JP2000107787A

JP2000107787A - 廃水処理方法

Info

Publication number: JP2000107787A
Application number: JP10285098A
Authority: JP
Inventors: Takao Hashizume; 隆夫橋爪; Yutaka Miyamoto; 豊宮本; Yoichi Kawaguchi; 洋一川口; Tetsuo Takahashi; 哲郎高橋; Yuji Yasuda; 雄二保田; Hiroaki Sudo; 広明須藤; Tetsuo Sawazaki; 哲郎沢崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃
水（高濃度廃水）の前処理として有効な加水分解・有機
酸発酵工程の効率が向上し、余剰汚泥の発生量のさらに
少ない廃水処理方法、及び有機物、窒素、固形物を低濃
度で含有する廃水（低濃度廃水）の高度処理に適用され
る硝化・脱窒効率を高めた廃水処理方法を提供するこ
と。【解決手段】高濃度廃水を、第１の生物反応槽に導入
して前記廃水中の有機性固形物を溶解性有機物に転換し
た後、回転平膜を用いた固液分離装置により固液分離
し、固液分離により得られる低濃度廃水を、第２の生物
反応槽に導入して焼却灰の溶融生成物を付着担体とする
硝化・脱窒菌の作用により硝化・脱窒することを特徴と
する廃水処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はし尿処理施設や下水
処理施設の生物処理（硝化脱窒処理）の前処理や後処
理、産業廃水、農畜産業廃水等の高濃度又は低濃度の固
形物、有機物、窒素等を含有する廃水の処理に適した廃
水処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の廃水の生物学的処理方法は図５に
示すように、原廃水を細目スクリーンなどの簡易処理工
程２に導入して粗大固形物や夾雑物を除去した後に、廃
水１は生物反応槽３に導入される。該生物反応槽３にお
いては有機物や窒素除去のための活性汚泥法、生物学的
硝化脱窒素法など各種の微生物による生物学的処理を適
用し、処理後の混合液はその後に設置する固液分離装置
４に送られ、ここで生物反応槽３中の微生物を分離回収
し、固液分離水は処理水１７とする。回収微生物の一部
は返送汚泥５として生物反応槽３に循環し、残部は余剰
汚泥６として引抜く。

【０００３】余剰汚泥６は汚泥処理工程で処理される
が、まず、濃縮装置７、脱水装置８で固形物濃度を大幅
に増大させ（３〜４％→３０〜４０％）、しかる後に、
乾燥・焼却装置９に導入し、最終的には焼却灰１０と排
ガス１１になる。生物反応槽３は、処理目的に合わせて
好気性、嫌気性のいずれでもよい。

【０００４】従来の生物学的処理法から発生する余剰汚
泥量は、簡易処理工程２の後の廃水１中の固形物のうち
生物反応槽３で分解されなかったものの量と溶解性有機
物を基質とする菌体の増殖量の総和から生物反応槽内浄
化微生物の自己分解量を差引いたものであるが、簡易処
理後の廃水１中の固形物の生物反応槽３での分解能力は
一般にきわめて小さい。そのため余剰汚泥量の大半は、
簡易処理工程２の後の廃水１中の固形物に起因し、これ
によって汚泥処理工程で処理すべき汚泥量がきわめて多
いことから汚泥処理工程が過大で設備費、運転経費がか
さむという基本的問題点があった。したがって、汚泥処
理工程をコンパクト化するとともに、設備費、運転経費
を低減するためには、余剰汚泥量そのものを低減するこ
とが根本的な課題であり、特に有機物、窒素、固形物を
高濃度で含有する廃水の処理の場合には問題が大きい。

【０００５】ところで、固形物分解能力の高い廃水の生
物学的処理法として嫌気性消化法が従来から知られてい
るが、これは、加水分解・有機酸発酵とメタン発酵の組
合せによるもので、野生の土壌微生物の自然のサイクル
を利用して加水分解・有機酸醗酵とメタン醗酵を単一槽
で行なう方法として一般化しており、加水分解・有機酸
発酵とメタン発酵をそれぞれ具体的な工程として独立さ
せることはきわめて困難であった。

