JPS6274497A - 流出水の浄化処理の方法およびプラント - 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、家庭および工業の両者における流出水の浄化
処理のための方法およびプラントに関し、さらに詳しく
は、残留活性スラッジを形成しないで、前記水を有機汚
染物質から浄化するための処理に関する。

都市および工業の両者の流出水、ことに有機の性質の物
質から汚染された流出水の浄化処理のための最も広く用
いられている方法は、いわゆる生物学的すなわち活性ス
ラッジ法であり、ことに処理すべき下水中にバクテリア
のフロラを形成させることにある；バクテリアのフロラ
の作用は、酸素、ｄ常大気の酸素が同時に供給されるお
かげで、下水中に存在する汚染物質の含量を、その値が
究極的には表面水（河川、湖など）の中の排出に許容さ
れうるまで、減少させる。この浄化処理は非常に知られ
かつ広く用いられているので、それ以上の詳しい説明は
不必要である。

生物学的浄化処理に常に付随する、すなわち、回避でき
ない、１つの問題は、それ以上の下水についてこの方法
を遂行するために必要な量に関して、非常に過剰に生ず
る活性スラッジまたは二次スラッジの問題である；通常
、真の浄化処理に引き続いてデカンテーション工程が実
施されるので、このデカンテーション工程は明確に関連
する量のスラッジを生じ、このスラー・ジはある方法で
破壊しなくてはならない。

そのＬ、これらのスラッジは高い湿分を示すという事実
のために、それらの熱的排除は乾燥予備過去においてこ
とに残留スラッジの排除に用いられた他の方法は、その
スラッジを天然の乾燥ベッド上に分配し、後にそのベッ
ドからスラー７ジを除去する方法であった。

既知でありかつＴ業的に用いられている生物学的処理の
うちで、米国特許第３．５７５．８８４号に記載されか
つ同じ特許に開示される水、とくに都市の下水の処理法
において適用される、炭素質の性質の多巨大孔質（ｍａ
ｃｒｏｐｏｒｏｕＳ）物質の使用に基づくものを述べる
ことは、また、有益である。

この場合において、前述の炭素質および多巨大孔質の塊
を使用してフィルタ一層を形成し、予備の標準処理（例
えば、粗大な！９ｆ！４物質を除去するためのデカンテ
ーションの予備標準処理）を実施した後、前記フィルタ
ーに浄化すべき下水を通過させ、ここで下水は同時にあ
るいは前もって通気される。

使用の特定の方法およびそこで使用する）Ｒ素質塊の利
点は、きわめて優れた浄化、すなわち、汚染する有機物
質の含量の低下（これにより二次のデカンテーションは
もはや不必要である）との組み合わせ、およびそれと酸
素の消費量の減少との組み合わせの利点であり、定量的
浄化の結果は同一である。

この方法およびそこで使用される炭素質塊についてのそ
れ以上の詳細は、上に引用した米国特許第３．５７５．
８８４号の明細書に記載されている。しかしながら、今
日まで実施されている、この後者の方法を用いてさえ、
浄化処理の絆りに残る過剰の活性スラッジの問題に直面
しなくてはならない。この場合において、実際に、生物
学的活性を満足なレベルに維持するために、周期的に実
施しなくてはならない、フィルターの向流の洗浄からこ
れらのスラッジが生ずる。

すべての前述の生物学的処理は好気的タイプであり、こ
うして浄化作用の原因となる微生物は好気的である。

溶解した有機物質を含有する下水のｎ１化処理について
、同様に性質が生物学的である他の方法が存在し、この
方法は消化と呼ばれている。この場合において、下水を
大型のタンク（すなわち、消化器）中に供給し、その中
に数日程度のむしろ長い期間、酸素の不存在下に維持す
る。温度、ｐＨ１有機物質の浸度、攪拌の程度などのむ
しろ激しい周囲条件下の嫌気型の微生物の作用は、汚染
性有機物質を破壊しかつ気体（メタンなど）を発生させ
る。しかしながら、この方法の実際的な実施において、
汚染物質の含量の減少は、この方法の経済的理由のため
、約５０％に限定される。この方法において、残留スラ
ッジは生成しないが、この方法は、完結前に停止され、
残留スラッジの塊を残留させ、これはその上もはや腐敗
させることができない。

本発明の主目的は汚染性有機物質を含有する流出水の生
物学的処理を提供することであり、ここで処理の終りに
おいて活性スラッジは残留しない。多巨大孔質物賀、と
くに米国特許第３，５７５．８８４号の多巨大孔質炭素
質塊の層から成るフィルター中で、嫌気的条件下に下水
の浄化処理を実施すると、一方において、嫌気的条件下
の浄化の完全な処理の期間を非常に短い時間に短縮する
ことができ、そして、他方において、スラッジの形成を
完全に排除することができ、処理にかけられている下水
中にすでに存在することがある有機の性質のスラー２ジ
は同様に破壊されることが、今回驚くべきことには発見
され、これは本発明の主題である。

