WO2004048282A1

WO2004048282A1 - 生物処理方法及び生物処理装置

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Publication number: WO2004048282A1
Application number: PCT/JP2003/015156
Authority: WO
Inventors: Yuichi Fuchu; Hiroshi Sakuma; Noriko Ikeda; Hitomi Suzuki
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2005-05-27
Also published as: AU2003284461A1

Abstract

本発明に係る生物処理方法は、汚水（１）を処理する水槽（２）中で、布状材（８）を上下に移動して汚水（１）の攪拌と生物処理とを行う。布状材（８）の一部は空気中に導かれ、それによって水槽（２）内に酸素が供給される。本発明に係る生物処理装置は、汚水（１）を処理する水槽（２）と、水槽（２）中を上下に移動するように設置した布状材（８）とを備えている。また、本発明に係る生物処理方法は、汚水（１）の生物処理をシート状の立体網目構造体（２７）を用いて行う。汚水（１）中で立体網目構造体（２７）を上下に移動して、汚水（１）の攪拌と生物処理とを行う。立体網目構造体（２７）の一部は連続的又は間欠的に空気中に導かれる。立体網目構造体内（２７）に取り込まれた空気は、汚水（１）中で一時的に吐き出され、及び／又は、立体網目構造体（２７）内に取り込まれた汚水（１）は空気中で吐き出される。

Description

明細書生物処理方法及ぴ生物処理装置技術分野

本発明は、汚水を処理する生物処理方法及ぴ生物処理装置に係り、特に、下水、有機性排水、窒素を含んだ無機性排水、汚濁の進んだ河川水、湖沼水等の汚水を移動式生物膜床を用！/、て処理する生物処理方法及び生物処理装置に関する。背景技術

有機性汚水を生物学的に処理する方法として、回転円板法と呼ばれるものが知られている。回転円板法とは、複数の円板を、下半分が汚水中に浸漬された状態で回転させて円板の表面に生物膜を形成させ、汚水中の生物を酸素の存在下で分解するものである。この方法は、被処理液としての汚水の攪拌と生物膜処理とを同時に行うことができ、約 3 0年前から日本国内でも普及している技術である。

一方、最も広く普及している方法は、活性汚泥法である。この活性汚泥法に用いられる反応槽は、曝気槽とも呼ばれている。活性汚泥法では、一般的には空気を汚水中に散気することによって、汚水の攪拌と酸素供給を行い、活性汚泥の代謝を促すことによって生物処理が行われている。従来の活性汚泥法は、標準法と呼ばれる方式であり、 B O D (Biochemical Oxygen Demand) と S S ( Suspended solid) の除去が主体であった。しかし、近年では、富栄養塩類をも除去する必要性が増し、高度処理法と呼ばれる方式を用いて、 B O D、 S Sに加えて窒素やリンを除去することが行われてきている。標準法の場合、生物反応時間は、 6〜8時間が一般的であるが、高度処理法の場合では、生物反応時間が標準法の 2倍程度多くなる。この場合、処理時間を短くするためには反応槽を増設するのが一般的であるが、敷地面積がない場合では、微生物付着担体を反応槽に投入する場合もある。

回転円板法では、円板上に生物膜が厚く付き過ぎて、トルクオーバーになつたり、時には、円板と円板の間が微生物で埋まり、適切な攪拌ができない場合がある。さらに、既設の反応槽に回転円板を取り付けようとすると、反応槽の深さを十分に利用できず、合理的ではない。

一方、活性汚泥法では、特に、標準法から高度処理法に機能アップする場合に問題が生じる。反応槽を増設することは敷地面積が必要になるだけではなく、建設コストが膨大にかかる欠点がある。また、微生物付着担体を投入する方法では、微生物付着担体を反応槽全体に流動させ、かつ、反応槽から微生物付着担体の流出を防止しなければならない。そのために、撹拌機とスクリーン（フィルター）を適切に組合せるなど、設備的に細かな配慮が不可欠になる。発明の開示

