(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水とこの被処理水よりも比重が大きい粒状の担体とを流動状態で接触させる好気性処理槽において、槽内を平面的に区分した一方のエリアに空気を吹き出す散気装置を配置し、この吹き出された空気のリフト作用によって前記被処理水と担体とを前記一方のエリアと他方のエリアとの間に循環させ、前記他方のエリアには前記被処理水と担体とを分離するためのスクリーンを配設するとともに、前記他方のエリアには循環流を内回りの循環流Ｘ０と前記スクリーン面に沿った外回りの循環流Ｘ１に分ける案内部材を設け、前記循環流Ｘ１を槽の側壁に沿って槽底部に導くようにしたことを特徴とする好気性処理槽。
【請求項２】
前記案内部材の下端を変形自在にすることによって、前記循環流Ｘ１の循環路の出口開口面積が調整可能にされたことを特徴とする請求項１に記載の好気性処理槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は好気性処理槽に係り、特に被処理水と粒状の担体とを流動状態で接触させる好気性処理槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に従来の技術に係る好気性処理槽の一例を示す。槽１０内には微生物を保持した担体１２が投入されている。また、槽１０の中央部には槽内を平面的に２つのエリアに区分する隔壁１４が配設されている。隔壁１４はその上部及び下部が欠落しており、一方のエリア１６と他方のエリア１８とはその上下が連通している。エリア１６の中段位置には曝気用の空気を上方に向けて吹き出す散気装置２０が設置されている。
【０００３】
被処理水は流入管２２から槽１０内に供給され、一定の水位を維持して被処理水が張り込まれている。この状態で前記散気装置２０から空気を吹き出すと、吹き出された空気のリフト作用によって被処理水に上昇流が生じ、被処理水をエリア１６とエリア１８との間に右廻りに循環させる循環流Ｘが形成される。被処理水の循環流Ｘに乗って前記担体１２も槽１０内を流動しながら循環する。
【０００４】
被処理水と担体１２が流動状態で接触しつつ所定時間循環する過程で、前記曝気による好気条件下で担体１２に保持された微生物の作用により被処理水は浄化処理される。処理水は担体１２の流出を防止するためのスクリーン２４をすり抜けて流出管２６から槽外に排出される。
【０００５】
上記好気性処理槽においては、比重がなるべく被処理水に近い担体を適度の濃度で投入し、被処理水と均一に混合接触させながら循環することが処理効率を向上させる上で重要である。被処理水の密度は温度によっても変化するので、担体の比重を被処理水と一致させることは困難である。このため、担体の原材料として高分子系の材料を用いる場合には、その取扱性や製造上の制約、価格等の観点から担体の比重は１.０１〜１.０８程度のものが好ましく用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の好気性処理槽では担体を被処理水と均一に混合接触させながら循環するにはかなりの高度な技術が必要であることが判明した。すなわち、発明者の経験によれば上記比重が１.０１〜１.０８程度の担体を用いた場合においては、図１１に示すように担体１２がエリア１８の右端底部に沈降堆積する現象が見られた。このような担体の沈降堆積現象は、反応に寄与しない担体の割合が大きくなり、担体と被処理水との接触効率が低下して、処理性能が悪化する原因となる。また、沈降堆積した担体に付着した微生物が嫌気状態下で腐敗したり、担体が相互に固着して悪影響をもたらす場合もある。まして、担体の比重が例えば活性炭のように２.０程度の場合には担体の沈降堆積現象がより一層顕著となり、処理性能の低下や運転操作上のトラブルを引き起こすことが懸念された。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善し、槽の底部に担体が沈降堆積しにくく、担体と被処理水との接触効率を向上させることができる好気性処理槽を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被処理水とこの被処理水よりも比重が大きい粒状の担体とを流動状態で接触させる好気性処理槽において、槽内を平面的に区分した一方のエリアに空気を吹き出す散気装置を配置し、この吹き出された空気のリフト作用によって前記被処理水と担体とを前記一方のエリアと他方のエリアとの間に循環させ、前記他方のエリアには前記被処理水と担体とを分離するためのスクリーンを配設するとともに、前記他方のエリアには循環流を内回りの循環流Ｘ０と前記スクリーン面に沿った外回りの循環流Ｘ１に分ける案内部材を設け、前記循環流Ｘ１を槽の側壁に沿って槽底部に導くようにしたことを特徴とする。
【０００９】
前記循環流Ｘ１の循環路の入口開口面積と出口開口面積の比は１〜５であることが望ましい。
【００１１】
また、本発明は前記処理槽内に前記一方のエリアと他方のエリアとを仕切る隔壁が配設されたことが望ましい。
【００１２】
