説明

流動床式生物処理装置

【課題】設置面積を小さくすることができるスクリーンを備える流動床式生物処理装置を提供する。
【解決手段】微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、を備える流動床式生物処理装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機物含有排水、窒素含有排水などの被処理水を処理する流動床式生物処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機物、窒素(有機体窒素、アンモニア体窒素など)が含まれる排水などの被処理水の処理には、好気性微生物や、脱窒反応を行う通性嫌気性微生物を利用した生物処理が適用される。生物処理には、標準活性汚泥法、接触酸化法、固定床法などがある。最近では、スポンジ状担体やポリビニルアルコール(PVA)などのゲルを利用した担体を処理槽内で流動させ、その表面および内部に微生物を高濃度で保持させて被処理水を処理するための流動床式生物処理装置が開発されている。
【0003】
流動床式生物処理には、以下の利点がある。
(1)標準活性汚泥法に必要な沈殿槽、汚泥の返送が必ずしも必要ではない。
(2)処理槽内で担体が流動しているため、接触酸化槽や固定床を用いたときのような逆洗工程が不要であり、また閉塞のおそれがない。
【0004】
一方、流動床式生物処理においては、微生物が保持されている担体と処理水とをスクリーンなどで分離する必要がある(例えば、特許文献1,2参照)。そのスクリーンとしては、通常、図5に示すような平面状のスクリーンが用いられている。ここで、図5(a)は、処理槽内部に設置したスクリーンの正面斜視図であり、図5(b)は側面断面図である。図5に示すように、平面状のスクリーン50が支持部材52により、処理槽54の内部の側壁面56に、処理水の流出配管58を覆うようにして取り付けられている。処理水はスクリーン50により担体と分離されて、流出配管58を通って、次工程へ送液される。しかし、図5のような平面状のスクリーンを用いた場合、以下のような問題点があった。
(1)スクリーンとスクリーンの支持部材との間、スクリーンの支持部材と処理槽内部の壁面との間に隙間が発生しやすく、担体が処理水とともに流出する可能性がある。
(2)スクリーンが処理槽内部の壁面に固定されているため、スクリーンの補修が必要な場合には処理槽内の水を引き抜くなど、作業が非常に困難である。
(3)大きな面積のスクリーンが必要な場合、設置面積が大きくなり、処理槽内部壁面への取り付けが困難である。
(4)発泡などにより担体がスクリーンの上端部を乗り越え、処理水とともに流出する可能性がある。
【0005】
【特許文献1】特開平6−246285号公報
【特許文献2】特開2000−246274号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、設置面積を小さくすることができるスクリーンを備える流動床式生物処理装置である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、を備える流動床式生物処理装置である。
【0008】
また、前記流動床式生物処理装置において、前記筒型スクリーンが、少なくとも1つの円筒型のスクリーン部と少なくとも1つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることが好ましい。
【0009】
また、前記流動床式生物処理装置において、前記筒型スクリーンの一端が前記処理槽の上部より上方にあり、前記筒型スクリーンの一端の開放面に蓋を開閉できる開閉機構を有することが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、流動床式生物処理装置において、筒型のスクリーンを用いることにより、スクリーンの設置面積を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【0012】
本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の一例の概略構成を図1に示し、その構成について説明する。流動床式生物処理装置1は、処理槽10と、曝気手段である曝気管12と、筒型スクリーン14とを備える。
【0013】
図1の流動床式生物処理装置装置1において、処理槽10は上部が閉鎖されている槽である。処理槽10の底部付近かつ筒型スクリーン14の下方には、曝気管12が設置されている。筒型スクリーン14が、長手方向を縦向きにして処理槽10の内部の側壁面26に支持部材24により取り付けられている。筒型スクリーン14はその一端である端部28が、処理槽10の上部32よりも上方になるように取り付けられている。
【0014】
筒型スクリーン14は、2つの筒型スクリーン部16aおよび16bと、それらの一端同士を接続するパイプ部18bと、筒型スクリーン部16aの他端に接続されたパイプ部18aと、筒型スクリーン部16bの他端に接続されたパイプ部18cとにより構成されており、パイプ部18bには、流出配管22が接続されている。筒型スクリーン14の他端である端部30の開放面は、支持部材24または他の板状部材などにより塞がれている。なお、図1のような筒型スクリーン14の構成は一例であって、これに限定されるものではない。
