JPH07112194A - 産業廃水の活性汚泥処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硫化物、シアン化合物などの活性汚泥の機能
を阻害する有害成分を含む産業廃水の活性汚泥処理を円
滑に行う。 【構成】 硫化物、シアン化合物などの活性汚泥の機能
を阻害する有害成分を含む産業廃水の活性汚泥処理の曝
気槽にビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかす、
又は、ビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかすと
水溶性鉄塩とを添加する。 【効果】 硫化物、シアン化合物などの活性汚泥の機能
を阻害する有害成分を含む産業廃水の活性汚泥処理の処
理不調が短期間で回復し、又、処理不調の発生を未然に
抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、活性汚泥に対して有害
なシアン化合物及び又は硫化物を含む産業廃水の活性汚
泥処理を円滑に行わせる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所、化学工場、ガス工場などのコー
クス炉から発生する安水、石油精製工場、化学薬品、染
料などの化学工場などから排出される産業廃水は、ＢＯ
Ｄ、ＣＯＤによって表示される汚濁物を活性汚泥処理方
法により処理を行っている。しかし、これらの産業廃水
は製造プロセス、原料の種類、生産量などの変動により
廃水の発生量、汚濁物濃度などが大幅に変動し、このた
め、活性汚泥処理は処理不調、即ち、汚濁物成分の分解
不良、活性汚泥のバルキングが発生し易く、処理水質の
悪化を招き易い。

【０００３】特に、コークス炉から排出される安水、石
油精製工場の廃水は、活性汚泥の機能を阻害する硫化物
及び又はシアン化合物を含有しているので、汚濁物負荷
量の変動と相俟って、処理不調が発生し易い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような、産業廃水
の活性汚泥処理、例えば、製鉄所、化学工場、都市ガス
工場などにおいて石炭からコークス、都市ガスなどを製
造する際にコークス炉から排出される安水（ガス廃
液）、石油精製工場の廃水は、ＣＯＤ、ＢＯＤ、フェノ
ール系化合物、ロダン化合物などによって表示される汚
濁成分を活性汚泥処理方法によって処理を行っている。
これらの産業廃水の活性汚泥処理は、フェノール系化合
物、ロダン化合物などのＣＯＤ成分の大部分を分解除去
する重要なプロセスであるにもかかわらず、都市下水な
どの活性汚泥処理の設備、管理、操業条件などを、その
まま模倣している。しかし、これらの産業廃水は、都市
下水などに比べて組成的に複雑であり、又シアン化合
物、硫化物など活性汚泥の機能を阻害する毒性成分を含
有しているので、都市下水などの活性汚泥処理の設備仕
様、管理、操業技術などをそのまま適用するには限界が
ある。このため、従来のこれらの産業廃水の活性汚泥処
理は、原因不明の処理不調が発生しやすく、又処理不調
が発生すると、その回復方法は、試行錯誤的であり、回
復に２〜６ケ月の長期間を要することがある。

【０００５】さらに、処理不調が発生した場合の重要な
問題点は、処理不調の多くのケースにおいて、汚泥のバ
ルキングがおこること及びロダン化合物の分解性が低下
し処理水質が悪化することである。この処理水中のロダ
ン化合物は、鉄凝集沈澱法、活性炭吸着法などの物理化
学的処理によっても除去困難であり、現在の所、活性汚
泥処理以外の方法では経済的にしかも効率的に除去する
技術が確立されていない。従って、このような場合、活
性汚泥処理の後に鉄凝集沈澱法、活性炭吸着法などの追
加処理設備を設置してもロダン化合物は、この処理設備
を素通りして除去することができない。

【０００６】このロダン化合物を分解する菌（ロダン分
解菌）は、フェノールなどを分解する菌に比べて増殖性
が著しく遅く、発明者の研究によると毒性物質、ｐＨな
どのショックによりロダン分解菌の機能が低下した場
合、これらのショックを取り除いた後、機能がショック
以前の状態に回復するのに２０〜６０日も要し、この期
間は、処理水のＣＯＤ、ロダン濃度が高い状態が続くこ
とが明らかになっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は 産業廃水の活性汚泥処理において、曝気槽にビールのし
ぼりかす及び又は豆腐のしぼりかす（おから）を添加し
て、活性汚泥処理を行わせることを特徴とする産業廃水
の活性汚泥処理方法 ビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかすと水溶性
鉄塩を添加する上記発明記載の産業廃水の活性汚泥処理
方法 産業廃水が活性汚泥の機能を阻害する有害成分を含む上
記第１又は第２発明記載の産業廃水の活性汚泥処理方法 上記有害成分がシアン化合物及び又は硫化物などの還元
性硫黄化合物を含む廃水である上記第３発明記載の産業
廃水の活性汚泥処理方法 産業廃水がコークス炉から発生する安水（ガス廃液）で
ある上記第１〜第４発明にそれぞれ記載の産業廃水の活
性汚泥処理方法 処理不調が発生した安水の活性汚泥処理を行いかつ回復
させる上記第５発明記載の産業廃水の活性汚泥処理方法 ビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかすと第２鉄
塩単独、或いは第２鉄塩と第１鉄塩とを組み合わせた水
溶性鉄塩を添加する上記第６発明記載の産業廃水の活性
汚泥処理方法 によって構成される。

