JPH047280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶解及び／又は分散された物質を含
有する水の浄化装置に関する。本発明の装置は、
スラツジ層をそのままに保ちながら、浄化すべき
水と上記溶解及び／又は分散された物質を水から
分離できる形に変える一種又はそれ以上の処理剤
とを接触させる上昇流型反応器と、装置から浄化
された水を排出する手段と、中央給水系に接続さ
れる流入液分配装置とから構成されている。な
お、該流液分配装置は一つ又はそれ以上のチユー
ブユニツトを構成するように組立てられた複数の
管状部材を備えており該チユーブユニツトには、
浄化すべき水を反応器の内部空間へ複数の相互に
離間した場所において導入する出口孔が複数個設
けられている。また、該チユーブユニツトは反応
器内では枝別れしておらず、流入液分配装置へ浄
化すべき水を供給する側から離れたチユーブユニ
ツトの端部には、反応器内部空間の外側に設けら
れて本装置を運転している間は閉じられている開
閉自在の栓手段が備えられている。

廃水の嫌気性浄化処理に使用可能な同様の装置
が、ヨーロツパ特許出願第0090450号に開示され
ている。

上記ヨーロツパ特許出願では、浄化すべき廃水
を、円形または非円形（たとえば長方形）の断面
形状をした上昇流型反応器の中で、所謂嫌気性ス
ラツジと接触させる。廃水中の有機物質は嫌気性
スラツジの中に存在する微生物の作用で変えら
れ、廃水から分離可能な生成物、たとえばメタン
のようなガス状の生成物が作られる。上昇流型反
応器を良好運転するための必要条件は、流入液と
嫌気性スラツジとを十分に混合及び接触すること
である。

上記ヨーロツパ出願では、反応器の重要な部位
として流入液分配装置が開示されており、該流入
液分配装置は、十分に均一な流れ状態でしかも装
置内に十分な乱流を起しながら、浄化される廃水
を反応器内の水の中へ案内することが可能であ
る。この目的のために、従来技術によるこの流入
液分配装置は、水平面内に平行に配設され反応器
の底壁に面した側に等径の出口孔を等間隔で複数
個有する複数の管から成る。この配設方法では出
口孔の位置は、浄化すべき廃水の流出方向が真下
となるように定められている。反応器の底壁から
水平に配設された管までの垂直距離は10〜300cm
の範囲内にすることができる。反応器の横断面積
１m³あたりに占める出口孔の面積は合計は、処理
パラメータの関数となつている。

浄化すべき廃水に浮遊物質が含まれていること
は珍しくはないため、流入液分配装置が詰まつて
しまうというおそれが現実にある。詰まつたとき
に流入液分配装置の清浄を容易にするため、分配
装置の水平管は、流入液分配装置の供給側端部ば
かりでなく、その反対側においても、反応器壁を
貫通するようになつており、上記反応側における
チユーブ端部は反応器外部で閉じられ、たとえ
ば、高圧水装置などに接続し得るようになつてい
る。

本願発明の目的は、流入液分配装置を備え、そ
れにより上昇流型反応器内における浄化すべき水
とスラツジ層との混合及びスラツジ層の保持が改
善される、本明細書冒頭部に記載された種類の装
置を提供することにある。このため本発明による
装置は、出口孔により決められる、浄化すべき水
の流出方向が斜め下方向になることを特徴として
いる。また、本発明装置をより精巧に作る時の出
口孔の位置は、出口孔を含む面に直角な面と水平
面との角度が20〜45°、好ましくは29〜31°になる
ように選ばれる。