【０００６】しかし、近年この両者を独立させて行う嫌
気性消化法も研究が進み、本発明者等はすでに特開平８
−８９９９１号公報において、「（1)有機物、窒素、固
形物を高濃度で含有する廃水の生物学的処理方法におい
て、処理すべき廃水を予じめ生物反応槽に導入して同廃
水中の固形物を加水分解・有機酸醗酵により溶解性有機
物に転換したのち、その処理液を通常の生物学的処理法
で処理することを特徴とする廃水の処理方法、及び（2)
有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水の生物学
的処理方法において、処理すべき廃水を濃縮分離により
濃縮分離液と濃縮分離上澄み液とに分離し、同濃縮分離
液を生物反応槽に導入してその固形物を加水分解・有機
酸醗酵により溶解性有機物に転換したのち、その処理液
と前記濃縮分離上澄み液との混合液を通常の生物学的処
理法で処理することを特徴とする廃水の処理方法」を提
案しており、この方法によれば余剰汚泥発生量を大幅に
低減することができる。

【０００７】さらに、本発明者等は前記加水分解・有機
酸発酵を行う生物反応槽内の混合液（反応液）中に微量
の酸素含有ガスを供給しつつ反応させること、該反応液
の酸化還元電位を一定の値に保持して反応させること、
該反応液のｐＨを中性又は酸性にコントロールして反応
させること、さらには反応槽を中仕切りを設けた二槽式
にすることの各手段が余剰汚泥発生量低減に非常に効果
が大きいことを見いだし、前記方法の改良方法として提
案した（特願平８−１７７７９４号）。

【０００８】一方、下水を一旦処理したあとの一次処理
水など、有機物、窒素、固形物を低濃度で含有する廃水
の高度処理方法として、図６にその基本構成を示すよう
なろ過塔形式の廃水処理装置を使用する方法がある。図
６において、ろ過塔３２内には透水性の高い充填材３３
が充填され、主として硝化菌が付着した硝化ゾーン３４
と主として脱窒菌が付着した脱窒ゾーン３５とに分割さ
れている。下水を一次処理（生物処理）した処理水など
の有機物、窒素、固形物を低濃度で含有する廃水である
低濃度廃水３１はろ過塔３２の上部に導入され、硝化ゾ
ーン３４及び脱窒ゾーン３５を通過して、アンモニア態
窒素の硝化・脱窒を主体とした高度処理され、処理水３
６は系外へ放流される。処理水３６の一部は循環経路３
８を介してろ過塔３２の上部に循環される。また、硝化
ゾーン３４と脱窒ゾーン３５の中間部には通気ブロア３
７から空気が送り込まれ、硝化ゾーン３４内に散気され
る。充填材３３としては砕石、各種プラスチック製充填
材などが使用され、廃水中に含まれる微量の微生物が付
着して硝化ゾーン３４及び脱窒ゾーン３５を形成してい
る。循環中の硝化菌（亜硝酸菌、硝酸菌）、脱窒菌は混
合された状態であるが各々の生育ゾーンで付着し、増殖
する。

