負圧嫌気／好気バイオフィルター (ANJ-FBAF)

概要

負圧嫌気／好気バイオフィルター（ANJ-FBAF）は、汚染物質濃度が低く、排水パターンが不規則な農村地域向けに設計された下水処理システムであり、同時に下水処理施設の低消費運転要件を満たしています。この統合ソリューションは、バイオフィルム技術を通じて生物酸化と浮遊物質の保持を組み合わせています。その革新的な設計により、装置内部に制御された嫌気・好気環境を創出し、放流水質基準への安定した適合を確実にします。

単体処理能力は1日5〜50トン、最大設置電力は300Wで、コンパクトな設置面積、コスト効率の良さ、標準化されたエンジニアリング、知能運転、省エネルギー、低騒音、無臭運転を実現しています。分散型の農村集落、別荘、民宿、アグリツーリズム施設、学校、医療リハビリ施設などにおける小規模な生活排水処理および低濃度有機性廃水管理に最適です。

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仕様とモデル

重要属性（ANJ-FBAF-10を例として）

包装および出荷情報（例：ANJ-FBAF-10）

納期

オーダーメイドオプション

アプリケーションシナリオ

分散型の農村地域、別荘、民宿、農家レストラン、学校、病院・療養所などの生活排水、および洗浄プロセスで発生する低濃度有機性廃水や大豆加工工場、繊維プリント染色、食品飲料、畜産・家禽飼育からの前処理後の廃水の処理。

製品構造

ANJ-FBAF製品は、バイオフィルム法を利用した強化型生物ろ過システムです。従来モデルとは異なり、ろ材やガス分散装置など、主要構成部品において革新的な最適化を実現しています。この統合ソリューションは、給水システム、モジュール式生物媒体、およびガス供給機構を組み合わせ、完全な環境処理システムを提供します。

図：① 装置本体、② 入口管、③ 流量計、④ バルブ、⑤ 出口管、⑥ 給水装置、⑦ モジュール式生物フィラー、⑧ 排気ファン、⑨ 換気口。

主要構成部品リスト

原理およびプロセスフロー

作動原理

廃水は装置上部の配水システムを通じて充填材に均等に分配される。好気性環境において、微生物が水中の有機物を分解し、下水を浄化すると同時に増殖して充填材表面に生体膜を形成する。生体膜がある一定の厚さに達すると、内部への酸素の拡散が制限される。

外層は好気性のままであり、内層は低酸素状態または完全に嫌気性状態になることで、最終的にバイオフィルムが剥離し、窒素およびリンの除去を実現します。一方で、モジュール式の生物充填材を特定のパターンで配置し、曝気システムと連携させることにより、装置内部では底部から上部へ、外側から内側へと明確に異なる酸素有無の微小環境が形成されます。これにより、硝化および脱窒菌の活性が効果的に高まり、窒素除去効率が向上します。また、排水中の浮遊物質は充填材による濾過作用によって大幅に低減されます。最終的に、処理水は装置底部での生物学的処理および充填材による濾過を経て、放流基準を満たす水質になります。

製品推薦プロセス

この製品の推奨プロセスフロー：農村部の家庭排水、浄化槽からの黒水／黒灰水、黒灰分離によるグレーワーター、または低濃度有機廃水が下水処理システムに入ります。まず、スクリーンで大きな浮遊物質やごみを除去した後、均等化タンクに入り、水質と水量の均一化を行います。その後、ポンプでANJ-FBAFモジュール上部の配水システムに送られ、生物フィラーに均等に散布されます。微生物の作用により、有機物およびアンモニア態窒素が効率的に除去されます。

生物フィラーの底部からの上向流および横方向の流れにより、窒素およびリンの除去のための不同程度の嫌気-好気性マイクロ環境が形成され、同時に浮遊固体はフィラーによって捕捉される。全窒素除去率が高い場合、ANJ-FBAFから脱窒タンク（均等化タンク）への還流水により硝酸態窒素が嫌気性環境に入り、脱窒菌によって窒素ガスに還元される。全リン除去の要件が高い場合には、ANJ-FBAFの後に生態処理ユニットを追加し、植物による浄化でリンを除去する。最終的に放流水は排水基準を満たす。

製品のコア技術と特徴

核心技術

モジュール式生物フィラーシステム

独自開発のモジュール式バイオフィラーは単なる簡単な積み重ねではなく、科学的に設計され体系的に配置された構造です。この構成により比表面積が大幅に増加し、微生物の付着と増殖のための広大な空間を提供します。これにより高密度で高活性なバイオフィルムが形成され、有機物（COD/BOD）およびアンモニウム態窒素（NH3-N）を効率的に除去する基盤となります。

フィラーの特定の配置によって「外側から内側へ」の溶存酸素勾配が積極的に創出され、これが同時硝化脱窒（SND）による窒素除去を実現する鍵となります。

多段階ガス分配および微小環境構築技術

ガス分配システムは革新的に最適化されており、モジュールフィラーと連携して装置内部の酸素分布を精密に制御します。

このシステムは、全体の酸素濃度を上から下へ制御するだけでなく、より重要なことに、充填材との相乗的相互作用により、顕微鏡レベルで無数の「好気-脱酸素-無酸素」マイクロ環境を創出します。これにより、一つの空間領域内で硝化（好気）反応と脱窒（無酸素）反応が同時に効率よく併存することが可能となり、窒素除去効率を大幅に向上させるとともに、外部炭素源や複雑な循環システムへの依存を低減します。

