JP4854918B2

JP4854918B2 - Wastewater treatment method

Info

Publication number: JP4854918B2
Application number: JP2003143254A
Authority: JP
Inventors: 芳男西脇
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004344741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥法による汚水処理法において、施設管理上、最大の障害となる糸状性微生物によるバルキングの発生を確実に防除できる汚水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生活排水や産業排水、廃水等の汚水を処理する方法として、活性汚泥を用いる活性汚泥法が広く採用されている。この方法は、有機物を含有する汚水を活性汚泥の存在下に曝気することにより、活性汚泥によって有機物を吸着・分解させたのち、重力により沈殿する性質を利用して上澄み水（処理水）を得るものである。
【０００３】
この活性汚泥法を用いる汚水処理施設の一例（概略）を図４に示す。図４に示す処理施設は、第１次沈殿槽１、曝気槽２、最終沈殿槽（第２次沈殿槽）３及び汚泥返送手段４からなる。この処理施設では、先ず、汚水を第１次沈殿槽１に流入させて大型の沈殿物を除去し、沈殿物を除去した汚水を活性汚泥が収容された曝気槽２に移送する。次に、この汚水を活性汚泥とともに曝気することで、汚水に含まれる有機物を活性汚泥によって吸着・分解させる。次いで、得られた処理水を最終沈殿槽３へ移送して活性汚泥を沈殿除去し、上澄み水を必要に応じて塩素殺菌を行った後に外部に放出させている。また、沈殿した活性汚泥の一部は、返送汚泥として汚泥返送手段４により曝気槽に戻し、残りの活性汚泥は濃縮して脱水ケーキとし、焼却処理を行っている。
【０００４】
ところで、これらの活性汚泥法による汚水処理の際には、最終沈殿槽において活性汚泥が沈降不良となる現象が生じる場合がある。活性汚泥が沈降不良となる現象はバルキングと称され、活性汚泥法における最大の問題となっている。その原因は、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ることであるといわれている。
【０００５】
バルキングが発生すると、活性汚泥が膨張して沈殿しにくくなり、沈殿槽において活性汚泥と処理水との界面を得ることが不可能となる。そして、活性汚泥が処理水とともに外部に流出し、環境汚染の原因となる。さらに、活性汚泥の流出により、曝気槽内のＭＬＳＳ（曝気槽水内の浮遊物質）濃度が維持されず、排水や廃水中に溶解している有機物の活性汚泥による生物分解が不良となり、より一層の環境汚染をもたらす。
【０００６】
従来、バルキングが発生した場合の対処方法としては、無機凝集剤や高分子凝集剤を投入することにより活性汚泥の沈降性を大きくする方法や、廉価な殺菌剤である塩素を投入する方法等が知られている。しかしながら、凝集剤の添加は活性汚泥の沈降性悪化を一時的に解決するが、単なる応急処置にすぎず、バルキングの原因である糸状性微生物の生育を抑制しているわけではないので、バルキングの再発防止には有効でない。また、塩素等の殺菌剤は選択性がないため、バルキングの原因となる糸状性微生物の生育のみならず、活性汚泥中の有用な生物の生育に多大なる悪影響を与え、バルキング防除後に水質が極端に悪化したり、有用微生物の死滅によりバルキングの再発を誘発するという問題があった。
【０００７】
そこで、汚水を曝気槽に移して活性汚泥とともに曝気する際に、各種バルキング防除剤を汚水処理槽に投入する方法が提案されている（特許文献１〜４）。しかしながら、各種バルキング防除剤を汚水処理槽へ投入しただけでは、バルキングを完全に抑えることができない場合があり、問題となっていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２４４２８７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３５８３号公報
【特許文献３】
特開平１１−４７７８３号公報
【特許文献４】
特開平１１−５７７６２号公報
【０００９】
【発明が解決すべき課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、活性汚泥及びバルキング防除剤を用いる汚水処理方法において、施設管理上、最大の障害となる糸状性微生物によるバルキングを確実に防除できる汚水処理方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、活性汚泥法による汚水処理方法において、バルキングを確実に防除できる方法について鋭意検討した。その結果、バルキング防除剤の存在下、汚水処理槽内の内容物を水平方向に撹拌することで、バルキングの発生を確実に防除できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
かくして本発明によれば、少なくとも一つの汚水処理槽を用いる、活性汚泥法による汚水処理方法であって、バルキング防除剤の存在下、汚水処理槽内で内容物を水平方向に撹拌することを特徴とする汚水処理方法が提供される。
本発明の汚水処理方法においては、前記撹拌を、さらにカチオン系高分子凝集剤、無機凝集剤、粘土鉱物、酵素製剤及び好気性微生物から選ばれる少なくとも１種の存在下で行うのが好ましい。
【００１３】
本発明の汚水処理方法においては、前記汚水処理槽が、曝気槽、又は該曝気槽とは別個に設けられた、好気性微生物を培養し、この培養物を前記曝気槽に流入するための混合槽であるのが好ましい。また、前記混合槽において、返送汚泥、汚水原水、曝気槽水及び処理水から選ばれる１種又は２種以上を用いて好気性微生物を培養するのがより好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚水処理方法を詳細に説明する。
本発明の汚水処理方法は、活性汚泥法による汚水処理方法であって、汚水処理槽内で、バルキング防除剤の存在下、内容物を水平方向に撹拌することを特徴とする。
本発明の汚水処理法は、活性汚泥を用いて汚水を浄化するものであればよく、標準活性汚泥法のほか、長時間エアレーション法、回分式活性汚泥法等の方法を包含するものである。また、循環式硝化脱窒法のごとく、汚水中の有機物（ＢＯＤ）と窒素とを同時に除去することができる方法も本発明に含まれる。
【００１５】
本発明の対象とする汚水は有機物を含むものであって、浄化が必要とされるものであれば特に制限されない。例えば、生活排水や産業排水、廃水等の有機物により汚染された水が挙げられる。
本発明に用いる活性汚泥は、有機物を含有する汚水を曝気することにより得られるものであって、水中の有機物を吸着・分解しながら呼吸、増殖を続ける好気性のバクテリアや原生動物の集合体である。
【００１６】
本発明に用いるバルキング防除剤としては、糸状性微生物の生育を選択的に阻害し、活性汚泥の沈降性の改善に役立つものであれば特に制約されない。その具体例としては、特公昭５８−１４２７４号公報に記載されたジチオカルバミン酸塩、特開昭５５−１１５３６号公報に記載されたヨードプロパルギル誘導体、特開昭５５−１４７１９６号公報に記載されたビスビグアニド誘導体、特公昭６３−３９５６２号公報に記載された塩化ベンザルコニウムや塩化ベンゼトニウム、特公平１−３７３６４号公報に記載された塩酸クロロヘキシジンやグルコン酸クロルヘキシジン、特公平１−４９５６０号公報に記載されたアクリル酸ヒドラジド系高分子化合物やアミノ基又は第４級アンモニウム塩を含有する高分子化合物、スルファミン酸等酸又はその塩、特開昭６２−１６８５９９号公報に記載された第四級アンモニウム塩、チオシアネート類及びハロゲン化アセトキシアルケン類からなる殺菌剤、特開平４−７４５９５号公報に記載された別々に添加されるアルキレンイミン重合体等と次亜塩素酸ナトリウム等、特開平５−１４６７９０号公報に記載されたシンナミックアルデヒド、アニスアルデヒド、オイゲノール等、特公平６−８８８８９号公報に記載されたイミダゾール化合物とエピハロヒドリンとの陽イオン性反応物、特開平６−１７０３８５号公報に記載されたインダゾール誘導体、特開平６−６３５８０号公報に記載されたイソフタロニトリル誘導体、特開平６−７１２８６号公報に記載された少量の凝集剤と少量の殺菌剤との混合物、特開平６−１４２６７６号公報に記載されたエピハロヒドリン等とアミンの反応で得られる水溶性重合体又