JP2582695B2 - 硫化水素含有廃水の生物学的処理方法 - Google Patents
硫化水素含有廃水の生物学的処理方法Info
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Description
法、より詳細には硫化水素を含む廃水の好気性生物学的
処理方法に関するものである。
場、パルプ工場などから排出される廃水は、有機性汚濁
物の他に硫化水素を高濃度に含有している。これらの廃
水を貯蔵するタンク、或いはこれを通常の好気性流動床
型活性汚泥処理法で処理する場合の曝気槽はpHが中性
に近いため硫化水素がかなり空気中に放散され、周囲の
環境を悪化させる。このため、これらの廃水の貯蔵タン
クや曝気槽から排出される空気の硫化水素を除去するた
め活性炭を用いた脱臭装置等を設ける必要がある。
は、強アルカリ性では硫化水素の匂いが殆どしないが、
廃水のpHが下がるにつれて、また硫化水素の濃度が高
い程硫化水素の匂いが強くなり、周囲の環境を悪化させ
る。また、この廃水は硫化水素に起因するCODが高
く、この廃水を公共用水域に放流するためには何らかの
方法で硫化水素を除去する必要がある。
単独にかなり高濃度に存在する廃水の場合、例えば鉱
山、金属精錬工場、石油精製工場の脱硫工程等の廃水
は、塩化第二鉄、水酸化カルシウムなどの金属塩を添加
して硫化水素を不溶解性の金属の硫化物にして凝集沈澱
等により除去する方法が知られているが、不溶解性の金
属硫化物のスラッジが大量に発生する問題点がある。
有機性汚濁物と共存する廃水の場合、例えばコークス炉
のガス廃液、石油精製工場、パルプ工場等の廃水は、有
機性汚濁物の分解除去を主体にするため好気性活性汚泥
処理法が多く採用されている。
いは生物学的方法により除去する場合、廃水のpHを中
性近辺に調整する必要がある。硫化水素を含有する廃水
を中性近辺に調整すると、好気性活性汚泥処理のように
エアレイションを行ったり、或いは、物理・化学的処理
でも廃水のポンプによる輸送、硫化水素と塩化鉄、水酸
化カルシウム等との反応を充分に行わせるため攪拌等を
行うと大量の硫化水素が発生し、先に述べたように硫化
水素により周囲の環境を悪化する問題点がある。
中の硫化水素除去設備を設けることは、装置の建設費、
ランニングコストが著しく高くなる等の問題点がある。
性硫化金属によるスラッジの発生等の問題点を解決し、
しかも、これらの廃水を効率良く生物学的に処理する方
法を提供する。
りである。
オリアクターにより生物学的に処理するにあたり、ま
ず、下水、産業廃棄物の活性汚泥から、不揮発性の還元
性硫黄化合物を含有する廃水を用いて、硫化水素を酸化
する硫黄酸化細菌を馴養し、しかる後に、硫化水素を含
有する廃水を生物学的に処理することを特徴とする硫化
水素含有廃水の生物学的処理方法。
いて硫化水素含有廃水を生物学的に処理すると同時に硫
化水素を含む空気の硫化水素を生物学的に処理すること
を特徴とする前記の硫化水素含有廃水の生物学的処理
方法。
を含む廃水を生物学的に処理するに当たり、pHを生物
学的処理に適切な範囲に調整するpH調整槽から発生す
る硫化水素を含む空気を曝気用空気に用いることを特徴
とする前記の硫化水素含有廃水の生物学的処理方法。
することを特徴とする前記、またはの硫化水素含
有廃水の生物学的処理方法。
にしたサドル型セラミックスを用いることを特徴とする
前記の硫化水素含有廃水の生物学的処理方法。
を指標にしてバイオリアクターの曝気量を管理すること
を特徴とする前記〜のいずれかの硫化水素含有廃水
の生物学的処理方法。
号の発明において、下水、産業廃水を処理する活性汚泥
より還元性硫黄化合物を酸化する微生物(以下、硫黄酸
化細菌という)を馴養、増殖する際に、還元性硫黄化合
物を含む廃水に可溶性のカルシウム化合物を添加してか
ら活性汚泥の存在する好気性のバイオリアクターに供給
すると共に、曝気槽の酸化還元電位(ORP)を、還元
性硫黄化合物を化学的に酸化する自由反応エネルギー変
化量から計算で求めたORP値に維持することにより、
前記硫黄酸化細菌の馴養、増殖を促進することを発明し
た。
て硫化水素を含む廃水の処理を行うと、好気性のバイオ
リアクターに於ける処理時間が2〜3時間の短時間で、
硫化水素が完全に酸化され、また、この好気性バイオリ
アクターに硫化水素を含む排ガスを曝気用空気の代わり
に用いると、好気性バイオリアクターから出る排気には
