(57)【要約】発明は、水処理施設、特に下水処理施設に取り付けるための浄化器（１０）に関する。浄化器は、浄化タンクから底部スラッジを除去する手段（２３，２４）とともに、処理施設から流れ込む水用の入口手段（２０）と、浄化水用の出口手段（２１、２２）とを有する。浄化器は、これに開口する出口接続を有する浄化チャンバー（２９）とともに、これに開口する入口手段（２０）を有する供給チャンバー（２８）に分割される。これらのチャンバーの間には、分離仕切り（２５）が存在し、この分離仕切りは、浄化器の頂部領域から下方へ延在し浄化器の底部（２７）から、仕切りの下端と底部との間に隙間（２６）を設けるための距離で終端し、これにより各チャンバーは、互いに流れが伝達する状態にある。仕切り（２５）の頂部領域には、オーバーフロー水路（１４）が形成され、これは、供給チャンバー（２８）側で第１ポート（３０）を設け、これによって、処理施設から入口手段（２０）を通り供給チャンバー（２８）へ流れる水はオーバーフロー水路（１４）に入ることができ、さらに処理施設へ循環することが循環することができる。オーバーフロー水路はまた、浄化チャンバー（２９）側に第２ポート（３１）を設け、これはその流路断面積が第１ポート（３０）よりも小さく、及び／又は、第２ポート（３１）は、第１ポート（３０）の下端よりも下の位置に下端を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理施設、特に下水処理施設に取付用の浄化器（１０）で、浄化タンクから底部スラッジを除去する手段（２３、２４）とともに、処理施設から来る水用の入口手段（２０）及び浄化された水用の出口手段（２１、２２）を有する浄化器であって、
この浄化器は、浄化チャンバー（２９）に開口する上記出口手段を有する浄化チャンバー、及び供給チャンバーに開口する上記入口手段（２０）を有する供給チャンバーに分割され、これらのチャンバーは、その間に分離仕切り（２５）を有し、この分離仕切りは浄化器の頂部領域から下方へ延在し、仕切りの下端と底部との間に隙間（２６）を確保するため浄化器の底部（２７）からある距離にて終端し、これによりそれらのチャンバーは互いに流れを伝達し、
上記仕切り（２５）の頂部領域にはオーバーフロー水路（１４）が形成され、これは供給チャンバー（２８）側で第１ポート（３０）を有し、それにより処理施設から入口手段（２０）を通り供給チャンバー（２８）へ流れる水は、オーバーフロー水路（１４）に入ることができ、さらに処理施設へ循環することができ、
またオーバーフロー水路は、浄化チャンバー（２９）側で第２ポート（３１）を有し、このポートは流路断面積に関して第１ポート（３０）よりも小さく、及び／又は第２ポートは第１ポート（３０）の下端よりも下の位置にその下端を有する、
ことを特徴とする浄化器。
【請求項２】
上記第１ポート（３０）は、実質的に長方形形状であることを特徴とする、請求項１に記載の浄化器。
【請求項３】
上記第２ポート（３１）は、実質的にＶ字形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の浄化器。
【請求項４】
上記第１及び第２ポート（３０，３１）は、オーバーフロー水路（１４）の頂部にて連続した開口を構成するために互いに連結することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の浄化器。
【請求項５】
タンク部（２）を含む少なくとも一つの回転床バイオリアクターを備えた下水処理施設で、そのタンク部は実質的に円形又は楕円の断面であり、浄化する水用の入口手段（５）及び浄化された水用の出口手段（６）を備え、タンク内側には搬送媒体（３）がありその頂部はバイオフィルムを形成可能であり、タンク内には浄化工程で必要な反応ガスを含む流体を供給する手段（４）を備え、浄化工程の間、タンク部（２）は本質的に水で満たされ、上記リアクターは、本質的にタンクの断面中心を通り延在する回転中心線の周りの回転運動を流体に生成する搬送媒体、水、及び反応ガスを設定するような態様にて流体供給手段を作動する制御構成部を含み、
