JP2011206771A - Granular microbial sludge generation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、好気性の微生物汚泥から粒状微生物汚泥を生成する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing granular microbial sludge from aerobic microbial sludge.
有機排水を処理する生物学的処理方法として活性汚泥法が知られている。活性汚泥法では、好気性の活性汚泥である微生物汚泥を利用して有機排水を曝気槽内に導入し、有機排水中の有機物を分解せしめる。従って、処理性能は、曝気槽内に存在する微生物汚泥の量に依存する。この曝気槽内の微生物汚泥の量を保つために、従来では、曝気槽の後段に沈殿池を設け、曝気槽から流出した微生物汚泥を沈降分離して、流出した汚泥を曝気槽に返送している。 An activated sludge method is known as a biological treatment method for treating organic wastewater. In the activated sludge method, organic wastewater is introduced into an aeration tank using microbial sludge, which is an aerobic activated sludge, and the organic matter in the organic wastewater is decomposed. Therefore, the treatment performance depends on the amount of microbial sludge present in the aeration tank. In order to maintain the amount of microbial sludge in the aeration tank, conventionally, a sedimentation basin is provided after the aeration tank. Yes.
しかしながら、微生物汚泥の沈降速度は小さいため、大きな沈殿池が必要となり、設備の建設費が高くなるという問題がある。 However, since the sedimentation rate of microbial sludge is small, there is a problem that a large sedimentation basin is required and the construction cost of the equipment becomes high.
このような問題を解決する方法の一つとして、微生物汚泥を粒状(グラニュール)にして排水処理に活用することがある。これまで、好気性の微生物汚泥では、粒状微生物汚泥を形成することは困難と考えられていたが、近年、微生物汚泥を粒状化したグラニュール汚泥(粒状微生物汚泥)を形成する方法が知られている(特許文献1、2参照)。特許文献1,2に記載されている方法は、いわゆる回分式微生物汚泥法を利用するものである。すなわち、先ず、曝気槽に有機排水を流入させた後、曝気して有機排水の好気性処理を実施する。次いで、曝気を一時中断して静置することで、有機排水の好気性処理で得られた処理水と、微生物汚泥を含む固形物との分離を行い、処理水を排出する。そして、再度、曝気槽に有機排水を流入させて、上記サイクルを複数回繰り返す。このように、有機排水を好気性処理する工程と固形物を沈降させる工程とを繰り返しながら、曝気槽内で微生物汚泥を自己造粒化せしめて粒状微生物汚泥を形成している。
One method for solving such a problem is to use microbial sludge in a granular form for use in wastewater treatment. Until now, it was thought that it was difficult to form granular microbial sludge with aerobic microbial sludge. However, in recent years, a method for forming granular sludge (granular microbial sludge) obtained by granulating microbial sludge has been known. (See
しかしながら、排水処理装置を始動させはじめの段階では、微生物汚泥が粒状化していないため、固形物の沈降速度は小さい。そのため、粒状微生物汚泥を形成するのに、例えば、1〜2ヶ月程度掛かっていた。このように粒状微生物汚泥の形成に時間を要すると、結果として、有機排水を効率的に処理できない場合がある。 However, since the microbial sludge is not granulated at the initial stage of starting the wastewater treatment apparatus, the solid sedimentation rate is small. Therefore, it took about 1 to 2 months, for example, to form granular microbial sludge. Thus, when time is required for formation of granular microbial sludge, as a result, organic wastewater may not be treated efficiently.
そこで、本発明は、粒状微生物汚泥をより早く生成可能な粒状微生物汚泥生成方法を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the granular microbial sludge production | generation method which can produce | generate granular microbial sludge earlier.
上記課題を解決するために、本発明に係る粒状微生物汚泥生成方法は、有機排水を好気性処理するための微生物汚泥を粒状化して粒状微生物汚泥を生成する粒状微生物汚泥生成方法であって、微生物汚泥を含む曝気槽に有機排水を流入せしめる流入工程と、曝気槽内を曝気して有機排水を好気性処理する処理工程と、処理工程で処理され、曝気槽から排出された処理水に、微生物汚泥の粒状化を促進するための粒状化促進剤として凝集剤を投入する投入工程と、処理工程で処理されており凝集剤を含む処理水から、微生物汚泥を含む固形物を固液分離槽において分離する分離工程と、分離工程で分離された固形物を曝気槽に返送する返送工程と、を備え、凝集剤を無機凝集剤としたときの添加量は10〜500mg/lであり、凝集剤を高分子凝集剤としたときの添加量は0.1〜10mg/lであることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing granular microbial sludge according to the present invention is a method for producing granular microbial sludge by granulating microbial sludge for aerobic treatment of organic wastewater to produce granular microbial sludge. An inflow process that allows organic wastewater to flow into the aeration tank containing sludge, a treatment process that aerobically treats the organic wastewater by aerating the inside of the aeration tank, and the treated water discharged from the aeration tank by the treatment process. In a solid-liquid separation tank, solids containing microbial sludge are added from a charging process in which a flocculant is added as a granulation accelerator for promoting sludge granulation, and treated water that has been treated in the treatment process and contains the flocculant. A separation step of separating, and a return step of returning the solid separated in the separation step to the aeration tank, and the addition amount when the flocculant is an inorganic flocculant is 10 to 500 mg / l, The minute It added amount when the coagulant is characterized in that a 0.1 to 10 mg / l.
この場合、流入工程で曝気槽内に流入した有機排水は、処理工程で好気性処理される。この好気性処理された有機排水に投入工程で粒状化促進剤としての凝集剤が投入され、固液分離工程では、好気性処理され粒状化促進剤としての凝集剤が投入された有機排水が固液分離される。そして、分離工程で分離された固形物が曝気槽に返送される。 In this case, the organic waste water that has flowed into the aeration tank in the inflow process is aerobically treated in the treatment process. The flocculant as a granulation accelerator is introduced into the aerobically treated organic waste water in the charging step, and the organic waste water into which the flocculant as the granulation accelerator is charged is solidified in the solid-liquid separation step. Liquid separation. And the solid substance isolate | separated by the isolation | separation process is returned to an aeration tank.
分離工程で固液分離される有機排水には、粒状化促進剤としての凝集剤が投入されているので、好気性処理された有機排水中の固形物である微生物汚泥がより早く且つ多く沈降することになる。そして、分離工程で分離された固形物が返送工程で曝気槽に返送されるので、曝気槽内にも粒状化促進剤としての凝集剤が投入されることになり、微生物汚泥の粒状化が促進され、結果として、粒状微生物汚泥をより早く生成できる。 Since the organic wastewater separated in the solid-liquid separation in the separation step is fed with a flocculant as a granulation accelerator, the microbial sludge, which is a solid in the organic wastewater that has been aerobically treated, settles faster and more. It will be. Since the solids separated in the separation process are returned to the aeration tank in the return process, the flocculant as a granulation accelerator is also introduced into the aeration tank, and the granulation of microbial sludge is promoted. As a result, granular microbial sludge can be generated more quickly.
また、本発明に係る粒状微生物汚泥生成方法では、粒状化促進剤として凝集剤を用いている。この場合、好気性処理された有機排水中に浮遊する固形物が凝集剤で凝集するので、固形物の沈降速度が向上する。よって、例えば、分離工程及び返送工程を備えている場合には、より多くの微生物汚泥が曝気槽に返送されることになる。そのため、微生物汚泥同士の会合が生じ易く、結果として、微生物汚泥の粒状化が促進されることになる。 In the method for producing granular microbial sludge according to the present invention, a flocculant is used as a granulation accelerator. In this case, since the solid substance which floats in the aerobic-treated organic waste water aggregates with the flocculant, the sedimentation rate of the solid substance is improved. Therefore, for example, when the separation process and the return process are provided, more microbial sludge is returned to the aeration tank. Therefore, association between microbial sludges is likely to occur, and as a result, granulation of microbial sludge is promoted.
