JPH0818030B2 - 生物処理方法 - Google Patents

生物処理方法

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JPH0818030B2
JPH0818030B2 JP6405087A JP6405087A JPH0818030B2 JP H0818030 B2 JPH0818030 B2 JP H0818030B2 JP 6405087 A JP6405087 A JP 6405087A JP 6405087 A JP6405087 A JP 6405087A JP H0818030 B2 JPH0818030 B2 JP H0818030B2
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裕一 府中
豊 米山
仁 木村
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    • 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

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、比較的汚濁の進行した河川水や湖沼水、も
しくは下水・し尿・産業廃水など、低濃度から高濃度に
有機物もしくは窒素等を含有する液体を微生物によって
浄化する生物処理技術に関するものである。
〔従来の技術〕
生物処理技術は、古くから数多くあり、今日において
も普及度の高いものである。なかでも、微生物付着用媒
体を用いたものは、近年、数々の技術進歩を遂げてお
り、特に、粒状物を媒体とした方法は高負荷運転が可能
であるなど、非常に利用価値の高いものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、粒状物を微生物付着用媒体とすると、
空隙率が低いために目詰まりし易く、洗浄することが不
可欠になる。
例えば、礫間接触法のように、洗浄すると処理水中に
多量に余剰汚泥が混入したり、また、洗浄が過激である
と微生物量の減少が著しくなり、処理悪化の原因にな
る。もち論、洗浄が不十分であると、すぐに目詰まりす
ることになり、洗浄の程度を調節することが困難であっ
た。
さらに、目詰まり対策の別の方法としては、処理水や
空気を用いて逆流洗浄する方法も出現しているが、一度
に多量の処理水や空気を用いるため、逆流洗浄設備が膨
大になり、洗浄廃水の処理についても別に考慮しなけれ
ばならないなど、多くの問題が残されていた。
本発明は、粒状物を微生物付着用媒体として採用した
場合に、必然的に生じ、避けようのない根本的な問題点
である目詰まりについて、抜本的な解決策をもち、しか
も生物処理を安定して効果的に行うことのできる方法を
提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明では、上記問題点を解決するための手段とし
て、槽内に微生物付着用の粒状媒体の充填層を固定床と
して形成し、被処理液を下向流に通水して前記充填層に
て好気的生物処理とろ過処理とを同時に行う生物処理方
法において、前記粒状媒体をエアーリフトにより間欠
的、移送路を介して前記充填層の下方から処理水の一部
と共に上方へ移送し、該粒状媒体の移送量を1日当り全
粒状媒体量の1/4〜8倍量の範囲内で変化させるととも
に、移送中に前記エアーリフトによる撹拌によって前記
粒状媒体に付着した過剰生物膜を剥離したのち、該粒状
媒体と分離し、分離された粒状媒体を前記充填層上部に
返送し、分離された過剰生物膜を系外へ排出することを
特徴とする生物処理方法を提供するものである。
〔作 用〕
以下に一実施態様を示す第1図を参照しながら、本発
明の作用を説明する。
処理されるべき被処理液1は、処理槽2の上方部より
流入し、粒状媒体3にて形成された充填層4内を下方向
に流れる。
粒状媒体3としては、砂、砂利、アンスラサイト、活
性炭、軽量骨材、プラスチック材、人工石などの粒状
でかつ水中で移送可能であれば何でも良く、その適切な
粒径は水中での移動状態から判断され、比重1〜2のも
のでは3〜6mm程度と比較的大粒径が良く、比重2〜3
のものでは1〜4mm程度と比較的小粒径のものが良い。
また、充填層4では、下方に配設された散気装置6に
よって空気5等の酸素含有気体が導入され、好気状態が
維持されており、被処理液1は充填層4の粒状媒体3の
表面に付着した生物膜によって、好気的生物処理と過
とが同時に行われつつ、充填層4を下向するに従って徐
々に浄化され、処理水流出管7から処理水8として流出
する。
ところで、粒状媒体3には浄化の過程において、被処
理液1中にの浮遊物や増殖した微生物によって過剰な生
物膜が発生し付着する。この状態のままで前記の処理を
継続すると、充填層4内に存在する空隙部が過剰な生物
膜によって占められることになり、一般に言うところの
“目詰まり状態”になり、通水不可能になる。
