JPS5838238B2 - 廃水を生物学的に処理する二帯法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＢＯＤ除去のための廃水処理方法に関する。

・更に詳細には本発明は生物学的反応遂行のための単一
容器の使用及び該生物学的反応によって生威した固体類
の沈降による清澄化を達成し得る方法及び装置に関する
ものである。

本発明は日本国特願昭５２−１２１３３７号の発明の改
良にかかわる。

本発明の説明のための根拠として本明細書中に引用され
る米国特許願第９０５００８号（米国特許第４１９２７
４０号）明細書は都市源及び産業施設源からの廃水の天
然排水系への排出以前における浄化及び生物学的処理の
常用の諸方法を記載している。

又同明細書は例えば米国特許第３４７６６８２号〔出願
人アルベルスマイエル（Ａｌｂｅ ｒｓｍｅｙｅｒ）及
び同第３９８３０３１号〔出願人カーク（Ｋｉｒｋ）：
］各明細書記載のごとき慣用処理法の改良に関する既存
技術としての提案並びに米国特許第３６４３４０３及び
３８０４２５５号各明細書開示の酸素溶解化装置につい
ても記載している。

上記の先行特許出願明細書は生物学的処理と該生物学的
処理を受けた水の清澄化とを共に単一の容器中で行うこ
とを指向している。

この先行発明はいくつかの態様を次のように開示してい
る。

即ちその一態様においては混合液体中及び容器内の円錐
形の室中ヘの流入廃水中に酸素を溶解させる装置を使用
し、酸素添加混合液体を円錐形室底部から生物学的反応
帯を経て該円錐形室の頂部の中へ再循環させる。

この先行発明の他の態様においでは酸素添加混合液体と
流入廃水との再循環流を生物学的反応帯の底部中へ注入
してこの生物学的反応帯から再循環流を取出す。

すべての場合においてこの先行発明方法は生物学的反応
帯において酸素通人の注意深い監視及び再循環流入流中
への酸素供給の調節を特徴としており、かようにして微
生物の生物学的分解のための酸素要求量を充足させると
共に生物学的反応帯及び清澄化帯における泡沸ガスの形
で起る未溶解酸素の存在を避けよつとするものである。

該米国特許第４１９２７４０号の方法は次のようにして
遂行される。

廃物分解性の微生物を含有する廃水を、大気へ向って開
かれた単一処理槽を経て連続的に通過させる。

この槽に対し酸素を添加して微生物の生育を維持させ、
この槽から清澄化流出水を連続的に溢出させると共に過
剰のスラツジとガスとを除去する。

この先行発明方法の工程を開始するに当り次の諸条件を
先ず確定しておく： （ａ） 処理槽の下方部に該微生物含有の混合液体を
有する生物学的反応帯を設け、この反応帯内で廃物分解
の生物学的反応が遂行されるようにする （ｂ） 処理槽の上方部に清澄化帯を設け、この中で
清澄化液が生威して溢流するようにする、（Ｃ） 反
応帯と清澄化帯との中間に遷移帯を設け、この中で混合
液体の液部分が生威して固体類が沈降するようにする。

次に、上記諸条件が確立されてから、下記の諸工程を連
続的に遂行する。

反応帯から混合液体の再循環流を取出してこれを反応帯
外側に配置された酸素溶解装置へみちびき、これに対し
廃水を添加し、この流れの中へ酸素を溶解させ、かよう
に酸素補給された流れを、取出口から離隔した所にある
反応帯の下方部分へ注入する。

処理槽の深さと表面積に関連する範囲の中での可変速度
において廃水を再循環流の中へ導き、廃物の生物学的分
解に有効であると共に生物学的フロックの形成と沈降と
に有効な反応帯内帯留時間を提供させる。

微生物の酸素要求量に合致するに有効な混合液中酸素飽
和量よりも低い制御された範囲内での酸素濃度を提供す
る速度で酸素を再循環流に添加してこの酸素と混合液体
とを再循環流の接触帯の中で或時間だけ、該酸素が混合
液体に溶解するような圧力の下で、接触を維持させる。

再循環流の全体的な流速を実質上定常な流速であって流
入廃水の流速の数倍の流速となるように制御して次の諸
条件を具備させる； （ｄ） 再循環流に添加される酸素を溶解し得るよう
にする、 （ｅ）反応帯に入ってくる再循環流の或る希釈量が反応
帯の上部の所で溶液からの酸素の逸出を有効に防ぐよう
にする。

