JPH0113600Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は汚水浄化処理機構の考案に係り、繊維
交錯組織体を用い比較的小型な設備によつて微生
物を利用した効率的な汚水浄化処理を行わしめ、
しかもその旺盛な微生物の増殖によつても構成繊
維が分離脱落することを防止し、長期に亘つて円
滑な操業を行わしめ得るようにしたものである。 近時における各種生産ないし生活環境設備の密
集化に伴いそれらの設備から発生する汚水を浄化
処理することの重要性については夫々に認識され
つつあるところであつて、水産性の生産ないし加
工設備や養豚、養鶏などの蓄産関連設備、乳業又
は乳製品や豆腐その他の食品関係についての生産
加工設備、レストラン、ホテル、学校、病院、旅
館、給食センター、医薬品、クリーニング廃水そ
の他の一般産業設備において発生する汚水につい
ては夫々に浄化処理が加えられつつある。ところ
でこのような浄化処理手法としては化学薬品を用
いることが考えられることは当然であるとして
も、この場合には高価な化学薬品を大量に使用
し、しかも後処理ないし中和等の行程を経しめる
ことが不可欠的であつて、相当の処理費用を必要
とする。然して斯様な化学薬品に依存することな
しに浄化する手法としては自然界に存在する微生
物を利用する方法であつて、微生物の繁殖作用に
よつて汚水成分を適切に浄化し得ることが知られ
ているが、この場合においては前記微生物に対し
適切に酸素補給をなすことが旺盛な微生物の繁殖
を図つて汚水中成分の硝化作用を有効に得しめる
所以であつて、このために相当の大きさをもつた
曝気槽を構成して汚水を導入し且つ該汚水中に空
気を噴出して常に撹拌することが必要で、このた
めの空気ポンプ運転コストが高額とならざるを得
ない。そこでこのような巨大曝気槽を用い且つ空
気を供給して汚水中に酸素を補給することに代え
て回転部体を用い、該回転部体表面積の一部を汚
水中に浸した状態で回転させることにより汚水と
空気の接触補給を図るようなことも提案されてい
るが、仮りに円板を相当に密接させて形成した回
転部体を用いたとしても単位体積（m³）当りの表
面積は限られたものとならざるを得ないので効率
的な酸素補給およびそれに伴つた微生物の硝化作
用を得難い。 本考案は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て考案されたものである。即ち本考案者等は前記
のような微生物の繁殖消化作用を利用した汚水浄
化処理について仔細な実地検討を重ねた結果、合
成繊維材を交錯せしめた組織体を利用することが
好ましい接触表面積を形成し得る所以であり、こ
のような繊維組織体による回転体を汚水中に部分
浸漬した状態で回転させることにより好ましい空
気補給を図り、しかも微生物自体が該繊維組織中
において旺盛に繁殖し、従つて汚水中BOD分そ
の他の汚染成分を効果的に消化し浄化処理し得る
所以であることを知つた。例えば塩化ビニリデン
繊維を適宜に屈曲加工し不規則な緩解状態として
堆積してそれら繊維材の交点部分を樹脂系その他
の接着剤によつて結着させて所定厚さの板状体と
なし成形したものはその表面積が単位容積当りで
著しく大きく、180〜250m²／m³にも達するもので
且つその空間率は95％以上であり、このことは該
組織体を汚水中に部分浸漬させて順次に回転させ
た場合において汚水との接触面積が絶大で、しか
も組織内に適当に空気を進入供給する構造である
ことからして好気性微生物類の好ましい繁殖を得
しめその消化作用を旺盛化し得る。しかも実地検
討の結果によれば前記繊維における電位関係の如
きからして微生物を優先的に吸着する作用が認め
られ、順次に回転し上記のような表面積と空間率
の関係から汚水酸素（空気）が好ましい関係に供
給される条件下においては短期間内に微生物がそ
の組織中に密集繁殖し、その結果として著しい回
転体の重量増大が図られ例えば約20日間の運転に
よつて少なくとも５倍以上、一般的には８〜15倍
に増大することが確認され、浄化処理効率におい
ても甚だしく大きいことが発見された。 本考案は上記のような新しい確認ないし発見を
適切に利用してその好ましい浄化処理を長期に亘
つて安定且つ的確に得しめようとするものであつ
て、前記のように繊維材に旺盛な微生物の附着、
増殖が得られる結果としてその運転負荷が急激に
増大し、数日なしい10日前後の使用で折角の前記
組織体が順次に分離し有効な操業を継続し得ない
ことを確認した。そこで本考案では第１図に示す