そこで、生物膜が過剰に付着した粒状媒体3′は、充
填層4の下方から処理水8の一部と一緒に移送配管9に
導かれ、媒体移送装置10によって充填層4より上方にあ
る分離装置11まで移送される。媒体移送装置10として
は、エアーリフトを使用する。
粒状媒体3′の移送は、間欠的に行うが、粒状媒体
3′へ付着した生物膜量の程度によって、粒状媒体3′
の移送量を変化させる。即ち、被処理液1の水質や水量
などによって粒状媒体3に付着する生物膜量が異なり、
生物膜量が多い時には粒状媒体3′の移送量を多くし、
生物膜量が少ない時には粒状媒体3′の移送量を少なく
するように、媒体移送装置10の駆動力を増減(媒体移送
装置10としてエアリフトを使用するときは、その送気量
を変化させる)させたり、移送配管の9中に設けた弁の
開度を調節するなどして、粒状媒体3′の移送量を変化
させ、常に適切な生物膜を維持して処理の安定化をはか
る。
さらに粒状媒体3′の移送について述べる。
被処理液1の水質や水量が大きく変動すると、粒状媒
体3′の移送量を、連続的移送の場合よりももっと変化
させる必要が生じる。このような時には、タイマーを用
いたり、あるいは通水抵抗の上昇を検出して媒体移送装
置10を間欠的に運転するのがよく、このような間欠的な
移送は被処理液の水質や変動が小さい場合にも有効であ
る。特にこの場合には、タイマーを自由に設定すること
は勿論のこと、媒体移送装置10の最高効率点で運転する
ことが可能になり、省エネルギーにもなる。
さらに、粒状媒体3′の移送量は、1日当り全粒状媒
体3の1/4量から8倍量の範囲であることが望ましい。
本来、粒状媒体3′の移送量は、その汚濁程度、言い換
えれば被処理液1の性状や処理条件によって変化させる
べき性質のものであるが、次の理由により上限と下限と
が存在する。即ち、BOD10mg/程度の比較的静澄な試水
の場合では、充填層4の通水抵抗の上昇が1時間当り数
mm程度であり、充填層4内のSS捕捉の面から判断する
と、粒状媒体3′の移送量は1日当り全粒状媒体3の1/
10量程度で十分である。しかしながら、長期間実験を継
続すると、粒状媒体3に付着した生物膜は粘着性が強い
ため、粒状媒体同士が結合して大きな塊になり、移送が
困難になることがしばしば生じた。様々な条件で実験を
繰り返して行った結果、粒状媒体3′の移送量は1日当
り全粒状媒体3の1/4量以上であれば、前述の問題が生
じないことが判明した。
一方、粒状媒体同士の結合を防ぐ目的で粒状媒体3′
の移送量を極端に多くしたところ、今度は粒状媒体3の
表面に生物が付着しにくくなり、処理能力を低下させる
ことになった。そこで、試行錯誤的に移送量の上限値を
求めたところ、1日当り全粒状媒体3の8倍以内であれ
ば、処理悪化を招くような生物付着量の減少は認められ
ないことが分かった。
さらに、媒体移送装置10としてエアリフトを用いた場
合の性能曲線の例を第2図に示す。すなわち、内径31mm
×高さ2600mm、浸漬比1.0のエアリフト管を例にとれ
ば、送気量が非常に少ない時は、粒状媒体3′が全く移
送できないが、送気量を徐々に増大させていくと粒状媒
体3′の移送量(揚量)も増加しはじめる。しかし、更
に送気量を増やしても揚量は横ばいになる。つまり、こ
の曲線は上に凸になる。そこで、原点を通る直線の接点
でエアリフトを稼動させることが最もエネルギ効率が高
いことになる。
また、移送配管9もしくは媒体移送装置10において
は、粒状媒体3′は強力な撹拌を受けるため、粒状媒体
3′に付着した過剰な生物膜が剥離することになる。特
に、粒状媒体3′は処理水8の一部でスラリー化されて
いるから、原水(被処理液1)を使用する場合に比べて
洗浄効果が高くなる。
分離装置11では、洗浄済の粒状防体3と過剰な生物膜
12とが分離され、粒状媒体3は充填層4の上部に戻り、
過剰生物膜12は槽外に排出される。分離装置11として
は、効果的に粒状媒体3と過剰生物膜12とを分離すれば
良く、液体サイクロン、バッフルプレートを組み合わせ
たものなど、何でも良いが、粒状媒体3と過剰生物膜12
との沈降速度差を利用する方法が好ましい。また、分離
装置11の設置場所は、槽外でも槽内でもよいが、第1図
示例のように槽内で水面下に設置するのが効果的であ
る。
分離装置11を槽内水面下に設置した場合には、粒状媒
体3の沈降速度は一般に5〜20m/min程度と速いもので
あるから、重力によって過剰生物膜12と分離されなが
ら、そのまま充填層4に容易に戻り、分離装置11から槽
内までの閉塞事故を起こしやすい配管等を省略すること
ができ、また、分離装置11をバッフルプレートなどを組
み合わせたものとし、槽内水を導くようにすれば、過剰
生物膜12の槽外への排出が円滑化される。
なお、第1図示例では、移送配管9を槽外に設けてい
るが、槽内に配設することもできる。
〔実施例〕
次に、本発明と従来法との比較例を示す。従来法とし
ては、目詰まり対策として逆流洗浄を行う特開昭56−91
889号に示される方法を用いた。
この比較例は、何れも下水一次処理水を原水とし、処
