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技術 COD・TOC成分含有液の処理装置および処理方法

出願人 南海化工株式会社
発明者 今條孝
出願日 2011年11月16日 (9年9ヶ月経過) 出願番号 2011-250612
公開日 2013年5月30日 (8年3ヶ月経過) 公開番号 2013-103210
状態 未査定
技術分野 生物膜廃水処理 凝集又は沈殿
主要キーワード 運転制御盤 液面検出機構 成績書 曝気機構 カスケードポンプ 逆洗機構 現像液廃液 嫌気的生物処理
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

COD成分TOC成分を含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができるとともに、装置の設置コスト、ランニングコストを低下させることができる処理装置および方法を提供する。

解決手段

CODTOC成分含有液12が導入され、COD・TOC成分含有液の凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置16と、軽石からなる粒状体生物担体として上記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽18と、珪藻土からなる粒状体を生物担体として第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽20と、第2処理槽の処理水を第1処理槽に返送する循環機構22とを具備する処理装置を用いる。そして、循環機構により第2処理槽の処理水を第1処理槽に5〜15回返送しつつ、COD・TOC成分含有液の処理を行った後、第2処理槽の処理水を放流する。

概要

背景

従来、麺類の茹で洗浄水の処理技術として、特許文献1の濾過処理方法が提案されている。特許文献1の濾過処理方法は、製麺した麺を茹でる工程と、その後、冷水洗浄する工程を有する食用麺の製造工程で生じる排水の濾過処理方法であって、麺の茹で工程で生じる茹で汁および/または麺を冷水で洗浄する工程で生じる洗浄排水ダイナミック濾過処理した後、さらに限外濾過処理するものである(請求項1、3)。

ところで、現在、香川県では、うどん店の排水が問題となっている。うどん店の排水とは、うどんの茹で汁、洗浄水、温め用水などである。このうどん店の排水は、他の飲食店食料品製造業の排水よりもCOD化学的酸素要求量)濃度やTOC全有機炭素)濃度が高く、家庭からの未処理の排水と比較すると、COD濃度が約10倍に、合併処理浄化槽が設置されている家庭からの排水と比較すると、COD濃度が約30倍になる。具体的には、通常、うどんの茹で汁はCOD濃度が1300〜11000mg/L、洗浄水はCOD濃度が100〜200mg/L、温め用水はCOD濃度が50〜1300mg/Lである。

香川県では、下水道の普及率が低いため、多くのうどん店、特に郊外にある多くの小規模うどん店は排水をそのまま河川に流しており、上記排水が河川、池、海などの水質を悪化させる原因となっている。そのため、河川、池、海などの水質保全対策として、うどん店において個別に排水を処理して、排水中のCOD濃度およびTOC濃度を低下させることが要望されている。

概要

COD成分TOC成分を含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができるとともに、装置の設置コスト、ランニングコストを低下させることができる処理装置および方法を提供する。COD・TOC成分含有液12が導入され、COD・TOC成分含有液の凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置16と、軽石からなる粒状体生物担体として上記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽18と、珪藻土からなる粒状体を生物担体として第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽20と、第2処理槽の処理水を第1処理槽に返送する循環機構22とを具備する処理装置を用いる。そして、循環機構により第2処理槽の処理水を第1処理槽に5〜15回返送しつつ、COD・TOC成分含有液の処理を行った後、第2処理槽の処理水を放流する。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、上述したうどんの茹で汁のような澱粉含有排水等のCOD成分やTOC成分を高濃度で含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができるとともに、装置の設置コスト、ランニングコストを低下させることができる処理装置および処理方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

CODTOC成分含有液が導入され、前記COD・TOC成分含有液に凝集剤を添加して凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置と、前記前処理装置で分離した上澄み液が導入され、前記上澄み液への曝気を行いつつ、軽石からなる粒状体生物担体として前記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽と、前記第1処理槽の処理水が導入され、前記第1処理槽の処理水への曝気を行いつつ、珪藻土からなる粒状体を生物担体として前記第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽と、前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に返送する循環機構とを具備することを特徴とするCOD・TOC成分含有液処理装置

請求項2

前記軽石からなる粒状体の平均粒径は15〜30mm、細孔径は1〜15μmであり、前記珪藻土からなる粒状体の平均粒径は2〜15mm、細孔径は1〜5μmであることを特徴とする請求項1に記載のCOD・TOC成分含有液処理装置。

