JPS5910396A - 有機性物質を含む廃水の生物学的処理方法 - 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】 この発明は水産加工廃水、蓄産し尿廃水、農産加工廃水
りどの有機性物質を含む廃水の生物学的処理方法に関す
る口 周知のように、この種の廃水の生物学的処理方法として
は、第１図に示すような工程からなる活性汚泥法が従１
）口から使用されている０この方法は、廃水を−Ｈ調整
槽ｌに溜めて、必要に応じて液性の均一化、栄養源の添
加、ＰＨ調節などの作業を行った後、その−電歇を連続
的に曝気槽３へ給水する。この曝気槽；３に一定時間滞
留中に、廃水中の有機性物質が、送風機５から送り込捷
れる空気により活発に活動している好気性細菌によって
酸化分解されて、活性汚泥（フロック）が形成され、こ
の活性汚泥と共に廃水が沈降分離槽４に送られる。そし
て、沈降分離槽４においても、一定時間滞留させて、活
性汚泥と上澄液を分離させ、−ｈ澄液は処理水として放
流される。一方、沈降した活性汚泥は、汚泥ポンプ７に
よって一部ヲ曝気槽３へ返送して循環使用し曝気槽３内
の活性汚泥濃度を保持して、好気性細菌による酸化作用
に役立たせている。曝気槽３へ返送した残余の活性汚泥
は余剰汚泥として、前記循環系外へ引き出して汚泥脱水
機６等により液体と固体に分離され、固体は埋立、投棄
等の処分がなされる。

このような活性汚泥法においては、廃水のＢＯＤ濃度が
高い場合には、好気性細菌による酸化分解が進行しない
ために、所定のＢＯＤ濃度以−トの廃水を活性汚泥法で
処理する場合には、稀釈水を多量に加えてＢＯＤ濃度を
低下させる必要がある。

そして、この稀釈水による廃水量の増加に伴い、曝気槽
３等が大型化し運転管理が複雑になるのに加えて、稀釈
水の給水施設等の諸経費の増加、さらには曝気槽３にお
ける曝気量の増大に伴う送風機５の動力費の増加などの
種々の欠点を伴なっている０ この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、廃
水のＢＯＤ濃度いかんにかかわらず、極めて効率良く処
理することにより運転経費の軽減化、装置の小型化、運
転管理の単純化を図ることを目的とし、その特徴とする
ところは、調整槽から送られる廃水を嫌気槽において通
性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥
の状態を維持するのに適した曝気量で曝気した後に沈降
分離槽から返送される好気性汚泥と混合凝集して曝気槽
内で好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気
性汚泥を生育させ、この汚泥を廃水と共に沈降分離槽へ
送って沈降分離し上澄液を処理水として系外へ排出し沈
降した好気性汚泥を前記の通り曝気槽へ返送する廃水処
理循環系を形成するところにある。

この発明方法を第２図を参照しつつ詳細に説明する〇 この発明方法は、廃水を調整槽１１嫌気槽２、曝気槽３
及び沈降分離槽４と循環させる廃水処理循環系で生物的
に処理するものである。

この廃水処理循環系で作用する細菌のうち、好気性細菌
としては、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ　）ＦＪ　７
５Ｅ　主体でその他酵母も含１れ、嫌気性細菌としてＨ
−５ｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　）属、バチルス（Ｂａ
ｃｉ　１ｌｕｓ　）属等に属する細菌が必須で、その他
側性嫌気性細菌も含まれる。

これらの好気性細菌及び嫌気性細菌は廃水処理循環系の
運転開始前に理系の中にあらかじめ投入しておくことに
より以後は該系の中で自然増殖したものが使用される。

廃水は、水産加工廃水、蓄産し尿廃水、農産加工廃水、
その他の有機性物質を含む廃水であればその種類を問わ
ずにすべてこの発明方法で処理することができる。

この廃水は１ず調整槽ｌに集められ、ここで必要に応じ
て液性の均一化、栄養源の添加、ＰＨ調節などの作蒙が
行われる０そして、所定時間滞留させた後に、−電歇が
連続的に嫌気槽２へ給水される。

嫌気槽２においては、前記調整槽ｌから送られる廃水を
送風機５から送り込捷れる空気によって曝気される。こ
の曝気は、廃水を弱く攪拌する目的と、嫌気性細菌の主
体をなす通性嫌気性細菌を顕在化させるため混合液に溶
存酸素を微量に提供する目的のためであるから、単位汚
濁物質当りの曝気量は曝気槽２における曝気量の通常約
１０分の１以下の弱い曝気でよいことが経験的、実験的
に判明している。これより多い量の曝気を行うと、混合
液の攪拌は十分に行われるものの、嫌気性細菌が潜在化
して曝気の目的に反することと々ル汽めである。このよ
うな条件に合致した曝気を行うことにより、嫌気槽２内
においては、嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥が生息
している状態が維持される。

