WO2012093691A1 - 流動床式生物処理装置 - Google Patents

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友時 安池
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栗田工業株式会社
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    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a fluidized bed biological treatment apparatus for treating wastewater, and more particularly to a fluidized bed biological treatment apparatus provided with means for diffusing bubbles adhering to a carrier.
  • fluidized bed biological treatment devices are widely used in which microorganisms are attached to a carrier and the MLVSS in the tank is kept high.
  • the carrier filled in the tank is fluidized by stirring with stirring blades or an upward flow of water.
  • nitrogen gas is generated by the denitrification reaction. Since nitrogen gas is contained inside the biofilm formed on the carrier, the carrier floats by the buoyancy of the gas and stays on the water surface. When the amount of the floated carrier increases, the contact between the carrier and the substrate in the liquid in the tank deteriorates, and the treatment efficiency of the fluidized bed biological treatment device decreases. In addition to nitrogen, gas such as methane during anaerobic treatment may adhere to the carrier and the carrier may float.
  • JP-A-2006-218371 describes that a draft tube is installed vertically in the center of a tank, an impeller device is installed in the draft tube, and the carrier is defoamed by the impeller device. That is, the carrier that has floated in the tank due to the adhering bubbles is sucked into the draft tube from the upper end of the draft tube and circulated, and the impeller causes a shearing force when passing through the impeller device in the draft tube. Given and degassed (paragraph 0027 of the publication).
  • An object of the present invention is to provide a fluidized bed biological treatment apparatus that can dissipate attached bubbles from a carrier while preventing or suppressing biofilm peeling.
  • the fluidized bed biological treatment apparatus includes a tank, a granular carrier filled in the tank, an agitating means for stirring the carrier, and a bubble diffusing means for diffusing bubbles attached to the carrier.
  • the bubble diffusing means is configured to diffuse bubbles by sandwiching the carrier floating in the tank between the rotating plate and the stationary plate.
  • the rotating plate is attached to the drive shaft so as to swivel below the water surface in the tank, and the stationary plate is rotated so that the lower part thereof is submerged in water.
  • the rotating plate rotates and the upper part of the rotating plate comes into contact with the lower part of the stationary plate.
  • at least one of the upper part of the rotating plate and the lower part of the stationary plate is retracted.
  • the rotating plate is configured to pass under the stationary plate by moving.
  • At least the lower part of the stationary plate is made of a soft material, and the lower part of the stationary plate moves backward when the upper part of the rotating plate comes into contact with the lower part of the stationary plate.
  • the rotating plate is inclined so as to be rearward in the swivel direction in the upper part.
  • the carrier floating in the tank is sandwiched between the rotating plate and the stationary plate, so that the bubbles attached to the carrier are diffused.
  • this bubble diffusing mechanism the impact applied to the carrier can be reduced, and the bubbles can be radiated while preventing or suppressing biofilm peeling.
  • the rotating plate swirls under the surface of the water, the floated carrier is sandwiched between the upper part of the rotating plate and the lower part of the stationary plate, and bubbles are diffused from the carrier.
  • the rotating plate and the stationary plate come into contact, at least one of the upper portion of the rotating plate and the lower portion of the stationary plate is retracted, so that the impact given to the carrier is reduced and the biofilm is prevented from peeling off. It is suppressed.
  • the lower part of the stationary plate is made of a soft material, when the rotating plate comes into contact with the lower part of the stationary plate, the lower part of the stationary plate moves backward, The impact given to is reduced.
  • the rotating plate is inclined, and the carrier in the vicinity of the water surface in the tank moves upward along the rotating plate so as to be lifted up by the rotating rotating plate. Then, the air bubbles are diffused from the carrier by being sandwiched between the rotating plate and the stationary plate.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fluidized bed biological treatment apparatus according to an embodiment.
  • the fluidized bed biological treatment apparatus 1 includes a cylindrical tank body 2 whose vertical direction is a cylinder axis direction, a drive shaft 3 disposed at the axial center position of the tank body 2, and an anchor to the drive shaft 3.
  • the rotating blade (stirring blade) 4, the motor 5 that rotates the drive shaft 3, and the treated water extraction trough 6 with a carrier outflow prevention screen provided at the upper part of the tank body 2 are provided.
  • the overflow level of the treated water extraction trough 6 is the water level WL in the tank body 2.
  • a rotating plate 7 and a stationary plate 8 are provided in the upper part of the tank body 2 as means for diffusing attached bubbles from the carrier.
  • the rotor blade 4 is a flat plate having a plate surface in the vertical direction, and extends from the drive shaft 3 in the diameter direction of the tank body 2. That is, in this embodiment, two rotor blades 4 are provided in the opposite direction of 180 °. However, three or more blades may be provided in the radial direction, and usually about 2 to 4 blades are suitable. What is necessary is just to make a support
  • the swirl diameter of the rotor blade 4 (the distance between the tips of the two rotor blades 4 in this embodiment) is preferably about 20 to 80%, particularly about 50 to 70% of the diameter of the tank body 2.
