JP5559728B2 - 廃水処理装置 - Google Patents
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Description
廃水を、バチルス種混合菌を優占種にした微生物を含む生物反応槽に導入して、該反応槽内の活性汚泥により生物処理を行う廃水処理装置において、
前記生物反応槽は、生物処理を多段階で行うために複数の水槽によって構成され、
該複数の水槽は、対向する壁面を少なくとも2つ有する方形状のコンクリート水槽からなり、
前記複数の生物反応槽のうちの、廃水が導入される最初の生物反応槽の上部に、網状回転式バチルス接触体装置を設け、
該網状回転式バチルス接触体装置は、回転軸と、該回転軸の周りに所定間隔に並設された複数の網状回転式バチルス接触体とからなり、該網状回転式バチルス接触体には、バチルス種混合菌を優占種にした微生物フィルムが付着されており、
前記コンクリート水槽の対向する壁面の上部の上面に、前記回転軸の軸受を対向するように設置し、該対向する軸受に、前記回転軸の両側部を回動可能に設け、
前記生物反応槽内の活性汚泥に、前記網状回転式バチルス接触体の下方領域部位を浸漬させ、
前記生物反応槽内での生物処理と、前記網状回転式バチルス接触体の回動による生物処理を同一の生物反応槽で行うことを特徴とする廃水処理装置。
前記最初の生物反応槽内の活性汚泥の濃度(MLSS)が、3000〜15000mg/Lの範囲に維持され、活性汚泥の水深が、2〜5mの範囲であることを特徴とする請求項1記載の廃水処理装置。
前記最初の生物反応槽内の底部近傍に、前記対向する壁面に平行に散気管を設け、該散気管は、前記網状回転式バチルス接触体の回転領域幅の外側に設置されることを特徴とする請求項1又は2記載の廃水処理装置。
(2)活発に分裂・増殖する間には内生胞子が形成されないが、有機栄養物質が枯渇すると、栄養細胞群は、対数成長期から停止期に接近する時、胞子への分化が始まる。
(3)一般的に、一つの栄養細胞から一つの内生胞子だけが形成される。
(4)内生胞子は、熱、紫外線、電離放射線、多くの毒性化学物質に対して抵抗性が強い。
(5)単細胞性内生胞子形成菌は、全て二分法で増殖し、殆ど桿菌である。
(6)バチルス種混合菌は、グラム陽性好気性、または、通性嫌気性胞子形成桿菌で、殆どは周毛性鞭毛を持ち、長い連鎖相をなし、集落はR型を表す。殆どの菌種はカタラーゼ(catalase)陽性である。
(7)化学従属栄養生成物の桿菌として、好気性、窒酸(嫌気性)呼吸または発酵により有機化合物を異化する。
(8)典型的な棲息地は土壌で、殆どが非病原性である。
(9)バチルス種混合菌等の炭素源は、糖、有機酸、アルコールなどで、窒素原は、アンモニウムであり、これらが含まれている下水で微好気の状態(DO0.5〜1.0mg/l)で良く生長する。
(10)殆どのバチルス種混合菌は、多糖類、蛋白質、核酸、油脂粉、難分解性有機物などを分解する強力な加水分解酵素であるカタラーゼ(Catalase)と、スーパーオキサイドディスムターゼ(Superoxidedismutase)を生産するが、このような物質は、炭素源と電子供与体で利用できるように分解する。
(11)バチルス種の中にはバクトラシン(Bactracin)、ポリミキシン(Polymixin)、チロキシン(Thyrocin)、グラミシジン(Gramicidin)、サークリン(Circulin)、コリスチン(Colistin)等の抗生物質を分泌するが、これらの生産は、胞子形成と関連があり、抗生物質の分泌は、培養体が停止期に入っていく時で、その以後に胞子形成が始まる。沈降されたスラッジ状態で他の微生物は、これらの抗生物質によって溶菌または死滅され、純粋バチルス種混合菌の胞子だけが生存するようになって搬送と内部曝気液の循環時に優占化を促進するようになる。これらの抗生物質は、多量に生産されて商品化されている。
(12)また、胞子形成の時に胞子壁の周囲にEPS(ExtracellularPolymeric Substance)を形成してお互いに絡まり、周囲の浮遊物質と原生動物類などを吸着させることで、群れ(Flock)を大きくし、比重を高めて沈澱池で固液分離が良く起こるようになり、剰余スラッジを脱水器で脱水する時、脱水効率を高め、凝集薬品の投入量を顕著に減らしてくれる役割をする。
