JP3468732B2 - 担体攪拌分離装置 - Google Patents
担体攪拌分離装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下廃水を処理する
ために槽内に微生物を固定する担体を投入する廃水処理
技術に係り、担体の槽外への流出を防止する担体攪拌分
離装置に関するものである。
ために槽内に微生物を固定する担体を投入する廃水処理
技術に係り、担体の槽外への流出を防止する担体攪拌分
離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、閉鎖性水域の富栄養化が深刻化す
る中で、窒素・リン等の栄養塩類の除去が求められてい
る。これまで、下水の窒素除去に関しては、例えば循環
式硝化脱窒法が採用されてきた。この従来の循環式硝化
脱窒法においては、硝化細菌を浮遊性の活性汚泥として
系内に保持するが、硝化細菌の増殖速度は極めて遅いた
めに、槽内での滞留時間が１３〜１６時間必要である。
この滞留時間を維持できる槽容量を有した反応槽は設置
面積が大きく、敷地面積の狭い都市部の処理場では導入
が困難であった。
る中で、窒素・リン等の栄養塩類の除去が求められてい
る。これまで、下水の窒素除去に関しては、例えば循環
式硝化脱窒法が採用されてきた。この従来の循環式硝化
脱窒法においては、硝化細菌を浮遊性の活性汚泥として
系内に保持するが、硝化細菌の増殖速度は極めて遅いた
めに、槽内での滞留時間が１３〜１６時間必要である。
この滞留時間を維持できる槽容量を有した反応槽は設置
面積が大きく、敷地面積の狭い都市部の処理場では導入
が困難であった。
【０００３】このような技術的な背景の下に、標準活性
汚泥法と同等（６〜８時間）の滞留時間内でＢＯＤ、窒
素除去を行なうことを目的として、担体投入型活性汚泥
法が開発された。この担体投入型活性汚泥法は、硝化槽
内に担体を投入し、硝化細菌を担体に固定化（付着保
持）することにより好気タンク内に硝化細菌を高濃度に
保持するものである。
汚泥法と同等（６〜８時間）の滞留時間内でＢＯＤ、窒
素除去を行なうことを目的として、担体投入型活性汚泥
法が開発された。この担体投入型活性汚泥法は、硝化槽
内に担体を投入し、硝化細菌を担体に固定化（付着保
持）することにより好気タンク内に硝化細菌を高濃度に
保持するものである。
【０００４】この方法に採用する担体は、多孔質構造に
形成して空隙率を高めることによって、その比表面積を
大きくしており、硝化細菌に対して優れた固定化能を発
揮することが特徴となっている。
形成して空隙率を高めることによって、その比表面積を
大きくしており、硝化細菌に対して優れた固定化能を発
揮することが特徴となっている。
【０００５】これらの担体に固定化した硝化細菌による
反応効率を高めるためには、攪拌によって担体が槽内で
流動することが必要であり、担体および槽内液を良好に
攪拌する攪拌手段と、担体自体に優れた流動性が求めら
れる。また、槽内における微生物量を維持するために
は、硝化細菌を固定化した担体を槽内に留めることが必
要であり、担体の流出を防止する担体分離装置が必要と
なる。
反応効率を高めるためには、攪拌によって担体が槽内で
流動することが必要であり、担体および槽内液を良好に
攪拌する攪拌手段と、担体自体に優れた流動性が求めら
れる。また、槽内における微生物量を維持するために
は、硝化細菌を固定化した担体を槽内に留めることが必
要であり、担体の流出を防止する担体分離装置が必要と
なる。
【０００６】この担体分離装置は、担体および槽内液が
流動する槽内領域と流出路とを隔てる位置に担体を分離
するスクリーンを鉛直方向に配置し、槽内に曝気する空
気のエアリフト作用により生じる上昇攪拌流によって槽
内に循環流を発生させ、この循環流をスクリーンに沿っ
た一定方向に流して掃流とし、この掃流によってスクリ
ーンに捕捉された担体を常時洗浄することにより、スク
リーンの閉塞を防いでいる。
流動する槽内領域と流出路とを隔てる位置に担体を分離
するスクリーンを鉛直方向に配置し、槽内に曝気する空
気のエアリフト作用により生じる上昇攪拌流によって槽
内に循環流を発生させ、この循環流をスクリーンに沿っ
た一定方向に流して掃流とし、この掃流によってスクリ
ーンに捕捉された担体を常時洗浄することにより、スク
リーンの閉塞を防いでいる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、微生物を槽
内に高濃度に保持することは脱窒槽においても生物反応
の効率を高める上で有効である。しかし、上記した硝化
槽における微生物固定化用の担体を脱窒槽にそのまま適
用するには、以下の問題がある。
内に高濃度に保持することは脱窒槽においても生物反応
の効率を高める上で有効である。しかし、上記した硝化
槽における微生物固定化用の担体を脱窒槽にそのまま適
用するには、以下の問題がある。
【０００８】第１に、脱窒槽では曝気による攪拌ができ
ないので、エアリフト作用を利用してスクリーンに一定