【０００９】このような有機物、窒素、固形物を低濃度
で含有する廃水の高度処理方法においては、ろ過塔に用
いる充填材は高価でありながら微生物の付着量が少ない
ため、処理効率が悪く、特に廃水温度が低くなる冬季に
は処理水の水質が不安定になるという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の実状に鑑みてなされたものであり、前記有機
物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水の前処理とし
て有効な加水分解・有機酸発酵工程の効率が向上し、余
剰汚泥の発生量のさらに少ない廃水処理方法、及び有機
物、窒素、固形物を低濃度で含有する廃水の高度処理に
適用される、例えばろ過塔形式の処理装置を使用する方
法における硝化・脱窒効率を高めた廃水処理方法を提供
することを課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する手段として、次の（１）〜（３）の態様を含むもの
である。（１）有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水
を、加水分解・有機酸醗酵を行う生物反応槽に導入して
前記廃水中の有機性固形物を溶解性有機物に転換し、そ
の後固液分離して固形分の一部を返送汚泥として前記生
物反応槽へ返送し、残部は余剰汚泥として処理する工程
を有する廃水処理方法において、前記固液分離を回転平
膜を用いた固液分離装置により行なうことを特徴とする
廃水処理方法。（２）有機物、窒素、固形物を低濃度で含有する廃水
を、硝化菌及び脱窒菌の作用により硝化・脱窒を行う生
物反応槽に導入して前記廃水中のアンモニア態窒素を硝
化・脱窒する工程を有する廃水処理方法において、前記
硝化菌及び脱窒菌の付着担体として焼却灰の溶融生成物
を使用することを特徴とする廃水処理方法。（３）有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水
を、加水分解・有機酸醗酵を行う第１の生物反応槽に導
入して前記廃水中の有機性固形物を溶解性有機物に転換
した後、前記廃水を回転平膜を用いた固液分離装置によ
り固液分離し、固形分の一部を返送汚泥として前記第１
の生物反応槽へ返送すると共に残部は余剰汚泥として処
理し、固液分離により得られる有機物、窒素、固形物を
低濃度で含有する廃水を、第２の生物反応槽に導入して
焼却灰の溶融生成物を付着担体とする硝化・脱窒菌の作
用により硝化・脱窒することを特徴とする廃水処理方
法。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に前記本発明（１）の方法の
一実施態様を示す。この態様は加水分解・有機酸醗酵を
行う生物反応槽に微量の酸素を供給しながら反応させる
ものである。図１において図５と同じ符号の部分は図５
と同じものを意味する。従来法と同様に粗大固形物や夾
雑物を細目スクリーン等の簡易処理工程２により除去し
た後の廃水１を、外部より酸素が混入しない気密な構成
の加水分解・有機酸醗酵用の生物反応槽１２に導入す
る。該生物反応槽１２には、微生物により加水分解・有
機酸醗酵をさせるために、し尿処理場の消化汚泥等が入
れてある。該生物反応槽１２内の上記廃水１と消化汚泥
等の混合液に、酸素含有ガス供給ライン１８から微量の
酸素を供給しつつ加水分解・有機酸発酵を行い、固形物
の分解及び溶解性有機物への転換をはかる。その後、固
液分離装置１３で微生物を分離回収し、一部を返送汚泥
１４として生物反応槽１２に循環し、残部は余剰汚泥１
５として引抜き、汚泥処理工程の濃縮装置７へ送る。固
液分離流出水１６は通常の生物反応槽３へ送り、ここで
通常の活性汚泥法、生物学的硝化脱窒素法などの処理を
行った後、固液分離装置４で固液分離水を処理水１７と
して分けるとともに、微生物を回収し、一部は返送汚泥
５として生物反応槽３へ戻し、余剰汚泥６は濃縮装置７
へ送り、以下は図５の例と同様に処理する。トータルの
余剰汚泥発生量は、一部余剰汚泥１５と余剰汚泥６の和
であり、この量が従来法による場合の発生量より少なく
なる。

【００１３】この方法においては、供給された微量の酸
素が生物反応槽中に存在する通性嫌気性微生物の酸発酵
活性を増大させるとともに偏性嫌気性細菌（酸素が存在
すると死滅する性質を持つ細菌群）であるメタン発酵菌
の増殖を阻害し、酸発酵反応相とメタン発酵反応相を分
離することができる。酸素により酸発酵活性が増大する
理由は酸発酵に関与する微生物の大多数が通性嫌気性細
菌であり酸素が存在すると通常発酵反応以外にＴＣＡ回
路、電子伝達系における反応が付加的に機能するためと
考えられている。

【００１４】しかしながら過剰の酸素は酸発酵活性を低
下させるため、適正値が存在し、酸素濃度として０．０
５〜０．１ｐｐｍが望ましい。生物反応槽内に微量の酸
素を供給することにより、有機固形物が液状である有機
酸へ分解する効率がよくなるため、余剰汚泥の発生が少
なくなる。本発明に用いる酸素含有ガスとしては、空気
の外に酸素を含む廃ガス等でもよい。