(13)桿菌のバチルス種混合菌は、分裂を続けながら糸状体で成長をするが、成長促進剤として微量の珪素を含む物質を投与する。胞子化の促進及び生長増殖のために微量のマグネシウムを含む物質を投与する。マグネシウムは、リボソーム、細胞膜及び核酸などを安定化させて、多くの酵素の内、リン酸転移酵素の酵素として作用するが、一般的に、グラム陽性菌は、グラム陰性菌より10倍程度以上要求する。また、微量のマンガンを含む物質を一緒に投与すると、マンガンは、リン酸塩を含有する物質に作用する色々な酵素の活性剤で作用し、微生物に有毒な酸素誘導体を害毒し、難分解性有機物を分解するのに重要な役割を持っている不均等化酵素(スーパーオキサイドディスムターゼ(Superoxidedismutase))の分泌に関与する。
(14)バチルス種混合菌は、アンモニア、硫化水素、アミン類、メルカプタンなどが酸化される前に直接摂取して代謝するので、処理過程で悪臭が発生せず、別途の悪臭処理設備が要らない。
生物反応槽を4槽設け、最初の生物反応槽(第1槽)に、図1に示すように網状回転式バチルス接触体装置(網状形回転式バチルス接触体の枚数:30枚、網状形回転式バチルス接触体の直径(φ):2m、回転速度(周速度):31.4m/分)を設置した。網状回転式バチルス接触体には、バチルス種混合菌を優占種にした微生物フィルムが付着されている。成長促進剤として微量の珪素及びマグネシウムを含む物質を投与してバチルス種混合菌を優占種にした。
分析結果を表1に示す。
実施例1において、網状回転式バチルス接触体装置を設置しない以外は、同様にして処理を行い、処理水のBOD、COD、SS、T−N及びT−Pの最大値について分析した。
分析結果を表1に示す。
(実施例2)
実施例1において、廃水を、有機物の負荷変動が激しい納豆製造廃水に代えた以外は同様にして処理し、原水のBOD、COD、SS、T−N及びT−Pの平均値、及び、処理水のBOD、COD、SS、T−N及びT−Pの最大値について分析した。
分析結果を表2に示す。
実施例2において、網状回転式バチルス接触体装置を設置しない以外は、同様にして処理を行い、処理水のBOD、COD、SS、T−N及びT−Pの最大値について分析した。
分析結果を表2に示す。
10:散気管
11、12:壁面
2:網状回転式バチルス接触体装置
20:回転軸
21:スペーサー
22:網状回転式バチルス接触体
23:軸受
24:駆動機構
Claims (3)
- 廃水を、バチルス種混合菌を優占種にした微生物を含む生物反応槽に導入して、該反応槽内の活性汚泥により生物処理を行う廃水処理装置において、
前記生物反応槽は、生物処理を多段階で行うために複数の水槽によって構成され、
該複数の水槽は、対向する壁面を少なくとも2つ有する方形状のコンクリート水槽からなり、
前記複数の生物反応槽のうちの、廃水が導入される最初の生物反応槽の上部に、網状回転式バチルス接触体装置を設け、
該網状回転式バチルス接触体装置は、回転軸と、該回転軸の周りに所定間隔に並設された複数の網状回転式バチルス接触体とからなり、該網状回転式バチルス接触体には、バチルス種混合菌を優占種にした微生物フィルムが付着されており、
前記コンクリート水槽の対向する壁面の上部の上面に、前記回転軸の軸受を対向するように設置し、該対向する軸受に、前記回転軸の両側部を回動可能に設け、
前記生物反応槽内の活性汚泥に、前記網状回転式バチルス接触体の下方領域部位を浸漬させ、
前記生物反応槽内での生物処理と、前記網状回転式バチルス接触体の回動による生物処理を同一の生物反応槽で行うことを特徴とする廃水処理装置。 - 前記最初の生物反応槽内の活性汚泥の濃度(MLSS)が、3000〜15000mg/Lの範囲に維持され、活性汚泥の水深が、2〜5mの範囲であることを特徴とする請求項1記載の廃水処理装置。
- 前記最初の生物反応槽内の底部近傍に、前記対向する壁面に平行に散気管を設け、該散気管は、前記網状回転式バチルス接触体の回転領域幅の外側に設置されることを特徴とする請求項1又は2記載の廃水処理装置。
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