また、本発明は前記案内部材の下端を変形自在にすることによって、前記循環流Ｘ１の循環路の出口開口面積が調整可能にされたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は前記一方のエリアに配置される散気装置が外側と内側に区分され、外側の散気装置から散気される空気のリフト作用が、内側のそれよりも大きくなるように調整されたことが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に即して説明する。以下に示す図面において、前掲の図１１と同一の符号を付したものは図１１に示したと同様又は類似の機能を持つ要素であり、その説明を省略することがある。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施例を示す断面図であり、図２は図１のＤ−Ｄ矢視図である。この実施例では他方のエリア１８に案内板３０が設けられている。案内板３０はスクリーン２４面に対して所定の間隔を有して、スクリーン２４面と略平行に設けられ、また、案内板３０の下端は側壁２８に近接した位置まで延びている。
【００１６】
上記の構成において、エリア１６からの循環流Ｘは、他方のエリア１８において前記案内板３０の存在によって案内板３０の上端位置で循環流Ｘ0と循環流Ｘ1に２分される。循環流Ｘ0は隔壁１４と案内板３０との間を通る内回りの流れとなって隔壁１４の下方から一方のエリア１６に戻る。
【００１７】
一方、循環流Ｘ1は前記案内板３０によって区画され、案内板３０とスクリーン２４面、側壁２８との間に形成された循環路３２内を側壁２８に沿って下方に流れ、循環流Ｘ2として槽底部３４に導かれる。循環路３２の入口開口面積Ａ1と出口開口面積Ａ2との比は１〜５の範囲、好ましくは１．５〜３の範囲に設定される。すなわち、入口開口面積Ａ1に比べて出口開口面積Ａ2を同一、又は小さくすることによって、循環流Ｘ2の流速が相対的に大きくなり、被処理水と担体１２とを槽底部３４に沿って強く流し出す。このため、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを防止することができる。
【００１８】
前記循環路３２の入口開口面積Ａ1と出口開口面積Ａ2との比が１未満であると、循環流Ｘ2の流速を大きくすることができなくなり、槽底部３４に担体１４が沈降堆積し易くなる。また、上記の比が５を超えると循環流Ｘ1に対する循環流Ｘ2の流速比率を大きくできるが、循環路３２の出口開口での通水抵抗が大きくなって循環路３２における循環流量が低下する。
【００１９】
上述のように、この第１の実施例によれば他方のエリア１８に被処理水と担体１２とを槽の側壁２８に沿って槽底部３４に導く案内板３０を設けたので、被処理水と担体１２とを槽底部３４に沿って強く流し出すことができ、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを防止することができる。また、循環路３２の入口開口面積Ａ1と出口開口面積Ａ2との比が１〜５の範囲、好ましくは１．５〜３の範囲に設定されるので、循環流Ｘ2の流速を槽底部３４に担体１２が沈降堆積しない適度な大きさにできる。また、案内板３０はスクリーン２４面に対して所定の間隔を有しスクリーン２４面と略平行に設けられているので、循環流Ｘ1はスクリーン２４面に沿って安定な流れを形成し、担体１２によるスクリーン２４面の洗浄作用が期待できる。また、処理槽内には一方のエリア１６と他方のエリア１８とを仕切る隔壁１４が設けられているので、相互のエリアを短絡する流れを少なくでき、槽全体としてダイナミックな安定した循環流を形成できる。
【００２０】
図３は本発明の第２の実施例を示す断面図である。本実施例では被処理水と担体１２とを槽の側壁２８に沿って槽底部３４に導く断面が多角形の案内部材３６が設けられている。一方のエリアからの循環流は、他方のエリア１８では案内部材３６の上端位置で循環流Ｘ0と循環流Ｘ1に２分される。循環流Ｘ1はスクリーン２４面及び槽の側壁２８に沿って循環路３２内を流れ、下部では狭い出口開口面積Ａ2を保持しつつ早い速度の循環流Ｘ2が側壁２８、コーナー傾斜部３８、槽底部３４の順に流れる。
【００２１】
この第２の実施例によれば、被処理水と担体１２とを早い速度の循環流Ｘ2で確実に槽底部３４に導くような形状とされているので、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することをより確実に防止することができる。
【００２２】
図４は本発明の第３の実施例を示す断面図である。本実施例では案内部材である案内板４０、４２が上下２段に離れて設けられている。一方のエリアからの循環流は他方のエリア１８の上部で循環流Ｘ0、循環流Ｘ1、循環流Ｘ3に別れ、循環路３２内では循環流Ｘ1、循環流Ｘ3が合流した後、循環流Ｘ2となって槽底部３４に向けて流れる。この実施例においても出口開口面積Ａ2が狭くされているので、早い速度の循環流Ｘ2が得られ、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを防止することができる。
【００２３】
この第３の実施例によれば、循環流Ｘ1が循環路３２を流れる過程でスクリーン２４から処理水がすり抜けるので、循環流Ｘ1の流量がその分減少する。この減少量を循環流Ｘ3が補うことになり、循環流Ｘ2の流速を安定して維持できる。
【００２４】
図５は本発明の第４の実施例を示す断面図である。本実施例では案内板４４の上部が一方のエリア１６にまで延長され、その端部４６が散気装置２０を平面的に２分する位置に下向きに設けられている。このため、散気装置２０のａゾーンからの上昇流はそのまま循環流Ｘ1となって案内板４４の外側を通り、ｂゾーンからの上昇流はそのまま循環流Ｘ0となって案内板４４の内側を通ることになる。この実施例においても出口開口面積Ａ2が狭くされており、かつ、循環流Ｘ1の流量が確実に確保される構造とされているので、早い速度の循環流Ｘ2が確実に得られ、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを確実に防止することができる。
