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廃水処理

生物処理に必要なバクテリアへの酸素供給から、フィルターの目詰まり予防まで、ブロワーとコンプレッサーは廃水処理プロセスのあらゆる工程で利用されています。

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廃水処理プロセス

廃水処理施設は、どの自治体でも必要不可欠なインフラです。そこで処理される廃水は、家庭、オフィス、店舗、工場などの建物のほか、道路、高速道路の排水システムからも発生します。廃水は排水管に流れ、下水道システムを通過して廃水処理場に到達します。
ブロワーとコンプレッサーは、その処理プロセスのあらゆる場所で利用されています。
自然の河川に戻される前に、固形物、不純物、病原体を除去するための一連のプロセスが実行されます。

加圧は廃水処理プロセスに不可欠な要素です。実は、エアレーションだけで、廃水処理施設の総エネルギー消費量の約半分を使っています。生物処理に必要なバクテリアへの酸素供給から、フィルターの目詰まり予防まで、ブロワーとコンプレッサーは廃水処理プロセスのあらゆる工程で利用されています。

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廃水処理施設における加圧アプリケーション

廃水処理は複数のステップに分かれています。物理的、生物学的、化学的なプロセスを組み合わせることで不純物を完全に除去し、クリーンな水を確保します。

廃水処理における以下のアプリケーションでは、エアレーションまたは循環にブロワーまたはコンプレッサーが使用されます。

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活性汚泥プロセス

廃水処理の最初のステップは、スクリーニングです。これは大きな固形物を除去する予備的ステージです。

大きな固形物とは、パイプを詰まらせたり、機器を損傷したりする可能性のある枝木、瓦礫、プラスチックなど、下水システムに入ったゴミを指します。

廃水エアレーションプロセス

ディフューザーによるエアレーション

大規模な都市部の処理施設での最も一般的なエアレーション方法はディフューザーによるエアレーションです。

チューブ、ディスク、プレートといった形状のディフューザーを介し廃水に空気を送り込みます。ディフューザーにブロワーまたはコンプレッサーで空気を供給すると、それを細かな気泡にして吹き出します。気泡はタンク内の隅々まで酸素を運び、バクテリアを繁殖させます。

エアレーションの効率と効果を最大化するため、ディフューザーはタンクの底に格子状に設置されます。

ラグーンエアレーション

ラグーンエアレーションは、流量が少ない地方の廃水処理施設で使用される一種の活性汚泥プロセスです。

さらに、廃水内に存在する自然の微生物を活用する生物学的プロセスでもあります。ただし、通常活性汚泥プロセスで使用される大型のエアレーションタンクではなく、ラグーン(酸性池)とも呼ばれる浅いため池に廃水が入れられます。

そこに空気を継続的に注入し、微生物に酸素を供給します。通常、フローティングブラシエアレーション装置など表面エアレーションを通じて行われます。

ただし、ブロワーまたはコンプレッサーに接続されたディフューザーによるエアレーションも可能です。

回分式活性汚泥法(SBR)

回分式活性汚泥法(SBR)とは、1つのタンク(回分槽)内で、一連の活性汚泥プロセスのサイクルが行われる仕組みです。このタンクが2つ以上備わったシステムになっています。

それぞれのタンクで、5段階の処理が行われます。

  • 汚水投入
  • 反応(エアレーション)
  • 沈殿
  • デカンテーション
  • アイドリング

1つのタンクで沈殿またはデカンテーションが行われている間、他のタンクではエアレーションまたは充填が行われるため、処理が連続することになります。

他の廃水処理方法ではプロセスごとに別のタンクが必要となりますが、SBRでは、1つのタンクで全プロセスを行うため、施設の設置面積を縮小できます。

SBRは制御性でも優れています。各バッチを個別に監視し、必要に応じタンクの設定を最適化することができます。

標準的な活性汚泥プロセスと同様、微生物繁殖の促進に空気を注入します。これは反応工程で行います。

大規模な処理施設では通常、ディフューザーはブロワーまたはコンプレッサーに接続されています。

移動床バイオフィルムリアクター

移動床バイオフィルムリアクターでの廃水処理は、エアレーションタンクと浮力のある自由移動プラスチックチップを使います。

このチップはキャリアと呼ばれ、キャリア上にバクテリアのバイオフィルムが成長します。キャリアのサイズや形状はさまざまです。通常は水と近い密度のプラスチックで作られるため、沈むことなく廃水全体に行き渡るように混ざります。

