JPH05261385A

JPH05261385A - 有機性廃水の好気的生物処理による造粒方法及び有機性廃水の好気的生物処理方法

Info

Publication number: JPH05261385A
Application number: JP816093A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Sugio; 伸弼杉尾
Original assignee: Sankyo Co Ltd
Current assignee: Sankyo Co Ltd
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1993-10-12
Also published as: WO1993015025A1; AU3367093A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、有機性廃水の好気的生物処理によ
る造粒方法及び有機性廃水の好気的生物処理方法に関
し、コストのかかる特別の装置を必要とすることなく、
簡単な方法で沈降性の良い粒状菌体を作り、且つ、有機
性廃水を効率良く処理できるようにすることを目的とす
る。【構成】曝気槽１内に、有機性廃水、あるいはこれに
微生物源を加えた処理液５を入れ、送気パイプ４を介し
て空気を送る。この空気は、例えばボールフィルタ３か
ら出て、処理液５に旋回流を発生させる。この状態を保
持することにより、有機性廃水中の微生物、あるいは、
添加した微生物源による自己凝集能によって、粒状菌体
を生じさせると同時に、廃水の処理も行うようにした。
また、一度出来た粒状菌体を用いて有機性廃水の処理を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水、産業廃水、し尿
などの有機性廃水を、好気的条件下で生物学的に処理す
る、有機性廃水の好気的生物処理による造粒方法及び有
機性廃水の好気的生物処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市下水等、有機性廃水の生物学
的処理法の主流は、浮遊性微生物を用いる活性汚泥処理
方法であった。

【０００３】しかし、活性汚泥法の欠点である浮遊性微
生物と、処理液の固液分離の困難性や、反応槽中の浮遊
性微生物濃度を均一にするための返送汚泥の問題を解消
するために、砂や、プラスチック等を菌付着の担体とす
る微生物膜法が脚光を浴びている。

【０００４】この微生物膜法は、菌体と処理液の固液分
離の問題は低減するが、逆に、砂や、プラスチックとい
った担体を必要とする。これは、廃水処理の経済上の大
きな負担となる。

【０００５】この問題を解決するため、検討がなされ、
微生物の自己凝集能を利用し、微生物の凝集体を用い
る、いわゆる好気性上向流式汚泥床法（以下「ＡＵＳＢ
法」という）や、多段反転式バイオリアクター（以下
「ＭＲＢ法」という）が開発されている。

【０００６】しかし、ＡＵＳＢ法（例えば特開平１−１
２３６９６号公報参照）は、凝集体に、直接通気しない
で、一旦、被処理液に酸素を溶解させた後、凝集体で廃
水を処理するのが特徴である。

【０００７】従って、ＢＯＤ高負荷処理を行うために
は、空気のみでは、酸素の供給が不十分となり、必然的
に、加圧設備や、純酸素、又は酸素富化ガス等が必要と
なる欠点がある。

【０００８】他方、ＭＲＢ法（例えば、特開昭６３−２
４２３９４号公報参照）も、ＡＵＳＢ法と同様、水が下
降する際に酸素を溶解させ、反転して上向流式反応部で
出来た自己造粒汚泥で処理する方式であるが、ＡＵＳＢ
法と異なり、特に酸素富化ガス等を必要としていない。

【０００９】従って、当然、水中の酸素濃度には限界が
あるため、上向流式反応部の自己造粒汚泥は、好気性菌
と嫌気性菌の混ざりとなり、丁度ＡＵＳＢ法と、嫌気性
上向流式汚泥床法（通常ＵＡＳＢ法といわれている）の
中間的な存在となる。

【００１０】このため、省エネルギー的ではあっても、
処理速度は好気性処理には及ばず、処理を完結するため
には、槽が幾段も必要となる。また、嫌気性発酵によ
り、メタンガスが発生すれば、開放型の装置のため、大
気を汚染し、オゾン層の破壊の一端を担うことにもなり
かねない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) ＡＵＳＢ法では、加圧設備や、純酸素又は酸素富化
ガス等が必要となる。このため、廃水処理のコストが高
くなる。

【００１２】更に、酸素溶解槽では、廃水中に酸素を吹
き込むため、必然的に溶解槽に菌体が増殖し、その定期
的排除を必要とする、従って手間がかかる。 (2) ＭＲＢ法では、酸素富化ガス等を必要としないた
め、省エネルギー的である。しかし、処理速度が遅く、
処理槽が幾段にも必要となり、設備が大きくコスト高と
なる。

【００１３】本発明は、このような従来の課題を解決
し、コストのかかる特別の装置を必要とすることなく、
簡単な方法で、沈降性の良い粒状菌体を作り、且つ有機
性廃水を効率良く処理できるようにすることを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、次のにように構成した。 (1) 有機性廃水の好気的生物処理による造粒方法とし
て、有機性廃水に、直接空気を吹き込み、且つ旋回流を
与えることにより、前記有機性廃水中の微生物による、
自己凝集微生物塊から成る粒状菌体を生じさせるように
した。