方向の掃流を生じさせることはできず、従来型の担体分
離装置を使用した場合にはスクリーンが担体の付着で閉
塞するとともに、担体の流動が阻害される。
ないので、エアリフト作用を利用してスクリーンに一定
方向の掃流を生じさせることはできず、従来型の担体分
離装置を使用した場合にはスクリーンが担体の付着で閉
塞するとともに、担体の流動が阻害される。
【０００９】第２に、微生物の固定化能を高めることを
目的として担体の内部に形成した気孔に、脱窒反応に伴
って発生する窒素ガスが蓄積し、担体が浮上し、槽内液
中の基質と担体が効率良く接触することが損なわれる。
目的として担体の内部に形成した気孔に、脱窒反応に伴
って発生する窒素ガスが蓄積し、担体が浮上し、槽内液
中の基質と担体が効率良く接触することが損なわれる。
【００１０】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、脱窒槽において担体の流動および攪拌を行なうとと
もに、スクリーンによる担体の分離を良好に行なうこと
ができる担体攪拌分離装置を提供することを目的とす
る。
り、脱窒槽において担体の流動および攪拌を行なうとと
もに、スクリーンによる担体の分離を良好に行なうこと
ができる担体攪拌分離装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明の担体攪拌分離装置は、微生
物を固定化する担体を投入した反応槽内に浸漬するもの
であって、上下に貫通する循環流路を有した中空胴のチ
ャンバーと、一端がチャンバー内流路に連通して他端が
槽外に達する流出管と、循環流路に面するチャンバーの
内側壁を形成してチャンバー内流路と循環流路とを隔て
るスクリーンと、循環流路内に配置したインペラーによ
って下向流を発生させる攪拌機とを備えたものである。
に、請求項１に係る本発明の担体攪拌分離装置は、微生
物を固定化する担体を投入した反応槽内に浸漬するもの
であって、上下に貫通する循環流路を有した中空胴のチ
ャンバーと、一端がチャンバー内流路に連通して他端が
槽外に達する流出管と、循環流路に面するチャンバーの
内側壁を形成してチャンバー内流路と循環流路とを隔て
るスクリーンと、循環流路内に配置したインペラーによ
って下向流を発生させる攪拌機とを備えたものである。
【００１２】上記した構成により、槽内に投入する担体
は、微生物を固定化するために多孔質に形成することが
好ましく、反応槽内に供給する廃水の生物処理に寄与す
る微生物をその表面および微細孔に固定化している。こ
の固定化は槽内環境に応じて微生物を馴養することによ
り行なう。
は、微生物を固定化するために多孔質に形成することが
好ましく、反応槽内に供給する廃水の生物処理に寄与す
る微生物をその表面および微細孔に固定化している。こ
の固定化は槽内環境に応じて微生物を馴養することによ
り行なう。
【００１３】反応槽内の廃水を生物処理する運転時に
は、攪拌機のインペラーの回転駆動によってチャンバー
の循環流路内に下向流を発生させる。この下向流によっ
て槽内液および担体はチャンバーの循環流路を流下して
下端開口から槽内下部域に流出し、チャンバーの周囲に
おいて上向流となって槽内上部域へ流動し、チャンバー
の上端開口から循環流路に流入し、槽内で攪拌されなが
ら循環流動する。
は、攪拌機のインペラーの回転駆動によってチャンバー
の循環流路内に下向流を発生させる。この下向流によっ
て槽内液および担体はチャンバーの循環流路を流下して
下端開口から槽内下部域に流出し、チャンバーの周囲に
おいて上向流となって槽内上部域へ流動し、チャンバー
の上端開口から循環流路に流入し、槽内で攪拌されなが
ら循環流動する。
【００１４】このことにより、槽内液中の基質と担体に
固定化した微生物とが効率良く接触し、廃水を処理する
に必要な槽内滞留時間を短くすることができ、定格槽容
積が小さくなる。
固定化した微生物とが効率良く接触し、廃水を処理する
に必要な槽内滞留時間を短くすることができ、定格槽容
積が小さくなる。
【００１５】循環流路においては、下向流がスクリーン
に沿った掃流となって流れることで、スクリーンを常に
洗浄するので、担体はスクリーンに捕捉されることな
く、下向流と共に流れ、スクリーンの閉塞が防止でき
る。槽内液はスクリーンを透過することで担体を分離
し、スクリーンを透過した担体分離水はチャンバー内流
路に流入し、流出管を通って槽外へ流出する。よって、
担体の槽外への流出を防止して槽内の微生物量を高濃度
に維持できる。
に沿った掃流となって流れることで、スクリーンを常に
洗浄するので、担体はスクリーンに捕捉されることな
く、下向流と共に流れ、スクリーンの閉塞が防止でき
る。槽内液はスクリーンを透過することで担体を分離
し、スクリーンを透過した担体分離水はチャンバー内流
路に流入し、流出管を通って槽外へ流出する。よって、
担体の槽外への流出を防止して槽内の微生物量を高濃度
に維持できる。
【００１６】ところで、反応槽を脱窒槽とする場合に担