  • Rotating blade 4 is arranged near the middle in the vertical direction of tank body 2.
  • the height of the upper edge of the rotor blade 4 (height from the bottom surface of the tank body, hereinafter the same) is preferably about 20 to 80%, particularly about 50 to 70% of the water depth of the tank body.
  • the vertical width of the rotary blade 4 is preferably about 5 to 60%, particularly about 10 to 40% of the tank body water depth.
  • the rotary blade 4 is provided in only one stage in the vertical direction in this embodiment, but may be provided in two or more stages.
  • a bearing portion is provided on the bottom surface of the tank body 2, and the lower end of the drive shaft 3 is supported by this bearing portion.
  • the granular carrier C is accommodated in the tank body 2.
  • the carrier may be any material, but is preferably a granular polymer crosslinked material that is resistant to wear.
  • carrier resin examples include polyolefin, PVA, PEG, (poly) acrylamide, N-substituted acrylamide, (poly / meth) acrylic acid or an alkali metal salt thereof, alginic acid, polyalkylene oxide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate ( DAM), diacetone alcohol (DAA), polyalkylene oxide and the like.
  • the average particle diameter of the carrier is preferably 1 mm to 20 mm, more preferably 1 mm to 5 mm, and particularly preferably 1.2 mm to 3.5 mm.
  • the average particle size of the carrier is smaller than 1 mm, it becomes difficult to separate the carrier and water, and when it is larger than 20 mm, the flow of the carrier may be hindered.
  • the porosity of the carrier is preferably 20 to 50%, particularly preferably 30 to 40%. If the porosity is lower than 20%, there is little adhesion of sludge and the processing efficiency is lowered, and if it is higher than 50%, gas is easily included.
  • the density of the carrier is desirably 0.96 to 1.02 g / cm 3 on average, and the density of the carrier of 80% or more is 0.98 to 1.01 g / cm 3, particularly 0.985 to 1.00 g. / Cm 3 is preferable.
  • the filling amount of the carrier is preferably such that the bulk volume of the carrier is 5 to 50% with respect to the volume below the water level WL of the tank body 2.
  • the bulk volume of the carrier is less than 5%, the processing efficiency is low, and when it is more than 50%, the stirring power becomes excessive.
  • FIG. 2 is a perspective view of the rotating plate 7 and the stationary plate 8 for diffusing air bubbles adhering to the carrier
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the state where the rotating plate 7 is about to contact the stationary plate 8. is there.
  • the two rotating plates 7 are provided so as to extend in the radial direction from the drive shaft 3, but may be three or more.
  • the number of rotating plates 7 is preferably about 2 to 4.
  • the rotating plate 7 is inclined so as to be rearward toward the upper part with respect to the turning traveling direction.
  • the tilt angle ⁇ of the front surface of the rotating plate 7 (the angle between the front surface and the vertical surface) ⁇ is preferably 60 ° or less, particularly about 30 to 60 °.
  • the rotating plate 7 is preferably attached to the drive shaft 3 so that the inclination angle can be adjusted.
  • the radial length of one rotating plate 7, that is, the turning radius of the rotating plate 7 is preferably about 10 to 100%, particularly about 20 to 60% of the solid rotating radius where the circulating flow is weak and the carrier gathers.
  • Rotating plate 7 is preferably provided so as to be immersed in water.
  • the constituent material of the rotating plate 7 is arbitrary, such as metal or synthetic resin, but at least the upper surface (contact surface with the stationary plate 8) that contacts the stationary plate 8 is flexible natural rubber or synthetic rubber (for example, It is desirable that it be made of silicon rubber).
  • the stationary plate 8 is installed so that the lower part thereof is immersed in the water in the swivel region of the rotating plate 7.
  • two stationary plates 8 are installed symmetrically with the drive shaft 3 in between, but it may be about 1 to 4 plates.
  • the stationary plate 8 is installed such that the plate surface is in the radial direction with respect to the drive shaft 3.
  • the radial width of the stationary plate 8 is preferably about 20 to 120%, particularly about 40 to 100% of the turning radius of the rotating plate 7.
  • the distance from the end of the stationary plate 8 on the drive shaft 3 side to the drive shaft 3 is preferably about 5 to 40%, particularly about 10 to 30% of the turning radius of the rotary plate 7.
  • the distance from the end of the stationary plate 8 on the side far from the drive shaft 3 to the drive shaft 3 is preferably about 25 to 130%, particularly about 50 to 100% of the turning radius of the rotating plate 7.
  • the distance from the lower end of the stationary plate 8 to the water surface (water immersion depth) H 1 is preferably 30 cm or less, particularly 5 to 30 cm, particularly about 5 to 10 cm.
