JP2015042394A - 有機性排水の生物処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理水質を悪化させることなく、処理効率を向上させ、かつ、余剰汚泥発生量の低減が可能な有機性排水の生物処理装置を提供する。【解決手段】有機排水が導入され活性汚泥による好気性生物処理を行う生物処理槽１と、該生物処理槽１の排出水を固液分離して分離汚泥と分離水とに分離する沈殿槽２と、分離汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として該生物処理槽に返送する返送ライン３とを備える生物処理装置において、該分離汚泥又は前記生物処理槽の槽内汚泥の少なくとも一部を導入し、静置して微小動物を含む上澄み液と沈降汚泥とに分離する微小動物分離槽５と、該微小動物分離槽５の上澄み液を導入して微小動物を保管する微小動物保管槽７と、該微小動物保管槽７内の微小動物を前記生物処理槽に供給するライン８とをさらに備えた生物処理装置。【選択図】図１

Description

本発明は、生活排水、下水、食品工場やパルプ工場排水等の有機性排水処理装置に係り、特に生物処理汚泥を濾過捕食型微小動物に捕食させて汚泥を減量するようにした有機性排水の生物処理装置に関する。

有機性排水を生物処理する場合に用いられる活性汚泥法は、処理水質が良好で、メンテナンスが容易であるなどの利点から、下水処理や産業廃水処理等に広く用いられている。しかしながら、運転に用いられるＢＯＤ容積負荷は０．５−０．８ｋｇ／ｍ^３／ｄ程度であるため、広い敷地面積が必要となる。また、分解したＢＯＤの２０％が菌体すなわち汚泥へと変換されるため、大量の余剰汚泥処理も問題となる。

有機性排水の高負荷処理に関しては、担体を添加した流動床法が知られている。この方法を用いた場合、３ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上のＢＯＤ容積負荷で運転することが可能となる。しかしながら、発生汚泥量は分解したＢＯＤの３０％程度で、通常の活性汚泥法より高くなることが欠点となっている。

特開昭５５−２０６４９では、有機性排水をまず、第一処理槽で細菌処理して、排水に含まれる有機物を酸化分解し、非凝集性の細菌の菌体に変換した後、第二処理槽で固着性原生動物に補食除去させることで余剰汚泥の減量化が可能になるとしている。さらに、上記の方法では高負荷運転が可能となり、活性汚泥法の処理効率も向上する。このように細菌の高位に位置する原生動物や後生動物の補食を利用した廃水処理方法は、多数考案されている。

特開２０００−２１０６９２では、特開昭５５−２０６４９の処理方法で問題となる原水の水質変動による処理性能悪化の対策を提案している。具体的な方法としては、「被処理水のＢＯＤ変動を平均濃度の中央値から５０％以内に調整する」、「第一処理槽内および第一処理水の水質を経時的に測定する」、「第一処理水の水質悪化時には微生物製剤または種汚泥を第一処理槽に添加する」等の方法をあげている。

特開昭５７−７４０８２（特公昭６０−２３８３２）では、細菌、酵母、放線菌、藻類、カビ類や廃水処理の初沈汚泥や余剰汚泥を原生動物や後生動物に補食させる際に超音波処理または機械攪拌により、上記の餌のフロックサイズを動物の口より小さくさせる方法を提案している。

流動床と活性汚泥法の多段処理に関する排水処理方法としては特開２００１−１４５８９４（特許３４１０６９９）がある。この方法では、後段の活性汚泥法をＢＯＤ汚泥負荷０．１ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの低負荷で運転することにより、汚泥を自己酸化させ、汚泥引き抜き量を減少させる。

特開昭５５−２０６４９ 特開２０００−２１０６９２ 特開昭５７−７４０８２ 特開２００１−１４５８９４

上記の微小動物の補食作用を利用した多段活性汚泥法は、実際に有機性廃水処理に用いられており、対象とする排水によっては処理効率の向上、５０％程度の発生汚泥量の減量が可能である。しかしながら、この汚泥減量効果は安定しないのが現状である。これは、汚泥減量に寄与する濾過捕食型微小動物の数が減少した際に回復に時間がかかり、その間、汚泥の減量効果が低下してしまうためである。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決し、処理水質を悪化させることなく、処理効率を向上させ、かつ、余剰汚泥発生量の低減が安定して可能な有機性排水の生物処理装置を提供することを目的とする。