尚、前記調整槽１と嫌気槽２は廃水の性質あるいは諸般
の事情により調整槽ｌと嫌気槽２を一つにまとめてこね
ら２つの槽ｉ、２ｆ：兼ねる調整嫌気槽とすることがで
きるが、これはこの発明方法の技術的範囲に含まれるも
のである。

曝気槽３Ｖｒおいて４は、前記嫌気槽２から供給される
嫌気性汚泥と沈降分離槽４から返送されてくるズーグレ
ア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）屑綿菌を含む好気性汚泥が混合
投入されて送風機５から送り込まれる空気によって曝気
される。この両省の投入量は固形物濃度で等量か好気性
汚泥が少し多い目に投入される。この２つの種類の異な
る汚泥は、それぞれ相反する物理化学的性質を有してお
り、これら相反する物理化学的性質のうち、クーロン力
、ファンデルワールス力による好気性汚泥と嫌気性汚泥
との親和性の増大、並びに２つの汚泥間におけるある種
の高分子間結合反応の形成及び好気性細菌により形成さ
れた粘膜による粘着力などの相剰効果により、２つの汚
泥間における強固な凝集力がもたらされる。この強固な
凝集力並びに凝集の進行に伴う溶解成分の取り込み効果
によって、好気性細菌と嫌気性細菌が共に顕在化した新
たな汚泥が生成されると共に、廃水の浄化作用が促進さ
れるのである０ちなみに、同一廃水から生成された好気
性汚泥と嫌気性汚泥は、上記のような強固な凝集力を有
するが、これに反して、異なった廃水から生成された好
気性汚泥と嫌気性汚泥との間には、はとんど凝集力が生
じないことが実験的に判明している。このことは、凝寒
反応が、単にクーロン力、ファンデルワールス力にのみ
によるものではなく、ある種の高分子間結合反応の存在
を示すものである〇 嫌気性細菌としては、前記した通性嫌気性細菌の添加が
不可欠であるが、通性嫌気性細菌として乳酸菌屑綿［を
含ませた場合には、この乳酸菌属細菌の作用によって嫌
気性汚泥の生成が助長され強固な凝集効果が一段と増大
すると同時に、嫌気槽２における嫌気的条件の元での腐
敗細菌の増殖に伴う腐敗状態の進行が遅延され、従って
腐敗臭の発生が防止される効果がある０ この曝気槽３における機能は、混合投入された２つの種
類の異なる汚泥を好気的条件の元において攪拌曝気し、
前記好気性汚泥の生成を促進ならしめるためである。

沈降分離槽４には、この好気性汚泥を含む廃水が一定量
連続的に入れられる。そして、この沈降分離槽４におい
て沈降した好気性汚泥は汚泥ポンプ７によって、前記の
ように、曝気槽３へと返送され、一方、上澄液は処理水
として放流される。

尚、嫌気槽２においては、運転開始前に投入された通性
嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が曝気によって廃水の流出
入にもかかわらず増殖し続けて嫌気性汚泥を生處してい
るが、廃水の汚濁濃度が諸種の理由によって減少した場
合には前記嫌気性細菌の増殖が不可能となるととも生じ
得るので、第３図に示すように、沈降分離槽４で分離し
た好気性汚泥を、嫌気槽２へも返送する廃水処理循環系
とすることができる。この系の場合には、好気性汚泥中
に潜在化している嫌気性細菌が嫌気槽２で前記した曝気
によって顕在化し増殖することができるからである０従
って、この系においては、嫌気槽２を出た廃水中には、
嫌気性細菌が顕在化し好気性細菌が潜在化した嫌気性汚
泥が含壕れているが、この嫌気性汚泥を含む廃水と沈降
分離槽４から返送される好気性細菌が顕在化し嫌気性細
菌が潜在化している好気性汚泥が混合されて新たな汚泥
を生成するのは、前記系と同様である０又、この系の場
合には、前記沈降分離槽４で沈降分離された好気性汚泥
の嫌気槽２及び曝気槽３への分配返送量は、嫌気槽２へ
の返送量が曝気槽３への返送量の通常約１０分の１以下
である。この理由は、嫌気槽２への好気性汚泥の返送は
、好気性汚泥中に潜在化している嫌気性細菌を廃水と混
合して、嫌気槽２内における嫌気的条件でこれら嫌気性
細菌を増殖するためであるので少くてよ、いが、曝気槽
３においては、好気性汚泥を多量に生成し廃水処理効果
を＾めるために多量の返送が必要となるのである０しか
し、廃水の汚濁濃度が極端に低い場合には、嫌気槽２へ
の返送量を前記量以上に返送したり、あるいは、嫌気槽
２出日において、図外の嫌気沈降槽を設けて得た嫌気濃
縮汚泥を嫌気槽２に直接戻す必要がある。更に又、通性
嫌気性細菌に乳酸菌属細菌を含ませた場合の効果につい
ては、前記系と同じである。

