JP3184947B2

JP3184947B2 - 還元性硫黄化合物含有排水の処理方法

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Publication number: JP3184947B2
Application number: JP06898294A
Authority: JP
Inventors: 理三木; 壮典長田; 裕史嘉森
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 2001-07-09
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH07251194A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水や排水の生物学的
処理、より詳細には還元性硫黄化合物を含む排水を硫黄
酸化細菌を用いて生物学的に処理する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】還元性硫黄化合物を含む排水は、写真工
業、石油精製工業、化学工業、金属精錬工業、鉱山など
から発生し、これらの排水に含まれている還元性硫黄化
合物は、硫化物（Ｓ^2-) 、チオ硫酸（Ｓ₂Ｏ₃ ^2-）、ジ
チオン酸（Ｓ₂Ｏ₆ ^2-）、ポリチオン酸（Ｓ_nＯ₆ ^2-、
ｎ＝３〜６）、チオシアン（ＳＣＮ）などであり、これ
らの還元性硫黄化合物を含む排水は、還元性硫黄化合物
に起因するＣＯＤ（化学的酸素要求量）が高く、このま
ま公共用水域に放流することはできない。産業排水ばか
りでなく、下水を嫌気性処理した場合にも、硫酸イオン
の還元によって還元性硫黄化合物が処理水中に発生し、
酸化処理が必要となる。

【０００３】このような排水や下水中の還元性硫黄化合
物の除去方法には、大きく分けて物理化学的方法と生物
学的方法とがある。

【０００４】まず、物理化学的方法であるが、曝気によ
って硫化物を揮散または酸化する方法がある。さらに、
排水や下水に含まれている還元性硫黄化合物を次亜塩素
酸ソーダや過酸化水素などの薬剤で酸化する方法も知ら
れている。

【０００５】また、還元性硫黄化合物を含む排水を化学
的に処理する際の酸素ガスを吹き込む指標として、酸化
還元電位（ＯＲＰ）を用いる方法が、特開昭５８−１２
２０９３号公報に記載されている。すなわち、この方法
は、硫化ソーダおよび／または水硫化ソーダなどの硫化
物を含む排水に、分子状酸素を含有するガスまたは過酸
化水素を接触させ、排水中の硫化ソーダおよび／または
水硫化ソーダなどの硫化物をチオ硫酸ソーダに酸化する
過程でＯＲＰが−５５０ｍＶ以上（基準電極不明）、好
ましくは−５００ｍＶ以上（基準電極不明）になるま
で、分子状酸素を含有するガスまたは過酸化水素を供給
する方法である。この方法では、さらに化学処理の後段
に次に述べるような硫黄酸化細菌を用いた生物学的方法
を付加している。なお、この生物学的処理の段階では、
ＯＲＰを指標にして空気などを曝気していない。

【０００６】次に、生物学的方法であるが、これは地球
上の硫黄循環に関わっている多種多様な微生物群を利用
する方法である。この微生物群の一群に硫黄酸化細菌が
あり、例えば「土壌微生物実験法」、養賢堂、ｐｐ３２
２、１９７５で主として化学合成硫黄酸化細菌（Ｔｈｉ
ｏｂａｃｈｉｌｌｕｓ属）、化学合成糸状酸化細菌（Ｂ
ｅｇｇｉａｔｏａなど）、光合成硫黄酸化細菌などが広
く知られている。例えば、特開昭５７−４２９６号公報
に記載されている硫黄酸化細菌を用いる方法は、下水も
しくはし尿汚泥および金属鉱山廃水中に存在しているＳ
₂Ｏ₃ ^2-やＳＣＮを分解する硫黄酸化細菌を石膏などの
担体に付着させ、濃縮し、還元性硫黄化合物を酸化分解
し、排水中のＣＯＤを除去する方法である。この方法で
用いられる硫黄酸化細菌は、例えば「独立栄養細菌」、
今井和民、化学同人、ｐｐ６３〜６７記載のようにｐＨ
が１．９〜２．０と著しく活性があり、チオ硫酸、ジチ
オン酸、ポリチオン酸を分解していることから、Ｔｈｉ
ｏｂａｃｈｉｌｌｕｓ属の硫黄酸化細菌と考えられる。
また、特開平３−２９６４９７号公報に記載されている
硫黄酸化細菌を用いる方法では、ｐＨを４〜５の微酸性
に維持し、５０時間程度の処理時間で還元性硫黄化合物
を酸化分解し、排水中のＣＯＤを除去している。

