JPS5942097A - 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，人蓄し尿廃水，農産加工廃水
などの有機性物質を含む廃水の生物学的処理方法の改良
に関する。

この発明の発明者等は先に提出した特願昭５７−１１５
７１７号において、従来の活性汚泥法による有機性物質
を含む廃水の生物学的処理に代わる有用な生物学的処理
方法を提案した。この生物学的処理方法の特徴とすると
ころを、第１図及び第２図のフローシートに基づいて説
明すると、まず第１図に示すように、有機性物質を含む
廃水を調整槽１から嫌気槽２へと送り、該嫌気槽２から
第ｌ好気槽３を経由した廃水と、前記嫌気槽２からの廃
水を混合して第２好気槽４，沈降分離槽５へと順に送る
と共に、該沈降分離槽５で分離した好気性汚泥を前記嫌
気槽２からの廃水と混合して第１好気槽３へ返送する廃
水処理循環系であって、前記嫌気槽２においては、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が
生成されるに適した曝気撹拌を行うと共に、この嫌気性
汚泥を含む廃水の一部と前記沈降分離槽５から返送され
るズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属細菌を含む好気性
細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥を混
合して汚泥を生成して第ｌ好気槽３で曝気撹拌すること
により好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好
気性汚泥とし、更に、この新たな好気性汚泥を含む廃水
と前記嫌気性汚泥を含む残余の廃水を混合して汚泥を生
成して第２好気槽４で曝気撹拌することにより再び好気
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
生成した後、この好気性汚泥を含む廃水を沈降分離槽５
へ送って上澄液と分離した好気性汚泥を前記の通り第１
好気槽３へ返送すると共に、第１好気槽３へ返送した残
余の好気性汚泥及び前記上澄液を廃水処理循環系外へ排
出するようにしたところと、第２図に示すように、上記
廃水処理循環系の沈降分離槽５で分離した好気性汚泥を
前記嫌気槽２からの廃水と混合して第ｌ好気槽３へ返送
すると共に嫌気槽２へも分配返送するようにしたところ
にある。

このような生物学的処理方法は、従来の活性汚泥法に較
べて、通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化した嫌
気性汚泥を含む廃水の一部と、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌ
ｏｅａ）属細菌を含む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混合して新たな汚泥を生成す
ることによってまず最初の廃水の浄化処理を行い、次い
で、前記嫌気性汚泥を含む廃水の残余と前記新たな汚泥
を曝気撹拌することにより生成したズーグレア（Ｚｏｏ
ｇｌｏｅａ）属細菌を含む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含む廃水を混合してさら
に新たな汚泥を生成することによっても廃水の浄化処理
を行うものなので、原液廃水の濃度が高い場合であって
も稀釈する必要もなく、したがって、稀釈に伴う原液廃
水の増加による諸装置の小型化と運転管理の簡素化を図
ることかでき、更に、曝気量も少くてよいために運転管
理に要する経費も節減されるという特長を有している。

しかしながら、廃水の汚濁成分や汚濁濃度の急変、気象
条件の変化、あるいはその他の物理化学的条件で変動が
あった場合には、廃水処理循環系内の細菌の生存条件が
これら諸要因に伴って変動して円滑な廃水処理が行えな
くなり、この結果、廃水処理循環系を安定させるために
多大の労力を必要とする欠点があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであっ
て、廃水の汚濁成分や汚濁濃度の急変、気象条件の変化
、あるいはその他の物理化学的変化が生じた場合であっ
ても廃水処哩循環系を安定させて円滑な廃水処理を行う
ことを目的とし、その特徴とするところは、前記提案済
の発明における嫌気槽２，第１好気槽３及び第２好気槽
４内の廃水の一部をそれぞれ別の活性化タンクに取り出
してＣ／Ｎ比の調整と無機物の添加を行い且つこれら活
性化タンクにおいて当該各嫌気槽２，第１好気槽３及び
第２好気槽４におけるのと同一条件の曝気撹拌を行った
後、それぞれの活性化タンク内の廃水を当該各嫌気槽２
，第１好気槽３及び第２好気槽４へ戻すようにしたとこ
ろにある。

