JPH1133583A - 活性汚泥のバルキング防除剤及び防除方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性汚泥処理において、水質を悪化させるこ
となく、さらに、有用なフロック形成菌の生育を阻害す
ることなく、バルキング現象の発生を防止するバルキン
グ防除剤及びバルキング防除方法を提供すること。 【解決手段】 有効成分として、一般式（Ｉ）で示され
る化合物（式中ｎは０〜６の整数を表し、ｎが複数のと
き，Ｒはそれぞれ異なっていてもよい。Ｒはアミノ基、
ハロゲン原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜４０の不
飽和基を有しても良いアルキル基を表す）又はその塩の
少なくとも１種と、必要に応じて、カチオン系高分子凝
集剤、無機凝集剤、粘土鉱物の少なくとも１種とを含有
する活性汚泥のバルキング防除剤を曝気槽、沈殿槽又は
返送汚泥に添加する。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機物含有廃水処
理に有効な活性汚泥法において、施設管理上、最大の障
害となる糸状性微生物によるバルキングを防除するため
のバルキング防除剤及びそれを用いたバルキング防除方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機物含有廃水の処理方法として
活性汚泥法が広く採用されているが、沈降不良となった
活性汚泥が引き起こすバルキング現象は、活性汚泥法に
おける最大の問題であるといわれている。この原因は、
活性汚泥中の微生物相の生育バランスが崩れ、フロック
形成菌よりも糸状性微生物が優勢となることである。ひ
とたびバルキングが発生すると、活性汚泥が膨化を起こ
し沈殿しにくくなり、沈殿槽において活性汚泥と処理水
との界面を得ることが不可能となって、活性汚泥が流亡
し、環境汚染の原因となっていた。更に、活性汚泥の流
亡により、曝気槽内の活性汚泥のＭＬＳＳ（曝気槽混合
液内の浮遊物質）濃度が維持されず、廃水中に溶解して
いる有機物の活性汚泥による生物分解が不良となり、よ
り一層の環境汚染をもたらしていた。

【０００３】バルキング現象が発生した場合、活性汚泥
の沈降性を大きくする目的で、無機凝集剤や高分子凝集
剤の投入などが行われるのが一般的であり、これら薬剤
が廉価なこともあって、各廃水処理施設において多用さ
れている。更に、廉価な殺菌剤である塩素などを曝気槽
に添加することによるバルキングの防除も行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】活性汚泥処理システムへの凝
集剤の添加は、活性汚泥の沈降性悪化を一時的に解決す
るが、単なる応急処置にすぎず、バルキングの原因であ
る糸状性微生物の生育を抑制しているわけではないの
で、バルキングの再発防止には有効でない。また、塩素
等の殺菌剤は選択制がないため、バルキングの原因とな
る糸状性微生物の生育のみならず、活性汚泥の有用な生
物の生育に多大なる悪影響を与え、バルキング防除後に
水質が極端に悪化してしまうことや、有用微生物の死滅
によるバルキングの再発を誘発するという問題があっ
た。本発明の課題は、活性汚泥処理において、水質を悪
化させることなく、さらに、有用なフロック形成菌の生
育を阻害することなく、バルキング現象の発生を防止す
るバルキング防除剤及びバルキング防除方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、鋭意研究したところ、次の一般式（Ｉ）で表される
化合物（式中ｎは０〜６の整数を表し、ｎが複数のと
き、Ｒはそれぞれ異なっていてもよい。Ｒはアミノ基、
ハロゲン原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜４０の不
飽和基を有していてもよいアルキル基を表す）又はその
塩の少なくとも１種を有効成分とする活性汚泥のバルキ
ング防除剤が活性汚泥処理におけるバルキング現象の発
生を防止し得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【化１】

【０００６】すなわち、本発明は、有効成分として、一
般式（Ｉ）で示される化合物（式中ｎは０〜６の整数を
表し、ｎが複数のとき、Ｒはそれぞれ異なっていてもよ
い。Ｒはアミノ基、ハロゲン原子、水酸基、スルホン酸
基、Ｃ１〜４０の不飽和基を有していてもよいアルキル
基を表す）又はその塩の少なくとも１種を含有する活性
汚泥のバルキング防除剤、一般式（Ｉ）で示される化合
物又はその塩の少なくとも１種とカチオン系高分子凝集
剤又は無機凝集剤の少なくとも１種とを含有する活性汚
泥のバルキング防除剤、あるいは、一般式（Ｉ）で示さ
れる化合物又はその塩の少なくとも１種とカチオン系高
分子凝集剤又は無機凝集剤の少なくとも１種と粘土鉱物
の少なくとも１種とを含有する活性汚泥のバルキング防
除剤に関する。また、本発明は、上記のいずれかのバル
キング防除剤を曝気槽、沈殿層又は返送汚泥に添加する
ことを特徴とする活性汚泥のバルキング防除方法に関す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明にかかるバルキング防除剤
は、活性汚泥処理システムにおいて用いられるものであ
り、ここで活性汚泥処理システムとは、好気的に廃水を
処理するというシステムであり、標準活性汚泥法のほ
か、その変法といわれているすべての方法を包含する。

