JPH0243994A - バイオリアクター用好気濾床 - 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】 本発明は汚泥剥離が容易なバイオリアクター用好気濾床
に関し、とくに微生物担体を紐状とし付着汚泥を紐状担
体の屈曲と伸張により容易に剥離できる様にしたバイオ
リアクター用好気濾床に関する。

失速Ｊと皮週 近年、生活排水などの低濃度有機性排水（例えば生物化
学的酸素要求量ＢＯＤ　１，０００　ｍｇ／ｌ）以下）
に対して嫌気処理と好気処理とを組合わせて用いる小型
合併処理用浄化槽が次の特徴の故に注目されている。

（ｉ）　　エネルギー消費量（とくに電力消費量）が少
ない。

（ｉｉ）　　保守点検を要する機器が少ないので、維持
管理が比較的容易である。

（ｉｉｉ）メタンを回収しエネルギー資源として有効利
用できる可能性がある。

（ｉｉ）余剰汚泥発生量が少ない。

第２図は、合併処理用浄化槽の一例である合併バイオリ
アクターの一例を示す。このバイオリアクターは外筒ｌ
と内筒３とを有し、外筒１及び内筒３の上端に上方拡径
部５及び上方縮径部７がそれぞれ一体的に形成される。

外筒１と内筒３とに挟まれた空間は、内筒下端間口８を
介して内筒３の内部空間と連通ずる。内筒３の下端部位
に外筒１を貫通する原水流入口１０が設けられ、その縮
径部７の下方部位に内筒３から外筒ｌを貫通して開口す
る中間排水口１２が設けられる。外筒１の下端に汚泥引
抜口１４が形成される。内筒３は、モータ１８ａに駆動
される撹拌器１６を有する。

外筒１の上方拡径部５と内筒３の上方縮径部７との間に
円筒隔壁２４で区分された好気濾床６０と清澄部２６と
が設けられ１円筒隔壁２４の内部に散気装置２８が配置
される。第５図に示される好気濾床６０の従来例は、外
側円筒部６１と内側端末環６２との間に半径方向腕６４
を支持し、中間環６６を半径方向腕６４に固定し、紐状
担体６日を中間環６６からすだれ状に吊下げた構造を用
いる。図示例の場合、外側円筒部６！の構造を適当にす
れば第２図の円筒隔壁２４を省略してもよい。清澄部２
Ｇの上部外縁に処理水５６流出のための越流トラフ３０
を設ける。

中間排水口１２は内筒３の縮径部７内の被処理水を適宜
原水タンク３６へ返送するもので、液位調整装置４０に
よってその返送を制御する。液位調整装置４０を制御す
る制御装置４５の入力側に、内筒３の縮径部７に設置さ
れた液面計３２の出力及び外部信号を接続する。外筒１
及び内筒３の底部に堆積した余剰汚泥は、汚泥引抜口１
４から汚泥ポンプＰ３により引抜かれる。処理水タンク
３８内の処理水５Ｂは処理水ポンプＰ４により随時外部
へ送出される。

通常運転時には被処理水即ち原水５０が、原水ポンプＰ
１により原水流入口ＩＯを介して内筒３の下部へ送込ま
れ、撹拌器１６の回転に応じて嫌気汚泥床５２内で嫌気
処理を受けたのち、沈澱域５４で汚泥を沈澱分離しなが
ら上昇し、縮径部７の上端から放射状に好気濾床６０へ
進入する。原水５０はここで散気装置２８からの空気及
び好気濾床６０の微生物に接触して好気処理を受け、さ
らに清澄部２６へ流入し、汚泥を沈澱分離した後、処理
水５６として越流トラフ３０を介し処理水タンク３８へ
流入する。