【０００７】さらに、特開平４−３１０２９５号公報、
特開平５−２６９４８７号公報には、中性近辺で活性の
あるｐＨ＝４〜７．５、好ましくは５．５〜６．５の硫
黄酸化細菌を下水の活性汚泥から馴養し、還元性硫黄化
合物を含む排水をＨＲＴが２時間程度の条件で、曝気槽
のＯＲＰを指標にして管理・制御する生物学的処理方法
が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の還元性硫黄化合
物を含む排水、下水の処理方法は、以下のような課題を
有している。

【０００９】まず、物理化学的方法であるが、曝気によ
って硫化物を揮散または酸化する方法は処理速度が極め
て遅く、また、イオウコロイドまでしか酸化されないの
で、処理水が白濁してしまう。また、例えば「バイオテ
クノロジーを活用した新排水処理システムの開発報告
書」、建設省、ｐｐ２７８〜２７９記載のように、産業
廃水のように多量の硫化物を含む排水からＨ₂Ｓガスと
して揮散するのはかなり困難である。さらに、排水に含
まれている還元性硫黄化合物を次亜塩素酸ソーダや過酸
化水素などの薬剤で酸化する方法は、酸化剤の添加量の
制御が難しくて処理水質が安定せず、また、酸化剤の処
理コストが極めて高い欠点がある。

【００１０】次に、硫黄酸化細菌を用いる生物学的方法
であるが、低ｐＨで凄息あるいは活性のある硫黄細菌に
より還元性硫黄化合物を含む排水を処理する場合、硫黄
酸化細菌が存在する曝気槽のｐＨをこの硫黄酸化細菌に
適した低ｐＨに硫酸や塩酸などを用いて調整する必要が
あり、さらに、処理水を公共水域に放流する場合、水酸
化ナトリウムなどを用いて中性に再調整する必要があ
り、ｐＨ調整用の薬品コストが高くなる欠点がある。さ
らに、排水処理設備を耐酸仕様にする必要があり、排水
処理設備の建設費が高騰する欠点もある。

【００１１】また、ｐＨが中性近辺で活性のある硫黄酸
化細菌を用いる生物学的方法においても、有機物を分解
するような従属栄養細菌と比較すると硫黄酸化細菌の増
殖速度は極めて小さく、また、フロック形成能力が小さ
いため、曝気槽へのエアレーション量管理が極めて重要
である。すなわち、エアレーション量が過大であると硫
黄酸化細菌がＳＳとして処理水に流出してしまい、曝気
槽の濃度が急速に低下し、処理不能となる。また、エア
レーション量が小さすぎると処理水質が安定せずまた悪
化しやすく、さらに処理設備が過大となる。例えば、特
開平３−２９６４９７号公報記載の方法では、曝気槽へ
のエアレーション量を５ｍ³／分と一定にしているた
め、ＨＲＴが５０時間と極めて長く、このため処理設備
が著しく大きくなり、処理設備の建設費が膨大になるも
のと考えられる。

【００１２】これに対し、特開平４−３１０２９５号公
報、特開平５−２６９４８７号公報記載の方法を用いれ
ば、処理設備の建設費が小さく、ｐＨ調整用の薬品コス
トも極めて小さくなり、また、処理水質も安定化する。

【００１３】しかし、このような還元性硫黄化合物を含
む産業排水や下水は、多量のＣａ²⁺を含有する場合があ
る。このような場合、炭酸カルシウム化合物や硫酸カル
シウム化合物を形成しやすく、散気管の閉塞が生じやす
い。散気管の閉塞が生じると、エアー不足により曝気槽
のＯＲＰ管理が不安定となり、この結果、処理水質が悪
化してしまう。産業排水や下水の還元性硫黄化合物濃度
が高い場合、酸素供給能力を増加させるため微細気泡を
生じさせる散気管を用いる場合が多くなり、この場合さ
らに散気管の閉塞が生じやすく、処理が不可能となる。
また、先に述べたように、硫黄酸化細菌を曝気槽で高濃
度に維持するため、石膏などの担体を用いて担体表面に
硫黄酸化細菌を付着させることがあるが、このように意
図的に担体をリアクターに添加する場合も散気管の閉塞
が生じやすく、散気管の閉塞対策が必須であると考えら
れる。

