JPH03238087A - Ｂｓｋ菌の活性化装置及びこれを利用した中水システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、浄化槽排水を有用微生物ＢＳＫ菌により再処
理し中水システムを構成するための技術手段に関し、具
体的には、ＢＳＫ菌の活性化装置及びこれを利用した中
水システムに係るものである。

（従来技術） 従来、トイレの水流などにも上水が多く使用され、中水
が使われる割合は少ない。

（発明が解決しようとする課題） しかし、超高層ビルディング等の大規模施設にあっては
、上水の確保が、資源利用とコスト面より制約されつつ
ある。

一方、排水の規制は、コスト増となり、排水再処理によ
る有効利用が望まれる。そして、排水に含まれる汚濁物
質による河川、湖沼、湾、海域等の環境の水の汚染問題
が上下水道の利用方法に新しい技術を求めている。

また、地球規模での水資源の有効利用の一つとして、用
途による中水システムの考え方と、その水源として、排
水のリサイクル技術の開発が進められている。

そのリサイクル技術として物理的な限外濾過膜法、吸着
法や化学的なオゾン殺菌、塩素殺菌等が開発されている
が、それぞれに長短があるのが実状である。

生物処理法は、従来より排水浄化の有力な手法でありな
がら、浄化レベルに問題を残しているため、そのまま中
水として再利用することはできず、物理的又は化学的手
法による中水化に出遅れている分野といえる。

このような問題を解決すべく、本発明者は鋭意調査研究
を行なったところ、−ＩＩＩに自然界の河川等の透明か
つ無臭できれいな水と感覚的に判定される数値化基準（
表１）、生活に関して環境庁が判定する湖沼の環境基準
（表２）、農水省が判定する農業用水基準（表３）、建
設省、市町村が判定する浄化槽の排水基準（表４）のデ
ータを得、これらのデータから、先ず浄化槽の排水（表
４）では、ＢＯＤ物質について他の基準（表１．２．３
）に比べ３〜７倍の差があること、次に窒素（Ｔ−Ｎ）
、　　リン（Ｔ−Ｐ）に対する規制がなされていないこ
とを見い出した。

これらの栄養塩類（Ｔ−Ｎ、Ｔ−Ｐ）が表２．３に厳し
く規制されているにもかかわらず、表４に規制がないの
は、主流技術である生物処理法、特に、活性汚泥法では
、窒素、リン等は約２０％程度しか除去できないといっ
た技術的制約のためであると思われる。従って、第３次
処理として塩素を用い殺菌と一部の酸化分解作用を行な
わせることになっている。

表１ 表２ 表３ 表４ ＼ しかし、この塩素処理には、塩素の持続効果、他の生物
に対する影響、臭気、配管の腐食等が生じ、中水として
の利用をむずかしくしている。

また、濾過等の物理的処理を採用すると設備費、メンテ
ナンスコスト両面で難点があり、中水利用が促進されな
い理由となっている。

そこで、排水浄化のバイオ技術として、微生物による再
処理のプロセスを加えることによって、窒素、リン等未
処理の物質を大幅に削減する試みが見直されている。

元来、排水に混入した有機炭素、有機窒素化合物を主体
とする物質の分解は、多くの微生物群によって分担され
ているが、■適当な微生物間のバランス、■適当な栄養
源とそれらの平衡が重要であるといわれている。一般公
式としては、栄養のバランスは、概ね、ＢＯＤ　：　Ｎ
　：Ｐ：＝１００：５：１が必要とされ、残留の無機栄
養塩類である窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）等の除去には炭素
分の追加が有効であるため、エタノール等が使われるこ
とがある。

これらの事実を踏まえ、本発明者は鋭意研究と実験を重
ねたところ、ＢＳＫ菌が排水スカムを分解し、悪臭を除
去して排水をよく浄化し、このＢＳＫ菌を繊維性炭素と
ともに使用すれば、その排水スカムの分解や悪臭の除去
作用が一層促進されるという新知見を得た。