体は、脱窒細菌を固定化しており、その生物反応によっ
て窒素ガスが付着する。窒素ガスが付着した担体は見か
け比重が小さくなり槽内上部域に浮遊して流動性が悪く
なる。この槽内上部域に浮遊する担体は下向流に引き込
まれてチャンバーの循環流路に流入し、担体は循環流路
を通過する際に攪拌機のインペラーとの接触によって窒
素ガスを分離し、良好な流動性を回復する。
体は、脱窒細菌を固定化しており、その生物反応によっ
て窒素ガスが付着する。窒素ガスが付着した担体は見か
け比重が小さくなり槽内上部域に浮遊して流動性が悪く
なる。この槽内上部域に浮遊する担体は下向流に引き込
まれてチャンバーの循環流路に流入し、担体は循環流路
を通過する際に攪拌機のインペラーとの接触によって窒
素ガスを分離し、良好な流動性を回復する。
【００１７】請求項２に係る本発明の担体攪拌分離装置
では、下向流の流速は０．２〜３ｍ／ｓｅｃが好まし
く、この流速があれば窒素ガスの気泡が付着した担体を
その浮力に抗して槽内液中に引き込むことができ、過剰
な流速は攪拌機において無駄なエネルギーを消費するこ
とになる。
では、下向流の流速は０．２〜３ｍ／ｓｅｃが好まし
く、この流速があれば窒素ガスの気泡が付着した担体を
その浮力に抗して槽内液中に引き込むことができ、過剰
な流速は攪拌機において無駄なエネルギーを消費するこ
とになる。
【００１８】請求項３に係る本発明の担体攪拌分離装置
は、微生物を固定化する担体を投入した反応槽内に浸漬
するものであって、上下に貫通する循環流路を形成し、
上部に流入部を有するとともに途中に中空胴のチャンバ
ーを設けた本体胴と、一端がチャンバー内流路に連通し
て他端が槽外に達する流出管と、循環流路に面するチャ
ンバーの内側壁を形成してチャンバー内流路と循環流路
とを隔てるスクリーンと、本体胴の下端に接続して配置
し、循環流路に下向流を発生させる水中攪拌式曝気装置
とを備えたものである。
は、微生物を固定化する担体を投入した反応槽内に浸漬
するものであって、上下に貫通する循環流路を形成し、
上部に流入部を有するとともに途中に中空胴のチャンバ
ーを設けた本体胴と、一端がチャンバー内流路に連通し
て他端が槽外に達する流出管と、循環流路に面するチャ
ンバーの内側壁を形成してチャンバー内流路と循環流路
とを隔てるスクリーンと、本体胴の下端に接続して配置
し、循環流路に下向流を発生させる水中攪拌式曝気装置
とを備えたものである。
【００１９】上記した構成により、水中攪拌式曝気装置
が槽底部付近に位置することになるので、水中攪拌式曝
気装置で発生する水流によって、槽底部付近に滞留する
槽内液に対する十分な攪拌効果を得ることができるとと
もに、スクリーンを洗浄する洗浄効果と攪拌効果とを同
一の動力によって得ることができる。
が槽底部付近に位置することになるので、水中攪拌式曝
気装置で発生する水流によって、槽底部付近に滞留する
槽内液に対する十分な攪拌効果を得ることができるとと
もに、スクリーンを洗浄する洗浄効果と攪拌効果とを同
一の動力によって得ることができる。
【００２０】請求項４に係る本発明の担体攪拌分離装置
は、流出管の他端に垂直管を接続し、垂直管内に下向流
を発生させる攪拌手段を設けたものである。上記した構
成において、流出管の出口が水面下に没する状態におい
て、担体分離水は流出管の入口に作用する水頭と出口に
作用する水頭との水頭差を駆動圧として流れる。一方、
循環流路に下向流が流れると循環流路内の圧力降下によ
って流出管の入口圧力が低下する。このため、流出管の
入口に作用する水頭と出口に作用する水頭が等しい場合
には、流出管の入口圧力が出口圧力より小さくなり、流
出管に逆流が発生する。この逆流は、入口に作用する水
頭が出口に作用する水頭より所定の水頭差だけ高くなっ
た時点で停止する。
は、流出管の他端に垂直管を接続し、垂直管内に下向流
を発生させる攪拌手段を設けたものである。上記した構
成において、流出管の出口が水面下に没する状態におい
て、担体分離水は流出管の入口に作用する水頭と出口に
作用する水頭との水頭差を駆動圧として流れる。一方、
循環流路に下向流が流れると循環流路内の圧力降下によ
って流出管の入口圧力が低下する。このため、流出管の
入口に作用する水頭と出口に作用する水頭が等しい場合
には、流出管の入口圧力が出口圧力より小さくなり、流
出管に逆流が発生する。この逆流は、入口に作用する水
頭が出口に作用する水頭より所定の水頭差だけ高くなっ
た時点で停止する。
【００２１】したがって、循環流路に下向流が流れる状
態において、流出管の入口側から出口側に担体分離水が
流れるためには、流出管の入口に作用する水頭と出口に
作用する水頭との間に冗長な水頭差が必須となる。
態において、流出管の入口側から出口側に担体分離水が
流れるためには、流出管の入口に作用する水頭と出口に
作用する水頭との間に冗長な水頭差が必須となる。
【００２２】しかし、流出管の他端に設けた垂直管内に
攪拌手段によって下向流を発生させると垂直管内の圧力
降下に起因して流出管の出口圧力が低下し、循環流路内
