JPH04317798A

JPH04317798A - 活性汚泥の異常現象防止剤及び異常現象防止方法

Info

Publication number: JPH04317798A
Application number: JP3082217A
Authority: JP
Inventors: Naoki Akiyama; 直樹秋山; Toshihiko Hamanishi; 浜西　利彦; Masuya Ichioka; 市岡　増也
Original assignee: Mitsubishi Kasei Polytec Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Polytec Co
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1992-11-09

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、活性汚泥の膨化現象、
即ちバルキング（ｂｕｌｋｉｎｇ）現象、または活性汚
泥の曝気処理時に生じる曝気槽や沈降槽上部における発
泡層の形成、スカム化等の異常現象を防止する活性汚泥
の異常現象防止剤およびその使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃水処理に用いられる生物学的方法の一
つとして活性汚泥法がある。この方法は、下水、し尿及
び各種有機性産業廃水の処理方法として広く採用されて
いる。しかし、流入廃水の流量、水温の変動、流入廃水
中の有機物の変動、更に下水道管内に生育した種々のカ
ビ、糸状細菌、放線菌類等の微生物の種類の変動が生じ
、これらの変動に応じて活性汚泥中の微生物相も変化し
、糸状細菌が増加したり、或いは放線菌が増加したりし
て種々の弊害が発生している。

【０００３】糸状細菌が増加すると、汚泥が膨化して、
沈降槽において汚泥と水との固液分離性が悪化する、さ
らに、悪化すると汚泥が溢流し、処理水のＢＯＤやＣＯ
Ｄの上昇を招いたり、廃水の処理能力が低下して、場合
によっては処理不能となる、いわゆるバルキング現象が
発生する。また、放線菌が増加すると、それが生成する
界面活性なミコール酸によって曝気槽や沈降槽上部に汚
泥を含有した気泡、いわゆる発泡スカムが滞積し、外観
を損ねたり、悪臭を発したり、さらに発泡スカムが処理
水とともに放流されＢＯＤ及びＣＯＤの上昇を招くこと
がある。

【０００４】活性汚泥が正常に機能しているか否かの一
つの目安として、ＳＶＩ（Ｓｌｕｄｇｅ　Ｖｏｌｕｍｅ
　Ｉｎｄｅｘ、汚泥指標）値があり、活性汚泥懸濁液を
３０分間静置した後に１ｇ相当の活性汚泥が占める体積
をｍｌで表したものである（ＪＩＳ　　Ｂ　　９９４４
）。正常な機能を発揮する活性汚泥のＳＶＩ値は５０〜
１５０、特に１００以下であるが、糸状細菌によってバ
ルキングを起こした活性汚泥のそれは３００〜８００に
もなることがある。又、放線菌が起こすＳＶＩ値の増大
は２００〜３００程度であるが、前述した発泡スカムの
発生により種々の弊害を引き起こす。

【０００５】このように発泡スカムを発生したり、バル
キングを起こした活性汚泥がその機能を回復するのは容
易ではなく、最悪の場合には汚泥の入れ替えの必要が生
じ、工場等では入れ替えの場合は汚泥の馴養がすむまで
使用を中止しなければならず、工場の生産計画に重大な
影響を与えることになる。公共下水処理場でも膨化汚泥
の流出や汚泥濃度の低下により、ＢＯＤの除去能率が低
下して、環境汚染につながり大きな社会問題になること
がある。

【０００６】このため、従来から活性汚泥法のバルキン
グ防止には様々な対策が講じられてきた。即ち、鉄塩、
アルミニウム塩、クリストバライト（特公昭６２−４６
２３７号公報）等の無機系凝集剤、或いは高分子凝集剤
（例えば、陽イオン性アクリルアミド系高分子凝集剤）
を添加し、汚泥フロックを凝集させ沈降性を改善しよう
とする方法、及び塩素や過酸化水素、ジチオカルバミン
酸塩（特公昭５８−１４２７４号公報）を添加して糸状
細菌や糸状菌等の微生物を死滅させる等の化学的方法が
ある。

【０００７】しかしながら、無機系凝集剤或いは高分子
凝集剤を添加して汚泥の沈降性を改善する方法は、糸状
細菌や放線菌の異常増殖防止に対しては効果がないので
、一時的な効果を有するものの長期間毎日の添加が必要
であり、特に高分子凝集剤の長期間の添加は、曝気槽等
において活性汚泥が気泡を包含しやすくなり、廃水の処
理能力が低下する等の問題点を有する。

【０００８】また、塩素、過酸化水素、ジチオカルバミ
ン酸塩を添加する方法は、効果が発現されるまでには４
日以上、場合によっては１０日以上必要であり、しかも
長期間毎日添加しなければならない欠点がある。さらに
、これらの添加は、糸状細菌のみならず有用な微生物を
阻害してしまうので、活性汚泥の機能の著しい低下を招
くことがある。