本発明は、このような新知見に基づいて完成されたもの
で、効率的なりＳＫ菌の活性化装置の提供と排水の再使
用のための処理を容易にする中水システムの構築とを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明のＢＳＫ菌の活性化
装置は、排水を導入するタンクと、該タンクに内蔵され
てＢＳＫ菌に炭素源を供給すべき繊維性炭素と、前記タ
ンクの上方に設けられてＢＳＫ菌を投入すべきバイオ投
入器と、前記タンクの下方に設けられてＢＳＫ菌に空気
や熱などを与えるべき増殖環境調整器とを備えたことを
特徴とする。

本発明の中水システムは、浄化槽の排水を吸入すべく該
浄化槽の下流側をＢＳＫ菌の活性化装置のタンク上流側
に接続し、該タンクにより再生された中水を導入すべく
該タンクの下流側を中水用貯留タンクに接続し、該貯留
タンクに貯留された中水を使用すべく該貯留タンクをト
イレ等の中水使用個所に接続し、該中水使用個所で使用
された排水を浄化すべく該中水使用個所を前記浄化槽に
接続して構成されることを特徴とする。

（作用） 上記活性化装置では、バイオ投入器から投入された失活
状態のＢＳＫ菌は繊維性炭素を培養基として炭素を得、
かつ適当な水分と増殖環境調整器により適正な酸素と温
度を提供されて活性化し増殖して排水の浄化、スカムの
分解、悪臭の脱臭等の作用を営む。

中水システムでは、タンクに浄化槽の排水が吸入され、
このタンク内で活性化増殖したＢＳＫ菌はその排水に含
まされるスカムを分解し悪臭を脱臭しその排水を浄化し
中水として中水用貯留槽に送給し、この貯留槽からは必
要量の中水が使用個所に送給され、使用済の中水は排水
として浄化槽に戻されるといったサイクルで、排水が順
次再使用される。

（実施例） 以下、本発明の好適一実施例を図面を参照しながら詳述
する。

第１図はＢＳＫ菌の活性化装置を組込んだ中水システム
の概要を表わす側面図である。

図示するように、ＢＳＫ菌の活性化装置１は、主タンク
２と、この主タンク２に内蔵されてＢＳＫ菌に炭素源を
供給すべき繊維性炭素３と、前記主タンク２の上方に設
けられてＢＳＫ菌を投入すべきバイオ投入器４と、前記
主タンク２の下方に設りられてＢＳＫ菌に空気や熱を与
えるべき増殖環境調整器５とで主に構成されている。

主タンク２は、具体的には上部に排水供給口６を、下部
側方にバイオ液放出ロアを、下底部に汚泥引抜き口８を
それぞれ具備し、さらに、内壁に排水の貯留量を検出す
る水位センサ９が設けられている。前記バイオ液には主
にＢＳＫ菌が生産する酵素すなわち還元分解酵素が含ま
れている。

繊維性炭素３は、具体的にはブロック状に形成されて主
タンク２内に棚状に静置されている。しかし、その静置
法は上下数段とすることもできる。さらに、繊維性炭素
３は図外の小径短筒形に形成し、これを棚状に静置する
篭枠内に多数封入し半流動式とすることもできる。さら
にまた、繊維性炭素３は、水より僅かに重い比重を有す
る区外の流動担体に形成することもできる。

この繊維性炭素３は、カーボンファイバーまたはＡＣＦ
と称され、ＢＳＫ菌をよく付着させ、その生育に必要な
炭素源を与え培養基として好適であることが本発明者等
の実験により確認された（後述実験例参照）。

ＢＳＫ菌は、本発明者等によって土壌中から発見された
もので、枯草菌に属し、腐敗細菌など有害菌に対し拮抗
性を有するダラム陽性菌であり、かつ好気性細菌であり
、標準的な枯草菌と類似するが性質は異なる。顕微鏡で
は単独又は二連型時に長い鎖状に観察された。そして、
このＢＳＫ菌はバイオ製剤としては、既に出願済であり
、その際、微工研寄第９６４３号として寄託された。

バイオ投入器４は、ドラムｌ○の回動により投入口１１
から主タンク２内のブロック棚状の繊維性炭素３の胞子
状態のＢＳＫ菌を単独でまたは適量の栄養源とともに小
型モータ１２の稼動により放出する構造のものが多く使
用されるが、この構造のものに限定されない。