この発明方法を第３図を参照しつつ以下詳細に説明する
。

この発明方法は、有機性物質を含む廃水を調整槽１，嫌
気槽２へと送り、該嫌気槽２から第１好気槽３を経由し
た廃水と、前記嫌気槽２からの廃水を混合して第２好気
槽４，沈降分離槽５へと順に送ると共に、該沈降分離５
で分離した好気性汚泥を前記嫌気槽２からの廃水と混合
して第ｌ好気槽３へ返送する廃水処理循環系において、
嫌気槽２，第１好気槽３，第２好気槽４内の廃水中の細
菌の活性を促すようにしたものである。

この発明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）属が必
須でその他酵母も含まれ、嫌気性細菌としては一部好気
的性質を有する通性嫌気性細菌、例えば乳酸菌（Ｌａｃ
ｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ペデイオコッカス（Ｐｅｄ
ｉｏｃｏｄｄｕｓ）属、ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅ
ｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ
）属等に属する細菌が必須でその他偏性嫌気性細菌が含
まれていてもよい。

通性嫌気性細菌が乳酸菌属細菌を含むと後述の特有の効
果を生じる。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該系の中へあらかじめ投入し
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ぱその種類を問わ
ずにすべてこの発明方法で処理することができる。

この廃水はまず調整槽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調節などの作業が
行われる。そして、所定時間滞留させた後に、一定量が
連続的に嫌気槽２へ給水される。

嫌気槽２においては、調整槽ｌから送られる廃水を留め
て送風機６から送り込まれる空気によって曝気撹拌され
る。この曝気撹拌は嫌気槽２の中に生息する通性嫌気性
細菌を増殖させ、かつ、この嫌気性細菌が顕在化した嫌
気性汚泥を生成させるために廃水中に均等して微量の溶
存酸素を提供するものであるから、単位汚濁物質当りの
曝気量は第１好気槽３における曝気量の通常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。これより多い曝気を行うと、廃水の撹拌は十分に
行われるものの、通性嫌気性細菌が不活発となり嫌気性
汚泥が生成されなくなるからである。まだ、この嫌気槽
２では、一旦、槽内の廃水の一部を、ポンプ７によって
活性化タンク８に導いて、Ｃ／Ｎ比の調整と無機物の添
加を行うと共に、所定時間の間嫌気槽２における同一条
件の曝気撹拌を送風機６から送られる空気によって行っ
た後、この活性化タンク８内の廃水を嫌気槽２へ戻す。

この活性化タンク８の容量は通常嫌気槽２容量の百分の
１から千分の１程度でよい。又、Ｃ／Ｎ比は１０乃至２
５の範囲内において廃水の汚濁成分によって適宜選択調
整される。このＣ／Ｎ比の調整は廃水中に含まれる嫌気
性細菌を活性化し、その増殖速度を速めるために行うも
のであるが、Ｃ／Ｎ比が高い場合には尿素等窒素成分を
加えて低下させ、Ｃ／Ｎ比が低い場合には、廃糖密等の
炭素成分を加えて高くされる。無機物の添加は、Ｃ／Ｎ
比の調整と同様、廃水中に含まれる嫌気性細菌を活発化
し、その増殖速度を速めるために行うものであるが、通
常活性硅酸５０％程度をベースに、その他の必要な塩類
５０％程度を含む溶液を、活性化タンク８容量の３百分
の１から千分の１程度添加する。活性化タンク８内で廃
水を滞留させる時間は、廃水中に存在する通性嫌気性細
菌の分裂時間の１０倍程度、具体的には２時間３０分程
度が標準であるが、廃水の条件その他の理由によって必
要に応じて滞留時間を延艮又は短縮する。この活在化タ
ンク８への嫌気槽２内の廃水の供給は、前記した所定量
を一括して供給して前記処理を施した後、再び活性化タ
ンク８内の廃水を一括して嫌気槽２内へ戻すいわゆるバ
ッチ処理が標準であるが、廃水組成が嫌気性細菌の生育
に特に適さない場合においては一定量を連続的に供給し
てもよい。活性化タンク８で処理された廃水は、前記し
たようにそれに含まれる嫌気性細菌が活性化しており、
有機物の微生物分解を促進するのに最も適した状態とな
っているために、これを嫌気槽２へ戻すことによって、
嫌気槽２内の廃水もこの活性化タンク８から戻された廃
水と同様に有機物の微生物分解の促進に適した状態すな
わち廃水中の嫌気性細菌が活性化した状態となるのであ
る。この活性化タンク８における前記廃水のバッチ処理
は、廃水組成によって連続して行ってもよいが、廃水の
諸条件の変化に伴って処理系が円滑に運転できなくなる
可能性が生じた時だけ連続して行うようにしてもよい。

