WO1996037443A1 - Mecanisme de separation de supports et de recuperation d'eau d'un equipement de traitement des eaux usees - Google Patents

Mecanisme de separation de supports et de recuperation d'eau d'un equipement de traitement des eaux usees Download PDF

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    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a carrier separation and collection mechanism used in a sewage treatment apparatus that biologically treats organic sewage such as sewage, human waste, and industrial wastewater by using a microbial-immobilized carrier. (Conventional technology)
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a carrier separation and collecting mechanism for reliably retaining a carrier in a tank. Another object of the present invention is to prevent the water level in the treatment tank from rising due to scum or adhesion of contaminants to the carrier separation and collection mechanism at the outlet of the treated water. Another object of the present invention is to reduce the trouble of removing scum and impurities from the carrier separation and water collection mechanism.
  • a carrier separation and water collection mechanism that is covered with a cylindrical screen and has a water collecting means inside is provided with a carrier separation and water collecting mechanism. It is deployed in the processing tank so that it is approximately horizontal. Water can be collected from multiple locations inside the cylindrical screen. Specifically, a collection The water means is a pipe or gutter with a catchment hole, which is a large number of small holes or elongated openings extending in the axial direction of the pipe.
  • the cylindrical screen can be fixed, but preferably the cylindrical screen is to be rotated by a rotating mechanism around its axis and parallel to the cylindrical screen. Engages in a screen brush that is fixed in contact.
  • the rotation mechanism preferably intermittently rotates the cylindrical screen.
  • the surface of the cylindrical screen is preferably coated with a material that has a bactericidal or algae-killing effect.
  • the carrier separation and collection mechanism is arranged so as to project from the side wall surface of the treatment tank toward the center of the tank, that is, toward the offshore side.
  • the cylindrical screen is preferably made of SS or SUS coated with copper metal or an optical semiconductor (Ti compound such as titanium oxide), thereby giving the cylindrical screen a bactericidal effect.
  • the scum adhering to the cylindrical screen can be reduced, and the adhering matter can be easily peeled off from the cylindrical screen.
  • One carrier separation water collection mechanism may be used depending on the capacity and shape of the treatment tank, and water is dispersed and collected by the water collection means inside the cylindrical screen. If the means of collecting water is a pipe, the end of the pipe located in the tank may be closed or have a hole. When multiple carrier separation and collection mechanisms are installed, the carrier separation and collection mechanisms can be arranged parallel to the inflow of the tank or across the treatment tank depending on the shape of the treatment tank, the amount of inflow water, etc. Noh.
  • the sewage treatment apparatus provided with the carrier separation and collection mechanism of the present invention sequentially connects the anoxic process, the aerobic process, and the settling process, circulates the aerobic process effluent to the anoxic process, and eliminates the settling sludge in the settling process.
  • An aerobic process in the denitrification / dephosphorization active sludge method in which an anaerobic process is provided before the anoxic process and the sedimented sludge in the precipitation process is returned to the anaerobic process. Can be applied to.
  • this sewage treatment device can also be incorporated into anaerobic and oxygen-free processes.
  • the microbial immobilization carrier is preferably sand, activated carbon, polyurethane four. It is a particulate carrier composed of polyethylene, polyvinyl alcohol, polypropylene, polyethylene, polyethylene glycol, cellulose, etc., but is not limited thereto. Further, the specific gravity of these carriers is preferably a little heavier than the sewage of the liquid to be treated, for example, about 1.02. As a method for immobilizing microorganisms on a carrier, an adhesion immobilization method is generally used, but a comprehensive immobilization method is also applicable.