活性汚泥プロセスと同様、溶解している汚染物質を分解するのはバクテリアです。ブロワーまたはコンプレッサーを使ったエアレーションにより、キャリアはタンク内を移動し続けます。表面積の広いキャリアが移動することで、酸素とバクテリアと廃水との接触が最大化されます。

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膜バイオリアクター

エアレーションタンクで活性汚泥プロセスが行われた後、通常、廃水は沈殿槽に移され、そこで残った固形物が徐々に底に沈みます。

膜バイオリアクタープロセスは、追加のタンクを必要としない代替的手段です。エアレーションタンクの、処理水を排出する部分に、超微細膜が設置されています。

真空ポンプで吸引し、膜を通過させ排出します。膜の目が非常に密なため、活性汚泥に残存する微生物は通過できず、エアレーションタンク内に留まります。
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サンドトラップ内の水循環

有機物に加えて、廃水には砂利や小石が混じる場合があります。特に、大雨の後には道路排水にこれらが混入します。

このような小さなごみは、沈砂池とも呼ばれるサンドトラップで分離され、そこで底に沈みます。

このプロセスは、コンプレッサーまたはブロワーを使用して廃水を循環させることにより迅速化できます。機械的に砂が分離され、タンクの底に沈み、除去できるようになります。

適合する製品
filterbackwash

フィルターの逆洗

フィルターは廃水処理の重要な要素です。しかし、時間の経過とともに付着物が溜まり、目詰まりするようになります。フィルターの逆洗は予防保守の一種です。フィルターの寿命が延び、長く再利用できるようになります。

逆洗は、水の流れを逆方向にする方法で実施します。堆積物が除去され、フィルターは再度使用できる状態になります。

コンプレッサーまたはブロワーを使い流量を増加させると、プロセスが迅速化され、より効率的です。
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嫌気性消化およびバイオガス循環

廃水処理では、副産物として汚泥が発生します。この汚泥は、廃棄することもできますが、嫌気性分解と呼ばれる追加の工程でさらに処理することもできます。

これは消化タンクで行われ、バイオマスが加熱されて発酵を開始します。この処理によって汚泥の量が減り、ガスが放出されます。主にメタンと二酸化炭素です。これはバイオガスと呼ばれ、発電のための燃料として使用することができます。この電力は、処理工場のプロセスに利用されることもあります。残った栄養分豊富な固形物である発酵残滓は、回収しバイオ肥料として使うことができます。

消化塔では、コンプレッサーが汚泥にバイオガスを循環させます。これにより熱が均等に行き渡り、また、タンクの底に沈殿物が堆積するのを防ぎます。

適合する製品

廃水処理向けの当社のソリューション

当社の豊富な製品群から、廃水処理アプリケーションに最適な加圧発生器をお選びいただけます。技術面とコスト面、両方からご検討いただけます。どのような要件にも対応します。当社はお客様にとって最善の真空ソリューションを提案します。お客様のニーズに合わせたサービスもご用意しています。

最適な製品の比較

 
DOLPHIN
MINK
SAMOS
SECO
TYR
活性汚泥プロセス
 
 
 
 
 
ディフューザーによるエアレーション
 
 
ラグーンエアレーション
 
 
回分式
活性汚泥法(SBR)
 
 
移動床バイオフィルムリアクター
 
 
その他の用途
 
 
 
 
 
サンドトラップ内の水循環
 
 
膜バイオリアクター
 
 
フィルターの逆洗
 
 
嫌気性消化およびバイオガス循環
 

廃水処理の実例

  • サンドトラップの効率向上に、制御機能を備えたクローコンプレッサーが貢献

    サンドトラップの効率向上に、制御機能を備えたクローコンプレッサーが貢献

    ケルテミンデ市の下水処理プラント

    詳細情報
  • エアレーションタンクへの酸素供給を省エネ化

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    生物学的な下水処理

    詳細情報
  • より少ないエネルギーでエネルギーを生み出す

    より少ないエネルギーでエネルギーを生み出す

    詳細情報

FAQ

エアレーション用または廃水用ブロワーとは何ですか?

