JP5645215B2 - 汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法に関するものであり、特に、汚水を通気性土壌内へ浸潤させて浄化する際に、腐敗槽（消化槽）として用いる汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法に関するものである。

水洗便所の汚水や厨房雑排水などの生活汚水、畜産排水などの汚水、あるいは活性汚泥法による汚水処理に際して生ずる余剰汚泥を、腐敗槽（消化槽）で微生物の作用により処理し、次いで濾過槽（濾床槽）で浮遊物を濾過した処理水を、通気性土壌内に埋設した汚水浸潤処理装置から通気性土壌内へ毛管上昇により浸潤させて、土壌中に含まれる微生物の作用により汚水中の有機物を分解して汚水を浄化する方法が広く実用化されるようになってきている。

このような処理に用いられる腐敗槽（消化槽）や濾過槽（濾床槽）あるいは通常の活性汚泥処理槽などの汚水処理槽では、槽の下部からの窒素ガスの発生と浮上に伴って、スカム（浮遊物）が下から押し上げられる形で次第に厚くなり、その厚さが６０ｃｍ以上になると処理槽の機能が低下し、処理水の水質低下、悪臭、害虫の発生などの問題が生ずる。また、スカムからはＳＯ_２などの腐食性のガスが発生し、処理槽が腐食するという問題も発生する。そのため，定期的にこれを取り除かなければならないが、スカム層上面の空気と接触する部分が固化しており、これを破砕棒で破砕しながら除去しなければならない。この作業は、通常、処理槽上部がスラブで形成されていることから、点検口から破砕棒を差し込んで行うことになり、非常に困難で、多大な労力を要していた。

また、スカムの発生を防止するために、特定の殺菌剤や微生物（バイオ製剤）を添加する方法も提案されている（例えば、特許文献１）が、有効期間が短く、高価な製剤を長期間にわたって多量に添加する必要があるためコスト高となり、しかもその効果も十分でなく、満足できるものではなかった。

特開平２００９−２４８００４

従って，本発明は、上記従来の問題点を解消し、特殊な殺菌剤や微生物（バイオ製剤）を使用することなく、汚水処理槽におけるスカムの肥厚固化を防止することを課題とするものである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねる過程で、偶然にも汚水処理槽に米ぬかを加えると、スカムの肥厚固化が顕著に抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、（１）汚水処理槽に米ぬかのみを添加することを特徴とする汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法、（２）汚水処理槽が、汚水を通気性土壌内へ浸潤させて浄化する際に用いる消化（腐敗）槽である上記（１）記載の汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法、（３）米ぬかの添加量が、汚水処理槽の有効容量を基準にして、１回当たり０．１〜３ｋｇ／ｍ^３である前記（１）または（２）記載の汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法が提供される。

本発明によれば、入手が容易で安価な米ぬかのみを使用するので、汚水処理槽内のスカム肥厚固化を簡単に低コストで防止することができ、スカム除去作業に要する労力を大幅に削減することが可能となり、汚水処理槽の維持管理が極めて容易となる。

以下に、本発明を更に詳細に説明する。
米ぬかは、近年、田畑に散布して、雑草、防害虫防除（無農薬栽培）や、作物の肥料として利用されており、また、漬物などの発酵食品の製造にも広く用いられている。更に、汚水処理工程で防臭剤、浄化剤として用いられる各種殺菌剤や微生物の担体としても用いられることがある。しかしながら、米ぬかやコーヒー粕などの担体は、ＳＳ成分、余剰汚泥、沈殿物などを増大させるという理由で、汚水処理槽に用いるのは不適当であると考えられていた。まして、汚水処理槽におけるスカム肥厚効果を防止できるなどとは、まったく予想すらされていなかったのである。本発明者は、かかる米ぬかがスカム肥厚固化防止に顕著な効果を示すことを偶然にも見出したのである。

本発明においては、汚水処理槽に米ぬかのみを添加するのであって、殺菌剤や微生物の担体として用いられる米ぬかは、本発明の米ぬかには該当しない。殺菌剤や微生物の担体として用いられる米ぬかは、簡単には入手できず、高価であり、長期間にわたって継続的に使用するには不適当である。

米ぬかは、精米所、コイン精米機などから容易に入手することができ、最近はホームセンターや通信販売などでも入手可能である。
汚水処理槽に添加する米ぬかについては特に限定はないが、精米直後の新しいものよりも、１〜２ヶ月経過後のものの方が、汚水処理槽内への分散性の点で好ましい。また、もみ殻等の異物は、なるべく含まない方が好ましい。

米ぬかは、スカムが形成される前に、予め汚水処理槽内へ投入しておいてもよく、あるいはスカムがすでに形成され、肥厚固化している状態では、スカム上に散布してもよい。前者の場合は、処理液表面のスカム形成を防ぐことができ、後者の場合は、スカムを減らし、軟化させることができる。また、汚水処理槽へ送られる前に、汚水（汚泥）貯留槽などで予め汚水や余剰汚泥に添加しておいてもよい。

米ぬかを汚水処理槽へ添加した場合、その添加した場所から槽全体へ拡散していくので、撹拌等の処理は全く必要ない。これに対して、従来の殺菌剤や微生物（バイオ製剤）からなるスカム防止剤は、添加した場所に留まり拡散しないので、強制的に撹拌して槽全体へ拡散させる必要があった。

本発明方法は、汚水あるいは余剰汚泥を、腐敗槽（消化槽）で微生物の作用により処理し、次いで濾過槽（濾床槽）で浮遊物を濾過した処理水を、通気性土壌内に埋設した汚水浸潤処理装置から通気性土壌内へ毛管上昇により浸潤させて、土壌中に含まれる微生物の作用により汚水中の有機物を分解して汚水を浄化する方法において、その腐敗槽（消化槽）や濾過槽（濾床槽）に適用した場合に、特に顕著な効果が得られる。

