JP3332722B2

JP3332722B2 - 有機排水処理方法および有機排水処理装置

Info

Publication number: JP3332722B2
Application number: JP13324996A
Authority: JP
Inventors: 和幸山嵜; 明津志横谷; 和之坂田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: TW380125B; KR970074694A; JPH09314177A; KR100237581B1; US5868934A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油脂分を含有した
有機排水を処理する排水処理装置および排水処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高濃度有機排水は各種の産業施
設や研究所等から排出されている。この高濃度有機排水
を典型的な標準活性生活汚泥で処理する場合において、
流入する高濃度有機排水の水質が上記活性汚泥にとって
濃度的に高い場合、この高濃度有機排水を希釈して処理
している。しかし、このように、高濃度有機排水を希釈
して処理する場合には、排水処理装置が大きくなりイニ
シャルコストが上昇する欠点がある。そこで、希釈する
ことなく高濃度有機排水を処理できるコンパクトな排水
処理装置が求められている。

【０００３】このような背景の基に、最近の新しい排水
処理技術として液中膜が利用されるようになってきた。
この液中膜は水槽の液中内に設置された限外濾過膜や精
密濾過膜であり、この液中膜で排水を処理するのであ
る。

【０００４】この液中膜を利用すれば、曝気槽内の微生
物濃度を標準活性汚泥法の２倍から６倍程度まで上昇さ
せて、被処理水を処理することができるので、排水処理
装置をコンパクトにすることができるだけでなく、高濃
度有機排水を無希釈で処理できるメリットがある。

【０００５】一般に、微生物を利用した活性汚泥法での
生物学的な排水処理では、流入水を前処理して、ＰＨ、
ＢＯＤ〔バイオケミカル・オキシジェン・デマンド(Ｂioc
hemical Ｏxygen Ｄemand)〕、ＣＯＤ等の流入水質を調
整し、微生物処理し易くなるようにしていた。

【０００６】微生物処理においては、被処理水を微生物
にとって処理し易いように前処理することが重要であ
り、前処理を行わないと、微生物処理能力が確保できな
かったり、バルキング(活性汚泥に糸状微生物が異常に
増殖して汚泥の沈降が悪くなる現象)等の微生物処理特
有の異常現象が発生していた。

【０００７】前記したように、従来方法での前処理と
は、化学的中和や希釈等があり、化学的中和でもってＰ
Ｈを調整し、希釈でもってＢＯＤ,ＣＯＤを調整する。

【０００８】一般に、液中膜を使用して、浮遊物が極端
に少ない高濃度有機排水を微生物処理する排水処理装置
としては、図５に示すものがある。この装置は、嫌気槽
１０１と好気槽１０２とを備えている。被処理水は、ま
ず、嫌気槽１０１で嫌気処理される。１０３は水中撹拌
機である。次に、嫌気槽１０１で嫌気処理された被処理
水は、好気槽１０２に流入させられる。この好気槽１０
２では、被処理水は好気処理されて液中膜１０６を通っ
て液中膜引き抜きポンプ１０８に達し、その後、順に２
次処理設備１１０と３次処理設備１１１とを経由して処
理水として流出させられる。なお、上記好気槽１０２に
は栄養剤タンク１１２からポンプ１１３を経由して、栄
養剤が添加されるようになっている。この栄養剤は好気
性微生物のためのものである。また、上記好気槽１０２
には、浮遊物タンク１１５からポンプ１１６を経由し
て、ＳＳ(サスペンディッドソリッド)を発生させる液体
が添加されるようになっている。また、上記好気槽１０
２には水中ポンプ１１７が配置されており、この水中ポ
ンプ１１７は、好気槽１０２の底に沈殿した汚泥を上記
嫌気槽１０１および汚泥処理設備１１８に返送する機能
を有している。

【０００９】この図５の排水処理装置のように、好気槽
と嫌気槽との組み合わせでもって被処理水を処理する装
置では、嫌気槽は重要な位置付けにある。特に、図５の
ように好気槽１０２に液中膜１０６を配置した排水処理
装置では、液中膜１０６の透過効率を左右する因子の１
つとして、嫌気槽１０１での処理条件があることが判明
している。つまり、嫌気槽１０１において、被処理水が
有する油脂分などの有機物が充分に嫌気処理されていな
いと、次の好気槽１０２に設置されている液中膜１０６
の透過効率が低下してしまう。この液中膜１０６の透過
効率の低下は従来の問題として残っている。

【００１０】ところで、図５に示した装置の他にも、最
近、液中膜を利用した各種の排水処理装置や汚泥処理装
置(特開平３−２３２５９７号,特開平４−３１３４００
号)が開発されている。

【００１１】上記特開平３−２３２５９７号の汚泥処理
装置は、浄化槽汚泥に混入している油脂分が限外濾過膜
に付着して透過効率が低下するという問題に対して、浄
化槽に凝集剤を添加して油脂分を除去するという対策を
公開している。しかし、凝集剤を使用すれば、ランニン
グコストがかかる上に、汚泥の発生があるという問題が
ある。

【００１２】また、上記図５の装置や特開平３−２３２
５９７号の装置では、被処理水中の溶存酸素が処理され
ないで嫌気槽に導入されているので、嫌気槽が嫌気性微
生物にとって良い状態でなくなるという問題もある。つ
まり、嫌気槽１０１に溶存酸素を含んだ被処理水が導入
されると、嫌気槽１０１の一部で嫌気性が不完全とな
り、嫌気性微生物の活動が活発に行えなくなるのであ
る。

