(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包括固定化担体により廃水を浄化する水槽内に設置され、包括固定化担体を分離する手段として、装置本体の上部側に、入口と出口を設けるとともに下面側に開口部を設けて分離槽を形成させる包括固定担体の分離装置において、
前記入口と前記出口との間に、包括固定化担体を迂回させるための流通路を設け、前記流通路は、千鳥状に配置された複数の仕切板によって蛇行状としたことを特徴とする包括固定化担体の分離装置。
【請求項２】
包括固定化担体により廃水を浄化する水槽内に設置され、包括固定化担体を分離する手段として、装置本体の上部側に、入口と出口を設けるとともに下面側に開口部を設けて分離槽を形成させる包括固定担体の分離装置において、
前記入口と前記出口との間に、包括固定化担体を迂回させるための流通路を設け、
前記流通路は、螺旋状に板を配置し、前記板の外周側に入口を、中心部側に出口を設けたことを特徴とする包括固定化担体の分離装置。
【請求項３】
前記流通路の下部に下方に延びる落下シュ−トを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包括固定化担体の分離装置。
【請求項４】
前記落下シュ−トは下向きに先細状の構造としたことを特徴とする請求項３に記載の包括固定化担体の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は生活廃水もしくは食品加工廃水、クリ−ニング廃水等の工場廃水、その他の廃水を浄化する水処理装置に関し、とくに廃水中の窒素化合物を除去するのに好適に用いられる包括固定化担体が充填される水槽内に設置され、該担体を処理水から分離するのに用いられる分離装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃水から窒素化合物を除去する方法として活性汚泥法による生物学的脱窒法があり、その一例として例えば特開平４−３０５２９９号公報、特表平６−５０９５００号公報等に示すものが知られている。それを実施する装置は例えば図７に示すように、脱窒槽１と硝化槽２及び沈澱槽３から構成される。この装置の脱窒槽１及び硝化槽２内は脱窒菌又は硝化菌などの微生物を含む包括固定化担体４で充填される。この水処理装置では脱窒槽１内で窒素化合物を還元し、また硝化槽２内では廃水中のアンモニアなどを亜硝酸塩や硝酸塩にまで酸化し、それらを還元してガス状窒素化（硝化）するようになっている。
【０００３】
通常、脱窒槽１の内部にはモ−タ５ａによって作動される撹拌器５が設置され、また硝化槽２内にも散気管６が設置され、ブロワ７から送られる空気又はガスを該散気管を通して放出し、各槽内を撹拌するようになっている。硝化槽２内の処理水は分離装置８を通った後にポンプ９によって脱窒槽１に戻され且つ上澄水は沈澱槽３に送られ、沈澱槽３を通して放流される。
【０００４】
従来の分離装置８は図８に示すように、金網又はウェッジワイヤ−を用いたメッシュ又はスクリ−ンからなり、それによって包括固定化担体（以下、単に担体と称する）４の系外への通過を防いだため以下に記載するような問題点があった。なお、担体４とは樹脂などで作られ、その中に特定の微生物又は活性汚泥を選択して封じ込めて用いられる。従って浄化能力をもつ微生物が棲息する付着支持体を意味する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の分離装置８は金網又はスクリ−ンにより構成されたため隙間にスラッジ等が付着して目詰りを起し、従って定期的に洗浄しなければならなかった。また担体４が金網等に当るため損耗を生じ又は物理的な接触破壊が起る等の問題点があった。
【０００６】
さらに、硝化性能の向上の観点からは担体４は粒径を小さくして比表面積を大きくした方が効率的であるが、粒径を小さくするにはメッシュやスクリ−ンの目幅を小さくしなければならず、そのため廃水中のスラッジ又は浮遊夾雑物による目詰りや、スクリ−ンの損失水頭が増加して装置規模が大きくならざるを得ないると云う問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消することであって、それ故、包括固定化担体の損耗を生じることなく、且つ担体の粒径を小さくしても目詰り又は水頭損失等の問題を生じることなく、適切に分離することができる包括固定化担体の分離装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による包括固定化担体の分離装置は水槽内に設置されて包括固定化担体を分離するため、上部に入口と出口が備えられて下端が開いた分離槽からなり、該入口と該出口との間には分離槽に入った包括固定化担体がその出口に至るまでの間に該出口より充分下の位置に下降するための迂回手段が備えられていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の好ましい形態では、該迂回手段は分離槽の入口と出口との間に千鳥状に配置された複数の仕切板によって構成された蛇行状の流通路からなることを特徴としている。
【００１０】
