JPS61171596A

JPS61171596A - 回転式生物学的脱窒装置

Info

Publication number: JPS61171596A
Application number: JP60011801A
Authority: JP
Inventors: Shinji Oota; 太田　信次; Nobuaki Makino; 牧野　伸明
Original assignee: NIPPON AUTO TOROOLE KK
Current assignee: NIPPON AUTO TOROOLE KK
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-01-26
Publication date: 1986-08-02

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】ａ）産業上の利用分野本発明は、都市下水、農漁村下水、小規模下水ならびに
産業廃水の中に含まれる窒素成分を生物学的に除去する
為の回転式生物学的脱窒装置に関するものである。

ｂ）従来の技術下水中の窒素除去方法は窒素成分の硝化工程と脱窒工程
とより成る。硝化工程は好気性雰囲気の中で、又一般に
脱窒工程は嫌気性雰囲気の中で行われる。いずれについ
ても生物膜法による生物学的方法が用いられる。

生物膜法による脱窒には固定床式と流動床へ回転円板式
とが広く用いられている。

いずれの場合も接触材の表面に菌体が耐着して生物膜を
構成し、これが汚水中の有機物又は栄養塩類を代謝シー
より分解し、硝化脱窒して汚水は清浄化される。一方菌
体はこの代謝によって増殖し生物膜は次第に肥厚する。

固定床式においては、例えば接触材としてプラスチック
材を槽内に一定間隔を設けて並べ、流動床式では流動材
を槽に充填し、これに汚水を連続的に供給する方法が用
いられた。又回転円板式においては、従来は水平の回転
軸の周りに接触材として多数の円板が取付けられ、これ
を嫌気性雰囲気とするために回転体全体又は一部を汚水
の中に浸漬し、文種の上方は蓋により密閉され且つ槽内
上部は発生する窒素ガスや炭酸ガス等によって充満され
るものであった。又この円板を回転させるなめには減速
機付電動機等を使用し、通常上の蓋を貫通したチェーン
によって駆動されていた。

Ｃ）発明が解決しようとする問題点前述のように生物膜法においては、接触材の表面に付着
した菌体は汚水中の汚濁成分の代謝により増殖し、生物
膜が肥厚するが、この生物膜が過度に肥厚すると遂には
接触材の閉塞を起こし汚水と菌との接触が阻害され、脱
窒効果が著しく低下するに至る。此を防ぐ為に過度に肥
厚した菌体は、適時に剥離除去されなければならない。

固定床式においては、このた６に大量のガスを用いて間
欠的に菌体の剥離を行ふが、その効果は一般に必ずしも
充分でない。又流動床式では、反応槽内での整流の問題
等で実用化には困難している。又従来の回転円板式の装
置においては、接触材の円板が水平軸に直角に重ってい
るので、生物膜が閉塞を起こし易く、液の流動をさまた
げてしまふ大きな欠点があった。その外回転円板式の装
置にあっては、円板の駆動のためのチェーンが密閉槽の
蓋を貫通するので、この部分の密封が容易でない欠点も
有していた。又円板駆動のため可成りの動力を必要とし
た。本発明は、前述のような接触材表面に付着し、過度
に肥厚した菌体の剥離を促進し、又回転円板式に必要な
動力消費の軽減を計り、併せて槽の密封性を完全にする
脱窒装置を提供しようとするものである。

ｄ）問題を解決するための手段本発明は、回転式生物学的脱窒装置において、その回転
体の軸を垂直軸とし、この軸に平行で且つ軸を取り囲む
ようにして、一定の間隔をおいて取付けられた多数の接
触材の表面に軸方向に対して傾斜せる多数の細長い突起
を形成したものからなる回転体、及びこの回転体の下方
に脱窒に有効なガスの散気管を配置せしめた回転式生物
学的脱窒装置から構成される。伺「脱窒に有効なガス」
１とはＮ２　　ＣＯ２ＣＨ４メタノールガス等を考えて
いるが硝化と脱窒を同時に行はせるためには適量の０２
の混入もさまたげない。

本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図及び第２図において、回転体（１）は軸（２）に
取付けられ、これらは槽（３）の底部に設けられた軸受
（４）及び梁（３１）に設けられた軸受（６）により、
回転可能に支持される。軸（２）には減速機付電動機（
７）が取付けられ、これにより回転体（１）は緩速に駆
動される。交軸（２）には回転翼（８）が付設される。

蓋（５）は槽の上縁に気密に取付けられ、軸受（６）も
蓋（５）に対して気密にシールされる。（９）は汚水入
口で、これは導入路（１０）を経て槽（３）の下部に通
づる。（１１）は処理水出口、（１２）は汚泥抜出口で
ある。

