生物反应器制造技术

本发明专利技术提供一种可以通过提高气液固分离效率，而提高容器内生物反应效率的生物反应器。本发明专利技术中，从容器（１）内中间附近到底部是漂浮着污泥的生物反应区域（Ｓ）。原水在该生物反应区域（Ｓ）内受到厌氧性生物处理后，导入到容器（１）内上部的气液固分离器（４）中，进行气液固分离。气液固分离后的处理水通过处理水抽出管道（６）被抽至容器（１）外。固体成分在气液固分离器（４）内沉淀，并通过固体成分排出管（７），返回容器（１）内的生物反应区域（Ｓ）中。在气液固分离器（４）内设有由圆环形板材所构成的挡板（２１）～（２４），这些挡板具有直径愈向下愈小的锥形形状。各挡板（２１）～（２４）相互之间空开间隔并配设成同心状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适合用于排水的生物学处理等的生物反应器(bioreactor)，尤其 涉及在用于生物反应的容器内上部设有气液固分离室的生物反应器。
技术介绍
一直以来，UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，升流式厌氧污泥床)或 EGSB(Expanded Granular Sludge Bed，颗粒污泥膨胀床)方式的生物处理装置被广泛用于 有机性排水的生物处理(biotreatment)。通过进行这些UASB、EGSB处理，排水中的有机性 物质经过厌氧性(anaerobic)生物处理而转换为甲烷以及C02气体。因此，生物处理水中将 包含气体(甲烷、C02)、液体(水)以及固体(污泥)。为了高效地进行UASB、EGSB处理， 必须以不让固体成分(solid content)流出的方式进行气液固分离。在日本专利特开平10-165980号公报以及日本专利特表平7-507233号公报中，揭 示了在UASB方式等的生物处理反应槽(reactor tank)内的上部设置气液固分离器，用以 沉淀分离固体成分并且使气体上浮分离。专利文献1 日本专利特开平10-165980号公报专利文献2 日本专利特表平7-507233号公报所述日本专利特开平10-165980号公报以及日本专利特表平7-507233号公报中 所使用的气液固分离器，构造简单、气液固分离效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以通过提高气液固分离效率，而提高容器内生物反 应效率的生物反应器。本专利技术第1观点的生物反应器，包括容器，在内部进行液体的生物反应处理；以 及气液固分离室，设置于该容器内的上部，液体从该容器内流入到气液固分离室，气液固分 离室对该液体进行固体成分的沉淀分离及气体的上浮分离，该生物反应器的特征在于在 该气液固分离室内设有多个挡板(baffle)，相互空开间隔并配置成同心状，且具有直径愈 向下愈小的锥形形状。本专利技术第2观点的生物反应器是如本专利技术第1观点所述的生物反应器，其特征在 于所述气液固分离室包括上部圆筒部、以及与该圆筒部的下侧相连的圆锥部，固体成分排 出管从该圆锥部的下端部向下方延伸设置，用以使气液固分离室内已沉淀的固体成分依靠 重力从该气液固分离室向下方流出，该固体成分排出管的铅直方向长度h2大于等于该圆 筒部内径小的0. 1倍。本专利技术第3观点的生物反应器是如本专利技术第2观点所述的生物反应器，其特征在3于所述固体成分排出管相对于铅直方向倾斜而延伸设置，该固体成分排出管的下端的开 口朝向横向或斜上方。本专利技术第4观点的生物反应器使如本专利技术第2观点或第3观点所述的生物反应 器，其特征在于在该气液固分离室下部或该固体成分排出管上部设有排气孔，用以使该气 液固分离室内或固体成分排出管内的气体流至该气液固分离室或固体成分排出管外。本专利技术第5观点的生物反应器是如本专利技术第2观点所述的生物反应器，其特征在 于所述固体成分排出管包括延伸设置于铅直方向上的上部管，以及与该上部管相连，朝向 横向或斜下方延伸的下部管，该下部管的末端的开口朝向横向或斜上方。本专利技术第6观点的生物反应器是如本专利技术第5观点所述的生物反应器，其特征在 于在所述上部管的下部或所述下部管上设有排气孔，用以使该固体成分排出管内的气体 流出该固体成分排出管外。本专利技术第7观点的生物反应器是如本专利技术第1观点至第6观点中任何一项所述的 生物反应器，其特征在于最外周的挡板的上端与所述气液固分离室的内面相连，并在该气 液固分离室的内面与最外周的挡板之间设有流入部，以使所述容器内的液体大致沿切线方 向流入该气液固分离室内。