WO1996037444A1 - Procede de traitement aerobie des eaux usees et bassin de traitement - Google Patents

Description

明 細 書

汚水の好気性処理方法及び処理槽

(発明の属する技術分野）

本発明は、 汚水の好気性処理方法及びそのための処理槽に係り、 特に、 好気性 処理槽内に、 微生物を固定化した担体を保持して、 下水、 し尿、 有機性産業排水 等の汚水を生物学的に好気性処理する方法及びそのための処理槽に関する。 (従来の技術）

近年、 汚水処理技術としては、 活性汚泥法、 生物膜法、 固定化微生物法等が知 られるが、 土地の効率的利用の観点から、 より省面積の汚水処理方法の開発が待 たれており、 微生物を固定化した担体を利用する汚水の好気性処理方法が、 担体 素材の性能向上と相まって注目を集めている。 本発明者らにおいても、 先に、 微 生物を固定化した担体を利用する図 9に示す汚水処理装置を開発した。 図 9の処 理装置において、 汚水は、 流入管 7から処理槽 1の一端へ導入され、 処理槽 1内 で曝気処理され、 処理水となって流出管 8を通り流出される。 処理槽 1内におい ては、 微生物を固定化した担体 2が、 ディフューザ、 散気管等の散気手段 3から 供給される微細気泡により浮遊状態に維持される。

散気手段 3は、 処理槽 1の底面に配置され、 ブロワ 4から空気管 5を経て圧力 空気を供給され、 処理槽の底面付近から、 汚水中へ無数の微細気泡を供給する。 無数の微細気泡は、 汚水中を上昇すると共に、 部分的に汚水中に溶解する。 汚水 中の担体 2は、 上昇する微細気泡に押されて処理槽 1内を上昇し、 微細気泡の上 昇しない区域において自重により沈降して、 汚水中を循環し浮遊状態に維持され る。 担体分離器 6が、 処理槽 1の他端に配置され、 処理槽から流出する処理水と 担体を分離させる。

従来技術において、 汚水処理のため汚水中へ空気を散気混合する曝気装置とし て、 汚水表面を攪拌するもの、 汚水中へ多数の小孔から空気を散気するものに加 え、 羽根車の吐出側に散気機構を設けた水中攪拌式曝気装置 （羽根付きエアレー タ） が、 例えば、 特公昭 6 1 - 3 6 4 7 5号公報、 特公昭 6 1— 3 6 4 7 6号公 報、 特公昭 6 1— 3 8 0 0 0号公報、 米国特許第 4， 5 1 2 , 9 3 6号明細書等 により知られる。 図 9の処理槽 1は、 散気手段 3の酸素溶存効率が高いこと、 散気手段 3による 攪拌力が小さ t、故に担体 2が破壊されな t、等の利点を有するが、 以下に記述する 短所を有するものであった。

( 1 ) 微生物を固定化した担体 2が、 被処理水と一緒に処理槽 1の流入端 （図 1 0の処理槽の左端） から流出端へ水平方向に流動することにより、 担体の濃度 力 処理槽 1の流入端付近で低く流出端付近で高く不均一となり、 処理槽の処理 能力が低卞する。 また、 担体分離器 6が、 多量の担体の流動を阻止する力を受け、 また多量の担体が担体分離器 6付近に集まり担体と処理水との分離の障害となつ た。

( 2 ) 処理槽 1の底面に配置した散気手段 3の空気供給開口の垂直方向位置と 処理槽底面との間へ、 担体が沈降し堆積して、 それらが汚水中を循環しないため、 担体の一部が機能しない。

これら （1 ) 及び （2 ) の理由により、 処理槽に所定の処理能力を発生させる ためには、 計画予想担体量を大幅に上回る担体を供給することが必要であった。

( 3 ) 散気手段 3は、 槽底部に空気供給配管を付設することが必須であり、 ま た、 広い面積に多数の小孔を備え、 目詰まりし易い構造であるため、 定期的な保 守交換が必要であつたが、 散気手段 3を交換する際には、 大量の担体を処理槽外 へ撤去することが必要であつた。

( 4 ) 上記 （1 ) 及び （3 ) の短所を解消するため、 担体が水平方向に流動す ることを防止する防止壁の設置や攪拌移送手段を配備することが検討されたが、 処理槽の処理容量、 設備費、 運転費の点において問題を有するものであった （特 開平 7— 1 2 4 5 8 2号公報、 特開平 7— 1 3 6 6 7 8号公報、 特開平 7— 1 3 6 6 7 9号公報、 特開平 7— 1 3 6 6 8 0号公報） 。

