JPH09174082A - 生物反応装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクリーンを用いないで生物反応槽からの担体
の流出を防止することのできる生物反応装置を提供す
る。 【解決手段】硝化槽１２内に、担体１４が充填された担
体流動室２４、下室２０、循環室２６の間で連通する汚
水の循環経路を形成し、担体流動室２４の底部に配置し
た第１の散気板３０と循環室２６の底部に配置した第２
の散気板３２から曝気する。そして、第１の散気板３０
と第２の散気板３２から吹き出されるエア量のバランス
により、循環経路に汚水の循環流が形成され且つ担体１
４が担体流動室２４内に保持されながら流動する流動床
が形成されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生物反応装置に係
り、特に、硝化菌を担持した多数の担体を生物反応槽内
に投入して汚水を硝化処理するもので、担体が装置外に
流出するのを防止するスクリーンを必要としない生物反
応装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生物反応槽内に微生物を担持した担体を
有し、前記生物反応槽内に流入する汚水を生物学的に処
理する生物反応装置の代表例として硝化装置がある。硝
化装置は、硝化槽の底部に配設した散気板からエアを曝
気して硝化槽内を好気性状態にし、硝化槽内に流入する
汚水を浮遊活性汚泥中の硝化菌と接触させて硝化処理す
る。しかし、硝化菌は繁殖しにくいことから、硝化菌を
担持した担体を硝化槽内に投入して硝化効率を上げるこ
とが行われている。この場合、担体が硝化槽から流出し
ないようにすることが必要であり、従来は、硝化処理さ
れた処理水が排出される排出口にスクリーンを設けるこ
とによりスクリーンを通過する処理水及び処理水に同伴
して一部排出される浮遊活性汚泥から担体を分離してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スクリ
ーンで担体を分離する方式は、汚水中に含まれる固形分
や毛髪等の繊維分がスクリーンに付着して目詰まりす
る。スクリーンを通過する処理水の速度を小さくする
と、目詰まりを低減することはできるが、硝化槽に流入
する汚水の流入量とのバランスから、処理水の速度を小
さくする分スクリーン面積を大きくする必要があり、設
備費が増大するという欠点がある。更には、スクリーン
の保守点検が大変になるという欠点がある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、スクリーンを用いないで生物反応槽からの担
体の流出を防止することのできる生物反応装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、生物反応槽内に微生物を担持した担体を有し、
前記生物反応槽内に流入する汚水を生物学的に処理する
生物反応装置に於いて、前記生物反応槽内を前記担体が
通過しない多数の小孔を有する仕切板で横方向に仕切っ
て上室と下室に区画すると共に、前記仕切板上に上端が
液面下に水没する隔壁を立設させて前記上室内を前記担
体を充填する担体流動室内と循環室とに区画することに
より、生物反応槽内に担体流動室、下室、循環室の間で
連通する前記汚水の循環経路を形成し、前記担体流動室
内の底部に第１の曝気手段を設け、前記循環室の底部に
第２の曝気手段を設け、前記第１の曝気手段に第１のエ
ア量調整手段を設け、前記第２の曝気手段に第２のエア
量調整手段を設け、前記第１の曝気手段と前記第２の曝
気手段から吹き出されるエア量のバランスにより、前記
循環経路に汚水の循環流が形成され且つ前記担体が前記
担体流動室内に保持されながら流動する流動床が形成さ
れるように前記第１のエア量調整手段と前記第２のエア
量調整手段を制御することを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、生物反応槽内に、担体が
充填された担体流動室、下室、循環室の間で連通する前
記汚水の循環経路を形成し、担体流動室の底部に配置し
た第１の曝気手段と循環室の底部に配置した第２の曝気
手段から曝気する。即ち、第１の曝気手段と第２の曝気
手段は、循環経路に互いに逆向きの汚水の流れを形成す
るように配置される。そして、第１の曝気手段と前記第
２の曝気手段から吹き出されるエア量のバランスによ
り、前記循環経路に汚水の循環流が形成され且つ前記担
体が前記担体流動室内に保持されながら流動する流動床
が形成されるように前記第１のエア量調整手段と前記第
２のエア量調整手段を制御する。

【０００７】これにより、担体を担体流動室内に流動さ
せながら保持することができるので、担体と汚水の接触
効率を低減させることなく担体が硝化槽から流出するの
を防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る生物反応装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、生物反応装置の代表例である硝化装置１０
の全体構成を説明する縦断面図であり、硝化槽１２内に
は浮遊活性汚泥（図には記載せず）の他に硝化効率を上
げるために硝化菌を担持した多数の担体１４、１４…が
投入され、硝化槽１２内に流入する汚水の硝化処理を行
う。