硫化水素が殆ど含まれていないことを見いだした。
方法について説明する。硫化水素を酸化する硫黄酸化細
菌は、下水、産業廃水の活性汚泥に存在することが知ら
れており、この活性汚泥から馴養、増殖すれば良い。し
かし、硫黄酸化細菌は活性汚泥中には充分に存在しない
ので、廃水処理に用いるためいきなり硫化水素含有廃水
の処理に適用するのは困難であり、硫黄酸化細菌の馴
養、増殖が必要である。この際、いきなり硫化水素含有
廃水で馴養を行うと、硫黄酸化細菌が硫化水素を充分に
酸化できないため未反応の硫化水素が空気中に放散さ
れ、先に述べた問題を引き起こす。
廃水の活性汚泥から硫黄酸化細菌を馴養・増殖する際に
硫化水素を含有する廃水をいきなり用いずに、不揮発性
の還元性硫黄化合物を含有した廃水を用いて馴養、増殖
を行えば良い。具体的には、下水、産業廃水の活性汚泥
が存在する好気性のバイオリアクターに不揮発性の還元
性硫黄化合物、例えばチオ硫酸化合物、亜硫酸化合物等
を含有する廃水を用いて馴養、増殖を行えば良い。
存在するエアレイションタンクのORPが−50〜+2
00mV(銀−塩化銀電極基準)になるように曝気を、
また、バイオリアクターのpHを5.5〜7に調整しな
がら不揮発性の還元性硫黄化合物を含有する廃水を処理
時間が8時間程度になるように供給し、処理水に還元性
硫黄化合物が検出されなくなったら下水、産業廃水の活
性汚泥からの硫黄酸化細菌の馴養が完了したことにな
る。
Hを上述の条件に維持し、例えば処理時間が8時間→6
時間→4時間→3時間→2時間になるように7〜10日
間毎に逐次短縮しながら硫化水素を含有する廃水を供給
し、処理を行いながら硫黄酸化細菌の増殖を行う。この
馴養、増殖が完了したら硫化水素を含有する廃水を処理
時間が2〜3時間になるようにエアレイションタンクに
供給すると、硫化水素はほぼ完全に酸化され、処理水に
検出されない。
バイオリアクター、即ち、均一混合活性汚泥処理法で処
理する場合、上記条件で馴養、増殖を行った硫黄酸化細
菌は糸状細菌が多く、このためバルキングが発生し易
く、硫黄酸化細菌の活性汚泥が処理水に流出し、硫黄酸
化細菌の馴養、培養を遅らせるばかりではなく、処理水
質の悪化を招く。
ため、予め硫化水素を含有する廃水に水溶性のカルシウ
ム化合物、例えば水酸化カルシウム等を添加しておく
か、或いは、エアレイションタンクのpH調整用のアル
カリ剤に水酸化カルシウムを用いるとよい。即ち、添加
した水溶性のカルシウム化合物が硫黄酸化細菌が硫化水
素を酸化して生成する硫酸と反応して不溶性の硫酸カル
シウムを形成し、この微細な粒子に硫黄酸化細菌が固定
化されて沈降性が改善され、バルキングが発生しなくな
り、また、エアレイションタンクの硫黄酸化細菌の濃度
を高めることができる。その結果、硫化水素を含有する
廃水の高効率処理が可能になり、バルキングが発生しな
いので処理水質が良好である。
維持する方法として、固定床型バイオリアクターを用い
る方法がある。この方法は、好気性流動床型バイオリア
クターと同様の方法で硫黄酸化細菌の馴養、培養を行え
ば良く、馴養、増殖された硫黄酸化細菌が固定化担体に
固定化され、バイオリアクターの硫黄酸化細菌を高濃度
に維持でき、また、硫黄酸化細菌がバイオリアクターか
ら流出しなくなり、その結果、硫化水素を含有する廃水
の高効率処理が可能になり、また、バルキングが発生し
ないので良好な処理水質が得られる。
る固定化担体としては、セラミックス、プラスチックス
など通常の固定化担体が使用できるが、好ましくは無機
系固定化担体が良く、特に、高炉水砕スラグを主原料に
したサドル型セラミックスが最適である。その理由は、
高炉水砕系サドル型セラミックスは微生物が付着し易
く、また、セラミックスに含有されているカルシウムが
若干溶解するので、このカルシウムと硫黄酸化細菌によ
って生成した硫黄とが反応して硫酸カルシウムを形成
し、硫黄酸化細菌の固定化担体になるので固定化が著し
く促進されるためである。
素の臭気を除去する方法について、図1の固定床型バイ
オリアクターにより説明する。
は、廃水貯蔵タンク1、調整槽3およびpH調整槽4で
ある。まず、貯蔵タンク1および調整槽3では、廃水の
pHが低い程硫化水素が多く発生する。また、pH調整
槽4では廃水を硫黄酸化細菌が活動するのに適したpH
に調整する必要があり、例えば本発明法により下水の活
性汚泥から馴養、増殖した硫黄酸化細菌はpH5.5〜
7.5程度で活性度が最高であり、この程度のpHにな
