JPH07100157B2 - 廃水の生物学的浄化方法、生物学的反応器及び浄水設備 - Google Patents
廃水の生物学的浄化方法、生物学的反応器及び浄水設備Info
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- JPH07100157B2 JPH07100157B2 JP15437289A JP15437289A JPH07100157B2 JP H07100157 B2 JPH07100157 B2 JP H07100157B2 JP 15437289 A JP15437289 A JP 15437289A JP 15437289 A JP15437289 A JP 15437289A JP H07100157 B2 JPH07100157 B2 JP H07100157B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、特に都市下水、工業廃水のような汚水及び浄
水場の水を飲料水に生物学的に浄化する分野に係る。本
発明はより特定的には、水よりも低密度の発泡プラスチ
ック又は鉱物材料を濾材として備える単一の生物学的反
応器又はフィルタ内で、被処理水及び酸素含有ガスを上
に向かって並流に送る浄化方法、該方法を実施するため
の生物学的反応器又はフィルタ、及び浄水設備に係る。
水場の水を飲料水に生物学的に浄化する分野に係る。本
発明はより特定的には、水よりも低密度の発泡プラスチ
ック又は鉱物材料を濾材として備える単一の生物学的反
応器又はフィルタ内で、被処理水及び酸素含有ガスを上
に向かって並流に送る浄化方法、該方法を実施するため
の生物学的反応器又はフィルタ、及び浄水設備に係る。
例えば水の生物学的処理は、細菌、酵母、原生動物、後
生動物等の種々の微生物を含む遊離又は固定した浄化用
生物集合体の作用により有機性不純物を分解することが
知られている。活性スラッジにより遊離生物集合体を使
用する方法では、生物集合体の濃縮がデカンテーション
により行われる限り、デカンテーションし難い多数の種
々の微生物を濃縮することは不可能であるため、該方法
はBOD（生物学的酸素要求量）及びCOD（化学的酸素要求
量）の適用可能な負荷により制限される。固定生物集合
体システムでは、生物集合体（細菌を含む）の濃縮は支
持体への結合により行われる。従って、デカンテーショ
ンの能力はもはや特に重要な基準でなく、この方法は従
来方法よりも非常に優れた浄化能力を有する。
生動物等の種々の微生物を含む遊離又は固定した浄化用
生物集合体の作用により有機性不純物を分解することが
知られている。活性スラッジにより遊離生物集合体を使
用する方法では、生物集合体の濃縮がデカンテーション
により行われる限り、デカンテーションし難い多数の種
々の微生物を濃縮することは不可能であるため、該方法
はBOD（生物学的酸素要求量）及びCOD（化学的酸素要求
量）の適用可能な負荷により制限される。固定生物集合
体システムでは、生物集合体（細菌を含む）の濃縮は支
持体への結合により行われる。従って、デカンテーショ
ンの能力はもはや特に重要な基準でなく、この方法は従
来方法よりも非常に優れた浄化能力を有する。
固定生物集合体を用いる浄化原理に基づく最高性能の方
法としては、本出願人により開発された特許発明である
所謂“Biocarbone"（登録商標）法と呼称される方法を
特に挙げることができ、該方法は、水が上に向かって流
れるような型の単一の反応器内で異なる粒度及び生物学
的特徴を有する２つのゾーンにより構成される粒状床を
使用するものである（仏国特許出願第76.21246号（公開
明細書第2358362号）、第78.30282号（同2439749号）及
び第86.13675号（同2604990号））。
法としては、本出願人により開発された特許発明である
所謂“Biocarbone"（登録商標）法と呼称される方法を
特に挙げることができ、該方法は、水が上に向かって流
れるような型の単一の反応器内で異なる粒度及び生物学
的特徴を有する２つのゾーンにより構成される粒状床を
使用するものである（仏国特許出願第76.21246号（公開
明細書第2358362号）、第78.30282号（同2439749号）及
び第86.13675号（同2604990号））。
所謂遊離生物集合体を使用する方法としては、ここでは
特に流動床法を挙げることができ、該方法は公開文献
（1963年仏国特許第1363510号、1962年英国特許第10340
76号）に記載の方法に従って１未満の密度の物質（例え
ば発泡ポリマー）をバイオフィルタ用材料として使用す
るものであり、該方法の種々の具体例は多数の特許文献
（仏国特許第2330652、2406664、2538800号、米国特許
第4256573号、特開昭58−153590号等）に記載されてい
る。
特に流動床法を挙げることができ、該方法は公開文献