  • the submerged depth H 1 of the stationary plate 8 is larger than the submerged depth H 2 of the upper edge of the rotating plate 7, and the upper portion of the rotating plate 7 contacts the lower portion of the stationary plate 8 when the rotating plate 7 turns. It is configured as follows.
  • the submergence depth H 1 of the stationary plate 8 is about 150 to 1500% (1.5 to 15 times), particularly 200 to 500% (2 to 5 times) the submergence depth H 2 of the upper edge of the rotating plate 7. It is preferable.
  • At least the lower part of the stationary plate 8 is made of a flexible rubber (for example, a synthetic rubber such as natural rubber or silicon rubber) so as to be pushed backward by the rotating plate 7 when it contacts the rotating plate 7. It is desirable that
  • raw water organic matter-containing wastewater
  • the raw water supply pipe 9 into the tank body 2 while rotating the rotor blades 4 and the rotating plate 7.
  • biological treatment is supplied into the tank body 2 from the raw water supply pipe 9 into the tank body 2 while rotating the rotor blades 4 and the rotating plate 7.
  • the rotational speed of the drive shaft 3 of the rotor blade 4 is preferably adjusted so that the G value is 50 to 200, particularly 80 to 150.
  • the liquid in the tank body 2 (liquid in which the water to be treated and the carrier is mixed) flows in a radial direction and a swiveling direction in the vicinity of the middle in the vertical direction of the tank body 2 due to the centrifugal force and the turning force received from the rotor blades 4. 2 divides into a swirl flow that is directed upward and a swirl flow that is directed downward.
  • the liquid that has turned upward is swirled along the inner peripheral surface of the tank body 2 and rises. During this time, the carrier in the liquid is loosened.
  • the liquid changes its direction in the centripetal direction when it reaches the vicinity of the water surface level WL, then flows in a spiral shape, collects in the vicinity of the center near the water surface level, and then settles and returns to the vicinity of the rotary blade 4.
  • the liquid that has turned downward from the middle in the vertical direction of the tank body 2 descends while swirling along the inner peripheral surface of the tank body 2, and flows in a spiral shape when reaching the bottom surface of the tank body 2. Then, they gather near the bottom center of the tank body 2, rise near the center of the tank body 2, and return to the rotary blade 4.
  • the specific gravity of the carrier is preferably about 1 or less.
  • most of the carrier rises while swirling along the inner peripheral surface of the tank body 2 together with the rising swirl flow, and is loosened during this time. Therefore, along with the spiral flow in the centripetal direction near the water surface level WL, it smoothly flows from the peripheral part (near the inner peripheral surface of the tank body 2) near the water level toward the central part, and then from the central part near the water level WL. Settling with downflow. In this way, the carrier circulates well in the tank body 2 and the biological treatment efficiency is improved.
  • the carrier When air bubbles adhere to the carrier, the carrier does not settle due to the descending water flow, but remains floating on the water surface.
  • the carrier C that has floated on the water surface due to bubbles adhering to it gathers in the vicinity of the center of the water surface, is pushed by the rotating plate 7 and swivels between the upper portion of the rotating plate 7 and the lower portion of the stationary plate 8.
  • the carrier C is impacted and the bubbles are diffused.
  • the carrier C from which the bubbles have diffused settles with the descending water flow and circulates in the tank body 2.
  • the rotating plate 7 since the rotating plate 7 is an inclined plate, the carrier near the water surface moves upward along the plate surface of the rotating plate 7 as the rotating plate 7 turns, and the rotating plate 7 and the stationary plate 8 The air bubbles are diffused by being sandwiched between. Further, since at least the lower part of the stationary plate 8 is made of a soft material such as rubber, when the upper part of the rotating plate 7 abuts against the stationary plate 8, the lower part of the stationary plate 8 is pushed by the rotating plate 7 and retracts. To do. For this reason, the impact applied to the carrier C becomes moderate, and peeling of the biofilm attached to the carrier is prevented or suppressed.
  • the lower part of the stationary plate 8 is made of a soft material.
  • the upper part of the rotating plate 7 is made of a soft material, and the upper part moves backward when coming into contact with the stationary plate 8. You may comprise. Moreover, you may comprise both the upper part of the rotating plate 7, and the lower part of the stationary plate 8 with a soft material.
  • the stationary plate 8 is installed by being attached to an appropriate member such as an installation base of the motor 5.
  • This mounting portion is configured by a hinge, and when the stationary plate 8 is strongly pressed, the stationary plate 8 is rotated by the hinge portion. Then, it may be possible to prevent an excessive stress from being generated on the stationary plate 8.
  • the rotary blade 4 and the rotary plate 7 are attached to the common drive shaft 3 and are configured to rotate at the same rotational speed.
