JP3699570B2

JP3699570B2 - 汚水の好気性処理方法

Info

Publication number: JP3699570B2
Application number: JP22283497A
Authority: JP
Inventors: 和男宮崎; 哲也伊藤; 光紀前田; 恭明橋本; 和信漆間
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd; Towa Enzyme Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd; Towa Enzyme Co Ltd
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH1157762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生活排水や産業排水・廃水等の汚水処理施設において、活性汚泥法による効率的かつ恒常的な汚水の好気性処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、有機物を含有する生活排水や産業排水・廃水等の汚水処理方法として活性汚泥法が広く採用されている。この活性汚泥法とは、好気性のバクテリア及び原生動物の凝集体であるフロックが排水中に含有される有機物を吸着・分解した後、重力により沈殿する性質を利用することで上澄み水（処理水）を得る方法である。この活性汚泥法は古くから都市下水の処理に利用され、産業排水にも広く一般的に利用されている。この活性汚泥法に関与する生物は、主としてバクテリアの集団であるが、この他、原生動物、後生動物も出現することが知られている。
【０００３】
また、活性汚泥法の処理装置は、第１次沈殿槽、曝気槽、最終沈殿槽及び汚泥返送手段からなり、第１次沈殿槽は原水の汚濁の程度によって省略される場合もあり、また余剰の汚泥はさらに濃縮された後、脱水ケーキにされたり、燃焼されていた。
【０００４】
このような処理装置を備えた活性汚泥処理施設において、汚水原水の汚染の程度によってはフロック形成菌等の生物活性が低下する場合や、また、活性汚泥中の微生物相の生育バランスが崩れ、フロック形成菌よりも糸状性微生物が優勢となり、沈降不良となった活性汚泥が引き起こすバルキング現象が生じる場合があり、このような場合には、汚水処理を有効ならしめるため、必要に応じて好気性微生物や酵素剤やバルキング防除剤等を直接曝気槽に投入することが行われていた。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
活性汚泥処理施設における汚水処理能力の低下した曝気槽への好気性微生物や酵素剤やバルキング防除剤等を直接投入した場合、フロック形成菌等の生物活性の低下や活性汚泥の沈降性悪化を一時的に解決することができるが、単なる応急処置にすぎず、好気性微生物や酵素剤やバルキング防除剤等の投入を中止すると再びフロック形成菌等の生物活性の低下や活性汚泥の沈降性悪化が生じるという問題があり、到底効率的かつ恒常的な汚水処理といい得るものではなかった。
【０００６】
本発明の課題は、生活排水や産業排水・廃水等の汚水処理施設において、活性汚泥法による効率的、恒常的かつ経済的な汚水の好気性処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、鋭意研究したところ、好気性微生物を培養タンクで培養して得られる培養物、又はそれに加えて酵素剤を、曝気槽内で滞留時間がとれる場所に定量流入させることにより汚水を効率よくかつ恒常的に好気性処理し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