（1963年仏国特許第1363510号、1962年英国特許第10340
76号）に記載の方法に従って１未満の密度の物質（例え
ば発泡ポリマー）をバイオフィルタ用材料として使用す
るものであり、該方法の種々の具体例は多数の特許文献
（仏国特許第2330652、2406664、2538800号、米国特許
第4256573号、特開昭58−153590号等）に記載されてい
る。
これらの浮遊材料及び粒状流動床の使用はそれ自体有利
であるが、いくつかの問題があり、しばしば不都合であ
り、こうした欠点の複数のものが本出願人の長期にわた
る試験により解明されている。例えば、水よりも低密度
の球体又は粒体を担体とし、水が上に向かって流れるバ
イオフィルタ内の濾床の底部に空気を注入する場合、濾
過サイクルの時間は許容できない長さであり、表面層は
懸濁材料により迅速に閉塞され、気泡通過できなくな
り、従って非常に頻繁に洗浄することが必要になる。一
方、水よりも重い材料（砂等）を流動化させる場合に
は、液体をポンピングするために多大なエネルギが必要
であり、反応器の内側に濾材を維持することは困難であ
る。このエネルギ消費の問題を解決するために、軽い濾
材の流動床を使用し、流動床の底部に空気を吹き込むと
共に下に向かって水を供給することが提案された（前出
の米国特許第4256573号及び特開昭58−153590号）。し
かしながら、水の下降速度が所定の値に達すると気泡が
濾材の内側にトラップされるか、又は液体流により運搬
され、反応器を適正に曝気することができない。
であるが、いくつかの問題があり、しばしば不都合であ
り、こうした欠点の複数のものが本出願人の長期にわた
る試験により解明されている。例えば、水よりも低密度
の球体又は粒体を担体とし、水が上に向かって流れるバ
イオフィルタ内の濾床の底部に空気を注入する場合、濾
過サイクルの時間は許容できない長さであり、表面層は
懸濁材料により迅速に閉塞され、気泡通過できなくな
り、従って非常に頻繁に洗浄することが必要になる。一
方、水よりも重い材料（砂等）を流動化させる場合に
は、液体をポンピングするために多大なエネルギが必要
であり、反応器の内側に濾材を維持することは困難であ
る。このエネルギ消費の問題を解決するために、軽い濾
材の流動床を使用し、流動床の底部に空気を吹き込むと
共に下に向かって水を供給することが提案された（前出
の米国特許第4256573号及び特開昭58−153590号）。し
かしながら、水の下降速度が所定の値に達すると気泡が
濾材の内側にトラップされるか、又は液体流により運搬
され、反応器を適正に曝気することができない。
本出願人は、上記欠点を解消することを目的として、気
泡の表面トラップ現象、床の閉塞、エネルギ消費、濾床
の洗浄の困難等を解決するようにしながら、浮遊又は流
動床の全利点を使用するために多数の実験を行った。
泡の表面トラップ現象、床の閉塞、エネルギ消費、濾床
の洗浄の困難等を解決するようにしながら、浮遊又は流
動床の全利点を使用するために多数の実験を行った。
これらの問題は、水及び酸素含有ガスが上に向かって並
流に流れる単一の生物学的反応器又はフィルタ内で、２
つの連続ゾーンに沿って、水よりも低密度の粒子の流動
床の下部層、及び同様に１未満の密度であり、流動床の
粒子よりも小さく且つ軽い粒子の固定床から成る上部層
を濾過手段及び細菌支持体として使用するシステムの発
見とその完成により克服された。実際に、有利な構成で
は全般に関係式： （式中、D1、S1は夫々下部床の粒子の平均直径及び密度
に対応し、D2、S2は夫々上部床の粒子の平均直径及び密
度に対応し、SLは液体の密度である）を満たすようにす
る。
流に流れる単一の生物学的反応器又はフィルタ内で、２
つの連続ゾーンに沿って、水よりも低密度の粒子の流動
床の下部層、及び同様に１未満の密度であり、流動床の
粒子よりも小さく且つ軽い粒子の固定床から成る上部層
を濾過手段及び細菌支持体として使用するシステムの発
見とその完成により克服された。実際に、有利な構成で
は全般に関係式： （式中、D1、S1は夫々下部床の粒子の平均直径及び密度
に対応し、D2、S2は夫々上部床の粒子の平均直径及び密
度に対応し、SLは液体の密度である）を満たすようにす
る。
従って本発明の方法は、上記の相互に積み重ねられた２
層の組み合わせに当たり、水よりも軽く且つ床の粒度、
密度、高さの特徴（追って明示する）が異なる材料を使
用し、まず一方で酸素含有ガスの注入時に上部床をさほ
ど攪乱することなく下部床を流動化できるようにし、他
方で向流洗浄中における軽い材料の膨張段階時には２層
が「自動的に」再分類されるようにする。上記関係式
（１）が満足されるときにこれらの機能はほぼ満たされ
る。停止時においては、水よりも軽い材料から成る２層
は密度の差に従って相互において密接する。この分級は
フィルタの向流洗浄の間維持される。拡散装置によりフ
ィルタの底部に空気が導入されると、空気及び水の混合