  • the rotary shaft of the rotary plate 7 is a hollow tube.
  • the driving shaft 3 may be passed through the rotating shaft, the rotating blade 4 may be rotated by the driving shaft 3, and the rotating plate 7 may be rotated at a rotational speed different from that of the rotating blade 4 by a tubular rotating shaft.
  • Example 1 Using the fluidized bed biological treatment apparatus shown in FIGS. 1 to 3 having a diameter of 120 cm, a water depth of 180 cm, and a tank capacity of 2 m 2 , the NO 3 —N concentration is 80 mg / L and the PO 4 —P concentration is 2 mg / L.
  • the synthetic waste water was supplied at a tank load of 1 kg-N / m 3 / d for treatment. Methanol was added 3 times as much as N.
  • a polyolefin gel carrier (average particle diameter: 3 mm) having a density of 1.01 g / cm 3 was filled at 15% of the tank volume.
  • the structure of the rotating plate 7, the stationary plate 8, and the rotary blade 4 is as follows.
  • Length (radius) of rotating plate 7 140 mm Vertical width of rotating plate 7: 70 mm
  • Submerged depth H 2 of the upper edge of the rotating plate 7 20 mm
  • Material of rotating plate 7 SUS Radiation length of stationary plate 8: 110 mm
  • Deposition depth H 1 of stationary plate 8 50 mm
  • Distance between stationary plate 8 and drive shaft 3 30 mm
  • Material of the lower part of the stationary plate Natural rubber (up and down length 100mm)
  • Length of rotor blade 4 720mm Rotating blade 4 width: 360 mm
  • the NO 3 —N concentration of the treated water was 5 mg / L or less. Further, almost no surfaced carrier was observed.
  • Example 1 The raw water was treated in the same manner as in Example 1 except that the rotating plate 7 and the stationary plate 8 were omitted. As a result, the NO 3 —N concentration of the treated water was 10 mg / L, and the carrier floated to a surface area of 30%. Was visible.
  • the carrier is prevented from floating and the N removal rate is higher than that of the comparative example.

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Abstract

【課題】生物膜の剥離を防止ないし抑制しつつ、担体から付着気泡を放散させることができる流動床式生物処理装置を提供する。 【解決手段】流動床式生物処理装置１は、筒軸心方向を鉛直方向とした円筒形の槽体２と、該槽体２の軸心位置に配置された駆動軸３と、該駆動軸３に固着された回転翼４と、槽体２の上部に設けられた定置板８と、駆動軸３に設けられた回転板７と、槽体２の上部に設けられた処理水取出トラフ６とを備えている。回転板７が旋回し、浮上担体が回転板７と定置板８のゴム製の下部との間で挟まれて気泡が放散する。

Description

流動床式生物処理装置
　本発明は、排水を処理するための流動床式生物処理装置に係り、特に担体に付着した気泡を放散させる手段を備えた流動床式生物処理装置に関する。
　排水の生物処理では、担体に微生物を付着させ、槽内のＭＬＶＳＳを高く維持するようにした流動床式生物処理装置が広く用いられている。この流動床式生物処理装置においては、通常の場合、槽内に充填された担体が撹拌羽根による撹拌や上向流の水勢によって流動している。
