JP2009072739A - Method for biodegradation treatment of material to be treated - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被処理物質の生分解処理方法に関する。 The present invention relates to a biodegradation treatment method for a substance to be treated.
従来、好気性細菌を含む活性汚泥を用いて被処理物質を生分解処理する方法が知られている。 Conventionally, a method for biodegrading a material to be treated using activated sludge containing aerobic bacteria is known.
例えば、特許文献1に開示される被処理物質の生分解処理方法では、処理槽内に好気性細菌を含む活性汚泥と被処理物質とを投入し、その後、処理槽内を曝気することにより処理槽内の溶存酸素量を制御している。かかる好気性細菌は、被処理物質中の汚濁物質(BOD、SSなど)を分解して、安定的に被処理物質を分解浄化している。
しかし、特許文献1に開示される被処理物質の生分解処理方法では、例えば、メッキ工場排水、βデンプン、リグニンのように生分解処理できない物質があるという問題があった。また、細菌が汚濁物質(BOD、SSなど)を分解せずに吸着する場合があるため、処理槽内に余剰汚泥が大量に発生してしまう。これによると、連続的に生分解処理を行う際の管理指標である処理槽内の汚泥濃度を所定値とするために、処理槽内の汚泥の除去を頻繁に行わなくてはならないという問題があった。 However, the biodegradation treatment method for a substance to be treated disclosed in Patent Document 1 has a problem that there are substances that cannot be biodegradable, such as plating factory effluent, β starch, and lignin. Moreover, since bacteria may adsorb pollutants (BOD, SS, etc.) without decomposing, a large amount of excess sludge is generated in the treatment tank. According to this, in order to set the sludge concentration in the treatment tank, which is a management index when continuously performing biodegradation treatment, to a predetermined value, it is necessary to frequently remove sludge in the treatment tank. there were.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来、生分解処理では分解が困難とされていた難分解性である被処理物質の生分解処理を可能とし、かつ余剰汚泥の発生を低減できる被処理物質の生分解処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to enable biodegradation treatment of a material to be treated that has been difficult to decompose by conventional biodegradation treatment, and It is providing the biodegradation processing method of the to-be-processed substance which can reduce generation | occurrence | production of excess sludge.
すなわち、本発明は、
〔1〕好気性細菌および嫌気性細菌が無機物質に凝集した粒状体と、被処理物質とを溶存酸素量2mg/L以上の条件下に接触させる、被処理物質の生分解処理方法、ならびに
〔2〕好気性細菌および嫌気性細菌を溶存酸素量2mg/L以上の環境下で無機物質に凝集させてなる粒状体に関する。
That is, the present invention
[1] A biodegradation treatment method for a substance to be treated, in which an aerobic bacterium and an anaerobic bacterium are aggregated in an inorganic substance, and the substance to be treated are brought into contact with each other under a condition of dissolved oxygen amount of 2 mg / L or more 2] A granular material obtained by aggregating an aerobic bacterium and an anaerobic bacterium into an inorganic substance in an environment having a dissolved oxygen amount of 2 mg / L or more.
本発明によれば、難分解性である被処理物質の生分解処理を可能とし、かつ余剰汚泥の発生を低減できるという優れた効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists the outstanding effect that the biodegradation process of the to-be-processed substance which is hardly decomposable is possible, and generation | occurrence | production of excess sludge can be reduced.
本発明の被処理物質の生分解処理方法は、好気性細菌および嫌気性細菌が無機物質に凝集した粒状体と、被処理物質とを溶存酸素量2mg/L以上の条件下に接触させるものである。 The biodegradation treatment method for a substance to be treated according to the present invention is a method in which a granular material in which aerobic bacteria and anaerobic bacteria are aggregated in an inorganic substance is brought into contact with the substance to be treated under a condition where the dissolved oxygen amount is 2 mg / L or more. is there.
また、本発明は、好気性細菌および嫌気性細菌を溶存酸素量2mg/L以上の環境下で無機物質に凝集させてなる粒状体である。 Further, the present invention is a granular material obtained by aggregating an aerobic bacterium and an anaerobic bacterium into an inorganic substance in an environment having a dissolved oxygen amount of 2 mg / L or more.
本発明において、粒状体を調製するには好気性細菌および嫌気性細菌を含む汚泥を含んだ水中に、両細菌を凝集させる無機物質を混合することにより行うことができる。これにより、好気性細菌および嫌気性細菌が無機物質に凝集して、まず凝集体を形成する。この凝集体を溶存酸素量2mg/L以上の環境下に置くことにより、凝集体の表面側には主として好気性細菌が存在し、凝集体の内部(中心)側には主として嫌気性細菌が存在する粒状体がさらに形成される。その結果、好気性細菌と嫌気性細菌が共存した状態の粒状体が、被処理物質と接触し、被処理物質の生分解処理を行うことができる。なお、ここで言う粒状体とは直径が1mm〜5mm程度のものをいう。 In the present invention, the granular material can be prepared by mixing an inorganic substance that aggregates both bacteria in water containing sludge containing aerobic bacteria and anaerobic bacteria. Thereby, an aerobic bacterium and an anaerobic bacterium aggregate to an inorganic substance, and form an aggregate first. By placing this aggregate in an environment where the dissolved oxygen amount is 2 mg / L or more, there are mainly aerobic bacteria on the surface side of the aggregate and mainly anaerobic bacteria on the inside (center) side of the aggregate. A granular material is further formed. As a result, the granular material in the state where aerobic bacteria and anaerobic bacteria coexist can be brought into contact with the material to be treated, and biodegradation treatment of the material to be treated can be performed. In addition, the granular material said here means a thing with a diameter of about 1 mm-5 mm.