【００１３】より具体的な一例として、半導体工場や液
晶工場から排出される高濃度有機排水としての現像液含
有排水の微生物処理について詳細に説明する。上記現像
液含有排水は、生物毒性を示すテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド(以下、ＴＭＡＨと略す)を２００
０〜１００００ppm含有している。上記現像液含有排水
はＴＭＡＨの他に、各種の微生物にとって難分解性の界
面活性剤や着色した油脂分としてのレジスト(フォトレ
ジスト)を含有している。しかし、この現像液含有排水
は、微生物の繁殖に必要な微量のリンや微生物が付着す
るためのＳＳ〔サスペンディッドソリッド(Ｓuspended
Ｓolid)〕を全く有していない。一般に、微生物処理の
場合、流入水(被処理水)の水質は、流入ＢＯＤ対Ｎ(窒
素)対Ｐ(リン)の比率が１００対５対１で、かつ適当な
ＳＳを含んでいることが理想である。したがって、リン
やＳＳが被処理水中に全く含有されていなければ、微量
要素としてのリンと適度なＳＳを上記被処理水に添加す
る必要がある。

【００１４】特に、半導体工場等から排出される現像液
含有排水は、ＢＯＤや窒素は含有しているが、リンや適
度なＳＳは全く含有していない。しかも、この現像液含
有排水は微生物にとって難分解性で発泡性のある界面活
性剤を含有している。この難分解性の界面活性剤として
は、アルキルアンモニウム系やポリオキシエチレン系の
界面活性剤がある。このような難分解性で発泡性の界面
活性剤は、上記したような液中膜を用いて微生物濃度を
格段に高めれば処理できることが実験により判明してい
る。

【００１５】したがって、半導体工場の現像液含有排水
を図５に示すような嫌気槽１０１と、液中膜１０６を有
する好気槽１０２とで処理する場合、微生物の繁殖に必
要な栄養剤としてのリンを栄養剤タンク１１２から好気
槽１０２にリン酸の形で添加することが必要である。ま
た、ＳＳとしての浮遊物(具体的一例としては廃粉ミル
ク液等)を発生させる液体を浮遊物タンク１１５から好
気槽１０２に多量に添加する必要がある。このリン酸の
添加やＳＳを発生させる液体の添加はランニングコスト
の上昇を招く問題がある。

【００１６】しかし、上記リン酸やＳＳを発生させる液
体の添加を行わなければ、微生物濃度が不十分になっ
て、現像液含有排水に含まれる界面活性剤に起因する発
泡が好気槽で生じる。そして、この泡に活性汚泥が付着
して好気槽の外に流出するから、好気処理が不可能にな
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、ランニングコストの上昇や汚泥の発生を招くこと
なく、液中膜の透過効率の低下を防ぐことができ、高濃
度有機排水を無希釈で効率良く処理できる排水処理装置
および排水処理方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】液中膜を使用して微生物
濃度を高め、高濃度有機排水としての現像液含有排水中
の界面活性剤を処理する場合、液中膜の透過効率を長期
間に亘って維持することが、排水処理能力と排水処理シ
ステムの信頼性を決定する。したがって、処理水を安定
的に確保するためには、液中膜の透過効率を維持するこ
とが非常に重要なポイントである。

【００１９】そして、発明者らが液中膜の透過効率を鋭
意研究した結果、油脂分としてのレジストを含有してい
る上にリンやＳＳを発生させる液体を含有していない現
像廃液含有排水を液中膜で排水処理する場合、この油脂
分としてのレジストを前段の嫌気部で確実に処理してい
るかどうかが、後段の好気部での液中膜の透過効率を維
持していく上での重要な要素であることが判明してき
た。

【００２０】そして、次の,,が、後段の好気部に
おける液中膜の透過効率を高くかつ長期間に渡って維持
できる要素であることを発見した。前段の嫌気部で
の嫌気性の微生物濃度を高く維持すること。前段の
嫌気部での被処理水の溶存酸素濃度を実質的に零にして
前処理すること。被処理水中の有機物としてのレジ
スト等の油脂分を濃縮汚泥に吸着させて嫌気部に導入す
ること。

【００２１】上記目的を達成するために、請求項１に記
載の発明の排水処理方法は、第１の液中膜で汚泥を濃縮
して濃縮汚泥を生成する工程と、この濃縮汚泥を油脂分
を含む被処理水に混ぜて、上記濃縮汚泥が混ざった被処
理水を嫌気処理部に導入して嫌気処理する工程と、この
嫌気処理部から、第２の液中膜が配置された好気処理部
に被処理水を導入して好気処理する工程とを備えている
ことを特徴としている。

【００２２】この請求項１の排水処理方法によれば、被
処理水と、液中膜によって濃縮された濃縮汚泥とを、予
め混合する。したがって、上記濃縮汚泥によって上記被
処理水中の油脂分等の有機物を吸着することができる。

【００２３】一方、溶存酸素の観点から言えば、上記濃
縮汚泥が有する嫌気性微生物によって上記被処理水の溶
存酸素が消費されて零になる。そして、上記濃縮汚泥と
被処理水とが充分に混合されて、溶存酸素０となった状
態での濃縮汚泥含有被処理水が、嫌気処理部に導入され
る。

