JPS6211596A - 微生物による廃水処理方法およびその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、担体粒子に定着させた微生物による廃水処理
に係り、更に詳しくはセラミックス粒状物に定着させた
微生物によって各種産業および生活雑廃水等のＣＯＤ等
を高効率で除去できるようにした廃水処理方法およびそ
の装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から、活性炭や砂などの担体粒子に微生物膜を付着
させ流動層を形成させて廃水を生物化学的に処理しよう
とする流動層水処理法は広く知られている。

例えば、特公昭５９−４５４３９号公報には、微生物を
付着させた粒状媒体の流動床で生物化学的にＢＯＤ除去
などを行なう用廃水の生物処理方法が開示され、更に、
該処理方法において、運転初期の微生物の集殖期間中に
先ず前記用廃水を一定期間下向流にて通水し、微生物の
媒体表面への付着を容易にし、微生物の付着、集殖によ
り正常機能に復帰したのちに、上向流に通水して微生物
の付着した粒状媒体を流動化させることが提示されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような従来の方法においては、前記微生
物を付着させる粒状媒体が砂、ゼオライト、コークス、
活性炭等の材料からなるものであるので、前記微生物を
定着させるための有効な表面積が小さく、従って生物化
学的に廃水中のｉｔのＢＯＤ除去、硝化、脱窒素などを
行なうことはできても、例えば、該微生物の増殖等に必
要な酸素移動を阻害する機械油や界面活性剤等を含有す
る用廃水を対象にその浄化作用を実施させることは困難
であり、特に、無機系汚濁物質の分解等に起因するＣＯ
Ｄ指示数、すなわち、該廃水におけるＣＯＤ除去作用を
行わせることは無理なものとなっている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前述した従来の問題点を解決するとともに、
従来不可能とされていた微生物にょる含油系廃水中のＣ
ＯＤの除去をも実現させた新しい廃水処理法並びにその
装置を提供することを目的としてなされたものである。

すなわち、その内容を実施例に対応する図面（フローシ
ート）に基づいて説明すると、例えば−次処理された廃
水を収容する廃水処理槽１内に連設した送給管２により
適宜流量を調整しながら、該廃水を送給するとともに、
一定量の廃水を受け入れる大きさを有するカラム５内の
媒体、すなわち、粘土を主成分とし、これに気孔形成用
材料を添加して焼成してなるポーラス状セラミックス粒
状物に、少なくとも前記カラム内に流入、される廃水中
の汚濁物質を処理するための微生物、例えばメタン菌、
桿状菌等の有機物消化菌と、硝化細菌、鉄酸化細菌等の
無機物Ｍ積独立栄養細菌を定着させるとともに、このセ
ラミックス粒状物に活性炭などの炭化物を混合させてな
る充てん剤６に前記廃水を流量させて処理する方法とそ
の装置をもってなる手段にある。

（作　用） まず、廃水処理槽１内の廃水、例えば、含油系廃水等を
ポンプＰで槽１外へ送給管２を通して送給するとともに
、開放状態としたバルブ３を介してフローメータ４内に
注入させ、その送給流量を検知し、前記バルブ３によっ
て流量調整を行ない過剰量を返送管２ａを通しコンプレ
ッサーＣにより前記処理槽１内に返送させる。

更に、前記フローメータ４に延設した送給管２を通して
適正量の廃水を外通給管２と連通するカラム５へ移入さ
せる。

なお、このカラム５内には廃水中の無機系汚濁物質を除
去させるための前記無機物蓄積独立栄養細ぼと、有機物
系汚濁物質を除去させるための有機物消化菌とからなる
微生物を定着させたセラミックス粒状物と、主として廃
水中の懸濁物質等を吸着除去させる作用を行なう炭化物
とが混合され、前記カラム５内に流入される廃水に対し
て浄化作用お行なう。

この浄化作用は前記廃水と接しても容易に変形成は粉末
化しない硬度を有し、しかも前記微生物を定着させるの
に必要な有効表面積が、例えばカラム５内ニ１ｒ＋？充
てんした場合、６００，０００　ｍと極めて広大な前記
セラミックス粒状物に定着させた微生物の作用と炭化物
との相乗作用により実施されるので、従来にない酸素移
動と栄養物質の移動が持続されるようになり、これから
前記微生物の培養と、その同化作用が長続きすることに
よって、前記界面活性剤等を含む廃水中のＣＯＤの除去
作用が行なわれるのである。

