JPH0222000A - 酵素による有機性汚泥の改質及び濃縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は都市下水汚泥のような有機質分を多量に含む汚
泥を無薬注で改質するとともに容易に濃縮することがで
きる酵素による有機性汚泥の改質及び濃縮方法に関する
ものである。

（従来の技術） 多量の有機質分を含有する有機性汚泥を凝集させるため
には、助剤として消石灰、塩化第二鉄、高分子凝集剤等
を汚泥に添加し混合し、凝集させるのが普通である。し
かし消石灰、塩化第二鉄等を添加すると脱水ケーキのボ
リュームが増加するほか、設備の配管内部等にスケール
が付着するという欠点があり、また高分子凝集剤を用い
た場合には脱水ケーキの含水率を低下させることが困難
であるという欠点があった。

このため、これらの助剤を使用せず無薬注で汚泥処理を
行う方法が求められており、例えば特開昭６１−２７８
４．　Ｏ０号公報には汚泥を電気分解処理することによ
って汚泥の改質を図る方法が示されている。しかしこの
方法は多くの電力を要するためにコスト高となる欠点が
ある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来の問題を解決して、有機性汚泥
を無薬注で、しかも低コストで迅速に改質し、また濃縮
することができる酵素による有機性汚泥の改質及び濃縮
方法を目的として完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を達成するためになされた第１の発明は有機
性汚泥にリゾチーム等の溶菌酵素を接触サセ、１０〜５
０℃の温度条件下で攪拌することにより汚泥を分解、改
質することを特徴とするものであり、第２の発明は有機
性汚泥にリゾチーム等の溶菌酵素を接触させ、攪拌する
ことによって汚泥を凝集させ、これを沈澱濃縮すること
を特徴とするものである。

第１の発明においては、生物処理汚泥のような有機性汚
泥（ＴＳ値が１〜５％程度）に溶菌酵素を接触させ、そ
の触媒作用によって有機性汚泥中の菌体の細胞壁を溶解
させることにより汚泥の改質を図る。溶菌酵素としては
りゾチームが代表的なものであるが、ザイモリエース等
のその他の溶菌酵素を用いることもできる。溶菌酵素は
遊離状態で汚泥中に添加し攪拌して反応させても、また
担体に固定化し汚泥と接触させてもよい。前者の場合に
は溶菌酵素の添加量は３０Ｕ／β以上とするものとし、
攪拌は汚泥と酵素とが十分接触できる程度の弱攪拌とす
ればよい。また後者の場合には溶菌酵素をセピオライト
担体のようなセラミックス担体に固定化し、これをカラ
ム内に充填して上向流式もしくは下向流式で汚泥を通泥
して接触反応さゼればよく、この場合の滞留時間は１時
間とすれば十分である。なお反応温度は溶菌酵素の活性
が大きくなる１０〜５０°Ｃ１より好ましくは３０〜４
０°Ｃが適当であり、１０°Ｃ未満では活性が低下し、
また５０°Ｃを超えると加温のためのエネルギーコスト
が高くつくうえに悪臭発生の原因ともなるので実用的で
はない。

第２の発明においても同様に有機性汚泥にリゾチーム等
の溶菌酵素を接触さセるが、この場合の溶菌酵素の添加
量はＩＵ／！以上とすればよく、第１の発明に比較して
わずかである。本発明においては溶菌酵素は菌体の細胞
壁を完全に溶解するには至らないが、遊離状態にある菌
体を相互に集合させるバインダーとしての役割を演じ、
難脱水性汚泥をも速やかに凝集させることができる。凝
集した汚泥を重力濃縮さゼれば、高濃度の汚泥を得るこ
とができる。

以下に各発明を実施例により更に詳細に説明する。

（実施例） 実施例１−汚泥の改質方法 １ｍＸ１ｍｘ１．５ｍの改質槽に有機性汚泥を入れ、リ
ゾチームを遊離状態で種々の濃度となるように添加し、
３５°Ｃで１時間攪拌した。攪拌は汚泥とりゾチームの
接触を目的とし、１１００ｒｐ以下の弱い攪拌とした。

このようにして改質された汚泥をベルトプレス脱水機で
脱水した。脱水条件は濾布速度０．７５ｍ／分、濾布緊
張圧力２ｋｇ／ｃＪである。なおベルトプレスによる濾
過速度は余剰汚泥の場合５０ｋｇ／ｍ−Ｈｒ、混合汚泥
の場合１２０ｋｇ／ｍ　・Ｉｌｒであった。

