JPS6397291A - 汚水処理設備における循環水流接触酸化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生活廃水を含む都市下水、あるいは畜舎廃水
、その他産業廃水で、とくにＢＯＤ負荷の高い廃水に適
した処理設備における循環水流接触酸化装置を提供する
ことを目的とするものである。

〔従来の技術〕

例えば畜舎廃水のようにＢＯＤ負荷の高い廃水を生物的
処理方法によって浄化しようとするとすれば、多量の希
釈水を必要とするばかりか、エアレーション装置に要す
る動力費をはじめ装置設備費、維持管理費が高くなると
いう欠点があった。

そこで、これまで曝気方法や曝気装置に工夫をこらし、
例えば曝気方法に開しては、ステンプエアレーション法
であるとか、モデファイドエアレ−ジョン法であるとか
、さらにば純酸素曝気法といった方法により、高ＢＯＤ
負荷に対応できるよう工夫されてきた。

しかし、まだまだその処理コストは高く大きな難点とさ
れている。そこで、さらに浄化効率がよく、安定した処
理ができ、しかも処理コストの安い装置の開発が要望さ
れているのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したように、従来量も普及している標準的な活性汚
泥法で、ＢＯＤ負荷の高い廃水を処理しようとすれば、
まず多量の希釈水が必要である。

次に曝気槽面積を大きくとる必要がある。その結果、設
備用地面積を広くとることとなり、全体として設備費、
維持管理費が高くなると言う共通した欠点があった。

そこで、本発明は、このような問題点を解消し、小さな
スペースで、しかも維持管理費の安い生物膜法を主体と
した循環水流接触酸化による処理装置を提供するもので
ある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するための本発明装置構成の特徴とする
ところは、まず段階的に接続した複数の酸化室からなる
循環水流接触酸化槽を設υノ、この循環水流接触酸化槽
における前記酸化室のそれぞれに生物膜、すなわち微生
物よりなる生物膜を附着生成する充填材を組込む。次に
各酸化室の底部中央付近に空気放出口を配し、そのまわ
りに導水筒をそれぞれ立設し、その導水筒の上方の処理
水面より下方ムこ位置するところ乙こ遮板を配設した散
気装置を構成して組込む。

さらに前記段階的に接続した酸化室の最終酸化室と最初
酸化室との間を送水配管で連通接続し、処理水が循環水
流接触酸化槽における各酸化室を順に循環回流するよう
に構成したものである。

また、前記各酸化室内ムこ組込む充填材、すなわち生物
膜を附着生成する充填材をプラスチック、活性炭ないし
竹材等で形成し、微生物の附着生成がより効率的に、し
かもより増殖が促進できるようムこ配慮した資材で構成
したことにある。

さらに、その充填材の処理水との接触表面積が最初酸化
室より順に最終酸化室に行（にしたがって広くなるよう
ｔご配慮して充填したことにある。

すなわち処理水が各酸化室を順に流れて最終酸化室に行
くにしだがってＢＯＤ負荷が変化するので、その変化に
対応して充填材と接触し、その接触酸化による浄化プロ
セスが、きわめて無理なくいわゆる自然浄化に、より近
似した酸化分解が展開されるよう配慮して構成したもの
である。

なお、最初酸化室より最終酸化室への処理水の導入は、
自然落差によるか、また最終酸化室より最初酸化室への
送水配管に返送ポンプを介設し、その返送ポンプにより
処理水の強制導入による循環水流ムこより移行させる。

〔作用〕

本発明による循環水流接触酸化装置は、以上のようｂこ
構成されているため、固形物、浮遊物質などの除去をと
もなう前処理された原水汚水を、循環水流接触酸化装置
における最初酸化室より順に最終酸化室へ流す。すると
各酸化室には、それぞれ微生Ｉ＄Ｊムこよる生＃ＩＡ膜
を附着生成する充填材が組込まれ、しかも底部中央付近
より空気が吹き込まれるようになっているため、その空
気によって処理水は各酸化室内番こおいていわゆるエア
リフト形式に底部より上方に旋回流を起して流動するこ
とになる。

しかも導水筒の上方に遮板が配置しであるため、その水
流は遮板にあたり反転される。

すなわち空気と処理水とが、その遮板にあたり反転する
際、より効率的な気液接触を起し、処理水の酸化分解に
必要な溶存酸素の量的確保と、その反転旋回過程によっ
て処理水の均一化を促す。

そして、これらの作用は各酸化室内において、バッチ的
に行われる。ところで各酸化室内には、微生物による生
物膜を附着生成する充填材が組込まれているため、処理
水は、各酸化室内での旋回過程において、その充填材の
生物膜と水流接触し、処理水中に含まれる汚濁物質を酸
化分解し浄化を促進する。

同時に処理水は、最初酸化室より順に最終酸化室へ流れ
、さらに最終酸化室より最初酸化室へ返送され、いわゆ
る循環水流を形成して循環水流接触酸化槽内を流れる。

そのため、処理水は、各酸化室内でのパンチ的酸化処理
と複数の酸化室を順に経由して循環水流接触酸化槽内を
流れる循環フローとの相乗的な流れの中で、充填材に附
着生成した生物膜と水流接触し、処理水の汚濁物質を酸
化分解し浄化作用を促進する。

