JPH0669555B2

JPH0669555B2 - 廃水の活性汚泥処理方法

Info

Publication number: JPH0669555B2
Application number: JP62070974A
Authority: JP
Inventors: 正博藤井; 理三木; 義則竹崎; 武久室永; 隆治藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS63236596A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は廃水の活性汚泥処理方法に関するもので、更に
詳述すると廃水の活性汚泥処理方法において活性汚泥の
固定化担体として高炉水砕を含有する特定形状のセラミ
ックスを用いて活性汚泥処理を行う方法に関するもので
ある。

（従来の技術）一般に、産業廃水（廃水と略記）の活性汚泥処理は次の
ように行われている。廃水から粗大な浮遊物質、油、タ
ール、活性汚泥に対して有害な物質等の大部分を除去し
た後、活性汚泥処理設備の曝気槽において廃水の汚濁物
を活性汚泥により分解し、次の汚泥沈降槽において活性
汚泥の沈降分離を行い、上澄水は処理水として放流され
ている。一方、汚泥沈降槽において沈降した活性汚泥は
返送汚泥として曝気槽に戻し、また一部は余剰汚泥とし
て抜取りメタン発酵、焼却処理等によって処分されてい
る。

このような廃水の活性汚泥処理には多くの問題点が存在
している。例えば、微生物の集合体である活性汚泥は沈
降性の指標であるSVI（Sludge Volume Index）が高く、
汚泥沈降槽において圧密性の良好な汚泥が得られ難く、
また高負荷処理、負荷変動が大きい処理を行ったり、あ
るいは活性汚泥に糸状菌が発生すると活性汚泥がバルキ
ング状態になり沈降不良になる。従って、従来の廃水の
活性汚泥処理においては曝気槽の活性汚泥を高濃度に維
持するのが困難であり、このため高負荷処理、処理時間
の短縮、処理設備のコンパクト化等による処理効率の向
上に限界があり、またバルキングが発生すると活性汚泥
が汚泥沈降槽より流出し、処理水質の悪化を招き易い。

また、従来の廃水の活性汚泥処理は、分解除去されたBO
D₅によって表示される汚濁物（以下BODと略記）の40〜7
0％が活性汚泥に変換され、活性汚泥が著しく増殖し、
曝気槽の活性汚泥が高濃度になる。曝気槽の活性汚泥が
高濃度になると汚泥沈降槽から処理水に流出し、処理水
の水質悪化を招く。このため曝気槽の汚泥濃度を一定に
維持する必要があり、汚泥沈降槽より活性汚泥を余剰汚
泥として抜取る。この余剰汚泥はメタン発酵、脱水焼却
等により処理されているが、多くの問題点が存在してい
る。

このため、従来の活性汚泥処理法では、処理設備を建設
する場合、広い土地を必要とし、また処理プロセスの簡
略化、処理設備のコンパクト化が困難なため処理設備の
建設にかなりの費用が必要である。

このような廃水処理の問題点を解決する一つの手段とし
て高効率の活性汚泥処理技術の開発が要望されている。
従来廃水の活性汚泥処理を高効率に行なう方法として曝
気槽の活性汚泥を高濃度に維持する方法があり、この方
法には流動層方式と固定床方式とがある。

流動層方式は、活性汚泥を珪藻土等の土砂の微粒子ある
いは活性炭の粒子、又は、多孔質の有機高分子物質の粒
子を曝気槽に添加し、これらの粒子を曝気により曝気槽
内を流動させて、これに活性汚泥を付着させ、活性汚泥
の沈降性を改善して活性汚泥を高濃度に維持する方法で
ある。

固定床方式は、有機高分子化合物よりなるハニカムチュ
ーブあるいは多層板を曝気槽に浸漬し、これに活性汚泥
を付着させて固定化する方法である。

しかし、これらの従来の方法には多くの問題点があっ
た。

まず、珪藻土等の土砂の微粒子を用いた流動層型方式
は、活性汚泥とこれらの無機系微粒子との親和性が十分
でないため、活性汚泥が安定して付着するのに長時間を
要する。