【０００９】さらに、銅、亜鉛、クロム、マンガン等の
金属を廃水に１〜１０ｍｇ／ｌ混入すると、活性汚泥中
の糸状細菌が異常増殖せず活性汚泥の処理効率も低下せ
ず、また、これらの金属と前記の窒素含有の水溶性重合
体及びアルキレンイミン重合体との併用が糸状細菌によ
るバルキングに有効であることが判明したが、これらの
金属は、水質汚濁防止法によって規制されており、処理
水とともに流出させるべきものでないので、実際には使
用できない。

【００１０】また、添加剤の添加にたよらず、例えば嫌
気性好気処理（特開昭５０−４７４５９号公報）や、初
沈槽を使用しないで多量の浮遊固形分（ＳＳ）を混入さ
せる方法等の運転条件だけで正常な微生物相に復帰させ
る試みもされているが、満足な成果は得られておらず、
特に鞘を有する糸状細菌に起因するバルキングの解消及
び防止において満足なものは提案されていない。

【００１１】また、放線菌による発泡やスカムの発生及
びバルキング現象に対しては、曝気槽並びに最終沈降槽
に、例えばカルボン酸エステル系化合物のような消泡剤
をシャワー水に混入して散布する方法が知られている。本発明者の実験によれば、この消泡剤混入散布の方法は
発泡を制御するものではなく、生成した気泡層を破壊す
るに留まり、効果がほとんどないことがわかった。

【００１２】都市下水を対象とする一般の終末処理場で
は、糸状細菌に起因して発生するバルキングが最も多く
、従来からスフェロチルス（Ｓｐｈａｅｒｏｔｉｌｕｓ
）やベギャトア（Ｂｅｇｇｉａｔｏａ）がその原因微生
物の代表とされている［下水道協会誌、第２２巻、第２
５２号、第２〜１２頁（１９８５年）］。ところで、最
近の下水道の整備に伴って、雨水と生活廃水等とを分離
して処理するようになってきた結果、生活廃水等である
都市下水の活性汚泥による処理の場合に、バルキングを
起こす糸状細菌にも変化が生じていると推察される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した問
題点を解消し、最近の都市下水の変化に対応してバルキ
ング等の異常現象を引き起こす特定の糸状細菌、特に鞘
を有する糸状細菌、または活性汚泥の曝気処理時に、曝
気槽や沈降槽上部に発泡層を形成したり、スカム化した
り、バルキングを引き起こす放線菌を特定的に殺滅する
ために、特定の水溶性重合体と特定の金属或いはその塩
を使用する活性汚泥の異常現象防止剤およびその使用方
法の提供を目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、活性汚
泥または活性汚泥含有廃水に対し、窒素含有の水溶性重
合体及び／或いはアルキレンイミン重合体と、ある種の
金属塩とを特定の条件下で添加することにより、活性汚
泥の異常現象が阻止できることを知見し、本発明を完成
するに至った。

【００１５】即ち、本発明の活性汚泥の異常現象防止剤
は、エピハロヒドリン、アルキレンジハライド、ジエポ
キサイド、ジハロゲノアルキルエーテルの群から選択さ
れる少なくとも１つの化合物とアミンとの反応によって
得られる窒素含有の水溶性重合体、アルキレンイミン重
合体（以下、特に断らない限り水溶性重合体という）と
、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、
ニッケル、コバルトのそれぞれの塩の群から選択される
少なくとも１種以上の金属塩とよりなる。

【００１６】又、活性汚泥の異常現象を防止するにあた
っては該水溶性重合体と金属塩とを、その添加時期を相
違させて添加するか、或いは添加時期を同じくする時に
は、それぞれを混合しないで別々に添加することを特徴
とするものである。

【００１７】また、本発明における上記の水溶性重合体
は、２モル／ｌのＫＢｒ水溶液に溶解して測定し、算出
する２５℃での極限粘度〔η〕が０．５ｄｌ／ｇ以下の
ものである。

【００１８】さらに、活性汚泥または活性汚泥含有廃水
に、前記水溶性重合体を活性汚泥の乾燥固形分１００重
量部に対して０．０５〜２５重量部、また前記のカリウ
ム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムのそれぞれ
の金属塩の１種以上を、活性汚泥の乾燥固形分１００重
量部に対して金属成分として０．５〜５００重量部添加
及び／又は前記ニッケル、コバルトのそれぞれの金属塩
の１種以上を活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対し
て金属成分として０．０１〜５重量部添加することを特
徴とする。

