JPH08506267A

JPH08506267A - 生物学的な活性汚泥による排水処理の方法および装置

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Publication number: JPH08506267A
Application number: JP51749794A
Authority: JP
Inventors: マックル，スヴァトプルク; マックル，ヴラジミル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1994-02-07
Publication date: 1996-07-09
Also published as: DE69425487D1; LV11312B; RU2114794C1; AU681375B2; IL108557A; HU217098B; WO1994018130A1; HUT73743A; PL174900B1; BR9406445A; PL310317A1; HU9502255D0; LV11312A; TW259782B; EP0683755A1; ATE195303T1; IL108557A0; FI953601A7; RO115625B1; FI953601A0

Abstract

(57)【要約】生物学的な活性汚泥による排水処理の方法および装置は、硝化工程による活性化処理によって排水が生物学的に浄化されるものであって、活性汚泥の混合液が、栓流形式で循環回路に導入される一方、浄化された水は上記回路から取り出され、活性汚泥の混合液が浄化された水が取り出された後に排水と共に混合され、それによって、活性汚泥の粒子表面での酸素欠乏により脱窒素工程を生じる。その後、混合液はエアレーションされて、活性汚泥を懸濁状態に保持し、栓流による移動の間に次第に酸素飽和となる。上記装置は常に、長さ方向に互いに隣接して配置された二つの分離室４を有し、その中に活性化室との連絡経路が形成され、上記の長さ方向の各壁の間に形成された長さ方向の配分チャンネル５は一方の端では終端壁で完全に閉鎖され、他方の端では通路が配置され、それによって流れチャンネル９・７のシステムと接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】生物学的な活性汚泥による排水処理の方法および装置本発明は、硝化工程が生じる活性汚泥法において排水が浄化される、生物学的な活性汚泥による排水浄化の方法に関する。また、本発明は上記方法を具現する装置に関し、上記装置では、排水処理における一般的なタンク中にて、活性化室と、上方かつ長さ方向に延びる分離室と、分離室から導かれる浄化水の出口とを含み、各隔壁と各面壁とによって区分された各分離室の長さ方向の側部で各分離室と活性化室とが連通するようになっている。発明の背景海水を含め地上表面の水をeutrophisationから有効に保護するには、その存在がeutrophisationの原因になっている窒素やリンの様なマクロビオゲン要素を徹底して除去することが要求される。この事が、排水浄化処理用の全てのシステムで窒素とリンを除去する要求を考慮しなければならない理由である。従来、窒素成分を同時に低減する排水浄化処理として知られ用いられてきた各システムは生物学的プロセスを指向している。それは、このような生物学的なプロセスが最も経済的なものと思われるからである。上記の全てのシステムでは、第一に酸化可能な窒素の形、つまりアンモニアや有機窒素を、硝化工程を通して硝酸イオンの形に変換した後、硝酸イオンを脱窒素工程を通して還元しガス状窒素に変換する必要がある。硝化工程では活性汚泥中に硝化バクテリアの存在が必要であり、そのことは十分な汚泥日令期間が必要となり、実際上、完全な硝化工程が達成されるには30日間の汚泥日令期間を必要とする。これは、活性汚泥の揮発性（強熱減量）の懸濁固形物１ｋｇ当たり５日間で0.12kgの生物学的酸素要求量に日数を掛けた分の汚泥負荷に相当する。このような汚泥負荷はkg BOD₅/kg VSS・ｄと呼ばれている。加えて、硝化工程プロセスには溶存酸素の十分な濃度が必要であり、通常、液体１リットル当たり２ｍｇを越える酸素濃度、つまり、２ｍｇＯ₂／リットルが必要である。その後、硝化工程によって、液体の中の溶存酸素の欠乏が生じ、脱窒素工程に順次移行する。このような液体では、微生物は、硝酸イオンの還元を通して必要とする酸素を得ている。従来、複合的、生物学的な水処理システムの硝化工程と脱窒素工程とを同時に行う解決法として、３つの重要な先行技術が知られている。第１の先行技術は、間欠的な脱窒素工程である。この解決法では活性汚泥による浄化のための硝化工程および脱窒素工程が間欠的エアレーションによって周期的に交替している。この解決法の欠点は、間欠プロセスであるため連続プロセスに比べて効率が低く、プロセスの複雑な制御とエアレーションが中断した際に活性汚泥の懸濁が停止することである。他の先行技術は、先行する脱窒素工程である。この解決法ではエアレーションによる活性化の前に、分離された、濃厚な混合供給物を用いたタンク内の完全混合の形での脱窒素工程が実現される。この先行脱窒素工程の間、排水はエアレーションによる活性化から再循環してくる活性汚泥の混合液と共に搬送される。この先行脱窒素工程の欠点は、活性汚泥の懸濁を確保するために、活性汚泥の混合液の個別の運搬装置と共に、個別の脱窒素工程用の活性室を作る必要があることである。他の欠点は、脱窒素工程用の活性室の表面の一部は活性汚泥の分離に用いられず、この利用しない部分は、公共排水処理プラントの処理部の表面の 25％にも及ぶ事である。生物学的水浄化における脱窒素工程の第三の知られた解決法は、酸化排水溝とメリーゴーラウンドシステムを組み合わせた循環回路における脱窒素工程である。この場合、エアレーションおよび排水と活性汚泥の混合液との混合の機能は、浄化システム中の活性汚泥の混合液を移動させることと一体化されており、機械的エアレーションの形で一つのシステムになる。循環回路中の活性汚泥の混合液の栓流と共に、活性汚泥の混合液において溶存酸素の飽和が発生し、それを通じて硝化工程が生じ、生物学的分解と硝化工程による酸化プロセスによって酸素が次第に消費されて活性汚泥の混合液中の酸素含有量は減少し、循環回路の終端では脱窒素工程が酸素不足の状態で行われる。上記脱窒素工程の技術的解決方法は多くの欠点を示している。機械的エアレーションは平坦な深くないタンクを必要とし広い場所をタンクのために必要とする。タンクの表面は活性汚泥の分離には使用されず、その結果、活性化装置は、別の分離装置が必要となり、更に建造場所、従って投資コストが増加することになる。分離した汚泥の沈殿によって強制再循環を行う側線の独立分離方式はそれ程効果的ではなく、活性化部分での低濃度を引き起こす。30日の汚泥日令期間を有する活性汚泥の低負荷とするには広大な面積の活性化領域を必要とする。循環回路における若干の欠点は、脱窒素工程における活性汚泥の各粒子に付着する気体窒素の泡を不十分な放出に起因する活性汚泥中の高い汚泥指標（sludge index）であり、この事は装置の処理容量の顕著な低下の原因となる。三機能、即ちエアレーション、活性汚泥の混合液の移動供給および排水の活性汚泥の混合液への混合とを一体化することの他の欠点は、上記の一体化が、窒素含有汚染物をより多く含む排水中の脱窒素効率を低下させることであり、それは脱窒素工程の部分での脱窒素工程に必要な炭素供給が欠乏することから起こる。従って、十分に効果的な硝化工程と脱窒素工程を実現するために、活性汚泥の混合液の間欠的エアレーションを有する前記装置を、間欠的プロセスでのすべての負の効果に合わせることが必要となる。脱窒素工程の上記既知の各解決法は、新たな排水処理浄化プラントの建設にも、従来の排水処理浄化プラントの再建にも欠点を示し、eutrophisation要素を考慮した浄化水質の高い要求には最早対応しない。高工業化諸国には、既に機能強化か再建を必要とする多数の公共排水浄化プラントがある。上述のこれまでの既知の脱窒素工程の各解決法は、上記のような公共排水浄化プラントに適したものではない。それは、上記各解決方法が、新たな排水処理浄化プラントの建設か、または少なくとも従来の公共排水浄化プラントに対し、かなりの程度までの再構築が必要であったからである。このことから、これまでに存在する公共排水浄化プラントを簡便に再利用できる解決法を創出する緊急な必要性が生じている理由であり、その解決法は同時に現代の生態学的要求を充足するものである。本発明の目的は、既知の解決法の欠点をできる限り除去し、従来からの既存の排水浄化プラントを再利用する可能性を有しながら、生物学的な活性汚泥による排水浄化における重要な機能強化を実現する新たな方法とその装置を提供することである。発明の概要本発明による方法の主題は、活性汚泥の混合液が栓流（plug flow）の特性を有して循環回路に導入され、そこから浄化水が流動床濾過によって除去され、その後、活性汚泥の混合液が原排水と混合され、そのことが活性汚泥の粒子表面の酸素欠乏を招来して脱窒素工程を発生させ、続いて、活性汚泥の混合液ではエアレーションされることによって活性汚泥が懸濁され、栓流による流れの間に活性汚泥の混合液において、次第に溶存酸素が飽和することにより、追加された排水を浄化しながら同時に脱窒素工程から硝化工程に次第に変化させ、そのことは、浄化された水を流動床濾過によって上記の如く除去する前に、追加された排水を浄化し、一方、硝化工程により生じた硝酸イオンが活性汚泥の混合液と共に脱窒素工程に戻り一循環の過程で複合的な排水浄化の全てのプロセスが行われることである。排水浄化の効率を考慮すると、同時期に、流動床濾過によって循環回路から除去されている浄化水の量が循環回路中に循環している活性汚泥の混合液の量よりも少ないことが大切である。原排水と混合された活性汚泥の混合液が、エアレーションによって活性汚泥が懸濁されている状態と同時に次第に酸化されるようになっていることが好ましく、このとき、活性汚泥の混合液中の溶存酸素の濃度が活性汚泥の混合液１リットル当たり少なくとも酸素２ｍｇとなっていることが望ましい。排水浄化プロセスの制御を考慮すると、循環回路中において、時間と場所の関数として強度を変えながら空気的エアレーションによるエアレーションが行われることが重要である。活性化に要求される効果を達成するために、活性汚泥の混合液の循環強度は浄化された水出力の少なくとも２倍であることが重要である。活性汚泥の混合液を栓流に導くことを考慮すると、活性汚泥の混合液が、分離プロセスの後に、浄化された水の除去による循環回路での分離により濃縮された活性汚泥の混合液の強制的な導入と、原排水の導入とにより、循環回路において形成されることが重要である。脱窒素工程の効率を高めるために、循環している活性汚泥の混合液における酸化状態の部分から流動床濾過によって各循環の毎に浄化した水を取り出すことが重要である。本発明の装置に関する主題は、常に二つの分離室がその長さ方向に延びた各側部で互いに隣接して設けられ、上記各側部には活性化室との連通経路が設けられており、上記の長さ方向に延びた各側部の各壁の間に設けられた長さ方向に延びた分配チャンネル５が、一方の端部で端部壁にて完全に閉鎖され、他端では通路が形成され、その通路により各流れチャンネルシステムに連通されており、それら各チャンネルが分離室から水平方向に分離されており、そして流れチャンネルシステムと少なくとも一つの分配チャンネル５が循環回路の一部を形成し、循環回路の他の部分が分離室からの活性汚泥の混合液用の出口に接続されている収集部材により形成されており、上記収集部材が少なくと一個のポンプセットに接続され、そのポンプセットの出口は循環回路の始点に形成され、一方、原排水の導入部はポンプセットの導入部区域あるいはそのポンプセットの出口の付近に連通し、循環回路には少なくとも一個の邪魔板が備えられている。汚泥に対し十分な日令期間を維持し、循環回路の循環強度を保つために、流動床濾過のための分離室の底近くに収集部材を配置すること、活性化室との連通経路が上部開口と下部開口によってそれぞれ形成され、上記の各開口とも分離室の同じ側部に位置し、上部開口は分離室の延伸部に接続され、下部開口は分離室の底に近い位置に設けられ、一方、上部開口が下部開口よりも小さく、よって、上部開口が、下部開口より、活性汚泥の混合液の流れに対して大きな抵抗を有することが好ましい。