JPH10151475A - 接触酸化型生物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気を均一な微細気泡として酸化槽に導入す
ることができ、気泡の会合による大径の気泡の生成を防
止しながら、均一な上向流を形成して効率のよい接触酸
化を行うことのできる接触酸化型生物処理装置を得る。 【解決手段】 担体に活性汚泥を付着させて接触酸化を
行う酸化槽１に被処理液４を導入する際、エジェクタ２
１に空気を吸入して混合し、混合液をポンプ２２で攪
拌、加圧し、気泡を微細化および溶解させて酸化槽１に
導入することにより、均一な上向流を形成し、効率よく
接触酸化を行うとともに、担体が液面に上昇してメッシ
ュ板２３を閉塞することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は酸化槽内に担体を存
在させ、曝気により酸化を行うようにした接触酸化型の
生物処理装置、特にエジェクタにより空気を吸引して曝
気を行うようにした接触酸化型生物処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】接触酸化型の生物処理装置は酸化槽内に
担体を存在させて活性汚泥を高密度に付着、保持させ、
これを利用して効率のよい接触酸化を行い、有機性排液
を処理するように構成されている。このような接触酸化
型装置は粒状担体を浮遊状態で用いるもののほか、担体
を固定した状態で用い、接触酸化と濾過を行う生物濾過
装置もこれに含まれる。

【０００３】浮遊担体を使用する接触酸化型生物処理装
置では、被処理液を上向流で通液すると曝気に伴い、担
体が上部に押し上げられて処理水と共にリークするた
め、一般には下向流で処理が行われる。この場合、被処
理液を曝気槽の上部より供給し、下部より曝気を行って
担体を浮遊させ、処理水は浮遊担体の下部より取り出
す。しかしこの方法では担体が沈降しやすく、沈降した
担体を再度浮遊させることは困難である。

【０００４】被処理液を上向流で流す場合は、担体の流
出を防止するために、酸化槽表面を水だけ通過するよう
なメッシュ板またはグリッド板でカバーする方法、ある
いは処理水が溢流する処理水トラフ付近にメッシュ板を
設置する方法などが採用されている。しかしメッシュ板
またはグリッド板の細孔に浮遊担体が詰まって閉塞す
る。

【０００５】図２は従来の上向流による浮遊方式の接触
酸化型生物処理装置の断面図である。図２において、１
は酸化槽であり、内部の下部に支持床２が設けられ、そ
の下部の導入室３に被処理液路４が連絡するとともに、
散気装置５が設けられ、これに空気供給路６が連絡して
いる。酸化槽１の液面付近にはグリッド板７が設けられ
ており、そのやや上に溢流壁８を形成するように処理液
トラフ９が設けられ、処理液路１０が連絡している。酸
化槽１内の支持床２上の槽内液１１中には粒状の担体１
２が投入されている。

【０００６】上記の装置による処理方法は、被処理液路
４から被処理液を供給し、空気供給路６から空気を供給
して散気装置５から散気すると、空気は気泡となる。被
処理液と気泡は上向流で支持床２を通過し、担体１２を
浮遊させる。これにより担体１２に付着した活性汚泥は
被処理液および空気と接触を繰返して接触酸化が行われ
る。処理液はグリッド板７を通過し、溢流壁８から処理
液トラフ１０に溢流し、処理液路１０に取出される。

【０００７】このような従来の上向流方式の接触酸化型
生物処理装置では、酸化槽１の下部より供給される空気
は散気球またはスリット板等の散気装置５を通して吹き
込まれる。散気装置５を出た瞬間の空気は０．１〜０．
５ｃｍ径の気泡になる。この程度の径の気泡の上昇速度
は１００〜３００ｍ／ｈｒであって、乱流を生じること
はないので、比重１．０１〜１．３０の水より重い担体
粒子は水面まで上昇することはない。

【０００８】しかし乱流の状態にもよるが、通常散気装
置５を出た小径の気泡は会合により成長して１〜５ｃｍ
の大径の気泡になる。このような気泡は５００〜１２０
０ｍ／ｈｒの速い上昇速度となるので、その上昇流に巻
き込まれて担体１２が液面付近まで上昇し、メッシュ板
またはグリッド板７を閉塞することになる。これにより
処理水が流れなくなるため、これを剥離するなどのメン
テナンス作業に時間を要するという問題点があった。

【０００９】上記のような浮遊方式ではなく、担体を固
定状態で使用し、接触酸化と濾過を行う固定床方式の生
物濾過装置においても、大径の気泡が上昇すると、担体
に付着している汚泥が剥離して処理水とともに流出し、
濾過機能が阻害されるという問題点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、空気
を均一な微細気泡として酸化槽に導入することができ、
気泡の会合による大径の気泡の生成を防止しながら、均
一な上向流を形成して接触酸化を行うことのできる接触
酸化型生物処理装置を得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機性排液を
受け入れ、活性汚泥と接触させて曝気を行う酸化槽と、
酸化槽内に存在し、活性汚泥を保持する担体と、酸化槽
の下部に被処理液を供給する被処理液路と、被処理液路
に空気を吸入するように設けられたエジェクタと、空気
を吸入した被処理液を攪拌し加圧して、気泡を細分化お
よび溶解させて酸化槽に供給するポンプとを含む接触酸
化型生物処理装置である。