ブロワーは、圧力をわずかに上げることでガスや空気に動きを与える機械です。空気が閉じ込められて圧縮され、圧力が高まった状態で放出されます。正確な動作原理は、ブロワーのタイプによって異なります。

エアレーションに特化したブロワーがあるわけではありません。廃水処理では、酸素を必要とするプロセスにブロワーでエアフローを供給します。これは、自然由来の微生物やバクテリアを使用して有機廃棄物を分解する処理ステージに不可欠です。これらのバクテリアが繁殖するには酸素が必要なためです。

エアレーション用途のブロワーとコンプレッサーにはどのような種類がありますか?

廃水処理用のコンプレッサーとブロワーにはいくつかの種類があります。Buschは以下のソリューションを提供しています。

  • DOLPHIN – 水封式コンプレッサー
  • MINK – クローコンプレッサー
  • SAMOS – サイドチャネルブロワー
  • SECO – ロータリーベーンコンプレッサー
  • TYR – ルーツブロワー

各テクノロジーにはそれぞれの特性と強みがあります。大規模な廃水処理施設の場合、各処理工程に合わせた加圧テクノロジーを選択することで、メリットが生まれます。エネルギー効率を高め、総運用コストを低減することができます。

廃水のエアレーションの仕組みを教えてください。

エアレーションは、廃水処理の重要な要素です。廃水内の自然由来のバクテリアが繁殖し、有機物を分解するために酸素が必要です。酸素はコンプレッサーやブロワーでエアレーションタンクに吹き込まれます。通常はディフューザーを介します。

加圧装置は他にも、水を循環や、フィルターのゴミを除去するのにも使用されます。

エアレーションタンクに必要なエアブロワーの吐出量はどのように計算するのですか?

エアレーションシステムに必要な吐出量の算定は複雑です。これには、廃水に含まれる有機物の量やタンクの深さなど、多くの変数が関わっています。

廃水処理施設の設計に詳しいエンジニアに計算を依頼することを推奨します。当社は、算出された情報に基づき、適合するテクノロジーを選択するお手伝いをいたします。

廃水処理に必用なのはブロワーですか?それともコンプレッサーですか?

処理プロセスに必要なテクノロジーは、圧力要件によって異なります。

コンプレッサーは、ブロワーよりも高い圧力でエアフローを供給できます。しかし、コンプレッサーほど高い圧力を必要としないプロセスでは、ブロワーがより経済的で効果的なソリューションとなります。

当社にお問い合わせいただけば、お客様のプロセスに最適なテクノロジーをご提案いたします。

廃水処理プロセスに適したブロワーやコンプレッサーをどのように選べばよいですか?

廃水処理にどのブロワーまたはコンプレッサーを使用するかを検討する際には、いくつかの判断基準があります。具体的には:

  • テクノロジーのタイプ
  • 入口の流量
  • 圧力要件
  • 季節による変動

廃水処理プラントは複雑な設備です。専門のエンジニアが最終的な決定に必要な計算を行う必要があります。その結果により、どのテクノロジーに投資するかを選択することができます。

廃水処理施設に最適なブロワー、コンプレッサーのご相談を承っております。お気軽にお問い合わせください

ブロワーとコンプレッサーの違いは何ですか?

コンプレッサーとブロワーは両方とも圧力を発生させる装置ですが、その方法と結果が異なります。

ブロワーは、圧力をわずかに高めることで特定の方向にガスまたは空気を押し出します。コンプレッサーは、ガスや空気を小さな空間で圧縮して圧力を上昇させ、より高密度にしてから排出します。