JP2003311286A - Ｄｍｆ分解菌の培養方法および排水処理方法 - Google Patents
Ｄｍｆ分解菌の培養方法および排水処理方法Info
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- JP2003311286A JP2003311286A JP2002121814A JP2002121814A JP2003311286A JP 2003311286 A JP2003311286 A JP 2003311286A JP 2002121814 A JP2002121814 A JP 2002121814A JP 2002121814 A JP2002121814 A JP 2002121814A JP 2003311286 A JP2003311286 A JP 2003311286A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく処理でき
る排水処理方法を提供する。 【解決手段】 ＤＭＦ含有排水に対してＤＭＦと鉄の質
量比が１０００：１〜５となるように鉄を添加するとと
もにＤＭＦとリンの質量比が１００：１となるようにリ
ンを添加してＤＭＦ分解菌を培養する。この培養したＤ
ＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥を循環式の生物反応槽３に
投入する。この活性汚泥を投入した生物反応槽３にＤＭ
Ｆ含有排水を導入してこのＤＭＦ含有排水中のＤＭＦ、
ＢＯＤおよび窒素を生物学的に除去する。この除去後の
生物処理水を固液分離手段４に導入して最終処理水と活
性汚泥とに分離し、活性汚泥を生物反応槽３に返送し、
最終処理水を放流する。
る排水処理方法を提供する。 【解決手段】 ＤＭＦ含有排水に対してＤＭＦと鉄の質
量比が１０００：１〜５となるように鉄を添加するとと
もにＤＭＦとリンの質量比が１００：１となるようにリ
ンを添加してＤＭＦ分解菌を培養する。この培養したＤ
ＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥を循環式の生物反応槽３に
投入する。この活性汚泥を投入した生物反応槽３にＤＭ
Ｆ含有排水を導入してこのＤＭＦ含有排水中のＤＭＦ、
ＢＯＤおよび窒素を生物学的に除去する。この除去後の
生物処理水を固液分離手段４に導入して最終処理水と活
性汚泥とに分離し、活性汚泥を生物反応槽３に返送し、
最終処理水を放流する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＭＦ分解菌の培
養方法およびこの方法により培養されたＤＭＦ分解菌を
含んだ活性汚泥を用いてＤＭＦ含有排水を処理する排水
処理方法に関するものである。
養方法およびこの方法により培養されたＤＭＦ分解菌を
含んだ活性汚泥を用いてＤＭＦ含有排水を処理する排水
処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、窒素含有化合物であるＤＭＦ
（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルミアミド、別名：ホルミルジメ
チルアミン、ＤＭＦＡ）は、ジメチルアミンと一酸化炭
素との反応またはジメチルアミンとぎ酸メチルとの反応
によって合成される有機物であり、無色透明で水に可溶
な有機溶媒としての性質を持つ液体である。このＤＭＦ
の分子式は、ＨＣＯＮ（ＣＨ3）2であり、融点−６１
℃、沸点１５３℃、引火点６０℃、比重０．９６８３で
ある。
（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルミアミド、別名：ホルミルジメ
チルアミン、ＤＭＦＡ）は、ジメチルアミンと一酸化炭
素との反応またはジメチルアミンとぎ酸メチルとの反応
によって合成される有機物であり、無色透明で水に可溶
な有機溶媒としての性質を持つ液体である。このＤＭＦ
の分子式は、ＨＣＯＮ（ＣＨ3）2であり、融点−６１
℃、沸点１５３℃、引火点６０℃、比重０．９６８３で
ある。
【０００３】また、ＤＭＦは、多くの有機化合物と溶解
する有機溶媒であるため、人工皮革、ウレタン系合成皮
革、スパンデックス繊維、有機合成用または各種ポリマ
ーの溶媒として広く用いられている。平成１２年度の生
産量は５００００トンと推定されている。
する有機溶媒であるため、人工皮革、ウレタン系合成皮
革、スパンデックス繊維、有機合成用または各種ポリマ
ーの溶媒として広く用いられている。平成１２年度の生
産量は５００００トンと推定されている。
【０００４】さらに、ＤＭＦは、毒性があるため、いわ
ゆる化学物質管理法の第１種指定化学物質に指定されて
いる。例えば合成皮革工場からの工場排水において、Ｄ
ＭＦは１０００〜３０００００ｍｇ／ｌの高濃度で排出
される。これまでの研究によれば、ＤＭＦは、好気性条
件において活性汚泥法によって分解できることが報告さ
れている。しかし、ＤＭＦ濃度が高くなると、阻害性が
あるため、難分解性物質と言われてきた。特に、ＤＭＦ
濃度が５００ｍｇ／ｌを越えると、処理水質が不安定と
なるため、大量の希釈水を用いて希釈せざるを得なかっ
た。
ゆる化学物質管理法の第１種指定化学物質に指定されて
いる。例えば合成皮革工場からの工場排水において、Ｄ
ＭＦは１０００〜３０００００ｍｇ／ｌの高濃度で排出
される。これまでの研究によれば、ＤＭＦは、好気性条
件において活性汚泥法によって分解できることが報告さ
れている。しかし、ＤＭＦ濃度が高くなると、阻害性が