【００１５】図示省略するが本発明の他の実施態様とし
て、生物反応槽における加水分解・有機酸醗酵の際の酸
化還元電位を一定に保持する、加水分解・有機酸醗酵の
際のｐＨを中性ないし酸性に維持して行なう、有機酸に
転換する反応を２段で行なう、などの態様も効果的であ
る。

【００１６】加水分解・有機酸醗酵の際の酸化還元電位
を一定に保持する場合の酸化還元電位の範囲は−３００
ｍＶ〜−５００ｍＶであることが特に望ましく、酸化還
元電位をこの範囲に保持することによりメタン醗酵反応
を抑制するとともに、硫酸還元菌等の増殖により生成有
機酸の消費を抑えることが可能になり、酸醗酵反応とメ
タン醗酵反応を効果的に分離することができる。したが
って固形物の分解効率が向上し、汚泥発生量を減少でき
る。

【００１７】酸化還元電位調整剤としては、酸化剤又は
還元剤を用いるが、具体的には例えば空気，廃ガス等の
酸素含有ガス、過酸化水素又はアスコルビン酸等が挙げ
られる。これらの酸化還元電位調整剤は生物反応槽内の
電子移動を行い、酸化還元電位を適正値に調整する。

【００１８】加水分解・有機酸醗酵の際のｐＨを中性な
いし酸性に維持して行なう場合の作用は次のとおりであ
る。すなわち、嫌気性消化反応のメタン発酵相（ガス化
反応）至適ｐＨは一般にｐＨ７．５〜８．０程度と考え
られており、メタン発酵相の前反応である酸発酵相（固
形物の可溶化反応）の至適ｐＨ（５．５〜７．０）とは
異なっている。そこで生物反応槽１２中の混合液のｐＨ
を５．５〜７．０にコントロールすることにより嫌気性
消化反応から酸発酵相を分離できる。生物反応槽に酸性
液を供給して、反応槽内混合液を中性又は酸性にするこ
とにより、有機固形物が、液状である有機酸へ分解する
効率が良くなるため、余剰汚泥が少なくなる。

【００１９】有機性固形物を分解及び溶解性有機物へ転
換する反応槽を図３に示すように連続した２槽とする、
すなわち２段とすることにより、２槽目には１槽目での
有機性固形物分解残渣のみが流入するようになる。な
お、１槽目に撹拌手段を設けて有機性固形物分解残渣を
浮遊させておくことにより効率的に該有機性固形物分解
残渣を２槽目に流入させることができる。このようにす
ると該２槽目では有機性固形物分解残渣を高効率で分解
する微生物が増殖するようになり、有機性固形物の分解
率が向上し、汚泥発生量を減少できる。なお、このよう
な２段処理を、前記した反応液中に微量の酸素含有ガス
を供給しつつ反応させる態様、反応液の酸化還元電位を
一定の値に保持して反応させる態様、反応液のｐＨを中
性又は酸性にコントロールして反応させる態様に適用す
ることは非常に有効である。

【００２０】前記特願平８−１７７７９４号の方法にお
いては、廃水を加水分解・有機酸醗酵を行う生物反応槽
に導入し、該廃水中の有機性固形物を溶解性有機物に転
換した後の固液分離手段は特に限定されておらず、重力
分離、遠心分離、膜分離のいずれでもよいとされてい
る。本発明はこの固液分離手段として回転平膜を用いた
固液分離装置を使用することを特徴とする。回転平膜を
用いた固液分離装置は高濃度固形物懸濁液に対して低圧
・低動力で運転でき、液からの固形物回収率が高く（ほ
ぼ１００％）という特徴を有するもので、特に嫌気性な
いし微好気性処理の場合に好適なものである。なお、本
発明における加水分解・有機酸醗酵は基本的には嫌気性
処理であり、微量の酸素を供給しながら行う場合は微好
気性処理となる。

