JPH044096A - 上向流嫌気性廃水処理槽における微生物床界面の制御方法 - 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、糖類、澱粉、アルコール蒸溜等の有機性濃度
の高い工業廃水中の有機物を嫌気的に効率よく分解処理
する廃水処理方法、特に上向流嫌気性スラッジブランケ
ット法（ＵＡＳＢ法）の適正運転状況を維持する制御方
法に関する。

（従来の技術） 高濃度有機性廃水の嫌気性処理のため、処理槽中の廃水
の緩速上向流域中で種汚泥から出発して嫌気性微生物の
自己増殖粒状化によってペレット状グラニユールを形成
しグラニユールを上向流域の下層寄りに浮遊ブランゲッ
ト状に保持して嫌気性微生物の高濃度の生物床を形成さ
せて上向流廃水を接触処理する方法は、上向流嫌気性ス
ラッジブランケット法（ＵＡＳＢ法）として知られてい
る。

この方法において種汚泥を投入して運転を開始した後の
時期に水砕スラグ等の比重２．０以上の無機性の粉状担
体を添加して嫌気性微生物のグラニユール化を促進する
嫌気性廃水処理方法を特膨平１−２３３５０号に出願し
た。

この水砕スラグの粉状担体を用いる上向流嫌気性廃水処
理方法においては処理槽内に沈降性のよいグラニユール
が膨張床状となって集っている微生物床とその上部にグ
ラニユールを含まない浮遊スラッジプランゲット層とさ
らにその上部に清澄化固液分離部の３域が形成される。

実際には下層からの発生ガスにより各層はゆるく撹拌さ
れガスは固体を同伴し、各層とも液体、固体および気体
の３相からなり各層の界面は明確には定まらない。

この処理方法は処理槽内になるべく多くのグラニユール
従って微生物量を保有させて処理すれば処理効率は上る
が、あまり多くなり過ぎてスラッジブランケットが固液
分離部の構造に入り込み過ぎると処理水質が急速に極度
に悪化する。従ってこの嫌気性処理では、処理槽内の嫌
気性微生物量を常に適正値に維持して運転することが重
要である。

この目的で従来は処理槽の横側に多数のサンプリング口
を列設し、各点で採取したサンプルの汚泥濃度を分析し
て微生物量を求めている。

（発明が解決しようとする課題） しかし従来技術のサンプリング口による汚泥量の積算方
式は、分析に手分析の煩しさがあり、時間がかかり、こ
れによって運転状況に即応した自動制御ができない。

また微生物量の把握のためにはグラニユール微生物量の
界面を検知するのが的確であり直接的でもあり、界面検
知計としては吸光による濁度測定方式、超音波、静電容
量方式など各種あるが、上向流嫌気性処理方法では、前
記のように各層の界面が明確に区分されず流動的である
ために、これら方法は固液分離部とスラッジブランケッ
ト層の界面の検知に適用できても、微生物量把握に重要
なグラニユール微生物床とスラッジプランゲット層との
界面の検知には適用困難で、境界の検知結果は不正確で
有意性を持たないことがある。

本発明は、高濃度有機性廃水の上向流嫌気性処理方法に
よる処理槽内の処理状況を最適かつ順調に推移させる運
転制御のため、上記従来技術のサンプリング口による採
取試料の手分析の煩しさをなくして微生物床界面の検知
による測知結果が最も正しくて、それにより自動制御運
転を適切に実施可能とすることを解決課題とする。

（課題を解決するための手段） 前記課題の解決のため、本発明においては、処理槽内の
微生物床を振動式の界面計で検知し、界面計と連動した
電動弁で自動的に排泥を行って微生物床界面の高さを常
に一定範囲内に保つよう制御する。

すなわち本発明の上向流嫌気性廃水処理槽における微生
物床界面の制御方法は、全体的構成としでは、高濃度有
機性廃水の嫌気性処理のため処理槽中の廃水の緩速上向
流域で種汚泥から出発して水砕スラグの粉状担体を添加
して嫌気性微生物の自己増殖粒状化によりペレット状グ
ラニユールを形成し、処理槽の上向流域の下層よりにグ
ラニユールか集った微生物床、中層にスラッジブランケ
ット槽、上層に汚泥、処理水、ガスの３相分離の固液分
離部を形成させる上向流嫌気性スラッジブランケット処
理法において、処理槽内の微生物床を振動式の界面計で
検知し、それに連動してグラニユールの排泥を行い微生
物床界面の高さを常に一定範囲内に保つことにより微生
物量を制御することを特徴とする。