【００１９】以下、本発明について詳細に説明する。

【００２０】（１）　　対象活性汚泥本発明の異常現象防止剤が対象とする活性汚泥は、糸状
性細菌または放線菌によってバルキング等の異常現象を
生じるものである。

【００２１】これらの糸状性細菌の中には、スフェロチ
ルス・ナタンス、タイプ０２１Ｎ、タイプ００４１、タ
イプ１７０１、タイプ１７０２、ミクロスリックス・パ
ルビセラ等があり、スフェロチルス・ナタンス、タイプ
０２１Ｎ、タイプ００４１及びミクロスリックス・パル
ビセラの糸状性細菌は、　Ｄ．Ｈ．Ｂｉｋｅｌｂｏｏｍ
：Ｐｒｏｇ．ＷａｔｅｒＴｅｃｈ．第８巻、第６号、第
１５３〜１６１頁（１９７７年）に定義されているもの
である。また、タイプ１７０１、タイプ１７０２の糸状
性細菌は、　Ｐ．Ｆ．Ｓｔｏｒｍ及びＤ．Ｊｅｎｋｉｎ
ｓ：Ｊｏｕｒｎａｌ　ＷＰＣＦ，第５６巻、第５号、第
４４９〜４５９頁（１９８４年）に定義されているもの
である。特にスフェロチルス・ナタンス、タイプ００４１、タイ
プ１７０１、及びタイプ１７０２は鞘を有する糸状性細
菌として定義されている。これらの糸状性細菌によりバ
ルキングを生じる徴候を有する、またはバルキングを生
じた活性汚泥を有する廃水に本発明の異常現象防止方法
は適用される。

【００２２】又、本発明の異常現象防止剤は放線菌によ
り沈降後の処理水において、発泡、スカムまたはバルキ
ング等の異常現象を生じる活性汚泥を対象とするもので
ある。活性汚泥における放線菌としては、ノカルディア
・アマラエ（Ｎｏｃａｒｄｉａ　ａｍａｒａｅ）、ロド
コックス・ロドクロウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｕｓ　ｒｈ
ｏｄｏｃｈｒｕｓ）等がある。

【００２３】（２）　　添加剤本発明で使用する添加剤は、水溶性重合体及び金属塩と
からなる。

【００２４】まず、窒素含有の水溶性重合体は、エピハ
ロヒドリン、アルキレンジハライド、ジエポキサイド、
ジハロゲノアルキルエーテルの群のうち選ばれる少なく
とも１つの化合物とアミンとの反応によって得られる窒
素含有の水溶性重合体、およびアルキレンイミン重合体
または該重合体の混合重合体である。

【００２５】また、エピハロヒドリン、アルキレンジハ
ライド、ジエポキサイド、ジハロゲノアルキルエーテル
のうちから選ばれる少なくとも１種と２級アミンとの反
応によって得られる水溶性の陽イオン性重合体において
は、対イオン（エピハロヒドリン、アルキレンジハライ
ド、ジハロゲノアルキルエーテルに由来するハロゲン）
を他の陰イオンに置き換えたもの、及び対応水酸化物を
包含する。

【００２６】窒素含有の水溶性重合体原料であるアミン
としては、下記一般式（１）

【００２７】

【化１】

【００２８】（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は水素
或いは炭素数１〜３の直鎖或いは分岐鎖のアルキル基；
Ａは炭素数１〜６の直鎖、或いは分岐鎖のアルキレン基
；ｎ　は０〜５の整数）で表されるもの、具体例として
はモノアルキルアミン（ｎ＝０）においてはアンモニア
、メチルアミン、ジメチルアミン、ジプロピルアミン、
メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプ
ロピルアミン等があげられ、アルキレンポリアミン（ｎ
＝１）においてはエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ
，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン等があげ
られ、ポリアルキレンポリアミン（ｎ＝２〜５）におい
てはジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、
テトラエチレンペンタミン等があげられる。これらのア
ミンは上記の群内及び群間において併用することができ
る。

【００２９】また、エピハロヒドリンとしては、一般式
（２）

【００３０】

【化２】

【００３１】（式中、Ｘはハロゲン）で示されるもの、
具体的にはハロゲンが弗素、塩素、臭素または沃素のも
のが一般に対象となるが、経済上の理由からエピクロル
ヒドリンが好ましい。

【００３２】また、アルキレンジハライドとしては、一
般式（３）Ｘ−Ｂ−Ｘ（式中、Ｂは１〜２０の直鎖、或いは分岐鎖のアルキレ
ン基；Ｘはハロゲン）で示されるもの、具体的にはジク
ロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロブタン、ジク
ロロヘキサン、ジブロモエタン、ブロモクロロプロパン
、ジブロモプロパン、ジブロモヘキサン、ジクロロノナ
ン等があげられる。特に、１，３−ジクロロプロパンが
、アミンとの反応性および経済的理由から好ましい。

