JPH021558B2

JPH021558B2 -

Info

Publication number: JPH021558B2
Application number: JP60165417A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Sarui
Original assignee: FUIRUTON INTAANASHONARU KK
Current assignee: FUIRUTON INTAANASHONARU KK
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1990-01-11
Also published as: JPS6227095A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、主として家庭用雑排水、産業廃水、
食品加工廃水等の廃水を、多孔質セラミツクス
と、本質細片を主成分とする処理媒質中で生物学
的に処理する廃水の処理方法、更に詳しくは、か
かる処理方法において好適に用いられる廃水の処
理媒質への注入方法の改良に関するものである。（従来の技術）近年、廃水等の醗酵、分解、消化、濾過処理及
び脱臭処理等に各種微生物の活性を利用する方法
が各方面で実用化されてきている。しかし、その反面多量の汚泥が発生し、これの
適切な処理、処分が要求されている。これら、各種汚泥の主な化学的組成、含有量お
よび物理化学的特性は次表１〜３の通りである。

【表】

【表】一般にこのような各種汚泥を適切に処分するに
は濃縮や脱水などの適用性の優劣や操作上の諸問
題ならびに最終的な処分までの経費等に多くの難
点が残されている。そこで本発明者等が生物学的見地から、このよ
うな廃水処理について、種々検討を加え、微生物
の培養基質として無機多孔粒体、すなわち、多孔
質セラミツクスと、木質細片が極めて優れてお
り、汚泥の発生が見られないこと、更に、この多
孔質セラミツクスと、木質細片を用いた処理装置
は、極めて簡単な構造のもので長期間にわたつて
ほとんど保守及び更新（交換）の必要がなく安定
に機能できるものであることを見出し、すでに提
示している。このような汚泥廃水の微生物処理において、処
理媒質層として前記多孔質セラミツクスや木質細
片が至適環境条件を造り出し、層内に汚泥を発生
させることなく、極めて効率良く廃水を処理する
メカニズムは、該層内に好気性および嫌気性の微
生物が共存し、交互に作用して分解、消化、醗酵
等の生物学的な処理が行われているものと推定さ
れるが、この場合においても極端な好気的或いは
嫌気的環境は、汚泥の発生をまねくためせけなけ
ればならない。そして、0.2〜0.5mmの細片径をもつ当該多孔質
セラミツクスや、木片細片が共通してかかる至環
境条件を造り出す因子としては、以下のような事
が推定される。 (イ) 比表面積200m²程の広い面積をもつている為
適度な保水性と通気性を兼ね備えている。 (ロ) 自然環境下で育成した細孔、表面構造が微生
物共存に最適である。これは細孔径の大きさ
が、0.5〜5μｍは細菌、10〜100μｍは原生動物
100μｍは微生動物の増殖と、各々適した条件
となるからである。 (ハ) 処理媒質層全体への均一な透水分散を行う
為、層内での偏流（通称水みち）が起らない。 (ニ) 処理媒質層への被処理廃水注加の過程で層内
透下廃水が層表面から適量に空気を導入する
為、層内が嫌気性的雰囲気の中で好気性微生物
が生存・活動できる環境をつくり出している。
したがつて層内の嫌気性的雰囲気が強過ゆぎる
と思われる場合には、下層部方向から強訟的に
通気することも良い。かかる知見に基づいて、本発明者等は、多孔質
セラミツクスと、木質細片を処理媒質の主成分と
して微生物を好適に繁殖・活動させるようにした
