(57)【要約】【課題】リアクター本体と内筒間で、微生物の増殖による閉塞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】排水流入管１３が接続されたリアクター本体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、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した砂をリアクター部１１に戻すセパレータ部１２とを有する高圧流動床式好気性排水処理設備において、内筒１５とリアクター本体１４間に、リアクター本体１４内面に付着増殖した微生物を機械的に洗浄除去する洗浄器具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】
排水流入管が接続された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、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した砂をリアクター部に戻すセパレータ部とを有する高圧流動床式好気性排水処理設備において、内筒とリアクター本体間に、リアクター本体内面に付着増殖した微生物を機械的に洗浄除去する洗浄器具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】
内筒がリアクター本体内で回転自在に設けられ、洗浄器具は、その内筒の外周からリアクター本体内面に延びた刷毛やスクリュー羽根からなる掻き取り具と、内筒を回転させる回転手段とからなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備。
【請求項３】
回転手段は、内筒の回転軸に設けた内部磁石と、リアクター本体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２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４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出管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５６−１００６９５号公報
【特許文献３】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、分離した微生物を担持させた砂をガス収集筒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、排水流入管１３からの排水は、微生物の餌（基質）が濃く、またセパレータ部１２からは砂と共に溶存酸素濃度の高い排水の一部が戻されるため、微生物が増殖しやすく、増殖した微生物がリアクター本体１４の内面に付着し、これが成長するとフロッグ状の塊となり、流下する砂も取り込んでさらに成長し、リアクター本体１４と内筒１５間を閉塞する問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、リアクター本体と内筒間で、微生物の増殖による閉塞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】
【００１３】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、排水流入管が接続された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、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した砂をリアクター部に戻すセパレータ部とを有する高圧流動床式好気性排水処理設備において、内筒とリアクター本体間に、リアクター本体内面に付着増殖した微生物を機械的に洗浄除去する洗浄器具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。
【００１４】
請求項２の発明は、内筒がリアクター本体内で回転自在に設けられ、洗浄器具は、その内筒の外周からリアクター本体内面に延びた刷毛やスクリュー羽根からなる掻き取り具と、内筒を回転させる回転手段とからなる請求項１記載の高圧流動床式好気性排水処理設備である。
【００１５】
請求項３の発明は、回転手段は、内筒の回転軸に設けた内部磁石と、リアクター本体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２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】
【００１６】
本発明によれば、リアクター本体と内筒間で微生物が増殖しても洗浄器具で掻き落とすことができ、微生物による閉塞を防止できる。また反応器内は高圧に維持されているが、洗浄器具は、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】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態を示し、基本的には図４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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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が設けられて構成される。
【００２３】
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。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。
【００２４】
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出管２２に排水されるようになっている。
【００２５】
さて、本発明においては、排水流入管１３からリアクター本体１４に導入される部分は、排水中の有機物濃度の一番高いところとなり、また内筒１５内と違ってエアリフトによる撹拌も行われないため、砂に担持された微生物が増殖すると、微生物が流下せずにリアクター本体１４の内面に付着成長し、リアクター本体１４と内筒１５間で降下する砂を取り込んで、その間を閉塞してしまう問題を解決すべく、その間を機械的に洗浄除去する洗浄器具３０を設けたものである。
【００２６】
この洗浄器具３０は、リアクター本体１４に回転自在に設けられた内筒１５を回転する回転手段３１と、内筒１５の外面に設けた掻き取り具としての刷毛３２とで構成され、その内筒１５を回転手段３１で回転することで、リアクター本体１４の内面に付着する微生物を掻き落とすものである。
【００２７】
以下これを説明すると、内筒１５の上下は、リアクター本体１４に、回転支持部材３３、３３にて回転自在に支持される。この回転支持部材３３、３３は、砂や排水の流下を妨げずに内筒１５を回転自在に支持するように構成されている。内筒１５内の下部内には、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、リアクター本体１４の底部を挿通して、底部に設けた回転手段３１に支持される。
【００２８】
この回転手段３１は、底部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、３７と、その軸受３７、３７間の回転軸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設けられた外部磁石３９とで構成される。
【００２９】
この回転手段３１は、外部磁石３９を回転することで内部磁石３８が回転され、これにより内筒１５が回転され、内筒１５に設けられた掻き取り具としての刷毛３２にて、リアクター本体１４内面に付着する微生物を掻き落として除去し、これを砂と共に内筒１５内に循環させるものであり、内筒１５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。
【００３０】
刷毛３２は、図２に示すように内筒１５の外周に１２０度間隔で取り付けても、また９０度間隔、あるいは１８０度間隔等で取り付けてもよい。また刷毛３２は、上下鉛直に並べる例を示したが、回転により微生物を下方に掻き落とせるように螺旋状に並べてもよい。さらに、内筒１５に微生物が付着する場合には、リアクター本体１４内面にも刷毛を取り付けるようにしてもよい。
【００３１】
図３は、本発明の他の実施の形態を示したもので、掻き取り具として刷毛３２を用いる代わりに、内筒１５の外周にスクリュー羽根４０を設けて洗浄器具３０を構成したものである。
【００３２】
この例においても、掻き取り具としてのスクリュー羽根４０によりリアクター本体１４内面に付着する微生物を掻き落として除去することができる。
【００３３】
またスクリュー羽根４０は、その羽根面の回転で、微生物と砂とを下方に送る作用があるが、この送り速度とリアクター本体１４と内筒１５間の沈降速度とは必ずしも一致しないので、スクリュー羽根４０の羽根面に穴４１を穿設することで、下降流を阻害することを防止できる。
【００３４】
このように、刷毛３２やスクリュー羽根４０からなる掻き取り具を内筒１５に取り付け、その内筒１５を回転手段３１で、磁石を用いて間接的に回転するため、反応器１０内が高圧状態を維持したまま洗浄器具３０を駆動でき、シール等の問題を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のリアクター部の拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  リアクター部
１２  セパレータ部
１３  排水流入管
１４  リアクター本体
１５  内筒
３０  洗浄器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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