物は、上記下部層の粒子と同等の密度を有する材料を通
過し、該下部床は酸素含有ガスの気泡の上昇運動により
流動化され、こうしてガス、被処理水及び該下部床の粒
子に結合されている「バイオフィルム（biofilm）」の
間に強い交換が生じる。
層の組み合わせに当たり、水よりも軽く且つ床の粒度、
密度、高さの特徴（追って明示する）が異なる材料を使
用し、まず一方で酸素含有ガスの注入時に上部床をさほ
ど攪乱することなく下部床を流動化できるようにし、他
方で向流洗浄中における軽い材料の膨張段階時には２層
が「自動的に」再分類されるようにする。上記関係式
（１）が満足されるときにこれらの機能はほぼ満たされ
る。停止時においては、水よりも軽い材料から成る２層
は密度の差に従って相互において密接する。この分級は
フィルタの向流洗浄の間維持される。拡散装置によりフ
ィルタの底部に空気が導入されると、空気及び水の混合
物は、上記下部層の粒子と同等の密度を有する材料を通
過し、該下部床は酸素含有ガスの気泡の上昇運動により
流動化され、こうしてガス、被処理水及び該下部床の粒
子に結合されている「バイオフィルム（biofilm）」の
間に強い交換が生じる。
本発明の有利な構成によると、上記に規定したような上
部固定床の上表面には、以下に規定するような特徴を有
する同様に軽い材料の粒子の支持層が配置されている。
部固定床の上表面には、以下に規定するような特徴を有
する同様に軽い材料の粒子の支持層が配置されている。
実際に、床の各層のパラメーター及び特徴は有利には次
のように規定され得る。下部流動床は、使用される反応
器の型に従って、粒度（D1）が３〜15mm、密度が一般に
300〜800g/、床の高さは0.2〜2mであり、上部固定床
は、軽い粒子の平均直径（D2）が１〜10mm、密度（S2）
が20〜100g/、高さは0.5〜3mである。最後に前記具体
例の場合、上部床の上に配置される上部支持層の粒子は
粒径３〜20mm、密度10〜50g/であり、高さ又は厚さは
0.10〜0.50mである。
のように規定され得る。下部流動床は、使用される反応
器の型に従って、粒度（D1）が３〜15mm、密度が一般に
300〜800g/、床の高さは0.2〜2mであり、上部固定床
は、軽い粒子の平均直径（D2）が１〜10mm、密度（S2）
が20〜100g/、高さは0.5〜3mである。最後に前記具体
例の場合、上部床の上に配置される上部支持層の粒子は
粒径３〜20mm、密度10〜50g/であり、高さ又は厚さは
0.10〜0.50mである。
濾材／細菌支持体として使用可能であり且つ本発明の範
囲に含まれる軽い材料の粒子はそれ自体既知の物質であ
る。このために、ポリオレフィン、ポリスチレン、合成
ゴムポリマ及びコポリマ等に由来する発泡プラスチック
材料、膨張粘土、片岩の型の軽い鉱物材料、あるいは例
えば樹木粒子のようなセルロース物質を使用することが
できる。これらの材料の粒子は有利には球体、円柱等の
ような種々の形態であり得る。実際に、本発明の方法を
良好に実施するためには、本発明の範囲で使用される軽
い粒子の密度は下部層（流動床）から上部床を経て上記
支持層に向かうに従い漸減することが重要である。例え
ば密度の範囲は夫々0.5〜0.8（流動床）、0.03〜0.1
（固定床）及び0.005〜0.08（上部支持層）である。
囲に含まれる軽い材料の粒子はそれ自体既知の物質であ
る。このために、ポリオレフィン、ポリスチレン、合成
ゴムポリマ及びコポリマ等に由来する発泡プラスチック
材料、膨張粘土、片岩の型の軽い鉱物材料、あるいは例
えば樹木粒子のようなセルロース物質を使用することが
できる。これらの材料の粒子は有利には球体、円柱等の
ような種々の形態であり得る。実際に、本発明の方法を
良好に実施するためには、本発明の範囲で使用される軽
い粒子の密度は下部層（流動床）から上部床を経て上記
支持層に向かうに従い漸減することが重要である。例え
ば密度の範囲は夫々0.5〜0.8（流動床）、0.03〜0.1
（固定床）及び0.005〜0.08（上部支持層）である。
本発明の方法の他の特徴は本明細書中に追って明示され
る。
る。
本発明の目的は更に、下部から上部に向かって順に、浄
化用スラッジの濃縮及び排出ゾーンと、空気注入装置
と、軽い粒子の第１の層（流動床）、第１の層の粒子よ
りも低密度の軽い粒子の第２の層（固定床）、及び該第
２の層の上に配置され且つ該第２の層の粒子よりも更に
軽い粒子の支持層から構成される濾材ゾーンと、コンク
リート又は他の有孔材料から成るシーリングと、反応器
の上部に配置され、処理済み廃液の排出手段を頂部に有
する洗浄水貯蔵ゾーンとを備える生物学的反応器又はフ
ィルタを提供することである。
化用スラッジの濃縮及び排出ゾーンと、空気注入装置
と、軽い粒子の第１の層（流動床）、第１の層の粒子よ
りも低密度の軽い粒子の第２の層（固定床）、及び該第
２の層の上に配置され且つ該第２の層の粒子よりも更に