反応帯に入る該酸素添加後の再循環流の流れを分散分布
させ反応帯の下方部の実質的帯域に到達させて次の条件
を達威させる； （ｆ）注入個所付近から取出口付近までにわたり反応帯
を貫通して広く拡がった直接的な流れを提供するように
し、かようにして分散固体類の制御された攪拌を有効に
維持し、生物学的分解可能な廃物に対する微生物作用を
良好にする、（ｇ） 処理槽の中間の深さの所で混合
液体の上方部分の流速を固体類の沈降速度よりも小さく
し、かようにして処理槽内において遷移帯を介在させた
反応帯と清澄化帯とを夫々別個に保持する。

反応帯内の溶解酸素濃度を連続的に監視して、反応帯へ
流れ込む廃水の流速とその濃度との変化に対応して起る
該溶解酸素濃度の変化を測定する。

再循環流に対する酸素添加速度を反応帯内酸素濃度の変
化に対応して周期的に調整しかようにしてこの濃度が制
御範囲内を０祐ように維持させると共に泡沸ガス発生が
清澄化帯内に及ぼす起沸状態を実質的に回避し得る濃度
を維持させる。

清澄化帯からの流出液の排出速度と流入廃水速度とを一
致させる。

そして反応帯から過剰のスラツジを連続的に除去し、混
合液体から二酸化炭素を除去する。

本発明の親出願である先行発明はその工程を行うための
種々の型のいくつかの装置を包含する様様な態様を開示
している。

本発明の目的は単一の反応用一清澄化用容器内に生物学
的反応帯と清澄化帯とが存在していて特に反応帯内によ
り一そう良好な安定性が維持される型の生物学的廃水処
理方法の効果の改善にある。

本発明に従って流入流を、幅広く深く比較的に高速度の
高濃度溶解酸素含有流入物の形で上記の容器の一方の個
所から生物学的反応帯の底部の中へ水平方向に注入して
混合液体を幅広い流出物の形で、注入個所から離隔した
容器床の近傍個所で生物学的反応帯から取出し、かよう
にして低濃度溶解酸素含有再循環流を提供することによ
り該改良点として驚異的成績を達威した。

槽床に沿い生物学的反応帯の幅を横切る方向において、
上記のようにして形成された流入物と流出物との中間に
は水平方向に比較的に高い速度をもつ混合液体の底流が
存在する。

酸素補給された高度酸化の水平運動再循環流とその上層
に存在する混合液体との間にある広い面積の界面域とは
微生物に対し実質上最高の酸素量を与え、しかも懸濁固
体類の沈降を妨げる過度の乱流を起すことがない。

混合作用は界面域の中で生ずるから渦巻状の局在的乱流
の或量の存在は疑ないところであるけれども清澄化帯か
らの固体類の沈降を妨害することはない。

酸素は槽の外部で再循環流中へ連続的に溶解し、流入廃
水と結合して補給酸素含有再循環流を形威し、この再循
環流が流入物を形成するのである。

上記の態様は生物学的反応帯の底部に沿って動く幅広い
底流によって与えられる混合液体と溶解酸素との高度で
緊密な接触をもたらし、かようにして微生物が溶解酸素
の実質上最犬の消費を果す結果となることが本発明にお
いて見出された。

容器底付近に底流を維持することにより生物学的反応帯
と清澄化帯との間に混合を起す怖れのある過度の攪拌か
ら混合液体を上方の生物学的反応帯へ離隔されることも
見出された。

