JPS60232295A - 嫌気性流動床式廃水処理装置 - 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】 この発明はメタン菌、酸生成菌等の嫌気性菌を主体とす
る生物膜が付着する粒径０．／〜数ミリ程度の微小な担
体を処理槽内で上向流する水流によシ流動化させ、原水
である有機廃水の有機物全生物膜の菌でメタンガス、炭
酸ガスに分解して処理する嫌気性流動床式廃水処理装置
に関するもので、担体を流動化するための消費エネルギ
ーを低減し且つ生物膜の厚さを所定に保ち安定した運転
が行える様にすることを目的とする。

嫌気性処理は、好気性処理と異なり、酸素ないし空気供
給用の手段、例えばブロワ−などを用いずに、低いラン
ニングコストで処理できる特長がある。

しかし、この嫌気処理は、好気処理に比べ、処−３− 理時間が長いという欠点がある。この欠点を解決するた
めに、流動床式の処理力法が提案さｊ。

ているが、流動化のためにエネルギー全必要とし、せっ
かくの嫌気性の特長が失なわｎるという不都合があった
。

流動床を形成するために必要な上向流の通水線速度は、
担体の比重、粒径によって異なるが、例えば砂の場合、
粒径がｏ、’ｌ　ｍａｎ　で約／！ｍ／ＩＩｒ、０．１
．　、で約３２ｍ／）ｌｒであッテ、流動化−ｔ−ｂ　
（２）　ｖｃ可成９の工坏ルギー全必要とする。こｎは
原水が低濃度、大容量の場合は循環動力が更に倍加する
ことＶＣなる。

流動化させるエネルギー全低減するには担体粒子に粒径
の小さいもの全使用するとか、密度（比重）の小さいも
のを使用することが考えら庇るが、粒径が小さいと付着
した生物膜によって流動性が悪くなり、又、密度が小さ
いと付着した生物膜によって担体粒子の見掛は密度が小
さくなるので粒子が処理水に混入して流出し、処理槽（
反応槽）内の汚泥濃度の減少を来し、処理効率が下がる
。更に、ＳＳが混入して処理水の水質全悪化させる。

一力、流動床方式は運転中、流動化した担体粒子同志が
衝突１−１成るいはとすｎあって付着１−でいる生物膜
を成る程度剥離し合い、槽内の微生物（汚泥）量をコン
トロールすることが可能であるため、この長所を利かし
たま＼で、流動化するためのエネルギーを低減するとと
ができる装置の実現が要望されている。

本発明は上記要望に応えるために開発さ扛たもので生物
担体粒子を内蔵した嫌気性処理槽、上記処理槽の底部に
原水を供給する原水供給手段、前記処理槽の上部から処
理水？取出す処理水取出手段及び槽内で発生するガス？
外に抜くガス抜き手段、処理槽の上部から取出した処理
水ケ処理槽の底部全体に間欠的に循環するか、処理槽の
底部全体ケ複数区に細分し、その複数区に１ｖ番に供給
して各区に間欠的に循環し、前記生物担体粒子全流動化
きせる速度で槽内全上向流きせる循環供給手段を有する
ことを特徴とｊ　− する。

つまり、本発明は槽内に循環させる一部の処理水の上向
流通水線速度で担体粒子を間欠的に流動させることによ
って従来装置に較べ遥かに省エネルギーを図ることがで
きるのである。以下、図示の実施例において、／は嫌気
処理槽で槽内には嫌気性菌全主体とする生物膜を表面に
付着する微小な担体粒子が充填してあｐ、底部には有機
性廃水である原水全底部全体から上向流させる給水管−
が接続しである。尚、この原水の流量によっては槽内に
充分な滞流時間をとる必要から通常流動化することはな
い。

処理槽／の上端部には処理水を排水するための処理水取
出管３を接続すると共に、槽内で発生するメタンガス、
炭酸ガスなどのガスを外に放出する排気装置ｌが設けで
ある。そして、処理水取出管、７と処理槽の底部の間に
は循環ポンプＳを有する循環管６が接続してあジ、処理
水の一部を槽内底部に循環供給して上向流てせる様にし
である。