【００１４】さらに、曝気槽のエアレーション制御方法
については、すでに、特開平４−３１０２９５号公報、
特開平５−２６９４８７号公報に、曝気槽のＯＲＰを指
標にして曝気槽へのエアレーション量を管理・制御する
高効率生物学的処理方法が記載されている。しかし、硫
黄酸化細菌の馴養期やトラブル発生時には硫黄酸化細菌
の活性が低下しているため曝気槽のＯＲＰが上昇しにく
く、所定のＯＲＰを維持するのはかなり困難となる。

【００１５】本発明の目的は、還元性硫黄化合物を含む
排水を硫黄酸化細菌を用いて生物学的に高効率に安定し
て処理することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の
〜の通りである。

【００１７】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化
細菌を用いて生物学的に処理する際、硫黄酸化細菌を都
市下水の活性汚泥から馴養する時期に、空気または酸素
による曝気槽へのエアレーション量を曝気槽の溶存酸素
（ＤＯ）が１〜３ｍｇ／ｌになるように制御し、馴養完
了後、エアレーション量を曝気槽の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が０〜＋１５０ｍＶ（銀／塩化銀電極基準）になる
ように制御することを特徴とする還元性硫黄化合物含有
排水の処理方法。

【００１８】曝気槽下部に設置した水添式散気管内
部のカルシウム化合物を処理水および／または水道水に
よって洗浄することを特徴とする前記の還元性硫黄化
合物含有排水の処理方法。

【００１９】曝気槽下部に設置した水添式散気管お
よび／または水添式散気管上部に微細気泡を発生させる
水中攪拌機により曝気槽を攪拌することを特徴とする前
記またはの還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００２０】水添式散気管へ空気または酸素を導入
するブロアの回転数および／または水中攪拌機のインペ
ラの回転数を調節して曝気槽のＯＲＰおよび／またはＤ
Ｏを設定値に維持することを特徴とする前記の還元性
硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００２１】曝気槽下部に設置した水添式散気管内
部を洗浄する処理水および／または水道水に、酸および
／またはアルカリを添加し、曝気槽のｐＨを４〜７．５
に保持することを特徴とする前記〜のいずれかの還
元性硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００２２】

【作用】以下、本発明の作用を詳細に説明する。

【００２３】下水や産業廃水の処理を行っている活性汚
泥には、ｐＨが４．０〜７．５で還元性硫黄化合物を酸
化する硫黄酸化細菌が凄息している。

【００２４】最初に、ｐＨが４．０〜７．５で還元性硫
黄化合物を酸化する硫黄酸化細菌を馴養、増殖する方法
について説明する。まず、還元性硫黄化合物を化学的に
硫酸化合物まで酸化する反応を仮定し、この反応におけ
る自由エネルギーを便覧、成書、文献などから求め、次
に、この自由エネルギー変化量から計算により、この反
応が起こるためのＯＲＰを求める。例えば、還元性硫黄
化合物がチオ硫酸化合物の場合、ＯＲＰは約＋１５０ｍ
Ｖ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）となる。したがって、曝
気槽のＯＲＰは高くても約＋１５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣ
ｌ電極基準）あれば十分であり、曝気槽のＯＲＰを＋１
５０ｍＶ以上に維持することはエアレーション量が過大
となり、不経済となる。

【００２５】次に、図１に示す活性汚泥処理装置の曝気
槽３に、下水あるいは産業廃水の処理を行っている活性
汚泥処理装置の曝気槽から採取した活性汚泥混合液を入
れ、還元性硫黄化合物を含有する排水を曝気槽３の水理
学的滞留時間（ＨＲＴ）が８時間になるように供給す
る。排水供給当初は曝気槽３のＯＲＰは０ｍＶ以下（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ電極基準）であり、０ｍＶに維持するのが
かなり困難であるため、曝気槽３のＤＯを指標として、
曝気槽３のＤＯが１〜３ｍｇ／ｌに維持されるように運
転する。曝気槽３のＤＯが１〜３ｍｇ／ｌ程度であれ
ば、ＤＯ不足により活性汚泥が阻害を受けることはな
い。ＤＯが１ｍｇ／ｌ未満では酸素不足で、微生物が活
動できない。また、曝気槽３のＤＯを３ｍｇ／ｌ超に維
持することはエアレーション量が過大となり、不経済と
なる。この段階で曝気槽３のＯＲＰを急激に上昇させよ
うとするとエアレーション量が増大し、活性汚泥のフロ
ックを破壊する結果を招きやすいので、曝気槽のＤＯを
指標とする方法が望ましい。