( 5 ) 上記 （2 ) の短所を解消するため、 散気手段 3の空気供給開口の垂直方 向位置と処理槽底面との間の担体の循環しない領域 （デッ ドゾーン） をモルタル で埋めることゃデッ ドゾーンへの担体の沈降を防止するための沈降防止板の設置 が検討されたが、 施工が困難であり、 費用が高い等の問題を有した。

また、 大きな水深、 例えば水深 1 0 m程度、 を有する好気性処理槽 （深層曝気 槽） において固定化担体を使用した場合、 担体が底部に沈殿し、 処理性能が著し く低下した。 担体の沈殿を防止すベく散気装置を処理槽の底部に設置することは、 大きな水深で微細空気流を噴射するため高圧ブロワが必要であり、 設備費がかさ む短所があった。 更に、 1 O m程度の大きな水深から汚水中へ微細空気流を噴射 した場合、 窒素ガスが汚水中に過剰に溶解し、 最終沈殿池で汚泥が浮上する等の 問題を有した。

(発明が解決しょうとする課題）

本発明の'目的は、 従来技術の短所を解消した汚水の好気性処理方法及び処理槽 を提供することである。 より詳しぐは、 本発明の目的は、 好気性処理槽内の汚水 及び微生物固定化担体 （活性汚泥と共存させる場合は、 更に活性汚泥） を十分に 攪拌し循環させてび担体 （及び活性汚泥） を汚水中に均一に浮遊分布させること である。 本発明の他の目的は、 処理槽の底面に担体が堆積しないようにすること である。 本発明の別の目的は、 担体を処理槽外へ撤去することなく散気手段を交 換可能にすることである。 本発明の更に別の目的は、 深さの大きな処理槽におい て、 担体の底部沈殿を防止すると共に、 汚水中への過剰な窒素ガスの溶解に伴う 問題を防止する深層曝気槽を提供することである。 本発明の更に別の目的は、 省 エネルギー的で且つ酸素溶解効率の高い好気性処理方法及び処理槽を提供するこ とである。 本発明のその他の目的及び利点は、 以下の説明及び添付の図面におい て明らかにされる。

(課題を解決するための手段）

本発明の好気性処理槽内で、 微生物を固定化した担体を用いて汚水を処理する 方法は、 羽根車の吐出側に散気機構を配置した水中攪拌式曝気装置 （水中エアレ 一夕） を処理槽内に配置し作動させ、 空気を汚水中へ混合し微細化すると共に、 担体及び汚水を水中攪拌式曝気装置を介し処理槽内で循環させ、 処理槽内に担体 をほぼ均一に浮遊分布させるものである。 本発明の方法においては、 微生物を固 定化した担体と活性汚泥を共存させて用いることが好ましい。

本発明の微生物を固定化した担体を汚水中に浮遊状態に保持し汚水を曝気処理 する好気性汚水処理槽においては、 羽根車の吐出側に散気機構を備える水中攪拌 式曝気装置が、 処理槽内に 1基又は複数基配置される。 水中攪拌式曝気装置は、 それを介し担体及び汚水が処理槽内を循環するように構成され、 水中攪拌式曝気 装置の運転により処理槽内の汚水中に担体がほぼ均一に浮遊分布される。 比較的 浅い水深を有する処理槽の場合、 水中攪拌式曝気装置は、 処理槽の底面付近に配 置され下方乃至横方向に向けられた吐出口を備えることが好ましい。

比較的深い水深を有する深層曝気槽の場合、 水中攪拌式曝気装置は、 曝気槽の 中間水深部に吐出口が上向きに開口するように設けられる。 ここで言う中間水深 部とは、 水表面と槽底面の間の任意の位置を指すが、 実用上は、 水表面からの距 離が 5 m〜 6 mが最も効率が良く、 好ましい。 深層曝気槽の場合、 水中攪拌式曝 気装置は、 深層曝気槽の底面へ伸長するドラフトチューブを具備し、 曝気槽の底 面付近から担体及び汚水を吸込む。