あるため、難分解性物質と言われてきた。特に、ＤＭＦ
濃度が５００ｍｇ／ｌを越えると、処理水質が不安定と
なるため、大量の希釈水を用いて希釈せざるを得なかっ
た。
【０００５】ここで、よく馴致した活性汚泥（好気性微
生物）を用いてＤＭＦ含有排水を生物分解する反応式は
次の(1)式のとおりである。
生物）を用いてＤＭＦ含有排水を生物分解する反応式は
次の(1)式のとおりである。
【０００６】
２ＨＣＯＮ（ＣＨ3）2＋７Ｏ2→６ＣＯ2＋４Ｈ2Ｏ＋２ＮＨ3……(1)
ＴｈＯＤ（Theoretical Oxygen Demand）／ＤＭＦ＝１．５３（ｍｇＯ2／ｍｇ
ＤＭＦ）
Ｎ／ＤＭＦ＝１４／７３＝１９．１８％
【０００７】この(1)式に示すように、ＤＭＦの分解に
よりアンモニア性窒素が大量に生成される。したがっ
て、好気性処理でＤＭＦが分解されても、水中に大量の
窒素が残る。その濃度は流入ＤＭＦ濃度の約１９％に上
る。窒素は閉鎖性水域の富栄養化原因物質の一つとして
知られており、第５次水質総量規制では、従来の規制項
目のＣＯＤの他に新たに窒素、リン含有量が追加され
た。そのため、従来の活性汚泥処理の排水処理施設は、
窒素、リンの高度処理まで完成しなければならないよう
になった。ＤＭＦ含有排水のような難分解性、しかも窒
素含有率の高い排水の処理が問題となっている。
よりアンモニア性窒素が大量に生成される。したがっ
て、好気性処理でＤＭＦが分解されても、水中に大量の
窒素が残る。その濃度は流入ＤＭＦ濃度の約１９％に上
る。窒素は閉鎖性水域の富栄養化原因物質の一つとして
知られており、第５次水質総量規制では、従来の規制項
目のＣＯＤの他に新たに窒素、リン含有量が追加され
た。そのため、従来の活性汚泥処理の排水処理施設は、
窒素、リンの高度処理まで完成しなければならないよう
になった。ＤＭＦ含有排水のような難分解性、しかも窒
素含有率の高い排水の処理が問題となっている。
【０００８】そして、従来の排水処理方法で、ＤＭＦ含
有排水を処理するならば、まず、(1)式のように好気性
処理でＤＭＦをアンモニア性窒素に分解して、それから
硝化・脱窒素を行うことになる。
有排水を処理するならば、まず、(1)式のように好気性
処理でＤＭＦをアンモニア性窒素に分解して、それから
硝化・脱窒素を行うことになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来の排水処理方法では、高濃度のＤＭＦ含有排水
を効率よく処理できないおそれがあるばかりでなく、脱
窒素反応のためにメタノール等の有機炭素源を加える必
要があるため、処理コストが高くなり、余剰活性汚泥が
多く発生してしまうおそれもある。
うな従来の排水処理方法では、高濃度のＤＭＦ含有排水
を効率よく処理できないおそれがあるばかりでなく、脱
窒素反応のためにメタノール等の有機炭素源を加える必
要があるため、処理コストが高くなり、余剰活性汚泥が
多く発生してしまうおそれもある。
【００１０】なお、生物学的処理法を用いて難分解性有
機物を処理する場合、特異代謝機能を有する微生物の集
積と高濃度保持が重要なポイントになる。普通の活性汚
泥ではＤＭＦを直接分解する能力はほとんどないので、
未馴致の活性汚泥でＤＭＦのＢＯＤを測定すると、ＢＯ
Ｄ／ＤＭＦ比が０．１以下になる。一般的に、ＢＯＤ／
ＤＭＦ比が０．２以下になると、難分解性物質に分類さ
れるので、ＤＭＦは難分解性物質に誤認されることがあ
る。
機物を処理する場合、特異代謝機能を有する微生物の集
積と高濃度保持が重要なポイントになる。普通の活性汚
泥ではＤＭＦを直接分解する能力はほとんどないので、
未馴致の活性汚泥でＤＭＦのＢＯＤを測定すると、ＢＯ
Ｄ／ＤＭＦ比が０．１以下になる。一般的に、ＢＯＤ／
ＤＭＦ比が０．２以下になると、難分解性物質に分類さ
れるので、ＤＭＦは難分解性物質に誤認されることがあ
る。
【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ＤＭＦ分解菌を適切に培養できるＤＭＦ分解菌の
培養方法および高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく処理
できる排水処理方法を提供することを目的とする。
ので、ＤＭＦ分解菌を適切に培養できるＤＭＦ分解菌の
培養方法および高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく処理
できる排水処理方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のＤＭＦ分
解菌の培養方法は、ＤＭＦ含有排水に対して、ＤＭＦと
鉄の質量比が１０００：１〜５となるように鉄を添加す
るとともに、ＤＭＦとリンの質量比が１００：０．２〜
２となるようにリンを添加するものであり、ＤＭＦ分解
菌を適切に培養することが可能となる。
解菌の培養方法は、ＤＭＦ含有排水に対して、ＤＭＦと
鉄の質量比が１０００：１〜５となるように鉄を添加す
るとともに、ＤＭＦとリンの質量比が１００：０．２〜
２となるようにリンを添加するものであり、ＤＭＦ分解
菌を適切に培養することが可能となる。
【００１３】請求項２記載の排水処理方法は、請求項１
記載の方法により培養されたＤＭＦ分解菌を含んだ活性
汚泥を用いて、ＤＭＦ含有排水を処理する排水処理方法
であって、前段の嫌気槽と後段の好気槽との組み合わせ
により構成された循環式の生物反応槽に、ＤＭＦ分解菌
を含んだ活性汚泥を投入する工程と、この活性汚泥が投
入された生物反応槽にＤＭＦ含有排水を導入し、この導