本発明において、溶存酸素量は、粒状体を形成させる観点から、2mg/L以上であり、3mg/L以上であることが好ましい。また、粒状体が形成される以上の溶存酸素量は不必要であるため、8mg/L以下であることが好ましく、7mg/L以下であることがより好ましく、6mg/L以下であることがさらに好ましい。かかる溶存酸素量は、DOメーターOM12(株式会社堀場製作所製)等を用いて測定することができ、処理槽内へ空気を送るファンの回転数の調整等により容易に制御することができる。 In the present invention, the dissolved oxygen amount is 2 mg / L or more, and preferably 3 mg / L or more, from the viewpoint of forming a granular material. Moreover, since the dissolved oxygen amount beyond the formation of the granule is unnecessary, it is preferably 8 mg / L or less, more preferably 7 mg / L or less, and further 6 mg / L or less. preferable. The amount of dissolved oxygen can be measured using a DO meter OM12 (manufactured by Horiba, Ltd.) or the like, and can be easily controlled by adjusting the rotational speed of a fan that sends air into the treatment tank.
本発明に用いられる好気性細菌および嫌気性細菌は、特に限定はされないが、特定の酸素条件下で無機物質と凝集体を形成し、粒状体となるものであればよく、さらに、かかる粒状体によって被処理物質を生分解処理するものであればよい。 The aerobic bacterium and the anaerobic bacterium used in the present invention are not particularly limited as long as they form an aggregate with an inorganic substance under a specific oxygen condition to form a granular body. As long as the substance to be treated is biodegradable by the above method.
また、粒状体に好気性細菌と嫌気性細菌とが共存しているため、好気性細菌の分解に適した被処理物質も、嫌気性細菌の分解に適した被処理物質も処理することができ、処理可能な被処理物質の種類が増加させることができる。特に嫌気性細菌による処理が適した窒素、リンなどの分解にも効果的である。 In addition, since the aerobic bacteria and anaerobic bacteria coexist in the granular material, it is possible to treat the treated material suitable for the degradation of the aerobic bacteria and the treated material suitable for the degradation of the anaerobic bacteria. Therefore, the types of substances that can be processed can be increased. In particular, it is also effective for decomposing nitrogen, phosphorus, etc. suitable for treatment with anaerobic bacteria.
さらにまた、処理槽における被処理物質の分解時の臭気を防止することができる。臭気を防止できる理由として、通常、嫌気性細菌による生分解処理時にはメタン等の臭気物質が発生するが、本発明では、粒状体の中心部で嫌気性細菌が発生させた臭気物質を嫌気性細菌の周囲に位置する好気性細菌が酸化するため、臭気物質の放出が防止できること、また、処理槽内が好気性であることが臭気の防止に大きく寄与していることが挙げられる。 Furthermore, the odor at the time of decomposition | disassembly of the to-be-processed substance in a processing tank can be prevented. The reason why odor can be prevented is that odorous substances such as methane are usually generated during biodegradation treatment with anaerobic bacteria, but in the present invention, odorous substances generated by anaerobic bacteria at the center of the granular material are treated with anaerobic bacteria. Since the aerobic bacteria located around the oxidizer are oxidized, it is possible to prevent the release of odorous substances, and the fact that the inside of the treatment tank is aerobic greatly contributes to the prevention of odors.
本発明は、被処理物質が処理対象物質を含む廃液であり、該粒状体および該廃液が含まれる処理槽内の溶存酸素量を制御する方法であってもよい。 The present invention may be a method in which the substance to be treated is a waste liquid containing a substance to be treated, and the amount of dissolved oxygen in the treatment tank containing the granular material and the waste liquid may be controlled.
本発明において、処理槽は、該粒状体および該廃液が含まれる処理槽であって、被処理物質を分解する槽のことをいう。具体的には、曝気槽などが処理槽として使用されるが、曝気槽は、1つまたは複数を使用してもよく、廃液を溜めておく原水槽と組み合わせてもよい。 In the present invention, the treatment tank is a treatment tank containing the granular material and the waste liquid, and refers to a tank that decomposes a material to be treated. Specifically, an aeration tank or the like is used as a treatment tank, but one or a plurality of aeration tanks may be used, or a raw water tank in which waste liquid is stored may be combined.
また、処理槽に用いられる液中膜は、特に限定は無いが、中空糸膜あるいは平膜が好ましい。 The submerged membrane used in the treatment tank is not particularly limited, but a hollow fiber membrane or a flat membrane is preferable.