　この流動床式生物処理装置によって脱窒処理を行う場合においては、脱窒反応により窒素ガスが発生する。担体に形成された生物膜の内部に窒素ガスが内包されるために、担体がガスの浮力により浮上して水面に滞留するようになる。浮上した担体の量が多くなると、担体と槽内の液中の基質との接触が悪くなり、流動床式生物処理装置の処理効率が低下する。なお、窒素以外にも嫌気処理時のメタンなどのガスが担体に付着して担体が浮上することもある。
　特開２００６－２１８３７１には、槽内の中央に上下方向にドラフトチューブを設置し、このドラフトチューブ内にインペラ装置を設置し、インペラ装置によって担体を脱泡することが記載されている。即ち、気泡が付着することにより槽内を浮上した担体は、ドラフトチューブの上端から該ドラフトチューブ内に吸い込まれて循環されると共に、ドラフトチューブ内のインペラ装置を通過するときにインペラによって剪断力が与えられ、脱泡される（同公報００２７段落）。
特開２００６－２１８３７１
　上記特許文献１のようにインペラによって担体に剪断力を与えて付着気泡を脱泡させる場合、インペラが担体に与える剪断力が強過ぎるために、担体に付着している生物膜が剥離するおそれがある。
　本発明は、生物膜の剥離を防止ないし抑制しつつ、担体から付着気泡を放散させることができる流動床式生物処理装置を提供することを目的とする。
　第１態様の流動床式生物処理装置は、槽と、該槽内に充填された粒状の担体と、該担体を撹拌する撹拌手段と、担体に付着した気泡を放散させる気泡放散手段とを有する流動床式生物処理装置において、該気泡放散手段は、槽内で浮上した担体を回転板と定置板とで挟むことにより気泡を放散させるように構成されている。
　第２態様の流動床式生物処理装置では、該回転板は槽内の水面下で旋回するように駆動軸に取り付けられており、該定置板は、その下部が水中に没するように該回転板の旋回領域に配置されており、該回転板が旋回して該回転板の上部が該定置板の下部に当接し、この際に回転板の上部と定置板の下部との少なくとも一方が退動することにより回転板が定置板の下側を通過するように構成されている。
　第３態様の流動床式生物処理装置では、前記定置板の少なくとも下部が軟質材よりなり、前記回転板の上部が定置板の下部に当接したときに該定置板の下部が退動する。
　第４態様の流動床式生物処理装置では、前記回転板は、上部ほど旋回進行方向の後方となるように傾斜している。
　本発明の流動床式生物処理装置では、槽内を浮上した担体を回転板と定置板とで挟むことにより、該担体に付着した気泡を放散させる。この気泡放散機構によると、担体に与える衝撃を小さくし、生物膜の剥離を防止ないし抑制しつつ気泡を放散させることができる。
　第２態様の流動床式生物処理装置では、回転板が水面下で旋回し、浮上した担体が該回転板の上部と定置板の下部との間で挟まれて担体から気泡が放散する。この回転板と定置板とが当接したときに、回転板の上部と定置板の下部との少なくとも一方が退動することにより、担体に与えられる衝撃が小さくなり、生物膜の剥離が防止ないし抑制される。
　第３態様の流動床式生物処理装置では、定置板の下部を軟質材にて構成してあるので、回転板が定置板の下部に当接したときに定置板の下部が退動し、担体に与えられる衝撃が小さくなる。
　第４態様の流動床式生物処理装置では、回転板を傾斜させており、槽内水面付近の担体が、旋回している該回転板によってかき上げられるようにして回転板に沿って上方に移動し、回転板と定置板との間に挟まれて気泡が担体から放散する。
実施の形態に係る流動床式生物処理装置の縦断面図である。 図１の気泡放散手段を示す斜視図である。 回転板及び定置板の縦断面図である。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る流動床式生物処理装置の縦断面図である。
　この流動床式生物処理装置１は、筒軸心方向を鉛直方向とした円筒形の槽体２と、該槽体２の軸心位置に配置された駆動軸３と、該駆動軸３に固着された回転翼（攪拌翼）４と、駆動軸３を回転させるモータ５と、槽体２の上部に設けられた、担体流出防止スクリーン付きの処理水取出トラフ６を備えている。処理水取出トラフ６のオーバーフローレベルが槽体２内の水面位ＷＬである。槽体２内の上部に、担体からの付着気泡の放散手段として、回転板７と定置板８とが設けられている。
　回転翼４は、この実施の形態では板面を鉛直方向とした平板状であり、駆動軸３から槽体２の直径方向に延在している。即ち、この実施の形態では回転翼４は１８０°反対方向に２枚設けられている。ただし、翼は放射方向に３枚以上設けられてもよく、通常は２～４枚程度が好適である。担体を流動させれば良く、翼の形状は限定されない。
　回転翼４の旋回直径（この実施の形態では２枚の回転翼４の先端同士の距離）は、槽体２の直径の２０～８０％特に５０～７０％程度が好適である。
　回転翼４は、槽体２の上下方向の中間付近に配置されている。回転翼４の上縁の高さ（槽体底面からの高さ。以下、同様）は、槽体水深の２０～８０％特に５０～７０％程度が好適である。回転翼４の上下幅は、槽体水深の５～６０％特に１０～４０％程度が好適である。
　回転翼４は、この実施の形態では上下方向に１段のみ設けられているが、２段以上に設けられてもよい。
　この実施の形態では、槽体２の底面に軸受部を設け、この軸受部によって駆動軸３の下端を支持するようにしている。
　この槽体２内に粒状担体Ｃが収容されている。
　担体はどのような材質でも良いが、磨耗に強い高分子架橋体の粒状のものが好ましい。