はアルキレンイミン重合体と硫酸アルミニウム等との混合物、特開平６−２０６０８９号公報に記載されたメチレンジチオシアネート、特開平７−８９８５号公報に記載されたテトラメチルアンモニウムクロライドやプロピルトリメチルアンモニウムブロマイド等、特開平６−３４３９８９号公報に記載された１−アルキルピリジニウムハライド、特開平７−２４４９０号公報に記載されたエピハロヒドリン等とアミンの反応で得られる水溶性重合体とアルキレンイミン重合体とテトラアルキルアンモニウムハライドや１−アルキルピリジニウムハライドとの混合物、特公平７−３８９９１号公報に記載されたソルビン酸及びその塩、特開平７−８０４９２号公報に記載された炭酸カルシウム等とフロック形成菌との混合物、特公平７−４１２６３号公報に記載されたジアルキルアミンとエピハロヒドリンとからの水溶性陽イオン性重合体、特開平７−１１６６８６号公報に記載されたアニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤との混合物、特開平７−１１６６８７号公報に記載された第一乃至第三アミノ基を有するカチオン性界面活性剤と両性界面活性剤との混合物、特開平７−１３６６８４号公報に記載されたマクロライド系抗生物質、特開平７−２４１５９０号公報に記載された１−ヒドロキシ−２（１Ｈ）−ピリジンチオンアルカリ金属塩とカチオン系高分子凝集剤との混合物、特開平９−７０５９５号公報に記載されたアミノグリコシド系抗生物質、特開平１０−２４４２８７号公報記載のナフトール類、特開平１１−３３５８３号公報記載のナフトキノン類等の従来公知のバルキング防除剤が挙げられる。これらのバルキング防除剤は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
これらの中でも、バルキングの原因となる有害な糸状性微生物の生育を阻害するが、有用なフロック形成菌の生育は阻害しないという選択性に優れるものが好ましい。このようなバルキング防除剤としては、上記特開平６−１７０３８５号公報に記載されているインダゾール誘導体又はそれらの塩の少なくとも１種を含有するものが挙げられる。
【００１８】
バルキング防除剤は、通常粉剤として用いるが、水等に溶解させた液剤として使用することもできる。粉剤として使用する場合、添加量は汚水処理槽の総容量に対し、１〜２００ｍｇ／リットル程度、好ましくは２〜５０ｍｇ／リットル程度である。
バルキング防除剤の汚水処理槽への添加方法は特に制約されず、例えば、連続的に添加する方法、１回／日で２〜３回に分けて添加する方法等が挙げられる。
【００１９】
本発明においては、前記バルキング防除剤とともに、カチオン系高分子凝集剤、無機系凝集剤、粘土鉱物、酵素製剤及び好気性微生物から選ばれる少なくとも一種を汚水処理槽に添加するのが好ましい。これらの添加剤をバルキング防除剤と併用することで、バルキング防除剤添加直後の初期活性汚泥沈降性が改善され、またバルキング防除期間が持続するという効果が期待できる。
【００２０】
用いるカチオン系高分子凝集剤としては、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ビニルホルムアルデヒド系、ジシアンアミド系等が挙げられ、無機系凝集剤としては、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄等が挙げられる。粘土鉱物としては、ゼオライト、バーミュキュライト、アタパルジャイト等が挙げられる。カチオン系高分子凝集剤の添加量は、汚水処理槽の総容量に対して、通常１０〜５０ｍｇ／リットル程度であり、無機系凝集剤及び粘土鉱物の添加量は、汚水処理槽の総容量に対して、通常１０〜２００ｍｇ／リットル程度である。
【００２１】
用いる酵素製剤としては、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種以上を含む製剤が挙げられる。酵素製剤は、好気性微生物や他の微生物の培養物であっても、植物等から抽出したものであってもよい。また酵素製剤は、これらの微生物から酵素成分を単離・精製したものであっても、これらの混合物であってもよい。
【００２２】
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。これら微生物は混合菌として用いてもよい。これらの中でも、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い。かかる微生物としては、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）、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。
これら酵素製剤や好気性微生物は、後述するように、曝気槽とは別個に用意した混合槽に添加するのが好ましい。
【００２３】
本発明の汚水処理方法は、バルキング防除剤の存在下、汚水処理槽内で内容物を水平方向に撹拌することを特徴とする。
本発明に用いる汚水処理槽としては、水平方向の撹拌を行える形状のものであれば特に制約はないが、水平方向に対する撹拌効率のよい円筒形状のものが好ましい。活性汚泥は好気性微生物の集合体であるため、用いる汚水処理槽としては、好気性微生物の混合と分解反応に必要な酸素（空気）を供給する装置（散気装置）が設置されたものが好ましい。具体的には、汚水を活性汚泥の存在下に曝気処理する曝気槽や、酵素剤又は好気性微生物の培養物を曝気槽に流入するための混合槽が挙げられる。
【００２４】
本発明において、水平方向に攪拌するとは、汚水処理槽内において、少なくともバルキング防除剤を含む混合物（汚水処理槽内の内容物）を、機械的な攪拌により強制的に水平方向に対流させることをいう。また、水平方向に対流させることができるものであれば、渦状や、水平方向及び垂直方向の組み合わせ等のように多方向に対流させるものであってもよい。
【００２５】
水平方向に撹拌する方法としては、例えば、垂直に設けた軸の先端に取り付けた撹拌翼を回転させ、回転の遠心作用による水の流れを翼の半径方向に強く発生させる輻流型撹拌による方法、撹拌翼を回転させて、回転軸方向の推力により軸方向の流れも同時に発生させることができる軸流型撹拌による方法等の攪拌翼を用いる方法；噴流ノズルからの水平方向の噴流による噴流式撹拌による方法；磁力により回転する攪拌子を用いる方法；等が挙げられる。これらの中でも、機械的かつ強制的に激しく水平方向に撹拌することができること、及び既存の設備をそのまま利用することができること等の理由から、撹拌翼を用いて撹拌する方法が好ましい。
【００２６】
撹拌翼を用いる方法は、撹拌モーター、撹拌軸及び撹拌翼を有する撹拌装置を使用して行うことができる。
用いる撹拌翼としては特に制限されないが、例えばパドル型、プロペラ型、タービン型、ブルマージン型、イカリ型、及びこれらの変形型の撹拌翼等が挙げられる。また、撹拌翼の大きさや段数は特に制限されず、用いる曝気槽の大きさ（幅及び高さ）を考慮して、バルキング防除効果が最も発揮されるように適宜な大きさ、段数のものを選定することができる。
【００２７】
撹拌装置の設置位置及び設置数は、水平方向に均一な撹拌が確保されるのであれば特に制限されず、汚水処理槽内の適宜な位置に撹拌装置を１基設置してもよいし、複数の撹拌翼を設置してもよい。また、汚水処理槽を複数個設置する場合には、全ての汚水処理槽に撹拌装置が設置されていてもよいし、特定の汚水処理槽のみに設置してもよい。
【００２８】
撹拌装置の撹拌速度等の撹拌条件は、所期のバルキング防除効果を得ることができるのであれば特に制限されず、適宜な条件を設定することができる。
撹拌時間は、通常１〜２４時間、好ましくは２〜１０時間である。また、撹拌時の温度は、通常０〜４０℃、好ましくは１０〜３５℃である。
【００２９】
汚水処理槽内で内容物を水平方向に撹拌することにより、バルキングを確実に防止できる理由の詳細は明らかではないが、汚水処理槽内での撹拌を縦方向の対流を起こすバブリングのみとした場合には、同様な効果が得られないことから、次のように考えることができる。すなわち、汚水処理槽内で内容物を水平方向に撹拌することにより、糸状性微生物が、糸状体の切断、折れ曲がり、ねじれ、細胞膜の破裂等の機械的なダメージを受け、結果として糸状性微生物を死滅、又は微細な菌糸断片となり、バルキング防除剤の添加のみだけでは不十分であったバルキングの発生を抑制することができる。
【００３０】
本発明によれば、バルキング防除剤の働き（糸状性微生物の生育阻害）と水平方向の撹拌による機械的ダメージとの相乗効果により、汚水処理槽内の糸状性微生物を死滅、又は微細な菌糸断片とすることで、バルキングの発生を防止し、活性汚泥の沈降性を改善することができる。