更に、本発明に係る粒状微生物汚泥生成方法では、投入工程において、微生物汚泥の沈降速度以上の沈降速度を有する、沈降促進物体を更に投入することができる。このような沈降促進物体を投入することで、沈降促進物体の沈降に誘発されて微生物汚泥を含む固形物が沈降し、より多くの微生物汚泥が沈降することになる。その結果、曝気槽内の微生物汚泥濃度が維持されやすく、微生物汚泥同士が会合する確率が高まり、粒状化が促進される。従って、粒状微生物汚泥をより早く生成することが可能である。 Furthermore, in the method for producing granular microbial sludge according to the present invention, in the charging step, a sedimentation promoting object having a sedimentation speed higher than the sedimentation speed of the microbial sludge can be further charged. By introducing such a sedimentation promoting body, the solid matter containing microbial sludge is induced by the sedimentation of the sedimentation promoting body, and more microbial sludge is sedimented. As a result, the microbial sludge concentration in the aeration tank is easily maintained, the probability that the microbial sludge is associated with each other is increased, and granulation is promoted. Therefore, it is possible to produce granular microbial sludge earlier.
本発明の粒状微生物汚泥生成方法によれば、より早く粒状微生物汚泥を生成することができる。 According to the method for producing granular microbial sludge of the present invention, it is possible to produce granular microbial sludge earlier.
以下、本発明に係る粒状微生物汚泥生成方法の最良の形態について図面を利用して説明する。図面の説明において、同一要素には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the best mode of the method for producing granular microbial sludge according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are given to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
(第1の実施形態) (First embodiment)
本発明に係る粒状微生物汚泥生成方法の一実施形態について説明する。粒状微生物汚泥とは、好気性の微生物汚泥が粒状化したいわゆる好気性グラニュール汚泥である。以下では、微生物汚泥及び粒状微生物汚泥を含めて活性汚泥とも称す。 One embodiment of the method for producing granular microbial sludge according to the present invention will be described. The granular microbial sludge is a so-called aerobic granular sludge obtained by granulating aerobic microbial sludge. Hereinafter, the microbial sludge and the granular microbial sludge are also referred to as activated sludge.
本実施形態における粒状微生物汚泥を生成する方法は、図1〜図4に示した排水処理装置1で実施する回分式活性汚泥法による有機排水処理の初期段階で行われる。先ず、排水処理装置1について説明する。
The method for producing granular microbial sludge in the present embodiment is performed in the initial stage of organic wastewater treatment by the batch activated sludge method performed in the
図1〜図4に示すように、排水処理装置1は、有機排水を好気性処理するための活性汚泥Gを収容する円筒状の曝気槽3を備えている。図1は、回分式活性汚泥法における基本周期(後述)を少なくとも1回実施し、活性汚泥G上に処理水Wの一部が上澄液として残っている状態を示している。また、活性汚泥Gのハッチングは、微生物汚泥G1やそれが粒状化した粒状微生物汚泥G2が沈殿し堆積した状態を示すものである。
As shown in FIGS. 1-4, the waste
曝気槽3の下部には、曝気槽3内に有機排水を流入するための流入口5が設けられている。また、曝気槽3は、有機排水の好気性処理で得られる処理水Wを排出する2つの排出口7,9を有する。排出口7と排出口9とは異なる高さに配置されている。排出口9は、底面からの高さが曝気槽3の高さの1/10〜1/2の位置に配置されている。流入口5は、排出口7,9のうち低い方の排出口9よりも下方に配置されている。なお、排出口7は設けなくてもよい。
In the lower part of the
また、曝気槽3内には内筒11が配置されており、内筒11の下部には曝気槽3内を曝気するための散気球13が設けられている。散気球13には、ブロア15が接続されており、ブロア15からの空気が散気球13に送風されることで曝気槽3内に散気される。散気量は、2Nl/minや、4Nl/minが例示される。内筒11を設け、その下部に散気球13を配置することで、曝気槽3内を有機排水が循環するので活性汚泥Gがより攪拌される。なお、内筒11は、曝気槽3に設けられていなくてもよい。
Further, an
曝気槽3の典型的な大きさは、有効容積3L、内径63mm、高さ1300mm(水面高さ1100mm)である。この場合、排出口7は、例えば、底面からの高さが500mmの位置に設けられ、排出口9は300mmの高さに設けられる。また、上記典型的な大きさの曝気槽3に配置する内筒11としては、例えば、内径が40mmのものである。
A typical size of the
排水処理装置1は、活性汚泥Gの一部を構成する微生物汚泥G1の粒状化を促進する粒状化促進剤としての凝集剤を収容したタンク17を備えている。凝集剤としては、無機凝集剤や高分子凝集剤が例示されるが、汚泥凝集効果のあるものであればよい。無機凝集剤としては、塩鉄、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)が例示され、高分子凝集剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系などの高分子が例示される。より具体的には、表1のものが例示される。
タンク17内の凝集剤は、投入ラインL1を介して曝気槽3内に投入される。凝集剤の添加量は、無機凝集剤では例えば10mg/l〜500mg/lであり、高分子凝集剤では例えば0.1mg/l〜10mg/lである。
The flocculant in the
次に、排水処理装置1を利用して微生物汚泥G1から粒状微生物汚泥G2を生成する方法について説明する。前述したように、粒状微生物汚泥G2の生成は、図5に示すように、流入工程S1、処理工程S2、静置工程S3及び排出工程S4からなる基本周期を繰り返すことで有機排水を処理する回分式活性汚泥法の初期段階で行われるものである。基本周期における各工程の典型的な時間は、表2の通りである。
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
流入工程S1では、図1に示すように、活性汚泥Gを有する曝気槽3内に流入口5を通して有機排水を流入せしめる。活性汚泥Gには、微生物汚泥G1及びそれが粒状化した粒状微生物汚泥G2が含まれるとしているが、排水処理装置1の立ち上げ時では、曝気槽3内の活性汚泥Gは、微生物汚泥G1のみでよい。
In the inflow step S1, as shown in FIG. 1, the organic waste water is caused to flow into the
続く、処理工程S2では、図2に示すように、ブロア15を駆動して散気球13に送風し、散気球13から散気せしめて有機排水を曝気する。処理工程S2の後半、例えば、散気停止の約1時間前から曝気槽3内にタンク17から投入ラインL1を介して凝集剤を添加する。
In the subsequent processing step S2, as shown in FIG. 2, the
処理工程S2の後の静置工程S3では、図3に示すように、ブロア15を停止して曝気を止めて静置する。これにより、有機排水が好気性処理されて得られた処理水Wに浮遊する固形物(活性汚泥G)が沈降し、処理水Wと活性汚泥Gとが固液分離される。続いて、排出工程S4では、図4に示すように、固液分離された後の上澄液である処理水Wを排出口7,9から排出する。
In the stationary step S3 after the processing step S2, as shown in FIG. 3, the
上記流入工程S1、処理工程S2、静置工程S3及び排出工程S4からなる基本周期を、例えば、1日当たり8回繰り返す。このように基本周期を繰り返すことで、処理工程S2で曝気された際に、微生物汚泥G1が自己造粒して粒径の大きな粒状微生物汚泥G2が生成される。 The basic cycle composed of the inflow step S1, the processing step S2, the stationary step S3, and the discharge step S4 is repeated, for example, eight times per day. By repeating the basic cycle in this manner, the microbial sludge G1 is self-granulated and a granular microbial sludge G2 having a large particle size is generated when aerated in the treatment step S2.