【００３３】また、ジエポキサイドとしては、

【００３
４】

【化３】

【００３５】｛式中、Ｄは存在しないか、或いは炭素数
の１〜４の直鎖、或いは分岐鎖のアルキレン基、或いは
一般式（５） −（ＣＨ２　−Ｏ−ＣＨ２　）ｘ　− （式中、ｘは１〜４）のエーテル化合物｝で示されるも
の、具体的には１，３−ブタジエンジエポキサイド、１
，４−ペンタジエンジエポキサイド、１，５−ヘキサジ
エンジエポキサイド、１，６−ヘプタジエンジエポキサ
イド、１，７−オクタジエンジエポキサイド、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、トリエチレンジグリ
シジルエーテル等があげられる。

【００３６】また、ジハロゲノアルキルエーテルとして
は、一般式（６）Ｘ−（Ｒ５　−Ｏ）ｎ　−Ｒ６　−Ｘ（式中、Ｒ５　、Ｒ６は炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖
のアルキレン基、Ｘはハロゲン、ｎは１〜１２の整数）
で示されるもの、具体的には、ｎ＝１の場合、２，２’
−ジクロロエチルエーテル、２，２’−ジブロモエチル
エーテル、３，３’−ジクロロプロピルエーテル、２，
３−ジクロロプロピルエーテル、４，４’−ジクロロブ
チルエーテル、４，４’−ジブロモブチルエーテル等が
あげられ、またｎ＝２の場合は、重合度が１０までのエ
チレンオキサイド重合体とハロゲン化アルキルアルコー
ルからの脱水反応等によって得ることができるジハロゲ
ノエチルエーテル等があげられ、特に２，２’−ジクロ
ロエチルエーテル（以下、ジクロロエチルエーテルとい
う）が少なくとも経済上の理由から好ましい。

【００３７】エピハロヒドリン、アルキレンジハライド
、ジエポキサイド及びジハロゲノアルキルエーテルは、
各成分毎に単独もしくは２種以上自由に混合して使用し
てもよい。また、２種類以上混合する場合、混合物のモ
ル数の和がアミンとほぼ等モルであれば特に限定されな
い。

【００３８】エピハロヒドリン、アルキレンジハライド
、ジエポキサイド、ジハロゲノアルキルエーテルの群か
ら選ばれる少なくとも１つの化合物とアミンとを反応さ
せるには、エピハロヒドリン、アルキレンジハライド、
ジエポキサイド、ジハロゲノアルキルエーテルの群から
選ばれる１つの化合物の単独、或いは混合物のモル数の
和とアミンのモル数とをほぼ等モルとし、撹拌機付きの
密閉型反応容器を用い、不活性ガスの雰囲気下で、反応
容器内温を３０〜１００℃の範囲として反応させるとよ
い。

【００３９】より具体的には、アミンの２０〜７０％水
溶液を、撹拌機、還流冷却器、温度計等を備えた密閉型
反応容器内に仕込み、容器内雰囲気を窒素ガスにて置換
し、撹拌下、反応容器内温度を所定温度に調節しながら
、エピハロヒドリン、アルキレンジハライド、ジエポキ
サイド、ジハロゲノアルキルエーテルの群から選ばれる
化合物の単独、或いは混合物を連続的または回分式に添
加するとよい。

【００４０】反応溶媒は、主として水が使用されるが、
原料及び反応生成物の溶解性を考慮し、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、またはジメチルホルムアミド等
を使用してもかまわない。

【００４１】水溶性重合体は、更に処理されて対イオン
としてのハロゲン（エピハロヒドリン、アルキレンジハ
ライド及びハロゲノアルキルエーテル由来のもの）を他
の陰イオンに変えることも、また対イオンを除去してこ
の重合体を水酸化物としてもよい。

【００４２】このようにして得られる水溶性重合体は、
２モル／ｌのＫＢｒ水溶液に溶解して測定し、算出する
２５℃での極限粘度〔η〕によりその分子量の大小を判
断することができる。本発明においては極限粘度〔η〕
が０．５ｄｌ／ｇ以下のものが好ましい。

【００４３】極限粘度〔η〕が０．５ｄｌ／ｇより大き
いと、活性汚泥が糸状性細菌、放線菌を抱き込んで大き
なブロックを形成し、一時的に汚泥の沈降性が良好にな
るのみで、数日後には再びバルキングや発泡スカムが発
生するので好ましくなく、また極端に極限粘度が小さい
と活性汚泥への吸着が低下して活性汚泥の異常現象防止
効果の持続性が低下するので好ましくない。なお、本明
細書において記載する水溶性重合体の極限粘度は、いず
れも２モル／ｌのＫＢｒ水溶液に溶解して測定し、算出
する２５℃でのものである。

【００４４】水溶性重合体は、溶媒（通常は水）を除去
して固体とすることもできるし、また水溶液として製造
されたものはそのまま、或いは必要に応じて希釈または
濃縮して使用するのが好ましい。