処理部内の水力的関係と分離室の構造の簡素化を考慮すると、分離室を活性化室に連通するために、通路がタンクの底部における分離室の隔壁の中断によって形成される一方、収集用主管が、濃縮された活性汚泥の混合液の入り口を有し、タンクの底部に近い分離室に配置され、ポンプに接続され、そのポンプの出口が活性化室に連通していることが実際上重要である。排水浄化プラントの建設と再建を考慮した場合、循環回路は少なくとも一つの基本モジュールで形成され、その中で分配チャンネル５が内側の２つの各隔壁で形成され、外側の各隔壁が、常に内側の隔壁と共に分離室を形成し、かつ、上記外側の各隔壁が、タンクの外周部の壁あるいは隣接するモジュールの外側の隔壁と共に外周流れチャンネルを形成し、一方、分配チャンネル５が、その前部で外周流れチャンネルと、その側部で分離室と連通されていることが重要である。生物学的浄化の効率を考慮すると、ポンプに形成された収集汚水溜めが循環回路に配置され、一方、収集部材の出口が、活性汚泥の混合液を導入し、上記汚水溜めに連通し、ポンプからの出口が流れチャンネルの始端の邪魔板の後方に連通し、原水の導入部が収集汚水溜めに連通していることが重要である。各処理部の内部構造のための統合されたシステムを構成するために、基本モジュールと同一の実施形態の各追加モジュールを、基本モジュールに対し垂直な方向で隣接させ、実際上、基本モジュールがその軸をタンクの中心軸に沿うように配置され、各追加モジュールが対称的にかつ基本モジュールに対し直角方向となるように配置されることが好ましい。また、少なくとも一つの追加モジュールが基本モジュールに平行となるように隣接され、平行なモジュールのシステムがタンクの中心を通る軸に対称的となるように設置されことも好ましい実施形態である。排水浄化における分離プロセスの結合を維持するために、各エアレーション部材が、原排水のための導入部区域では、循環回路の他の各部分よりも更に広い間隔にて配置され、流動床濾過への導入開口部の流入口の断面積が分離室の表面面積の10％以上に設定されていることが重要である。脱窒素工程の過程の改良は、収集部材に対して少なくとも一つのポンプ、好ましくは遠心ポンプが設けられ、そのポンプが収集汚水溜めに配置されることによより達成される。公共の大きな排水浄化プラントの建設を考慮した場合、流動床濾過のための分離室が循環回路の各分配チャンネルの長さ方向の全てに沿って配置される一方、活性汚泥の混合液における流動床濾過のための分離室への入り口、および分離室から濃縮した活性汚泥の混合液を搬送する収集部材が分離室の長さ方向の全てに沿って形成されていることが大切である。浮上汚泥の効果的な除去のために、浮上汚泥のためのトラップは、分離室の上部に配置され、傾斜のある屋根によって形成され、屋根の下部に圧縮空気供給源が接続され、屋根の上部に浮上汚泥の出口が備えられ、その出口が活性化室に開口している気泡ポンプにあり、上記の屋根の全体がタンクの表面領域の下側にあるのがよい。分配チャンネル５への流入が分離室への流入パターンに対する与える影響を防止するために、活性化室の側部から隔壁への通路の領域に少なくとも一個の流れ調整器を配置することが重要である。硝化プロセスの強度を考慮した場合、混合器が活性化室の始端に配置され、ポンプからの出口が混合器に開口し、その混合器に対し原排水の導入部が開口し、混合器からの出口が活性化室の次に続く部分に開口していることが好ましい。収集パイプの清掃を可能にするために、ポンプ集合体は水中での動作可能な回転可逆な電気モータを備えたポンプであることが重要である。電気モータとポンプ集合体のすべり子を取り外すことができるように、回転可逆な電気モータとポンプのすべり子をタンク底に対して垂直に置かれたガイド棒上を滑動するように配置することが好ましい。収集パイプの長さを最適な長さに維持するために、ポンプは収集用主管と少なくとも２つの分岐にて接続されていることが重要である。空気の断続的なまたは制御された供給を可能にするために、エアレーションホースは活性化室に配置され、止弁か制御弁を通して圧縮空気供給源に接続されていることが重要である。空気の酸素をより有効に利用するためには、各エアレーションホースは２つの分岐で配置され、それら分岐が外周チャンネルの断面において相互に反対側に設置されていることが重要である。本発明の方法および装置は、自然環境の水資源におけるeutophisationを防止するのに非常に効果的な手段を示すものである。本発明の主な利点は、排水から有機物質を除去と、例えば窒素やリンのようなeutophisation要素の含量の低下という双方の浄化の高い効率である。これによって、複合的な排水浄化、特に公共用の排水浄化は、脱窒素および脱リン用の追加の工程を加える必要を省いて、活性汚泥による浄化のための簡素な方法が提供される。このことは、複合的な生物学的排水浄化用の各処理部の技術的解決を極めて簡素化する。本発明の処理部となるモジュールシステムは、数百万の住民が住む集合都市に適した最大の処理部に至るまで広範囲の容量の処理部のモジュール建設を可能にする。流動床濾過のための分離室を活性化室に挿入することにより形成されるチャンネルによって、均一な循環回路へのチャンネル接続のシステムは最大の簡素化を招来すると同時に、活性汚泥の分離をシステム中にて水力学上の抵抗を最低値にて行い、活性化浄化の連結プロセス間の連結路を短縮化する。活性汚泥の混合液の循環は処理部への原排水の間断的な導入もまた許容し、このことは排水浄化プラントでの原排水分配のコストを低下させる。本発明の方法および装置の他の利点は、分離用の処理部の表面領域を最大限に利用することから生ずる高容量にあり、これにより、上記処理部において活性汚泥の高濃縮を行う処理部の運転を可能にし、このことが装置の質的および量的な性能を増加させることである。また、本発明の方法および装置は、これまで存在する従来の排水浄化プラントの再建も可能にし、これによって新たな排水浄化プラントの建設または旧排水浄化プラントにおける増設と比較すると、顕著に費用を低下させるものである。図面の簡単な説明本発明は、次に、説明された本発明の実施例を参照して更に詳細に説明され、添付された各図面に図示されている。上記各図面では、図１が活性汚泥の混合液の循環回路の基本モジュールの平面図であり、図２が図１のＡ−Ａ線矢視の垂直方向断面図であり、図３が図１のＢ−Ｂ線矢視の垂直方向断面図であり、図４が図１のＣ−Ｃ線矢視の垂直方向断面図であり、図５が図１ないし図４に基づく循環回路の基本モジュールの斜視図であり、図６が浮上汚泥のトラップの正面図であり、図７が図６のＤ−Ｄ線矢視の断面図であり、図８が循環回路の基本モジュールに対し、循環回路の他のモジュールを隣接させた矩形設置案の処理部の平面図であり、図９が上記リアクタにおける図８のＡ−Ａ線矢視の垂直方向断面図であり、図１０が図８のＢ−Ｂ線矢視の垂直方向断面図であり、図１１が図８のＣ −Ｃ線矢視の垂直方向断面図であり、図１２がリアクタの他の実施例の要部破断の斜視図であり、図１３が図９の実施例の図式的横断面図である。実施例の詳細な説明本発明の装置は少なくとも一つの循環回路を有する。各循環回路は少なくとも一つの基本モジュールを含む。多くのモジュールを含む装置、または一つの基本モジュールと他の追加モジュールを有する場合、基本モジュールと追加モジュールは同じであることが望ましい。図１〜４の循環回路の基本モジュールの実施例では、容積を有する矩形状のタンクが、コンクリート壁等の外周壁１と、底８とを有して設けられている。上記底８は、本発明の機能を発現する室、すなわち生物学的な活性汚泥による排水浄化プロセスおよび流動床濾過によるフロック状の懸濁物の分離の双方のための室を形成するために、上記室中に挿入された各隔壁２のシステムによって分割されている。基本モジュールの好ましい実施例では、隣接した内側の各隔壁２が流動床濾過を作り出す各分離室４を規定し、各分離室４の一方の側部に沿って外周流れチャンネル７を有し、他方の側部に沿って分配チャンネル５を有し、外周流れチャンネル７および分配チャンネル５が面６で終端となっており、上記面６が流動床濾過のための分離室４と分配チャンネル５を完全に閉鎖している。基本モジュールでは、二つの分離室４がそれらの長さ方向に沿って互いに隣接して設けられ、上記各分離室４の間に分配チャンネル５が形成されている。分離室４は、実際上に基本モジュールの長さ方向全体にわたって延びており、実際上分配チャンネル５とその長さ方向全体にわたって連通している。各外周流れチャンネル７は、外側の各隔壁２とタンクの各外周壁１との間に位置し、分離室４に対し、その長さ方向の側部に沿って分離されている。浮上汚泥用のトラップ２９と浄化された水を収集する収集水路１５が流動床濾過のための分離室４の上部に設けられている。流動床濾過のための分離室４は一端部にて面壁６’により完全に閉鎖される一方、分配チャンネル５は外周流れチャンネル７と通路２６を通じて連通している。通路２６は矩形に形成され、その長手方向が垂直となっている（図３）。上記実施例は製造が容易で機能的に満足できるものである。しかし、通路２６は異なる形、例えば水力的抵抗を最少にするために分配チャンネル５の断面形状を基づいた形状も取り得る。図示していないが、唯一つの分離室４を有するモジュールも製作し得る。その場合、外周流れチャンネル７は分離室４の長手方向と短手方向に沿って作られ、一方、分配チャンネル５は他の長手方向に沿って作られる。図示しないこれらモジュールを二つ並べて配置することにより、上記の分離室４を二つ有する基本モジュールが得られる。浮上汚泥のトラップ２９（図６、７）は、分離室４の表面から下側に沈められている。トラップ２９は、頂部４０を備えた傾斜した屋根を有する（図７）。屋根の基本的部分は水平であり、一方、頂部４０は、基本的部分に接続され、または基本的部分と一体化されており、傾斜しており、よって、頂部４０の断面は順次に変化している。頂部４０は、水平面に対して比較的小さい角度に設定されている。トラップ２９の低い端部には、導入部３８を通して図示していない分離した圧縮空気供給源が接続され、比較的小さな水中深さに対応した空気圧の空気が供給され、このことによりトラップ２９がエアレーションされている。反対側となるトラップ２９の高い端部では、浮上汚泥用の出口が設けられ、上記の出口の主要部分が気泡ポンプ３９からなり、導入部３８と同じ圧縮空気供給源に接続されるのが好ましい。なお、気泡ポンプ３９は他の別の圧縮空気供給源（図示せず）に接続されてもよい。気泡ポンプ３９の末端は流れチャンネル７、９の任意の場所に導かれている。汚泥の除去は、連続的または間欠的に、すなわち、一つ、実際上複数の圧縮空気供給源を、実際上、汚泥の浮上割合に応じて、永続的にあるいは間欠的に運転して行われる。また、本発明では、例えば分離中に汚泥の浮上が増加しない場合には、トラップ２９を省いてもよい。隔壁２は分離室４の上部で傾斜している（図２、３、９、１０）。分離室４の下方部分１２は上方部分と連結され、下方部分１２の隔壁２は平板状で互いに平行であるのが好ましい。各分離室４の上方部分に作られた上部開口１０が、下方部分１２には下部開口１１が形成されている。両開口１０、１１は分配チャンネル５から分離室４への連絡経路を形成し、それらは両方共分離室４の同じ側部に形成されている。上部開口１０は分離室４の延長部分と連通し、それゆえ、同時に分離室４への活性汚泥の混合液用の入り口を形成する。上記上部開口１０は通常下部開口１１よりも小さな面積の入り口断面を有しており、上部開口１０は、分配チャンネル５から分離室４への活性汚泥の混合液の流れに対して、より大きな抵抗を有するものとなっている（図２、３）。上部開口１０は、分離室４の長さ方向の全体に沿って延びるスロットであることが好ましいが、実際上、間欠的なあるいは個々の一様に分布したスロット開口であってもよい。分離室４の下部部分１２の軸は好ましくは垂直に設定されるが、上記の軸が傾斜しても、分離室４の下部部分１２が分配チャンネル５の流れから分離されていればよい。下部開口１１は、分離室４の底近くに配置され、分離室４の下部部分１２の壁の開口部となっており、下部開口１１の全断面積が上部開口１０の全断面積よりも数倍大きくなるように設定されている。下部開口１１は、特に、分離室４の下部部分１２へ活性汚泥の混合液を導入し、分離室４と活性化室とでの各レベルを均等化し、操作を中断した時の汚泥除去のためにも設定されている。