JP2602164B2 - 有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置 - Google Patents
有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置Info
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭や工場等から排出
される有機廃水を、微生物の有する消化分解作用によっ
て浄化処理する廃水処理技術に関するものである。ここ
で有機廃水とは、水分含有量が約98％以上のものをい
う。但し含まれる有機物が砂糖のように可溶性が高い場
合は、例外として水分が95％程度のものまで包含する。
される有機廃水を、微生物の有する消化分解作用によっ
て浄化処理する廃水処理技術に関するものである。ここ
で有機廃水とは、水分含有量が約98％以上のものをい
う。但し含まれる有機物が砂糖のように可溶性が高い場
合は、例外として水分が95％程度のものまで包含する。
【０００２】
【従来技術】有機廃水の生物処理としては、活性汚泥
法、生物膜法、安定化池法など好気的処理法と、消化法
などの嫌気的処理法とが知られている。前記生物処理の
うち生物膜法は、固体（基盤）の表面に形成した生物膜
と有機廃水を接触させて、廃水中の汚泥物質を処理する
方法で、その代表的なものは散水式濾床である。散水濾
床を常時活性状態におき、その処理機能を充分に発揮さ
せるためには、酸素を絶えず供給して、好気性微生物の
働きを増進させる必要があり、酸素の供給が不足すると
濾床は嫌気性微生物によって支配され、濾床の処理機能
は喪失すると考えられていた。その散水濾床を構成する
濾材としては、安山岩、花崗岩等の砕石、石炭、コーク
ス、鉱滓等があり、生物膜の剥離を防止するため粗面質
であること、通気の阻害や閉塞を避けるため、粒径は30
mm以上であることなどが要求され、粒径が30mm以下のも
のは用いられてなかった。
法、生物膜法、安定化池法など好気的処理法と、消化法
などの嫌気的処理法とが知られている。前記生物処理の
うち生物膜法は、固体（基盤）の表面に形成した生物膜
と有機廃水を接触させて、廃水中の汚泥物質を処理する
方法で、その代表的なものは散水式濾床である。散水濾
床を常時活性状態におき、その処理機能を充分に発揮さ
せるためには、酸素を絶えず供給して、好気性微生物の
働きを増進させる必要があり、酸素の供給が不足すると
濾床は嫌気性微生物によって支配され、濾床の処理機能
は喪失すると考えられていた。その散水濾床を構成する
濾材としては、安山岩、花崗岩等の砕石、石炭、コーク
ス、鉱滓等があり、生物膜の剥離を防止するため粗面質
であること、通気の阻害や閉塞を避けるため、粒径は30
mm以上であることなどが要求され、粒径が30mm以下のも
のは用いられてなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来散水式濾床におい
ては、BOD 負荷は0.7 〜2.1Kg/m2／日で、BOD 除去率は
最終沈殿池を用いても60〜80％といわれ、濾床のみでは
50％が限度である。而も悪臭や濾床蠅の発生もあり、処
理水に要求されるBOD 希望値の３倍以上のBOD 濃度をも
つ有機廃水を浄化することは不可能といわれ、その点で
は活性汚泥法が有利といえる。しかし活性汚泥法は、爆
気によるコスト高、余剰汚泥の発生といったディメリッ
トがある。そのため安価で、高度に有機廃水を処理し、
余剰汚泥の発生がなく、濾床蠅や悪臭の発生を抑え、濾
床の閉塞による機能低下も少ない高性能な有機廃水処理
技術の開発が望まれている。
ては、BOD 負荷は0.7 〜2.1Kg/m2／日で、BOD 除去率は
最終沈殿池を用いても60〜80％といわれ、濾床のみでは
50％が限度である。而も悪臭や濾床蠅の発生もあり、処
理水に要求されるBOD 希望値の３倍以上のBOD 濃度をも
つ有機廃水を浄化することは不可能といわれ、その点で
は活性汚泥法が有利といえる。しかし活性汚泥法は、爆
気によるコスト高、余剰汚泥の発生といったディメリッ
トがある。そのため安価で、高度に有機廃水を処理し、
余剰汚泥の発生がなく、濾床蠅や悪臭の発生を抑え、濾
床の閉塞による機能低下も少ない高性能な有機廃水処理
技術の開発が望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】微生物、特に細菌の培養
時間と生菌数の対数の関係を示すと、図１のようにＳ字
状の曲線が得られ、それぞれの期間における特徴を示す
と次の通りである。 (1) 誘導期： 細菌を新しい培地に接種しても直ちに増
殖を始めるわけではない。この時期は増殖の準備期間に
相当し、代謝活動は盛んとなり、細胞の大きさは増大す
るが、菌数は殆ど増えない。 (2) 対数期： 除々に菌の分裂が始まり、増殖が急速に
行われる時期に相当し、菌数は対数的に増加する。この
時期は世代時間も一定となる。 (3) 定常期： 生菌数がピークに達するが、栄養素が欠
乏し、代謝産物が蓄積するなどして、細菌には不利な条
件となり、増殖が行われない時期にあたる。 (4) 減衰期： 死滅期ともいい、やがて細菌の細胞は死
滅しはじめ、生菌数は次第に減少する。 ところでこれらの生態を個々に詳しく調べてみると、誘
導期は微生物にとって増殖の準備期間に相当し、代謝活
動は盛んになり、細胞の大きさは増大するが、菌数は殆
ど増えない。出願人は、この期間の微生物活動を積極的
に利用することにより大量の死滅微生物もなく、汚泥や
濾床の閉塞が生じなくなることを見出した。又誘導期間
中に急激な環境の変化を与えることにより、微生物は一
種のショックを受け、対数期への移行が抑制される傾向
にあることも見出した。因に、約10mm径以下の濾材を用
いた濾床の場合、３ｍの深さでは下層の80％は酸素不足
の状態となり、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物が主に
発生する。この濾床に上記のような環境変化ショックを
定期的に与えると、増殖が抑制される。特に、フロック
を形成する大型の微生物はこの傾向が顕著で、ショック
を与えることにより濾床の閉塞を防ぐことができること
も判明した。更に、濾床底部から送気している場合でも