【００１２】本発明において、酸化槽は有機性排液を受
け入れ、活性汚泥と接触させて曝気を行うように構成さ
れており、担体は酸化槽内に存在し、活性汚泥を付着さ
せて保持するように構成されている。このような酸化槽
は粒状担体を浮遊状態で用いる浮遊方式のものが好まし
いが、担体を固定状態で用いる固定床方式のものでもよ
い。酸化槽の構造は従来から用いられている一般的な接
触酸化型生物処理装置と同様のものが使用できる。

【００１３】浮遊方式の接触酸化型生物処理装置として
は、支持床上に粒状の担体を投入し、上向流により担体
を浮遊させる構造にする。担体としては見掛比重１．０
１〜１．３０、好ましくは１．０５〜１．２０、粒径
０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍのものが使用
可能である。このような粒状担体としては活性炭、ゼオ
ライトなどがあげられる。担体の流出防止手段として、
上部に設ける溢流壁の付近にメッシュ板を設けるのが好
ましいが、液面に沿ってグリッド板を設けてもよい。

【００１４】固定式の担体を用いる場合は、ハニカム、
サドル、リング等の任意の担体を酸化槽に充填して担体
の充填層を形成することができる。浮上性の粒状濾材を
用いる場合は酸化槽の上部に通液、通気性の支持床を設
けて粒状濾材を上向流で支持床に押し付けて担体の充填
層を形成する。このような浮上性の担体としては、見掛
比重０．９０〜１．１０、好ましくは０．９５〜１．０
５、粒径２〜５０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍのもの
を用いることができる。このような担体としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等の比重の小さいプラスチッ
ク、あるいは一般的なプラスチックの発泡体などがあげ
られる。

【００１５】担体は活性汚泥を付着増殖させ、高密度に
保持した状態で使用されるが、このように活性汚泥を付
着させるには、担体を酸化槽に投入して、有機性排液お
よび空気を導入し、処理を行うことにより可能である。
他の装置においてすでに汚泥が付着した担体を引抜いて
用いてもよい。

【００１６】本発明では酸化槽の下部に被処理液を供給
するように被処理液路を連絡するが、この被処理液路に
空気を導入するようにエジェクタを設け、エジェクタで
吸入された空気および被処理液を攪拌混合して加圧し、
気泡を細分化および溶解させて酸化槽に供給するように
ポンプを設ける。ポンプとしてはキャビテーションを起
こさないような吸込スクリュウ付渦巻ポンプ、遠心式デ
ィスクポンプ等の液を強制的に押し込む方式のポンプが
好ましい。

【００１７】被処理液に混入する空気量は被処理液中の
有機物濃度（負荷量）によって決まり、原水１に対して
空気２〜１０の割合で供給する。この場合被処理液量に
対して空気量が多くなると、空気を微細な気泡に分散さ
せることができなくなるので、処理液を循環して被処理
液と混合し、空気を混入するための液量を増大すること
ができる。この場合空気と空気を混入する液との割合は
１０〜１００、好ましくは２０〜５０である。

【００１８】上記の装置による処理方法は、酸化槽に担
体および活性汚泥を投入し、被処理液路から有機性排液
を供給し、これにエジェクタにおいて空気を吸入して混
合し、ポンプにおいて被処理液と空気の混合物を攪拌、
混合および加圧することにより、気泡を細分化および溶
解させて酸化槽に供給し、上向流で通液して接触酸化を
行う。この状態を続けると、酸素が十分供給され、担体
と空気の接触は緩やかであるため活性汚泥は増殖し、担
体に付着する。

【００１９】被処理液をエジェクタに供給するとその吸
引作用により空気が吸入されて被処理液中に混合され
る。この混合液はポンプに吸入され、その攪拌力により
気泡は細分化され、また加圧力によりその一部が被処理
液中に溶解する。ここでポンプの吐出圧力はゲージ圧で
１０〜５０ＫＰａ、好ましくは２０〜３０ＫＰａとす
る。

【００２０】ポンプから供給される被処理液は２０〜１
００μｍの気泡が均一に分散した気液混合液となってい
る。このような微細な気泡は表面積が大きくて酸素が溶
解しやすく、酸化効率が高くなるとともに、乱流が発生
しないため会合しにくくなり、５〜２０ｍ／ｈｒの均一
な速度で上昇し、乱流を生じにくい。

【００２１】このため混合液を上向流で通液すると、浮
遊方式の場合酸化槽内の担体は均一な浮遊状態に保た
れ、乱流により一部が表面に上昇することはなく、また
付着した汚泥が剥離しにくいため、担体流出防止用のメ
ッシュ板等の閉塞を生じるおそれは少ない。酸化槽にお
ける上昇流速は担体の比重その他の条件により異なるが
５〜１００ｍ／ｈｒ、好ましくは１０〜５０ｍ／ｈｒ程
度にすることができる。

