(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に排水入口を設け且つ上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配し、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に連結し、上記リアクターの排水入口に、処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を供給できるようにした溶解槽を接続し、且つ上記ガスリフト管の下端部に、上記溶解槽の排気ガスを導くための加圧ガスラインを接続し、更に、上記ガス分離槽の下端部に一端部を接続した排水循環ラインの他端部を、上記溶解槽の頂部に接続してなり、上記溶解槽からガスリフト管に導入される排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記排水循環ライン、溶解槽を経由してリアクターの排水入口へ循環させるようにした構成を有することを特徴とする加圧流動床方式排水処理装置。
【請求項２】
上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、下端部に高酸素濃度排水出口を有する溶解槽を上下方向に配して、その下端をリアクター内底部に一体に組み付け、該溶解槽の上端部に上記リアクターの外部より処理すべき有機性排水の供給ラインを接続すると共に、下端部に加圧空気の送給ラインを接続して、溶解槽内の処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を上記高酸素濃度排水出口より上記リアクターの下端部に供給できるようにし、且つ上記リアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配して、該ガスリフト管の下端部と、上記溶解槽内の上端とを加圧ガスラインを介して接続すると共に、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に接続し、更に上記ガス分離槽の底部に接続した下降管を、リアクターの頂部及び溶解槽の頂部を貫通させて、下端部を該溶解槽内の有機性排水中に没入させ、上記溶解槽からガスリフト管に入る排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記下降管、溶解槽を経由してリアクターの下端部へ循環させるようにした構成を有することを特徴とする加圧流動床方式排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は下水や産業排水等の有機性排水中の有機成分を、加圧流動型のリアクター内に収納した微生物付着担体の微生物により分解させる加圧流動床方式排水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水や産業排水、たとえば、食品製造分野、アルコール製造分野、紙パルプ製造分野、化学・石油化学分野の排水、及び、畜産、ごみ浸出水、し尿、嫌気処理水等の有機性排水の処理手法の一つとしては、微細砂等の粒状担体に好気性の微生物を担持させて表面に微生物膜を形成させてなる微生物付着担体を、リアクターに充填し、該リアクターに有機性排水を上向流又は下向流で通水して上記微生物付着担体を流動状態とさせ、この流動する微生物付着担体に担持された好気性微生物により有機性排水中の有機物の分解除去を行わせる好気性流動床方式の排水処理装置がある。
【０００３】
しかし、有機性排水中の有機物の生物処理を行う場合は、通常、処理すべき有機物量、すなわち、ＢＯＤ量に対して重量比で０．５〜１．０以上の溶存酸素を与えなければならないのに対し、上記好気性流動床方式の排水処理装置では、処理すべき有機性排水に対する酸素の溶解を大気圧の下で行うようにしていたため、たとえ純酸素ガスを吹き込んだとしても得られる溶存酸素濃度が低く、したがって、有機性排水を希釈してから酸素ガスを吹き込まざるを得ず、装置の大型化を招くという問題があり、かかる問題点を解決するために、従来、好気性微生物を担持させた微生物付着担体を充填してある流動床方式のリアクターを加圧状態とすることにより、リアクター内の処理すべき有機性排水中の溶存酸素濃度を高めることができるようにして、好気性処理の処理能力を高めるようにした加圧流動床方式の排水処理装置が開発されてきている。この種、加圧流動床方式排水処理装置としては、処理反応に必須となる酸素含有ガス（主に空気）を加圧状態のリアクター内部に直接注入することにより、該加圧されたリアクター内部にて酸素を有機性排水に溶解させる方式のもの（特開平４−４０２９５号）と、リアクターの前段に加圧された溶解槽を設けて、該溶解槽にて処理すべき有機性排水中に加圧下で予め酸素を溶解させた後、該酸素の溶解された有機性排水を加圧状態のままリアクターに供給する方式のもの（特開昭５４−８１６６０号、特開昭５６−１００６９５号）が従来提案されており、特に、酸素溶解効率面からは、後者の方が優れたものとなっている。