次に脱窒に有効なガスの循環系統について説明する。第
１図及び第３図において、槽（３）の上部空間（Ｌ３）
は蓋（５）を貫通する管（１４）及び水分離器（１５）
を経てブロワ−（１６）の吸入口に通じ、又その吐出口
は管（１７）及び分配管（１８）を経て、散気管（１９
）に連結される。散気管（１９）は回転体（１）の下方
に位置し、表面には多数の散気孔（２０）を有する。

次に回転体（１）の構造について説明する。第２図及び
第４図において、接触材を構成する例えば８個のメディ
ア・ユニット（２１）は軸（２）に固定して付設された
上下一対の枠（２２）の間に納められ、枠（２２）に固
定されたボルト（２３）を介してメディア押え棒（２４
）により固定される。第５図より第９図まではメディア
・ユニット（２１）の詳細を示す。メディア・ユニット
（２１）は接触材としてのプラスチック製の平板（２５
）ならびにプラスチックの平板に多数の突起を成形した
突起付き平板（２６）より成り、これらを交互に重ねて
接着又は溶着して扇形に構成される。伺メディア・ユニ
ット（２１）の中心部は回転軸（２）に固定されず、液
の循環の為の空間を有している突起付き平板（２６）　
）では、第７図及び第８図ｔて示す様に、多数の長い直
方台形の突起（２７）　％　（２８）の成形が施こされ
るが、これらの突起は、板の表側に突出した凸型突起（
２７）と、板の裏側に窪み込んだ凹型突起（２８）とが
交互に配置せられる。これらの突起（２７）、（２８）
の高さは１５〜３０憩が適当である。この長い直方台形
の突起（２７）　（２８）の方向は、メディア・ユニッ
ト（２１）が垂直シで設けられに軸（２）に平行に取付
けられたときに水平面に対して３０’〜８０°の間の一
定角度（２９）の傾斜となるように成形せられる。勿論
軸（２）に対しても一定の傾斜を保っている。

伺長方台形の突起の代りに、水平に対し傾斜を持つ弧状
の突起を接触材の表面に設けることも有効である。第７
図のａ参照第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図で、散気管（１９）の配
置を示す。又必要に応じ、汚水導入路（１０）深く水素
供与体（メタノール等）を供給する管（３２）を設ける
事がある。

ｅ）作用予め硝化された汚水は、汚水入口（９）より導入路（１
０）を経て槽（３）の下部から槽内に供給され、回転体
（１）の全部及び回転翼（８）を浸漬する。一方図転体
０）は回転翼（８）と共に軸（２）を介して、減速機付
電動機（７）により緩速に回転せしめられる。

菌体は、回転体（１）のメディア・ユニット（２１）を
構成する接触材としてのプラスチックの平板（２５）及
び突起付平板（２６）の表面に付着し生物膜を形成する
。汚水は脱窒菌の生物代謝による脱窒作用によって浄化
される。この際、窒素、炭酸ガス、メタン等のガスが発
生する。一方菌体はこの作用によって増殖し生物膜は次
第に肥厚する。浄化された汚水は処理水出口（１１）よ
り槽外に排出される。

発生した窒素ガス等は、槽上部の空間（１３）に充満さ
れ、これは大気圧より若干プラス圧力に維持される。こ
の空間（１３）に満たされたガスは、管（１４）及び水
分離器（１５）を経て、プロワ−（１６）に吸引され、
吐出管（１７）　ｓ分配管（１８）を経て回転体（１）
の下方に位置する散気管（１９）に送られ、その表面に
設けられた多数の散気孔（２０）から回転体（１）のメ
ディア・ユニット（２１）に向けて散気される。この散
気されたガスは、汚水と共に上昇して、回転体（１）の
下面よりメディア・ユニット（２１）の中に入り、ここ
で再び菌体と接触して汚水の浄化に寄与する。

これと同時に散気されたガスは、汚水中を上昇するとき
、汚水の見掛の比重を低下せしめて、汚水あ□。強カフ
よ昇ヵ流オ４．０．。−カ、ア　　　　　　　１：イア
・ユニット（２１）の中の突起付平板（２６）の表面に
成形せられた長い直方台形の突起（２７）　、（２８）
が水平方向に対して一定の角度（２９）で傾斜している
ために、前記ガス及び汚水の上昇対流がこれに当り、水
車における翼車と同様の働きを生じ、回転体（１）に回
転力を発生せしめる。即ち直方台形の突起が水平に対し
て右方向に傾斜する時は時計回りの方向に向っての回転
力を発生する。又回転翼（８）も竹トンボの様な形をな
し、この上昇対流により回転力を生じ、エネルギーの有
効利用が得られる。