本発明において、好気性細菌および嫌気性細菌が無機物質に凝集した粒状体と、被処理物質とを溶存酸素量2mg/L以上の条件下に接触させた後に、さらに処理槽の液中膜でろ過してもよい。 In the present invention, after the aerobic bacteria and anaerobic bacteria are aggregated in an inorganic substance and the substance to be treated are brought into contact with each other under the condition that the dissolved oxygen amount is 2 mg / L or more, the submerged film in the treatment tank It may be filtered.
また、本発明では、一つの処理槽内で好気性細菌による処理と、嫌気性細菌による処理とを同時に行うことができるため、処理槽の増加を防止することができ、処理設備、処理工程を低減することができる。 In the present invention, since the treatment with aerobic bacteria and the treatment with anaerobic bacteria can be performed simultaneously in one treatment tank, the increase of the treatment tanks can be prevented, and the treatment equipment and treatment steps can be performed. Can be reduced.
本発明において、処理槽内における汚泥浮遊物質量(MLSS)は、ろ過用の膜に与える負荷の観点から、好ましくは5000〜100000mg/L、より好ましくは30000〜60000mg/Lであり、これらの値は処理槽内を数回測定した平均値であってもよい。ここで、汚泥浮遊物質量(MLSS)は、JIS K0102に規定する懸濁物質として規定した値である。 In the present invention, the amount of sludge suspended solids (MLSS) in the treatment tank is preferably 5000 to 100000 mg / L, more preferably 30000 to 60000 mg / L, from the viewpoint of the load applied to the membrane for filtration. May be an average value measured several times in the treatment tank. Here, the amount of sludge suspended solids (MLSS) is a value defined as a suspended substance defined in JIS K0102.
さらに、本発明において、処理槽内における汚泥有機性浮遊物質量(MLVSS)は、ろ過用の膜に与える負荷の観点から、好ましくは1000〜30000mg/L、より好ましくは5000〜10000mg/Lであり、これらの値は処理槽内を数回測定した平均値であってもよい。ここで、汚泥有機性浮遊物質量(MLVSS)は、MLSSのうちJIS K0102に規定する強熱減量として規定した値である。 Further, in the present invention, the amount of sludge organic suspended solids (MLVSS) in the treatment tank is preferably 1000 to 30000 mg / L, more preferably 5000 to 10000 mg / L from the viewpoint of the load applied to the membrane for filtration. These values may be average values obtained by measuring the inside of the treatment tank several times. Here, the amount of sludge organic suspended solids (MLVSS) is a value defined as an ignition loss defined in JIS K0102 among MLSS.
本発明において、好気性細菌および嫌気性細菌が無機物質に凝集し、粒状体となるため、汚泥浮遊物質量および汚泥有機性浮遊物質量は、一般の汚泥に比べて極めて大きくすることができる。従って、被処理物質と粒状体(好気性細菌および嫌気性細菌)との接触機会を増大させることができ、難分解性である被処理物質も生分解処理することができる。 In the present invention, the aerobic bacteria and the anaerobic bacteria are aggregated into an inorganic substance to form a granular material. Therefore, the amount of sludge suspended solids and the amount of sludge organic suspended solids can be made extremely large compared to general sludge. Therefore, it is possible to increase the contact opportunity between the substance to be treated and the granular material (aerobic bacteria and anaerobic bacteria), and it is also possible to biodegrade the substance to be treated which is hardly degradable.
また、本発明の粒状体を用いた生分解処理において、高いMLSS値であったとしても液体の粘度を低くすることができるため、処理槽内の攪拌効果が高くなり、酸素が隅々まで行き渡ることにより、特に好気性細菌の働きを活性化させることができる。 Further, in the biodegradation treatment using the granular material of the present invention, even if the MLSS value is high, the viscosity of the liquid can be lowered, so that the stirring effect in the treatment tank is enhanced and oxygen is spread all over. In particular, the action of aerobic bacteria can be activated.
本発明は、好気性細菌と嫌気性細菌とを含む細菌群と、好気性細菌と嫌気性細菌とを凝集させる無機物質とを混合する工程を含むことが好ましい。 The present invention preferably includes a step of mixing a bacterial group including aerobic bacteria and anaerobic bacteria and an inorganic substance that aggregates the aerobic bacteria and the anaerobic bacteria.
本発明において、粒状体における無機物質の割合は、好気性細菌と嫌気性細菌とを充分に凝集させる観点から、好ましくは20重量%以上であることが好ましく、より好ましくは30〜60重量%、さらに好ましくは40〜50重量%であることが好ましい。かかる無機物質の割合は、組成分析、具体的には乾燥により有機分を除去した後の物質を、蛍光X線分析などを用いることで算出することができる。 In the present invention, the proportion of the inorganic substance in the granular material is preferably 20% by weight or more, more preferably 30 to 60% by weight, from the viewpoint of sufficiently aggregating aerobic bacteria and anaerobic bacteria. More preferably, it is 40 to 50% by weight. The ratio of the inorganic substance can be calculated by using a composition analysis, specifically, a substance after removing organic components by drying, using fluorescent X-ray analysis or the like.