６− 給水管コは例えばヘッド差で原水を槽内底部に供給する
。

処理水の一部を槽内底部に供給するためには、循環管乙
の途中に設けた循環ポンプｊｌ担体粒子ｒ流動化するの
に充分な水量で処理水に槽内底部に供給し、上向流させ
る。この循環ポンプ！ｉを駆動するモータ’（ｌ−しｉ
ｌえばタイマーＴで制御し、ポンプを所定時間運転した
ら、次には所定時間停止でせることを繰返して行う。

こｎによシ処理槽内では循環ポンプＳの運転中、担体粒
子は循環処理水により流動化ざｎ上面レベルがＨの流動
床７２形成し、又、停止中ははソ固定床を呈して上面レ
ベルがｈの充填層７′全形成する。原水は運転中及び停
止中を問わず処理槽内ｒ給水ざｎて上向流し、担体粒子
の表面の生物膜である嫌気性菌によって有機物をメタン
ガス、炭酸ガスに効率よく分解ざｎ、処理水となって取
出管３に排水さｎ、発生したガスはポンプ３′に運転し
、担体粒子が流動床７盆形成しているときは粒子の間を
容易に浮上してガス−７− 抜き装置／７から外に放出さｎる。又、ポンプの運転停
止中は充填層り′全構成している担体粒子の粒子相互間
の間隙に閉じ込めらｎ、充填層中に蓄積【−１次に循環
ポンプＳを運転［、て担体粒子に流動床を形成させると
き蓄積［７たガスと槽内の液と担体粒子の気液固の三相
流動状態が生じ、この激【、い流動によって担体粒子の
表面の生物膜の剥離が促進ε１汚泥の保持ｉ？ｒ所定に
することができる。

循環ポンプの運転停止期間に充填層中にガスが蓄積さｎ
すぎると生物膜の微生物と原水の接触が不十分になり、
処理効率が低下するばかりか、ポンプヶ再始動したとき
に蓄積したガスが充填層の全体音持上げるスラッギング
ないしブリッジング現象が起り、担体粒子が処理水に混
入して流出する虞がある。

従って、循環ポンプＳの運転期間及び運転停止期間は原
水中の有機物の負荷に応じ適切な量のガスが蓄積する様
に選び、その上、万一スラッギングないしブリッジング
現象が起き、充填層が持上げらｎても充填層を崩壊して
担体粒子が処理水中に混入して流出するのを防ぐ内向き
の突起物８を槽の内壁の各所に設けて置くのが好ましい
。

循環ポンプの運転及び停止期間は７０分間のうち２〜４
分間運転し、残りの６〜８分間停止、又はＳ分間運転し
、１０分間停止することを繰返す程度でよい。こうして
ポンプの運転は間欠的に行うので省エネルギーが図ｎ１
ランニングコストは低減する。

第２〜６図の実施例は嫌気処理槽／の底部を複数に＼で
は中心区とその回り會囲む四つの区の計Ｓ区）に細分し
、循環管乙には３本の分岐管■、■、■、■、■會ロー
タリ式切換弁デを介して接続し、処理槽の底部のＳつの
区に１木兄分岐管？接続しである。そして、原水の給水
管コはこの実施例では循環管乙に接続しである。

ロータリ一式切換弁デは３本の分岐管に管■、■、■、
■、■の順番で夕０えは二分宛通水するｄ−デー 従って、循環処理水と原水は分岐管１１Ｃｕ分間給水さ
ｎｌこｎＶＣよって分岐管■の所属する区の上方の担体
粒子のみが部分的に流動床を形成し、次には分岐管■に
コ分間給水さｎ１分岐管の所属する区の上方の担体粒子
のみが部分的に流動床全形成する。こうして、１つ１つ
の区の上方の担体粒子は１０分間のうち一分間流動床を
構成し、残りの８分間は充填層を構成し、とｎによって
第１図の実施列の担体粒子の全体を間欠的に供給する循
環処理水で流動床とする場合と同様に処理を行うことが
できる。

なお、上述の区毎に原水は常時各区に供給ざｎるが、循
環処理水が供給さ几た区が確実に流動化さ庇るように、
充填層中を各区毎に仕切る垂直な壁を設けるようにして
もよい。