  • the carrier separation and collection mechanism is provided with a pipe or the like covered with a cylindrical screen, and the outflow points of the treated water are dispersed. Can maintain a uniformly dispersed state. In addition, it is difficult for scum and impurities to concentrate, and blockage of the outflow part can be avoided. Furthermore, if bactericidal and algae-killing effects are added, blockage due to the generation of adhered microbes can be avoided. In the case of an aerobic treatment tank, it directly receives air bubbles rising on the lower surface of the cylindrical screen. Therefore, the amount of air bubbles received per screen area is larger than when the screen is installed near the outflow end, and a higher air cleaning effect can be expected.
  • FIG. 1 is a plan view of a sewage treatment apparatus provided with a carrier separation and water collection mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the sewage treatment equipment
  • Fig. 2a is a vertical cross-sectional view of the sewage treatment equipment of Fig. 1
  • Fig. 2b is a vertical cross-sectional view of another type of sewage treatment equipment.
  • FIG. 3 is a partially cutaway plan view of the first embodiment of the carrier separation and water collection mechanism.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of A—A in Figure 3.
  • FIG. 5 is a partially cutaway plan view of the second embodiment of the carrier separation and water collection mechanism.
  • FIG. 6 is a partially fractured side view of the carrier separation and water collection mechanism of FIG.
  • Figure 7 is a BB cross section of Figure 6 with the addition of an empty wash pipe.
  • the sewage treatment equipment 1 shown in Fig. 1 and Fig. 2a includes aerobic tanks 1 a and 1 b, a microbial immobilization carrier 2, an underwater agitation type aeration device (underwater air lake) 3, a blower 4, an air pipe 5, and a carrier component. It is equipped with a water collection and collection mechanism 6, a sewage inflow pipe 7, a treated water outflow pipe 8, a circulating fluid pump 10 and a circulating fluid pipe 11 and a partition wall 1 2.
  • the sewage treatment device 1 shown in Fig. 2b uses a full-scale aeration type aeration device 3 3 instead of the underwater aeration type aeration device (underwater aerator) 3 in the device shown in Fig. 2a.
  • the sewage flows into the aerobic tank 1a from the inflow pipe 7 and is uniformly aerated and aerated by the underwater aeration type aeration device 3 or under the aeration by the full aeration type defiser 3 3. Sewage is biologically treated by the action of the dispersed microbial immobilization carrier 2.
  • the sewage treated in the aerobic tank 1 a is collected by the carrier separation and collecting mechanism 6 and introduced into the aerobic tank 1 b through the partition wall 1 2.
  • the sewage is treated by the action of the microbial immobilization carrier under the aeration and agitation by the submersible aeration type aeration device 3 or the aeration by the full aeration type defiser 3 3.
  • the treated water is collected by the carrier separation and collection mechanism 6 and discharged by the outflow pipe 8.
  • four carrier separation and water collection mechanisms are installed in each of the treatment tanks 1a and 1b, and the water is dispersed and collected by these, so carrier accumulation does not occur.
  • the carrier separation and water collection mechanism 6 has a structure in which a pipe 1 4 having a water collection hole 15 is arranged inside the cylindrical screen 1 3.
  • the carrier separation and collection mechanism 6 shown in FIGS. 3 and 4 is installed below the surface of the water.
  • An empty washing pipe 16 for removing the scum is placed below the water collecting mechanism 6.
  • FIGS. 5 to 7 Another form of carrier-separated water collection mechanism 6 shown in FIGS. 5 to 7 rotates a cylindrical screen 1 3, a pipe 1 4 with a water collection hole 1 5, and a cylindrical screen 1 3 around its axis. It is equipped with a rotating mechanism 1 9 and a brush 1 8 which is parallel to the cylindrical screen 1 3 and fixed so as to be in contact with the cylindrical screen.
  • the cylindrical screen 13 should have a mesh width of about 1 to 5 mm, which is smaller than the carrier diameter, and the material is S S or S U S with copper mesh.
  • the pipe 14 is made of stainless steel and has a water collecting hole 15 drilled all around (this may be a long hole, that is, a slit).
