JPH0135716B2 - - Google Patents

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JPH0135716B2
JPH0135716B2 JP58091686A JP9168683A JPH0135716B2 JP H0135716 B2 JPH0135716 B2 JP H0135716B2 JP 58091686 A JP58091686 A JP 58091686A JP 9168683 A JP9168683 A JP 9168683A JP H0135716 B2 JPH0135716 B2 JP H0135716B2
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JP
Japan
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liquid
oxygen
treatment tank
sludge
tank
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JP58091686A
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English (en)
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JPS59216690A (ja
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Takaaki Tamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAIHATSU KENKYUSHO IND RES
Original Assignee
KAIHATSU KENKYUSHO IND RES
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生活排水の如き汚水を活性汚泥法に
もとづき浄化するための汚水浄化装置に関する。
活性汚泥法による最も一般的な汚泥浄化装置は
第1図のような構成を有する。流入汚水は、活性
汚泥が収容されているばつ気槽21に導入され、
散気管22から吹込まれた空気でばつ気される。
ばつ気を受けた液体は、つぎに最終沈殿槽23に
移され、ここで一定時間にわたつて滞留する間
に、活性汚泥の沈殿分離が行われ、その大部分が
返送汚泥としてばつ気槽21に返送され、残部は
余剰汚泥として外部に排出される。また活性汚泥
をほとんど含まない上澄液は処理水として外部に
取出される。
すなわち従来の装置では、ばつ気槽21内の液
体から、活性汚泥をほとんど含まない処理水を得
るためには、活性汚泥を沈降分離するための最終
沈殿槽23が不可欠である。このため施設全体と
しての構成が複雑になり、また広大な設置面積を
必要とする。さらに最終沈殿槽23内に滞留して
いる間は活性汚泥に酸素が供給されないので、活
性汚泥の生物学的な活性が低下し、したがつて返
送汚泥としてばつ気槽21に返送されて酸素の供
給を受けても、活性が回復するのに時間がかか
り、これがばつ気槽21内での汚水の滞留時間を
長くする原因ともなつている。また汚水の脱窒素
および脱リンが必要な場合には、硝化槽、窒化槽
(還元槽)などの専用の処理槽をそれぞれ設けね
ばならず、構成がさらに複雑になるほか、運転の
管理が難しくなるという欠点があつた。
本発明は、上記のような従来の汚水浄化装置の
欠点を除去するためになされたもので、単一の槽
内でばつ気から最終沈殿に至る処理工程を効率よ
く遂行できるようにした汚水浄化装置を提供する
ことを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第2図の符号1は、処理すべき汚水と活性汚
泥とを含む液体を収容することができる処理槽を
示し、その内部の液体は活性汚泥を多く含む汚泥
液2aと、その上方に位置する上澄液2bとに分
離し、この両者間に界面2が形成される。また処
理槽1の頂部には、処理槽1からオーバーフロー
した上澄液を受ける受器3が設けられ、この受器
3から系路14を経て取出された処理水は、必要
に応じて滅菌処理されたのち放流される。
さらに処理槽1には、充填材16が配置されて
いる。この充填材16は、水平な支持板17に、
第3図に示すような孔あきパイプ18を多数垂直
状に取付けた構造のもので、その表面に付着した
活性汚泥層により生物学的処理を促進する。符号
4は処理槽1内の余分な活性汚泥を余剰汚泥とし
て排出するための系路を示す。また処理槽1の上
部は原則として大気中に開放される。
一方、処理槽1内から液体を取出してこれに酸
素を吸収させ、再び処理槽1に戻すために酸素供
給機構5が設けられている。この酸素供給機構5
は、たとえば同心的に配置された一対の筒状部材
6および7を有する。一方の、すなわち小径の筒
状部材6の一端は、大径の筒状部材7の底壁を貫
通してその頂部近傍に達し、他端は取出管8、お
よび流入汚水の供給系路9に接続されている。取
出管8は、処理槽1内の境界面2近傍に開口して
いる。また大径の筒状部材7は、その底部で返送
管10に接続され、この返送管10の先端は多数
の孔あきパイプ18の下端より下方の位置で処理
槽1の底部に開口している。
さらに内側の筒状部材6の底部にはデイフユー