本発明は、 処理槽内流により好気性処理槽の流末部に担体が集積してしまうと いう従来技術の短所を解決するため、 ディフューザや散気管から供給される微細 気泡による全面曝気方式や片側旋回流方式ではなく、 攪拌流を形成する能力に優 れた水中攪拌式曝気装置を配備するものである。 水中攪拌式曝気装置は、 処理槽 の形状に応じて均一な攪拌流が生じるように、 適当な台数を適当な位置に設ける ことにより、 浮遊担体は、 槽内に均一に分散され続け、 従来のような担体の偏り は生じ難い。

また、 水中攪拌式曝気装置のメンテナンスゃ曝気槽を清掃する場合においても、 散気管やデフィ一ザと異なり、 底面に空気配管を付設する必要がないので、 水中 攪拌式曝気装置のみをクレーン等で吊り上げ、 降ろすだけで良い。

本発明の好気性汚処理槽及び深層曝気槽は、 汚水を脱窒素処理する処理装置又 は汚水を脱窒素脱燐処理する処理装置に組込まれ得る。 汚水が嫌気処理と好気処 理をなされる場合、 担体が好気性処理槽へ、 汚水が嫌気性処理槽へ戻るようにす ることが好ましい。 このように分別して返送するとポンプ能力は増大する。 また、 好気性処理槽の流出端に設備する移送ポンプとしては、 担体又は生物膜が破壊さ れないように、 エアリフトポンプ、 無閉塞ボルテック型ポンプ、 一軸ねじポンプ が使用され得る。 移送水量は、 周波数制御によるモータ回転数の変更等で、 任意 に変更できるものが望ましい。

担体及び汚水の移送においては、 ポンプ以外にも、 担体及び生物膜の破壊なし に移送できる手段が適宜使用され得る。 更に、 特開平 5— 2 6 1 3 9 3号公報に 開示された装置のように担体移送管途中に液体サイクロンやトロンメル篩のよう な担体の分離手段を配備し、 水を前段に設けた各処理装置へ、 担体を好気性処理 槽へ分配してもよい。. また、 本発明の好気性処理方法及び処理槽は、 例えば、 無 酸素工程、 好気工程、 沈殿工程を順次連結し、 好気工程の流出水を無酸素工程へ 循環し、 沈殿工程の沈殿汚泥を無酸素工程へ返送する循環式硝化脱窒素法及びそ の装置、 または、 更に前記無酸素工程の前に嫌気工程を設け、 沈殿工程の沈殿汚 泥を嫌気工程へ返送し、 脱窒素 ·脱りん活性汚泥法における好気性処理工程及び 好気性処理槽に用いることができる。

本発明においては、 好気性処理槽内に水中攪拌式曝気装置を 1台又は複数台設 置する。 処理槽の垂直長手方向断面が長方形の場合は、 槽内流が片寄らないよう に、 水中攪拌式曝気装置を複数台設置し、 処理槽内を均一に攪拌すると共に、 水 中攪拌式曝気装置への送気により処理槽内が均一に好気性条件を維持することに より、 維持管理、 定期点検作業が大幅に削減できる。 本発明において使用可能な 微生物固定化担体は、 砂、 活性炭、 ポリウレタンフォーム、 ポリビニルアルコー ノレ、 ポリプロピレン、 ポリエチレン、 ポリエチレングリコール、 セルロース等か ら成る粒子状担体が好ましいが、 必ずしも、 これらの担体に限定されない。 担体 のみかけ比重は、 被処理液の汚水よりやや重い程度、 例えば、 1 . 0 2程度が好 ましい。 担体への微生物固定化方法としては、 付着固定化法が一般的であるが、 包括固定化法も適用可能である。 好ましくは、 好気性処理槽の流出端には、 担体 の流出を防止するネッ ト、 グレーチング、 パンチングプレート、 ゥエッジワイヤ スクリーン等の多孔性部材ょりなる担体流出防止手段を配備する。

本発明の別の形態では、 流動性の徵生物固定化担体を用いた深層曝気槽におい て、 該曝気槽の中間水深部に吐出口を有する上吐出し型水中機械攪拌式曝気装置 を配置し、 該曝気装置の吸込部と槽底部をドラフ トチューブで連結する。 深層曝 気槽において、 曝気装置は、 複数基設置され、 曝気槽の長手方向に単列又は複数 列で配備され、 また、 曝気糟は、 槽底部がドラフ トチューブの吸込口に向かって、 担体が移動しやすいように傾斜され得る。