本発明では、上記従来技術に鑑みてなされたもので、従来の回転円板法の目詰まりを抜本的に解決すると共に、既設の反応槽をそのまま有効に利用することができ、かつ、標準法から高度処理法に機能アップする際に、特殊な撹拌機ゃスクリーンを設置しなくとも安定した処理ができる生物処理方法及ぴ生物処理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、汚水を処理する水槽中で、布状材を上下に移動して汚水の攪拌と生物処理とを行うことを特徴とする生物処理方法である。

本発明の好ましい態様は、前記布状材の一部を空気中に導き、それによつて前記水槽内に酸素を供給することを特徴とする。

本発明の他の態様は、汚水を処理する水槽と、該水槽中を上下に移動するように設置した布状材とを備えることを特徴とする生物処理装置である。

本発明の他の態様は、汚水を生物処理する生物処理方法において、該生物処理をシ一ト状の立体網目構造体を用いて行うことを特徴とする生物処理方法である。

本発明の他の態様は、汚水を生物処理する生物処理方法において、該汚水中でシート状の立体網目構造体を上下に移動して、汚水の攪拌と生物処理とを行うことを特徴とする生物処理方法である。

本発明の好ましい態様は、前記立体網目構造体の一部を連続的又は間欠的に空気中に導くことを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記立体網目構造体内に取り込まれた空気を汚水中で吐き出させることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記立体網目構造体内に取り込まれた汚水を空気中で吐き出させることを特徴とする。

本発明の他の態様は、汚水を処理する水槽と、該水槽中を上下に移動するように設置したシート状の立体網目構造体とを備えることを特徴とする生物処理装置である。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施形態に係る生物処理装置を示す概略図である。

図 2 Aは実施例 1に用いた生物処理装置を示す概略平面図である。

図 2 Bは図 2 Aに示す生物処理装置の概略正面図である。

図 2 Cは図 2 Aの II一 II線断面図である。

図 3 Aは実施例 2に用いた生物処理装置を示す概略平面図である。

図 3 Bは図 3 Aに示す生物処理装置の概略正面図である。

図 4は本発明の第 2の実施形態に係る生物処理装置を示す概略図である。

図 5は図 4に示す生物処理装置に組み込まれる立体網目構造体を示す部分拡大図である。

図 6 A乃至図 6 Cは立体網目構造体の加工品を示す構成図である。

図 7は立体網目構造体の移動機構を示す斜視図である。

図 8 A及ぴ図 8 Bは図 7の立体網目構造体のローラへの取り付けを説明するための部分拡大図である。

図 8 Cはローラに取り付けられた立体網目構造体を示す側面図である。

図 9は本発明の第 2の実施形態に係る生物処理装置の他の例を示す概略図でめる。

図 1 0は立体網目構造体を取り付けた移動機構の他の例を示す概略図である, 図 1 1 Aは実施例 3に用いた生物処理装置を示す概略平面図である。

図 1 1 Bは図 1 1 Aに示す生物処理装置を示す概略正面図である。

図 1 1〇は図1 1 Aの XI— XI線断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態に係る生物処理装置について図面を用いて詳細に説明する。

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る生物処理装置を示す概略図である。図 1において、汚水（被処理水）としての原水 1は、生物反応槽（水槽） 2に導入される。沈殿槽 3で沈殿した汚泥 4は、返送汚泥 5として生物反応槽 2に戻り、生物反応槽 2には活性汚泥 6が存在している。返送汚泥 5からなる活性汚泥 6は、必要に応じて省略することもできる。さらに、生物反応槽 2には、ローラ 7 a， 7 bと生物膜床（布状材） 8が図面のように取り付けられている。すなわち、ローラ 7 a , 7 bは互いに平行に配置され、一方のローラ 7 aは空気中に位置し、他方のローラ 7 bは液（原水 1 ) 中に位置している。生物膜床 8はローラ 7 a , 7 bに取り付けられ、ローラ 7 a , 7 bの回転に従って生物膜床 8が上下に移動する。生物膜床 8は水濡れに強く、たわみにも強い織布や不織布などの布状材がよく、さらには、生物膜が付着しやすいように加工された布状材でも良い。布状材の加工方法として、布状材自身の織り方を工夫してもよく、布状材に長毛を植付けたり、接触酸化装置で用いられる接触材を植付けたりすることもある。 .