上記処理施設は、請求項１から４のいずれかに記載の浄化器を備えることを特徴とする下水処理施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理施設、特に下水処理施設に取り付けられる浄化器であって、浄化器から底部スラッジを取り除く手段とともに、処理施設から流れ込む水用の入口手段、及び浄化水用出口手段を有する浄化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理施設は、例えば活性スラッジ法及び様々なバイオリアクターのような、実在の浄化用の種々の生物学的プロセスを使用する。従来知られているものは、例えば、本願出願人によって開発された回転床バイオリアクター（ＲＢＢＲ）とともに、トリクル・フィルタ（trickle filters）、バイオローター（回転生物接触）、流動床反応器、固定床反応器、移動床反応器のような、廃水処理用のいくつかの異なるバイオリアクターである。このような処理工程において、処理水は、浄化器の底部に沈んでいるスラッジを有する浄化器へ一般的に導かれ、浄化水は、浄化器から例えば下水溝へ除去される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来知られた浄化器に関する問題は、底部のスラッジは、バクテリア活性の結果として、時々気泡を生成し、この気泡は、スラッジを軽くして、そのうちのいくらかを水面まで浮上させるということである。浄化器から取り除かれる水は、有機物を含むそのような浮上したスラッジによって濁ってしまい、浄水の十分に高い基準に到達していない。
【０００４】
本発明の目的は、この表面スラッジの問題を効果的に排除することができる浄化器解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、発明による浄化器は、
浄化チャンバーに開口する出口接続を有する浄化チャンバーとともに、供給チャンバーに開口する入口手段を有する供給チャンバーに分割され、これらのチャンバーはこれらの間に分離仕切りを有し、この分離仕切りは浄化器の頂部領域から下方へ延在し仕切りの下端と底部との間に隙間を形成するため浄化器の底部から距離を介して終端し、それによってそれらのチャンバーは互いに流れが伝達する状態にあり、
また、上記分離仕切りの頂部領域は、オーバーフロー水路を形成し、このオーバーフロー水路は供給チャンバー側で第１ポートを設け、これにより処理施設から入口手段を介して供給チャンバーに流れる水はオーバーフロー水路に入ることができ、さらに処理施設へ循環することができ、
また、オーバーフロー水路は、浄化チャンバー側で第２ポートを設け、この第２ポートは流路断面積に関して第１ポートよりも小さく、及び／又は第１ポートの下端よりも低い位置に下端を有する、
ことを特徴とする。
【０００６】
発明によるこのような解決策は、信頼できる形態におけるとともに浄化チャンバー側から表面スラッジを効果的に除去することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、従来技術の一つの回転式作動のバイオリアクターを示す。
【図２】図２は、一つの下水処理解決策に関する原理の概略図において、発明の浄化器の一つの実施形態を示す。
【図３】図３は、図２の実施形態における一つの細部を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明は、添付の図面を参照してより詳しく記述されるであろう。
図１に示され本願出願人による以前の出願の公開WO 2007/077298においてより詳しく示された回転床バイオリアクター１は、細長い管状のタンク部２を備え、このタンク部は、その断面が好ましくは円形か楕円である。タンク部２には、例えば、バクテリアによる使用のために水（the latter）を酸化するため水に空気を溶解する気泡の形態における好気性浄化プロセスによって要求される空気供給用のように、好ましくは浄化される水が気泡を含む反応ガスを生成するように、浄化工程によって必要とされる反応ガスを含む流体を供給するための手段４とともに、浄化される水用の入口手段５及び浄化された水用の出口手段６が設けられている。