【００１５】(2) 有機性廃水の好気的生物処理による造
粒方法として、有機性廃水に微生物源を添加すると共
に、該有機性廃水に、直接空気を吹き込み、且つ旋回流
を与えることにより、前記微生物源、及び有機性廃水中
の微生物による自己凝集微生物塊から成る粒状菌体を生
じさせるようにした。

【００１６】有機性廃水としては、家庭下水、屎尿、都
市下水、食品工業廃水、醗酵工業廃水、製薬工業廃水等
有機性物質を含有する廃水なら、処理可能であるが、特
に糖類を含有する廃水の処理に適している。

【００１７】造粒に使用できる微生物としては、通常活
性汚泥中に認められる微生物であれば使用できる。例え
ば、細菌類としては、シュードモナス属（Pseudomonas
）、ヅーグレア（Zoogloea ）、スフェロティルス（Sp
haerotilus）、レプトスリクス（Leptothrix）、アルカ
リゲネス（Alcaligenes ）、アクロモバクター（Achrom
obacter ）、フラボバクテリウム（Flavobacterium）、
エシェリヒア（Escherichia ）、アエロバクター（Aero
bacter）、クレブジィーラ（Klebsiella）、パラコロバ
クテリウム（Paracolobacterium ）、ミクロコッカス
（Micrococcus ）、サルシナ（Sarcina ）、ブレビバク
テリウム（Brevibacterium）、コリネバクテリウム（Co
rynebacterium ）、バシルス（Bacillus）、ノカルディ
ア（Nocardia）、リネオーラ（Lineola ）、ベギアトー
ア（Beggiatoa ）、チオスリックス（Thiothrix）、リ
ュウコスリックス（Leucothrix）、ニトロソモナス（Ni
trosomonas）、ニトロソコッカス（Nitrosococcus ）、
ニトロバクター（Nitrobacter ）があげられる。真菌
類としては、ムコール（Mucor ）、リゾプス（Rhizopu
s）、レミスポーラ（Remispora ）、グノモニア（Gnomo
nia）、アブシディア（Absidia ）、ケトミウム（Chaet
omium）、エメリセロプシス（Emericellopsis）、タラ
ロマイセス（Talaromyces ）、アスペルギルス（Asperg
illus ）、セファロスポリウム（Cephalosporium）、ゲ
オトリカム（Geotrichum）、ペシロマイセス（Paecilom
yces）、ペニシリウム（Penicillium ）、トリコデルマ
（Trichoderma ）、コロラスポーラ（Corollospora）、
バリコスポリーナ（Varicosporina ）、フィコメレイナ
（Phycomelaina）、ペテルセニア（Petersenia）、マク
ロスポリウム（Macrosporium）、ヒメノサイプス（Hyme
noscyphus ）、モリシア（Mollisia）、ネクトリア（Ne
ctria ）、ツレマトスフェリア（Trematosphaeria ）、
インゴルディーラ（Ingoldiella ）、アラトスポーラ
（Alatospore）、アンギロスポーラ（Anguillospora
）、アーティキュロスポーラ（Articulospora ）、カ
ンポスポリウム（Camposporium）、カンフィロスポーラ
（Campylospora）、セラトスフォレーラ（Ceratosphore
lla ）、クラバリオプシス（Clavariopsis）、フラゲロ
スポーラ（Flagellospora ）、インゴルディア（Ingold
ia）、ヘリスカス（Heliscus）、レモニエーラ（Lemonn
iera）、テトラクラディウム（Tetracladium）、テトラ
ケタム（Tetrachaetum）、トリクロディウム（Tricladi
um）、トリポスペルナム（Tripospermum）、バリコスポ
リウム（Valicosporium ）、レプトミタス（Leptomitu
s）、アクレモニウム（Acremonium）、オーレオバシデ
ィウム（Aureobasidium ）、フザリウム（Fusarium）、
グリオクラディウム（Gliocladium ）、フィアロフォー
ラ（Phialophora ）、フォーマ（Phoma ）、アポダクー
ヤ（Apodachlya）、クラドスポリウム（Cladosporiu
m）、マルガリノマイセス（Margarinomyces）、ミロテ
シュウム（Myrothecium ）、ズーファガス（Zoophagus
）、アルスロボトリス（Arthrobotrys）、スティサヌ
ス（Stysanus）、デバリオミセス（Debaryomyces）、ハ
ンゼヌーラ（Hansenula ）、ナドソニア（Nadsonia）、
ピチア（Pichia）、サッカロマイセス（Saccharomyces
）、サッカロマイコデス（Saccharomycodes ）、シゾ
サッカロマイセス（Shizosaccharomyces）、ビッケルフ
ァミア（Wickerhamia ）、ウイゲア（Wigea ）、エンド
ミコプシス（Endomycopsis）、スポロボロマイセス（Sp
orobolomyces）、キャンディダ（Candida ）、クリプト
コッカス（Cryptococcus）、クロッケラ（Kloeckera
）、ロドトルラ（Rhodotorula ）、トルロプシス（Tor
ulopsis）、トリコスポロン（Trichosporon）、トリゴ
ノプシス（Trigonopsis ）等があげられるが、フザリウ
ム（Fusarium）が最も適している。