【0015】
本実施形態に係る生物処理方法および流動床式生物処理装置1の動作について、図1を参照して説明する。
【0016】
微生物を保持した担体20が収容された処理槽10内に被処理水が導入される。曝気管12からの曝気によって吹き込まれた空気により、処理槽10内に上昇流が生じ、担体20はこの流れに乗って流動するとともに、被処理水と接触し、生物処理が行われる。所定の滞留時間で処理された処理水は、筒型スクリーン14の筒型スクリーン部16aおよび16bにより担体20と分離され、流出配管22より流出される。なお、曝気管12からの曝気によって筒型スクリーン14の外部が洗浄されてもよい。
【0017】
処理槽10は上部が閉鎖されており、筒型スクリーン14は端部28が、処理槽10の上部32よりも上方になるように取り付けられているため、万一、発泡が発生しても、処理槽10の上部32により担体20の流出が防止でき、担体20が処理水と共に流出することがほとんどない。なお、処理槽10は上部が開放されている槽であってもよい。その場合は、筒型スクリーン14は端部28が、処理槽10における水面34よりも上方になるように取り付けられることが好ましい。
【0018】
本実施形態において、処理水と担体20とを分離するスクリーンが筒型であるため、スクリーンの設置面積を小さくすることができ、設置スペース、初期コストを少なくすることができる。スクリーンを筒形にすれば、設置面積を小さくすることができる理由は、スクリーンが平面状の場合にはスクリーンの片面のみが分離面となるが、筒形にすることによりスクリーンの全面が分離面となるためである。
【0019】
また、平面状スクリーンの場合、スクリーンとスクリーンの支持部材との間、スクリーンの支持部材と処理槽内部の壁面との間に隙間が発生しやすく、隙間なくスクリーンを設置することは困難であり、担体が処理水とともに流出しやすいが、本実施形態に係る流動床式生物処理装置1では、スクリーンが筒型であるため、スクリーン部と支持部材であるパイプ部との接続が容易であり、スクリーン部とパイプ部との間に隙間が発生しにくく、隙間からの担体流出の問題が少ない。
【0020】
筒型スクリーン14の形状は筒型であればよく特に制限はなく、例えば、円筒型、楕円型や、三角筒型、四角筒型などの多角筒型などが挙げられるが、製造のし易さなどの点から円筒型が好ましい。
【0021】
円筒形スクリーンの径としては特に制限はないが、例えば、直径100mm〜600mmの範囲であれば、製造コストが安価で、設置も容易であるため好ましい。
【0022】
筒型スクリーン14のスクリーン部の種類としては特に制限はなく、ウエッジワイヤースクリーン、金網、パンチングメタルなどが挙げられるが、強度があり、目詰まりしにくいなどの点からウエッジワイヤースクリーンが好ましい。三角形などの断面を有するウエッジワイヤーを円筒状にし、サポートロッドにより内面を保持することにより、円筒型スクリーンとすることができる。
【0023】
筒型スクリーン14のスクリーン部のスリット幅としては特に制限はなく、使用する担体20の大きさなどに応じて選定すればよい。
【0024】
筒型スクリーン14のスクリーン部の開口率としては特に制限はなく、通水流量、スクリーンを構成する材質の強度などに応じて選定すればよい。
【0025】
スクリーン部の必要面積が大きい場合には、使用する筒型スクリーン14の本数を複数にして対応することも可能である。
【0026】
本実施形態において、筒型スクリーン14は、筒型のスクリーン部、好ましくは円筒型のスクリーン部により構成されていればよいが、少なくとも1つの円筒型のスクリーン部と少なくとも1つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることが好ましい。スクリーン部と接続されるパイプ部は、通常、スクリーン部の径と同径である。円筒形スクリーンに同径または異径の配管継ぎ手を利用してパイプ部を接続すれば、処理槽10への設置が容易になる。
【0027】
円筒形スクリーン部に同径の円筒型のパイプ部を接続すれば、処理槽10への設置が容易になる理由は、パイプ部の長さをコストをかけることなく自由に設定でき、スクリーン部の上部および下部のうち少なくとも1つを支持できるためである。また、図1のように、筒型スクリーン14のパイプ部18bに流出配管22を接続部の隙間が発生しないように容易に接続することができる。
【0028】
パイプ部の材質としては、例えば、SUSなどの金属、塩化ビニルなどのプラスチックなどが挙げられる。
【0029】
スクリーン部16とパイプ部18との接続には、図2に示すように、フランジ36を用いたフランジ接続が好ましい。フランジ36により接続すれば、スクリーン部16とパイプ部18との接続部の隙間が発生しにくいために担体の流出が防止できる。また、スクリーン部16とパイプ部18との接続および取り外しが容易で、補修時などの対応が容易である。
【0030】
担体20の材質、大きさ、形状に特に制限はないが、ウレタンフォームを六面体形状に2mm〜10mmの範囲にカットしたものや、ポリビニルアルコール(PVA)ゲルを球状に2mm〜10mmの範囲に成形したものなどが挙げられる。