【００４５】また、アルキレンイミン重合体は、一般式
（７） −（−Ｒ７　−ＮＨ−）ｎ　− （式中、Ｒ７　はアルキレン基、好ましくは炭素数１〜
８の直鎖或いは分岐鎖のアルキレン基である。複数個の
Ｒ７　は同一でも異なっていてもよい。ｎは、このアル
キレンイミン重合体の重合度を示す）で示される。

【００４６】これらのアルキレンイミン重合体は上記の
一般式で示されるような完全に線上の構造でなくて、分
岐を有していてもさしつかえない。又、アルキレンイミ
ン重合体に塩酸等を加えたアルキレンイミン重合体の４
級塩でもさしつかえない。

【００４７】このようなアルキレンイミン重合体として
は、エチレンイミン重合体、プロピレンイミン重合体、
トリメチレンイミン重合体、テトラメチレンイミン重合
体、ヘキサメチレンイミン重合体及びそれらの共重合体
、並びにそれらの少なくとも２種の混合物等である。

【００４８】これらの中で、特にエチレンイミン重合体
が経済的上の理由から好ましい。このものは、一般的に
はエチレンイミンのカチオン触媒による開環重合によっ
て得られるが、その他、エチレンジハライドまたはアン
モニアとの反応、エタノールアミンの縮合反応によって
も得ることができる。

【００４９】このようにして得られるアルキレンイミン
重合体は、２モル／ｌのＫＢｒ水溶液に溶解して測定し
、算出する２５℃での極限粘度〔η〕によりその分子量
の大小を判断することができる。本発明においては極限
粘度〔η〕が０．５ｄｌ／ｇ以下のものが好ましい。そ
の理由は、前記の窒素含有の水溶性重合体の場合と同様
である。

【００５０】なお、窒素含有の水溶性重合体とアルキレ
ンイミン重合体とを混合して使用する場合、その使用割
合には特に制限はない。

【００５１】次に、本発明で使用する添加剤における金
属塩について説明する。水溶性重合体と共に使用される
成分は、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシ
ウム、ニッケル、コバルトのそれぞれの塩の群から選択
される少なくとも１種以上の金属塩である。これらの金
属塩は一般的に市販されているものを使用するとよい。

【００５２】具体的には、カリウム塩としては、塩化カ
リウム、臭化カリウム、炭酸カリウム、硫酸カリウム、
リン酸一カリウム、グルコン酸カリウム等であり、ナト
リウム塩としては、酢酸ナトリウム、臭化ナトリウム、
炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、リ
ン酸一ナトリウム等であり、カルシウム塩としては、酢
酸カルシウム、炭化カルシウム、炭酸カルシウム、過酸
化カルシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、硫酸
カルシウム、蓚酸カルシウム等であり、マグネシウム塩
としては、酢酸マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化
マグネシウム、硫酸マグネシウム、蓚酸マグネシウム等
であり、ニッケル塩としては、酢酸ニッケル、硫酸ニッ
ケル、臭化ニッケル、炭酸ニッケル、塩化ニッケル等で
あり、コバルト塩としては、酢酸コバルト、硫酸コバル
ト、臭化コバルト、塩化コバルト等である。これらの金
属塩は、上記の群内及び群間において併用することがで
きる。

【００５３】本発明における添加剤は、その使用量が少
なすぎると本発明の目的が達成されず、逆に多すぎると
放線菌、糸状細菌が急激に破壊されて、処理水が急激に
白濁したり、廃水とともに系外に流去され、場合によっ
ては処理水のＣＯＤを上昇させるので好ましくない。使
用量は活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して、水
溶性重合体は０．０５〜２５重量部、より好ましくは０
．１〜１０重量部の範囲、カリウム、ナトリウム、カル
シウム、及びマグネシウムの金属成分は０．５〜５００
重量部、より好ましくは１０〜３００重量部の範囲、ニ
ッケル及びコバルト金属成分は０．０１〜５重量部、よ
り好ましくは０．１〜３重量部の範囲である。

【００５４】水溶性重合体は単独でも糸状細菌によるバ
ルキングや放線菌による発泡スカムの防止に有効である
が、金属塩の使用量がカリウム、ナトリウム、カルシウ
ム、マグネシウムにおいては活性汚泥の乾燥固形分１０
０重量部に対して０．５重量部より小さいと、またニッ
ケル、コバルトにおいては活性汚泥の乾燥固形分１００
重量部に対して０．０１重量部より小さいと、特に鞘を
有する糸状細菌によるバルキングの防止には著しい効果
がなく、逆に前者においては５００重量部より大きいと
、後者においては５重量部より大きいと活性汚泥に強い
影響を及ぼし、放流水のＣＯＤ値の上昇を招くので好ま
しくない。

