(57)【要約】【課題】アンモニア態窒素を含む大量の排水を低コストで効率よく浄化する。【解決手段】アンモニア態窒素を含む排水を貯溜すると共に、貯溜した排水に対して好気性微生物による硝化を行う貯蔵タンク２０と、前記貯蔵タンクから取り入れた排水中に有酸素気体のマイクロバブルを含有させマイクロバブル含有排水を発生するマイクロバブル発生部３０と、前記マイクロバブル含有排水を攪拌パイプ４５に設けた噴出ノズル４６から噴出する噴出装置４０と、通性嫌気性微生物による脱窒処理を行う脱窒槽５０とを備える。【選択図】図２
2008006415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア態窒素を含む排水を貯溜すると共に、貯溜した排水に対して好気性微生物による硝化を行う貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクから取り入れた排水中に有酸素気体のマイクロバブルを含有させたマイクロバブル含有排水を発生するマイクロバブル発生装置と、
前記マイクロバブル含有排水を前記タンク内に噴出する噴出装置と、
を備えることを特徴とする排水処理タンク。
【請求項２】
前記噴出装置は、貯蔵タンク底部に向く噴射口を備え、貯蔵タンク底部に蓄積する好気性微生物の残骸を排水中に混濁させることを特徴とする請求項１記載の排水処理タンク。
【請求項３】
前記貯蔵タンク内には、貯溜された排水内で駆動される攪拌部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の排水処理タンク。
【請求項４】
前記噴出装置の噴射口は前記攪拌部材に配置されることを特徴とする請求項３記載の排水処理タンク。
【請求項５】
前記有酸素気体は空気であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の排水処理タンク。
【請求項６】
前記硝化された排水に通性嫌気性微生物による脱窒処理を行う脱窒装置をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の排水処理タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理タンクに係り、特にアンモニア態窒素を含む大量の排水を効率よく浄化することができる排水処理タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所のボイラから発生する煤塵を静電気で除去する電気集塵機は、定期的にあるいは必要に応じて洗浄される。この際に発生する排水には、多量のアンモニア態窒素が含有されている。
【０００３】
このように多量のアンモニア態窒素を含有する排水は、法令により定められた基準に基づいてアンモニア態窒素を除去してから放流する必要がある。
【０００４】
アンモニア態窒素の除去方法として、従来水蒸気を使用する方法が良く知られている。この方法は、処理すべき排水中に水蒸気を放散することにより含有アンモニア態窒素をガス化して気中に追い出し、排水中の窒素分を低減させるものである。
【０００５】
また、排水の処理として好気性細菌を使用した処理装置が知られている。これは、図５に示すように、アンモニア態窒素を含有する排水を受入配管１０１から一旦貯蔵タンク１０２に貯溜し、この貯蔵タンク１０２に貯溜した排水を、配管１０３を通して好気性細菌を使用した処理装置１０４に移送し、この処理装置１０４でアンモニア態窒素分を除去し、排出するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した水蒸気を使用した処理方法にあっては、アンモニア態窒素の除去効率が高いという利点があるものの、その処理コストが嵩むという問題がある。また、図５に示した装置にあっては、貯蔵タンク１０２内の排水は所定量ずつしか処理できず、処理効率が低いという問題がある。
【０００７】
このため、アンモニア態窒素を含む大量の排水を低コストで効率よく浄化することができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明において上記の課題を解決するための手段は、アンモニア態窒素を含む排水を貯溜すると共に、貯溜した排水に対して好気性微生物による硝化を行う貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクから取り入れた排水中に有酸素気体のマイクロバブルを含有させたマイクロバブル含有排水を発生するマイクロバブル発生装置と、前記マイクロバブル含有排水を前記タンク内に噴出する噴出装置とを備えることを特徴とする排水処理タンクである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多量の排水が貯溜される排水処理タンクで脱窒処理を行うことができるため、１度に大量の排水を浄化できる他、マイクロバブル発生装置でマイクロバブル含有排水を排水処理タンク内に吐出し攪拌するようにしたので、排水中に酸素を十分に溶け込ませることができ、好気性細菌の繁殖を促し高い効率で排水中の窒素分を除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明に係る排水処理タンクの実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。尚、本例では排水処理タンク１０は、火力発電所の排水処理設備として使用され、電気集塵機や煙管の洗浄水、アンモニア製造設備からの排水を処理するものである。