第１発明の生物処理装置は、濾過捕食型微小動物を５０００個／ｍＬ以上保持して好気性生物処理を行う生物処理槽を有する有機性排水の生物処理装置において、該生物処理槽から排出された排出水又は該排出水を固液分離して得られた分離汚泥から濾過捕食型微小動物を回収する回収手段と回収した微小動物を前記生物処理槽の微小動物の植種源のストックとして保管する微小動物保管槽と、該微小動物保管槽内の微小動物を該生物処理槽に供給する供給手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。

第２発明の生物処理装置は、有機排水が導入され活性汚泥による好気性生物処理を行う生物処理槽と、該生物処理槽の排出水を固液分離して分離汚泥と分離水とに分離する固液分離手段と、分離汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として該生物処理槽に返送する返送手段とを備える生物処理装置において、該分離汚泥又は前記生物処理槽の槽内汚泥の少なくとも一部を導入し、静置して微小動物を含む上澄み液と沈降汚泥とに分離する微小動物分離槽と、該微小動物分離槽の上澄み液を導入して微小動物を保管する微小動物保管槽と、該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。

第３発明の生物処理装置は、有機排水が導入され活性汚泥による好気性生物処理を行う生物処理槽と、該生物処理槽の排出水を沈降分離して汚泥と処理水とに分離する沈殿槽と、該沈殿槽で沈降分離された汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として該生物処理槽に返送する返送手段とを備える生物処理装置において、該沈殿槽の水面に浮上した微小動物を含む油膜状物質の少なくとも一部を回収して導入し微小動物を保管する微小動物保管槽と、該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。

第４発明の生物処理装置は、有機排水が導入され生物膜担体による好気性生物処理を行う生物処理槽を備えた一過式の生物処理装置において、該生物処理槽の排出水を導入し、静置して微小動物を含む上澄み液と沈降汚泥とに分離する微小動物分離槽と、該微小動物分離槽の上澄み液を導入して微小動物を保管する微小動物保管槽と、該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。

第４発明において、前記生物処理槽が二段以上設置されてもよい。また、好気性生物処理を行う前記生物処理槽の前段に嫌気性生物処理槽が設けられてもよい。

本発明では、汚泥減量と微細ＳＳ除去に寄与する濾過捕食型微小動物が優占化している際に、処理水や引き抜き汚泥中から、余分な汚泥や水を除き、濾過捕食型微小動物を高い濃度で回収し、保存する。そして、生物処理槽の微小動物数減少時に、植種源として、保存している微小動物を添加し、微小動物数を速やかに回復させる。これにより、高い汚泥減量効果と良好な処理水質を安定して維持することが可能となる。

実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。 実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。 実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。 実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。 実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。 実施の形態に係る有機性排水の生物処理装置のフロー図である。

本発明では、濾過捕食型微小動物を保持して好気性生物処理を行う生物処理槽から排出された排出水又は該排出水を固液分離して得られた分離汚泥から濾過捕食型微小動物を回収して保管し、必要に応じ、この微小動物を該生物処理槽に供給する。

回収する濾過捕食型微小動物はヒルガタワムシであることが望ましい。これは、寿命が３０日以上と長く、餌がない状態でも長期間生存可能で、さらに卵の状態でも長期保存が可能であるためである。

一方、保存する汚泥で凝集体捕食型微小動物（ハオリワムシ、ウサギワムシ等）が優占化していると、植種源として添加した際、汚泥を解体し、処理水質が悪化する。ただし、凝集体捕食型微小動物は餌がなくなると速やかに死滅するため、生物処理槽内で１００００個／ｍＬ以下であれば、影響はない。

微小動物保管槽は、微小動物を活発な状態で維持するため、常時または間欠的に曝気し、内溶液はＳＲＴ９０日以下で入れ替える事が望ましい。引き抜いた内溶液は汚泥貯槽へ移送して余剰汚泥と一緒に脱水して廃棄しても良く、有効利用しても良く、生物処理槽へ返送しても良い。後者によれば、排水処理系内でより微小動物を安定して維持できる。

微小動物保管槽の微小動物をさらに高濃度化するため、曝気を一時的に止め、微小動物を上部に集め底部から内溶液を引き抜いても良い。

［実施形態１（図１）］
図１は実施の形態１のフロー図である。原水は生物処理槽１に導入されて生物処理される。この生物処理槽１には活性汚泥が存在すると共に、濾過捕食型微小動物が存在する。濾過捕食型微小動物は５０００固／ｍＬ以上存在している。