の圧力降下に起因して低下した入口圧力の低下値と出口
圧力の低下値が平衡する。このことにより、流出管の入
口に作用する水頭と出口に作用する水頭との間に冗長な
水頭差が不要となり、担体分離水は流出管の入口に作用
する水頭と出口に作用する水頭の水頭差に応じて円滑に
流れる。
攪拌手段によって下向流を発生させると垂直管内の圧力
降下に起因して流出管の出口圧力が低下し、循環流路内
の圧力降下に起因して低下した入口圧力の低下値と出口
圧力の低下値が平衡する。このことにより、流出管の入
口に作用する水頭と出口に作用する水頭との間に冗長な
水頭差が不要となり、担体分離水は流出管の入口に作用
する水頭と出口に作用する水頭の水頭差に応じて円滑に
流れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図２において、反応槽をな
す脱窒槽１は、下廃水を生物学的に処理する硝化脱窒処
理系に組み込むもので、硝化槽（図示省略）の上流側も
しくは下流側に接続するものであるが、本実施の形態で
は処理対象の原水が流入管２から流入する。
に基づいて説明する。図１〜図２において、反応槽をな
す脱窒槽１は、下廃水を生物学的に処理する硝化脱窒処
理系に組み込むもので、硝化槽（図示省略）の上流側も
しくは下流側に接続するものであるが、本実施の形態で
は処理対象の原水が流入管２から流入する。
【００２４】脱窒槽１は、その内部に脱窒に寄与する微
生物を固定化する担体３を投入しており、担体３は微生
物を固定化するために多孔質に形成することが好まし
く、微生物をその表面および微細孔に固定化している。
この固定化は槽内環境に応じて微生物を馴養することに
より行なう。
生物を固定化する担体３を投入しており、担体３は微生
物を固定化するために多孔質に形成することが好まし
く、微生物をその表面および微細孔に固定化している。
この固定化は槽内環境に応じて微生物を馴養することに
より行なう。
【００２５】脱窒槽１に配置する担体攪拌分離装置４
は、槽内に浸漬する環状の中空胴のチャンバー５を有し
ており、チャンバー５は中央部に上下に貫通する循環流
路６を有している。チャンバー５は循環流路６に面する
内側壁をスクリーン７で形成している。このスクリーン
７はウェッジワイヤスクリーンからなり、担体３を分離
するために循環流路６とチャンバー内流路８とを隔てる
ものである。
は、槽内に浸漬する環状の中空胴のチャンバー５を有し
ており、チャンバー５は中央部に上下に貫通する循環流
路６を有している。チャンバー５は循環流路６に面する
内側壁をスクリーン７で形成している。このスクリーン
７はウェッジワイヤスクリーンからなり、担体３を分離
するために循環流路６とチャンバー内流路８とを隔てる
ものである。
【００２６】循環流路６には攪拌機９のインペラー１０
を配置しており、インペラー１０はその回転によって下
向流を発生させる。流出管１１は一端がチャンバー内流
路８に連通し、他端が槽外に達して硝化槽（図示省略）
に連通しており、硝化槽から脱窒槽１へ硝化液循環管１
２が連通している。
を配置しており、インペラー１０はその回転によって下
向流を発生させる。流出管１１は一端がチャンバー内流
路８に連通し、他端が槽外に達して硝化槽（図示省略）
に連通しており、硝化槽から脱窒槽１へ硝化液循環管１
２が連通している。
【００２７】以下、上記した構成における作用を説明す
る。運転時には、流入管２から脱窒槽１へ処理する廃水
を供給し、攪拌機９のインペラー１０を回転駆動してチ
ャンバー５の循環流路６に下向流Ｄを発生させる。この
下向流は流速が０．２〜１ｍ／ｓｅｃであり、この流速
により担体３を窒素ガスの気泡の浮力に抗して槽内液中
に引き込む。
る。運転時には、流入管２から脱窒槽１へ処理する廃水
を供給し、攪拌機９のインペラー１０を回転駆動してチ
ャンバー５の循環流路６に下向流Ｄを発生させる。この
下向流は流速が０．２〜１ｍ／ｓｅｃであり、この流速
により担体３を窒素ガスの気泡の浮力に抗して槽内液中
に引き込む。
【００２８】槽内液および担体３は、下向流Ｄによって
チャンバー５の循環流路６を流下して下端開口から槽内
下部域に流出し、その後にチャンバー５の周囲において
上向流Ｕとなって槽内上部域へ流動し、チャンバー５の
上端開口から循環流路６に流入し、槽内で攪拌されなが
ら循環流動する。
チャンバー５の循環流路６を流下して下端開口から槽内
下部域に流出し、その後にチャンバー５の周囲において
上向流Ｕとなって槽内上部域へ流動し、チャンバー５の
上端開口から循環流路６に流入し、槽内で攪拌されなが
ら循環流動する。
【００２９】この担体３が循環流動することによって槽
内液中の基質と担体３に固定化した微生物とが効率良く
接触し、かつ担体３が高密度に微生物を保持しているの
で、廃水を脱窒処理するに必要な槽内滞留時間を短くす
ることができ、定格槽容積が小さくなる。
内液中の基質と担体３に固定化した微生物とが効率良く
接触し、かつ担体３が高密度に微生物を保持しているの
で、廃水を脱窒処理するに必要な槽内滞留時間を短くす