流動床濾過への入り口開口１４の大きさは、1.5までの低い水力不平衡係数となる大きな公共排水浄化プラントでは、分離室の表面の少なくとも10％に設定される。分離室からの濃縮された活性汚泥の混合液の出口は少なくとも一つのポンプセットを有する少なくとも一つの収集部材に接続されている。好ましい実施例によれば、収集部材の各収集用主管１３は下部部分１２の底に近く設置され、各収集用主管は少なくとも一つのポンプ、好ましくは遠心ポンプ３６が配置されている収集汚水溜め３５に接続され、このポンプはまた局部的な撹袢の源となる。ポンプ３６の出口２７は、活性汚泥の混合液の流れの方向に見られるように（図１）、邪魔板２８の後方となる外周流れチャンネル７に向けられている。邪魔板２８は外周流れチャンネル７の頂部を、好ましい実施例では完全に、あるいは少なくとも部分的に閉鎖している。処理前の汚泥が導入される導入部２２と一緒に出口２７が、時間的に流れ方向での分離室４の後となる循環回路中に開口することが重要である。したがって、原排水の導入部２２はポンプセットの出口の流入区域か、邪魔板２８の後方のポンプセットの流出区域に開口している。原排水の導入部２２は収集汚水溜め３５（図１では示さず）に設けられていることが好ましい。分配チャンネル５は上部開口１０および下部開口１１を通じて収集用主管１３と連通しており（図１、８）、そこで少なくとも一つのポンプ、例えば一つまたは複数の気泡ポンプ（図示せず）、実際上、上記の様に収集汚水溜め３５に置かれた上記遠心ポンプ３６（図１、８、１１）がポンプとして含まれている。もし、収集汚水溜め３５に対し上記遠心ポンプ３６が設置されると、気泡ポンプを用いることがなく、実際上、気泡ポンプは、収集用主管１３における幾つかの各分岐に設置されており、出口２７から放出されて、タンク内、実際上、収集汚水溜め３５に沈澱する濃縮後の活性汚泥の混合液において混合効果を高めるためにのみ用いられている。気泡ポンプ、または、もし収集汚水溜め３５が含まれる場合には遠心ポンプ３６は、邪魔板２８の後方の外周流れチャンネル７にその出口を開口している（図１）。遠心ポンプ３６は気泡ポンプと置き換え可能である。上記の双方の種類の各ポンプは、ポンプが収集汚水溜め３５からの出口の一部を構成し、それゆえ収集汚水溜め３５に隣接して設けられているすべての場合に、収集汚水溜め３５の内側かあるいは外側に設置される。外周流れチャンネル７、分配チャンネル５、分離室４の相互の連通によって、および収集部材の収集用主管１３と収集汚水溜め３５とによる背後の連通によって、収集汚水溜め３５の外周流れチャンネル７への出口２７によって、活性汚泥の混合液のための循環回路は形成され、その循環回路の中を活性汚泥の混合液が栓流の形で流れる。外周流れチャンネル７はその長さ方向の全体にわたって分離室４に対し隔壁２により完全に分離されている。各エアレーション部材３は、外周流れチャンネル７や分配チャンネル５の底近くにそれぞれ設置され、好ましくは、循環回路の異なる各部分において異なる通気強度を有するように種々な間隔で設置される。好ましい実施例によると、エアレーション部材３は、処理前の汚泥の導入部区域内では、循環回路の他の各部分よりも、互いに間隔を広く有するようにそれぞれ設置される。本願発明の装置では、各エアレーション部材３を互いに等間隔で設置し、かつ循環回路の異なる場所で異なるエアレーション強度をそれぞれ発生させ、よって、互いに異なる各エアレーションに適合させることが可能である。また、各エアレーション部材を時間的にエアレーション強度が変化させて用いることも可能である。上記邪魔板２８は、外周流れチャンネル７内に、面壁６’側に、分配チャンネル５への通路２６を向けて配置される。原排水の導入部２２が、上記板２８の背後に導かれており、一台または複数の気泡ポンプ（図示せず）、実際上、遠心ポンプ３６の出口２７と共に形成されている。外周流れチャンネル７は分離室４の長さ方向に沿う、狭い回廊の形式を有し、分離室４の形状により形成された外周流れチャンネル７の断面の形状を有している。通常、外周流れチャンネル７はまず下方に延び（図２）そして下部部分ではそれらの各壁は垂直でかつ互いに平行である。もし、分離室４が異なる形状である場合、外周流れチャンネル７の壁は、例えば傾斜した互いに平行な形状、実際上、傾斜して広がった形状でもよい。次に、この様な循環回路の基本モジュールの動作と、硝化工程および脱窒素工程を動的に用いた生物学的な活性化による排水浄化方法について説明する。活性汚泥の混合液は循環回路内において栓流によって循環し、空気エアレーションによって常に酸化され、エアレーションは同時に活性汚泥の懸濁を維持している。したがって、活性汚泥の混合液の全ての個々の粒子は、全体として循環回路の活性汚泥の混合液の流れ方向における速度成分の少なくとも一つのベクトル成分にしたがって移動する。それゆえ、エアレーション部材３の作動によって、個々の粒子は循環回路の進行と垂直なレベルで移動し、例えば螺旋状の動きを行うことが好ましい。循環回路中で活性汚泥を高濃縮するために、活性汚泥の混合液は、すべての循環において流動床濾過の対象となっており、流動床濾過の間に浄化水が混合物から分離される一方、この分離が、各外周壁１を有するタンク表面全体を事実上覆っている分離室４で実行される。流動床濾過を通して分離された浄化水は、収集水路１５により除去され、その除去量は同じ周期で循環回路を循環する活性汚泥の混合液の量よりも常に少なくなっている。浄化水が流動床濾過によって活性汚泥の混合液の一部からのみ除去されることが好ましく、そのことが、高い循環強度の達成を可能にし、これによって高い効率での脱窒素工程が可能となる。この事は、例示した実施例によると、収集部材区域における下部開口１１を通じて分配チャンネル５から分離室４の底付近に対し活性汚泥の混合液を導入することにより達成される。循環は、原排水の導入と、流動床濾過により濃縮された活性汚泥の混合液を邪魔板２８後方の循環回路へ戻すようにポンプすることと、収集水路１５を通じた浄化水出口とによって達成される。これにより、活性汚泥の混合液は、栓流の形で循環回路に導入される。原排水は、循環回路に対し、好ましくは邪魔板２８の後方あるいは収集汚水溜め３５の中で混合される。そのことは、活性汚泥の粒子の表面での酸素の欠乏を生じ、脱窒素工程を開始させる。その後、活性汚泥の混合液は、エアレーション部材３の効果により、流れチャンネル７内の循環の間に活性汚泥を懸濁させると同時にエアレーションにより硝化工程にとって必要な状態となることによって、次第に酸化される。そして、次に、活性汚泥の混合液が分離室４中にて流動床濾過される。原排水は、窒素含有汚染物の酸化によって生ずる硝酸イオンを有する濃縮された活性汚泥の混合液と収集汚水溜め３５中で混合され、それによって有機物および窒素含有物質の除去を伴う複合的な排水浄化の全プロセスが一循環の間に達成される。通常、活性汚泥の混合液は、エアレーションによって活性汚泥の混合液中の溶存酸素の濃度が、活性汚泥の混合液の１リットル当たり少なくとも酸素２ｍｇに達するか、それを越えることにより、順次、酸化される。それによって生物学的な排水浄化のプロセスの最適化が、以下に更に詳細に記述するように、実現される。活性汚泥の混合液は、上部開口１０を通して、流動床濾過のための分離室４の延伸部分に導入され、入り口開口１４を通して下部部分１２から分離室４の延伸部分に搬送され、そこで流動床濾過が実現される。流動床濾過を通しての分離の効果は、特に入り口開口１４のサイズに依存する。入り口開口１４の最適サイズは、1.5までの低い水力不平衡係数を有する公共用の大きな排水浄化プラントでは分離表面の少なくとも10％である。活性汚泥からの浄化水の分離は、分離室４にある流動床濾過で流動床濾過作用により行われ、活性汚泥懸濁物を除去した水は浄化システムから収集水路１５を通して外部に導かれる。トラップ２９で捕捉され浮上汚泥は、活性化室、通常、流れチャンネル７、９の一つの随意の場所に搬送される。濾過作用を通して、濃縮された活性汚泥は、流れと反対方向に向かって、入り口開口１４を通じて下部部分１２から、下部部分１２の底付近に配置された収集用主管１３へ沈降する。収集部材の出口２７は、それが実際上ポンプを有していない場合でも、収集用主管１３その自身が、収集汚水溜め３５に開口しており、収集汚水溜め３５から上記活性汚泥の混合液を遠心ポンプ３６によって排出する。このポンプは強力な局部撹袢を発生する。遠心ポンプ３６によって起こされた局部撹袢は、脱窒素工程の間に活性汚泥の粒子に付着した気体窒素の泡を外部へ放出させるのに必要である。活性汚泥の混合液の収集汚水溜め３５への流れはタンク中と収集汚水溜め３５のレベル間の相違による重力作用によるものである。もし、部分的な条件が必要とするなら、収集部材の中にポンプ、例えば気泡ポンプを設置することも可能である。下部開口１１はリアクタのエアレーションが中断した場合、分離室４から分配チャンネル５への活性汚泥の通路となるようになっており、それによって下部部分１２に汚泥による好ましくない沈泥を阻止する。下部開口１１は同時にリアクタの充填あるいは汚泥の取り出しの間、分離室と活性化室のレベル均等化を確保し、これはリアクタの内部構造に圧力がかからないという解決をもたらす。原排水は、外周流れチャンネル７の中の循環回路で流動床濾過された後の濃縮された活性汚泥の混合液に混合され、上記排水は特に活性汚泥粒子の表面に活性汚泥の混合液中の溶存酸素濃度の急激な低下を生じ、それによって動的な脱窒素工程のためのよい条件を提供するものとなる。しかしながら、脱窒素工程は活性汚泥の混合液の全体にわたって無酸素状態を要求するものではなく、表面での、結果的には活性汚泥粒子の表面での、局部的無酸素状態の形成で全く十分である。狭い回廊形式の外周流れチャンネルの形は、活性汚泥の混合液の通常の流速の範囲において、僅かな通気強度により活性汚泥の懸濁に対して十分であることを可能にする。活性汚泥の混合液中の低い溶存酸素量を必要とする脱窒素工程法は、上記の通気強度によって害されない。栓流による流れの間の継続的エアレーションで、活性汚泥の混合液が次第に酸素で飽和し、ついには窒素物質硝化工程（nitrogen substances nitrification ）のための条件に、これは通常２ｍｇＯ₂／リットルを越える範囲となり、活性汚泥の混合液中の汚染物質の微生物分解が酸化によって生じる。溶存酸素の増加量は、流動床濾過による次の活性汚泥の分離の効果にも好ましいものとして示される。それは、活性汚泥の混合液中の高い溶存酸素量が流動床濾過における脱窒素工程の発生を防止して、活性汚泥の分離室４での浮上を防止し、また浄化水中にリンを放出することも防止する。循環する活性汚泥の混合液は、十分な酸素量を有する硝化工程のゾーンで発生した硝酸イオンを、低下した溶存酸素量を有する循環回路のゾーンに搬入する。その後、硝酸イオンは、低下した溶存酸素量の上記ゾーン中において気体窒素に還元される脱窒素工程が行われる。脱窒素工程中、活性汚泥の粒子に付着している気体窒素の泡は、例えば遠心ポンプ３６による高い局部的撹袢強度により、循環回路中の活性汚泥の混合液の循環から除去される。このような大きな強度の局部的撹袢のための流れは、循環する活性汚泥の混合液を浄化される排水と混合するために有効に用いられ、そこでは循環する活性汚泥の混合液に混合された原排水は溶存酸素量を低下させる他に脱窒素工程に必要な炭素供給もまた生じさせる。硝化工程と脱窒素工程を周期的に交互に行って活性汚泥の混合液の循環サイクルにおける前記動的排水脱窒の効用は、活性汚泥の混合液の循環強度に依存し次式で表わされる。ここで、 τはパーセントで示された脱窒槽工程の効率ｎはある時間単位における循環回路中の一断面を通過する水量の、同じ時間単位に投入される原水の量に対する比率を表わす。この比率は、循環回路における循環強度を表わす。例えば、上式に従って硝酸イオンの低減75％効率を達成するには、浄化される原水量に比較して３倍の循環強度が必要である。上記の生物学的な排水浄化のプロセスは、通常、浄化される水量の２倍から６倍の範囲に活性汚泥の混合液の循環強度を設定することが効果的である。循環強度は、非常に濃縮された排水ではさらに高くなり、よって循環回路を流れる水量は投入される原排水の数倍になることがある。それからまた、下方開口を通じて収集部材の入り口への、活性汚泥の混合液の吸い込みをより高めることが必要である。