【００２４】ここで、濃縮汚泥による有機物吸着能力に
ついて説明する。有機物としては具体的一例として油脂
分があり、液中膜で濃縮したタール状の濃縮汚泥が上記
油脂分を吸着する。活性汚泥には弱いながらも吸着性が
あることは一般的に知られている。その弱い吸着性を汚
泥を濃縮することによって高めることによって、濃縮汚
泥に吸着機能まで保有させていることが本発明の１つの
ポイントである。そして、この吸着した油脂分を、微生
物の塊である上記タール状の濃縮汚泥の微生物によって
吸着後に分解する。また、油脂分解に関して、上記ター
ル状の濃縮汚泥によって吸着処理した場合と吸着処理し
ない場合の比較実験をしたところ下記の実験結果を得
た。

【００２５】《実験結果》濃縮汚泥による吸着
処理無しで、液中膜を使用して有機排水(油脂分１００p
pm含有)を処理した場合には、上記液中膜の透過効率が
１ケ月で３０％だけ低下した。これに対し、濃縮汚泥に
よる吸着処理有りで、有機排水(油脂分１００ppm含有)
を処理した場合には、３ケ月経過しても液中膜の透過効
率は変化しなかった。なお、油脂分１００ppmとはノル
マルヘキサン抽出物質(ＪＩＳのＫ１０２測定法)が１０
０ppmという意味である。

【００２６】上記実験結果によるとノルマルヘキサン抽
出物質１００ppmにタール状の濃縮汚泥(ＭＬＳＳ２００
００ppm)を２０％添加すると、この濃縮汚泥によって上
記抽出物質が除去されて濃度が２６ppmまで低下する。
このタール状の濃縮汚泥による吸着の効果は、処理水質
自体を良くする効果ではなく、上記液中膜の透過水量を
長期間維持できるという効果である。

【００２７】一方、濃縮汚泥によって吸着処理しない場
合には、ノルマルヘキサン抽出物質を１００ppm含む排
水を液中膜で処理したところ、１ケ月を経過すると透過
水量(透過効率)が３０％も低下した。この原因は、油脂
分が液中膜の表面の微孔に付着し、水の分子が通過し難
くなったことにある。その結果、透過水量が確保できな
くなったのである。

【００２８】また、本発明の嫌気処理部には、あらかじ
め溶存酸素が０に前処理され、かつ被処理水の油脂分等
の有機物が濃縮汚泥に吸着された被処理水がゆっくりと
導入される。したがって、被処理水をより効率的に嫌気
処理できる。

【００２９】また、請求項２の発明の有機排水処理方法
は、請求項１に記載の有機排水処理方法において、上記
濃縮汚泥は、上記第１の液中膜で生活汚泥を濃縮して生
成することを特徴としている。

【００３０】液中膜で濃縮した生活汚泥は、ＭＬＳＳを
２００００〜３００００ppmまで濃縮できる。この高濃
度濃縮汚泥は、リンを含有していて、有機物吸着
能力があり、本来のＳＳ〔サスペンディッド・ソリッ
ド(Ｓuspended Ｓolid)〕を含有している上に、容易
に溶存酸素を消費できる能力がある。

【００３１】従って、上記濃縮汚泥は、微生物濃度がＭ
ＬＳＳが２００００ppm〜３００００ppmのタール状の濃
縮汚泥となり、有機物吸着能力が優れている。よって、
被処理水中の油脂分等の有機物を、より効率的に吸着で
きる上に、短時間で被処理水中の溶存酸素を０にでき
る。

【００３２】また、上記濃縮汚泥が生活汚泥であるの
で、濃縮汚泥中にリンや適度なＳＳを含有しており、被
処理水がリンやＳＳを全く含まない現像液含有排水であ
っても、嫌気処理部での微生物の繁殖を活発にすること
ができる。よって、新たなリンやＳＳを発生させる液体
を添加する設備が不要となる。また、嫌気処理部で汚泥
の消化が進むので汚泥量が減少するが、生活汚泥は、例
えば各事業所に従業員がいる限り発生するから、嫌気処
理部で減少しただけの汚泥は容易に補給される。

【００３３】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の有機排水処理方法において、上記第１の液中膜が濃縮
した濃縮汚泥と上記第２の液中膜が濃縮した濃縮汚泥と
を被処理水に混ぜて、上記濃縮汚泥が混ざった被処理水
を嫌気処理部に導入して嫌気処理することを特徴として
いる。

【００３４】この請求項３の発明によれば、上記濃縮汚
泥が、被処理水から発生した汚泥を含んでいるから、嫌
気処理部に導入する濃縮汚泥が被処理水の性状に馴れて
いる。したがって、嫌気処理効率を向上できる。

【００３５】また、請求項４の発明は、第１の液中膜で
汚泥を濃縮して濃縮汚泥を生成する濃縮槽と、上記濃縮
槽からの濃縮汚泥と、被処理水としての油脂分を含む有
機排水とが導入され、上記濃縮汚泥と有機排水とを混合
して、この有機排水が含有している油脂分を含む有機物
を上記濃縮汚泥に吸着させる有機物吸着槽と、上記有機
物吸着槽から、上記濃縮汚泥が混合された有機排水が導
入される嫌気処理部と、この嫌気処理部からの被処理水
が導入され、第２の液中膜を含んだ好気処理部とを有す
る嫌気好気処理槽とを備えていることを特徴としてい
る。

【００３６】この請求項４の発明によれば、被処理水
は、濃縮汚泥によって油脂分等の有機物が吸着される上
に、溶存酸素が０になされる。有機排水は、このような
前処理が施されてから、嫌気処理部に導入される。した
がって、有機排水で第２の液中膜の透過効率を低下させ
ることなく、有機排水を効率的に処理できる。