軽い粒子の支持層から構成される濾材ゾーンと、コンク
リート又は他の有孔材料から成るシーリングと、反応器
の上部に配置され、処理済み廃液の排出手段を頂部に有
する洗浄水貯蔵ゾーンとを備える生物学的反応器又はフ
ィルタを提供することである。
添付図面中、第１図は水処理設備の非限定的な一具体例
を示す原理図である。
を示す原理図である。
即ち反応器１は、下部にスラッジの濃縮及び排出用スペ
ース２を備えており、次いで酸素含有流体の注入システ
ム３、流動床４、固定床部分５、シーリングとして機能
する有孔プレート７により保持された上部支持層６、最
後に洗浄水を貯蔵するように機能する上部自由ゾーン８
が配置され、処理済み水は該ゾーンから管路９を通って
排出され、その後、10で回収される。
ース２を備えており、次いで酸素含有流体の注入システ
ム３、流動床４、固定床部分５、シーリングとして機能
する有孔プレート７により保持された上部支持層６、最
後に洗浄水を貯蔵するように機能する上部自由ゾーン８
が配置され、処理済み水は該ゾーンから管路９を通って
排出され、その後、10で回収される。
処理すべき液体は管路11を通って供給され、酸素含有ガ
スの注入装置３の下に配置されたゾーン２に導入され、
該装置は図示するように床４の下、あるいは該床の下部
に配置され得る。上述のように、停止時において層又は
床4,5及び６は密度の差に従って相互において密接し、
空気（又は酸素含有ガス）が３から底部に導入される
と、空気と水との混合物は気泡の運動により床４の粒子
を流動化させ、こうしてガス、被処理水及び粒子に結合
しているバイオフィルムの間で強い交換が生じ得る。こ
の工程の間に、床５及び上部層６は非攪乱状態に維持さ
れる（従って、本明細書中では固定床なる表現が使用さ
れる）。
スの注入装置３の下に配置されたゾーン２に導入され、
該装置は図示するように床４の下、あるいは該床の下部
に配置され得る。上述のように、停止時において層又は
床4,5及び６は密度の差に従って相互において密接し、
空気（又は酸素含有ガス）が３から底部に導入される
と、空気と水との混合物は気泡の運動により床４の粒子
を流動化させ、こうしてガス、被処理水及び粒子に結合
しているバイオフィルムの間で強い交換が生じ得る。こ
の工程の間に、床５及び上部層６は非攪乱状態に維持さ
れる（従って、本明細書中では固定床なる表現が使用さ
れる）。
懸濁材料が蓄積し、濾床の内側で生物が増殖する結果、
濾材の孔は次第に閉塞する。負荷損の増加は、圧力測定
により又は負荷カラム12内の液体のレベルの上昇により
確認され得る。粒子の保持は凝集剤を加えることにより
改良され得る。
濾材の孔は次第に閉塞する。負荷損の増加は、圧力測定
により又は負荷カラム12内の液体のレベルの上昇により
確認され得る。粒子の保持は凝集剤を加えることにより
改良され得る。
負荷損が所定の値に達すると、床の洗浄が開始される。
このために、所望の洗浄速度が得られるまで排出弁13が
開かれる。反応器の上部８で処理及び貯蔵された液体が
迅速に向流で流れると、濾材は膨張する。濾材の各粒度
及び密度で、所望の材料の膨張の関数として洗浄速度を
選択することができる。
このために、所望の洗浄速度が得られるまで排出弁13が
開かれる。反応器の上部８で処理及び貯蔵された液体が
迅速に向流で流れると、濾材は膨張する。濾材の各粒度
及び密度で、所望の材料の膨張の関数として洗浄速度を
選択することができる。
迅速な向流の流れにより、気孔間隙に貯蔵された濾材が
移動し、濾材の表面に蓄積された過剰の生物集合体が離
れるが、材料上に活性なバイオフィルムを保持するよう
に洗浄速度を選択することができる。こうして、貯蔵ゾ
ーン８からの排水及び弁13の閉止後に、洗浄以前と同様
の負荷で供給が再開され得る。
移動し、濾材の表面に蓄積された過剰の生物集合体が離
れるが、材料上に活性なバイオフィルムを保持するよう
に洗浄速度を選択することができる。こうして、貯蔵ゾ
ーン８からの排水及び弁13の閉止後に、洗浄以前と同様
の負荷で供給が再開され得る。
デカンテーションタンク２の上に廃液11が注入される
と、スラッジは濃縮され得、この間、粒状床における浄
化は続行する。スラッジ自体はタンク15内に回収され、
ポンプ16により排出される。ポンプ14により浄化済みの
廃液がリサイクルされるため、場合によっては分配を改
良することができ、又は予備濾過ゾーンに硝酸塩を供給
することができる。
と、スラッジは濃縮され得、この間、粒状床における浄
化は続行する。スラッジ自体はタンク15内に回収され、
ポンプ16により排出される。ポンプ14により浄化済みの
廃液がリサイクルされるため、場合によっては分配を改
良することができ、又は予備濾過ゾーンに硝酸塩を供給
することができる。
洗浄工程間の時間を延ばすためには、周期的に弁13を開
くことにより非常に短時間排水し、濾材をほぐし、不純
物が濾床により深くまで浸透することを可能にする。こ