【０００４】
すなわち、上記リアクターの前段に溶解槽を設ける形式の加圧流動床方式排水処理装置は、図３にその一例の概略を示す如く、底部２ａに排水入口３を設け、又、上部側壁に処理水取出口４を設け、且つ頂部２ｂにガス出口５を設けて、内部に、微細砂等の粒状担体に好気性微生物を担持させて表面に好気性微生物膜を形成させてなる微生物付着担体６を充填してなるリアクター１を構成し、該リアクター１の上記排水入口３に、リアクター１の外側に配置した上下方向に延びる筒型の加圧容器となる溶解槽７の下端部を、高酸素濃度排水供給ライン８を介して接続し、且つ上記溶解槽７は、頂部に、図示しないポンプを備えた排水供給部から加圧状態、たとえば、０．５〜０．７ＭＰａで供給される有機性排水１０を導く排水供給ライン９を接続すると共に、底部に、コンプレッサー１２を加圧空気送給ライン１１を介して接続した構成として、排水供給部より排水供給ライン９を通して溶解槽７に加圧された状態で送られる有機性排水１０に、該溶解槽７内にてコンプレッサー１２より加圧空気送給ライン１１を通して送給される加圧空気１３を吹き込むことにより、約８０％の窒素と約２０％の酸素とからなる加圧空気１３の酸素のほぼ全量と窒素の一部を溶解させて有機性排水１０中の溶存酸素濃度を高めることができるようにしてあり、更に、上記リアクター１の処理水取出口４には、減圧弁１５を備えた処理水取出ライン１４を接続した構成として、溶解槽７にて溶存酸素濃度の高められた有機性排水１０ａを、加圧状態のまま高酸素濃度排水供給ライン８を通してリアクター１に導き、該リアクター１の排水入口３より処理水取出口４に向かう有機性排水１０ａの上昇流により微生物付着担体６を流動させながら該微生物付着担体６の微生物により有機性排水１０ａ中の有機成分を、十分な酸素の存在する状態で酸化分解させ、しかる後、該有機成分が分解されて清浄化された処理水１６を、処理水取出口４よりオーバーフローさせて、処理水取出ライン１４を通して回収できるようにしてある。
【０００５】
なお、上記溶解槽７における加圧条件の下でも有機性排水１０ａ中に溶解せずに残る窒素主体の排気ガス１７は、溶解槽７の頂部より図示しない減圧弁付の放出ラインを通して大気中に放出するようにしてある。又、リアクター１内部で発生するガス１８は、該リアクター１のガス出口５に接続した図示しない減圧弁を備えたガス排出ラインを通して回収するようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示した如き従来の加圧流動床方式排水処理装置では、リアクター１において微生物付着担体６を流動させるためのエネルギーが、リアクター１内を排水入口３から処理水取出口４へ向かう有機性排水１０ａの上昇流のみであり、処理対象となる有機性排水１０の排水量のみではリアクター１内にて形成される上昇流が弱くて、微生物付着担体６の流動が不十分になる虞があるため、必要な上昇流速、すなわち、微生物付着担体６の流動エネルギーを確保するには、リアクター１の外部に循環ポンプ等の外部補助装置を設けなければならないという問題があり、このため消費電力が大きくなるという問題がある。又、たとえ上記外部補助装置を設けたとしても、微生物付着担体６のリアクター１内における流動はプラグフロー的になるため、排水入口３の近傍となる下部に位置する微生物付着担体６には非常に高い負荷がかかる一方、リアクター１の上部の微生物付着担体６には低い負荷しかかからず、このため微生物付着担体６に担持された微生物の潜在保有能力を１００％生かすことができないと共に、余剰増殖微生物量が増加してしまうという問題もある。更に、微生物付着担体６の微生物膜が徐々に肥厚するようになると、その見かけ比重が小さくなってリアクター１から外へ流出する虞が生じるようになるため、これを防止するために、肥厚した微生物膜をこれを担持する粒状担体から剥離、分離する手段、たとえば、リアクター１より微生物付着担体６を取り出すためのポンプ及び微生物付着担体６を撹拌して肥厚した微生物膜を分離するための撹拌機等を設けることが必要になると考えられるが、設備費用、消費電力、効率等の面で実用的なものは提案されていないというのが実状である。更に又、外部補助装置によりリアクター１内における微生物付着担体６と有機性排水１０ａとの流動接触に必要な上昇流速を確保した場合、上昇流速を増加すればするほど微生物付着担体６の系外流出を招き易くなり、結果的に処理能力の低下を招く虞があるという問題もある。
