JP2003200192A

JP2003200192A - 生物学的排水処理装置

Info

Publication number: JP2003200192A
Application number: JP2001401497A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tsukihashi; 伸夫月橋; Kazuhisa Kamo; 一久嘉茂; Makoto Takatori; 信鷹取; Tsutomu Arita; 強有田; Hiroko Mase; 博子間瀬
Original assignee: Nishihara Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Nishihara Environment Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-15
Also published as: CN1429777A

Abstract

(57)【要約】【課題】高負荷運転の場合や負荷変動が大きい場合で
も安定した処理が可能な省スペースの生物学的排水処理
装置を得る。【解決手段】活性汚泥と酵母菌との混合系の微生物群
を有する反応槽４と、排水の投入を調整する調整槽２
と、反応槽４内を曝気する散気手段５と、反応槽４から
の流出水を固液分離する固液分離槽９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は有機性排水を微生
物処理する生物学的排水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機性排水（例えば、ヘキサン抽
出物質を含む排水）は、活性汚泥処理、加圧浮上処理、
活性汚泥処理と加圧浮上処理を組み合わせた処理等で処
理されてきた。

【０００３】活性汚泥処理は、活性汚泥から主としてな
る生物相を有する反応槽に排水を投入し、反応槽内を曝
気しながら、活性汚泥により排水中の有機物を酸化分解
するものである。この活性汚泥処理は、一般的に、押出
し流れ式の装置で行なわれていた。

【０００４】加圧浮上処理は、微生物を利用しない物理
化学的処理方法であり、ホテルやレストランの厨房排水
等の油脂含有量の多い排水の処理に適用されてきた。こ
の加圧浮上処理は、排水に空気を含んだ加圧水を加え、
浮上した油脂分を分離、除去するものである。

【０００５】活性汚泥処理と加圧浮上処理を組み合わせ
た処理は、加圧浮上処理により油脂分を除去した後、活
性汚泥処理するものである。

【０００６】また、近年、高濃度の有機性排水は、有機
物資化性の酵母菌から主としてなる微生物群を有する反
応槽を用いて高負荷運転で処理されるようになってき
た。この処理は、有機物資化性の酵母菌から主としてな
る微生物群を有する反応槽に排水を投入し、反応槽内を
曝気しながら、微生物群により排水中の有機物を酸化分
解するものであり、押出し流れ式の装置で行なわれてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の有機性排水の処
理は以上のように行なわれていたので、以下に示すよう
な課題があった。

【０００８】押出し流れ式活性汚泥処理装置の場合、Ｂ
ＯＤ（Biological Oxygen Demand；生物化学的酸素供
給量）−ＳＳ（Suspended Solid）負荷が０．４ｋｇ／
ｋｇ・日以上の高負荷運転では、安定した処理ができな
い。このため、高濃度の有機性排水を処理するために
は、大きな反応槽が必要となり、広い敷地面積と高い建
設コストが必要になるという課題があった。また、排水
中のヘキサン抽出物質が１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度の
ときには安定した処理ができないという課題があった。

【０００９】また、加圧浮上処理装置の場合、フロスが
発生するため、作業環境の悪化を引き起こすという課題
があった。また、この装置の場合、敷地面積は小さくな
るが、建設コストが高くなるという課題があった。

【００１０】また、加圧浮上処理と活性汚泥処理とを組
み合わせた装置の場合、凝集剤や酸やアルカリなどの薬
品添加が必須のため、ランニングコストが上がり、運転
管理も煩雑となるという課題があった。また、処理によ
り発生する汚泥量が増えるため、新たにそれらの処分が
必要となるという課題があった。

【００１１】また、押出し流れ式酵母処理装置の場合、
ＢＯＤ−ＳＳ負荷が１．０ｋｇ／ｋｇ・日以上の高負荷
運転が可能であるが、反応槽に流入する排水の負荷が低
くなると処理が不安定になるという課題があった。

【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、高負荷運転の場合や負荷変動が大
きい場合でも安定した処理が可能な省スペースの生物学
的排水処理装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る生物学的
排水処理装置は、活性汚泥と酵母菌との混合系の微生物
群を有する反応槽と、排水の投入を調整する調整槽と、
反応槽内を曝気する散気手段と、反応槽からの流出水を
固液分離する固液分離槽とを備えたものである。