入されたＤＭＦ含有排水中のＤＭＦ、ＢＯＤおよび窒素
を生物学的に除去する工程と、この除去後の生物処理水
を固液分離手段に導入し、この導入された生物処理水を
最終処理水と活性汚泥とに分離し、この分離された活性
汚泥を生物反応槽に返送する工程とを備えるものであ
り、従来処理できなかった高濃度のＤＭＦ含有排水を効
率よく処理することが可能となり、また、脱窒素反応の
ためにメタノール等の有機炭素源を必ずしも加える必要
がなく、処理コストの低減および余剰活性汚泥の生成量
低減を容易に実現可能となる。
記載の方法により培養されたＤＭＦ分解菌を含んだ活性
汚泥を用いて、ＤＭＦ含有排水を処理する排水処理方法
であって、前段の嫌気槽と後段の好気槽との組み合わせ
により構成された循環式の生物反応槽に、ＤＭＦ分解菌
を含んだ活性汚泥を投入する工程と、この活性汚泥が投
入された生物反応槽にＤＭＦ含有排水を導入し、この導
入されたＤＭＦ含有排水中のＤＭＦ、ＢＯＤおよび窒素
を生物学的に除去する工程と、この除去後の生物処理水
を固液分離手段に導入し、この導入された生物処理水を
最終処理水と活性汚泥とに分離し、この分離された活性
汚泥を生物反応槽に返送する工程とを備えるものであ
り、従来処理できなかった高濃度のＤＭＦ含有排水を効
率よく処理することが可能となり、また、脱窒素反応の
ためにメタノール等の有機炭素源を必ずしも加える必要
がなく、処理コストの低減および余剰活性汚泥の生成量
低減を容易に実現可能となる。
【００１４】請求項３記載の排水処理方法は、請求項２
記載の排水処理方法において、嫌気槽と好気槽の容量比
を１：２〜４とし、嫌気槽では攪拌装置により槽内液を
攪拌し、好気槽では曝気装置およびＤＯ制御装置により
槽内液の溶存酸素濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御しかつｐ
Ｈ制御手段により槽内液のｐＨを７〜８に制御するもの
であり、高濃度のＤＭＦ含有排水をより一層効率よく処
理することが可能となる。
記載の排水処理方法において、嫌気槽と好気槽の容量比
を１：２〜４とし、嫌気槽では攪拌装置により槽内液を
攪拌し、好気槽では曝気装置およびＤＯ制御装置により
槽内液の溶存酸素濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御しかつｐ
Ｈ制御手段により槽内液のｐＨを７〜８に制御するもの
であり、高濃度のＤＭＦ含有排水をより一層効率よく処
理することが可能となる。
【００１５】請求項４記載の排水処理方法は、請求項２
記載の排水処理方法において、嫌気槽に導入されるＤＭ
Ｆ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１５０００ｍｇ／ｌ以下
に調整し、嫌気槽の槽内液の活性汚泥濃度を３０００ｍ
ｇ／ｌ以上に制御し、嫌気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を
０．１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御
し、好気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜０．５
ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御するものであり、
高濃度のＤＭＦ含有排水を十分に効率よく処理できる。
記載の排水処理方法において、嫌気槽に導入されるＤＭ
Ｆ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１５０００ｍｇ／ｌ以下
に調整し、嫌気槽の槽内液の活性汚泥濃度を３０００ｍ
ｇ／ｌ以上に制御し、嫌気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を
０．１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御
し、好気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜０．５
ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御するものであり、
高濃度のＤＭＦ含有排水を十分に効率よく処理できる。
【００１６】請求項５記載の排水処理方法は、請求項２
記載の排水処理方法において、固液分離手段により分離
された活性汚泥のうちの余剰活性汚泥を可溶化してから
生物反応槽に返送するものであり、余剰活性汚泥の発生
を適切に抑制することが可能となる。
記載の排水処理方法において、固液分離手段により分離
された活性汚泥のうちの余剰活性汚泥を可溶化してから
生物反応槽に返送するものであり、余剰活性汚泥の発生
を適切に抑制することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１８】図１には、本発明の排水処理方法の一実施
の形態を実施するための排水処理装置１が示されてい
る。
の形態を実施するための排水処理装置１が示されてい
る。
【００１９】この排水処理装置１は、図示しない合成皮
革工場等の工場の排水設備からのＤＭＦ含有排水の水質
等を調整するための調整槽２と、この調整槽２からの調
整後のＤＭＦ含有排水をＤＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥
により生物処理するための循環式の生物反応槽３と、こ
の生物反応槽３からの生物処理水（混合液）を最終処理