回分式活性汚泥法では、曝気槽3に有機排水がパルス的に投入されることから、微生物汚泥G1には、有機排水に含有されている栄養素としての基質(有機物)が付与されている状態(飽食状態)と付与されていない状態(飢餓状態)とが繰り返し与えられることになる。このように、飢餓状態を経た後に飽食状態となることで、微生物汚泥G1が多くの栄養素を摂取するので、細胞外ポリマーが形成されやすく、微生物汚泥G1が自己造粒し易くなっている。
In the batch activated sludge method, organic wastewater is pulsed into the
このように、微生物汚泥G1が粒状化して粒径が1mm〜3mm又は粒子沈降速度が5m/hr以上の粒状微生物汚泥G2が所定の量生成された後に有機排水の好気性処理を続けるときには、例えば、粒状化促進剤としての凝集剤の投入を停止して有機排水を好気性処理してもよい。 Thus, when microbial sludge G1 is granulated and particle microbial sludge G2 having a particle size of 1 mm to 3 mm or a particle sedimentation speed of 5 m / hr or more is generated in a predetermined amount, the aerobic treatment of organic waste water is continued, for example. The organic waste water may be aerobically treated by stopping the addition of the flocculant as the granulation accelerator.
上記粒状微生物汚泥の生成方法では、微生物汚泥G1の粒状化を促進する粒状化促進剤としての凝集剤を添加することが重要である。 In the method for producing granular microbial sludge, it is important to add a flocculant as a granulation accelerator that promotes granulation of the microbial sludge G1.
凝集剤を添加していない従来の回分式活性汚泥法では、微生物汚泥の沈降速度が小さいことから、静置工程で微生物汚泥が沈降しにくい傾向にあった。そのため、多くの微生物汚泥が排出工程で曝気槽外に排出されてしまい、汚泥を追加しなければ曝気槽内の微生物汚泥濃度が低減し、粒状微生物汚泥が生成されにくい場合があった。また、微生物汚泥の流出量が多いことから、排出された処理水から微生物汚泥を再度分離する設備を要していた。更に、静置工程を長くして沈降させた微生物汚泥では粒状微生物汚泥が生成されにくい傾向にあり、1〜2ヶ月掛かっていた。 In the conventional batch activated sludge method in which no flocculant is added, the microbial sludge has a tendency to be difficult to settle in the stationary step because the sedimentation rate of the microbial sludge is small. Therefore, a lot of microbial sludge is discharged outside the aeration tank in the discharge process, and unless the sludge is added, the concentration of microbial sludge in the aeration tank may be reduced and it may be difficult to generate granular microbial sludge. In addition, since the amount of microbial sludge flowing out is large, equipment for separating microbial sludge again from the discharged treated water is required. Furthermore, the microbial sludge that has been allowed to settle by lengthening the stationary process tends to be difficult to produce granular microbial sludge, and it took 1-2 months.
これに対して、凝集剤を添加する粒状微生物汚泥生成方法では、処理工程S2の後半において曝気槽3に添加された凝集剤による汚泥凝集効果によって微生物汚泥G1や粒状微生物汚泥G2が凝集することから、例えば、表2に示したような3分という短い静置工程S3でも、活性汚泥Gが早く沈降することになる。このように早く沈降した微生物汚泥G1は粒状化し易く、粒状微生物汚泥G2の生成が促進される。また、微生物汚泥G1がより多く沈降することになるので、処理水Wと活性汚泥Gとの分離が確実にできる。よって、排出された処理水Wから更に微生物汚泥G1を分離する設備を要せず、排水処理装置1の小型化が図れている。微生物汚泥G1の排出を低減できるので、曝気槽3内の微生物汚泥濃度の減少を抑制でき、結果として、微生物汚泥G1同士が会合する確率が高まり、粒状微生物汚泥G2が生成されやすい。
On the other hand, in the method for producing granular microbial sludge in which the flocculant is added, the microbial sludge G1 and the granular microbial sludge G2 are agglomerated by the sludge aggregating effect of the flocculant added to the
更に、凝集剤の凝集効果によって、沈降した活性汚泥Gの堆積層の厚さが薄くなるので、前述したように排出口9の位置を、曝気槽3の高さの約1/10〜1/2程度と、従来よりも低くすることが可能となっている。ここで、上記排出口9の位置を曝気槽3の高さの1/10〜1/2が好ましい理由を説明する。
Furthermore, since the thickness of the sedimentation layer of the activated sludge G that has settled is reduced by the coagulation effect of the coagulant, the position of the
通常、活性汚泥の沈降性は、SVI(汚泥容量指数・汚泥容量指標:sludgevolume index)を利用して表される。このSVIは、1Lのメスシリンダーに活性汚泥を取り、30分静置してその容積SV及びMLSSを測定して得られる。また、通常の曝気槽では、SVIは、50〜150が適切な値と考えられている。 Usually, the settleability of activated sludge is expressed using SVI (sludge volume index). This SVI is obtained by taking activated sludge in a 1 L graduated cylinder and allowing it to stand for 30 minutes and measuring its volume SV and MLSS. In a normal aeration tank, SVI is considered to be an appropriate value from 50 to 150.
従って、代表的なMLSSとして3000mg/lを考えると、初期の活性汚泥であっても30分静置すれば、バルキングしていない限り、50〜150の3倍である150ml〜450mlとなる。この場合、凝集剤などを利用しなければ、3分の静置ではSVは大きくなるが、上記のように凝集剤を使用することで30分の静置と同程度に濃縮するとすると、150〜450mlのところに排出口9を配置することができる。これは、1Lのメスシリンダーにおいて、処理水の高さでは150mm〜450mmの位置に対応するので、結果として、約1/10〜1/2に排出口9を配置することで、曝気槽3の下部に堆積した活性汚泥Gの厚さより若干高い位置で処理水Wを排出できる。そのため、活性汚泥Gが更に高濃度の有機排水に接するようにすることができる。
Therefore, when 3000 mg / l is considered as a representative MLSS, even if it is the initial activated sludge, if it is allowed to stand for 30 minutes, it becomes 150 ml to 450 ml, which is three times 50 to 150 unless bulking is performed. In this case, if the flocculant is not used, the SV becomes large after standing for 3 minutes. However, if the flocculant is concentrated as much as the standing for 30 minutes by using the flocculant as described above, 150 to The
上記から理解されるように、排出口9の高さは、曝気槽3内の微生物汚泥G1が全て沈降したとした場合の微生物汚泥G1を含む固形物の厚さ程度が好ましい。
As understood from the above, the height of the
このように、排出口9の位置を従来より低くすることで、排出工程S4での処理水の排出量を増大できることから、流入工程S1で有機排水が新たに曝気槽3内に流入した場合、活性汚泥Gは、高濃度の有機排水、すなわち高濃度の基質に接することになる。
Thus, since the discharge amount of the treated water in the discharge step S4 can be increased by lowering the position of the
ところで、基本周期を繰り返すことで、活性汚泥G中で微生物汚泥G1が粒状化し粒径が大きくなってくると、栄養素が粒径の大きくなった微生物汚泥G1の内部まで浸透しにくくなる傾向にある。 By the way, by repeating the basic cycle, when the microbial sludge G1 is granulated in the activated sludge G and becomes larger in particle size, the nutrients tend not to penetrate into the microbial sludge G1 having a larger particle size. .