【００１４】この発明に係る生物学的排水処理装置は、
薬品注入設備を備えたものである。

【００１５】この発明に係る生物学的排水処理装置は、
反応槽内に、微生物を担持する接触部材を備えたもので
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による生
物学的排水処理装置１の概略的な構成図である。図にお
いて、１は生物学的排水処理装置である。２は排水の投
入を調整する調整槽である。なお、調整槽は槽、管路な
ど、排水の投入を調整できるものならどのような形態の
ものでもよい。３は調整槽２中の排水を後述する反応槽
４に投入する排水投入手段である。これはポンプでも弁
によるものでも自然流下でも、排水を投入できるものな
らどのようなものでもよい。

【００１７】４は活性汚泥と有機物資化性の酵母菌との
混合系の微生物群を有する反応槽である。有機物資化性
の酵母菌は有機物を資化できるならばどのような属でも
良い。例えば、トリコスポロン（Trichosporon）、キャ
ンディダ（Candida）、ハンゼヌラ（Hansenula）、サッ
カロマイセス（Saccharomyces）、クルイベロマイセス
（Kluyveromyces）属等の酵母菌が利用可能である。

【００１８】５は反応槽４内に設けられ、反応槽４内を
曝気する散気手段である。６は散気手段５に空気を送る
ブロワーである。

【００１９】散気手段５は、曝気工程中、反応槽４内を
適正なＤＯ（Dissolved Oxygen；溶存酸素）に保持でき
るものならばどのようなものでもよい。例えば、多段式
散気装置、ディスク型散気装置、筒状散気装置、ドラフ
トチュウブ型散気装置などが利用可能である。

【００２０】図２は多段式散気装置の概略的な構成図で
ある。図２（ａ）は散気板の平面図、図２（ｂ）は空気
噴射管の平面図、図２（ｃ）は多段式散気装置の側面図
である。図において、５ａはパイプを格子状に組み合わ
せて構成された空気噴射管である。５ｂはパンチングメ
タルからなる散気板である。空気噴射管５ａは反応槽４
の底部付近に配置され、複数の空気の流出孔（図示せ
ず）を下側に有する。散気板５ｂは空気噴射管５ａの上
側に間隔を開けて２枚設置され、空気噴射管５ａの流出
孔から流出した空気を反応槽４全体に分散させる。な
お、反応槽４内を曝気するために、空気のかわりに純酸
素を用いてもよい。

【００２１】９は反応槽４からの流出水を固液分離する
固液分離槽である。１０は固液分離槽９内に設けられ、
沈殿汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄手段である。１２は汚泥
掻寄手段１０を回転させるモータである。１３は固液分
離槽９内で沈澱した汚泥を必要に応じて反応槽４に返送
する汚泥返送手段である。

【００２２】固液分離槽９は反応槽からの流出水中の汚
泥を液相から分離できるものであればどのようなもので
もよい。例えば、重力式沈殿池、浸漬膜、スクリーン分
離装置、遠心分離装置、ろ布分離装置、ベルト走行式分
離装置などが利用可能である。

【００２３】図３は重力式沈澱池の概略的な構成図であ
る。図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は平面図である。
図において、１０は湾曲した板状の汚泥掻寄手段であ
る。１１は汚泥掻寄手段１０上に設けられた、複数の上
下方向の棒とそれらを補強する水平方向の棒とから構成
された固液分離促進手段（ピケットフェンス）である。
固液分離促進手段１１は塊状に偏在して沈積している汚
泥の沈殿を促進する。上下方向の棒は、モータ１２の軸
を中心とした一方の側と他方の側とで異なる本数設けら
れ、固液分離促進手段１１が回転したときに一方の側の
棒と他方の側の棒とが違う箇所を通過するように配置さ
れている。汚泥掻寄手段１０は回転しながら沈殿した汚
泥を固液分離槽９の底部中央に掻き寄せる。

【００２４】生物学的排水処理装置１には、必要に応じ
て、薬品注入設備を設ける。７は反応槽４内のｐＨを調
整し保持する薬品投入設備である。８は反応槽４内のｐ
Ｈの値を計測し監視するｐＨ計測手段である。ｐＨの計
測、監視、調整は自動で行っても手動でも行ってもよ
い。