の短い洗浄の結果、懸濁材料の負荷が大きいフィルタの
下部は好適に流通する。濾材の全高にわたって等しい負
荷損を確保するように迅速な排出が開始され得る。従っ
て、酸素含有ガス及び水を均等分配するための調節手段
を設ける必要がない。
くことにより非常に短時間排水し、濾材をほぐし、不純
物が濾床により深くまで浸透することを可能にする。こ
の短い洗浄の結果、懸濁材料の負荷が大きいフィルタの
下部は好適に流通する。濾材の全高にわたって等しい負
荷損を確保するように迅速な排出が開始され得る。従っ
て、酸素含有ガス及び水を均等分配するための調節手段
を設ける必要がない。
連続吹込みにより層があまり強く圧縮されないようにす
るために、空気又は酸素含有ガスをパルス状に供給して
もよい。パルス状又は非パルス状の空気の吹込みは、洗
浄の間床の流通を助長するように維持され得る。
るために、空気又は酸素含有ガスをパルス状に供給して
もよい。パルス状又は非パルス状の空気の吹込みは、洗
浄の間床の流通を助長するように維持され得る。
本発明の方法の好適態様によると、複数のフィルタが並
列に結合される。各フィルタの個々の負荷カラム12は共
通の給水源から給水される。負荷カラム12は閉塞を連続
的に補償しながら、偶発的な閉塞により生じる過圧を回
避する。この重力による供給を使用すると、排水弁によ
り流量を容易に測定及び調節することができる。
列に結合される。各フィルタの個々の負荷カラム12は共
通の給水源から給水される。負荷カラム12は閉塞を連続
的に補償しながら、偶発的な閉塞により生じる過圧を回
避する。この重力による供給を使用すると、排水弁によ
り流量を容易に測定及び調節することができる。
複数のフィルタの洗浄水貯蔵区画は水圧により相互に連
結されている。従って、動作中のフィルタの浄化された
水は、ほぐされるフィルタの洗浄用の流れに供給され、
濾床の上に積み重ねられる貯蔵区画の高さ及び容積を作
り出すことを可能にする。それらの寸法は流量及びフィ
ルタの個数との関連において計算され得る。
結されている。従って、動作中のフィルタの浄化された
水は、ほぐされるフィルタの洗浄用の流れに供給され、
濾床の上に積み重ねられる貯蔵区画の高さ及び容積を作
り出すことを可能にする。それらの寸法は流量及びフィ
ルタの個数との関連において計算され得る。
第２図は、単一反応器の作成及び使用の種々の変形を包
含する本発明の別の具体例に従う水処理設備を示す。
含する本発明の別の具体例に従う水処理設備を示す。
第１の変形例によると、酸素含有ガス（又は空気）のデ
ィフューザ３を使用せずに所謂「白水（eau blanch
e）」即ち水中への空気の加圧下の拡散により得られる
気泡で飽和した水を導入する。この水は必要に応じて反
応器の上部９から排出される処理済み水の一部により構
成され得る。
ィフューザ３を使用せずに所謂「白水（eau blanch
e）」即ち水中への空気の加圧下の拡散により得られる
気泡で飽和した水を導入する。この水は必要に応じて反
応器の上部９から排出される処理済み水の一部により構
成され得る。
第２の変形例に従い、反応器１の下部で且つ流動化され
る層４の底部のレベルに、有利な例として編織布材料
（例えばジオテキスタイル（ｇotextiles）又は同等
物質の交差フィラメント）により構成されるパッキン17
を導入した。該パッキンは空気及び水を通すように構成
され、固定細菌の支持体として機能し、被処理水が反応
器１内に（11から）到達した時に既に該被処理水の汚染
の一部である部分を抽出する機能を有する。
る層４の底部のレベルに、有利な例として編織布材料
（例えばジオテキスタイル（ｇotextiles）又は同等
物質の交差フィラメント）により構成されるパッキン17
を導入した。該パッキンは空気及び水を通すように構成
され、固定細菌の支持体として機能し、被処理水が反応
器１内に（11から）到達した時に既に該被処理水の汚染
の一部である部分を抽出する機能を有する。
別の変形例に従い、濾材−水界面のレベルに均等分配用
隔壁18を配置した。この隔壁はスクリーン又は格子板の
型であり、酸化用流体、被処理水及び洗浄流を均等に分
配することができる。更に、該隔壁は排水による最終洗
浄時に密集体又は濾材により形成される目づまりを分解
することができる。
隔壁18を配置した。この隔壁はスクリーン又は格子板の
型であり、酸化用流体、被処理水及び洗浄流を均等に分
配することができる。更に、該隔壁は排水による最終洗
浄時に密集体又は濾材により形成される目づまりを分解
することができる。
別の変形例に従い、固定床５のレベルに、濾材−水界面
ゾーンを攪乱するように構成された第２の注入マニホー
ルド19を配置した。注入物は酸素含有流体（即ち白
水）、又は掃去用加圧水から構成することができる。こ
うして表面の閉塞を避けることができ、また、閉塞が生
じた場合にはこれを除去することができる。