これに対して、上記のように高濃度の有機排水に粒状微生物汚泥G2を接することができていると、粒状化しつつある微生物汚泥G1の内部により確実に有機排水に含まれる基質(有機物)が浸透する。これにより、微生物汚泥G1の粒状化が更に促進されて粒状微生物汚泥G2が生成されやすい。また、流入口5が排出口9よりも下方に設けられているので、有機排水が直接活性汚泥G中に流入する。従って、活性汚泥Gが更に高濃度の有機排水に接することになるので、粒状微生物汚泥G2の生成速度の向上が図られている。その結果として、従来、粒状微生物汚泥G2の生成に1〜2ヶ月要していたのに対して、例えば、1〜2週間で粒状微生物汚泥G2を生成できる。
On the other hand, when the granular microbial sludge G2 can be brought into contact with the organic wastewater having a high concentration as described above, the substrate (organic matter) contained in the organic wastewater is surely contained inside the microbial sludge G1 that is being granulated. To penetrate. Thereby, the granulation of the microbial sludge G1 is further promoted, and the granular microbial sludge G2 is easily generated. Moreover, since the
そして、回分式活性汚泥法の初期段階で速やかに粒状微生物汚泥が形成されることで、有機排水の処理効率が高まり、効率的に有機排水を好気性処理できる。 And since the granular microbial sludge is rapidly formed at the initial stage of the batch activated sludge method, the treatment efficiency of the organic waste water is increased, and the organic waste water can be efficiently aerobically treated.
なお、曝気槽3下部に沈降した微生物汚泥G1を含む固形物に有機排水を直接流入せしめる観点からは、流入口5を曝気槽3の底面に配置することが好ましい。
In addition, it is preferable to arrange | position the
(第2の実施形態) (Second Embodiment)
第2の実施形態における粒状微生物汚泥生成方法は、図6に示すように活性汚泥Gの沈降を促進するための沈降促進物体を静置工程S3において曝気槽3に投入する点で、第1の実施形態における粒状微生物汚泥生成方法と相違する。
The granular microbial sludge generation method in the second embodiment is the first in that a sedimentation promoting object for promoting sedimentation of activated sludge G is introduced into the
沈降促進物体は、微生物汚泥G1の沈降速度以上の沈降速度を有しており、微生物汚泥G1と一緒又はそれより早く沈降することで、いわゆる水道(上側から下側に向かう流れ)を形成して、微生物汚泥G1の沈降を誘発する。沈降促進物体の沈降速度としては、5m/hr〜80m/hrが例示される。 The sedimentation promoting body has a sedimentation speed equal to or higher than the sedimentation speed of the microbial sludge G1, and forms a so-called water supply (flow from the upper side to the lower side) by sinking together with or earlier than the microbial sludge G1. Inducing sedimentation of microbial sludge G1. Examples of the settling speed of the settling acceleration body include 5 m / hr to 80 m / hr.
沈降促進物体は、上述したような沈降速度を実現できれば、材質及び構造は特に限定されず、例えば、製作・加工の容易さの観点からプラスチック製であって球形又は角形のものが例示される。そして、沈降促進物体の大きさは、形状が角形の場合、5mm〜10mm角が例示され、形状が球形の場合、その直径が5mm〜10mmのものが例示される。更に、沈降促進物体は、前述したように、微生物汚泥G1の沈降を誘発するものであるので、容積は大きい方が好ましいが、大きすぎると曝気槽3の利用効率が低下することから、沈降促進物体の容積は曝気槽3の容積の10%以下が好ましい。
The material and structure of the sedimentation promoting object are not particularly limited as long as the sedimentation speed as described above can be realized. For example, the sedimentary acceleration object is made of plastic and has a spherical or square shape from the viewpoint of ease of production and processing. And as for the magnitude | size of a sedimentation acceleration | stimulation object, when a shape is a square, 5 mm-10 mm square is illustrated, and when a shape is spherical, the diameter is 5 mm-10 mm. Further, as described above, since the sedimentation promoting object induces sedimentation of the microbial sludge G1, it is preferable that the volume is large. However, if the volume is too large, the utilization efficiency of the
更に、沈降促進物体は、一度投入されると処理工程S2を経ることになるので、沈降促進物体の比重は、処理工程S2で攪拌され流動する程度であって静置工程S3で上記沈降速度を実現可能なものが好ましい。また、沈降促進物体は、処理工程S2の攪拌による損耗が生じにくい程度に堅牢であるものがよい。 Furthermore, since the sedimentation promoting object is once subjected to the processing step S2, the specific gravity of the sedimentation promoting object is such that it is stirred and fluidized in the processing step S2, and the sedimentation speed is set in the stationary step S3. What is feasible is preferred. Further, the sedimentation promoting object is preferably strong enough to prevent the wear due to stirring in the processing step S2.
前述したように、このような沈降促進物体が静置工程S3で曝気槽3に投入されることで、沈降促進物体の沈降に誘発されて微生物汚泥G1も沈降することになる。その結果、表2に示したような3分という静置工程S3の時間内において、より多くの微生物汚泥G1及び粒状化しつつある微生物汚泥G1が沈降することになる。これにより、曝気槽3内の微生物汚泥G1の濃度を維持することができ、微生物汚泥G1同士の会合の確率が大きくなる。その結果として、微生物汚泥G1の粒状化が促進され、粒状微生物汚泥G2がより早く生成される。
As described above, when such a sedimentation promoting object is introduced into the
なお、沈降促進物体の投入は、基本周期の複数の繰り返しのうち少なくとも1回投入すればよく、例えば、一番最初の静置工程S3で投入すればよい。 The sedimentation promoting object may be introduced at least once out of a plurality of repetitions of the basic period, for example, it may be introduced at the very first stationary step S3.
(第3の実施形態) (Third embodiment)
第3の実施形態の粒状微生物汚泥生成方法は、凝集剤の代わりに粒状微生物汚泥の核となる核用物質を投入する点で、第1の実施形態の粒状微生物汚泥生成方法と相違する。核用物質は、タンク17に収容されており、処理工程S2の後半で投入ラインL1を介して曝気槽3内に投入される。核用物質としては、原生動物や糸状菌汚泥が例示される。また、大きさが0.2mm〜1.0mmの粒状微生物汚泥やそれに相当する性質を有するものであっても良い。ここで、核用物質の大きさとは、例えば、核用物質が球形の時にはその直径である。
The granular microbial sludge generation method of the third embodiment is different from the granular microbial sludge generation method of the first embodiment in that a nuclear material serving as the nucleus of the granular microbial sludge is input instead of the flocculant. The nuclear material is accommodated in the
ここで、原生動物や糸状菌汚泥を核用物質として投入することで、又は、上述したような大きさ0.2mm〜1.0mm程度の核用物質を投入することで粒状微生物汚泥G2の生成が促進されることについて説明する。 Here, the production of granular microbial sludge G2 by introducing protozoa or filamentous fungal sludge as a nuclear material, or by introducing a nuclear material having a size of about 0.2 mm to 1.0 mm as described above. Explain that is promoted.
本発明者らは、粒状微生物汚泥の生成メカニズムに関して鋭意研究を実施し、粒状化が始まった初期の段階のもの、例えば、粒径が0.2mmより小さいときの粒状微生物汚泥G2を観察すると、多量の原生動物や糸状菌が存在しているという知見を得た。 The present inventors conducted earnest research on the mechanism of formation of granular microbial sludge, and when observing the granular microbial sludge G2 at the initial stage where granulation began, for example, when the particle diameter is smaller than 0.2 mm, We obtained knowledge that a large amount of protozoa and filamentous fungi exist.
図7は、形成初期の粒状微生物汚泥の顕微鏡写真に対応する図であり、粒状微生物汚泥G2に原生動物であるアルセラが含まれていることを示している。また、図8は、形成初期の粒状微生物汚泥の顕微鏡写真に対応する図であり、糸状菌が絡み合うことで粒状微生物汚泥G2が形成されていることを示している。また、種々の粒状微生物汚泥G2の形成初期のものを観察した結果、糸状菌単独の場合や、フロック状の微生物汚泥G1を巻き込んで形成されている場合もあった。この粒状微生物汚泥G2の形成初期において含まれる原生動物の大きさは、例えば10μm〜30μm程度であり、糸状菌の大きさは数百μm程度であった。粒状化の初期では、10μm〜100μm程度の核の生成が関与していた。 FIG. 7 is a diagram corresponding to a microphotograph of granular microbial sludge at the initial stage of formation, and shows that Alcera, which is a protozoa, is included in the granular microbial sludge G2. Moreover, FIG. 8 is a figure corresponding to the microphotograph of the granular microbial sludge of the formation initial stage, and has shown that the granular microbial sludge G2 is formed when the filamentous fungi are intertwined. In addition, as a result of observing the initial formation of various granular microbial sludges G2, there were cases where filamentous fungi were used alone or formed by involving flock-like microbial sludge G1. The size of the protozoa contained in the initial stage of the formation of the granular microbial sludge G2 is, for example, about 10 μm to 30 μm, and the size of the filamentous fungus is about several hundred μm. At the initial stage of granulation, the generation of nuclei of about 10 μm to 100 μm was involved.