水と活性汚泥とに分離するための固液分離手段である最
終沈殿池４とを備えている。
革工場等の工場の排水設備からのＤＭＦ含有排水の水質
等を調整するための調整槽２と、この調整槽２からの調
整後のＤＭＦ含有排水をＤＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥
により生物処理するための循環式の生物反応槽３と、こ
の生物反応槽３からの生物処理水（混合液）を最終処理
水と活性汚泥とに分離するための固液分離手段である最
終沈殿池４とを備えている。
【００２０】そして、生物反応槽３は、前段の嫌気槽
（脱窒槽）６と後段の好気槽（硝化槽）７との組み合わ
せにより構成されている。嫌気槽６は攪拌装置を有して
いる。好気槽７は、曝気装置およびＤＯ制御装置を有す
るとともにｐＨ制御手段８を有している。
（脱窒槽）６と後段の好気槽（硝化槽）７との組み合わ
せにより構成されている。嫌気槽６は攪拌装置を有して
いる。好気槽７は、曝気装置およびＤＯ制御装置を有す
るとともにｐＨ制御手段８を有している。
【００２１】嫌気槽６と好気槽７とは、硝化液返送管に
て接続され、好気槽７から嫌気槽６に硝化液が返送され
るようになっている。
て接続され、好気槽７から嫌気槽６に硝化液が返送され
るようになっている。
【００２２】また、最終沈殿池４において最終処理水か
ら分離された活性汚泥の一部が最終沈殿池４から生物反
応槽３の嫌気槽６に返送され、その残部である余剰活性
汚泥が汚泥可溶化手段９により可溶化されてから生物反
応槽３の嫌気槽６に返送されるようになっている。
ら分離された活性汚泥の一部が最終沈殿池４から生物反
応槽３の嫌気槽６に返送され、その残部である余剰活性
汚泥が汚泥可溶化手段９により可溶化されてから生物反
応槽３の嫌気槽６に返送されるようになっている。
【００２３】なお、汚泥可溶化手段９は、例えば熱アル
カリ処理手段、湿式酸化処理手段またはオゾン酸化処理
手段等である。また、固液分離手段は最終沈殿池４でな
く膜分離装置等でもよい。
カリ処理手段、湿式酸化処理手段またはオゾン酸化処理
手段等である。また、固液分離手段は最終沈殿池４でな
く膜分離装置等でもよい。
【００２４】次に、上記排水処理装置１を使用してＤＭ
Ｆ含有排水を処理する場合について説明する。
Ｆ含有排水を処理する場合について説明する。
【００２５】まず、排水処理装置１の運転を開始する前
に、集積培養したＤＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥を循環
式の生物反応槽３の嫌気槽６に投入する。
に、集積培養したＤＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥を循環
式の生物反応槽３の嫌気槽６に投入する。
【００２６】ここで、ＤＭＦ分解菌としては、予め、例
えば工場内に設置された排水処理装置１と基本的構成を
同じにする培養用装置を使用して、所定の培養方法によ
り培養しておいたものを用いる。
えば工場内に設置された排水処理装置１と基本的構成を
同じにする培養用装置を使用して、所定の培養方法によ
り培養しておいたものを用いる。
【００２７】この所定の培養方法は、ＤＭＦ含有排水に
対して、ＤＭＦと鉄（Ｆｅ）の質量比が１０００：１〜
５（例えば２）となるように鉄を添加するとともに、Ｄ
ＭＦとリン（Ｐ）の質量比が１００：０．２〜２（例え
ば１）となるようにリンを添加する方法である。
対して、ＤＭＦと鉄（Ｆｅ）の質量比が１０００：１〜
５（例えば２）となるように鉄を添加するとともに、Ｄ
ＭＦとリン（Ｐ）の質量比が１００：０．２〜２（例え
ば１）となるようにリンを添加する方法である。
【００２８】より具体的には、その培養方法とは、例え
ば嫌気性（無酸素）および好気性条件でＤＭＦを分解で
きるＤＭＦ分解菌（活性汚泥微生物）を培養するため、
ＤＭＦ含有排水にこの排水中のＤＭＦの量に応じて栄養
塩である鉄およびリンを所定量添加し、生物反応槽のＭ
ＬＳＳ濃度３０００ｍｇ／ｌ以上でかつ流入ＤＭＦ濃度
１０００ｍｇ／ｌ以下で、十分な馴養を行い、ＤＭＦ分
解菌の集積培養を図る方法である。
ば嫌気性（無酸素）および好気性条件でＤＭＦを分解で
きるＤＭＦ分解菌（活性汚泥微生物）を培養するため、
ＤＭＦ含有排水にこの排水中のＤＭＦの量に応じて栄養
塩である鉄およびリンを所定量添加し、生物反応槽のＭ
ＬＳＳ濃度３０００ｍｇ／ｌ以上でかつ流入ＤＭＦ濃度
１０００ｍｇ／ｌ以下で、十分な馴養を行い、ＤＭＦ分
解菌の集積培養を図る方法である。
【００２９】次いで、活性汚泥の投入後に、排水処理装
置１の運転を開始して、所定の培養方法より培養された
ＤＭＦ分解菌等を含んだ活性汚泥が投入された生物反応
槽３の嫌気槽６に調整槽２からの調整後のＤＭＦ含有排
水を導入し、この導入されたＤＭＦ含有排水中のＤＭ
Ｆ、ＢＯＤ（ＢＯＤ5）および窒素等を生物反応槽３内
において微生物により生物学的に除去する。
置１の運転を開始して、所定の培養方法より培養された
ＤＭＦ分解菌等を含んだ活性汚泥が投入された生物反応
槽３の嫌気槽６に調整槽２からの調整後のＤＭＦ含有排
水を導入し、この導入されたＤＭＦ含有排水中のＤＭ
Ｆ、ＢＯＤ（ＢＯＤ5）および窒素等を生物反応槽３内
において微生物により生物学的に除去する。
【００３０】なお、生物反応槽３より上流の調整槽２で
は、例えば必要に応じて希釈水を注入することで、嫌気
槽６に導入されるＤＭＦ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１