生物処理槽１内の活性汚泥及び濾過捕食型微小動物を含む液は、固液分離槽２に導入され、上澄み液と沈降汚泥とに分離され、上澄み液は処理水として槽外に取り出される。濾過捕食型微小動物を含む沈降汚泥は、ライン３によって生物処理槽１に向って返送されるが、その途中で余剰汚泥が分岐ライン４によって分取される。

この実施の形態では、濾過捕食型微小動物を含んだこの汚泥が微小動物分離槽５に導入され、上澄み液と沈降汚泥とに分離される。微小動物は酸素を取り込むために水面付近に移動し、上澄み液に主として含まれるようになるため、この上澄み液をライン６によって微小動物保管槽７に送り、保管する。そして、この微小動物保管槽７内に保管された濾過捕食型微小動物を、必要に応じ生物処理槽１にライン８によって供給する。微小動物分離槽５で沈降した汚泥は、汚泥貯槽及び／又は汚泥脱水機に送られる。余剰汚泥の固液分離性が悪い場合は槽内汚泥を分離槽５に導入し余剰汚泥は汚泥貯槽に送ってもよい。

生物処理槽１では、濾過捕食型微小動物を高濃度に回収するために、濾過捕食型微小動物が５０００個／ｍＬ以上存在する必要がある。微小動物は生物処理槽１内で細菌、水等と混在しており、微小動物のみを取り出すには、細菌（汚泥）と微小動物を分離する必要がある。汚泥を分離する方法としては、この実施の形態では、沈降分離を採用している。濾過捕食型微小動物が優占化すると沈降性の良い汚泥ができるため、汚泥の分離は容易である。

この実施の形態では、余剰汚泥を引き抜いて微小動物分離槽５へ移送し、静置する。静置時間は汚泥の沈降性に応じて０．５〜４８ｈｒの間で調整することが望ましい。また、汚泥が脱窒により浮上しないよう、汚泥中のＮＯ_３−Ｎ濃度は５０ｍｇ／Ｌ以下、望ましくは２０ｍｇ−Ｎ／Ｌ、さらに望ましくは１５ｍｇ−Ｎ／Ｌとする。この操作により、汚泥は沈降するが、汚泥中の微小動物は酸素を取り込める水面付近へ移動する。そこで、水面から２０％以下、望ましくは１０％以下の範囲の上澄み液を回収することにより、高濃度に微小動物が濃縮された水を回収することができる。

微小動物保管槽７内の液（微小動物含有液）は、ライン８によって必要に応じて（例えば、生物処理槽１の運転立ち上げ時や再開時などに）生物処理槽１に添加される。

ライン８の代りに、微小動物保管槽７内の液を容器に入れて生物処理槽１に移送してもよい。

固液分離槽２は沈殿池のほか、浮上分離、膜分離等であってもよい。固液分離を膜分離で行う場合、浸漬膜、槽外膜、膜分離槽外置き型等いずれでも良い。

固着性という特徴を持つ濾過捕食型微小動物を優占化させるために、生物処理槽１に担体を添加しても良い。担体は流動床、固定床、揺動型固定床のいずれでも良い。

［実施形態２（図２）］
図２は実施形態２のフロー図である。固液分離槽２が沈殿池構造の場合、微小動物は水面で油膜状の物質を形成し、留まっている。そこで図２に示すように、オーバーフロー部２ａを設け、水面付近に浮上している微小動物を回収し、微小動物保管槽７へ導入しても良い。オーバーフロー部２ａによって微小動物を回収する代りに、レーキ等でかきとっても良いし、孔径１００μｍ以下の網で掬い、微小動物保管槽７へ移送しても良い。

図２では、ライン４に分流した余剰汚泥は、そのまま汚泥貯槽又は脱水機に送られる。図２のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。

［実施形態３（図３）］
図３は実施形態３のフロー図である。このフローは、沈殿池や固液分離のような汚泥返送がない一過式生物処理方式である。このフローでは、生物処理槽１に生物担体１ａを充填すると共に、担体流出防止用のスクリーン１ｂを設けている。生物処理槽１の流出水を固液分離することなく直ちに微小動物分離槽５に導入する。前述の通り、微小動物は酸素を取り込むため水面付近に移動するので、この濾過捕食型微小動物を含む上澄み液をライン６から微小動物保管槽７に移送し、必要に応じ微小動物を生物処理槽１に添加する。