【００３７】この請求項４の発明によれば、上記第１の
液中膜を活用して、微生物濃度を格段に高めた濃縮汚泥
で有機排水を処理するから、高濃度現像液含有排水中の
ＴＭＡＨだけでなく界面活性剤までも確実に処理でき
る。

【００３８】第１の液中膜によって高濃度に濃縮されて
有機物吸着能力が高められた濃縮汚泥で有機排水の有機
物(油脂分等)を吸着し、かつ、有機排水の溶存酸素が零
になされ、次に、上記嫌気処理部の嫌気微生物で上記有
機物を処理することが、この請求項４の発明の排水処理
装置の処理原理である。

【００３９】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の有機排水処理装置において、上記濃縮槽は、汚泥とし
て生活汚泥が導入され、この生活汚泥を上記第１の液中
膜で濃縮するようになっていることを特徴としている。

【００４０】この請求項５の発明によれば、上記濃縮槽
で、溶存酸素消費能力を格段に備えたタール状態の嫌気
性の生活汚泥を得ることができる。そして、高濃度生活
汚泥を、有機物吸着槽によって被処理水と混合する。こ
の高濃度生活汚泥は、リンを含有していて、有機
物吸着能力があり、本来のＳＳを含有している上
に、溶存酸素を容易に消費する能力を有する。そし
て、この有機物吸着槽が混合した高濃度生活汚泥と被処
理水とを、嫌気処理部へ導入して嫌気処理する。したが
って、この請求項５の発明によれば、嫌気処理部での嫌
気処理能力を向上でき、その後段の好気処理部での第２
液中膜の透過効率をより高く維持することができる。

【００４１】また、請求項６の発明は、請求項４に記載
の有機排水処理装置において、上記嫌気好気処理槽の第
２の液中膜が濃縮した濃縮汚泥を、上記濃縮槽に導入す
る汚泥返送手段を備えていることを特徴としている。

【００４２】この請求項６の発明によれば、上記第２の
液中膜によって濃縮されて、被処理水の性状に馴れた濃
縮汚泥を、汚泥返送手段で濃縮槽に返送する。この濃縮
汚泥は濃縮槽と有機物吸着槽とを経て、嫌気処理部に導
入されるから、この嫌気処理部での嫌気処理効率を向上
できる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態に基づいて詳細に説明する。

【００４４】〔第１の実施の形態〕図１にこの発明の有
機排水処理装置の実施の形態を模式的に示す。この実施
の形態は、有機物吸着槽１と嫌気好気処理槽２と生活汚
泥嫌気好気濃縮槽３と２次処理設備４と３次処理設備５
を有している。

【００４５】上記有機物吸着槽１は水中撹拌機６を有し
ている。この有機物吸着槽１の底は導入管７でもって上
記嫌気好気処理槽２の底に配置された流入管８に接続さ
れている。

【００４６】上記嫌気好気処理槽２は上部の好気部１０
と下部の嫌気部１１とを有している。この好気部１０と
嫌気部１１とは分離壁１２でもって部分的に仕切られて
いる。この分離壁１２は処理槽２の側壁の上下方向の中
央よりもやや下の位置で上記側壁に固定されている。こ
の分離壁１２は水平方向の中央に向かって先細になって
おり、図に示すように断面三角形状になっている。

【００４７】上記好気部１０は、側壁にやや近づけて配
置された第２液中膜１３を有している。この第２液中膜
１３の下には散気管１５が配置されている。この散気管
１５はブロワー１６に接続されている。また、上記第２
液中膜１３の上部は槽外の液中膜引き抜きポンプ１７に
導入管で接続されており、このポンプ１７は２次処理設
備４に導入管で接続されている。そして、この２次処理
設備４は３次処理設備５に接続されている。

【００４８】一方、上記生活汚泥嫌気好気濃縮槽３は生
活の場から出る生活汚泥が導入されるようになってお
り、下部の嫌気部２１と上部の好気部２２を有してい
る。この好気部２２と嫌気部２１とは分離壁２３でもっ
て部分的に仕切られている。この分離壁２３は、濃縮槽
３の側壁の上下方向の中央よりも下の位置で上記側壁に
固定されている。この分離壁２３は水平方向の中央に向
かって先細になっており、図に示すように断面三角形状
になっている。

【００４９】上記嫌気部２１の底には水中ポンプ２５が
配置されており、この水中ポンプ２５は導入管２６でも
って有機物吸着槽１に接続されている。また、上記好気
部２２は第１液中膜２８を有している。この第１液中膜
２８は側壁に近い位置に配置されており、下方に散気管
３０が配置されている。この散気管３０はブロワー１６
に接続されている。また、上記第１液中膜２８の上部は
槽外の液中膜引き抜きポンプ３１に接続されており、こ
の液中膜引き抜きポンプ３１から処理水が引き抜かれ
る。

【００５０】なお、水槽内に設置する液中膜１３，２８
としては、たとえば、限外濾過膜（株式会社クボタ製）
や精密濾過膜（三菱レイヨン株式会社製）膜を選定すれ
ば良い。この実施の形態では、上記限外濾過膜を採用し
た、この限外濾過膜はポリエチレンの平膜で構成されて
いる。