ることができ、定格槽容積が小さくなる。
【００３０】循環流路６においては、下向流Ｄがスクリ
ーン７に沿った掃流となって流れるので、スクリーン７
を常に洗浄することができ、担体３は下向流Ｄと共に流
れてスクリーン７に捕捉されることがなく、スクリーン
７の閉塞を防止できる。このとき、槽内液はスクリーン
７を透過することで担体３を分離し、スクリーン７を透
過した担体分離水Ｔはチャンバー内流路８に流入し、流
出管１１を通って槽外へ流出し、硝化槽(図示省略)に流
入する。このことによって、担体３が槽外へ流出するこ
とがなく、槽内の微生物量を高濃度に維持できる。
ーン７に沿った掃流となって流れるので、スクリーン７
を常に洗浄することができ、担体３は下向流Ｄと共に流
れてスクリーン７に捕捉されることがなく、スクリーン
７の閉塞を防止できる。このとき、槽内液はスクリーン
７を透過することで担体３を分離し、スクリーン７を透
過した担体分離水Ｔはチャンバー内流路８に流入し、流
出管１１を通って槽外へ流出し、硝化槽(図示省略)に流
入する。このことによって、担体３が槽外へ流出するこ
とがなく、槽内の微生物量を高濃度に維持できる。
【００３１】担体３には脱窒細菌の生物反応によって窒
素ガスが付着する。この窒素ガスが付着した担体３は見
かけ比重が小さくなり、槽内上部域に浮遊して流動性が
悪くなる。しかし、所定の流速を有する下向流Ｄが槽内
上部域に浮遊する担体３をチャンバー５の循環流路６に
引き込み、担体３は循環流路６を通過する際に、攪拌機
９のインペラー１０との接触によって窒素ガスを分離
し、良好な流動性を回復する。
素ガスが付着する。この窒素ガスが付着した担体３は見
かけ比重が小さくなり、槽内上部域に浮遊して流動性が
悪くなる。しかし、所定の流速を有する下向流Ｄが槽内
上部域に浮遊する担体３をチャンバー５の循環流路６に
引き込み、担体３は循環流路６を通過する際に、攪拌機
９のインペラー１０との接触によって窒素ガスを分離
し、良好な流動性を回復する。
【００３２】図３は本発明の他の実施の形態を示すもの
である。先の実施の形態と同様の作用を行なうものに関
しては同一番号を付して説明を省略する。図３におい
て、担体分離攪拌装置２１は、本体胴２２によって上下
に貫通する循環流路６を形成している。本体胴２２は上
部に流入部２３を有するとともに、途中に中空胴のチャ
ンバー５を設けている。チャンバー５には、一端がチャ
ンバー内流路に連通して他端が槽外に達する流出管１１
を接続しており、循環流路６に面する内側壁にチャンバ
ー内流路８と循環流路６とを隔てるスクリーン７を設け
ている。
である。先の実施の形態と同様の作用を行なうものに関
しては同一番号を付して説明を省略する。図３におい
て、担体分離攪拌装置２１は、本体胴２２によって上下
に貫通する循環流路６を形成している。本体胴２２は上
部に流入部２３を有するとともに、途中に中空胴のチャ
ンバー５を設けている。チャンバー５には、一端がチャ
ンバー内流路に連通して他端が槽外に達する流出管１１
を接続しており、循環流路６に面する内側壁にチャンバ
ー内流路８と循環流路６とを隔てるスクリーン７を設け
ている。
【００３３】本体胴２２の下端部には、循環流路６に下
向流を発生させる水中攪拌式曝気装置２４を設けてい
る。水中攪拌式曝気装置２４は、ケーシング２５の下端
側に槽底部に沿って水流を吐き出す吐出口２６を有し、
ケーシング２５の内部にインペラー２７とインペラー２
７を回転駆動する水中モータ２８を備えている。インペ
ラー２７の下流側に配置するガイド部２９には空気吹出
口３０を設けている。
向流を発生させる水中攪拌式曝気装置２４を設けてい
る。水中攪拌式曝気装置２４は、ケーシング２５の下端
側に槽底部に沿って水流を吐き出す吐出口２６を有し、
ケーシング２５の内部にインペラー２７とインペラー２
７を回転駆動する水中モータ２８を備えている。インペ
ラー２７の下流側に配置するガイド部２９には空気吹出
口３０を設けている。
【００３４】上記した構成により、運転時には、水中攪
拌式曝気装置２４の駆動によって下向流Ｄを循環流路６
に生起し、この下向流（０．２〜３ｍ／ｓｅｃ）により
担体３を槽内液中に引き込む。
拌式曝気装置２４の駆動によって下向流Ｄを循環流路６
に生起し、この下向流（０．２〜３ｍ／ｓｅｃ）により
担体３を槽内液中に引き込む。
【００３５】槽内液および担体３は、流入部２３から本
体胴２２へ流入し、下向流Ｄによってチャンバー５の循
環流路６を流下し、吐出口２６から槽底部付近に流出
し、攪拌されながら槽内を循環流動する。このとき、水
中攪拌式曝気装置２４が槽底部付近に位置するので、吐
出口２６から噴出する水流によって、槽底部付近に滞留
する槽内液に対する十分な攪拌効果を得ることができ
る。
体胴２２へ流入し、下向流Ｄによってチャンバー５の循
環流路６を流下し、吐出口２６から槽底部付近に流出
し、攪拌されながら槽内を循環流動する。このとき、水
中攪拌式曝気装置２４が槽底部付近に位置するので、吐