微小動物分離槽５の下部から抜き出した液をライン９を介して凝集槽１０に導入し、凝集剤を添加して撹拌した後、沈殿槽１１に導入して固液分離し、上澄み液を最終処理水として取り出し、沈殿汚泥を余剰汚泥として取り出す。なお、沈殿槽１１の代わりに加圧浮上槽など他の固液手段を用いてもよい。

生物処理槽１に添加する担体１ａは、球状、ペレット状、中空筒状、糸状、板状の任意であり、大きさは０．１〜１０ｍｍ程度の径である。材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意で、ゲル状物質を用いても良い。最も好ましいのはポリウレタンスポンジ担体で３〜１０ｍｍ角程度の立方体である。担体１ａを充填することにより、生物処理槽１のＢＯＤ容積負荷を１ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上に大きくすることができる。

［実施形態４，５，６（図４〜６）］
本発明では、生物処理槽で濾過捕食型微小動物を優占化させるため、図４，５，６のように生物処理槽を多段化しても良い。

図４のフローは、図１のフローにおいて生物処理槽１の代わりに第１生物処理槽１Ａ及び第２生物処理槽１Ｂを設置したものであり、図５のフローは図３のフローにおいて生物処理槽１の代わりに第１生物処理槽１Ａ及び第２生物処理槽１Ｂを設置したものである。

図４，５のいずれにおいても、第１生物処理槽１Ａには担体１ａが充填され、担体流出防止用のスクリーン１ｂが設けられている。図４のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。図５のその他の構成は図３と同様であり、同一符号は同一部分を示している。なお、第１生物処理槽１Ａの担体の形状は問わず流動床でなければスクリーン１ｂは不要となる。

本発明では、好気性の生物処理槽１又は１Ａの前段に嫌気処理槽を設置してもよい。嫌気性細菌の菌体はヒルガタワムシにより優先的に捕食されるため、図６のように、好気処理槽の前段に嫌気処理槽を設けることにより、ヒルガタワムシの優先化を促進することができる。なお、図６は図５のフローにおいて、第１生物処理槽１Ａの前段に嫌気処理槽１５を設置したものであり、その他の構成は図５と同一である。

なお、飲料排水やビール製造排水を嫌気処理した場合に発生する細菌は、ヒルガタワムシの増殖を促進させる効果があるため、このような排水を処理している処理設備からのヒルガタワムシを他の処理場に添加して、処理を安定化させても良い。

図４〜６のフローのように好気処理を多段にする場合、有機性排水は第１生物処理槽１Ａにて、細菌により、有機成分（溶解性ＢＯＤ）の７０％以上、望ましくは８０％以上さらに望ましくは９０％以上が酸化分解される。第１生物処理槽１ＡのｐＨは好ましくは６〜８．５とする。しかしながら、原水中に油分を多く含む場合は分解速度を上げるため、ｐＨを８．０〜９．０としても良い。第１生物処理槽１Ａでの通水は一過式を基本とし、ＢＯＤ容積負荷は１ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上、ＨＲＴ２４ｈｒ以下、望ましくは８ｈｒ以下とすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることが出来る。また、ＨＲＴを短くすることでＢＯＤ濃度の薄い排水を高負荷で処理することが出来る。さらに、後段の第２生物処理槽１Ｂからの汚泥の一部を返送したり、二槽以上の多段化や、前述の担体の添加により、ＢＯＤ容積負荷は５ｋｇ／ｍ^３／ｄ以上の高負荷化が可能になる。

第１生物処理槽１Ａに添加する担体の充填率が高い場合、分散菌は生成せず、細菌は担体に付着するか、糸状性細菌が増殖する。そこで、第１生物処理槽１Ａに添加する担体の充填率を２０％以下、望ましくは５％以下とすることで、濃度変動に影響されず、捕食しやすい分散菌の生成が可能になる。また、槽内のＤＯを１ｍｇ／Ｌ以下、望ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以下として、糸状性細菌の増殖を抑制しても良い。

