JP2009072762A - 活性汚泥資材、及び生物反応槽内の余剰汚泥の減量方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 余剰汚泥を発生している排水処理施設の生物反応槽内に、キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上及びペクチナーゼ酵素比活性を120[Units/g-MLSS]以上示す活性汚泥資材、好ましくはキチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上、ペクチナーゼ酵素比活性を120[Units/g-MLSS]以上、及びプロテアーゼ酵素比活性を3[Units/g-MLSS]以上又は/及びセルラーゼ酵素活性を100[Units/L]以上示す活性汚泥資材を投入する。
【選択図】 なし
Description
現在わが国では、循環型社会の形成を目指して廃棄物の減量化やリサイクルを総合的に推進している。この廃棄物の中でも、有機性及び無機性汚泥の割合は高く、また汚泥の内の約70%が有機性汚泥である。この有機性汚泥のリサイクルや再資源化については、公共排水処理施設や大手事業所では、コンポスト化や堆肥化などが若干検討され始めているが、小規模な施設では殆ど何も行われていない。しかし、全国的に廃棄物の埋め立て地は受け入れ余力が少なくなり、新規の立地も難しいことから、汚泥処理費用も年ごとに増大してきており、汚泥の発生を簡便且つ安価に抑制できるシステムの開発が望まれている。
このように、各汚泥発生抑制技術及び減量化技術には、一長一短があり、より画期的な技術の開発が期待されている。
また、本発明は、上記の生物反応槽内の余剰汚泥の減量方法に用いる活性汚泥資材として、下記(1)、(2)、(3)及び(4)の活性汚泥資材を提供するものである。
(1)キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上及びペクチナーゼ酵素比活性 を120[Units/g-MLSS]以上示す活性汚泥資材。
(2)キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上、ペクチナーゼ酵素比活性を 120[Units/g-MLSS]以上及びプロテアーゼ酵素比活性を3[Units/g-MLSS]以上 示す活性汚泥資材。
(3)キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上、ペクチナーゼ酵素比活性を 120[Units/g-MLSS]以上及びセルラーゼ酵素活性を100[Units/L]以上示す 活性汚泥資材。
(4)キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上、ペクチナーゼ酵素比活性を 120[Units/g-MLSS]以上、プロテアーゼ酵素比活性を3[Units/g-MLSS]以上及 びセルラーゼ酵素活性を100[Units/L]以上示す活性汚泥資材。
例えば、原水平均流入量14000m3/日の排水処理施設では、1.5トン(乾物)/日程度の余剰汚泥が発生しているが、本発明によれば、この余剰汚泥の発生を0.8トン(乾物)/日程度に減量(0.7トン/日の減量、年間では250トン程度の減量)することができる。余剰汚泥1トン当たりの処理は0.5トンのCO2の排出量とされており、昨今のCO2排出量削減という課題からも本発明の効果は多大である。
本発明の方法が適用される生物反応槽は、生物を利用する排水処理施設の生物反応槽であれば如何なる排水処理施設のものでもよく、例えば、事業所系合併浄化槽、水産加工事業所の排水処理施設、食品工場の排水処理施設、食肉加工場の排水処理施設、畜産育成場の排水処理施設、農業集落排水処理施設、生活系排水処理施設などにおける生物反応槽が挙げられる。
キチナーゼ酵素比活性:150[Units/g-MLSS]以上、好ましくは150〜1,500[Units/g-MLSS]、より好ましくは500〜1,500[Units/g-MLSS]
ペクチナーゼ酵素比活性:120[Units/g-MLSS]以上、好ましくは120〜1,200[Units/g-MLSS]、より好ましくは500〜1,200[Units/g-MLSS]
