JPS63500705A - 下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】 下水の生物学的処理方法 生物学的手段により下水を浄化する方法が開示される。

下水処理に関連する大きな問題は下水が汚れた水から分離することが困難な溶解 したリン及び窒素を含有することである。問題の元素は高度に汚染を行いそして 環境に対して有害であり；このような汚染の広範な現れは、例えば、河水が工業 廃棄物及び都市廃棄物を含んでいる結果として湖中又（′！河口の海岸にそって 藻類の異常な増殖を惹起させる富栄養活性の問題である。セルロースがセルロー ス分解性微生物の増殖に必須な炭素源を提供することが以前から認識されており ；窒素及びリンの吸収はこのような微生物の増殖の特徴である。

この自然の過程は、例えば、そのセルロース含有物が除去されなければならない セルロースーリンチ廃物からの再刊用）＜イオマスエネルギー源の生産において すでに使用されてしする。

このような方法は多くの特許、例えばＵＳ２３８２０１０、ｔｌｓ４４６１７０ Ｂ、ＤＥ２２２７８４０及びＵＳ３４６２２７５に開示されている。セルロース 分解法はまた、農業的用途及び飼料のために予定された精製汚泥及び新鮮な家畜 下水を安定化し、そして脱臭及び条件調節するためにも使用される。このような 方法はＦＲ２２６０５５０に開示されている。

開示される方法の主たる目的は下水のリン及び窒素含量の劇的な減少を行うこと である。

この方法はまた、高度に経済的であり、そしてリン及び窒素に冨む肥料の形で副 産物を提供すると言う利点を有する。

ことに述べる目的及び利点は、開示される生物学的下水処理方法により実現され 、この方法は、所定の時間にわたり、従属栄養微生物の存在下で、下水とセルロ ース性材料との間の好気的条件下で行われる接触を行うことを特徴とする。

下水の浄化のための既存の方法は優勢な活性が好気的であるか嫌気的であるかに 依存して２つの基本的なタイプに分けることができる。これらの方法は一般に、 一層均一な固体を沈降せしめる第１沈降段階、適切に処理することから成る第２ 段階、及び汚泥が清浄化されそして沈降する第３段階を含んで成る多数の段階を 予想する。次に、浄化された水が流出し、他方ある比率の汚泥は第２段階に再循 環され、残りは除去されそして肥料の製造において使用される。上記のタイプの 方法は連続的であることができ、又は他の方法であることができる。従来技術は さらに、ＵＳ４０３９４３８に開示されている下水の浄化方法を含む。これらの 方法は嫌気的方法においてセルロースを使用し、これにより脱窒が窒素含量の除 去により行われ；しかしながら、かなりの汚染を担う下水中の元素であるリンの 除去のための準備が行われない。従来技術により包含されそして前に述べたすべ ての好気的方法に一体化され得る開示された方法は、汚水とセルロース性材料と の間の、与えられた程度に延長された、好気的条件下での接触を行う観点の目的 をもって、任意の粒子サイズの、全体的工程の任意の段階において加えられる、 なま状態のセルロース性材料を導入することにより、セルロース資化性微生物の 下水中での自然の存在を用いる。

さらに正確には、このような材料は方法の第２段階又は第３段階において有利に 添加され得る。一般的に言って、細断、又は破砕、又は他の方法によりセルロー ス材料を小さくして、生成した粒子の多くが２５μｍ〜３００μｍの間であるこ とが好ましいであろう。

他の細菌の増加が一般に誘導される常法に類似する方法によって、従属栄養微生 物の存在が、第３段階において沈澱した汚泥の一定比率を再循還することにより 有利に増加され得る。

開示される方法は、実行可能性及び経済性のかなりの利点を提供し、これはセル ロース性材料が容易に入手可能であり低コストにより特徴付けられるからであり ；５０％以上の固体廃物及び農業副産物が組成においてセルロース性である。

この方法のためにそれ自体を特に良好にしている材料は麦わら、かんなくず、お がくず、廃紙等であり、これらはそのなまの状態で使用でき、細断、破砕又は類 似の方法によるその後の前処理を必要としない。

セルロース材料は非常に低い窒素−リン含量を有しく１％窒素及び０．１％リン として定量される）、そして下水へのその導入がセルロース資化性微生物により 行われる従属栄養分解を開始し、これは汚水に溶解している窒素及びリンの吸収 を伴う。従って、水からの分離において問題の２つの元素のそれを浄化し、そし て清浄化及び沈降段階の間に汚泥の形で沈澱する窒素及びリン富化集合体の形成 を得る。一定比率のこのような汚泥が再循還されて精製過程を助け、他方残りは 肥料又は他の副産物の製造における、適当な処理後の最終用途のために取り出さ れる。

開示される方法により得られる汚泥は自然の肥料であり、窒素及びリンに冨み、 そしてこのような汚泥に関する実験データーが今なお不完全であるにもかかわら ず、農業におけるこれらの使用はそれにもかかわらず、現在沈澱される汚泥によ り製造されるそれよりも一層正の結果を与える。セルロース材料の前記の分解の 結果として製造される凝集体により資化される窒素及びリンの全体量は導入され る材料の量及び工程の時間の両者に依存するであろう。明らかに、セルロース性 材料の量が多くなるに従って、そして工程の時間が長くなるに従って、汚水から 除去されそして工程の間に資化される元素の量が多くなるであろう。

実際的な適用のために、セルロース材料の量及び工程の時間の両者が適切に合理 化されて工程自体が生存状態でなければならない。

この目的のため、懸濁液中の添加されたセルロース材料と全固形物の間の比率に 関してセルロース材料の吸着能力の変化の程度を評価するために実験的試験を行 った。結果は、この比率の増加と共に能力が低下することを示した。

