有机质废液的曝气槽及采 用该曝气槽的曝气 处理装置 本发明涉及一种有机质废液曝气槽及采用该曝气槽的曝气处理装置，特别涉及一种畜产业污水、排出物等废液的曝气槽及采用该曝气槽的曝气处理装置。
由畜产排泄物造成的环境污染，近年来已成为严重的社会问题。目前，作为以畜产废弃物为首的有机质废液处理装置，有多种活性污泥装置的提案。但是，活性污泥装置价格太贵，不能作为畜产业者的设备。另外，用于处理程序的反应器、或营养源和微生物的投入比、槽内平均滞留时间地选择很困难。最大的问题是，纤维状微生物的增加妨碍了渣沉淀。曝气罐容存氧水平的维持、活性污泥循环量的标准、废弃活性污泥的控制都困难。虽然微细气泡输送氧的效率高，但微细和粗大的区别模糊，不能进行恰当管理。从原液送入到排出处理的时间也长，将猪舍中的排泄物分解成为没有恶臭的生物化学性稳定的物质，直至到得到优质的有机营养源，需要过长时间。总之，离便宜的、结构简单的畜产排泄物水处理系统还远。因此，在畜产排泄物处理中，至今还依然不得不依靠将排泄物投入坑中自然分解，或者将畜产排泄物投入混凝土制的外框内，等待由曝气带来的有机物自然分解的原始方法。
但是，由坑中自然分解是造成地下水污染的重要原因，在混凝土框内强制曝气，净化到可放流水需要长时间，没有效率，这是因为，施加于微生物的负荷大，需要长时间消化。
本发明的目的，是要解决前述的问题，进而提供没有环境污染的危险，并且净化效率高，价格便宜的有机质废液曝气槽及其处理系统。
为实现前述目的，本发明的有机质废液曝气槽的特征为：设有外槽和曝气管，该曝气管下部管壁上有吸入孔，上部管壁上有扩散孔，在下部内侧内藏与送气管连通的散气头，从上方输送气泡，使被处理液在曝气管内曝气，使有机物和生成的气泡一起，一部分向外槽扩散还原地向槽外送出。
另外，采用前述曝气槽的有机质废液的曝气处理装置是这样的系统：该系统为了在好氧状态下增加生物处理的分解速度，尽可能在早期连续自动地除去曝气槽内悬浊性污水中存在的固体有机物，其特征为：前述的曝气槽至少并设2个，一个作为集泡混合曝气槽，将被处理液从原液调整槽接受到外槽，在曝气管曝气，将生成的泡向渣沉淀槽送出，在剩下的最初1个中，被处理液从渣沉淀槽的上部澄清部分流向曝气管，其他的从各个眼前的曝气槽的外槽将被处理液流向曝气管，由各曝气管生成的包含有机物的泡，一边使其一部分向各自的外槽扩散还原，一边向集泡混合曝气槽回流，在最后的曝气槽，将外槽的溢液送到处理水存贮槽。
在曝气处理装置中，除去集泡混合曝气槽的一系列净化水管线的曝气管是1个时，由于该一个最初就成为最后的曝气槽，所以，外槽的溢液直接送到处理水存贮槽。如果是两个以上，只从最后的曝气槽外槽将溢液送到处理水存贮槽。故曝气槽越多，得到的处理水越能净化。但从经济性等考虑，最好为2-4个，更加理想的是用3个就能得到很干净的水。
附图的简单说明如下：
图1是表示本发明有机质废液曝气槽的一例的局部剖视断面侧面图。
图2是表示连设多个图1的曝气槽的本发明的有机质废液处理装置的模式图。
根据附图进一步详细说明本发明。
图1表示本发明的有机质废液曝气槽的一例。在该图中，外槽1由下部被收缩成倒圆锥状的耐腐蚀性罐构成。外槽1的中央立设有下端闭合、上端开口部与其他部件连接的曝气管2。曝气管2例如使用耐腐蚀的乙烯树脂管。在该曝气管2的下部管周壁穿设了多个吸入孔3，从外槽1将被处理液9吸入曝气管2内。曝气管2的上部管周壁也穿设了多个扩散孔4。在本发明中，在该曝气管2内集中曝气，使固态有机物附着在生成的泡上自动除去。由曝气生成的泡，从上端开口部经管子送到其他部件，例如送到后述的渣沉淀槽，但其中的一部分通过扩散孔4向外槽1内循环。在外槽1内，一边进行含氧微生物的繁殖一边进行生物分解。另一方面，曝气管2在下部内侧内藏与送气管5连通的散气头6。利用来自该散气头6的充气，将外槽1内的被处理液导入曝气管2，同时曝气起泡。标号7是由泵8向外槽1供给被处理液的原液供给管。标号9是被处理液，例如含有事先调整的有机质的废液、畜产排泄水等。
图2表示并设图1表示的4个曝气槽的有机质废液曝气处理装置的一例。在该图中，将4个曝气槽当中最初的曝气槽作为集泡混合曝气槽10，剩下的一系列净水管线曝气槽，由一次曝气槽11、二次曝气槽12及三次曝气槽13组成。集泡混合曝气槽10的外槽10a通过原液供给管7与原液调整槽14连通。标号8是泵。调整后的原液通过原液供给管7供给到外槽10a的上方。另一方面，曝气管10b的上端通过二次送泡管15与渣沉淀槽16连通。由此，由在曝气管10b的曝气而生成的泡通过送泡管15被送到渣沉淀槽16。标号17是渣取出伐。