すなわち処理水は、循環水流接触酸化槽内の個々の酸化
室と、さらムこ各酸化室を循環して流れる過程において
、生物膜と接触し、浄化作用を受ける。

したがって、本装置構成によると、処理水は小さな装置
面積内で相対的に長い過程の水流接触が確保されること
になる。いわゆる自然の自浄作用を装置内で再現した形
で浄化が促進されることになる。なお、浄化した処理水
は、最終酸化室に最終沈澱槽を接続して設け、この最終
法ｆ＆槽より放流する。

〔実施例〕

次に本発明装置を実施例に基づき具体的に説明する。

まず第１図は本発明装置を組込んだ汚水処理設備のフロ
ーシートを示す。

符号Ａは、本発明装置である循環水流接触酸化槽Ｂへの
処理水を前処理する固液分離装置である。

すなわち処理水は、まずこの固液分離装置Ａにおいて、
固形物および浮遊物質を分離除去されたのち本発明装置
へ導入される。

第２図は本発明装置である循環水流接触酸化槽Ｂの構成
を示す縦断面図であり、第３図はその平面図、第４図は
循環水流接触酸化槽Ｂを構成する単位酸化室の概略を示
す斜視図である。

第２図および第３図で示すように、本実施例において循
環水流接触酸化槽Ｂは、７つの酸化室阻１〜問７と、最
終酸化室尚７Ｌこ隣接して設けた最終沈澱室８から構成
されている。

そして、各酸化室階１〜Ｎｎ、　７４こは、第４図で示
すように、窓底部中央付近に空気放出口９を配し、その
まわりに導水筒１０を立設し、さら乙こその導水筒１０
の上方に遮板１１を、それぞれ配設して構成した散気装
置１２が組込まれている。

なお、実施例において、前記式Ｆｊ、１１は、フラット
なハソフルプレートをもって形成したものを示したが、
逆向きにしたおわん状としても良い。

次に各酸化室隘１〜嵐７に組込む充填材１３は、本実施
例においてはプラスチックよりなる細いフラソトハ−１
４を格子状に組合わせ、第４図で示すような立体的構格
を形成し、その内部に葉の部分を取り除いた竹材のささ
骨（Ｓ）をつめ込んで構成しである。

さらムこ本実施例においては、各酸化室階１〜Ｎｃ７に
組込む充填材１３をｌ１ｈｌから阻７の後方に至るにし
たがって、充填材１３が形成する表面積が段階的に密に
なるよう配慮して、つめ込んである。

なお図中１５は前記散気装置１２へ空気を送り込むだめ
の空気供給管、１６は最終沈澱室８より処理水を煮ｌ酸
化室へ返送するための返送木管、１７は返送水管１６に
介設したエアリフト返送ポンプである。

さらに、１８は前処理された処理水の循環水流接触酸化
槽Ｂへの導水管、１９は最終沈澱室８より上澄水を外部
へ放流する放水管である。

本発明装置は以上のように構成されているため、循環水
流接触酸化槽ＢのＩｌ＆ｌＬ１酸化室より阻２酸化室と
、以下階７酸化室に導入された処理水は、まず個々の酸
化室阻１〜隘７内に組込まれた散気装置１２によって旋
回流を与えられるとともに、いわゆる散気作用を受ける
。そしてその旋回過程において充填材１３に接触し、そ
の充填材】３に附着生成した微生物よりなる生物膜と接
触し、処理水中の汚濁物質、有害物質を酸化分解し浄化
作用を促す。

同時に処理水は、各酸化室隨１より順次阻７の酸化室を
経由し、その後最終沈澱室８に入ったのち、この最終沈
澱室８から再び処理水は隘１酸化室より循環回流し、そ
の過程において、各酸化室嵐１〜連７内の充填材１３に
水流接触し、処理水中の汚濁物質ないし有害物質の酸化
分解による浄化作用を相乗的に行う。

なお、装置の運転は流入量と放流量を一定水量でバラン
スさせて行い、返送循環水量は流入量とＢＯＤとの相関
関係を考慮して決定する。

ちなみに、この実施例において返送循環水量は、流入水
量の３０倍を返送し運転した。その結果流入時Ｂ　ＯＤ
２．ＯＯＯｐｐｍも最終放水時においては５０ｐｐｍま
で低減され、かつきわめて安定した運転が行われた。

〔発明の効果〕

本発明装置は、以上説明したことから理解されるように
、まず処理水を循環水流接触酸化槽Ｂにおける各酸化室
陽１〜先７シこおいて、散気装置１２より空気と気液接
触させるとともに、旋回させることにより内部に組込ん
だ充填材１３の生物膜と接触させるような構成となって
いるため、接触効率が高い。その結果浄化効率がきわめ
て高くなる。