【００１１】
図１は実施の形態に係る排水処理タンクを使用した排水処理設備を示す模式図である。
【００１２】
本例では、火力発電所には排水処理設備として、図１に示すように、同一の構成を備えた３基の排水処理タンク、即ち、第１の排水処理タンク１０−１、第２の排水処理タンク１０−２及び第３の排水処理タンク１０−３が設けられている。本例では、これらの３基の排水処理タンク１０−１,１０−２,１０−３を順次使用することにより、アンモニア態窒素を含む排水を処理する。そして、各排水処理タンク１０−１,１０−２,１０−３には、貯蔵タンク２０−１，２０−２，２０−３、マイクロバブル発生部３０−１，３０−２，３０−３、脱窒装置である脱窒槽５０−１，５０−２，５０−３が配置されている他、バルブ６０−１，６０−２，６０−３で貯蔵タンク２０−１，２０−２，２０−３を選択して排水を流入できるものとしている。
【００１３】
ここで、各貯蔵タンク２０−１，２０−２，２０−３は、１５００トンの排水を貯蔵できる、略円筒形の中空構造物である。本例では、火力発電所からの排水は、バルブ６０−１，６０−２，６０−３の開閉操作により、順番に第１の貯蔵タンク２０−１、第２の貯蔵タンク２０−２、第３の貯蔵タンク２０−３に貯蔵され、順次排水処理が実施される。即ち第１の貯蔵タンク２０−１で排水を貯溜し、第１の貯蔵タンク２０−１が満量になった段階でマイクロバブル発生部３０−１を作動させて処理を行い、この処理を必要な時間、例えば数十時間継続して行い、浄化処理を終了させ、排出する。
【００１４】
そして、第１の貯蔵タンク２０−１の浄化処理中に発生する排水は、第２の貯蔵タンク２０−２に貯蔵し、この貯蔵タンク２０−２が満量になったら貯蔵タンク２０−２内に蓄留された排水の浄化処理を行う。同様に第２の貯溜タンク２０−２中の排水の浄化中には、第３の貯溜タンク２０−３に貯蔵し、この貯蔵タンク２０−３が満量になったら浄化処理を行い、その際には、浄化処理が終了して空になった第１の貯溜タンク２０−１に排水を貯溜する。このように、順次第１の排水処理タンク１０−１、第２の排水処理タンク１０−２、第３の排水処理タンク１０−３で貯蔵、及び浄化処理を行うようにする。これにより、発電所からの排水は連続して、貯蔵、浄化処理を行うことができることとなる。次に各排水処理タンク１０について説明する。
【００１５】
図２は、実施の形態に係る排水処理タンクの構成を示す模式図である。
【００１６】
本例に係る排水処理タンク１０は、アンモニア態窒素を含有する排水が貯溜される貯蔵タンク２０と、酸素を含有する気体としての空気のマイクロバブルを前記貯蔵タンク２０から取り入れた排水中に含有させマイクロバブル含有排水を作成するマイクロバブル発生部３０と、このマイクロバブル含有排水を貯蔵タンク２０に噴出する噴出装置４０と、貯蔵タンク２０からの排水を嫌気性細菌で脱窒する脱窒装置である脱窒槽５０とを備える。本例では、噴出装置４０には貯蔵タンク２０内で回転駆動され、排水を攪拌する攪拌部材としての攪拌パイプ４５が設けられている。
【００１７】
貯蔵タンク２０には、その上部に受入配管１１が設けられ、処理をされるべき排水はこの受入配管１１から貯蔵タンク２０に流入される。
【００１８】
また、貯蔵タンク２０内の排水は、配管１２でマイクロバブル発生部３０に導かれ、さらに噴出装置４０から貯蔵タンク２０に噴出される。
【００１９】
そして、貯蔵タンク２０にはその下部に払出配管１３が配置され、貯蔵タンク２０内で処理された排水は、この払出配管１３から前記脱窒槽５０に導かれる。そして、脱窒槽５０で脱窒された排水は、配管１４で後段の排水処理装置に移送される。
【００２０】
マイクロバブル発生部３０は、マイクロバブル発生装置３１と、マイクロバブル発生装置３１に排水を取り込むポンプ３２とを備える。
【００２１】
マイクロバブル発生部３０は有酸素気体として空気を用い、排水に空気のマイクロバブルを混入したマイクロバブル混入排水を生成する。
【００２２】