本专利技术第8观点的生物反应器是如本专利技术第7观点所述的生物反应器，其特征在 于所述圆筒部上设有排气口，用以使气体从该气液固分离室的内面与最外周的挡板之间 向该圆筒部的外侧流出。本专利技术的生物反应器中，在反应容器内上部的气液固分离室内呈同心状设置多个 挡板，使得气液固分离效率提高。因此，可以提高容器内的生物处理反应效率。如本专利技术第2观点所述，当将固体成分排出管从气液固分离室向下方延伸设置 时，固体成分滞留在该排出管内，并依靠重力逐渐从该排出管朝向容器下部流出。由于密度 (比重)大于液体的固体成分滞留在排出管内，因此液体不会从该排出管逆流向气液固分 离室，从而维持住气液固分离室内的高气液固分离效率。如本专利技术第3、4观点所述，通过使固体成分排出管倾斜、或使下部管朝向横向或 斜下方，易于使固体成分滞留于排出管内。另外，通过使固体成分排出管的下端或末端的开 口朝向横向或斜上方，而确实防止反应容器内所产生的气体流入排出管内。因为固体成分滞留在该气液固分离室内的下部直至排出管中，所以如本专利技术第5 观点所述，通过在该部分设置排气孔，可以从滞留固体成分中排出气体。由此，气体的浮力 对滞留固体成分所起作用得到防止或抑制，从而固体成分可以顺利地向下方穿过排出管。如本专利技术第6观点所述，当在固体成分排出管下部设有朝向横向或斜下方的下部 管时，通过在该上部管的下部或下部管上设置排气孔，可以充分地将气体从滞留固体成分 中排出。如本专利技术第7观点所述，通过使液体沿切线方向流入最外周的挡板与气液固分离 室内面之间，使得气液固分离室内形成液体的回旋流，从而极其充分地进行气液固分离。如本专利技术第8观点所述，在圆筒部设置排气口，以使气体从该最外周的挡板与气 液固分离室内面之间的部分排出，由此防止气体聚集在接触部位。另外，由此，液体可顺利 地流入气液固分离室内。附图说明图1是一实施例的生物反应器的纵剖面图。图2(a)是图1中生物反应器的上部放大图，图2(b)是气液固分离器的平面图。图3是挡板的纵剖面图。图4(a)是另一实施例的生物反应部的上部放大图，图4(b)是气液固分离器的立体图。图5是另一实施例的平面图。图6是又一实施例的平面图。图7是不同实施例的生物反应器的纵剖面图。1、1A:容器2 原水管道3 分配器4、4A、4D 气液固分离器5、10a 排气口6 处理水抽出管道6A、7A:集合管7、7D:固体成分排出管7a:上部管7b 下部管10 圆筒部11 圆锥部12 槽13U3A 流入口13a 导件14 喷嘴15:管道16 气孔17 排气孔21 24 挡板S:生物反应区域0” e2、e3、e4、e5:斜角度h1>h2>h3>h4 高度(长度)d” d2 直径P 泵具体实施例方式以下，参照附图对实施例加以说明。图1是固体成分排出管整体倾斜实施例的生物反应器的纵剖面图，图2(a)是图1 中生物反应器的上部放大图，图2(b)是气液固分离器的平面图，图3是挡板的纵剖面图。此 外，图2(a)显示沿图2(b)的A-A线的剖面。图4 (a)是另一实施例的生物反应器上部的放 大图，图4(b)是图4(a)中气液固分离器的立体图。图1至图3所示的实施例中，容器1为圆筒形，原水(raw water)从原水管道2供 给至容器1内下部的分配器(distributor) 3，并通过该分配器3被导入容器1内的下部。从容器1内中间或较其稍许上部的附近直到底部，是漂浮着污泥的生物反应区域 S。原水在该生物反应区域S内受到厌氧性生物处理后，导入到容器1内上部的气液固分离 器4内(气液固分离室)，进行气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物反应器，包括：容器，在内部进行液体的生物反应处理；以及气液固分离室，设置于该容器内的上部，液体从该容器内流入到气液固分离室，气液固分离室对该液体进行固体成分的沉淀分离和气体的上浮分离，其特征在于：该生物反应器在该气液固分离室内设有多个挡板，相互空开间隔并配置成同心状，且具有直径愈向下愈小的锥形形状；所述气液固分离室包括上部的圆筒部，以及与该圆筒部下侧相连的圆锥部；固体成分排出管从该圆锥部的下端部向下方延伸设置，用以使在气液固分离室内沉淀的固体成分依靠重力从该气液固分离室向下方流出；该固体成分排出管的铅直方向长度ｈ↓［２］大于等于该圆筒部内径ｄ↓［１］的０．１倍，并且该固体成分排出管的至少下端附近相对于铅直方向倾斜，并且该固体成分排出管的下端的开口朝向横向或斜上方，其中该开口位于该容器内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛艾鲁拉吉普，三轮聪志，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]