流体は、また、予め空気を含んだ水であってもよく、ここでは空気は気泡の形態で、及び／又は予め溶解され酸素に富んだ水の形態で存在できる。例としてのみ図示されているものでは、水入口手段５及び出口手段６は、タンク部の上部の背領域においてタンク部２の対向する端部に配置される。また、浄化工程の間、タンク部２が基本的に水で満たされるような方法において浄化される水の供給及び浄化された水の除去が行われるという配置において、入口及び／又は出口手段は、タンク部２の他の部分に配置してもよい。水位高さは、図中で文字Ｗにて示されている。浄化される水の供給は、好ましくは連続的な方法で、例えば浄化される水を集めてそこからパイプ５を通してバイオリアクターへポンプで一定供給する補償タンクを有するバイオリアクターを前に置くことによって、進められる。浄化される水の供給は、また、他の幾つかの方法によって達成されてもよく、ここで、浄化される水はタンク部を満たすように供給され、回転動作及び酸化を達成するために送風が開始され、浄化工程が終了した後、送風は終了し、浄化された水はタンク部から排出される。その後、プロセスは始まりから開始される。
【０００９】
タンク部の内部には、搬送媒体（carrier medium）３が配置され、その上部に微生物３をバイオフィルム用に置いてもよい。搬送媒体は、例えば、単体の媒体、幾つかの塊の媒体、あるいは分離した幾つかの媒体片から構成されてもよい。これによって、複数の媒体を使用するとき、そのような媒体は、例えばサイズ、形状、密度、及び／又は他の特性に関して、互いに同一又は互いから異なることができる。
【００１０】
このような回転床バイオリアクターは、一軒の家の黒色及び／又は灰色の廃水用の浄化システムの一部として使用可能であり、その結果、腐敗物部及び嫌気性部がバイオリアクターに先行し、その後、浄化される水が好気性の浄化用バイオリアクターへ配送される。このバイオリアクターは、好ましくは、硝化（ＮＨ３ → ＮＯ２− → ＮＯ３−）を行うことができるさらに別の好気性のバイオリアクターに続き、その後、水は脱窒工程に導かれる。最後に、浄化された水は、例えば、リン沈殿部及び本発明の浄化器へ配送される。
【００１１】
このような回転床バイオリアクターは、例えば、下水処理施設、洗車場、クリーニング店、養魚場において、並びに、例えばスイミング・プールの洗浄水、埋立て地の漏出水、鉱山排水、工業用石けん水及び洗濯水、及び排煙洗浄装置からの廃水の浄化におけるように、種々の応用例において使用可能であり、また、多数のバイオリアクターが連続して及び／又は並列に配置することができる。
【００１２】
バイオリアクターを構成する別の方法は、タンク部が２つ以上のコンパートメントに分割されるというものであり、これによってコンパートメントのうちのいくつかは、好気的に機能する、即ち、空気供給が、浄化工程の間に、搬送体、気泡及び水を連続動作で回すのに適しており、また、幾つかのコンパートメントは嫌気性態様で作動してもよい。嫌気性プロセスにおいて、回転運動をもたらす流体の供給は、断続的あるいは任意的であり、搬送体は、バイオリアクターの壁における開口を通って水もしくは他の流体を循環することによって連続的あるいは不連続の回転運動において設定される。ここで、その流体は、好気的プロセスによって必要とされる量における溶解酸素及び／又は酸素を生じる気泡（oxygen-bearing gas bubbles）を有していない。
【００１３】
回転運動は、また、空気以外の他の流体、例えば水で開始することができ、ここでその水は、浄化される水を含むタンク部へ配送される前に予め通気され、その水は、浄化される水を含むタンク部においてそこに存在する空気が気泡を生成するような方法において配送される。予め通気された水は、また、実質的に溶解された状態において空気を含んでいることがあり、それによって溶解された空気を含む酸素豊富な水は、気泡の実質的な形成なしでさえ好気的工程において機能することができる。浄化工程は、酸素以外の他のガスを必要とする工程であることができ、この場合、供給された流体は、空気以外のガス又はガス混合物になり得、又は、それはこの特別な反応ガスを含む水もしくは他の液体であり得る。