第１図はこのようにして得られた脱水汚泥の含水率と酵
素量との関係を示すグラフであり、特に混合汚泥の場合
には酵素量が３０Ｕ／１１！以上となると含水率が７０
％にまで低下し、余剰汚泥の基合金水率が８３％にまで
低下することが分かる。また第２図は脱水前の汚泥の濾
過性の指標であるＣ３Ｔ値と酵素量との関係を示すグラ
フであり、３０Ｕ／ｇ以上の酵素を添加すると汚泥が改
質され、ＣＳ　１’値が２０〜５０秒にまで低下するこ
とが分かる。

これに対して従来の高分子凝集剤を用いたヘルドプレス
による脱水処理の含水率は混合汚泥の場合７８％、余剰
汚泥の場合８６％であるのと比較すると、次表に示すよ
うに乾燥汚泥（ＤＳ）当たりの付着水分量は混合汚泥の
場合２１％、余剰汚泥の場合３４％も低下している。

また直径０．５ｍ、高さ１ｍのカラムにリゾチームを固
定化した担体をカラム中に充填する担体数を変化さゼで
充填したものを用いて同様の測定を行った結果を第３図
と第４Ｈに示す。このように遊離酵素を用いた場合にも
、固定化された酵素を用いた場合にも同様の汚泥改質効
果が確認された。

このように本発明によれば無薬注で有機性汚泥の改質を
図ることができる。

実施例２−汚泥の凝集方法 濃度が０．５２％の希釈された離脱水性の有機質７石泥
に０．ＩＵ／ｆｆ〜ＩＯＵ／ｊ２の種々の量のリゾチー
ムを添加し、約１分間２００ｒｐｍの急速攪拌を行い、
その後１時間重力濃縮を行わせた。この結果、リゾチー
ムがバインダとして作用して汚泥が凝集したのでその濃
縮汚泥の濃度をＪＩＳに規定される方法によって測定し
たところ、第５図のとおりの結果が得られた。第５図か
らも明らかなように、ＩＵ７１以上の溶菌酵素の添加に
より濃縮汚泥濃度は３％以上にまで上昇し、以下の脱水
が容易に行えるようになった。

また、通常の重力濃縮法により前記汚泥を２４時間濃縮
したところ、濃縮汚泥濃度は１．５％であった。この結
果からも通常の重量濃縮法に比較して、短時間に約２倍
の濃度にまで濃縮が行われていることが明らかである。

（発明の効果） 本発明は以上乙こ説明したとおり、リゾチームのような
溶菌酵素を有機性汚泥と接触させることによって汚泥の
改質あるいは凝集を行わせることができるものであって
、無薬注で汚泥処理が可能であるので、従来のように消
石灰や塩化第二鉄を添加する方法とは異なり脱水ケーキ
のボリュームが増加することがなく、短時間に高濃度ま
で濃縮でき、また配管内部等にスケールがイ」着するこ
ともない。更に本発明によれば脱水ケーキの含水率を低
下させることができるうえ、汚泥の電気分解法に比較し
て汚泥処理コストを引下げることができる。よって本発
明は従来の問題点を一掃した酵素による有機性汚泥の改
質及び濃縮方法として、産業の発展に寄与するところは
極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明における遊離酵素量と脱水ケーキの
含水率との関係を示すグラフ、第２図は遊離酵素量とＣ
３Ｔ値との関係を示すグラフ、第３図は固定化酵素量と
含水率との関係を示すグラフ、第４図は固定化酵素量と
Ｃ３Ｔ値との関係を示すグラフ、第５図は第２の発明に
おりる酵素量と重力濃縮された汚泥濃度との関係を示す
グラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機性汚泥にリゾチーム等の溶菌酵素を接触させ、
   １０〜５０℃の温度条件下で攪拌することにより汚泥を
   分解、改質することを特徴とする酵素による有機性汚泥
   の改質方法。 ２、有機性汚泥にリゾチーム等の溶菌酵素を接触させ、
   攪拌することによって汚泥を凝集させ、これを沈澱濃縮
   することを特徴とする酵素による汚泥の濃縮方法。