【００５５】（３）活性汚泥の異常現象防止方法水溶性
重合体と金属塩との組み合わせによっては反応性を有す
るものがあり、そのためそれぞれの成分を混合して添加
すると水溶性重合体単独添加とほとんど変わらない効果
、あるいはそれ以下の効果しか得られない場合がある。そのため、水溶性重合体と金属塩とをそれぞれ適当濃度
の水溶液としておき、その添加時期を相違させるか、又
は同時に添加する場合には混合しないで別々に添加する
とよい。水溶性重合体と金属塩の添加順序は、特に限定
しないが、好ましくは金属塩を先に添加し、次いで水溶
性重合体を添加するとよく、同時に添加する場合には別
々に添加するとよい。

【００５６】具体的には、まず金属塩を適当濃度の水溶
液とし、また、水溶性重合体を適当濃度の水溶液として
、それぞれ添加時期を相違させるかあるいは同時に添加
する場合には別々に添加して、下記のいずれかの方法ま
たはこれらの２種以上組み合わせた方法により添加する
とよい。本発明の対象とする活性汚泥は上述した放線菌
または特定の糸状細菌を含有するものであり、また、添
加剤各成分の添加条件を除けば、添加剤の添加時期は従
来の方法と同様である。例えば、下記の如き添加方法が
ある。

【００５７】（１）流入廃水に混和、混合し、これを曝
気槽に送る方法。

【００５８】（２）曝気槽や沈降槽の活性汚泥のバルキ
ングや発泡が起こっている槽に直接添加する方法。

【００５９】（３）返送汚泥に添加する方法。

【００６０】本発明における添加剤は活性汚泥に対して
１回添加すると、１ヶ月以上はＳＶＩ値の上昇が認めら
れない。その後、ＳＶＩ値が上昇する傾向が認められた
ら、その時点で添加剤を更に前記範囲で添加するのがよ
い。

【００６１】又、添加剤における水溶性重合体と金属塩
とを、別々にその添加時期を相違させて添加することに
より、特定の糸状細菌、特に鞘を有する糸状細菌や放線
菌を破壊し、これに起因する活性汚泥のバルキング現象
等の異常現象を効果的に防止できる。

【００６２】以下、下記実施例で使用する水溶性重合体
の調整方法について説明する。

【００６３】（１）試料Ａジメチルアミンとエピクロルヒドリンのモル比が１：１
の割合になるまで、５０％ジメチルアミン水溶液の中に
エピクロルヒドリンを反応温度８５℃に保持しながら添
加、撹拌混合し、得られた混合反応組成物（極限粘度〔
η〕が０．１１ｄｌ／ｇの組成物）を水で希釈し、純度
５０％とした試料を試料Ａとした。

【００６４】（２）試料Ｂ予め、モル比を１：０．１の割合で調整したジメチルア
ミンとアンモニアの混合物の４０％水溶液と、予めモル
比を１：０．５に調整したエピクロルヒドリンとプロピ
レンジクロリド混合物のモル比がほぼ１：１になるまで
、アミン混合物の４０％水溶液の中にエピクロルヒドリ
ンとプロピレンジクロリド混合物を、反応温度を９０℃
に保持しながら添加し、撹拌混合して得られた混合反応
組成物（極限粘度〔η〕が０．１６ｄｌ／ｇの組成物）
を水で希釈して５０％純度とした試料を試料Ｂとした。

【００６５】（３）試料Ｃジメチルアミンの５０％水溶液と、予めモル比を１：１
に調整したエチレングリコールジグリシジルエーテルと
ジクロロエチルエーテルの混合物のモル比が１：１にな
るまで、ジメチルアミンの５０％水溶液の中にエチレン
グリコールジグリシジルエーテルとクロロエチルエーテ
ルの混合物を、反応温度を７０℃に保持しながら添加、
撹拌混合して得られた混合反応組成物（極限粘度〔η〕
が０．０９ｄｌ／ｇの組成物）と、エチレンイミン重合
体（日本触媒化学工業株式会社の商品名エポミン、グレ
ードＳＰ−３００）に冷却下で窒素と等モル量の塩酸を
添加、撹拌混合した混合組成物（極限粘度〔η〕が０．
０７ｄｌ／ｇの組成物）とを、１：１の割合で混合し、
水で希釈して５０％純度とした試料を試料Ｃとした。

【００６６】（４）試料Ｄ予め、モル比１：０．１の割合で調整したジメチルアミ
ンとＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミ
ンの混合物の５０％水溶液とエピクロルヒドリンのモル
比が１：１になるまで、混合アミンの５０％水溶液の中
にエピクロルヒドリンを反応温度を７０℃に保持しなが
ら添加、撹拌混合して得られた混合反応組成物（極限粘
度〔η〕が０．５６ｄｌ／ｇの組成物）を水で希釈して
５０％純度とした試料を試料Ｄとした。

【００６７】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、実施例１〜５、比較例１〜７は、活性汚泥が糸
状細菌を含有する場合、実施例６〜１０、比較例８は活
性汚泥が放線菌を含有する場合である。