また、上記培養タンクへの流入水に返送汚泥を使用する場合、該培養タンクにバルキング防除剤を添加・配合することにより、効率的かつ恒常的にバルキング現象を防除しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、汚水の好気性処理方法において、培養タンクの流入水として曝気槽水又は返送汚泥等を用い、好気性微生物を通気連続培養して得られる培養物又は該培養物と酵素剤を、曝気槽の原水流入側等の曝気槽内で滞留時間がとれる場所に定量流入、望ましくは連続定量流入させる汚水の好気性処理方法であって、前記培養タンクに酵素・微生物製剤をタンク容量に対し毎日１０〜３０００ｐｐｍの濃度となるように投入し、連続培養することを特徴とする汚水の好気性処理方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、培養タンクの流入水として返送汚泥を用いる場合、培養タンクにさらにバルキング防除剤を添加することを特徴とする上記汚水の好気性処理方法に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において汚水とは、生活排水や産業排水・廃水等の有機物などにより汚染された水をいい、また、本発明においては、活性汚泥処理装置に流入するこれら汚水を原水又は汚水原水ということがある。
【００１２】
本発明における好気性微生物としては、通気培養で増殖しうるものであればバクテリア、カビ、酵母等どのような微生物でも使用することができる。また、これら微生物は混合菌として用いてもよい。これら微生物の内でも、増殖速度が速く、菌体外酵素を多量に生産する微生物が好ましく、かかる微生物として、例えば枯草菌（Bacillus subtilis）、ズーグレア等の活性汚泥菌、原水に油分が多い場合は油分解菌、原水に難分解性物質が多い場合は種々の難分解性物質分解菌等を例示することができる。
【００１３】
本発明において酵素剤とは、アミラーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、リパーゼ等の酵素の１種又は２種以上を含むものをいう。この酵素剤としては、上記好気性微生物の培養物をそのまま用いてもよいし、他の微生物の培養物であってもよく、あるいは植物等から抽出したものでもよいが、単離・精製したものである必要はなく混合物でよい。好気性微生物の培養物をそのまま用いる場合、該培養物は微生物と各種酵素を共に含むことから、酵素・微生物製剤ということができる。
【００１４】
本発明においてバルキング防除剤としては、特開平４−７４５９５号公報、特開平６−１７０３８５号公報、特開平９−７０５９５号公報等に記載されている従来公知のバルキング防除剤であればどのようなものでも使用することができるが、特開平６−１７０３８５号公報に記載されているインダゾール誘導体を有効成分として含有するバルキング防除剤が特に望ましい。
【００１５】
本発明において用いられる培養タンクは、好気性微生物を培養しうるものであれば通気回分式、通気連続式、通気半連続式等どのようなものでもよいが、好気性微生物を連続的に培養することができる通気連続培養方式の培養タンクが望ましい。該通気連続培養方式の培養タンクは、処理施設の送気配管より分岐した通気管及び曝気ブロアーや水中曝気レーターを備えており、この他曝気量が調節可能な通気装置や、細かい気泡で全面曝気ができ、通気量に見合ったディフィーザー、散気管等の散気装置が設けられている。また、必要に応じて、通気攪拌装置を備えた培養タンクとすることもできる。
【００１６】
通気連続培養方式の培養タンクの一例を図１により説明する。通気連続培養タンク１は、タンク本体２と、該タンク本体２の上部中心から垂直に下降し底部付近で水平方向に延びた逆Ｔ字型の通気管３と、該通気管３の底部水平部分に設けられたディフィーザー又は散気管４と、タンク本体２の上部からタンク本体２の底部付近まで連通している曝気槽水等の流入水の通液管５と、タンク本体２の上部よりやや下方に設けられた培養液取り出し管６とよりなる。
【００１７】
培養タンクの容量は、適用する活性汚泥処理施設の大きさにもよるが、通常は２〜５ｍ^３程度の容積のものが用いられ、かかる培養タンクにおける曝気通気能力としては、通常、培養タンクの容積の４倍／時間程度が必要である。また、培養タンクの設置場所は施設の状況等により異なるが、通常は原水流入側曝気槽付近で、作業等に便利で安全な場所に設置される。