又槽の床を流れる底流は固体類の懸濁状態を保持してス
ラツジ形成を防ぐことも見出された。

混合を起す液速の大部分は水平方向で生ずる。

これは安定度を増すものである。

というのは上方向の低速度は固体類を沈降させるので溢
出流中の懸濁固体類は少くなる。

即ち先行技術と比較すれば本発明に従い流出流の同程度
の表面積の単位当りキャパシティ（ｃａｐａｃ ｉｔｙ
）をより高度に利用し得る。

即ち同じキャパシティを用いてーその良好な等級を有す
る流出流を得る。

混合液体は槽の床上に設けられたポムプにより生物学的
反応帯から取出される。

この場合に混合液体の諸性質は標準的通気系における混
合液体の諸性質と異ること、即ち固体類の沈降が一そう
容易であるので清澄化を助けること、が観察された。

この理由の説明として沈降はポムプの振動により助長さ
れるのである。

本法実施の容器（槽）の寸法は種々に変更可能である。

但しその水深度は供給される廃水の効果的処理のために
充分なバイオマス（微生物塊）の保持に有効であらねば
ならない。

該水深度は少くとも約２．４３８４ｍ（約８フィート）
から約３．０ ４ ８ ０ｍ （約１０フィート）の程
度である。

清澄化帯の深さは流出流によるバイオマスからの固体類
の搬出を最少限とするに有効であらねばならず少くとも
約０．６０９６ｍ（約２フィート）である。

流入物の流入個所と流出物の流出個所との間の距離は再
循環点で酸素欠乏とならないように微生物の酸素吸収を
充分ならしめる長さでなければならず約１．８ ２ ８
８ｍ （約６フィートから６０．９６０ｍ（２００フ
ィート）まで又はそれ以上である。

好適距離は約６．０９６０ｍ（約２０フィート）乃至約
３０．４８０ｍ（約ｉｏｏフィート）である。

流入物の本来の深さは過度の圧力低下を防ぐに充分な大
きさをもち混合液体の清澄化帯中ヘの流入を許さない程
に充分な大きさであって好ましくは約１５．２４０ｃ！
ｒＬ（約６インチ）乃至約１．８２８８ｍ（約６フィー
ト）である。

流入物の幅は容器の幅によって制限されるのみであって
容器の全幅であることが好ましい。

生物学的反応帯は少くとも約０．６０９６ｍ（約２フィ
ート）の最少の深さをもつべきであって容器の水深度よ
りも約０．６０９６ｍ（約２フィート）だけ短い長さに
まで増すことができる。

注入個所での流入物の平均線速度計算値は酸素が溶液か
ら逸出するに至る攪拌を起すことなく生物学的反応帯内
で過度の静止状態に止まることを防ぐに充分な速度であ
らねばならず好適には１分間当り約０．３０４８ｍ（約
１７ート）乃至約１０．６６８ｍ（約３５フィート）の
範囲内にあるが但しこの値は臨界的でない。

反応帯内の平均水平速度は酸素とバイオマスとが接触す
るに充分な高さの速度であって微生物が酸素欠乏となる
ことなく酸素を実質的に消費するに充分な低速度であり
、好ましくは１分間当り約０．１５２４ｍ（約ち フィ
ート）乃至約６．０９６ｍ（約２０フィート）である。

再循環速度は本工程遂行に充分な酸素の供給に有効であ
る速度であって好適範囲は平均廃水流入流速の約１〜約
１５倍である。

本発明は下文の記載から明らかである通り本方法の実施
のための装置をも指向する。

添付図面には処理槽Ａが示され、これは床１５及び上方
に伸びる壁１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有し、これ
らの壁は頂部１９の所で大気に向って開いている。