活性化タンク８内の廃水の温度は、嫌気槽２内の廃水の
温度に対して±１０℃以内の範囲が望ましいが、最も望
ましくは３０℃以上３２℃以下である。

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１と嫌気槽２を一つにまとめて、こ
れら２つの槽１，２役目を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。

上述のような条件に合致した曝気を行うことによって生
成した通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化した嫌
気性汚泥を含む廃水の一部を沈降分離槽５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た好気性
汚泥と混合して新たな汚泥を生成して廃水と共に第１好
気槽３へ投入される。この両者の混合割合は固形物濃度
で等量か好気性汚泥を少し多い目にして混合される。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−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。

ちなみに、同一又は類似の汚濁成分からなる廃水から生
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、ほとん
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、凝集反応が、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。

また、この第１好気槽３でも、嫌気槽２と同様の活性化
タンク９が設けられ、一旦、槽内の廃水の一部を、ポン
プ１０によって活性化タンク９に導いて、Ｃ／Ｎ比の調
整と無機物の添加を行うと共に、所定時間の間第１好気
槽３における同一条件の曝気撹拌を送風機６から送られ
る空気によって行った後、この活性化タンク９内の廃水
を第ｌ好気槽３へ戻す。この活性化タンク９の第ｌ好気
槽３に対する容量、好ましいＣ／Ｎ比の範囲、Ｃ／Ｎ比
の調整の仕方、無機物の添加、活性化タンク９内におけ
る廃水の曝気撹拌のための滞留時間、バッチ処理が標準
である点等は前記嫌気槽２の活性化タンク８の箇所で説
明した内容と、本活性化タンク９の設置目的が好気性細
菌を活発化させる点であるのを除いて、同じである。活
性化タンク９内の温度条件については、第１好気槽３内
の廃水の温度に対して±５℃の範囲が望ましいが、最も
望ましいのは２５℃以上２７℃以下である。ここで、前
記嫌気槽２に設けた活性化タンク８内の廃水の温度と差
異が生じるのは、対象とする細菌群の外的温度条件に対
する拠動が異なることによるものである。

このようにして新たに生成された汚泥は、第１好気槽３
で曝気撹拌し、活性化タンク９で好気性細菌を更に活発
化することにより、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となってから廃水と共に第１好気
槽３より出て、前記嫌気槽２からの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と混合して、前記
と同様の理由により生成される汚泥と共に第２好気槽４
へ投入される。この両者の混合割合は固形物濃度で等量
か好気性汚泥が少し多い目である。この新たな汚泥の生
成により嫌気槽２から出た嫌気性汚泥を含む廃水の浄化
作用が促進される。また、この第２好気槽４でも、嫌気
槽２や第１好気槽３と同様の活性化タンク１１が設けら
れ、一旦、槽内の廃水の一部を、ポンプ１２によって活
性化タンク１１に導いて、Ｃ／Ｎ比の調整と無機物の添
加を行うと共に、所定時間の間第ｌ好気槽３における同
一条件の曝気撹拌を送風機６から送られる空気によって
行った後、この活性化タンク１１内の廃水を第１好気槽
３へ戻す。この活性化タンク１１の条件は、前記第１好
気槽３に設けた活性化タンク９と同じである。第２好気
槽４に投入される汚泥は好気性細菌と嫌気性細菌が共に
顕在化している状態であるが、第２好気槽４で曝気撹拌
し、活性化タンク１１で好気性細菌を更に活発化させる
ことによって、好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在
化した好気性汚泥となって沈降分離槽５へと送られる。