【００２５】活性汚泥中に生息する細菌類や原生動物の
至適ｐＨは一般的に７．０〜８．５であり、増殖可能な
ｐＨはより広い範囲である。例えば、増殖可能なｐＨ
は、従属栄養細菌のPseudomonas属では６．０〜１０．
０、Zooglea属では４．５〜１０．０、硝化細菌では
５．０〜９．０、放線菌のNocardia属では６．０〜１
０．０、原生動物では３．５〜９．５である。一方、酵
母菌の至適なｐＨは４．５〜６．５であり、増殖可能な
ｐＨは２．０〜７．５である。

【００２６】生物学的排水処理装置１では、活性汚泥と
有機物資化性の酵母菌との混合系の微生物群にするた
め、反応槽４内のｐＨを活性汚泥および酵母菌の両者が
生息できる範囲に保持する。具体的には、活性汚泥の増
殖速度は酵母菌の増殖速度より速いため、排水処理中、
反応槽４内のｐＨを酵母菌の生息にやや有利な５．０〜
７．０の範囲、望ましくは５．５〜６．０の範囲に保持
する。なお、活性汚泥と有機物資化性の酵母菌との混合
系の微生物群にするため、生物学的排水処理装置１の立
ち上げまでの時間に余裕がある場合には、既に運転して
いる排水処理施設からの引抜汚泥あるいはその脱水汚泥
を反応槽４内に加え、ｐＨを５．５〜６．０の範囲に保
持した状態で酵母菌を馴養する。短時間で立ち上げる場
合には、既に運転している排水処理施設からの引抜汚泥
あるいはその脱水汚泥を反応槽４内に加え、さらに湿潤
状態の酵母菌や乾燥状態の酵母菌を反応槽４内に加え
る。

【００２７】生物学的排水処理装置１の反応槽４内に
は、必要に応じて、活性汚泥や酵母菌を担持する接触部
材を設ける。接触部材は散気手段５の上側であればどこ
に配置してもよい。また、接触部材は活性汚泥や酵母菌
が容易に絡みつくものであればどのような形状のもので
もよい。例えば、ひも状、筒状、マット状、シート状、
スポンジ状、膜状のものが利用可能である。

【００２８】接触部材を設けた場合、活性汚泥や酵母菌
が絡みつき、反応槽４内の活性汚泥や酵母菌の濃度を増
大できる。また、運転の条件により、反応槽４内の浮遊
性の汚泥を少なくすることにより固液分離槽９の負荷を
低くできる。また、接触部材を設けた場合、生物学的排
水処理装置１を除害施設に用いるときに、固液分離槽を
用いない場合もある。

【００２９】次に動作について説明する。調整槽２に貯
留されていた排水を、排水投入手段３により反応槽４に
投入する。反応槽４内に投入する排水の流量は排水投入
手段３により調整される。生物学的排水処理装置１の運
転中、反応槽４内のｐＨはｐＨ計測手段８により計測さ
れ、薬品注入設備７により調整され保持される。ブロワ
ー６から散気手段５に空気を送り込むことにより、反応
槽４内は曝気される。反応槽４に投入された排水中の有
機物は微生物により酸化分解され、有機物濃度などが低
下した流出水が反応槽４から流出する。

【００３０】反応槽４からの流出水は固液分離槽９に流
入し、処理水と汚泥に固液分離する。モータ１２を駆動
して汚泥掻寄手段１０を回転させることにより、沈殿汚
泥は液相から分離される。上澄みは固液分離槽９からオ
ーバーフローして処理水として固液分離槽９外に流出す
る。沈澱した汚泥は、必要に応じて汚泥返送手段１３に
より反応槽４に返送される。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の実施の一例を説明する。実施例１．この実施例では、水産加工排水を、図１に示
す生物学的排水処理装置１を用いて３か月に渡り処理し
た結果について説明する。生物学的排水処理装置１の散
気手段５は図２に示す多段式散気装置であり、固液分離
槽９は図３に示す重力式沈澱池である。生物学的排水処
理装置１の反応槽４内に接触部材は設けられていない。

【００３２】この実施例で用いた処理対象となる水産加
工排水の水質は、平均ＳＳ濃度が１４００（ｍｇ／
Ｌ）、平均ＢＯＤ濃度が４０００（ｍｇ／Ｌ）、平均ヘ
キサン抽出物質濃度が４００（ｍｇ／Ｌ）である。ま
た、この実施例での実施条件は、反応槽容積が１０００
ｍ³、反応槽内ｐＨが５．５〜６．５である。