ちなみに、ＣＯＤ指示数は、大部分廃水中の無機物の分
解等に起因するものであるが、有機物の分解等に起因す
るＢＯＤ指示数の中にもＣＯＤ指示数が解集合し、存在
することがら、本発明においては、前記広大な表面積を
もつセラミックス粒状物６を微生物培養の培地とすると
ともに、この解集合部分を利用して無機系、有機系の汚
濁物質を浄化する微生物を共存繁殖させ、廃水中の無機
物或は有機物の分解等に基因するＣＯＤ等の除去作用を
、前記微生物等により広範囲に行なうものである。

（実施例） 以下、図面として示した実施例に基づいて本発明に係る
装置を具体的に説明する。

図中１は廃水処理槽で、その内部或は槽１外辺にポンプ
Ｐを設置している。そして、ポンプＰには、槽１外に突
設させる長さの送給管２を連結、連通させてなる。該送
給管２は、更に、廃水処理槽１内から送給される廃水Ｗ
の流量を調節するフローメータ４の入口側に位置するバ
ルブ３と連通し、該バルブ３を介してフローメータ４に
前記廃水Ｗを送給する。なお、過剰に送給された廃水は
、返送管２ａを通してコンプレッサーＣの駆動により廃
水処理槽１内に返送させるようにしている。

次に、前記フローメータ４の他側から延設した送給管２
は、内部に粘土を主成分とし、これに気孔形成用材料を
添加して焼成してなるポーラス状セラミックス粒状物と
、このセラミックス粒状物に付着された少なくとも流入
される廃水中の汚濁物質を処理できる量の微生物と、こ
のセラミックス粒状物と混合される炭化物とからなる充
てん物６を充てんしたカラム５の上部開口側に連通して
なる。

すなわち、このカラム５内のセラミックス粒状物は、前
述のように、特殊なポーラス形状からなり、その表面積
は広大なものであるので、該装置運転初期時における該
セラミックス表面上への前記有機物消化菌或は無機物蓄
積独立栄養細菌等の微生物の培養は、好適に、且つ、多
面的に行なえるとともに、該無機系並びに有機系の両菌
頚と共存させた状態で集殖定着させ得るものとなる。

又、この微生物類は、前記セラミックス粒状物と混合さ
れる活性炭等の炭化物表面にも定着し、該微生物の同化
作用等により流入される廃水の浄化を行なうが、前記の
ように該炭化物は、例えば、凝集沈澱等の第１次処理後
の廃水中のＳＳや残溜油分等の吸着作用を行なわせるこ
とを主体とさせるものであり、この観点から前記カラム
５内の充てん物６は、セラミックス粒状物５０〜８０重
量％、炭化物２０〜５０重量％とじてブレンド、或は不
活性ガス中で焼成させながら両者を混合し、該混合物に
前記微生物を定着させれば本発明の目的に適うものとな
る。又、図中７は、前記廃水Ｗを浄化後、再利用先に送
給するための再生水処理管である。

なお、前記した本発明に係る装置は、図示したように、
処理槽１、フローメータ４、カラム５を各々単体として
組立てたものでもよいが、廃水量に対応して複数個連設
し、或はカラム５のみを複数個とするなど、適宜その配
置を変更することも可能である。

次に、前述した本発明に係る装置を用いて、被処理廃水
Ｗを高度処理した実例を記載する。

すなわち、自動車工場から排出された被処理廃水Ｗ１〜
Ｗ４を各々図示しない第１次廃水処理槽に収容後、適量
の有機系或は無機系の凝集剤を添加することにより該廃
水中の無機或は有機系物質を大略沈降させる。

そして、該沈降物は槽外に排出し、乾燥ケーキとして成
形処理するとともに、残溜廃水は２次処理するための廃
水処理槽、例えば、図示したような廃水処理槽１内に各
々貯留させる。

このようにして採量した廃水Ｗ１〜Ｗ４を対象に、該各
廃水中のＣＯ０％　Ｓ　Ｓ、　Ｎ　−ｈｅｘａｎｅの除
去操作を行なった。

表　１　（原廃水） （単位ｐｐｍ） 具体的に説明すると、供試廃水Ｗ１〜Ｗ４を各々、ポン
プＰの駆動により送給管２を介して送給するとともに、
フローメータ４並びにバルブ３にてその流量を調整し、
更に送給管２にて前記光てん物６をその内部に充てんし
てなる筒口径６０φｍｍ、高さ１３００ｍｍのカラム５
内に各々０．７１　／ｍｍの速度で送入させ、充てん物
６に定着させた微生物等により浄化作用を行なわせ、処
理後の廃水をカラム５に連設した再生水処理管７を通し
て河川や他の供給路に排出させるものである。