【００２１】図２に回転平膜モジュールの１例を示す。
図２（ａ）は全体説明図、図２（ｂ）は回転平膜ディス
クの一部拡大断面を示す説明図である。この回転平膜モ
ジュールは円形ディスク２６の両面にスペーサ２７を挟
んで、ポリスルホン系材料などの膜２８が取付けられた
回転平膜ディスク２１が処理水２５の流路を兼ねる回転
軸２２に取付けられ、駆動装置２３により回転するよう
に構成されている。回転平膜ディスク２１を液中に浸漬
させた状態で回転軸２２の流路方向から吸引することに
より懸濁物を含む原水２４は膜２８で固形物をろ過さ
れ、処理水２５として排出される。このような固液分離
装置を使用することにより、通常この分野において多用
されている遠心分離法やチューブラ型の膜分離装置を使
用した場合に比較して高濃度固形物含有懸濁液に適用し
た際に低圧・低動力で運転でき、液からの固形物回収率
が高いというメリットがある。

【００２２】次に、前記本発明（２）の方法の一実施態
様を図６に従って説明する。この方法は有機物、窒素、
固形物を低濃度で含有する廃水（低濃度廃水３１）を、
硝化菌及び脱窒菌の作用により硝化・脱窒を行なうこと
により、更に高度に処理するものである。この方法で使
用する装置構成は従来技術と同じであるが、本発明は、
例えばろ過塔２内に充填する充填材（付着担体）３３と
して、一般のごみ焼却炉から出る焼却灰の溶融生成物を
使用することを特徴とする。この溶融生成物からなる充
填材３３は、従来使用されている砕石やプラスチック類
に比較して微生物が付着しやすく、処理対象廃水中に含
まれる硝化菌、脱窒菌などの微生物が容易に付着し、優
れた処理性能を示す硝化ゾーン３４及び脱窒ゾーン３５
が形成される。

【００２３】硝化ゾーン３４及び脱窒ゾーン３５を形成
する硝化菌や脱窒菌は、通常の場合は処理対象廃水中に
含まれる微生物をそのまま使用すればよいが、微工研菌
寄第１２５５５号の低温耐性亜硝酸菌などの低温耐性菌
を使用することにより、廃水温度の低い冬季においても
安定した処理能力を発揮させることができる。処理効率
は亜硝酸菌の活性が律速なので、低温耐性亜硝酸菌の使
用が特に効果的である。

【００２４】前記本発明（３）の方法は有機物、窒素、
固形物を高濃度で含有する廃水を、前記（１）の方法に
従って加水分解・有機酸醗酵により処理して有機物、窒
素、固形物を低濃度で含有する廃水（低濃度廃水）と
し、この低能度廃水を前記（２）の方法に従って硝化・
脱窒菌の作用により硝化・脱窒を行って高度処理を行う
ものである。なお、本発明において有機物、窒素、固形
物を高濃度あるいは低濃度で含有する廃水とは、有機
物、窒素、固形物が高濃度の場合でそれぞれ約７０００
〜８０００ｍｇ／リットル、約３０００ｍｇ／リットル
及び約１００００ｍｇ／リットル程度、低濃度の場合で
それぞれ約５００ｍｇ／リットル、約５０ｍｇ／リット
ル及び約１０００ｍｇ／リットル程度を目安とするが、
これらの数値は本発明の適用範囲を規定するものではな
い。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。（実施例１）図３に概略の系統図を示す装置を用いて、
本発明（１）の方法により有機物、窒素、固形物を高濃
度で含有する廃水である原液（し尿）中の固形物連続分
解試験（微好気性酸醗酵連続運転試験）を行った。

【００２６】〔試験方法〕図３の構成において、２００
リットル容積の酸醗酵反応槽（第１生物反応槽３２及び
第２生物反応槽３３、各々１００リットル）内には消化
汚泥が充填されており、廃水（一次スクリーン透過液）
３１が供給される。また酸醗酵反応槽は空気供給ライン
３８より微量の空気が補給される以外には気体が入らな
いように気密に構成されている。試験は一定量の酸醗酵
槽反応液を引き抜き、これと同量の廃水を投入する半連
続処理方式（ Fill and Draw 方式）で行い、引き抜い
た反応液は回転平膜で固液分離し、汚泥濃縮液は酸醗酵
反応槽（第１生物反応槽）に返送した。通気量は酸醗酵
反応液のＯＲＰを指標にして調整した。酸醗酵反応槽は
反応槽容積１００リットルで運転を開始し、３９日運転
後２００リットルへ容積アップした。この試験において
処理対象液及び処理水中の有機物、窒素、固形物の濃度
は、前者がそれぞれ約１００００ｍｇ／リットル、約３
０００ｍｇ／リットル及び約１２０００ｍｇ／リットル
であり、後者ではそれぞれ約１０００ｍｇ／リットル、
約２０００ｍｇ／リットル及び１０ｍｇ／リットル以下
であった。