５０００ｍｇ／ｌ以下に調整する。
は、例えば必要に応じて希釈水を注入することで、嫌気
槽６に導入されるＤＭＦ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１
５０００ｍｇ／ｌ以下に調整する。
【００３１】そして、この生物処理の際には、例えば嫌
気槽６では攪拌装置により槽内液を攪拌し、好気槽７で
は曝気装置およびＤＯ制御装置により槽内液の溶存酸素
濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御する。
気槽６では攪拌装置により槽内液を攪拌し、好気槽７で
は曝気装置およびＤＯ制御装置により槽内液の溶存酸素
濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御する。
【００３２】また、嫌気槽６の槽内液の活性汚泥濃度を
最終沈殿池４からの返送汚泥量の調整により３０００ｍ
ｇ／ｌ以上（好ましくは、６０００〜１５０００ｍｇ／
ｌ）に制御し、嫌気槽６のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．
１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御し、好
気槽７のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜０．５ｋｇ
ＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御する。
最終沈殿池４からの返送汚泥量の調整により３０００ｍ
ｇ／ｌ以上（好ましくは、６０００〜１５０００ｍｇ／
ｌ）に制御し、嫌気槽６のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．
１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御し、好
気槽７のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜０．５ｋｇ
ＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御する。
【００３３】なお、ＤＭＦ分解菌の増殖を促進する目的
として、ＤＭＦ含有排水のＤＭＦ濃度に応じて栄養塩と
してのリン酸塩および鉄塩等を嫌気槽６の上流側でＤＭ
Ｆ含有排水に投入してもよい。
として、ＤＭＦ含有排水のＤＭＦ濃度に応じて栄養塩と
してのリン酸塩および鉄塩等を嫌気槽６の上流側でＤＭ
Ｆ含有排水に投入してもよい。
【００３４】ここで、無酸素攪拌槽である嫌気槽６内に
おいては、通性菌や嫌気性菌の働きにより、流入ＤＭＦ
と、好気槽７からの返送硝化液に含まれている硝酸性窒
素（ＮＯ3−）とが反応し、次の(2)式のように、ＤＭＦ
を有機炭素源とした脱窒素反応が進行し、ＤＭＦが分解
されると同時に、硝酸性窒素が窒素ガス（Ｎ2）にな
る。また、ＤＭＦの分解に伴いアンモニア性窒素が生成
される。
おいては、通性菌や嫌気性菌の働きにより、流入ＤＭＦ
と、好気槽７からの返送硝化液に含まれている硝酸性窒
素（ＮＯ3−）とが反応し、次の(2)式のように、ＤＭＦ
を有機炭素源とした脱窒素反応が進行し、ＤＭＦが分解
されると同時に、硝酸性窒素が窒素ガス（Ｎ2）にな
る。また、ＤＭＦの分解に伴いアンモニア性窒素が生成
される。
【００３５】
ＤＭＦ＋ＮＯ3→Ｎ2＋６ＣＯ2＋４Ｈ2Ｏ＋残存ＤＭＦ＋２ＮＨ3……(2)
【００３６】そして、嫌気槽６で分解できなかった残存
ＤＭＦは、その前段の嫌気槽６に連通された後段の好気
槽７内において、次の(3)式のように、ＤＭＦ酸化細菌
と硝化細菌の共同作用により、硝酸まで酸化される。ま
た、嫌気槽６におけるＤＭＦの分解に伴い生成されたア
ンモニア性窒素もここで硝酸まで酸化される。
ＤＭＦは、その前段の嫌気槽６に連通された後段の好気
槽７内において、次の(3)式のように、ＤＭＦ酸化細菌
と硝化細菌の共同作用により、硝酸まで酸化される。ま
た、嫌気槽６におけるＤＭＦの分解に伴い生成されたア
ンモニア性窒素もここで硝酸まで酸化される。
【００３７】
２ＨＣＯＮ（ＣＨ3）2＋１１Ｏ2→６ＣＯ2＋６Ｈ2Ｏ＋２ＨＮＯ3……(3)
ＴｈＯＤ／ＤＭＦ＝２．４１（ｍｇＯ2／ｍｇＤＭＦ）
【００３８】この好気槽７では、効率よく十分な酸素供
給を確保するために、例えば曝気装置である酸素供給装
置として高効率の機械曝気装置ＤＴＡ（ドラフトチュー
ブエアレータ）が用いられ、ＤＯ制御装置と連動して好
気槽７内の溶存酸素濃度が１〜３ｍｇ／ｌの範囲に制御
される。
給を確保するために、例えば曝気装置である酸素供給装
置として高効率の機械曝気装置ＤＴＡ（ドラフトチュー
ブエアレータ）が用いられ、ＤＯ制御装置と連動して好
気槽７内の溶存酸素濃度が１〜３ｍｇ／ｌの範囲に制御
される。
【００３９】また、硝化速度を高めるべく硝化菌の増殖
に好ましいｐＨ条件（例えばｐＨ＝７〜８）を維持する
ため、硝化を行う好気槽７には、アルカリ（活性ソーダ
ＮａＯＨおよび消石灰等）投入用のポンプと、ｐＨセン
サーと連動するｐＨ制御手段とが設置されている。すな
わち、好気槽７の槽内液のｐＨは、ｐＨ制御手段８によ
りｐＨ＝７〜８に制御される。
に好ましいｐＨ条件（例えばｐＨ＝７〜８）を維持する
ため、硝化を行う好気槽７には、アルカリ（活性ソーダ
ＮａＯＨおよび消石灰等）投入用のポンプと、ｐＨセン
サーと連動するｐＨ制御手段とが設置されている。すな
わち、好気槽７の槽内液のｐＨは、ｐＨ制御手段８によ
