(57)【要約】【課題】セパレータ部に砂が閉塞することを防止できる高圧流動床式好気性排水処理設備を提供する。【解決手段】排水が導入されるリアクター本体１４内にエアリフト用の内筒１５が設けられたリアクター部１１と、リアクター部１１の上部に設けられ排水、砂、ガスを分離するセパレータ部１２とを有し、セパレータ部１２に、内筒１５の上方に位置して、ガスを収集するガス収集筒２１を設け、そのガス収集筒２１と上部のリアクター本体１４間にガス収集筒からオーバーフローした排水と砂を沈降分離する沈降層２４を形成すると共に、リアクター本体１４とガス収集筒２１間に、沈降層２４で沈降分離した砂をリアクター部１１に戻す間隙２９を形成した高圧流動床式好気性排水処理設備において、リアクター本体１４又はガス収集筒２１に、上記間隙２９に閉塞する砂の塊を壊してリアクター部１１に流下させる堆積防止手段３０を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水が導入されるリアクター本体内にエアリフト用の内筒が設けられたリアクター部と、リアクター部の上部に設けられ、排水、砂、ガスを分離するセパレータ部とを有し、セパレータ部に、内筒の上方に位置して、ガスを収集するガス収集筒を設け、そのガス収集筒と上部のリアクター本体間にガス収集筒からオーバーフローした排水と砂を沈降分離する沈降層を形成すると共に、リアクター本体とガス収集筒間に、沈降層で沈降分離した砂をリアクター部に戻す間隙を形成した高圧流動床式好気性排水処理設備において、リアクター本体又はガス収集筒に、上記間隙に閉塞する砂の塊を壊してリアクター部に流下させる堆積防止手段を設けたことを特徴とする高圧流動床式好気性排水処理設備。
【請求項２】
堆積防止手段は、セパレータ部に回転自在に設けたガス収集筒と、ガス収集筒の回転軸に設けた内部磁石と、セパレータ部の外側に設けられ上記内部磁石を磁力にて回転する外部磁石とからなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備。
【請求項３】
堆積防止手段は、上記間隙近傍のリアクター本体の外周に設けた超音波振動部材からなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備。
【請求項４】
堆積防止手段は、セパレータ部に回転自在に設けたガス収集筒と、そのガス収集筒の内周面に設けられ、内筒を上昇する上向流でガス収集筒を回転する回転羽根からなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物が含まれる排水を、微生物が担持された砂を反応器内で循環させつつ好気性処理する好気性排水処理設備に係り、特に溶存酸素濃度を高めるべく反応器内を高圧型とした高圧流動床式好気性排水処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高圧流動床式好気性排水処理設備を図２により説明する。
【０００３】
反応器１０は、排水中の有機物を砂が担持された微生物で好気性処理するリアクター部１１と、リアクター部１１からの排水と砂と空気を含むガスを分離するセパレータ部１２とから構成される。
【０００４】
リアクター部１１は、排水流入管１３が接続されたリアクター本体１４と内筒１５とからなり、その内筒１５の下部に圧縮空気ライン１６から圧縮空気を吹き込む散気管１７が設けられ、また後述するように反応器１０から排気される排ガスを吹き込むエアリフト用ガス吹込管１８が設けられて構成される。
【０００５】
このリアクター部１１では、排水が排水流入管１３からリアクター本体１４と内筒１５間に供給されて、セパレータ部１２からの砂と共に図示の矢印のように降下し、内筒１５内で散気管１７からの圧縮空気とガス吹込管１８からのガスでエアリフトされて内筒１５内を上昇し、その間に砂に担持された微生物で好気性処理がなされる。
【０００６】
セパレータ部１２は、リアクター本体１４の上部を拡径した筒部２０内に内筒１５を上昇した砂を含む排水とガスとを収集してガスを分離する逆ロート状のガス収集筒２１を設け、その筒部２０の上部と外周とを覆いその筒部２０からオーバーフローした排水を排出管２２から排出するガス分離キャップ２３で構成され、さらにガス収集筒２１と筒部２０間に形成される沈降層２４内に、ガス収集筒２１のガスをガス分離キャップ２３に設けたガス排出管２５に案内すると共にガス収集筒２１からオーバーフローした排水中の砂の分離をさらに促進するための逆ロート状の沈降筒２６が適宜設けられて構成される。
【０００７】
またガス排出管２５には、排出される排ガスを、循環ポンプ２７にてガス吹込管１８に戻す循環ライン２８が設けられる。
【０００８】
このセパレータ部１２では、内筒１５から好気性処理がなされた砂を含む排水とガスとが上向流で上昇し、ガス収集筒２１で捕集されガスがガス分離キャップ２３の気相部に放出されてガス排出管２５に放出され、排水と砂とがガス収集筒２１からオーバーフローして沈降層２４に流れ、沈降筒２６で更に固液分離と気液分離がなされ、固液分離がなされた砂は、ガス収集筒２１と筒部２０の間隙２９を通ってリアクター本体１４と内筒１５間に流下し、排水は筒部２０をオーバーフローして排水管２２に排水されるようになっている。