それは、上部開口１０の大きさによる抵抗値を下げることにより達成される。生物学的な浄化プロセスの総合強度は浄化システムにおける活性汚泥の濃度に依存しており、それは直接的に分離強度にも依存している。必要な脱窒素工程の強度を達成するための循環回路中の活性汚泥の混合液の循環強度は、分離容量への要求を増加させる。分離のための全活性化表面を十分に活用すると共に、活性汚泥の混合液の循環回路中に流動床濾過を統合的に挿入することは、活性汚泥の高濃度を確保し、そのことは次いで、排水から窒素含有物質の汚染を除去するための主目的としての硝化工程に必要な、低い汚泥負荷を確保する。動的な硝化工程と脱窒素工程の上記方法の重要な点は、排水からのリン除去の高い効率であり、全体で最高80％のリン除去が可能である。上記方法によれば、排水からの有機および窒素物質の除去と、また高効率でのリン酸イオンの除去による複合的な生物学的な浄化の全プロセスは、循環回路の一循環において達成される。本願発明の第１適用例本願発明の結果が知られる前では問題となっていた山岳レクリエーションセンタでの公共の排水浄化プラントに対し、本発明による上記方法は適用した例について次に説明する。上記の排水浄化プラントでは、季節的負荷が冬と夏とで最高値となることで特徴付けられる。最高水力負荷は時間当たり２００ｍ³であり、季節外れの期間では１００ｍ³である。この様なプラントでは、夏と冬の最高値をとる実質負荷の間にも注目すべき相違がある。季節中または季節外れでの汚染の処理前となる入力時と処理後となる出力時の平均濃度を表Ｉに示した。ここで、ＢＯＤ₅は、活性汚泥の揮発性懸濁固形物の１ｋｇ当たり５日間の生物学的酸素要求量、ＣＯＤは、化学的酸素要求量、ＳＳは、懸濁固形物、ｐｔｏｔは、排水中のリンの総量、Ｎｏｒｇは、有機結合した窒素の量、Ｎｔｏｔは、窒素の総量を示す。本願発明の第２適用例問題となっていた豚の糞尿浄化に対し、生物学的な浄化による本願発明を適用した。豚の下水は通常の公共の排水濃度を越える有機物質、窒素およびリンの濃度を有する、非常に汚染した排水の例を提供する。再び本発明による方法の結果を以下に示す。荒い成分を機械的に分離した後の豚の糞尿の入力値を処理前として表IIに示した。なお、表IIおよび表III中での略称は表Ｉと同様である。この第２適用例では、エアレーションの制御されたシステムが用いられ、すなわち発明によるエアレーションの制御時間コースに従って循環回路中のエアレーション強度を順次変化させている。出口では、処理後として、表IIIに示された水のパラメータが達成された。図８〜１１による第１変形例は、モジュールのもので、循環回路の基本モジュールに基づいている。リアクタ容量の増加が基本モジュールに他の循環回路モジュールを加えることにより得られる。隣接モジュールの数は変化し得、要求に応じた容量でモジュール化の方法でリアクタを形成することが可能である。好ましい解決は、図９、１０の断面図に示す様に、幾つかの隣接するモジュールをその間に他の隔壁を設けること無く、多ユニットの配列で作られる。この例示した第１変形例で、外周壁１を有する直方体形状のタンクが挿入された隔壁２のシステムによって、排水浄化の活性化生物学的プロセス用と、循環回路での基本モジュールにおけると同様に、流動床濾過によるフロック状の懸濁物の分離用の機能を果たす室に分割される。相違点は、分離室４が活性化室を分配チャンネル５と新たな入り口流れチャンネル９とに分割して形成していることで、分配チャンネル５の機能は単一基本モジュールでの機能と同じであり、一方、入り口流れチャンネル９は単一基本モジュールには形成されていないが、それは基本的に基本モジュールの相対する２本の外周流れチャンネル７として形成されている。分配チャンネル５と入り口流れチャンネル９は、一端で面６により閉鎖されており、面６は分離室４と分配チャンネル５とを完全に閉鎖している。しかしながら、面６は入り口流れチャンネル９の端で中断されて通路２５を形成し、それによって入り口流れチャンネル９が外周流れチャンネル７と接続される（図８）。通路２５は、基本モジュールの通路と同じ形状となっている。流れチャンネル、例えば外周流れチャンネル７と入り口流れチャンネル９は、全ての実施例においてその長さ方向の側部で隣接の室、特に分離室４から完全に分離されている。流れチャンネルは、配置を明確にするために、入り口流れチャンネル９と外周流れチャンネル７として命名されている、何故なら、外周流れチャンネル７はタンクの外周壁１に沿って配置され、活性汚泥の混合液が分配チャンネル５に導入される前に入り口チャンネル９に導入されるからである。しかし、名称「流れ」は上記チャンネルの双方にとってより重要である、何故なら、双方とも、活性汚泥の混合液がこれらの流れチャンネル７、９から流出することが防止され、また、これらの連続して接続されたチャンネル中を流れ容積を変えずに、活性汚泥の混合液の栓流が意図されているからである。分離室４と入り口流れチャンネル９とは他端では面壁６’により完全に閉鎖されている。これらの面壁６’もまた中断されており、上記基本モジュールと同じ様に中断場所で通路２６を形成し、そこで、分配チャンネル５は通路２６を通して外周流れチャンネル７と連通している。流動床濾過のための分離室４は基本モジュールと同様な方法で分配チャンネル５と連通されている。循環回路の隣接するモジュール間には、外周壁は存在していない。例示したリアクタの実施例では三つのモジュールがあるが、前述のように、二つのモジュールを順次追加することによって流れチャンネル９が形成されるようになっている。図８〜１１にしたがった第１変形例では、隣接した各モジュールに垂直な方向に設置されたモジュールは変更されている。図１〜５に示した個々の基本モジュールと異なり、この変更された基本モジュールでは、分配チャンネル５が両端で閉塞されるように、面壁６’内には通路２６が形成されていない。したがって、この変更された基本モジュールの分配チャンネル５（図８）は、変更された基本モジュールの外周流れチャンネル７と連通しない。加えるに、分離室４は二つに分離され、その間に収集汚水溜め３５が配置されている。従って、二つの邪魔板２８が使用されている（図８）。変更された基本モジュールは隔壁３４で隣接モジュールシステムから分離されており、そこに図８に矢印で示される通路４１が形成される。通路４１は、常に変更された基本モジュールの外周流れチャンネル７を隣接モジュールの入り口流れチャンネル９の始端と連通する。隣接モジュールの外周流れチャンネル７は相互連結３０を通して、例えば管を通して、変更された基本モジュールの分配チャンネル５と接続される（図８）。収集用主管１３の出口２７は、収集汚水溜め３５に連通している。隣接モジュールと、これに垂直な変更基本モジュール間との接続を他の変形例にて形成することも本発明の範囲内である。図８〜１１のリアクタの機能は基本的に上記循環回路における基本モジュールの機能と同じである。原排水は収集汚水溜め３５に投入され、濃縮された活性汚泥の混合液と混合された排水はそこから収集汚水溜め３５と隔壁３４との間の区域に放出される。さらに変更基本モジュールの外周流れチャンネル７に向かって流れる（図８下）。それから、外周流れチャンネル７の両側を通じて隔壁３４に至り、上記隔壁中の通路４１を通って隣接モジュールの入り口流れチャンネル９に導入され（図８）、そこから外周流れチャンネル７に至る（図８上）。活性汚泥の混合液は、さらにタンク両側に沿った外周流れチャンネル７を通して流動する。活性汚泥の混合液は、さらに変更基本モジュールに沿った外周流れチャンネル７を通して流動し、通路２６を通して隣接モジュールの分配チャンネル５、および、例えば管で作られた相互連結３０を通して基本モジュールの分配チャンネル５に導入される。上記の様に、活性汚泥の混合液は分配チャンネル５から、分離室４に導入される。分離室４からの濃縮された活性汚泥の混合液は、収集部材、特に収集用主管１３と出口２７によって、収集汚水溜め３５の搬入される。本発明による装置のさらに他の変形例としての第２変形例では、円形のタンクを有し、そこでは流れチャンネル９、７、分配チャンネル５、分離室４は図８に示す第１変形例と同様に配置され、相違点は、分離室４の長さと外周流れチャンネル７の形がタンク型に適応されていることである。上記第２変形例は、従来型の既設で使用済みの公共の排水浄化プラントに共通な円形の沈殿槽を、その処理の質および処理量のパラメータを増加するための再建に最も適している。これまで存在する公共の排水浄化プラント中の円形の沈殿槽の再建を通して、元の傾斜したブリッジ（図示せず）を保存することや、そのブリッジを操作制御を行うリアクタタンクの個々の場所に立ち入るのに用いることが可能である。リアクタの機能は、同時に、上記に先に例示したリアクタの機能、特に図８〜１１のリアクタのそれと、基本的に同一である。本発明にかかるさらに他の変形例として第３変形例を図１２および図１３に示した。第３変形例では、外周壁１を有する矩形のタンクの中に、挿入された隔壁２と面壁６および６’を通して、上方に延びる二つの縦方向の分離室４が設けられている。隔壁２はその下部でタンクの底に連通し、上方で図示していない運搬構造に連通している。分離室４はタンク内で、隔壁２と面壁６、６’の間に、活性化室の一部である分配チャンネル５を形成する。分離室４の面壁６は外周壁１にまで達し、この様にして隔壁２８を作り出し、前記の第１変形例と同様に、外周流れチャンネル７を分離する。他の面壁６’は分離室４を閉鎖するのみでなく、分配チャンネル５を外周流れチャンネル７から分離する。外周流れチャンネル７は通過流れチャンネルであり、分配チャンネル５との連通を除き、他の室との交流はない。反対側の面壁６では、分配チャンネル５への入り口２４が形成されている。分離室４はその全長にわたって分配チャンネル５と接続されており、それによって、タンクの底部にある隔壁２の少なくとも一つの開口として形成されたただ一つの通路１９を通じて活性化室と連通される（図１３）。通路１９は、その全長にわたった開口でなくともよく、あるいは分離室４の隔壁２に、複数の穴として作成することもできる。隔壁２は断面で円弧形状が好ましい（図２）。隔壁２は双方から上方に向かって延伸し、流動床濾過のための分離室４がプリズム状に形成される。隔壁２は同時に下方では互いに離れ、その間に底の部分に孔あきの収集管１３が配置され、収集管１３は配管集合体２５に連結されている。隔壁２は滑らかな材料かまたは補強された材料で作られており、上下方向に補強されていることが好ましく、隔壁２の表面に低いリブを複数作成することが好ましい。通路１９の区域では、少なくとも一つの流れ調整器２０が活性化室側、すなわち分配チャンネル５側の隔壁２に追加される。それは、分離室４内の流れからの、分配チャンネル５内の活性汚泥の混合液の流れを分離するように設定されている。流れ調整器２０は隔壁２に取り付けるのが好ましく、垂直方向に取り付け、実質的に隔壁２の長さ方向の全体にわたって延びている。隔壁２の長手方向に沿って、互いに結合し合う複数の流れ調整器２０を取り付けてもよい。流れ調整器２０は隔壁２の下部に取り付けられ、その下端は隔壁２の下端より上となり、かつ、隔壁２の端のレベルに殆ど達するように取り付けられる。なお、この流れ調整器２０を省くことも可能である。流れ調整器２０が用いられると、活性化室から分離室への擾乱の伝達が制限される。その効率は補強された隔壁２においてさらに高めることができる。あるいは、滑らかな分離壁であっても、そこが、流れ調整器２０の取り付け位置にのみ補強が取り付けられている場合や、流れ調整器が隔壁２の補強リブに取り付けられ、そしてこの様に結合の全領域にわたって分離壁と隙間なく接している場合では、上記の効率をより高くし得る。このような場合、流れ調整器２０と隔壁２との間の活性汚泥の混合液が、小量、通路１９の区域に達し、それが活性化室の分配チャンネル５からの擾乱が伝達されることを制限することになる。収集用のポンプ４１は、そこに収集管１３が連通し、かつタンク底に取り付けられたポンプ本体と、好ましくは可逆回転する水中投入型の電気モータに軸を通して接続されている移動ポンプ軸とを有している。ポンプ４１の回転部分は、その運転中、リアクタレベルよりも上に引き出せる様に取り付けられている。ポンプ４１に対し、他の分離室４からの収集管が連通しており、それゆえポンプ４１は共通に用いられるものである。分離室４の長さが大きい場合には、ポンプは分配チャンネル５の中央に置かれるのが有利である。