【０００８】

【作用】発明者らは、既に、活性汚泥の機能を阻害する
有害成分がシアン化合物及び又は硫化物などの還元性硫
黄化合物を含む産業廃水、例えば、安水の処理に適した
処理技術を確立しているが、処理不調に対してある程度
は対処することができた。

【０００９】今回の本発明は、従来の方法を更に改善し
て、活性汚泥の機能を阻害する有害成分がシアン化合物
及び又は硫化物などの還元性硫黄化合物を含む産業廃水
の活性汚泥処理が不調になったときに従来の方法よりも
著しく短期間に回復させる技術を完成するに至ったもの
である。

【００１０】即ち、コーク炉から排出される安水、石油
精製工場の廃水によって代表される活性汚泥の機能を阻
害する有害成分がシアン化合物及び又は硫化物などの還
元性硫黄化合物を含む産業廃水の活性汚泥処理は、活性
汚泥の機能を阻害する成分によるショック、あるいは異
常ｐＨによるショックによる処理不調が発生し易い。こ
れは、これらのショックにより活性汚泥を構成している
バクテリアの数がかなり減少していると共に活性度の低
下に起因している。従って、処理不調が正常な処理状態
に回復するためには、まず、ショックによって減少した
バクテリアを増殖させて正常な処理を行っていたときの
状態に回復させなければならない。

【００１１】処理不調の活性汚泥を正常な状態に回復さ
せる方法は、処理不調になった原因を取り除いて活性汚
泥のｐＨ、温度、ＤＯなどを適正な条件に管理する方法
が最も普遍的である。

【００１２】しかし、活性汚泥は各種バクテリアの集合
体であり、各バクテリアの性状がかなり異なっているこ
とが考えられる。例えば、先に説明したようにロダン分
解菌の増殖速度は非常に遅く、フェノール系化合物を分
解するバクテリアの約１／４０である。従って、例え
ば、安水の活性汚泥処理の不調を短期間に回復させるた
めには、ロダン分解菌のように増殖速度の遅いバクテリ
アの増殖速度を促進する必要がある。

【００１３】従来の不調回復方法は、活性汚泥処理の条
件即ち、温度、ｐＨ、溶存酸素（ＤＯ）などを管理しバ
クテリアの自然増殖を期待するに過ぎず、このような方
法では処理不調の回復は、先に説明したように長期間を
要する。

【００１４】発明者らは、安水、石油精製工場などの廃
水に代表される活性汚泥の機能を阻害する有害成分がシ
アン化合物及び又は硫化物などの還元性硫黄化合物を含
む産業廃水の活性汚泥処理の不調を短期間に回復させる
ためにバクテリア、特に、ロダン分解菌の増殖を促進さ
せて処理不調を短期間に回復させる方法について研究を
行った。

【００１５】一般に、バクテリアは、微量のビタミン、
酵素、フチン酸などが存在すると増殖速度が促進される
ことが知られている。発明者らは、ビタミン、酵素、フ
チン酸などを安水活性汚泥処理の曝気槽に添加しバクテ
リアの増殖速度を測定した結果、ロダン分解菌を例にと
ると無添加の場合に比べて増殖速度が約２〜５倍も促進
されることが判明した。この結果から、活性汚泥処理の
不調が発生した場合、ビタミン、酵素、フチン酸などを
添加すると不調が短期間に回復することが考えられる。

【００１６】そこで、実際に不調が発生した活性汚泥処
理に、これらを添加した結果、ロダン化合物の分解不良
の回復は、従来の方法が２０〜６０日間も要していたの
に対してビタミン、酵素、フチン酸などを添加すること
により７〜１０日間で回復した。