更に、本発明者らは、粒状微生物汚泥G2の生成では、上記形成初期の次の段階として、大きさが0.2mm〜1.0mmであることを特徴とする段階があること見出した。図9は、粒状微生物汚泥G2の顕微鏡写真に対応する図であり、0.8mm程度の粒子が存在することを示している。 Furthermore, the present inventors have found that in the production of granular microbial sludge G2, there is a stage characterized by a size of 0.2 mm to 1.0 mm as the next stage in the initial stage of formation. FIG. 9 is a diagram corresponding to a micrograph of the granular microbial sludge G2, and shows that particles of about 0.8 mm are present.
本発明者らは、大きさが0.2mm〜1.0mmの核用物質を投入することで粒状微生物汚泥の生成速度を上げることが可能であるという知見の検証にシミュレーションを利用した。先ず、本発明者らは、粒状微生物汚泥の生成のモデルとして、種(核)への凝集成長が拡散律速下にモデル化したDLAモデルや、ガン細胞の成長モデルなどで知られるEdenモデル、及び、高濃度条件下でのKLG(Kinetics Limited Growth)モデル(熱律速モデル)などを検討した結果、次の理由により、Edenモデルを採用した。 The present inventors used simulation to verify the knowledge that it is possible to increase the production rate of granular microbial sludge by introducing a nuclear material having a size of 0.2 mm to 1.0 mm. First, as a model for the generation of granular microbial sludge, the present inventors are known as a DLA model in which agglomeration growth to a seed (nucleus) is modeled under diffusion rate control, an Eden model known as a cancer cell growth model, and the like. As a result of studying a KLG (Kinetics Limited Growth) model (thermal rate limiting model) under high concentration conditions, the Eden model was adopted for the following reasons.
図10は、本発明者らが、食品工場からでる有機排水を排水処理装置で好気性処理した際に生成された粒状微生物汚泥の顕微鏡写真に対応する図である。また、図11は、本発明者らが、下水処理施設からでる排水を排水処理装置で好気性処理した際に得られた粒状微生物汚泥の顕微鏡写真に対応する図である。 FIG. 10 is a diagram corresponding to a micrograph of granular microbial sludge generated when the present inventors have performed an aerobic treatment of organic wastewater from a food factory using a wastewater treatment apparatus. Moreover, FIG. 11 is a figure corresponding to the microphotograph of the granular microorganism sludge obtained when the present inventors performed the aerobic treatment of the waste_water | drain from a sewage treatment plant | facility with a waste water treatment equipment.
また、図12及び図13は、Edenモデルによるシミュレーション結果であって、そのシミュレーションで得られた像と実際に生成された粒状微生物汚泥像とを対比するための図である。図12に示す像を得るシミュレーションでは、縦方向と横方向(互いに直交する二方向)の流速が同じであるのに対して、図13に示す像を得るシミュレーションでは、縦方向と横方向(互いに直交する二方向)の流速に違いがある。 12 and 13 are simulation results based on the Eden model, and are diagrams for comparing an image obtained by the simulation with an actually generated granular microbial sludge image. In the simulation for obtaining the image shown in FIG. 12, the flow rates in the vertical direction and the horizontal direction (two directions orthogonal to each other) are the same, whereas in the simulation for obtaining the image shown in FIG. There is a difference in flow velocity in two orthogonal directions.
また、図12(a)〜図12(c)の場合と、図12(d)〜図12(f)の場合との違いは、単位容積当たりの核の数の違いに対応し、図12(a)〜図12(c)の場合の方が、単位容積当たりの核の数が大きい場合に対応する。これは、図13(a)〜図13(c)の場合と、図13(d)〜図13(f)の場合の違いについても同様である。また、図12(a)〜図12(c)では、図12(a)、図12(b)、図12(c)の順に粒子が成長する過程を示している。図12(d)〜図12(f)では、図12(d)、図12(e)、図12(f)の順に粒子が成長する過程を示している。図13(a)〜図13(c)及び図13(d)〜図13(f)についても同様である。 Also, the difference between the cases of FIGS. 12A to 12C and FIGS. 12D to 12F corresponds to the difference in the number of nuclei per unit volume. The case of (a) to FIG. 12 (c) corresponds to the case where the number of nuclei per unit volume is larger. The same applies to the difference between the case of FIGS. 13A to 13C and the case of FIGS. 13D to 13F. 12A to 12C show a process in which particles grow in the order of FIGS. 12A, 12B, and 12C. 12 (d) to 12 (f) show a process in which particles grow in the order of FIG. 12 (d), FIG. 12 (e), and FIG. 12 (f). The same applies to FIGS. 13 (a) to 13 (c) and FIGS. 13 (d) to 13 (f).
図10と図11とを対比すると、実際に生成される粒状微生物汚泥は、図10に示したように円状(実際は球状)になる場合や、図11に示すように楕円状のものになる場合もあることが分かる。図11に示すように楕円状になる場合には、例えば、直交する二方向の流速に1:10のような違いがあり、曝気槽内の流れが不均一であった。一方、図12及び図13を比較すると、Edenモデルによるシミュレーションにおいて、流速条件の違いにより円状及び楕円状に粒子が成長している。このように、Edenモデルは、粒状微生物汚泥の形状をよく現しており、粒状微生物汚泥の生成をシミュレーション可能であることが分かる。本発明者らは、前述したように他のモデルも検討することにより、Edenモデルが粒状微生物汚泥の生成のシミュレーションに適しているとした。 When FIG. 10 is compared with FIG. 11, the granular microbial sludge that is actually generated becomes circular (actually spherical) as shown in FIG. 10, or becomes elliptic as shown in FIG. It turns out that it may be. When it becomes elliptical as shown in FIG. 11, for example, there is a difference of 1:10 in the flow velocity in two orthogonal directions, and the flow in the aeration tank is non-uniform. On the other hand, when FIG. 12 and FIG. 13 are compared, in the simulation based on the Eden model, particles grow in a circular shape and an elliptical shape due to a difference in flow velocity conditions. Thus, the Eden model clearly shows the shape of granular microbial sludge, and it can be seen that the generation of granular microbial sludge can be simulated. As described above, the present inventors have examined other models and determined that the Eden model is suitable for the simulation of the generation of granular microbial sludge.
そして、本発明者らは、Edenモデルにおいて、核用物質をモデル化した円周上に活性汚泥をランダムに付着させることで粒状微生物汚泥の生成のシミュレーションを実施した。具体的には、成長すなわち粒径(mm)をαとし、核用物質の個数をnとし、流速をvとしたときに、αがn・vに依存する、すなわち、粒径が核用物質の個数nと流速vに相関するものとしてシミュレーションを実施した。この際、粒径サイズを0.5mmとしたときに流速を8m/minとして、核用物質の個数nが5800個の場合と29000個の場合に、粒状微生物汚泥G2の径を時間に対して求めた。 And the present inventors performed the simulation of the production | generation of granular microbial sludge by making an activated sludge adhere randomly on the circumference which modeled the nuclear material in the Eden model. Specifically, α is dependent on n · v when the growth, ie, the particle size (mm) is α, the number of nuclear materials is n, and the flow velocity is v, that is, the particle size is the nuclear material. The simulation was carried out assuming that the number n was correlated with the flow velocity v. At this time, when the particle size is 0.5 mm, the flow rate is 8 m / min, and when the number n of nuclear materials is 5800 and 29000, the diameter of the granular microbial sludge G2 is set with respect to time. Asked.