(作用）

本発明によれば、 攪拌機能に優れた水中攪拌式曝気装置を使用するので、 好気

- 0 - 性処理槽の底部に沈積したまま機能を発揮しない余分な担体を投入せずに、 好気 性処理槽内を均一に攪拌することにより、 担体の片寄りを大幅に改善することが できる。 また、 本発明によって、 好気性処理槽に水中攪拌式曝気装置を使用する ことにより、 従来の微細気泡による全面曝気方式に比べると散気手段の目詰まり に伴う経年変化による酸素溶解効率の低下がないため、 好気性処理槽において高 い処理性能を得ることができる。 更に、 曝気装置のメンテナンス時に担体を排除 する等の手間を不要とすることができる。

(図面の簡単な説明）

図 1は、 本発明の好気性処理槽の第 1実施例を示す平面図。

図 2は、 図 1の処理槽の垂直長手方向断面図。

図 3は、 本発明の好気性処理槽を組込んだ硝化脱窒素装置の図解的な垂直断面 図。

図 4は、 本発明の第 2実施例の深層曝気槽を示す構成図であり、 図 4 aは、 平 面図、 図 4 bは、 図 4 aの A— A断面図、 図 4 cは、 図 4 aの B— B断面図であ る。

図 5は、 本発明の第 3実施例の深層曝気槽を示す構成図であり、 図 5 aは、 平. 面図、 図 5 bは、 図 5 aの A— A断面図、 図 5 cは、 図 5 aの B— B断面図であ る

図 6は、 深層曝気槽を組込んだ硝化脱窒素装置の図解的な垂直断面図。

図 7は、 本発明において使用される水中攪拌式曝気装置の第 1実施例の図解的 な垂直断面図。

図 8は、 本発明において使用される水中攪拌式曝気装置の第 2実施例の図解的 な垂直断面図。

図 9は、 担体を用いる従来の好気性処理槽を示す図解的垂直断面図である。 (発明を実施するための最良の形態）

以下、 図面を参照し、 本発明の実施例を説明するが、 本発明は、 これらの実施 例に限定されるものではなく、 請求の範囲によって定義されるものである。 添付 図面において、 同一部材等には、 同一符号が付され、 重複説明が省略される。 図

1は、 本発明の好気性処理槽のー実施例を示す平面図であり、 図 2は図 1の処理 槽の縦断面図である。 水中攪拌式曝気装置 3 0は、 図 1の破線 1 6により 2等分 される処理槽 1の平面の前半部及び後半部に各 1台ずつ配置される。 破線 1 6は、 位置を説明するためのものであり、 処理槽 1に仕切板を設けること等を意味しな い。 処理槽 1の平面の各半部の縦寸法と横寸法は、 好ましくは、 1 ： 1である。 図 2に示すように、 処理槽 1内に循環流 Fが形成され、 微生物固定化担体 2は、 このような循環流 Fによって、 仕切板がないに拘わらず、 処理槽 1内全般にほぼ 均一に分散し浮 ¾する。

処理槽 1内の被処理水 （汚水） の流下に伴う担体の流出端への集中を防止する ため、 処理槽 1の流出端に担体移送ポンプ 1 0が設置され得る。 担体移送ポンプ 1 0は、 流出端付近の担体 2を吸込み、 導管 1 1を介し流入端へ移送する。 担体 ポンプを設けたことにより、 処理槽 1内の担体濃度の微調整が可能とされる。 図 1及び図 2の処理槽 1は、 担体分離器 6、 処理水流出管 8、 ブロワ 4、 空気管 5、 空気風量計 9等を具備する。 図 1及び図 2の処理槽は、 従来の微細気泡を供袷す る散気具のかわりに、 水中攪拌式曝気装置を設置することにより、 経年変化にも 拘わらず、 安定した酸素溶解効率を得ることができる。 その結果、 高い処理性能 を得ることができるとともに、 維持管理、 点検作業が大幅に削減できる。

図 3は、 好気性処理槽を組込んだ硝化脱窒素処理装置の図解的な垂直断面図で ある。 図 3において、 好気性処理槽 1は、 図 2の好気性処理槽 1と同様の構成を 有し、 無酸素タンク 1 2と組合わせて使用されている。 図 3の硝化脱窒素処理装 置において、 汚水は、 流入管 7から無酸素タンク 1 2へ、 分離器 1 3で担体と硝 化循環液に分離された後の硝化循環液と共に流入し、 脱窒素処理を受けた後、 無 酸素タンクと好気性処理槽 1を仕切る壁 1 5の上部に設けた流入口より好気性処 理槽 1内へ流入する。 処理槽 1内においては、 水中攪拌式曝気装置により循環流 が生成され、 汚水は、 充分に硝化処理を受ける。 処理槽 1で処理された汚水は、 処理槽 1から、 担体分離機 6を通り流出する。 担体移送ポンプ 1 0により移送さ れる担体プラス硝化循環液は、 分離器 1 3により担体 2と硝化循環液 1 4に分離 され、 硝化循環液 1 4は、 無酸素.タンク 1 2へ循環される。