言ふ迄もないが減速機付電動機の回転は、直方台形の突
起に依って生づる回転の方向と一致させなければならな
い。菌体が付着したメディア・ユニッ）（２１）は回転
体（１）が回転することに依って、固定床の場合と異な
り、メディアの内外に不規則な汚水の流れを生せしめる
が、この流れと前記の散気ガスによって引き起こされる
強力な汚水の上昇対流によって、過度に肥厚した菌体の
剥離除去が推進され、生物膜の肥厚による接触材の目詰
りが起らない。剥離脱落した菌体その他の固形物を含む
汚泥は槽（３）の下部に溜り、汚泥抜出口（１２）から
槽外へ排出される。

伺、操業法としては、回転体（１）の回転は始め、減速
機付電動機（７）で行い、順調な回転に到れば、ガスの
噴射のみに依っても運転することもあり得るし、又回転
は減速機付電動機（７）のみで行い、ガスの噴出は間欠
的に行う方法も考えられる。

ｆ）実施例追記実施例の１つとしてはｄ）の問題を解決する手段の項で
既に述べたが、組立てられたメディア・ユニッ）（２１
）の構造は第２図及び第４図に示すような多角形のもの
に限らない。第１０図に示すような渦巻式のメディア（
３０）も使用することが出来る。

又メディア・ユニットを多数の孔（３３）を有する平板
又波板を間隔材（３４）を介して一定方向に傾斜して重
ねて形成した回転体を垂直軸の周りに回転する方式も考
えられる。第１１〜１２図参照第１１図は傾斜板を接触
材とするメディア・ユニットの斜視図、第１２図は間隔
材（３４）と孔（３３）を有する傾斜板。第１３図は平
板。

ｇ）発明の効果本発明は以上に説明したように、接触材を回転式とし、
又ガスの散気を利用することによって、接触材の表面の
過度に肥厚した菌体を剥離除去せしめ、その結果汚水の
流れを均一にし菌体との接触を良くし、良好な脱窒効果
を維持する効果がある。又回転体メディアを構成する突
起付き平板（２６）に成形されな傾斜せる直方台形の突
起（２７）　％　（２８）及び回転翼（８）が、散気ガ
スによりひき起こされる汚水の上昇対流によって、回転
体（１）に回転力が発生せしめられ、減速機付電動機（
７）の動力負荷を約２０〜４０％軽減し、エネルギーを
大幅に節約する効果がある。

又密閉槽内への動力伝達はチェーンを使用せず、大気中
にある駆動装置（７）が軸（２）を通じて動力を伝達す
るので、槽の密封性を害することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転式生物学的脱窒装置の１例の縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図
のＢ−Ｂ断面図、第４図は回転体の全体図、第５図はメ
ディア・ユニットの斜視図、第６図は平板の側面図、第
７図は突起付平板の側面図、第７図のａは突起付平板の
他の実施例の拡大図、第８図は第７図の斜視図、第９図
は第２図のＡ部詳細図、第１０図は回転体の他の実施例
の断面図、第１１図は回転体のメディア・ユニットの他
の実施例の斜視図、第１２図は第１１図の傾斜板の詳細
図、第１３図は平板の側面図主要なる部分を示す符号の
説明１・・・回転体　　２・・・軸　　３・・・槽　　５・
・・蓋７・・・減速機付電動機　　８・・・回転翼９・
・・汚水人口　　１１・・・処理水出口１２・・・汚泥
抜出口　　１６・・・ブロワ−１９・・・散気管　　２
１・・・メディア・ユニット２５・・・平板　　２６・
・・突起付平板２７．２８・・・突起特許出願人　　日本オートトロール株式会社（″１″　
″“°″゛“″′″　　　１く　　　　　　　　ω く　　　　　■ 傳　２　面シ　９　田え　１０　田曾１２　層

Claims

【特許請求の範囲】

側壁に汚水入口と処理水出口、底部に汚泥抜出口を有す
る密閉した槽の中心部に、駆動装置を備えた垂直な回転
軸を保有し、この回転軸に平行で且つ回転軸を取り囲む
ようにして一定間隔をおいて取付けられた多数の板状接
触材からなり、この接触材の表面には、軸方向に対して
傾斜せる多数の細長い突起を有する回転体とこの回転体
の下方にガスの散気管を配置したことを特徴とする回転
式生物学的脱窒装置。