【００２７】〔試験条件〕 (a) 酸醗酵部 (1) 反応槽容積・・・・・２００〔リットル〕 (2) 原液流入量・・・・・４０〔リットル／ｄ〕 (3) 汚泥引抜き量・・・・・４０〔リットル／ｄ〕 (4) ＨＲＴ（液滞留時間）・・・・・５〔ｄ〕 (5) 培養温度・・・・・・・・３５〔℃〕 (6) ＯＲＰ・・・・・ −４００〜−５００〔ｍＶ〕 (7) 通気量・・・・・・・（第１生物反応槽）６〔リッ
トル／ｍｉｎ〕（第２生物反応槽）５〔リットル／ｍｉｎ〕 (8) 種汚泥・・・・・・・神奈川県Ａ市衛生プラント
嫌気性消化汚泥 (9) 処理対象液・・・・・除渣生し尿（一次スクリー
ン透過液） (b) 固液分離部（回転平膜） (10)使用装置・・・・・日立プラント製回転平膜装置 (11)フラックス（透過液流束）・・・・・約０．２〔ｍ
³−液量／ｍ²−膜面積／ｄ〕 (12)運転方法・・・・・・５ｍｉｎ吸引／５ｍｉｎ停
止 (13)循環流量・・・・・・３〔リットル／ｍｉｎ〕

【００２８】〔分析項目・測定方法〕粗繊維ＭＬＳＳＭＬＶＳＳＣＯＤ揮発性有機酸（ＶＯＡ）Ｔ−ＮＮＨ₄−Ｎ（注）分析法は全て「下水試験法」に従った。ただし、
は溶解性固形物（ＤＳ）の分離は孔径１μｍの膜ろ過
により実施、のＳ−ＣＯＤは孔径１μｍの膜ろ過液に
ついて実施。

【００２９】〔結果〕前記測定項目中、汚泥量に関して
は、微好気性酸醗酵連続運転において反応槽内汚泥濃度
がほぼ一定になったと考えられた時点で汚泥の引き抜き
を開始し、定常運転状態のＶＳＳ（基質：有機性固形
物）分解率を計算した。このときのＶＳＳ分解率η
〔％〕は次式により計算した。結果は図４に示すとおり
であり、本プロセスにおけるＶＳＳ分解率は約８０〜８
５％であった。なお、この試験において反応槽内汚泥濃
度（ＶＳＳ濃度）はほぼ１８０，０００ｍｇ／リットル
であったが、このような高濃度原液の場合、通常の排水
処理で用いられるチューブラ型膜分離装置は適用困難で
あった。

【数１】η＝〔（Ｑ・Ｓo −Ｑe ・Ｓe −Ｑw ・Ｓr ）
／（Ｑ・Ｓo ）〕×１００Ｑ：流入原液量〔リットル／ｄ〕Ｑe ：流出（処理）液量〔リットル／ｄ〕Ｑw ：引抜き反応槽液量〔リットル／ｄ〕Ｓo ：流入原液中基質濃度〔ｍｇ／リットル〕Ｓe ：流出液中基質濃度〔ｍｇ／リットル〕Ｓr ：引抜き反応槽液中基質濃度〔ｍｇ／リットル〕ここで（Ｑ，Ｓo ）、（Ｑe ，Ｓe ）及び（Ｑw ，Ｓr
）は、それぞれ図３の符号３１、３７及び３６の位置
での測定値である。