【００１８】
本発明における好気性微生物の連続培養に用いられる培養タンクへの流入水としては、曝気槽水、返送汚泥、曝気処理水、水道水を例示することができるが、これらのものを組み合わせて使用することもできる。
【００１９】
流入水についてさらに詳しく説明すると、通常はＭＬＳＳ（曝気槽混合液内の浮遊物質）が４０００〜１００００ｐｐｍ程度の曝気槽水や、返送汚泥濃度が１００００ｐｐｍ程度の返送汚泥が使用される。曝気槽水や返送汚泥を使用するときの培養タンクでの滞留時間はおよそ２４〜９６時間、特に４８時間程度が適している。また、流入水として返送汚泥等の粘度が高い場合や、液量が少なく定量流入が困難な場合には、高濃度定量ポンプを使用してもよい。
【００２０】
培養タンクの流入水として返送汚泥を使用する場合、培養タンクにバルキング防除剤を投入しておくことが特に好ましい。この場合、流入水として曝気槽水、曝気処理水、水道水を使用した培養タンクにバルキング防除剤を投入した場合に比べて優れたバルキング防除効果を達成することができる。また、混合タンク等を用いて、バルキング防除剤を返送汚泥に添加・配合し、よく混合した後曝気槽に定量流出することによっても効果的にバルキング現象を防除することができる。
【００２１】
また、培養タンクが小さい場合や、特殊事情により上記の曝気槽水、返送汚泥等の流入水が使用できない場合や、生物膜方式など特殊な処理方式の場合には、水道水又は曝気処理水を使用することもできる。この水道水等を使用する場合は、好気性微生物等からなる微生物製剤の他に栄養剤を併用することが望ましい。水道水を使用するときの培養タンクでの滞留時間はおよそ２４〜９６時間程度が適している。
【００２２】
培養して得られた培養液を曝気槽へ定量流入、望ましくは連続定量流入させる場所としては、曝気槽内で滞留時間がとれる場所、例えば曝気槽の原水流入側が望ましいが、処理施設の状況により返送汚泥、流入原水に流入させることも可能である。但し、流入原水に流入させる場合は、ｐＨの変動等により培養液中の好気性微生物の活性が低下することがないことをあらかじめ確認しておくことが好ましい。
【００２３】
流入水の種類別の活性汚泥処理施設におけるレイアウトの概略を図２及び図３に示す。図２及び図３は、流入水としてそれぞれ曝気槽水、返送汚泥を利用する場合の活性汚泥処理施設におけるレイアウトの概略図であり、汚水原水は３つの槽に分かれた曝気槽７に流入し、３つの槽の曝気槽内で順次曝気処理を受けた後、沈殿槽８で沈殿処理が施され、上澄み部分は曝気処理水となり、沈殿部分はその一部が余剰汚泥として取り除かれ、残りの部分が返送汚泥となり曝気第１槽７ａに戻されるようになっている。
【００２４】
図２では、曝気第１槽水を流入水として培養タンク１で好気性微生物を培養し、培養液等を曝気第１槽７ａへ定量流入させるようになっている。図３では、返送汚泥を流入水として培養タンク１で好気性微生物を培養し、培養液等を曝気第１槽７ａへ定量流入させるようになっている。そして、培養タンク１での連続培養は少なくとも２４〜９６時間行うことから、これら流入水は、培養タンク容積の１〜１／４量を２４時間連続で定量流入することが望ましい。
【００２５】
通気連続培養タンクには、定期的に酵素・微生物製剤やバルキング防除剤を補給することが望ましい。これら酵素・微生物製剤やバルキング防除剤が、粉立ちを防止するために定量ずつ水溶性フィルムにパックされている場合には培養タンクにそのまま投入することができる。例えば５．０×１０^９個／ｇ程度の好気性微生物を含む酵素・微生物製剤の場合には、培養タンク容積に対し毎日１０〜３０００ｇ／ｍ^３程度、好ましくは４００〜２０００ｇ／ｍ^３程度投入することができる。この際、バルキング防除剤をも配合しておくことが好ましい。かかる培養タンクへの酵素・微生物製剤やバルキング防除剤の補給は、曝気槽への酵素・微生物製剤やバルキング防除剤の直接投入に比して、きわめて少量で済むことから格段に経済的である。
【００２６】
【実施例】
以下に、実施例を掲げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