本発明者らによるシミュレーション結果を図14に示す。図14に示したシミュレーション結果は、実測値と良く一致した結果となっていた。更に、計算から粒径サイズとして0.2mm〜1.0mmのときに急激な核成長が発生することが分かった。 The simulation result by the present inventors is shown in FIG. The simulation results shown in FIG. 14 are in good agreement with the actual measurement values. Furthermore, it has been found from calculations that rapid nuclear growth occurs when the particle size is 0.2 mm to 1.0 mm.
以上の知見より、粒状微生物汚泥G2の生成において、核用物質として、原生動物や糸状菌を投入したり、核用物質として、0.2mm〜1.0mm程度の粒状微生物汚泥やそれに相当するもの等を投入することで、粒状微生物汚泥G2の生成における2つの段階がそれぞれ誘発されることになる。その結果として、粒状微生物汚泥の生成が促進されることになる。なお、0.2mm〜1.0mmの核用物質を投入する際には、0.5mmのものがより好ましい。 Based on the above findings, in the production of granular microbial sludge G2, protozoa and filamentous fungi are introduced as nuclear materials, or as a nuclear material, about 0.2 mm to 1.0 mm granular microbial sludge or the like. The two stages in the production of the granular microbial sludge G2 are respectively induced. As a result, the production of granular microbial sludge is promoted. In addition, when a nuclear material having a thickness of 0.2 mm to 1.0 mm is introduced, a material having a thickness of 0.5 mm is more preferable.
上記投入する原生動物としては、例えば、肉質類、鞭毛類、繊毛中類(自由遊泳型)、繊毛中類(有柄型)、吸管中類のものがあり、より具体的には、次のものが例示される。 Examples of the protozoa to be introduced include flesh, flagella, cilia (free swimming type), cilia (striped), and suction tube, and more specifically, Are illustrated.
Zooglea ramigera(ゾーグレア ラミゲラ)、Sphaerotilus natans(スフェロチルス ナタンス)、Monas amoebina(モナス アメービナ)、Poteriodendron peticlatum(ポテリオデンドロン ペテイクラツム)、Entosiphon sulcatum(エントシホン スルカタム)、 Mayorella penardi(マヨレラ ペナルディ)、Amoeba nittida(アメーバ ニティイダ)、Dinamoeba mirabilis(ディナアメーバ ミリラビィリス)、Metachaosgratum(メタチャオス グラツム)、Striamoebastriata(ストラアメーバ ストリアータ)、Thecamoebaverrucosa(テカアメーバ ベルルコーサ)、Cochliopodiumbilimbosum(コキリオポデイウム ビリンボサム)、Arcella vulgaris(アルセラ ブルガーリス)、Centropyxisaculeata(セントロピキシス アキュレエアータ)、Euglypha tuberculata(ユーグリファ チュウブェルクラータ)、Euglypha hutchinsoni(ユーグリファ ハッチンソニイ)、Trinemaenchelys(トリネマ エンケレス)、Actinophrys sol(アクチノフィリス ソル)、Colpoda inflata(コルポーダ インフラータ)、Litonotuslamella(リトノータス ラメラ)、Trithigmostoma cucullulus(トリティグモストマ ククルルス)、Vorticella alba(ボルティセラ アルバ)、Vorticellaconvallaria(ボルティセラ コンバラリア)、Vorticella infusionum(ボルティセラ インフシオヌム)、Vorticella microstoma(ボルティセラ ミクロストーマ)、Vorticella nutans(ボルティセラ ヌタンス)、Epistylis entzii(エピスティリス エンツィ)、Epistylis plicatilis(エピスティリス プリカチリス)、Epistylisrotans(エピスチィリス ロータンス)、Opercularia phryganeae(オペルクラリア フィリガネアエ)、Opercularia minima(オペルクラリア ミニマ)、Operculariacoarctata(オペルクラリア コアルクタータ)。 Zooglea ramigera, Sphaerotilus natans, Monas amoebina, Poteriodendron peticlatum, Entosiphon sulcatum, Mayorella peni, Mayorella peni , Dinamoeba mirabilis, Metachaosgratum, Striamoebastriata, Thecamoebaverrucosa, Cochliopodiumbilimbosum, xi vululata, xi vul sul (Acure Airta), Euglypha tuberculata (Euglypha hutchinsoni), Euglypha hutchinsoni (Euglypha hatch) Sonny, Trinemaenchelys, Actinophyrys sol, Colpoda inflata, Linotosolamella, Trithigmostoma cucullulus, vorticella alba, vorticella alba, vorticella alba Combararia), Vorticella infusionum, Vorticella microstoma, Vorticella nutans, Epistylis entzii, Epistylis plicatilis, rot Oper, rotia rot Opelclaria filiganeae), Opercularia minima, Operculariacoarctata Laria Coarcata).
また、糸状菌としては、例えば、Sphaerotilus natans、Beggiatoa alba、Thiothrix、Haliscomenobacter hydrossis、Microthrixparvicella、Nostocoida limicola、Nocardia、Rhodococcusが挙げられるが、次の(1)〜(3)の何れかの方法で発生(増殖)させたものを用いればよい。 Examples of the filamentous fungi include Sphaerotilus natans, Beggiatoa alba, Thiothrix, Haliscomenobacter hydrossis, Microthrixparvicella, Nostocoida limicola, Nocardia, and Rhodococcus. What has been propagated) may be used.
(1)炭水化物の多い排水を利用することで糸状菌を生成(増殖)する。糸状菌を生成するための炭水化物としてはグルコース、シェクロース、ラクトース等の糖類や、非常に資化し易い水溶性低分子有機物である。例えば、グルコースを900mg/l、ペプトンを300mg/l、肉エキスを200mg/l含む有機排水を利用して糸状菌を発生させることができる。また、他の例としては、CSL(corn steep liquor)を1500mg/l、グルコースを1500mg/l、K2HPO4を100mg/l、KCLを100mg/l、MgSO4を50mg/l含む有機排水を利用しても糸状菌を発生可能である。 (1) A filamentous fungus is generated (growth) by using wastewater rich in carbohydrates. Examples of carbohydrates for producing filamentous fungi include sugars such as glucose, sucrose, and lactose, and water-soluble low-molecular-weight organic substances that are very easily assimilated. For example, filamentous fungi can be generated using organic wastewater containing 900 mg / l glucose, 300 mg / l peptone, and 200 mg / l meat extract. As another example, organic waste water containing 1500 mg / l CSL (corn steep liquor), 1500 mg / l glucose, 100 mg / l K 2 HPO 4 , 100 mg / l KCL, 50 mg / l MgSO 4 Even when used, filamentous fungi can be generated.
更に、(2)嫌気性発酵生成物を用いて糸状菌を発生させることも可能である。更にまた、(3)排水負荷量を過小又は過多として有機排水を処理することで糸状菌を発生させることが可能である。負荷量過多の例としては、BOD汚泥負荷が1kg―BOD/kg―MLSS/dの場合が挙げられる。また、負荷量が過小荷の例としては、BOD汚泥負荷として、0.05kg―BOD/kg―MLSS/dの場合が挙げられる。 Furthermore, it is also possible to generate filamentous fungi using (2) anaerobic fermentation products. Furthermore, (3) it is possible to generate filamentous fungi by treating organic wastewater with an excessive or excessive drainage load. As an example of the excessive load amount, there is a case where the BOD sludge load is 1 kg-BOD / kg-MLSS / d. Further, as an example of an underload, the load is 0.05 kg-BOD / kg-MLSS / d as the BOD sludge load.