上層の酸素が不足すると、BOD 除去率が90％以上になる
ことも判明した。特に、上層にオガ屑（木質小片）を、
下層に活性炭を使用すると、BOD 除去率が95％以上にな
り、又濾床に通気管を配置して上層の酸素をより不足さ
せると、BOD 除去率は97％以上になり、更に小径の濾材
を採用すれば、BOD 除去率は97％が99.9％になることも
確認され、いずれも１日当りのBOD 負荷は2.8 〜3.Kg/m
2 日を記録した。
時間と生菌数の対数の関係を示すと、図１のようにＳ字
状の曲線が得られ、それぞれの期間における特徴を示す
と次の通りである。 (1) 誘導期： 細菌を新しい培地に接種しても直ちに増
殖を始めるわけではない。この時期は増殖の準備期間に
相当し、代謝活動は盛んとなり、細胞の大きさは増大す
るが、菌数は殆ど増えない。 (2) 対数期： 除々に菌の分裂が始まり、増殖が急速に
行われる時期に相当し、菌数は対数的に増加する。この
時期は世代時間も一定となる。 (3) 定常期： 生菌数がピークに達するが、栄養素が欠
乏し、代謝産物が蓄積するなどして、細菌には不利な条
件となり、増殖が行われない時期にあたる。 (4) 減衰期： 死滅期ともいい、やがて細菌の細胞は死
滅しはじめ、生菌数は次第に減少する。 ところでこれらの生態を個々に詳しく調べてみると、誘
導期は微生物にとって増殖の準備期間に相当し、代謝活
動は盛んになり、細胞の大きさは増大するが、菌数は殆
ど増えない。出願人は、この期間の微生物活動を積極的
に利用することにより大量の死滅微生物もなく、汚泥や
濾床の閉塞が生じなくなることを見出した。又誘導期間
中に急激な環境の変化を与えることにより、微生物は一
種のショックを受け、対数期への移行が抑制される傾向
にあることも見出した。因に、約10mm径以下の濾材を用
いた濾床の場合、３ｍの深さでは下層の80％は酸素不足
の状態となり、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物が主に
発生する。この濾床に上記のような環境変化ショックを
定期的に与えると、増殖が抑制される。特に、フロック
を形成する大型の微生物はこの傾向が顕著で、ショック
を与えることにより濾床の閉塞を防ぐことができること
も判明した。更に、濾床底部から送気している場合でも
上層の酸素が不足すると、BOD 除去率が90％以上になる
ことも判明した。特に、上層にオガ屑（木質小片）を、
下層に活性炭を使用すると、BOD 除去率が95％以上にな
り、又濾床に通気管を配置して上層の酸素をより不足さ
せると、BOD 除去率は97％以上になり、更に小径の濾材
を採用すれば、BOD 除去率は97％が99.9％になることも
確認され、いずれも１日当りのBOD 負荷は2.8 〜3.Kg/m
2 日を記録した。
【０００５】これらのデータを分析すると、強いフロッ
クを形成するには、微生物の誘導期は約４時間といわれ
ているが、増殖はやはり時間の経過とともに少しではあ
るが行なわれるので、できるだけ短い時間を設定した方
が良い。そこで今までの研究過程の経験から、先ず、次
の様な方式で有機廃水の注加を行なうのが理想であると
の結論に達した。微生物に与えたショック、つまり微生
物が受けたストレスの大きさによって誘導期間は変化
し、ストレスが小さいと誘導期間も短くなる。そこで約
１時間を誘導期間とみれば殆ど間違いない。例えば、BO
D3000 ppm の有機廃水の場合、およそ当該装置のBOD 負
荷量は3Kg／m2以上あるので、3Kg ÷3000ppm ＝ＸKgと
するとＸ＝1000Kgになる。１日に1m3の廃水を処理でき
る訳であるが、周期を１時間としたので、1 m3÷24回＝
41.7リットル／時、１回１m2の面積に41.7リットルの廃水を注加
すればよい。流下していく廃水よりも注加する廃水の量
が多ければ多い程、濾材間に滞留する廃水は希釈される
ので短い時間で入れる方が良く、濾床面積１m2１秒当た
り0.2リットル 以上の速度で供給した方が良い結果が出る。
濾床の高さによって濾床容積を求め１時間毎に20.8リットル
／m3（濾床の高さを2mとして）と計算しても良い。尚、
有機質を含まない水を１m2当たり50リットルの割合で、１時
間置きに供給した時、２m 深さの濾床の下端から流れ出
す水量を計測すると、注加してから15分〜20分でピーク
を過ぎる（図２）。同様な試験を有機廃水の場合で行う
と25〜30分を要するので、周期は30分以上にすれば、濾
床内に水溜まりができなくなり、濃淡の変化割合は最大
と成る。確率の問題ではあるが、濾床を通過する水流の
ピーク通過の時間より長く、勿論フロックを形成する微
生物の増殖が拡大し始めるまでの時間より短い範囲内で
周期を決定するのが最良であり、通常その周期は30分〜
１時間の範囲にし、一方有機廃水の注加時間は、前記理
想とする注加量と注加速度とを満足するには３分〜５分
を要するので、定められた周期の１サイクルに対して１
／６以下の時間内とすると良い結果が得られるといえ
る。注水後は小型（光学顕微鏡でやっととらえれる大き
さ）の微生物が急激に増殖するようであるが、小型の微
生物は殆どフロックを形成しないので閉塞の原因とはな
らないと推察される。
クを形成するには、微生物の誘導期は約４時間といわれ
ているが、増殖はやはり時間の経過とともに少しではあ
るが行なわれるので、できるだけ短い時間を設定した方
が良い。そこで今までの研究過程の経験から、先ず、次
の様な方式で有機廃水の注加を行なうのが理想であると
の結論に達した。微生物に与えたショック、つまり微生
物が受けたストレスの大きさによって誘導期間は変化
し、ストレスが小さいと誘導期間も短くなる。そこで約
１時間を誘導期間とみれば殆ど間違いない。例えば、BO
D3000 ppm の有機廃水の場合、およそ当該装置のBOD 負
荷量は3Kg／m2以上あるので、3Kg ÷3000ppm ＝ＸKgと
するとＸ＝1000Kgになる。１日に1m3の廃水を処理でき
る訳であるが、周期を１時間としたので、1 m3÷24回＝
41.7リットル／時、１回１m2の面積に41.7リットルの廃水を注加
すればよい。流下していく廃水よりも注加する廃水の量
が多ければ多い程、濾材間に滞留する廃水は希釈される
ので短い時間で入れる方が良く、濾床面積１m2１秒当た