槽Ａは生物学的反応帯Ｓ内に在る酸素添加水中の生物学
的分解可能物質の生物塊の分散体から或る装入物及び清
澄化帯Ｃ内に在る上澄液を有する。

仮壁２１は壁１７ａから壁１７ｃまで伸び、壁１７から
仕切られて流入流の垂直通路即ちスロット２４を形成し
、これは流入物の受入口である。

壁２１は槽の頂部付近から伸びて床１５から区画された
点に到り、これは長形の狭い流入物受入用の開口スロッ
ト２５を形或する。

壁１７ｂに対向して混合液再循環用ポムプＰが床１５上
に設けられる。

ポムプＰは床１５の近傍にあるオリフイス付きの一対の
取入管３０及び３１から装入物を受入れ、槽の実質上全
体の広さにわたって伸びている。

取入れ管３０及び３１は再循環用導管３３へみちびかれ
、該導管３３は槽Ａを貫いて上方へ伸びて外部に出て酸
素溶解器Ｒの降水管３５に連結する。

酸素溶解器Ｒは外管３７を有し、これは降水管３５と共
に環３４を形戊する。

外管３７の上方部は流入導管３９と連結し、該導管３９
は通路２４の上方部（拡大されている）内のノズル４１
に達する。

廃水流入導管４３も又通路２４の頂部に入り廃水供給源
からの流入廃水を分配する。

管３３は弁３６で制御されるスラツジ廃物排出管３４を
具える。

管３３は一組の流量制御弁３８及びフロウメータ４０を
有する。

酸素注入器４５は降水管３５とその頂部付近で連結する
と共に適宜の酸素供給源からみちびかれる酸素供給管４
７と連結する。

管４７は、溶解酸素分析器５５と連結する溶解酸素記録
兼制御器５３で制御される作動機構５１を有する弁４９
によって制御される。

一方、酸素分析器５５はスラツジブランケット（ｓｌｕ
ｄｇｅ ｂｌａｎｋｅｔ） Ｓ内の生物学的反応帯の
中に懸垂する溶解酸素検査物５７に結合する。

スラツジ収集具Ｔは必要に応じて使用槽底部に設けられ
固体類析出を防止する。

けれども一般的には床１５を通る高速は固体類の析出を
通常は阻止するであろう。

一般操作 一般的に言えは本装置の操作は下文の通りである。

まず槽Ａに廃水と生物学的分解能をもつ微生物を含むス
ラツジとからなる装入物で槽を満たすとこの装入物は槽
底に沈降するが導管４３を経て廃水流を導入して既述の
ように系全体にわたり循環を起させる。

この系が作動を始めると流入廃水は連続的に導管４３に
入ってからチャネル２４に流入しここで生物学的反応帯
Ｓからの連続再循環混合液体と混合され、生物学的反応
帯Ｓ内には酸素溶解器Ｒ中に連続的に溶解された酸素が
供給される。

再循環され酸素添加された混合液体と新規添加流出液と
の前記混合物は仮壁２１及び壁１７の間を流下しスロッ
ト２５（槽底部）の所で槽Ａの底部に達し、混合物はス
ロット２５から水平方向にみちびかれるがそれは流入物
が槽底の広さ全体にわたって横断して通るからである。

ポムプＰは固体類を均一に懸濁している混合液体を流出
流として管３０及び３１を経て排出させる。

該管３０及び３１は槽の一端から槽底部付近の他端まで
伸びていて該液を管３３を経て酸素溶解器Ｒに達せしめ
て循環させる。

酸素添加を受けた液は溶解器Ｒを経て管３９経由で槽Ａ
に到る。

溶解器ＲとポムプＰとの中の液の頭部（ｈｅａｄ）の押
出し一引張り効果（ｐｕｓｈ − ｐｕｌｌ ｅｆｆｅ
ｃｔ）によって流入廃水の送入混合物及び溶解酸素含有
混合液体はスロット２５を介して比較的高速で流入物と
して注入され、未溶解固体類の分散物の底流は床１５を
横切り人口２５から出口３０及ひ３１へ乱流を最少限に
止めながら連続的に流れる。

底流の水平方向の速度は、必要に応じ、収集具Ｔの作用
により助けられて固体類が底部１５に沈降しないように
される。

底流が入口２５から出口３０及び３１へ遷移する際に微
生物は底流から酸素を摂取する。

同時に反応帯Ｓ中の溶解酸素濃度は該帯Ｓ内の溶解酸素
検査物５７によって連続的に監視される。

酸素測定量は溶解酸素分析器５５に自記され溶解酸素記
録兼制御器５３により記録され制御され；該記録兼制御
器５３は一方において酸素取入弁４９を制御する。

このようにして生物学的反応帯Ｓ内の溶解酸素量は流入
廃水の量と質との変化を顧慮することなく旺盛な好気作
用を続けるように予定範囲内の量に維持される。

流入水はスロット２５から反応帯Ｓへ入る際に希釈され
る。

流入水がスロット２５を離れた直後に帯Ｓ中の混合液体
の大量の中へ入ることにより希釈されるので流入水中の
含有酸素の実質的最大濃度が維持される。

かようにして、希釈が行われるとしても、酸素が溶液と
して排出される点より以上の酸素濃度が維持される。

上述のように操作を進めることにより固体類が懸濁状態
に保たれるいかなる所望の水深度においてもスロット２
５から導かれる液の水平方向速度にもとづき、そして溢
出速度に均等な速度即ち流入流の速度から外れる本質的
に平均化される速度の垂直方向の威分にもとづきバイオ
マスを確実に生戊させることが可能となる。

