JPH0332797A - 接触濾材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、接触ばっ気性による汚水浄化時に用いられる
接触濾材に関する。

［従来技術］ 接触ばっ気性による汚水浄化装置の接触ばっ気槽におい
て、汚泥を捕捉蓄積する接触濾材としては、その形状が
網目状円筒形状、小円筒状、ひも状、網状骨格体、中空
球形骨格体、ハニカム形状、波板貼合せ形状等のものが
あり、その材質がポリエチレン、ポリプロピレン、塩化
ビニル等のものがある。また、漁網や、乳酸菌飲料の容
器の底を切除した形状に類似の形状を有するプラスチッ
ク成形体等もある。

波板貼合せ、ハニカム状等の形状で大型の接触濾材は、
一般に、接触ばっ気槽内に規則的に充填されて用いられ
、水流は限られた一定の方向になる。

小円筒状、中空球形骨格体、網様ボール状等の形状で小
型の接触濾材や乳酸菌飲料の容器の底を切除した形状に
類似の形状を有する接触濾材（円筒部にしぼり小径部を
備えたもの）は、一般に。

接触ばっ気槽内に不規則に多数充填されて用いられ、水
流は不規則な流れとなる。前記乳酸菌飲料の容器の底を
切除した形状に類似の形状を有する接触濾材の一例の回
転軸方向の断面図を第５図に示す。図中、５１及び５２
は開口端、５３は円筒部、５４はしぼり小径部である。

網状骨格体、ひも状等の不規則な表面構造を有する接触
濾材は、一般に、接触ばっ気槽内に規則的に充填されて
用いられ、水流は不規則な流れとなる。

［発明が解決しようとする課８］ 近年２小型で高性能かつ安定した浄化作用を持ち保守管
理の容易な浄化装置が切望されている。

そのため接触濾材に対しては、汚泥の付着表面積が大き
く、汚泥捕捉蓄積量が大きいことが基本的に要求されて
いる。そして、この要求に加えて補足蓄積した汚泥を必
要に応じて所望の時期に容易に剥離できることが要求さ
れている。接触濾材からの汚泥の容易な剥離性は、接触
濾材の汚泥捕捉能力が高いものほど必要性がより大きく
なる。

しかしながら、接触濾材が上記２つの要求を同時に満た
すことは極めて困難であった。

例えば、中空球形骨格体等の形状が複雑なものは、汚泥
の捕捉能力が高いものの、汚泥の剥離を容易に行うこと
は極めて困難である。

これに対して、縦穴式ハニカム形状のものは。

表面積が大ではあるが垂直なハニカム壁面を用いるので
逆に剥離しやすく１期待する汚泥蓄積量に達する前に期
待せざる剥離があり好ましくない。

また、乳酸菌飲料の容器の底を切除した形状に類似の形
状を有する接触濾材は、汚泥の捕捉能力は高いが、捕捉
した汚泥を容易に！４１Ｍすることは困難であった。こ
の接触濾材は１通常、接触ばっ気槽内に不規則に多数充
填されて使用され汚泥を捕捉蓄積するが、蓄積した汚泥
を容易に剥離できない。例えば、前記槽の底に設けられ
たエア吸出口から放出されたエアの上昇力を利用した剥
離方法（逆洗）によっては、充填層全体の汚泥を剥離で
きない。

また７円筒状のものは１期待せざる剥離があり、かつ逆
洗によっては充填層全体にわたって汚泥を′＃１ｉ１ｉ
Ｉできない。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決した接触濾材を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、複数の椀状体の外面底部間を結合して
成る接触濾材により上記目的を達成することができる。

［好適な実施態様及び作用］ 本発明の接触濾材は、接触ばっ気槽内に多数充填して使
用する。また２本発明の接触濾材は汚水に浮くので、接
触ばっ気槽に設けられた金網等で汚水中に静止するよう
に規制して使用する。このように静止した接触濾材は１
通常、不規則（ランダム）に充填されている。

本発明の接触濾材は椀状体を有し、この椀状体で汚泥を
捕捉し蓄積するので、汚泥捕捉率が高く蓄積量が基本的
に大きい。

一方、捕捉蓄積した汚泥を本発明の接触濾材から剥離す
る場合には２例えば逆洗等の簡単な剥離方法により所望
の時期に汚泥を剥離できる。逆洗とは、接触ばっ気槽内
の接触濾材充填層より下方から空気等の気体を放出し、
気体の上昇力を利用して汚泥を接触濾材から剥離する方
法である。