り0.2リットル 以上の速度で供給した方が良い結果が出る。
濾床の高さによって濾床容積を求め１時間毎に20.8リットル
／m3（濾床の高さを2mとして）と計算しても良い。尚、
有機質を含まない水を１m2当たり50リットルの割合で、１時
間置きに供給した時、２m 深さの濾床の下端から流れ出
す水量を計測すると、注加してから15分〜20分でピーク
を過ぎる（図２）。同様な試験を有機廃水の場合で行う
と25〜30分を要するので、周期は30分以上にすれば、濾
床内に水溜まりができなくなり、濃淡の変化割合は最大
と成る。確率の問題ではあるが、濾床を通過する水流の
ピーク通過の時間より長く、勿論フロックを形成する微
生物の増殖が拡大し始めるまでの時間より短い範囲内で
周期を決定するのが最良であり、通常その周期は30分〜
１時間の範囲にし、一方有機廃水の注加時間は、前記理
想とする注加量と注加速度とを満足するには３分〜５分
を要するので、定められた周期の１サイクルに対して１
／６以下の時間内とすると良い結果が得られるといえ
る。注水後は小型（光学顕微鏡でやっととらえれる大き
さ）の微生物が急激に増殖するようであるが、小型の微
生物は殆どフロックを形成しないので閉塞の原因とはな
らないと推察される。
【０００６】本発明は、上述した事実に基づいて開発さ
れた有機廃水処理方法及び装置で、その有機廃水処理方
法の第１は、強いフロックを形成する微生物の誘導期よ
り短かい時間であり、且つ微生物の代謝活動を利用する
のに充分な時間を周期とし、有機廃水の有機物濃度と性
状に応じ、濾床面積当りまたは濾床容積当りの注加水量
を定め、10mm以下粒径の濾材を充填した散水濾床式水処
理装置に、有機廃水を前記定められた周期における一サ
イクルの時間に対して１／６以下の時間で急激に注加を
繰り返すことにより、微生物膜や汚泥などの処理副産物
の生成を著しく減少させ、かつ、有機廃水を高度に処理
することにあり、又第２の有機廃水処理方法は、10mm以
下粒径の濾材を充填した濾床下部に、送気による空気供
給手段を設けた散水濾床式水処理装置の濾床内の通気量
を、下層より上層を少なくせしめたことにある。
れた有機廃水処理方法及び装置で、その有機廃水処理方
法の第１は、強いフロックを形成する微生物の誘導期よ
り短かい時間であり、且つ微生物の代謝活動を利用する
のに充分な時間を周期とし、有機廃水の有機物濃度と性
状に応じ、濾床面積当りまたは濾床容積当りの注加水量
を定め、10mm以下粒径の濾材を充填した散水濾床式水処
理装置に、有機廃水を前記定められた周期における一サ
イクルの時間に対して１／６以下の時間で急激に注加を
繰り返すことにより、微生物膜や汚泥などの処理副産物
の生成を著しく減少させ、かつ、有機廃水を高度に処理
することにあり、又第２の有機廃水処理方法は、10mm以
下粒径の濾材を充填した濾床下部に、送気による空気供
給手段を設けた散水濾床式水処理装置の濾床内の通気量
を、下層より上層を少なくせしめたことにある。
【０００７】また本発明の有機廃水処理装置は、濾床下
部に、送気による空気供給手段を設け、10mm以下粒径の
濾材を充填した散水濾床式水処理装置において、濾床内
の中層より外部へ連通する通気路を設けたことにあり、
更に、前記濾床を、上層が木質小片、下層が活性炭小粒
から成る二層式とすることができる。尚濾材が8mm 以下
のものを特に浸透式濾床として区別されこともあるが、
本発明の散水式濾床はそのような浸透式濾床も包含す
る。又本発明において注加とは、注水、加水、散水等を
意味する。
部に、送気による空気供給手段を設け、10mm以下粒径の
濾材を充填した散水濾床式水処理装置において、濾床内
の中層より外部へ連通する通気路を設けたことにあり、
更に、前記濾床を、上層が木質小片、下層が活性炭小粒
から成る二層式とすることができる。尚濾材が8mm 以下
のものを特に浸透式濾床として区別されこともあるが、
本発明の散水式濾床はそのような浸透式濾床も包含す
る。又本発明において注加とは、注水、加水、散水等を
意味する。
【０００８】
【作用】濾床に対して有機廃水を急激に注加すると、有
機廃水が到達した濾床内の各箇所が急激に有機物濃度が
希薄になって微生物をとりまく栄養基質も急変する。そ
れらの作用により微生物にストレスを与え、その結果、
強いフロックを形成する微生物の対数増殖（分裂）を抑
制する。その後濾床内で濾過が進み、微生物の栄養基質
となる有機物の濃度が徐々に高まるにつれ、微生物の増
殖過程における誘導期に類似した微生物の代謝活動が盛
んになる。強いフロックを形成する微生物の誘導期より
短い時間であり、且つ微生物の代謝活動を利用するのに
充分な時間を周期とし、有機廃水の有機物濃度と性状に
応じ濾床面積当り、又濾床容積当りの供給水量を定め、
集中的に供給、停止を繰り返すことによって、微生物膜
や汚泥等の処理副産物の生成を著しく減少させ、且つ高
度の処理が実現される。上層の通気量を下層の通気量よ
り少なくしたことにより、上層が酸素不足になり、嫌気
性微生物、通性嫌気性微生物の活性が高められ、濾床に
滞留した有機物はより低級な物質に分解される。低級な
物質の殆どは、水に溶けやすく、次に注加された有機廃
水により順次流される。より低級になればなるほど、濾
床下部に移行しやすい。嫌気性発酵は酸発生期、酸退行
期、最終分解期と進行するが、1.5 〜4mm 程の篩で分流
した濾材を用いると、酸退行期には濾床から流れ落ちて
しまうので、濾床内には、最終分解期に発生するメタン
やアンモニアは極めて少量（臭いが外に出ない程度）し
か確認できない。下層に十分酸素があると、好気性微生
物と後生虫の働きで、低級物質は容易に炭酸ガスと水と
極めて少量の塩類にまで酸化される。
機廃水が到達した濾床内の各箇所が急激に有機物濃度が
希薄になって微生物をとりまく栄養基質も急変する。そ
れらの作用により微生物にストレスを与え、その結果、
強いフロックを形成する微生物の対数増殖（分裂）を抑
制する。その後濾床内で濾過が進み、微生物の栄養基質
となる有機物の濃度が徐々に高まるにつれ、微生物の増
殖過程における誘導期に類似した微生物の代謝活動が盛
んになる。強いフロックを形成する微生物の誘導期より
短い時間であり、且つ微生物の代謝活動を利用するのに
充分な時間を周期とし、有機廃水の有機物濃度と性状に