【０００７】
更に、溶解槽７にて、たとえ５００ｋＰａ前後まで加圧したとしても、有機性排水１０中に溶解させることのできる酸素量は大気圧下で溶解させることのできる酸素量の５倍程度までであるため、ＢＯＤ量の大きな有機性排水１０に対しては、要求される溶存酸素濃度を十分に満たせない虞があり、このため、酸素供給量の更なる増加を図ることも望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は、外部補助装置を要することなく微生物付着担体をリアクター内で効率よく循環させることができて、用いる微生物付着担体にかかる負荷の偏りを解消することができ、又、微生物付着担体の肥厚した微生物膜を剥離、除去することができ、更に、酸素供給量を高めることができて、ＢＯＤ量の大きな有機性排水も処理可能な加圧流動床方式排水処理装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、底部に排水入口を設け且つ上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配し、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に連結し、上記リアクターの排水入口に、処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を供給できるようにした溶解槽を接続し、且つ上記ガスリフト管の下端部に、上記溶解槽の排気ガスを導くための加圧ガスラインを接続し、更に、上記ガス分離槽の下端部に一端部を接続した排水循環ラインの他端部を、上記溶解槽の頂部に接続してなり、上記溶解槽からガスリフト管に導入される排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記排水循環ライン、溶解槽を経由してリアクターの排水入口へ循環させるようにした構成とする。
【００１０】
有機性排水は、溶解槽において加圧された状態で加圧空気が吹き込まれて溶存酸素濃度が高められた有機性排水とされた後、リアクター内に底部の排水入口から供給され、該入口より処理水取出口に向かう間に、該有機性排水の上昇流に伴って流動する微生物付着担体と接触させられて、有機成分が十分な酸素の存在の下で酸化分解され、該酸化分解により清浄化された処理水は、処理水取出口より回収されるようになる。この際、溶解槽より加圧ガスラインを通してガスリフト管の下端部に導かれた排気ガスは、ガスリフト管内を急速に上昇させられ、この排気ガスの急速な上昇に伴うガスリフトポンプ効果により、ガスリフト管の下端部より有機性排水及び微生物付着担体がガス分離槽まで汲み上げられる。ガス分離槽に汲み上げられた有機性排水及び微生物付着担体は、ガス分離槽内で排気ガスと分離され、自重により排水循環ラインを通して溶解槽に導かれ、該溶解槽内にて新たに供給される有機性排水に混入されると共に、再度加圧空気が吹き込まれて溶存酸素濃度が高められた状態でリアクターの下端部まで戻される。これにより、ガスリフト管の下端部よりも下方となるリアクター内の下部の領域には、リアクターの下端部から上方に向かった後、ガスリフト管、ガス分離槽、排水循環ライン、溶解槽を経由して再びリアクターの下端部に戻る有機性排水と微生物付着担体の循環流が生じさせられ、このため有機性排水と微生物付着担体の強い流動接触状態が形成される。一方、ガスリフト管の下端部よりも上方で且つ処理水取出口よりも下方となる領域では、処理対象水量に相当する量の有機性排水が下方から上方に通過するのみで、緩やかな流動状態となる。
【００１１】