不織布としては、ビニロン、ポリエステル、レーヨン、ポリプロピレン等の合成繊維、場合によっては、ガラス繊維でもよく、特に限定されるものではない。

織布としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン等の合成繊維等の吸水性のないものが適している。しかし、織布はこれに限定されるものでない。生物膜床が吸水性を有すると、生物膜床を動かすための所要動力が過剰に必要になるだけでなく、生物膜床の延びや液だれの原因となり好ましくなレ、。

生物膜床 8が上下方向に移動すると、生物膜床 8の表面に生物膜が形成される。また、生物膜床 8が上下方向に移動すると、気中にある状態から液中に没するときに、大気中の酸素を生物反応槽 2の液中に取込むことができる。液中に没した後も生物膜床 8の移動によって液自体を撹拌でき、活性汚泥 6や生物膜床 8から剥離した微生物を十分に混合できるので、これらを生物反応槽 2に沈殿させることなく沈殿槽 3に導くことができる。このようにして生物膜処理 (生物処理）が行われる。

回転円板法で問題となった生物膜の過剰付着に対しては、ローラ 7 a , 7 b での生物膜床 8のたわみによつて過剰付着生物膜が剥離されるので、問題になりにくい。生物膜が生物膜床 8に強固に付着する場合には、生物膜床 8から生物膜をかき取るかき取り機構 1 2を設けてもよい。なお、嫌気槽ゃ無酸素槽の場合のように液中に酸素を溶解させたくない場合は、ローラ 7 a， 7 bをすベて水没させればよい。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

[実施例 1 ] ： B O D— S S除去例

図 2 A乃至図 2 Cに実施例 1に用いた生物処理装置の一例を示す。図 2 Aは平面図、図 2 Bは正面図、図 2 Cは図 2 Aの II一 II線断面図である。本例は、生物膜床移動ユニット 9を二組利用している。図 2 Cに示すように、生物膜床移動ュ-ット 9は、空気中に位置する複数のローラ 7 aと液中に位置する複数のローラ 7 bとを備え、これらのローラ 7 aとローラ 7 bとは一枚の生物膜床 8で連結されている。

生物膜床移動ユニット 9は、 1枚の生物膜床 8と複数のローラ 7 a , 7 bとを組合せた構成になっているが、図 1に示すような 1組のローラ 7 a， 7 bに 1つの生物膜床 8を取り付けた機構を複数組み合わせてもよい。その場合、上側のローラ 7 a同士をチェーンなどで連結すれば、 1つの駆動源でこれらの口ーラ 7 aを駆動することができ、経済的である。

生物膜床移動ュニット 9の配置方法として、原水 1の流れ方向と生物膜床 8 (ローラ 7 a， 7 bの延 'びる方向）とが平行になることが望ましい。両者が垂直の位置関係であると、生物反応槽 2において短絡流が生じやすい。また、平行の位置関係にある場合でも、原水 1の流れ方向に対して垂直に延びる隔壁 1 0を設けることで短絡流を防止することができる。この場合、隔壁 1 0を、生物膜床移動ュ-ット 9の両側であって、かつ生物移動ュニット 9の前後に配置することが好ましい。

図 2 A乃至図 2 Cに示す実施例では、ブロワなどの散気装置による散気を施さなくとも、生物膜床移動ユニット 9の下流側に沈殿槽（図示せず）を設置することによって、 B O D .2 8 0 m g / L、 S S 6 5 m g / Lが B O D及び S S とも 2 O m g / L以下に低減させることができた。

[実施例 2 ] ：標準法から高度処理法への更新事例

図 3 A及び図 3 Bに実施例 2に用いた装置の一例を示す。図 3 Aは平面図であり、図 3 Bは正面図である。原水 1は、嫌気槽 2 aに導かれる。嫌気槽 2 a には、生物膜床移動ユニット 9 aが水没した状態で置かれている。また、返送汚泥 5も嫌気槽 2 aに流入し、返送汚泥（活性汚泥） 5に含まれているリンが原水 1中に吐き出される。ここでは、場合により生物膜床移動ユニット 9 aを設置せず、返送汚泥 5が沈降しないように撹拌機（図示せず）のみを設置してもよい。次に、原水 1は無酸素槽 2 bに導かれる。ここでも生物膜床移動ユエット 9 bが水没した状態で置かれている。硝酸槽 2 cは無酸素槽 2 bの下流側に配置され、硝酸槽 2 cから無酸素槽 2 bには硝化液 1 1が供給される。嫌気槽 2 aと同様に、無酸素槽 2 bに生物膜床移動ュニット 9 bを設置せず、返送汚泥 5が沈降しないように撹拌機を無酸素槽 2 bに設置してもよい。