同時硝化脱窒（SND）窒素除去メカニズム

従来のプロセスでは、窒素除去を完了させるために、汚水を好気槽と無酸素槽の間で往復してポンプ送りする必要があるのに対し、ANJ-FBAFは独自の充填材およびガス分配システムを用いることで、この複雑なプロセスを単一の反応槽内で実現しています。

このメカニズムは、プロセスを簡素化しエネルギー消費を削減するだけでなく、原水中の炭素源を脱窒に利用することで、処理効率と費用対効果を向上させます。

製品の特徴

（1）耐衝撃負荷性が強い：本製品モジュールの生物フィラーには多数のバイオフィルムが付着しており、従来の活性汚泥法のように有機負荷や水力負荷の変動に対してそれほど感度が高くなく、スラッジバルキングの問題もありません。そのため、処理効率が高いです。

（2）設置面積が小さい：本製品は高さと直径の比率が大きいため、排水とバイオフィルムとの接触時間がより十分です。良好な処理効果を確保する前提のもとで、設置面積が小さく抑えられます。

（3）投資コストが低い：製品構造がシンプルで、使用材料は経済的かつ入手が容易であり、使用環境についても厳しい条件を必要としないため、全体的な投資コストが低くなっています。

(4) 運用コストが低い：本製品の動力装置は消費電力の少ない排気ファンが2つだけであり、合計設置電力は最大でも300Wであるため、運転時のエネルギー消費が少ない。

(5) 智能化された運転：本製品には知的制御システムを備え、完全自動運転で無人運転が可能。

(6) 堅牢で耐久性あり：製品外殻は腐食防止の鋼構造で作られており、長寿命、高い耐荷重能力、良好な密閉性を備え、変形しにくい。

(7) 環境にやさしい：システムは密閉構造を採用しており、騒音・汚水・臭気の外部環境への影響を遮断。低騒音・無臭であり、排水は灌漑や水の再利用に使用可能。

(8) 設置が容易：製品は一体型設計を採用しており、外観サイズシリーズが標準化された設計および設置に適している。

(9) 品質保証：製品は企業の独自の知的財産権を有しており、企業標準を策定し、第三者機関による試験に合格しています。

差別化特性および市場競争上の優位性

表5-1 類似製品の比較

応用

プロジェクト1：中国安徽省合肥市における農村下水処理

プロジェクト所在地：中国安徽省合肥市巣湖市

使用設備：ANJ-FBAF-30

処理規模：30 m³/d

主なプロセス：負圧嫌気／好気バイオフィルター（ANJ-FBAF）

設置環境：農地周辺

放流水質：CODCr ≤ 60 mg/L、SS ≤ 30 mg/L、NH4+-N ≤ 15 (25) mg/L。（括弧外の数値は水温が12℃を超える場合の管理指標、括弧内の数値は水温が12℃以下の場合の管理指標を示します。）

プロジェクト効果：農村地域の生活排水が効果的に収集され、放流水は安定して基準を満たしており、農村部の水環境が著しく改善されています

図：プロジェクトの写真（上：輸送中；左：設置済み；右：駅の通常運転）

プロジェクト2：中国安徽省合肥市における農村下水処理

プロジェクト所在地：中国安徽省合肥市巣湖市

使用設備：ANJ-FBAF-30

処理規模：30 m³/d

主なプロセス：負圧嫌気／好気バイオフィルター（ANJ-FBAF）

設置環境：村の端

放流水質：CODCr ≤60 mg/L、SS ≤30 mg/L、NH4+-N ≤15 (25) mg/L。（括弧外の数値は水温が12℃を超える場合の管理基準を示し、括弧内の数値は水温が12℃以下の場合に適用される。）

プロジェクト効果：農村地域の生活排水が効果的に収集され、放流水は安定して基準を満たしており、農村部の水環境が著しく改善されています

プロジェクト現場の写真（上：輸送および揚重；下：設備設置済み）

プロジェクト3：中国安徽省合肥市における農村下水処理

プロジェクト所在地：中国安徽省合肥市

使用設備：ANJ-FBAF-30

処理規模：30 m³/d

主なプロセス：負圧嫌気／好気バイオフィルター（ANJ-FBAF）

設置環境：農民市場

放流水質：CODCr ≤ 60 mg/L、SS ≤ 30 mg/L、NH4+-N ≤ 15 (25) mg/L。（括弧外の数値は水温が12℃を超える場合の管理指標を示し、括弧内の数値は水温が12℃以下の場合に適用される。）

プロジェクト効果：農村地域の生活排水が効果的に収集され、放流水は安定して基準を満たしており、農村部の水環境が著しく改善されています

プロジェクト現場の写真（上：輸送および揚重；下：設備設置済み）

お客様のプロジェクトデータをご提供ください。それにより、より適切な設備設計が可能となります。