【０００８】本発明にかかるバルキング防除剤として
は、上記のように、有効成分として、一般式（Ｉ）で示
される化合物（式中ｎは０〜６の整数を表し、ｎが複数
のとき、Ｒはそれぞれ異なっていてもよい。Ｒはアミノ
基、ハロゲン原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜４０
の不飽和基を有していてもよいアルキル基を表す）又は
その塩の少なくとも１種を含有する活性汚泥のバルキン
グ防除剤、一般式（Ｉ）で示される化合物又はその塩の
少なくとも１種とカチオン系高分子凝集剤又は無機凝集
剤の少なくとも１種とを含有する活性汚泥のバルキング
防除剤、あるいは、一般式（Ｉ）で示される化合物又は
その塩の少なくとも１種とカチオン系高分子凝集剤又は
無機凝集剤の少なくとも１種と粘土鉱物の少なくとも１
種とを含有するものを挙げることができ、一般式（Ｉ）
で示される化合物のみの添加でも十分にバルキング抑制
効果は得られるが、高分子凝集剤、無機凝集剤、粘土鉱
物と併用することにより、化合物添加直後の初期汚泥沈
降性が改善され、またバルキング防除期間が持続すると
いう顕著な効果が期待できる。

【０００９】本発明において、一般式（Ｉ）のＲで表さ
れる置換基としては、アミノ基、塩素、臭素、ヨウ素、
フッ素などのハロゲン原子、水素基、スルホン酸基、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、ｔｅｒ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、アリル
基、プロパギル基などの炭素数１〜４０の二重結合又は
三重結合を１つ以上有していても良いアルキル基を表
す。水酸基、スルホン酸基の場合はその塩も本化合物に
含まれる。塩としてはナトリウム、カリウム、リチウム
などの通常用いられる金属が挙げられる。置換基数は０
〜６であり、複数個のときは、置換基はそれぞれ異なっ
ていてもよい。化合物の具体的な例としては、１，２−
ナフトキノン、１，２−ナフトキノン−４−スルホン酸
ナトリウム、１，４−ナフトキノン、２−アミノ−３−
クロロ−１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロ−
１，４−ナフトキノン、２−メチル−１，４−ナフトキ
ノン、２−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、５−ヒ
ドロキシ−１，４−ナフトキノン、２−メチル−５−ヒ
ドロキシ−１，４−ナフトキノン、５，８−ジヒドロキ
シ−１，４−ナフトキノン、ビタミンＫ１などを挙げる
ことができる。これらの化合物は、単独又は数種を組み
合わせて使用することができる。

【００１０】本発明において、カチオン系高分子凝集剤
としては、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル
酸エステル系、ビニルホルムアミド系、ポリアクリルア
ミド系、ポリアミン系、ジシアンジアミド系高分子凝集
剤を例示することができる。また、無機凝集剤として
は、硫酸アルミニウム、塩化第２鉄等を、粘土鉱物とし
ては、セピオライト、バーミキュライト、アタパルジャ
イト等をそれぞれ例示することができる。

【００１１】上記のバルキング剤は、活性汚泥処理シス
テムの任意の場所に添加できるが、曝気槽への添加が最
もバルキング抑制に効果がある。曝気槽への添加方法
は、連続的に添加する方法や、１回／日で２〜３回にわ
けて添加する方法が考えられ、いずれの方法でも自由に
選択できる。また、バルキング発生の程度によっては、
一回のみの添加でも十分なバルキング抑制効果が期待で
きる。また、添加に先立ち、ｐＨや曝気強度の調整な
ど、日常行っている施設の運転管理方法の変更は全く必
要なく、非常に簡単な添加条件でバルキングの抑制効果
が得られる。

【００１２】一般式（Ｉ）で示される化合物は、通常、
粉体として用いるが、水などに溶解させ、液剤としても
使用できる。粉剤とする場合、上記化合物を曝気槽の総
容量に対し、１〜２００ｍｇ／ｌ程度、好ましくは、２
〜５０ｍｇ／ｌ程度添加することで、バルキングの原因
糸状性微生物の生育を抑制することができる。また、沈
殿槽から活性汚泥が流亡しているときには、粘土鉱物や
カチオン系高分子凝集剤又は無機凝集剤の１種又は２種
以上と混ぜ合わせても使用できる。粘土鉱物、無機凝集
剤は、曝気槽総容量に対して、１０〜２００ｍｇ／ｌ程
度、また、高分子凝集剤は、１〜５０ｍｇ／ｌ程度、好
ましくは、１０〜２０ｍｇ／ｌ程度の添加量が適当であ
る。