又、上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、下端部に高酸素濃度排水出口を有する溶解槽を上下方向に配して、その下端をリアクター内底部に一体に組み付け、該溶解槽の上端部に上記リアクターの外部より処理すべき有機性排水の供給ラインを接続すると共に、下端部に加圧空気の送給ラインを接続して、溶解槽内の処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を上記高酸素濃度排水出口より上記リアクターの下端部に供給できるようにし、且つ上記リアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配して、該ガスリフト管の下端部と、上記溶解槽内の上端とを加圧ガスラインを介して接続すると共に、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に接続し、更に上記ガス分離槽の底部に接続した下降管を、リアクターの頂部及び溶解槽の頂部を貫通させて、下端部を該溶解槽内の有機性排水中に没入させ、上記溶解槽からガスリフト管に入る排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記下降管、溶解槽を経由してリアクターの下端部へ循環させるようにした構成とすることにより、溶解槽の下端部からリアクターの下端部に供給された有機性排水と微生物付着担体が上昇してガスリフト管内を汲み上げられるため、ガスリフト管の下端部よりも下方となるリアクター内の下部の領域に、ガスリフト管、ガス分離槽、下降管、溶解槽を経由して再びリアクターの下端部に戻る有機性排水と微生物付着担体の循環流を形成させることができ、装置をコンパクトなものとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の加圧流動床方式排水処理装置の実施の一形態を示すもので、図３に示したものと同様に底部に排水入口３を設け且つ上部側壁に処理水取出口４を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体６を収納するようにした構成としてある加圧流動床方式排水処理装置におけるリアクター１の上方位置に、ガス分離槽１９を設置して、該ガス分離槽１９の底部を貫通させて上端部を挿入させたガスリフト管２０の下端部を、リアクター１の頂部２ｂを貫通させて処理水取出口４より所要寸法低い位置に達する深さ位置まで達するように配設すると共に、リアクター１の外側に配設した溶解槽５の上端部と上記ガスリフト管２０の下端部とをリアクター１の側壁を貫通させた加圧ガスライン２１にて接続して、溶解槽７の加圧条件下においても有機性排水１０中に溶解せずに残る窒素主体の排気ガス１７を、上記加圧ガスライン２１を通してガスリフト管２０の下端部に導いて該ガスリフト管２０内を上昇させることによりガスリフトポンプ効果を生じさせるようにし、更に、上記ガス分離槽１９の下端部と、溶解槽７の頂部とを排水循環ライン２２を介し接続して、上記ガスリフトポンプ効果によりリアクター１よりガスリフト管２０内を通してガス分離槽１９へ汲み上げられる有機性排水１０ａを、排水循環ライン２２を通して溶解槽７に導くことができるようにする。
【００１４】
２３は下端部をリアクター１の頂部２ｂのガス出口５に接続し、且つ上端部をガス分離槽１９の底部を貫通させて該ガス分離槽１９内部の有機性排水１０ａの水面より上方に開口させるようにして取り付けたガス取出管で、リアクター１内で発生して該ガス取出管２３を通してガス分離槽１９に導かれるガス１８と、溶解槽７より加圧ガスライン２１を通してガスリフト管２０の下端部に導かれた後、該ガスリフト管２０内を上昇してガス分離槽１９に達した排気ガス１７が、共にガス分離槽１９の頂部に設けたガス出口２４より、図示しない減圧弁を備えた排ガスラインを通して回収できるようにしてある。その他の構成は、図３に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。
【００１５】
有機性排水１０は、従来と同様に０．５〜０．７ＭＰａに加圧された状態で排水供給部より排水供給ライン９を通して溶解槽７に送られ、該溶解槽７における加圧条件の下でコンプレッサー１２より加圧空気送給ライン１１を通して送給される加圧空気１３が吹き込まれて溶存酸素濃度が高められた有機性排水１０ａとされた後、高酸素濃度排水供給ライン８を通してリアクター１に送られる。該リアクター１に送られた有機性排水１０ａは、排水入口３より処理水取出口４に向かう間に、該有機性排水１０ａの上昇流に伴って流動する微生物付着担体６と接触させられることにより、十分な酸素の存在の下で有機成分が酸化分解され、該酸化分解により清浄化された処理水１６は、処理水取出口４より処理水取出ライン１４を通して回収されるようになる。