【0031】
処理槽10の有効容積に対する担体20の充填率については特に制限はなく、例えば、5%〜80%の範囲であり、処理効率、コストなどの点から10%〜40%の範囲が好ましい。
【0032】
図3に本実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例の概略構成を示す。ここで、図3(a)は、処理槽内部に設置した筒型スクリーン14の正面図であり、図3(b)は側面断面図である。図1の例では、筒型スクリーン14が、長手方向を縦向きにして処理槽10の内部の側壁面26に取り付けられているが、図3(a),(b)に示すように、長手方向を横向きにして処理槽10の内部の側壁面26に取り付けられてもよい。この場合、筒型スクリーン14は、水面34の近傍、例えば、水面から10cm〜50cmの位置に取り付けることが好ましい。また、筒型スクリーン14の端部28および端部30の開放面は、両方ともに板状部材などにより塞がれている。
【0033】
処理槽10における筒型スクリーン14の配置方向には特に制限はないが、筒型スクリーン14内部の洗浄が容易であるなどの点から、図1のように長手方向を縦向きにして取り付けられることが好ましい。
【0034】
図4に本実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例の概略構成を示す。ここで、図4(a)は、処理槽内部に設置した筒型スクリーン14の上面図であり、図4(b)は側面断面図である。筒型スクリーン14が、長手方向を縦向きにして処理槽10の内部の側壁面26に支持部材24により取り付けられている。図4に示すように、筒型スクリーン14はその一端である端部28が、処理槽10の上部32よりも上方になるように取り付けられ、さらに、筒型スクリーン14が、端部28の開放面に蓋40を開閉できる開閉機構38を有することが好ましい。本構成により、万一、発泡が発生しても、処理槽10は上部が閉鎖されており、かつ蓋40を閉めていることにより担体20の流出がより防止できるため、担体20が処理水と共に流出することがほとんどない。また、本構成により、筒型スクリーン14の一端部(端部28)よりスクリーン部16a,16bの内面を容易に洗浄することができる。したがって、異物などがスクリーン部16a,16bに挟まった場合でも、上部の蓋40をはずして内部から洗浄などが容易にできる。
【0035】
本実施形態に係る流動床式生物処理装置は、有機物、窒素(有機体窒素、アンモニア体窒素など)が含まれる排水などの被処理水の、好気性微生物や、脱窒反応を行う通性嫌気性微生物を利用した生物処理などに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置におけるスクリーン部とパイプ部とのフランジ接続の一例を示す概略構成図である。
【図3】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図4】本発明の実施形態に係る流動床式生物処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図5】従来の流動床式生物処理装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【0037】
1 流動床式生物処理装置、10,54 処理槽、12 曝気管、14 筒型スクリーン、16,16a,16b 筒型スクリーン部、18,18a,18b,18c パイプ部、20 担体、22,58 流出配管、24,52 支持部材、26,56 側壁面、28,30 端部、32 上部、34 水面、36 フランジ、38 開閉機構、40 蓋、50 スクリーン。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
微生物を保持した担体を収容し、被処理水の生物処理を行うための処理槽と、
前記曝気槽内に設けられた曝気手段と、
前記生物処理を行った処理水と前記担体とを分離する筒型スクリーンと、
を備えることを特徴とする流動床式生物処理装置。
【請求項2】
請求項1に記載の流動床式生物処理装置であって、
前記筒型スクリーンが、少なくとも1つの円筒型のスクリーン部と少なくとも1つの円筒型のパイプ部とを接続した円筒型スクリーンであることを特徴とする流動床式生物処理装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の流動床式生物処理装置であって、
前記筒型スクリーンの一端が前記処理槽の上部より上方にあり、
前記筒型スクリーンの一端の開放面に蓋を開閉できる開閉機構を有することを特徴とする流動床式生物処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−75837(P2010−75837A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−246762(P2008−246762)
【出願日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【出願人】(000004400)オルガノ株式会社 (606)
【Fターム(参考)】