JPS6034794A - 有機性廃棄物の生物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は有機性廃棄物の生物処理装置、特に生物担体
粒子を内蔵した流動床槽による好気性または嫌気性処理
装置に関するものである。

下水汚泥、し尿などの有機性廃棄物を生物処理槽に滞留
させて好気性また嫌気性消化を行い、有機物、を分解す
る処理法が行われている。これら方法のうち嫌気性処理
は嫌気性菌の作用により、嫌気状態で有機物を分解する
もので、好気性処理のように曝気槽を必要としないため
、動力費が少ないが、処理時間が長く、装置が大型化す
るという問題があった。・ このような問題を解決するだめに、生物担体を用いて流
動床を形成し、汚泥を流動床中に保持して処理効率を上
げるようにした嫌気性処理装置が提案されている。まだ
好気性処理においても流動床方式は汚泥濃度を高くとれ
、処理効果が優れているため、採用されている。

このような流動床方式では流動化した担体の表面にでき
るだけ多くの微生物（汚泥）を付着、生長させ、有機性
廃棄物との混合を均一に保つ必要があシ、このためには
６０〜７０％の展開率として流動状態を良ホ与る必要が
ある。

しかしながら、このよう在高展開率を維持するためには
、大量の液を循環させて高い上向流速を与える必要があ
り、このだめ動力費が高くなり、特に動力費節減のため
に採用された嫌気性処理の意義が失われるという問題が
あった。

この発明は、以上のような問題点を改善するためのもの
で、流動床を通常は低展開率で運転するとともに、間欠
的に高展開率で運転することにより、動力費を少なくし
て、高い処理効率で生物処理を行うことができる有機性
廃棄物の生物処理装置を提供することを目的としている
。

この発明は、生物担体粒子の流動床を形成した生物処理
槽と、この生物処理槽に上向流速を与えるように液を循
環する循環系路と、この循環系路に設けられた循環ポン
プと、前記循環系路の循環水量を間欠的に変える手段と
を備え、前記流動床を通常は低展開率で運転するととも
に、間欠的にψ高展開率で運転するようにしたことを特
徴とする有機性廃棄物の生物処理装置である。

流動床方式により生物処理する場合、展開率を６０〜７
０％にすると良好な流動状態が得られるが、展開率をそ
れよりも低く、例えば１０−３０％で運転すると、槽内
における担体粒子の大きな運動、混合が起こらず、処理
効率は著しく低下する。

このときの流動床の状態を観察したところ、最初は全体
が流動化しているが、担体粒子の流動が緩やかなため、
生物層が生長して重くなった粒子が下層に沈降して、流
動化しない層が形成され、生物層と有機物の接触が断た
れて処理効率が低下することがわかった。そこで間欠的
に上向流速を上げて展開率を６０〜７０％にすると、再
び混合撹拌が進行し、余分な生物膜が剥離して、均一に
流動化し、その後展開率を下げても、一定期間は低展開
率ながら均一な流動状態が維持できることがわかったシ
、 そこで本発明では、液の循環系路の水量を間欠的に変え
る手段を設けて、通常は流動床を低展開率で運転し、間
欠的に高展開率で運転し、これにより流動床を常に均一
な流動状態に保って、生物層と有機物の接触を良好にし
、低い動力費で処理効率を高く維持する。

本発明の処理対象となる有機性廃棄物としては、下水汚
泥、し尿、余剰活性汚泥、有機性廃液などがあるが、そ
の濃度、組成等は問わず、固形物を含んでいてもよい。

以下、本発明を嫌気性処理の場合を例にとり、図面に基
づいて説明する。第１図および第２図はそれぞれ本発明
の別の実施例を示す系統図でもる。

・第１図において、１は嫌気槽であって密閉構造とされ
、内部に生物担体粒子が充填されて流動床２が形成され
ておシ、原水管６および処理水管４が接続している。嫌
気槽１の上部であって、かつ流動床２より上方から槽底
部に槽内液を循環するように循環系路５が設けられてお
り、その途中に複数の循環ポンプ６．７が並列に設けら
れている。

原水管６は循環系路５に接続し、処理水管４は循環系路
５の接続部よシ上方に接続している。嫌気槽１の上部に
はガス室８が形成され、その頂部にガス排出管９が接続
している。嫌気槽１には加温手段、温度検出手段、圧力
検出手段等が設けられ、各管路には弁等が設けられてい
るが、図示は省略されている。生物担体粒子としては、
砂、ゼオライト、活性炭など、従来より使用されている
ものが使用できる。

以上の構成において、嫌気槽１に生物担体粒子を充填し
、原水管６から有機性廃棄物を供給し、循環ポンプ６ま
たは７を駆動して槽上部の液を循環系路５を通して槽底
部に循環し、嫌気槽１内を上向流で通過させて担体粒子
を流動化し、流動床２を形成して嫌気処理を行う。この
とき、図示しない加温手段により加温し、嫌気性菌を増
殖させて担体粒子上に付着させ、これに有機物を接触さ
せて分解させる。

嫌気処理における有機物の分解には複数の段階がちり、
高分子物質または複雑な有機性物質が加水分解して簡単
々化合物になる段階、簡単な化合物から低級有機酸を生
成する段階、低級有機酸からメタンを生成する段階に大
別される。このうち前の２つの段階が酸生成相と称され
て、通性嫌気性菌によって起こり、最終段がメタン生成
相と称されて、絶対嫌気性菌であるメタン生成菌の作用
によって起こる。

