JP2000509318A - 廃液の生物学的浄化用ツインフローフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 処理すべき廃液が通過できるように直列配置されかつ互いに流体連通された少なくとも２つの濾過セルを備えた、廃液、特に水を生物学的に浄化するためのデュアルフローフィルタ。第１の濾過セル（１）は上昇流セルであり、第２の濾過セル（２）は下降流セルであり、前記フィルタは、曝気手段（５）と流れをガイドするためのサイホン隔壁（６）とを有して前記濾過セル（１，２）の間に配された中間槽（４）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 廃液の生物学的浄化用ツインフローフィルタ 本発明は生物学的廃液、特に水の生物学的浄化用のツインフローフィルタに関 するものである。 廃液、特に水に含まれる様々な汚染物質（アンモニア性窒素、炭素系物質等） は生物学的に除去できることが知られている。ここで用いられる（好気的）反応 のいくつかは大気中の酸素を用いて行われるものであり、処理すべき水中にこの 酸素が既に存在していない限りは外部からの酸素供給を必要とする。 酸素の存在下でこのような生物学的除去を行うことを可能にする方法および装 置が数多く知られている。そして、この目的で反応器、フィルタもしくはバイオ フィルタが使用される。 反応器は酸素供給とバクテリアの増殖および維持用の物理的支持体の提供とを 同時に行う。 フィルタは水中に既に存在する酸素を使用し、それらの濾材はバクテリアの増 殖および維持用の支持体の役目を果たす。生物学的反応に加え、フィルタは懸濁 液中の物質を保持し、次いで洗浄中にそれを除去するという通常の機能を保証す る。 バイオフィルタは反応器およびフィルタによって行われる機能を組み合わせる 。 したがって、バイオフィルタの製造は、同一のチャンバ内で、汚染物質の生物 学的な除去に必要な全ての機能、すなわち、バクテリア支持機能、曝気機能およ び洗浄機能を組み合わせることを必要とする。このような組み合わせは製造コス トの上でも運転および維持コストの上でも複雑な、したがって、高価な製造とな り得ることが認められる。さらに、バイオフィルタで使用される内部曝気は粒状 物質床の攪拌を招き、この攪拌はバイオマスをその支持体の役割を担う粒状物質 上に形成する際に不都合となり得る。また、同じ理由で、内部曝気は濾過された 水の品質にとっても不都合となり得る。 したがって、本発明は、特に処理すべき生水に含まれた汚染物質を除去するた めの装置であって、上述の様々な機能を特に費用効果的に有利に組み合わせ、こ の生物学的除去を可能にする装置を提供しようとするものである。本発明はツイ ンフローフィルタとして知られる水処理フィルタの態様に基づくものである。こ れらのフィルタは２つの濾過セルからなり、これらの間を流れが連続して通過す ることが想起されるであろう。第１のセルはそれを通過する上昇流を有しており 、第２のセルはそれを通過する下降流を有している。このようなツインフローフ ィルタの１態様がＤＥ−Ａ−２，３５５，４２２に開示されている。この型のフ ィルタは特に活性炭フィルタとして用いられる。 また、直列配置され、双方とも流れの運動が上から下へ方向付けられるように 運転される２つのフィルタからなる系がＣＨ−Ａ−６６１，２６４より知られて おり、これら２つのフィルタは曝気手段が取り付けられた中間ボックスによって 分離されている。 この従来技術を基に、本発明は、処理すべき廃液が連続的に通過するように液 圧結合して直列配置された少なくとも２つの濾過セルを備え、これら２つのセル は曝気手段を備えた中間ボックスによって分離されている、廃液、特に水を生物 学的に浄化するためのツインフローフィルタであって、第１の濾過セルが上昇流 型であり、第２の濾過セルが下降流型であり、前記中間ボックスにおける曝気が 前記ボックスを通る液流に対して向流的に行われ、流れの運動がサイホン隔壁を 介して方向付けられることを特徴とするツインフローフィルタを提供するもので ある。 また、本発明は、処理すべき廃液が連続的に通過するように直列配置かつ液圧 結合された少なくとも２つの濾過セルを備え、前記セルは曝気手段を備えた中間 ボックスによって各々分離されている、廃液、特に水を生物学的に浄化するため のツインフローフィルタであって、処理すべき廃液が連続的に通過するｎ個の濾 過セルと、各々前記曝気手段を備えたｎ−１個の中間ボックスとを含み、各中間 ボックスは２つの連続した濾過セルの間に位置し、流れの運動をサイホン隔壁に よって方向付けるか、あるいは上昇流として、処理すべき廃液を通過させること を特徴とするツインフローフィルタを提供しようとするものである。 