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技術 汚水曝気装置及びその使用方法

出願人 有限会社エコロジカ
発明者 木村荘助
出願日 2001年7月12日 (19年9ヶ月経過) 出願番号 2001-211922
公開日 2002年3月26日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2002-086173
状態 未査定
技術分野 生物膜廃水処理
主要キーワード 炭素セラミック 木炭片 煉瓦状 耐蝕性金属 人工高分子 経済的コスト 炭素組成物 給気機構
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

油水混合廃水好気性微生物学的処理に際し、曝気における気水界面の面積を拡大する手段、又、曝気における廃水撹拌を抑止し、廃油脂下流へ流失を防止する手段、並びに好気性微生物着床の界面を広大に確保する手段を得る。

解決策

底板1に取り付けた泡沫器2が吹き出す気泡5は気泡分散材8の狭い隙間を低速で浮上し、狭い隙間の水面において破泡する。該気泡分散材8は、濾材を加工した外箱7に収納されて広大な面積をもつ界面を形成している。

概要

背景

従来、グリストラップは、廃水から油を水面に分離し、汲み取ることによって油の流失を防止し、下流の配管及び浄化槽を油から保護することを目的のひとつとするといえる。グリストラップの廃水を好気性微生物学的処理法を用いることが研究され一部は実用化の域にあるとされている。

しかるに、好気性微生物学的処理法に必要とされる廃水に空気を吹き込む曝気は、グリストラップの油を含む廃水を撹拌し、油を下流に流亡させる原因となっているという問題があって、グリストラップにおける廃水の好気性微生物学処理法の普及の隘路になっていると云える。

概要

油水混合廃水の好気性微生物学的処理に際し、曝気における気水界面の面積を拡大する手段、又、曝気における廃水撹拌を抑止し、廃油脂下流への流失を防止する手段、並びに好気性微生物着床の界面を広大に確保する手段を得る。

底板1に取り付けた泡沫器2が吹き出す気泡5は気泡分散材8の狭い隙間を低速で浮上し、狭い隙間の水面において破泡する。該気泡分散材8は、濾材を加工した外箱7に収納されて広大な面積をもつ界面を形成している。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
5件

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請求項1

底板1の上面に固定した散気管、又は、泡沫器2は、強制給気機構3から給気管4を介して送られる空気を、気泡5として廃水6に吹き出し、該気泡5の浮上を邪魔し、且つ、該気泡5の集合阻害し、分散せしめる多孔質固体を用いた気泡分散材8を、濾材を用いた外箱7に収納したことを特徴とする曝気ユニット

請求項2

多孔質の固体として、木炭竹炭及び炭素繊維を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項1に記載の曝気ユニット。

請求項3

多孔質の固体として、岩石、又は鉱石、例えば、花剛岩、玄武岩安山岩流紋岩蛇紋岩軽石砂岩泥岩礫岩珪質岩、電気石、及びざくろ石粒径10〜40ミリメートルの礫の単体又は混合物を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項1に記載の曝気ユニット。

請求項4

多孔質の固体として、ガラスウール及び/又はロツクウールを気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項1に記載の曝気ユニット。

請求項5

多孔質の固体として、人工高分子例えばポリエチレンポリプロピレンポリウレタンホモポリマー及び/又はコポリマー連続気泡発泡体を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項1に記載の曝気ユニット。

請求項6

多孔質の固体として、紙のシュレッダー屑チップ状の木片天然繊維及び/又は人工高分子繊維の糸屑並びに布屑を気泡分散材に用いたことを特徴とする請求項1に記載の曝気ユニット。

請求項7

油水が混合する廃水6の撹拌を外箱7に限定した請求項1に記載の曝気ユニットを用いることを特徴とするグリストラップの廃水6の好気性微生物学的処理法

技術分野

0001

本発明は、植物体及び動物体起源汚染物質を含む廃水微生物学的処理に用いる好気性界面、もしくは、好気性微生物学的環境の応用に関する。

背景技術

0002

従来、グリストラップは、廃水から油を水面に分離し、汲み取ることによって油の流失を防止し、下流の配管及び浄化槽を油から保護することを目的のひとつとするといえる。グリストラップの廃水を好気性微生物学的処理法を用いることが研究され一部は実用化の域にあるとされている。