上記２つの廃水処理循環系において、沈降分離槽４で沈
降分離して返送した残余の好気性汚泥は、汚泥脱水機６
によって固液分離されて、固体部分はこの廃水処理循環
系外へ排出され、液体部分は系内に戻されるか系外に排
出される。尚、以上の説明においては、嫌気槽２及び曝
気槽３における曝気を送風機５から送り込捷れる空気に
よって行う例について説明したが、これに代えて、他の
手段による曝気であってもよいのは勿論である。更に、
沈降分離槽４で分離された好気性汚泥中に顕在化してい
る好気性細菌を一層活発化させて、曝気＠３における汚
泥生成率を高めるために、沈降分離槽４にて沈降した好
気性汚泥を再曝気する図外の再曝気槽を経由してから分
配返送するようにしてもよい。

又、通性嫌気性細菌として乳酸菌属細菌が含捷れている
場合には、この細菌の作用により、固液分離した固体部
分の汚泥は放置状態におｈでも腐敗が進行せず、従って
、悪臭の発生等の二次公害の発生が阻止される。

以上の説明から明らかなように、この発明方法は、同一
廃水処理循環系内において、好気性細菌が顕在化し嫌気
性線間が潜在化した好気性汚泥と嫌気性細菌が顕在化し
た嫌気性汚泥を生成し、次に、これら２つの相反する物
理化学的性質を有する汚泥を混合することによって生じ
る親和性の増大及び粘着力などの相剰効果でもって生ず
る強固な凝集力走凝集の進行に伴う溶解成分の取り込み
効果によって、好気性細菌と嫌気性細菌が共に顕在化し
た新たか汚泥を生成すると共に、好気性汚泥の作用によ
り廃水の浄化を行うものである。そして、この新たな汚
泥の生成により廃水のＢＯＤ濃度は激減されるために、
曝気槽に給水される時には廃水のＢＯＤＩ１１度は極め
て低下しているｑこの結果、廃水のＢＯＤ濃度が高い場
合であっても、従来の活性汚泥法のように廃水全稀釈し
てＢＯＤ濃度を低下させる必要はなくなるので、廃水量
は増加せず、従って曝気槽等は小型のものでよくなり廃
水処理施設全体も小型化されると共に運転管理が単純化
される効果がある。更に、稀釈水の不要に伴う給水施設
の諸経費の軽減化、曝気槽の小型化に伴って曝気量も少
くてよいだめに送風機の動力費が軽減されるなど運転経
費の大巾な軽減化を図ることができる。更に又、通性嫌
気性細菌として乳酸菌属細菌が含まれる場合には該細菌
の作用により汚泥からの悪臭の発生等の二次公害の発生
が阻止される。

次にこの発明方法の実施例を第２番目の廃水処理循環系
の場合について説明する。

廃水・水産加工廃水、ＢＯＤ濃度は６０００ｐｐｍ、１
日当りの廃水量５００ｔ。

調整槽・廃水水質の調整操作はなし、毎分約０．３４７
　ｔの廃水全連続的に嫌気槽へ供給。

嫌気槽・・１分間当りの曝気量は１．５ｆｒｌｓ／分（
曝気槽の−の量ン ３ 廃水の平均滞留時間は６時間。

好気性汚泥の返送量は２５【７日０ 尚、嫌気槽における廃水の滞留時間は３時間以上２４時
間以内が標準で、ＢＯＤ濃度により差異が生じる。

曝気槽・入口におけるＢＯＤ濃度は７５０ｐｐｍ。

出口におけるＢＯＤ濃度は１１００ｐｐ。

廃水（汚泥）の平均滞留時間は１６時間。

好気性汚泥の返送量は５ｏｏｔ／日〇 尚、曝気槽における廃水（汚泥）の滞留時間は１２時間
以ト２４時間以内が標準で、曝気槽入口濃度により差異
が生じる。

曝気量はＢＯＤ濃度ＩＫｇ処理するのに要する空気量ｋ
　５０　ｍ”／　Ｂ　ＯＤ　Ｋｇとして、（５ｏｏｔ／
日＋５ｏＯｔ／日）　Ｘ　Ｏ，７５（ＢＯＤ濃度７５０
　ｐｐｍ）Ｘ　５０ｒｎ”／ＢＯＤＫｇ÷２４時間＋６
０分＝２時間＋６０分分２７曝気量＝　２６ｒｒｒＺ分
＋１．５ｍ”／分＝２ｇ、、ｒ／分この曝気量に必要な
送風機は３０ＫＷ１台、１１ＫＷＩ台。