増殖環境調整器５は、空気供給調整器１３と温度調整器
１４とからなる。そのうち空気供給調整器１３はブロッ
ク棚状の繊維性炭素３の下方に横架せる噴筒１５をパイ
プ１６でエアポンプ１７に連通させて適量のエアを噴出
させ主タンク２内を循環させるようになっている。他方
、温度調整器１４は前記噴筒１５の下方に横架せるヒー
タ１８をサーモスタット１９の作動により点灯操作する
ようになっている。

このように構成されるＢＳＫ菌の活性化装置ｌは、主タ
ンク２の排水供給口６がパイプ２０を介して塩素投入槽
２１に接続され、がっ主タンク２のバイオ液放出ロアが
パイプ２２を介して中水用貯留コック２３に接続される
ことで中水システム２４に組込まれる。２５は排水供給
ポンプ、２６は中水供給パルプである。

この中水システム２４は、中水用貯留コック２３が工場
やトイレ等の中水使用個所２７に、また、この中水使用
個所２７が浄化槽２８に、さらに、この浄化槽２８が塩
素投入槽２１に、さらにまた、この塩素投入槽２１が主
タンク２に、さらに、この主タンク２が前記中水用貯留
コック２３に、それぞれ接続されることによって、排水
の再利用のためのリサイクルとして構成されている。な
お、浄化槽２８の上流には主タンク２の下底部の汚泥引
抜口８がコック２９１ を介して連通可能となっている。また、塩素投入槽２１
は、排水を直接河川等に放流する放出口３０を備えてい
る。

このように構成される中水システム２４の主タンク２で
は、吸入される排水が、ＢＳＫ菌の活性化装置１で製造
されるバイオ液の作用により、スカムが分解され、悪臭
が除去され、中水に再生される。そして、この中水は中
水供給パルプ２６の開放により中水用貯留タンク２３に
供給される。その際、中水の再生量、供給等は中水使用
個所２７での使用量に合せ適宜調整することができる。

中水使用個所２７としては、具体的にはトイレ系統、工
場等の床洗浄、設備の洗浄、植栽への散水、溶雪液、土
壌の酸性の改良、及び人口池の循環水質浄化システムと
しての利用などが挙げられる。

中水用貯留タンク２３から供給される中水が中水使用個
所２７で使用されると排水となり、浄化槽２８に送られ
る。

浄化槽２８に送給される排水は、河川等に放２ 流する際のことを考慮して建設省、市町村が判定する排
水基準を遵守すべく化学的処理手段として設けられる塩
素投入槽２１に導入される。

この塩素投入槽２１に導入された排水は供給ポンプ２５
を介して主タンク２内に還元され、前述同様の中水に再
生され、以下繰返し同様の操作が行なわれる。

なお、主タンク２の下底部の汚泥引抜口８のコック２９
を開放して汚泥を浄化槽２８に排出するときには、その
汚泥に混在する活性化したＢＳＫ菌またはその生産する
酵素がスカムを分解し、悪臭を除去し、排水を浄化する
作用をするから、浄化槽２８の機能の向上に役立つ。

以上述べた実施例では、塩素投入槽２１と主タンク２と
を接続したが、この塩素投入槽２１を省略して、浄化槽
２８の下流部と主タンク２とを接続して中水システム２
４を構築することも可能である。

（発明の効果） 以上要するに、第一の発明では、炭素源としてＡＣＦと
ＢＳＫ菌との組合せで排水処理を行なうようにしたので
、下記の優れた効果を発揮する。

■窒素、リン等を含む栄養塩に起因する下流域での水の
富栄養化と光合成作用による藻等の生産や、ＢＯＤ物質
の腐敗分解による水質の汚濁、容存酸素不足、ｐＨの低
下等を防止することができる。

■ＢＳＫ菌の大腸菌等雑菌に対する拮抗性を保持した水
は、消毒によらなくても良い水質を保つため、中水シス
テムとして十分使用に耐える状態を保つことができる。

■このような排水処理で生産される中水の水質は、少量
のＢＳＫ菌が混入しており、ＢＳＫ菌の脱臭力は環境を
悪化させる心配がなく、利用価値がたがい。

また、第二の発明では、ＡＣＦとＢＳＫ菌とを組合わせ
た活性化装置を利用して中水システムを構築したので、
下記の優れた効果を発揮する。

■、中水システムが簡単でコスト安に提供できる。

■、排水に混在する無機栄養塩を除去することによる高
機能な浄化力と高品位の水質とが確保され、トイレ系統
、工場等の床洗浄や設備の洗浄、植栽への散水、溶雪液
、土壌のｐＨ調整なと広く利用することができる。