【０００９】図１に示すように、略直方体状に形成され
た硝化槽１２は、上面が大気に開放されると共に、硝化
層１２のコーナ部１２Ａ、１２Ａ…が角ばらないように
傾斜しており、硝化槽１２内に旋回流が発生し易くなっ
ている。硝化槽１２内の底部近傍には、硝化槽１２内を
横方向に仕切ると共に、担体１４が通過しない程度の多
数の開口が形成されグレーチング床１６が設けられ、こ
れにより硝化槽１２内が上室１８と下室２０に区画され
る。更に、上室１８はグレーチング床１６から垂直に立
設された隔壁２２により担体流動室２４と循環室２６に
区画されると共に、隔壁２２の上端は硝化槽１２内の液
面２８よりも下方に位置するように形成される。これに
より、硝化槽１２内には、担体流動室２４、下室２０、
循環室２６の間を連通する汚水の循環経路が形成され
る。この循環経路において、担体流動室２４と循環室２
６に区画する隔壁２２の立設位置としては、図１に示す
ように担体流動室２４の幅Ｗ₁ と循環室２６の幅Ｗ₂ の
比率が３〜４：１になるようにすることが好ましい。そ
して、前記した担体１４は担体流動室２４内に積層状態
に充填される。

【００１０】また、担体流動室２４内の底部には第１の
散気板３０、３０…が配設されると共に、循環室２６の
底部には第２の散気板３２、３２…が配設される。第１
の散気板３０は第１のエア配管３４を介してブロア３６
に接続されると共に、第２の散気板３２は第２のエア配
管３８を介して前記ブロア３６に接続される。また、第
１及び第２のエア配管３４、３８には、それぞれ第１の
エア調整バルブ４０及び第２のエア調整バルブ４２が設
けられ、第１及び第２の散気板３０、３２から曝気する
エア量を調整できるようになっている。更に、第１の散
気板３０からは比較的大きな気泡が曝気され、第２の散
気板３２からは微細気泡が曝気されるようになってい
る。

【００１１】また、担体流動室２４の上方には、汚水の
原水流入管４４が配設されると共に、原水流入管４４の
一方端は硝化槽１２を貫通して硝化槽１２外に延設され
る。更に、担体流動室２４の上方で且つ隔壁２２の上端
より高い位置に、その上端が循環室２６側に傾斜した複
数の上ガイド板４６が配設される。一方、下室２０に
は、硝化槽１２内で処理された処理液を槽１２外に排出
する排出管４７が設けられ、その一方端は硝化槽１２を
貫通して槽１２外に延設される。更に、下室２０内の担
体流動室２４側位置には、回動自在な下ガイド板５１が
配設され、この下ガイド板５１の向きを調整することに
より担体流動室２４からグレーチング床１６を介して下
室２０に流れ込む液を循環室２６側に向ける流れを形成
する。

【００１２】次に、上記の如く構成された硝化装置１０
の使用方法について説明する。第１のエア調整バルブ４
０と第２のエア調整バルブ４２の開度を調整して、第１
の散気板３０と第２の散気板３２から曝気するエア量バ
ランスを次のように調整する。即ち、第２の散気板３２
から曝気されるエアによるエアリフト作用により硝化槽
１２内の汚水を、循環室２６→担体流動室２４→下室２
０→循環室２６の順に循環流が形成するように第２のエ
ア調整バルブ４２を調整する。この場合、微細気泡４
８、４８…は粗大気泡５０に比べてエアリフト作用が大
きいので、第２の散気板３２からは微細気泡４８を発生
させるようにするとよい。一方、第１の散気板３０から
曝気されるエアにより、前記循環流の向きを変えないで
且つ担体流動室２４内に充填された担体１４を担体流動
室２４内で流動させるように第１のエア調整バルブ４０
を調整する。この場合、担体１４の流動は、主としてエ
アによる気泡が担体流動室２４内を上昇する際に担体１
４に衝突することにより発生することから、第１の散気
板３０からは粗大気泡５０、５０…を発生させることが
好ましい。

【００１３】例えば、沈降速度が４ｃｍ／秒程度の担体
１４の例で具体的な数値で説明すると、循環室２６の底
部からは３０〜４０ｃｍ／秒の上向流を発生させるよう
に第２の散気板３２から発生させるエア量を調整する。
この上向流により循環室２６内を上昇した汚水の流れ
は、硝化槽１２の傾斜したコーナ部１２Ａで担体流動室
２４側に旋回し、更に上ガイド板４６により下向流とし
て向きを変え、担体流動室２４内に流入する。担体流動
室２４に流入する汚水の速度は、担体流動室２４が循環
室２６に比べて幅が広いために流速が低下すること、及
び硝化槽１２の液面２８近傍では汚水中から微細気泡４
８が抜けてエアリフト作用が小さくなる等の流速変化要
因があるが、７〜８ｃｍ／秒程度になる。