したがって、本発明によれば、２つのセルの間に配され（一般に洗浄水を回収 するために使用され）るチャネルが中間曝気を行い、よって、第２のセルにおけ る反応収率を高めるために使用される。さらに、この本発明による配置は、セル 内で起こる濾過工程をいかなる様式でも分断することなく、曝気を行うことを可 能にする。 本発明によれば、（特に燐酸もしくは微量元素型栄養素等の）生物学的活性を 向上させることのできる試薬を注入するために中間ボックスを使用することがで きる。この中間ボックスは、窒素汚染の不在下において最小量の活性バイオマス を保存するために、例えばアンモニウム塩の連続注入を行うのに使用することが でき、この注入は、硝化すべき汚染ピークの出現時に停止される。添加は拡散お よび混合手段を介して行うことができる。 本発明によれば、曝気手段は静的もしくは動的ミキサのようなディフューザの 形状とすることができる。また、これらは剛牲の多孔性物質からなる型もしくは 多孔性膜を有する型であってもよい。 曝気手段は空気もしくは純粋な酸素を使用することができる。 本発明の他の特徴および利点は、いかなる制限も伴うことなく本発明の実施例 を示す添付図面を参照する以下の記載から明らかになるであろう。 図面中、 図１は本発明によるツインフローフィルタの実施例を示す略横断面図、 図２は本発明によるツインフローフィルタの第２の実施例を示す、図１と同様 な略図である。 図１から認められるように、この実施例において、本発明によるツインフロー フィルタは第１のセル１を含み、これは公知のように、処理すべき廃液を導入す るためのノズル３を有する床を備え、この廃液は矢印で示すようにこのセル内を 上向きに移動する。フィルタは第１のセルと同じ型の第２のセル２を含み、処理 すべき廃液はこの中を下向きの流れとなって移動する。本発明によれば、中間ボ ックス４が、処理すべき廃液が第１のセル１、この中間ボックス４および第２の セル２の間を連続して移動するようにセル１および２の間に配される。この中間 ボックスは、ここではディフューザ５で模式的に示される曝気手段を含む。上述 のように、公知の型のこれら手段は静的もしくは動的ミキサあるいは剛性の多孔 性物質からなる型もしくは多孔性膜を有する型からなるものとすることができる 。曝気手段５は空気もしくは純粋な酸素を使用することができる。 図１に示す実施例では、中間ボックス４内の流れはサイホン隔壁６によって方 向付けられ、流量は、曝気手段５によって曝気ゾーン８に導入された酸素ガスと 処理すべき水等の廃液との最適な交換を可能にするように選択される。 中間ボックス７の下にはフィルタを洗浄するためのボックス７が設けられてお り、この配置はツインフローフィルタにおいて標準的なものである。したがって 、本発明によれば、２つの濾過セル１および２から洗浄水を回収するために中間 ボックスの下のチャンバが用いられる。 図２に示す実施例では、ツインフローフィルタは直列に配置された３つの濾過 セル１，２および１０を含み、処理すべき廃液はこれらを連続的に通過するよう になっており、これらセルの各々は上述のものと同じ型である。この図から明ら かなように、中間ボックス１３もしくは１４はそれぞれ２つの連続したセルの間 に設けられており、各々、図１を参照して上述したようなその曝気手段５を備え ている。 この配置は同様に直列配置されたｎ個の濾過セルとして一般化することができ 、この場合、ｎ−１個の中間ボックスがそれぞれの曝気手段を備え、これら中間 ボックスの各々は２つの連続するセルの間に配される。 上述のように、生物学的活性を向上させるための試薬の添加あるいはドーパン トの添加のために中間ボックスの曝気ゾーンを使用することができ、この添加は 標準型の拡散系もしくはミキサ系のような手段を介して行うことができる。 本発明によるツインフローフィルタの実施例を以下に示す。当然ながら、この 実施例は指針としてのみ与えられるものであって、いかなる制限的性格を有する ものでもない。 ある濃度の溶存酸素（例えば１５℃における飽和値、すなわち９ｍｇＯ₂／ｌ ）を含有する処理すべき水が第１のセルに導入される。また、この水は３ｐｐｍ のＮＨ₄ ⁺も含有している。