【００３３】図４は水産加工排水をｐＨ５．５〜６．５
の範囲の条件で生物学的排水処理装置１により３ヶ月に
渡り処理したときに得られた処理水のＢＯＤ濃度の変化
を示すグラフである。３ヶ月の期間中、ＢＯＤ−ＳＳ負
荷が０．４〜１．５ｋｇ／ｋｇ・日の範囲で変動し、Ｂ
ＯＤ−ＳＳ負荷の平均は１．０ｋｇ／ｋｇ・日であっ
た。

【００３４】図５は微生物群が主として酵母菌からなる
押出し流れ式排水処理装置を用いて、ｐＨ４．０〜５．
０の範囲で運転して水産加工排水を処理したときのＢＯ
Ｄ−ＳＳ負荷と処理水のＢＯＤ濃度との関係を示すグラ
フである。

【００３５】水産加工排水を生物学的排水処理装置１を
用いて３か月間処理した結果、図４に示すように処理水
のＢＯＤ濃度は５０（ｍｇ／Ｌ）前後であり、平均ＢＯ
Ｄ濃度は６０（ｍｇ／Ｌ）であった。なお、処理水の平
均ＳＳ濃度は１００（ｍｇ／Ｌ）、平均ヘキサン抽出物
質濃度は１０（ｍｇ／Ｌ）であった。また、酵母生菌数
は１０⁶〜１０⁷個／ｍＬ程度であった。一方、図５に
示すように、微生物群が主として酵母菌からなる押出し
流れ式排水処理装置の場合、処理水のＢＯＤ濃度は約２
００（ｍｇ／Ｌ）であった。処理水のＢＯＤ濃度が２０
０（ｍｇ／Ｌ）程度までにしか低下しないのは、酵母の
生産する酵素の作用の限度によると考えられる。

【００３６】このように生物学的排水処理装置１の場
合、ＢＯＤ−ＳＳ負荷が０．４〜１．５ｋｇ／ｋｇ・日
の範囲において処理水のＢＯＤ濃度が安定して低くなる
のは、有機物が高濃度であるとき、酵母菌の増殖速度が
活性汚泥の増殖速度より速いため、有機物が酵母菌によ
り酸化分解され、一方、有機物が低濃度であるとき、活
性汚泥の増殖速度が酵母菌の増殖速度より速いため、有
機物が活性汚泥により酸化分解されることに起因する。
すなわち、ＢＯＤ−ＳＳ負荷が高い（０．４ｋｇ／ｋｇ
・日以上）ときには、有機物濃度が高い反応槽４の入口
側で酵母菌により酸化分解されてＢＯＤ濃度が２００
（ｍｇ／Ｌ）程度まで低下し、ＢＯＤ濃度が低下してい
る反応槽４の出口側で活性汚泥によりさらに酸化分解さ
れてＢＯＤ濃度が５０（ｍｇ／Ｌ）前後に低下する。一
方、ＢＯＤ−ＳＳ負荷が低い（０．４ｋｇ／ｋｇ・日以
下）ときには、反応槽４の入口側でも有機物濃度が低い
ので、最初から活性汚泥により酸化分解されてＢＯＤ濃
度が５０（ｍｇ／Ｌ）前後に低下する。従って、生物学
的排水処理装置１では、高負荷運転の場合や負荷変動が
大きい場合でも安定した処理ができる。

【００３７】実施例２．この実施例では、水産加工排水
を、ひも状の接触部材を備えた図１に示す生物学的排水
処理装置１を用いて３か月に渡り処理した結果について
説明する。生物学的排水処理装置１の散気手段５は筒状
散気装置であり、固液分離槽９は図３に示すホッパーボ
トム型重力式沈殿池である。

【００３８】この実施例で用いた処理対象となる水産加
工排水の水質は、平均ＳＳ濃度が１２００（ｍｇ／
Ｌ）、平均ＢＯＤ濃度が１５００（ｍｇ／Ｌ）、平均ヘ
キサン抽出物質濃度が８０（ｍｇ／Ｌ）である。また、
この実施例での実施条件は、実施例１と同じである。