  • FIG. 5 is a partially broken side view of the carrier separating and collecting mechanism in the form of having a rotating mechanism for rotating the cylindrical screen
  • FIG. 6 is a partially broken side view of the carrier separating and collecting mechanism of FIG. 5
  • FIG. 7 is a diagram. It is a B—B cross-sectional view of 6.
  • the rotation mechanism 19 may be arranged so that the motor and the screen are connected by a sprocket wheel and rotate.
  • the brush 1 8 may be fixed so that it is in contact with the cylindrical screen 1 3, but if it is installed at the water surface position in particular, the deposits such as scams that have been scraped off by the brush will peel off smoothly. It has advantages and is preferable. Any existing brush material can be applied.
  • the cylindrical screen 1 3 transmits rotation to the driven sprocket wheel 2 2 via the drive side sprocket wheel 2 1 and the chain of the motor 1 9, and the entire cylindrical screen is around the axis. Rotate to.
  • the cylindrical screen 13 has a structure that can rotate independently by cutting the edge of the connecting pipe while being sealed by a V-ring or the like with respect to the pipe at the end.
  • the carrier separation and collection mechanism of the present invention disperses the collection points in the collection of treated water in the sewage treatment tank, so that the carriers are less likely to be unevenly distributed due to the flow of sewage in the treatment tank, and the scum concentration of the screen is concentrated. It is also unlikely to be blocked by.
  • a higher air-washing effect can be obtained, it is no longer necessary to equip an aerobic tank or an anaerobic tank with a corrosive atmosphere with a screen cleaning device, and maintenance work in the sewage treatment equipment can be omitted, resulting in initial cost. Can also be reduced.
  • the rotating mechanism automatically cleans the screen, enabling more stable water collection.