りｐＨ＝７〜８に制御される。
【００４０】さらに、好気槽７で生成された硝酸性窒素
を除去するため、ポンプの駆動で硝化液が好気槽７から
嫌気槽６に返送される。その返送比率は、流入ＤＭＦ濃
度および放流水質基準により、嫌気槽６への流入ＤＭＦ
含有排水の流量の２〜１０倍とする。また、ＤＭＦの脱
窒素分解速度は、硝化速度の２〜４倍あるので、嫌気槽
６と好気槽７の容量比は１：２〜４とすることが好まし
い。
を除去するため、ポンプの駆動で硝化液が好気槽７から
嫌気槽６に返送される。その返送比率は、流入ＤＭＦ濃
度および放流水質基準により、嫌気槽６への流入ＤＭＦ
含有排水の流量の２〜１０倍とする。また、ＤＭＦの脱
窒素分解速度は、硝化速度の２〜４倍あるので、嫌気槽
６と好気槽７の容量比は１：２〜４とすることが好まし
い。
【００４１】次いで、ＤＭＦ、ＢＯＤおよび窒素等が除
去された生物処理水を好気槽７から最終沈殿池４に導入
し、この導入された生物処理水を最終処理水と活性汚泥
とに分離し、この沈殿下降により分離された濃縮活性汚
泥の一部を嫌気槽６に返送するとともに、残部である余
剰活性汚泥を汚泥可溶化手段９により可溶化してから嫌
気槽６に返送する。また、上澄水である最終処理水は、
放流先である公共用流域に放流する。
去された生物処理水を好気槽７から最終沈殿池４に導入
し、この導入された生物処理水を最終処理水と活性汚泥
とに分離し、この沈殿下降により分離された濃縮活性汚
泥の一部を嫌気槽６に返送するとともに、残部である余
剰活性汚泥を汚泥可溶化手段９により可溶化してから嫌
気槽６に返送する。また、上澄水である最終処理水は、
放流先である公共用流域に放流する。
【００４２】そして、上記の排水処理方法によれば、従
来処理できなかった高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく
処理でき、また、脱窒素反応のためにメタノール等の有
機炭素源を外部から必ずしも加える必要がなく、処理コ
ストの低減および余剰活性汚泥の生成量低減を容易に実
現できる。
来処理できなかった高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく
処理でき、また、脱窒素反応のためにメタノール等の有
機炭素源を外部から必ずしも加える必要がなく、処理コ
ストの低減および余剰活性汚泥の生成量低減を容易に実
現できる。
【００４３】また、ＤＭＦ由来のＢＯＤのみならず、窒
素も処理でき、しかも、高濃度のＤＭＦ含有排水処理に
使う希釈水を大幅に低減できる。
素も処理でき、しかも、高濃度のＤＭＦ含有排水処理に
使う希釈水を大幅に低減できる。
【００４４】さらに、最終沈殿池４に沈殿分離された余
剰活性汚泥を可溶化して嫌気槽６に返送して処理するこ
とで、余剰活性汚泥生成量を半減でき、必要な栄養塩の
投入量も半減させることができる。すなわち、余剰活性
汚泥を可溶化してから嫌気槽６に返送することで、活性
汚泥に固定されている栄養塩の再利用および活性汚泥の
循環分解を行うことができ、よって、汚泥発生量を従来
の０．２ｋｇＭＬＳＳ／除去ＤＭＦから０．０５ｋｇＭ
ＬＳＳ／除去ＤＭＦ以下Ｆ以下までに抑制できると同時
に、栄養塩の添加量も半分以上大幅に削減できる。
剰活性汚泥を可溶化して嫌気槽６に返送して処理するこ
とで、余剰活性汚泥生成量を半減でき、必要な栄養塩の
投入量も半減させることができる。すなわち、余剰活性
汚泥を可溶化してから嫌気槽６に返送することで、活性
汚泥に固定されている栄養塩の再利用および活性汚泥の
循環分解を行うことができ、よって、汚泥発生量を従来
の０．２ｋｇＭＬＳＳ／除去ＤＭＦから０．０５ｋｇＭ
ＬＳＳ／除去ＤＭＦ以下Ｆ以下までに抑制できると同時
に、栄養塩の添加量も半分以上大幅に削減できる。
【００４５】
【実施例】上述した排水処理方法によりＤＭＦ濃度１０
００ｍｇ／ｌのＤＭＦ含有排水に対して室温で処理実験
を行った。栄養塩として鉄およびリンを添加して供試廃
水とした。
００ｍｇ／ｌのＤＭＦ含有排水に対して室温で処理実験
を行った。栄養塩として鉄およびリンを添加して供試廃
水とした。
【００４６】鉄の添加基準はＤＭＦ：鉄＝１０００：１
〜５（この実験では１０００：２の基準で塩化鉄を投入
し、栄養塩効果の他に汚泥沈降性が改善した）とし、リ
ンの添加基準はＤＭＦ：Ｐ＝１００：１（Ｐ＝１０ｍ
ｇ）とした。
〜５（この実験では１０００：２の基準で塩化鉄を投入
し、栄養塩効果の他に汚泥沈降性が改善した）とし、リ
ンの添加基準はＤＭＦ：Ｐ＝１００：１（Ｐ＝１０ｍ
ｇ）とした。
【００４７】前段の嫌気槽と後段の好気槽の容量比は、
１：２．７であった。嫌気槽内のＭＬＳＳ濃度は３５０
０ｍｇ／ｌであった。硝化液の返送比が５倍であった。
１：２．７であった。嫌気槽内のＭＬＳＳ濃度は３５０
０ｍｇ／ｌであった。硝化液の返送比が５倍であった。
【００４８】処理成績は、次の表１のとおりであった。
【００４９】
【表１】
【００５０】この表１に示すとおり、外部から脱窒素の
有機炭素源を加えなくても、本方法でＢＯＤ除去と窒素
除去を実現できた。
有機炭素源を加えなくても、本方法でＢＯＤ除去と窒素
除去を実現できた。
【００５１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ＤＭＦ含有排
水に対して、ＤＭＦと鉄の質量比が１０００：１〜５と
なるように鉄を添加するとともに、ＤＭＦとリンの質量
比が１００：０．２〜２となるようにリンを添加するこ
とにより、ＤＭＦ分解菌を適切に培養できる。