この際、溶解槽７より加圧ガスライン２１を通してガスリフト管２０の下端部に導かれた排気ガス１７は、ガスリフト管２０の下端部の内部に侵入している有機性排水１０ａや微生物付着担体６に比して、その比重がきわめて小さいため、ガスリフト管２０内を急速に上昇させられ、この排気ガス１７のガスリフト管２０内における急速な上昇に伴うガスリフトポンプ効果により、ガスリフト管２０の下端部より有機性排水１０ａ及び微生物付着担体６がガス分離槽１９まで汲み上げられる。ガス分離槽１９まで汲み上げられた有機性排水１０ａ及び微生物付着担体６は、ガス分離槽１９内で排気ガス１７と分離されて比重が大きくなるため、自重により排水循環ライン２２を通して溶解槽７へ導かれる。該溶解槽７内へ導かれた有機性排水１０ａ及び微生物付着担体６は、排水供給ライン９を通して溶解槽７へ新たに供給される有機性排水１０に混入されると共に、加圧空気送給ライン１１を通して送給される加圧空気１３が吹き込まれて再び溶存酸素濃度が高められ、しかる後、高酸素濃度排水供給ライン８を通して排水入口３よりリアクター底部２ａまで戻され、これにより、ガスリフト管２０の下端部よりも下方となるリアクター１内の下部の領域Ａでは、下端部から上方に向かった後、ガスリフト管２０、ガス分離槽１９、排水循環ライン２１、溶解槽７、高酸素濃度排水供給ライン８を経由して再びリアクター１の下端部に戻される有機性排水１０ａと微生物付着担体６の循環流が生じさせられ、このため有機性排水１０ａと微生物付着担体６の強い流動接触状態が形成される。一方、ガスリフト管２０の下端部よりも上方で且つ処理水取出口４よりも下方となる領域Ｂでは、排水供給部より供給される処理対象水量、すなわち、上記溶解槽７に新たに供給される有機性排水１０の量に相当する量の有機性排水１０ａが下方から上方に通過するのみで、緩やかな流動状態となる。
【００１６】
このように、従来は大気中に放出していた溶解槽７での有機性排水１０ａに対する未溶解成分である排気ガス１７を利用して、リアクター１内の領域Ａと溶解槽７との間に有機性排水１０ａの循環流を積極的に生じさせることができるため、リアクター１内にて有機性排水１０ａと微生物付着担体６の流動状態を作り出すのに必要な高い上昇流速を生じさせるための循環ポンプの如き外部動力は不要となり、又、上記有機性排水１０ａの循環流に伴って微生物付着担体６も循環させることができることから、微生物付着担体６にかかる負荷を均一化することができて、従来に比してより高負荷の運転が可能となると共に、余剰増殖微生物の発生を抑制して余剰汚泥発生量を削減できる。更に、循環の途中で微生物付着担体６同士が接触することにより、過剰に肥厚した微生物膜が剥離されるので、特別な剥離、分離装置は不要となる。
【００１７】
更に、ガスリフト管２０よりも上方で且つ処理水取出口より下方の領域Ｂでは、流動状態を緩やかなものとすることができるので、循環ポンプ等の外部動力によって微生物付着担体６に必要な流動状態、すなわち、高い上昇流速を創出する場合に比して、処理水取出口４より微生物付着担体６が流出する虞を少なくすることができる。
【００１８】
更に又、リアクター１内の領域Ａと溶解槽７との間を循環する上記有機性排水１０ａは、溶解槽７を通過する毎に加圧空気１３が吹き込まれて溶存酸素濃度が高められるので、有機性排水１０の単位量当りの酸素供給量を増加させることができ、このため処理すべき有機性排水１０のＢＯＤ量が大きい場合にも、その処理を行うことが可能となる。
【００１９】
次に、図２は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示した加圧流動床方式排水処理装置と同様の構成において、リアクター１の外側に設けていた溶解槽７を、リアクター１内に配置して、その下端をリアクター１の内底部に一体に設け、且つガス分離槽１９と溶解槽７内とを下降管２６で連通させた構成としたものである。
【００２０】