本発明による方法の別の実施態様によれば、処理すべき
下水をまず酸素、好ましくは大気の酸素と一緒に供給し
、酸素の量は、活性スラッジ今使用する、好気型の生物
学的処理の相を確立するために十分な量であり、そして
、この好気的浄化の相が完結する前に、フィルターの塊
の大部分において、嫌気的状態が確立するような条件下
に、前記フィルターに下水を通過させる。

換言すると、本発明のこの別の実施態様に従うと、下水
が採取されかつ活性スラッジを使用する正常の生物学的
処理にかけられるが、この処理工程が完結する前に、そ
の残留する酸素含量およびこのようにして形成した活性
スラッジの含量を有する下水を、米国特許第３．５７５
．８８４号中に開示されている炭素質塊のような、低い
比表面積（ＢＥＴ法に従い測定して約４００ｍ２／ｇ以
下）を有する多巨大孔質物質のフィルターベッドに通過
させ、下水の浄化は満足に完結し、そして同時に、残留
するスラッジは生成せず、ここでこうしてまた濾過され
る水は収集ポル（ｐｏｌｌ）中に直接排出され、そして
排除すべき活性スラー。

ジはもはや存在しないので、フィルター塊の周期市道洗
浄工程はもはや不必要である。

すでに述べたように、本発明の方法の必須の条件は、フ
ィルターベッドに供給されかつ標準の生物学的浄化の部
分的処理から来ることのある酸素、および存在する場合
水、の含量は好気的生物学的作用を確率しあるいはそれ
を遂行するために不十分であるが、他方において、フィ
ルターの塊の大部分、より好ましくはフィルターの塊の
全体の高さを通じて、嫌気的条件を確立し、これにより
嫌気型の生物学的作用が生じさせることである。

同等に重要な条件は、水がフィルターベッドをゆっくり
通過すること、および同一フィルターベッドの高さすな
わち厚さが、フィルターの塊の大部分、好ましくはその
すべてを水が通過するとき、嫌気的条件が必然的に確立
されるようなものであるということである。

本発明による方法において、好ましい実施態様において
、嫌気的処理がなされ、それにより浄化の程度はきわめ
てすぐれ、かついずれにしても所望の値に等しくあるば
かりでなく、かつまた残留する活性スラッジは形成せず
、そして二次浄化工程はもはや不必要である。

本発明の方法の他の同様に重要な特徴は、標準の生物学
的処理の残留スラッジは、好ましくは適当に希釈され、
多巨大孔質物賀のフィルターへ供給することができ、こ
うして破壊される。

容易に理解されるように、本発明のこの特徴および利点
は、工業的重要性を有することができ、その重要性は無
視できないものである。

次に、本発明によるプラントは、その本質的な面におい
て、下水は低い比表面積を有するフィルターベッドへ供
給され、このフィルターベッドは、その同一フィルター
ベッドの下水の通過が非好気的条件下で起こるような、
高さを有する多巨大孔質物質から成る。

換言すると、本発明によるプラントは、最も一般的な実
施態様において、低い比表面積を有する多巨大孔質物質
のフィルターベッドを含んでなることによって特徴づけ
られ、前記フィルターベッドは、処理すべき下水中に、
酸素含量が存在する場合、それがフィルターベッドの全
体の初期部分において消耗されるような高さを有し、フ
ィルターベッドを通して流れる水の速度は前述の酸素含
量を消耗する条件を満足し、これによりフィルターベッ
ドを通る水の通路の大部分が嫌気的条件にあるように選
択される。

もちろん、流速の選択は当業者によりフィルターベッド
の物理的パラメーターに基づいて容易に実施される。本
発明のプラントの好ましい実施態様において、フィルタ
ーベッドは米国特許第３．５７５，８８４号のフィルタ
ーの炭素質塊から成り、そしてフィルターベッドの高さ
すなわち厚さおよび水の流速の両者は、残留する酸素、
および存在する場合水、の巻量がフィルターの塊の表面
層で消耗されるように選択される。

前述のように本発明の方法およびプラントの別に実施態
様に従い、下水の２つの処理工程が提供され、第１の処
理工程は処理すべき水の通気を用いる標準の生物学的処
理であり、前記工程はそれから来る水が低い酸素含量を
有するように実施され、そして第２工程はとに示した条
件下で操作されるＬに定義したフィルターベッドから成
る。