ると廃水からかなりの硫化水素が発生し、発生量は廃水
に含まれている硫化水素の濃度にほぼ比例する。なお、
先に説明した方法で硫黄酸化細菌の馴養、増殖を行えば
バイオリアクター13からの硫化水素の発生は無く、ま
た、硫化水素を含む廃水の高効率処理、例えば処理時間
2〜3時間の処理を行っても曝気の排気ガスに硫化水素
は殆ど検出されない。
整槽4の排気の硫化水素は、この排気をバイオリアクタ
ー13の曝気用空気に用いるとバイオリアクター13の
硫黄酸化細菌の作用によりほぼ完全に除去される。
ORPを指標にして、例えばORPが−50〜+200
mV(銀−塩化銀電極基準)に維持できるように行う。
このため、廃水貯蔵タンク1、調整槽3およびpH調整
槽4の排気を、ORP制御装置10によって回転数、即
ち曝気量がコントロールされる吸排気式ルーツブロアー
12によって行う。即ち、バイオリアクター13のOR
Pが設定値より低下したときはルーツブロアー12の回
転数を上げて曝気量を増加し、設定値に達したら回転数
を低下させて曝気量を減少する比例制御方式でORP制
御を行う。このような方法で排気の硫化水素を除去する
場合、曝気量が減少した時、廃水貯蔵タンク1、調整槽
3およびpH調整槽4の排気からの硫化水素のリークが
懸念されるが、硫化水素のリークは全然起こらない。
化合物、例えば硫化水素、チオ硫酸化合物等を酸化する
硫黄酸化細菌を馴養する初期の段階に、処理水のCOD
が充分に酸化されない還元性硫黄化合物、或いは、硫黄
酸化細菌の種汚泥として用いた下水、産業廃水の活性汚
泥が溶解流出により高くなることがあり、このような場
合、処理水に次亜塩素酸カルシウム等の酸化剤を加えて
酸化処理を行うとCODが容易に低下する。
水、或いは、硫化水素が有機物などの他の汚濁物と共存
する廃水の処理が抱えている前述のような問題点の総て
を解決することができる。
ODが400〜1000mg/l、pHが12〜13と
高い廃水について、図1に示す好気性固定床型バイオリ
アクター13により下水の活性汚泥から硫黄酸化細菌の
馴養を行い、廃水処理を行った。
1、調整槽3、pH調整槽4および高炉水砕スラグ系サ
ドル型セラミックス(サイズ:1インチ)を充填した固
定床型バイオリアクター13(直径:0.6m、高さ:
3m、容量:600リットル)と濾過装置16(直径:
0.35m、高さ:3m、容量:300リットル)とか
らなり、廃水貯蔵タンク1、調整槽3およびpH調整槽
4の排気は、バイオリアクター13の曝気に用いるよう
にした。なお、バイオリアクター13の曝気は、バイオ
リアクター13の出口のORPを+150mVに設定
し、吸排気式ルーツブロアー12の回転数制御によりコ
ントロールした。
合液(濃度:1000〜2000mg/l)をバイオリ
アクター13に入れ、循環ポンプにより活性汚泥混合液
をバイオリアクター13内で循環させると、約16〜2
0時間後に循環液がほぼ透明になり固定化が完了する。
イオンを約300〜480mg/l含み、pHが約12
の廃水を、バイオリアクター13に於ける見掛けの滞留
時間が8時間になるように供給し、硫黄酸化細菌の馴養
を行った。その結果を表1に示す。
4日で完了することが明らかになった。なお、馴養開始
後1日目の処理水のCODが約153mg/lと高いの
で、この処理水を次亜塩素酸ソーダにより処理した結
果、CODは15mg/l以下に低下した。
化水素を含有する廃水を処理時間を7〜10日毎に8時
間→6時間→4時間→3時間→2時間と逐次短縮して処
理した。このときの廃水および処理水の水質、排気の硫
化水素濃度を表2および表3に示す。なお、硫化水素を
含有する廃水はpHが11〜12と高いため、このまま
バイオリアクター13に供給するとバイオリアクター1
3のpHが上昇して馴養した硫黄酸化細菌の機能を阻害
するため、pH調整槽4で廃水のpHを8.5に調整し
てからバイオリアクター13に供給した。
含む廃水を効率良く処理することができ、また、この廃
水から発生する硫化水素を含む排気も同時に処理できる
ことが明らかになった。
良く処理することができ、また、この廃水から発生する
硫化水素を含む排気も同時に処理できる。
Claims (6)
- 【請求項1】硫化水素を含有する廃水を好気性バイオリ
アクターにより生物学的に処理するにあたり、まず、下
水、産業廃棄物の活性汚泥から、不揮発性の還元性硫黄
化合物を含有する廃水を用いて、硫化水素を酸化する硫