ここで、マイクロバブルは「その発生時において、気泡径が１０〜４０μｍ程度のごく微細な気泡」であり、例えば、刊行物「水工学論文集」（土木学会発行、第４６号、第１１６３〜１１６８頁、２００２年２月発行）に記載されている。このようなマイクロバブルは、通常のミリサイズ以上の気泡とは異なり、長時間水中に残存する他その表面積が広く、マイクロバブル中の酸素が水中に効率よく溶け込む。このため、水中の好気性細菌の繁殖をきわめて良好なものとすることができる。
【００２３】
また、マイクロバブル発生装置３１は公知であり、例えば、液体を回転させて発生する高遠心力場において、空気と液体とを混合して、マイクロバブル混入排水を生成する。
【００２４】
図３は実施の形態に係る排水処理タンクの内部の構造を示す模式図、図４は攪拌パイプの構造を示す図３中のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【００２５】
噴出装置４０は、前記マイクロバブル発生部３０で発生されたマイクロバブル混入排水を導出する配管４１と、マイクロバブルが混入された排水を高圧で排出するジェットポンプ４２とを備える。また、噴出装置４０には、貯蔵タンク２０の底部２１に配置された回転基台４３とこの回転基台４３に立設された回転軸４４と、回転軸４４から４方に放射状に配設された攪拌パイプ４５とを備える。
【００２６】
本例では、回転基台４３は、ジェットポンプ４２からの加圧されたマイクロバブル混入排水を攪拌パイプ４５まで導通可能な通路を配置して構成されている。また、回転基台４３は回転軸４４に取り付けられた４本の攪拌パイプ４５を所定の回転速度で所定方向に回転駆動するように構成されている。これにより、貯蔵タンク２０内の排水は図３中矢印ｂに示すように攪拌されることとなる。
【００２７】
攪拌パイプ４５には、噴出口である略円筒形の噴出ノズル４６が複数１列に形成され、この噴出ノズル４６は、図４に示すように、水平方向からθ（例えば４５°）だけ下方に向けられ、噴出されたマイクロバブル含有排水が貯蔵タンク２０の底部２１向け図３、図４中矢印ａ方向に噴射されるようになっている。
【００２８】
マイクロバブル混入排水が底部２１に向くように噴射されることにより、底部２１に沈殿しがちな好気性細菌の残骸は、貯蔵タンク２０の上方に巻き上げられ排水に混濁することとなり、底部２１に蓄積しない。また、噴出ノズル４６からの噴流により貯蔵タンク２０内の排水はさらに良好に攪拌されることとなる。
【００２９】
本例では、貯蔵タンク２０内の排水には、マイクロバブルから酸素が大量に溶け込んでいるため好気性細菌が良好に繁殖する。このため、排水中のアンモニア態窒素は、好気性細菌により亜硝酸態窒素、さらには、硝酸態窒素に高い効率で分解されることとなる。
【００３０】
また、このようなアンモニア態窒素の分解は、貯蔵タンク２０内に貯溜された大量の排水について一度の行程で行われ、一度に大量の排水について処理を行うことができる。
【００３１】
この貯蔵タンク２０による硝化が終了すると、排水は脱窒槽５０に排出される。
【００３２】
脱窒槽５０は、この処理された排水を脱窒する。即ち、脱窒槽５０では無酸素状態で通性嫌気性細菌の一種である脱窒細菌が亜硝酸態窒素や硝酸態窒素を窒素ガスなどに還元し、排水を脱窒する。これにより、排水の硝化、脱窒の処理は終了し、排水中の窒素を基準値以下とすることとなる。
【００３３】
以上説明したように、本発明に係る排水処理タンクによれば、火力発電所において大量の排水を高い効率で処理することができ、しかも蒸気発生装置などを使用することなく安価に実施できる。
【００３４】
尚、上記例では、３基の排水処理タンクを配置し、順次使用する場合について説明したが、１基の排水処理タンクで排水の浄化を行うことができる。
【００３５】
また、上記例では噴出ノズルを攪拌部材である攪拌パイプに設けるようにしたが、噴出ノズルは攪拌部材と別個に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態に係る排水処理タンクを使用した排水処理設備を示す模式図である。
【図２】実施の形態に係る排水処理タンクの構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態に係る排水処理タンクの内部の構造を示す模式図である。
【図４】噴出パイプの構造を示す図３中のＣ−Ｃ線に相当する断面図である。
【図５】従来の排水処理装置の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  排水処理タンク
２０  貯蔵タンク
２１  底部
３０  マイクロバブル発生部（マイクロバブル発生装置）
４０  噴出装置
４５  攪拌パイプ（攪拌部材）
５０  脱窒槽（脱窒装置）
【図１】
2008006415.tif 000003
【図２】
2008006415.tif 000004
【図３】
2008006415.tif 000005
【図４】
2008006415.tif 000006
【図５】
2008006415.tif 000007