ゾーンを攪乱するように構成された第２の注入マニホー
ルド19を配置した。注入物は酸素含有流体（即ち白
水）、又は掃去用加圧水から構成することができる。こ
うして表面の閉塞を避けることができ、また、閉塞が生
じた場合にはこれを除去することができる。
最後に、同様に第２図に示す別の変形例によると、反応
器のシーリング７の下に別の隔壁20を設けることができ
る。この隔壁は上述の隔壁18と同一の型であり、特に処
理済み廃液及び酸化用流体の均等分配を助長するように
機能する。
器のシーリング７の下に別の隔壁20を設けることができ
る。この隔壁は上述の隔壁18と同一の型であり、特に処
理済み廃液及び酸化用流体の均等分配を助長するように
機能する。
本発明の方法及び装置により得られる利点を明示するた
めに、以下、実施例により本発明を説明する。
めに、以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１ 本発明の方法に従って、第１図と同一型のモデル設備で
以下の特徴を有する２種の反応器の具体例を使用して種
々の排水を処理した。
以下の特徴を有する２種の反応器の具体例を使用して種
々の排水を処理した。
収率（％） 反応器１ 反応器２ COD 86 90 BOD 92 96 NTK 40 90 MES＝懸濁材料 NTK＝ケルダール法により測定した有機化合物中の窒
素。
素。
実施例２ 本実施例は、第１図と同一型の反応器内で特に生物学的
硝化を目的として飲用化すべき地表水の処理に関する。
硝化を目的として飲用化すべき地表水の処理に関する。
流動床材料は密度0.5、粒度約2mm、高さ0.50mの膨張片
岩により構成した。濾層即ち固定床は密度0.03、粒度1m
m、高さ0.5mの発泡ポリスチレンから構成した。ここで
は固定床の上に支持層を配置しなかった。
岩により構成した。濾層即ち固定床は密度0.03、粒度1m
m、高さ0.5mの発泡ポリスチレンから構成した。ここで
は固定床の上に支持層を配置しなかった。
温度約10℃、濾過速度10m/h、曝気速度5m/hで運転し
た。
た。
NH4の含有率は入口（被処理廃液）から出口（脱窒化
水）まで平均して3.5から0.1mg/に変化することが確
認された。
水）まで平均して3.5から0.1mg/に変化することが確
認された。
当然のことながら、本発明の範囲内で第２図に示したよ
うな１又は複数の変形例を使用することも可能である。
また、廃液及び／又は酸素含有ガスは断続的に供給して
もよい。
うな１又は複数の変形例を使用することも可能である。
また、廃液及び／又は酸素含有ガスは断続的に供給して
もよい。
第３図に示すような有利な構成によると、保持装置又は
シーリング７は、シーリング７の上の必要な水位を増加
させないために、洗浄中に生じる負荷損を十分に小さく
すること可能にするストレーナを備え得る。該ストレー
ナはシーリング７に設けられた開口に挿入され、該シー
リング７から下側に突出する円筒状部分を有する。該円
筒状部分には複数のスリットが設けられている。特に有
利な一具体例によると、ストレーナの下側に突出する円
筒状部分は順次直径が小さくなっている複数の部分21,2
2,23を有しており、反応器の高部からシーリング７に直
接ねじ込み式に装着されるように構成されている。場合
によっては上部保護スクリーン24が設けられる。
シーリング７は、シーリング７の上の必要な水位を増加
させないために、洗浄中に生じる負荷損を十分に小さく
すること可能にするストレーナを備え得る。該ストレー
ナはシーリング７に設けられた開口に挿入され、該シー
リング７から下側に突出する円筒状部分を有する。該円
筒状部分には複数のスリットが設けられている。特に有
利な一具体例によると、ストレーナの下側に突出する円
筒状部分は順次直径が小さくなっている複数の部分21,2
2,23を有しており、反応器の高部からシーリング７に直
接ねじ込み式に装着されるように構成されている。場合
によっては上部保護スクリーン24が設けられる。
このようなストレーナをシーリング７に備えることによ
り、洗浄水はストレーナのスリットを通過するようにな
り、洗浄水の速度は上昇する。洗浄水の速度が早くなれ
ば、負荷損も小さくなり、従って、シーリング７の上の
必要な水位を増加させることが防がれる。
り、洗浄水はストレーナのスリットを通過するようにな
り、洗浄水の速度は上昇する。洗浄水の速度が早くなれ
ば、負荷損も小さくなり、従って、シーリング７の上の
必要な水位を増加させることが防がれる。
１つのストレーナの全てのスリットの全面積をＳで、1m
2あたりのストレーナの数をｎで、洗浄水の流速をＱ
で、夫々表すと、スリットを通過するときの洗浄水の速
度Ｖは、 Ｖ＝Q/nS と表される。
2あたりのストレーナの数をｎで、洗浄水の流速をＱ
で、夫々表すと、スリットを通過するときの洗浄水の速
度Ｖは、 Ｖ＝Q/nS と表される。
例えば、１つのストレーナの全てのスリットの全面積を