【００１８】(3) 上記構成（１）又は（２）の造粒方法
により、粒状菌体を生成する際、粒状菌体の生成と同時
に、有機性廃水の処理も行うようにした。 (4) 有機性廃水に、上記構成（１）又は（２）の造粒方
法で得られた粒状菌体を添加して、該有機性廃水の好気
的生物処理を行うようにした。

【００１９】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を説明する。微
生物の存在する有機性廃水を曝気槽内に入れ、この処理
液に曝気を行って酸素を効率よく供給する。

【００２０】この場合、曝気槽内の処理液を旋回流を与
えることによって、この旋回流に適応できる菌が、旋回
流という物理的作用と、菌の自己造粒能という、生物本
来の力により、造粒菌体を形成する。

【００２１】一旦、造粒体が形成されると、これが核と
なり、以後、この造粒菌体が増殖し、自己凝集微生物塊
となって、造粒及び廃水の処理を行う。このようにすれ
ば、コストのかかる特別な装置を用いなくとも、簡単な
装置で、且つ容易に造粒及び廃水の処理ができる。

【００２２】また、処理液には、空気を送るだけなの
で、運転時のコストも安くて済む。更に、上記のように
して造粒された粒状菌体を、有機性廃水に添加し、好気
的生物処理を行うことにより、極めて効率良く有機性廃
水の処理を行うことが可能となる。

【００２３】

【実施例】本実施例では、次の３点を、基本的な特徴点
としている。 (1) 微生物を含む廃水に対し、直接的に曝気を行い、酸
素を効率良く供給する。（なお、この点は、例えば特開
平１−１２３６９７号公報、特開昭６３−２４２３９４
号公報に記載されたものとは異なる） (2) 種菌には、出来るだけ、活性汚泥のような菌の凝集
体を極力避ける。強制的に活性汚泥等を接種する場合
は、接種する菌体量が所定量（曝気槽内濃度として約１
００ｐｐｍ）を超えないようにすることが肝要である。
即ち、曝気槽中の菌体濃度を所定値以下とする必要があ
る。（なお、前記の点は、酸素の供給に、必ずしも純酸
素ガスを必要としないことと併せて、例えば「上原義昭
編「新しい汚水処理技術−上向流式酸素活性汚泥法」産
業用水調査会発行、１９８０年」に記載された上向流式
酸素活性汚泥法とは全く異なる方法である） (3) 処理対象の有機性廃水を旋回流させる。前記旋回流
させることにより、この旋回流に適応出来る菌が、旋回
流という物理的作用と、自己造粒能という生物本来の力
によって、造粒菌体を形成する。

【００２４】一旦、造粒菌体が形成されると、これが、
核となり、以後この造粒菌体の形態で増殖していく。た
だし、廃水の性質が変わったり、旋回流の流れ、強度の
変化、溶存酸素量等の変化で、粒状の形態も変わること
がある。

【００２５】以上の３点を基本的な特徴として、有機性
廃水の好気的生物処理による造粒、及び有機性廃水の好
気的生物処理を行う。前記処理を行うには、対象廃水に
菌を人為的に接種した液、又は人為的に接種することな
く、廃液そのままに、直接空気を吹き込み、且つ好気性
を保ちながら廃液の流れを旋回流にする。

【００２６】このようにすると、微生物の自己凝集能を
有効に活用し、沈降性の優れた粒状の微生物塊を形成す
る。この場合の固液分離は、従来の活性汚泥に比し、飛
躍的に容易となる。

【００２７】また、有機性廃水への直接曝気を行う際の
酸素の供給源として、純酸素又は酸素富化ガスを用いる
ことも出来るが、通常は空気のみで十分である。有機性
廃水への種菌の供給は、特に、人為的に接種することな
く、廃液中に自然に増殖することを待ってもよいが、も
ちろん、その廃液中のＢＯＤ物質を除去する有用な特定
の菌を加えたり、活性汚泥処理液や、活性汚泥そのもの
を加える等、人為的に供給することもできる。

【００２８】特に、活性汚泥や、活性汚泥処理液中に
は、多種の微生物が存在する上に、未だ同定されていな
い、又は性状の十分知られていない優れた自己造粒能を
有する菌が存在する可能性がある。

【００２９】従って、活性汚泥や、活性汚泥処理液は、
有用な接種用の種菌源である。人為的に種菌を供給する
方法としては、一時的でも、数次に亘ってもよく、また
連続的に供給してもよい。ただし、供給した菌量が、そ
の曝気槽中の菌体量として、所定値（約１００ｐｐｍ）
を超えてはならない。