【００１７】しかし、実設備の処理不調にこの方法を適
用すると大量のビタミン、酵素、フチン酸などを必要と
し、コスト的に問題があり実用化は、かなり困難であ
る。そこで発明者らはビタミン、酵素、フチン酸を含む
物質で安価で、かつ大量に入手できるものとしてビール
しぼりかす、豆腐のしぼりかす（おから）に着目し、こ
れを安水、石油精製工場の廃水に代表される活性汚泥の
機能を阻害する有害成分がシアン化合物及び又は硫化物
などの還元性硫黄化合物を含む産業廃水の活性汚泥処理
の曝気槽に散布したところビタミン、酵素、フチン酸を
添加したときと同程度の効果が得られることが判った。

【００１８】又、安水、石油精製工場などの廃水に代表
される活性汚泥の機能を阻害する有害成分がシアン化合
物及び又は硫化物などの還元性硫黄化合物を含む産業廃
水の活性汚泥処理は、処理不調になると活性汚泥のバル
キング（膨潤化）が起こり、汚泥沈澱槽において汚泥の
浮上、流出が起こり、活性汚泥が処理水に流出して、処
理水質の悪化を招く。又、このバルキングは、回復に適
切な方法が無く、このため回復に長期間要していた。し
かし、本発明において、このようなバルキングを起こし
た活性汚泥にビールしぼりかす及び又は豆腐のしぼりか
すと水溶性鉄塩、例えば、第２鉄塩単独、或いは第２鉄
塩と第１鉄塩とを組み合わせた鉄塩の水溶液を添加する
と早期に回復することが明らかになった。

【００１９】このバルキングの回復機構について、次の
ように考えられる。ビールのしぼりかす及び又は豆腐の
しぼりかすは、米、麦、大豆などの原料の穀物の表皮が
かなり残っており、バルキングなどの処理不調の活性汚
泥処理にビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかす
を添加すると、この表皮に活性汚泥が付着し、更に、水
溶性鉄塩が共存すると、鉄塩、特に、第２鉄塩の凝集作
用により活性汚泥が付着した表皮が凝集して沈降性が良
好なフロックを形成してバルキングが短期間で回復する
ものと思われる。従って、水溶性鉄塩の代わりに活性汚
泥に悪影響しない凝集剤、例えば、ポリ塩化アルミ、高
分子凝集剤なども使用することができる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 （実施例１）安水のロダン化合物が分解不良となった活
性汚泥処理の曝気槽にビールのしぼりかすを、曝気槽１
ｍ³ 当たり、１日に約３０〜６０ｇ常時添加した。その
結果、ビールのしぼりかす添加後、約５〜７日目後から
分解性が回復し、７〜１０日後には分解性がほぼ完全に
回復した。なお、ビールのしぼりかすを添加しない場
合、ロダン化合物の分解性の回復は、約２０〜６０日間
以上も要した。このことから、ビールのしぼりかすは、
ロダン化合物の分解性の回復を促進する作用があること
が明らかになった。

【００２１】（実施例２）ロダン分解菌を培養するため
の回分式活性汚泥処理の曝気槽にビールのしぼりかす
を、曝気槽１ｍ³ 当たり、５００〜６００ｇ添加した結
果、ロダン化合物濃度３００ｍｇ／ｌ（ａｓ ＳＣＮ）
の水溶液を２４時間以内に分解した。なお、ビールのし
ぼりかすを添加しない場合、同濃度の水溶液を完全に分
解するには９６時間以上も要した。このことから、ビー
ルのしぼりかすは、ロダン分解菌を活性化させる作用が
あることが明らかになった。

【００２２】（実施例３）安水成分（硫化物、シアン）
及び安水活性汚泥処理の過曝気によって生じる亜硫酸イ
オン（ＮＯ^2-）のロダン分解菌の機能阻害は、ビールの
しぼりかすを添加することによって改善された。

【００２３】即ち、ロダン分解菌にロダン化合物溶液１
００ｍｇ／ｌ（ａｓ ＳＣＮ）を加え、ビールのしぼり
かすを５００〜６００ｍｇ／ｌ添加して振とう培養を行
った結果、硫化物を１５ｍｇ／ｌ（ａｓ Ｓ^2-）、又
は、シアンイオンを１０ｍｇ／ｌ、又は、亜硫酸イオン
を２０ｍｇ／ｌ（ａｓ ＮＯ^2-）添加してもロダン化合
物は、２４時間以内に完全に分解した。なお、ビールの
しぼりかすを添加しない場合、Ｓ^2-を１０ｍｇ／ｌ、又
は、ＣＮ^- を１０ｍｇ／ｌ、又は、ＮＯ^2-を１５ｍｇ／
ｌの添加したときのロダン分解率は、それぞれ３８％、
３５％と５３％である。このことから、Ｓ^2-、ＣＮ^- 及
びＮＯ^2-によるロダン分解菌の機能阻害がビールしぼり
かすの添加により改善された。