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Description

明 細 書
汚水処理装置の担体分離集水機構
(発明の属する技術分野）
本発明は、 下水、 し尿、 産業廃水などの有機性汚水を微生物固定化担体を利用 して生物学的に処理する汚水処理装置に使用される担体分離集水機構に関する。 (従来の技術）
近年、 汚水処理技術としては、 活性汚泥法、 生物膜法、 固定化微生物法等が知 られるが、 土地の効率的利用の観点から、 より省面積の汚水処理方法の開発が待 たれており、. 微生物を固定化した担体を利用する汚水の好気性処理方法が、 担体 素材の性能向上と相まって注目を集めている。 本発明者らは、 微生物固定化担体 を利用する生物学的汚水処理装置の開発を行って来たが、 その開発過程で次のよ うな技術的問題に遭遇した。
即ち、 微生物固定化担体が被処理水と共に処理槽を流下すると、 処理槽の流出 端付近の担体濃度が高くなり、 それに伴って流出端のスクリーン形の担体分離集 水機構にスカム （s c u m) ゃゴミ （夾雑物） が付着し、 処理槽の水位が上昇し、 間欠的に工業用水等を用いて担体分離集水機構を清掃することが必要であった。 このことは、 担体の均一分布を保持できないことによる処理性能低下に加え、 処 理水流出端の閉塞という問題を生じた。
(発明が解決しょうとする課題）
本発明の目的は、 上記した従来技術の問題点を解消し、 担体を確実に槽内に保 持する担体分離集水機構を提供することである。 本発明の他の目的は、 処理水流 出端での担体分離集水機構へのスカムや夾雑物の付着による処理槽内の水位の上 昇を防ぐことである。 本発明の別の目的は、 担体分離集水機構からのスカムゃ夾 雑物除去の手間を軽減することである。
(課題を解決するための手段）
微生物を固定化した担体を浮遊状態で保持する処理槽を有する汚水処理装置に おいて、 円筒形スクリーンで覆われ内部に集水手段を設けた担体分離集水機構が、 円筒形スクリーンの軸線が略水平方向となるよう処理槽内に配備される。 集水手 段は、 円筒形スクリーン内部の複数個所から集水可能とされる。 具体的には、 集 水手段は、 集水孔を有するパイプ又は樋であり、 集水孔は、 多数の小孔又は管の 軸線方向に伸長する細長い開口である。
円筒形スクリーンは、 固定のものとすることができるが、 好ましくは、 円筒形 スグリーンは、 その軸線のまわりに回転機構により回転されるものとされ、 円筒 形スクリーン.に並行し円筒形スクリーンに接するように固定されたスクリーンブ ラシに係合される。 回転機構は、 好ましくは、 円筒形スクリーンを間欠的に回転 させる。 円筒状スクリーンの表面は、 好ましくは、 殺菌又は殺藻作用を有する物 質で被覆される。
担体分離集水機構は、 処理槽側壁面より槽中心、 即ち、 沖側へ向かって突出す るように配置される。 円筒形スクリーンは、 好ましくは、 その材質を S S又は S U Sに、 銅メツキや光半導体 （酸化チタン等の T i化合物） でのコーティングを 施したものとし、 それにより円筒形スクリーンに殺菌効果をもたせ、 円筒形スク リーンに付着するスカムを低減させ、 円筒形スクリーンから付着物を容易に剥離 可能とすることができる。
担体分離集水機構は、 処理槽の容量や形状によって 1個でも良く、 円筒スクリ' ーンの内部の集水手段により分散して集水される。 また、 集水手段がパイプであ る場合、 パイプの槽内に位置する端部は、 閉止されていても、 孔があっても良い。 担体分離集水機構が複数設置される場合、 処理槽の形状、 流入水量等に応じて担 体分離集水機構は、 槽内流に平行に、 または処理槽に横断的に配列することが可 能である。
本発明の担体分離集水機構を備える汚水処理装置は、 無酸素工程、 好気工程、 沈殿工程を順次連結し、 好気工程流出水を無酸素工程へ循環し、 沈殿工程の沈殿 汚泥を無酸素工程へ返送する循環式硝化脱窒素法、 または、 更に無酸素工程の前 に嫌気工程を設け、 沈殿工程の沈殿汚泥を嫌気工程へ返送する、 脱窒素 ·脱りん 活性汚泥法における好気工程に適用することができる。 勿論、 嫌気工程、 無酸素 工程にも本汚水処理装置を組込むことができる。