【００３１】
本発明の汚水処理方法は、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示す汚水処理施設により実施することができる。図１（ａ）及び（ｂ）中、１は第１沈殿槽、２は曝気槽、２ａは第１の曝気槽、２ｂは第２の曝気槽、３は最終沈殿槽、４は活性汚泥の返送手段、５は撹拌装置である。
【００３２】
図１（ａ）に示す汚水処理施設では、先ず、汚水が第１次沈澱槽に流入され、大型のゴミが除去される。次に、大型のゴミが除去された汚水は曝気槽２に送液される。
【００３３】
曝気槽２は、図１（ａ）に示すごとく一つの槽からなるものであってもよいが、図１（ｂ）に示すごとく複数の槽が連結されたものでもよく、一つの大きな曝気槽の中に仕切り板を設けたものであってもよい。さらに、有機物の分解と同時に窒素を除去することを目的とする場合のように、曝気せずに撹拌のみを行う曝気槽と、散気装置により曝気を行う曝気槽からなるものであってもよい。前記曝気槽や混合槽の大きさは特に制約されず、汚水の処理量等に応じて適宜なものを選択使用できる。
【００３４】
曝気槽２内では、散気装置６により新鮮な空気が絶えずバブリングされる状態で、第１の沈殿槽１から送り込まれた汚水が、活性汚泥及びバルキング防除剤とともに撹拌装置５により水平方向に撹拌される。この間に、汚水に含まれる有機物は活性汚泥により吸着・分解され、バルキング防除剤の効果と水平方向に撹拌する効果との相乗効果により、糸状性微生物は死滅、又は微細な菌糸断片となっており、バルキングの発生が確実に防止される。
【００３５】
有機物が分解された汚水は活性汚泥とともに、最終沈殿槽３に移送される。最終沈殿槽３において、静置して重力分離することにより、上澄み水と活性汚泥とに分離される。分離した活性汚泥の一部は、活性汚泥の返送手段４により曝気槽２に戻され、再び汚水処理に供される。また余分な活性汚泥は、脱水等を行った後に焼却処分される。一方、上澄み水は、図示を省略する塩素殺菌装置により殺菌消毒された後、外部へ放流される。
【００３６】
図１（ｂ）に示す汚水処理施設では、先ず、第１の曝気槽２ａにおいて、通気性条件下、汚水、活性汚泥及びバルキング防除剤を含む混合物を一定時間滞留させて、汚水に含まれる有機物を活性汚泥により十分に分解させる。次いで、処理された汚水を第２の曝気槽２ｂに移送し、第２の曝気槽２ｂ内において撹拌装置５により水平方向に撹拌を行っている。第２の曝気槽２ｂにおいて、第１の曝気槽２ａで処理された汚水を水平方向に撹拌することにより、バルキングの発生を確実の防止することができる。図１（ｂ）に示す装置によれば、最終沈殿槽３に送り込まれる活性汚泥の量を少なくして、活性汚泥を分離、回収及び処分する作業の負担を軽減することができる。
【００３７】
本発明の汚水処理方法おいては、バルキング防除剤と汚泥活性化媒体とを、曝気槽とは別に用意した混合槽中で水平方向に撹拌して得られる汚泥活性化物を、曝気槽に添加するようにしてもよい。この方法は、撹拌装置の設置が簡便であり、かつ活性汚泥による汚水処理の効率をさらに高めることができるので、特に好適である。
【００３８】
用いる汚泥活性化媒体としては、返送汚泥、汚水原水、曝気槽水、処理水の１種又は２種以上が挙げられる。これらのうち、活性汚泥の活性化効率、すなわちバルキング防除剤の使用量当たりの活性化効率の観点からは、返送汚泥の使用が好ましい。また、一年中汚水原水が流入し、かつ原水濃度が安定している施設の場合、汚水原水がバルキングを発生させる糸状性微生物を含有する可能性がある場合、未だバルキングが発生していない曝気槽におけるバルキング発生予防を目的とする場合等においては、汚泥活性化媒体として汚水原水を使用するのが好ましい。汚水原水を使用する場合には、発泡が生じることがあるので、泡抜き処理や消泡処理をすることが望ましい。一方、用いる混合槽が小さい場合や、特殊事情により返送汚泥、汚水原水、曝気槽水が使用できない場合、生物膜方式等特殊な処理方式を用いる場合には、水道水又は処理水を使用するのが好ましい。水道水等を使用する場合は、汚泥活性化媒体に、酵素・微生物製剤等を添加することが望ましい。
【００３９】
本発明に用いる混合槽としては、通気しながら槽内の内容物を水平方向に撹拌することができるものであればどのようなものでも使用し得る。例えば、通気撹拌機構を備えたものが挙げられる。通気撹拌機構としては、通気量、通気により生じる気泡の大きさ、撹拌の速さ等を調整しうるものが好ましい。また、撹拌翼や邪魔板を備えたものであってもよいが、通気管や散気管等により撹拌できる場合には撹拌翼等を備えていなくとも良い。
【００４０】
また混合槽として、上述の通気撹拌機構を備えた培養タンク等を用いることもできる。培養タンクを用いる場合には、該タンク内に、好気性微生物、汚泥活性化媒体（好ましくは返送汚泥）及びバルキング防除剤を添加して、好気性微生物を培養するのが好ましい。得られる汚泥活性化物は、活性汚泥による汚水の処理効果を高め、かつバルキングの防除効果に優れている。なお、返送汚泥等の粘度が高い場合や液量が少なく混合槽への汚泥活性化媒体の定量導入が困難な場合には高濃度定量ポンプを使用することもできる。
【００４１】
混合槽内の内容物を水平方向に撹拌する方法としては、前記曝気槽内の内容物を水平方向に撹拌する方法と同様のものが採用できる。混合槽内の内容物を水平方向に撹拌する撹拌装置を設置した一例（概要図）を図２に示す。この混合槽７の中央部には撹拌装置が一つ設置されている。図２中、左端（矢印）から返送汚水が送り込まれる。混合槽７内はバルキング剤及び所望により他の添加剤が添加されている。また混合槽７内の底部には、外部から空気（酸素）を取り込んで、混合槽７の底部から空気をバブリングさせる散気装置６が設置されている。混合槽の通気は、具体的には、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装備したり、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を設けることにより行うことができる。
【００４２】
混合槽の容量は、適用する処理施設の規模によるが、通常は２〜５ｍ^３程度の容積のものが用いられ、かかる混合槽における通気能力としては、通常、混合槽の容積の４倍／時間程度が必要である。また、混合槽の設置場所は施設の状況等により異なるが、通常は曝気槽の汚水原水流入側付近で、作業等に便利で安全な場所が好ましい。
【００４３】
本発明においては、効率よく汚泥活性化物を得るために、混合槽にバルキング防除剤を定期的に補給することが好ましく、バルキング防除剤を酵素製剤及び／又は好気性微生物とともに定期的に補給することがより好ましい。特に前記汚泥活性化媒体として返送汚泥を用いる場合には、バルキング防除剤を混合槽に定期的に補給するのが好適である。また、これらバルキング防除剤や酵素製剤、好気性微生物（製剤）が粉立ちを抑止するために一定量ずつ水溶性フィルムにパックされている場合には、混合槽にそのまま投入することができる。バルキング防除剤の混合槽への投入量は、その種類にもよるが毎日１０〜３０００ｇ／ｍ^３程度、好ましくは４００〜２０００ｇ／ｍ^３程度である。
【００４４】
混合槽におけるバルキング防除剤と汚泥活性化媒体との接触は、通気撹拌条件下で行うことが好ましい。そして、汚泥活性化媒体の混合槽への導入は回分（バッチ）式又は連続式のいずれでも良く、連続式の場合、汚泥活性化媒体は混合槽の有効容積の１／２程度を２４時間で連続的に導入することが望ましい。いずれにしても、混合槽中でのバルキング防除剤と汚泥活性化媒体との接触時間は２４〜９６時間程度が必要である。２４時間より少ないと、曝気槽中の活性汚泥を活性化することができる汚泥活性化物が得られず、９６時間を超えても、曝気槽中の活性汚泥を活性化することができる汚泥活性化物が得られない。
【００４５】
混合槽から得られる汚泥活性化物の曝気槽へ流入は定量流入であるのが好ましい。定量流入することにより、安定した汚水処理を実現することができる。定量流入は、バルキング防除剤を配合して一緒に流入しても、バルキング防除剤とは別に流入してもよい。また、処理施設の状況によっては、返送汚泥又は流入汚水原水に流入してこれらと共に曝気槽に流入することも可能である。但し、流入汚水原水に流入する場合は、ｐＨの変動等により汚泥活性化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必要がある。定量流入する量は、処理の規模により適宜設定すればよい。また、定量流入としては、連続流入であっても、間歇流入であっても良いが、汚泥活性化物の流入を継続、例えば少なくとも５日以上継続することが特に望まれる