本発明の接触濾材は、複数の椀状体の外面底部間が結合
して成り、椀状体の数は２例えば２，３又は４等にする
ことができる。そのため、複数の椀状体の複数の開口は
夫々異なった方向を向いて汚水中に静止している。即ち
、前記複数の開口のうちの少なくとも１つは、接触ばつ
気槽の汚水面方向を向き、残りの開口のうちの少なくと
も１つは前記ばっ気槽の底方向を向いて汚水中に静止す
ることができる。そのため、汚泥は、接触ばっ気槽の汚
水面方向に開口を向けた椀状体の凹部に主として捕捉蓄
積される。

椀状体の凹部に捕捉蓄積されたｌり泥は、接触ばっ気槽
内の接触濾材充填層より下方から空気等の気体を浮上さ
せることによって上昇気泡の作用により簡単に剥離でき
る。即ち接触濾材充填層より下方から放出された気体は
、接触ばっ気槽の汚水面に向って上昇する。この上昇す
る気体が２本発明の接触濾材の複数の椀状体のうち、開
口が接触ばっ気槽の底方向を向いた椀状体の凹部内に一
定量以上捕捉されると、この気泡の浮力によって接触濾
材が回転する。この回転によって接触濾材のその時まで
上向きの開口凹部内に蓄積されていた汚泥が剥離する。

また９回転する接触濾材の椀状体は、接触濾材充填層の
隣接する他の接触濾材の椀状体と噛合して回転するので
、隣接する他の接触濾材の回転を誘起する。このように
して接触濾材充填層全体にわたり接触濾材がわずかの気
体浮上により良好に回転するので、接触濾材に蓄積され
た汚泥を容易にかつ良好に剥離することができる。

本発明の接触濾材は、好ましくは接触ばっ気槽の容積の
７０〜８０％程度に充填し、残り３０〜２０％程度には
充填しないで用いることができる。

本発明の接触濾材は、汚水処理量が１日１０００　ｔま
での装置に用いた場合、特に有利である。汚水の汚濁度
及び処理量にもよるが、逆洗は３力月ないし６力月に１
回程度で行なうことができる。

椀状体は、好ましくは、開口端面部から低部までの断面
における開口の面積及び椀状体の外径寸法が連続して減
少したものである。開口端面に平行な方向の断面におけ
る開口形状及び椀状体の輪郭は、好ましくは１円ないし
略円形、又は多角形である。椀状体の側壁は１球面ない
し略球面の殻で良いが、多面体の殻でも良い。

複数の椀状体の外面底部間は、直接結合しても良く、ま
た、他の結合部材を介して（或いは少し間隔をもって）
結合しても良い。

椀状体を２つ有する接触濾材の場合、２つの椀状体の外
面底部間での結合の角度（２つの椀状体の中心軸のなす
角度）は、　　１８０’程度で良いが。

１８０°から±４５°程度までずれても差しつかえない
。前記結合の角度が１８０±４５°程度から　１８０±
９０″程度に達するにつれて、逆洗による汚泥剥離の効
率は多少しだいに低下するものの、多数の濾材が不規則
（ランダム）に充填された状態で逆洗を行なうので、気
泡を捕捉しにくい濾材も他の回転する濾材によって回転
させられ汚泥を剥離することができる。なお、このよう
に前記結合の角度が１８０’からずれた濾材であっても
、このような濾材を多数不規則に充填して使用する場合
の汚泥捕捉蓄積作用に変化はない。

複数の椀状体の夫々の開口の向きは、好ましくは、一方
の開口の向きに対して他方の開口の向きをほぼ反対の向
きに設定する。なお椀状体が２つの場合、２つの開口端
面は必ずしも平行である必要はない。

結合する複数の椀状体の大きさの比は、汚泥捕捉時に静
止し、逆洗時に良好に回転できる程度の範囲内で適宜設
定する。

本発明の接触濾材の材質は、汚泥が付着しても沈まない
でｔ９水中に浮く材質９例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のプラスチックにし、その厚さは、接触ばっ気
槽内に多数充填された場合に潰れないで形状を保つこと
ができる程度にする。

本発明の接触濾材を溶融したプラスチックを型に流し込
んで製造する場合等の製造上の理由から、パリ、椀状体
表面の小さな凹凸、少なくとも２つの椀状体の内側同士
を連通ずる小さな貫通孔等があっても支障はない。