【００２２】固定床の場合は担体の上昇による目詰まり
の問題はないが、微細で均一な気泡が上昇するため、担
体に付着した汚泥が乱流により剥離することがなく、担
体充填層による濾過作用の阻害はない。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は実施形態の上向流による浮遊方式
の接触酸化型生物処理装置の断面図であり、図２と同一
符号は同一または相当部分を示す。

【００２４】図１において、酸化槽１は内部の下部に支
持床２が設けられ、その下部の導入室３に被処理液路４
がエジェクタ２１およびポンプ２２を介して連絡してい
る。酸化槽１の上部に設けられた溢流壁８付近にはメッ
シュ板２３が設けられている。トラフ９に連絡する処理
液路１０から弁２５を有する循環液路２４が分岐し、被
処理液路４に連絡している。酸化槽１内の支持床２上の
槽内液１１中には粒状の担体１２として活性炭が投入さ
れている。エジェクタ２１には空気を吸入するように空
気供給路６が連絡している。ポンプ２２としては遠心式
ディスクポンプが使用されている。

【００２５】上記の装置による処理方法は、被処理液路
４から被処理液を供給し、空気供給路６から空気を供給
すると、空気はエジェクタ２１から吸入されて被処理液
中に混合、分散する。気液混合液はポンプ２２に入って
さらに攪拌され、気泡は細分化すると同時に加圧されて
一部が溶解する。ポンプ２２は遠心式ディスクポンプで
あるため、液が強制的に送り込まれ、キャビテーション
は起こらない。

【００２６】微細な空気が分散した被処理液は酸化槽１
の導入穴３から支持床２を通って上昇し、担体１２を浮
遊させる。これにより担体１２に付着した活性汚泥は被
処理液および空気と接触を繰返して接触酸化が行われ
る。このとき気泡は微細で均一に分散しており、会合に
よる大径の気泡は発生しないので、気泡の上昇速度は遅
くて乱流も発生せず、担体が液面付近まで上昇すること
が防止される。

【００２７】液面付近に上昇した処理液はメッシュ板２
３を通って溢流壁８から処理液トラフ９に溢流し、処理
液路１０から取出されるがその一部は循環液路２４から
循環して被処理液路４に入り被処理液と混合される。こ
のように処理液を循環することによりエジェクタ２１に
おいて大量の空気を混合して分散させることができる。
被処理液の有機物濃度が低い場合、例えばＢＯＤ５０ｍ
ｇ／ｌ以下の場合には循環は不要になるので、弁２５に
より循環流を停止する。

【００２８】処理液路１０から取出される処理液は剥離
した活性汚泥を含んでいるので、固液分離槽（図示せ
ず）において固液分離し、分離液を排出するが、必要に
より分離汚泥を酸化槽１に返送する。

【００２９】上記の酸化槽１では大径の気泡が発生しな
いため、通常は担体の液面への上昇は起らず、突発的な
異常により担体が流出するのを防ぐためにメッシュ板２
３を溢流壁付近に設けているが、メッシュ板２３の目詰
まりは生じない。この場合でも図２のようにグリット板
７を設けてもよい。

【００３０】上記実施形態は、浮遊方式の接触酸化型生
物処理装置の例であるが、担体を固定した固定床式の接
触酸化型生物処理装置にも適用可能である。この場合は
微細な気泡が分散した液が均一に上昇し、乱流が生じな
いので、担体に付着した活性汚泥の剥離は防止され、生
物濾過作用が阻害されることがない。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、被処理液中にエジェク
タで空気を吸入して混合し、気液混合液をポンプで攪
拌、加圧して、気泡を細分化および溶解させて酸化槽に
導入するようにしたので、空気を均一な微細気泡として
酸化槽に導入することができ、気泡の会合による大径の
気泡の生成を防止しながら、均一な上向流を形成して効
率よく接触酸化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の接触酸化型生物処理装置の断面図で
ある。

【図２】従来の接触酸化型生物処理装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 酸化槽 ２ 支持床 ３ 導入室 ４ 被処理液路 ５ 散気装置 ６ 空気供給路 ７ グリッド板 ８ 溢流壁 ９ 処理液トラフ １０ 処理液路 １１ 槽内液 １２ 担体 ２１ エジェクタ ２２ ポンプ ２３ メッシュ板 ２４ 循環液路 ２５ 弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性排液を受け入れ、活性汚泥と接触
   させて曝気を行う酸化槽と、 酸化槽内に存在し、活性汚泥を保持する担体と、 酸化槽の下部に被処理液を供給する被処理液路と、 被処理液路に空気を吸入するように設けられたエジェク
   タと、 空気を吸入した被処理液を攪拌し加圧して、気泡を細分
   化および溶解させて酸化槽に供給するポンプとを含む接
   触酸化型生物処理装置。