通常運転時には、好気濾床６０からの剥離汚泥や清澄部
２６での沈澱汚泥が、外筒１の円筒部と内筒３の円筒部
との間に上部沈澱汚泥５８として沈澱滞留する。この通
常運転を一定時間続けた後、第３図に示す様に液位調整
装置４０を作動させて内筒３の縮径部７の液を中間排水
口１２から排出し縮径部７の液位をＬｌからＬ２までＤ
だけ低下させる。このとき好気濾床６０及び清澄部２Ｂ
の液位も内筒３の液位に見合って低下し、外筒１の円筒
部と内筒３の円筒部との間隙には第３図の矢印Ｓの様な
下降流が生じ、上記通常運転の際に沈澱滞留した上部沈
澱汚泥５８はその下降流によって内筒３の底部へ移送さ
れる 次に、例えば液面計３２による所定の液位低下検出に応
じ、第４図に示す様に液位調整装置４０を作動させて中
間排水口１２からの排出を停止すると共に処理水タンク
３日内の処理水５Ｂを清澄部２６へ返送し、好気濾床６
０及び清澄部２６の液位をもとのレベルＬ１に戻す。

かくして内筒３の縮径部７の液位を昇降させることによ
り、好気濾床６０からの剥離汚泥及び清澄部２６での沈
澱汚泥、即ち上部法Ｓ汚泥５８はすべて内筒３の下部へ
移送され、謙気処理を施される。

従って、面倒な引抜作業と後処理とを要する余剰汚泥の
発生量が著しく低減される。

が　　しよう　　る 一般に好気性微生物は大きな増殖速度を持つので、好気
濾床を用いたバイオリアクターでは過剰に付着し肥厚し
た汚泥の剥離操作が必要である。

第２図及び第５図の従来の好気濾床６０では、液位を下
げることにより付着汚泥を自重によって自然剥離させる
。しかし、運転を長時間継続すると自重だけでは剥離し
ない付着汚泥が形成され、汚泥剥離が不徹底となり、好
気性微生物と被処理水との接触が妨げられ、好気濾床の
再生不全による機能劣化のおそれが生ずる。

好気濾床は本来的に浮遊物質（ＳＳ）を捕捉する能力に
優れているが、汚泥付着による肥厚が増大すると浮遊物
質捕捉能力が著しく低下し、処理水の浮遊物質濃度が増
大する。

従って、本発明の目的は、汚泥剥離が容易であって安定
した浮遊物質捕捉能力を有するバイオリアクター用好気
濾床の提供にある。

占　　　　るための 第１図の実施例を参照するに、特定発明のバイオリアク
ター用好気濾床６０は、被処理水面りに浮ぶ上部可動枠
７０に紐状担体６８の上端を固定し、下部固定枠７４に
王妃紐状担体６８の下端を固定し、被処理水面りの昇降
に応じて上記紐状担体６日を屈曲伸張させてなる構成を
用いる。

第１図及び第２図を参照するに、関連発明のバイオリア
クターは、上向きに流入する被処理水５０の上昇流を嫌
気処理する嫌気汚泥床５２、上記榎気汚泥床５２から上
昇する被処理水５０を好気処理する好気濾床８０、及び
上記被処理水５０の上記上向き流入の部位即ち原水流入
口１０の部位と上記好気濾床６０の被処理水面りとの間
の中間部位で被処理水５０を選択的に排出する中間排水
口１２が設けられたバイオリアクターにおいて、上記好
気濾床６０に、下部固定枠７４と被処理水面りに浮ぶ上
部可動枠７０と下部固定枠７４に下端が固定され上部可
動枠７０に上端が固定された紐状担体６８とを設けてな
る構成を用いる。

１月 第１図を参照するに、バイオリアクター用好気濾床６０
の水面りが高いときは、被処理水面しに浮ぶ上部可動枠
７０が高い位置にあって、紐状担体６８の上端を引上げ
て紐状担体６８を直線状に伸張した状態に保つ。