応じ濾床面積当り、又濾床容積当りの供給水量を定め、
集中的に供給、停止を繰り返すことによって、微生物膜
や汚泥等の処理副産物の生成を著しく減少させ、且つ高
度の処理が実現される。上層の通気量を下層の通気量よ
り少なくしたことにより、上層が酸素不足になり、嫌気
性微生物、通性嫌気性微生物の活性が高められ、濾床に
滞留した有機物はより低級な物質に分解される。低級な
物質の殆どは、水に溶けやすく、次に注加された有機廃
水により順次流される。より低級になればなるほど、濾
床下部に移行しやすい。嫌気性発酵は酸発生期、酸退行
期、最終分解期と進行するが、1.5 〜4mm 程の篩で分流
した濾材を用いると、酸退行期には濾床から流れ落ちて
しまうので、濾床内には、最終分解期に発生するメタン
やアンモニアは極めて少量（臭いが外に出ない程度）し
か確認できない。下層に十分酸素があると、好気性微生
物と後生虫の働きで、低級物質は容易に炭酸ガスと水と
極めて少量の塩類にまで酸化される。
【０００９】
【実施例】本発明に係る有機廃水処理方法、及びその方
法で使用する有機廃水処理処理装置を図面に基いて説明
する。図３は第１実施例を示したもので、高さ2.8m、直
径1.13m の円筒形で上端が開放された濾過槽１の底部に
は排水口２が形成されており、底面から10cmの高さ位置
に、16メッシュステンレス 製の網が張設された底敷き板３が配置
されている。この濾過槽１内には、濾材である1.5mm 〜
4.5mm に、分粒した木小片４を、底敷き板３上へ約2.4m
の高さまで充填することにより、散水式濾床が形成され
ている。濾過槽１の真上には、図示しない有機廃水タン
クに接続された廃水パイプ５の供給口が開口し、廃水パ
イプ５には定量ポンプ６ａとタイマ６ｂとで構成され、
断続的に有機廃水を注加する制御機構６が装備されてい
る。このように形成された有機廃水処理装置において、
廃水パイプ５の供給口から５分間で45リットルの工場排水を
注加し、それを１時間毎に繰り返した。前記廃水注加の
タイミングは、予めセットされたタイマ６ｂにより自動
的に行なわれ、工場廃水としては、製パン工場から排出
されたものを使用した。結果は下記の通りである。 これら処理結果には多少の変動はあるものの、６箇月以
上の連続運転をしても濾床閉塞を生じることがなく上記
以上の性能保持も確認された。BOD 負荷量は3.0Kg ／m2
日でBOD 除去率は90％以上であり、実用性の高いことも
確認した。
法で使用する有機廃水処理処理装置を図面に基いて説明
する。図３は第１実施例を示したもので、高さ2.8m、直
径1.13m の円筒形で上端が開放された濾過槽１の底部に
は排水口２が形成されており、底面から10cmの高さ位置
に、16メッシュステンレス 製の網が張設された底敷き板３が配置
されている。この濾過槽１内には、濾材である1.5mm 〜
4.5mm に、分粒した木小片４を、底敷き板３上へ約2.4m
の高さまで充填することにより、散水式濾床が形成され
ている。濾過槽１の真上には、図示しない有機廃水タン
クに接続された廃水パイプ５の供給口が開口し、廃水パ
イプ５には定量ポンプ６ａとタイマ６ｂとで構成され、
断続的に有機廃水を注加する制御機構６が装備されてい
る。このように形成された有機廃水処理装置において、
廃水パイプ５の供給口から５分間で45リットルの工場排水を
注加し、それを１時間毎に繰り返した。前記廃水注加の
タイミングは、予めセットされたタイマ６ｂにより自動
的に行なわれ、工場廃水としては、製パン工場から排出
されたものを使用した。結果は下記の通りである。 これら処理結果には多少の変動はあるものの、６箇月以
上の連続運転をしても濾床閉塞を生じることがなく上記
以上の性能保持も確認された。BOD 負荷量は3.0Kg ／m2
日でBOD 除去率は90％以上であり、実用性の高いことも
確認した。
【００１０】図４は第２実施例を示したもので、前記第
１実施例の装置から制御機能を外し、送気機能を付加し
たものである。実施例の送気機能は、濾過槽１の下部
に、ブロア７の空気吐出口を接続すると共に、排水口２
をシールポット構造とし、ブロア７から吐出された空気
を排水口２から漏らすことなく、総てが濾材内を上方へ
通過させるようになっている。又木小片４から成る濾層
内には、濾過槽の上部から10cm径の塩化ビニール製パイ
プ８・８・８が３本、夫々中層にあたる約1.6 ｍの深さ
まで埋入せられ、そのため濾床の上層部では大半の空気
が前記塩化ビニール製パイプ８を通過してから抜け出す
ので、上層部では送気量が大幅にダウンする。前記ブロ
ア７から、0.1KW のモータにより36m/m Aqの空気供給を
行いながら、定量ポンプ６ａを働かせて有機廃水を１時
間当リ45リットル の割合で約２週間連続して供給したとこ
ろ、濾床に閉塞減少が見られた。そこで約３〜４日供給
を停止させたところ閉塞は解消されたので、その後約２
週間連続して供給するといったように断続的な注加を３
箇月以上繰り返した。尚本有機廃水処理装置はタイマを
利用した制御機構は装備されておらず、廃水の注加、停
止は手動で行なう。結果は下記の通りである。 このように、散水式濾床の下層より送気し、而も上層の
通過量を下層の通過量より少なくなるようにしたから、
上層部はより嫌気性微生物に適した環境に、下層部は好
気性微生物に適した環境となり、処理能力が向上され
た。多少処理結果の変動はあるものの、２週間運転後に
３日停止させればよいだけであるから、停止期間をずら
して複数の装置を運転させれば、連続した有機廃水の処
理が可能となり、１７日間のうち３日間給水を停止する
ことは、BOD 負荷量を82.3％に減じたのと同様で、その
負荷量は2.4Kg ／m2日でBOD 除去率は95％となり、充分
実用化できる範囲と云える。
１実施例の装置から制御機能を外し、送気機能を付加し
たものである。実施例の送気機能は、濾過槽１の下部
に、ブロア７の空気吐出口を接続すると共に、排水口２
をシールポット構造とし、ブロア７から吐出された空気
を排水口２から漏らすことなく、総てが濾材内を上方へ
通過させるようになっている。又木小片４から成る濾層
内には、濾過槽の上部から10cm径の塩化ビニール製パイ
プ８・８・８が３本、夫々中層にあたる約1.6 ｍの深さ
まで埋入せられ、そのため濾床の上層部では大半の空気