6.5cm2、1m2あたりのストレーナの数を50/m2、１立方メ
ートルのフィルタの洗浄水の流速を60m3/hとすれば、ス
リットを通過するときの洗浄水の速度は、0.35m/sとな
り、このときの負荷損は2.5cmとなる。この2.5cmの負荷
損は、洗浄水がストレーナに入るときの負荷損（これも
2.5cmとなる）に加えられ、結局、全体での負荷損は、5
cmとなる。
6.5cm2、1m2あたりのストレーナの数を50/m2、１立方メ
ートルのフィルタの洗浄水の流速を60m3/hとすれば、ス
リットを通過するときの洗浄水の速度は、0.35m/sとな
り、このときの負荷損は2.5cmとなる。この2.5cmの負荷
損は、洗浄水がストレーナに入るときの負荷損（これも
2.5cmとなる）に加えられ、結局、全体での負荷損は、5
cmとなる。
実際、この程度の値の負荷損は、シーリング７の上の必
要な水位を増加させることを防ぐのに十分に小さい。
要な水位を増加させることを防ぐのに十分に小さい。
第１図は本発明の水処理設備の非限定的な１具体例を示
す原理図、第２図は種々の変形例を包含する本発明の水
処理設備の別の具体例を示す説明図、第３図は本発明の
水処理設備の有利な具体例を示す説明図である。 ２……浄化スラッジの濃縮及び排出ゾーン、３……酸素
含有ガス注入装置、４……流動床、５……固定床、６…
…支持層、７……保持装置、８……洗浄水貯蔵ゾーン、
9,10……排出手段、11……廃液、12……カラム、13……
排水弁、14,16……ポンプ、15……タンク、17……パッ
キン、18……濾材−水界面、19……マニホールド、21,2
2,23……ストレーナ。
す原理図、第２図は種々の変形例を包含する本発明の水
処理設備の別の具体例を示す説明図、第３図は本発明の
水処理設備の有利な具体例を示す説明図である。 ２……浄化スラッジの濃縮及び排出ゾーン、３……酸素
含有ガス注入装置、４……流動床、５……固定床、６…
…支持層、７……保持装置、８……洗浄水貯蔵ゾーン、
9,10……排出手段、11……廃液、12……カラム、13……
排水弁、14,16……ポンプ、15……タンク、17……パッ
キン、18……濾材−水界面、19……マニホールド、21,2
2,23……ストレーナ。
Claims (14)
- 【請求項１】流動床の下部ゾーンと固定床の上部ゾーン
とを濾過手段として備える単一の生物学的反応器又はフ
ィルタ内で、被処理水及び酸素含有ガスを上に向かって
並流で送ることにより廃水を生物学的に浄化するための
方法であって、該流動床及び固定床の粒子が水よりも小
さい密度の発泡材料から構成されており、該固定床の粒
子が流動床の粒子よりも小さく且つ軽いことを特徴とす
る廃水の生物学的浄化方法。 - 【請求項２】該粒子並びに流動床及び固定床が、関係
式： （式中、D1、S1は夫々下部流動床の粒子の平均直径及び
密度に対応し、D2、S2は夫々上部固定床の粒子の平均直
径及び密度に対応し、SLは液体の密度である）を満足す
るように選択されることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】D1が３〜15mm、S1が300〜800g/であり、
D2が１〜10mm、S2が20〜100g/であることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】下部床及び上部床の高さが夫々0.20〜2m、
及び0.50〜3mであることを特徴とする請求項１又は２に
記載の方法。 - 【請求項５】軽い粒子の床又は層の密度が上昇方向に向
かって0.5〜0.8から0.005〜0.08に漸減することを特徴
とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】請求項１から５のいずれか一項に記載の方
法を実施するための生物学的反応器又はフィルタであっ
て、浄化スラッジの濃縮及び排出ゾーン（２）と、酸素
含有ガスの注入装置（３）と、軽い粒子から成る第１の
層即ち流動床（４）、第１の層の粒子より密度の小さい
粒子から成る第２の層即ち固定床（５）、該第２の層の
上に配置され、第２の層の粒子よりも更に軽い粒子から
成る支持層（６）、及び該支持層の上に配置された保持
装置（７）から構成される濾材ゾーンと、反応器の高部
に配置され、処理済み廃液の排出手段（９）を頂部に有
する洗浄水貯蔵ゾーン（８）とを下部から上部に向かっ
て順に備えており、処理済み水はポンプ（14）によりリ
サイクルされ得、浄化すべき廃液は反応器の底部に導入
され、更に、反応器に沿って垂直に延設されると共に反
応器の下部と連結されており、反応器の下部から導入さ
れる液体の水位により負荷を示す負荷カラム（12）が配
置されており、スラッジがタンク（15）内に回収され、
ポンプ（16）により排出されることを特徴とする生物学
的反応器又はフィルタ。 - 【請求項７】排水弁（13）の開放により、床の洗浄が下