【００２４】（実施例４）バルキング状態になり、又、
ロダン化合物の分解性などが低下し、処理不調状態にな
った安水の活性汚泥処理の曝気槽に、曝気槽１ｍ³ 当た
り、ビールのしぼりかすを、１日に３０〜６０ｇ、水溶
性鉄塩として塩化第２鉄の水溶液を常時添加した。その
結果、通常はバルキングを回復させるのに約３０日から
半年以上を要したが、ビールのしぼりかすと塩化鉄を添
加後、７〜１０日目頃から沈降性が良好になり添加後、
１５〜２０日でバルキング状態が完全に回復した。又、
ロダン化合物の分解性は、添加後５〜１０日で向上し、
１０〜２０日後には完全に回復した。

【００２５】（実施例５）硫化物を約５０ｍｇ／ｌ（ａ
ｓ Ｓ^2-）含む石油精製工場の廃水を、工場の廃水発生
量の時間的変化に合わせて供給しながら活性汚泥処理を
行った結果、活性汚泥がバルキング状態になり、処理水
のＣＯＤ、ＳＳ濃度が著しく高くなった。なお、この活
性汚泥処理は、豆腐のしぼりかす（おから）と水溶性鉄
塩を添加しなかった。

【００２６】そこで、この活性汚泥処理の曝気槽に豆腐
のしぼりかすを、曝気槽１ｍ³ 当たり、１日に約５０ｇ
と水溶性鉄塩として塩化第２鉄と硫酸第１鉄の水溶液を
１日に３０〜５０ｇ（鉄イオンとして）を約３０日間毎
日添加した。活性汚泥の沈降性は、豆腐のしぼりかすと
水溶性鉄塩を添加後、約１０日目頃から改善され、添加
後１５〜２０日でバルキング状態が完全に回復した。

【００２７】その後、豆腐のしぼりかすと水溶性鉄塩の
添加を約１ケ月毎に２日に１回、５日に１回、１０日に
１回と逐次減らし、最終的には１０日に１回の割合で豆
腐のしぼりかすと水溶性鉄塩を添加した結果、バルキン
グが発生せず、良好な処理水質がえられた。

【００２８】このように、バルキングが発生し易い活性
汚泥処理に豆腐のしぼりかすと水溶性鉄塩を一定の間隔
で添加すると、バルキングの発生を抑制し、安定した良
好な活性汚泥処理が可能になった。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、硫化物、
シアン化合物などの活性汚泥の機能を阻害する有害成分
を含む産業廃水を活性汚泥処理法により処理するに当た
り、活性汚泥処理の曝気槽にビールのしぼりかす及び又
は豆腐のしぼりかす、又は、ビールのしぼりかす及び又
は豆腐のしぼりかすと水溶性鉄塩とを添加することによ
り活性汚泥のバルキングの発生、廃水の汚濁成分の分解
不良などの処理不調を短期間に回復させると共に、常時
添加することによりこれらの処理不調を未然に抑制する
ことが可能になった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業廃水の活性汚泥処理において、曝気
   槽にビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼりかす（お
   から）を添加して、活性汚泥処理を行わせることを特徴
   とする産業廃水の活性汚泥処理方法。
2. 【請求項２】 ビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼ
   りかすと水溶性鉄塩を添加する請求項(1) 記載の産業廃
   水の活性汚泥処理方法。
3. 【請求項３】 産業廃水が活性汚泥の機能を阻害する有
   害成分を含む請求項(1) 又は(2) 記載の産業廃水の活性
   汚泥処理方法。
4. 【請求項４】 上記有害成分がシアン化合物及び又は硫
   化物などの還元性硫黄化合物を含む廃水である請求項
   (3) 記載の産業廃水の活性汚泥処理方法。
5. 【請求項５】 産業廃水がコークス炉から発生する安水
   （ガス廃液）である請求項(1) 〜(4) にそれぞれ記載の
   産業廃水の活性汚泥処理方法。
6. 【請求項６】 処理不調が発生した安水の活性汚泥処理
   を行いかつ回復させる請求項(5) 記載の産業廃水の活性
   汚泥処理方法。
7. 【請求項７】 ビールのしぼりかす及び又は豆腐のしぼ
   りかすと第２鉄塩単独、或いは第２鉄塩と第１鉄塩とを
   組み合わせた水溶性鉄塩を添加する請求項(6) 記載の産
   業廃水の活性汚泥処理方法。