好気濾床６０の水面りが第３図のＬ２の様に下降すると
、被処理水面りに浮ぶ上部可動枠７０もそれに固定され
た紐状担体６８の上端とともに下降する。

このとき紐状担体６８の下端は下部固定枠７４に固定さ
れた位置に留まるので、紐状担体６８はその上端の下降
に応じて緩み屈曲する。この屈曲の際に、紐状担体６８
の付着汚泥が剥離する。水面りが下降する時の被処理水
５０の下降流はこの汚泥剥離を助長する。要するに、伸
張状態の紐状担体６８に沿って単に処理水５０が下降す
るに過ぎない場合の汚泥剥ｇＩ量と比較して、処理水５
０の下降とともに紐状担体６８が屈曲する場合の汚泥剥
離量は著しく多い。

さらに好気濾床６０の水面りが上昇して第４図の液位Ｌ
ｌが回復すると、被処理水面りに浮ぶ上部可動枠７０も
それに固定された紐状担体６８の上端とともに上昇する
。このとき紐状担体６８の下端は下部固定枠７４に固定
された位置に留まるので、紐状担体６８はその上端の上
昇に応じて伸張する。この伸張の際にも紐状担体６８に
運動が生じその付着汚泥が剥離する。水面り上昇時の被
処理水５０の上昇流はこの汚泥剥離を助長する。

従って、本出願の発明によれば紐状担体６８の屈曲と伸
張とにより汚泥剥離が著しく増進され、好気濾床６０の
好気処理機能再生と浮遊物質捕捉能力回復とが図られる
。かくして本発明の目的である泥ｔｌ１Ｍが容易であっ
て安定した浮遊物質捕捉能力を有するバイオリアクター
用好気濾床の提供が達成される。

１舅」 第１図は本発明の一実施例である汚泥剥離が容易なバイ
オリアクター用好気濾床６０を示す。上部可動枠７０は
、内側端末環６２から放射状に延在する半径方向腕６４
、端末環６２と同心状に半径方向腕Ｂ２に固定された中
間環６８、及び半径方向腕に固定されたフロート７２か
らなる。第３図及び第４図の液位Ｌ１に浮ぶフロート７
２は、上部可動枠７０の浮上及び以下に説明する紐状担
体６８の伸張を確保するに十分な浮力を発生する。

下部固定枠７４は、内側端末環６２から放射状に延在し
固定部７６で外側円筒部６１に固定された先端を有する
半径方向腕６４、及び端末環６２と同心状に半径方向腕
６２に固定された中間環６６からなる。上部可動枠７０
の中間環６８と下部固定枠７４の対応中間環６６との間
に紐状担体６８が張設される。

さらに上部可動枠７０の最外側中間環６Ｂと下部固定枠
７４の最外側中間環６６との間には、両枠７０．７４間
の最大間隔を規制する可撓性連結部材７８が張設される
。この可撓性連結部材７８は、上部可動枠７０が両枠７
０．７４間の最大間隔を越えて浮上し紐状担体６８を切
断するのを防止することを目的とする。

連結部材７８は、その目的に適した引張強度を持たねば
ならないが、被処理水面りの昇降に伴なう上部可動枠７
０の上下動に支障を生じない様に十分な可撓性をも持た
ねばならない。

動作を説明するに、処理水面りが第３図の液位Ｌ２のよ
うに低下し、処理水面りに浮ぶフロート７２に固定され
た上部可動枠７０から下部固定枠７４までの距離が上記
両枠７０．７４間の最大間隔より短くなると、紐状担体
６８が緩んで屈曲する。その後処理水面りが第３図及び
第４図の液位Ｌ１のように上昇し、処理水面りに浮ぶフ
ロート７２に固定された上部可動枠７０から下部固定枠
７４までの距離が上記両枠７０．７４間の最大間隔に等
しくなると、紐状担体６８が第１図のように伸張する。

水面りの昇降に伴なうこの紐状担体６８の屈曲及び伸張
は紐状担体６８に付着した汚泥を効果的に剥離させる。

従って、好気濾床６０における付着汚泥の剥離が著しく
容易になる。

図示実施例の上部可動枠７０はフロート７２によって浮
上するが、土部可動枠７０は処理水の水面りに浮上する
ものであれば足り、フロート７２の使用に限定されるも
のではない０例えば、上部可動枠７０の端末環８２及び
中間環６６の全部又は一部をフロート状に形成してもよ
い。