【００１４】一方、第１の散気板３０からは、担体流動
室２４内の流入した汚水の下向流の向きが変わることが
なく全体としてゆるやかな下向流を維持するように、気
泡の上昇速度が１５〜２０ｃｍ／秒程度のエアを曝気す
る。積層状態の担体１４は、自重（沈降速度４ｃｍ／
秒）と汚水の下向流により第１の散気板３０近くまで沈
降すると第１の散気板３０から曝気されるエアにより舞
い上がり、再び沈降するという流動動作を繰り返す。こ
れにより、担体１４は担体流動室２４の底部に沈殿する
ことなく担体流動室２４内で流動しながら層状となる流
動床を形成する。従って、汚水と担体１４の接触効率を
良くすることができ、且つ担体１４を担体流動室２４内
から流出しないようにすることができる。

【００１５】従って、原水流入管４４から硝化槽１２内
に供給された汚水は、担体流動室２４内で担体１４及び
浮遊活性汚泥に接触して硝化処理され、グレーチング床
１６を通って下室２０に流入し、一部の液は処理水とし
て排出管４７から槽１２外に排出されると共に、他の液
は下ガイド板５１により循環室２６側に流れてグレーチ
ング床１６を通って循環室２６に戻り、再び第２の散気
板３２から曝気されるエアのエアリフト作用により担体
流動室２４に循環される。

【００１６】尚、前記実施の形態において、隔壁２２を
垂直に立設させた例で説明したが、隔壁２２の上端を循
環室２６側に傾斜させて担体流動室２４の下部よりも上
部が広がるようにして、第１の散気板３０から曝気する
エアによる汚水の上昇力を担体流動室２４の上部で急激
に低減させるようにすると更によい。これにより、第１
の散気板３０から曝気するエアが循環流に与える影響が
小さくなる。また、第１の散気板３０からのエアにより
舞い上がって上昇する担体１４は、担体の沈降速度４ｃ
ｍ／秒が担体流動室２４内の上部における汚水の上昇力
よりも大きくなった時に担体流動室２４から流出するこ
となく再び下降する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生物反応
装置によれば、担体を担体流動室内に流動させながら保
持することができるので、担体と汚水の接触効率を低減
させることなく担体が生物反応槽から流出するのを防止
できる。従って、担体の流出防止にスクリーンを用いる
必要がないので、保守管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生物反応装置の代表例である硝化装置
の全体構成を説明する縦断面図

【符号の説明】

１０…硝化装置 １２…硝化槽 １４…担体 １６…グレーチング床 １８…上室 ２０…下室 ２２…隔壁 ２４…担体流動室 ２６…循環室 ３０…第１の散気板 ３２…第２の散気板 ３６…ブロア ４０…第１のエア調整バルブ ４２…第２のエア調整バルブ ４４…原水流入管 ４６…上ガイド板 ４７…排出管 ４８…微細気泡 ５０…粗大気泡

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生物反応槽内に微生物を担持した担体を有
   し、前記生物反応槽内に流入する汚水を生物学的に処理
   する生物反応装置に於いて、 前記生物反応槽内を前記担体が通過しない多数の小孔を
   有する仕切板で横方向に仕切って上室と下室に区画する
   と共に、前記仕切板上に上端が液面下に水没する隔壁を
   立設させて前記上室内を前記担体を充填する担体流動室
   内と循環室とに区画することにより、生物反応槽内に担
   体流動室、下室、循環室の間で連通する前記汚水の循環
   経路を形成し、 前記担体流動室内の底部に第１の曝気手段を設け、 前記循環室の底部に第２の曝気手段を設け、 前記第１の曝気手段に第１のエア量調整手段を設け、 前記第２の曝気手段に第２のエア量調整手段を設け、 前記第１の曝気手段と前記第２の曝気手段から吹き出さ
   れるエア量のバランスにより、前記循環経路に汚水の循
   環流が形成され且つ前記担体が前記担体流動室内に保持
   されながら流動する流動床が形成されるように前記第１
   のエア量調整手段と前記第２のエア量調整手段を制御す
   ることを特徴とする生物反応装置。
2. 【請求項２】前記担体流動室の上方に、前記循環室を上
   昇した液を前記担体流動室にガイドするガイド板を設け
   たことを特徴とする請求項１の生物反応装置。