本発明の特徴および利点は、本発明の実際的なかつ工業
的な実施態様の結果を説明する以下の実施例からいっそ
う明らかとなるであろう。

しかしながら、この実施例を報告する前に、本発明のプ
ラントの操作の構成を説明し、それは前述の別の実施態
様に従い、そして添付図面（第１図）に示されている。

図面において、２つの処理タンクが示されており、それ
らはそれぞれ参照数字ｌおよび２で表わされており、そ
してタンクｌからタンク２への移送のためにバイブ３で
接続されている。タンクｌにおいて、そのタンク内に含
有される水の通気および攪拌のための標準の装置４が設
けられており、矢印５および６は浄化すべき下水の供給
および通気用大気の空気の供給を示す。

次ニ、タンク２において、フィルターベッドが設けられ
ており、これは好ましくは上に引用した米国特許第３．
５７５．８８４号の鑓適用炭素質塊から成り、タンクｌ
から来る水はこのベッドをゆっくり流過する。処理され
かつ浄化された水はタンク２の底から抜き取られ、そし
て排出パイプ８へ行く。

好ましい実施態様によれば、このプラントは事実タンク
２のみから成り、ここでとくに詳しい説明は不必要であ
る。

本発明の方法は、印刷工場および紙処理工場の流出水を
処理するためのプラントにおいて工業的に応用された。

作業日に限定した、処理された流出水の１日の体積は、
約４ｍ３であり、８〜９の毎日の時間に分配される。処
理プラントへの供給は不規則な時間間隔でなされ、そし
て汚染物質の負荷物質は、１度および量の両者に関して
、同様に不規則である。

汚染物質の負荷物質は、常に砥粒子の存在下に、主とし
て、数種類の染料、溶媒、さらには炭化水素のタイプの
溶媒、洗浄剤、接着剤、ゴムラテックスの懸濁液、数種
類の添加剤から成る。

ＣＯＤとして表わしかつ２０００〜２５００の出発値を
有する、汚染負荷物質を減少するプロセスは、順番にタ
ンク１およびタンク２において、タンク１において通気
を非常に強くしかつ拡張しながら、実施され、ここで処
理すべき流出水の持続時間は、モ均して、ある進行点を
確立しかつそれを従来のタイプの生物学的浄化に進行さ
せるために十分であり、これによりタンク２に移送され
る水は酸素含量が非常に低く、いずれにしてもフィルタ
ーの塊７の全体の高さにおいて好気的条件を確保するた
めには不十分である。これに関して、前述の米国特許第
３．５７５．８８４号の方法の要件のうちで、フィルタ
ーベッドにおいて嫌気的条件が確立されるのを防止する
ために十分な通気を確保するという要件が常に明確に示
されてたことは述べるに値する。

タンク２の出口において、水は平均１００より低いｃ　
ＯＤ　ｍを有しそして、上に示した条件においてプラン
トを２年より長く連続的に運転した後、スラッジの存在
は検出されなかった。

１つのタンク２のみから成るプラントを用いて実施した
それ以上の実験は、通気をせずに、それゆえフィルター
ベッドの木質的に嫌気的条件下に、−ヒに示した結果を
確証した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプラントの操作の路線図である。 ■　処理タンク ２　処理タンク ３　バイブ ４　水の通気および攪拌のための標準の装置５？’！化
すべき下水および通気用大気の空気の供給を示す矢印 ６　浄化すべき下水および通気用大気の空気供給を示す
矢印 ７　フィルターベッド ８　排出パイプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水を嫌気的条件下に多巨大孔質物質のフィルターに
   通過させることを特徴とする流出水の浄化処理法。 ２、前記多巨大孔質物質は４００ｍ＾２／ｇ以下の比表
   面積を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３、前記多巨大孔質物質は米国特許第３，５７５，８８
   ４号に開示されたフィルターの炭素質塊であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記流出水はまずすべてが好気的条件下に部分的生
   物学的浄化にかけられ、そして前記フィルターの大部分
   において嫌気的条件が確立されるような酸素の含量で前
   記フィルターに通過させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５、好気的条件下に前もって生物学的浄化にかけられた
   残留スラッジの水性懸濁液を前記フィルターに供給する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、下水および工業的流出水の嫌気的浄化処理のための
   米国特許第３，５７５，８８４号に開示される多巨大孔
   質塊の使用。 ７、比表面積が低い多巨大孔質物質のフィルターベッド
   を含んでなり、前記フィルターベッドはその少なくとも
   大部分を通る水の流れが嫌気的条件下になされるような
   高さを有することを特徴とする流出水を浄化処理するた
   めのプラント。 ８、前記多巨大孔質物質は４００ｍ＾２／ｇ以下の比表
   面積を有することを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載のプラント。 ９、前記多巨大孔質物質は米国特許第３，５７５，８８
   ４号に開示されたフィルターの炭素質塊であることを特
   徴とする特許請求の範囲第７項記載のプラント。 １０、前記フィルターより上流における好気型の生物学
   的浄化工程を含み、出る水は前記フィルターベッドの表
   面層中で消耗されるような酸素含量を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載のプラント。