加された回収装置（５）は、ガスの上昇
    作用によって液体−スラッジ混合物を上昇させるための
    少なくとも１つの上昇パイプ（７、７′、２７、３２、
    ３１）を含む液体流路系を有し、前記上昇パイプは、ガ
    スと液体とを分離するための分離器（８；３３）内に出
    口を有することを特徴とする廃水の嫌気性浄化装置。 ２）前記分離器（８；３３）から、分離された液体とス
    ラッジを戻すための少なくとも１つの下降パイプ（９；
    ２９）が反応室の下底部分に伸びていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の嫌気性浄化装置。 ３）ガスと気泡を分離するための消泡器（１１；３５）
    が分離器（８；３３）に接続され、当該消泡器は分離さ
    れた液体を前記下降パイプ（９；２９）に導入する排出
    用接続部を有することを特徴とする特許請求の範囲第２
    項記載の嫌気性浄化装置。 ４）第１の回収装置（６）が前記分離器（８；３３）に
    接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
    または第３項記載の嫌気性浄化装置。 ５）少なくとも前記付加された回収装置（５）は異なっ
    た高さ位置において配置された多数のフードを有し、各
    高さ位置におけるフードは他の高さ位置におけるフード
    との関係において張り出す張出部を有し、当該高さ位置
    におけるフードによって占められる断面領域が全断面領
    域の５５％以下であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第４項のいずれか一に記載の嫌気性浄化装置
    。 ６）反応容器（１）内には、複数の集合上界パイプ（２
    ７）が設けられ、それは、浄化された液体を溢流溝（２
    ３）に移送するための前記回収装置（５、６）が設けら
    れたパイプ（２６）並びに下向流のための少なくとも１
    つのパイプ（２８）と交互に位置する状態で、各種のパ
    イプ（２６、２７、２８）が六角とされて相互にハニカ
    ム状に結合されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第５項のいずれか一に記載の廃水の嫌気性浄
    化装置。
JP60161325A 1984-07-24 1985-07-23 廃水の嫌気性浄化装置 Granted JPS6171896A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8402337A NL8402337A (nl) 1984-07-24 1984-07-24 Anaerobe zuiveringsinrichting, alsmede werkwijze voor het anaeroob fermenteren van afvalwater.
NL8402337 1984-07-24

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Publication Number Publication Date
JPS6171896A true JPS6171896A (ja) 1986-04-12
JPH0144120B2 JPH0144120B2 (ja) 1989-09-26

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US (1) US4609460A (ja)
EP (1) EP0170332B1 (ja)
JP (1) JPS6171896A (ja)
AT (1) ATE30901T1 (ja)
AU (1) AU557371B2 (ja)
BR (1) BR8503478A (ja)
CA (1) CA1257717A (ja)
CS (1) CS268523B2 (ja)
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DE (1) DE3561008D1 (ja)
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ES (1) ES8604073A1 (ja)
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