次の硝酸槽 2 cでは ^好気条件を得るために生物膜床 8 (図 2 C参照）の一部が空気と接触しなければならない。さらに、生物膜床移動ュニット 9 dの生物膜床 8は生物膜床移動ュニット 9 cに比べて空気との接触部分が大きい。生物膜床移動ュニット 9 dのように空気との接触部分が大きいと、生物膜床 8に付着した硝酸化菌が好気条件下に置かれる時間が長くなり、硝酸化が効率的に起こる。硝酸槽 2 cの前段では B O D酸化菌の付着量が多く、後段に行くに従つて硝酸化菌の比率が増してくる。つまり、硝酸槽 2 cの前段にくらべて後段では生物膜床 8の空気との接触部分を増やすことが合理的である。また、硝酸槽 2 cの前段でのローラ 7 a , 7 b (図 2 C参照）の回転速度に比べて、硝酸槽 2 cの後段でのローラ 7 a， 7 bの回転速度を速めることによって、溶存酸素濃度をコントローノレすることもできる。

さらに、必要に応じて、ブロワなどの散気装置を設けて酸素量を補ってもよい。散気装置の設置場所は、生物膜床移動ユニット内でもよいが、各生物膜床移動ュニットと生物反応槽との間や、生物膜床移動ュニットと生物膜床移動ュニットの間が、メンテナンス性や、生物反応槽内の液流に対して乱れを与えるため、混合が進むので好ましい。

本発明によれば、汚水（被処理水）としての都市下水を標準法と同等な滞留時間で処理した場合、全窒素 8 m g / L以下、全リン 0 . 5 m g / L以下とすることが可能であった。このときのブロワ（散気装置）による空気補充量は、汚水量に対して 2倍とすれば十分であった。つまり、標準法の 2分の 1、高度処理法の 4分の 1程度の散気量であった。

この結果を基にして、 1万トンの都巿下水を処理する生物処理装置について設計したところ、従来の生物処理装置に比べて所要動力を 2 0 %から 4 0 %節約できる見込みがついた。

図 1乃至図 3 Cに示す本発明によれば、次のような効果が得られる。

( 1 ) ローラにより生物膜床がたわむため、生物膜床に過剰の生物膜が着きにくい。そのためいつも新鮮な微生物が生物膜床に付着し、代謝活性が常に高レ、。また、所要動力を過剰に見積もる必要がなく、省エネルギーである。

( 2 ) 生物膜床を移動させることによって、生物膜を効果的に生物膜床に付着させることができると共に、反応槽内の汚水を撹拌できる。さらに、生物膜床の一部を空気に導くことによって、反応槽内の汚水中に酸素を供給することも可能になる。

( 3 ) 本発明は反応槽の縦横比に制限されないので、すべての既設生物反応槽に本発明を適用できる。さらに、生物膜床に付着する生物量が増加するので、反応槽を増やさなくとも標準法から高度処理法への機能ァップをすることができる。

次に、本発明の第 2の実施形態に係る生物処理装置について図 4乃至図 1 1 Cを参照して説明する。なお、特に説明しない第 2の実施形態の構成及び動作については第 1の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る生物処理装置を示す概略図である。図 4において、生物反応槽 2内で、生物膜床としてのシート状の立体網目構造体 2 7は上下方向に移動しており、立体網目構造体 2 7の表面に生物膜が形成される。立体網目構造体 2 7が上下方向に移動すると、空気中から液中に没するときに、空気中の酸素を生物反応槽 2の液中に取り込むことができる。立体網目構造体 2 7によって液自体を撹拌することができ、活性汚泥 6や立体網目構造体 2 7からはく離した微生物を十分に混合できるので、これらを生物反応槽 2内に沈殿させることなく沈殿槽 3に導くことができる。生物反応槽 2の底部には曝気装置 2 8が配置されており、この曝気装置 2 8から原水 1中に空気が散気される。沈殿槽 3で沈殿した汚泥 4は、返送汚泥 5として生物反応槽 2 に戻り、生物反応槽 2には活性汚泥 6が存在している。生物膜による処理のみを行い、活性汚泥 6が不要な場合には、返送汚泥 5は省略してよいし、曝気装置 2 8も省略できる。さらに、はく離した生物膜の除去が不要である場合は、沈殿槽 3をも省略することができる。