0003

しかるに、好気性微生物学的処理法に必要とされる廃水に空気を吹き込む曝気は、グリストラップの油を含む廃水を撹拌し、油を下流に流亡させる原因となっているという問題があって、グリストラップにおける廃水の好気性微生物学処理法の普及の隘路になっていると云える。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明が解決しようとする課題は、グリストラップの廃油脂を含む廃水の浄化処理に用いる好気性微生物学的処理法において、廃水汚染生分解は、溶存酸素の供給、即ち曝気に相関するとされるが故に、高効率に溶存酸素の供給を行う曝気ユニットを得ることを目的としている。

0005

又、本発明は、曝気によるグリストラップの廃水の撹拌を該曝気ユニットの内部に限ることにより、廃油脂が水に混合して下流へ流出することを最低限にしようとする曝気ユニットを得ることを目的としている。

0006

又、本発明は、曝気に際して生じる気水界面に多孔質固体を介在させることにより、曝気の場は同時に、汚染物質を分解処理する好気性微生物集団着床の場であり、グリストラップの廃水の流れによる好気性微生物菌体の流出を緩和し、恒常的に安定な好気性微生物の菌数確保を可能にする、曝気ユニットを得ることを目的としている。

課題を解決するための手段

0007

本発明が提案する曝気ユニットの構成を、グリストラツプに設置し、稼働している曝気ユニットの図面を基に説明する。曝気ユニットは、グリストラップ底板10に底板1によって接している。強制給気機構3から給気管4に連結している泡沫器2は、底板1に固定され、気泡5を連続的に生成している。外箱7は、底板1と連結し、又、外箱7の内腔には気泡分散材8が収納されている。

0008

本発明は図に示した如く、気泡分散材8の上側は、水面を越えて存在することを推奨している。第1の理由は、気泡5が水面13に到達して起る破泡を気泡分散材8の隙間に限定する故に、廃油脂を浮べた水面の破泡による撹拌を抑制すると云える。

0009

第2の理由は、水面13の廃油脂は、気泡分散材8の表面を濡らし、油脂、水、空気、固体及び微生物が関係する膨大な界面を得て、比較的困難とされている廃油脂の生分解成立の条件を単純に、且つ経済的コストで解決できると云える。

0010

次に該曝気ユニットの構成要素について説明する。底板1は、鉄板、又は鋼板を材料として加工するのがよい。底板1の両端は、外箱固定部11が立上がりネジで外箱7と底板1を結合する。又、底板1の中央部には泡沫器固定台12があって泡沫器2又は、給気管4を固定することができる。

0011

該曝気ユニットに使用する泡沫器2は市販のものを底板1の泡沫器固定台12に1〜5個を取付ける。泡沫器2は給気管4によって強制給気機構3に連結している。強制給気機構3は市販の送風機空気圧縮機、エャーポンプから選択する。強制給気機構3の給気量は泡沫器2の1個当り2.5〜5.0リットル/分を目安にするのがよい。

0012

該曝気ユニットの外箱7は、該外箱7に収納している気泡分散材8を囲い込み又は、包み込みを行っている濾材と云える。即ち外箱7は、泡沫器2が生成する気泡5の通過が可能であること、又、溶存酸素が少ない水の外箱7内への取込みと曝気後の溶存酸素豊富な水の外箱7外への拡散が出来ること、及び気泡分散材8は通過できないことを条件とする濾材と云える。

0013

該曝気ユニットの外箱7の材料及び形状について説明する。外箱7の材料は、泡沫器2が生成する気泡5の通過が可能な孔を全面に配していること、又該孔は、気泡分散材8の通り抜けを不可能とする大きさを有している。外箱7の材料とする濾材は下記のものから選択するのがよい。

0014

上記外箱7に用いる板状の濾材は、(1)耐蝕性の金属、例えばステンレス鋼金網の濾材で、線経0.3〜2.0ミリメートル篩目の大きさ2〜20ミリメートルの範囲がよい。

0015

(2)耐蝕性金属の板、例えば厚さ0.3〜2.0ミリメートルのステンレス鋼板に連続的に孔を明け、開口率は30〜80パーセント、孔の大きさは10〜300平方ミリメートルの範囲である。

0016

(3)化学的耐性の強いプラスチックの板、例えば厚さ0.5〜2.0ミリメートルポリエチレン及び/又はポリプピリンの板に連続的に孔を明け、開口率は30〜80パーセント、孔の大きさは10〜300平方ミリメートルの範囲がよい、又、プラスチックを用いた外箱7は、製造手段として射出成形もよいと云える。

0017

上記説明の材料を用いて加工した外箱7は、泡沫器2を固定した底板1に取付け、気泡分散材8を外箱7に充填する。

0018

気泡分散材8において比重が1より大で廃水6に浮くことがない場合、木炭、及び/又は岩石を用いるときは、曝気ユニット19の外箱7は天板を必要としないこともあると云える。