【００５１】上記構成の排水処理装置において、被処理
水としての現像液含有排水つまり工場からの有機排水
は、有機物吸着槽１に導入される。さらに、有機物吸着
槽１には、生活汚泥嫌気好気濃縮槽３の嫌気部２１か
ら、嫌気性で、かつ、リンとＳＳを含有している高濃度
濃縮汚泥が導入される。

【００５２】そして、有機物吸着槽１に設置されている
水中攪拌機６は、上記有機排水と上記高濃度濃縮汚泥と
を嫌気状態で攪拌して混合する。なお、この水中撹拌機
６に替えて、一般の陸上タイプの攪拌機を使用してもな
んら問題はない。また、上記撹拌として、空気攪拌とい
う方法もあるが、溶存酸素濃度を上昇させるので採用し
ない。

【００５３】有機物吸着槽１での被処理水の滞留時間
は、有機排水の水質によっても異なるが、ここでは１時
間以上とした。この吸着槽１内での微生物濃度が１５０
００ppmであるときに、溶存酸素が５ppmの被処理水を加
えて、１０分間だけ混合すると溶存酸素濃度が０ppmに
なる。

【００５４】散気管１５および３０が吐出する空気は、
ブロワー１６から供給される。散気管１５および３０が
吐出する空気量は、株式会社クボタ製の液中膜１３およ
び２８を構成している膜の１枚について１分間当たり１
０リットルとした。

【００５５】この液中膜１３および２８で濾過された被
処理水は、液中膜引き抜きポンプ１７および３１によっ
て、処理槽２および濃縮槽３から排出される。

【００５６】一方、生活汚泥嫌気好気濃縮槽３の嫌気部
２１に設置されている水中ポンプ２５は、導入管２６を
経由して嫌気性の濃縮汚泥を有機物吸着槽１に移送す
る。この移送する濃縮汚泥量と被処理水量は、この被処
理水つまり高濃度有機排水のＢＯＤが３０００〜１００
００ppmであるときに、１対５とした。しかし、この１
対５は、絶対的な値ではなく、上記高濃度有機排水の水
質等によって決定すれば良い。

【００５７】そして、有機物吸着槽１において、被処理
水は濃縮汚泥と攪拌混合されて、油脂分を含む有機物が
濃縮汚泥に吸着され、かつ、溶存酸素が零になされ、流
入管８を経て、次第に嫌気好気処理槽２の嫌気部１１に
ゆっくりと導入される。この嫌気好気処理槽２は、分離
壁１２によって上部の好気部１０と下部の嫌気部１１と
に区分されている。したがって、上部の好気部１０の微
生物濃度よりも下部嫌気部１１の微生物濃度の方が高く
なり、まず、この嫌気部１１で高い微生物濃度下で被処
理水が処理される。

【００５８】次に、上部の好気部１０では、生活汚泥嫌
気好気濃縮槽３と同様に設置された第２の液中膜１３
が、嫌気好気処理槽２での微生物濃度を高める役目を果
たしている。さらに、この第２液中膜１３と液中膜引き
抜きポンプ１７との組み合わせにより、好気部１０から
２次処理設備４に向けて被処理水を吸引している。

【００５９】ここで、下部の嫌気部１１において嫌気処
理された被処理水は、上部の好気部１０に上昇し、この
好気部１０において好気処理が行われる。なお、この第
２の液中膜１３の下部の散気管１５から吐出させる空気
量は、上記濃縮槽３の散気管３０と同じにした。この嫌
気好気処理槽２での被処理水の滞留時間は、この形態の
ように、有機排水が現像液含有排水である場合には、１
０日以上としたが、この滞留時間は、絶対条件ではな
く、有機排水の流入水質と処理目的水質によって決定す
べきものである。

【００６０】上記有機排水は、この好気部１０の第２の
液中膜１３に至るまでに、油脂分を含む有機物が濃縮汚
泥に吸着され、かつ、溶存酸素が零になされ、さらに
は、嫌気部１１で高い微生物濃度下で処理されている。
したがって、この第２の液中膜１３の透過効率を長期に
亘って高く維持することができる。

【００６１】また、嫌気好気処理槽２での被処理水の１
０日以上の滞留時間の間に、嫌気部１１で微生物によっ
て汚泥が消化されるから、余剰の汚泥発生を無くするこ
とができる。つまり、この嫌気好気処理槽２に、有機物
吸着槽１を経由して、濃縮槽３からの濃縮された生活汚
泥を導入しても、余剰汚泥が発生しない。もっとも、被
処理水の水質によっては、余剰汚泥が発生することもあ
るから、その場合は余剰汚泥の処理設備(図示せず)を設
けてもよい。

【００６２】次に、第２の液中膜１３で濾過された被処
理水は、液中膜引き抜きポンプ１７により排水されて、
２次処理設備４に送出されて２次処理され、引き続いて
３次処理設備５に導入されて３次処理された後、最終的
な処理水となる。

【００６３】この２次処理設備４および３次処理設備５
の仕様は、求める処理水の水質によって決定すればよ
い。たとえば、現像液含有排水の場合、液中膜引き抜き
ポンプ１７からの被処理水は、ＢＯＤが１００ppm程
度、またＣＯＤが２００ppm程度なので、これらの濃度
値以下が必要とされるならば、２次処理設備４として生
物処理設備を設けたり、３次処理設備５として活性炭吸
着設備を設ける必要がある。