廃水（汚泥）の処理方法等につき、現在まで、
種々の提案を特許出願して提供してきている。しかし、前述したような処理を行なうにあたつ
て、一般的な処理媒質への被処理水注加の方法に
従い、処理槽上部より散水もしくは通常の注水を
行なうものとすると、処理媒質の層上部表面付近
に目詰りが起り、廃水の浸透速度を著しく減少さ
せるという問題があつた。このような表面目詰りの原因は、廃水中の浮遊
物および廃水水質から順応発生する好気性の活性
汚泥等が発生するものと推定される。又、自由表面が水没状態におかれているような
場合には、嫌気性の汚泥が発生し、これら汚泥が
自由表面上に付着、推積し目詰りになるものと推
定される。したがつて、前記した一般的な注加方法による
場合には、処理媒質層の表面目詰りを解消するた
めに、表面にすきとり、あるいは層のかきまぜ等
の操作が併せて必要であつた。（発明が解決しようとする問題点）このため、本発明者等は、前記廃水の注加を、
直接大気に接することなく、処理媒質内部に放出
させる方法を提示し、前記問題点の解決を図つ
た。ことろで、この方法において、前記廃水を処理
媒質内部に注入する際、該注入管の形状や介在物
を付加させること等により、更に好適な廃水処理
が実施できることを確認し、これから本発明を開
発するに至つたものである。（問題点を解決するための手段）本発明を、実施例に対応する第１図に基づき説
明すると、本発明の方法は、下部に排水管５を有
する処理槽３内の多孔質セラミツクスと木質細片
とを混合した処理媒質２層中に、該槽外上部に導
入口４を位置させた注入管１を差込んで処理媒質
充てん槽を主構成し、更に被処理廃水を前記導入
口４から直接大気に接することなく注入管１内に
注加させるとともに、該注入管１を介して該廃水
を落下させるようにし、且つ、注入管１の内壁か
ら外部に貫通させて設けた小孔１ａから、前記処
理媒質２層内に該廃水を放散させるようにした廃
水処理方法である。（作用）このように、本発明において、廃水を直接的に
大気に接触させないで、前記注入管の内壁をつた
わつて流下させることにより、間接的に空気を吸
引し、接触させる手法を用いているので、一部好
気性菌の発生を捉した状態で処理廃水を処理槽３
内に導くことになり、この好気性菌による消化速
度が増大し、汚泥の発生をまねくことなく、又浮
遊物として注加された汚泥を消化してしまい、注
加付近での目詰りはおこさないようになる。このことは、処理媒質層２層の上部自由表面に
単に廃水を噴霧するような場合には目詰りを生じ
易いのに対し、注加廃水が直接大気と接触しない
ように、例えば筒径の２〜４倍相当の直径範囲の
表面上を蓋をかぶせるように覆をほどこし、その
覆の周囲外側から空気を層内に吸引出来る様にし
ておくと、目詰りを生じにくくなる実験結果から
も裏付けられる。ただし、実際的には、廃水の注水管１を処理媒
質２層の内部に差込みすることで、前記条件を満
足させることが通常であり、この場合において処
理媒質２層内部に廃水を放出させる位置は、注水
管１を用いて層の上部表面から10〜50cm以深とす
ることがよく、また処理媒質２層の下部から80cm
程度以上の高さの位置とされることが望ましい。
これは、廃水注加時の空気の巻き込みを考慮し
て、嫌気条件、好気条件を効果的に現出させるこ
とが必要とされるからである。前記方法に用いられる注水管１の形状は、例え
ば処理媒質２内に差込まれる下端が開放されてい
て、かつ処理媒質２内の周壁部において径方向の
貫通孔が形成されている丸筒管等を使用すること
ができ、貫通孔の大きさは10〜16mm程度、孔間隔
は40〜60mm程度であることが好ましい。又、前記本発明における注水管１内部に、ラセ
ン状８、逆ロート状９、或は逆コマ状１０形状の
廃水分水器を介在させれば、更に、効率よく好気