0019

又、気泡分散材8において、比重が1以下で廃水6に浮く、ポリエチレンの連続気泡発泡体、紙のシュレッダー屑を用いるときは、曝気ユニット19の外箱7は天板を必要とすると云える。

0020

前記説明の外箱7には気泡分散材8が充填され、底板1に装着した泡沫器2が吹き出す気泡5の浮上を気泡分散材8が物理的に邪魔をし、気泡5は気泡分散材8が構成する隙間に分散して浮上する、気泡5は気泡分散材8の隙間を通り浮上する過程で、気泡分散材8の多孔質の表面は、気泡5との間で摩擦を生じ、気泡5の浮上速度減速する故に、単位体積当たり、並びに、単位時間当たりの気泡5の界面面積を顕著に増加せしめ、曝気効率を増大させると云える。

0021

気泡分散材8の隙間を浮上する気泡5は、気泡分散材8の多孔質の表面と接触し、好気性微生物の着床、及び増殖を促進する好気性環境を形成する故に、廃水6、又はグリストラップに常在する好気性微生物、又は廃水処理を目的として人為的に廃水6に投与された好気性微生物は、気泡分散材8の表面において、微生物生態学的優勢を占める場を容易に確保できると云える。

0022

本発明が提案する気泡分散材8の表面において、前述の通り好気性微生物優勢の生態系の成立により、好気性微生物は曝気ユニットの外箱7の中で莫大と云える表面積をもって廃水6と接触し、該表面積に相関した汚水汚濁物質の生分解が進行することが期待される。

0023

本発明は、気泡分散材8に用いる多孔質の固体として以下に記載するものから選択することを提案している。
(1)木炭、竹炭炭素繊維炭素セラミック及び炭素組成物単体及び/又は混合物

0024

(2)岩石及び鉱石粒径10〜40ミリメートルの礫、例えば花剛岩、玄武岩安山岩流紋岩軽石蛇紋岩砂岩泥岩礫岩珪質岩、電気石及びざくろ石の礫の単体及び/又は混合物。

0025

(3)上記(2)の岩石及び/又は鉱石の粉体焼成したセラミックの粒径又は破砕片10〜40ミリメートル。

0026

(4)市販のロックウール及び/又はガラスウール

0027

(5)人工高分子、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンポリエステルポリウレタン、及びポリアミドホモポリマー及び/又はコポリマー、もしくは酢酸セルローズ再生セルロースを用いた連続気泡の発泡体の煉瓦状成型物において、かさ密度0.02〜0.04グラムミリリットル及びセル数10〜30/25ミリメートルの範囲のもの。

0028

(6)人工高分子、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、及びポリアミドのホモポリマー及び/又はコポリマー、もしくは酢酸セルローズ、再生セルロースを成形した連続気泡の発泡体において、かさ密度0.02〜0.1グラム/ミリリットル、及び、粒径10〜40ミリメートルの範囲の切片もしくは、作業

0029

(7)天然繊維及び人工高分子線維製品廃棄物、例えば紙のシュレッダー屑、糸屑布屑

0030

(8)チップ状の木片木工木屑樹皮片及び水苔

0031

(9)上記(1)〜(8)に提案された気泡分散材8の複数を組合わせたもの。

発明を実施するための最良の形態

0032

発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例1
図1は、本発明が提供する曝気ユニットの実施例1を示している。曝気ユニットの外箱7は線経0.6ミリメートル、篩目の大きさ9ミリメートルのステンレス鋼の濾材を用いている。外箱7に収納している気泡分散材8は木炭片50重量部、礫状の軽石50重量部の混合物である。外箱7の仕切板9までの空間約80パーセントに該気泡分散材8の充填後、外箱7に用いた篩目の大きさ9ミリメートルの濾材を用いた仕切板9を取り付けている。

0033

次に外箱7は鋼製の底板1にネジで固定する。該底板1の上面には泡沫器2が装着されている。泡沫器2には強制給気機構3に連結している給気管4が接続している。外箱7を底板1にネジで固定している。

0034

実施例2
図3は、本発明が提供する曝気ユニットの実施例2を示している。 曝気ユニットの外箱7は、線経0.6ミリメートル、の大きさ9ミリメートルのステンレス鋼の濾材を用いている。外箱7に収納する気泡分散材8は、該外箱7の内寸より若干小さい煉瓦状に成形加工された連続気泡の発泡体である。該連続気泡発泡体はかさ密度0.025、セル数10/25ミリメートルのエステル系ウレタンフォームである。