沈降分離槽・・入口におけるＢＯＤ濃度ハ１００ｐｐｒ
ｒｂ放流する処理水のＢＯＪ）濃度は規制値内。

廃水（汚泥）の平均滞留時間は２時間Ｏ放流する処理水
の量は４９３ｔ／日０ 尚、同一条件の廃水を活性汚泥法で処理した場合と前実
施例との比較を述べる。

廃水のＢＯＤ濃度が６０００ｐｐｍであれば、通常稀釈
水によって２０００ｐｐｍ以下に稀釈しなければ活性汚
泥法においては処理が不能であるが、仮りに処理される
ものとして比較する。

前実施例と同様にＢＯＤ濃度ＩＫｇ処理するのに要する
空気量を５０Ｊ／ＢＯＤＫｇとして、５ｏｏｔ／日Ｘ６
（ＢＯＤ濃度６０００ｐｐｍ）Ｘ５０ｍ”＋２４時間÷
６０分＝１０４ｍ”／分。

この曝気量に必要な送風機は３０ＫＷが５台。

以上の２つの計算例でも明らかなように、この発明法に
よると、従来の活性汚泥法と消費電力の点で比較して、
送風機動力が約３〜４分の１で済むので、大巾な電力を
節約するこさができる〇尚、通常はこの廃水条件では処
理できないので、３倍程度に稀釈しなければならない。

この場合、送風機は同じ（３０ＫＷが５台でよいが、廃
水量が３倍程度になるために、諸設備の大型化、稀釈水
の必要性、運転操作の複雑化々どの種々の欠点が生じる
。

【図面の簡単な説明】

それぞれ示す０ １・調整槽、２・・・嫌気槽、３・・・曝気槽、４・・
・沈降分離槽。 特許出願人　　　大篠津食品工業株式会社同代理人　　
渡　辺　三　彦 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５７年特許願第１２００６４号 ２、発明の名称 有機性物質を含む廃水の生物学的処理方法３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 名称　大篠津食品工業株式会社 ４、代理人　〒５３０電話大阪０６　（３６１）　３８
３１住所　大阪市北区太融町２番２１号 （１１明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）発明の詳細な説明の欄 ■　明細書第７頁第１２行目 「曝気槽２」を「１Ｉｊｌ気槽３」に補正する。 以上 ５７１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽、曝気
   槽及び沈降分離槽へ順に送ると共に沈降分離槽で生成さ
   れた好気性汚泥を前記曝気槽へ返送させる廃水処理循環
   系であって、前記嫌気槽においては、調整槽から送られ
   る廃水を通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化する
   のに適した曝気により嫌気性汚泥の状態とし、前記曝気
   槽においては、上記嫌気槽から供給される嫌気性汚泥と
   沈降分離槽から返送されてくるズーグレア（Ｚｏｏｇｌ
   ｏｅａ）属細菌を含む好気性細菌が顕在化した好気性汚
   泥を混合し曝気して凝集させて、全体として好気性細菌
   が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥を生成し
   、前記沈降分離槽においては、曝気槽から供給される好
   気性汚泥を含む液を沈降分離して、上澄液を処理水とし
   て放流し、沈降した好気性汚泥は上記の通り曝気槽へと
   返送すると共に余剰の好気性汚泥を廃水処理循環系外へ
   排出することを特徴とする有機性物質を含む廃水の生物
   学的処理方法。 ２　前記通性嫌気性細菌が乳酸菌属細菌を含む通性嫌気
   性細菌である特許請求の範囲第１項記載の有機性物質を
   含む廃水の生物学的処理方法。 ３　有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽、曝気槽
   及び沈降分離槽へ順に送ると共に沈降分離槽で生成され
   た好気性汚泥を前記嫌気槽、曝気槽へ分配返送させる廃
   水処理循環系であって、前記嫌気槽においては、調整槽
   から送られる廃水と沈降分離槽から返送される好気性汚
   泥を混合した液をズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ　）属
   細菌を含む好気性細菌が潜在化し通性嫌気性細菌を含む
   嫌気性細菌が顕在化するのに適した曝気により嫌気性汚
   泥の状態とし、前記曝気槽においては、上記嫌気槽から
   供給される嫌気性汚泥と沈降分離槽から返送されてくる
   好気性汚泥を混合し曝気して凝集させて、全体として好
   気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥
   を生成し、前記沈降分離槽においては、曝気槽から供給
   される好気性汚泥を自む液を沈降分離して、上澄液を処
   理水として放流し、沈降した好気性汚泥は上記の通り嫌
   気槽、曝気槽へと分配して返送すると共に余剰の好気性
   汚泥を廃水処理循環系外へ排出することを特徴とする有
   機性物質を含む廃水の生物学的処理方法０４　前記通性
   嫌気性細菌が乳酸両川細菌を含む通性嫌気性細菌である
   特許請求の範囲第３項記載の有機性物質を含む廃水の生
   物学的処理方法。