JPH0450880B2 - - Google Patents

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JPH0450880B2
JPH0450880B2 JP62249095A JP24909587A JPH0450880B2 JP H0450880 B2 JPH0450880 B2 JP H0450880B2 JP 62249095 A JP62249095 A JP 62249095A JP 24909587 A JP24909587 A JP 24909587A JP H0450880 B2 JPH0450880 B2 JP H0450880B2
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immersed fixed
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OO TE UE OMUNION DO TORETOMAN E DO UARORIZASHION
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    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
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  • 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】
本発明は汚水浄化装置に係り、特に都市下水、
工業廃水のごとき汚水の処理、またときには上水
を飲料水にする処理において生物学的処理を用い
る水浄化装置に係る。 例えば水の生物学的処理においては、細菌、酵
母、原生動物、後生動物のごとき種々の微生物を
含む遊離状態又は固定状態の浄化用バイオマスの
作用によつて有機不純物の濃度を低下させる。遊
離バイオマスを用いる活性汚泥法においては、バ
イオマスの濃縮を沈降によつて行なうので、沈降
し難い種々の微生物を大幅に濃縮することはでき
ない。従つてかかる方法では、BOD（生化学的酸
素要求量）及びCOD（化学的酸素要求量）の処理
可能量（charge applicable）が制限される。固
定状態のバイオマスシステムにおいては、（細菌
による）バイオマスの濃縮は支持体に対する付着
によつて行なわれる。この場合には沈降適性は重
要基準ではなく、従来の方法に比較してはるかに
優れた浄化能力をもつ。 本発明は、生物リアクター自体の内部に生成さ
れる余剰汚泥と処理すべき汚水中に存在する懸濁
物質とを保持するための過機能を果たす生物リ
アクター内で、固定状態のバイオマスを用いる生
物学的浄化装置、好ましくは、粒状固定床に固定
されたバイオマスを用いる装置に係る。蓄積した
余剰汚泥と懸濁物質とを除去するためにリアクタ
ーは定期的に洗浄される。 この固定状態バイオマスの浄化原理に基づく最
も性能のよい方法は、所謂「Biocarbone」（登録
商標）方法である。この方法は出願人が開発した
方法であり、処理すべき水を上から下にパーコレ
ートして粒状材の浸漬固定床を通過させ、床
の中間レベルに酸素添加ガス流を吹き込むことを
主特徴とする。この方法では水の流量、酸素添加
ガスの流量、床の種類及び構造、除去すべき汚
染量等について極めて厳重な臨界条件を維持する
必要がある（例えばフランス特許第7621246号
（公開第2358362号）及びフランス特許第7830282
号（公開第2439749号）及び夫々の対応外国出願
参照）。 本発明の目的の１つは、上記方法に基づいて発
想され、粒状マス中で通気フイルタを用い、予備
一次沈降処理を要せずに未処理廃水を簡単な選別
（dergrillage）処理後に直接処理し得る装置を提
供することである。 以下の記載より明らかにされるであろう本発明
の別の目的は、エアレーシヨン用酸素添加ガスの
節約とフイルタ洗浄水の所要量の節約とを達成
し、しかも汚染率（charge de pollution）の高
い水、例えば毎日床１m3当たりCOD15Kg以上
の水を高い効率で処理し得る装置を提供すること
である。 本発明によれば、前述の目的は少なくとも部分
的なバイオマスのエアレーシヨンを伴う生物学的
処理を用いる、単一リアクタの汚水浄化装置であ
つて、容器と、容器に収容され、粒度20mmから60
mmで高さが15cm以上でありバイオマスが固定され
る粒状材料を有する第１の浸漬固定床と、容器に
収容され、第１の浸漬固定床の上に積層され、粒
度６mmから10mmで高さが40cm以上でありバイオマ
スが固定される粒状材料を有する第２の浸漬固定
床と、容器に収容され、第２の浸漬固定床の上に
積層され、粒度１mmから４mmで高さが50cm以上で
ありバイオマスが固定される粒状材料を有する第
３の浸漬固定床と、容器に設けられ、第１の浸漬
固定床の下から容器に処理すべき水を導入し、第