【００３０】前記所定値を超えて供給すると、凝集塊は
形成せず、活性汚泥のような浮遊菌体状となる。また、
出来るだけ、フロックを入れないように、活性汚泥懸濁
液の遠心分離液や、静置後の上澄液を使用したり、濾紙
や濾布等で濾過した液を使うことが好ましい。

【００３１】更に、廃液中の菌を保持する為、通常、流
動層の生物膜処理に、菌体保持用担体として用いられて
いる砂や、活性炭（例えば粉末活性炭）等を投入して
も、造粒及び廃水処理に影響はない。

【００３２】液の流れを旋回流にする方法としては、次
のような方法がある。通気によるエアリフト効果を利用した、片側、又は両
側旋回方式による方法。

【００３３】ポンプで循環し、旋回流を起こさせる方
法。全面曝気による方法。以上の外、振盪培養機による方法等、各種の方法がある
が、いずれにしても、液が旋回流を起こすような方法で
あればよい。

【００３４】粒状菌体を作る有機廃水のＢＯＤ₅負荷量
は高い程好ましく、０．１Ｋｇ／ｍ ³／日でも粒状菌体
は出来るが、時間を要する上に、出来た菌体の強度が弱
く崩れやすい。

【００３５】従って、上記ＢＯＤ₅負荷量は、実用的に
は、０．５Ｋｇ／ｍ³／日以上、好ましくは、１．０Ｋ
ｇ／ｍ³／日〜１０Ｋｇ／ｍ³／日の範囲とする。以
下、具体的な実施例について、詳細に説明する。

【００３６】（第１実施例の説明）図１〜図５は第１実
施例の図であり、図１は処理装置の説明図、図２は処理
説明図（その１）、図３は処理説明図（その２）、図４
は処理データ（その１）、図５は処理データ（その２）
である。

【００３７】図中、１は曝気槽、２は仕切板、３はボー
ルフィルタ、４は送気パイプ、５は処理液（曝気槽１内
の液）、６は給液パイプ、７は排水口を示す。第１実施
例では、図１に示した処理装置（実験装置）を用いて、
有機性廃水の処理を行った。

【００３８】この処理装置は、曝気槽１内に、仕切板２
とボールフィルタ３を設け、該ボールフィルタ３に送気
パイプ４を接続して、送気できるようにしたものであ
る。また、曝気槽１には、排水口７を設けると共に、曝
気槽１の上部には、給液パイプ６を設けて、廃水等を曝
気槽１内に連続的に供給し、且つオーバーフローした処
理液５を排水口７から排出できるようにした。

【００３９】また、曝気槽１内の処理液５を、一定の温
度に保つために、温度調節装置（ヒータ等）が設けてあ
る（この装置は図示省略してある）。前記曝気槽１内に
処理液５を入れた状態で、送気パイプ４を介して送気す
ると、ボールフィルタ３から空気が排出され、図の点線
で示したような旋回流が発生する。

【００４０】この旋回流は、仕切板２を適切な位置に設
けることで、効率良く発生させることができる。このよ
うな処理装置を用いて、各種の廃水につき、処理を行っ
た。以下その結果を図２〜図５に基づいて説明する。

【００４１】先ず、図２、図３の処理説明図に基づいて
説明する。図２には、各処理Ｎｏ毎に、仕込液と、接種
（あるいは植種）する液と、造粒までの日数が示してあ
り、図３にその経緯が示してある。

【００４２】図２の仕込液は、有機性廃水（人工廃水）
に相当し、接種液（植種液）は種菌（微生物源）に相当
する。造粒までの日数は、微生物の自己凝集能によって
造粒（顆粒状の自己凝集微生物塊となった状態）される
までの日数を示す。

【００４３】また、処理液５の温度は、処理中、２０°
Ｃ一定に保っており、曝気槽１の容量は、処理Ｎｏ１が
５００ｍｌで、その他は２．４ｌとした。なお、図のＧ
はグルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）、Ｇｔはグルタミン酸
ナトリウム（ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄＮａ）、Ａ
Ｓは活性汚泥を示す。

【００４４】処理例１（処理Ｎｏ１）・・・図２、図３参照この処理では、仕込液の基質組成として、グルコース
（Ｇ）とグルタミン酸ナトリウム（Ｇｔ）を、Ｇ／Ｇｔ
＝１／１の割合で用い、これにＫ、Ｎａ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｆｅを含む無機栄養源を少し入れ、水道水で薄めた
ものを用いた。

【００４５】また仕込液の生物学的酸素要求量（ＢＯ
Ｄ：ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＯｘｙｇｅｎＤｅｍａｎ
ｄ）は、２０００ｇ／ｍ³で、ＢＯＤ₅容積負荷は１０
Ｋｇ／ｍ³／日である。