既存の曝気槽に微生物固定化担体を用いて処理能力の改善を図るような場合に も、 容易に担体分離集水機構を曝気槽の出口あるいは入口と出口に設置すること ができる。 微生物固定化担体は、 好ましくは、 砂、 活性炭、 ポリウレタンフォー ム、 ポリビニルアルコール、 ポリプロピレン、 ポリエチレン、 ポリエチレングリ コール、 セルロース等から成る粒子状担体であるが、 これらに限定されない。 ま た、 これらの担体の比重は、 被処理液の汚水よりやや重い程度、 例えば、 1 . 0 2程度が好ましい。 担体への微生物固定化方法としては、 付着固定化法が一般的 であるが、 包括固定化法も適用可能である。
(発明の作用）
本発明によれば、 担体分離集水機構が円筒形スクリーンで覆われたパイプ等を 具備し、 処理水の流出個所が分散されるため、 槽内流による担体の偏在が起こり にく く、 担体の均一分散状態を維持できる。 また、 スカムや夾雑物の集中が起き にく く流出部の閉塞が避けられる。 更に殺菌、 殺藻効果を付加すれば、 付着微生 物の発生による閉塞も回避できる。 好気性処理槽の場合、 円筒形スクリーンの下 面に上昇する気泡を直接的に受ける。 それ故、 スクリーン面積当りに受ける気泡 量は、 流出端付近にスクリーンを設置した場合より多くなり、 より高い空気洗浄 効果が期待できる。
(図面の簡単な説明）
図 1は、 本発明の実施例の担体分離集水機構を備える汚水処理装置の平面図。. 図 2は、 汚水処理装置の垂直断面図であり、 図 2 aは、 図 1の汚水処理装置の 垂直断面図、 図 2 bは、 別の形式の汚水処理装置の垂直断面図。
図 3は、 担体分離集水機構の第 1実施例の部分破断平面図。
図 4は、 図 3の A— A断面図。
図 5は、 担体分離集水機構の第 2実施例の部分破断平面図。
図 6は、 図 5の担体分離集水機構の部分破断側面図。
図 7は、 図 6の B— B断面図であり、 空洗管が追加されている。
(発明を実施するための最良の形態）
以下、 図面を参照し、 本発明の実施例を説明するが、 本発明はこれらの実施例 に限定されるものではなく、 請求の範囲により定義されるものである。 添付図面 において、 同一部材には、 同一の符号が付され、 重複説明が省かれる。
図 1及び図 2 aに示す汚水処理装置 1は、 好気槽 1 a、 1 b、 微生物固定化担 体 2、 水中攪拌式曝気装置 （水中エアレーク） 3、 ブロワ 4、 空気管 5、 担体分 離集水機構 6、 汚水流入管 7、 処理水の流出管 8、 循環液ポンプ 1 0、 循環液管 1 1、 仕切壁 1 2を具備する。 図 2 bに示す汚水処理装置 1は、 図 2 aの装置に おいて水中攪拌式曝気装置 （水中エアレータ） 3に代えて、 全面曝気式デフィー ザ 3 3を用いている。
汚水処理装置 1において、 汚水は、 流入管 7から好気槽 1 aに流入し、 水中攪 拌式曝気装置 3での曝気と攪拌、 又は全面曝気式デフィーザ 3 3での曝気下で、 均一に分散されている微生物固定化担体 2の作用により、 汚水が生物学的に処理 される。 好気槽 1 aで処理された汚水は、 担体分離集水機構 6で集水されて仕切 壁 1 2を通って好気槽 1 bに導入される。
好気槽 1 bにおいても、 汚水は、 水中攪拌式曝気装置 3による曝気と攪拌、 又 は全面曝気式デフィーザ 3 3での曝気下において、 微生物固定化担体の作用によ り処理される。 処理水は、 担体分離集水機構 6で集水されて流出管 8により流出 される。 図 1の装置において、 担体分離集水機構は、 処理槽 1 a、 1 bともに 4 つづつ設置されているので、 これらによって分散集水するため、 担体の集積は生 じない。
担体分離集水機構 6は、 円筒形スクリーン 1 3の内部に集水孔 1 5があけられ たパイプ 1 4を配置した構造を有する。 図 3及び図 4に示す担体分離集水機構 6 は、 水面下に設置される。 集水機構 6の下方に、 スカム剥離用の空洗管 1 6が配 置される。
図 5〜図 7に示す別の形態の担体分離集水機構 6は、 円筒形スクリーン 1 3、 集水孔 1 5があけられたパイプ 1 4、 円筒形スクリーン 1 3をその軸線のまわり に回転させる回転機構 1 9、 円筒形スクリーン 1 3に並行すると共に円筒形スク リーンに接するように固定されたブラシ 1 8を具備する。
円筒形スクリーン 1 3は、 目幅が担体径より小さい 1〜5 mm程度がよく、 材 質は、 S S又は S U Sに銅メツキを施したものである。 パイプ 1 4は、 S U S製 で全周に集水孔 1 5のキリあな （これは長穴、 即ちスリッ トでも良い） があけら れている。