その場合、付近の分離室４からポンプに対し、常に各サイドから２本づつ４本の収集管１３が連通している。リアクタが大きい場合、多数のポンプ集合体を、互いに背向して配置し、収集管の長さを、収集システムの最適長さである１２ｍにまで減少させる。ポンプの動力ユニットは電気モータ４２である。図示していない搬送構造上に昇降装置（図示せず）が設けられている。可逆な電気モータ４２とポンプ４１は、タンクの底に垂直に配置されたガイド棒に滑動的に取り付けられている。この昇降装置により、タンクを空にすることなしに、これら（図示せず）ガイド棒上の、水中に投入された可逆な電気モータ４２とポンプ４１の回転軸を引き上げることが可能である。ポンプ４１とその動力ユニットは収集管１３中の活性汚泥の混合液に対して逆方向の流れを形成できるように設定されている。分配チャンネル５の始点、それゆえ活性化室の始点では、活性汚泥の混合液を原排水と混合させる混合器４６が配置されている。ポンプ４１の出口４３は、隔壁２８の後でかつ外周流れチャンネル７の始めの位置で、混合器４６に接続されており、また、その混合器４６の中に原排水の入り口２２が連通している。収集管１３とポンプ４１によって作られる収集システム、外周流れチャンネル７、分配チャンネル５、および分離室４との間の相互結合は、内部循環回路を形成する。上記の結果から、収集管１３は、それを通じて活性汚泥の混合液が循環回路に戻って来るので、再循環配管とも位置づけられる。外周流れチャンネル７と分配チャンネル５は圧縮空気の共通分配システム４４に接続された孔あきの可撓性のエアレーションホース４７の列から構成されているエアレーションシステムを装備している。（図示しない）孔あき可撓性エアレーションホース４７にある各穴はエアレーションによって円滑な泡を発生するために小さい方が望ましい。すべてのエアレーションホース４７は独立した弁４５、または（図示しない）エアレーション強度を調整する調整器を備えている。外周チャンネル４および分配チャンネル５の異なる場所にある多数のエアレーションホース４７を位置を通じて、浄化プロセスの必要性に応じたエアレーション強度が調整される。時間による他のエアレーション強度調整が、一つの可変回転速度のブロア（図示せず）の設置か、多数のブロアを設置してエアレーションの必要性に応じたそれらの駆動により達成できる。活性化室でのエアレーションホース４７の好ましい配置では、エアレーションホース４７は、各々数本のエアレーションホース４７を含む二本の分岐にまとめることである。これらの分岐は、普通はタンク底近くに、外周流れチャンネル７の断面の互いに反対の位置に配置される。分離室４の上部には流動床濾過後のきれいな水の取り出し用のオーバーフローチャンネル１５が備えられている。図１２および１３に示した第３変形例は、前記の実施例や各変形例と同様にして動作する。本変形例は、流動床濾過による活性汚泥の懸濁物の分離用の分離室４が活性化室の中に組み込まれている、生物学的な排水浄化用リアクタである。分離室４を組み込むことにより、チャンネルシステムが作られ、このチャンネルは上記の方法で互いの後方で連続して連結されている。原排水は、外周流れチャンネル７の始端で、隔壁２８の後方の流れの方向に、混合器４６への導入管を通り導入される。そこでポンプ４１は分離室４から再循環の活性汚泥の混合液を排出する。混合器４６では、原排水は再循環の活性汚泥の混合液と完全に混合される。原排水中にある有機物を活性汚泥の混合液に混合することは溶存酸素の量を間欠的に減少させ、それによって外周流れチャンネル７の始端において脱窒素工程のための無酸素状態が作られる。活性汚泥の懸濁状態は、活性化室のこの無酸素区域に、懸濁状態中の懸濁物を保持するに十分でかつ脱窒素工程のための無酸素状態を混乱させない極く僅かのエアレーションで保持される。これ故に、外周流れチャンネル７のこの区域にあるエアレーションホース４７の数は削減される。なお、懸濁状態を改善するために、外周流れチャンネル７のこの区域に、図示しないが機械的な混合装置を装備することが可能である。この場合、上記区域の活性化室からエアレーションを完全に省くことができる。脱窒素工程工程は、ブロアの動力ユニットに対しパルス状の入力を印加するという検査方法（図示しない）による活性汚泥の混合液のパラメータを測定することによりチェックされる。このようなチェックの方法により、ブロアの回転速度と供給空気の量が変えられる。エアレーション強度を低減することにより、循環チャンネル４中の脱窒素工程ゾーンを広げ、それによって、脱窒素工程の効率は上昇する。このプロセスは十分自動化できる。活性汚泥の混合液の栓流が外周流れチャンネル７を通る間、溶存酸素の量は次第に増加し、このプロセスは、エアレーションの強度強化と生物学的な分解物質の量の減少の結果である。この様な方法で、有機物質の生物学的分解のための好気性菌の活性化プロセスや、アンモニアおよび有機窒素の硝化のための酸化環境が形成される。もし、エアレーションホース４７が、二つの分岐線で外周流れチャンネル７の断面の相対する側に設置されているならば、弁４５または図示していない調整器により各分岐に交互に空気を送ることが可能である。例えば左側の分岐に空気を送っている間、活性汚泥の混合液の横断循環移動が始まる。左側の空気供給を遮断し、右側に空気を送り込むと、空気と活性汚泥の混合液の反対向きの流れが始まる。慣性に基づき活性汚泥の混合液はこれまであった横断循環移動を続け、流れる空気の作用によるその動作が停止されると反対側に変換を始める。これらの動作周期は調整器により規則的に繰り返される。この様にして、活性汚泥の混合液中の空気の保持時間が長くなり、そのことにより酸素の活性汚泥の混合液への移行が増加する。空気と活性汚泥の混合液の反対方向への流れの他の効果は活性汚泥のより効果的な懸濁である。分配チャンネル５では、分離室４への導入前のエアレーション強度は、分離室４の流動床濾過の層に達する溶存酸素の量が、分離プロセスの全工程において十分な酸化条件となるように設定される。流動床濾過の間、分離室中に活性汚泥の混合液が存在している時間が短時間となることは、分離が生じるのが小容積である結果であるが、同様に流動床濾過による分離の間において最適な酸化条件に寄与する。それは、分離室４のプリズム状の形状、および流動床濾過のろ過速度が高い結果である。循環回路における酸化および無酸素条件の変更を伴う上記の生物学的な活性化による排水浄化の工程は、活性汚泥の中に排水からのリンを蓄積させる。分離室において過剰な活性汚泥に対して続いて生じる分離の間、強い酸化条件は蓄積したリンを、浄化された水に対し元に戻すように放出することを阻止する。この様な方法で、排水からリンを除去する場合においても、生物学的な浄化プロセスの高い効率が達成される。浄化された水は流動床濾過を通過後、除去チャンネル１５にて除去される。以上記載の様に、分離室４は、分配チャンネル５に、そこに一つまたはそれ以上の流れ調整器２０が配置されている一つの通路１９を通して連通している。分離室４への活性汚泥の混合液の導入の単純な解決方法は、収集管１３により分離室４の底で活性汚泥の混合液を除去することにより循環回路中の活性汚泥の混合液の強力な再循環によって可能となる。循環回路中の循環強度は、第１変形例で示した式により、同時に脱窒素工程の効率に影響を及ぼす。分離室４の底から、流動床での濾過プロセスの間、分離室４から分離された活性汚泥が、活性化されている分配チャンネル５、すなわち活性化プロセスからの循環している活性汚泥の混合液と共に吸い出される。活性汚泥の混合液の再循環の結果による分離室４の下部での流れ強度は、エアレーションを受けている分配チャンネル５から分離室４への擾乱の伝達を防止する。この方法により分離室４での流動床濾過の安定性と高い分離効率が確保される。活性化室と分離室間の相互連絡をタンク底の通路１９のみに限定したことは分離室４の構造を極めて単純化した。そのことは、たった二つの要素、すなわち二つの隔壁３より成り立つ分離室４の建設に自走式シェル（selfcarrying shell）構造の使用を可能にした。これらの壁はタンクの底に直接取り付けられ、上端は図示していない支持構造に取り付けられている。一つのポンプ４１、場合によってはもっと多いポンプ４１の建設もあろうが、それへの多数の収集管１３の接続システムは、もっと大容量の排水浄化プラントの収集管１３の最適長さの維持もまた同様に可能にし、そのような排水浄化プラントの場合の分離室の長さは数百ｍに達しよう。なお、ポンプの流れを反転させることは、水の逆流による収集管の浄化に使用される。工業上の有用性本発明の方法および装置は、新たな排水浄化プラントの建設と、活性化および沈殿タンクを個別に有する、これまでの既存の従来の排水浄化プラント、特に大容量のプラントの再建の双方に適している。したがって、本発明は、排水の処理能、特に、リン除去および窒素除去を含んだ浄化効率と浄化量の増大化によって、主に、上記既存の排水浄化プラントに対し、大きな機能増強を達成しながら、上記既存の排水浄化プラントを比較的、簡便に再建することに用いることができる。記号リスト：１外周壁２隔壁３エアレーション部材４分離室５分配チャンネル６面６’面壁７外周流れチャンネル８底９入り口流れチャンネル１０上部開口１１下部開口１２分離室下部１３収集用主管１４入り口開口１５収集水路２２導入部２５通路２６通路２７出口２８邪魔板２９トラップ３０相互連結３４隔壁３５収集汚水溜め３６遠心ポンプ３８導入部３９気泡ポンプ４０頂部４１通路４２電気モータ４３出口４４分配システム４５弁４６混合器４７エアレーションホース

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１２月２７日【補正内容】明細書生物学的な活性汚泥による排水処理の方法および装置本発明は、硝化工程が生じる活性汚泥法において排水が浄化される、生物学的な活性汚泥による排水浄化の方法に関する。また、本発明は上記方法を具現する装置に関し、上記装置では、排水処理における一般的なタンク中にて、活性化室と、上方かつ長さ方向に延びる分離室と、分離室から導かれる浄化水の出口とを含み、各隔壁と各面壁とによって区分された各分離室の長さ方向の側部で各分離室と活性化室とが連通するようなっている。発明の背景海水を含め地上表面の水を富栄養化から有効に保護するには、その存在が富栄養化の原因になっている窒素やリンの様なマクロビオゲン要素を徹底して除去することが要求される。この事が、排水浄化処理用の全てのシステムで窒素とリンを除去する要求を考慮しなければならない理由である。従来、窒素成分を同時に低減する排水浄化処理として知られ用いられてきた各システムは生物学的プロセスを指向している。それは、このような生物学的なプロセスが最も経済的なものと思われるからである。上記の全てのシステムでは、第一に酸化可能な窒素の形、つまりアンモニアや有機窒素を、硝化工程を通して硝酸イオンの形に変換した後、硝酸イオンを脱窒素工程を通して還元しガス状窒素に変換する必要がある。硝化工程では活性汚泥中に硝化バクテリアの存在が必要であり、そのことは十分な汚泥日令期間が必要となり、実際上、完全な硝化工程が達成されるには30日間の汚泥日令期間を必要とする。これは、活性汚泥の揮発性（強熱減量）の懸濁固形物１ｋｇ当たり５日間で0.12kgの生物学的酸素要求量に日数を掛けた分の汚泥負荷に相当する。このような汚泥負荷はkg BOD₅/kg VSS・ｄと呼ばれている。加えて、硝化工程プロセスには溶存酸素の十分な濃度が必要であり、通常、液体１リットル当たり２ｍｇを越える酸素濃度、つまり、２ｍｇＯ₂／リットルが必要である。その後、硝化工程によって、液体の中の溶存酸素の欠乏が生じ、脱窒素工程に順次移行する。このような液体では、微生物は、硝酸イオンの還元を通して必要とする酸素を得ている。従来、複合的、生物学的な水処理システムの硝化工程と脱窒素工程とを同時に行う解決法として、３つの重要な先行技術が知られている。第１の先行技術は、間欠的な脱窒素工程である。この解決法では活性汚泥による浄化のための硝化工程および脱窒素工程が間欠的エアレーションによって周期的に交替している。この解決法の欠点は、間欠プロセスであるため連続プロセスに比べて効率が低く、プロセスの複雑な制御とエアレーションが中断した際に活性汚泥の懸濁が停止することである。他の先行技術は、先行する脱窒素工程である。