【００４６】更に、接種液（種菌）は、Ａ工場（製薬工
場）の活性汚泥を、遠心分離機で処理した上澄液を用い
た。処理時には、５００ｍｌ容量の曝気槽１内に、接種
液８０ｍｌを入れ、これに仕込液を添加して処理液５と
した。この処理液５を２０°Ｃに保ちながら、送気パイ
プ４を介して空気を送り続け、旋回流を発生させる。

【００４７】このような状態でスタートし、７日目に
は、約０．５ｍｍφ（直径約０．５ｍｍ）の白い粒体
（顆粒）が生じた。その後、１１日目には、約２〜３ｍ
ｍφ（直径約２〜３ｍｍ）の白い粒体に成長した。

【００４８】なお、これらの粒体（顆粒）は、微生物の
自己凝集能によってできた微生物塊であり、外側は白い
が、その内部は黄色であった。処理例２（処理Ｎｏ２）この例では、仕込液の基質組成はＮｏ１と同じで、ＢＯ
Ｄ₅＝１０００ｇ／ｍ ³、ＢＯＤ₅容積負荷＝４．５Ｋ
ｇ／ｍ³／日の仕込液を用いた。

【００４９】接種液としては、Ａ工場（製薬工場）の活
性汚泥を、濾紙で濾過した液を用いた。処理時には、
２．４ｌ容量の曝気槽１内に、５０ｍｌの接種液を入
れ、これに仕込液を添加した。この処理液５を２０°Ｃ
に保ちながら空気を送って旋回流を発生させスタートし
た。

【００５０】スタート後、３日目で更に接種液を８０ｍ
ｌ添加した。そして、７日目には小さな粒体（顆粒）が
生じ、１３日目には、２ｍｍφのピンク色の粒体（顆
粒）が生じたのを観測できた。なお、前記粒体は、表面
はピンク色であるが、中心部には黄色の芯があった。

【００５１】処理例３（処理Ｎｏ３）この例では、仕込液の基質組成として、グルコースと、
無機質のＫ、Ｎａ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅを含む無機塩
を用い、これに水道水を加えた（グルタミン酸Ｎａは用
いない）。

【００５２】また、仕込液のＢＯＤ₅＝３００ｇ／ｍ³
で、ＢＯＤ₅容積負荷＝４．１Ｋｇ／ｍ³／日である。
スタート前、接種液として、Ａ工場（製薬工場）の活性
汚泥の上澄液（活性汚泥菌体濃度約８０ｐｐｍ）で、曝
気槽１を満たした。

【００５３】この場合にも、スタートしてから６日目に
小さな粒体（顆粒）が確認され、１１日目には約２〜４
ｍｍφの赤い粒体が生じた。なお、前記粒体は、表面は
赤いが、内部には黄色の芯があった。

【００５４】処理例４（処理Ｎｏ４）この例では、仕込液の基質組成は処理Ｎｏ１と同じもの
とし、ＢＯＤ₅＝１００ｇ／ｍ³、ＢＯＤ₅容積負荷＝
１．０Ｋｇ／ｍ³／日である。

【００５５】また、接種液としては、Ａ工場（製薬工
場）の活性汚泥の上澄液（活性汚泥菌体濃度約４０ｐｐ
ｍ）を用い、スタート前にこの液で曝気槽１を満たし
た。スタート後、７日目に約２〜４ｍｍφの白い粒体
（内部は黄色）が生じた。

【００５６】処理例５（処理Ｎｏ５）この例では、仕込液の基質組成を処理Ｎｏ１と同じに
し、ＢＯＤ₅＝１４００ｇ／ｍ³、ＢＯＤ₅容積負荷＝
３．４Ｋｇ／ｍ³／日である。

【００５７】また、接種液としては、Ｂ工場（醗酵工
場）の活性汚泥を静置し、その上澄液（活性汚泥菌体濃
度約５ｐｐｍ）を用い、スタート前にこの液で曝気槽１
を満たした。

【００５８】スタートしてから１３日目に、約１〜３ｍ
ｍφの白い粒体（内部は黄色）が生じた。処理例６（処理Ｎｏ６）この例では、仕込液の基質組成が処理Ｎｏ１と同じであ
り、ＢＯＤ₅＝１０００〜２０００ｇ／ｍ³で、ＢＯＤ
₅容積負荷＝１．０〜４．０Ｋｇ／ｍ³／日と変化させ
た。