（作用） 一般に上向流嫌気性スラッジプランゲット法（ＵＡＳＢ
法）ではスラッジブランケットは下層のグラニユール層
と明確な界面が生じ難いが、水砕スラグの粉状担体を添
加すると重くなったグラニユールの微生物床が下層に形
成され、これは膨張状態にあるが中層のグラニユールの
ないスラッジブランケット層との界面を示すようになる
。

振動式界面計の検出部を微生物床の予定界面の上位に設
置すると、一定周波数で振動している検出部が微生物床
によって拘束され振幅が減少するので、これを電気信号
として検知すれば微生物床の界面をかなり高い精度で常
時測定できる。

この界面計と連動した電動弁で、グラニユールを自動的
に排泥することにより処理槽内に適正な微生物量が維持
される状態に常時保つことができる。

担体として添加する水砕スラグは粒径が０．０２〜０゜
１ｎｍの範囲が適切である１粒径が０．０２ｎｉより小
さいとグラニユールの形成に３ケ月余も時間がかかり過
ぎ、形成されても不安定でグラニユールがこわれ界面が
はっきりしなくなる０粒径が０．１ｍｍより大きいと高
い上向流速が必要となり、やはり運転状態が不安定にな
る。

（実施例） 以下、本発明方法を実施例により一層具体的に説明する
。

■、実施方法、装置例 第１図は本発明方法を実施する装置の１例を示す。この
装置において、処理槽（１）の底部には原水ポンプ（２
）からの高濃度有機性廃水およびリサイクルポンプ（３
）からのリサイクル処理水が流入し均分数されて槽内を
緩速上向流する。

槽内では種汚泥から出発して水砕スラグの粉状担体を添
加して嫌気性微生物の自己増殖によりベレット状グラニ
ユールか形成され、処理槽（１）の上向流のもとに下層
にグラニユールの膨張層からなる微生物床（４）、中層
にスラッジブランケット槽（５）が分級形成される。下
層、中層での嫌気性微生物との接触により処理された処
理水はここでの発生ガスとともに上層に入るが、上層は
汚泥、処理水、ガスの３相分離の固液分離部（６）に構
成され、分離された処理水は上水位レベルから処理水（
７）に流出し、その一部は処理槽内の上昇流速の調整の
ため前記のようにリサイクルされ、ガスはガス系（８）
から放出される。

本発明方法の実施のため、振動式の界面計（９）が設置
され、界面計の検出部のセンサ（１０）はガイドバイブ
（１１）内を通じて微生物床（４）の上位の位置に配置
され、その信号は界面計本体（１２）で信号処理され操
作ライン（１３）を介して排泥系（１４）の電動弁（１
５）を操作するようになっている。