更にこれらの固定化担体は、比重が大きいため曝気槽内
で均一に浮遊させるためには大量の空気を吹き込むか、
微粒子の固定化担体を用いるか、または特殊な形状の曝
気槽が必要である。

また、この担体に付着した活性汚泥を余剰汚泥として処
理する方法が十分に確立していない。

また、粉末活性炭、有機系高分子化合物の粒子を用いた
流動床型方式の場合、これらの粒子と活性汚泥との親和
性は非常に良く、活性汚泥が安定して付着する。しか
し、この方法で処理した後の余剰汚泥をメタン醗酵法に
より処理する場合、メタン醗酵後、これらの粒子を再生
利用する技術が十分に確立していない。また、余剰汚泥
を焼却処理する場合、これらの担体粒子は、無機系担体
粒子に比べてコスト的に高く、再生利用が不可能である
と廃水処理のコストを高める原因となる。

一方、有機高分子化合物のハニカムチューブ、積層板等
を活性汚泥の固定床担体に用いた固定床方式の場合、活
性汚泥とこれらの担体との親和性が良好なため、汚泥が
容易に付着するが増殖した活性汚泥によって担体の閉塞
が起こりやすく、このため、これらの担体を曝気槽より
取り出し、水洗等による洗浄を度々行なって再生する必
要がある。しかし、これらの固定床型担体に付着した活
性汚泥は、固定床の構造が複雑であり、また、担体と活
性汚泥との親和力が高いため簡単な水洗等では再生が困
難であり、再生に煩雑な処理を必要とする。

また、サドル型又はリング型のセラミックスを廃水の生
物化学的処理に用いた例として特公昭51−14824号公報
記載の方法がある。これは廃水の活性汚泥処理の曝気槽
の上部にサドル型および／またはリング型のセラミック
スを充填した下向流方式の接触酸化塔を気密に積載、接
続し、この酸化塔の上部より初沈澱池を通過した廃水を
散水する。この方式の廃水の汚濁物の分解作用は、セラ
ミックスに付着している微生物が廃水の汚濁物を曝気槽
からの上向流の空気を利用して酸化分解する。

この方法にも多くの問題点が存在している。まず、この
方法は廃水を接触酸化塔に下向流で流しており、またこ
の接触酸化塔の下部が曝気槽の水面によってシールされ
ておらず開放型である。このため、接触酸化塔に散水さ
れた廃水は、曝気槽に落下するためセラミックスに付着
している微生物と廃水とが十分に接触することができな
い。このため、この接触酸化塔のみでは十分な処理がで
きないため、接触酸化塔の他に未分解の汚濁物を処理す
る曝気槽が必要である。

この散水方式の接触酸化塔は、廃水の汚濁物の分解が高
効率に行われない他に廃水に含まれている浮遊性物質等
によって閉塞しやすい欠点がある。

以上述べたように従来の活性汚泥を固定化する担体及び
固定床は、活性汚泥との親和性、再利用性、取り扱い
性、コスト等に問題があり、大規模な活性汚泥処理に適
用するのが困難である。

従来の活性汚泥の固定化担体の問題点を解決するため本
発明者の一人は先に多孔性セラミックス等を用いた固定
床型の活性汚泥処理方法を発明した（特願昭61−184935
号）。この先願発明で用いられているアルミナ−シリカ
系のセラミックスは前述の問題点を全て解決している
が、このセラミックスを製造する際に高温で焼成する問
題点が残されている。

また、従来の活性汚泥を固定化して廃水を好気性活性汚
泥法により処理する方法の共通的問題点は、処理性能に
著しく影響する曝気量を管理、制御する方法が十分に確
立していないので、従来の処理方法で良好な処理性能を
得るのが困難であるということである。