第１生物処理槽１Ａの処理水を第２生物処理槽１Ｂに導入し、ここで、残存している有機成分の酸化分解、分散菌の自己分解および微小動物による捕食による余剰汚泥の減量化を行う。第２生物処理槽１Ｂでは細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件および処理装置を用いなければならない。そこで第２生物処理槽１Ｂには流動床担体や固定床を添加することで微小動物の槽内保持量を高めることが出来る。

また、第２生物処理槽１Ｂの後段に固液分離装置を設け、濃縮汚泥を第２生物処理槽１Ｂの入り口に戻すことにより、第２生物処理槽１Ｂの汚泥濃度を高め、微小動物の維持を更に高めても良い。この固液分離装置としては、沈殿池、膜分離等任意である。沈殿池を採用した場合、その後に凝集沈殿や加圧浮上、膜分離を加えることで、より安定して良好な処理水を得ることが出来る。また、第２生物処理槽の処理水を、直接、凝集沈殿分離または凝集加圧浮上分離し、設備を簡略化して良好な処理水質を得ても良い。この場合は凝集処理の前に微小動物分離工程を設ける必要がある。

上記の生物処理槽１や、生物処理槽を多段設置した場合の第２生物処理槽１Ｂでは、ＳＲＴを６０日以下望ましくは４５日以下、さらに望ましくは１５日以上３０日以下の範囲内で汚泥を引き抜くことが望ましい。

さらに、第１生物処理槽１Ａで溶解性有機物を完全に分解した場合、第２生物処理槽１Ｂではフロックが形成されず、また、微小動物増殖のための栄養も不足し、圧密性の低い汚泥のみが優占化した生物処理槽となる。そこで先にも述べたように第１生物処理槽１Ａでは有機物の大部分、すなわち排水ＢＯＤの７０％以上、望ましくは８０％以上を分解し、菌体へと変換しておく必要があるが、適度の有機物負荷も必要となるため、原水の一部をバイパスして、第２生物処理槽１Ｂへの溶解性ＢＯＤによる汚泥負荷が０．０２５
〜０．１ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄ、望ましくは０．０２５〜０．０５ ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄ、溶解性ＴＯＣによる汚泥負荷が０．００５ 〜０．０５ｋｇ−ＴＯＣ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄとなるように運転することが望ましい。この時のＭＬＳＳには生物処理槽内の担体付着分のＭＬＳＳも含む。また、一過式の生物処理の場合、第１生物処理槽１Ａの処理水中の分散菌由来ＳＳの第２生物処理槽担体への負荷が８ｋｇ−ＳＳ／ｍ^３−担体／ｄ以下であることが望ましい。

また、ヒルガタワムシは担体上に生息しているため、流動床の場合は定期的に破砕ポンプ等を通すことで、ヒルガタワムシを剥離させ、処理水側へ流出するワムシ数を増やし、より多くのヒルガタワムシを回収するようにしても良い。

［実施例１］
図１のフローにおいて、生物処理槽１の容積を１５０Ｌとした。原水はＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの酢酸含有排水である。この排水を流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１８ｈｒの条件で処理した。その結果、処理水のＳＳは＜２０ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシ保持数は１０,０００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１６ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。

生物処理槽１から引き抜いた余剰汚泥をＳＲＴ＝３０ｄとなるよう微小動物分離槽５で２４ｈｒ静置し、上澄みを水面から１０％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保管した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め６０,０００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液５Ｌを生物処理槽１に添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは＜２０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。

［比較例１］
微小動物分離槽５及び微小動物保管槽７を設けなかったこと以外は実施例１と同じ条件で試験を実施した。その結果、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止し、再立ち上げを行ったときに、運転開始から１４日まで処理水ＳＳは＞５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが困難であった。

［実施例２］
図３のフローにおいて、生物処理槽１の容積を１５０Ｌとした。沈殿槽１１の代りに加圧浮上槽を設置した。原水はＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの酢酸含有排水である。この排水を流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１８ｈｒの条件で処理した。流動床担体として５ｍｍ角のポリウレタンスポンジ担体を槽容積に対し、４０％添加した。凝集槽１０へは凝集剤としてＰＡＣとポリマー凝集剤（栗田工業（株）製「クリフロックＰＡ３３１」 以下、ポリマーと略）を添加した。