この解決法ではエアレーションによる活性化の前に、分離された、濃厚な混合供給物を用いたタンク内の完全混合の形での脱窒素工程が実現される。この先行脱窒素工程の間、排水はエアレーションによる活性化から再循環してくる活性汚泥の混合液と共に搬送される。この先行脱窒素工程の欠点は、活性汚泥の懸濁を確保するために、活性汚泥の混合液の個別の運搬装置と共に、個別の脱窒素工程用の活性室を作る必要があることである。脱窒素工程をうまく作動させるのに必要な容量は、排水の質と各プロセスパラメータに依存し、よって時間や場所によってそれ自身変化する。脱窒素工程のための容量を上記先行技術のように固定した場合、浄化を高品質に維持するために、上記の容量量は過度の状態にも十分に対応できる大きさに設定される必要があり、それゆえ、通常の作動時にとっては過大な大きさになる。他の欠点は、脱窒素工程用の活性室の表面の一部は活性汚泥の分離に用いられず、この利用しない部分は、公共排水処理プラントの処理部の表面の25％にも及ぶ事である。個々の脱窒素工程のための室や、エアレーションされた個々の活性化室を用いた解決法の例として、例えば特許明細書ＣＡ−Ａ１１５５９７６とＥＰ−Ａ０３６７７５６が挙げられる。先に挙げた特許明細書では、中心に置かれたただ一つの無酸素ゾーンとリアクションタンクの各終端部に設置された二つの有酸素ゾーンが開示されており、各有酸素ゾーンは硬質な隔壁手段により、下向きの流れのエアレーションゾーンと上向きの流れの流動床ゾーンとに分割されている。この解決法は上述の容積を固定したときの欠点を有している。第二に挙げた特許明細書では、内部の脱窒素工程のための室と外部の硝化工程のための室が開示されており、この解決法は、これらの各室間の通路の断面積を変えることによる循環流の調整により図られている。この解決法においても、容積を固定する欠点を固有に有するものである。生物学的水浄化における脱窒素工程の第三の知られた解決法は、酸化排水溝とメリーゴーラウンドシステムを組み合わせた循環回路における脱窒素工程である。この場合、エアレーションおよび排水と活性汚泥の混合液との混合の機能は、浄化システム中の活性汚泥の混合液を移動させることと一体化されており、機械的エアレーションの形で一つのシステムになる。循環回路中の活性汚泥の混合液の流れと共に、活性汚泥の混合液において溶存酸素の飽和か発生し、それを通じて硝化工程が生じ、生物学的分解と硝化工程による酸化プロセスによって酸素が次第に消費されて活性汚泥の混合液中の酸素含有量は減少し、循環回路の終端では脱窒素工程が酸素不足の状態で行われる。上記脱窒素工程の技術的解決方法は多くの欠点を示している。機械的エアレーションは平坦な深くないタンクを必要とし広い場所をタンクのために必要とする。タンクの表面は活性汚泥の分離には使用されず、その結果、活性化装置は、別の分離装置が必要となり、更に建造場所、従って投資コストが増加することになる。分離した汚泥の沈殿によって強制再循環を行う側線の独立分離方式はそれ程効果的ではなく、活性化部分での低濃度を引き起こす。30日の汚泥日令期間を有する活性汚泥の低負荷とするには広大な面積の活性化領域を必要とする。循環回路における若干の欠点は、脱窒素工程における活性汚泥の各粒子に付着する気体窒素の泡を不十分な放出に起因する活性汚泥中の高い汚泥指標（sludge index）であり、この事は装置の処理容量の顕著な低下の原因となる。三機能、即ちエアレーション、活性汚泥の混合液の移動供給および排水の活性汚泥の混合液への混合とを一体化することの他の欠点は、上記の一体化が、窒素含有汚染物をより多く含む排水中の脱窒素効率を低下させることであり、それは脱窒素工程の部分での脱窒素工程に必要な炭素供給が欠乏することから起こる。従って、十分に効果的な硝化工程と脱窒素工程を実現するために、活性汚泥の混合液の間欠的エアレーションを有する前記装置を、間欠的プロセスでのすべての負の効果に合わせることが必要となる。脱窒素工程の上記既知の各解決法は、新たな排水処理浄化プラントの建設にも、従来の排水処理浄化プラントの再建にも欠点を示し、富栄養化要素を考慮した浄化水質の高い要求には最早対応しない。高工業化諸国には、既に機能強化か再建を必要とする多数の公共排水浄化プラントがある。上述のこれまでの既知の脱窒素工程の各解決法は、上記のような公共排水浄化プラントに適したものではない。それは、上記各解決方法か、新たな排水処理浄化プラントの建設か、または少なくとも従来の公共排水浄化プラントに対し、かなりの程度までの再構築が必要であったからである。このことから、これまでに存在する公共排水浄化プラントを簡便に再利用できる解決法を創出する緊急な必要性が生じている理由であり、その解決法は同時に現代の生態学的要求を充足するものである。本発明の目的は、既知の解決法の欠点をできる限り除去し、従来からの既存の排水浄化プラントを再利用する可能性を有しながら、生物学的な活性汚泥による排水浄化における重要な機能強化を実現する新たな方法とその装置を提供することである。発明の概要本発明にかかる方法の主題は、活性汚泥の混合液が循環回路中の循環に導入され、脱窒素工程および硝化工程に用いられる上記循環回路の少なくとも一部分が栓流（plug flow）の特性を有し、かつ、エアレーション部材による空気エアレーションを備えた一定順序に配列された長さ方向の流れチャンネルによって形成されており、栓流の特性を有する流れの終端部では、浄化水が流動床濾過によって除去され、かつ、流動床濾過によって分離された汚泥が、濃縮された活性汚泥の混合液の形で活性汚泥の混合液と混合され、第一流れチャンネルの始端に強制流れ手段によって導入され、第一流れチャンネルの始端となる同じ導入位置に原排水が導入されることを特徴としている。。排水浄化の効率を考慮すると、同時期に、流動床濾過によって循環回路から除去されている浄化水の量が循環回路中に循環している活性汚泥の混合液の量よりも少ないことが大切である。原排水と混合された活性汚泥の混合液が、エアレーションによって活性汚泥が懸濁されている状態と同時に次第に酸化されるようになっていることが好ましく、このとき、活性汚泥の混合液中の溶存酸素の濃度が活性汚泥の混合液１リットル当たり少なくとも酸素２ｍｇとなっていることが望ましい。排水浄化プロセスの制御を考慮すると、循環回路中において、時間と場所の関数として強度を変えながら空気的エアレーションによるエアレーションが行われることが重要である。活性化に要求される効果を達成するために、活性汚泥の混合液の循環強度は浄化された水出力の少なくとも２倍であることが重要である。活性汚泥の混合液を栓流に導くことを考慮すると、活性汚泥の混合液が、分離プロセスの後に、浄化された水の除去による循環回路での分離により濃縮された活性汚泥の混合液の強制的な導入と、原排水の導入とにより、循環回路において形成されることが重要である。脱窒素工程の効率を高めるために、循環している活性汚泥の混合液における酸化状態の部分から流動床濾過によって各循環の毎に浄化した水を取り出すことが重要である。本発明の装置に関する主題は、常に二つの分離室がその長さ方向に延びた各側部で互いに隣接して設けられ、上記各側部には活性化室との連通経路が設けられており、上記の長さ方向に延びた各側部の各壁の間に設けられた長さ方向に延びた分配チャンネル５が、一方の端部で端部壁にて完全に閉鎖され、他端では通路が形成され、その通路により各流れチャンネルシステムに連通されており、それら各チャンネルが分離室から水平方向に分離されており、そして流れチャンネルシステムと少なくとも一つの分配チャンネル５が循環回路の一部を形成し、循環回路の他の部分が分離室からの活性汚泥の混合液用の出口に接続されている収集転可逆な電気モータを備えたポンプであることが重要である。電気モータとポンプ集合体のすべり子を取り外すことかできるように、回転可逆な電気モータとポンプのすべり子をタンク底に対して垂直に置かれたガイド棒上を滑動するように配置することが好ましい。収集パイプの長さを最適な長さに維持するために、ポンプは収集用主管と少なくとも２つの分岐にて接続されていることが重要である。空気の断続的なまたは制御された供給を可能にするために、エアレーションホースは活性化室に配置され、止弁か制御弁を通して圧縮空気供給源に接続されていることが重要である。空気の酸素をより有効に利用するためには、各エアレーションホースは２つの分岐で配置され、それら分岐が外周チャンネルの断面において相互に反対側に設置されていることが重要である。本発明の方法および装置は、自然環境の水資源における富栄養化を防止するのに非常に効果的な手段を示すものである。本発明の主な利点は、排水から有機物質を除去と、例えば窒素やリンのような富栄養化要素の含量の低下という双方の浄化の高い効率である。これによって、複合的な排水浄化、特に公共用の排水浄化は、脱窒素および脱リン用の追加の工程を加える必要を省いて、活性汚泥による浄化のための簡素な方法が提供される。このことは、複合的な生物学的排水浄化用の各処理部の技術的解決を極めて簡素化する。本発明の処理部となるモジュールシステムは、数百万の住民が住む集合都市に適した最大の処理部に至るまで広範囲の容量の処理部のモジュール建設を可能にする。流動床濾過のための分離室を活性化室に挿入することにより形成されるチャンネルによって、均一な循環回路へのチャンネル接続のシステムは最大の簡素化を招来すると同時に、活性汚泥の分離をシステム中にて水力学上の抵抗を最低値にて行い、活性化浄化の連結プロセス間の連結路を短縮化する。活性汚泥の混合液の循環は処理部への原排水の間断的な導入もまた許容し、このことは排水浄化プラントでの原排水分配のコストを低下させる。本発明の方法および装置の他の利点は、分離用の処理部の表面領域を最大限に特許請求の範囲１．硝化工程と脱窒素工程とが生じる活性化プロセスによって排水が生物学的に浄化される生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液が循環回路中の循環に導入され、脱窒素工程および硝化工程に用いられる上記循環回路の少なくとも一部分が、栓流の特性を有し、かつ、エアレーション部材による空気エアレーションを備えた一定順序に配列された長さ方向に延びた各流れチャンネルによって形成されており、栓流の特性を有する流れの終端部では、浄化水が流動床濾過によって除去され流動床濾過によって分離された汚泥が、濃縮された活性汚泥の混合液の形で活性汚泥の混合液と混合され、第一流れチャンネルの始端に強制流れ手段によって導入され、第一流れチャンネルの同じ場所に原排水が導入されることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。２．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、流動床濾過を通じて循環回路から取り去られた浄化水の量は同時に循環回路を循環している活性汚泥の混合液の量よりも少ないことを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。３．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、原排水を混合した活性汚泥の混合液は、活性汚泥の混合液中の溶存酸素濃度が、活性汚泥の混合液１リットル当たり少なくとも２ｍｇに至るまでの、活性汚泥が懸濁している状態となるエアレーションによって、順次、酸化される状態となることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。４．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、エアレーションは、時間および／あるいは循環回路中の設置場所の密度を変化させる空気エアレーションにより実行されることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。５．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液の循環速度は、浄化水の除去速度の少なくとも２倍であることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。６．