本発明に用いられる無機物質は、細菌の凝集、保持が可能な空間を形成できる物質であればよく、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムであることが好ましい。さらに、カルシウムは、細菌を凝集、保持するための空間を形成する観点から、方解石型炭酸カルシウムであることがより好ましい。 The inorganic substance used in the present invention may be any substance that can form a space in which bacteria can be aggregated and retained, and is preferably calcium, aluminum, or magnesium. Further, calcium is more preferably calcite-type calcium carbonate from the viewpoint of forming a space for aggregating and holding bacteria.
加えて、無機物質が好気性細菌と嫌気性細菌とを凝集させるため、自己凝集性能を持たない細菌をも凝集させ、粒状化させることができ、自己凝集能によらず被処理物質に適した細菌を用いて生分解処理を行うことができる。 In addition, since inorganic substances agglutinate aerobic and anaerobic bacteria, it is possible to agglutinate and granulate bacteria that do not have self-aggregation performance, making them suitable for treated substances regardless of self-aggregation ability. Biodegradation can be performed using bacteria.
本発明において、被処理物質は、界面活性剤含有廃液、リグニン含有廃液、豆清含有廃液およびβデンプン含有廃液からなる群より選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 In the present invention, the substance to be treated is preferably at least one selected from the group consisting of a surfactant-containing waste liquid, a lignin-containing waste liquid, a tofu-containing waste liquid, and a β-starch-containing waste liquid.
本発明において、被処理物質の生分解処理用添加剤として、マグネシウム化合物、ケイ素化合物、および細菌培養の栄養剤を使用して、粒状体における細菌を活性化させてもよい。 In the present invention, as an additive for biodegradation treatment of a substance to be treated, a magnesium compound, a silicon compound, and a nutrient for bacterial culture may be used to activate bacteria in the granular material.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。処理対象物質を含む廃液を、図1に示される処理プラントで処理した。以下、各部材の符号は、図1に基づく。具体的には、処理対象物質を含む廃液を、水中ポンプ2(エバラ社製、商品名:水中ポンプDWV6.15S)で、500L容量タンクからなる原水槽1に逐次的に移送した。なお、原水槽1には、リグニン含有廃液 350Lが貯留されるようにした。また、原水槽1において、処理対象物質を含む廃液に、堀場製作所製pH計(B−21)で測定しながら、25重量% 水酸化ナトリウム又は18重量% 硫酸を添加することにより、pHを所定値に調整した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The waste liquid containing the processing target substance was processed in the processing plant shown in FIG. Hereinafter, the reference numerals of the respective members are based on FIG. Specifically, the waste liquid containing the substance to be treated was sequentially transferred to the raw water tank 1 composed of a 500 L capacity tank with the submersible pump 2 (trade name: submersible pump DWV6.15S, manufactured by Ebara Corporation). In the raw water tank 1, 350 L of lignin-containing waste liquid was stored. In the raw water tank 1, the pH is predetermined by adding 25% by weight sodium hydroxide or 18% by weight sulfuric acid to the waste liquid containing the treatment target substance while measuring with a pH meter (B-21) manufactured by HORIBA, Ltd. Adjusted to value.
処理対象物質を含む廃液を、エアレーション下で攪拌しながら、水中ポンプ2で、原水槽1から、340Lの曝気槽3(500×450×1600mm、有効体積340L)に移送した。曝気槽3には、好気性細菌、嫌気性細菌およびこれらを凝集させる無機物質が導入されている。なお、原水槽1から曝気槽3への廃水の移送は、曝気槽3に設けた水位センサー5(電極棒)を用い、曝気槽3における処理対象物質を含む廃液の滞留時間が所定時間となるように行なわれた。
The waste liquid containing the substance to be treated was transferred from the raw water tank 1 to the 340 L aeration tank 3 (500 × 450 × 1600 mm, effective volume 340 L) with the submersible pump 2 while stirring under aeration. In the
曝気槽3は、処理液をろ過するための中空糸膜(1m2、東レ株式会社製、商品名:SUR134)10枚からなる中空糸膜ユニット4と、エアー曝気するための散気管6とから構成される。散気管6からのエアーによって曝気槽3内が溶存酸素量2mg/L以上に保たれる。これによって、無機物質に好気性細菌および嫌気性細菌が凝集した凝集体の表面側には主として好気性細菌が存在し、凝集体の内部(中心)側には主として嫌気性細菌が存在する粒状体となる。この粒状体は直径が1mm〜5mm程度である。
The
本実施形態では、粒状体と処理対象物質とを含む廃液とを接触させることにより生分解処理を行っている。この粒状体は、次のように生成されると考えられる。粒状体の生成過程について図2を用いて説明する。まず、好気性細菌101、嫌気性細菌102を含む廃液中に無機物質103としてのカルシウム、より詳しくは方解石型炭酸カルシウムを投入する。これにより、無機物質103に好気性細菌101および嫌気性細菌102が凝集して、凝集体110を形成する。