換言すればＭ．Ｌ．Ｓ．Ｓ．の垂直方向の速度は固体類
のＭ．Ｌ．Ｓ．Ｓ．における沈降速度よりも低い。

このことにもとづき混合液よりも上方に清澄化帯を維持
することが可能となり、かようにして固体類は上方に運
ばれず流入水に混ずることなく沈降する。

流入流速中に広い範囲にわたる変動が起るにもかかわら
ず混合液体の帯と清澄化液の帯との間の界面は高度に安
定である。

例えば１平方フート（０．０９２９ｍ）当り３００〜１
５００ガロン（１１３５．５９ｌ〜５６７７．９！ＩＭ
）／日にわたり溢出流速が変化する場合にさえも該界面
の安定性は保持される。

生物学的反応帯と清澄化帯とは直ちに相互に没入し合う
ことがないことは事実であるけれども両帯の中間におい
て沈降しつつある固体類を含有する遷移帯が存在するこ
とは事実である。

酸素溶解器Ｒから生物学的反応帯Ｓへ酸素添加混合液が
戻る時に、Ｕ字管へ再循環すべき混合液体が管３０及び
３１の取出点に到達する以前に時間的経過が存在する。

例えば再循環速度が１３００ＵＳＧ／Ｍ（ ４ ９ ２
０．８ ９ ｌｌ分）であって生物学的反応帯への再
流入点と排出点との間の距離が６．０９６ｍ（２０フィ
ート）である場合にはこの６．０９６ｍの距離を経過す
る混合液体の所要時間は約２．８分である。

従って平均水平方向速度は２．１３３６ｍ（７フィート
）／分である。

槽幅６．４００８ｍ（２１フィート）で再循環流速が１
３ ０ ０ＵＳＧ／Ｍｉｎ（ ４ ９ ２ ０、８９
ｌ／分）であれば平均厚味０．３ ８ １ｍ （ １．
２ ５フィート）の混合液体の底流は槽底を横切って平
均速度２．１３３６ｍ（７フィート）／分で移動する。

この速度はたとえ定常工程条件下でも底流の変化に依存
して、従って０．６ ０ ９ ６〜３．６ ５ ７ ６
ｍ （ ２〜１２フィート）／分の速度で変化する。

本発明の他の態様は第２図に示されるがこの第２図では
同様の装置類と個所とは第１図と同様の符号又は数字記
号で示されるけれども１００の単位において引用され、
同様部分を示す引用符号に添字１を与えた。

この場合に仮壁２１は方向指示用仕切板１２１によって
代替され、該仕切板１２１は壁１１７から床１１５より
も離隔した点まで下方へ斜めに伸び、かようにして仕切
板１２１の底端部と床１１５との中間において流入液が
槽Ａへ入るた，めの開口又はスロット１２５を置くよう
にする。

仕切板１２１は壁１１７ａから壁１１７ｃへ向ってすべ
ての方向へ伸び、壁１１７，１１７ａ及び１１７ｃと共
に凹所又は隔室１１８を形威する。

導管１３９は酸素溶解器Ｒからみちびかれて廃水流入線
１４３につながれる。

導管１３９は床１１５の少し上の所から槽へ入り分散器
１４１と結合し、該分散器１４１は槽を横切って突出し
線１３９経由で流入する酸素添加混合液体と廃水流入流
とを分散させる。

かようにして比較的に高速の廃水流入流と再循環酸素添
加混合液体とを仕切板１２１と床１１５との中間にある
スロット１２５を経て通過させる。

第２図に示される型の装置の操作は第１図の装置の操作
と同様である。

スロット１２５を通る流入物は底流を形威し、該底流は
床１１５に沿って生物学的反応帯Ｓ，の下方部の中へ流
入してポムプＰ１の吸引下に排出管１３０及び１３１の
所で流出物を形威させる。