【００４６】
混合槽から得られる汚泥活性化物を曝気槽へ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、流入原水に流入させることも可能である。また汚泥活性化物は、曝気槽内の滞留時間が取れる場所に流入させるのが好ましい。曝気槽内の滞留時間が取れる場所は、具体的には、第１次沈澱槽から汚水が曝気槽に流入する側である。また、前記図１（ｂ）に示すように、曝気槽が複数個設置されている場合には、第１次沈澱槽から汚水が流入する側の曝気槽である。
【００４７】
本発明の汚水処理方法を実施するための汚水処理施設であって、混合槽を有するものの例を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）〜（ｃ）中、１は第１次沈殿槽、２は曝気槽、３は最終沈殿槽、４は活性汚泥の返送手段、７は混合槽である。また、混合槽７には、槽内の内容物を水平方向に撹拌する撹拌装置５’が取り付けられている。
【００４８】
図３（ａ）に示す施設では、返送汚泥の一部を汚泥活性化媒体として混合槽７に移送し、得られた汚泥活性化物を混合槽７からバルキング防除剤とともに曝気槽２へ連続定量流入するようになっている。図３（ｂ）に示す施設では、汚水原水の一部を汚泥活性化媒体として混合槽７に移送し、得られた汚泥活性化物を混合槽７からバルキング防除剤とともに曝気槽２へ連続定量流入させるようになっている。また、図３（ｃ）に示す施設では、曝気槽水の一部を汚泥活性化媒体として混合槽７に移送し、得られた汚泥活性化物を混合槽７からバルキング防除剤とともに曝気槽２へ連続定量流入させるようになっている。
【００４９】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す汚水処理施設によれば、バルキングの発生を確実に防止できるとともに、混合槽へのバルキング防除剤並びに酵素製剤及び／又は好気性微生物の補給量は、曝気槽に直接投入して同じ効果を得るのに要する補給量に比してきわめて少量で済み、格段に経済的なものとなっている。
【００５０】
【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。
【００５１】
（バルキングの発生）
容量２リットルの曝気槽と、容量０．５リットルの沈殿槽とを有する汚水処理装置の曝気槽に、人工合成廃水（グルコース８７０ｍｇ／ｌ、ペプトン２５０ｍｇ／ｌ、塩化ナトリウム３００ｍｇ／ｌ、リン酸二カリウム３９ｍｇ／ｌ、硝酸アンモニウム４３ｍｇ／ｌ）を連続的に供給し、通気条件下に活性汚泥を培養した。
【００５２】
合成廃水の流入量１リットル／日、ＭＬＳＳ濃度２，０００ｍｇ／リットル、室温２０〜２５℃の条件で糸状性バルキングを発生させ、以下の実験を行った。このとき発生していた糸状性微生物は、ＴＹＰＥ０２１Ｎ、スフェロチルスナタンス、ＴＹＰＥ１７０１、ＴＹＰＥ１７０２であった。糸状性微生物の識別は、ＥｉｋｅｌｂｏｏｍＤ．Ｈ．Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓｏｒｇａｎｉｓｍｓｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈｖｏｌ．９：３６５−３８８（１９７５）に記載された方法で行った。
【００５３】
（試験方法）
試験区として、以下の実施例１〜３及び比較例１，２を設けた。
（ａ）実施例１
前述のバルキング防除剤を４０ｍｇ／日の割合で毎日曝気槽に添加し、該曝気槽内を水平方向に撹拌した区
（ｂ）実施例２
磁気撹拌子を入れた３００ｍｌの三角フラスコに曝気槽水１００ｍｌをとり、そこに前述のバルキング防除剤４０ｍｇを添加し、内容物をマグネッチックスターラーを使用して４８時間水平方向に撹拌した後、その混合物を毎日曝気槽に添加した区（曝気槽内は、水平方向に撹拌していない）
（ｃ）実施例３
磁気撹拌子を入れた３００ｍｌの三角フラスコに曝気槽水１００ｍｌをとり、そこに前述のバルキング防除剤４０ｍｇを添加し、内容物をマグネッチックスターラーを使用して４８時間水平方向に撹拌した後、その混合物を毎日曝気槽に添加し、該曝気槽内を、先端部にプロペラ型の攪拌翼が取り付けられた攪拌装置を使用して水平方向に撹拌した区
【００５４】
（ｄ）比較例１
薬剤を何も添加しない区
（ｅ）比較例２
５−ニトロイミダゾ−ルを有効成分とするバルキング防除剤（日本曹達（株）製、商品名：バルキック）を４０ｍｇ／日の割合で毎日曝気槽に添加した区
【００５５】
バルキング防止効果の判定は、顕微鏡観察による糸状性微生物の生育判断（非常に多い場合を「＋＋」、多い場合を「＋」、非常に少ない通常の場合を「±」で評価した）により行った。結果を第１表に示す。
【００５６】
【表１】

【００５７】
第１表から、曝気槽にバルキング防除剤を添加し、曝気槽内を水平方向に撹拌した場合（実施例１）、曝気槽水とバルキング防除剤を混合槽内で４８時間水平方向に撹拌して得られた混合物を曝気槽に添加した場合（実施例２）、及び曝気槽水とバルキング防除剤を混合槽内で４８時間水平方向に撹拌して得られた混合物を曝気槽に添加し、該曝気槽内を水平方向に撹拌した場合（実施例３）では、糸状性微生物の大幅な減少が見られ、バルキングをほぼ完全に防止することができることが確認された。その一方、バルキング防除剤を添加していない比較例１では、糸状性微生物が全く減少していなかった。曝気槽にバルキング防除剤を添加したが、水平方向に撹拌をしなかった場合（比較例２）は、糸状性微生物がわずかに減少していた。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の汚水処理方法によれば、生活排水や産業排水、廃水等の汚水処理施設において、水質を悪化させることなく、また、有用なフロック形成菌の生育を阻害することなく、糸状性微生物を減少させてバルキングの発生を確実に防止し、曝気槽内の活性汚泥を恒常的に活性化し、汚水を効率的かつ経済的に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施に好適な汚水処理施設の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す汚水処理施設の混合槽の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施に好適な汚水処理施設の概略図である。
【図４】図４は、従来の活性汚泥法による汚水処理施設の概略図である。
【符号の説明】
１…第１次沈殿槽、２…曝気槽、２ａ…第１の曝気槽、２ｂ…第２の曝気槽、３…最終沈澱槽、４…汚泥返送手段、５，５’…撹拌装置、６…散気装置、７…混合槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sewage treatment method that can reliably control the occurrence of bulking due to filamentous microorganisms that are the greatest obstacle in facility management in the sewage treatment method using the activated sludge method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an activated sludge method using activated sludge has been widely adopted as a method for treating sewage such as domestic wastewater, industrial wastewater, and wastewater. In this method, waste water containing organic matter is aerated in the presence of activated sludge, and after adsorbing and decomposing organic matter with activated sludge, supernatant water (treated water) is obtained using the property of sedimentation by gravity. Is.