【００２６】排水の供給開始後、曝気槽のＯＲＰが徐々
に上昇し、ＯＲＰ制御が可能となる。処理水の還元性硫
黄化合物は、曝気槽のＯＲＰが０ｍＶになるとほとんど
検出されなくなり、また、処理水のＣＯＤも著しく低下
する。先に述べたように、還元性硫黄化合物がチオ硫酸
化合物の場合、計算上のＯＲＰは約＋１５０ｍＶ（Ａｇ
／ＡｇＣｌ電極基準）となるが、排水処理として機能す
るＯＲＰの下限値は約０ｍＶである。ＯＲＰが０ｍＶ未
満では酸化雰囲気でないと判断する。したがって、還元
性硫黄化合物がチオ硫酸化合物の場合、曝気槽のＯＲＰ
を０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）から＋１５０ｍＶ
（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）に制御することが望まし
い。曝気槽のＯＲＰが０ｍＶ〜＋１５０ｍＶに達し、維
持が可能な状態になれば、曝気槽のＨＲＴが８時間→６
時間→４時間→３時間→２時間となるように、７〜１０
日毎に排水の供給量を増加させる。

【００２７】この際、硫黄酸化細菌の馴養・増殖が進む
につれて硫酸が生成するため曝気槽のｐＨは低下し、ｐ
Ｈ調整を行わないと特開昭５６−６７５８９号公報、特
開昭５７−４２９６号公報に記載されているように、ｐ
Ｈが１．９〜２．０まで低下する。このようにｐＨが４
未満に低下した状態で馴養・増殖した硫黄酸化細菌は、
強酸性で活性なＴｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属が優先種と
なる。また、処理水のｐＨが４未満では公共水域にその
まま放流できないため、水酸化ナトリウムなどを用いて
中性に再調整する必要があり、ｐＨ調整用の薬品コスト
が高くなる欠点がある。また、排水処理設備を耐酸性に
する必要があり、排水処理設備の建設費が高騰する問題
がある。また、ｐＨが７．５以上になると、馴養・増殖
した硫黄酸化細菌がチオ硫酸化合物や硫化物などの還元
性硫黄化合物を酸化する機能が低下し、処理水にこれら
の還元性硫黄化合物が検出され、処理水のＣＯＤが上昇
する。このため、曝気槽のｐＨは４．０〜７．５、好ま
しくは５．５〜６．５になるように、硫酸、塩酸などの
酸や水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどのアルカ
リ溶液によって制御する必要がある。

【００２８】このように、曝気槽のｐＨを管理・制御す
ると、ｐＨが４．０〜７．５の範囲で活性で、還元性硫
黄化合物を迅速に酸化できる硫黄酸化細菌を馴養・増殖
することができる。

【００２９】次に、このようにして馴養・増殖させた硫
黄酸化細菌の濃度を維持する曝気槽の散気装置および散
気方法について説明する。

【００３０】硫黄酸化細菌の大半は還元性硫黄化合物を
酸化し、その酸化エネルギーを利用し、空気中のＣＯ₂
を固定化して細胞合成を行い、増殖する。このような硫
黄酸化細菌は、還元性硫黄化合物を酸化する際に酸素を
消費するため、曝気を効率的に行う必要がある。曝気を
効率的に行うためには、酸素移動効率の高い微細気泡を
生じることが可能な気孔径が０．１〜０．５ｍｍ程度の
散気管を用いることが望ましい。しかし、このような微
細気泡型散気管を用いると、還元性硫黄化合物を含む排
水の場合、カルシウム化合物による気孔の閉塞がきわめ
て生じやすい。そこで、処理水および／または水道水に
よって微細気泡型散気管の内部を定期的に洗浄する水添
式散気管を曝気槽下部に設置することにした。そして、
タイマー付き洗浄ポンプによって処理水および／または
水道水を微細気泡型散気管内部に１時間に１５秒〜１分
程度通水する。散気管への通水量は排水の種類によって
異なるが、処理水量の１％以下である。また、水添式散
気管を用いたエアレーションは、曝気槽のＤＯおよび／
またはＯＲＰを指標にして水添式散気管へエアーを導入
するためのブロアの回転数の手動および／または自動制
御によって行われる。ブロアは回転数を制御するため
に、例えばルーツブロアを使用することが好ましい。