【００６４】なお、嫌気好気処理槽２の嫌気部１１にお
いては汚泥の消化が進行するので、この嫌気好気処理槽
２に生活汚泥嫌気好気濃縮槽３からの濃縮汚泥を導入し
続けても、汚泥濃度が上昇し続けることはない。万一、
嫌気好気処理槽２での汚泥濃度が過度に上昇したなら
ば、濃縮槽３から吸着槽１に導入する濃縮汚泥の量を減
少させれば良い。

【００６５】このように、この実施の形態によれば、リ
ンやＳＳを別途添加する必要がなく、従来のようなラン
ニングコストの上昇や汚泥の発生を招くことなく、液中
膜の透過効率の低下を防止でき、高濃度有機排水を無希
釈で効率良く処理することができる。

【００６６】〔第２の実施の形態〕次に、図２にこの発
明の排水処理装置の第２の実施の形態を示す。この第２
の実施の形態は、汚泥のリサイクルを行うようになって
いて、嫌気好気処理槽２の好気部１０の上下方向の真中
よりもやや上に、濃縮槽３の好気部２２に至る導入管５
１が接続された水中ポンプ５２が配置されている点だけ
が、図１の第１の実施の形態と異なる。

【００６７】この水中ポンプ５２は、上記導入管５１を
通して好気部１０に存在する濃縮汚泥を上記濃縮槽３に
移送する。これにより、好気部１０に存在する被処理水
に馴れた濃縮汚泥を濃縮槽３の生活汚泥と混合させるこ
とができる。上記好気部１０から濃縮槽３への返送汚泥
は、被処理水を基質として発生した汚泥であるから、被
処理水の有機物を処理しやすい汚泥である。上記返送
は、次の,,の利点を導き出すことができる。
被処理水を処理していて被処理水に合った微生物を濃縮
槽３に補給できる。嫌気好気処理槽２において油脂
分等の有機物が分解されることで形成された廃棄物とし
ての濃縮汚泥が生活汚泥嫌気好気濃縮３に返送されて、
濃縮槽３へのリンとＳＳの補給および被処理水との訓養
に役立てられる。嫌気好気処理槽２の汚泥量を削減
することができ、汚泥濃度を適性に維持できる。

【００６８】〔第３の実施の形態〕次に、図３にこの発
明の排水処理装置の第３の実施の形態を示す。この第３
の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態から２
次処理設備４と３次処理設備５とを削除したものであ
り、液中膜引き抜きポンプ１７からの引き抜き水を、そ
のまま処理水とするものである。

【００６９】第１実施形態での高濃度有機排水に比べ
て、低濃度の有機排水を処理する場合には、この第３実
施形態のように２次，３次の処理設備がなくてもよい。
上記低濃度有機排水しては、ＢＯＤが３００ppm以下で
あることが１つの基準となる。

【００７０】〔第４の実施の形態〕次に、図４にこの発
明の排水処理装置の第４の実施の形態を示す。この第４
の実施の形態は、図２に示した第２の実施の形態の液中
膜引き抜きポンプ１７からの引き抜き水を、そのまま処
理水としたものである。この第４の実施の形態も、第３
の実施の形態と同じく、被処理水が低濃度の有機排水で
ある場合に適用されるものである。このような低濃度の
有機排水を処理する場合には、２次処理設備や３次処理
設備を無くして、イニシャルコストやランニングコスト
の低減を図ることができる。

【００７１】〔実験例〕次に、図１に示した第１の実施
の形態に基づく実験例を説明する。この実験例では、有
機物吸着槽１の寸法を、縦１.５m、横１.５m、高さ２.
０mにした。また、生活汚泥好気嫌気濃縮槽３の寸法
を、縦３m、横４m、高さ４mにした。また、嫌気好気処
理槽２の寸法を、縦７m、横１５m、高さ９mにした。そ
して、上記有機物吸着槽１に現像液含有排水を導入し
た。一方、生活汚泥嫌気好気濃縮槽３に生活汚泥を導入
した。そして、約３ケ月試運転を実施した。

【００７２】試運転当初は、嫌気好気処理槽２の微生物
濃度はＭＬＳＳ(ミックスド・リカー・サスペンディッ
ド・ソリッド)で６０００ppmであったが、２ケ月後には
ＭＬＳＳ濃度で２００００ppmまで上昇した。また、生
活汚泥嫌気好気濃縮槽３であらかじめＭＬＳＳ濃度２０
０００ppmまで濃縮してタール状となった濃縮汚泥を有
機物吸着槽１に導入した。

【００７３】そして、試運転終了後、被処理水としての
現像液含有排水の水質と、嫌気好気処理槽２に設置され
た液中膜１３から液中膜引き抜きポンプ１７で引き抜い
た処理水の水質を３日間に渡って測定したデータをまと
めると、下記の通りであった。

【００７４】〈図１の被処理水の水質〉 pＨ１１以上ＢＯＤ２５００ppm以下ＣＯＤ２６００ppm以下ＴＯＣ４０００ppm以下ＴＭＡＨ７８００ppm以下ＳＳ３５ppm以下全窒素８００ppm以下陽イオン界面活性剤３３ppm以下陰イオン界面活性剤６ppm以下色度４５００度以下〈図１の液中膜引き抜きポンプ１７出口の水質〉 pＨ６.１〜７.４ＢＯＤ１００ppm以下ＣＯＤ２００ppm以下ＴＯＣ２００ppm以下ＴＭＡＨ１ppm以下ＳＳ１ppm以下全窒素２００ppm以下陽イオン界面活性剤１ppm以下陰イオン界面活性剤１ppm以下色度１００度以下この測定結果から分かるように、上記嫌気好気処理槽２
で処理された被処理水は、ＰＨが６.１〜７.４になり、
ＢＯＤが１００ppm以下になり、ＴＭＡＨ,ＳＳが１ppm
以下になった。