方向指示用仕切板１２１は第１図に関連して記載された
ように床１１５に沿って流れる液に比較的高速を与える
のに有効な寸法をもつスロット１２５を具える。

隔室１１８は頂点１１８ａに集まる酸素添加混合液体か
ら発生する未溶解ガスを分離し捕捉する。

頂点１１８ａから大気中へのガス排出が行われる。

流体の水平方向の移動の効果は固体類を懸濁状に保持す
ることにあるけれども固体類の上方向への移動が増加す
れば清澄化を妨害するに至る過度の乱流が生成しないよ
うにする。

流体の上方向への速度はＭ．Ｌ．Ｓ．Ｓ．における固体
類の沈降速度よりも低い。

かようにして清澄化帯が混合液体よりも上方の所に維持
され得る。

たとえスラツジの析出を妨害する再循環速度によって起
る流れ及びたとえ流入流速の幅広い変動があるとしても
混合液体の帯と清澄化帯との中間の界面の高度の安定性
が存在するのである。

一例として上記の態様を例示すれば１平方フィート（０
．０９２９＠’）当り３００〜１５００ガロン（１１３
５．５９７〜５６７７．９５１１）７日の範囲で変化す
る溢出流速の場合においてさえも界面の安定性が保持さ
れる。

混合液体の高循環速度にもかかわらず良好な清澄化に必
要な安定した生物学的反応帯を維持し得る。

生物学的反応帯は旺盛な好気活性を支えるに充分な酸素
を含有する。

溶解酸素は例えはスロット１２５の所でおよそ３０ｍ−
９／ｌからポムプへの入口１３０及び１３１の所でおよ
そ２憎／ｌにまで減少する。

生物学的反応器兼清澄化器の作業性を有効に達戊するこ
とは上記の系の組合せと外部に設けられた酸素溶解器の
使用と純酸素の使用とに依存するのである。

単一ポムプ使用の槽を本明細書において例示した。

本法を壁１７及び１７ｂの長さ方向に伸びた幅広い大形
の槽の中で遂行し得る。

この場合には生或底流の取出しのたみに通常の入口スロ
ット２５及び複数のポムプＰを槽の他端に設ける。

本発明は又矩形の槽をも例示する。

円形又はその他の形状の槽についても同じ技術思想が適
用されることを理解すべきである。

この場合には反応帯の底部の近傍の所から再循環流を注
入して底部近傍の離隔個所から該流を取出し、かように
して既述の通りの底流作用を起させるのである。

本発明の好適操作の代表例を以下に示す。

例 幅６．２ ４ ８ ４ｍ （ ２ ０．５フィート）、
長さ７．４ ６ ７ ６ｍ （ ２ ４．５フィート）
、作業深さ４．２６７２ｍ（１４フィート）〔有効容積
１９９１０７ｌ（５２６００ガロン〕〕の代表的な反応
兼清澄化槽を使用した。

この系は１日平均９８４１７８ｌ（２６００００ガロン
）の廃水処理に企画されたものである。

測量期間における流入液流は広範囲にわたって変化し、
或所与の月の最初の２５日間については１日平均５３７
５１３〜１６１６３２３ｌ（１４２０００〜４２７００
０ガロン）［平均値９３８７３４ｌ／日（２４８０００
ＧＰＤ）］の廃水流量であった。

１日の最高流量は屡々２０８１９１５ｌ／日（５５００
００ＧＰＤ）〔流量計に関しての限界値〕を越えた。

月の最初の２１日間についての平均作業能をまとめると
次表の通りである。

この月におけるＭ．Ｌ．Ｓ．Ｓ．濃度は第４週目までに
５２００〜５９００憎／ｌ（スラツジ再循環流中の値）
に達した。

上記濃度にもとづきＳＲＴ系が９〜１２日間にわたり安
定化された。

月の最初の２５日間においてスラツジブランケット生戊
の程度は全液体の深さ４．２６７２ｍ（１４フィート）
のうち２．５ ６ ０ ３ｍ （ ８．４フィート）で
あった。

即ち液体容積の６０優を占めた。このブランケットの深
さの毎日の変化は１．７ ６ ７ ８〜３．４ １ ３
８ｍ （ ５．８〜１１．２フィート）であった。

該生物学的反応帯の一時間毎の変化は最少であってこれ
は主として流入流によって影響される。

１ケ月全体についての毎日の変化は徐々に起り一日の流
入量変化に対応するよりも混合液体消費状態により多く
対応するように見えた。

酸素溶解器からの大量の循環流は流入流の正味の量を減
ずるので一日の流入流の変化（最高値／平均値が３４の
場合でも）は槽内の全力学的流量管理（ｔｏｔａｌｄｙ
ｎａｍｉｃ ｆｌｏｗ ｒｅｇｉｍｅ）に対し余り影響
を及ぼすことなくほとんど妨害を与えない。