【００３１】さらに、カルシウム化合物による閉塞が非
常に生じやすい場合には、水添加を伴う気孔径が１〜５
ｍｍ程度の粗気泡性散気管と水中エアレーターを併用す
ると効果的である。粗気泡性散気管は気孔径がかなり大
きいため閉塞がさらに生じにくいが、酸素移動効率が低
下する欠点がある。このため、粗気泡性散気管上部に水
中エアレーターを設置し、水中エアレーターのインペラ
の回転によって粗気泡性散気管から生じる粗気泡を微細
気泡化する。このような水中エアレーターを併用する
と、カルシウム化合物による気孔の閉塞がさらに少なく
なると同時に酸素移動効率が高まるため粗気泡性散気管
単独の場合より曝気量が小さくてすむし、フロックの破
壊を防ぐこともできる。水添加を伴う気孔径が１〜５ｍ
ｍ程度の粗気泡性散気管を用いたエアレーションは、曝
気槽のＤＯおよび／またはＯＲＰを指標にしてブロアの
回転数の手動および／または自動制御によって行う。な
お、水中エアレーターのインペラの回転数を増加させす
ぎると硫黄酸化細菌のフロックの破壊が生じやすいの
で、水中エアレーターのインペラの回転数はＤＯおよび
／またはＯＲＰで制御できるようにすることが望まし
い。

【００３２】散気管の閉塞防止対策としては、散気管に
処理水および／または水道水を単独で添加するのではな
く、曝気槽ｐＨを４〜７．５の中性に維持するための酸
および／またはアルカリを処理水および／または水道水
と併用して添加し、酸気管の閉塞を防止することも効果
的である。これは、たとえば閉塞の原因物質が酸および
／またはアルカリに溶解しやすい場合、処理水および／
または水道水の場合より閉塞がさらに生じにくくなる。
酸および／またはアルカリを単独で添加することも考え
られるが、曝気槽のｐＨ制御が主目的であるため、曝気
槽のｐＨによっては添加ポンプが作動しないことがある
ので、単独での使用はかなり困難と考えられる。

【００３３】

【実施例１】本発明の方法を、製鉄所から発生するチオ
硫酸化合物や硫化物などの還元性硫黄化合物を高濃度に
含有し、また、ｐＨが１２〜１４と高アルカリ性で、Ｃ
ＯＤが３００〜６００ｍｇ／ｌ、また、Ｃａ²⁺濃度が５
００〜１０００ｍｇ／ｌと高い工場排水の処理に実施し
た例について説明する。

【００３４】図１の活性汚泥処理装置の曝気槽３および
汚泥沈降槽５に、都市下水の処理を行っている下水処理
場の活性汚泥混合液（活性汚泥濃度：１５００ｍｇ／
ｌ）を投入した。まず、硫黄酸化細菌を馴養するため、
曝気槽３のＨＲＴが８時間になるように工場排水を供給
した。

【００３５】曝気槽３の下部には、気孔径が０．５ｍｍ
のセラミックス製の水添式散気菅４を設置し、洗浄ポン
プ１８によってタイマーによって１時間に３０秒間、処
理水で洗浄した。洗浄水量は総処理水量の１％に設定し
た。

【００３６】曝気槽３には、ＯＲＰセンサー１０とＤＯ
センサー１２を設置し、硫黄酸化細菌の馴養期は、曝気
槽３のＤＯを３ｍｇ／ｌと設定し、ＤＯによってブロア
１４の回転数を制御してエアレーションを行い、１週間
後、曝気槽３のＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１０
０ｍＶ以上に上昇したことを確認後、ＯＲＰ（Ａｇ／Ａ
ｇＣｌ基準）を＋１５０ｍＶに設定し、ＯＲＰ（Ａｇ／
ＡｇＣｌ基準）によってブロア１４の回転数を制御し、
エアレーションを行った。また、曝気槽３のｐＨは、１
０％硫酸および１０％ＮａＯＨ水溶液によって６．０〜
７．０に制御した。

