濾過型液ジェットバイオリアクターによる簡易廃水処理操作

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濾過型液ジェットバイオリアクターによる廃水処理システムは、活性汚泥への酸素供給を液ジェットによる気体同伴作用を利用して行うと同時に、液ジェット形成のための液循環ラインに組み込んだセラミック膜モジュールによって固液分離を行う型式の省エネルギー、省スペース型のシステムとして新しく開発したものである。この処理システムの確立の基礎となる本年度の研究では、1)液ジェットバイオリアクターにおける気体同伴ならびに酸素移動特性、2)セラミックフイルターによる活性汚泥の濾過特性、3)本リアクターによる廃水処理操作の三項目を中心に検討を行った。1)の項目の気体同伴特性については、操作液量が0.65m_3までのリアクターについて検討を行い、任意の条件下におけるその予測に有効な無次元推算式を得ることができた。また、本リアクターの酸素移動容量は1.5〜4KgO_2/KWhと、従来の空気吹き込み式曝気槽と同等かそれ以上の性能を有することもわかった。2)の項目については、活性汚泥はフイルターによりほぼ完全に排除されることを確認するとともに、透過流速に及ぼす圧力、モジュール内液速度等の影響を明らかにした。また、汚泥の濾過に対する抵抗は主にケーク層に存在することやフイルターの洗浄方法としては、ケークの機械的掻き取りが最も効果的であることも確認した。3)の項目については、BOD負荷が0.91〜1.16g/ldの範囲で本リアクターによる廃水処理操作を試みた。処理はいずれも支障なく進行し、処理水の有機物濃度は5ppm以下、除去率も98%以上と高く、本濾過型液ジェットバイオリアクターによる廃水処理操作の有効性を確認できた。また、フイルターの透過フラックスに依存する本処理システムのスケールアップの指針も明らかにできた。今後は、硝化・脱窒に関する検討結果を更に加味することによって、トータルな本処理システムの完成ならびにその汎用化を計っていく予定である。