が前記塩化ビニール製パイプ８を通過してから抜け出す
ので、上層部では送気量が大幅にダウンする。前記ブロ
ア７から、0.1KW のモータにより36m/m Aqの空気供給を
行いながら、定量ポンプ６ａを働かせて有機廃水を１時
間当リ45リットル の割合で約２週間連続して供給したとこ
ろ、濾床に閉塞減少が見られた。そこで約３〜４日供給
を停止させたところ閉塞は解消されたので、その後約２
週間連続して供給するといったように断続的な注加を３
箇月以上繰り返した。尚本有機廃水処理装置はタイマを
利用した制御機構は装備されておらず、廃水の注加、停
止は手動で行なう。結果は下記の通りである。 このように、散水式濾床の下層より送気し、而も上層の
通過量を下層の通過量より少なくなるようにしたから、
上層部はより嫌気性微生物に適した環境に、下層部は好
気性微生物に適した環境となり、処理能力が向上され
た。多少処理結果の変動はあるものの、２週間運転後に
３日停止させればよいだけであるから、停止期間をずら
して複数の装置を運転させれば、連続した有機廃水の処
理が可能となり、１７日間のうち３日間給水を停止する
ことは、BOD 負荷量を82.3％に減じたのと同様で、その
負荷量は2.4Kg ／m2日でBOD 除去率は95％となり、充分
実用化できる範囲と云える。
【００１１】図５は第３実施例を示したもので、実施例
１の装置の下部に、ブロア７の空気吐出口を接続すると
共に、濾床内に、濾過槽の上部から10cm径の塩化ビニー
ル製パイプ８・８・８を３本、夫々約1.6 ｍの深さまで
埋入させ、0.1KW のモータを使用してブロア７から36m/
m Aqの空気供給を行いながら、制御機構６を利用して、
廃水を、１時間毎に45リットルを３分間で急激に供給した。
結果は下記の通りである。 以上の結果を得ると共に、今も尚、６箇月にわたる連続
運転を続けている。因みにBOD 負荷量は負荷量は3.0Kg
／m2日でBOD 除去率は97.5％である。
１の装置の下部に、ブロア７の空気吐出口を接続すると
共に、濾床内に、濾過槽の上部から10cm径の塩化ビニー
ル製パイプ８・８・８を３本、夫々約1.6 ｍの深さまで
埋入させ、0.1KW のモータを使用してブロア７から36m/
m Aqの空気供給を行いながら、制御機構６を利用して、
廃水を、１時間毎に45リットルを３分間で急激に供給した。
結果は下記の通りである。 以上の結果を得ると共に、今も尚、６箇月にわたる連続
運転を続けている。因みにBOD 負荷量は負荷量は3.0Kg
／m2日でBOD 除去率は97.5％である。
【００１２】図６は第４実施例を示したもので、実施例
２の装置に於て、濾床の下層部50cmを活性炭９に入れ替
えた。又化ビニール製パイプ８は、３本から１本に減ら
した。結果は下記の通りである。 ４週間の連続運転の後、濾床が閉塞した。そこで４日間
運転を停止したところ濾床の閉塞は解消し、その後運転
を再開し、更に４週の連続運転ができ、６箇月以上繰り
返し運転している。４日間の停止は28日稼働÷32日＝8
7.5％の稼働率であり、実施例２と同様、複数の同型装
置を並列に並べ停止日を順にずらして運転すれば連続処
理を行ったことと同じになる。尚 BOD 負荷量は2.62Kg
／m2日で BOD除去率は99.8％である。
２の装置に於て、濾床の下層部50cmを活性炭９に入れ替
えた。又化ビニール製パイプ８は、３本から１本に減ら
した。結果は下記の通りである。 ４週間の連続運転の後、濾床が閉塞した。そこで４日間
運転を停止したところ濾床の閉塞は解消し、その後運転
を再開し、更に４週の連続運転ができ、６箇月以上繰り
返し運転している。４日間の停止は28日稼働÷32日＝8
7.5％の稼働率であり、実施例２と同様、複数の同型装
置を並列に並べ停止日を順にずらして運転すれば連続処
理を行ったことと同じになる。尚 BOD 負荷量は2.62Kg
／m2日で BOD除去率は99.8％である。
【００１３】図７は第５実施例を示したもので、実施例
３の装置に於て、濾床下層部を1 〜3 mm粒径の活性炭９
に入れ替え、直径10cmの塩化ビニール製パイプ８を１
本、活性炭層の上部に届くまで差し込み、他は全く実施
例３と同じ様にした。これらの実施例では、濾床内の送
気量を、下層より上層を少なくするために、上層内に直
径10cmの塩化ビニール製パイプを埋入させているが、パ
イプは塩化ビニール製に限定するものでないことは勿
論、上層と下層との境界に、外部へ空気を排出する排出
手段を設けるなど、適宜変更できる。又濾材も、微生物
坦持機能を有するものであれば、実施例に限定されな
い。実施例５の結果は下記の通りである。 以上の結果を得、今なお６か月以上にわたって連続運転
を行なっており、上記の性能を持続している。尚 BOD
負荷量は3.0Kg ／m2日でBOD 除去率が99.9％と驚異的な
数値を記録した。
３の装置に於て、濾床下層部を1 〜3 mm粒径の活性炭９
に入れ替え、直径10cmの塩化ビニール製パイプ８を１
本、活性炭層の上部に届くまで差し込み、他は全く実施
例３と同じ様にした。これらの実施例では、濾床内の送
気量を、下層より上層を少なくするために、上層内に直
径10cmの塩化ビニール製パイプを埋入させているが、パ
イプは塩化ビニール製に限定するものでないことは勿
論、上層と下層との境界に、外部へ空気を排出する排出
手段を設けるなど、適宜変更できる。又濾材も、微生物
坦持機能を有するものであれば、実施例に限定されな
い。実施例５の結果は下記の通りである。 以上の結果を得、今なお６か月以上にわたって連続運転
を行なっており、上記の性能を持続している。尚 BOD
負荷量は3.0Kg ／m2日でBOD 除去率が99.9％と驚異的な
数値を記録した。
【００１４】実施例２〜５において、送気温度を２０℃
一定に保つことにより、有機負荷量を上昇させることが
可能なことを確認した。これは冬期最低気温が５℃以下
になった時、性能が低下しはじめたので送気を加熱する
ことで対応したが、室温（20℃）の空気を送気すれば、
送気を加熱する必要はない。木小片から成る上層に送気
すると、完全に枯れていない木質の場合にはリグニンが
溶け出し処理水が着色する。下層、つまり送気が通過す
る層の濾材を活性炭にすることにより、リグニンの溶出
を防止することができる。このことにより高度に処理し