【００１４】
図２は、一つの下水処理の解決策に関する原理の模式的な図にて発明の浄化器１０に関する一つの実施形態を図示している。この処理の解決策は、３つの回転形バイオリアクター１１、１２、１３を含み、その中の最初のリアクター１１は嫌気的に作動し、次の２つのリアクター１２，１３は、好気的に作動する。よって第１のバイオリアクター１１では、脱窒が行われ、第２のバイオリアクター１２では有機物の除去が行われ、第３のバイオリアクター１３では硝化が行われる。これらのバイオリアクターは、互いに流れが通じており、また、最終のバイオリアクター１３から浄化された水が浄化器１０へ導かれる。この浄化器は、オーバーフロー水路１４及びオーバーフローパイプ１５を通して、ポンプ・ウェル１７と流れが通じている浄化槽１６へ順番に接続されている。ポンプ・ウェルから、浄化された水は、ポンプ１９によって最初のバイオリアクター１１へ導かれる。
【００１５】
浄化器１０は、浄化された水がポンプ２１によって出口管２２を通ってそこから除去される実際の浄化部分である、つまり浄化チャンバー２９とともに、処理施設の最終バイオリアクター１３からやって来る浄化された水が入口接続部２０を通して到達する供給チャンバー２８に分割される。これらのチャンバーの間には分離仕切り２５が存在し、この分離仕切りは、この仕切りの下端と底部との間に隙間２６を確保しそれらのチャンバーが互いに流れを通じるように、浄化器の頂部領域から下方へ延在して浄化器の底部２７からある距離にて終端する。分離仕切り２５は、オーバーフロー水路１４が設けられた頂部領域を有し、そのオーバーフロー水路はパイプ１５を通して浄化槽１６と流れを通じている。
【００１６】
図３は、より詳細な部分図において、発明の浄化器のオーバーフロー水路の一つの実施形態を図示し、それは発明の見地から本質的な細部のみを示す。発明によれば、オーバーフロー水路１４は第１ポート３０を有し、これは、オーバーフロー水路が浄化器に装着された状態のときには、供給チャンバー２８の方へ開口し、第２ポート３１は浄化チャンバー２９の方へ開口する。ポート３０は、好ましくは断面が長方形であり、ポート３１は好ましくはＶ字形である。図示する実施形態では、ポート３０、３１は、オーバーフロー水路１４の頂部領域で連続した開口を形成するために互いに接合されるが、しかし、それらのポートはまた分離した開口として設計することもできる。これらのポートは、供給チャンバー側のポート３０が浄化チャンバー側のポート３１よりもその流路断面積においてより大きく、及び、加えて浄化チャンバー側のポート３１が供給チャンバー側のポート３０の下端よりもわずかに下に位置する下端を有するような形態で形成される。
【００１７】
浄化槽へ延在する下水ドレインは、符号１８で示されている。下水に含まれる固体は、タンクの底部に沈殿する。浄化槽から、水は、Ｔ分岐３２を通してポンプ・ウェルへあふれ出る。それによって浄化槽の表面スラッジは、浄化工程に入ることができない。ポンプ・ウェルから、水は、バイオリアクター１１〜１３を通り浄化器１０へ循環する。くみ上げられた同量が浄化器からオーバーフロー水路１４及びオーバーフローパイプ１５を通り浄化槽１６へ流れ、ポンプ・ウェル１７へ戻る。このような循環の流れは、好ましくは終始作動を維持され、例えば、１５分間隔で３０サイクルで、一定の流量で行うように区切られ、また、それはポンプ１９の動作時間、間隔、及び動作頻度を変更することにより調節することができる。循環流れの間、浄化チャンバーの水位高さは、供給チャンバーの水位高さと一致するように最初に上昇するが、ポートの寸法取りによって、よりゆっくり低下する。それによって、供給チャンバーの水位高さが第１ポート３０の下端に落ち着いた後、流れは依然として表面流れとして浄化チャンバー側から継続し、浄化チャンバーにおいて表面に形成された表面スラッジは、オーバーフロー水路、さらに浄化槽１６へ効果的に排出される。浄化器の底部２７に形成された底部スラッジは、スラッジポンプ２３によってパイプ２４を通ってオーバーフロー水路、さらに浄化槽１６へ除去される。
【００１８】