その結果、処理水のＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシの槽内の保持数は１２,０００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１８ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。ＳＳ＜２０ｍｇ／Ｌとする凝集加圧浮上に必要なＰＡＣは２００ｐｐｍ、ポリマーは１ｐｐｍであった。

生物処理槽１からの処理水を微小動物分離槽５で１２ｈｒ静置し、上澄みを水面から５％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保持した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め５０,０００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液を７．５Ｌを生物処理槽１に添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。凝集に必要な薬剤の増加もなかった。

［比較例２］
微小動物分離槽５と微小動物保管槽７を向けなかったこと以外は実施例２と同じ条件で試験を実施した。装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１４日まで処理水ＳＳは＞３５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが困難であった。ＳＳ＜２０ｍｇ／Ｌとする凝集加圧浮上に必要な薬剤もＰＡＣは４００ｐｐｍ、ポリマーは２ｐｐｍと一時的に必要な薬剤量は増加した。

［実施例３］
実施例２において、原水ＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、原水ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの飲料水工場排水を流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１８ｈの条件で運転した。流動床担体を槽容積に対し、４０％添加した。その結果、処理水のＳＳは２００−２５０ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシの槽内の保持数は最大で２０,０００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１８ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。ＳＳ＜２０ｍｇ／Ｌとする凝集加圧浮上に必要なＰＡＣは２００ｐｐｍ、ポリマーは１ｐｐｍであった。生物処理槽１からの処理水を微小動物分離槽５で１２ｈｒ静置し、上澄みを水面から５％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保持した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め７０,０００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液を７．５Ｌを生物処理槽１に添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。凝集に必要な薬剤の増加もなかった。

［実施例４］
図５のフローにおいて、第１生物処理槽１Ａの容積を５０Ｌとし、第２生物処理槽１Ｂの容積を１００Ｌとした。沈殿槽１１の代りに加圧浮上槽を設置した。原水としてＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、原水ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの飲料水工場排水を流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１８ｈの条件で処理した。前述の流動床担体を槽容積に対し、第１生物処理槽１Ａで１０％、第２生物処理槽１Ｂで４０％添加した。凝集槽１０へは凝集剤としてＰＡＣとポリマーを添加した。

その結果、処理水のＳＳは１２０〜１７０ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシの槽内の保持数は５０,０００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１２ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。ＳＳ＜２０ｍｇ／Ｌとする凝集加圧浮上に必要なＰＡＣは１５０ｐｐｍ、ポリマーは１ｐｐｍであった。

第２生物処理槽１Ｂからの処理水を微小動物分離槽５で１２ｈｒ静置し、上澄みを水面から５％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保持した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め１００,０００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液を５Ｌを生物処理槽１に添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。凝集に必要な薬剤の増加もなかった。

［実施例５］
図６のフローにおいて、容積２５ＬのＵＡＳＢ方式の嫌気処理槽１５と、３５Ｌの第１生物処理槽１Ａと、４０Ｌの第２生物処理槽１Ｂを用い、沈殿槽１１の代りに加圧浮上槽を用いた。原水ＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、原水ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの飲料水工場排水を流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１２ｈの条件で処理した。流動床担体として前述のものを槽容積に対し、第１生物処理槽１Ａで１０％、第２生物処理槽１Ｂで４０％添加した。凝集槽１０へは凝集剤としてＰＡＣとポリマーを添加した。

その結果、処理水のＳＳは１００ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシの槽内の保持数は１００,０００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．０８ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。ＳＳ＜２０ｍｇ／Ｌとする凝集加圧浮上に必要なＰＡＣは１５０ｐｐｍ、ポリマーは１ｐｐｍであった。

第２生物処理槽１Ｂからの処理水を微小動物分離槽５で１２ｈ静置し、上澄みを水面から５％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保持した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め２００,０００個／ｍＬとなっていた。装置トラブルを想定し、生物処理槽１の曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液を５Ｌを生物処理槽１に添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。凝集に必要な薬剤の増加もなかった。

［実施例６］
図４のフローにおいて、第１生物処理槽１Ａの容積を５０Ｌ、第２生物処理槽１Ｂの容積を１００Ｌとした。原水はＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの酢酸含有排水である。この排水を、流量２００Ｌ／ｄ、ＢＯＤ容積負荷１ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ^３／ｄ、ＨＲＴ１８ｈｒの条件で処理した。その結果、処理水のＳＳは＜２０ｍｇ／Ｌで、ヒルガタワムシ保持数は３００００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１２ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。