0035

該外箱7に上記煉瓦状の気泡分散材8を充填後、外箱7に用いた篩目の大きさ9ミリメートルの濾材を用いた仕切板9を取り付けている。次に外箱7は鋼製の底板1にネジで固定する。該底板1の上面には泡沫器2が装着されている。該泡沫器2には、図に示させていないエャポンプ及びエャポンプに連結している給気管4が連続している。 上記の通り気泡分散材8を収納した外箱7を、泡沫器2を装着した底板1にネジで固定している。

0036

上記実施例2に従って製作した煉瓦状の連続気泡発泡体を、気泡分散材8とする曝気ユニット19を用いた、グリストラップの廃水6の好気性微生物学的処理を実施例3とする。
実施例3
該曝気ユニット19の仕様は下記の通りである。
外箱7のタテ×ヨコ×タカサ 20×40×45センチメートル
気泡分散材8のタテ×ヨコ×タカサ 19×39×44センチメートル
気泡分散材8の重量 約830グラム
気泡吐出量8リットル/分

0037

本実施例に使用したグリストラップの仕様は下記の通りである。
グリストラップの概寸・・・60・長さ120・水深、平均40センチメートル
廃水6の容量・・・・・・・・約290リットル
該グリストラップを汲取清掃後、直ちに上記仕様の曝気ユニット19を図4の通り設置し稼働を開始した。又該曝気ユニット19の稼働開始時に好気性微生物を種菌として接種し、以降7日周期の観察を行った。観察は、厨房操業していない午前7時から8時の間に実施した。

0038

観察及び処置の結果は次の通りであった。
7日目廃水6は白濁、廃油脂及びスカムは、曝気ユニット19周辺には認めないが水面の約70パーセントを占有している。以上の観察により該グリストラップに流入する廃油脂量が生分解量を超えていると判断し、同一仕様の曝気ユニット19の1台を追加設置した。

0039

14日目 7日目以降曝気ユニット19の2台が稼働している。廃水6は半透明。廃油脂は水面13の約15パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約20パーセントの水面13を占有している。
21日目 廃水6は半透明、廃油脂は水面13の約10パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約20パーセントの水面13を占有している。
28日目 廃水6は半透明、廃油脂は水面13の約10パーセントを占有、スカムは壁面に沿って約20パーセントの水面13を占有している。

0040

実施例3の考察7日目より曝気ユニット19を2台稼働の結果として14日目、21日目、28日目は共に廃水6は半透明となり、しかも廃油脂及びスカムの専有面積は10〜20パーセントと安定的であり、期間中グリストラップにおける廃油脂及びスカムの蓄積傾向は認められない故に廃油脂の生分解が順調に進行していると云える。本実施例が示す曝気ユニット19の1台から2台への増設の結果は、空気の吹き込み量、及び気泡分散材の容量もしくは重量の倍増の効果と云える。

発明の効果

0041

本発明は、曝気に用いる気泡の生成から破泡までの浮力による移動を、外箱7に収納した気泡分散材の狭い隙間に強制する曝気ユニットを提供することによつて、グリストラップにおける廃油脂を含む廃水の好気性微生物学的処理に際して以下の如き効を奏する。

0042

気泡による廃水の撹拌を外箱の内腔に限定した効果は、撹拌による廃油脂の下流への流出に起因するとされる下水道の詰り、もしくは汚水処理施設機能低下を抑止すると云える。

0043

気泡分散材による気泡の移動速度の低下は、気水界面の面積を顕著に増加させ曝気の効率を高めると云える。

0044

気泡分散材の広大な面積を有する表面は、継続的に酸素を得て好気性の界面を形成し、廃水の浄化に働く好気性微生物に着床の場となり、グリストラップにおける好気性微生物学的処理法成立の根拠を提供しようとしている。

図面の簡単な説明

0045

図1廃水に据えつけた曝気ユニットの内部の1部を示す正面図である。
図2曝気ユニットのA1A2断面図である。
図3実施例2の曝気ユニットの断面図である。
図4曝気ユニットを設置したグリストラップの断面図である。

--

0046

1、底板
2、泡沫器
3、強制給気機構
4、給気管
5、気泡
6、廃水
7、外箱
8、 気泡分散材
9、仕切板
10、クリストラップ底板
11、 外箱固定部
12、 泡沫管固定台
13、 水面
14、 廃水入口
15、 廃水出口
16、ゴミ受け
17、 廃水仕切板
18、 蓋
19、 曝気ユニット

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