図 5は、図 4に示す生物処理装置の立体網目構造体、いわゆるスポンジ状のものの外観を概念的に表した模式図である。網目構造は、リブ構造でも、ゥォール構造でも、その他の構造でもよいが、空気や液が抜けやすく染み込みやす. いこと、すなわち液と空気の交換がスムーズに行われる構造であることが重要である。孔 2 7 aの大きさは、直径として 0 . 2〜 3 mmの範囲にあれば問題なく使用することができ、 0 . 5〜2 mmであることが望ましい。立体網目構造体 2 7の素材は、強度、弾力性、耐摩耗性が十分にあり、親水性、生物親和性に優れたものがよい。立体網目構造体 2 7の主な素材としては、ポリウレタン、ポリエチレングリコー/レ、セノレロース、ポリスチレン、ビニロンなどが挙げられるが、親水性や強度などを向上させるために他の材料を付加してもよレ、。シート状の立体網目構造体 2 7の厚みは、 2〜 5 0 mmならば使用可能だが、 3〜 3 O mmが望ましい。また、立体網目構造体 2 7が圧迫による収縮から解放されたときに、元の厚さに戻る程度の圧縮回復性を有していれば、問題なく使用することができるので、極端に高い弾力性は必要でない。むしろ一定以上の圧縮回復率が、長期間保たれることが重要である。メンテナンスを考慮すると、弾力性が 1年以上保たれることが望ましい。

シート状の立体網目構造体 2 7は、主に補強や操作性、機能性向上の目的で物理的な加工を施し、加工品として使用することができる。立体網目構造体 2 7の加工方法は、立体網自構造体 2 7がよじれたり、引っ張られて損傷したり、引つかかったり、極端な摩擦を受けたりしなければ何でもよい。例えば、図 6 Aの加工品 2 9 aのように、ろ布、不織布、網などの布状材 3 0を、接着、圧着、縫い付け、といった加工により立体網自構造体 2 7に取り付けてもよい。また、図 6 Bの加工品 2 9 bに示すように、ネット状の保持材 3 1を、接着、圧着、はさみこみ、包みなどといった加工により立体網自構造体 2 7に取り付けてもよい。もしくは図 6 Cの加工品 2 9 cのように、布状材 3 0又はネット状の保持材 3 1を 2枚以上の立体網目構造体 2 7で接着、圧着、縫い付けなどの加工によりはさみこんでもよい。これらの加工品は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではない。当然のことながら、必ずしも立体網目構造体 2 7の一面全体に加工が施される必要はない。

シート状立体網目構造体 2 7を上下に移動させる移動機構としては、図 7に示す構成が挙げられる。すなわち、一枚のシート状立体網目構造体 2 7の両端をつなげてェンドレスにし、ローラ 2 2 a及ぴローラ 2 2 bで立体網目構造体 2 7を環状に回転させる。この構成は一例であり、移動機構はこれに限定されるものではない。シート状の立体網目構造体 2 7を、図 6 A乃至図 6 Cの加工品 2 9 a〜2 9 cに変えてもよレ、。また、図 8 A乃至図 8 Cに示すように、シート状の立体網目構造体 2 7の内周面に直接ベルト 1 3を取り付け、ローラ 2 2 aにガイド 1 4を取り付けてベルト 1 3を保持するなど、補助具を使用した構成も実施可能である。ローラの数を増やせば、一枚のシートで多段の構造にすることができ、ユニット当たりの効率がよくなる。多段にした生物膜床移動ュニットを生物反応層中に設置した例を図 9に示す。嫌気槽ゃ無酸素槽のように液中に酸素を溶解させたくない場合は、ローラ 2 2 a， 2 2 bを総て水没させるとよい。なお、シート状の立体網目構造体 2 7の一部又は全部が、前記の加工品 2 9 a〜2 9 cであっても、もちろん構わない。