In the present embodiment, the biodegradation process is performed by bringing the granular material and the waste liquid containing the processing target substance into contact with each other. This granular material is considered to be generated as follows. The production process of the granular material will be described with reference to FIG. First, calcium as an
次に、この凝集体110を溶存酸素量2mg/L以上として処理する。これによって、凝集体の表面側には主として好気性細菌101が存在し、凝集体110の内部(中心)側には主として嫌気性細菌102が存在する粒状体100が形成される。つまり、好気性細菌101と嫌気性細菌102が共存した状態の粒状体100が形成される。
Next, the
中空糸膜ユニット4は、曝気槽3において、散気管6の直上に、曝気槽3内の中心に配置され、散気管6からのエアー曝気を十分うけるように配置される。散気管6は、曝気槽3の下部に配置され、エアー曝気により、曝気槽3全体を攪拌しうる。曝気槽3において、曝気は、散気管から供給されるエアーが中空糸膜ユニット4を通り、曝気槽3壁面を降下し、粒状体も同様に対流する。
In the
曝気槽3内の処理対象物質を含む廃液の処理物におけるMLSSは、曝気槽内を数回測定した平均値で10000mg/L以上が好ましく、20000mg/L以上がより好ましい。また、MLVSSの平均値は8000mg/L以上が好ましく、10000mg/L以上がより好ましい。
The MLSS in the waste liquid treatment containing the substance to be treated in the
さらに、曝気槽3では、粒状体と処理対象物質を含む廃液との混合物に、マグネシウム化合物、ケイ素化合物、Et−OHおよび燐酸二アンモニウムの少なくとも一つを含む処理剤として、珪藻土、硫酸マグネシウム及びニュートリエントブロス〔極東製薬製;ゼラチン部分加水分解物5:肉抽出物3で含有〕、Et−OHおよび燐酸二アンモニウムを逐次的に添加した。曝気槽3への供給空気量は、80L/分とし、それにより、混合物中における溶存酸素量(DO)を、2mg/L以上に維持した。
Further, in the
その後、曝気槽3を通した処理水のBOD、COD等を測定した。生物化学的酸素要求量(BOD)、化学的酸素要求量(COD)、全窒素量及び全リン量のそれぞれを測定した。BODは、慣用の手法により、5日間培養後の試料中における溶存酸素量と、培養前の試料中における溶存酸素量とを、商品名:DOメーターOM12(株式会社堀場製作所製)を用いて測定し、得られた培養前後の溶存酸素量の数値に基づき算出した。CODは、過マンガン酸カリウムを用いて化学的に消費される酸素量を測定することにより、評価した。TOC(全有機炭素)は、島津製作所製全有機体炭素計TOC−4110を使用して測定した。
Then, BOD, COD, etc. of the treated water that passed through the
全窒素量(T−N)は、紫外吸光光度法に従い、水酸化ナトリウムとペルオキソニ硫酸カリウムとを処理対象物質を含む廃液に添加し、得られた混合物を、120℃、30分間加熱した。それにより得られた産物に塩酸を添加し、得られた産物の220nmにおける吸光度を測定することにより評価した。全リン量(T−P)は、硝酸一硫酸分解法に従い、処理対象物質を含む廃液に、硝酸を添加して、加熱し、濃縮後、得られた産物に、硝酸と硫酸とを添加し、加熱してリン化合物をリン酸イオンに変え、かつ有機物を分解し、得られた産物中におけるリン酸イオンを、モリブデン青(アスコノレピン酸還元)吸光光度法で測定することにより評価した。 The total amount of nitrogen (TN) was determined by adding sodium hydroxide and potassium peroxodisulfate to the waste liquid containing the substance to be treated according to the ultraviolet absorption photometry, and heating the resulting mixture at 120 ° C. for 30 minutes. Hydrochloric acid was added to the product thus obtained, and the obtained product was evaluated by measuring the absorbance at 220 nm. The total phosphorus amount (TP) is determined by adding nitric acid to the waste liquid containing the substance to be treated, heating and concentrating according to the nitric acid monosulfate decomposition method, and adding nitric acid and sulfuric acid to the resulting product. Then, the phosphorus compound was changed to phosphate ion by heating, the organic substance was decomposed, and the phosphate ion in the obtained product was evaluated by measuring with molybdenum blue (asconolepinic acid reduction) spectrophotometry.
次に具体的に処理対象物質としての難分解性物質を生分解処理した例を複数示し、その結果を表1〜3に示す。 Next, a plurality of examples of biodegradation treatment of a hardly decomposable substance as a treatment target substance are shown, and the results are shown in Tables 1 to 3.
(実施例1)
本実施例では、処理対象物質は界面活性剤を含むメッキ工場廃液である。このメッキ工場廃液は、ジプロピレングリコールエーテル、アルキルベンズイミダゾール、ベンズイミダゾール誘導体、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、モノエタノールアミン、ポリオクチルフェニルエーテル、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、N,N'−ジメチルホルムアミド等を少なくとも含有していた。
Example 1
In this embodiment, the material to be treated is a plating factory effluent containing a surfactant. This plating factory waste liquid contains at least dipropylene glycol ether, alkylbenzimidazole, benzimidazole derivative, diethylene glycol monobutyl ether, monoethanolamine, polyoctylphenyl ether, isopropyl alcohol, ethylene glycol, N, N′-dimethylformamide and the like. It was.