【００３０】（実施例２）図７に概略の構成及び寸法を
示す装置を用いて、本発明（２）の方法により下水一次
処理水（下水を一次処理した低濃度廃水３１）の硝化・
脱窒処理を行った。なお、図７の装置構成は図６と同じ
である。ここで使用した下水一次処理水中の有機物、窒
素及び固形物の濃度は、それぞれ約５００ｍｇ／リット
ル、約５０ｍｇ／リットル及び１０００ｍｇ／リットル
である。

【００３１】〔試験方法〕処理対象水である低濃度廃水
３１（下水一次処理水）を図７に示したろ過塔３２に下
向流方式で連続通水して硝化ゾーン３４及び脱窒ゾーン
３５にそれぞれの菌を付着、増殖させ、経時的に後記の
項目について分析測定した。充填材３３には窒素除去機
能が安定後、低温耐性硝化菌（微工研菌寄第１２５５５
号の低温耐性亜硝酸菌）を付着させた。処理効率は亜硝
酸菌の活性が律速なので、低温耐性亜硝酸菌を使用すれ
ば、温度の低下する冬期においても安定した処理が可能
となる。試験に使用した充填材はごみの焼却灰溶融生成
物を粒径約３ｍｍに調整したものであり、比較材として
アンスラサイトを同じ粒径に調整したものを使用した。

【００３２】〔試験条件〕 (1) 処理対象廃水・・・・・下水一次処理水 (2) カラム充填部容積・・・・・１．９リットル〔直
径７ｃｍ〕（硝化ゾーン：１．２リットル、脱窒ゾーン：０．７リ
ットル） (3) 充填材・・・・・焼却灰溶融生成物、アンスラサ
イト (4) 充填材粒径・・・・・３〔ｍｍ〕 (5) 線速度（ＬＶ）・・・・・２００〔ｍ／ｄ〕 (6) 通気速度・・・・・１８０〔ｍ／ｄ〕 (7) 供試菌・・・・・硝化ゾーン：微工研菌寄第１２
５５５号の低温耐性亜硝酸菌脱窒ゾーン：処理対象廃水から自然発生させたもの (8) 温度・・・・・１５〜４０℃ (9) 菌体懸濁液容積・・・・・低温耐性亜硝酸菌の付
着時には亜硝酸菌濃度５０〔ｍｇ／ｌ〕の培養液５００
ミリリットルを循環 (10)連続運転時ＮＨ₄−Ｎ負荷・・・・・０．２５〔ｋ
ｇ−Ｎ／ｍ³／ｄ〕（初期はこの１／２）０．０１５〔ｋｇ−Ｎ／ｋｇ−ｃｅｌｌｓ／ｄ〕 (11)連続運転時ＢＯＤ負荷・・・・・３．０〔ｋｇ−
Ｎ／ｍ³／ｄ〕

【００３３】〔分析項目・測定方法〕 (1) ＮＨ₄−Ｎ〔ｍｇ／ｌ〕・・・・・イオンクロマ
トグラフィー法 (2) ＮＯｘ−Ｎ〔ｍｇ／ｌ〕・・・・・イオンクロマ
トグラフィー法 (3) 濁度〔度〕 (4) ＳＳ〔ｍｇ／ｌ〕 (5) ＢＯＤ〔ｍｇ／ｌ〕 (6) ＣＯＤ〔ｍｇ／ｌ〕 (7) 色度〔度〕 (8) 大腸菌群〔ｃｅｌｌｓ／ｍｌ〕 (9) 一般最近数〔ｃｅｌｌｓ／ｍｌ〕（注）(3) 〜(9) の分析法は全て「下水試験法」に従っ
た。