図 1 0に示すように立体網目構造体 2 7を圧迫する圧迫構造体 1 5を任意の地点に設けることができる。この場合、圧迫構造体 1 5により圧迫された立体網目構造体 2 7が取り込んだ汚水や空気を吐き出し、これにより酸素供給を促進することができる。圧迫構造体 1 5の設置数は 1つでも、 2つ以上でもよく、空気中、液中のいずれか一方に、また両方にも設置できる。圧迫地点が空気中になるように圧迫構造体 1 5 aを設けた場合、立体網目構造体 2 7が圧迫構造体 1 5 aに圧迫され、立体網目構造体 2 7に含まれる汚水が吐き出されて流れ落ちる。すると、生物反応槽 2内の汚水に対する曝気と撹拌の効果が得られる。さらに、圧迫された立体網目構造体 2 7は、厚みの回復と共に空気を含むので、液中での酸素供給量がよ:り大きくなる。また、立体網目構造体 2 7から液の重みが取れ、所要動力を低減することができる。圧迫地点が液中になるように、圧迫構造体 1 5 bを設けた場合、空気を取り込んだ立体網目構造体 2 7から空気が散気されることにより、生物反応槽 2内に酸素が供給される。さらに、立体網目構造体 2 7は、生物反応槽 2内の汚水を新たに含んで再び空気中へ移動する。これにより酸素供給と汚水の撹拌が促進される。立体網目構造体 2 7の最下部であるローラ 2 2 bの下に圧迫構造体 1 5 cを設置すれば、最も深いところで空気を出し切ることになり、酸素供給の観点から好ましい。

圧迫構造体 1 5の形状は、多角柱体でも円筒状でも何でもよい。立体網目構造体 2 7と圧迫構造体 1 5との間隔も、自由に調節することが可能であり、立体網目構造体 2 7を圧迫する深さを調節することが可能である。また、圧迫構造体 1 5は、必ずしも立体網目構造体 2 7の全部を圧迫する大きさ及び形状でなくともよい。圧迫構造体 1 5を回転圧迫構造体 1 6とすれば、立体網目構造体 2 7の移動に合わせて自由に回転することができ、このため立体網目構造体 2 7の上下移動を妨げることがなく、所要動力及び運転コストを増大させなレ、。この場合においても、立体網目構造体 2 7と回転圧迫構造体 1 6との間隔を調節可能とすることが好ましい。これにより、立体網目構造体 2 7を圧迫する深さを調節したり、酸素供給量を調節したりすることができる。回転圧迫構造体 1 6の形状としては、その軸心を中心として回転できるものなら多角柱体でも円筒状でも何でもよい。特に、円筒状であれば、生物膜を傷めることもなく、立体網目構造体 2 7の移動を妨げてトラブルの原因となることもなく、しかも、どの地点でも同じ程度の圧迫が安定して得られやすくて望ましい。回転円板法で問題となった生物膜の過剰付着については、ローラ 2 2 a， 2 2 bでの立体網目構造体 2 7のたわみによって過剰付着生物膜がはく離される上、圧迫構造体 1 5によって過剰付着生物膜がかきとられるので、問題になりにくい。圧迫以外にも振動によっても、液や空気を吐き出させることができる。

[実施例 3 ]

図 1 1 A乃至図 1 1 Cは、缣気槽、無酸素槽、及び好気槽などの反応槽に、本発明の第 2の実施形態に係る生物処理装置を適用した例を示す。図 1 1 Aは平面図で、図 1 1 Bは正面図であり、図 1 1。は図1 1 Aの XI—XI線断面図である。なお、特に説明しない本実施例の構成は上述した実施例 2と同様であるので、その重複する説明を省略する。

本例では、生物膜床移動ユニット 9 (9 a， 9 b , 9 b， 9 c, 9 c， 9 d) を 6組使用している。生物膜床移動ユニット 9は、空気中に位置する複数のローラ 22 aと液中に位置する複数のローラ 22 bとを備え、ローラ 22 a とローラ 22 bとは一枚の立体網目構造体 27で連結されている。隔壁 1 8は、原水 1の流れ方向に垂直に延ぴ、各生物膜床移動ュニット 9の両側であって、かつ各生物移動ュニット 9の前後に配置されている。