【００３７】工場排水を供給してから３〜５日後に曝気
槽３のＯＲＰが０ｍＶ以上となり、処理水にチオ硫酸化
合物、硫化物などの還元性硫黄化合物が検出されなくな
り、ＣＯＤが５０ｍｇ／ｌ以下に低下した。次に、曝気
槽３のＨＲＴを７日毎に８時間→６時間→４時間→３時
間となるように短縮した。いずれの条件においても、表
１に示すように処理水のＣＯＤは１５ｍｇ／ｌ以下に除
去されており、硫黄酸化細菌の馴養が完了したと判断さ
れた。さらに、硫黄酸化細菌の馴養が完了すると、曝気
槽３のＨＲＴが３時間の条件で工場排水を供給し、約１
年間連続処理を行った。工場排水の水質および馴養期間
と連続処理期間の処理水質も表１に示す。この結果、連
続処理の処理水からはチオ硫酸化合物、硫化物などの還
元性硫黄化合物が検出されず、ＣＯＤが１５ｍｇ／ｌ以
下と良好であり、また、ｐＨも６．０〜７．０であるの
で、そのまま公共水域に放流することができた。

【００３８】

【表１】

【００３９】散気管の閉塞状況は、ブロア１４の吐出し
口に設置した圧力計によって判断できる。すなわち、散
気管の閉塞時には吐出し圧力が上昇し、安全弁が開放し
て曝気槽３へのエアレーションが不可能となるが、水洗
を実施した散気管の閉塞は１年間全く観測されなかっ
た。一方、水洗を実施しない場合、送水開始後約１〜２
ケ月で散気管の閉塞が生じ、曝気槽３へのエアレーショ
ンがかなり困難となり、酸素供給量が不足することによ
りＯＲＰが低下し、還元性硫黄化合物の酸化が進まなく
なり、処理水質が悪化した。

【００４０】

【実施例２】実施例１と同様に、化学工場から発生する
硫化物などの還元性硫黄化合物を高濃度に含有し、ま
た、ｐＨが１０〜１１と高アルカリ性で、ＣＯＤが１０
００〜１５００ｍｇ／ｌ、また、Ｃａ²⁺濃度が８００〜
１２００ｍｇ／ｌと高い化学工場排水の処理に実施した
例について説明する。

【００４１】図１の活性汚泥処理装置の曝気槽３および
汚泥沈降槽５に、化学工場排水の処理を行っている処理
場の活性汚泥混合液（活性汚泥濃度：２５００ｍｇ／
ｌ）を投入した。まず、硫黄酸化細菌を馴養するため、
曝気槽３のＨＲＴが８時間になるように化学工場排水を
供給した。

【００４２】曝気槽３の下部には、気孔径が２ｍｍのプ
ラスチックス製の水添式散気管４と水中エアレーターを
併設し、洗浄ポンプ１８によってタイマーにより１時間
に６０秒間、処理水で洗浄した。洗浄水量は総処理水量
の１％に設定した。さらに、ｐＨ調整用の硫酸の一部を
水添式散気管４内部に添加する構造とした。

【００４３】曝気槽３には、ＯＲＰセンサー１０とＤＯ
センサー１２を設置し、硫黄酸化細菌の馴養期は、曝気
槽３のＤＯを３ｍｇ／ｌと設定し、ＤＯによってブロア
１４の回転数を制御してエアレーションを行い、１週間
後、曝気槽３のＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１０
０ｍＶ以上に上昇したことを確認後、ＯＲＰを＋１５０
ｍＶに設定し、ＯＲＰによってブロア１４の回転数をＰ
ＩＤ自動制御し、エアレーションを行った。水中エアレ
ーターのインペラの回転数は、手動で周波数を３０Ｈｚ
に制御することによって調節した。また、曝気槽３のｐ
Ｈは、１０％硫酸および１０％ＮａＯＨ水溶液によって
６．０〜７．０に制御した。