［実施例］ 本発明の実施例を図面により説明する。

第１−ａ図、第１−ｂ図及び第１−ｄ図は、夫々本発明
の接触濾材の一例を示す斜視図であり。

第１−ａ図は第１−ａ図のｃ−ｃ’線矢視断面図である
。椀状体１及び２の外面底部１を及び２を間は結合部３
を介して結合している。椀状体１及び２は、夫々、中空
球をほぼ中央部で切断して成る形状をしている。椀状体
１は、開口４及び凹部６を有する。椀状体２も椀状体１
と同様に開口５及び凹部９を有する。第１−ｄ図は、２
つの椀状体１及び２の外面底部間での結合の角度がおよ
そ１３５’程度の接触濾材を示すものであり、二点鎖線
により示されるように他の椀状体１ｄを設けても良い。

椀状体１ｄは、開口４ｄ及び凹部６ｄを有する。接触ば
っ気晴に前記開口が汚水面方向を向いている場合は、そ
の凹部に汚泥が捕捉蓄積される。逆洗時には、接触ばっ
気槽の底方向を向いた凹部内に気泡が捕捉され、気泡の
浮力により接触濾材全体が回転して１回転前に汚水面方
向に向いていた開口の凹部内に蓄積されていた汚泥が剥
離する。図示された接触濾材は２例えば、溶融したプラ
スチックを用いて型成形することによって製造できる。

型としては１例えば、中空球が複数結合したものを製造
できる型であっても良く、この場合には１例えば各々の
球の中心を切断することによって本発明の接触濾材を大
量に製造することができる。第１−ｂ図のバリ７．７′
及び有底凹孔（貫通孔ではない）８は、このような製造
上の理由から存在するものであり、有底凹孔８は椀状体
の内側に突起している。

第２〜４図は１本発明の接触濾材を使用できる汚水浄化
装置を示す。第２図は浄化装置の平面図、第３図は第２
図のＡ−Ａ’線矢視断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ’
線矢視断面図である。

汚水浄化装置（合併槽７人ｌｌりは、嫌気槽第一２１、
嫌気槽第二２２．接触ばっ気槽２３．沈澱槽２４゜及び
消毒Ｉ！２５から成り、前記各漕は、パイプ等により連
絡されている。汚水は、パイプＰ１から嫌気槽第一２１
へ流入する。嫌気槽第一の汚水はバイブＰ２を通り嫌気
槽第二２２へ流入する。嫌気槽第二の汚水はパイプＰ３
を通り接触ばっ気槽２３へ流入する。嫌気槽第一及び第
二には、ａ材を規制するための金網りが設けられている
。

本発明の接触濾材は、接触ばっ気槽２３に多数充填して
使用する。例えば、接触ばっ気槽内の８０％程度に不規
則（ランダム）に充填して使用する。

本発明の接触濾材は水に浮くので、汚水中に静止させる
ために濾材受網Ｆが設けられている。

また、接触ばっ気槽には、エアリフト用のバイブＬ及び
エア供給源Ｂ　Ｂ　（８０，ｅ／ｗｉｎ）と連絡しバル
ブｂｌ、ｂ２．ｂ３及びｂ４を有するエアバイブＡＰ（
φ１８ＶＰ）が設けられている。エアパイプＡＰの一部
は前記バイブＬの内部を通って設けられ、接触ばっ気晴
にエア放出口Ｅから約８０　ｊ！　／　ｗｉｎ（接触ば
っ気槽容量約１．４ｒ＆の場合）のエアを放出する（な
お、接触ばっ気槽容量約１．２−の場合のエア放出量は
、約６０　、ｅ　／　ｗｉｎで十分である）。

放出されたエアは、パイプＬの内部を上昇するので、こ
れに伴って汚水も上昇して水流が生じ、パイプＬの上部
の開口端から排出される。一方。

パイプＬの下部の開口端は、？ｒ５水を吸引しこれに伴
って水流が生じる。即ち、接触ばっ気晴の接触ばっ気槽
内においては、エアリフト用のバイブＬを中心とした対
流が生じ、パイプＬの外部では汚水は下降して流れる。

そのため１本発明の接触濾材を接触ばっ気槽内に充填し
て使用した場合、汚水中に静止した接触濾材は、汚水面
Ｊに向って（水流に向って）開口する椀状体で汚泥を効
率良く捕捉し大量に蓄積することができる。