すなわち、図１に示した場合と同様に、上部側壁に処理水取出口４を設け、又、上方位置のガス分離槽１９に接続したガスリフト管２０が頂部２ｂを貫通して下端部を上記処理水取出口４より所要寸法低い位置に達するように配設してあるリアクター１内に、溶解槽７を収納し、該リアクター１の中央部分に上下方向に配置した溶解槽７の下端をリアクター１の内底面に一体に組付けて、リアクター１の底部に接続した加圧空気供給ライン１１を介してコンプレッサ１２からの加圧空気１３を下方より供給できるようにし、且つ該溶解槽７の上端部に、図示しない外部の排水供給部より加圧状態で供給される有機性排水１０を導く排水供給ライン９を、リアクター１の側壁を貫通させて接続すると共に、溶解槽７の下端部の周方向所要間隔位置に高酸素濃度排水出口２５を設けて、排水供給ライン９を通して溶解槽７内に導いた有機性排水１０に、溶解槽７内にて加圧空気１３を吹き込むことにより溶存酸素濃度の高められた有機性排水１０を、高酸素濃度排水出口２５を通してリアクター１の底部２ａ付近に放出できるようにしてある。更に、溶解槽７の頂部と上記ガスリフト管２０の下端部とを加圧ガスライン２１にて接続して、溶解槽７の加圧条件下においても有機性排水１０中に溶解せずに残る排気ガス１７を、上記加圧ガスライン２１を通してガスリフト２０管の下端部に導くようにしてあり、更に又、ガス分離槽１９の底部に接続した下降管２６を、リアクター１の頂部２ｂ及び溶解槽７の頂部を貫通して該溶解槽７内に挿入し、該下降管２６の下端を有機性排水１０中に没入させるように配設してある。
【００２１】
その他、図１に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２２】
本実施の形態によれば、図１に示す実施の形態と同様に０．５〜０．７ＭＰａに加圧された状態で排水供給部より排水供給ライン９を通して有機性排水１０を溶解槽７に供給すると、該有機性排水１０は、該溶解槽７内にて加圧空気送給ライン１１を通して送給される加圧空気１３が吹き込まれて溶存酸素濃度が高い有機性排水１０ａとされた後、高酸素濃度排水出口２５を通してリアクター１の底部２ａ付近に放出され、リアクター１内を上昇して処理水取出口４に向かう間に、該有機性排水１０ａの上昇流に伴って流動する微生物付着担体６と接触させられることにより、十分な酸素の存在の下で有機成分が酸化分解され、該酸化分解により清浄化された処理水１６は、処理水取出口４より処理水取出ライン１４を通して回収されるようになる。この際、溶解槽７より加圧ガスライン２１を通してガスリフト管２０の下端部に導かれた排気ガス１７によるガスリフトポンプ効果によってガスリフト管２０の下端部より有機性排水１０ａ及び微生物付着担体６がガス分離槽１９まで汲み上げられ、該汲み上げられた有機性排水１０ａ及び微生物付着担体６は、ガス分離槽１９内で排気ガス１７と分離された後、自重により下降管２６を通して溶解槽７へ導かれ、排水供給ライン９を通して溶解槽７へ新たに供給される有機性排水１０に混入されると共に、再び加圧空気１３が吹き込まれて溶存酸素濃度が高められ、しかる後、高酸素濃度排水出口２５よりリアクター１の底部２ａ付近の下端部まで戻される。これにより、図１の実施の形態と同様に、ガスリフト管２０の下端部よりも下方となるリアクター１内の下部の領域Ａでは、下端部から上方に向かった後、ガスリフト管２０、ガス分離槽１９、下降管２６、溶解槽７を経由して再びリアクター１の下端部に戻される有機性排水１０ａと微生物付着担体６の循環流が生じさせられ、このため有機性排水１０ａと微生物付着担体６の強い流動接触状態が形成され、一方、ガスリフト管２０の下端部よりも上方で且つ処理水取出口４よりも下方となる領域Ｂでは、排水供給部より供給される処理対象水量に相当する量の有機性排水１０ａが下方から上方に通過するのみで、緩やかな流動状態となる。
【００２３】
よって、本実施の形態によっても上記実施の形態と同様な効果を得ることができ、更に、溶解槽７とリアクター１を一体としてあるため、装置をコンパクトなものとすることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、ガスリフト管２０の下端位置は図示より上方位置としてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の加圧流動床方式排水処理装置によれば、底部に排水入口を設け且つ上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配し、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に連結し、上記リアクターの排水入口に、処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を供給できるようにした溶解槽を接続し、且つ上記ガスリフト管の下端部に、上記溶解槽の排気ガスを導くための加圧ガスラインを接続し、更に、上記ガス分離槽の下端部に一端部を接続した排水循環ラインの他端部を、上記溶解槽の頂部に接続してなり、上記溶解槽からガスリフト管に導入される