黄酸化細菌を馴養し、しかる後に、硫化水素を含有する
廃水を生物学的に処理することを特徴とする硫化水素含
有廃水の生物学的処理方法。 - 【請求項2】 硫化水素を含む空気を曝気用空気に用い
て硫化水素含有廃水を生物学的に処理すると同時に硫化
水素を含む空気の硫化水素を生物学的に処理することを
特徴とする請求項1記載の硫化水素含有廃水の生物学的
処理方法。 - 【請求項3】 pHが8以上のアルカリ性の硫化水素を
含む廃水を生物学的に処理するに当たり、pHを生物学
的処理に適切な範囲に調整するpH調整槽から発生する
硫化水素を含む空気を曝気用空気に用いることを特徴と
する請求項2記載の硫化水素含有廃水の生物学的処理方
法。 - 【請求項4】 固定床型バイオリアクターにより処理す
ることを特徴とする請求項1、2または3記載の硫化水
素含有廃水の生物学的処理方法。 - 【請求項5】 固定化担体に高炉水砕スラグを主原料に
したサドル型セラミックスを用いることを特徴とする請
求項4記載の硫化水素含有廃水の生物学的処理方法。 - 【請求項6】 バイオリアクター出口の酸化還元電位を
指標にしてバイオリアクターの曝気量を管理することを
特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の硫化水素含有
廃水の生物学的処理方法。
Priority Applications (1)
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JP3341757A JP2582695B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 硫化水素含有廃水の生物学的処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH05146795A JPH05146795A (ja) | 1993-06-15 |
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JP3341757A Expired - Fee Related JP2582695B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 硫化水素含有廃水の生物学的処理方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2582695B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016052622A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | 還元性硫黄化合物を含む排水の処理方法 |
Families Citing this family (2)
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JP5267190B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-08-21 | Jfeスチール株式会社 | 硫黄系cod成分を含有する廃水の処理方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5163554A (en) * | 1974-11-29 | 1976-06-02 | Oji Paper Co | Parupukakoteikarano shukihaisuioshorisuruhoho |
JPS62106822A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-18 | Cosmo Shokuhin Kk | イオウ酸化菌を利用する脱硫化方法 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3341757A patent/JP2582695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2016052622A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | 還元性硫黄化合物を含む排水の処理方法 |
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