出口２６から噴出する水流によって、槽底部付近に滞留
する槽内液に対する十分な攪拌効果を得ることができ
る。
【００３６】循環流路６においては、下向流Ｄがスクリ
ーン７に沿った掃流となって流れるので、スクリーン７
を常に洗浄することができ、担体３は下向流Ｄと共に流
れてスクリーン７に捕捉されることがなく、スクリーン
７の閉塞を防止できる。このとき、槽内液はスクリーン
７を透過することで担体３を分離し、スクリーン７を透
過した担体分離水Ｔはチャンバー内流路８に流入し、流
出管１１を通って槽外へ流出する。このことによって、
担体３が槽外へ流出することがなく、槽内の微生物量を
高濃度に維持できる。
ーン７に沿った掃流となって流れるので、スクリーン７
を常に洗浄することができ、担体３は下向流Ｄと共に流
れてスクリーン７に捕捉されることがなく、スクリーン
７の閉塞を防止できる。このとき、槽内液はスクリーン
７を透過することで担体３を分離し、スクリーン７を透
過した担体分離水Ｔはチャンバー内流路８に流入し、流
出管１１を通って槽外へ流出する。このことによって、
担体３が槽外へ流出することがなく、槽内の微生物量を
高濃度に維持できる。
【００３７】図４は本発明の他の実施の形態を示すもの
である。先の実施の形態と同様の作用を行なうものに関
しては同一番号を付して説明を省略する。図４におい
て、流出管１１は脱窒槽１に隣接する硝化槽３１の水面
下に連通し、流出管１１の出口に垂直管３２を設けてい
る。垂直管３２の内部には攪拌機３３のインペラー３４
を配置しており、インペラー３４はその回転によって下
向流を発生させる。
である。先の実施の形態と同様の作用を行なうものに関
しては同一番号を付して説明を省略する。図４におい
て、流出管１１は脱窒槽１に隣接する硝化槽３１の水面
下に連通し、流出管１１の出口に垂直管３２を設けてい
る。垂直管３２の内部には攪拌機３３のインペラー３４
を配置しており、インペラー３４はその回転によって下
向流を発生させる。
【００３８】上記した構成により、流出管１１の出口が
硝化槽３１の水面下に没する状態において、担体分離水
は流出管１１の入口に作用する脱窒槽１の水頭と出口に
作用する硝化槽３１の水頭との水頭差を駆動圧として流
れる。
硝化槽３１の水面下に没する状態において、担体分離水
は流出管１１の入口に作用する脱窒槽１の水頭と出口に
作用する硝化槽３１の水頭との水頭差を駆動圧として流
れる。
【００３９】一方、循環流路６に下向流が流れると循環
流路６の内部で圧力が降下して流出管１１の入口圧力が
低下する。このため、流出管１１の入口に作用する水頭
と出口に作用する水頭が等しい場合には、流出管１１の
入口圧力が出口圧力より小さくなり、流出管１１に逆流
が発生する。この逆流は、入口に作用する水頭が出口に
作用する水頭より所定の水頭差Δｈだけ高くなった時点
で停止する。
流路６の内部で圧力が降下して流出管１１の入口圧力が
低下する。このため、流出管１１の入口に作用する水頭
と出口に作用する水頭が等しい場合には、流出管１１の
入口圧力が出口圧力より小さくなり、流出管１１に逆流
が発生する。この逆流は、入口に作用する水頭が出口に
作用する水頭より所定の水頭差Δｈだけ高くなった時点
で停止する。
【００４０】したがって、循環流路６に下向流が流れる
状態において、流出管１１の入口側から出口側に担体分
離水が流れるためには、流出管１１の入口に作用する脱
窒槽１の水頭と出口に作用する硝化槽３１の水頭との間
に冗長な水頭差Δｈが必須となる。
状態において、流出管１１の入口側から出口側に担体分
離水が流れるためには、流出管１１の入口に作用する脱
窒槽１の水頭と出口に作用する硝化槽３１の水頭との間
に冗長な水頭差Δｈが必須となる。
【００４１】しかし、攪拌機３３のインペラー３４を回
転させて流出管１１の他端に設けた垂直管３２の内部に
下向流を発生させる、垂直管３２の内部の圧力降下に起
因して流出管１１の出口圧力が低下させることにより、
循環流路６の圧力降下に起因して低下する入口圧力の低
下分と出口圧力の低下分が平衡する。
転させて流出管１１の他端に設けた垂直管３２の内部に
下向流を発生させる、垂直管３２の内部の圧力降下に起
因して流出管１１の出口圧力が低下させることにより、
循環流路６の圧力降下に起因して低下する入口圧力の低
下分と出口圧力の低下分が平衡する。
【００４２】このことにより、流出管１１の入口に作用
する脱窒槽１の水頭と出口に作用する硝化槽３１の水頭
との間に冗長な水頭差Δｈが不要となり、担体分離水は
流出管１１の入口に作用する脱窒槽１の水頭と出口に作
用する硝化槽３１の水頭との水頭差に応じて円滑に流れ
る。
する脱窒槽１の水頭と出口に作用する硝化槽３１の水頭
との間に冗長な水頭差Δｈが不要となり、担体分離水は
流出管１１の入口に作用する脱窒槽１の水頭と出口に作
用する硝化槽３１の水頭との水頭差に応じて円滑に流れ
る。
【００４３】攪拌機９を流出管１１より上部に設置する
場合には、その吐出圧の大きさによっては逆に流出管１
１の入口圧力も増加することもあるが、その場合は攪拌