性菌の発生を促した状態で廃水を処理槽３内に導
くようになるため、処理槽３内に流入する該廃水
は、該好気性菌等による消化速度が増大する。そして、前記注水管１の配置態様は、代表的に
は処理媒質２層の上部表面の中央位置から垂直下
方に内部に差込まれることで行なわれるが、処理
媒質２層の容量、拡がりにより複数本の前記分水
器を内在した注水管１を適当な間隔をもつて差込
み配置するようにしてもよく、要は注水管の貫通
孔から周囲に分散放出された廃水が、落下傘状の
ような状態で拡がりながら下方に浸透するものと
すればよい。なお、本発明方法の処理対象とされる廃水と
は、主として家庭用雑排水、産業廃水、食品加工
排水等をいうが、不溶性の無機物特に砂が多く含
まれるような場合にはこれを沈澱法等による前処
理にて除去したものとすることがよく、また好ま
しい実用的具体例としては廃水中の汚泥濃度が必
要により希釈されて1000ppm程度以下であること
が望ましい。（実施例）以下、本発明を図示する装置を用いて行なつた
一実施例に基づいて具体的に説明する。第１図は本発明に係る廃水の注入方法の一例を
示すもので図において１は廃水導入用の注水管、
２は多孔質セラミツクスと木質細片とを混合した
処理媒質２層、３はこの処理媒質２を充填した処
理槽３を示す。このような装置おいて、被処理廃水を槽３外上
部に導入口４を位置させ、処理媒質２層内に差込
まれた注水管１、すなわち、埋設分水器を多孔１
ａとした該注水管１の中を通して処理槽３内に入
れると、廃水と処理媒質２層が接触し、該層細片
の表面に付着もしくは多孔質部に浸透する。また処理水が充填層３下部に移動するときに、
処理槽３の上部の大気と接触している処理媒質２
層を通して空気が導入され、あたかも処理槽３は
呼吸しているかのような状態を呈する。したがつて微生物繁殖環境に適した空気の補給
作用が行なわれることになる。また注水管１の埋
設部を多孔１ａとしたことにより、廃水注加の急
激な流量変動に対しても処理媒質２層との水の接
触範囲を拡大することで過剰水量に対しても充分
対応できる利点もある。なお、４は廃水の導入口で、前記注水管１に連
通されている。５は槽３の底部に設けられた排水
管である。また第２図は注水管１の一部特に多孔
部分１ａの形状を示すためのものであり、本例の
注水管１は、廃水導入口４と連らなる小径管部分
から、ソケツト６を介して若干大径の多孔質７部
分に接続されるようになつており、これらの管は
合成樹脂製のものを用いることが耐久性の面から
望ましい。なお、注水管１は他の形式のものであつてもよ
く、例えば、第３図に示すように、注水管１内部
に、ラセン状分水器８を吊線Ｒで懸垂し連設した
態様のものや、第４図として示した注水管１内部
に逆ロート状分水器９を吊線Ｒで懸垂し連設した
態様のものでも適宜採用できる。そして、これら第３図、第４図の実施例の場合
は、該注水管１内の前記分水器８，９によつて注
加される廃水を管１内壁側に移行させ、且つ、該
内壁をつたわらせて落下放出できるので、この作
用により間接的に空気を吸引させることとなつ
て、処理媒質２層内の好気性菌類の増殖を促すも
のとなるので、管１の小孔１ａから放散される該
廃水の消化速度は増大する。更に、別の実施例を示す第５図のように、例え
ば注水管１の上部表面より10〜50cm以深の内部位
置に、軸受１１ａ等の治具を取付具を介して取付
けるとともに、その下部位置にも同様な軸受１１
ｂを取付けて、その上部側軸受１１ａには、回転
子１０、すなわち、上部に吊部１０ａを有し、こ
の吊部１０ａに逆コマ形の邪魔板１０ｃを吊下さ
せ、更に、該邪魔板１０ｃの底部中央部から下部
側に、先細りとした支軸１０ｂを設け、該支軸１
０ｂで前記邪魔板１０ｃを支持させてなる回転子
１０の前記吊部１０ａ吊懸させ、且つ、前記支軸