[0003]
An example (outline) of a sewage treatment facility using this activated sludge method is shown in FIG. The processing facility shown in FIG. 4 includes a primary sedimentation tank 1, an aeration tank 2, a final sedimentation tank (secondary sedimentation tank) 3, and sludge returning means 4. In this treatment facility, first, sewage is caused to flow into the primary sedimentation tank 1 to remove large sediments, and the sewage from which sediments have been removed is transferred to the aeration tank 2 in which activated sludge is accommodated. Next, this sewage is aerated with activated sludge so that the organic matter contained in the sewage is adsorbed and decomposed by the activated sludge. Subsequently, the treated water obtained is transferred to the final sedimentation tank 3 to precipitate and remove activated sludge, and the supernatant water is sterilized with chlorine as necessary and then discharged to the outside. Further, a part of the precipitated activated sludge is returned to the aeration tank as the returned sludge by the sludge return means 4, and the remaining activated sludge is concentrated to form a dehydrated cake and incinerated.
[0004]
By the way, in the case of sewage treatment by these activated sludge methods, a phenomenon may occur in which activated sludge becomes poorly settled in the final sedimentation tank. The phenomenon in which activated sludge becomes poorly settled is called bulking and is the biggest problem in the activated sludge process. The cause is said to be that the growth balance of the microbial flora in the activated sludge is lost, and that the filamentous microorganisms prevail over the floc-forming bacteria.
[0005]
When bulking occurs, activated sludge expands and becomes difficult to settle, and it becomes impossible to obtain an interface between activated sludge and treated water in the settling tank. And activated sludge flows out together with treated water, and causes environmental pollution. Furthermore, due to the outflow of activated sludge, the MLSS (floating matter in the aeration tank water) concentration in the aeration tank is not maintained, and the biodegradation of the organic matter dissolved in the waste water and wastewater becomes poor, and the biodegradation becomes even more difficult. Cause environmental pollution.
[0006]
Conventionally, as a countermeasure against bulking, there are a method of increasing the sedimentation property of activated sludge by adding an inorganic flocculant or a polymer flocculant, a method of adding chlorine as an inexpensive disinfectant, and the like. Are known. However, the addition of a flocculant temporarily solves the deterioration of sedimentation of activated sludge, but it is only a first aid and does not suppress the growth of filamentous microorganisms that cause bulking. It is not effective in preventing recurrence. In addition, since disinfectants such as chlorine are not selective, not only the growth of filamentous microorganisms that cause bulking, but also a significant adverse effect on the growth of useful organisms in activated sludge, the water quality is extremely low after bulking control. However, there was a problem that the bulking relapsed due to the death of useful microorganisms.
[0007]
Then, when transferring sewage to an aeration tank and aeration with activated sludge, the method of throwing in various bulking control agents into a sewage treatment tank is proposed (patent documents 1-4). However, there are cases where bulking cannot be completely suppressed by simply putting various bulking control agents into the sewage treatment tank.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-244287
[Patent Document 2]
JP 11-33583 A
[Patent Document 3]
JP 11-47783 A
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-57762
[0009]
[Problems to be Solved by the Invention]
[0010]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and in a sewage treatment method using activated sludge and a bulking control agent, bulking due to filamentous microorganisms that are the greatest obstacle to facility management can be reliably controlled. It is an object to provide a sewage treatment method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
This inventor earnestly examined about the method which can control bulking reliably in the wastewater treatment method by an activated sludge method. As a result, it has been found that the occurrence of bulking can be reliably controlled by stirring the contents in the sewage treatment tank in the horizontal direction in the presence of the bulking control agent, and the present invention has been completed.
[0012]
Thus, according to the present invention, a sewage treatment method using an activated sludge method using at least one sewage treatment tank, characterized in that the contents are stirred horizontally in the sewage treatment tank in the presence of a bulking control agent. A sewage treatment method is provided.
In the wastewater treatment method of the present invention, the stirring is preferably performed in the presence of at least one selected from cationic polymer flocculants, inorganic flocculants, clay minerals, enzyme preparations, and aerobic microorganisms.
[0013]
In the sewage treatment method of the present invention, the sewage treatment tank is provided with an aeration tank, or aerobic microorganisms provided separately from the aeration tank, and mixing for flowing the culture into the aeration tank. A tank is preferred. Moreover, in the said mixing tank, it is more preferable to culture aerobic microorganisms using 1 type, or 2 or more types chosen from return sludge, raw sewage water, aeration tank water, and treated water.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the wastewater treatment method of the present invention will be described in detail.
The sewage treatment method of the present invention is a sewage treatment method using an activated sludge method, and is characterized in that the contents are stirred in the horizontal direction in the presence of a bulking control agent in a sewage treatment tank.
The sewage treatment method of the present invention only needs to purify sewage using activated sludge, and includes methods such as the long-time aeration method and batch activated sludge method in addition to the standard activated sludge method. Moreover, the method which can remove simultaneously the organic substance (BOD) and nitrogen in waste water like the circulation type nitrification denitrification method is also contained in this invention.
[0015]
The sewage targeted by the present invention is not particularly limited as long as it contains organic matter and needs to be purified. For example, water contaminated with organic substances such as domestic wastewater, industrial wastewater, and wastewater can be mentioned.
The activated sludge used in the present invention is obtained by aeration of sewage containing organic matter, and is an aggregate of aerobic bacteria and protozoa that continue to breathe and multiply while adsorbing and decomposing organic matter in water. is there.
[0016]
The bulking control agent used in the present invention is not particularly limited as long as it selectively inhibits the growth of filamentous microorganisms and helps improve the sedimentation property of activated sludge. Specific examples thereof include dithiocarbamate described in JP-B No. 58-14274, iodopropargyl derivative described in JP-A No. 55-11536, and bis described in JP-A No. 55-147196. Biguanide derivatives, benzalkonium chloride and benzethonium chloride described in JP-B-63-39562, chlorohexidine hydrochloride and chlorhexidine gluconate described in JP-B-1-37364, and JP-B-1-49560 Acrylic acid hydrazide polymer compounds, polymer compounds containing amino groups or quaternary ammonium salts, acids such as sulfamic acid or salts thereof, quaternary ammonium salts described in JP-A No. 62-168599, Kills consisting of thiocyanates and halogenated acetoxyalkenes Agents, separately added alkyleneimine polymers described in JP-A-4-74595, sodium hypochlorite, etc., cinnamaldehyde, anisaldehyde, eugenol described in JP-A-5-146790 A cationic reaction product of an imidazole compound and epihalohydrin described in JP-B-6-88889, an indazole derivative described in JP-A-6-170385, and JP-A-6-63580 An aqueous solution obtained by the reaction of an isophthalonitrile derivative, a mixture of a small amount of an aggregating agent and a small amount of a bactericide described in JP-A-6-71286, an epihalohydrin described in JP-A-6-142676, and an amine. A mixture of a conductive polymer or an alkyleneimine polymer and aluminum sulfate, 1-alkylpyridinium halides described in JP-A-6-343989, such as methylene dithiocyanate described in JP06089, tetramethylammonium chloride and propyltrimethylammonium bromide described in JP-A-7-8985, A mixture of a water-soluble polymer obtained by reaction of an epihalohydrin or the like described in JP-A-7-24490 with an amine, an alkyleneimine polymer, a tetraalkylammonium halide or a 1-alkylpyridinium halide, Japanese Patent Publication No. 7-38991 From sorbic acid and salts thereof described in the publication, mixtures of calcium carbonate and the like described in JP-A-7-80492 and floc-forming bacteria, and dialkylamines and epihalohydrins described in JP-B-7-41263 Water of Soluble cationic polymers, mixtures of anionic surfactants and nonionic surfactants described in JP-A-7-116686, primary to tertiary amino acids described in JP-A-7-116687 A mixture of a cationic surfactant having a group and an amphoteric surfactant, a macrolide antibiotic described in JP-A-7-136684, and 1-hydroxy-2 described in JP-A-7-241590 (1H) -pyridinethione alkali metal salt and cationic polymer flocculant, aminoglycoside antibiotics described in JP-A-9-70595, naphthols described in JP-A-10-244287, Conventionally known bulking control agents such as naphthoquinones described in JP-A No. 11-33583 are exemplified. These bulking control agents can be used alone or in combination of two or more.