【００３９】水産加工排水を接触部材を備えた生物学的
排水処理装置１を用いて３か月間処理した結果、処理水
の平均ＢＯＤ濃度は５２（ｍｇ／Ｌ）、平均ＳＳ濃度は
１１３（ｍｇ／Ｌ）、平均ヘキサン抽出物質濃度は７
（ｍｇ／Ｌ）であった。

【００４０】このように処理水の平均ヘキサン抽出物質
濃度が実施例１の場合よりも低下しているのは、接触部
材に活性汚泥や酵母菌が絡みつき、反応槽４中の活性汚
泥や酵母菌の濃度が増大したので、排水中の油脂分であ
るヘキサン抽出物質の分解が、微生物濃度が増すことに
より分解酵素が多くなり促進したためである。従って、
接触部材を設けることにより処理水中の油脂分をより少
なくすることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、活性
汚泥と酵母菌との混合系の微生物群を有する反応槽と、
排水の投入を調整する調整槽と、反応槽内を曝気する散
気手段と、反応槽からの流出水を固液分離する固液分離
槽とを備えるように生物学的排水処理装置を構成したの
で、高負荷運転の場合や負荷変動が大きい場合でも安定
した処理が可能である。また、排水中の油脂分であるヘ
キサン抽出物質が２００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度のときで
も安定した処理が可能である。このため、排水中の油脂
分を分離するための施設を別に設ける必要がなく、装置
の小型化が可能であり、建設コストの低減が可能であ
る。また、フロスの発生等がなく、悪臭など作業環境を
悪くすることはない。また、排水中の油脂分であるヘキ
サン抽出物質を処理するために薬剤を添加する必要がな
く、発生汚泥量の低減やランニングコストの低減が可能
である。

【００４２】また、この発明によれば、薬品注入設備を
備えるように生物学的排水処理装置を構成したので反応
槽内のｐＨを調整、保持できる。

【００４３】さらに、この発明によれば、反応槽内に、
微生物を担持する接触部材を備えるように生物学的排水
処理装置を構成したので、排水中の油脂分であるヘキサ
ン抽出物質の分解を促進させることが可能であるととも
に、固液分離槽の負荷を低減できる。また、接触部材を
設けた場合、生物学的排水処理装置を除害施設に用いる
ときに、必ずしも固液分離槽を用いる必要がない場合も
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による生物学的排水処
理装置の概略的な構成図である。

【図２】多段式散気装置の概略的な構成図である。

【図３】重力式沈殿池の概略的な構成図である。

【図４】水産加工排水をこの発明の実施の形態１による
生物学的排水処理装置により３ヶ月に渡り処理したとき
に得られた処理水のＢＯＤ濃度の変化を示すグラフであ
る。

【図５】微生物群が主として酵母菌からなる押出し流れ
式排水処理装置を用いて、水産加工排水を処理したとき
のＢＯＤ−ＳＳ負荷と処理水のＢＯＤ濃度との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１生物学的排水処理装置２調整槽３排水投入手段４反応槽５散気手段５ａ空気噴射管５ｂ散気板６ブロワー７薬品注入設備８ｐＨ計測手段９固液分離槽１０汚泥掻寄手段１１固液分離促進手段１２モータ１３汚泥返送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鷹取信東京都港区芝浦三丁目６番18号株式会社西原環境衛生研究所内 (72)発明者有田強東京都港区芝浦三丁目６番18号株式会社西原環境衛生研究所内 (72)発明者間瀬博子東京都港区芝浦三丁目６番18号株式会社西原環境衛生研究所内Ｆターム(参考） 4D003 AB02 CA07 EA14 EA15 EA16 EA17 EA19 FA04 FA05 4D028 AC03 BB02 BC17 BC24 BC28 CD01 4D040 DD07 DD11 DD31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性汚泥と酵母菌との混合系の微生物群
を有する反応槽と、排水の投入を調整する調整槽と、上
記反応槽内を曝気する散気手段と、上記反応槽からの流
出水を固液分離する固液分離槽とを備えたことを特徴と
する生物学的排水処理装置。
【請求項２】薬品注入設備を備えたことを特徴とする
請求項１記載の生物学的排水処理装置。
【請求項３】上記反応槽内に、微生物を担持する接触
部材を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２
記載の生物学的排水処理装置。