本発明の他の好ましい形態では、該迂回手段は分離槽の入口と出口との間に螺旋状に形成された流通路からなり、該入口はその外周側に且つ該出口はその中心部に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の別の好ましい形態では、分離槽はその流通路の下部に下方に延びる落下シュ−トを設けたことを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明の好ましい形態では、落下シュ−トは下向きに先細状の部分を備えていることを特徴としている。
【００１３】
【作用】
この分離装置は本体たる分離槽の入口と出口の間に迂回手段を備えているので、分離槽内に流入した包括固定化担体は該迂回手段を通過する間に徐々に下降し且つ出口に至るまでの間に該出口より充分下に在ることにより、出口から流出することはなく、さらに下降して分離槽から脱出し、再び水槽内を循環する。
【００１４】
迂回手段が蛇行状の流通路として構成されれば、処理水と共に分離槽内に入った担体は該流通路により蛇行状に流れ、その間に徐々に下降し、出口に至るまでに出口より充分下方に下降し、出口から流出することなく、水槽内に戻る。
【００１５】
また迂回手段が螺旋状の流通路として構成されれば、処理水と共に分離槽内に入った担体は該流通路に沿ってその外周から中心部に向かってうず巻状に流れ、その中心部に在る出口に至るまでの間に該出口より充分下の位置に下降し、従って出口からの流出が避けられる。
【００１６】
さらに、分離槽に該流通路の下部に下方に延びる落下シュ−トが備えられていれば、分離槽の下端の開口からの循環流による巻き上げを防ぐことができ、担体は分離槽内で下降し該開口を通して再び水槽内に戻り、循環する。
【００１７】
また、落下シュ−トに下向きに先細状の部分が備えられていれば、分離槽の下端の開口からの循環流による巻き上げを一層好適に防ぐことができる。
【００１８】
【実施例】
次に図面を参照のもとに本発明の好適な実施例に関し説明する。図１は本発明による分離装置が水槽１０内に設置された状態を例示するものであって、この水槽１０は担体４による生物処理によって廃水を浄化するものであり、前述の図７の従来例では脱窒槽１または硝化槽２としての役割を果すものである。好ましくは水槽１０内には、図１に示すように、両端が開いた筒体１０ａがほぼ垂直に設けられ、図には省略されているが適当な付勢手段、例えばモ−タで駆動される回転羽根により該筒体内を通して水槽１０内全体にわたる循環流を生じさせるようになっている。
【００１９】
この分離装置は図２乃至図６からも明らかなように分離槽１１からなり、水槽１０内の上部に、即ち図１に見られるように、水槽内の水面が分離槽１１の頂部近くに位置するように設けられる。
【００２０】
この分離装置は水槽１０内の処理水中の担体４を重力差によって分離することを特徴とするものであって、そのため分離槽１１には図２乃至図６に示すように分離槽１１の上部に入口１２及び出口１３を有し且つ下端が開いており、さらに入口１２と出口１３との間に、該分離槽１１に入った担体４が出口１３に至るまでの間に該出口より充分下の位置に下降するための適当な迂回手段が設けられている。
【００２１】
図２、図３及び図４は本発明に係る分離装置の第１の実施例を示すものであって、該実施例では入口１２と出口１３の間に備えられる迂回手段は蛇行状の流通路１５として形成され、そのため分離槽１１は概して直方体状に形成されると共にその内には複数の仕切板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・が平行に、且つ千鳥状に、即ちそれらの仕切板の一方の側が分離槽１１の側壁に固定されると共に一連の仕切板の各側が交互に該側壁から離れるように設置される。前記分離槽１１の下部には迂回手段としての流通路１５の下部を覆って下方に延びる落下シュ−ト２０が設置され、循環流による巻き上げを防ぐようになっている。
【００２２】
図３は担体４を含む処理水が入口１２から流入して出口１３で流出するプロセスを示すものであって、一連の仕切板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・によって図示のように入口１２から出口１３まで蛇行状に流れ、担体４は廃水又は処理水より若干比重が大きいことから、その蛇行状の流通路１５を流れる間に徐々に下降し、出口１３に至るまでには出口１３より充分下の位置、即ち処理水と共に流出しない程度の下の位置にまで下降する。なお、一例では担体４の沈降速度は１ｃｍ／秒もしくはそれ以上の場合もある。
【００２３】
図４に示すように、分離槽１１内において蛇行状の流通路１５を流通する間に担体４は下降し、そして出口１３の近くにまで達した担体４も出口１３から流出することなく分離槽１１内を下降する。各担体４はそのまま下降し、落下シュ−ト２０を通り、下端の開口１６を通して分離槽１１から脱出し、水槽１０内を再び循環して酸化、硝化などによる微生物作用を行なう。
【００２４】
なお、前記落下シュ−ト２０は図示のように、下向きに先細状をなした、即ち例えば中空の台方形とするのが好ましく、このようにすることによって担体４の下降を案内し、且つ開口１６付近での巻き上げを一層好適に防ぐことができる。
【００２５】