このようにして汚泥を除去された水は、沈澱槽２４を経
て、固形塩素材による消毒が行なわれる消毒槽２５に達
し、バイブＰ４から浄化水として排出される。

本発明の接触濾材に蓄積した汚泥は、逆洗により簡単に
剥離することができる。接触ばっ気槽２３の接触濾材充
填部より下方に逆洗管Ｇ及びＧ′（φ１６ＶＰ、■５０
にφ　４．５ｍｍの貫通孔を有する）が設けられている
。これらの逆洗管Ｇ及びＧ′は。

エア供給源ＢＢと連絡するエアバイブＡＰに結合し、バ
ルブｂ１及びｂ４により所望の時にエアを放出すること
ができる。逆洗管Ｇ及びＧ′から例えば８０　ｆ！　／
　ｍｔｎ　（接触ばっ気槽の容量が約１．４ｒｒ？の場
合）のエアを放出することにより、濾材から汚泥を簡単
に剥離することができる（なお、接触ばっ気槽の容量が
約１．２ｒｒｒの場合の逆洗時のエア放出量は、約りＯ
℃／　ｗｉｎで十分である）。剥離した汚泥は、金網Ｈ
を通り抜けて沈澱する。沈澱した汚泥は、汚泥返送管Ｐ
５によって嫌気槽第一２１に返送することができる。汚
泥返送管Ｐ５はエアパイプＡＰと結合しており、エアパ
イプからエアを供給することにより、汚泥を嫌気槽第一
に返送することができる。

各槽の容量及び仕様を夫々第１表及び第２表に示す。

第　　１　　表 第 表 前記実施例に記載の浄化装置とほぼ同様の浄化装置（５
人槽）に８人相当の汚水（約１．２〜Ｌ３ｄ／日）を流
入させた場合において、接触ばっ気槽に第１図に示され
た形状の接触濾材を充填して汚水の浄化を行なった。使
用した濾材は、椀状体１の開口端部の径がおよそ４　ａ
ｍであり、厚さがおよそｌｌｌｌ１１であり、プラスチ
ック製であった。浄化後の水の分析結果を第３表に示す
。

第　　３　　表 ［発明の効果］ 本発明の接触濾材は、複数の椀状体の外面底部間が結合
して成るので、汚泥を効率良く捕捉し大量の汚泥を蓄積
でき、かつ、この蓄積した汚泥を所望の時期に、空気吹
上げによる良好な回転によって簡単に剥離することがで
きる。また、このようにして汚泥を剥離した接触濾材は
、そのまま引き続き再使用することができる。

従って２本発明の接触濾材は、生活排水、レストラン、
食堂等のＢＯＤが４００ｐｐｍに達するような排水も浄
化することができる。また、予期しない汚泥の剥離が生
じないので、専門的な管理を必要としない。

また、緩速濾過法の濾材としても用いることができる。

即ち１本発明の接触濾材は、接触ばっ気晴のエア吹込量
が最小限（汚水浄化に必要な最小限の溶存酸素を確保で
きる程度）であるような緩やかな汚水の流れにおいても
、汚泥捕捉率が大きいので、余分なエアの吹込なしに（
電力消費量中で）汚水を十分に浄化することができる。

また。

このような緩やかな汚水の流れにおいては、汚水と汚泥
（微生物膜）との接触率が高くなり汚水浄化効果が大き
くなる。そのため、汚水浄化装置の単位体積当りの浄化
率が大きくなりその性能を向上させることができる。

なお１本発明の接触濾材は、嫌気槽用の濾材としても用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１−ａ図、第１−ｂ図及び第１−ｄ図は、夫々本発明
の接触濾材の一例を示す斜視図である。 第１−ａ図は、第１−ａ図のｃ−ｃ’線矢視断面図であ
る。第２図は９本発明の接触濾材を使用することができ
る浄化装置の平面図である。第３図は、第２図のＡ−Ａ
’線矢視断面図である。第４図は、第２図のＢ−Ｂ’線
矢視断面図である。第５図は、乳酸菌飲料の容器の底を
切除した形状に類似の形状を有する濾材の一例の回転軸
方向の断面図である。 １．２．ｌｄ・・・椀状体 ｔ　。 ・・・椀状体の外面底部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の椀状体の外面底部間を結合して成ることを特徴と
   する接触濾材。