請求項3

前記COD・TOC成分含有液は、澱粉含有排水であることを特徴とする請求項1または2に記載のCOD・TOC成分含有液処理装置。

請求項4

COD・TOC成分含有液が導入され、前記COD・TOC成分含有液に凝集剤を添加して凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置と、前記前処理装置で分離した上澄み液が導入され、前記上澄み液への曝気を行いつつ、軽石からなる粒状体を生物担体として前記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽と、前記第1処理槽の処理水が導入され、前記第1処理槽の処理水への曝気を行いつつ、珪藻土からなる粒状体を生物担体として前記第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽と、前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に返送する循環機構とを具備するCOD・TOC成分含有液処理装置を用い、前記循環機構により前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に1日に5〜15回返送しつつ、前記前処理装置、第1処理槽および第2処理槽により前記COD・TOC成分含有液の処理を行った後、前記第2処理槽の処理水を放流することを特徴とするCOD・TOC成分含有液処理方法

請求項5

前記軽石からなる粒状体の平均粒径は15〜30mm、細孔径は1〜15μmであり、前記珪藻土からなる粒状体の平均粒径は2〜15mm、細孔径は1〜5μmであることを特徴とする請求項4に記載のCOD・TOC成分含有液処理方法。

請求項6

前記COD・TOC成分含有液は、澱粉含有排水であることを特徴とする請求項4または5に記載のCOD・TOC成分含有液処理方法。

技術分野

0001

本発明は、例えば麺類の茹でのような澱粉含有排水等のCOD成分TOC成分を含有する液体処理装置および処理方法に関する。

背景技術

0002

従来、麺類の茹で汁や洗浄水の処理技術として、特許文献1の濾過処理方法が提案されている。特許文献1の濾過処理方法は、製麺した麺を茹でる工程と、その後、冷水洗浄する工程を有する食用麺の製造工程で生じる排水の濾過処理方法であって、麺の茹で工程で生じる茹で汁および/または麺を冷水で洗浄する工程で生じる洗浄排水ダイナミック濾過処理した後、さらに限外濾過処理するものである(請求項1、3)。

0003

ところで、現在、香川県では、うどん店の排水が問題となっている。うどん店の排水とは、うどんの茹で汁、洗浄水、温め用水などである。このうどん店の排水は、他の飲食店食料品製造業の排水よりもCOD化学的酸素要求量)濃度やTOC全有機炭素)濃度が高く、家庭からの未処理の排水と比較すると、COD濃度が約10倍に、合併処理浄化槽が設置されている家庭からの排水と比較すると、COD濃度が約30倍になる。具体的には、通常、うどんの茹で汁はCOD濃度が1300〜11000mg/L、洗浄水はCOD濃度が100〜200mg/L、温め用水はCOD濃度が50〜1300mg/Lである。

0004

香川県では、下水道の普及率が低いため、多くのうどん店、特に郊外にある多くの小規模うどん店は排水をそのまま河川に流しており、上記排水が河川、池、海などの水質を悪化させる原因となっている。そのため、河川、池、海などの水質保全対策として、うどん店において個別に排水を処理して、排水中のCOD濃度およびTOC濃度を低下させることが要望されている。

先行技術

0005

特開2008−126156号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、特許文献1の濾過処理方法は、ダイナミック濾過処理と限外濾過処理とを併用するため、装置の設置コスト、ランニングコストが高くなり、小規模のうどん店が導入するには経済的に無理があった。

0007

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、上述したうどんの茹で汁のような澱粉含有排水等のCOD成分やTOC成分を高濃度で含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができるとともに、装置の設置コスト、ランニングコストを低下させることができる処理装置および処理方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、前記目的を達成するため、
COD・TOC成分含有液が導入され、前記COD・TOC成分含有液に凝集剤を添加して凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置と、
前記前処理装置で分離した上澄み液が導入され、前記上澄み液への曝気を行いつつ、軽石からなる粒状体生物担体として前記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽と、
前記第1処理槽の処理水が導入され、前記第1処理槽の処理水への曝気を行いつつ、珪藻土からなる粒状体を生物担体として前記第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽と、
前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に返送する循環機構
具備することを特徴とするCOD・TOC成分含有液処理装置を提供する。