なお、原生動物や糸状菌は、上述した種々のものをそれぞれ単独で投入してもよいが、複数組み合わせて投入しても良い。投入量は、曝気槽3容積の1%程度が例示される。より具体的には、原生動物の場合、例えば、50mg/l〜500mg/lであり、糸状菌の場合、例えば、500mg/l〜1500mg/lである。
In addition, as the protozoa and the filamentous fungus, the above-mentioned various things may be added alone, or a plurality of them may be added in combination. The input amount is exemplified by about 1% of the volume of the
図15〜図19は、図1及び図2に示した排水処理装置1を利用して本実施形態に示した粒状微生物汚泥生成方法で生成した粒状微生物汚泥G2の顕微鏡写真を示す図である。この粒状微生物汚泥G2を生成する際の、曝気槽3の大きさは、前述した典型的な大きさ、すなわち、有効容積3L、内径63mm、高さ1300mm (水面高さ1100mm) とした。そして、排出口7は、底面からの高さが500mmの位置に設けられ、排出口9は300mmの高さに設けた。更に、内径が40mmの内筒11を配置した。
FIGS. 15-19 is a figure which shows the microscope picture of the granular microorganism sludge G2 produced | generated by the granular microorganism sludge production | generation method shown in this embodiment using the waste
また、曝気槽汚泥濃度が3000mg/l、基質濃度が500kg−CODcr/m3/d、汚泥負荷が0.5kg−CODcr/kg−MLSS/d、容積負荷が1.6kg−CODcr/m3/dとなるようにした。更に、図15〜図19に示した粒状微生物汚泥G2を生成する際には、原生動物及び糸状菌を、それらが発生又は増殖する条件で生成したものをタンク17に収容して投入した。投入量は原生動物は200mg/l程度とし、糸状菌は1000mg/l程度とした。図15〜図19に示した粒状微生物汚泥G2は、1〜2週間で生成されたものである。
Further, the aeration tank sludge concentration is 3000 mg / l, the substrate concentration is 500 kg-CODcr / m 3 / d, the sludge load is 0.5 kg-CODcr / kg-MLSS / d, and the volume load is 1.6 kg-CODcr / m 3 / d. d. Furthermore, when producing the granular microbial sludge G2 shown in FIGS. 15 to 19, protozoa and filamentous fungi produced under conditions where they are generated or proliferated are accommodated in the
図15は、生成された粒状微生物汚泥G2の外観を示している。図16は、原生動物であるアルセラが粒状微生物汚泥G2に含まれていることを示している。また、図17は、粒状微生物汚泥G2に種々の原生動物が取り込まれていることを示している。図18は、粒状微生物汚泥G2に原生動物が取り込まれていることを示している。図19は、原生動物と糸状菌とが粒状微生物汚泥G2に一緒に取り込まれていることを示している。 FIG. 15 shows the appearance of the generated granular microbial sludge G2. FIG. 16 shows that the protozoan Alcera is contained in the granular microbial sludge G2. FIG. 17 shows that various protozoa are incorporated into the granular microbial sludge G2. FIG. 18 shows that protozoa are incorporated into the granular microbial sludge G2. FIG. 19 shows that protozoa and filamentous fungi are taken together in the granular microbial sludge G2.
図15〜図19より、原生動物及び糸状菌を投入することで確かにそれらを取り込んだ粒状微生物汚泥G2を生成可能であることが分かる。その結果として、従来、生成に1〜2ヶ月程度掛かっていたものが、例えば、1〜2週間のように短縮できる。 From FIG. 15 to FIG. 19, it can be seen that by introducing protozoa and filamentous fungi, it is possible to produce granular microbial sludge G2 that has surely incorporated them. As a result, what conventionally took about 1 to 2 months for generation can be shortened to 1 to 2 weeks, for example.
(第4の実施形態) (Fourth embodiment)
図20は、第4の実施形態の粒状微生物汚泥の生成方法を適用するための排水処理装置の構成を示す概略図である。第4の実施形態の粒状微生物汚泥生成方法は、連続式の活性汚泥法の初期段階で実施するものである。 FIG. 20 is a schematic diagram showing the configuration of a wastewater treatment apparatus for applying the method for producing granular microbial sludge according to the fourth embodiment. The granular microorganism sludge generation method of the fourth embodiment is carried out in the initial stage of the continuous activated sludge method.
排水処理装置19は、活性汚泥Gを収容しており、有機排水を好気性処理するための曝気槽21を有する。曝気槽21には、流入ラインL2を通して有機排水が流入される。曝気槽21の下部には、ブロア15に接続された複数のノズル23が設けられている。曝気槽21の後段には、固液分離槽25が配置されており、固液分離槽25には、曝気槽21における有機排水の好気性処理で得られた処理水が排水ラインL3を通して流入される。
The waste
固液分離槽25は、排水ラインL3を通して流入した処理水に含まれる固形物(微生物汚泥G1や粒状微生物汚泥G2)を沈降させて固液分離する。固液分離槽25の下部には、沈降した固形物である余剰汚泥を曝気槽21に返送するための返送ラインL4の一端が接続されており、返送ラインL4の他端は流入ラインL2に接続されている。また、固液分離槽25には、固液分離されて得られた上澄液を排出する排出ラインL5が接続されている。
The solid-
また、排水処理装置19は、粒状化促進剤としての凝集剤を収容したタンク17を備えている。タンク17は、投入ラインL1によって排水ラインL3に接続されており、排水ラインL3を流れる好気性処理された有機排水に凝集剤が投入される。投入量は、第1の実施形態の場合と同様であり、例えば、無機凝集剤では例えば10mg/l〜500mg/lであり、高分子凝集剤では例えば0.1mg/l〜10mg/lである。これにより、固液分離槽25には、好気性処理されて凝集剤が投入された処理水が流入することになる。
Moreover, the waste
なお、図20に示すように、排水ラインL3上に凝集剤と処理水と混合するための混合手段27を設置することは好適である。混合手段27としては、混合器や混合タンクなどが例示され、更に、図20に示すように攪拌器29を併用することは更に好ましい。このような混合手段27を設置することで処理水と凝集剤とがより均一に混合されるからである。
In addition, as shown in FIG. 20, it is suitable to install the mixing means 27 for mixing the flocculant and the treated water on the drain line L3. Examples of the mixing means 27 include a mixer and a mixing tank, and it is further preferable to use a
この排水処理装置19を利用した粒状微生物汚泥G2の生成方法について説明する。ここでは、ブロア15を駆動して曝気槽21内は曝気されているものとする。
The production | generation method of the granular microorganism sludge G2 using this waste
流入ラインL2を通して有機排水を曝気槽21に流入させ(流入工程)、曝気槽21内で活性汚泥Gによって好気性処理する(処理工程)。有機排水の好気性処理によって得られた処理水は、排水ラインL3を通って固液分離槽25に流入する。この際、タンク17から投入ラインL1を通して凝集剤を投入する(投入工程)。そして、固液分離槽25において、処理水は固液分離されて(分離工程)、その上澄液は排出ラインL5から排出される。また、固液分離槽25において、沈降した固形物は余剰汚泥として返送ラインL4から排出され、流入ラインL2を流れる有機排水に投入され、有機排水と一緒に曝気槽21に流入する(返送工程)。
Organic wastewater is caused to flow into the
上述した連続式の活性汚泥法によって排水処理装置19の立ち上げ時に粒状微生物汚泥G2が所定の量生成できれば、凝集剤の投入を停止して、有機排水を好気性処理すればよい。
If a predetermined amount of granular microbial sludge G2 can be generated when the waste
この方法では、排水ラインL3を流れる処理水に凝集剤を投入しているので、凝集剤の凝集効果により、固液分離槽25ではより多くの微生物汚泥G1を含む固形物が沈降することになり、更に、フロック状の微生物汚泥G1が高密度に濃縮されている。そのため、固液分離槽25の小型化を図ることができる。
In this method, since the flocculant is thrown into the treated water flowing through the drain line L3, the solid matter containing more microbial sludge G1 settles in the solid-
更に、返送ラインL4を流入ラインL2に接続しているので、返送される固形物が有機排水に投入されることになる。その結果として、例えば、微生物汚泥G1の粒状化によって粒径が大きくなってきても、内部まで有機排水に含まれる有機物(BOD、COD、TOC)や窒素、リン等を浸透させることが可能である。よって、微生物汚泥G1の粒状化を継続させることができる。 Furthermore, since the return line L4 is connected to the inflow line L2, the returned solid matter is put into the organic waste water. As a result, for example, even if the particle size becomes larger due to granulation of the microbial sludge G1, it is possible to penetrate organic matter (BOD, COD, TOC), nitrogen, phosphorus, etc. contained in the organic wastewater to the inside. . Therefore, granulation of the microbial sludge G1 can be continued.