　担体の材料樹脂としては、例えばポリオレフィン、ＰＶＡ、ＰＥＧ、（ポリ）アクリルアミド、Ｎ置換アクリルアミド、（ポリ／メタ）アクリル酸またはそのアルカリ金属塩、アルギン酸、ポリアルキレンオキサイド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート（ＤＡＭ）、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）、ポリアルキレンオキサイド等が挙げられる。より具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドとのコポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとのコポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドとアクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウムとのターポリマー、および、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの三級塩もしくは四級アンモニウムのホモポリマーまたはアクリルアミド等とのコポリマー等が例示される。
　担体の平均粒径は、好ましくは１ｍｍ～２０ｍｍであり、１ｍｍ～５ｍｍがより好ましく、特に好ましくは１．２ｍｍ～３．５ｍｍである。担体の平均粒径が１ｍｍより小さいと、担体と水の分離が困難になり、２０ｍｍより大きいと担体の流動の妨げとなることがある。
　担体の空隙率は２０～５０％が好ましく、特に３０～４０％が望ましい。空隙率が２０％よりも低いと、汚泥の付着が少なく処理効率が低下し、５０％よりも高いとガスを内包しやすくなる。
　担体の密度は、平均して０．９６～１．０２ｇ／ｃｍ３であることが望ましく、８０％以上の担体の密度が０．９８～１．０１ｇ／ｃｍ３特に０．９８５～１．００ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
　担体の充填量は槽体２の水面位ＷＬ以下の容積に対して担体のかさ容積が５～５０％となる量であることが好ましい。担体のかさ容積が５％よりも少ないと処理効率が低くなり、５０％よりも多いと攪拌動力が過大となる。
　第２図は、この担体に付着した気泡を放散させるための回転板７及び定置板８の斜視図、第３図は回転板７が定置板８に当接しようとしている状態の縦断面図である。
　回転板７は、駆動軸３から放射方向に延在するように２枚設けられているが３枚以上でもよい。回転板７の枚数は２～４枚程度が好適である。回転板７は、旋回進行方向に対し上部ほど後方となるように傾斜している。回転板７の前面の傾斜角度（該前面と鉛直面との挟角）θは６０°以下、特に３０～６０°程度が好適である。なお、回転板７は、この傾斜角度を調整できるように駆動軸３に取り付けられることが望ましい。
　１枚の回転板７の放射方向長さ即ち回転板７の旋回半径は、循環流が弱く担体が集まってくる固体的回転半径の１０～１００％特に２０～６０％程度が好ましい。固体的回転半径（ｒｃ）の計算式は次の通りである。　
　　　２ｒｃ＝１．２３｛０．５７＋０．３５（ｄ／Ｄ）｝（ｂ／Ｄ）０．０３６ｎｐ ０．１１６Ｒｅ／（１０３＋１．４３Ｒｅ）ｄ
　　　ｒｃ：固体的回転半径（ｍ）
　　　ｄ：撹拌翼径（ｍ）
　　　Ｄ：槽径（ｍ）
　　　ｂ：翼幅（ｍ）
　　　ｎｐ：翼の羽根枚数
　　　Ｒｅ：レイノルズ数
　回転板７は、水中に没するように設けられるのが好ましい。回転板７の構成材料としては、金属、合成樹脂など任意であるが、定置板８と当接する上部の少なくとも表面（定置板８との接触面）については、柔軟な天然ゴム、合成ゴム（例えばシリコンゴム）などで構成されていることが望ましい。
　定置板８は、その下部が回転板７の旋回領域の水中に没するように設置されている。この実施の形態では定置板８は駆動軸３を挟んで対称に２枚設置されているが、１枚～４枚程度であればよい。定置板８は、板面が駆動軸３に対して放射方向となるように設置されている。定置板８の放射方向の幅は回転板７の旋回半径の２０～１２０％特に４０～１００％程度が好ましい。
　定置板８の駆動軸３側の端部から駆動軸３までの距離は、回転板７の旋回半径の５～４０％特に１０～３０％程度が好適である。定置板８の駆動軸３から遠い側の端部から駆動軸３までの距離は、回転板７の旋回半径の２５～１３０％特に５０～１００％程度が好適である。
　定置板８の下端から水面までの距離（水没深さ）Ｈ１は、３０ｃｍ以下、特に５～３０ｃｍとりわけ５～１０ｃｍ程度が好ましい。この定置板８の水没深さＨ１は、回転板７の上縁の水没深さＨ２よりも大きく、回転板７が旋回したときに回転板７の上部が定置板８の下部に当接するよう構成されている。定置板８の水没深さＨ１は、回転板７の上縁の水没深さＨ２の１５０～１５００％（１．５～１５倍）特に２００～５００％（２～５倍）程度であることが好ましい。定置板８の少なくとも下部は、回転板７と当接したときに回転板７に押されて退動変形するように柔軟なゴム（例えば天然ゴムやシリコンゴム等の合成ゴム）にて構成されていることが望ましい。
　このように構成された流動床式生物処理装置においては、回転翼４及び回転板７を回転させながらこの槽体２内に原水供給管９から原水（有機物含有排水）を槽体２内に供給し、生物処理を行う。
　回転翼４の駆動軸３の回転数はＧ値が５０～２００特に８０～１５０となるように調節するのが好適である。
　槽体２内の液（被処理水と担体とが混合した液）は、回転翼４から受ける遠心力及び旋回力により槽体２の上下方向中間付近で放射方向かつ旋回方向に流れ、槽体２の内周面に当って上方に向う旋回流れと下方に向う旋回流れとに別れる。