理水量100m3/日、BOD負荷3kg/m3・日前後で処理した場
合である。表1に設備について、表2に処理結果につい
ての比較を示す。
これら表1及び表2からも明らかなように、本発明に
よれば、処理水槽、排水貯槽、逆洗ポンプ、逆洗ブロワ
などの付帯設備が不要となり、著しく設備が簡略化され
る一方、処理水質は各方法ともほぼ同様であるが、過剰
生物膜の排出量にその差異が大きくあらわれた。従来法
に比べると、充填材移送用ブロワの送風量を2段階に切
り換えた連続移送では約60%、タイマーによる間欠移送
では約40%程度になり、過剰生物膜排出量が著し減少で
きた。
なお、充填材移送用ブロワの送風量を変化させず、充
填材移送量を常に一定量とした場合についても実験した
ところ、過剰生物膜排出量は従来法と同様か、むしろ多
くなることがあった。さらに、長期間運転を継続する
と、生物量の減少によるものと思われるが、処理水質が
悪化する傾向も認められた。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、粒状物を生物付
着媒体として採用した生物処理において、を固定床とし
て形成し、被処理液を下向流に通水して、前記充填層に
て好気的生物処理とろ過処理とを同時に行う生物処理方
法において、前記粒状媒体を連続的あるいは間欠的に、
移送路を介して前記充填槽の下方から処理水の一部と共
に上方へ移送し、該粒状媒体の移送量を前記粒状媒体に
付着した微生物量に対応させて変化させて、移送中に適
正量の生物膜量を維持しつつ、前記粒状媒体に付着した
過剰生物膜を剥離したのち、該粒状媒体と分離し、分離
された粒状媒体を前記充填槽上部に返送すると共に、か
つ分離された過剰生物膜を系外へ排出することにより、
廃水中の溶解性BOD処理と、同時にSSのろ過処理とがで
き、過剰生物膜をろ材の粒状媒体から剥離し、必要な生
物膜を粒状媒体上に保持できる。また、このスラリーの
分散媒は処理水と同様のものであり、原水を分散媒とす
るものに比べて洗浄効果が高く、洗浄のための特別な用
水を利用する必要もなく、そのために粒状媒体と過剰生
物膜の分離が容易であり、従来必然的に生じていた目詰
まりを防止することができ、同時に過剰生物膜の排出量
も著しく削減できる。
さらに過剰生物膜剥離のための粒状媒体の移送量を変
化させ、生物処理に必要な微生物を常に適切に維持する
ことができるから、安定した効果的な生物処理が可能に
なる。
加えて、従来法のように逆洗を行う必要がないため、
逆洗に要する付帯設備が大巾に削減でき、極めて合理的
な処理を行うことかできるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様を示す構成説明図で、第2
図はエアリフトの性能曲線の一例を示す線図である。 1……被処理液、2……処理槽、3,3′……粒状媒体、
4……充填層、5……空気、6……散気装置、7……処
理水流出管、8……処理水、9……移送配管、10……媒
体移送装置、11……分離装置、12……過剰生物膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 仁 神奈川県藤沢市藤沢4720番地 株式会社荏 原総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−291099(JP,A) 特開 昭54−115555(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】槽内に微生物付着用の粒状媒体の充填層を
    固定床として形成し、被処理液を下向流に通水して前記
    充填層にて好気的生物処理とろ過処理とを同時に行う生
    物処理方法において、前記粒状媒体をエアーリフトによ
    り間欠的に、移送路を介して前記充填層の下方から処理
    水の一部と共に上方へ移送し、該粒状媒体の移送量を1
    日当り全粒状媒体量の1/4〜8倍量の範囲内で変化させ
    るとともに、移送中に前記エアーリフトによる撹拌によ
    って前記粒状媒体に付着した過剰生物膜を剥離したの
    ち、該粒状媒体と分離し、分離された粒状媒体を前記充
    填層上部に返送し、分離された過剰生物膜を系外へ排出
    することを特徴とする生物処理方法。
JP6405087A 1986-03-28 1987-03-20 生物処理方法 Expired - Lifetime JPH0818030B2 (ja)

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JPH03174298A (ja) * 1989-12-01 1991-07-29 Ebara Res Co Ltd 生物膜濾過方法
JPH0418987A (ja) * 1990-05-11 1992-01-23 Ebara Corp 生物膜濾過方法

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