米ぬかの添加量は、スカムの肥厚固化状態に応じて適宜変更することができるが、通常は、汚水処理槽の有効容量を基準にして、１回当たり０．１〜３ｋｇ／ｍ^３（好ましくは、０．２〜２ｋｇ／ｍ^３）である。最初に１．０〜１．５ｋｇ／ｍ^３程度の比較的多量の米ぬかを投入しておき、その後、スカムの肥厚硬化状態を見ながら、適当な間隔で（例えば２ヶ月おきに）適量（例えば、０．３〜０．５ｋｇ／ｍ^３程度）を追加投入していくことも有効な方法である。
また、汚水処理槽内での嫌気性処理を促進する上で、槽内を嫌気性に保つために、厚さ１０〜２０ｃｍのスカムを表面に残しておくことが好ましい場合があるが、その場合は、米ぬかの添加量、添加時期を適宜変更してスカムの厚さを調節すればよい。

汚水処理槽への米ぬかの添加は、ＳＳ成分、余剰汚泥、沈殿物などを増大させるとして、汚水処理槽への添加は不適当であると考えられていたが、実際に添加してみると、ＳＳ成分、余剰汚泥、沈殿物などの増加は認められず、汚水処理への悪影響は全く認められなかった。この理由はよくわからないが、米ぬかの各成分がスカムの肥厚硬化を抑制しながら分解し、ガスとなって系外に排出されるためと考えられる。

更に、米ぬかがスカムの肥厚固化を防ぐ作用機序についても、現在のところまったく不明であるが、米ぬかには、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２，ビタミンＥ、イノシトール、フィチン酸、γ−オリザノール、フェラル酸、ナイアシン、食物繊維、脂質、鉄分、リン、カルシウム、マグネシウムなどの種々の成分が含まれており、これらが汚水処理系内の微生物と互いに作用しあって、スカム形成の原因となる微生物の成長を阻害することによりスカムの肥厚固化が防止されたものと推測される。

本発明方法は、上記で説明した汚水処理槽だけでなく、スカムの発生が問題となるあらゆる種類の汚水処理槽に適用することができる。

（実施例１）
集落生活排水を汚水処理槽で微生物の作用により処理し、次いで濾床槽で浮遊物を濾過した一次処理水を、通気性土壌内に埋設した汚水浸潤処理装置から通気性土壌内へ毛管上昇により浸潤させて、土壌中に含まれる微生物の作用により汚水中の有機物を分解して汚水を浄化するに際し、汚水処理槽として、有効容量６９ｍ^３の消化槽を用い、これに４５ｋｇ（１．１５ｋｇ／ｍ^３）の米ぬかを投入した。
４ヶ月経過後、消化槽内の汚水表面には厚さ数センチメートルのスカムの形成が認められたが、肥厚固化はしておらず、容易に除去することができた。また、汚水浄化処理に関して、何等問題は生じなかった。
一方、米ぬかを投入しなかった場合は、４ヶ月経過後に、厚さ約６０ｃｍのスカムが形成され固化しており、これを除去するには破砕棒で破砕しなければならず、多大な労力を要した。

（実施例２）
集落生活排水を活性汚泥法により処理した際に生じた余剰汚泥を、汚水処理槽で微生物の作用により処理し、次いで濾床槽で浮遊物を濾過した処理水を、通気性土壌内に埋設した汚水浸潤処理装置から通気性土壌内へ毛管上昇により浸潤させて、土壌中に含まれる微生物の作用により汚水中の有機物を分解して汚水を浄化した。汚水処理槽として、有効容量３９ｍ^３の消化槽を用いた。
４ヶ月経過後には、厚さ約６０ｃｍのスカムが肥厚固化していた。このスカム表面に４５ｋｇ（１．１５ｋｇ／ｍ^３）の米ぬかを散布したところ、２ヵ月後にはスカムの厚さが約４０ｃｍに減り、更に１５ｋｇ（０．３８ｋｇ／ｍ^３）の米ぬかを散布したところ、その２ヵ月後にはスカムの厚さが約２０ｃｍにまで減少し、しかも柔らかくなっていた。このスカムは、容易に除去することができた。

（実施例３）
牛舎から排出され糞尿固液分離された後の尿と牛舎の洗浄液とを活性汚泥法により処理するに際し、汚水処理槽として、有効容量４５ｍ^３の活性汚泥処理槽を使用し、これに４５ｋｇの米ぬかを投入して処理を行った。
４ヶ月経過後、消化槽内の汚水表面には厚さ数センチメートルのスカムの形成が認められたが、肥厚固化はしておらず、容易に除去することができた。また、活性汚泥処理に関して、何等問題は生じなかった。
一方、米ぬかを投入しなかった場合は、４ヶ月経過後に、厚さ約６０ｃｍのスカムが形成され固化しており、これを除去するには破砕棒で破砕しなければならず、多大な労力を要した。

本発明によれば、入手が容易で安価な米ぬかを使用して汚水処理槽におけるスカムの肥厚固化を防止することができるため、スカムの破砕除去に要する労力を大幅に削減することができ、特に集落や畜産農家などの小規模汚水処理槽の維持管理の合理化に寄与するところ大である。

Claims (1)

1. 汚水を通気性土壌内へ浸潤させて浄化する際に用いる消化（腐敗）槽である汚水処理槽に米ぬかのみを当該汚水処理槽の有効容量を基準にして１回当たり０．１〜３ｋｇ／ｍ ^３ 添加することを特徴とする汚水処理槽におけるスカム肥厚固化防止方法。