（発明が解決しようとする問題点）従来の廃水の活性汚泥処理は、先に述べたように多くの
問題点があり、これを列記すると次の通りである。

活性汚泥の高濃度化が困難なため高効率処理、処理設
備のコンパクト化が困難である。

余剰汚泥の発生が多く、その処理に多くの問題が存在
している。

流動層方式及び固定床方式の活性汚泥法に用いられる
固定化担体に適切なものが存在せず、また、これらの処
理技術が十分に確立していない。

サドル型又はリング型のセラミックスを用いた接触酸
化方式は装置の構造に問題があり、また散水式の下向流
方式なので固定化している活性汚泥と廃水との接触が十
分でないので廃水の汚濁物の分解除去が十分でない。

固定化担体を用いた活性汚泥は、処理性能に著しく影
響する曝気量の管理、制御方式が確立していない。

本発明は、前記〜の廃水の活性汚泥処理の問題点を
解決することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本発明は、廃水を生物化学的浄化処理するために酸素を
溶存させた廃水を廃水の汚濁物を分解する微生物を付着
させたセラミックス担体に通水して処理する方法におい
て、セラミックス担体として高炉水砕を主原料としたサ
ドル型および／またはリング型のセラミックスを用いる
ことを特徴とする廃水の活性汚泥処理方法である。サド
ル型および／またはリング型のセラミックス担体を充填
したカセットを用いること、セラミックス担体を通過後
の廃水の酸化還元電位が所定の範囲におさまるようにセ
ラミックス担体に通水する廃水に曝気する空気量を制御
すること、廃水がコークス炉から発生するガス廃液であ
ることは好ましい。

（作用）本発明者等は下水及び廃水の活性汚泥処理を研究する過
程で、高炉水砕を原料として用いたセラミックスが汚泥
の固定化担体として優れていること、曝気槽より採取し
た活性汚泥の混合液に三次元構造を有する孔を持った多
孔性セラミックスを浸漬すると活性汚泥がセラミックス
内部に入り込みやすいこと、また活性汚泥を固定化した
セラミックスは廃水の活性汚泥処理の固定床としてすぐ
れていることを知見した。

この研究過程において多孔性セラミックスよりも簡便に
製作でき、また活性汚泥を固定化する機能が同等または
優れ、しかも経済的に有利なセラミックスについて検討
した結果、サドル型又はリング型のセラミックスが適切
であり、これらのセラミックスを板状型のカセットに充
填して、これを活性汚泥の混合液に浸漬すると活性汚泥
がサドル型又はリング型のセラミックスの間隙に入りこ
み固定化されることが明らかになった。なお、サドル型
又はリング型のセラミックスを用いると、セラミックス
の単位容積当りの表面積及び空隙率が大きく、また充填
物表面に付着成育する活性汚泥が多くなり、固定床の閉
塞が少なく、また処理効率が向上する。

更に、従来のサドル型又はリング型のセラミックスより
も経済的に有利に製作でき、しかも活性汚泥の固定化機
能が優れたセラミックスを得るため研究した結果、製鉄
所の高炉から発生するスラグを高圧水により急冷した高
炉水砕を用いると良いことが判明した。即ち、高炉水砕
は、その組成例を表１に示しているようにCaOを約42％
含有しており、融点が従来のセラミックスの原料に用い
られているアルミナ、シリカ系よりも著しく低い。この
ため、高炉水砕を原料にしてセラミックスを製作する
と、従来のセラミックスに比べて焼成温度が低く、また
短時間に焼成できる。例えば、アルミナ−シリカ系の蛙
目粘土を焼成してサドル型又はリング型のセラミックス
を作る場合、焼成温度は1400〜1500℃で３〜７時間必要
であるが、高炉水砕を約80％配合すると900〜950℃で１
〜1.5時間で焼成できる。このように高炉水砕を原料に
用いると従来のセラミックスよりも低温で、しかも短時
間で焼成ができるので経済的にも有利である。