本発明の生物処理装置は上記いずれの生成相のための処
理装置としても利用でき、両者の混相のだめの処理装置
としても利用できる。酸生成相のだめに利用する場合は
、付着する生物は酸生成菌が主体となり、メタンの発生
は少ない。これに対してメタン生成相のために利用する
場合は、付着する生物はメタン生成菌が主体となり、メ
タンの発生は多い。そして混相の場合は双方の菌が付着
し、酸生成およびメタン生成が並行して行われる。

いずれの場合も、有機性廃棄物を一定時間嫌気槽１内に
滞留させ、循環系路５から液を循環して槽内に上向流速
を与えると、担体粒子は展開して流動床２を形成し、嫌
気性微生物の増殖によって生成した汚泥は流動床中に保
持されて、有機物の分解が起こる。

本発明では、このときの流動床２の展開率を、通常は低
展開率で運転して、流動床２の界面を低界面２ａに維持
し、間欠的に高展開率で運転して流動床２の界面を高界
面２ｂに上昇させる。展開率を変える手段は、この実施
例では循環ポンプ６゜７の運転台数の制御によって行わ
れる。すなわち、低展開率のときは、循環ポンプ６．７
のいずれか一方を運転し、高展開率のときは双方を運転
する。

両方の展開率の実際の値は、担体粒子の種類、大きさ、
有機性廃棄物の種類、量、展開率の切換シーケンス等に
より最適の値を選択し得るが、低展開率は流動床維持に
必要な最低限の展開率で、一般的には１０〜３０％、高
展開率は流動床をほぐして余分の生物膜を剥離するのに
適した展開率で、一般的には６０〜７０％である。

展開率の切換シーケンスは上記各種の条件によって最適
のものを選択可能であるが、例えば１日に１時間とか、
１時間に５分とかの割合で行うことができる。高展開率
で運転する時間および頻度は、低展開率で運転した際生
成した流動しない部分をほぐして余分の生物付着膜を剥
離するためであるから、１回の高展開率の運転時間が長
ければ頻度は少なくてよく、逆に頻度が多ければ１回の
運転時間は短くてよい。

低展開率で運転していると、担体粒子の表面に生物膜が
付着して、沈降し、流動しない部分が形成されるが、こ
の流動しない部分および厚い生物膜の内部は有機物と接
触しなくなるため、嫌気性分解に関与しなくなり、処理
性が低下する。このような状態から展開率を高くすると
、再び全体が流動化し、撹拌が激しくなるため、結合し
た部分がほぐれるとともに、厚くなった生物膜が剥れて
、全体が軽い粒子となる。このため展開率を低くしても
全体を流動状態に維持でき、処理効率を高く維持するこ
とができる。

嫌気処理により発生したメタンガスはガス室８に集めら
れて、ガス排出管９から排出される。また槽内液の一部
は処理水として処理水管４から排出される。

第２図の実施例は、循環系路５に吐出量可変の循環ポン
ゾロが１台設けられており、イヘ界面レベル計１０ａ、
１０ｂの信号により、界面２ａまたは高界面２ｂに維持
するように、コントローラ１１によって吐出量が制御さ
れるようになっている。

他の構成は第１図と同様である。

以上の構成において、予め与えられたシーケンスに従っ
て、通常は界面レベル計１０ａが低界面２ａを検出する
ように循環ポンプ６の吐出量を制御して低展開率で運転
し、間欠的に界面レベル計１０ｂが高界面２ｂを検出す
るように循環ポンプ６の吐出量を制御して高展開率で運
転する。このような構成にすると、展開率の制御が正確
になる。

他の操作は第１図の場合と同様である。

なお流量をコントロールする手段は界面レベル計１０ａ
、１０ｂによるもののほかに、流量計等によってコント
ロールするようにしてもよい。

本発明を好気性処理として用いるときは上述の嫌気槽１
を好気状態に維持させるようにするだけでよい。そのた
めには槽を密閉形とすることなく、開放形とし、循環系
路５の途中に酸素あるいは空気を供給するようにするか
、または槽底部から空気あるいは酸素を散気するように
する。

以上説明してきたように、この発明によれば・、流動床
を形成するだめの循環系路の流量を間欠的に変える手段
を設けて、流動床を通常は低展開率で運転するとともに
、間欠的に高展開率で運転するようにしたので、流動床
を常に流動状態に維持することができ、動力費を少なく
して、高い処理効率で生物処理を行うことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の別の実施例を示
す系統図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１は嫌
気槽、２は流動床、５は循環系路、６，７は循環ポンプ
、１０ａ　、１０ｂは界面レベル計、１１はコントロー
ラである。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１生物担体粒子の流動床を形成した生物処理槽と、
   この生物処理槽に上向流速を与えるように液を循環する
   循環系路と、この循環系路に設けられた循環ポンプと、
   前記循環系路の循環水量を間欠的に変える手段とを備え
   、前記流動床を通常は低展開率で運転するとともに、間
   欠的にオ高展開率で運転するようにしたことを特徴とす
   る有機性廃棄物の生物処理装置。 （２）循環水量を間欠的に変える手段は、並列に接続し
   た循環ポンプの運転台数を変えるものである特許請求の
   範囲第１項記載の有機性廃棄物の生物処理装置。 （３）循環水量を間欠的に変える手段は、循環ポンプの
   吐出量を変えるものである特許請求の範囲第１項記載の
   有機性廃棄物の生物処理装置。 （４）ホンプの吐出量は流動床の界面検一手段によって
   制御されるものである特許請求の範囲第６項記載の有機
   性廃棄物の生物処理装置。。