JPH0413040B2 - - Google Patents

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JPH0413040B2
JPH0413040B2 JP21589688A JP21589688A JPH0413040B2 JP H0413040 B2 JPH0413040 B2 JP H0413040B2 JP 21589688 A JP21589688 A JP 21589688A JP 21589688 A JP21589688 A JP 21589688A JP H0413040 B2 JPH0413040 B2 JP H0413040B2
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JP
Japan
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fluidized bed
fermentation tank
interface
carrier
anaerobic fluidized
Prior art date
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JP21589688A
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English (en)
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JPH0263597A (ja
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Etsuro Arikawa
Akihiro Nagano
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AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Original Assignee
AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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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)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上向流式嫌気性流動床型醗酵槽に係
り、詳しくは、担体の流動界面の位置を検出する
ことができる界面センサーを設けた上向流型嫌気
性流動床型醗酵槽に関するものである。
〔従来の技術〕
周知の如く、上向流式嫌気性流動床型醗酵槽で
は、担体に付着した生物膜が次第に肥厚すること
により、流動界面が上昇する。この流動界面の上
昇に伴つて、担体が循環ラインやオーバーフロー
ラインに入るようになる。担体が循環ラインに入
ると、ポンプのケーシング内に溜まり込んで、効
率を低下させたり、インペラーを摩耗させたり、
嫌気性流動床型醗酵槽の下部より再度流入し、生
物膜を過剰に剥離させたりする。又、担体がオー
バーフローラインに入ると、担体が系外に流出し
て減少することになる。
従つて、これらの障害を取り除くために、流動
速度を低下させたり、生物膜を強制的に剥離させ
たりして界面を安定させることが重要な技術とな
る。界面の高さを測定することは、このような技
術の最も基本的な情報となる。
そこで、従来、光電センサー、赤外線センサー
又は超音波センサーによつて界面の高さを測定す
ることが検討されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
然し、光電センサーや赤外線センサーでは、排
水の着色や浮遊物質のために測定ができなかつ
た。又、超音波センサーでも、通常市販されてい
る周波数1〜2MHzのものでは、担体界面さえも
センシングが不能であつた。而も、気泡や浮遊物
質のため、測定を妨害されることも多く、これら
の影響を排除する必要があつた。
そこで、本発明者は、超音波センサーによつて
流動界面の計測を行なうべく鋭意研究を行つたと
ころ、周波数4〜5MHzの超音波の減衰を利用し
た超音波センサーが、0.1〜1.0mmの担体によつて
形成される流動界面に於ては、気泡や浮遊物質の
影響を排除することができ、極めて有効な界面検
出手段であることを見出した。
本発明は斯かる本発明者の実験研究によつて為
されたもので、超音波センサーによつて担体の流
動界面の検出を行なうことができる上向流式嫌気
性流動床型醗酵槽を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る上向流式嫌気性流動床型醗酵槽
は、嫌気性流動床型醗酵槽と、この嫌気性流動床
型醗酵槽内に充填され、生物が付着した担体の下
部から液を供給する手段とを備え、供給される液
の上向流によつて生物が付着した担体が流動して
界面を形成する上向流式嫌気性流動床型醗酵槽に
於て、嫌気性流動床型醗酵槽に0.1〜1.0mmの担体
を入れると共に、周波数4〜5MHzの超音波を発
信する発信部と受信部とを有する超音波センサー
を、嫌気性流動床型醗酵槽の上方に配設し、担体
の流動界面の有無を検出するように構成したもの
である。
〔作用〕
本発明に於ては、嫌気性流動床型醗酵槽の上方
に配設した超音波センサーの発信部から周波数4
〜5MHzの超音波を発信し、この発信部と受信部
との間に介在する液、又は担体と液との混合物に
よる超音波の減衰差で液、又は担体と液との混合
物の有無を検出する。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実験 第1図に示す実験装置を用いて、流動層の膨張
率を変化させた時の超音波センサー出力値を求め
た。
100φの透明アクリル樹脂製の塔1を用意し、
この塔1の下部に整流効果を持たせるためにガラ
スビーズ2を敷き詰めた。そして、このガラスビ
ーズ2上に担体3として7号硅砂(平均粒径0.15
mm)を入れた。塔1のガラスビーズ2が敷き詰め
られている流入口4に水導入管9を取り付け、塔
1の上部のオーバーフロー口5に、戻り管10を
取り付けている。水導入管9は三方弁7と連通
し、この三方弁7には管12を介してマグネツト
ポンプ6が連通し、このマグネツトポンプ6には
管13を介して処理水貯槽8が連通している。そ
して、この処理水貯槽8には、戻り管10が連通
し、三方弁7と連通する戻り管14が連通してい
る。
マグネツトポンプ6が駆動すると、処理水貯槽
8に溜められた水道水は、管13を介して吸引さ
れ、管12、三方弁7及び水導入管9へ介して塔