え艶二亘】 以上詳細に説明した如く、本発明による汚泥剥離が容易
なバイオリアクター用好気濾床は、被処理水面に浮ぶ上
部可動枠に紐状担体の上端を固定し、下部固定枠に上記
紐状担体の下端を固定し、被処理水面の昇降に応じて上
記紐状担体を屈曲伸張させてなる構成を用いるので次の
効果を奏する。

（イ）付着汚泥の自動剥離により好気濾床が自動的に再
生されるので、好気性微生物の効果的な作用を確保する
ことができる。

（ロ）好気濾床の上記自動的再生により高い浮遊物質捕
捉機能を確保し、清澄な処理水を流出させることができ
る。

（ハ）紐状担体６８の屈曲及び伸張により付着汚泥を自
動的に剥離させるので、逆洗などの人為的操作が不要に
なり維持管理が容易になる。

（ニ）この好気濾床を合併バイオリアクターに適当に組
込めば、剥離汚泥及び沈澱汚泥を常時嫌気処理し、汚泥
発生量を著しく低減することができる。

（ホ）構造が簡単であり低コスト生産が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバイオリアクター用好気濾床の一
部切欠斜視図、第２図は合併バイオリアクターの水処理
動作の説明図、第３図は液位下降操作の説明図、第４図
は液位上昇操作の説明図、第５図は従来の好気濾床の説
明図である。 ３２・・・液面計、　３６・・・原水タンク、　３８・
・・処理水タンク、　　４０・・・液位調整装置、　４
５・・・制御装置、５０・・・原水、　５２・・・嫌気
汚泥床、　５４・・・沈澱域、　５日・・・処理水、　
６０・・・好気濾床、　６１・・・外側円筒部、　６２
・・・内側端末環、　６４・・・半径方向腕、　６６・
・・中間環、　６８・・・紐状担体、７０・・・上部可
動枠、　７２・・・フロート、　７４・・・下部固定枠
、　７６・・・固定部、　７８・・・可撓性連結部材、
Ｐｌ・・・原水ポンプ、　Ｐ２・・・送水ポンプ、　　
Ｐ３・・・汚泥ポンプ、　Ｐ４・・・処理水ポンプ、　
　Ｖｌ、　Ｖ２、ｖ３、Ｖ４・・・開閉弁。 特許出願人　　　鹿島建設株式会社 特許出願代理人　　弁理士　　市東禮次部１・・・外筒
、　　３・・・内筒、　　５・・・上方拡径部、７・・
・上方縮径部、　８・・・下端開口、　１０・・・原水
流入口、　　１２・・・中間排水口、　　１４・・・汚
泥引抜口、　　１ｅ・・・撹拌器、　２４・・・円筒隔
壁、　２Ｂ・・・清澄部、２８・・・散気装置、３０・
・・越流トラフ、第３図 第４ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理水面に浮ぶ上部可動枠に紐状担体の上端を
   固定し、下部固定枠に上記紐状担体の下端を固定し、被
   処理水面の昇降に応じて上記紐状担体を屈曲伸張させて
   なるバイオリアクター用好気濾床。
2. （２）上向きに流入する被処理水の上昇流を嫌気処理す
   る嫌気汚泥床、上記嫌気汚泥床から上昇する被処理水を
   好気処理する好気濾床、及び上記被処理水の上記上向き
   流入の部位と上記好気濾床の被処理水面との間の中間部
   位で被処理水を選択的に排出する中間排水口が設けられ
   たバイオリアクターにおいて、上記好気濾床に、下部固
   定枠と被処理水面に浮ぶ上部可動枠と上記下部固定枠に
   下端が固定され上記上部可動枠に上端が固定された紐状
   担体とを設けてなるバイオリアクター。