ようなこの種回転処理設備に用いる素材板１とし
て第２，３図に示すように上述したような合成繊
維の１種又は２種以上を所定の長さに切断しカー
ル状に屈曲加工したものを緩解の状態に混合配列
したものに合成樹脂ラテツクスを噴霧状に散布し
て該ラテツクスを繊維の交点にそれぞれ集合させ
た状態で加熱処理を行い、前記繊維材相互の間の
空間を維持せしめた緩解状態で締結硬化せしめて
所定厚さとした板状成形材１０を保持部材２によ
つて挟持し回転軸３に取付け回転させるようにし
たものにおいて、前記板状成形材１０の表裏両面
に合成樹脂質によるもの或いは少なくとも表面を
合成樹脂質で被覆し前記繊維材よりそれなりに太
く前記保持部材２より細目の網材として形成され
た抑止網材１１，１１を添設し、これらの抑止網
材１１，１１を緊締材１２，１３によつて所定厚
さに緊締し、特に角部においては別に同じく合成
樹脂製の屈曲網材１４を適宜に装着して補強し緊
締材１３で所定厚さとした分割単位部材１を複数
個を前記保持部材２の間に挾持して円板状部体５
としたものを必要に応じて間隔保持部材６によつ
て所定間隔を保持させて回転軸３に第１図に示す
ように軸着して回転体となし、これを支持枠７に
軸受けしてモータその他の駆動機構８で前記した
ような汚水を受入れる処理槽内において回動する
ようにしたものである。 具体的な処理設備の１例としては前記したよう
な回転体の側面図が第４図に示されている通りで
あり、又従来の曝気槽設備に代えて本考案による
ものを採用した状態は第５図に示されている如く
であつて、廃水受タンク２０に対し粗大物を除去
するスクリーン２１を介して原水貯槽２２を設
け、この原水貯槽２２に対して前記したような本
考案による円板状部体５を用いた処理槽２３を設
け、これを必要に応じて曝気槽２４、沈澱槽２
５、処理水槽２６および廃水再利用のための消毒
槽２７を介して放流するように成つているが、曝
気槽２４に関して本考案による処理槽２３を採用
することにより従来のものの曝気槽３０の大きさ
に対して少なくとも数分の１以下、一般的には10
分の１以下に設備面積ないし容積を縮減すること
が可能で又回転体駆動のための動力は該回転体を
例えば周速で15ｍ〜30ｍ／min、特に20ｍ／min
程度の速度で回転させる程度の比較的ゆつくりし
たものでよく、広大な曝気槽の全般における汚水
に対して常に適切な酸素供給をなすための空気噴
出ポンプ駆動の場合に比すればその動力比（電気
代）は著しく低額となる。原水は処理槽２３の一
側に設けたパイプ２８から供給され、他側のパイ
プ２８ａから曝気槽２８に導出されて処理槽２３
内に所定水位が保たれる。前記のように抑止網材
１１が添設され、緊締材１２，１３によつて挾圧
され所定厚さとされた各円板部体における板状成
形体１０はその構成繊維材がその回転によつて分
離することなく、又合成樹脂材としての好ましい
耐食性を有することから微生物が充分に附着繁殖
した条件下においても腐食変質するようなことが
なく、長期に亘つて好ましい耐用性が発揮され、
各板状体間に抑止網材１１及びスペーサ６による
それなりの間隙も保持される空気（酸素）の供給
も有効に行われ、回転による汚水の供給が適切に
行われることと相俟つて微生物の附着、繁殖（そ
れによる硝化作用）は頗る旺盛である。 １例として直径２ｍで厚さ50mmとされた前記円
板部体を30枚軸着した長さ4.2ｍの回転体を処理
槽２３内に２段に設けて回転周速20ｍ／minで回
転し、BOD濃度が1000〜300ppmである食品加工
工場の廃水を処理した場合についてのBOD負荷
と除去率の関係を測定した結果は次の第１表に示
す通りである。

【表】 即ちBOD負荷が98.3ｇ／m²のように高い場合
において80％以上の除去率を１段目において確保
することができ、２段目においては95％以上であ
つて極めて優れた除去率を有することが確認され
た。なおこのような処理時において各回転体にお
ける微生物を検討した結果の１例を要約して示す
と次の第２表の通りであつて、第１段目と第２段
目の回転体における微生物の種類においてはそれ
なりに異るとしても何れも旺盛な増殖状態が確認
される。

【表】

【表】 又上記のような旺盛な微生物繁殖の結果とし
て、前述のような運転操作条件で、一般的に20日
間以上となると前記のように大きい空間率であつ
ても附着繁殖した微生物によつて閉塞化が進み、
折角の好ましい運転条件により大量の微生物組織
内部まで給気が適切に得られなくなり嫌気化の傾
向を示すこととなるから斯様な傾向が認められた
場合には処理槽２３に対する原水の供給、排出を