なくても良い場合は、活性炭のかわりにクリンカアッシ
ュ粒子や多孔性セラミック粒子などを用いることも可能
であるが、先に述べたように、活性炭を用いた時によう
に高度に安定的に良い処理水を得ることは期待できな
い。いずれの実施例においても、悪臭や濾床蠅の発生は
確認されなかった。
一定に保つことにより、有機負荷量を上昇させることが
可能なことを確認した。これは冬期最低気温が５℃以下
になった時、性能が低下しはじめたので送気を加熱する
ことで対応したが、室温（20℃）の空気を送気すれば、
送気を加熱する必要はない。木小片から成る上層に送気
すると、完全に枯れていない木質の場合にはリグニンが
溶け出し処理水が着色する。下層、つまり送気が通過す
る層の濾材を活性炭にすることにより、リグニンの溶出
を防止することができる。このことにより高度に処理し
なくても良い場合は、活性炭のかわりにクリンカアッシ
ュ粒子や多孔性セラミック粒子などを用いることも可能
であるが、先に述べたように、活性炭を用いた時によう
に高度に安定的に良い処理水を得ることは期待できな
い。いずれの実施例においても、悪臭や濾床蠅の発生は
確認されなかった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、有機廃水を断続的に供
給することで、又有機廃水の通過方向と逆方向へ送気を
行なうと共に、濾床内の送気量を、下層より上層を少な
くすることにより、微生物の対数増殖を制御し、増殖過
程における誘導期の微生物活動の特性を効果的に利用し
た、高度な有機廃水の処理が可能となった。そしてそれ
らの廃水処理においては、濾床の閉塞による機能低下
や、余剰汚泥、悪臭、濾床蠅の発生もなく、経済的で実
用性は大である。
給することで、又有機廃水の通過方向と逆方向へ送気を
行なうと共に、濾床内の送気量を、下層より上層を少な
くすることにより、微生物の対数増殖を制御し、増殖過
程における誘導期の微生物活動の特性を効果的に利用し
た、高度な有機廃水の処理が可能となった。そしてそれ
らの廃水処理においては、濾床の閉塞による機能低下
や、余剰汚泥、悪臭、濾床蠅の発生もなく、経済的で実
用性は大である。
【図１】細菌の培養時間と生菌数の関係を示す増殖変化
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】有機廃水供給後における排水量の変化を示す説
明図である。
明図である。
【図３】本発明に係る有機廃水処理装置の第１実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明に係る有機廃水処理装置の第２実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】本発明に係る有機廃水処理装置の第３実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図６】本発明に係る有機廃水処理装置の第４実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図７】本発明に係る有機廃水処理装置の第５実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【符号の説明】 １・・濾過槽、２・・排水口、３・・底敷き板、４・・
木小片、５・・廃水パイプ、６・・制御機構、６ａ・・
定量ポンプ、６ｂ・・タイマ、７・・ブロア、８・・塩
化ビニール製パイプ、９・・活性炭。
木小片、５・・廃水パイプ、６・・制御機構、６ａ・・
定量ポンプ、６ｂ・・タイマ、７・・ブロア、８・・塩
化ビニール製パイプ、９・・活性炭。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蟹江 照行 名古屋市中区大須四丁目10番32号 デコ ンタインテグレ株式会社内 (72)発明者 内川 逸己 名古屋市中区大須四丁目10番32号 デコ ンタインテグレ株式会社内 (72)発明者 中垣 隆司 名古屋市中区大須四丁目10番32号 デコ ンタインテグレ株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−66194（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 強いフロックを形成する微生物の誘導期
より短かい時間であり、且つ微生物の代謝活動を利用す
るのに充分な時間を周期とし、有機廃水の有機物濃度と
性状に応じ、濾床面積当りまたは濾床容積当りの注加水
量を定め、10mm以下粒径の濾材を充填した散水濾床式水
処理装置に、有機廃水を前記定められた周期における一
サイクルの時間に対して１／６以下の時間で急激に注加
することを繰り返すことにより、微生物膜や汚泥などの
処理副産物の生成を著しく減少させ、且つ、有機廃水を
高度に処理することを特徴とする有機廃水処理方法。 - 【請求項２】 前記濾床の下部に、送気による空気供給
手段を設け、その空気供給手段が設けられた濾床内の空
気量を、下層より上層を少なくせしめた請求項１に記載
の有機廃水処理方法。 - 【請求項３】 濾床の下部に、送気による空気供給手段
を設け、10mm以下粒径の濾材を充填した散水濾床式水処
理装置において、濾床内の中層より外部へ連通する通気
路を設け、その通気路を介して中層から空気を抜け出さ
せることにより濾床内の空気を下層より上層を少なくせ
しめることを特徴とした有機廃水処理装置。 - 【請求項４】 前記濾床を、上層が木質小片、下層が活
性炭小粒から成る二層式とした請求項３に記載の有機廃
水処理装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12907793A JP2602164B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置 |
| KR1019940008013A KR970006499B1 (ko) | 1993-05-31 | 1994-04-16 | 유기 폐수 처리방법 및 그 방법에서 사용하는 유기 폐수 처리장치 |
| EP19940303748 EP0627387A1 (en) | 1993-05-31 | 1994-05-25 | Method and apparatus for processing organic waste water |