水に対して、ＤＭＦと鉄の質量比が１０００：１〜５と
なるように鉄を添加するとともに、ＤＭＦとリンの質量
比が１００：０．２〜２となるようにリンを添加するこ
とにより、ＤＭＦ分解菌を適切に培養できる。
【００５２】請求項２の発明によれば、従来処理できな
かった高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく処理でき、ま
た、脱窒素反応のためにメタノール等の有機炭素源を必
ずしも加える必要がなく、処理コストの低減および余剰
活性汚泥の生成量低減を容易に実現できる。
かった高濃度のＤＭＦ含有排水を効率よく処理でき、ま
た、脱窒素反応のためにメタノール等の有機炭素源を必
ずしも加える必要がなく、処理コストの低減および余剰
活性汚泥の生成量低減を容易に実現できる。
【００５３】請求項３の発明によれば、嫌気槽と好気槽
の容量比を１：２〜４とし、嫌気槽では攪拌装置により
槽内液を攪拌し、好気槽では曝気装置およびＤＯ制御装
置により槽内液の溶存酸素濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御
しかつｐＨ制御手段により槽内液のｐＨを７〜８に制御
するため、高濃度のＤＭＦ含有排水をより一層効率よく
処理できる。
の容量比を１：２〜４とし、嫌気槽では攪拌装置により
槽内液を攪拌し、好気槽では曝気装置およびＤＯ制御装
置により槽内液の溶存酸素濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御
しかつｐＨ制御手段により槽内液のｐＨを７〜８に制御
するため、高濃度のＤＭＦ含有排水をより一層効率よく
処理できる。
【００５４】請求項４の発明によれば、嫌気槽に導入さ
れるＤＭＦ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１５０００ｍｇ
／ｌ以下に調整し、嫌気槽の槽内液の活性汚泥濃度を３
０００ｍｇ／ｌ以上に制御し、嫌気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳ
Ｓ負荷を０．１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日
に制御し、好気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜
０．５ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御するため、
高濃度のＤＭＦ含有排水を十分に効率よく処理できる。
れるＤＭＦ含有排水の流入ＤＭＦ濃度を１５０００ｍｇ
／ｌ以下に調整し、嫌気槽の槽内液の活性汚泥濃度を３
０００ｍｇ／ｌ以上に制御し、嫌気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳ
Ｓ負荷を０．１〜１．０ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日
に制御し、好気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜
０．５ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御するため、
高濃度のＤＭＦ含有排水を十分に効率よく処理できる。
【００５５】請求項５の発明によれば、固液分離手段に
より分離された活性汚泥のうちの余剰活性汚泥を可溶化
してから生物反応槽に返送するため、余剰活性汚泥の発
生を適切に抑制できる。
より分離された活性汚泥のうちの余剰活性汚泥を可溶化
してから生物反応槽に返送するため、余剰活性汚泥の発
生を適切に抑制できる。
【図１】本発明の排水処理方法の一実施の形態を実施す
るための排水処理装置の概念図である。
るための排水処理装置の概念図である。
３ 生物反応槽
４ 固液分離手段である最終沈殿池
６ 嫌気槽
７ 好気槽
８ ｐＨ制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
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 11/06 Ｃ０２Ｆ 11/06 Ａ
11/08 11/08
(72)発明者 舩石 圭介
大阪府大阪市西区立売堀二丁目１番９号
アタカ工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4B065 BB02 BB03 BB12 BC02 BC13
BC14 CA56
4D040 BB05 BB22 BB24 BB54 BB57
BB91 DD03 DD12 DD14
4D059 AA05 BC01 BC02 BF14 BK12
CA28 DA43
Claims (5)
- 【請求項１】 ＤＭＦ含有排水に対して、ＤＭＦと鉄の
質量比が１０００：１〜５となるように鉄を添加すると
ともに、ＤＭＦとリンの質量比が１００：０．２〜２に
なるようにリンを添加することを特徴とするＤＭＦ分解
菌の培養方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法により培養されたＤ
ＭＦ分解菌を含んだ活性汚泥を用いて、ＤＭＦ含有排水
を処理する排水処理方法であって、 前段の嫌気槽と後段の好気槽との組み合わせにより構成
された循環式の生物反応槽に、ＤＭＦ分解菌を含んだ活
性汚泥を投入する工程と、 この活性汚泥が投入された生物反応槽にＤＭＦ含有排水
を導入し、この導入されたＤＭＦ含有排水中のＤＭＦ、