メッキ工場廃液の原水中のpHは7.0、BOD5000mg/L、COD3300mg/L、TOC3400mg/L、T−N790mg/L、T−P140mg/Lであった。 The pH in the raw water of the plating factory effluent was 7.0, BOD 5000 mg / L, COD 3300 mg / L, TOC 3400 mg / L, TN 790 mg / L, and TP 140 mg / L.
メッキ工場廃液中と、好気性細菌および嫌気性細菌を含む汚泥との混合液体に好気性細菌、嫌気性細菌を凝集させる無機物質(カルシウム)を投入し、さらにこのメッキ工場廃液のpHが7.0〜9.0、溶存酸素量が2.0〜6.0mg/L、滞留時間が24時間となるように曝気槽3内の処理条件を制御した。これにより、粒状体が形成された。また、処理中におけるMLSSは、平均42500mg/L(振れ幅11000〜130000mg/L)であり、MLVSSは平均10000mg/L(振れ幅2500〜26000mg/L)であった。
An inorganic substance (calcium) that aggregates aerobic bacteria and anaerobic bacteria is introduced into a mixed liquid of the plating factory waste liquid and sludge containing aerobic bacteria and anaerobic bacteria, and the pH of the plating factory waste liquid is 7. The treatment conditions in the
さらに、曝気槽3では、粒状体とメッキ工場廃液との混合物に、珪藻土、硫酸マグネシウム及びニュートリエントブロス〔極東製薬製;ゼラチン部分加水分解物5:肉抽出物3で含有〕、Et−OHおよび燐酸二アンモニウムを逐次的に添加した。曝気槽3への供給空気量は、80L/分とし、それにより、混合物中における溶存酸素量(DO)を、2mg/L以上に維持した。
Further, in the
本実施例の曝気槽3には、直径約2mm程度の粒状体が観察された。この粒状体をマイクロアレイで分析し、遺伝子情報を分析すると、好気性細菌と嫌気性細菌とが存在していることが確認された。粒状体の表面には主として好気性細菌が存在し、内部には主として嫌気性細菌が存在することが推定できた。また、粒状体の組成を確認すると、C(有機物)が24.4重量%、Caが43.6重量%、その他、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Feが数重量%〜0.1重量%ずつ確認された。ここでカルシウムは、形状から推定して方解石型炭酸カルシウムであると推定できた。
Granules having a diameter of about 2 mm were observed in the
実施例1の曝気槽3を通した処理水のBOD、COD等を測定した。その結果、BOD15mg/L、COD200mg/L、TOC140mg/L、全窒素量(T−N)130mg/L、全リン量(T−P)30mg/Lであった。BOD等が顕著に減少しており、また下水、公共水域等に放流するに適した水質を得ることができた。
ここで、「下水、公共水域に放流するに適した水質」は、地域等により基準が異なる場合もあるが、例えば、2005年時点における日本国岐阜県大垣市の下水放流基準〔pH:5.0〜9.0、BOD:(河川放流BOD+2×懸濁浮遊物質量) 600mg/L以下、全窒素量 240mg/L以下、全リン量 32mg/L以下〕の条件を満たす水質等が挙げられる。
BOD, COD, etc. of the treated water that passed through the
Here, the standard of “water quality suitable for being discharged into sewage and public water areas” may vary depending on the region and the like. For example, the sewage discharge standard [pH: 5. 0 to 9.0, BOD: (river discharge BOD + 2 × suspended suspended matter amount) 600 mg / L or less, total nitrogen amount 240 mg / L or less, total phosphorus amount 32 mg / L or less].
(比較例1〜3)
2ヶ所の下水処理場から採取した汚泥、および化学工場の廃液処理場から採取した汚泥を曝気槽3中に導入して、メッキ工場廃液を処理した。この時、曝気槽3中に粒状体は観察できなかった。また、曝気槽3中の溶存酸素量をおおむね2.0mg/L以上とするとスカムが発生し、排水処理ができなくなった。
(Comparative Examples 1-3)
Sludge collected from two sewage treatment plants and sludge collected from a wastewater treatment plant of a chemical plant were introduced into the
次に、曝気槽3中の汚泥の組成を観察した。比較例1〜3のいずれの汚泥においても、Ca(有機物を凝集させる無機物質)の割合が実施例1と比べて極めて低い値であった。
Next, the composition of the sludge in the
(比較例4)
実施例1と同様の処理方法であるが、曝気槽3中の溶存酸素量を0.2〜1.9mg/Lとした。実施例1と比較して処理水のBOD、COD、TOC、T−N、T−Pの値が悪化していた。
(Comparative Example 4)
Although it is the same processing method as Example 1, the amount of dissolved oxygen in the
(実施例2)
本実施例では、処理対象物質は製紙工場廃液である。この製紙工場廃液は、リグニンを少なくとも含有していた。この製紙工場廃液を20〜25倍に希釈して原水とした。
(Example 2)
In this embodiment, the material to be treated is paper mill waste liquid. This paper mill effluent contained at least lignin. This paper mill effluent was diluted 20 to 25 times to obtain raw water.