ＩＩ　、実施例１ 本発明の微生物床界面の制御方法の有効性を確認するた
め、粉状担体の水砕スラグの最適粒径を求める次のテス
トを実施した。

（ＩＩ−１＞テスト条件 テスト装置：内径１００ｎｖ、液面高さ１　、０ＯＯｎ
ｎ、液保有量７．８！のカラムを処理 槽とした。

廃　　水　：ペプトンおよびぶどう糖からなるＴＯＤ約
５．０００１１！Ｊ／／の合成廃水。

粉状担体：高炉水砕スラグをミルで破砕後ふるい分けし
た次の３種類の粒径の ものを供試した。

平均粒径：　Ａ：０．１ｍｌ、　Ｂ：０．０４ｉｎ、　
Ｃ：０．０１１１添加量：処理槽容量平均で１００．０
００１ｇ／）となるよう添加。

上向流速：　０．５〜２．０ｍ／ｈｒの範囲で運転。

（ＩＩ−２＞テスト結果 （ＩＩ　−２−１）グラニユールの形成担体ＡおよびＢ
の場合、２〜３ケ月で直径１１１１のグラニユールがで
きる。

担体Ａ、Ｂは多数集り、これが核となってグラニユール
を形成する。担体Ｃではグラニユールの形成が遅れる。

（ＩＩ−２−２）床膨張 ２ケ月後に形成された微生物床の膨張状況を第２図に上
昇流速ＬＶ　［ｉ／ｈｒ］を横軸にとり膨張率を縦軸に
とって示す。

担体ＡおよびＢを用いた床では［Ｖ・１．０１／ｈｒで
２０〜３０％膨脹してお膨張本発明により微生物床界面
の制御方法は適切に実施できた。

担体Ｃでは４０％以上の膨脂率でやや流動状況にあり、
微生物の系外への流出の可能性が大きく本発明は困難で
あった。

■、実施例２ 本発明の振動式の界面計による微生物床界面の制御方法
の妥当性を従来のサンプリング口分析方法の結果と対比
して確認するテストを実施した。

（ＩＩＩ　−１）実施条件 テスト装置：内径５００ｎ、塔高３５５０ｉｍ、液保有
量６００ノの槽を処理槽とした。

廃　　水　二食品工場廃水（ＴＯＤ＝２，０００〜４．
０００１１（Ｊ／／　） 粉状担＃　：平均粒径ｏ、　ｏｓｉｍの水砕スラグを１
００、　ＯＯＯｎｇ／／添加。

種汚泥　：嫌気性消化汚泥を３．０ＯＯ１（＋／／添加
。

上向流速　：　ＬＶ＝　０　、５〜２．０ｍ／　ｈｒで
運転。

汚泥濃度　：処理槽の各高さに５ケ所すンブノ分析　　
　リング口を設けｖＳＳ濃度を測定。

微生物、床：本発明により振動式界面計セン界面０検知
　サを上部より吊り下げケーブル長さにより界面を検知
。

（ＩＩＩ−２＞実施経過 （ＩＩＩ　−２−１）本発明界面計法の精度第３図に運
転経過日数［週］を横軸にとり、微生物床界面高さ［ｍ
］を縦軸にとって、本発明による振動式界面計センサに
よる計測結果（ａ）とサンプリング口サンプルのｖＳＳ
濃度測定により求めた結果（ｂ）とを比較した。

両者にあまり大きな差はみられず、本発明による微生物
床界面の検知結果の精度が高いことが確認された。

（ｌｌｌ−２−２＞検知濃度 水砕スラグを担体として形成されたグラニユールは微生
物の増殖に伴い微生物と担体との組成比率が変化する。

この比率をν５３／ＳＳで示せば、０．０５から０，６
の間で変わり、組成変化に応じて界面計の応答濃度も変
化するが、特に界面計の感度調整をしなくても界面高さ
の検知は可能である。なお、第３図中の各週毎のｖＳＳ
濃度を示すと、それぞれ４，５００．６，０００．８，
５００．９．５００．１２．０００および１３．　Ｏ（
１（ＪＩｇ／　／であった。

（発明の効果） 以上のように本発明によると、嫌気性微生物グラニユー
ルの形成による上向流嫌気性廃水処理法において処理槽
内に維持される微生物床の界面をサンプリング口手分析
によらないで直ちに精度よく検知でき、検知結果に応じ
て過剰グラニユールを排泥する自動制御を行うことがで
き、適正処理状況の運転を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の１例を示す槽縦断
面図、第２図は横軸に上昇流速、縦軸に床膨張率をとり
、各種粒度の水砕スラグ担体の影響を示す図、第３図は
横軸に経過日数、縦軸に床高さをとり本発明による床界
面の検知結果をサンプリング口手分析で求めた結果と比
較して示す図である。 １・・・処理槽、２・・・原水ポンプ、３・・・リサイ
クルポンプ、４・・・微生物床、５・・・スラッジブラ
ンケット層、６・・・固液分離部、７・・・処理水系、
８・・・ガス系、９・・・振動式界面計、１０・・・セ
ンサ、１１・・・ガイドパイプ、１２・・・界面計本体
、１３・・・操作ライン、１４・・・排泥系、１５・・
・電動弁。 界面計本体 ０．６　　　　　　１．Ｏ ＬＶ　　（ｍ／ｈｒ） 第２図 経過日数（週）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高濃度有機性廃水の嫌気性処理のため、処理槽中
   の廃水の緩速上向流域で種汚泥から出発して水砕スラグ
   の粉状担体を添加して嫌気性微生物の自己増殖粒状化に
   よりペレット状グラニュールを形成し、処理槽の上向流
   域の下層寄りにグラニュールが集つた微生物床、中層に
   スラッジブランケット層、上層に汚泥、処理水、ガスの
   ３相分離の固液分離部を形成させる上向流嫌気性スラッ
   ジブランケット処理法において、処理槽内の微生物床を
   振動式の界面計で検知し、それに連動してグラニュール
   の排泥を行い、微生物床界面の高さを常に一定の範囲に
   保つことにより微生物量を制御することを特徴とする上
   向流嫌気性廃水処理槽における微生物床界面の制御方法
   。
2. （２）微生物床界面の明確化のため、前記粒状担体とし
   て粒径が０．０２〜０．１ｍｍの水砕スラグを用いる前
   記請求項第１項の上向流嫌気性廃水処理槽における微生
   物床界面の制御方法。