更に、セラミックスの原料として高炉水砕を用いる別の
利点として、次のことがある。

高炉水砕は活性汚泥の栄養となるFeO、MgO、CaOを含有
しているため活性汚泥が付着しやすく、又好気性活性汚
泥処理において硝化反応で生成した硝酸イオン、亜硝酸
イオン及び脂肪酸により曝気槽のpH低下をCaOにより活
性汚泥が生息するのに適したpHに、即ちpH7.0±0.5に維
持する性状を有している。このような性状を有する高炉
水砕を原料としたセラミックスも高炉水砕とほぼ同じ機
能を有しており、従ってこのセラミックスを活性汚泥の
固定化担体に用いると活性汚泥が良く付着し、また固定
床のpHを活性汚泥が生息するのに適した範囲（pH＝7.0
±0.5）に維持することができ、安定した処理ができ
る。

本発明において、この高炉水砕を主原料とするサドル型
又はリング型のセラミックスを活性汚泥の固定化担体と
して用いるが、これらのセラミックスをカセットにして
用いるのが工業的に最も望ましいことが判明した。な
お、カセットは例えばステンレス等の金網の篭状のカセ
ットに前述の高炉水砕を原料とするサドル型又はリング
型のセラミックスを充填することによって容易に準備で
きる。

そこで、前記のセラミックスで構成されるカセットを廃
水処理に適用するための処理条件と廃水処理設備におけ
る生物化学反応槽の構造等について第１図によって説明
する。

第１図は第１曝気槽２と第２曝気槽３の中間にサドル型
又はリング型の高炉水砕を主成分とするセラミックスを
充填したセラミックスカセット１を配置した廃水の生物
化学的処理装置で、第１曝気槽２と第２曝気槽３の下部
には曝気用散気管11がパイプを介して曝気用ブロアー９
に接続されて設けられている。また処理水12を排出する
側の第２曝気槽３にはORPセンサー４が配置され、このO
RPセンサー４はORP制御装置５に接続されるとともに、
このORP制御装置５には曝気量調整用電磁弁10が導線を
介して接続され、曝気量調整用電磁弁10は曝気用散気管
11と曝気用ブロアー９の間に配置され、ORP制御装置５
の指示により作動して曝気量を制御できるようになって
いる。なお、６は記録計、７は下水供給用ポンプ、８は
下水調整タンクである。

第１図に示す曝気槽に種汚泥として下水の活性汚泥の混
合液（活性汚泥濃度1000〜5000mg/l）を入れると活性汚
泥がセラミックスの空隙に入り込み、第１曝気槽２と第
２曝気槽３は一定の時間を経過するとほぼ透明になる。
そこで空気、酸素富化空気、または酸素（以後酸素含有
曝気用気体と称する）を曝気用散気管11より吸込み第
１、第２曝気槽２、３の曝気を行う。

次に廃水を通水し、廃水が第１曝気槽２、３槽槽（セラ
ミックスカセット１配置部）及び第２曝気槽３を通過す
る見かけの通過時間（処理時間に相当する）が16時間に
なるように調整し、その後、処理時間を逐次短縮して活
性汚泥の馴養を行ない、定常は２〜４時間で処理を行な
う。この馴養は約10〜30日間程度で良い。

また、第１曝気槽２及び第２曝気槽３に吹き込む酸素含
有曝気用気体の曝気量は、第１図に示す第２曝気槽３に
配置されたORPセンサー４により第２曝気槽３のORPを計
測しながらORPがその廃水の処理に適したORP値になるよ
うにORP制御装置５により電磁弁10を介してコントロー
ルする。