本例で使用された酸素溶解器は直径２５．４ｃｒｒＬ（
１０インチ）の降水管と５０．８ｃｒｒＬ（２０インチ
）の外鞘と４４．５０１ｍ（１４６フィート）の鞘長と
を有するＵ字管であった。

このＵ字管は真直な降水管と真直な立上り管とのみから
威りデリベレイト へッドロス（ｄｅｌｉｂｅｒａｔｅ
ｈｅａｄ ｌｏｓｓ）〔括約部又は混合部ｃｏｎｓ
ｔｒｉｃｔｉｏｎｓ ｏｒｍｉｘｅｒｓ） ）を有せず
従って乱流を促進させない。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は本発明方法の実施に適する装置の一
具体例を示す断面図であり、第２図は該装置の他の具体
例を示す断面図である。 第１図：Ａ・・・・・・処理槽、Ｐ・・・・・・ポムプ
、Ｒ・・・・・・酸素溶解器、Ｓ・・・・・・生物学的
反応帯、Ｔ・・・・・・スラツジ収集具、１５・・・・
・・床、１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ・・・・・・壁
、１９・・・・・・頂部、２１・・・・・・仮壁、２４
・・・・・・スロット（通路）、２５・・・・・・開ロ
スロット、３０．３１・・・・・・取入管、３３・・・
・・・再循環用導管、３４・・・・・・環、スラツジ廃
物排出管、３５・・・・・・降水管、３６・・・・・・
弁、３７・・・・・・外管、３９・・・・・・流入導管
、４０・・・・・・フロウメーク、４１・・・・・・ノ
ズル、４３・・・・・・廃水流入導管、４５・・・・・
・酸素注入器、４７・・・・・・酸素供給管、４９・・
・・・・酸素取入弁、５１・・・・・・作動機構、５３
・・・・・・溶解酸素記録兼制御器、５５・・・・・・
酸素分析器、５７・・・・・・溶解酸素検査物、第２図
：第１図と対応するが第１図中の文字記号に添字１を与
え、数字記号を１００の単位で引用する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生物学的に分解され得る廃物を含有する廃水を処理
   して清澄化流出液と排棄され得るスラツジとを提供する
   ために、廃物分解性微生物を含有していて大気に向けて
   開放された単一の処理槽を経て連続的に廃水を通過させ
   、これに対し微生物を維持するための酸素を添加すると
   共にこれから清澄化流出液を連続的に溢出させ、又これ
   から過剰のスラッジとガスとを除去し：ここに本来供給
   された供給物は（ａ）処理槽の下方部分において微生物
   含有の混合液体を持つ生物学的反応帯を有していて廃物
   分解のための生物学的反応を行い、（ｂ）処理槽の上方
   部分において清澄化帯を有していて清澄化液を生或させ
   て溢流させ、そして（ｃ）該反応帯と清澄化帯との中間
   に遷移帯を有していて混合液体の液部分を生威させると
   共に固体類を沈降させるものであり；生物学的反応帯か
   ら混合液体の循環流を取出してこの循環流を、反応帯の
   外側に設けられた酸素溶解器へみちびいてこの循環流に
   流入廃水及ひ酸素を添加し；この酸素補給された循環流
   を反応帯の下方部分であって取出口の近傍から離隔した
   個所の中へ注入し、処理槽の深さと表面積とに関連する
   範囲内での可変速度において廃水を再循環流中へみちび
   き、かようにして廃物の生物学的分解のため及び生物学
   的フロックの生戊と沈降とＱ嫂虹有効な生物学的反応帯
   内での滞留時間を提供し、微生物の酸素要求量に合致す
   るだけの酸素であって液体中酸素飽和量以下の制御され
   た範囲内の酸素濃度を与える速度で酸素を該循環流に添
   加し、この循環流をその接触帯の中で液体と接触させな
   がら酸素が液体の中へ溶解するように或る時間だけ加圧
   下に該循環流を維持し；この再循環流の全体の流速を実
   質上定常な流速であって流入廃水の流速の数倍の流速と
   なるようにして次の諸条件即ち（ｄ）再循環流に添加さ
   れる酸素を溶解し得ること、及び（ｅ）反応帯に入って
   くる再循環流の或る希釈量が反応帯の上部の個所で溶液
   からの酸素の逸出を防ぐこと、反応帯に入る該酸素添加
   後の再循環流の流れを分散分布させる反応帯の下方部の