培養タンクに、曝気第１槽水（ＭＬＳＳ＝８０００ｐｐｍ程度）をタンク容量の半分まで流入させ、曝気を開始したところで、溶存酸素を測定し、その値が５ｐｐｍ程度になるようにあらかじめ通気量を調整した。次いで、排水処理用の酵素・微生物製剤（東和酵素株式会社製「ミタゲン」）を初回投入分として、通常の定期補給投入量の２倍量を投入した後、曝気槽水を４８時間滞留（培養タンク容積の半分／日）で定量流入させた。投入後２４時間で培養タンクは満水となり、培養タンクから流出して曝気第１槽に流入し始めた。
【００２７】
以後、曝気槽水を４８時間滞留（培養タンク容積の半分／日）で定量流入させながら、上記酵素・微生物製剤をタンク容量に対し毎日１０〜３０００ｐｐｍ、通常は２０００ｐｐｍの濃度となるように投入し、連続培養を行った。なお、連続培養開始後４〜５日間は、上記微生物製剤の補給投入前に溶存酸素の値を測定し、５ｐｐｍ程度の過曝気になるように通気量の微調整を行った。
【００２８】
培養タンクからオーバーフローする培養液はＭＬＳＳ＝１００００ｐｐｍ程度の良好な活性汚泥となっており、これを曝気槽の原水流入側に連続的に１〜２週間自然定量流入させたところ、曝気槽中のフロックの形成状況、原生動物の増殖状況、糸状菌の量、ＳＶ_３ _０、ＭＬＳＳ濃度等を測定したところ、いずれも優れた値を示していた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の活性汚泥法による汚水の好気性処理システムは、どのような処理施設、例えば、原水の基質が厳しくバクテリア活性が阻害され生物処理に常々問題があり、排出基準値をクリアーできていない処理施設や、原水の負荷変動、基質変動が激しく、汚泥管理が難しい処理施設や、原水基質等の影響で、バルキング現象を誘発しやすい処理施設などにも対応が可能であり、従来方法に比べてランニングコストが安く、効率的かつ恒常的に汚水を好気性処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いられる通気連続培養方式の培養タンクの縦断面の概略図である。
【図２】本発明において流入水として曝気槽水を利用する場合の活性汚泥処理施設におけるレイアウトの概略図である。
【図３】本発明において流入水として返送汚泥を利用する場合の活性汚泥処理施設におけるレイアウトの概略図である。
【符号の説明】
１通気連続培養タンク
２タンク本体
３通気管
４ディフィーザー又は散気管
５流入水の通液管
６培養液取り出し管
７曝気槽
７ａ曝気第１槽
８沈殿槽

Claims

汚水の好気性処理方法において、培養タンクの流入水として曝気槽水又は返送汚泥を用い、好気性微生物を培養タンクで培養して得られる培養物を、曝気槽内で滞留時間がとれる場所に定量流入させる汚水の好気性処理方法であって、前記培養タンクに酵素・微生物製剤をタンク容量に対し毎日１０〜３０００ｐｐｍの濃度となるように投入し、前記流入水の培養タンクでの滞留時間を４８時間程度とする条件下で連続培養することを特徴とする汚水の好気性処理方法。
タンク容量に対し毎日２０００ｐｐｍの濃度となるように投入し、連続培養することを特徴とする請求項１記載の汚水の好気性処理方法。
培養タンクの培養液中の溶存酸素の値が５ｐｐｍ程度の過曝気になるように通気量を調整して連続培養することを特徴とする請求項１又は２記載の汚水の好気性処理方法。
培養タンクの培養液を、曝気槽の原水流入側に連続的に１〜２週間自然定量流入させ添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の汚水の好気性処理方法。
培養に返送汚泥を用いる場合、培養タンクにさらにバルキング防除剤を添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の汚水の好気性処理方法。
曝気槽内で滞留時間がとれる場所が、曝気槽の原水流入側である請求項１〜５のいずれか記載の汚水の好気性処理方法。
定量流入が、連続定量流入である請求項１〜６のいずれか記載の汚水の好気性処理方法。