本発明法では廃水に含まれている汚濁物の分解は、第１
図の第１曝気槽２において流入した廃水に酸素含有曝気
用気体を吹き込むことにより酸素を溶解させ、次のＢ槽
のセラミックスカセット１に通水するとセラミックスカ
セット１に付着している活性汚泥が溶存酸素を利用して
廃水の汚濁物を分解する。更に、第２曝気槽３において
酸素を溶解させることにより３槽において分解しなかっ
た汚濁物を分解したり、或いは、悪臭の原因物質の除去
を行ない、また、処理水を好気状態にする。その結果後
述するように従来法に比べてすぐれた効果が得られる。

次にセラミックスカセットの設置方法について説明す
る。

セラミックスの充填材を充填したカセットを第１図のＢ
槽に設置する場合も、Ｂ槽に１カセットのみを設置する
のではなく、Ｂ槽の廃水の流れ方向に対して５〜25等分
の厚さを有する複数のカセットを設置するのが好まし
い。

これらのカセットの設置方法は、廃水がこのカセットを
効率良く通過するように、例えばカセットの両サイド及
び底部、或いはＢ槽の側壁、底部などにシールをして廃
水がセラミックスカセット面だけから通過するようにす
るのが好ましい。

次に、第１図の第１曝気槽２、Ｂ槽及び第２曝気槽３の
容積の比率は、経験的にＢ槽の1.0に対して第１曝気槽
２、第２曝気槽３が各々0.25〜1.0の範囲が良く、最適
な比率は、第１曝気槽２が0.5、Ｂ槽が1.0、第２曝気槽
３が0.5である。

なお、廃水を活性汚泥法により処理を行なった後、処理
水より活性汚泥を分離する汚泥沈降槽は、本発明の場
合、活性汚泥がＢ槽のセラミックスの内にほぼ完全に保
持され、第２曝気槽３にほとんど流出しないため、一般
の廃水の活性汚泥処理に存在している活性沈降槽は省略
できるか、又は簡略化することができる。なお、本発明
の他の実施態様として第２図に示すように、セラミック
スカセット１を一定の間隔をあけて設けてこのセラミッ
クスカセット１間の間隙の下方から酸素含有曝気用気体
を吹込み廃水中に酸素を溶存させても良い。

次に本発明においてサドル型又はリング型セラミックス
を充填したカセットを用いる場合の利点について説明す
る。活性汚泥が固定化されている固定床への廃水の通水
方法によって固定床の閉塞性、処理水質が異なる。例え
ば、前記特公昭51−14824号公報及び一般の散水濾床の
ように固定床の上部より廃水を散水したり通水すると廃
水に含まれている浮遊性物質によって固定床が閉塞しや
すい。また、この方法は、廃水と固定床に固定化されて
いる活性汚泥との接触時間を任意にコントロールするの
が困難であり、さらに廃水と活性汚泥との接触が不十分
なため廃水の汚濁物の分解率が低く、良好な処理性能が
得られない。

一方、本発明においてサドル型又はリング型セラミック
スを充填したカセットを用いる場合には、これらの問題
点を全て解決する。即ち、カセットを浸漬して先に説明
したように横から通水すると廃水とセラミックスに固定
化されている活性汚泥との接触時間を任意にコントロー
ルすることができ、廃水が活性汚泥と十分に接触するた
め廃水の汚濁物の分解が十分に行なわれ良好な処理性能
が得られる。更に、このような方法で廃水をカセットに
通水すると廃水の浮遊性物質による閉塞の発生が少な
い。

次に、カセットの閉塞及び閉塞した場合の再生方法につ
いて説明する。

セラミックスのカセットに活性汚泥を付着させて廃水を
生物化学的に処理する場合、長期間処理を行なっている
と廃水に含まれている浮遊性汚濁物質或いは活性汚泥の
増殖によってセラミックスのカセットが閉塞することが
ある。