生物学的反応により、酸素を追加供給することなく、 （最良の場合）入力ＮＨ₄ ⁺量の２／３弱を除去することができる。したがって、 水は約１ｐｐｍのＮＨ₄ ⁺および約１ｐｐｍの溶存酸素を第１のセルに残存させる 。 フィルタの第１のセルの後方の中間ボックスにおいて、このボックスの底に等 間隔に配された多孔性膜を用いて曝気が行われる。これらの多孔性膜は直径約２ ｍｍの気泡からなるガス流を分配する。この曝気によって、飽和濃度値約６０％ の酸素が水に添加され、したがって、生物学的反応によってＮＨ4゛の残量を除 去することが可能になる。 この実施例は本発明によるフィルタの効果を明示するものであり、上記の説明 を読めば明らかなように、このフィルタは特に費用効果的に使用することができ る。 当然ながら、本発明は記載および／もしくは例示された実施例に限定されるも のではなく、添付された請求の範囲の範疇の文脈中に存するその変形の全てを包 含するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 ヴィータル ジャン―ルイ フランス国、92100 ブーローニュ―ビラ ンクール、リュ デュ シュマーン―ヴェ ール 44

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．処理すべき廃液が連続的に通過するように液圧結合して直列配置された少な くとも２つの濾過セルを備え、これら２つのセル（１，２）は曝気手段（５）を 備えた中間ボックス（４）によって分離されている、廃液、特に水を生物学的に 浄化するためのツインフローフィルタであって、第１の濾過セル（１）が上昇流 型であり、第２の濾過セル（２）が下降流型であり、前記中間ボックス（４）に おける曝気が前記ボックスを通る液流に対して向流的に行われ、流れの運動がサ イホン隔壁（６）を介して方向付けられることを特徴とするツインフローフィル タ。 ２．処理すべき廃液が連続的に通過するように直列配置かつ液圧結合された少な くとも２つの濾過セルを備え、前記セル（１，２，１０）は曝気手段（５）を備 えた中間ボックス（１３；１４）によって各々分離されている、廃液、特に水を 生物学的に浄化するためのツインフローフィルタであって、処理すべき廃液が連 続的に通過するｎ個の濾過セル（１，２，１０）と、各々前記曝気手段（５）を 備えたｎ−１個の中間ボックス（１３，１４）とを含み、各中間ボックスは２つ の連続した濾過セルの間に位置し、流れの運動をサイホン隔壁によって方向付け るか、あるいは上昇流として、処理すべき廃液を通過させることを特徴とするツ インフローフィルタ。 ３．中間ボックス（４）の曝気手段を備える部分（７）が洗浄水をそれが間に配 された２つの濾過セル（１および２）から回収するために使用されることを特徴 とする請求の範囲第１項もしくは第２項記截のツインフローフィルタ。 ４．中間ボックス（４，１３，１４）のための曝気手段（５）が剛性の多孔性物 質からなる型のものであることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか１ 項記載のツインフローフィルタ。 ５．中間ボックス（４，１３，１４）のための曝気手段（５）が静的もしくは動 的ミキサ等のディフューザの形状にあることを特徴とする請求の範囲第１〜３項 のいずれか１項記載のツインフローフィルタ。 ６．中間ボックスのための曝気手段（５）が多孔性膜を有する型のものであるこ とを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか１項記載のツインフローフィル タ。 ７．曝気手段（５）が空気もしくは純粋な酸素を用いることを特徴とする請求の 範囲第１〜６項のいずれか１項記載のツインフローフィルタ。 ８．各中間ボックスが、生物学的活性を向上させるために前記ボックスの曝気ゾ ーンに試薬を添加することを可能にする拡散および混合手段を備えていることを 特徴とする請求の範囲第１〜７項のいずれか１項記載のツインフローフィルタ。 ９．各中間ボックスが燐酸もしくは微量元素型の栄養素を注入するための手段を 備えることを特徴とする請求の範囲第８項記載のツインフローフィルタ。 １０．中間ボックスが、窒素汚染の不在下において最小量の活性バイオマスを保 存するために、特にアンモニウム塩の連続注入を行うための手段を有し、この注 入は、硝化すべき汚染ピークの出現時に停止されることを特徴とする請求の範囲 第８項記載のツインフローフィルタ。