１の浸漬固定床、第２の浸漬固定床及び第３の浸
漬固定床の中を上昇させる導入手段と、容器に設
けられ、処理された水が排出される排出手段と、
容器に設けられ、少なくとも第３の浸漬固定床に
酸素添加ガスを噴射する噴射手段とを備え、第１
の浸漬固定床及び第２の浸漬固定床が嫌気性ゾー
ンを形成し、第３の浸漬固定床が好気性ゾーンを
形成する汚水浄化装置によつて達成される。 本発明の装置によれば、各々粒度が異なる第１
の浸漬固定床、第２の浸漬固定床及び第３の浸漬
固定床の３層を備え、第１の浸漬固定床、第２の
浸漬固定床、第３の浸漬固定床の順番に粒度が減
少し、少なくとも第３の浸漬固定床に酸素添加ガ
スを噴射する噴射手段を備えるので、各浸漬固定
床間で粒状材料の混合が防止され、嫌気性ゾーン
と好気性ゾーンが混合しないで維持され、嫌気性
媒体と好気性媒体に夫々特有の異なる効果が相補
的に得られ、その結果、予備一次沈降処理を要せ
ずに未処理廃水を簡単な選別処理後に直接処理し
得、エアレーシヨン用酸素添加ガスを節約でき、
汚水率の高い水を高い効率で処理できる装置を提
供し得る。 以下の記載において、「嫌気性」ゾーンなる用
語は遊離酸素がなく、硫酸塩が除去された処理す
べき水が放流によつて供給される領域を意味す
る。放流中に含まれた炭化水素分子がこのゾーン
で脂肪酸に変換されるときはこのゾーンは「酸発
生ゾーン」とも指称される。 公知の従来技術を入念に検討すると、１つ又は
複数の固定床に水を上昇流として注入する、濾床
の複数の場所から空気を導入する、過のために
嫌気性ゾーンを使用する、等の措置くを用いる法
又はそれらの変形が記載されてはいるが、本発明
で開示した臨界的な処理パラメータ及び処理フエ
ーズは全く教示されていない。 上記のごとき好ましい実施態様によれば、粒状
材料床は多層型であり、層の粒度は下から上に向
かつて漸減する。例えば好ましい非限定実施例に
よれば、材は下から上に向かつて粒度20〜60mm
で高さ15cm以上である、本発明の装置の第１の浸
漬固定床としての第１層（例えば小石）と、粒度
６〜10mmで高さ40cm以上である、本発明の装置の
第２の浸漬固定床としての第２層と、粒度１〜４
mmで高さ50cm以上である、本発明の装置の第３の
浸漬固定床としての上層とを順次有する。前記の
ごとき小石（又はその他の）支持体以外にも材
は、片岩、粘土、活性炭、砂、発泡プラスチツク
材料のごとき物質又はその混合物のいずれかから
構成され得る。これらの物質（又はその一部）の
密度は水の密度より大きくてもよく又は小さくて
よい。 実際には、例えば前記のごとき３層を使用する
ときの層の平均高さは、リアクターの高さが約
3.5mの場合、下部層は25〜40cm、中間層は65〜
85cm及び微細上部層は60cm〜20mの範囲の値から
選択され得る。 前記のごとき粒度勾配を用いる場合、処理が順
調に進行するためには一般に、下部層として選択
された粒子間の間隙に上部層の粒子が侵入しては
ならない。従つて、本発明によれば、固定床での
浄化中に異なる粒状材料層間の混合が生じること
なく重層する２つの生物集団が維持され、好気性
媒体及び嫌気性媒体に夫々特有の異なる効果が相
補的浄化効果として作用する。 本発明によれば、酸発生ゾーンとも指称される
嫌気性下部ゾーンで予備過が行なわれ、未処理
水の複合有機物が揮発性脂肪酸に変換されるので
種々の利点が得られる。代表的な利点を以下に列
挙する。 − 浄化が終了する好気性上部ゾーンでの通気
過に必要な酸素供給量がかなり節約できる。 − 最初のCDD量が40〜50％程度（重量で）の
減少を示しまた懸濁物質の沈着効率がよい。 − 酸発生ゾーンで有機汚染物を予め変換するの
で通気過ゾーンでの生物酸化反応が実質的に
促進される。本発明によれば１つのリアクター
内で上下に重層された完全に別々の２つのゾー
ンにおいて２つの生物過が順次行なわれるの
で、前記のごとく例えば毎日床１m3当たり
COD30Kgにも及ぶ極めて高い汚染導入量
（charge appliqu′ee）の処理が可能である。 これに関しては、簡単な嫌気性処理に従来から
使用されているメタン発生細菌によるメタン化
（脂肪酸をメタンに変換）の最終段階の全部又は
一部に代えて、好気性浄化及び脂肪酸とより簡単
な有機分子とのCO2への変換が行なわれることが
理解されよう。 本発明によれば、例えば任意に酸素が富化され
た空気から成る酸素添加ガスが、嫌気性ゾーンの
上限として選択されたレベルに噴射される。実際
には、前記多層床の場合、噴射位置は実質的に
粒状床の全体の高さの下から、1/3又は1/2に対応
する。ガス流が連続流のとき、この空気の速度は
一般に５〜40m／時に維持される。この空気は一
方では好気性上部ゾーンの複数の場所に分配さ
れ、他方では処理すべき水の汚染の程度に従つて
当業者が選択したタイミングで間欠的に噴射され
る。実際には、空気の量は一般に、処理される
BOD1Kg当り10〜40Nm3／時である。更に、本発
明方法の変形実施例においては、処理済みの放流