【００３４】〔結果〕ろ過塔充填材としてアンスラサイ
ト及び焼却灰溶融生成物を各々充填したろ過塔に同条件
で下水二次処理水を通水し、そのときのアンモニア（Ｎ
Ｈ₄−Ｎ）除去率を比較した。結果は表１に示すとおり
であり、焼却灰溶融生成物を充填した場合にはアンスラ
サイトを充填した場合に比較して除去率が高くなってお
り、充填物としての焼却灰溶融生成物の有効性が確認さ
れた。すなわち、イニシャルコスト、ランニングコスト
ともに安価な高度処理を行うことができ、低温耐性硝化
菌を使用した生物膜の採用により、冬季でも安定した処
理水質が得られることがわかる。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明（１）の方法によれば、有機物、
窒素、固形物を高濃度で含有する廃水を、加水分解・有
機酸醗酵を行う生物反応槽に導入して該廃水中の有機性
固形物を溶解性有機物に転換し、その後固液分離して固
形分の一部を返送汚泥として前記生物反応槽へ返送し、
残部は余剰汚泥として処理する工程を有する廃水処理方
法において、前記固液分離を回転平膜を用いた固液分離
装置により行なうことにより、液中固形物の回収率が向
上し、酸醗酵菌及び未分解固形物が完全に生物反応槽へ
返送されるので、ＶＳＳ分解率が向上し（８５％程
度）、余剰汚泥量が低減する効果がある。本発明（２）
の方法によれば、有機物、窒素、固形物を低濃度で含有
する廃水を、硝化菌及び脱窒菌の作用により硝化・脱窒
を行う生物反応槽に導入して前記廃水中のアンモニア態
窒素を硝化・脱窒する工程を有する廃水処理方法におい
て、前記硝化菌及び脱窒菌の付着担体として焼却灰の溶
融生成物を使用することにより、低コストで効率よく廃
水の高度処理を行うことができ、低温耐性硝化菌を使用
することにより、廃水温度の低い冬季でも安定した処理
水質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（１）の方法を概略説明するプロセス
図。

【図２】回転平膜モジュールの１例を示す説明図。

【図３】実施例１で使用した試験装置の装置構成を説明
する概略図。

【図４】実施例１におけるＶＳＳ分解率（有機性固形物
分解率）と連続運転時間との関係を示すグラフ図。

【図５】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水
の処理を行う従来法を概略説明するプロセス図。

【図６】有機物、窒素、固形物を低濃度で含有する廃水
の高度処理を行う従来法を概略説明するプロセス図。

【図７】実施例２で使用した試験装置の装置構成を説明
する概略図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 3/34 １０１Ｃ０２Ｆ 3/34 １０１Ｂ (72)発明者川口洋一神奈川県横浜市中区錦町12番地三菱重工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者高橋哲郎神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者保田雄二神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者須藤広明神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者沢崎哲郎神奈川県横浜市中区錦町12番地菱日エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 4D003 AA01 BA02 CA02 CA07 CA08 EA22 4D006 GA06 HA54 HA84 JA03A JA04A JA58A KA71 KB21 KB22 KB23 KB25 MA03 MB02 MC62 PB08 PC62 4D028 AA02 BB07 BC17 BD07 BD08 BD17 4D040 BB13 BB14 BB24 BB42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有す
る廃水を、加水分解・有機酸醗酵を行う生物反応槽に導
入して前記廃水中の有機性固形物を溶解性有機物に転換
し、その後固液分離して固形分の一部を返送汚泥として
前記生物反応槽へ返送し、残部は余剰汚泥として処理す
る工程を有する廃水処理方法において、前記固液分離を
回転平膜を用いた固液分離装置により行なうことを特徴
とする廃水処理方法。
【請求項２】有機物、窒素、固形物を低濃度で含有す
る廃水を、硝化菌及び脱窒菌の作用により硝化・脱窒を
行う生物反応槽に導入して前記廃水中のアンモニア態窒
素を硝化・脱窒する工程を有する廃水処理方法におい
て、前記硝化菌及び脱窒菌の付着担体として焼却灰の溶
融生成物を使用することを特徴とする廃水処理方法。
【請求項３】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有す
る廃水を、加水分解・有機酸醗酵を行う第１の生物反応
槽に導入して前記廃水中の有機性固形物を溶解性有機物
に転換した後、前記廃水を回転平膜を用いた固液分離装
置により固液分離し、固形分の一部を返送汚泥として前
記第１の生物反応槽へ返送すると共に残部は余剰汚泥と
して処理し、固液分離により得られる有機物、窒素、固
形物を低濃度で含有する廃水を、第２の生物反応槽に導
入して焼却灰の溶融生成物を付着担体とする硝化・脱窒
菌の作用により硝化・脱窒することを特徴とする廃水処
理方法。