この沈降分離槽５においては、好気性汚泥が沈降して上
澄液と分離され、上澄液は処理水としてこの廃水処理循
環系外へ排出され、好気性汚泥は前記の通り汚泥ポンプ
１３によって嫌気槽２から出る嫌気性汚泥を含む廃水の
一部と混合されて第１好気槽３へ返送される。返送しな
い残余の好気性汚泥は汚泥脱水機ｌ４により固液分離さ
れて廃水処理循環系外へ排出される。

尚、好気性汚泥には、この廃水処理循環系の運転開始前
に該系の中に投入し又はその後自然増殖したズーグレア
（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属細菌を含む好気性細菌が顕在化
しており、通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が潜在化し
ている。又、嫌気槽２と同様に、第ｌ好気槽３，第２好
気槽４及び各活性化タンク８，９．11における曝気撹拌
も又送風機６から送り込まれる空気によって行われるが
、これに代えて他の手段による曝気撹拌であってよいの
は勿論である。

更に又、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撹拌によって廃
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
成しているが、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こ
とも生じ得るので、第４図に示すように、沈降分離槽５
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
した曝気撹拌によって顕在化して増殖することができる
からである。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まれているが、この嫌気性汚泥を
含む廃水と沈降分離槽５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た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。又、
この系においても、嫌気槽２，第ｌ好気槽３及び第２好
気槽４内の廃水を活性化タンク８，９，１１に取り出し
て、廃水中の細菌を活性化させることも前記系と同じて
ある。

以上２つの廃水処理循環系において、通性嫌気性細菌と
して乳酸菌属細菌を含ませた場合には、この乳酸菌属細
菌の作用によって、強固な汚泥凝集効果が一段と増大す
ると同時に、嫌気性汚泥の生成が助長され嫌気槽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、腐敗臭の発生も防止される
効果がある。