ザ11が配置されている。このデイフユーザ11
は、酸素含有ガス供給パイプ12の先端に取付け
られていて、このパイプ12を経て供給されたガ
スを筒状部材6内の液体中に小気泡の形態で吹込
むように働く。酸素含有ガスとして、この例では
高濃度酸素ガスが使用されているが、これは空気
であつてもよい。
デイフユーザ11から吹込まれた酸素含有ガス
は、筒状部材6内の液体中に小気泡の形態で分散
され、その中に酸素を効果的に吸収させると同時
に、この液体に湧昇力を与える。この湧昇力によ
つて、液体は筒状部材6内を上昇し、その周壁に
形成された開口6aに達したのち、この開口6a
を通つて筒状部材7内に移行する。この開口6a
の高さは、処理槽1の上縁よりもわずかに上方の
位置に設定され、したがつてこの間の頭差によ
り、筒状部材7内の液体は、返送管10を通つて
処理槽1内の底部に所定の流量で流入する。また
筒状部材6または7内で液体から分離したガス
は、排出系路13から排ガスとして系外に排出さ
れる。なお酸素含有ガスが高濃度酸素ガスである
場合には、液体中を通過したガスはまだ多量の酸
素を含有しているので、この酸素を有効に利用す
るために、排出系路13から取出したガスの相当
部分がブロワ15の作用でパイプ12に戻され
る。
また筒状部材6内の液体に与えられた湧昇力
は、取出管8の内部を相対的に負圧にするので、
この取出管8を介して処理槽1内の液体が筒状部
材6の底部に流入する。この結果、処理槽1内の
液体は、取出管8、筒状部材6、筒状部材7、お
よび返送管10を経由して処理槽1に戻る経路を
通つて循環し、この間に酸素の供給を受ける。ま
たこの循環液体中に供給系路9から流入汚水が供
給され、この流入汚水の流量に見合つた流量で処
理槽1の上縁をオーバーフローした上澄液が外部
に処理水として取出される。
処理槽1内では、酸素供給機構5から返送管1
0を経て戻された液体に高度に含まれている酸素
によつて、多数の孔あきパイプ18の外表面に付
着した状態、および液体中に浮遊した状態の活性
汚泥に含まれている好気性微生物が活性化され、
BOD物質の酸化が行われる。特に、多数の孔あ
きパイプ18は、その大きい外表面全体で活性汚
泥を薄い層として支持する上に、上記酸素が多数
の孔あきパイプ18の内部に容易に流入して、多
数の孔あきパイプ18の内部および外部の両方に
おいて活性汚泥に酸素が効率良く接触される。従
つて活性汚泥の酸素との接触効率が非常に高く、
活性汚泥中の好気性細菌による生物学的処理効果
を最大限に発揮させるように働く。また処理槽1
における液体の流動は緩やかに行われるので、処
理槽1の上部には活性汚泥をほとんど含まない清
澄な上澄液が分離し、したがつて処理槽1から流
出した液体から活性汚泥を分離するための最終沈
殿処理は全く不要である。しかも処理槽1内を上
昇する液体は、活性汚泥粒子が密集している汚泥
液2a中を通過することになり、この間に、上昇
する液体中に混在している微細な活性汚泥粒子が
補促され、この汚泥フイルター効果により上澄液
2bはさらに清澄なものとなる。
さらに処理槽1内の活性汚泥には、酸素供給機
構5から処理槽1の底部に流入する酸素に富んだ
液体を通じて常に酸素が供給されるので、系内は
すべての部分で高度に好気性条件となる。このた
め汚泥は常に硝化状態(内生代謝状態)に保た
れ、BODの効果的な除去が行われる。
また汚泥が硝化状態にあるということは、
NH3−NはNO2−NおよびNO3−Nに変化して
いることであり、しかも通性菌である脱窒素菌も
多量に生息するので、脱窒素が激しく行われる。
さらに系内から嫌気部が排除されているために、
生物の生体活動が活発になり、リンの余剰摂取に
よる効果的な脱リンも行われる。
このようなBOD除去、脱窒素、脱リン効果は、
系内のMLSSを約8000以上に保つことによつて達
成できることが実験の結果わかつた。通常の装置
では、低MLSSの条件が必須であり、8000ppm以
上の高MLSSでの運転は実用上困難であることが
一般に知られている。通常のBOD−MLSS負荷
は0.25KgBOD/KgMLSS・日程度であるが、高
MLSSになるとBOD−MLSS負荷は小さくなる
ものの、MLSS自体が酸素不足状態になり、分解
するなどのバルキングの危険性が高まり、また最
終沈殿池での重力沈降による酸欠状態が高まるか
らである。ところが本発明では、全工程にわたつ
て嫌気部が排除されているために、高MLSSでも
バルキングの危険がまつたくない。このため、
BOD−MLSS負荷の値が低くなり、又、脱窒、
脱リンを同時に行わせるためにもこの条件が必要
となる。この値が0.15KgBOD/KgMLSS以下にな
るように曝気条件を選定することにより、MLSS
が8000以上、極端な場合には18000ppm以上の超
高濃度でも安定に運転できることが実証された。
また系内のMLSSを約8000ppm以上に保つこと
は、処理槽1と酸素供給機構5との間で循環する
BODが水素供与体(又は還元剤供与体)となつ
て硝酸呼吸が行われ、激しい好気性脱窒素を促す
うえできわめて重要であり、約8000ppm以下の
MLSSでは、脱窒素の効果が大幅に低下すること
が実験により判明した。このような効果は、通常
の処理では4〜7日程度である汚泥日令を、10日
以上、好ましくは13日以上に延長することによつ
てはじめて得られることもわかつた。
上記のような高濃度活性汚泥運転を行うこと