| AU63333/94A AU671909B2 (en) | 1993-05-31 | 1994-05-25 | System for processing organic waste water |
| US08/249,320 US5679252A (en) | 1993-05-31 | 1994-05-26 | Method for processing organic waste water |
| CA 2124548 CA2124548A1 (en) | 1993-05-31 | 1994-05-27 | System for processing organic waste water |
| CN94108107A CN1099011A (zh) | 1993-05-31 | 1994-05-31 | 有机废水处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12907793A JP2602164B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335691A JPH06335691A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2602164B2 true JP2602164B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=15000511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12907793A Expired - Lifetime JP2602164B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 有機廃水処理方法及びその方法で使用する有機廃水処理装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5679252A (ja) |
| EP (1) | EP0627387A1 (ja) |
| JP (1) | JP2602164B2 (ja) |
| KR (1) | KR970006499B1 (ja) |
| CN (1) | CN1099011A (ja) |
| AU (1) | AU671909B2 (ja) |
| CA (1) | CA2124548A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19509367A1 (de) * | 1995-03-15 | 1996-09-19 | Linde Ag | Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung und/oder Emulsionsspaltung |
| US6123840A (en) * | 1997-05-06 | 2000-09-26 | Sanyo Electric. Co., Ltd. | Organic waste water treating apparatus having treating layer and auxiliary layer |
| US6436288B1 (en) | 1999-02-08 | 2002-08-20 | Mississippi State University | Bast medium biological reactor treatment system for remediation and odor suppression of organic waste streams |
| KR20000073723A (ko) * | 1999-05-13 | 2000-12-05 | 이상권 | 오폐수처리장치 |
| CA2323980A1 (en) | 2000-10-19 | 2002-04-19 | Rosaire Tremblay | Device for filtering air polluted with gases and odours |
| US20030085174A1 (en) * | 2001-04-19 | 2003-05-08 | Zappi Mark E | On-site biological treatment of contaminated fluids |
| JP2005288271A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Asaoka Kogyo Kk | 家畜糞尿等の高濃度有機性廃液の処理方法、及びその処理装置 |
| US8123941B2 (en) * | 2005-01-17 | 2012-02-28 | H2O World Wide Water Solutions Pty Ltd. | Sand filter and method of constructing same |
| CA2634190A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | International Environmental Solutions Pty Ltd | Method and apparatus for waste water treatment |
| EP2633058B1 (en) | 2010-10-26 | 2016-07-20 | Hanmi Science Co., Ltd. | Method for mass production of factor vii/viia |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2283166A (en) * | 1937-06-23 | 1942-05-19 | Walter E Buell | Method of treating sewage material |
| JPS5327586B2 (ja) * | 1972-08-23 | 1978-08-09 | ||