【００２５】
なお、図５においては一方のエリア１６と他方のエリア１８との境界が判然としない。したがって、本実施例では槽１０内を仮想線Ｙで区分し、この仮想線Ｙの左側である散気装置２０が配置された側を一方のエリア１６とし、仮想線Ｙの右側である案内板４４の主体部分が配置された側を他方のエリア１８として理解するものとし、仮想線Ｙの位置は適宜左右に移動して理解し得るものとする。また、前掲の図３や図４並びに後掲の図７においても上記と同様の考え方で一方のエリア１６と他方のエリア１８との境界を仮想し得るものとする。
【００２６】
図６は本発明の第５の実施例を示す断面図である。本実施例では案内板４８の下部が側壁２８と平行に垂下しており、その下端が槽底部３４との間で循環路３２の出口開口を形成している。この実施例においても出口開口面積Ａ2が狭くされているので、早い速度の循環流Ｘ2が確実に得られ、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを防止することができる。
【００２７】
図７は本発明の第６の実施例を示す断面図である。本実施例ではスクリーン２４が一方のエリア１６の側に設けられ、被処理水は他方のエリア１８の側に設けた流入管２２から供給され、処理水は一方のエリア１６の側に設けた流出管２６から排出される。案内板５０の下部は傾斜して側壁２８との間隔が下方に進にしたがって狭められ、その下端がコーナー傾斜部３８との間で循環路３２の出口開口を形成している。この実施例においても出口開口面積Ａ2が狭くされているので、早い速度の循環流Ｘ2が得られ、槽底部３４に担体１２が沈降堆積することを防止することができる。
【００２８】
図８は本発明の第７の実施例を示す断面図である。本実施例では中心線Ｚに対して左右対称に構成されている。中心線Ｚから右側の部分は前掲図１に示した第１の実施例とほぼ同一の構造であり、第１の実施例の場合と同様の循環流を形成して槽底部に担体が沈降堆積することを防止する。また、中心線Ｚから左側の部分についても、右側の部分と対象の循環流を形成して槽底部に担体が沈降堆積することを防止する。本実施例は被処理水に流量が多い大型の槽に好適である。
【００２９】
図９は本発明の第８の実施例を示す案内部材の要部説明図である。
図９（イ）では案内部材５２の下端５２Ａがヒンジ５４を介して矢印方向に回動自在にされている。このため、必要な時期に下端５２Ａを回動させた後、固定することによって、循環路３２の出口開口面積Ａ2を最も好ましい値に調整できる。また、図９（ロ）の場合には案内部材５６の下端５６Ａが矢印方向に摺動自在にされている。このため、必要な時期に下端５６Ａを摺動させた後、固定することによって、循環路３２の出口開口面積Ａ2を最も好ましい値に調整できる。
【００３０】
図１０は本発明の第９の実施例を示す断面図である。本実施例では散気装置２０が第１の散気装置５８と第２の散気装置６０に分離している。第１の散気装置５８は槽１０の外側（側壁寄り）に配置され、この第１の散気装置５８からの上昇流は循環路３２を経由する主に外回りの循環流を形成する。また、第２の散気装置６０は槽１０の内側（中央寄り）に配置され、この第２の散気装置６０からの上昇流は循環路３２を経由しない主に内回りの循環流を形成する。
【００３１】
本実施例では各散気装置用の流量調整弁６２、６４の開度を調節して、第１の散気装置５８に多くの空気を送り込み、第１の散気装置５８から散気される空気のリフト作用が、第２の散気装置６０のそれよりも大きくなるようにする。このように調整することによって、循環流Ｘ1の流量が確実に確保されることになり、早い速度の循環流Ｘ2が確実に得られ、槽底部に担体が沈降堆積することを防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
上述のとおり、本発明に係る好気性処理槽によれば槽の底部に担体が沈降堆積すること抑えることができる。このため、担体と被処理水との接触効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図
【図２】図１のＤ−Ｄ矢視図
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図
【図４】本発明の第３の実施例を示す断面図
【図５】本発明の第４の実施例を示す断面図
【図６】本発明の第５の実施例を示す断面図
【図７】本発明の第６の実施例を示す断面図
【図８】本発明の第７の実施例を示す断面図
【図９】本発明の第８の実施例を示す案内部材の要部説明図
【図１０】本発明の第９の実施例を示す断面図
【図１１】従来技術に係る好気性処理槽の一例を示す断面図
【符号の説明】
１０……槽
１２……担体
１４……隔壁
１６……一方のエリア
１８……他方のエルア
２０……散気装置
２４……スクリーン
２８……側壁
３０……案内板
３２……循環路
３４……槽底部
３６……案内部材
３８……コーナー傾斜部
５８……第１の散気装置
６０……第２の散気装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003692893.tif 000009
【図９】
0003692893.tif 000010
【図１０】
0003692893.tif 000011
【図１１】
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