另一方面，净水管线的一次曝气槽11、二次曝气槽12、三次曝气槽13在被处理液流动方向上串连连通。即：一次曝气槽11通过一次返回管18与渣沉淀槽16连通。该一次返回管18一端在渣沉淀槽16的上部澄清部分开口，另一端与一次曝气槽11的曝气管11b连通。以下，二次曝气槽12的曝气管12a通过二次返回管19与一次曝气槽11的外槽11a连通，同样，三次曝气槽13的曝气管13b通过三次返回管20与二次曝气管12的外槽12a连通。最后的三次曝气槽13的外槽13a的溢液被导出使其流入处理水存贮槽21。一系列曝气槽11、12、13的各曝气管11b、12b、13b，下部分别设有吸入孔11c、12c、13c，上部分别设有扩散孔11d、12d、13d，通过二次送泡管22，与集泡混合槽10的外槽10a连通。在全部4个曝气槽10、11、12、13的各曝气管10b、11b、12b、13b的下部内侧，各自内藏与送气管5连接的散气头10e、11e、12e、13e。标号23是与送气管5连接的送风机。
如图2那样构成的本发明的有机质废液曝气处理装置如下工作，并净化畜产污水及其他有机质废液。例如，将猪舍中的粪尿混合物、饲料落下物等用清水清扫，收集到集水槽(没有图示)，用固液分离器(没有图示)处理，除去粗大垃圾及沉淀物等，经污水管通过缓冲罐(没有图示)导入原水槽(没有图示)。最好在原水槽投入微生物，形成好氧状态，培养、繁殖从属营养细菌群，但是即使不主动地投入微生物，也能得到良好的结果。作为用于污水处理的主要的微生物，可列举出：通常的Bucillus.sp、乳酸杆菌、乳酸球菌、革兰氏(Gram)阴性杆菌、偏性厌氧菌、酵母、霉菌等。从原水槽用泵汲取的污水、在原液调整槽14由空气保持好氧状态，用泵8通过原液供给管7从外槽10a的上方投入集泡混合曝气槽10。污水在集泡混合曝气槽10的外槽10a内由微生物进行生物分解。被生物分解的污水利用与送气管5连通的散气头10e的充气，从曝气管10b下部吸入孔10c导入，并被曝气。在由曝气生成的泡的表面附着着有机质污物。该泡从曝气管10b的上端通过送泡管15，送到渣沉淀槽。这时，泡的一部分从曝气管10b的上部扩散孔10d向外槽10a的扩散还原。在沉淀槽16中，排除了泡沫的有机物的污泥块沉淀。这些污泥被从渣取出伐取出、由离心泵(没有图示)移送到适宜污泥浓缩槽(没有图示)，浓缩污泥用于作为堆积粪舍的水份调整材料。
另一方面，为进一步净化渣沉淀槽16的上澄清液，用一系列的净化管线的一次曝气槽11，二次曝气槽12，三次曝气槽13，进行同样处理。即：渣沉淀槽16的上部澄清液由一次返回管18供给到一次曝气槽11的曝气管11b。在曝气管11b被曝气的泡通过一次送泡管22向集泡混合曝气槽10的外槽10a进行循环，但是，一部分从曝气管11b的扩散孔11e向外槽11a扩散还原，在外槽11a进行生物分解，然后，再次从吸入孔11d向曝气管11b循环。其一部分通过二次曝气管19供给二次曝气槽12的曝气管12b，同样，从二次曝气槽12的外槽12a通过三次返回管20供给到三次曝气槽13的曝气管13b，各自和一次曝气槽11进行同样的循环处理，由一次送泡管22回流到集泡混合曝气槽10的外槽10a。从最后的三次曝气槽13的外槽13a，被净化的处理液溢液而蓄积在处理水存贮槽21中。处理水存贮槽的净化水一部分作为猪舍洗净水使用，由于含有很多的肥料成分，故用作高效的液体肥料。
根据前述的曝气处理，大致可达到如下效果，大肠菌除去率100％氨气除去100％、生物化学性的氧需要量(BOD)除去率99％、浮游悬浊物(SS)除去率99％、混浊度(Tu)除去率99％、氨态氮除去率99％、综合氮(T-N)除率92％、化学性的氧需求量(COD)除去率71％、总有机碳(TOC)除去率82％。
本发明有如下实用上的优点。废弃物由立设在曝气槽内的曝气管集中曝气，生成高密度的泡，使有机物附着在该泡上，连续送到槽外，所以能取得高净化能力及高净化效率。将在曝气管曝气结束的处理水向曝气槽的外槽连续扩散，能经常向外槽供给适于进行生物处理的微生物繁殖的氧。
特别是：处理程序能使用各种反应器，选择的幅度广。不需要二次性的沉淀槽，不花费建设、运行、保养费用。不需要选择根据微生物及营养源之比的投入基准或槽内平均滞留时间。能避免纤维状微生物的生长。容易进行在曝气罐内的容存氧的维持、活性污泥回流量的限制、活性污泥的控制。也不产生散(bulk)状渣和浮游渣，诺卡式菌属泡的问题。被处理液从导入到排出时间短。特别是对于猪舍排泄水的处理简单、经济。
本发明的有机质废液曝气槽及采用它的曝气装置，对如食品加工厂的一般的有机质废液就不用说了，对BOD负荷量高、粘度大的畜产粪尿之类废弃物的处理也是很合适的。特别是对猪舍排泄物的处理即简单又经济，处理完的净化水氨气100％除去、大肠菌类也不能检出，所以，可作为猪舍等的洗净水再利用，或者作为液肥有效利用。