JP2926126B2 - 腐植による汚水の脱臭および浄化法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、エンザイム腐植粉体
を、生物または当該排泄物を由来とする汚水の活性汚泥
処理における汚水の濃度調整および汚泥調質時に使用し
て脱臭および浄化する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から継続して発達してきた活性汚泥
法の技術の進歩においても、臭気の発生については防ぎ
ようがなく、汚水の濃度調整に於ける濾過膜技術も普及
に時間を必要とし、濃縮槽に於ける汚泥の質の向上につ
いては現状維持の状態にある。一部に、古代微生物や通
性嫌気性菌に代謝産物を作らせ、これを脱臭や汚水の浄
化に使用する例が見られるが、代謝産物の含有量等が安
定しない等の問題が多い。 また、フルボ酸を含む土壌
等をペレットとして、これに汚水や汚泥を接触させて脱
臭や浄化を行う例もあるが、溶出量や質が一定せず、処
理水の水質安定に必要な返送汚泥の生成にも長期間かか
り、不特定要因が多すぎる等の問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】使用する微生物群を増
殖することができる環境に、汚水を近づけるための手段
として、従来は水で稀釈して微生物群の浸透圧に合わせ
ていたが、本発明は、エンザイム腐植の特性を生かし、
酸化と縮合によって汚水有機物を減少させると同時に脱
臭も行って工程が増えるのを防止することを課題とす
る。また本発明は、汚泥濃縮槽以外に、エンザイム腐植
のもう１つの特性である生物活性による関連微生物群の
活性化と、これに伴って進行する汚泥の質的向上を同時
に行うことを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の腐植による汚水
の脱臭および浄化法は、エンザイム腐植中に１０％以上
含有する有機物複合体（分析上の分類ではフルボ酸に該
当する）鉄錯体と除鉄物がもつ特性を汚水有機物に対し
て発揮させるものである。

【０００５】汚水の濃度調整時における有機物複合体鉄
錯体の汚水有機物に対する作用は、両者の間に起きる縮
合（以下、異種間縮合という）、ならびに、その際発生
する過酸化水素と有機物複合体鉄錯体または余剰の２価
の鉄イオンとの間で生ずる活性酸素（ヒドロキシルラジ
カル等）によるものである。

【０００６】異種間縮合では汚水中の蛋白質、アミノ
酸、有機酸および糖類と高分子有機物複合体鉄錯体（分
子量２０００以上の有機物複合体）とで縮合物を作り、
各縮合物が縮合して懸濁粒子を経て沈降性固形物とな
る。

【０００７】また、余剰の鉄イオンと共に硫化物で不活
性化された酸化酵素類を活性化させ、酸素や過酸化水素
を発生させ、次いで活性酸素を生成する。一方、ＳＨ基
酵素（ウレアーゼ等）を活性酸素とともに不活性化させ
て、アンモニア等の臭気の発生を根絶する。

【０００８】発生している臭気のうち、酸化され易い硫
化水素、アンモニア、メチルメルカプタン、硫化メチル
等は酸化分解または高分子化して不揮発性となって脱臭
され、酸化され難いノルマル酪酸、イソ吉草酸、ノルマ
ルプロピオン酸等の各種有機酸、ジメチルサルファイド
等の高分子中性臭気は、縮合物として沈降性固形物また
は糖類を多く結合させたため液状の巨大高分子となった
各構造中に取り込まれ、無臭化される。

【０００９】有機物複合体鉄錯体の使用量は、腐植鉄塩
類混合粉体として汚水量の１万分の１以上、腐植鉄錯体
溶液では１万分の３以上であり、毎分０．３ｍ³内外の
通気攪拌を行なうか、叉は過酸化水素水（２８％以上含
有）を１万分の１以上注加して、約１分間以上激しく攪
拌して反応させる。

【００１０】臭気は通気攪拌では５〜３０分間、過酸化
水素水では瞬時〜数分以内に脱臭される。また、沈降性
固形物を原汚水にその１０％以上を返送する場合でも、
同固形物が混和された時点で脱臭される。

【００１１】沈降性固形物化においては、脱臭反応と同
時進行するが、反応完了時間は遅れる。特に、炭素数が
１８以上の高度不飽和脂肪酸が２０ｐｐｍ内外存在する
と２日間、１００ｐｐｍで１０日間継続する。その間、
活性酸素の発生が続く。通常は１２時間以内で完了す
る。

【００１２】沈降性固形物ばかりでなく汚泥について有
機物複合体錯体で異種間縮合および活性酸素の発生を一
定期間継続させれば、活性酸素に対する防御システムを
持たない変質、変敗原因微生物類は生存できないので、
その間は品質を保つことができ、また、酸化や縮合に再
利用することができる。

【００１３】また、活性酸素の発生を停止させるために
は、２価および３価の鉄イオンを不活性にすることにあ
り、除鉄した分子量１０００以下の有機物複合体（腐植
除鉄溶液）を腐植鉄錯体の使用量以上加える。腐植除鉄
溶液は３０％腐植水抽出液に炭酸カルシウム等のアルカ
リ土類金属の塩類または水酸化物でｐＨを３．５以上と
するか、叉はｐＨ３．０とした後、陽イオン交換樹脂の
水素型で除鉄を行なう。この際、分子１０００以上の有
機物複合体、鉄錯体および鉄イオンは、有機物複合体の
自己縮合物に取り込まれて沈降する。