【０００９】
この高圧流動床式好気性排水処理設備では、砂を内部循環させながら、砂の表面に高濃度に微生物を増殖させることにより、通常の好気性排水処理設備に比べて、高負荷での処理が可能となっている。また高圧にすることで、溶存酸素濃度を高めることができ、汚泥（微生物の増殖による産物）を減らすことができるという利点がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３９５７５号公報
【特許文献２】特開昭５４−８１６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、高圧流動床式好気性排水処理設備では、微生物を担持させた砂を循環させるために、内筒１５に、空気と反応器１０から排出された排ガスを吹き込んでエアリフト構造とし、セパレータ部１２の沈降層２４では、砂とガスと排水を分離し、分離した砂をガス収集筒２１と筒部２０の間隙２９を通してリアクター本体１４と内筒１５間のリアクター部１１に戻すようにしているが、微生物を担持した砂は、バイオフィルムにより付着し易くなっており、この間隙２９を閉塞する問題がある。
【００１２】
この沈降層２４では、微生物を担持した砂は空気やガスを含んで比重が軽くなっており、排水と砂とを分離するためには、沈降層２４とリアクター部１１との差圧をもたせて、沈降層２４内での比重差による沈降分離を確保する必要があり、このため、閉塞を防止するために間隙２９を大きくすることはできない問題がある。仮に隙間２９を大きくしたのでは、沈降分離が行われる砂が排水側に排出されたり、ガスがガス収集筒２１側に流れて砂の循環に支障をきたしてしまう。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セパレータ部に砂が閉塞することを防止できる高圧流動床式好気性排水処理設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、排水が導入されるリアクター本体内にエアリフト用の内筒が設けられたリアクター部と、リアクター部の上部に設けられ排水、砂、ガスを分離するセパレータ部とを有し、セパレータ部に、内筒上に位置して、ガスを収集するガス収集筒を設け、そのガス収集筒と上部のリアクター本体間にガス収集筒からオーバーフローした排水と砂を沈降分離する沈降層を形成すると共に、リアクター本体とガス収集筒間に、沈降層で沈降分離した砂をリアクター部に戻す間隙を形成した高圧流動床式好気性排水処理設備において、リアクター本体又はガス収集筒に、上記間隙に閉塞する砂の塊を壊してリアクター部に流下させる堆積防止手段を設けたことを特徴とする高圧流動床式好気性排水処理設備である。
【００１５】
請求項２の発明は、堆積防止手段は、セパレータ部に回転自在に設けたガス収集筒と、ガス収集筒の回転軸に設けた内部磁石と、セパレータ部の外側に設けられ上記内部磁石を磁力にて回転する外部磁石とからなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備である。
【００１６】
請求項３の発明は、堆積防止手段は、上記間隙近傍のリアクター本体の外周に設けた超音波振動部材からなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備である。
【００１７】
請求項４の発明は、堆積防止手段は、セパレータ部に回転自在に設けたガス収集筒と、そのガス収集筒の内周面に設けられ、内筒を上昇する上向流でガス収集筒を回転する回転羽根からなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リアクター本体とガス収集筒間の間隙に、微生物が担持された砂が塊となって詰まろうとしても、堆積防止手段によりこれを壊してリアクター部側に流すことが可能となる。また反応器内は高圧に維持されているが、堆積防止手段は、外部から間接的に駆動するため、シール等の問題を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態を示し、基本的には図２で説明した通りであり、これを再度説明すると、反応器１０は、排水中の有機物を砂が担持された微生物で好気性処理するリアクター部１１と、リアクター部１１からの排水と砂と空気を含むガスを分離するセパレータ部１２とから構成される。
【００２１】
リアクター部１１は、排水流入管１３が接続された有底筒体状のリアクター本体１４とそのリアクター本体１４内に同心状に設けられた内筒１５とからなり、その内筒１５の下部に圧縮空気ライン１６から圧縮空気を吹き込む散気管１７が設けられ、また反応器１０から排気される排ガスを吹き込むエアリフト用ガス吹込管１８が設けられて構成される。
【００２２】
このリアクター部１１では、排水が排水流入管１３からリアクター本体１４と内筒１５間に供給されて、セパレータ部１２から分離された砂と共に図示の矢印のように降下し、内筒１５内で散気管１７からの圧縮空気とガス吹込管１８からのガスでエアリフトされて内筒１５内を上昇し、その間に砂に担持された微生物で好気性処理がなされる。