しかも処理水は最終酸化室阻７より最終沈澱室８を介し
て最初酸化室Ｎ１１ｌへ返送され、循環水流接触酸化槽
Ｂの各酸化室阻１〜１１ｋＬ７をサイクリックにフロー
されるため、処理水は各酸化室Ｍｌ〜Ｎ［１７における
充填材の生物膜との水流接触とがきわめて密になり、す
なわち個別的な酸化室における生物膜との接触と、各酸
化室更１〜嵐７を通しての生物膜との接触との相乗的な
接触酸化を受け、安定した浄化作用を受けるといういわ
ゆる自然の自浄作用に近似した浄化作用が促される特有
な効果をもつものである。

以下本発明装置の効果を、さらに要約して示すと次の通
りである。

（１）処理水の生物膜との水流接触のコンタクトタイム
が装置構成のコンパクトさに比較して大きくとれ、いわ
ゆる無理のない自然の自浄作用に近似した浄化作用を促
すことができる。

（２）各酸化室内に組込む生物膜を附着生成する充填材
の表面積を、各酸化室を流れる処理液のＢＯＤ負荷に対
応した形で、順に大きくとっであるため、処理水中の汚
濁物質ないし有害物質の無理のない酸化分解が促され、
その結果安定した浄化処理が確保できる。

（３）処理水の流れは、各酸化室での旋回流と全装置２ 置を通しての循環水流との組合わせにより形成されるの
で、バラツキのない安定した流速を確保できる。

その結果、前記（２）の作用効果と相まって、きわめて
ＢＯＤ負荷の高い処理水であっても安定した浄化処理が
可能である。

（４）各酸化室による段階的な生物膜による処理で、し
かも最終酸化室より最初酸化室へ処理水を回流させるサ
イクリックな循環水流による処理装置であるため、ＢＯ
Ｄ負荷の高い処理水であっても、活性汚泥法の場合のよ
うに特別な希釈水を必要とせずして処理ができ、維持管
理費の軽減が可能である。

（５）活性汚泥法に見られるような、いわゆる曝気装置
は不要で、きわめて単純な空気吹き込みによる散気装置
で充分であるため、装置内で処理水が目詰まりを起こす
ようなトラブルなどはない。

すなわち装置としての維持管理がきわめて容易である。

以上説明した装置的構成からくる浄化効果の安定性や維
持管理費の経済性のほか、生物膜法であることからくる
下記の特徴をさらに具備する。

活性汚泥法においてみられるようなバルキング現象がな
い。浄化作用の主役となる微生物が充填材の表面に耐着
固定され、処理水の滞溜時間と関係なく増殖するので、
処理水の流速を大きくとることができる。

また、活性汚泥法においては増殖することのできない、
いわゆる増殖速度の小さな微生物も充填材の生物膜中に
増殖され、より豊富な種類の微生物相が得られ、処理水
質への対応が広くなる。

なお、最後に本発明装置により原水Ｂ　ＯＤ２０，００
０ｐｐｍの畜舎汚水を、前曝気処理したのち固液分離を
し、その分離処理水を本装置により処理した結果を参考
までに示すと下記の通りである。

（１）最終放水　Ｂ　ＯＤ　５０１１１１１０１　（放
流基準１０（ｌｐｐｍ）（２）維持管理費　　豚１頭換
算　月額５００円（２）装置据置面積　標準活性汚泥法
による装置の据置面積の約３分の１

【図面の簡単な説明】

実施例図の第１図は本発明装置を組込んだ汚水処理設備
のフローシート、第２図は本発明装置の構成を示す縦断
面図、第３図は同じく平面図、第４図は装置を構成する
単位酸化室の概略構造を示す斜視図である。 Ａ・・・固液分離装置　　Ｂ・・・循環水流接触酸化槽
Ｎｏ、　１〜階７・・・酸化室　８・・・最終沈澱室９
・・・空気放出口　　　１０・・・導水筒１１・・・遮
板　　　　　１２・・・散気装置１３・・・充填材　　
　　１４・・・フラットバー１５・・・空気供給管　　
１６・・・返送木管１７・・・エアリフト返送ポンプ ］８・・・処理水の導水管 １９・・・放水管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）段階的に接続した複数の酸化室からなる循環水流
   接触酸化槽を設け、この循環水流接触酸化槽における酸
   化室のそれぞれに生物膜を附着生成する充填材を組込む
   とともに、各酸化室の底部中央付近に空気放出口を配し
   、そのまわりに導水筒をそれぞれ立設し、その導水筒の
   上方、水面下に位置するところに遮板を配設してなる散
   気装置を組込み、さらに前記段階的に接続した酸化室の
   最終酸化室と最初酸化室との間を送水配管で連通し、処
   理水が循環水流接触酸化槽における各酸化室を順に循環
   回流されるように構成したことを特徴とする汚水処理設
   備における循環水流接触酸化装置。
2. （２）充填材がプラスチック、活性炭、竹材等からなる
   特許請求の範囲第１項記載の汚水処理設備における循環
   水流接触酸化装置。
3. （３）充填材の処理水との接触表面積を最初酸化室より
   最終酸化室に行くにしたがって段階的に広くなるように
   して各酸化室に組込んだ特許請求の範囲第１項および第
   ２項記載の汚水処理設備における循環水流接触酸化装置
   。