この閉塞は、第１図に示すＢ槽の１番最初のカセット
（第１曝気槽２に最も近い部分）が起り易く、カセット
の閉塞が起った場合、或いは、閉塞に近い状態になった
らこのカセットを取り出し、２番目のカセットを１番目
の位置に、３番目のカセットを２番目の位置にと水平方
向に順次移動させ、一番最後のカセット（第２曝気槽３
に近い部分）に新しいカセット又は閉塞したカセットを
再生したものを設置する。このようにセラミックスカセ
ットを循環交換する方式は、廃水処理を行ないながらカ
セットの交換が可能で、しかも、処理効率及び処理水質
の低下を招くこともないので最適な方法である。

次に、閉塞した、または閉塞に近い状態のセラミックス
カセットの再生方法について説明する。Ｂ槽より引上げ
たカセットは、静止しておくと内部に含まれている水が
流出し、かなりの水分を除去することができる。また、
内部に付着している活性汚泥は、高圧水による水洗によ
り容易に除去することができ、この水洗したカセット
は、直ちに再使用することができる。

また、水洗だけで付着汚泥の除去ができない場合には静
置により水切りしたカセットあるいは水洗後水切りした
カセットを500〜800℃の焼却炉に入れると付着している
汚泥は、燃焼除去することができる。

このような方法により再生したカセットは、活性汚泥の
付着機能が損われないので、再使用が可能である。

また、活性汚泥が付着したカセットをそのままメタン醗
酵槽に入れるとメタン醗酵が起りメタンを回収すること
ができ、更に、メタン醗酵後のカセットは、高圧水によ
り水洗、或いは、燃焼することにより再使用が可能にな
る。

この他に本発明の特徴として次のことを挙げることがで
きる。

本発明の活性汚泥処理方法により廃水の処理を行った場
合、セラミックスに固定されている活性汚泥の剥離、流
出がほとんど起らない。このため、本発明では一般の活
性汚泥処理の曝気槽の後に設けられている汚泥沈降槽に
相当する固液分離装置の簡略化、省略化が可能である。

また、本発明の活性汚泥処理方法により処理した処理水
を、第１図及び第２図の第２曝気槽３の後に膜分離装
置、例えば超濾過装置、逆浸透圧装置等を設けて処理す
ると処理水に含まれている微量の浮遊性物質等が除去さ
れて、更に処理水の水質が向上する。例えば、下水を本
発明の活性汚泥処理方法と膜分離法により処理すると、
この処理水は工業用水、ビル等の水洗便所の洗浄水に使
用することができる。

なお、本発明の活性汚泥処理方法は、除去されたBODの
活性汚泥への変換率が３〜５％であり、一般の活性汚泥
処理に比べて余剰汚泥の発生が約1/10と非常に少なく、
このため余剰汚泥処理設備を著しく小型にすることがで
きる。

本発明が適用できる廃水の種類は、製鉄所のコークス炉
から発生するガス廃液（安水）、ガス廃液とほぼ同じ性
状を有する石炭の液化、ガス化等のプラントから発生す
る廃水、石油プラント廃水及び魚肉類の加工工場、乳製
品の加工工場等から発生する食品工業廃水及び下水、ゴ
ミ焼却場から発生する廃水、ゴミ埋立地の侵出水等であ
る。

なお、本発明においてサドル型セラミックスとリング型
セラミックスを用いるに際しては、廃水の種類によって
使い分けることができる。即ち、サドル型セラミックス
は主に難分解性汚濁物を含有した廃水或いは廃水の汚濁
成分の活性汚泥への変換率が低い廃水、或いは廃水の汚
濁成分の含有量が低い廃水等に適し、例えばコークス炉
から発生するガス廃液或いは大都市の下水等に適用する
のが望ましい。一方、リング型セラミックスは、汚濁成
分の濃度が高い廃水、或いは比較的分解しやすい汚濁成
分、或いは活性汚泥への転換率が高い汚濁成分を含有し
た廃水に適し、例えば団地下水或いは食品工業のプラン
トから発生する廃液に適用することができる。