浄化すべき水が流入液分配装置から流出する方
向を斜め下に選択した結果、反応器内へ流入する
水のインパクトから反応器の底壁へ垂直に下降す
る場合に発生するような、反応器内を流れる水の
流れエネルギーの乱れが見られなくなつた。よつ
て、本発明によれば、分配装置から流れる水のエ
ネルギーは、水とスラツジ層に対する混合効果
や、特に、反応器の底壁に沈澱した重いスラツジ
粒子をかき混ぜて掃き出す（渦巻かせる）効果を
奏するべく理想的に利用される。水平面と流出方
向との角度を約30°にすることは、この点に関し
実際に最良の結果をもたらすことが分つている。

本発明による装置の一実施例では、自ずと明ら
かなように、流入液分配装置が反応器の底壁から
ある距離をおいてほぼ水平面内に配設されてい
る。そして、配列を構成する流入液分配装置のチ
ユーブユニツトが、反応器の横断面図から分るよ
うに、均一に配分されるようにして配設されてお
り、浄化すべき水の供給端とは反対側の端部にお
いて反応器壁に設けられた穴を貫通してチユーブ
ユニツトは該側まで延びている。上述の実施例で
はチユーブユニツトの例は、流入液分配装置内へ
浄化すべき水を導入する側と、反応器の外側にあ
るチユーブユニツトの端部側との両方向に集束す
る形状を有するという特徴がある。チユーブユニ
ツトの列の端部において各チユーブユニツト間の
距離が最短になるように、チユーブユニツト列を
その端部方向へ集束させることにより、それぞれ
のチユーブの端部へ到達するのが同時となり、チ
ユーブユニツト端部に配設されるバルブのような
手段も一人の操作者により操作可能となる。流入
液分配装置はマニホルドを介し浄化すべき水を供
給する主給水管へしばしば接続されるので、チユ
ーブユニツト列が集束していることは、反応器が
20ｍまたはそれ以上の直径を有する場合でさえ
も、実質的に長さが短く扱い易いマニホルドを使
えるという利点を有する。

実験によると、反応器内で混合や流れの状態が
均一であるから、本発明の装置においは、流入液
分配装置内の浄化すべき水用の出口孔を等間隔に
離間する必要はない。反応器の断面一単位面積あ
たりに均一に出口孔を分散させると、つまり、反
応器の断面積0.5〜３m²につき１個の出口孔を設
けると良好な結果が得られる。反応器内に流入す
る浄化すべき水をできるだけ均一に分配すべく出
口孔をできるだけ多く設けることと、出口孔が詰
まるのを防止するために、出口孔の数は少なくし
て、その代わりに出口孔の直径をできるだけ大き
くするという二つの背反するアプローチに関し
て、すべての実際上の目的のために適当な妥協点
がこの数値により得られた。この妥協点として、
反応器の断面積２m²あたり１個の割合で出口孔を
設ければ、一番良好な結果を得ることができるこ
とになる。

本発明装置の良好な運転に影響を与えるものと
して、さらに、反応器の底壁から流入液分配装置
までの垂直距離が挙げられる。この点に関して
は、300cm未満の距離自体が知られているが、本
発明による装置の好ましい一実施態様は、流入液
分配装置内で、水平面に対する流出方向が29〜
31°、反応器の底壁から流入液分配装置までの垂
直距離が15〜20cm、出口孔の配分が反応器の断面
積２m²あたり１個であることを特徴としている。
このような設計パラメータを組み合わせて持つ反
応器を使用し、その反応器内へ注入される浄化す
べき水の流速を2.5ｍ／sec.とした時、実際に理想
的な結果を得ることができる。

次に、本発明による装置の一実施例態様を添付
の図面を参照して説明すると、第１図は、本発明
による装置の一部を構成する反応器の一部切欠平
面図、第２図ａは、本発明による装置の流入液分
配装置におけるチユーブユニツトで、反応器の上
部において中央給水系へ接続されているものを示
す模式的側面図、第２図ｂは、本発明による装置
の流入液分配装置におけるチユーブユニツトで、
反応器の側部において中央給水系へ接続されてい
るものを示す模式的側面図、第３図は、反応器底
壁上に支持されている、流入液分配装置の一部を
構成するチユーブユニツトのうち、そこに設けら
れている出口孔付近を示す模式的断面図である。