別の表現をすれば、添加されるセルロース性材料の量が多くなるに従って、この ような材料の効率％が低下する。従って、多量の添加されたセルロース材料の使 用は有利ではない。

なぜなら、汚水から窒素及びリンを吸収する能力の有意な％の増加は存在せず、 そして工程を運転することが国難となるからである。

実験が示したところによれば、懸濁液中の固形物の全量の４０〜６０％の比率で 添加されたセルロース性材料を使用して最適の結果が得られる。特に、約５０％ の比率でセルロース材料を添加して満足すべき結果が得られた。

最終比率がどうであれ、この方法に技術的限界を課すセルロース性材料の添加量 の限界（このような材料のコストが非常に低ければ経済的観点で真の量的限界は 存在しない）が確立されれば、そのような限界内で使用されるセルロース性材料 の量が多くなるに従って、汚水から除去される溶解した窒素及びリンの量が多く なるであろう。

逆に、非常に厳しいパラメーター（例えば、飲用水のために必要であろう）が課 されれば、運転において経験的に一層大きな困難の犠牲においても、懸濁液中全 固形物の２００〜３００％のオーダーにセルロース性材料の添加量を増加するこ とが好ましく、そして実際に必要である。

工程の時間に関する限り、窒素及びリンを資化するセルロース資化性従属栄養微 生物の能力は所定の最大に上昇する前に最初の増加を記録する。このような最大 に達するのに必要とされる実際の時間はセルロース材料の量及び粒子サイズに依 存し、そして最終的には設備のタイプ及び相対的運転条件により決定されるであ ろう。これらの因子により支配される最大能力は数時間の間に、又は数日後に達 成されるであろう。

これらの因子はまた、工程の時間、さらに正確には、使用されるセルロース性材 料について採用されるべき再生及び更新間隔、を計算する基礎を与える。

セルロース性材料の添加は毒性ストレスのもとでそれらの生物学的活性を回復す る汚泥の能力を増強することが観察されよう、実験はまた、生物学的手段による 処理中のセルロース性材料の添加は汚水からの熔解した汚染元素（窒素及びリン ）の非常な％の分離に好都合であるのみならず、系の内生呼吸の間にこれらの元 素が放出される過程の減速を可能にし、下水のｐ）Ｉ値の緩衝作用を行い、集合 体中のフロキュレーションを減少せしめ、そして汚泥の分解を阻害して利用の可 能性を増加せしめる。

窒素が脱窒により部分的に除去される特定のプラントにおいては、前記のセルロ ース性材料の使用は、現在使用されている炭蒙源（高価な培地、例えばメタノー ル及びエタノール）をかなり有利に代替することができ、そして前段階として前 記の工程に一体化され得る。前記の下水処理系において使用されるほか、問題の タイプのセルロース性材料は任意の所与のタイプの系において使用され、同様に 記載されたタイプのセルロース性処理を行う特定段階のために既存の設備中に準 備を行うことができる。

手続補正ＩＦ（方式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／Ｉ　Ｔ８６１００００６ ２、発明の名称 下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　コンシグリーオ　ナツィオナレ　デレリチェルケ　（外１名） ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、補正命令の日付 昭和６２年５月１９日（発送日） ６、補正の対象 （１）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の発明者の住所及び氏名の 欄 （２）明細書の翻訳文 （３）請求の範囲の翻訳文 （４）法人証明書 （５）委任状 （６）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の出願人の代表者の欄 ７、補正の内容 （１）及び（５）別紙のとおり （２）明細書の翻訳文の浄書（内容に変更なし）（３）請求の範囲の翻訳文の浄 書（内容に変更なし） （４）法人証明書については添付特別委任状を以って代えさせて頂きます。

（６）　特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の出願人「ウニベルシタ 　デリイ　ストクデイディ　バルマ」の代表者を「ロッジ、ルイジ　ブリモ」か らｒベロジオ、ジュセツベ」に補正します。

８、添付書類の目録 （１）訂正した特許法第１８４条の５ 第１項の規定による書面　１通 （２）明細書の翻訳文　１通 （３）請求の範囲の翻訳文　１通 （４）委任状及びその翻訳文　各１通 （５）特別委任状及びその翻訳文　各１通（６）理由書　１通 国際調査報告 １ｍ−ｍ。＋＋ａｌ　Ａ＋＋ｅ＆ｌヤーＰＣＴ／買８６１００００６Ａ）ＪＮＥ Ｘ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮ八Ｔｌ０ＮへＬ　５ＥＡＲＣ）Ｉ　ＲＥ？ＯＲ Ｔ　ＯＮ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．下水の生物学的処理のための方法であって、セルロース資化性従属栄養微生 物の存在下で、一定の時間にわたり、下水とセルロース性材料との間の好気的条 件下での接触を行うことを特徴とする方法。
2. ２．セルロース性材料が細断されもしくは破砕され又は同様にして正密な均一性 に微細化される、請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．セルロース性材料の細断され、破砕され又は同様にして微細化された粒子の サイズが２５〜３００μｍの範囲である、請求の範囲第２項に記載の方法。
4. ４．セルロース性材料がそれらの自然のなま状態で使用される、請求の範囲第１ 項又は第２項に記載の方法。
5. ５．使用されるセルロース性材料の量が、下水中に懸濁した全固体の約４０〜６ ０％を示す、請求の範囲第１項に記載の方法。
6. ６．使用されるセルロース性材料の量が下水中に懸濁した全固体の２００〜３０ ０％に達することができる、請求の範囲第１項に記載の方法。