   実質的帯域に到達させること、（ｆ）注入個所付近から
   取出口付近までにわたり反応帯を貫通して広く拡がった
   直接的な流れを提供するようにし、かようにして分散固
   体類の制御された攪拌を有効に維持し、生物学的分解可
   能な廃物に対する微生物作用を良好にすること、及び（
   ｇ拠理槽の中間の深さの所で混合液体の上方部分の流速
   を固体類の沈降速度よりも小さくし、かようにして処理
   槽内において遷移帯を介在させた反応帯と清澄化帯とを
   夫々別個に保持することを達成し；反応帯内の溶解酸素
   濃度を連続的に監視して、反応帯へ流れ込む廃水の流速
   とその濃度との変化に対応して起る該溶解酸素濃度の変
   化を測定し；再循環流に対する酸素添加速度を反応帯内
   酸素濃度の変化に対応して周期的に調整し、かようにし
   てこの濃度が制御範囲内にあるように維持させると共に
   泡沸ガス発生が清澄化帯内に及ぼす起沸状態を実質的に
   回避し得る濃度を維持させ：清澄化帯からの流出液の排
   出速度と流入廃水速度とを一致させ；そして反応帯から
   過剰のスラッジを連続的に除去し、混合液体から二酸化
   炭素を除去することから成る廃水処理方法において、 生物学的反応帯の底部に沿って該酸素補給後の再循環流
   を水平方向の浅い流入物の深さよりも実質的に大きな幅
   をもつ該水平方向の浅い流入物の中へ注入し、流出物の
   深さよりも実質的に大きな幅をもつ流出物の形で混合液
   体を、流入物から離隔した所にある反応帯底部近傍の個
   所から取出し、かようにして流入物と流出物との中間に
   おいて水平方向に流れる底流であって混合液体の上方向
   へ流れる比較的に静止状態の流体の上層を有する広大な
   途切れのない界面を持つ該水平方向に流れる底流を提供
   すること、 供給廃水の深さが約２．４ ３ ８ ４ 〜３ ０．４
   ８０ｍ（約８〜１００フィート）であり、 清澄化帯の深さが少くとも約０．６０９６ｍ（約２フィ
   ート）であり、 流入物と流出物との間の距離が約１．８２８８〜６ ０
   ．９ ６ ０ｍ （約６〜２００フィート）であり、最
   初の流入物の深さが約１５．２４０（ｍ〜約１．８２８
   ８ｍ（約６インチ〜め６フィート）であり、 生物学的反応帝の深さが少くとも約０．６０９６ｍ（約
   ２フィート）であり、 注入部近傍の流入物の平均線速度計算値が約０．３０４
   ８〜約１０．６６８ｍ（約１〜約３５フィート）／分で
   あり、 生物学的反応帯内の平均水平方向速度が約０．１５２４
   〜約６．０９６ｍ（約チ〜約２０７ィート）／分であり
   、 再循環速度が平均廃水流入速度の約１〜約１５倍の範囲
   内にあること、 を特徴とする上記の方法。 ２ 処理槽が矩形であり流入物の幅が処理槽の全幅と実
   質上同じであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ３ 流入物の長さと幅との比がち〜８倍であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 生物学的反応帯の深さが約０．６０９６ｍ（約２フ
   ィート）乃至供給廃水表面よりも約０．６ ０ ９ ６
   ｍ（約２フィート）だけ少い深さであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 生物学的反応帯の深さが約１．２ １ ９ ２ｍ
   （約４フィート）乃至供給廃水表面よりも約０．６ ０
   ９ ６ｍ（約２フィート）だけ少い深さであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 溢出流速が１日１平方フィート（０．０９２９ｍ２
   ）当り約１５００ガロン（約５６７７．９！Ｍ）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 再循環速度が平均廃水流入速度の約２〜約１５倍の
   範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。