■雑菌としてＢＳＫ菌の投入と、ばっ気量力を消費する
ことが主な操作となるから安いランニングコストでの運
転が可能となる。

■設備の保守管理が物理的、化学的排水処理を利用する
場合に比べ簡単である。

■排水のリサイクル方式で中水を再生させるシステム構
造であるから、上下水道費が大幅に削減できる。

［実施例１］ 純粋のカーボンファイバーを対比のカーボンファイバー
とし、これを走査型電子顕微鏡で観察すると第２図のご
とく表面はほとんど滑らかであった。直径１２．５μｍ
で均一な大きさをもっ５ た繊維であった。

このカーボンファイバーをＢＳＫ菌とともにビルビット
のスカム中に投入したところ、７日後の上記同様の観察
では、第３図のごとくひも状の細長い細菌がカーボンフ
ァイバーの周囲にまつわりついていた。その中にスカム
も同時に観察された。また、これを高倍率で観察すると
、第４図のごとくカーボンファイバーの表面に大きさ２
〜５μｍの多数の細菌が付着していた。この中には、Ｂ
ＳＫ菌と思われるものも観察された。

これらの所見は、カーボンファイバーなりＳＫ菌の親和
性が非常に良いことを示唆していた。即ち、ＢＳＫ菌は
カーボンファイバーを栄養源に炭素を取り込んでいるも
のと思われる。

［実施例２］ マグロの小片に水を加え、３７℃に２日放置したところ
、強力な悪臭を発生した。これを光学顕微鏡で観察する
と、第５図のごとく、不明な雑菌が多数観察された。こ
の悪臭が発生して　６ いるマグロにＢＳＫ菌を加えてから６時間後、臭気は消
失し、新しいマグロのにおいがした。

この時の光学顕微鏡所見は第６図のごとく、非常によく
発育したダラム陽性の桿菌が観察された。

これらの所見から、ＢＳＫ菌は排水の臭気の発生を抑え
る働きがあることが示唆された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中水システムの概要側面図、第２図は
純粋なカーボンファイバーの顕微鏡観察図、第３図はＢ
ＳＫ菌ととちにスカム中に投入した７日後のカーボンフ
ァイバーの顕微鏡観察図、第４図は第３図のカーボンフ
ァイバーの高倍率観察図、第５図はマグロの小片に水を
加え３７°Ｃに２日放置後の顕微鏡観察図、第６図は第
５図のマグロ小片にＢＳＫ菌を加えて６時間後の顕微鏡
観察図′である。 符号１・・・活性化装置、２・・・主タンク、３・・・
繊維性炭素（カーボンファイバー、ＡＣＦ）、４・・・
バイオ投入器、５・・・環境調整器、２１・・・塩素投
入槽、２３・・・中水貯留槽、２７・・・中水使用個所
、２８・・・浄化槽 特　許　出　願　人　株式会社ビー・パイ・ビー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排水を導入するタンクと、該タンクに内蔵されて
   ＢＳＫ菌に炭素源を供給すべき繊維性炭素と、前記タン
   クの上方に設けられてＢＳＫ菌を投入すべきバイオ投入
   器と、前記タンクの下方に設けられてＢＳＫ菌に空気や
   熱などを与えるべき増殖環境調整器とを備えたことを特
   徴とするＢＳＫ菌の活性化装置。
2. （２）浄化槽の排水を吸入すべく該浄化槽の下流側をＢ
   ＳＫ菌の活性化装置のタンク上流側に接続し、該タンク
   により再生された中水を導入すべく該タンクの下流側を
   中水用貯留タンクに接続し、該貯留タンクに貯留された
   中水を使用すべく該貯留タンクをトイレ等の中水使用個
   所に接続し、該中水使用個所で使用された排水を浄化す
   べく該中水使用個所を前記浄化槽に接続して構成される
   ことを特徴とする中水システム。