機３３を垂直管３２の上部に配置すれば同様に圧力を平
衡させることができる。上記の担体攪拌分離装置は、脱
窒槽、硝化槽の両方に適用できることは言うまでもな
い。
場合には、その吐出圧の大きさによっては逆に流出管１
１の入口圧力も増加することもあるが、その場合は攪拌
機３３を垂直管３２の上部に配置すれば同様に圧力を平
衡させることができる。上記の担体攪拌分離装置は、脱
窒槽、硝化槽の両方に適用できることは言うまでもな
い。
【００４４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、イ
ンペラーによってチャンバーの循環流路内に下向流を発
生させ、下向流によって槽内液および担体を槽内で攪拌
しながら循環流動させるので、槽内液中の基質と担体に
固定化した微生物とが効率良く接触し、廃水を処理する
に必要な槽内滞留時間を短くして槽体の小型化を図るこ
とができる。循環流路において、下向流がスクリーンに
沿った掃流となって流れることでスクリーンを常に洗浄
するので、担体はスクリーンに捕捉されることなく下向
流と共に流れ、スクリーンの閉塞が防止できる。担体は
循環流路を通過する際に攪拌機のインペラーとの接触に
よって窒素ガスを分離し、良好な流動性を回復する。下
向流はその流速が０．２〜３ｍ／ｓｅｃであることが好
ましく、この流速により窒素ガスの気泡が付着した担体
をその浮力に抗して槽内液中に引き込むことができ、過
剰な流速は攪拌機において無駄なエネルギーを消費する
ことになる。また、水中攪拌式曝気装置が槽底部付近に
位置することで、槽底部付近に滞留する槽内液に対する
十分な攪拌効果を得ることができるとともに、スクリー
ンを洗浄する洗浄効果と攪拌効果とを同一の動力によっ
て得ることができる。また、流出管の入口圧力の低下値
と出口圧力の低下値を平衡させることにより、担体分離
水が流出管の入口に作用する水頭と出口に作用する水頭
との水頭差に応じて円滑に流れる。
ンペラーによってチャンバーの循環流路内に下向流を発
生させ、下向流によって槽内液および担体を槽内で攪拌
しながら循環流動させるので、槽内液中の基質と担体に
固定化した微生物とが効率良く接触し、廃水を処理する
に必要な槽内滞留時間を短くして槽体の小型化を図るこ
とができる。循環流路において、下向流がスクリーンに
沿った掃流となって流れることでスクリーンを常に洗浄
するので、担体はスクリーンに捕捉されることなく下向
流と共に流れ、スクリーンの閉塞が防止できる。担体は
循環流路を通過する際に攪拌機のインペラーとの接触に
よって窒素ガスを分離し、良好な流動性を回復する。下
向流はその流速が０．２〜３ｍ／ｓｅｃであることが好
ましく、この流速により窒素ガスの気泡が付着した担体
をその浮力に抗して槽内液中に引き込むことができ、過
剰な流速は攪拌機において無駄なエネルギーを消費する
ことになる。また、水中攪拌式曝気装置が槽底部付近に
位置することで、槽底部付近に滞留する槽内液に対する
十分な攪拌効果を得ることができるとともに、スクリー
ンを洗浄する洗浄効果と攪拌効果とを同一の動力によっ
て得ることができる。また、流出管の入口圧力の低下値
と出口圧力の低下値を平衡させることにより、担体分離
水が流出管の入口に作用する水頭と出口に作用する水頭
との水頭差に応じて円滑に流れる。
【図１】本発明の実施の形態における担体攪拌分離装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２】同担体攪拌分離装置の平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における担体攪拌分離
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態における担体攪拌分離
装置の断面図である。
装置の断面図である。
１ 脱窒槽
２ 流入管
３ 担体
４ 担体攪拌分離装置
５ チャンバー
６ 循環流路
７ スクリーン
８ チャンバー内流路
９ 攪拌機
１０ インペラー
１１ 流出管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−117785（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−305290（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−47786（ＪＰ，Ａ)
特開2001−991（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/02 - 3/10
C02F 3/28 - 3/34
Claims (4)
- 【請求項１】 微生物を固定化する担体を投入した反応
槽内に浸漬するものであって、上下に貫通する循環流路
を有した中空胴のチャンバーと、一端がチャンバー内流
路に連通して他端が槽外に達する流出管と、循環流路に
面するチャンバーの内側壁を形成してチャンバー内流路