　上方に向う旋回流れとなった液は、槽体２の内周面に沿って旋回しながら上昇する。この間に、液中の担体はほぐされる。液は、水面位ＷＬ付近に至ると求心方向に向きを変え、その後、渦巻状に流れて水面位付近の中央部付近に集まり、次いで、沈降し、回転翼４付近に戻る。
　一方、槽体２の上下方向の中間付近から下方に向う旋回流となった液は、槽体２の内周面に沿って旋回しながら下降し、槽体底面近くに達すると渦巻き状に流れて槽体２の底面中央付近に集まり、槽体２の中心付近を上昇して回転翼４に戻る。
　この実施の形態では、担体の比重が約１又はそれ以下であることが好ましい。この場合、担体の多くは上昇旋回流と共に槽体２の内周面に沿って旋回しながら上昇し、この間にほぐされる。そのため、水面位ＷＬ付近の求心方向の渦巻流に伴って水面位付近の周縁部（槽体２の内周面付近）から中央部に向ってスムーズに流れ、次いで水面位ＷＬ付近の中央部から下降流に伴って沈降する。このようにして担体が良好に槽体２内を循環するようになり、生物処理効率が向上する。
　担体に気泡が付着すると、担体は下降水流によって沈降せず、水面に浮上したままとなる。この実施の形態では、気泡が付着して水面に浮上した担体Ｃは、水面の中央付近に集まり、回転板７に押されて旋回し、回転板７の上部と定置板８の下部との間に挟まれ、担体Ｃに衝撃が与えられ、気泡が放散する。気泡が放散した担体Ｃは、下降水流と共に沈降し、槽体２内を循環する。
　この実施の形態では、回転板７は傾斜板よりなるので、水面近くの担体も回転板７の旋回に伴い回転板７の板面に沿って上方に移動し、回転板７と定置板８とで挟まれて気泡が放散する。また、定置板８の少なくとも下部がゴム等の軟質材よりなるので、回転板７の上部が定置板８に当接したときに該定置板８の下部が回転板７に押されて退動変形する。そのため、担体Ｃに加えられる衝撃が適度なものとなり、担体に付着した生物膜の剥離が防止ないし抑制される。
　上記実施の形態では、定置板８の下部を軟質材にて構成しているが、回転板７の上部を軟質材にて構成し、定置板８と当接したときに該上部が退動するよう構成してもよい。また、回転板７の上部及び定置板８の下部の双方を軟質材にて構成してもよい。
　定置板８は、モータ５の設置ベースなど適宜の部材に取り付けて設置されるが、この取り付け部をヒンジにて構成し、定置板８が強く押されたときにはヒンジ部によって定置板８が回動し、定置板８に過大な応力が生じることを防止するようにしてもよい。
　上記実施の形態では、回転翼４と回転板７とを共通の駆動軸３に取り付け、同一回転数にて回転させるよう構成しているが、例えば回転板７の回転軸を中空管状とし、この回転軸内に駆動軸３を通し、回転翼４については駆動軸３で回転させ、回転板７については管状回転軸によって回転翼４とは異なる回転速度で回転させるようにしてもよい。
　以下、実施例及び比較例について説明する。
［実施例１］
　槽体２の直径１２０ｃｍ、水深１８０ｃｍ、槽容量２ｍ２の第１図～第３図に示す流動床式生物処理装置を用いてＮＯ３－Ｎ濃度８０ｍｇ／Ｌ、ＰＯ４－Ｐ濃度２ｍｇ／Ｌの合成排水を１ｋｇ－Ｎ／ｍ３／ｄの槽負荷にて供給して処理した。なお、メタノールをＮの３倍量添加した。
　担体としては密度１．０１ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系ゲル担体（平均粒径３ｍｍ）を槽体容積の１５％充填した。
　なお、回転板７、定置板８、回転翼４の構成は次の通りである。　
　　回転板７の長さ（半径）：１４０ｍｍ
　　回転板７の上下幅：７０ｍｍ
　　回転板７の上縁の水没深さＨ２：２０ｍｍ
　　回転板７の材質：ＳＵＳ
　　定置板８の放射方向の長さ：１１０ｍｍ
　　定置板８の水没深さＨ１：５０ｍｍ
　　定置板８と駆動軸３との距離：３０ｍｍ
　　定置板の下部の材質：天然ゴム（上下長さ１００ｍｍ）
　　回転翼４の長さ：７２０ｍｍ
　　回転翼４の幅：３６０ｍｍ
　回転翼４をＧ値８０～１５０（１１～１７ｒｐｍ。担体の流動状態に応じて調整。）にて運転したところ、処理水のＮＯ３－Ｎ濃度は５ｍｇ／Ｌ以下であった。また、浮上した担体は殆ど認められなかった。
［比較例１］
　回転板７及び定置板８を省略したこと以外は実施例１と同様にして原水を処理したところ、処理水のＮＯ３－Ｎ濃度は１０ｍｇ／Ｌであり、また水面表面積３０％に浮上した担体が視認された。
　この実施例及び比較例より明らかな通り、回転板７及び定置板８を設けた実施例によると、担体の浮上が防止されると共に、比較例に比べてＮ除去率が高くなる。
　１　流動床式生物処理装置
　２　槽体
　３　駆動軸
　４　回転翼
　５　モータ
　６　処理水トラフ
　７　回転板
　８　定置板

Claims (12)

  1. 　槽と、
    　該槽内に充填された粒状の担体と、
    　該担体を撹拌する撹拌手段と、
    　担体に付着した気泡を放散させる気泡放散手段とを有する流動床式生物処理装置において、
    　該気泡放散手段は、槽内で浮上した担体を回転板と定置板とで挟むことにより気泡を放散させるように構成されていることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  2. 　請求項１において、
    　該回転板は槽内の水面下で旋回するように駆動軸に取り付けられており、
    　該定置板は、その下部が水中に没するように該回転板の旋回領域に配置されており、
    　該回転板が旋回して該回転板の上部が該定置板の下部に当接し、この際に回転板の上部と定置板の下部との少なくとも一方が退動することにより回転板が定置板の下側を通過するように構成されていることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  3. 　請求項２において、前記定置板の少なくとも下部が軟質材よりなり、前記回転板の上部が定置板の下部に当接したときに該定置板の下部が退動することを特徴とする流動床式生物処理装置。