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液は、原排水の投入と、浄化水を排出と、分離プロセスに続く循環回路分離によって濃縮された活性汚泥の混合液の強制的な投入とによって循環回路に導入されることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。７．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、浄化水が、循環している活性汚泥の混合液の一部から流動床濾過作用によって各循環中に取り去られることを特徴とする。８．一般的なタンクの中に活性化室と上方に延び、かつ長さ方向に延びる分離室４と、浄化された水を分離室４から取り出すための出口とを含み、各分離室４は隔壁と面によって区分され、長さ方向の側部部分で活性化室と連通し、また、分離室４の互いの各隔壁の間と隔壁とタンク壁との間とに分離された長さ方向のチャンネルがそれぞれ形成され、それらのチャンネルではエアレーション部材３がそれぞれ配置されたクレーム１の方法を実施する装置であって、常に、２つの分離室４が互いに長さ方向の側部にて隣接して配置されており、分離室４の側部では、活性化室との連通が形成され、上記長さ方向の壁の間に形成された長さ方向に延びる分配チャンネル５が一方の側で終端壁により閉鎖されるように設けられ、分配チャンネル５の反対側に、分配チャンネル５を流れチャンネルシステム９・７とそれぞれ連結する通路が形成され、チャンネル９・７は分離室４から水平方向に区分され、流れチャンネル９・７システムと少なくとも一つの分配チャンネル５とによって一部を形成する循環回路が、循環回路の他の部分を分離室４からの活性汚泥の混合液用の出口に接続された収集部材によって形成するように設けられ、収集部材に接続される少なくとも一つのポンプセットが設けられ、循環回路の始端に形成されるポンプセットの出口が形成され、ポンプセットの導入区域か、またはポンプセットの出口区域に連通する原排水の導入部が設けられ、少なくとも一つの邪魔板２８が循環回路に設けられていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。９．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、収集部材は、流動床濾過のために分離室４の底近くに配置され、活性化室との連絡通路が上部開口１０と下部開口１１によって形成され、上部開口１０と下部開口１１とも分離室４の同じ側部に設定され、上部開口１０は分離室４の延伸部に接続され、下部開口は分離室４の底近くに設定され、一方、上部開口１０は、活性汚泥の混合液の流入に対する抵抗が低下するように下部開口１１よりも小さくなっていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１０．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、分離室４は、活性化室と、タンク底付近の分離室４の隔壁２の切欠によって形成された通路１９を通して連通されており、一方、濃縮された活性汚泥の混合液用の入り口を有する収集用主管１３がタンク底付近の分離室４に配置されており、収集用主管１３はポンプ４１に接続され、ポンプ４１の出口が活性化室に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１１．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、循環回路は少なくとも一つの基本モジュールで形成され、その基本モジュールの中に分配チャンネル５が二つの内側の隔壁２によって形成され、外側の隔壁２は、常に内側の隔壁２とにより分離室４を形成し、タンクの外周壁１または隣接するモジュールの外壁とにより外周流れチャンネル７を形成する一方、分配チャンネル５はその前面で外周流れチャンネル７と連通され、分配チャンネル５の側部で分離室４と連通されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１２．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ３６に設けられた収集汚水溜め３５が循環回路内に配置され、一方活性汚泥の混合液を搬送する収集部材の出口２７が上記収集汚水溜め３５に連通し、ポンプ３６の出口２７’が流れチャンネル７の始点にある邪魔板２８の後方に連通されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１３．クレーム１２に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、原水導入部２２が収集汚水溜め３５に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１４．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、基本モジュールと同一機能の追加モジュールが、基本モジュールに対し直角方向に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１５．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、基本モジュールは、その軸をタンクの中心を通るように配置され、複数の追加モジュールが、対称的にかつ基本モジュールに対し直角方向となるように配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１６．クレーム１５に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、少なくとも一つの追加モジュールが基本モジュールに平行に隣接し、この様に形成された平行モジュールのシステムがタンク中心を通る軸に対し対称的であることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１７．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、原排水導入部区域では、各エアレーション部材３の互いの間隔は、循環回路の他の部分よりも大きくなっていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１８．クレーム８ないし１７に記載の何れか一つの生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、流動床濾過への入り口開口１４の流れの断面積が、分離室４の表面積の10％よりも大きいことを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１９．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、収集部材には、少なくとも一つのポンプ、好ましくは遠心ポンプ３６が設けられ、上記ポンプが収集汚水溜め３５に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２０．クレーム８ないし１９に記載の何れか一つの生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、流動床濾過のための分離室４が、循環回路の各チャンネル５・９の全長にわたって配置される一方、流動床濾過のための分離室４への活性汚泥の混合液の入り口と濃縮された活性汚泥の混合液を分離室４から運び出す収集部材とが、分離室４の全長にわたって形成されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２１．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、浮上汚泥のトラップ２９が分離室４の上部に配置され、上記トラップ２９は、傾斜した屋根により形成され、屋根の下部に圧縮空気供給源が隣接され、屋根の上部に、浮上汚泥の出口が、活性化室に連通している気泡ポンプ３９にて設けられている一方、屋根全体はタンク表面レベル下に設定されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２２．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、少なくとも一つの流れ調整器２０が、活性化室の側部から隔壁２への通路１９の領域に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２３．クレーム８および２２に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、混合器４６が活性化室の始点に配置され、ポンプ４１からの出口４３が、原排水用の導入部２２が連通している混合器４６中に連通し、混合器４６からの出口が活性化室の始点に続く部分に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２４．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ集合体４１は、水中での作動可能、かつ、回転可逆な電気モータを備えたポンプであることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２５．クレーム２４に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、回転可逆な電気モータ４２とポンプ４１を支持するすべり子（runner）が、タンク底に垂直に取り付けられたガイド棒上に滑動的に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２６．クレーム２４に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ４１は、収集用主管１３の少なくとも２つの分岐に接続されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２７．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、エアレーションホース４７は、活性化室に位置し、止め弁４５または調整器を通じて圧縮空気供給源に接続されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２８．クレーム２７に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、エアレーションホース４７は、外周チャンネル７の断面における互いに相対する両側部に位置する２つの分岐に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．排水が硝化工程が生じる活性化プロセスによって生物学的に浄化される生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液が栓流特性によって循環回路に導入され、その活性汚泥の混合液から浄化水が流動床濾過によって除去され、その後、上記活性汚泥の混合液と原排水との混合が活性汚泥の粒子表面での酸素欠乏を発生させ、その欠乏が脱窒素工程を発生させ、続いて、活性汚泥の混合液は、エアレーションによって上記活性汚泥を懸濁中に維持し栓流において順次酸素飽和に導かれ、上記酸素飽和によって脱窒素工程から硝化工程へ活性汚泥の混合液の状態を順次変化させながら、追加された排水を同時に浄化を進行させ、その浄化の進行が、流動床濾過による浄化水の前記除去の前に排水の浄化を生じせしめ、一方、硝化工程を通じて形成された硝酸イオンが活性汚泥の混合液と共に脱窒素工程に戻り、このような一循環において複雑な排水浄化の全プロセスが行われることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。２．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、流動床濾過を通じて循環回路から取り去られた浄化水の量は同時に循環回路を循環している活性汚泥の混合液の量よりも少ないことを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。