さらに用途によってはサドル型とリング型のセラミック
スを併用することもできる。

次に、本発明の作用についてまとめる。

本発明の方法は、サドル型又はリング型セラミックス
を充填したカセットを用いる場合には、活性汚泥保持量
が大きいので汚濁高負荷処理、或いは短時間処理が可能
であり、このため従来の活性汚泥処理に比べ処理効率が
３〜５倍以上優れている。

本発明の方法は、サドル型又はリング型セラミックス
を充填したカセットを用いる場合には、内部がかなり嫌
気性のため分解した汚濁成分の活性汚泥への転換率が低
いので余剰汚泥の発生量が従来の活性汚泥に比べて約1/
10である。

高炉水砕を主原料にしたサドル型又はリング型のセラ
ミックスを活性汚泥の固定化担体に用いるので高炉水砕
の栄養成分によりこのセラミックスは活性汚泥の付着性
が栄養成分を含有していない一般のセラミックスより優
れている。

本発明でサドル型又はリング型のセラミックスを充填
したカセットを用いる場合は、従来の散水式の下向流方
式に比べて廃水とセラミックスに固定化されている活性
汚泥との接触が良好なので高効率処理が可能であり、ま
た汚濁成分の分解が良好なので処理性能が優れている。

また、曝気量を処理水の水質と密接な関係がある第２
曝気槽３の酸化還元電位を指標にして管理、制御を行う
場合は処理水質が優れている。

（実施例）本発明の実施例について説明する。

実施例１第２図の実験装置の生物化学的反応槽（第１曝気槽２…
10l、セラミックス槽…20l、第２曝気槽３…10l、）の
セラミックス槽に高炉水砕微粉80重量部、蛙目粘土20重
量部、オガ屑20重量部よりなる混合物を900℃で焼成し
て作ったリング型セラミックス（直径8mm、長さ12mm）
を充填し、畜肉加工工場の活性汚泥処理の曝気槽より採
取した活性汚泥混合液（濃度2500〜3500mg/l、SU₃₀50〜
90％、SVI170〜380ml/g）を27l入れて曝気を行うと約10
〜15時間で活性汚泥がセラミックスに固定化され、第１
曝気槽２及び第２曝気槽３が透明になった。そこで、表
２に示す同工場から発生する廃水をBOD容積負荷量が1kg
/m₃・日になるように廃水ポンプで供給し、また第２曝
気槽３の酸化還元電位が＋180〜＋230mVになるよう曝気
を行って処理した。

固定化した活性汚泥が表２の廃水に馴養して処理水のBO
D₅が20mg/l以下になるまで同じ条件で処理を行い、処理
水のBOD₅が20mg/l以下になったら逐次BOD負荷量を増加
して処理を行った。その結果を表３に示す。

畜産加工工場から発生する廃水をリング型セラミックス
を充填したカセットを用いて本発明方法により処理した
結果、BOD容積負荷量が4kg/m₃・日の高負荷処理を行っ
てもBOD₅及びCOD_Mnが20mg/ｌ以下の処理水が得られた。

実施例２第１図の実験装置の生物化学的反応槽（第１曝気槽２…
10l、セラミックス槽…20l、第２曝気槽３…10l、）の
セラミックス槽に高炉水砕微粉80重量部、蛙目粘土20重
量部、オガ屑20重量部よりなる混合物を900℃で焼成し
て作ったサドル型セラミックス（3/4インチ）を充填
し、コークス工場から発生するガス廃液を処理している
活性汚泥処理装置の曝気槽より採取した活性汚泥混合液
（濃度5000〜6500mg/l）を27入れて曝気を行った。この
ときの曝気は、エアーポンプの代わりに酸素富化空気製
造装置を用いて酸素濃度約35％の空気を用いた。約８〜
12時間たつと活性汚泥がセラミックスに固定化され、第
１曝気槽２及び第２曝気槽３が透明になった。そこで、
表４に示すガス廃液を４倍に希釈した廃水をCOD_Mn容積
負荷量が1.5kg/m₃・日になるように廃水ポンプで供給
し、また第２曝気槽３の酸化還元電位が＋150〜＋200mV
になるように酸素富化空気により曝気を行って処理し
た。