次に、 図 3の好気性処理槽 1を組込んだ硝化脱窒素処理装置を用いて硝化脱窒 素した例を示す。 ( a )被処理水：都市下水

(b)装置構成

無酸素タンク ： 4 Q Om³ (滞留時間 4. 0時間）

好気性処理槽： 400m³ (滞留時間 4. 0時間）

"計 800m³ (HRT=8. 0時間）

処理水量： 100m³/時

返送汚泥量 δθιη³,時

硝化液循環量： 20 Om³/時

ML S S： 200 Omg/リッ トル

通気量：処理槽 A部分； 300 Nm³,時

処理槽 B部分； 30 ONm³ノ時

処理槽 A部分及び B部分とも、 酸素溶解効率 15%の水中攪拌式曝気装置を 1 基ずつ配置。 処理槽では水中攪拌式曝気装置による循環流が形成され、 均一に混合されてい ることが確認された。 詳細調査の結果、 処理槽での担体の片寄りは、 ±5%以内 であった。 また、 硝化性能は処理槽 A及び B全体において高い状態に維持でき、 処理水のアンモニア性窒素は、 常に lmg/リッ トル以下であった。

次に、 図 4を参照し、 本発明の第 3実施例を説明する。 水中攪拌式曝気装置 3 0の設置水深 H₂は、 ブロワの吐出圧力、 窒素ガスの過飽和を考慮すると 3〜6 mが適切であり、 好ましくは、 5 m前後である。 曝気装置 30と曝気槽 50の底 面の間を伸長するドラフトチューブ 35は、 一般的には、 口径 40mm〜240 mmであり、 担体 2が安定して上昇できる液上昇流速を確保できる口径とされる c 担体 2は、 粒径 lmm〜l Ommの粒状の親水性ゲル、 プラスチック片、 繊維を マリモ状に絡めた高分子担体、 スポンジ、 発泡性セラミック等などである。

深層曝気槽 50は、 標準活性汚泥法のエアレーシヨンタンク、 硝化脱窒法にお ける硝化槽 （好気タンク） 、 あるいは嫌気一無酸素一好気法における好気タンク などに採用可能である。 曝気装置 30は、 公知のものが使用可能であるが、 担体 が柔らかい場合は、 担体の破壊が生じないようにプロペラの設置位置、 回転数、 あるいは流路画を滑らかに仕上げるなどの破壊防止処置を講じる必要がある。 図 4の深層曝気槽 50は、 幅 8mx長 24mx水深 （H^ 1 Omであり、 原 水流入部 32と処理水流出部 38を有する。 処理水流出部 38には、 担体 2の流 出を防止する目的で分離器 （担体分離スクリーン） 6が設けてある。 水中攪拌式 曝気装置 30は、 15 kWのものを曝気槽 50の長手方向に 3台設置し、 設置水 深 H₂は、 5 mである。 曝気装置 30は、 上吐出型であり、 曝気装置下部の吸込 部と槽底面 39は、 内径 136 Ommのドラフトチューブ 35で連結される。 固 定化担体 2は、 粒径 4mm、 比重 1. 02の親水性ゲルであり、 その使用量は、 容積率で 15 VZV%である。

曝気装置 30の内部では、 循環流を励起する攪拌羽根が回転し、 羽根付近にお いて、 空気管 5から空気が、 8〜18Nm³/時で通気される。 その結果、 曝気 槽内には図 1 bに矢印 Fで示すようなフローパターンが形成され、 担体 2は、 底 面 39に沈殿することなく、 曝気槽内を円滑に流動する。 この時のドラフトチュ ーブ 35内の液上昇流速は、 30m〜4 OmZ分である。 担体 2の沈降速度は、 2 m〜 3 m/分であることから、 担体 2は、 ドラフトチューブ 35内を安定して 上昇する。