製紙工場廃液と、好気性細菌および嫌気性細菌を含む汚泥との混合液体に好気性細菌、嫌気性細菌を凝集させる無機物質(カルシウム)を投入した。製紙工場廃液の原水中のpH7.0、BOD6429mg/L、COD7338mg/L、TOC4170mg/L、リグニン量2100mg/L、T−N237mg/L、T−P305mg/Lであった。 An inorganic substance (calcium) that aggregates aerobic bacteria and anaerobic bacteria was added to a mixed liquid of paper mill waste liquid and sludge containing aerobic bacteria and anaerobic bacteria. It was pH 7.0, BOD6429mg / L, COD7338mg / L, TOC4170mg / L, lignin amount 2100mg / L, TN237mg / L, TP305mg / L in raw water of paper mill waste liquid.
この製紙工場廃液のpHが8.0前後、溶存酸素量が5.0mg/L、滞留時間が144時間となるように曝気槽3内の処理条件を制御した。これにより、粒状体が形成された。この粒状体をマイクロアレイで分析し、遺伝子情報を分析すると、好気性細菌と嫌気性細菌とが存在していることが確認された。また、処理中におけるMLSSは、平均42500mg/Lであり、MLVSSは平均14250mg/Lであった。
The processing conditions in the
さらに、曝気槽3では、粒状体とリグニンを含む製紙工場廃液とに、珪藻土、硫酸マグネシウム及びニュートリエントブロス〔極東製薬製;ゼラチン部分加水分解物5:肉抽出物3で含有〕、Et−OHおよび燐酸二アンモニウムを逐次的に添加した。曝気槽3への供給空気量は、80L/分とし、それにより、混合物中における溶存酸素量(DO)を、2mg/L以上に維持した。
Further, in the
本実施例の曝気槽3にも、直径約2mm程度の粒状体が観察された。この粒状体を実施例1と同様に観察すると、粒状体の表面に主として好気性細菌が存在すること、および内部に主として嫌気性細菌が存在することが推定できた。また、粒状体の組成を確認すると、C(有機物)が36.6重量%、Caが38.3重量%、その他、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Feが数重量%〜0.1重量%ずつ確認された。ここでカルシウムは、形状から推定して方解石型炭酸カルシウムであると推定できた。
Granules having a diameter of about 2 mm were also observed in the
実施例2の曝気槽3を通した処理水のBOD、COD等を測定した。その結果、BOD13mg/L、COD260mg/L、TOC118mg/L、リグニン量1mg/L以下、全窒素量(T−N)23mg/L、全リン量(T−P)104mg/Lであった。処理水では、BOD、リグニン量が顕著に減少している。
The BOD, COD, etc. of the treated water that passed through the
(比較例5)
実施例2において、溶存酸素量を0.2mg/Lとした。その結果、処理水中のリグニン量が300mg/Lとなり、リグニンの処理能力が低下した。また、比較例5では、粒状体におけるカルシウムの割合が17.1重量%であった。
(Comparative Example 5)
In Example 2, the amount of dissolved oxygen was 0.2 mg / L. As a result, the amount of lignin in the treated water became 300 mg / L, and the treatment capacity of lignin decreased. Moreover, in the comparative example 5, the ratio of the calcium in a granular material was 17.1 weight%.
(実施例3)
本実施例では、処理対象物質はβデンプン含有廃液である。この廃液の原水中のpHは6.4、BOD96mg/L、COD4240mg/L、TOC4000mg/L、T−N42mg/L、T−P1mg/L以下であった。
(Example 3)
In this embodiment, the substance to be treated is a β starch-containing waste liquid. The pH of this waste liquid in raw water was 6.4, BOD 96 mg / L, COD 4240 mg / L, TOC 4000 mg / L, TN 42 mg / L, and T-P 1 mg / L or less.
このβデンプン含有廃液のpHが7.2〜9.1、溶存酸素量が2.0〜6.6mg/L、滞留時間が48時間となるように曝気槽3内の処理条件を制御した。また、処理中におけるMLSSは、平均30000mg/L(振れ幅25000〜54000mg/L)であり、MLVSSは平均14667mg/L(振れ幅11000〜34000mg/L)であった。
The processing conditions in the
さらに、曝気槽3では、粒状体とリグニンを含む製紙工場廃液との混合物に、珪藻土、硫酸マグネシウム及びニュートリエントブロス〔極東製薬製;ゼラチン部分加水分解物5:肉抽出物3で含有〕、Et−OHおよび燐酸二アンモニウムを逐次的に添加した。曝気槽3への供給空気量は、80L/分とし、それにより、混合物中における溶存酸素量(DO)を、2mg/L以上に維持した。
Furthermore, in the
なお、本実施例の曝気槽3にも、直径約2mm程度の粒状体が観察された。この粒状体をマイクロアレイで分析し、遺伝子情報を分析すると、粒状体に好気性細菌と嫌気性細菌とが共存することが確認でき、粒状体の表面に主として好気性細菌が存在し、内部に主として嫌気性細菌が存在することが推定できた。また、粒状体の組成を確認すると、C(有機物)が37.1重量%、Caが32.6重量%、その他、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Feが数重量%〜0.1重量%ずつ確認された。ここでカルシウムは、形状から推定して方解石型炭酸カルシウムであると推定できた。
In addition, the granular material about 2 mm in diameter was observed also in the
(実施例4)
本実施例では、処理対象物質は豆清(豆乳ホエー)含有廃液である。豆清含有廃液の原水中のpHは4.1、BOD12250mg/L、COD9700mg/L、TOC7928mg/L、T−N870mg/L、T−P175mg/Lであった。
Example 4
In this embodiment, the substance to be treated is a tofu (soy milk whey) -containing waste liquid. The pH of the tofu-containing waste liquid in the raw water was 4.1, BOD 12250 mg / L, COD 9700 mg / L, TOC 7928 mg / L, TN 870 mg / L, TP 175 mg / L.