と循環流路とを隔てるスクリーンと、循環流路内に配置
したインペラーによって下向流を発生させる攪拌機とを
備えたことを特徴とする担体攪拌分離装置。 - 【請求項２】 下向流の流速が０．２〜３ｍ／ｓｅｃで
あることを特徴とする請求項１記載の担体攪拌分離装
置。 - 【請求項３】 微生物を固定化する担体を投入した反応
槽内に浸漬するものであって、上下に貫通する循環流路
を形成し、上部に流入部を有するとともに途中に中空胴
のチャンバーを設けた本体胴と、一端がチャンバー内流
路に連通して他端が槽外に達する流出管と、循環流路に
面するチャンバーの内側壁を形成してチャンバー内流路
と循環流路とを隔てるスクリーンと、本体胴の下端に接
続して配置し、循環流路に下向流を発生させる水中攪拌
式曝気装置とを備えたことを特徴とする担体攪拌分離装
置。 - 【請求項４】 流出管の他端に垂直管を接続し、垂直管
内に下向流を発生させる攪拌手段を設けたことを特徴と
する請求項１〜３の何れか１項に記載の担体攪拌分離装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026883A JP3468732B2 (ja) | 1999-05-19 | 2000-02-04 | 担体攪拌分離装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-137915 | 1999-05-19 | ||
| JP13791599 | 1999-05-19 | ||
| JP2000026883A JP3468732B2 (ja) | 1999-05-19 | 2000-02-04 | 担体攪拌分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001029975A JP2001029975A (ja) | 2001-02-06 |
| JP3468732B2 true JP3468732B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=26471075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026883A Expired - Fee Related JP3468732B2 (ja) | 1999-05-19 | 2000-02-04 | 担体攪拌分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468732B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4556532B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2010-10-06 | パナソニック株式会社 | 硝酸廃液の処理方法および処理装置 |
| JP4544583B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2010-09-15 | オルガノ株式会社 | 排水処理装置および方法 |
| JP4870707B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2012-02-08 | シャープ株式会社 | 水処理装置および水処理方法 |
| DE102009045032A1 (de) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Invent Umwelt-Und Verfahrenstechnik Ag | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser |
| JP5666187B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2015-02-12 | 佐竹化学機械工業株式会社 | 排水処理装置及び排水処理方法 |
| CN105585123A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-18 | 上海合源环境科技有限公司 | 一体化生物粉末活性炭吸附沉淀装置及其使用方法 |
| JP7474602B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2024-04-25 | アクアス株式会社 | 気液分散装置 |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000026883A patent/JP3468732B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001029975A (ja) | 2001-02-06 |
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