担体分離集水機構は、 処理水だけがパイプの全面から集水され、 局所的に水圧 がかからず、 担体が集積されることもない。 なお、 図 1及び図 2において、 1 a を嫌気性の脱窒槽として 1 bを好気性の硝化槽として硝化槽の処理水をポンプ 1 0で循環液管 1 1を用いて脱窒槽に循環すると循環式硝化脱窒素法を形成できる。 このとき、 処理槽 1 aの水中エアレ一タは、 曝気を行わず攪拌のみを行えば良い。 図 5は、 円筒形スクリーンを回転させる回転機構を備える形態の担体分離集水 機構の部分破断側面図、 図 6は、 図 5の担体分離集水機構の部分破断側面図、 図 7は、 図 6の B— B断面図である。
回転機構 1 9は、 モータとスクリーンをスプロケッ トホイールで接続して回転 するように配備すればよい。 また、 ブラシ 1 8は、 円筒形スクリーン 1 3に接す るように固定すれば良いが、 特に水面位置に設ければ、 ブラシで搔き落したスカ ム等の付着物がスムーズに剥離するという利点があり好ましい。 ブラシの材質形 状は、 既存のものが、 いずれも適用できる。
このような構成としているので、 担体分離集水機構は、 処理水だけがパイプの 全面から集水され、 局所的に水圧がかからず、 担体が集積されることもない。 ま た、 円筒形スクリーン 1 3は、 モータ 1 9の駆動側のスプロケッ トホイール 2 1 とチェーンを経由して、 従動側のスプロケッ トホイール 2 2に回転を伝え、 円筒 形スクリーン全体が軸線のまわりに回転する。 円筒形スクリーン 1 3は、 末端部 のパイプに対し、 Vリング等によってシールされながら、 接続パイプと縁を切つ て独立して回転できる構造となっている。
(発明の効果）
本発明の担体分離集水機構は、 汚水処理槽における処理水の集水において、 集 水個所を分散するため、 処理槽内において汚水の流れによる担体の偏在が起こり にく く、 スクリーンのスカム集中による閉塞も起きにくい。 また、 より高い空洗 効果が得られるので、 腐蝕雰囲気の好気槽、 嫌気槽において、 スクリーン洗浄装 置を具備する必要がなくなり、 汚水処理装置における維持管理上の作業が省略で き、 初期コストも軽減できる。 また、'処理水の集水において、 回転機構により、 自動的にスクリーンの清掃を行うことで、 より安定した集水が可能である。

Claims

補正書の請求の範囲 [ 1 9 9 6年 8月 2 0 S ( 2 0 . 0 8 . 9 6 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 iは補正され た；他の請求の範囲は変更なし。 （ 1頁） 1
1. (補正後） 微生物を固定化した担体を浮遊状態で保持する処理槽を有する 汚水処理装置における担体分離集水機構であって、 複数の円筒形スクリーン及び 各円筒形スクリーンの内部に配置される集水手段を備え、 各円筒形スクリーンの 軸線が処理槽のー側面から槽中心へ向かって略水平方向となるように処理槽内に 配置され、 集水手段は、 各円筒形スクリーン内部の複数個所から集水可能であり、 少なくとも 1つの円筒形スクリーンの下方にスカム剥離用の空洗管が配置される ことを特徴とする担体分離集水機構。
2. 前記集水手段は、 集水孔を有するパイプ又は樋であること特徴とする担体 分離集水機構。
3. 請求項 1又は 2に記載の担体分離集水機構であって、 円筒形スクリーンを 保持し軸線のまわりに回転させる回転機構、 及び円筒形スクリーンに並行すると 共に円筒形スクリーンに接するように固定されたブラシを更に含むことを特徴と する担体分離集水機構。
4. 回転機構は、 円筒形スクリーンを間欠的に回転させることを特徴とする請 求項 3に記載の担体分離集水機構。
5. 円筒状スクリーンの表面が殺菌又は殺藻作用を有する物質で被覆されるこ とを特徴とする請求項 1乃至 4の t、ずれか 1項に記載の担体分離集水機構。
PCT/JP1996/001364 1995-05-23 1996-05-23 Mecanisme de separation de supports et de recuperation d'eau d'un equipement de traitement des eaux usees Ceased WO1996037443A1 (fr)

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