ＢＯＤおよび窒素を生物学的に除去する工程と、 この除去後の生物処理水を固液分離手段に導入し、この
導入された生物処理水を最終処理水と活性汚泥とに分離
し、この分離された活性汚泥を生物反応槽に返送する工
程とを備えることを特徴とする排水処理方法。 - 【請求項３】 嫌気槽と好気槽の容量比を１：２〜４と
し、嫌気槽では攪拌装置により槽内液を攪拌し、好気槽
では曝気装置およびＤＯ制御装置により槽内液の溶存酸
素濃度を１〜３ｍｇ／ｌに制御しかつｐＨ制御手段によ
り槽内液のｐＨを７〜８に制御することを特徴とする請
求項２記載の排水処理方法。 - 【請求項４】 嫌気槽に導入されるＤＭＦ含有排水の流
入ＤＭＦ濃度を１５０００ｍｇ／ｌ以下に調整し、嫌気
槽の槽内液の活性汚泥濃度を３０００ｍｇ／ｌ以上に制
御し、嫌気槽のＤＭＦ‐ＭＬＳＳ負荷を０．１〜１．０
ｋｇＤＭＦ／ｋｇＭＬＳＳ／日に制御し、好気槽のＤＭ
Ｆ‐ＭＬＳＳ負荷を０．０５〜０．５ｋｇＤＭＦ／ｋｇ
ＭＬＳＳ／日に制御することを特徴とする請求項２記載
の排水処理方法。 - 【請求項５】 固液分離手段により分離された活性汚泥
のうちの余剰活性汚泥を可溶化してから生物反応槽に返
送することを特徴とする請求項２記載の排水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002121814A JP3600220B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 排水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002121814A JP3600220B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 排水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311286A true JP2003311286A (ja) | 2003-11-05 |
| JP3600220B2 JP3600220B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=29537604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002121814A Expired - Fee Related JP3600220B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 排水処理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102557347A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-11 | 江苏蓝星环保科技有限公司 | 一种处理芳纶废水的方法 |
| CN107055780A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 大连理工大学 | 一种利用亚微米铁氧化物强化难降解有机废水生物处理的方法 |
| CN111307736A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-06-19 | 天津大学 | 一种工业园区废水对生化污水处理影响的评估方法 |
| CN115072903A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-20 | 安徽浩悦生态科技有限责任公司 | 一种过渡金属废催化剂处理含n,n-二甲基甲酰胺的柠檬酸有机胺类洗涤废液的方法 |
| CN115448453A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-12-09 | 浙江省生态环境科学设计研究院 | 一种a/o系统处理dmf废水的方法 |
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| CN105481102B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-03-02 | 中林山水（北京）生态科技股份有限公司 | 一种运用微生物净化技术提升污水厂出水水质的提级改造方法 |
-
2002
- 2002-04-24 JP JP2002121814A patent/JP3600220B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN115448453B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-09-15 | 浙江省生态环境科学设计研究院 | 一种a/o系统处理dmf废水的方法 |
| CN115072903A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-20 | 安徽浩悦生态科技有限责任公司 | 一种过渡金属废催化剂处理含n,n-二甲基甲酰胺的柠檬酸有机胺类洗涤废液的方法 |
| CN115072903B (zh) * | 2022-07-12 | 2024-01-26 | 安徽浩悦生态科技有限责任公司 | 一种过渡金属废催化剂处理含n,n-二甲基甲酰胺的柠檬酸有机胺类洗涤废液的方法 |
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