表２として示す処理値は、前記表１でしめしす廃水Ｗ１
〜Ｗ４を前述の処理工程で処理した後の結果を示すもの
であって、この結果からもわかるンうに、従来の微生物
による処理方法では不可能であった廃水中のＣＯＤ　、
　Ｓ　Ｓ　％　Ｎ　　ｈｅｘａｎｅの除去作用が実現さ
れていることが認められている。

表　２（処理後） （単位ｐｐｍ） 続いて、他の実施例を記載する。

ＩＣ基盤工場における金属シリカ棒切断工程から排出さ
れるノニオン界面活性剤、油脂石鹸２種及びＰを含有す
る廃水Ｗ５を前記同様第１次処理後、筒口径１００　φ
ｍｍ、高さ１３００ｍｍＯカラム５にフローメータ４に
て２．０１　／ｍｍの流速で該廃水Ｗ５を送入させ、前
記工程順に処理し、該処理水を再生水処理管７を通して
逆浸透圧（ＲＯ）プラントへ供給し、再利用に供した。

表３はこの実施例の結果を示すものである。

表３ （単位ρｐｍ） なお、前述した本発明に係る充てん物６に定着させた微
生物、例えば、前記無機物蓄積独立栄養細菌又は有機物
硝化菌は、繰返し送入される廃水Ｗ等に含有するＣＯＤ
源等となる汚濁物質を、その細胞内に取込み蓄積するが
、次第に該菌体の同化作用等に伴って不活性化し、それ
自体が汚泥物となって充てん物６中に混在するようにな
るので、該充てん物６と混合した活性炭等の炭化物に吸
着しているＳＳ等とともに反応系外に排出することにな
る。

このような微生物の破過点において、洗浄された前記セ
ラミックス粒状物は、前記有機物硝化菌　　・や無機物
蓄積独立栄養細菌を再度培養、繁殖させる培地として利
用される。

（発明の効果） 以上のように、本発明に係る微生物による廃水処理方法
およびその装置は、カラム内に、粘土を主成分とし、こ
れに気孔形成用材料を添加して焼成してなるポーラス状
のセラミックス粒状物と炭化物とを混合して微生物繁殖
用の培地とするとともに、該培地に有機物硝化菌と、無
機物蓄積独立栄養細菌とを定着させて、各種廃水を処理
するようにしているから、広大な表面積をもつセラミッ
クス粒状物上の微生物は、その繁殖に必要な酸素の供給
と栄養物質を付加されながら、従来法では不可能とされ
ていた前記廃水中のＣＯＤ等の除去作用を長期間行なう
ものとなる。

従って、その処理後の再生水は、ＣＯＤ値が１０ｐｐｍ
以下でないと使用不可とされる逆浸透圧（ＲＯ）プラン
ト等にも利用できるなど、用途も広くその効果は顕著な
ものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る実施例を示す装置とその系統説明
図である。 ｌ・・・廃水処理槽、　　２・・・送給管、３・・・バ
ルブ、　　　　　４・・・フローメータ、５・・・カラ
ム、　　　　　６・・・充てん物、７・・・再生水処理
管、 Ｃ・・・コンプレッサー、Ｐ・・・ポンプ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラム内に充てんされた粘土を主成分とし、これ
   に気孔形成用材料を添加して焼成してなるポーラス状の
   セラミックス粒状物に、少なくとも該カラム内に流入さ
   れる廃水中の汚濁物質を処理できる微生物を定着させる
   とともに、このセラミックス粒状物と炭化物とを混合し
   た後、該カラム内に廃水を流入させることを特徴とする
   微生物による廃水処理方法。
2. （２）前記炭化物が活性炭であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の微生物による廃水処理方法。
3. （３）前記微生物が有機物消化菌と、無機物蓄積独立栄
   養細菌との共存体であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の微生物による廃水処理方法。
4. （４）一定量の廃水を受け入れる大きさを有するカラム
   と、前記カラム内部に充てんされた粘土を主成分とし、
   これに気孔形成用材料を添加して焼成してなるポーラス
   状セラミックス粒状物と、 前記セラミックス粒状物に定着された少なくとも前記カ
   ラム内に流入される廃水中の汚濁物質を処理できる微生
   物と、 前記セラミックス粒状物と混合される炭化物と、からな
   る微生物による廃水処理装置。