添付図面を参照すると、反応器壁部２０を備え
た反応器１０が図示されている。反応器１０の上
方に配設されたマニホルド１３（第２図ａ参照）
にはチユーブユニツト１，２，３，４，５，６，
７，８及び９が接続されており、それらのチユー
ブユニツトは反応器の中へと真下へ延び、反応器
底壁付近で曲げられた水平状態に延びている。こ
こで注意することは、水平面内への曲がつたの
ち、中心面の両側に位置するチユーブユニツトは
それぞれ外側に湾曲して、反応器の水平横断面上
に具合よく配分されるようになつていることであ
る。チユーブユニツトは符合Ａで示されている反
応器の壁部分から再度反応器の外へ出ており、出
たところでボール弁１１（第２図参照）により閉
じられ、ボール弁の先のフランジ（第２図参照）
まで延びている。

チユーブユニツトが水平方向へ曲がつたところ
には、いくつかの孔が開いており、そこから流出
する液の方向は矢印で示されている通りである。
反応器へ入つた浄化すべき廃水の中には、水がチ
ユーブユニツトから流出する結果、点線円でおお
よその範囲を描いたように出口孔の周辺に流れ運
動の増大した地帯が見られる。

さらに、第２図に示す例では、反応器上でチユ
ーブユニツトが主給水管３０へ接続する接続部
に、マニホルド１３が備えられている。主給水管
３０から流出した浄化すべき水はそのマニホルド
１３を通じて下降する。Ｔ字管の上端部は弁１４
及び閉塞フランジ１５により閉じられている。

第２図ｂで示されている実施例では、浄化すべ
き水を供給するための主給水管３０へ接続する接
続部は反応器に隣接して配設されている。Ｔ字管
１３の端部のうちどこへも通じていない端部はボ
ール弁１４及び閉塞フランジ１４により閉じられ
ているが、そのＴ字管を介してすべてのチユーブ
ユニツトが個別に反応器の壁を通過し、そして反
応器の反応側の壁から再び反応器の外へ出る。

本浄化装置の運転中、チユーブユニツト内部の
浄化すべき水の流速は、チユーブユニツトの直径
が大きいためいくぶん遅めであるが、出口孔では
孔の直径が小さいためやや速く、たとえば、2.5
ｍ／sec.である。このようにして、反応器全体へ
流入液を都合良く分配い、流入液とスラツジを十
分混合することが可能となる。

たとえば洗浄の目的で閉塞フランジ１４をはず
し、ボール弁１１を開けることによりチユーブ内
に両端から挿通可能にすることができ、それを高
圧の水ホースに接続することが可能である。ある
種の特別な連結手段によりフランジに連結される
ホースをその後水密構造体を介してチユーブの中
へ挿通する。

前記ホースに回転スプレーヘツドが備えられて
いると効果的である。

第３図に図示されたチユーブ３１は、支持ポス
ト３２により反応器底壁上に垂直距離ｄだけ離れ
て支持されている。この距離ｄは10〜30cm、好ま
しくは15〜20cmとすることが可能である。矢印Ｐ
で示されるように、水平面に対する流出液の流出
方向は30°である。