プロテアーゼ酵素比活性:3[Units/g-MLSS]以上、好ましくは3〜150[Units/g-MLSS]、より好ましくは20〜150[Units/g-MLSS]
セルラーゼ酵素活性:100[Units/L]以上、好ましくは100〜1,500[Units/L]
本発明は、上記生物反応槽内において通常の生物処理が実施されている条件であれば対応が可能であり、本発明を実施するに当たり、上記生物反応槽内の温度、pHなどを特別の環境にすることは不要である。
また、生物処理方式を用いる一般的な浄化センター施設からの処理放流水中の酵素活性値は、キチナーゼ酵素活性値15〜30[Units/L]程度、ペクチナーゼ酵素活性値10〜25[Units/L]程度であるが、本活性汚泥資材を使用して処理された処理放流水中の酵素活性値は、キチナーゼ酵素活性値50[Units/L]以上、ペクチナーゼ酵素活性値も50[Units/L]以上を示しており、特異的な活性汚泥である。
〔酵素活性測定方法〕
サンプル(生物反応槽内の汚泥及び活性汚泥資材)を遠心分離後、上静を回収する。下記の各基質を0.1Mトリス−HCl緩衝液(pH7.0)に20g/Lになるようにそれぞれ懸濁した。これらの各基質懸濁液0.5mlを、それぞれに0.1Mトリス−HCl緩衝液0.25ml及び上記上静0.25mlを加えて、37℃で24時間それぞれインキュベートすることにより反応を行った。
各酵素活性は、基質が分解されて生成した物質が1分間に1μmolとなる酵素量とした。
キチナーゼ酵素活性 (基質:コトイダルキトサン)
ペクチナーゼ酵素活性(基質:アップルペクチン)
プロテアーゼ酵素活性(基質:α−カゼイン)
セルラーゼ酵素活性 (基質:Avicel)(Avicel=規格品「商品名 微結晶セルロース」)
アミラーゼ酵素活性 (基質:可溶性デンプン、生デンプン)
本実施例は、下水処理場施設の生物反応槽に本発明を適用した場合を示す。図1に示すように、下水処理施設に流入する原水を略等分し、一方の原水を、本発明の活性汚泥資材を投入する生物反応槽(3系−2:試験系列)に導入し、他方の原水は、通常の生物反応槽(3系−1:対照系列)に導入して処理した。活性汚泥資材としては、キチナーゼ酵素比活性を161.2[Units/g-MLSS]、ペクチナーゼ酵素比活性を121.3[Units/g-MLSS]、プロテアーゼ酵素比活性を3.1[Units/g-MLSS]、セルラーゼ酵素活性を248[Units/L]及びアミラーゼ酵素比活性を10.2[Units/g-MLSS]示す活性汚泥資材を使用した。この活性汚泥資材の投入量は、上記生物反応槽(試験系列)の曝気槽に流入する原水量に対して0.6容量%であり、上記生物反応槽(試験系列)内の汚泥の質量に対して10質量%である。(投入日:2007年5月21日)
上記生物反応槽(試験系列)内の汚泥の各酵素活性値を、活性汚泥資材の投入前、及び活性汚泥資材の投入2ヶ月目に測定した。また、比較のため、活性汚泥資材無添加の場合についても、試験系列と同時期に各酵素活性値を同様に測定した。その測定結果を下記表1、表2及び表3に示す。
下記表1、表2及び表3に示す結果から明らかなように、活性汚泥資材の投入後2ヶ月経過したときの上記生物反応槽(試験系列)内の汚泥の各酵素パターンは、投入した活性汚泥資材の各酵素パターンを維持していることが分かる。
図2及び図3から次のことが分かる。活性汚泥資材を投入後、対照系列の汚泥発生量に比べ、試験系列の汚泥発生量が低い数量で推移していることが分かる。従って、本発明の活性汚泥資材の投入による余剰汚泥の発生の抑制効果が確認された。
Claims (5)
- キチナーゼ酵素比活性を150[Units/g-MLSS]以上及びペクチナーゼ酵素比活性を120[Units/g-MLSS]以上示す活性汚泥資材。
- さらにプロテアーゼ酵素比活性を3[Units/g-MLSS]以上示す請求項1記載の活性汚泥資材。
- さらにセルラーゼ酵素活性を100[Units/L]以上示す請求項1又は2記載の活性汚泥資材。
- 余剰汚泥を発生している排水処理施設の生物反応槽内に、請求項1〜3の何れかに記載の活性汚泥資材を投入することを特徴とする生物反応槽内の余剰汚泥の減量方法。
- 上記活性汚泥資材の投入量が、上記生物反応槽内の汚泥の質量に対して、0.1〜10質量%である請求項4記載の生物反応槽内の余剰汚泥の減量方法。
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