【００１３】本発明のバルキング防除剤を添加すると、
汚泥の沈降性の改善、活性汚泥中の糸状性微生物の生育
数の減少、糸状性微生物の糸状体の切断、折れ曲がり、
ねじれなどが、添加後数日間で観察できる。しかも、こ
のとき、フロックを形成している有用な微生物や原生動
物の生育への悪影響は全く観察されないため、良好な水
質を得ることができる。このように、本発明によると、
活性汚泥に悪影響を与えることなく、良質な水質を得な
がら、バルキング防除が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下に、実施例を掲げて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に
限定されるものではない。 （バルキングの発生）曝気槽（２１）と沈殿槽（０．５
１）が分離している培養装置に、人工合成廃水（グルコ
ース８７０ｍｇ／ｌ、ペプトン２５０ｍｇ／ｌ、塩化ナ
トリウム３００ｍｇ／ｌ、リン酸二カリウム３９ｍｇ／
ｌ、硝酸アンモニウム４３ｍｇ／ｌ）を連続的に供給
し、活性汚泥を培養した。合成廃水の流入量１ｌ／日、
ＭＬＳＳ濃度２，０００ｍｇ／ｌ、室温２０〜２５℃の
条件で糸状性バルキングを発生させ、以下の実験を行っ
た。なお、このとき発生していた糸状性微生物は、ＴＹ
ＰＥ０２１Ｎ、スフェロチルス ナタンス、ＴＹＰＥ１
７０１、ＴＹＰＥ１７０２であった。（Ｅｉｋｅｌｂｏ
ｏｍ Ｄ．Ｈ．Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｏｒｇａｎｉ
ｓｍｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ
ｓｌｕｄｇｅ．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｖｏ
ｌ．９：３６５−３８８（１９７５）に記載された方法
で、糸状性微生物の識別を行った。）。

【００１５】（バルキング抑制効果の判定）バルキング
抑制効果の判定は、シリンダーに３時間（１８０分間）
静置した時の活性汚泥の沈降性（ＳＶ１８０と表す）、
顕微鏡観察による糸状性微生物の生育判断（非常に多い
＝＋＋＋＞＋＋＞＋＞±＝非常に少ない）、曝気槽のｐ
Ｈ、処理水の濁り（濁っている＝＋、透明である＝
−）、原生動物の個体数への影響（影響あり＝あり、影
響なし＝なし）で行った。

【００１６】（実施例１〜８）糸状性微生物によりバル
キングが発生している活性汚泥に、表１の各実施例に示
した化合物を曝気槽に対して１０ｍｇ／ｌ・回の割合で
２回添加した。添加後、連続培養を続け、試験開始から
４日目にバルキング抑制効果を判定した。また、何も添
加しないものを対照とした。その結果、対照区の汚泥沈
降性は、ＳＶ１８０値＝９４％であったが、各実施例の
化合物添加区では、汚泥の沈降性が改善され、糸状性微
生物の生育数も減少した。また、曝気槽水のｐＨは、対
照区とほとんど同じであり、沈殿槽の濁りも観察され
ず、原生動物の個体数の減少もなかった。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】本発明のバルキング防除剤を曝気槽に添
加することにより、フロックを形成している有用な微生
物の生育に悪影響を与えることなく、糸状性微生物の生
育数を減少させることができ、その結果、汚泥の沈降性
も大幅に改善される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ）で示される化合物又はその
   塩の少なくとも１種を有効成分として含有することを特
   徴とする活性汚泥のバルキング防除剤 【化１】 （式中ｎは０〜６の整数を表し、ｎが複数のとき、Ｒは
   それぞれ異なっていてもよい。Ｒはアミノ基、ハロゲン
   原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜４０の不飽和基を
   有していてもよいアルキル基を表す）
2. 【請求項２】 一般式（Ｉ）で示される化合物又はその
   塩の少なくとも１種とカチオン系高分子凝集剤又は無機
   凝集剤の少なくとも１種とを有効成分として含有するこ
   とを特徴とする活性汚泥のバルキング防除剤
3. 【請求項３】 一般式（Ｉ）で示される化合物又はその
   塩の少なくとも１種と、カチオン系高分子凝集剤又は無
   機凝集剤の少なくとも１種と、粘土鉱物の少なくとも１
   種とを有効成分として含有することを特徴とする活性汚
   泥のバルキング防除剤
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか記載のバルキン
   グ防除剤を曝気槽、沈殿層又は返送汚泥に添加すること
   を特徴とする活性汚泥のバルキング防除方法