0009

また、本発明は、
COD・TOC成分含有液が導入され、前記COD・TOC成分含有液に凝集剤を添加して凝集沈殿処理を行うとともに、その処理液から上澄み液を分離する前処理装置と、
前記前処理装置で分離した上澄み液が導入され、前記上澄み液への曝気を行いつつ、軽石からなる粒状体を生物担体として前記上澄み液の生物処理を行う第1処理槽と、
前記第1処理槽の処理水が導入され、前記第1処理槽の処理水への曝気を行いつつ、珪藻土からなる粒状体を生物担体として前記第1処理槽の処理水の生物処理を行う第2処理槽と、
前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に返送する循環機構と
を具備するCOD・TOC成分含有液処理装置を用い、
前記循環機構により前記第2処理槽の処理水を前記第1処理槽に1日に5〜15回返送しつつ、前記前処理装置、第1処理槽および第2処理槽により前記COD・TOC成分含有液の処理を行った後、前記第2処理槽の処理水を放流することを特徴とするCOD・TOC成分含有液処理方法を提供する。

0010

本発明において、COD・TOC成分含有液とは、COD成分およびTOC成分から選ばれる1種または2種以上の成分を含む液体をいう。COD成分とは、COD(化学的酸素要求量)として検出される成分をいい、TOC成分とは、TOC(全有機炭素)として検出される成分をいう。COD成分およびTOC成分としては、例えば、澱粉蛋白質等の種々の有機物を挙げることができる。

0011

本発明におけるCOD・TOC成分含有液として、具体的には、例えば、うどん店におけるうどんの茹で汁といった麺類の茹で汁などの澱粉含有排水、ポリビニルアルコール含有印刷廃液、蛋白質含有洗米排水等が挙げられる。ポリビニルアルコール含有印刷廃液とは、現像液を使用する印刷機から排出される現像液廃液である。蛋白質含有洗米排水とは、水洗い式による無洗米の製造時に生じる原料米の洗浄水排水である。

0012

本発明では、まず、前処理装置において、COD・TOC成分含有液(原液)の凝集沈殿処理を行い、フロック沈殿させるとともに、上澄み液を分離する。この場合、凝集剤の種類に限定はなく、例えば、硫酸バンドポリ塩化アルミニウム(PAC)、塩化第二鉄ポリ硫酸第二鉄石灰等の無機凝集剤や、アニオン性高分子凝集剤ノニオン性高分子凝集剤カチオン性高分子凝集剤両性高分子凝集剤等の高分子凝集剤などの1種または2種以上の混合物を適宜使用することができる。凝集剤として、具体的には、八紀産業株式会社製FROG(商品名)を挙げることができる。FROGは、天然成分由来の凝集剤である。なお、凝集沈殿処理では、pH調整剤凝集助剤酵素界面活性剤等の他の成分を被処理液に適宜添加することができる。

0013

また、前処理装置に使用する装置としては、凝集沈殿処理槽と、凝集沈殿処理槽内の液体を撹拌する攪拌機構と、凝集沈殿処理液を上澄み液およびスラッジに分離して上澄み液を採取する分離機構とを有する公知の凝集分離装置を使用することができる。

0014

本発明では、次に、第1処理槽において、軽石からなる粒状体を生物担体として、前処理装置で分離した上澄み液の生物処理を行う。上記軽石からなる粒状体では、粒状体の外側部分で好気的生物処理が行われ、粒状体の内側部分で嫌気的生物処理が行われる。

0015

本発明では、次に、第2処理槽において、珪藻土からなる粒状体を生物担体として第1処理槽の処理水の生物処理を行う。この場合、珪藻土からなる粒状体では、粒状体の外側部分および内側部分の両方で好気的生物処理が行われる。

0016

本発明では、凝集沈殿処理、第1の生物処理および第2の生物処理を順次行う上記処理装置を用いるとともに、循環機構により第2処理槽の処理水を第1処理槽に5〜15回返送しつつ、前処理装置、第1処理槽および第2処理槽によりCOD・TOC成分含有液の処理を行うことにより、COD成分やTOC成分を高濃度で含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができる。

発明の効果

0017

本発明に係るCOD・TOC成分含有液処理装置および処理方法によれば、COD成分やTOC成分を高濃度で含有する液体を効果的に処理して、COD濃度およびTOC濃度が低い処理水を得ることができるとともに、装置の設置コスト、ランニングコストを低下させることができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明に係るCOD・TOC成分含有液処理装置の一実施形態を示すフロー図である。
図1の処理装置の第1処理槽および第2処理槽を示す概略断面図である。
第2処理槽の一例を示す概略断面図である。
実施例の結果を示す水質検査成績書の写しである。
実施例の結果を示す水質検査成績書の写しである。

0019

以下、本発明につき図面を参照して詳しく説明する。図1は本発明に係るCOD・TOC成分含有液処理装置の一実施形態を示すフロー図、図2は同装置の第1処理槽および第2処理槽を示す概略断面図である。本例の処理装置は、主に、うどん店のうどんの茹で汁(澱粉含有排水)の処理装置として使用される。