図 5は、 本発明の第 3実施例の深層曝気槽 50を示す構成図であり、 図 5 aは、 平面図、 図 5 bは、 図 5 aの A— A断面図、 図 5 cは、 図 5 aの B— B断面図で ある。 図 5の深層曝気槽 50は、 幅 8mx長 20mx水深 （H^) 10mであり、 7. 5 kWの上吐出型水中攪拌式曝気装置 30を 2台、 水深 （H₂) 5mに設置 したものである。 この実施例では、 担体 2が曝気槽 50の角部に沈殿することが 懸念されたために、 ドラフトチューブ 35の吸込口に向かって槽底面に 30度の 傾斜面 37を設けた。

図 5の深層曝気槽 50に粒径 5mm、 比重 1. 03の比重調整プラスチック片 を担体 2として、 20 ノ¥%で使用し、 空気を 4〜6 Nm³ 分で通気した。 その結果、 図 2 bに示すフローパターンが形成され、 担体 2は、 曝気槽内を円滑 に流動した。 この実施例では、 深層曝気槽において担体を安定に流動させること が可能である。 水中攪拌式曝気装置 30は、 旋回流方式よりも曝気動力を節減す ることが可能である。 水中攪拌式曝気装置 30は、 槽内の攪拌混合力が強いこと から、 槽内を完全混合状態に維持できる。 これによつて、 担体の槽内分布濃度を 均一化でき、 担体の能力を最大限に発揮することが可能である。

図 6は、 深層曝気槽を組込んだ硝化脱窒素装置の図解的な垂直断面図である。 図 6において、 深層曝気槽 50は、 循環式硝化脱窒装置の硝化槽 （好気タンク） 42として採用され、 次のように作動された。

(a)原水 （原水流入部 32から導入される） ：

都市下水一次処理水： B 0 D 100 m g リッ トル、

NH₄— N3 Omg/リッ トル、

水量： 15. 00 Om³/曰

(b) 深層曝気槽：

脱窒槽 41 :幅 6. 5mx長さ 31 mx水深 10m、

有効容量： 2. 000m³.

水中攪拌機 43： DSR-240UP

(荏原製作所製、 30kW) x2台、

硝化槽 42 :幅 6. 5mx長さ 23mx水深 10m、

有効容量： 1. 470m³

水中攪拌式曝気装置 30 : DSR— 140UP (荏原製作所製、 1 kw) X 3台、

ドラフトチューブ：口径 14 Omm X 4m X 3本、

曝気風量： 12 NmV (分 ·台） X 3台

(c)担体 2 ：

材質：ポリェチレングリコール製の親水性ゲル、

粒径： 4mm、

比重： 1. 02、

.投入量：かさ体積として 22 Om³ (充愼率 15VZV%) 、

(d) MLSS： 2500mg/リツ トル

( e )運転結果：

図 6に矢印 Fで示されるようなフローパターンが曝気槽内に形成され、 担体は 底面に沈殿することなく、 槽内を均一濃度 （15%) で流動した。 その結果、 処 理水 （処理水流出部 3 8から流出する） の平均水質は、 B O D 5 . 4 m g /リツ トル、 T— N 9 . S m g Zリッ トル、 N H ₄— N 0 . 4 m g Zリッ トルであり、 極めて良好であった。

図 7は、 本発明において使用される水中攪拌式曝気装置の第 1実施例の図解的 な垂直断面図'である。 図 7の曝気装置 6 0は、 下吐出式であり、 歯車減速機 5 7 を介し電動機 5 6により回転される羽根 5 8を備える羽根車 5 9が、 外側ケーシ ング 5 2内に収容される。 曝気装置 6 0は、 上向きに開口する吸入口 5 1から汚 水及び担体を吸入し、 回転する羽根 5 8により流路 5 5中を流動させ、 下方で横 向きに開口する吐出口 6 2から吐出する。 羽根車 5 9の吐出側に設けた空気ケー シング 5 4が、 空気管 5から圧力空気を供給され、 空気吐出口 5 3を介し、 流路 5 5内を流動する汚水中へ、 空気の微細気泡を供給する。

曝気装置 6 0による担体の破壊、 微生物の剥離等を防止するため、 外側ケーシ ング 5 2と羽根 5 8の先端との間の距離は、 担体の直径より大きくされ、 羽根 5 8は、 グラインダー仕上げ、 樹脂ライニング等により滑らかにされ、 羽根 5 8の 先端の周速は、 約 1 O mZ秒以下とされる。