以上の説明からも明らかなように、この発明方法は、有
機性物質を含む廃水を調整槽１から嫌気槽２へと送り、
該嫌気槽２から第１好気槽３を経由した廃水と、前記嫌
気槽２からの廃水を混合して第２好気槽４，沈降分離槽
５へと順に送ると共に、該沈降分離糟５で分離した好気
性汚泥を前記嫌気槽２からの廃水と混合して第１好気槽
３へ返送する廃水処理循環系、あるいは、前記系におけ
る沈降分離槽５で分離した好気性汚泥を前記嫌気槽２か
らの廃水と混合して第１好気槽３へ返送すると共に嫌気
槽２へも分配返送する廃水処理循環系において、嫌気槽
２，第１好気槽３及び第２好気槽４に活性化タンク８，
９，１１をそれぞれ設け、各槽２，３，４内の廃水の一
部をこれら活性化タンク８，９，１１に導いて、嫌気性
細菌又は好気性細菌を活発化させた後に再び元の嫌気槽
２，第１好気槽３及び第２好気槽４へ戻すようにしたも
のであるから、それぞれの槽２，３，４内の細菌も活発
化して、廃水中に含まれる微生物が活性化された状態、
すなわち、廃水中の有機物の分解に適した状態となるよ
うに調整されるために、廃水処理系の安定化を図ること
ができる。従って、廃水の汚濁成分や汚濁濃度が急変し
た場合、気象条件の変化、その他の物理化学的変化にも
十分に対応することができると共に、円滑な効率良い廃
水処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はいずれも活性化タンクを設けない廃
水処理循環系のフローシート、第３図及び第４図はいず
れもこの発明のフローシート例をそれぞれ示す。 １・・・調整槽、２・・・嫌気槽、３・・・第１好気槽
、４・・・第２好気槽、５・・・沈降分離槽、８，９，
１１・・・活性化タンク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽へと送り
   、該嫌気槽から第ｌ好気槽を経由した廃水と、前記嫌気
   槽からの廃水を混合して第２好気槽，沈降分離槽へと順
   に送ると共に、該沈降分離槽で分理した好気性汚泥を前
   記嫌気槽からの廃水と混合して第ｌ好気槽へ返送する廃
   水処理循環系であって、前記嫌気槽においては、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が生
   成されるに適した曝気撹拌を行うと共に、この嫌気性汚
   泥を含む廃水の一部と前記沈降分離槽から返送されるズ
   ーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属細菌を含む好気性細菌
   が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥を混合し
   て汚泥を生成して第１好気槽で曝気性撹拌することによ
   り好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性
   汚泥とし、更に、この新たな好気性汚泥を含む廃水と前
   記嫌気性汚泥を含む残余の廃水を混合して汚泥を生成し
   て第２好気槽で曝気撹拌することにより再び好気性細菌
   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
   た後、この好気性汚泥を含む廃水を沈降分離槽へ送って
   上澄液と分離した好気性汚泥を前記の通り第１好気槽へ
   返送すると共に、第１好気槽へ返送した残余の好気性汚
   泥及び前記上澄を廃水処理循環系外へ排出し、更に、前
   記嫌気槽，第ｌ好気槽及び第２好気槽内の廃水の一部を
   それぞれ別の活性化タンクに取り出してＣ／Ｎ比の調整
   と無機物の添加を行い且つこれらの活性化タンクにおい
   て前記各槽におけるのと同一条件の曝気撹拌を行った後
   、それぞれの活性化タンク内の廃水を元の前記各槽へ戻
   す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. ２．前記通性嫌気性細菌が乳酸菌属細菌を含む通性細菌
   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. ３．有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽へと送り
   、該嫌気槽から第１好気槽を経由した廃水と、前記嫌気
   槽からの廃水を混合して第２好気槽，沈降分離槽へと順
   に送ると共に、該沈降分離槽で分離した好気性汚泥を前
   記嫌気槽と該嫌気槽からの廃水と混合して第１好気槽へ
   返送する廃水処理循環系であって、前記嫌気槽において
   は、通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化した嫌気
   性汚泥が生成されるに適した曝気撹拌を行うと共に、こ
   の嫌気性汚泥を含む廃水の一部と前記沈降分離槽から返
   送されるズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属細菌を含む
   好気性細菌が顕在比し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚
   泥を混合して汚泥を生成して第１好気槽で曝気撹拌する
   ことにより好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化し
   た好気性汚泥とし、更に、この新たな好気性汚泥を含む
   廃水と前記嫌気性汚泥を含む残余の廃水を混合して汚泥
   を生成して第２好気槽で曝気撹拌することにより再び好
   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
   を生成した後、この好気性汚泥を含む廃水を沈降分離槽
   ヘ送って上澄液と分離した好気性汚泥を前記の通り第ｌ
   好気槽へ返送すると共に嫌気糟へも分配返送し、第１好
   気槽及び嫌気槽へ返送した残余の好気性汚泥及び前記上
   澄液を廃水処理循環系外へ排出し、更に、前記嫌気槽，
   第ｌ好気槽及び第２好気槽内の廃水の一部をそれぞれ別
   の活性化タンクに取り出してＣ／Ｎ比の調整と無機物の
   添加を行い且つこれらの活性化タンクにおいて前記各槽
   におけるのと同一条件の曝気撹拌を行った後、それぞれ
   のと活性タンク内の廃水を元の前記各槽へ戻すことを特
   徴とする有機性物質を含む廃水の生物学的処離方法。
4. ４．前記通性嫌気性細菌が乳酸菌属細菌を含む通性細菌
   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。