又、破線で示した如く、給水管コは循環管乙に接続せず
、処理槽の底部全体に原水上１担体粒子？流動化させな
い上向流速度で給水する様にしても同効である。

この実施例では各区上の担体粒子を流動床にす７０− ｎばよいのでポンプは容量の小さいものが使用できるた
め、ポンプを連続運転したとしてもランニングコストは
低減する。又、その上にポンプ全連続運転せず、例えば
切換弁９が各分岐管１、ＩＩ・・・■に通水する時間ヲ
タ分間とし、そのうち−分間だけポンプを運転し、残り
の２分間は運転全停止してその間は原水だけを通水する
様にすｎば更にランニングコストの低減が図ｎる。

次に本発明の実験Ｆｉｌと比較例を示す。

処理槽には内径１０　ａｍ　、高’３３００ｍの円筒形
カラムを使用した第１図の装置を用い、原水の基質には
グルコースと酢酸ソーダ’ｉ　ＣＯＤ換算でｌ：／に混
合したもの、担体粒子には平均粒径ｏ、ｔ、ｏ！ｒ咽の
ゼオライトを用いた。

実験例では循環ポンプ２ｓ分間運転し、７０分間停止す
ることを繰返し、比較し０では循環ポンプ全連続運転し
た。

尚、運転条件は下表の通りである。

−／／− 滞溜時間　ＣＯＤ負荷　ＣＯＤ　濃度 ｙ　ＣＯＤｄ−日　原水　処理水 実験例　３．！；−４，０Ｈｒｓ　／入Ｏ〜／λ６／８
りθｐｙｎ　／’１０　ｐｐｍ比較ｆｉｌＪ　３ｊ−４
１）　Ｈｙ−ｓ　１０．！ｔ〜／２．３　＃００　ｐｐ
ｍ　ｌ’）Ｏｐｐｍ汚泥量の変化は第４図に示す通り、
実験例によｎば有効に汚泥量がコントロールざｎている
ことが判る。

とｆＬ、ＶＣ対し比較例では汚泥量は増加し続け、その
増加に伴って流動床高が上昇し、ｌＯ週１以降は担体粒
子の流出が始った。又、ランニングコストはＳ分間運転
、１０分間停止を繰返すので１４で済んだ。

こうして本発明によｎば担体粒子全流動化する動力費が
従来方式の半分以下に低減し、そｎでいて却って効率よ
く生物膜（余剰汚泥）荀剥離することができ、安定した
運転が行えると１“う特長？有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する処理装置の一実施列の概略側
面図、第２図は同じく他の一実施汐０の概略側面図、第
３図は同上の平面図、第４図は汚泥の変化量ヲ示す図で
、図中、／は処理槽、コは原水の供給管、３は処理水の
取出管、ダはガス抜き装置、Ｓは循環ポンプ、６は循環
管を示す。 特許出願人　栗田工業株式会社 手続補正書（自船 昭和５９年６月　７日 特許庁長官若杉和夫　殿 ■、　事件の表示 特願昭５９−８５０？？号 ２、　発明の名称 嫌気性流動床式廃水処理装置 ３、補正する者 事件との関係　出願人 （１０６）栗田工業株式会社 電話０３（５０１）　８７５１　（代表）４３２４弁理
士　福　１）　イ言　行 ５、　補正命令の日刊 昭和　年　月　日 ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の項 内　容 ／、　発明の詳細な説明中を次の様に補正する。 （１）２頁ＩＯ行中、「の菌」を削除。 （２）３頁／θ〜／／行中、「これは原水が」を削除。 （３）　４を頁７〜コ行中、「更に・・・させる。」を
削除。 以　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＪ　生物担体粒子を内蔵した嫌気性処理槽、上記処
   理槽の底部に原水を供給する原水供給手段、前記処理槽
   の上部から処理水を取出す処理水取出手段及び槽内で発
   生するガスを外に抜くガス抜き手段、処理槽の上部から
   取出した処理水を処理槽の底部全体に間欠的に循環する
   か、処理槽の底部全体を複数区に細分し、その複数区に
   順番に供給して各区に間欠的に循環し、前記生物担体粒
   子を流動化させる速度で槽内を上向流させる循環供給手
   段を有することを特徴とする嫌気性流動床式廃水処理装
   置。 （２）　特許請求の範囲（１）の装置において、循環供
   給手段は処理槽の底部に接続した分岐管を有する嫌気性
   流動床式廃水処理装置。 −コー （３）特許請求の範囲（２）の装＃において、循環供給
   手段は分岐管の各管に順番に処理水を供給する切換手段
   を有する嫌気性流動床式廃水処理装置。