固液分離槽２から引き抜いた余剰汚泥の一部をＳＲＴ＝３０ｄとなるよう微小動物分離槽５で２４ｈｒ静置し、上澄みを水面から１０％回収し、微小動物保管槽７でＳＲＴ＝４５ｄとなるようにヒルガタワムシを保管した。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め８００００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、第１，第２生物処理槽１Ａ，１Ｂの曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液５Ｌを第２生物処理槽１Ｂに添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは＜２０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。

［実施例７］
原水としてＣＯＤｃｒ＝１２５０ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ＝７５０ｍｇ／Ｌの飲料水工場排水を処理したこと以外は実施例６と同じ条件で試験を実施した。その結果、処理水のＳＳは２０ｍｇ／Ｌ未満で、ヒルガタワムシ保持数は最大で５００００個／ｍＬとなっていた。汚泥転換率は０．１２ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤｃｒとなった。微小動物保管槽７では、ヒルガタワムシ数は卵も含め１２００００個／ｍＬとなっていた。

装置トラブルを想定し、第１，第２生物処理槽１Ａ，１Ｂの曝気と原水流入を７日間停止した。微小動物保管槽７内の液５Ｌを第２生物処理槽１Ｂに添加し、再立ち上げを行ったところ、運転開始から１日後には処理水ＳＳは２００〜２５０ｍｇ／Ｌとなり、速やかな立ち上げが可能となった。凝集に必要な薬剤の増加もなかった。

上記の結果をまとめて表１に示す。

１，１Ａ，１Ｂ 生物処理槽
２ 沈殿槽
５ 微小動物分離槽
７ 微小動物保管槽
１０ 凝集槽
１１ 沈殿槽

Claims (6)

1. 濾過捕食型微小動物を５０００個／ｍＬ以上保持して好気性生物処理を行う生物処理槽を有する有機性排水の生物処理装置において、
   該生物処理槽から排出された排出水又は該排出水を固液分離して得られた分離汚泥から濾過捕食型微小動物を回収する回収手段と
   回収した微小動物を前記生物処理槽の微小動物の植種源のストックとして保管する微小動物保管槽と、
   該微小動物保管槽内の微小動物を該生物処理槽に供給する供給手段と
   をさらに備えたことを特徴とする生物処理装置。
2. 有機排水が導入され活性汚泥による好気性生物処理を行う生物処理槽と、
   該生物処理槽の排出水を固液分離して分離汚泥と分離水とに分離する固液分離手段と、
   分離汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として該生物処理槽に返送する返送手段と
   を備える生物処理装置において、
   該分離汚泥又は前記生物処理槽の槽内汚泥の少なくとも一部を導入し、静置して微小動物を含む上澄み液と沈降汚泥とに分離する微小動物分離槽と、
   該微小動物分離槽の上澄み液を導入して微小動物を保管する微小動物保管槽と、
   該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段と
   をさらに備えたことを特徴とする生物処理装置。
3. 有機排水が導入され活性汚泥による好気性生物処理を行う生物処理槽と、
   該生物処理槽の排出水を沈降分離して汚泥と処理水とに分離する沈殿槽と、
   該沈殿槽で沈降分離された汚泥の少なくとも一部を返送汚泥として該生物処理槽に返送する返送手段と
   を備える生物処理装置において、
   該沈殿槽の水面に浮上した微小動物を含む油膜状物質の少なくとも一部を導入し微小動物を保管する微小動物保管槽と、
   該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段と
   をさらに備えたことを特徴とする生物処理装置。
4. 有機排水が導入され生物膜担体による好気性生物処理を行う生物処理槽を備えた一過式の生物処理装置において、
   該生物処理槽の排出水を導入し、静置して微小動物を含む上澄み液と沈降汚泥とに分離する微小動物分離槽と、
   該微小動物分離槽の上澄み液を導入して微小動物を保管する微小動物保管槽と、
   該微小動物保管槽内の微小動物を前記生物処理槽に供給する供給手段と
   をさらに備えたことを特徴とする生物処理装置。
5. 請求項４において、前記生物処理槽が二段以上設置されていることを特徴とする生物処理装置。
6. 請求項４又は５において、好気性生物処理を行う前記生物処理槽の前段に嫌気性生物処理槽が設けられていることを特徴とする生物処理装置。

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