固定化した活性汚泥が表２の廃水に馴養して処理水のCO
D_Mnが100mg/l以下になるまで同じ条件で処理を行い、処
理水のCOD_Mnが100mg/l以下になったら逐次COD負荷量を
増加して処理を行った。その結果を表５に示す。

コークス工場から発生するガス廃液をサドル型セラミッ
クスを充填したカセットを用いた本発明方法により処理
した結果、COD容積負荷量が4kg/m₃・日の高負荷処理を
行ってもCODが100mg/l以下、SSが50mg/l以下の処理水が
得られた。

（発明の効果）本発明の方法は、廃水の活性汚泥処理に多く用いられ
ている均一混合型に比べて、生物化学反応槽（一般の活
性汚泥処理の曝気槽に相当する）内に活性汚泥を均一に
混合する必要がなく、単に、廃水に酸素を溶解させるの
みで良いので、曝気用空気に必要な動力が少なくて済
む。

サドル型及びリング型セラミックスは活性汚泥を保持
する機能が優れているため処理水に活性汚泥がほとんど
流出しないので、一般の活性汚泥処理に用いられている
汚泥沈降槽の省略化、又は簡略化をすることができる。

BOD負荷量を一般の活性汚泥処理の３〜４倍以上かけ
て処理を行っても処理水質が良好である。従って、生物
化学的反応の容量をかなり小型化することができる。

活性汚泥沈降槽の省略化又は簡略化、さらには生物化
学的反応槽の小型化が可能なので廃水処理設備全体を著
しくコンパクト化することができる。

活性汚泥がサドル型及びリング型セラミックス内に固
定化されているので、一般の均一混合型活性汚泥処理に
発生しやすい活性汚泥のバルキングが発生しないので処
理が安定しており、また良好な処理ができる。

サドル型及びリング型のセラミックスに固定化された
活性汚泥は、従来の均一混合型活性汚泥処理に比べてBO
Dの活性汚泥への転換率が著しく小さいので余剰汚泥の
発生が著しく少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために用いるサドル型又はリ
ング型セラミックスを充填したカセットを集成セットに
して配置した廃水処理の生物化学的処理装置の概略図、
第２図はセラミックスを充填したカセットを一定間隔を
おいて設けた場合の概略図である。１……セラミックスカセット、２……第１曝気槽、３…
…第２曝気槽、４……ORPセンサー、５……ORP制御装
置、６……記録計、７……下水供給用ポンプ、８……下
水調整タンク、９……曝気用ブロアー、10……曝気量調
整用電磁弁、11……曝気用散気管、12……処理水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹崎義則福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１新日本製鐵株式会社第三技術研究所内 (72)発明者室永武久佐賀県西松浦郡有田町1288番地岩尾磁器工業株式会社内 (72)発明者藤井隆治佐賀県西松浦郡有田町1288番地岩尾磁器工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃水を生物化学的浄化処理するために酸素
を溶存させた廃水を廃水の汚濁物を分解する微生物を付
着させたセラミックス担体に通水して処理する方法にお
いて、セラミックス担体として高炉水砕を主原料とした
サドル型および／またはリング型のセラミックスを用い
ることを特徴とする廃水の活性汚泥処理方法。
【請求項２】サドル型および／またはリング型のセラミ
ックス担体を充填したカセットを用いる特許請求の範囲
第１項記載の方法。
【請求項３】セラミックス担体を通過後の廃水の酸化還
元電位が所定の範囲におさまるようにセラミックス担体
に通水する廃水に曝気する空気量を制御する特許請求の
範囲第１項または第２項記載の方法。
【請求項４】廃水がコークス炉から発生するガス廃液で
ある特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかの項記
載の方法。