中のリンの割合を所望に応じて減少させるため
に、床の下部から余剰バイオマスを排出するパ
ージの直前に酸素添加ガスを間欠的に供給しても
よい。 本発明によつて処理された水は一般に、リアク
ター上部のオーバーフローから排出される。しか
しながら、処理済みの水の少なくとも一部を床
の上端よりやや下方のレベルから取り出してもよ
い。 フイルタの洗浄は一般に、空気と水とを同時に
（25〜100m／時の速度で）供給して洗浄し、次に
速度20〜120m／時の水だけで洗浄することによ
つて行なわれる。更に、処理中に床の下部層に
沈着したバイオマスの一部を床に含まれた水を
上から下に放出することによつて自動的
（programme）に除去し、処理すべき汚水の汚染
量に応じた最適量の活性バイオマスをフイルタ内
に維持することが重要である。 ある場合には、未処理水を２つの過ゾーンに
上昇流として導入する前に少量の凝結剤を添加す
るのが有利である。硫酸アルミニウム、第二鉄
塩、有機ポリマー等のごとき公知の任意の物質を
凝結剤として使用し得る。 処理の別の詳細及び処理パラメータは、方法及
び装置の実施例及び実施例に関する非限定的な以
下の記載より明らかであろう。 実施例 多数の実験を行なつた。その代表例を以下に説
明する。これらの実験は、容器としての直径45cm
及び高さ約3.60mの管状パイロツトリアクターを
使用した。パイロツトリアクターの概略図を添付
図面に示す。 粒状床は、支持格子１の上に第１の浸漬固定
床としての直径30〜40mm及び高さ約30cmの小石か
ら成る第１層Ａと、第２の浸漬固定床としての直
径６〜８mm及び高さ約70cmの砂利から成る第２層
Ｂと、第３の浸漬固定床としての粒径２〜５mm及
び高さ約1mの発泡片岩から成る第３層Ｃとが下
から順次重層されて構成されている。 酸素添加ガス、この場合空気は、嫌気性ゾーン
Ｘの上限として決定されたレベルに噴射手段とし
ての多孔ラケツト２によつて供給された。好気性
ゾーンＹは勿論多孔ラケツト２の上方に位置して
いる。この場合、パイロツトリアクターの底部１
から約1mの高さの第３層Ｃの下部に空気を噴射
した。 処理すべき水の放流は導入手段としてのバイプ
３を介してパイロツトリアクターの下部から上昇
流として導入された。浄化済みの水は、リアクタ
ーの上部の排出手段としてのオーバーフロー４か
ら排出されるか又は変形例によれば片岩層Ｃの上
端のやや下方に配置したパイプ５から排出され
た。粒状床の洗浄水はパイプ６から供給され、
またパイプ７は、バイオマスの一部を除去するた
めに粒状床に含まれた水を上から下に定期的に
放流する。 (A) 第１試験シリーズでは、ふるいに通し砂を除
去した後に（パイプ３から導入された）都市下
水水を処理した。処理される水は以下の特性値
を有していた。 COD：550〜650mg／ BOD：200〜250mg／ MES：250〜350mg／（懸濁物質） 以下の一般処理条件を使用した。 −処理すべき水の上昇速度：2m／時 −矢印８からの空気噴射速度：６〜9m／時 −汚染導入量：毎日材料１m3当たりCOD14Kg − 約６時間毎に粒状床の上から下に向かつて
４〜５秒間放水（パージ）。これは浄化済みの
水の生産量の約１％に相当した。 − 約48時間毎に速度約40m／時の空気と約
80m／時の水、及び約80m／時の水の上昇流を
順次用いて粒状床を洗浄した。洗浄の合計時
間は約10分間であつた。 本発明の装置によつて未処理水を上記のごとく
処理すると、CODが80mg／まで低下しMESが
25mg／まで低下した浄水が得られた。 幾つかの試験では変形例として矢印９で示す高
さに第２の空気ラケツトを挿入し、幾つかの場合
には結果の多少の改良が得られることを確認し
た。 表１は前記のごとき処理によつて嫌気性ゾーン
Ｘだけで得られた結果を示す。この表のすべての
数値はmg／を示す。
【表】
【表】 嫌気性ゾーンでエアレーシヨンのエネルギ消費
を伴うことなくCODの約40％、MESの65％が既
に除去されていることが判明した（一次沈降処理
では最高でも除去率50％である）。更に、有機窒
素の無機化作用によつてアンモニアがやや増加
し、総リンのうちのオルトリン酸塩の割合が増加
した。特に、有機汚染汚物のかなりの割合が揮発
性脂肪酸に変換された。 (B) 別の実験シリーズでは、NH3の簡単な硝化
によつてアンモニアの窒素を同時に処理するこ
とを目的とした。 図示のパイロツトリアクター用い、同タイプ
の粒状床で、粒状床の高さを（先の実施例
の2mの代わりに）3mにし、微細第３層を先の
1mの代わりに2mにした。実施例１と同じ一般
条件を用いた。 −（NH3の）Ｎ：30mg／ − 汚染導入量：毎日粒状床１m3当たり
COD10Kg − NH3のＮの導入可能量：毎日粒状床１m3
当たり0.48Kg −未処理水の上昇速度：2m／時 −ラケツトに対する供給空気の速度：17m／時 処理済みの水は以下の特性値を有していた。 COD：60mg／ （NH3の）Ｎ：５mg／ （NO3の）Ｎ：14mg／