【００５９】接種液としては、Ｇ／Ｇｔ及び無機塩でな
る人工廃水で数年馴致した活性汚泥処理液のろ液（ろ
紙：東洋ろ紙Ｎｏ２）を用いた。実験開始に当たり、先
ず、曝気槽１内に、この液を２．４ｌ入れた。次に空気
を送って旋回流を生じさせながら、これにＢＯＤ₅約１
０００ｐｐｍの仕込液を、ＢＯＤ₅容積負荷が約１．０
Ｋｇ／ｍ³／日になるように連続的に添加した。８〜９
日目に仕込液の添加速度を倍に上げ、ＢＯＤ₅負荷を２
Ｋｇ／ｍ³／日とした。次に９日目には、仕込液ＢＯＤ
₅濃度を２０００ｐｐｍに上げ、添加速度をもとにもど
した。１０日目からは、仕込液ＢＯＤ₅濃度を２０００
ｐｐｍのままにし、添加速度を倍に上げて、ＢＯＤ₅負
荷を４Ｋｇ／ｍ³／日とした。以後この条件で処理を続
けた。水温は２０°Ｃに保った。

【００６０】この場合、スタートから９日目には約２〜
３ｍｍφの白い粒体が少し生じた。その後１３日目に
は、約３〜５ｍｍφの白い粒体が槽一杯に増殖した。こ
の場合も、粒体芯部は黄色だった。

【００６１】なお、処理液のｐＨは、約７．２で一定値
を保っていた。以上のように、各処理例において、スタ
ートから一週間程度で粒体（顆粒）が生じ造粒効果が確
認された。また、この造粒時には、同時に有機性廃水
（この例では人工廃水）の処理も行われていることが確
認された。

【００６２】上記処理例の内、処理例６の経日の詳細な
データを図４、図５に示す。図４は、処理液５の温度を
２０°Ｃに保って処理した場合の仕込液のＢＯＤ₅〔ｇ
／ｍ³〕、及びＢＯＤ₅の容積負荷〔Ｋｇ／ｍ³／日〕
と、処理液のｐＨのデータである。

【００６３】図５は、処理液のＢＯＤ₅除去率（％）を
示している。処理を開始してから１日目後からＢＯＤ₅
除去率が上昇し、９日目には、顆粒が生じてＢＯＤ₅除
去率が８０％近くにも達している。

【００６４】その後、ＢＯＤ₅除去率は徐々に上昇し、
１３日目頃には曝気槽１内が顆粒で一杯になった。そし
て、１５日目頃には、ＢＯＤ₅除去率が１００％に達し
た。これにより、造粒できることと、廃水処理ができる
ことを十分確認できた。

【００６５】（第２実施例の説明）図６〜図９は、第２
実施例を示した図であり、図６は処理装置の説明図、図
７は曝気槽の詳細な構成図、図８は処理データ（その
１）、図９は処理データ（その２）である。

【００６６】図中、図１と同符号は同一のものを示す。
第２実施例では、図６、図７に示した処理装置を用いて
処理（実験）を行った。

【００６７】この処理装置は、曝気槽を第１段と第２段
の２つを用いた装置である。この２つの曝気槽はほぼ同
じ構造の曝気槽である。各曝気槽１には、２つの仕切板
２−１、２−２と、ボールフィルタ３が設けてあり、ボ
ールフィルタ３には送気パイプ４が接続されている。

【００６８】また、曝気槽１の一部には、オーバーフロ
ーした処理液５を排出するための排水口７が設けてあ
り、更に、第１段目の曝気槽１の上方には、人工廃水等
を供給するための給液パイプ６が設けてある。

【００６９】このような曝気槽の各部の寸法は、図７に
示してあり、この装置を用いて、処理を行った。この例
では、曝気槽の高さが４９０ｍｍ、幅が１６５ｍｍで、
奥行きが４５ｍｍである。

【００７０】また、仕切板２−１、２−２の高さは３０
０ｍｍで、その間隔は３７ｍｍ、且つ曝気槽の底部から
４０ｍｍの位置に設置した。以下、第２実施例の処理を
詳細に説明する。

【００７１】この処理では、仕込液（人工廃水）の基質
組成として、１ｌ中に、グルコース７５０ｍｇ、グルタ
ミン酸ナトリウム７５０ｍｇ（Ｇ／Ｇｔ＝１／１）、無
機塩（Ｋ₂ＨＰＯ₄６５ｍｇ、ＫＨ₂ＰＯ₄２６ｍｇ、
Ｎａ₂ＨＰＯ₄・１２Ｈ₂Ｏ１３４ｍｇ、ＮＨ₄Ｃｌ５
ｍｇ、ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ２３ｍｇ、ＣａＣｌ₂２８
ｍｇ、ＦｅＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ０．３ｍｇ、（ＮＨ₄）₂
ＳＯ₄２００ｍｇ）、を入れ、残りを水道水とした。

【００７２】前記組成はスタート日から４０日経過まで
とし、４０日目以降からは、グルタミン酸ナトリウムを
除いて、１ｌ中に、グルコース１５００ｍｇと、前記の
無機塩を入れ、残りを水道水として処理を行った。

【００７３】処理のスタート時には、図６、図７に示し
た曝気槽の内、第１段目の曝気槽１のみを用い、途中か
ら第１段目の曝気槽の後に、第２段目の曝気槽を接続し
て処理を行った。