図５及び図６は本発明の第２の実施例を示すものであって、この実施例では概して円筒状の分離槽１１が用いられ、同様にその上部に、担体４を分離すべき処理水の入口１２及び出口１３が備えられ且つ下端に開口１６が設けられると共に、入口１２と出口１３との間の分離槽１１の内部の迂回手段として螺旋状の流通路１７が設けられている。この形態では図示のように、入口１２は該流通路１７の外周側に設けられ且つ出口１３はその中心部に取付けられる。
【００２６】
この実施例では螺旋状の流通路１７を形成するためうず巻状に形成された薄板１８が備えられ、従って出口１３用の管は該薄板１８の部分を貫通している。この分離槽１１又は／及びうず巻き状の薄板１８は図示のように好ましくは下向きに先細状に形成され、さらに好ましくは流通路１７の下端に下方に延びる落下シュ−ト１９が設置される。この落下シュ−ト１９によって開口１６からの巻き上げを適切に防ぐことができる。
【００２７】
分離槽１１内に螺旋状の流通路１７が設けられているので、処理水と共に入口１２から分離槽１１内に入った担体４は出口１３に向かってうず巻き状に流れる間に徐々に下降し、分離槽１１の中心に在る出口１３に達した際には出口１３より充分下の位置に在り、そのため出口１３から流出するのが防止される。各担体４は分離槽１１内で下降し、落下シュ−ト１９を通り、開口１６を通って脱出し、再び水槽１０内を循環する。なお、この実施例において、図示を省略したが、落下シュ−ト１９は第１実施例と同様に下向きに先細状をなした、例えば中空の台錐形とするのが好ましく、これにより担体４の下降を案内し、且つ開口１６付近での巻き上げを一層好適に防ぐことができる。
【００２８】
上記実施例に見られる各流通路はアルミ板又はステンレス板などの仕切板１４もしくは薄板１８によって構成し得ることは云うまでもないが、塩ビ等で製作することも可能であり、樹脂で形成すれば軽量化が可能になる。
【００２９】
上記の実施例では分離槽１１の入口１２と出口１３との間に設けられる迂回手段は蛇行状又は螺旋状の流通路１５、１７として形成されているが、所望によりそれ以外の迂回用流通路として構成してもよいことは云うまでもなく、例えば蛇行流れと螺旋流れを組合わせた流通路にしてもよい。
【００３０】
従って、この分離装置では処理水と担体４の重力差によって分離槽１１内から担体４が出口１３を通して流出するのを防ぐことによって分離し、分離槽内で担体４を下降してその下端の開口１６から水槽１０内に戻すので、以下に記載する効果を有するほか、分離槽１１内の流通路を通ることにより清澄な処理水が出口１３から流出し、担体４は下降するので水槽１０内全体の流れを利用し且つその流れを阻害しないので処理性能を好適に維持する。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、包括固定化担体の分離は重力差によって行なわれ、その分離にメッシュやスクリ−ンを用いないので、担体に負担がかかることもなく、且つ損耗もなく、目詰りを除くための洗浄工程も不要になる。また、比表面積を大きくするために担体の粒径を小さくしても目詰りや水頭損失を生じることがなく、同様に適切に分離することができ、粒径の小径化に好適に対応できる。
【００３２】
分離槽内の迂回手段を蛇行状の流通路として構成すれば、比較的簡単な構成により充分な長さの流通路を確保でき、従って分離装置をコンパクトに構成し得る利点がある。
【００３３】
また迂回手段を螺旋状の流通路として構成すれば、流れ抵抗が比較的小さく且つ一層コンパクトな形で担体の分離機能を好適に果すことができる。
【００３４】
迂回手段としての流通路の下に下方に延びる落下シュ−トを備えることにより分離槽の下端開口付近の巻き上げを防ぐことができ、担体の下降を適切に行ない、分離作用を促進し且つ水槽内の水流に適合する。
【００３５】
さらに、落下シュ−トは下向きに先細状の部分を備えることにより、分離槽の下部開口付近の巻き上げを一層好適に防ぐことができ、担体の下降を適切に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による包括固定化担体の分離装置が水槽内に設置された状態を示す概略的な側面図である。
【図２】本発明に係る分離装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す分離装置の平面図である。
【図４】図２に示す分離装置の概略的な側断面図である。
【図５】本発明に係る分離装置の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す分離装置の概略的な側面図である。
【図７】包括固定化担体を用いる従来の水処理装置のシステムを示す側面図である。
【図８】従来の分離装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０  水槽
１１  分離槽
１２  入口
１３  出口
１５  蛇行状の流通路
１７  螺旋状の流通路
１９  落下シュ−ト
２０  落下シュ−ト
【図１】
0003708579.tif 000002
【図２】
0003708579.tif 000003
【図３】
0003708579.tif 000004
【図４】
0003708579.tif 000005
【図５】
0003708579.tif 000006
【図６】
0003708579.tif 000007
【図７】
0003708579.tif 000008
【図８】
0003708579.tif 000009