[0017]
Among these, those excellent in selectivity that inhibit the growth of harmful filamentous microorganisms causing bulking but do not inhibit the growth of useful floc-forming bacteria are preferable. Examples of such bulking control agents include those containing at least one of indazole derivatives or salts thereof described in JP-A-6-170385.
[0018]
The bulking control agent is usually used as a powder, but can also be used as a solution dissolved in water or the like. When used as a powder, the amount added is about 1 to 200 mg / liter, preferably about 2 to 50 mg / liter, based on the total capacity of the sewage treatment tank.
The method for adding the bulking control agent to the sewage treatment tank is not particularly limited, and examples thereof include a method of continuous addition, a method of adding 2 to 3 times per day, and the like.
[0019]
In the present invention, it is preferable to add at least one selected from cationic polymer flocculants, inorganic flocculants, clay minerals, enzyme preparations and aerobic microorganisms to the sewage treatment tank together with the bulking control agent. By using these additives in combination with a bulking control agent, it is possible to improve the initial activated sludge sedimentation immediately after the addition of the bulking control agent, and to maintain the bulking control period.
[0020]
Examples of the cationic polymer flocculant used include polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, vinyl formaldehyde, dicyanamide, and the like. Examples of inorganic flocculants include aluminum sulfate and ferric chloride. It is done. Examples of clay minerals include zeolite, vermiculite, and attapulgite. The addition amount of the cationic polymer flocculant is usually about 10 to 50 mg / liter with respect to the total capacity of the sewage treatment tank. On the other hand, it is usually about 10 to 200 mg / liter.
[0021]
Examples of the enzyme preparation to be used include preparations containing one or more enzymes such as amylase, protease, cellulase and lipase. The enzyme preparation may be a culture of aerobic microorganisms or other microorganisms, or may be extracted from plants or the like. The enzyme preparation may be a product obtained by isolating and purifying enzyme components from these microorganisms, or a mixture thereof.
[0022]
As the aerobic microorganism, any microorganisms such as bacteria, molds and yeasts can be used as long as they can grow by aeration culture. These microorganisms may be used as mixed bacteria. Among these, a microorganism that has a high growth rate and produces a large amount of extracellular enzyme is preferable. Examples of such microorganisms include activated sludge bacteria such as Bacillus subtilis and zooglare, oil-decomposing bacteria when the raw water is rich in oil, and various persistent biodegradable bacteria when the raw water contains many degradable substances. It can be illustrated.
These enzyme preparations and aerobic microorganisms are preferably added to a mixing tank prepared separately from the aeration tank, as will be described later.
[0023]
The sewage treatment method of the present invention is characterized in that the contents are stirred horizontally in a sewage treatment tank in the presence of a bulking control agent.
The sewage treatment tank used in the present invention is not particularly limited as long as it has a shape capable of stirring in the horizontal direction, but a cylindrical shape having good stirring efficiency in the horizontal direction is preferable. Since activated sludge is an aggregate of aerobic microorganisms, the sewage treatment tank used is equipped with a device (aeration device) that supplies oxygen (air) necessary for mixing and decomposition reactions of aerobic microorganisms. preferable. Specific examples include an aeration tank for aeration treatment of sewage in the presence of activated sludge, and a mixing tank for flowing an enzyme agent or aerobic microorganism culture into the aeration tank.
[0024]
In the present invention, stirring in the horizontal direction means that in the sewage treatment tank, a mixture containing at least a bulking control agent (contents in the sewage treatment tank) is forcibly convected in the horizontal direction by mechanical stirring. Say. Further, as long as it can be convected in the horizontal direction, it may be vortexed or convected in multiple directions such as a combination of horizontal and vertical directions.
[0025]
As a method of stirring in the horizontal direction, for example, a method using radial agitation in which a stirring blade attached to the tip of a shaft provided vertically is rotated and a water flow due to the centrifugal action of rotation is generated strongly in the radial direction of the blade. , A method using an agitating blade such as an axial flow type agitation method in which an agitating blade can be rotated and an axial flow can be simultaneously generated by a thrust in the rotational axis direction; a jet type by a horizontal jet from a jet nozzle A method using stirring; a method using a stirring bar rotated by magnetic force; and the like. Among these, the stirring method using a stirring blade is preferable because it can be vigorously stirred in a horizontal direction mechanically and forcibly and the existing equipment can be used as it is.
[0026]
The method using a stirring blade can be performed using a stirring device having a stirring motor, a stirring shaft, and a stirring blade.
The stirring blade to be used is not particularly limited, and examples thereof include a paddle type, a propeller type, a turbine type, a bull margin type, a squid type, and a deformed type stirring blade. In addition, the size and the number of stages of the stirring blades are not particularly limited. In consideration of the size (width and height) of the aeration tank to be used, a stirring blade having an appropriate size and number of stages so that the bulking control effect can be exhibited most. Can be selected.
[0027]
The installation position and the number of installations of the stirrer are not particularly limited as long as uniform stirring is ensured in the horizontal direction. One stirrer may be installed at an appropriate position in the sewage treatment tank. A stirring blade may be installed. Moreover, when installing several sewage treatment tanks, the stirring apparatus may be installed in all the sewage treatment tanks, and you may install only in a specific sewage treatment tank.
[0028]
The stirring conditions such as the stirring speed of the stirring device are not particularly limited as long as the desired bulking control effect can be obtained, and appropriate conditions can be set.
The stirring time is usually 1 to 24 hours, preferably 2 to 10 hours. Moreover, the temperature at the time of stirring is 0-40 degreeC normally, Preferably it is 10-35 degreeC.
[0029]
The details of why bulking can be reliably prevented by stirring the contents in the sewage treatment tank in the horizontal direction are not clear, but stirring in the sewage treatment tank is limited to bubbling that causes convection in the vertical direction. Since the same effect cannot be obtained, it can be considered as follows. That is, by stirring the contents in the sewage treatment tank in the horizontal direction, the filamentous microorganisms are subjected to mechanical damage such as cutting, bending, twisting, and cell membrane rupture of the filaments. It becomes dead or becomes a fine mycelium fragment, and the occurrence of bulking, which is insufficient only by adding a bulking control agent, can be suppressed.
[0030]
According to the present invention, due to the synergistic effect of the action of bulking control agent (inhibition of the growth of filamentous microorganisms) and mechanical damage due to horizontal agitation, the filamentous microorganisms in the sewage treatment tank are killed or fine mycelial fragments. By doing so, the occurrence of bulking can be prevented and the sedimentation property of activated sludge can be improved.
[0031]
The sewage treatment method of the present invention can be implemented by, for example, the sewage treatment facility shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). 1 (a) and (b), 1 is the first settling tank, 2 is the aeration tank, 2a is the first aeration tank, 2b is the second aeration tank, 3 is the final settling tank, and 4 is the activated sludge. Returning means 5 is a stirring device.