0020

本例の処理装置10は、うどん店の茹でからの茹で汁12が貯留される取込槽14と、取込槽14のうどんの茹で汁12が導入される前処理装置16と、前処理装置16の処理水が導入される第1処理槽18と、第1処理槽18の処理水が導入される第2処理槽20と、第2処理槽20の処理水を第1処理槽18に返送する循環機構22と、第1処理槽18および第2処理槽20の曝気を行う曝気機構24と、第1処理槽18および第2処理槽20の逆洗を行う逆洗機構25とを具備する。

0021

また、図1において、26は取込槽14のうどんの茹で汁12を前処理装置16に導入する第1導入管、28は第1導入管26に介装された第1導入ポンプ、30は前処理装置16の処理水を第1処理槽18に導入する第2導入管、32は第2導入管30に介装された第2導入ポンプ、34は第1処理槽18の処理水を第2処理槽20に導入する第3導入管、36は第3導入管34に介装された第3導入ポンプ、38は第2処理槽20の処理水を第1処理槽18に返送する返送管、40は返送管38に介装された返送ポンプを示す。本例では、返送管38と返送ポンプ40によって循環機構22が構成されている。また、第1導入ポンプ28には温水吐出圧一定のポンプが使用され、第2導入ポンプ32、第3導入ポンプ36および返送ポンプ40には自吸カスケードポンプが使用されている。

0022

曝気機構24は、エアポンプ23と、このエアポンプ23に接続された第1、第2曝気管(後述)とからなる。逆洗機構25は、逆洗水導入管29と、この逆洗水導入管29に接続された第1、第2逆洗管(後述)とからなる。逆洗水導入管29は、例えば逆洗水タンク水道蛇口等の逆洗水供給源に接続されている。

0023

第1処理槽18は、図2に示すように、ポリ塩化ビニルからなる円筒状の外管42と、外管42内に同心状に配設されたポリ塩化ビニルからなる円筒状の内管44とを具備する。外管42の上部には第2導入管30が接続され、この第2導入管30には、先端にノズル48が取り付けられた散水管46が連結されており、ノズル48は内管44の開口部の上方に位置している。外管42の下部には、第3導入管34が接続されている。なお、外管42の上端開口部および下端開口部は、円形閉塞板50、52により閉塞されている。

0024

外管42の底部には、傾斜したポリ塩化ビニルからなる円板状の底板54が設置され、底板54上に曝気機構24の第1曝気管56が配置されている。内管44の上部および下部には、ポリ塩化ビニルからなる通水孔が形成された円板状の仕切り板58、60が設置され、かつ、内管44の周壁部下部には小径の多数の通水孔62が形成されているとともに、上記仕切り板58、60の間に、軽石からなる球形の粒状体64が充填されている。なお、図2では、一部の通水孔62、一部の粒状体64のみを図示してある。さらに、内管44内には、逆洗機構25の第1逆洗管66が上部から挿入され、第1逆洗管66の先端は内管44の下部まで伸びている。

0025

上述した軽石からなる粒状体64としては、例えば、火山岩の1種である日向石を用いることができる。粒状体64の平均粒径は15〜30mm、細孔径は1〜15μmであることが適当である。粒状体64には、微細な孔が無数に形成されており、外側部分には曝気の効果により好気性菌繁殖し、内側部分には嫌気性菌が繁殖している。そのため、担体中に好気性菌および嫌気性菌の両方が繁殖し、両者の相乗効果が得られ、澱粉の除去、特に茹でた澱粉の除去に卓効を表す。

0026

第2処理槽20は、第1処理槽18と同じ装置構成のものである。図2において、第1処理槽18と第2処理槽20とで共通する部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略し、第1処理槽18と第2処理槽20とで異なる部分には、2つの参照符号を付す。

0027

第2処理槽20は、図2に示すように、第1処理槽18と同じ外管42および内管44を具備する。外管42の上部には第3導入管34が接続され、この第3導入管34には、第1処理槽18と同じ散水管46が連結されている。外管42の下部には、返送管38およびドレン排出管74が接続され、排出管74には開閉弁(図示せず)が介装されている。

0028

外管42の底部には、第1処理槽18と同じ底板54が設置され、底板54上に曝気機構24の第2曝気管68が配置されている。また、内管44の仕切り板58、60の間には、珪藻土からなる球形の粒状体70が充填されている。なお、図2では、一部の粒状体70のみを図示してある。さらに、内管44内には、逆洗機構25の第2逆洗管72が上部から挿入され、第2逆洗管72の先端は内管44の下部まで伸びている。