【図面の簡単な説明】
図は、実施例で使用されたパイロツトリアクタ
ーの概略図である。 １……支持格子、２……多孔ラケツト、３……
パイプ、４……オーバーフロー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも部分的なバイオマスのエアレーシ
    ヨンを伴う生物学的処理を用いる、単一リアクタ
    の汚水浄化装置であつて、容器と、前記容器に収
    容され、粒度20mmから60mmで高さが15cm以上であ
    りバイオマスが固定される粒状材料を有する第１
    の浸漬固定床と、前記容器に収容され、前記第１
    の浸漬固定床の上に積層され、粒度６mmから10mm
    で高さが40cm以上でありバイオマスが固定される
    粒状材料を有する第２の浸漬固定床と、前記容器
    に収容され、前記第２の浸漬固定床の上に積層さ
    れ、粒度１mmから４mmで高さが50cm以上でありバ
    イオマスが固定される粒状材料を有する第３の浸
    漬固定床と、前記容器に設けられ、前記第１の浸
    漬固定床の下から前記容器に処理すべき水を導入
    し、前記第１の浸漬固定床、前記第２の浸漬固定
    床及び前記第３の浸漬固定床の中を上昇させる導
    入手段と、前記容器に設けられ、処理された水が
    排出される排出手段と、前記容器に設けられ、少
    なくとも前記第３の浸漬固定床に酸素添加ガスを
    噴射する噴射手段とを備え、前記第１の浸漬固定
    床及び前記第２の浸漬固定床が嫌気性ゾーンを形
    成し、前記第３の浸漬固定床が好気性ゾーンを形
    成する汚水浄化装置。 ２ 前記噴射手段が、前記第３の浸漬固定床の少
    なくとも１つの場所へ連続的又は間欠的に前記酸
    素添加ガスを噴射する特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。 ３ 前記粒状材料は、前記各浸漬固定床の下部
    に、支持体として機能する小石層と、片岩、粘
    土、活性炭、砂、発泡プラスチツク材料からなる
    グループから選択された少なくとも１種類の材料
    とを含み、前記粒状材料の密度は任意に選択でき
    る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装
    置。 ４ 前記排出手段が、前記第３の浸漬固定床の上
    端より上及びやや下のいずれか一方に位置する特
    許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に
    記載の装置。 ５ 前記噴射手段が、前記第１の浸漬固定床の下
    部に間欠的に前記酸素添加ガスを噴射する特許請
    求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載
    の装置。 ６ 前記処理すべき水が前記容器に導入される前
    に、前記処理すべき水に凝結剤が添加される特許
    請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記
    載の装置。
JP62249095A 1986-10-01 1987-10-01 汚水浄化装置 Granted JPS63171697A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8613675 1986-10-01
FR8613675A FR2604990B1 (fr) 1986-10-01 1986-10-01 Procede de purification, par voie biologique, d'eaux residuaires sur lit de materiau granulaire

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Publication Number Publication Date
JPS63171697A JPS63171697A (ja) 1988-07-15
JPH0450880B2 true JPH0450880B2 (ja) 1992-08-17

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ID=9339439

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US (1) US4800021A (ja)
EP (1) EP0265303B1 (ja)
JP (1) JPS63171697A (ja)
CA (1) CA1326078C (ja)
DE (1) DE3761970D1 (ja)
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