[0032]
In the sewage treatment facility shown in FIG. 1 (a), first, sewage flows into the primary sedimentation tank and large trash is removed. Next, the sewage from which large dust has been removed is fed to the aeration tank 2.
[0033]
The aeration tank 2 may be composed of a single tank as shown in FIG. 1 (a), but may be one in which a plurality of tanks are connected as shown in FIG. 1 (b), and is one large aeration tank. A partition plate may be provided inside. Further, as in the case where the purpose is to remove nitrogen simultaneously with the decomposition of the organic matter, it may be composed of an aeration tank in which only agitation is performed without aeration and an aeration tank in which aeration is performed by an air diffuser. . The size of the aeration tank or mixing tank is not particularly limited, and an appropriate one can be selected and used according to the amount of sewage treated.
[0034]
In the aeration tank 2, the fresh water is continuously bubbled by the air diffuser 6, and the sewage sent from the first settling tank 1 is stirred in the horizontal direction by the stirring device 5 together with the activated sludge and the bulking control agent. Is done. During this time, the organic matter contained in the sewage is adsorbed and decomposed by the activated sludge, and the filamentous microorganisms are killed or become fine hyphae fragments due to the synergistic effect of the bulking control effect and the horizontal stirring effect. , Bulking is reliably prevented.
[0035]
The sewage in which the organic matter is decomposed is transferred to the final settling tank 3 together with the activated sludge. In the final sedimentation tank 3, it is separated into supernatant water and activated sludge by standing and gravity separation. Part of the separated activated sludge is returned to the aeration tank 2 by the activated sludge return means 4 and again subjected to sewage treatment. Excess activated sludge is incinerated after dehydration. On the other hand, the supernatant water is sterilized by a chlorine sterilizer (not shown) and then discharged to the outside.
[0036]
In the sewage treatment facility shown in FIG. 1 (b), first, in the first aeration tank 2a, a mixture containing sewage, activated sludge and bulking control agent is retained for a certain period of time under air permeability conditions, and organic matter contained in the sewage Is fully decomposed with activated sludge. Next, the treated sewage is transferred to the second aeration tank 2b, and is stirred in the horizontal direction by the stirring device 5 in the second aeration tank 2b. In the second aeration tank 2b, the occurrence of bulking can be reliably prevented by stirring the sewage treated in the first aeration tank 2a in the horizontal direction. According to the apparatus shown in FIG.1 (b), the quantity of the activated sludge sent to the final sedimentation tank 3 can be decreased, and the burden of the operation | work which isolate | separates, collects, and disposes activated sludge can be reduced.
[0037]
In the sewage treatment method of the present invention, the activated sludge obtained by stirring the bulking control agent and the sludge activation medium in the horizontal direction in a mixing tank prepared separately from the aeration tank is added to the aeration tank. You may do it. This method is particularly suitable because the installation of the stirring device is simple and the efficiency of sewage treatment with activated sludge can be further increased.
[0038]
Examples of the sludge activation medium to be used include one type or two or more types of return sludge, raw sewage water, aeration tank water, and treated water. Among these, from the viewpoint of activation efficiency of activated sludge, that is, activation efficiency per usage amount of bulking control agent, use of return sludge is preferable. In the case of facilities where raw sewage flows in all year round and the raw water concentration is stable, if there is a possibility that the sewage raw water may contain filamentous microorganisms that cause bulking, aeration that has not yet been bulked. For the purpose of preventing bulking in the tank, etc., it is preferable to use raw sewage as the sludge activation medium. When raw sewage water is used, foaming may occur, so it is desirable to perform foam removal processing or defoaming processing. On the other hand, tap water or treated water should be used when the mixing tank used is small, when return sludge, raw sewage water or aerated tank water cannot be used due to special circumstances, or when a special treatment method such as a biofilm method is used. Is preferred. When tap water or the like is used, it is desirable to add an enzyme / microorganism preparation or the like to the sludge activation medium.
[0039]
As the mixing tank used in the present invention, any mixing tank can be used as long as the contents in the tank can be stirred in the horizontal direction while ventilating. For example, the thing provided with the ventilation | gas_flow stirring mechanism is mentioned. As the aeration stirring mechanism, a mechanism capable of adjusting the amount of ventilation, the size of bubbles generated by ventilation, the speed of stirring, and the like is preferable. In addition, a stirrer blade or a baffle plate may be provided, but a stirrer blade or the like may not be provided in the case where stirring can be performed with a vent pipe or a diffuser pipe.
[0040]
Moreover, the culture tank etc. which were equipped with the above-mentioned aeration stirring mechanism can also be used as a mixing tank. In the case of using a culture tank, it is preferable to add aerobic microorganisms, sludge activation medium (preferably return sludge) and bulking control agent in the tank to culture aerobic microorganisms. The obtained sludge activated product enhances the treatment effect of sewage by activated sludge and is excellent in bulking control effect. A high concentration metering pump can be used when the viscosity of the returned sludge is high, or when the amount of liquid is small and it is difficult to quantitatively introduce the sludge activation medium into the mixing tank.
[0041]
As a method of stirring the contents in the mixing tank in the horizontal direction, the same method as the method of stirring the contents in the aeration tank in the horizontal direction can be employed. FIG. 2 shows an example (schematic diagram) in which a stirring device for stirring the contents in the mixing tank in the horizontal direction is installed. One stirring device is installed at the center of the mixing tank 7. In FIG. 2, return sewage is fed from the left end (arrow). In the mixing tank 7, a bulking agent and optionally other additives are added. In addition, an air diffuser 6 is installed at the bottom of the mixing tank 7 to take in air (oxygen) from the outside and bubble the air from the bottom of the mixing tank 7. Specifically, the aeration of the mixing tank is equipped with an aeration pipe, an aeration blower and an underwater aerator, which are branched from the air supply piping of the treatment facility, an aeration device with adjustable aeration volume, and aeration of the entire surface with fine bubbles. It can be performed by providing an air diffuser such as a diffuser or an air diffuser suitable for the air flow rate.
[0042]
The capacity of the mixing tank depends on the scale of the treatment facility to be applied, but usually 2-5 m ³ A volume of about a volume is used, and the aeration capacity in such a mixing tank usually requires about 4 times the volume of the mixing tank / hour. Moreover, although the installation location of a mixing tank changes with the conditions of a facility, etc., a convenient and safe place for work etc. is preferable in the vicinity of the sewage raw water inflow side of an aeration tank.
[0043]
In the present invention, in order to efficiently obtain a sludge activated product, it is preferable to periodically replenish the mixing tank with a bulking control agent, and regularly replenish the bulking control agent together with the enzyme preparation and / or aerobic microorganisms. Is more preferable. In particular, when returning sludge is used as the sludge activation medium, it is preferable to periodically replenish the mixing tank with a bulking control agent. Moreover, when these bulking control agents, enzyme preparations, and aerobic microorganisms (formulations) are packed in a water-soluble film by a certain amount in order to suppress powdering, they can be put into a mixing tank as they are. The amount of bulking agent to be added to the mixing tank is 10 to 3000 g / m daily depending on the type. ³ Degree, preferably 400-2000 g / m ³ Degree.
[0044]
The contact between the bulking control agent and the sludge activating medium in the mixing tank is preferably performed under aeration and stirring conditions. The introduction of the sludge activation medium into the mixing tank may be either a batch type or a continuous type. In the case of the continuous type, the sludge activation medium takes about 1/2 of the effective volume of the mixing tank in 24 hours. It is desirable to introduce continuously. In any case, the contact time between the bulking control agent and the sludge activation medium in the mixing tank needs to be about 24 to 96 hours. If it is less than 24 hours, the activated sludge that can activate the activated sludge in the aeration tank cannot be obtained, and even if it exceeds 96 hours, the activated sludge in the aeration tank can be activated. Cannot be obtained.