【００７４】先ず、スタート時には、２．４ｌ容量の第
１段目の曝気槽１内に、粉末活性炭（菌を付着しやすく
するもの）１２０ｍｌを入れ、これに、Ａ工場（製薬工
場）の活性汚泥処理液の静置上澄液を加え、２．４ｌと
した。

【００７５】そして、活性炭が十分流動する程度の通気
を行う中に、上記のグルコース、グルタミン酸ナトリウ
ム、及びＮａ、Ｋ、Ｐ、Ｓ、Ｍｇ、Ｃａを含む無機栄養
源（上記の無機塩）に、水道水を加えて、調整した混合
液を、滞留時間が約３時間になるような速度で添加し
た。

【００７６】この場合、送気パイプ４から空気を送り、
ボールフィルタ３から空気を出して、処理液５に、旋回
流を発生させると共に、処理液５は、１５〜２７°Ｃ
（室温）に保った。

【００７７】経日と共に、徐々にＢＯＤ₅濃度を上げて
いき、途中（３５日経過後）より、第２段目の曝気槽１
を接続し、２段の曝気槽による処理を行った。この場
合、１段目の曝気槽からオーバーフローした処理液５が
２段目の曝気槽に流れ込むようにしている。

【００７８】また、溶存酸素濃度は、常に０．１ｐｐｍ
以上（通常０．５ｐｐｍ〜５ｐｐｍ）となるように、通
気量を調整した。その結果、図８、図９に示したような
データを得た。即ち、約１ヵ月後には、約７〜８ｍｍφ
の白色の顆粒菌体（粒体）が曝気槽一杯に増殖した。

【００７９】４０日目からは、仕込液の内、グルタミン
酸ナトリウムを除いたところ、ｐＨは著しく低下した。
また、初期段階のみ、１段目の曝気槽のＢＯＤ₅除去率
は若干低下したが、２段目の曝気槽では、常に８０％以
上の除去率が得られた。

【００８０】１段目の曝気槽のｐＨは、スタート日から
４８日目までは、７．３〜７．５であり、４９日目から
急激に低下し始め、５３日目には、約３．５となった。
以後、９４日目までｐＨは３．０〜３．６の範囲で変動
した。

【００８１】図８、図９のデータから明らかなように、
この例でも十分な造粒が行われていることを確認でき
た。また、この造粒時には廃水の処理も同時に行われて
おり、１段目及び２段目のＢＯＤ₅除去率は極めて高率
を維持している。

【００８２】即ち、効率の良い造粒作用と、廃水の処理
とが同時に行われていることが十分確認できた。（第３実施例の説明）図１０は、第３実施例の処理デー
タを示した図である。

【００８３】この実施例は、第２実施例の処理によっ
て、出来た顆粒状菌体５ｍｌを取り（６８日目の１段目
の曝気槽から取る）、これを、図６に示した曝気槽と同
じ構造の曝気槽（容量２．４ｌ）に入れて処理を行った
ものである。

【００８４】この場合、グルコースと、第２実施例で用
いた無機塩で作った人工廃水を用い、滞留時間約３時間
の速さで添加し、その増殖の状況を観察した。この場
合、溶存酸素は３ｐｐｍ前後に保った。その結果、図１
０に示したように、顆粒状菌体のｐＨは約７．５だった
が、経日と共に低下し、曝気開始３日目には、約３近く
にまで下がって一定となった。

【００８５】顆粒は徐々に増加し、４日目には２〜３ｍ
ｍφの顆粒が多数発生した。この例のように、一度出来
た粒体（顆粒）を用いて処理を行うと、造粒作用と廃水
の処理の効率が、極めて短時間で高効率に達する。

【００８６】即ち、造粒と廃水の処理が、高速且つ高効
率でできることが確認できた。（第４実施例の説明）この実施例は、第２実施例の処理
によって出来た、顆粒状菌体５０ｍｌをとり（４３日目
の１段目の曝気槽）、これを図１の仕切板を除いた形の
アクリル製の実容積５００ｍｌの曝気槽へ入れた。これ
にＮ、Ｐ等菌体生育に必要な無機塩を含むＢＯＤ₅とし
て約３０００ｐｐｍのグルコース水溶液５００ｍｌを加
え、１分間に約５００ｍｌの空気を送り、曝気攪拌を行
った。２２時間後、通気を止め１０分間静置後、上澄液
を除き、再度、トータル液量が５００ｍｌになるよう
に、上記と同じ仕込液を加え、以後上記同様２２時間曝
気攪拌した（バッチ処理）。