は、余剰汚泥引抜きを最小限に止めることであ
り、系内に好気性微生物が多量に生息するので、
生物間の食物連鎖によるエコシステムが形成さ
れ、その結果、系内で効果的なBOD処理、脱窒、
脱リン汚泥処理が行われることになり、余剰汚泥
は大幅に少なくなる。このような条件が満足され
た場合には、実験の結果によれば、BODおよび
SS除去率約95%以上、脱窒素率約80%以上、脱
リン率約80%以上を達成することができた。
なお第2図では取出管8の先端8aは境界面2
よりもわずかに下方の位置に開口しているので、
酸素供給機構5には活性汚泥濃度の高い液体が供
給される。しかし8aを上澄液2b中に開口させ
て、活性汚泥をほとんど含まない液体を酸素供給
機構5に供給してもよく、あるいは8aの一部を
汚泥液2a中に、残りを上澄液2b中に開口させ
ることも可能である。
以上のように本発明によれば、処理槽と酸素供
給機構との間で循環する液体は、処理槽内に流入
する段階では気泡を全く含まず、しかも緩やかに
流入するので、処理槽内では上層に清澄な上澄液
が分離することになり、したがつて従来の汚水浄
化装置では不可欠であつた最終沈殿槽を省略する
ことが可能である。しかも処理槽内に孔あきパイ
プを多数垂直状に配置させて、活性汚泥をこの多
数の孔あきパイプの外表面に薄い層として支持さ
せると共に、酸素供給機構から処理槽内に戻され
る液体を多数の孔あきパイプの下端より下方の位
置に流入させるようにして、この液体中に高濃度
に含まれる酸素を多数の孔あきパイプの内部に容
易に流入し易くしたので、多数の孔あきパイプの
外表面に薄い層として支持される活性汚泥に、こ
の多数の孔あきパイプの内部および外部の両方に
おいて酸素を効率良く接触させることができる。
従つて、活性汚泥の酸素との接触効率が非常に高
く、きわめて効率の高いBOD除去に加えて、脱
窒および脱リンを同時に行うことが可能となり、
装置の構成の単純化と工程管理の容易化とが実現
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の汚水浄化装置を示す系統図、第
2図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第3図
は第2図の装置に用いられた充填材の孔あきパイ
プを示す斜視図である。 1……処理槽、2……境界面、2a……汚泥
液、2b……上澄液、5……酸素供給機構、8…
…取出管、10……返送管、11……デイフユー
ザ、16……充填材、17……支持板、18……
孔あきパイプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 処理すべき液体を収容する処理槽と、取出管
    を通して上記処理槽から取出された液体中に酸素
    含有ガスを吹込むことによつて上記液体中に酸素
    を溶解させるとともに、混入された気泡を除去す
    る酸素溶解機構と、この酸素溶解機構で酸素を溶
    解させた液体を上記処理槽に戻す返送管と、上記
    処理槽内で汚泥液の上方に分離した上澄液をオー
    バーフローによつて処理水として取出す手段とを
    備えた汚水浄化装置において、上記処理槽内に孔
    あきパイプを多数垂直状に配置させ、上記返送管
    を上記多数の孔あきパイプの下端より下方の位置
    で上記処理槽内に開口させたことを特徴とする汚
    水浄化装置。
JP58091686A 1983-05-25 1983-05-25 汚水浄化装置 Granted JPS59216690A (ja)

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JP58091686A JPS59216690A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 汚水浄化装置

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JP58091686A JPS59216690A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 汚水浄化装置

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JPS59216690A JPS59216690A (ja) 1984-12-06
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JP58091686A Granted JPS59216690A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 汚水浄化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5633092A (en) * 1979-08-29 1981-04-03 Kogyo Kaihatsu Kenkyusho Soil water purifying method

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JPS59216690A (ja) 1984-12-06

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