図 8は、 本発明において使用される水中攪拌式曝気装置の第 2実施例の図解的 な垂直断面図である。 図 8の曝気装置 7 0は、 上吐出式であり、 歯車減速機 5 7 を介し電動機 5 6により回転される羽根 5 8を備える羽根車 5 9が、 外側ケーシ ング 5 2内に収容される。 曝気装置 7 0は、 下向きに開口する吸入口 7 1から汚 水及び担体を吸入し、 回転する羽根 5 8により流路 5 5中を通過させ、 上方で横 向きに開口する吐出口 Ί 2から吐出する。 羽根車 5 9の吐出側の外側ケーシング 5 2の一部に配置される空気ケーシング 7 4が、 空気管 5から圧力空気を供給さ れ、 空気吐出口 5 3を介し、 流路 5 5内を流動する処理水中へ、 空気の微細気泡 を供給する。 曝気装置 7 0による担体の破壊、 微生物の剥離等を防止するため、 図 7の曝気装置 6 0におけると同様の対策が施される。

(発明の効果）

本発明によれば、 好気性処理槽の汚水及び微生物固定化担体が、 水中攪拌式曝 気装置により強い攪拌作用を受けるから、 担体が処理槽内でほぼ均一に浮遊分布 する。 従って、 汚水処理能力が向 ±すると共に、 担体分離器において担体と処理 水との間の分離障害の発生が防止される。 また、 強い攪拌作用により処理槽の底 面に配置した散気具の空気供給開口の垂直方向位置と処理槽底面との間へ、 担体 が沈降し堆積することが防止され、 投入した担体の大部分を流動させて有効に利 用できるので、 担体使用量を必要最少限に減少することができる。

また、 本発 において使用される羽根車の吐出側に散気機構を配置した水中攪 拌式曝気装置は、 比較的表面積が小さく、 多数の小孔を具備しないので、 交換す る際に担体を処理槽外へ撤去する必要がない。 本発明の好気性処理槽によれば、 防止壁や攪拌移送手段が不要であるから、 設備費や運転費等の費用を低くするこ とができる。 また、 処理槽内に担体の循環しない領域が生ぜず、 処理槽全体にお いて高い処理性能を得ることができる。

本発明の別の態様によれば、 微生物固定化担体を利用する深層曝気槽において、 下部にドラフトチューブを連結した水中攪拌式曝気装置を使用することで、 固定 化担体の底面沈殿を防止できる。 更に、 曝気風量を低減できることから省エネル ギ一的な処理も可能となり、 槽内の担体濃度を均等にできることから担体の能力 を最大限に発揮可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 好気性処理槽内で、 微生物を固定化した担体を浮遊状態に保持して汚水を 処理する方法において、

羽根車の吐出側に散気機構を配置した水中攪拌式曝気装置を処理槽内に配置し 作動させ、 空 を汚水中へ混合し微細化し、 担体及び汚水を水中攪拌式曝気装置 を介し処理槽内で循環させ、 処理槽内に担体をほぼ均一に浮遊分布させることを 特徴とする方法。

2. 微生物を固定化した担体に加え活性汚泥を用いることを特徴とする請求項 1の方法。

3. 微生物を固定化した担体を浮遊状態に保持し汚水を曝気処理する好気性汚 水処理槽において、

吸入口及び吐出口を有するケーシング内に配置した羽根車の吐出側に散気機構 を備える水中攪拌式曝気装置が、 処理槽内に 1基又は複数基配置され、 水中攪拌 式曝気装置は、 それを介し担体及び汚水が処理槽内を循環するように構成され、 水中攪拌式曝気装置が作動されることにより処理槽内に担体がほぼ均一に浮遊分 布されることを特徴とする汚水処理槽。

4. 水中攪拌式曝気装置は、 処理槽の底面付近に吐出口を備えることを特徴と する請求項 3に記載の汚水処理槽。

5. 水中攪拌式曝気装置の吐出口が、 処理槽の中間水深部に開口するように設 けられ、 水中攪拌式曝気装置は、 水中攪拌式曝気装置から処理槽の底面へ伸長す るドラフトチューブを介し、 処理槽の底面付近から担体及び汚水を吸込むことを 特徴とする請求項 3に記載の汚水処理槽。

6. 汚水を脱窒素処理する処理装置又は汚水を脱窒素脱燐処理する処理装置に 組込まれることを特徴とする請求項 3乃至 5のいずれか 1項に記載の汚水処理槽。