【００１４】汚泥濃縮槽では腐植除鉄溶液を１万分の１
以上加えて凝集性バイオポリマー産生菌群、原虫類、脱
室菌等の微生物群を増殖させるとともに、ミセルコロイ
ドを維持する濃度の使用により、汚泥間の結合を増やし
続け、その間に生成する。酸素や過酸化水素により、通
常の通気でも内部の通性嫌気性菌や嫌気性群の生育を阻
止して、変質、変敗し難い汚泥とする。強い構造を持つ
ため、表面の吸着、吸蔵力および全体としての脱水性も
向上する。

【００１５】上記の低分子有機物複合体の特性は、低分
子でも多数の親水基、疎水基をもつ両親媒性物であるた
め、界面張力や表面張力を低下させ、微生物の栄養物の
摂取や固定相である汚泥への付着を容易にする等の生物
活性力を持つことにある。

【００１６】本発明で使用されるエンザイム腐植は、落
葉樹の落ち葉と動物由来の分解物が温暖な気候の下で縮
合し、地中に埋蔵されてきた中性腐植を原料とし、バイ
オテクノロジーによって低分子化し、再結合させ、安定
化させた後、粉体としたものである。ｐＨは２．６以
下、酸化電位は＋５００ｍＶ以上で、１０％以上の有機
物複合体（分析上の分類におけるフルボ酸に該当）が遊
離および鉄錯体として安定な状態で含有されている。有
機物複合体では分子量が２０００以上、１０００〜２０
００および１０００以下の含有率は平均６：３：１であ
る。

【００１７】

【実施例】以下に本発明をその実施例について説明す
る。表１は、し尿の処理工程において、稀釈工程と生物
処理後の水質例を挙げる。沈砂池を経た、し尿について
水道水で１０倍稀釈する従来法に対して、本発明は原水
量に対して１万分の２の腐植鉄錯体溶液を注加した後、
０．５ｍ³／日で１０分間曝気した後、１時間放置、上
澄液を曝気槽に移行させる。濃縮槽では、汚泥量に対し
て１万分の５の腐植除鉄溶液を加え、１夜毎分０．３ｍ
³内外の通気攪拌を行った後、曝気槽に２０％返送し８
時間、毎分０．５ｍ³で曝気した結果の水質である。

【００１８】

【表１】

【００１９】稀釈の代わりに行った酸化処理では９５％
の除去率で、その後の生物処理においても同様の除去率
を示した。処理場の臭気についても、酸化処理後に殆ん
ど感じない低程に低下し、生物処理の前後および脱水中
においても同様であった。

【００２０】表２は、下水を処理した事例である。本処
理では酸化処理は行わず、濃縮槽における汚泥の活性化
だけで行った。濃縮槽で汚泥量の１万分の５の腐植除鉄
溶液を加え、２日間、毎分０．５ｍ³の曝気を行い、汚
泥の活性化を行った後、２０％の返送汚泥により従来通
りの曝気処理を行った後の水質である。ＢＯＤの除去率
は９６％で，従来法の８４％に比べ良好な結果が得られ
た。濃縮槽の臭気は、腐植除鉄溶液を加えた後、曝気の
経過時間とともに減少した。曝気槽においても従来法に
比べ減少した。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】

１） 以上述べたとおり、本発明は空気送入量を増やさ
ずに、好気性微生物優勢な臭気の無い生物処理ができる
という点で、従来に例を見ない手段であり、今後、脱窒
素効率の高い、コンパクトな設備に対する可能性が見え
る手段でもあり、本発明の効果は大きい。 ２） 本発明により、全処理工程の臭気が無くなるとと
もに、水による稀釈も不要となり、通常の曝気で汚泥の
質的向上が期待できる。 ３） 活性汚泥法を適用している施設で、上記の臭気、
稀釈水または汚泥の質に関する問題があれば、それらは
すべて本発明の利用分野となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 3/00 - 3/34 C02F 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下水、し尿等の生物および当該排泄物に
   由来する汚水に、エンザイム腐植粉体と同量の硫酸第１
   鉄のような２価の鉄塩類を混合した腐植鉄塩類混合粉体
   を当該汚水量の１万分の１以上加えるか、またはエンザ
   イム腐植粉体の３０％水抽出液に３０％の硫酸第１鉄の
   ような２価の鉄塩類を溶解させた腐植鉄錯体溶液を１万
   分の３以上加えた後、毎分０．３ｍ^３の通気攪拌または
   １万分の１以上の過酸化水素水を注加して、１分間以上
   激しく攪拌することにより、当該汚水中の有機物とエン
   ザイム腐植中の有機物複合体の鉄錯体との間に異種間縮
   合を行わせ、次いで活性酸素を発生させることにより、
   臭気を酸化分解、酸化による不揮発性化または縮合物化
   して脱臭するとともに、懸濁性粒子、ならびに蛋白質、
   アミノ酸、有機酸、および糖類を沈降性固形物化および
   液状巨大高分子として浄化することを特徴とする腐植に
   よる汚水の脱臭および浄化法。
2. 【請求項２】 下水、し尿等の生物および当該排泄物に
   由来する汚水に、腐植鉄塩類混合粉体または腐植鉄錯体
   溶液を加え、通気攪拌または過酸化水素水を注加して生
   成した沈降性固形物を脱臭および沈降助剤として、２価
   の腐植酸鉄錯体の代わりに上記汚水中に返送することを
   特徴とする請求項１に記載の腐植による汚水の脱臭およ
   び浄化法。