１０ｂを前記管１内下部位置に取付けた別の軸受
１１ｂに回動可能に取付けて構成すれば、注加さ
れる廃水の送圧等に該回転子１０の邪魔板１０ｃ
が、例えば図中矢印方向に回動して、注加廃水を
注水管１内壁側１ｂ周面に分散移送させ、注水管
１の内壁に沿つて該廃水を流下させるようにする
ことができるので、前記第３図、第４図の場合と
同様な好気性菌類による該廃水の消化作用が促進
されるものとなる。又、第５図で示したように、回転子１０を設置
させた位置の注水管１の管壁を外側に拡張させる
ようにすれば、該回転子１０によつて管内壁１ｂ
側に移送される廃水は、前記注水管１に形成した
多数の小孔から、広く処理媒質２層内へ分散し、
該媒質２層による汚濁物質等の消化作用が効果的
に行なわれるようになる。更に、前記回転子１０を注入管１内に連設させ
れば、その作用は拡大される。このような本発明に係る廃水の処理方法は、被
処理廃水１容量部を、粒度一定の多孔質セラミツ
クスと、木質細片を主成分とする処理媒質２層１
〜10容量部に対して注加し、周囲温度で処理する
ことを基本的内容とするものであり、前記処理の
ための装置は、代表的には、処理媒質２を槽に充
填して、これに廃水を注加する形式のものとして
構成される。なお処理媒質２には通気を行なうこ
とによつて処理効果が向上される。なお、このような微生物工学的な処理に用いら
れる前記多孔質セラミツクスと木質細片は、その
粒度、粒度分布および木質細片組成を所望の範囲
内のものとして使用されるが、特に該処理媒質２
のうち、木質細片については、好ましくは該細片
径0.5〜３mmの範囲とすべきである。該細片径が
0.2mm以下では濾材等として用いる際に目詰まり
を生じ易く、又５mm以上では微生物培養質として
の単位面積当りの表面積が小さくなつて充分な処
理能力を得ることが出来ないからである。又、前記木質細片の粒度分布0.2〜１mm：30％、
１〜２mm：30％、２〜３mm：40％とし、成分組成
としてはセルロース60〜65％、リグニン15〜25
％、ペントザン15〜25％、水分11〜16％、樹脂成
分0.5〜1.5％のものが好ましく用いられる。更に、前記多孔質セラミツクスの粒度分布は、
0.3〜１mm…５％１〜３mm…10％３〜５mm…
15％５〜15mm…60％（比重0.4〜0.65）のもの
が使用され、成分組成の一例と示せば、次の通り
となる。 SiO₂ ……67.50（％） Al₂O₃ ……22.50 Fe₂O₃ ……0.70 K₂O ……0.85 CaO ……0.35 MgO ……3.10 Na₂O ……0.30 TiO₂ ……0.30 またこの多孔質セラミツクスを主成分とする処
理媒質は多孔質セラミツクス単独である場合の
他、その一部を木質細片としてもよいが、この場
合は多孔質セラミツクスに対する割合を40％以
下、好ましく25％以下とすることがよい。又、前記本発明に係る方法において、処理媒質
２槽を構成する多孔質セラミツクスと木質細片と
に、通常10〜600ガウスのマグネツト、フエライ
ト、その他を混合した磁石体、又は、棒状、板状
等の磁石体を単体として内在させ、該磁石体の有
する自己磁界により、該処理媒質２層内の好気性
菌並びに嫌気性菌を固定させること、或はは、処
理槽３該に磁石体を設置して、この外部磁界によ
り処理媒質２層内の微生物を固定化させることが
できる。この際、特に処理槽３外部から前記磁界を作用
させれば、適宜磁力を制御できるので、処理媒質
２層内の微生物の固定化の調整が容易になり、こ
れから微生物の活性度の増減をはかることか可能
となるのである。従つて、前記本発明の方法に、前述のように磁
石体を用いた場合には、被処理廃水の浄化処理が
著しく向上する。次に、具体的に実例を示すため、本発明者等
は、前記第１図に示した装置を用い、以下の条件
で実験を行つた。（実験）使用装置