【００２３】
セパレータ部１２は、リアクター本体１４の上部を拡径した筒部２０内に、内筒１５を上昇した砂を含む排水とガスとを収集してガスを分離する逆ロート状のガス収集筒２１が内筒１５の上方に臨むように設けられ、その筒部２０の上部と外周とを覆いその筒部２０からオーバーフローした排水を排出管２２から排出するガス分離キャップ２３が設けられて構成される。
【００２４】
さらにガス収集筒２１と筒部２０間に形成される沈降層２４内に、ガス収集筒２１のガスをガス分離キャップ２３の中心からずらして設けたガス排出管２５に流すと共にガス収集筒２１からオーバーフローした排水中の砂の分離をさらに促進するための逆ロート状の沈降筒２６が、適宜筒部２０に支持板４０を介して設けられて構成される。
【００２５】
またガス排出管２９には、排出される排ガスを、循環ポンプ２７にてガス吹込管１８に戻す循環ライン２８が設けられる。この循環ライン２８からガス吹込管１８を介してガスを内筒１５内に吹き込むことで、散気管１７から吹き込む圧縮空気量を調整することなく内筒１５内での排水のリフト量を調整できる。
【００２６】
セパレータ部１２では、内筒１５から好気性処理がなされた砂を含む排水とガスとが上向流で上昇し、ガス収集筒２１で捕集されたガスが、ガス分離キャップ２３の気相部に放出されてガス排出管２５に放出され、排水と砂とがガス収集筒２１からオーバーフローして沈降層２４に流れ、沈降筒２６で更に固液分離と気液分離がなされ、固液分離がなされた砂は、ガス収集筒２１と筒部２０の間隙２９を通ってリアクター本体１４と内筒１５間に流下し、排水は筒部２０をオーバーフローして排水管２２に排水されるようになっている。
【００２７】
さて、本発明においては、間隙２９に付着堆積する砂の塊を防止すべく堆積防止手段３０を設けたものである。
【００２８】
この堆積防止手段３０は、ガス収集筒２１を回転する磁力を利用した回転手段３１や、リアクター本体１４の外側で、間隙２９に位置して設けた超音波振動部材３２、あるいはガス収集筒２１を内筒１５を上昇する排水の上向流で回転する回転羽根３３のいずれか一つあるいはこれらを組み合わせて構成される。
【００２９】
以下これを説明すると、ガス収集筒２１内には、十字状の支持板３４を介して回転軸３５が取り付けられ、その回転軸３５が、ガス分離キャップ２３を挿通して、ガス分離キャップ２３上に設けた回転手段３１に支持される。
【００３０】
この回転手段３１は、ガス分離キャップ２３上に延出された回転軸３５を覆うシールキャップ３６とそのシールキャップ３６内に設けられ回転軸３５を回転自在に支持する軸受３７と、その軸受３７上の回転軸３５に設けられた内部磁石３８と、シールキャプ３６の外周に回転自在に外部磁石３９とで構成される。
【００３１】
この回転手段３１からなる堆積防止手段３０は、外部磁石３９を回転することで内部磁石３８が回転され、これによりガス収集筒２１が回転され、ガス収集筒２１とリアクター本体１４の筒部２０間に付着堆積した閉塞物（砂と微生物の塊）を壊し、砂をリアクター部１１に流下させるものであり、ガス収集筒２１の回転は常時回転してもあるいは間欠的に回転してもいずれでも良い。
【００３２】
また、回転手段３１からなる堆積防止手段３０に代えて、あるいはこれと併用して超音波振動部材３２からなる堆積防止手段３０を用い、その超音波振動部材３２を駆動することにより、閉塞物を壊すことができる。
【００３３】
さらに、回転手段３１で内外の磁石を用いる代わりに、ガス収集筒２１を軸受３７のみで回転手段３１を構成し、ガス収集筒２１の逆ロート状に拡径した内面に回転羽根３３を設けることで堆積防止手段３０を構成し、内筒１５を上昇する排水やリフトガスの上向流にて回転羽根３３を介してガス収集筒２１を回転させて  堆積防止手段３０を構成するようにしてもよい。この回転羽根３３は、ガス収集筒２１に回転動力を与える他に、微生物が担持された砂にガスが含まれていた場合、これを撹拌によるガス分離を促進させることができ、堆積防止の他に、沈降層２４での沈降分離効率を高めることができる。
【００３４】
このように、堆積防止手段３０は、磁石を用いて外部からあるいは上向流を用いてガス収集筒２１を間接的に回転したり、超音波振動を与えるため、反応器１０内が高圧の状態を維持したまま駆動でき、シール等の問題を必要としない。
【００３５】
このように本発明は、セパレータ部１２に回転や超音波などにて振動を与えることで、セパレータ部１２で発生した閉塞物（砂と微生物の塊）を壊すことが可能となり、運転時間によって、セパレータ部１２が閉塞気味になり、セパレーター効率が低下し、砂が排水と一緒に反応器１０の外へ流出してしまう不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  リアクター部
１２  セパレータ部
１４  リアクター本体
１５  内筒
２１  ガス収集筒
２４  沈降層
２９  間隙
３０  堆積防止手段
【図１】
2008259966.tif 000003
【図２】
2008259966.tif 000004