| US4009099A (en) * | 1974-07-12 | 1977-02-22 | Ecolotrol, Inc. | Apparatus and process for removing ammonia nitrogen from waste water |
| IT1036285B (it) * | 1975-06-12 | 1979-10-30 | Azienda Acquedotto Municipale | Procedimento per la depurazione biologia delle acque di fogna |
| JPS52103839A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-31 | Tokai Kagaku Kk | Method of purifying waste water |
| US4177144A (en) * | 1978-07-19 | 1979-12-04 | Ecolotrol, Inc. | Excess-growth control system for fluidized-bed reactor |
| JPS56144793A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-11 | Miura Eng Internatl Kk | Filtration of drainage containing organic suspensoid |
| FR2539407B1 (fr) * | 1983-01-19 | 1986-02-21 | Degremont Sa | Procede et appareil pour le traitement d'eau par cultures aerobies fixees sur un support granulaire |
| DE3414999A1 (de) * | 1984-04-19 | 1985-10-31 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und vorrichtung zum anaeroben abbau von organischem substrat |
| DE3816679A1 (de) * | 1988-05-17 | 1989-11-23 | Int Biotech Lab | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen beseitigung von schadstoffen aus waessern |
| US4931183A (en) * | 1988-06-24 | 1990-06-05 | Klein Hans U | Process and apparatus for the biological purification of water |
| DE68914645T2 (de) * | 1988-08-08 | 1994-09-22 | Alko Ltd | Verfahren zur mikrobiologischen reinigung von wasser. |
| JPH0321394A (ja) * | 1989-06-17 | 1991-01-30 | Ryohei Koike | 汚水処理装置および方法 |
| JPH07121397B2 (ja) * | 1990-11-17 | 1995-12-25 | デコンタインテグレ株式会社 | 汚泥状、固形状有機廃棄物処理用生物反応装置 |
| JPH04250892A (ja) * | 1990-11-17 | 1992-09-07 | Dekonta Integure Kk | 液状有機廃棄物処理用生物反応装置 |
| DE4137554C2 (de) * | 1991-11-15 | 1993-10-21 | Braun Medical Ag Emmenbruecke | Verfahren zur Entsorgung von Abwasser |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12907793A patent/JP2602164B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-16 KR KR1019940008013A patent/KR970006499B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-05-25 AU AU63333/94A patent/AU671909B2/en not_active Ceased
- 1994-05-25 EP EP19940303748 patent/EP0627387A1/en not_active Withdrawn
- 1994-05-26 US US08/249,320 patent/US5679252A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-27 CA CA 2124548 patent/CA2124548A1/en not_active Abandoned
- 1994-05-31 CN CN94108107A patent/CN1099011A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2124548A1 (en) | 1994-12-01 |
| AU671909B2 (en) | 1996-09-12 |
| EP0627387A1 (en) | 1994-12-07 |
| US5679252A (en) | 1997-10-21 |
| JPH06335691A (ja) | 1994-12-06 |
| KR970006499B1 (ko) | 1997-04-28 |
| CN1099011A (zh) | 1995-02-22 |
| AU6333394A (en) | 1994-12-15 |
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Legal Events
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