３．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、原排水を混合した活性汚泥の混合液は、活性汚泥の混合液中の溶存酸素濃度が、活性汚泥の混合液１リットル当たり少なくとも２ｍｇに至るまでの、活性汚泥が懸濁している状態となるエアレーションによって、順次、酸化される状態となることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。４．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、エアレーションは、時間および／あるいは循環回路中の設置場所の密度を変化させる空気エアレーションにより実行されることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。５．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液の循環速度は、浄化水の除去速度の少なくとも２倍であることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。６．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、活性汚泥の混合液は、原排水の投入と、浄化水を排出と、分離プロセスに続く循環回路分離によって濃縮された活性汚泥の混合液の強制的な投入とによって循環回路に導入されることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の方法。７．クレーム１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の方法において、浄化水が、循環している活性汚泥の混合液の一部から流動床濾過作用によって各循環中に取り去られることを特徴とする。８．一般的なタンクの中に活性化室と上方に延び、かつ長さ方向に延びる分離室と、浄化された水を分離室から取り出すための出口とを含み、各分離室は隔壁と面によって区分され、長さ方向の側部部分で活性化室と連通し、また、分離室の互いの各隔壁の間と隔壁とタンク壁との間とに分離された長さ方向のチャンネルがそれぞれ形成され、それらのチャンネルではエアレーション部材がそれぞれ配置されたクレーム１の方法を実施する装置であって、常に、２つの分離室４が互いに長さ方向の側部にて隣接して配置されており、分離室４の側部では、活性化室との連通が形成され、上記長さ方向の壁の間に形成された長さ方向に延びる分配チャンネル５が一方の側で終端壁により閉鎖されるように設けられ、分配チャンネル５の反対側に、分配チャンネル５を流れチャンネルシステム９・７とそれぞれ連結する通路が形成され、チャンネル９・７は分離室４から水平方向に区分され、流れチャンネル９・７システムと少なくとも一つの分配チャンネル５とによって一部を形成する循環回路が、循環回路の他の部分を分離室４からの活性汚泥の混合液用の出口に接続された収集部材によって形成するように設けられ、収集部材に接続される少なくとも一つのポンプセットが設けられ、循環回路の始端に形成されるポンプセットの出口が形成され、ポンプセットの導入区域か、またはポンプセットの出口区域に連通する原排水の導入部が設けられ、少なくとも一つの邪魔板２８が循環回路に設けられていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。９．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、収集部材は、流動床濾過のために分離室４の底近くに配置され、活性化室との連絡通路が上部開口１０と下部開口１１によって形成され、上部開口１０と下部開口１１とも分離室４の同じ側部に設定され、上部開口１０は分離室４の延伸部に接続され、下部開口は分離室４の底近くに設定され、一方、上部開口１０は、活性汚泥の混合液の流入に対する抵抗が低下するように下部開口１１よりも小さくなっていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１０．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、分離室４は、活性化室と、タンク底付近の分離室４の隔壁２の切欠によって形成された通路１９を通して連通されており、一方、濃縮された活性汚泥の混合液用の入り口を有する収集用主管１３がタンク底付近の分離室４に配置されており、収集用主管１３はポンプ４１に接続され、ポンプ４１の出口が活性化室に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１１．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、循環回路は少なくとも一つの基本モジュールで形成され、その基本モジュールの中に分配チャンネル５が二つの内側の隔壁２によって形成され、外側の隔壁２は、常に内側の隔壁２とにより分離室４を形成し、タンクの外周壁１または隣接するモジュールの外壁とにより外周流れチャンネル７を形成する一方、分配チャンネル５はその前面で外周流れチャンネル７と連通され、分配チャンネル５の側部で分離室４と連通されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１２．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ３６に設けられた収集汚水溜め３５が循環回路内に配置され、一方活性汚泥の混合液を搬送する収集部材の出口２７が上記収集汚水溜め３５に連通し、ポンプ３６の出口２７’が流れチャンネル７の始点にある邪魔板２８の後方に連通されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１３．クレーム１２に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、原水導入部２２が収集汚水溜め３５に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１４．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、基本モジュールと同一機能の追加モジュールが、基本モジュールに対し直角方向に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１５．クレーム１１に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、基本モジュールは、その軸をタンクの中心を通るように配置され、複数の追加モジュールが、対称的にかつ基本モジュールに対し直角方向となるように配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１６．クレーム１５に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、少なくとも一つの追加モジュールが基本モジュールに平行に隣接し、この様に形成された平行モジュールのシステムがタンク中心を通る軸に対し対称的であることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１７．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、原排水導入部区域では、各エアレーション部材３の互いの間隔は、循環回路の他の部分よりも大きくなっていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１８．クレーム８ないし１７に記載の何れか一つの生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、流動床濾過への入り口開口１４の流れの断面積が、分離室４の表面積の10％よりも大きいことを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。１９．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、収集部材には、少なくとも一つのポンプ、好ましくは遠心ポンプ３６が設けられ、上記ポンプが収集汚水溜め３５に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２０．クレーム８ないし１９に記載の何れか一つの生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、流動床濾過のための分離室４が、循環回路の各チャンネル５・９の全長にわたって配置される一方、流動床濾過のための分離室４への活性汚泥の混合液の入り口と濃縮された活性汚泥の混合液を分離室４から運び出す収集部材とが、分離室４の全長にわたって形成されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２１．クレーム８に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、浮上汚泥のトラップ２９が分離室４の上部に配置され、上記トラップ２９は、傾斜した屋根により形成され、屋根の下部に圧縮空気供給源が隣接され、屋根の上部に、浮上汚泥の出口が、活性化室に連通している気泡ポンプ３９にて設けられている一方、屋根全体はタンク表面レベル下に設定されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２２．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、少なくとも一つの流れ調整器２０が、活性化室の側部から隔壁２への通路１９の領域に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２３．クレーム８および２２に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、混合器４６が活性化室の始点に配置され、ポンプ４１からの出口４３が、原排水用の導入部２２が連通している混合器４６中に連通し、混合器４６からの出口が活性化室の始点に続く部分に連通していることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２４．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ集合体４１は、水中での作動可能、かつ、回転可逆な電気モータを備えたポンプであることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２５．クレーム２４に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、回転可逆な電気モータ４２とポンプ４１を支持するすべり子（runner）が、タンク底に垂直に取り付けられたガイド棒上に滑動的に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２６．クレーム２４に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、ポンプ４１は、収集用主管１３の少なくとも２つの分岐に接続されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２７．クレーム１０に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、エアレーションホース４７は、活性化室に位置し、止め弁４５または調整器を通じて圧縮空気供給源に接続されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。２８．クレーム２７に記載の生物学的な活性汚泥による排水処理の装置において、エアレーションホース４７は、外周チャンネル７の断面における互いに相対する両側部に位置する２つの分岐に配置されていることを特徴とする生物学的な活性汚泥による排水処理の装置。