排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記排水循環ライン、溶解槽を経由してリアクターの排水入口へ循環させるようにした構成としてあるので、従来は大気中に放出していた溶解槽での有機性排水に対する未溶解成分である排気ガスを利用して、リアクターの下部の領域と溶解槽との間に積極的に有機性排水の循環流を生じさせることができるため、リアクター内に内部循環を生じさせるための循環ポンプの如き外部動力は不要とすることができること、上記有機性排水の循環流に伴って微生物付着担体も循環させることができることから、微生物付着担体にかかる負荷を均一化することができて、従来に比してより高負荷の運転が可能となること、余剰増殖微生物の発生を抑制して余剰汚泥発生量を削減でき、更に、循環の途中で微生物付着担体同士が接触することにより、過剰に肥厚した微生物膜が剥離されて、特別な剥離、分離装置は不要とすることができること、ガスリフト管の下端部よりも上方で且つ処理水取出口より下方の領域では、流動状態を緩やかなものとすることができるため、循環ポンプ等の外部動力によって微生物付着担体の流動状態を創出する場合に比して、処理水取出口より微生物付着担体が流出する虞を少なくすることができること、上記有機性排水の循環は、溶解槽を経由して行われ、該溶解槽を通過する毎に加圧空気が吹き込まれて酸素が供給されるため、有機性排水の単位量当りに対する酸素供給量を従来に比して増加させることができて、よりＢＯＤ量の大きな有機性排水の処理が可能になること、等の優れた効果を発揮することができ、又、上部側壁に処理水取出口を設けて内部に流動層を形成するようにして微生物付着担体を収納してなるリアクター内に、下端部に高酸素濃度排水出口を有する溶解槽を上下方向に配して、その下端をリアクター内底部に一体に組み付け、該溶解槽の上端部に上記リアクターの外部より処理すべき有機性排水の供給ラインを接続すると共に、下端部に加圧空気の送給ラインを接続して、溶解槽内の処理すべき有機性排水に加圧下で加圧空気を吹き込むことにより溶存酸素濃度を高めた有機性排水を上記高酸素濃度排水出口より上記リアクターの下端部に供給できるようにし、且つ上記リアクター内に、頂部を貫通して上記処理水取出口よりも所要寸法下方の位置へ達するように下方に延びるようにガスリフト管を配して、該ガスリフト管の下端部と、上記溶解槽内の上端とを加圧ガスラインを介して接続すると共に、該ガスリフト管の上端部をガス分離槽に接続し、更に上記ガス分離槽の底部に接続した下降管を、リアクターの頂部及び溶解槽の頂部を貫通させて、下端部を該溶解槽内の有機性排水中に没入させ、上記溶解槽からガスリフト管に入る排気ガスによるガスリフトポンプ効果によりリアクター内の微生物付着担体及び有機性排水をガスリフト管を通してガス分離槽に汲み上げ、該汲み上げられた微生物付着担体及び有機性排水を、自重により上記下降管、溶解槽を経由してリアクターの下端部へ循環させるようにした構成とすることにより、溶解槽の下端部からリアクターの下端部に供給された有機性排水と微生物付着担体が上昇してガスリフト管内を汲み上げられるため、ガスリフト管の下端部よりも下方となるリアクター内の下部の領域に、ガスリフト管、ガス分離槽、下降管、溶解槽を経由して再びリアクターの下端部に戻る有機性排水と微生物付着担体の循環流を形成させることができ、装置をコンパクトなものとすることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加圧流動床方式排水処理装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【図３】従来の加圧流動床方式排水処理装置の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  リアクター
２ａ  底部
２ｂ  頂部
３  排水入口
４  処理水取出口
６  微生物付着担体
７  溶解槽
９  排水供給ライン
１０，１０ａ  有機性排水
１１  加圧空気送給ライン
１３  加圧空気
１６  処理水
１７  排気ガス
１９  ガス分離槽
２０  ガスリフト管
２１  加圧ガスライン
２２  排水循環ライン
２５  高酸素濃度排水出口
２６  下降管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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