【００８７】この操作を５日間繰り返したところ、粒状
菌体は曝気槽の約半分にまで増殖した。この時の処理液
のｐＨは約３だった。引き続き、グルコースとグルタミ
ン酸ナトリウム各々１：１の割合で水にとかした高濃度
の液を作り、これをＢＯＤ₅が約３０００ｐｐｍになる
ように先の曝気槽に添加し、更に、Ｎ、Ｐ等、菌体の生
育に必要な無機塩を添加した後、苛性ソーダー及び硫酸
でｐＨを約７．０に調整して上記同様、２２時間、曝気
攪拌し、通気停止して１０分間静置し、上澄液を除いた
後、同様な操作を繰り返した。５日目のＢＯＤ₅除去率
は約９５％で、その時の処理液のｐＨは８．８だった。

【００８８】次に、実験開始より１２日目から仕込液の
ｐＨを苛性ソーダーでｐＨ１０にして、以後、同様の操
作を行った。１７日目の処理液のｐＨは９．５だった。
ＢＯＤ₅除去率は９０％。

【００８９】更に続いて、ＮａＯＨの替わりに仕込液に
粉末Ｎａ₂ＣＯ₃５ｇを添加し、以後、同様の操作を行
った。この時の処理液槽のｐＨは１０．７５−９．８の
間にあった。粒状菌体は少しずつピンクに色づき形も徐
々に球形から扁平形に変わっていった。２７日目のＢＯ
Ｄ₅の除去率は約９０％、菌体の沈降性は非常に良好
で、上澄液は澄明だった。

【００９０】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) 接種液（植種液）としては、上記Ａ工場（製薬工
場）、Ｂ工場（醗酵工場）の活性汚泥から取り出した液
（上澄液）に限らず、他のどのような活性汚泥から取り
出した液でも処理可能である（ただし、微生物が存在す
る液に限る）。

【００９１】(2) 種菌を接種することなく、有機性廃水
（微生物の存在する廃水）のみを曝気槽に入れ、これに
直接空気を吹き込んで旋回流を与えるだけでも、粒状菌
体の造粒、及び廃水の処理を行うことは可能である。

【００９２】ただし、この場合は、種菌を接種した場合
よりも処理速度は遅くなる。 (3) 処理装置としては、従来から使用されている片側旋
回流、両側旋回流、又は全面曝気方式の活性汚泥処理装
置等がそのまま使用可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
の効果がある。 (1) コストのかかる特別な装置を用いなくても、有機性
廃水の好気的処理を行って、造粒及び廃水の処理が簡単
にできる。

【００９４】(2) 純酸素や酸素富化ガス等を使用しなく
て済むので、処理装置が簡単で安価なだけでなく、運用
コストも低減できる。 (3) 従来のようなプラスチック等の担体や、包括のため
の固定化剤を使用することなく、沈降性の良い粒状菌体
を作ることができる。従って、処理コストが安価にな
る。

【００９５】(4) 一度出来た顆粒状の菌体を用いて、有
機性廃水の処理を行えば、処理速度が速くなり、極めて
効率の良い処理が可能となる。また、この場合、槽内ｐ
Ｈを塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸あるいは炭酸ナトリ
ウム、水酸化ナトリウム等の無機アルカリ物質で徐々に
ｐＨを変化させ廃水のｐＨに馴致させれば、ｐＨ２．５
−ｐＨ１１までの液性の廃水をｐＨ調整することなく処
理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における処理装置の説明図
である。

【図２】第１実施例の処理説明図（その１）である。

【図３】第１実施例の処理説明図（その２）である。

【図４】第１実施例の処理データ例（その１）である。

【図５】第１実施例の処理データ例（その２）である。

【図６】第２実施例における処理装置の説明図である。

【図７】第２実施例の曝気槽の詳細な構成図である。

【図８】第２実施例の処理データ（その１）である。

【図９】第２実施例の処理データ（その２）である。

【図１０】第３実施例の処理データである。

【符号の説明】

１曝気槽２、２−１、２−２仕切板３ボールフィルタ４送気パイプ５処理液６給水パイプ７排水口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｓ 7236−4Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性廃水に、直接空気を吹き込み、且
つ旋回流を与えることにより、前記有機性廃水中の微生物による、自己凝集微生物塊か
ら成る、粒状菌体を生じさせることを特徴とした有機性
廃水の好気的生物処理による造粒方法。
【請求項２】有機性廃水に、微生物源を添加すると共
に、該有機性廃水に、直接空気を吹き込み、且つ旋回流を与
えることにより、前記微生物源、及び有機性廃水中の微生物による自己凝
集微生物塊から成る粒状菌体を生じさせることを特徴と
した有機性廃水の好気的生物処理による造粒方法。
【請求項３】上記請求項１又は２の造粒方法により、
造粒菌体を生成する際、該粒状菌体の生成と同時に、有機性廃水の処理も行うこ
とを特徴とした有機性廃水の好気的生物処理方法。
【請求項４】有機性廃水に、上記請求項１又は２の造
粒方法で得られた粒状菌体を添加して、該有機性廃水の
好気的生物処理を行うことを特徴とした有機性廃水の好
気的生物処理方法。