1の流入口4から送り込まれる。この水道水は担
体3に上向流を与え上向流型流動床15を形成す
る。上向流速は三方弁7によつて調整し、膨張率
を変化させる。
担体3の界面16上には、滑車19を介してロ
ープ18で吊り下げられて超音波センサー17が
検出部上端を界面16と一致するように設置して
ある。超音波センサー17からの出力値は、超音
波センサー制御部21を介して界面検出制御放置
20に取り込み、デジタル値に変換するように構
成されている。此処で使用する超音波センサー1
0及び界面検出制御装置20の仕様は、以下の通
りである。
超音波センサー17: 周波数 1.5MHz アナログ出力 0〜20V 界面検出制御装置20: CPU Z80B シリアル入出力 RS−232C アナログ入力 −8V〜−18V(水) デジタル値 255〜0(水) 接点出力 AC100V,0.5A以上(L負
荷) AC入力 100V 実験の結果のグラフを第2図に示す。図中、
σは、流動条件を変化させない上向流型流動床1
5に設置した超音波センサー17から、2分間取
り込んだ出力値をデジタル変換した値の標準偏差
である。膨張率を190%、300%、470%、740%と
変化させたところ、何れもS/N比は2程度と小
さかつた。又、このグラフから分かるように検出
前と検出後のデジタル値の差約10に対し、2σが
5.8と大きい。これでは、確実に界面を検出でき
るとはいえなかつた。
実験 そこで、実験における超音波センサーの周波
数を1.5MHzから4.5MHzに変更し、界面検出制御
装置のデジタル値を255〜2550に改造して、実験
と同様の装置、方法で実験を行つた。
実験の結果のグラフを第3図に示す。図中、
σは、流動条件を変化させない上向流型流動床1
7に設置固定した超音波センサー17から、4分
間取り込んだ出力値をデジタル変換した値の標準
偏差である。膨張率を350%、530%、1000%と変
化させたところ、何れもS/N比は15程度と大き
かつた。又、このグラフから分かるように検出前
と検出後の差約2000に対し、2σが28.6と小さかつ
た。このように、超音波センサー17の周波数を
4.5MHzにすることによつて、硅砂(担体3)と
水で形成される界面16を検出できることが分か
つた。
実施例 第1図に於ける担体3として6号硅砂(平均粒
径0.3mm)を入れ、処理液として水道水に代えて
糖蜜のアルコール醗酵廃液を用い、この糖蜜のア
ルコール醗酵廃液を上向流型流動床15で処理し
ており、生物膜が付着成長している。上向流型流
動床15の高さ275mmの位置に超音波センサー1
7の検出部が位置するように固定して、上向流速
を変化させた。実験と同様の方法で超音波セン
サー17からの出力値をデジタル値に変換した。
同時に上向流型流動床15の高さ275mmの位置の
ノズルから循環液を引き抜き、MLSS、MLVSS
を測定した。使用した超音波センサー17及び界
面検出制御装置20の仕様は、実験と同様であ
る。
この実施例は、実験によつて確認された結果
に基づいて、実際の嫌気性流動床型醗酵槽で実用
性を確かめるために行つたものである。
実施例の結果のグラフを第4図に示す。上向流
速を24.4m/時、43.0m/時、48.4m/時、
49.9m/時及び53.6m/時と変化させたところ、
MLSS、MLVSS及び超音波センサー出力信号の
デジタル変換値は49.4m/時と49.9m/時の間で
急激な変化が起こつている。MLSS及びMLVSS
は、それぞれ49.4m/時で5500mg/、49.9m/
時で148000mg/、8900mg/となる。即ち、
MLSS及びMLVSSの変化から49.4m/時以下で
は界面は存在せず、49.4m/時以上では界面が存
在することが分かる。一方、超音波センサー出力
信号のデジタル変換値は、S/N比約30と大き
く、49.4m/時以下では約2400、49.9m/時以上
では約350となり、2000以上の変化が観察される。
このことにより、周波数4.5MHzの超音波センサ
ーを使用すると、糖蜜のアルコール醗酵廃液を処
理する流動床型醗酵槽の流動界面を検出できるこ
とが分かつた。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明によりば、嫌気性流動床醗
酵槽に0.1〜1.0mmの担体を入れると共に、周波数
4〜5MHzの超音波を発信する発信部と受信部と
を有する超音波センサーを、嫌気性流動床醗酵槽
の上方に配設し、担体の流動界面の有無を検出す
るように構成したものであるから、嫌気性流動床
醗酵槽内に投入された担体が上向流によつて浮遊
流動する時の界面の計測を確実に行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に於ける装置の説明図
である。第2図は本発明の実験の結果を示すグ
ラフである。第3図は本発明の実験の結果を示
すグラフである。第4図は本発明の実施例の結果
を示すグラフである。 主要な部分の符号の説明、3……担体、15…
…上向流流動床、16……界面、17……超音波
センサー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 嫌気性流動床型醗酵槽と、この嫌気性流動床
    型醗酵槽内に充填され、生物が付着した担体の下
    部から液を供給する手段とを備え、供給される液
    の上向流によつて生物が付着した担体が流動して
    界面を形成する上向流式嫌気性流動床型醗酵槽に
    於て、嫌気性流動床型醗酵槽に0.1〜1.0mmの担体
    を入れると共に、周波数4〜5MHzの超音波を発
    信する発信部と受信部とを有する超音波センサー
    を、嫌気性流動床型醗酵槽の上方に配設し、担体
    の流動界面の有無を検出するように構成したこと
    を特徴とする上向流式嫌気性流動床型醗酵槽。
JP63215896A 1988-08-30 1988-08-30 上向流式嫌気性流動床型醗酵槽 Granted JPH0263597A (ja)

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JP2747001B2 (ja) * 1989-04-18 1998-05-06 昭和電工株式会社 L―アスコルビン酸―2―リン酸エステル類の製造法
JP5268698B2 (ja) * 2009-02-17 2013-08-21 旭化成エンジニアリング株式会社 バイオリアクター流動床式生物処理装置

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JPH0263597A (ja) 1990-03-02

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