【００７５】尚、上記第１から第３の実施の形態では、
生活汚泥を濃縮して濃縮汚泥を作製したが、濃縮汚泥の
原料は生活汚泥に限るものではなく、工場で発生する汚
泥であってもよい。もっとも、濃縮汚泥の原料を生活汚
泥とした場合には、原料確保が容易である点と、リンや
適度なＳＳを含有してい微生物の繁殖を活発にできる点
で有利である。

【００７６】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に記
載の発明の排水処理方法は、第１の液中膜で汚泥を濃縮
して濃縮汚泥を生成する工程と、この濃縮汚泥を油脂分
を含む被処理水に混ぜて、上記濃縮汚泥が混ざった被処
理水を嫌気処理部に導入して嫌気処理する工程と、この
嫌気処理部から、第２の液中膜が配置された好気処理部
に被処理水を導入して好気処理する工程とを備えてい
る。

【００７７】この請求項１の排水処理方法によれば、被
処理水と、液中膜によって濃縮された濃縮汚泥とを、予
め混合する。したがって、上記濃縮汚泥によって上記被
処理水中の油脂分等の有機物を吸着することができる。
一方、上記濃縮汚泥が有する嫌気性微生物によって上記
被処理水の溶存酸素が消費されて零になる。そして、上
記濃縮汚泥と被処理水とが充分に混合されて、溶存酸素
０となった状態での濃縮汚泥含有被処理水が、嫌気処理
部に導入される。

【００７８】したがって、本発明の嫌気処理部には、あ
らかじめ溶存酸素が０に前処理され、かつ被処理水の油
脂分等の有機物が濃縮汚泥に吸着された被処理水が導入
される。したがって、この発明によれば、ランニングコ
ストの上昇や汚泥の発生を招くことなく、第２液中膜の
透過効率の低下を防ぐことができ、高濃度有機排水を無
希釈で効率良く処理することができる。

【００７９】また、請求項２の発明の有機排水処理方法
は、請求項１に記載の有機排水処理方法において、上記
濃縮汚泥は、上記第１の液中膜で生活汚泥を濃縮して生
成する。

【００８０】液中膜で濃縮した生活汚泥は、ＭＬＳＳを
２００００〜３００００ppmまで濃縮できる。この高濃
度濃縮汚泥は、リンを含有していて、有機物吸着
能力があり、本来のＳＳ〔サスペンディッド・ソリッ
ド(Ｓuspended Ｓolid)〕を含有している上に、容易
に溶存酸素を消費できる能力がある。

【００８１】従って、上記濃縮汚泥は、微生物濃度がＭ
ＬＳＳが２００００ppm〜３００００ppmのタール状の濃
縮汚泥となり、有機物吸着能力が優れている。よって、
被処理水中の油脂分等の有機物を、より効率的に吸着で
きる上に、短時間で被処理水中の溶存酸素を０にでき
る。また、上記濃縮汚泥が生活汚泥であるので、濃縮汚
泥中にリンや適度なＳＳを含有しており、被処理水がリ
ンやＳＳを全く含まない現像液含有排水であっても、嫌
気処理部での微生物の繁殖を活発にすることができる。

【００８２】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の有機排水処理方法において、上記第１の液中膜が濃縮
した濃縮汚泥と上記第２の液中膜が濃縮した濃縮汚泥と
を被処理水に混ぜて、上記濃縮汚泥が混ざった被処理水
を嫌気処理部に導入して嫌気処理する。

【００８３】この請求項３の発明によれば、上記濃縮汚
泥が、被処理水から発生した汚泥を含んでいるから、嫌
気処理部に導入する濃縮汚泥が被処理水の性状に馴れて
いる。したがって、嫌気処理効率を向上できる。同時
に、余剰な生活汚泥を有機排水処理に役立てることがで
きるから、資源の有効利用となる。

【００８４】また、請求項４の発明は、第１の液中膜で
汚泥を濃縮して濃縮汚泥を生成する濃縮槽と、上記濃縮
槽からの濃縮汚泥と、被処理水としての油脂分を含む有
機排水とが導入され、上記濃縮汚泥と有機排水とを混合
して、この有機排水が含有している油脂分を含む有機物
を上記濃縮汚泥に吸着させる有機物吸着槽と、上記有機
物吸着槽から、上記濃縮汚泥が混合された有機排水が導
入される嫌気処理部と、この嫌気処理部からの被処理水
が導入され、第２の液中膜を含んだ好気処理部とを有す
る嫌気好気処理槽とを備えている。

【００８５】この請求項４の発明の排水処理装置によれ
ば、被処理水は、濃縮汚泥によって油脂分等の有機物が
吸着される上に、溶存酸素が０になされる。有機排水
は、このような前処理が施されてから、嫌気処理部に導
入される。したがって、有機排水で第２の液中膜の透過
効率を低下させることなく、有機排水を効率的に処理で
きる。この請求項４の発明によれば、上記第１の液中膜
を活用して、微生物濃度を格段に高めた濃縮汚泥で有機
排水を処理するから、高濃度現像液含有排水中のＴＭＡ
Ｈだけでなく界面活性剤までも確実に処理できる。