【００４４】化学工場排水を供給してから３〜５日後に
曝気槽３のＯＲＰが０ｍＶ以上となり、処理水に硫化物
などの還元性硫黄化合物が検出されなくなり、ＣＯＤが
５０ｍｇ／ｌ以下に低下した。次に、曝気槽３のＨＲＴ
を７日毎に８時間→６時間→４時間となるように短縮し
た。いずれの条件においても、処理水のＣＯＤは１５ｍ
ｇ／ｌ以下に除去されており、硫黄酸化細菌の馴養が完
了したと判断された。さらに、硫黄酸化細菌の馴養が完
了すると、曝気槽３のＨＲＴが４時間の条件で工場排水
を供給し、連続処理を行った。この結果、連続処理の処
理水からは硫化物などの還元性硫黄化合物が検出され
ず、ＣＯＤが１５ｍｇ／ｌ以下と良好であった。前述し
たように、散気管の閉塞状況は、ブロア１４の吐出し口
に設置した圧力計によって判断できるが、処理水および
硫酸を添加しているため、散気管の閉塞は２年間全く観
測されなかった。さらに、水中エアレーターを粗気泡生
成型散気管と併設しているため、粗気泡生成型散気管単
独の場合と比較して曝気量を５０％以上削減できた。

【００４５】

【発明の効果】本発明により、還元性硫黄化合物含有排
水を下水や産業排水の活性汚泥から馴養・増殖させた硫
黄酸化細菌を用いて処理する場合、水添式散気管による
洗浄により散気管の閉塞が生じなくなるため、メンテナ
ンスが容易となり、また、処理水質が向上、安定化す
る。さらに、曝気量の削減も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための活性汚泥処理装置の例
を示す図である。

【図２】粗気泡生成型散気管と水中エアレーターの例を
示す図である。

【符号の説明】

１排水タンク２排水供給ポンプ３曝気槽４水添式散気管５汚泥沈降槽６レーキ７処理水８ｐＨセンサー９ｐＨ制御装置１０ＯＲＰセンサー１１ＯＲＰ制御装置１２ＤＯセンサー１３ＤＯ制御装置１４ブロア１５汚泥返送ポンプ１６タイマー１７処理水タンク１８洗浄ポンプ１９硫酸タンク２０ＮａＯＨタンク２１硫酸ポンプ２２ＮａＯＨポンプ２３水中駆動機２４インペラ２５微細気泡混合液２６水添式粗気泡生成型散気管２７ＯＲＰ制御装置２８ＤＯ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−269487（ＪＰ，Ａ) 特開平４−300697（ＪＰ，Ａ) 特公平２−9793（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/12 - 3/34 C12N 1/00 - 7/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化細
菌を用いて生物学的に処理する際、硫黄酸化細菌を都市
下水の活性汚泥から馴養する時期に、空気または酸素に
よる曝気槽へのエアレーション量を曝気槽の溶存酸素
（ＤＯ）が１〜３ｍｇ／ｌになるように制御し、馴養完
了後、エアレーション量を曝気槽の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が０〜＋１５０ｍＶ（銀／塩化銀電極基準）になる
ように制御することを特徴とする還元性硫黄化合物含有
排水の処理方法。
【請求項２】曝気槽下部に設置した水添式散気管内部
のカルシウム化合物を処理水および／または水道水によ
って洗浄することを特徴とする請求項１記載の還元性硫
黄化合物含有排水の処理方法。
【請求項３】曝気槽下部に設置した水添式散気管およ
び／または水添式散気管上部に微細気泡を発生させる水
中攪拌機により曝気槽を攪拌することを特徴とする請求
項１または２記載の還元性硫黄化合物含有排水の処理方
法。
【請求項４】水添式散気管へ空気または酸素を導入す
るブロアの回転数および／または水中攪拌機のインペラ
の回転数を調節して曝気槽のＯＲＰおよび／またはＤＯ
を設定値に維持することを特徴とする請求項３記載の還
元性硫黄化合物含有排水の処理方法。
【請求項５】曝気槽下部に設置した水添式散気管内部
を洗浄する処理水および／または水道水に、酸および／
またはアルカリを添加し、曝気槽のｐＨを４〜７．５に
保持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載
の還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。