0029

珪藻土からなる粒状体70としては、例えば、珪藻土をバインダなどによって固めたものを用いることができる。粒状体70の平均粒径は2〜15mm、細孔径は1〜5μmであることが適当である。粒状体70では、曝気の効果により表面および内部全体に好気性菌が繁殖しており、良好な好気性生物処理が行われる。また、珪藻土には濁り吸着して除去する性質があるので、清澄な処理水を得ることができる。

0030

第1処理槽18および第2処理槽20では、被処理水は、ノズル48から内管44内に放出され、内管44内で粒状体64、70を生物担体として生物処理が行われた後、内管44内から外管42内に流出し、第3導入管34、返送管38、あるいは排出管74から排出される。

0031

なお、図示していないが、本例の処理装置10には、運転制御盤および各処理槽液面検出機構が設置されている。そして、上記液面検出機構で各処理槽の液面を常時検出し、電源を切らない限り、取込槽14から前処理装置16、第1処理槽18、第2処理槽20へ、また、第2処理槽20から第1処理槽18へと、被処理水を順次循環して処理するようになっている。

0032

本例の処理装置10によってうどん店のうどんの茹で汁を処理する場合、取込槽でうどんの茹で汁を冷却した後、この茹で汁を前処理装置、第1処理槽および第2処理槽で順次処理する。そして、循環機構により第1処理槽の処理水を第2処理槽に5〜15回返送しつつ、前処理装置、第1処理槽および第2処理槽により排水の処理を行う。これにより、COD濃度やTOC濃度が低い清澄な処理水を得ることができる。この処理水は、問題なく河川などに放流することができる。

0033

本発明のCOD・TOC成分含有液処理装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、下記のような構成とすることができる。
(1)第1処理槽18の内管44を、軽石からなる粒状体64を予め充填したカートリッジ式のものとし、必要に応じ内管44を取り外して交換できるようにする。
(2)第2処理槽20の内管44を、珪藻土からなる粒状体70を予め充填したカートリッジ式のものとし、必要に応じ内管44を取り外して交換できるようにする。
(3)第2処理槽20の内管44内に、図3に示すように、高さ方向中間部に複数(本例では6枚)の金網100を適宜間隔離間させて設置し、上下の金網100間に珪藻土からなる粒状体70を充填するとともに、粒状体70を充填していない金網100間や仕切り板58、60と金網100との間に網状接触材流動床担体)102を充填することができ、これにより珪藻土からなる粒状体70の流動性を確保することができる。すなわち、珪藻土からなる粒状体70は、互いにくっついて動かなくなることがあるが、上記構成によればこのような不都合を防止することができる。上記網状接触材としては、例えば、関西化工株式会社製バイオフロンティア(商品名)を用いることができる。
(5)前処理装置16、第1処理槽18、第2処理槽20内の被処理水は、槽内で泡立つことがある。このような場合は、適宜箇所で被処理水に消泡剤を添加することができる。上記消泡剤としては、シリコーン系消泡剤を好適に使用することができる。

0034

以下、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。図1に示した処理装置を用い、下記試料水1、2の処理を行った。この場合、循環機構により第2処理槽の処理水を第1処理槽に10回返送しつつ、処理を行った。また、前処理装置における凝集剤としては、八紀産業株式会社製FROG(商品名)を用いた。

実施例

0035

その結果、試料水1の第2処理槽の最終処理水のTOC濃度は13mg/L(図4参照)、試料水2の第2処理槽の最終処理水のTOC濃度は39mg/L(図5参照)であった。なお、前処理装置の凝集沈殿処理により、上澄み水のTOC濃度は、原水のTOC濃度の1/10程度に低下していた。上記最終処理水のTOC濃度は、香川県条例の定める処理排水基準値であるTOC濃度160mg/Lを大きく下回るものであり、これにより、本発明に係る処理装置の効果が確認された。
・試料水1:上原製麺所(香川県出市)のうどんの茹で汁。
・試料水2:試料水1とは別の日に採取した上原製麺所のうどんの茹で汁。

0036

10COD・TOC成分含有液処理装置
12 COD・TOC成分含有液
14 取込槽
16前処理装置
18 第1処理槽
20 第2処理槽
22循環機構
23エアポンプ
24曝気機構
26 第1導入管
28 第1導入ポンプ
30 第2導入管
32 第2導入ポンプ
34 第3導入管
36 第3導入ポンプ
38返送管
40返送ポンプ
56 第1曝気管
64軽石からなる粒状体
68 第2曝気管
70珪藻土からなる粒状体

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