新たな下水がシステムに入ったとき、浄化槽からオーバーフローした水は、ポンプ・ウェルに蓄積され、循環ポンピングが通常のように継続される。このとき、浄化器の出口ポンプ２１が少しの間作動する。それによって浄化器における表面レベルは少し下がり、バイオリアクター１３から来る水は、仕切り２５によって下方へ進み浄化チャンバー２９側へ進む。必要とされた量の水がシステムから排出されるまで、出口ポンプ２１の時限的な作動が継続する。出口の流れは、循環流れに達しないに違いない。
【００１９】
発明の浄化器は、回転作動バイオリアクターに関連して上に示された。しかしながら、その使用は、他の多くのバイオリアクターあるいは処理施設に関係して考えられる。浄化器は、バッチ式及び連続動作の両方における使用に適している。
【図１】
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【図２】
2013535327.tif 000004
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月1日(2013.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理施設、特に下水処理施設に取付用の浄化器（１０）で、この浄化器は、浄化タンクから底部スラッジを除去する手段（２３、２４）とともに、処理施設から来る水用の入口手段（２０）及び浄化された水用の出口手段（２１、２２）を有し、浄化チャンバー（２９）に開口する上記出口手段を有する浄化チャンバー、及び供給チャンバーに開口する上記入口手段（２０）を有する供給チャンバーに分割され、これらのチャンバーは、その間に分離仕切り（２５）を有し、この分離仕切りは浄化器の頂部領域から下方へ延在し、仕切りの下端と底部（２７）との間に隙間（２６）を確保するため浄化器の底部（２７）からある距離にて終端し、これによりそれらのチャンバーは互いに流れを伝達し、
上記浄化器は、上記仕切り（２５）の頂部領域にはオーバーフロー水路（１４）が形成され、これは供給チャンバー（２８）側で第１ポート（３０）を有し、それにより処理施設から入口手段（２０）を通り供給チャンバー（２８）へ流れる水は、オーバーフロー水路（１４）に入ることができ、さらに処理施設へ循環することができ、
またオーバーフロー水路は、浄化チャンバー（２９）側で第２ポート（３１）を有し、このポートは流路断面積に関して第１ポート（３０）よりも小さく、及び／又は第２ポートは第１ポート（３０）の下端よりも下の位置にその下端を有する、
ことを特徴とする浄化器。
【請求項２】
上記第１ポート（３０）は、実質的に長方形形状であることを特徴とする、請求項１に記載の浄化器。
【請求項３】
上記第２ポート（３１）は、実質的にＶ字形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の浄化器。
【請求項４】
上記第１及び第２ポート（３０，３１）は、オーバーフロー水路（１４）の頂部にて連続した開口を構成するために互いに連結することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の浄化器。
【請求項５】
タンク部（２）を含む少なくとも一つの回転床バイオリアクターを備えた下水処理施設で、そのタンク部は実質的に円形又は楕円の断面であり、浄化する水用の入口手段（５）及び浄化された水用の出口手段（６）を備え、タンク内側には搬送媒体（３）がありその頂部はバイオフィルムを形成可能であり、タンク内には浄化工程で必要な反応ガスを含む流体を供給する手段（４）をさらに備え、浄化工程の間、タンク部（２）は本質的に水で満たされ、上記リアクターは、本質的にタンクの断面中心を通り延在する回転中心線の周りの回転運動を流体に生成する搬送媒体、水、及び反応ガスを設定するような態様にて流体供給手段を作動する制御構成部を含み、
上記処理施設は、請求項１から４のいずれかに記載の浄化器を備えることを特徴とする下水処理施設。
【国際調査報告】
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