なお、当然のことであるが、上述され添付図面
に図示された本発明の装置を本発明の範囲から逸
脱せずに改変することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の一部を構成する
反応器の一部切欠平面図、第２図ａは、本発明に
よる装置の流入液分配装置におけるチユーブユニ
ツトで、反応器の上部において中央給水系へ接続
されているものを示す模式的側面図、第２図ｂ
は、本発明による装置の流入液分配装置における
チユーブユニツトで、反応器の側部において中央
給水系へ接続されているものを示す模式的側面
図、第３図は、反応器底壁上に支持されている、
流入液分配装置の一部を構成するチユーブユニツ
トのうち、そこに設けられている出口孔付近を示
す模式的断面図である。 １〜９……チユーブユニツト、１０……反応
器、１１……ボール弁、１２……フラジンジ、１
３……マニホルド、１４……ボール弁、１５……
閉塞フランジ、２０……反応器の壁部、３０……
主給水管、３１……チユーブ、３２……支持ポス
ト、ｄ……垂直距離、Ａ……反応器の壁部の一
部、Ｐ……流出方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶解及び／又は分散された物質を含有する水
   を浄化するための装置であつて、スラツジ層をそ
   のままに保ちながら浄化すべき水と上記溶解及
   び／又は分散された物質を水から分離できる形に
   変える一種又はそれ以上の処理剤とを接触させる
   上昇流型反応器と、上記反応器から浄化された水
   を排出する手段と、上記反応器内では枝別れしな
   い一つ又はそれ以上のチユーブユニツトを構成す
   るように組立てられた複数の管状部材を備え且つ
   中央給水系に接続される流入液分配装置と、上記
   チユーブユニツトに備えられた上記浄化すべき水
   を上記反応器の内部空間へ複数の相互に離間した
   場所において導入する複数個の出口孔と、上記流
   入液分配装置へ上記浄化すべき水を供給する側か
   ら離れた上記チユーブユニツトの端部の上記反応
   器の内部空間の外側に設けられた本装置を運転し
   ている間は閉じられている開閉自在の栓手段とを
   備え、上記出口孔により定められた上記浄化すべ
   き水の上記出口孔からの流出方向が斜め下方向で
   あることを特徴とする、中央給水系に接続される
   流入液分配装置を備えた上昇流型反応器より成る
   浄水装置。 ２ 上記出口孔を含む面に直角な面と水平面との
   成す角度が20〜45°である、特許請求の範囲第１
   項に記載の、中央給水系に接続される流入液分配
   装置を備えた上昇流型反応器より成る浄水装置。 ３ 上記直角な面と上記水平面との成す角度が29
   〜31°である、特許請求の範囲第２項に記載の、
   中央給水系に接続される流入液分配装置を備えた
   上昇流型反応器より成る浄水装置。 ４ 上記流入液分配装置が上記反応器の底壁から
   ある距離をおいてほぼ水平面内に配設され、管列
   を構成する上記流入液分配装置の上記チユーブユ
   ニツトが、上記反応器の横断面図で見て、均一に
   配分されるようにして配設され、上記浄化すべき
   水の供給端とは反対側の端部において上記反応器
   の壁に設けられた穴を貫通して上記反応器の外側
   まで延在し、且つ、上記流入液分配装置内へ浄化
   すべき水を導入する側と上記反応器の外側にある
   上記チユーブユニツトの端部側との両方向に集束
   する形状を有している、特許請求の範囲第１項に
   記載の、中央給水系に接続される流入液分配装置
   を備えた上昇流型反応器より成る浄水装置。 ５ 上記反応器の断面積0.5〜３m²に対し１個の
   割合で上記出口孔が設けられている、特許請求の
   範囲第２項に記載の、中央給水系に接続される流
   入液分配装置を備えた上昇流型反応器より成る浄
   水装置。 ６ 上記流入液分配装置から上記反応器の底壁ま
   での垂直距離が300cm未満である、特許請求の範
   囲第１〜５項のいずれか１項に記載の、中央給水
   系に接続される流入液分配装置を備えた上昇流型
   反応器より成る浄水装置。 ７ 上記流入液分配装置内て、水平面に対する水
   の流出方向の角度が29〜31°、上記反応器の底壁
   から上記流入液分配装置までの垂直距離が15〜20
   cm、上記出口孔が反応器の断面積約２m²あたり１
   個の割合で配分されている、特許請求の範囲第６
   項に記載の、中央給水系に接続される流入液分配
   装置を備えた上昇流型反応器より成る浄水装置。