これにより、従来、粒状微生物汚泥G2を生成するために、1〜2ヶ月掛かっていたのに対して、より短い期間、例えば、1〜3週間で粒状微生物汚泥G2の生成が可能となる。 Thereby, in order to produce | generate conventionally the granular microbial sludge G2, although it took 1-2 months, the production | generation of the granular microbial sludge G2 is attained in a shorter period, for example, 1-3 weeks.
また、粒状化促進剤は、第3の実施形態で説明した核用物質でもよい。この場合、凝集剤の場合と同様に、核用物質は排水ラインL3に投入されることが好ましい。核用物質としては、第3の実施形態の場合と同様に、原生動物や糸状菌が好適であり、また、0.2mm〜1.0mmの粒状微生物汚泥又はそれと同様の性質を有するものも有効である。 The granulation accelerator may be the nuclear material described in the third embodiment. In this case, as in the case of the flocculant, the nuclear material is preferably put into the drainage line L3. As in the case of the third embodiment, protozoa and filamentous fungi are suitable as nuclear materials, and 0.2 to 1.0 mm granular microbial sludge or those having similar properties are also effective. It is.
図21及び図22は、粒状化促進剤として原生動物及び糸状菌を利用して実際に生成した粒状微生物汚泥G2の顕微鏡写真に対応する図である。この粒状微生物汚泥G2を生成した際の条件は、次の通りである。 21 and 22 are diagrams corresponding to micrographs of granular microbial sludge G2 actually produced using protozoa and filamentous fungi as granulation accelerators. The conditions when the granular microbial sludge G2 is generated are as follows.
すなわち、曝気槽汚泥濃度が4000mg/l、沈澱槽汚泥濃度が8000mg/l、基質濃度が1500kg−CODcr/m3/d、汚泥負荷が0.2kg−CODcr/kg−MLSS/d、容積負荷が1.1kg−CODcr/m3/dとなるようにして粒状微生物汚泥G2を生成した。また、原生動物の投入量は500mg/lとし、糸状菌の投入量は1500mg/lとした。上記条件により、粒状微生物汚泥G2を生成することで、約3週間で粒状微生物汚泥G2を生成することができた。 That is, the aeration tank sludge concentration is 4000 mg / l, the sedimentation tank sludge concentration is 8000 mg / l, the substrate concentration is 1500 kg-CODcr / m 3 / d, the sludge load is 0.2 kg-CODcr / kg-MLSS / d, and the volume load is Particulate microbial sludge G2 was produced at 1.1 kg-CODcr / m 3 / d. The input amount of protozoa was 500 mg / l, and the input amount of filamentous fungi was 1500 mg / l. By generating granular microbial sludge G2 under the above conditions, granular microbial sludge G2 could be generated in about 3 weeks.
以上、本発明の最良の実施形態について説明したが、本発明は上記第1〜第4の実施形態に限定されない。 Although the best embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments.
例えば、第2の実施形態で説明した沈降促進物体は、第2の実施形態で説明したように単独で投入してもよいが、第1の実施形態、並びに、第3及び第4の実施形態に組み合わせても良い。すなわち、第1の実施形態(第3の実施形態)では、処理工程の後半で凝集剤(原生動物及び糸状菌)を投入し、更に、静置工程で沈降促進物体を投入してもよい。また、第4の実施形態では、排水ラインL3に凝集剤、原生動物や糸状菌などの粒状化促進剤を投入すると共に、沈降性促進物体を投入してもよい。また、第2及び第4の実施形態を組み合わせるときには、沈降性促進物体は、固液分離槽に直接投入してもよい。 For example, the sedimentation promoting object described in the second embodiment may be introduced alone as described in the second embodiment, but the first embodiment, and the third and fourth embodiments. May be combined. That is, in the first embodiment (third embodiment), a flocculant (protozoa and filamentous fungus) may be introduced in the latter half of the treatment process, and further, a sedimentation promoting object may be introduced in the stationary process. In the fourth embodiment, a flocculant, a granulation accelerator such as a protozoan or a filamentous fungus may be added to the drain line L3, and a sedimentation promoting substance may be input. Moreover, when combining 2nd and 4th embodiment, you may throw a sedimentation promoting body into a solid-liquid separation tank directly.
更に、第1及び第3の実施形態では、粒状化促進剤は、処理工程の後半で投入するとしたが、静置工程で投入してもよい。また、曝気槽3の大きさは、前述した典型的な大きさに限定されない。曝気槽3の大きさとしては、処理水の排出量により適宜設計されるが、固形物の沈降速度が上記典型的な大きさの場合と同程度、例えば、沈降速度が5m/hr〜80m/hrとなるように変更することが好ましい。
Furthermore, in the first and third embodiments, the granulation accelerator is introduced in the latter half of the treatment process, but may be introduced in a stationary process. Further, the size of the
1…排水処理装置、3,21…曝気槽、5…流入口、7…排出口、9…排出口、11…内筒、13…散気球、15…ブロア、17…タンク、19…排水処理装置、23…ノズル、25…固液分離槽、27…混合手段、29…攪拌器、G…活性汚泥、G1…微生物汚泥、G2…粒状微生物汚泥。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記微生物汚泥を含む曝気槽に有機排水を流入せしめる流入工程と、
前記曝気槽内を曝気して前記有機排水を前記好気性処理する処理工程と、
前記処理工程で処理され、前記曝気槽から排出された処理水に、前記微生物汚泥の粒状化を促進するための粒状化促進剤として凝集剤を投入する投入工程と、
前記処理工程で処理されており前記凝集剤を含む前記処理水から、前記微生物汚泥を含む固形物を固液分離槽において分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された前記固形物を前記曝気槽に返送する返送工程と、を備え、
前記凝集剤を無機凝集剤としたときの添加量は10〜500mg/lであり、
前記凝集剤を高分子凝集剤としたときの添加量は0.1〜10mg/lであることを特徴とする粒状微生物汚泥生成方法。 A method for producing granular microbial sludge by granulating microbial sludge for aerobic treatment of organic wastewater to produce granular microbial sludge,
An inflow step of allowing organic wastewater to flow into the aeration tank containing the microbial sludge;
A process for aerobic treatment of the organic waste water by aeration in the aeration tank;
An input step of adding a flocculant as a granulation accelerator for promoting the granulation of the microbial sludge to the treated water treated in the treatment step and discharged from the aeration tank;
A separation step of separating the solid matter containing the microbial sludge in a solid-liquid separation tank from the treated water treated in the treatment step and containing the flocculant;
A return step for returning the solid matter separated in the separation step to the aeration tank,
The addition amount when the flocculant is an inorganic flocculant is 10 to 500 mg / l,
The method for producing granular microbial sludge, wherein the addition amount when the flocculant is a polymer flocculant is 0.1 to 10 mg / l.
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