【表】実験方法 BOD150、PH７の標準的な家庭用雑排水を槽３
上部から注水管１を介して20／分の流量で１分
間注加し、10分間休止の間欠注加操作と反復し、
常温で処理した。以上の操作により、廃水は全て極めて迅速に消
化され、また24時間経過後において、処理槽３内
の多孔質セラミツクスと木質細片からなる処理媒
質２層中にはほとんど処理残渣が認められなかつ
た。処理槽３からの排出液のPHは6.0、BOD値は8.0
であり、処理前の廃水に比べて、BODの減少は
顕著であつた。また、下記表４は、対象汚泥および処理条件を
変えて行なつた試験例についての結果を示してお
り、いずれもBODの充分な低減が実現された。

【表】なお、表４で示した本質細片は、日本国産の
「杉」と外国産の「マングローブ」を各々表示し
た比率で混合し使用したが、処理能力の差は、殆
んど認められなかつた。この際前記「マングロー
ブ」としては、「ひるぎだまし属（AVICENIA）」
のアビ、アビ（Api−Api）種の細粉を使用した。更に、前記実施例に加えて家庭用雑排水、産業
廃水、食品加工排水等についてこれらの実施例と
同様な方法で処理を施した場合にも処理後の廃水
は全て廃水処理の基準を満足するものであつた。又、BOD300、PH7.5の食品加工排水10m²を粒
径0.5〜15mmに多孔質セラミツクスと、粒径0.2〜
５mmの木質細片とからなる処理媒質２を処理槽３
に充填してその上部から300／時の流量で12時
間注加した。その後注加を中断し、引き続き処理
槽３下部から60／時の流量で12時間送気する操
作を反復し常温で微生物処理を行なつた。廃水は全て極めて迅速に消化され、24時間経過
後の処理槽３内の多孔質セラミツクス層と、木質
細片とからなる処理媒質２層中にほとんど処理残
渣が認められなかつた。処理槽３からの排出液の
PHは6.3であり、BOD値は10であつた。（発明の効果）以上のように、本発明に係る廃水の処理方法
は、多孔質セラミツクスと本質細片を混合して主
成分とする処理媒質内へ、直接大気に接しないよ
うに、注水管を介して廃水を導入させるととも
に、該注水管の内壁から外部に貫通させて設けた
多数の小孔から、該廃水を前記処理媒質内に放出
させるものであるから、注加された廃水は、注水
管の例えば内壁にそつて落下するとともに、該注
水管に設けた小孔から処理媒質内に広く分散、配
送されるようになり、これから、該処理媒質内へ
の好適な廃水注加と、処理媒質による消化作用が
実現されるのである。又、前記廃水注加時において、間接的に空気を
吸引する状態となるので、これに伴なつて処理媒
質内での好ましい微生物繁殖環境が与えられるた
めに良好な廃水処理が行なわれ、特に廃水の注加
と適宜の通気以外には他の操作が不要となつて、
この種の廃水処理の実用化の上での利益は、極め
て大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する処理媒質を充
填した処理槽を示す斜視図、第２図は廃水導入用
の多孔形注水管を示す説明図、第３図、第４図、
第５図は、各々注水管の別の態様を示す説明図で
ある。１……注水管、２……処理媒質、３……処理
槽、４……導入口、５……廃水管、６……ソケツ
ト、７……多孔管、８……ラセン状分水器、９…
…逆ロート状分水器、１０……逆コマ状分水器。

Claims

【特許請求の範囲】１多孔質セラミツクスと木質細片とを混合して
なる処理媒質内に、被処理廃水を注入管を介して
注加して生物学的処理を行なわせる廃水の処理方
法において、前記廃水の注加は、該注加廃水が、
直接大気に接することなく、前記注入管内に導入
され、且つ、該注入管の内壁から、外部に貫通さ
せて設けた小孔から、前記処理媒質内に放出する
ことで行なうことを特徴とする廃水の処理方法。２廃水の注加を、処理媒質内部に差込んだ注入
管の上部表面より10〜50cm以深で行なうことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃水の処理
方法。３廃水の注加を、注入管内部に設置したラセン
状の分水器を介在させて行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の廃水の処
理方法。４廃水の注加を、注入管内部に設置した逆ロー
ト状の分水器を介在させて行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の廃水の
処理方法。５廃水の注加を、注入管内部に設置した逆コマ
状の分水器を介在させて行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の廃水の処
理方法。６処理媒質内、又は処理媒質を内在する処理槽
の外部に磁石体を介在させて行なうことを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項
又は第４項又は第５項記載の廃水の処理方法。