【００６８】

【実施例１】月平均５０，０００ｋｌ／日、ＢＯＤが２
００ｍｇ／ｌの分流式都市下水道廃水処理している公共
下水処理場の活性汚泥（ＭＬＳＳ＝１２００ｍｇ／ｌ）
を、実際の処理場を想定した、曝気槽容量が３リットル
、沈降槽容量が１リットルの活性汚泥処理の小型模型に
入れ、曝気槽の溶存酸素量を３〜４ｍｇ／ｌに調節し、
下記表１に記載の合成下水を１７０ｍｌ／ｈｒで供給し
、返送汚泥率を１００％として連続運転した。

【００６９】

【表１】

【００７０】上記の運転条件で３日間連続運転を行い、
曝気槽並びに沈降槽の汚泥を位相差顕微鏡で観察したと
ころ、フロックとフロックの間には、フロック形成菌よ
りむしろスフェロチルスの鞘を有する糸状細菌の体積の
方が多く観察された。また、曝気槽の汚泥沈降体積指数
（ＳＶＩ）が６００を越えた。

【００７１】この小型模型の返送汚泥ラインに、水で１
００倍に希釈した塩化マグネシウム水溶液をマグネシウ
ムとして曝気槽容量に対して２００ｍｇ／ｌ（マグネシ
ウムとして活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して
１６．７重量部に相当）になるように、１２時間で連続
添加した。

【００７２】塩化マグネシウムの添加終了後、直ちに試
料Ａを１．２ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２
時間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥固形分１００
重量部にたいして１６．７重量部に相当）。

【００７３】

【実施例２】実施例１における塩化マグネシウムに代え
て、硫酸ニッケルをニッケルとして曝気槽容量に対して
５ｍｇ／ｌになるように水で１００倍に希釈した水溶液
を１２時間かけて連続添加した（ニッケルとして活性汚
泥の乾燥固形分１００重量部に対して０．４重量部に相
当）。

【００７４】硫酸ニッケルの添加終了後、直ちに試料Ａ
を１．２ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２時間
かけて連続添加した。

【００７５】

【実施例３】実施例１における塩化マグネシウムに代え
て、塩化カリウムをカリウムとして曝気槽容量に対して
５００ｍｇ／ｌ、試料Ａを１．２ｇ、水でそれぞれ１０
０倍に希釈した水溶液を、別々に同時に１２時間で連続
添加した（カリウムとして活性汚泥の乾燥固形分１００
重量部に対して４１．７重量部に相当）。

【００７６】

【実施例４】実施例１における塩化マグネシウムに代え
て、硫酸ニッケル及び硫酸コバルトをそれぞれニッケル
及びコバルトとして曝気槽容量に対してそれぞれ５ｍｇ
／ｌになるように水で１００倍希釈した水溶液を同時に
１２時間で連続添加した（ニッケル及びコバルトとして
それぞれ活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して０
．４重量部、併せて０．８重量部に相当）。

【００７７】硫酸ニッケル及び硫酸コバルトの添加終了
後、直ちに試料Ｂを１．８ｇ、水で約１００倍に希釈し
たものを１２時間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥
固形分１００重量部に対して２５重量部に相当）。

【００７８】

【実施例５】実施例１における塩化マグネシウムに代え
て、塩化カルシウム及び塩化ナトリウムをそれぞれカル
シウム及びナトリウムとして曝気槽容量に対してそれぞ
れ１０００ｍｇ／ｌになるように水で１００倍希釈した
水溶液を同時に１２時間かけて連続添加した。（カルシ
ウム、ナトリウムとしてそれぞれ活性汚泥の乾燥固形分
１００重量部に対して８３．３重量部、併せて１６６．
７重量部に相当）。

【００７９】塩化カルシウム及び塩化ナトリウムの添加
終了後、直ちに試料Ｃを１．８ｇ、水で約１００倍に希
釈したものを１２時間かけて連続添加した（活性汚泥の
乾燥固形分１００重量部に対して２５重量部に相当）。

【００８０】

【比較例１】実施例１における塩化マグネシウムを、マ
グネシウムとして曝気槽容量に対して５ｍｇ／ｌになる
ように水で１００倍に希釈した水溶液を１２時間かけて
連続添加した（マグネシウムとして活性汚泥の乾燥固形
分１００重量部に対して０．４重量部に相当）。

【００８１】塩化マグネシウムの添加終了後、直ちに試
料Ａを１．２ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２
時間かけて連続添加した。

【００８２】

【比較例２】実施例２における硫酸ニッケルをニッケル
として曝気槽容量に対して６５ｍｇ／ｌになるように水
で１００倍に希釈した水溶液を１２時間かけて連続添加
した（ニッケルとして活性汚泥の乾燥固形分１００重量
部に対して５．４重量部に相当）。

【００８３】硫酸ニッケルの添加終了後、直ちに試料Ａ
を１．２ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２時間
かけて連続添加した。