この豆清含有廃液と、好気性細菌および嫌気性細菌を含む汚泥との混合液体に好気性細菌、嫌気性細菌を凝集させる無機物質(カルシウム)を投入し、pHが7.9〜8.5、溶存酸素量が2.7〜6.2mg/L、滞留時間が72時間となるように曝気槽3内の処理条件を制御した。これにより、粒状体が形成された。また、処理中におけるMLSSは、平均21000mg/L(振れ幅17000〜25000mg/L)であり、MLVSSは平均8450mg/L(振れ幅8000〜9000mg/L)であった。
An inorganic substance (calcium) that aggregates aerobic bacteria and anaerobic bacteria is added to a mixed liquid of the tofu-containing waste liquid and sludge containing aerobic bacteria and anaerobic bacteria, and has a pH of 7.9 to 8.5. The treatment conditions in the
さらに、曝気槽3では、粒状体と処理対象物質を含む廃液との混合物に、珪藻土、硫酸マグネシウム及びニュートリエントブロス〔極東製薬製;ゼラチン部分加水分解物5:肉抽出物3で含有〕を、ケイ酸、硫酸マグネシウム、ニュートリエントブロスEt−OHおよび燐酸二アンモニウムを逐次的に添加した。曝気槽3への供給空気量は、80L/分とし、それにより、混合物中における溶存酸素量(DO)を、2mg/L以上に維持した。
Furthermore, in the
本実施例の曝気槽3には、直径約2mm程度の粒状体が観察された。この粒状体をマイクロアレイで分析し、遺伝子情報を分析すると、粒状体に好気性細菌と嫌気性細菌とが共存することが確認でき、粒状体の表面に主として好気性細菌が存在し、内部に主として嫌気性細菌が存在することが推定できた。その後、実施例4の曝気槽3を通した処理水のBOD、COD等を測定した。その結果、BOD19mg/L、COD20mg/L、TOC8.7mg/L、全窒素量(T−N)110mg/L、全リン量(T−P)28mg/Lであった。BOD等が顕著に減少しており、また下水、公共水域等に放流するに適した水質を得ることができた。なお、実施例4では余剰汚泥が発生しなかった。
Granules having a diameter of about 2 mm were observed in the
(比較例6)
実施例4と同様の原水を粒状体に代えて活性汚泥を用い、さらに無機物質(カルシウム)の投入無しで処理した。処理中におけるMLSSは、4000〜8000mg/Lであり、MLVSSは2000〜6000mg/Lであった。ただし、滞留時間が185時間となるように曝気槽3内の処理条件を制御しなければ、下記処理水を得られなかった。
(Comparative Example 6)
The raw water similar to that in Example 4 was used instead of granular material, and activated sludge was used. Further, the raw water was treated without addition of an inorganic substance (calcium). The MLSS during the treatment was 4000 to 8000 mg / L, and the MLVSS was 2000 to 6000 mg / L. However, the following treated water could not be obtained unless the treatment conditions in the
比較例6の曝気槽3を通した処理水のBOD、COD等を測定した。その結果、BOD50mg/L、COD300mg/Lであった。なお、本比較例では余剰汚泥が5.3L/m3発生した。
BOD, COD, etc. of the treated water that passed through the
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。 Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the present invention.
(他の実施形態)
上述した実施形態では、廃液が導入される処理槽3内で粒状体と被処理物質とを接触させる例を示した。しかし、例えば処理槽内に好気性細菌と嫌気性細菌とを含むウッドチップを入れ、さらに無機物質を投入して、攪拌によって処理槽内の溶存酸素量2mg/L以上に調整することによっても、上述した作用効果を発揮することができる。本実施形態は、いわゆるバイオトイレなどに用いることができる。
(Other embodiments)
In embodiment mentioned above, the example which makes a granular material and a to-be-processed substance contact is shown in the
1 原水槽
2 水中ポンプ
3 曝気槽
4 中空糸膜ユニット
5 水位センサー
6 散気管
100 粒状体
101 好気性細菌
102 嫌気性細菌
103 無機物質(カルシウム、方解石型の炭酸カルシウム)
110 凝集体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw water tank 2
110 Aggregates
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