  4. 　請求項３において、該定置板の下部がゴムよりなることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  5. 　請求項２において、前記回転板の旋回半径が固体的回転半径の１０～１００％であることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  6. 　請求項２において、前記定置板が１枚～４枚設置されていることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  7. 　請求項２において、該定置板の放射方向の幅は回転板の旋回半径の２０～１２０％であることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  8. 　請求項２において、該定置板の駆動軸側の端部から駆動軸までの距離は、前記回転板の旋回半径の５～４０％であり、該定置板の駆動軸から遠い側の端部から駆動軸までの距離は、回転板の旋回半径の２５～１３０％であることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  9. 　請求項２において、該定置板の下端から水面までの距離Ｈ１は、５～３０ｃｍであることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  10. 　請求項１において、前記担体は高分子架橋体よりなる粒状であることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  11. 　請求項１０において、前記担体の平均粒径が１～２０ｍｍであることを特徴とする流動床式生物処理装置。
  12. 　請求項３ないし１１のいずれか１項において、前記回転板は、上部ほど旋回進行方向の後方となるように傾斜していることを特徴とする流動床式生物処理装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105102378A (zh) * 2013-03-27 2015-11-25 栗田工业株式会社 厌氧性处理方法
CN107983134A (zh) * 2018-01-30 2018-05-04 重庆坤泉环境工程有限公司 气体净化塔及尾气净化设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06142682A (ja) * 1992-11-05 1994-05-24 Toshiba Corp 嫌気性水処理装置
JPH08117777A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Masatoshi Matsumura 液流式生化学反応装置及び当該装置を用いた地下水又は排水の浄化システム
JPH1147781A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Maezawa Ind Inc 流動床式排水処理装置
JPH1177075A (ja) * 1997-09-08 1999-03-23 Maezawa Ind Inc 流動床式排水処理装置
JP2000254682A (ja) * 1999-03-12 2000-09-19 Suido Kiko Kaisha Ltd 生物学的反応装置
JP2002143889A (ja) * 2000-11-10 2002-05-21 Nec Ameniplantex Ltd 排水処理装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0178136B1 (ko) * 1995-03-27 1999-02-18 우에다 유우조오 용융금속중의 수소가스 및 비금속개재물 제거장치
CN2479009Y (zh) * 2001-04-04 2002-02-27 上海华业环保有限公司 一种用于处理难降解工业废水的高效反应器
JP5493662B2 (ja) 2009-09-30 2014-05-14 栗田工業株式会社 流動床式生物処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06142682A (ja) * 1992-11-05 1994-05-24 Toshiba Corp 嫌気性水処理装置
JPH08117777A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Masatoshi Matsumura 液流式生化学反応装置及び当該装置を用いた地下水又は排水の浄化システム
JPH1147781A (ja) * 1997-08-07 1999-02-23 Maezawa Ind Inc 流動床式排水処理装置
JPH1177075A (ja) * 1997-09-08 1999-03-23 Maezawa Ind Inc 流動床式排水処理装置
JP2000254682A (ja) * 1999-03-12 2000-09-19 Suido Kiko Kaisha Ltd 生物学的反応装置
JP2002143889A (ja) * 2000-11-10 2002-05-21 Nec Ameniplantex Ltd 排水処理装置

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