逆転することが好ましく、即ちそれまでパイプ２
８から送入された原水の供給をパイプ２８ａとな
し、排出をパイプ２８で行う。このように原水の
供給排出が反転することによりそれまで前記第２
表の１段目であつた回転体が２段目となり、２段
目回転体が１段目となるので微生物の附着繁殖関
係が切換えられ、附着繁殖する微生物の実態が変
化しつつ旺盛な繁殖が継続し、又一部の過大に附
着し内部の嫌気化した部分は剥離して汚水中に落
ち、該部分では更に附着繁殖が進行せしめられる
過程を夫々の部分で繰返すことになり、汚水中に
剥落したものは汚泥として沈澱槽２５の如きに送
り込まれて系外に取出される。 前記したような回転体は勿論２段に限定される
ものでなく、図示のように３段以上、場合によつ
ては10段前後又はそれ以上に連設してよく、この
ような場合には多段に分割して原水を通水し、こ
れに上記したような反転通水操作を所要の時期に
行いつつ処理操作することによつて長期に亘る連
続操業を円滑に実施し得る。上記したような繊維
材による板状成形体１０や抑止網材１１は合成樹
脂製であることから材質上、物理的化学的に半永
久的であり、その運転費用としては単に上述した
ような回転駆動力のみであつて、そのランニング
コストは甚だしく低いものとなる。即ち１例とし
て廃水量500m³／dayであつてそのBOD値が平均
1500ppmのものを20ppm以下まで低減する処理を
従来の空気を汚水中に噴出撹拌して処理する活性
汚泥法によるものと、本考案によるものについて
比較して示すと次の第３表のような動力（モー
タ）基礎と消費電力となる。

【表】 註：本考案による場合の動力は微生物
が最大限状態で回転させるための数
値である。
即ち動力設備および動力費的に本考案によるも
のは何れにしても10分の１以下の低廉なものとな
る。既述のように200m²／m³以上のような大きい
接触面積を有する本考案のものが曝気槽ないしそ
れに関連する設備を著しくコンパクト化し得るこ
とは明かであつて設備のための敷地面積を少なく
とも数分の１以下、一般的に10分の１以下に縮減
し得るから、この点においても高価な敷地を不要
とし、設備の低コスト化を図る。前記した程度の
回転速度は一般的に騒音を発生する程度のもので
ないことは明らかであり、又悪臭や気泡飛散など
の２次公害も皆無であり、維持管理にも殆んど問
題がない。なお上記のような回転円板は外周部分
の速度が大で中心部は遅くなるわけであるが、空
気（酸素）の供給は外周部に大で中心部が小とな
る関係であることも明かで、全般的に平均した処
理が図られることは勿論である。 以上説明したような本考案によるときは各種汚
水の処理に関して微生物を利用し、しかも比較的
小型な設備により効率的な処理を行うことが可能
で、しかもその円板状回転部体を形成する合成繊
維板状成形体における構成繊維の分断離脱を有効
に防止し、充分な耐用性を有せしめ長期に亘つて
円滑な処理操業を実現し得るもので、処理コスト
的にも甚だし低廉であるなどの多くの優れた作用
効果を有しており、実用的、工業的にその効果の
大きい考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を示すものであつて、
第１図は本考案による機構を用いた処理設備の概
観を示す斜視図、第２図はその素材板についての
分解状態を示した斜視図、第３図はその組立て状
態の斜視図、第４図は回転体の端面図、第５図は
本考案による構成を既設設備の一部に採用した場
合の全般的な設備構成についての説明図である。 然してこれらの図面において、１は素材板、２
は保持部材、３は回転軸、５は円板状部体、６は
間隔保持部材、７は支持枠、８は駆動機構、１０
は板状成形体、１１は抑止網材、１２，１３は緊
締材、１４は屈曲網材を示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 緩解状態で交点を締結させた合成繊維材である
   板状成形材を用いて汚水中に部分浸漬して回転す
   る回転部体を保持部材の間に挟持した円板状部体
   としたものにおいて、前記板状成形材１０の表裏
   両面に合成樹脂質によつて少なくとも表面を被覆
   し上記保持部材より細目で前記合成繊維材よりそ
   れなりに太い材料による網材として形成された抑
   止網材１１を添設し、これらの抑止網材１１，１
   １を緊締材１２または１３で緊締した分割単位部
   材の複数個を組み合わせ前記円板状部体を形成し
   たことを特徴とする汚水浄化処理機構。