[0045]
The inflow of the sludge activated product obtained from the mixing tank to the aeration tank is preferably a quantitative inflow. Stable sewage treatment can be realized by the constant inflow. The fixed amount of inflow may be mixed together with a bulking control agent or may flow in separately from the bulking control agent. Moreover, depending on the situation of the treatment facility, it is possible to flow into the returned sludge or inflow raw sewage water and flow into the aeration tank together with these. However, when flowing into the influent sewage raw water, it is necessary to confirm in advance that the activity of the sludge activated product does not decrease due to a change in pH or the like. What is necessary is just to set suitably the quantity which flows in fixed quantity according to the scale of a process. In addition, the quantitative inflow may be continuous inflow or intermittent inflow, but it is particularly desirable to continue the inflow of sludge activated product, for example, at least 5 days or more.
[0046]
The place where the sludge activated product obtained from the mixing tank is allowed to flow into the aeration tank is preferably a place where the residence time can be taken in the aeration tank, for example, the raw water inflow side of the aeration tank, but can also be introduced into the inflow raw water. Moreover, it is preferable to make sludge activated material flow into the place where the residence time in an aeration tank can be taken. Specifically, the place where the residence time in the aeration tank can be taken is the side where the sewage flows from the primary precipitation tank into the aeration tank. In addition, as shown in FIG. 1B, when a plurality of aeration tanks are installed, the aeration tank is a side where sewage flows from the primary precipitation tank.
[0047]
Examples of a sewage treatment facility for carrying out the sewage treatment method of the present invention and having a mixing tank are shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), 1 is a primary sedimentation tank, 2 is an aeration tank, 3 is a final sedimentation tank, 4 is a return means for activated sludge, and 7 is a mixing tank. Further, the mixing tank 7 is provided with a stirring device 5 ′ for stirring the contents in the tank in the horizontal direction.
[0048]
In the facility shown in FIG. 3 (a), a part of the returned sludge is transferred to the mixing tank 7 as a sludge activation medium, and the obtained sludge activation product is continuously flowed into the aeration tank 2 together with the bulking control agent from the mixing tank 7. It is supposed to be. In the facility shown in FIG. 3 (b), a part of the raw sewage water is transferred to the mixing tank 7 as a sludge activation medium, and the obtained sludge activation product is continuously flowed into the aeration tank 2 together with the bulking control agent from the mixing tank 7. It is supposed to let you. In the facility shown in FIG. 3 (c), a part of the aeration tank water is transferred to the mixing tank 7 as a sludge activation medium, and the obtained sludge activation product is transferred from the mixing tank 7 to the aeration tank 2 together with the bulking control agent. It is designed to allow continuous quantitative inflow.
[0049]
According to the sewage treatment facilities shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the occurrence of bulking can be reliably prevented, and the replenishment amount of the bulking control agent and the enzyme preparation and / or the aerobic microorganism to the mixing tank is aerated. Compared to the replenishment amount required to obtain the same effect by directly putting it into the tank, it is very small and it is extremely economical.
[0050]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
[0051]
(Occurrence of bulking)
Artificial synthetic wastewater (glucose 870 mg / l, peptone 250 mg / l, sodium chloride 300 mg / l, sodium phosphate two-liter) Potassium 39 mg / l, ammonium nitrate 43 mg / l) was continuously supplied, and activated sludge was cultured under aeration conditions.
[0052]
The following experiment was conducted by generating filamentous bulking under conditions of an inflow of synthetic wastewater of 1 liter / day, an MLSS concentration of 2,000 mg / liter, and a room temperature of 20 to 25 ° C. The filamentous microorganisms generated at this time were TYPE021N, Spherocillus natans, TYPE1701, and TYPE1702. The identification of filamentous microorganisms is described in Eikeboom D. et al. H. Filamentous organicsserved in activated sludge. Water Research vol. 9: 365-388 (1975).
[0053]
(Test method)
The following Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were provided as test sections.
(A) Example 1
The above bulking control agent was added to the aeration tank every day at a rate of 40 mg / day, and the inside of the aeration tank was stirred horizontally.
(B) Example 2
Take 100 ml of aeration tank water in a 300 ml Erlenmeyer flask containing a magnetic stir bar, add 40 mg of the above bulking control agent, and stir the contents in a horizontal direction for 48 hours using a magnetic stirrer. Section where the mixture was added to the aeration tank every day (the inside of the aeration tank is not stirred horizontally)
(C) Example 3
Take 100 ml of aeration tank water in a 300 ml Erlenmeyer flask containing a magnetic stir bar, add 40 mg of the above bulking control agent, and stir the contents in a horizontal direction for 48 hours using a magnetic stirrer. The mixture was added to the aeration tank every day, and the inside of the aeration tank was stirred horizontally using a stirring device with a propeller-type stirring blade attached to the tip.
[0054]
(D) Comparative Example 1
Ward where nothing is added
(E) Comparative Example 2
A group in which a bulking control agent (made by Nippon Soda Co., Ltd., trade name: bulkick) containing 5-nitroimidazole as an active ingredient was added to the aeration tank every day at a rate of 40 mg / day.
[0055]
The evaluation of the anti-bulking effect was made by judging the growth of filamentous microorganisms by microscopic observation (“++” when very large, “+” when large, and “±” when very small). . The results are shown in Table 1.
[0056]
[Table 1]

[0057]
From Table 1, when a bulking control agent was added to the aeration tank and the inside of the aeration tank was stirred horizontally (Example 1), the aeration tank water and the bulking control agent were stirred horizontally in the mixing tank for 48 hours. When the mixture obtained in this manner was added to the aeration tank (Example 2), and the mixture obtained by stirring the aeration tank water and the bulking control agent horizontally in the mixing tank for 48 hours was added to the aeration tank, When the inside of the aeration tank was stirred in the horizontal direction (Example 3), a significant decrease in filamentous microorganisms was observed, and it was confirmed that bulking can be almost completely prevented. On the other hand, in Comparative Example 1 in which no bulking control agent was added, filamentous microorganisms were not reduced at all. When the bulking control agent was added to the aeration tank but stirring was not performed in the horizontal direction (Comparative Example 2), filamentous microorganisms were slightly reduced.
[0058]
【The invention's effect】
According to the sewage treatment method of the present invention, in a sewage treatment facility such as domestic wastewater, industrial wastewater, wastewater, etc., filamentous microorganisms can be produced without deteriorating water quality and without inhibiting the growth of useful floc-forming bacteria. It is possible to reliably prevent the occurrence of bulking, to permanently activate the activated sludge in the aeration tank, and to treat the sewage efficiently and economically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a sewage treatment facility suitable for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a mixing tank of the sewage treatment facility shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a sewage treatment facility suitable for implementing the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a sewage treatment facility using a conventional activated sludge method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Primary sedimentation tank, 2 ... Aeration tank, 2a ... 1st aeration tank, 2b ... 2nd aeration tank, 3 ... Final sedimentation tank, 4 ... Sludge return means, 5, 5 '... Stirrer, 6 ... Aeration device, 7 ... Mixing tank

Claims

A sewage treatment method using an activated sludge method using at least one sewage treatment tank, wherein the contents are forcibly horizontal by mechanical stirring while being aerated in the sewage treatment tank in the presence of a bulking control agent. Is characterized by convection
The sewage treatment tank is
A sewage treatment method which is an aeration tank or a mixing tank for culturing a culture of aerobic microorganisms provided separately from the aeration tank and flowing the culture into the aeration tank.

The sewage treatment method according to claim 1, wherein the stirring is further performed in the presence of at least one selected from a cationic polymer flocculant, an inorganic flocculant, a clay mineral, an enzyme preparation, and an aerobic microorganism. .

In the said mixing tank, an aerobic microorganism is cultured using 1 type, or 2 or more types chosen from returned sludge, raw sewage water, aeration tank water, and treated water. Method.

The sewage treatment method according to claim 1 or 2, wherein the sewage treatment tank is an aeration tank.