に向かって向流に開始され、粒状床を膨張させるように
構成された排水弁（13）を更に備えていることを特徴と
する請求項６に記載の反応器。 - 【請求項８】廃液及び／又は酸素含有ガスの供給が、迅
速な排水により断続的に中断されることを特徴とする請
求項７に記載の反応器。 - 【請求項９】濾材−水界面のレベル及び反応器のシーリ
ング（７）の下にスクリーン型の均等分配用隔壁システ
ム（18,20）を更に備えていることを特徴とする請求項
６から８のいずれか一項に記載の反応器。 - 【請求項１０】細菌の支持体として機能する編織布材料
から成るパッキン（17）を流動床（４）の底部のレベル
に備えていることを特徴とする請求項８に記載の反応
器。 - 【請求項１１】酸素含有ガス及び／又は掃去用加圧水を
注入するための第２のマニホールド（19）を固定床のレ
ベルに備えていることを特徴とする請求項９又は10に記
載の反応器。 - 【請求項１２】酸素含有ガスを空気で飽和した水（白
水）に置換するために注入装置（３）を使用することを
特徴とする請求項６から11のいずれか一項に記載の反応
器。 - 【請求項１３】保持装置が反応器の高部からねじ込み式
に装着可能なストレーナを備えていることを特徴とする
請求項６から12のいずれか一項に記載の反応器。 - 【請求項１４】請求項６から13のいずれか一項に記載の
複数の反応器が共通水面の近傍に相互に並列に配置され
ており、該反応器の洗浄水貯蔵区画が、動作中のフィル
タにより洗浄水を供給するように水圧により相互に連結
されていることを特徴とする浄水設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8808061A FR2632947B1 (fr) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | Procede et dispositif d'epuration d'eaux residuaires sur filtre biologique a particules moins denses que l'eau |
| FR8808061 | 1988-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0235996A JPH0235996A (ja) | 1990-02-06 |
| JPH07100157B2 true JPH07100157B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=9367361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15437289A Expired - Lifetime JPH07100157B2 (ja) | 1988-06-16 | 1989-06-16 | 廃水の生物学的浄化方法、生物学的反応器及び浄水設備 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5019268A (ja) |
| EP (1) | EP0347296B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07100157B2 (ja) |
| AT (1) | ATE81110T1 (ja) |
| CA (1) | CA1337878C (ja) |
| DE (1) | DE68903051T2 (ja) |
| ES (1) | ES2034689T3 (ja) |
| FR (1) | FR2632947B1 (ja) |
| GR (1) | GR3005939T3 (ja) |
Families Citing this family (66)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03188993A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-08-16 | Ebara Infilco Co Ltd | 汚水処理装置 |
| KR930001217B1 (ko) * | 1990-08-30 | 1993-02-22 | 현대엔지니어링 주식회사 | 고농도 유기폐수의 처리방법 및 그 장치 |
| FR2669917B1 (fr) * | 1990-12-03 | 1993-07-16 | Degremont Sa | Reacteur d'oxydation et de reduction biologique, procede de biofiltration et procedes de lavage mis en óoeuvre dans ce reacteur. |
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