図 1 1 Cに示すように、複数の（本実施例では 3つの）圧迫構造体 1 5 aが空気中に位置するように配置されている。また、立体網目構造体 27の最下部には、圧迫構造体 15 cあるいは回転圧迫構造体（図示せず）が設置されている。この圧迫構造体 1 5 cにより立体網目構造体 27を一時的に圧迫すれば、液中での曝気により B ODの酸化及ぴ硝化がさらに進行する。なお、シート状の立体網目構造体 27の一部又は全部が、前記の加工品 29 a〜29 cであつてもよい。

上記生物処理装置を使用して、表 1に示す条件に基づき、滞留時間 8時間で都巿下水（原水）の処理を行ったところ、表 2に示すように全窒素 8 m gZL、全リン 0. 3 mg/Lの^理液を得ることが可能であった。このときのブロワ (散気装置）による空気補充量は、原水量に対して 1. 5倍とすれば十分であつた。つまり、標準法の 8分の 3、高度処理法の 1 6分の 3程度の散気量であつた。この結果を基にして、 1万トンの都市下水を処理する生物処理装置について設計したところ、従来の生物処理装置に比べて、所要動力としては 25% 〜 50 %節約できる見込みがついた。

[表 1]

原水流量 Q (m³/d) 10

循環流量 2Q

返送流量 0. 5Q [表 2 ]

図 4乃至図 1 1 Cに示す本発明によれば、シート状の立体網目構造体がローラによりたわむため、生物膜床としての立体網目構造体に過剰な生物膜がつきにくい。そのため、いつも新鮮な微生物が生物膜床に付着し、代謝活性が常に高い。また、所要動力を過剰に見積もる必要がなく、省エネルギーである。生物膜床としてシート状の立体網目構造体を移動させることによって、生物膜を効果的に付着させることができると共に、反応槽内の汚水を撹拌できる。さらに、立体網目構造体の一部を空気中に導くことによって、酸素の反応槽内への供給も可能になり、生物処理能力をより高めることができる。

本発明は反応槽の縦横比に制限されないので、すべての既設生物反応槽に本発明を適用できる。また、生物膜床に付着する生物量が増加するので、生物反応槽を増やさなくとも標準法から高度処理法への機能ァップをすることができる。さらに、シート状の立体網目構造体に圧迫構造体を押し付けることで酸素供給を促進し、散気装置による散気量を減らして運転コストを節約することができる。産業上の利用の可能性

本発明は、汚水を処理する生物処理方法及び生物処理装置に適用可能であり , 特に、下水、有機性排水、窒素を含んだ無機性排水、汚濁の進んだ河川水、湖沼水等の汚水を移動式生物膜床を用いて処理する生物処理方法及ぴ生物処理装置に適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 汚水を処理する水槽中で、布状材を上下に移動して汚水の攪拌と生物処理とを行うことを特徴とする生物処理方法。

2 . 前記布状材の一部を空気中に導き、それによつて前記水槽内に酸素を供給することを特徴とする請求項 1記載の生物処理方法。

3 . 汚水を処理する水槽と、該水槽中を上下に移動するように設置した布状材とを備えることを特徴とする生物処理装置。

4 . 汚水を生物処理する生物処理方法において、該生物処理をシート状の立体網目構造体を用いて行うことを特徴とする生物処理方法。

5 . 汚水を生物処理する生物処理方法において、該汚水中でシート状の立体網目構造体を上下に移動して、汚水の攪拌と生物処理とを行うことを特徴とする生物処理方法。

6 . 前記立体網目構造体の一部を連続的又は間欠的に空気中に導くことを特徴とする請求項 4又は 5記載の生物処理方法。

7 . 前記立体網目構造体内に取り込まれた空気を汚水中で吐き出させることを特徴とする請求項 6記載の生物処理方法。

8 . 前記立体網目構造体内に取り込まれた汚水を空気中で吐き出させることを特徴とする請求項 6又は 7記載の生物処理方法。

9 . 汚水を処理する水槽と、該水槽中を上下に移動するように設置したシート状の立体網目構造体とを備えることを特徴とする生物処理装置。