微細気泡ディフューザー

微細気泡拡散器は、下水処理のために廃水を曝気するために使用される汚染制御技術です。

説明

微細気泡拡散器は、廃水処理場または下水処理場の曝気槽の床からゆっくりと上昇する多数の非常に小さな気泡を発生させ、水中への酸素の大量かつ効率的な質量移動を実現します。^[1]酸素は、餌となる下水と結合し、バクテリアが酵素を生成して廃棄物を分解し、二次浄化槽で沈殿させたり、膜で濾過したりできるようにします。微細気泡拡散器は、チューブ、ディスク、プレート、ドームなど、さまざまな形で製造されるのが一般的です。^[2]

バブルサイズ

気泡のサイズが重要な理由は、廃水処理場や下水処理場の曝気システムが、平均して処理場全体のエネルギーの 50 ～ 70 パーセントを消費するためです。^{[3]酸素移動効率を高めると、同じ品質の}排水を供給するために処理場が必要とする電力が減少します。さらに、タンクの底に均一に広がる (「グリッド配置」と呼ばれることが多い) 微細気泡拡散器により、処理場のオペレーターは操作の柔軟性を大幅に高めることができます。これを使用して、酸素濃度が高いゾーン (好気性または好気性)、酸素濃度が最小のゾーン (無酸素性)、酸素がないゾーン (嫌気性) を作成できます。これにより、特定の汚染物質をより正確にターゲットにして除去できます。

気泡サイズをさらに小さくすることの重要性は、業界では熱く議論されてきました。超微細気泡 (マイクロメートルサイズ) は上昇が遅すぎて「ポンプ効果」が小さく、曝気槽で下水を十分に混合できないと一般に考えられているためです。一方、業界標準の「微細気泡」の典型的な排出直径は 2 mm ですが、多くのプラントではおそらく必要以上に大きいでしょう。今日では、特殊なポリウレタン (PUR) または最近開発された特殊な EPDM 膜を使用することで、平均気泡直径 0.9 mm を実現できます。^[3]

先進国のほとんどと発展途上国の多くでは、粗気泡拡散装置や機械式エアレーターに代わって微細気泡拡散装置が広く使用されています。例外は、活性汚泥処理タンクなどの二次処理段階です。この段階では、表面に浮いている残りの固形物質の 85 ～ 90 パーセントが沈降または生物学的プロセスによって除去されます。生物学的プロセスでは、空気を使用して細菌の増殖を促進し、リンや窒素などの廃水に溶解している廃棄物の多くを消費します。粗気泡拡散装置のより大きな空気放出口は、酸素移動率と細菌の増殖を促進します。活性汚泥タンクで微細気泡拡散装置を使用する際の 1 つの欠点は、小さな空気放出口がフロック (粒子) で詰まる傾向があることです。^[4]

参照

廃水処理技術一覧

参考文献

^ Dr. BC Punmia、Ashok Kr. Jain、Arun Kr. Jain (1998-01-01)。廃水工学。ファイアウォールメディア。ISBN 978-81-7008-091-6。
^ 微細気泡曝気(PDF) (レポート)。廃水処理技術ファクトシート。ワシントン DC: 米国環境保護庁 (EPA)。1999 年 9 月。EPA 832-F-99-065。
^ ab Frank R. Spellman (2013-03-12). 水と廃水インフラ: エネルギー効率と持続可能性。CRC Press。pp. 300– 。ISBN 978-1-4665-1785-1。
^ Frank Woodard (2001-09-11). 産業廃棄物処理ハンドブック. Butterworth-Heinemann. pp. 286–. ISBN 978-0-08-049539-2。

[1] Dr. BC Punmia、Ashok Kr. Jain、Arun Kr. Jain (1998-01-01)。廃水工学。ファイアウォールメディア。ISBN 978-81-7008-091-6。

[2] 微細気泡曝気(PDF) (レポート)。廃水処理技術ファクトシート。ワシントン DC: 米国環境保護庁 (EPA)。1999 年 9 月。EPA 832-F-99-065。

[Spellman2013-3] Frank R. Spellman (2013-03-12). 水と廃水インフラ: エネルギー効率と持続可能性。CRC Press。pp. 300– 。ISBN 978-1-4665-1785-1。

[woodard2001-4] Frank Woodard (2001-09-11). 産業廃棄物処理ハンドブック. Butterworth-Heinemann. pp. 286–. ISBN 978-0-08-049539-2。