【００８６】したがって、請求項４の発明によれば、高
濃度有機排水を無希釈で効率良く処理でき、ランニング
コストとイニシャルコストが小さくてコンパクトな排水
処理装置を実現できる。

【００８７】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の有機排水処理装置において、上記濃縮槽は、汚泥とし
て生活汚泥が導入され、この生活汚泥を上記第１の液中
膜で濃縮するようになっている。

【００８８】この請求項５の発明によれば、上記濃縮槽
で、溶存酸素消費能力を格段に備えたタール状態の嫌気
性の生活汚泥を得ることができる。そして、高濃度生活
汚泥を、有機物吸着槽によって被処理水と混合する。こ
の高濃度生活汚泥は、リンを含有していて、有機
物吸着能力があり、本来のＳＳを含有している上
に、溶存酸素を容易に消費する能力を有する。そし
て、この有機物吸着槽が混合した高濃度生活汚泥と被処
理水とを、嫌気処理部へ導入して嫌気処理する。したが
って、この請求項５の発明によれば、嫌気処理部での嫌
気処理能力を向上でき、その後段の好気処理部での第２
液中膜の透過効率をより高く維持することができる。

【００８９】また、請求項６の発明は、請求項４に記載
の有機排水処理装置において、上記嫌気好気処理槽の第
２の液中膜が濃縮した濃縮汚泥を、上記濃縮槽に導入す
る汚泥返送手段を備えている。

【００９０】この請求項６の発明によれば、上記第２の
液中膜によって濃縮されて、被処理水の性状に馴れた濃
縮汚泥を、汚泥返送手段で濃縮槽に返送する。この濃縮
汚泥は濃縮槽と有機物吸着槽とを経て、嫌気処理部に導
入される。したがって、この嫌気処理部は、上記被処理
水の性状に馴れた濃縮汚泥でもって、高効率な嫌気処理
を行うことができる。

【００９１】また、システム全体がリサイクルシステム
となるので、被処理水の流入量，濃縮汚泥の導入量，汚
泥の返送量等を調整することによって、有機物吸着槽，
濃縮槽，嫌気好気処理槽、それぞれでの汚泥濃度を適性
に管理できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機排水処理装置の第１の実施の形
態を模式的に示す図である。

【図２】本発明の有機排水処理装置の第２の実施の形
態を模式的に示す図である。

【図３】本発明の有機排水処理装置の第３の実施の形
態を模式的に示す図である。

【図４】本発明の有機排水処理装置の第４の実施の形
態を模式的に示す図である。

【図５】従来の有機排水処理装置を模式的に示す図で
ある。

【符号の説明】

１…有機物吸着槽、２…嫌気好気処理槽、３…生活汚泥
嫌気好気濃縮槽、４…２次処理設備、５…３次処理設
備、６…水中撹拌機、７…導入管、８…流入管、１０…
好気部、１１…嫌気部、１２…分離部、１３…第２液中
膜、１５…散気管、１６…ブロワー、１７…引き抜きポ
ンプ、２１…嫌気部、２２…好気部、２３…分離壁、２
５…水中ポンプ、２６…導入管、２８…第１液中膜、３
０…散気管、３１…引き抜きポンプ、５１…導入管、５
２…水中ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−139792（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/30 C02F 3/12 C02F 3/34 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の液中膜で汚泥を濃縮して濃縮汚泥
を生成する工程と、この濃縮汚泥を油脂分を含む被処理水に混ぜて、上記濃
縮汚泥が混ざった被処理水を嫌気処理部に導入して嫌気
処理する工程と、この嫌気処理部から、第２の液中膜が配置された好気処
理部に被処理水を導入して好気処理する工程とを備えて
いることを特徴とする有機排水処理方法。
【請求項２】請求項１に記載の有機排水処理方法にお
いて、上記濃縮汚泥は、上記第１の液中膜で生活汚泥を濃縮し
て生成することを特徴とする有機排水処理方法。
【請求項３】請求項１に記載の有機排水処理方法にお
いて、上記第１の液中膜が濃縮した濃縮汚泥と上記第２の液中
膜が濃縮した濃縮汚泥とを被処理水に混ぜて、上記濃縮
汚泥が混ざった被処理水を嫌気処理部に導入して嫌気処
理することを特徴とする有機排水処理方法。
【請求項４】第１の液中膜で汚泥を濃縮して濃縮汚泥
を生成する濃縮槽と、上記濃縮槽からの濃縮汚泥と、被処理水としての油脂分
を含む有機排水とが導入され、上記濃縮汚泥と有機排水
とを混合して、この有機排水が含有している油脂分を含
む有機物を上記濃縮汚泥に吸着させる有機物吸着槽と、上記有機物吸着槽から、上記濃縮汚泥が混合された有機
排水が導入される嫌気処理部と、この嫌気処理部からの
被処理水が導入され、第２の液中膜を含んだ好気処理部
とを有する嫌気好気処理槽とを備えていることを特徴と
する有機排水処理装置。
【請求項５】請求項４に記載の有機排水処理装置にお
いて、上記濃縮槽は、汚泥として生活汚泥が導入され、この生
活汚泥を上記第１の液中膜で濃縮するようになっている
ことを特徴とする有機排水処理装置。
【請求項６】請求項４に記載の有機排水処理装置にお
いて、上記嫌気好気処理槽の第２の液中膜が濃縮した濃縮汚泥
を、上記濃縮槽に導入する汚泥返送手段を備えているこ
とを特徴とする有機排水処理装置。