【００８４】

【比較例３】実施例１における塩化マグネシウムを、マ
グネシウムとして曝気槽容量に対して２００ｍｇ／ｌに
なるように水で１００倍に希釈した水溶液を１２時間か
けて連続添加した（マグネシウムとして活性汚泥の乾燥
固形分１００重量部に対して１６．７重量部に相当）。

【００８５】塩化マグネシウムの添加終了後、直ちに試
料Ａを０．００３ｇ、水で約１００倍に希釈したものを
１２時間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥固形分１
００重量部に対して０．０４重量部に相当）。

【００８６】

【比較例４】実施例１における塩化マグネシウムを、マ
グネシウムとして曝気槽容量に対して２００ｍｇ／ｌに
なるように水で１００倍に希釈した水溶液を１２時間か
けて連続添加した（マグネシウムとして活性汚泥の乾燥
固形分１００重量部に対して１６．７重量部に相当）。

【００８７】塩化マグネシウムの添加終了後、直ちに試
料Ａを２．０ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２
時間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥固形分１００
重量部に対して２７．８ｇ重量部に相当）。

【００８８】

【比較例５】実施例１と同様に塩化マグネシウムを曝気
槽容量に対して２００ｍｇ／ｌ添加した後、直ちに試料
Ｄを１．２ｇ、水で約１００倍に希釈したものを１２時
間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥固形分１００重
量部に対して１６．７重量部に相当）。

【００８９】

【比較例６】実施例１と同様に、活性汚泥の小型模型の
返送汚泥ラインに、カチオン系ポリアクリルアミド｛栗
田工業（株）製のクリフィクスＣＰ６２７｝０．２ｇ／
日の割合で５日間連続添加したところ、糸状細菌を含ん
だ状態でＳＶＩ値が２００になったが、添加を止めた後
は沈降性が悪化し、添加終了から２日後はＳＶＩ値が３
６０になったので、更に０．２ｇ／日の割合で５日間連
続添加した。

【００９０】

【比較例７】実施例１と同様に、活性汚泥の小型模型の
返送汚泥ラインに次亜塩素酸ナトリウム水溶液（有効塩
素濃度５％）を１．０ｇ／日の割合で５日間添加したと
ころ、汚泥中に含有していた糸状細菌は減少しはじめた
が、ＳＶＩ値が４００であり、まだ充分でなかったので
、更に１．０ｇ／日の割合で５日間連続添加した。

【００９１】上記各実施例１〜５、各比較例１〜７にお
ける添加剤の連続添加開始から１日後、３日後、１０日
後、２０日後、及び３０日後の曝気槽中におけるそれぞ
れの汚泥のＳＶＩ、及び処理水のＣＯＤを測定した。

【００９２】それらの結果を表２、表３、表４及び表５
に示す。

【００９３】

【表２】

【００９４】

【表３】

【００９５】

【表４】

【００９６】

【表５】

【００９７】表２〜表５及び曝気槽中の活性汚泥の顕微
鏡観察により、次の（１）〜（４）のことが明らかにな
った。

【００９８】（１）　比較例１及び比較例３に於いては
、金属塩の添加量が少なすぎたり、水溶性重合体の添加
量が少なすぎたりすると、ある程度ＳＶＩが低下するも
のの、汚泥中には糸状細菌が残存していた。

【００９９】（２）　比較例２及び４に於いては、金属
塩あるいは水溶性重合体の過剰の添加によって、糸状細
菌のみならず有用なフロック形成菌までもが破壊され、
処理水が非常に白濁することがわかる。

【０１００】（３）　比較例５及び比較例６に於いては
、添加開始後汚泥が糸状細菌を抱き込んで一時的に活性
汚泥のＳＶＩが低下したが、その後は曝気槽において再
び糸状細菌によって汚泥が膨化し、さらに汚泥が気泡を
抱き込んで浮上し、良好な状態にならなかった。

【０１０１】（４）　実施例３から、金属と水溶性重合
体とを別々に同時に添加しても、実施例１と同様の効果
が得られることがわかる。

【０１０２】即ち、本発明の添加剤は、比較例きそれに
比べて添加剤が比較的小量で、しかも添加後速やかにＳ
ＶＩ値が低下し、活性汚泥の沈降性が著しく改善され、
さらにその持続効果が長いことがわかる。また、本発明
の添加剤を使用すると各比較例に比べて、曝気槽及び沈
降槽に存在する汚泥中の糸状細菌が極端に減少し、活性
汚泥がしっかりしたフロックを形成する。さらに、本発
明によるときは糸状細菌が破壊されて流出してくるが、
処理水のＣＯＤが２０ｍｇ／ｌ以下であり、処理水とし
て良好である。

【０１０３】

【実施例６】月平均１４，０００ｋｌ／日、ＢＯＤが２
００ｍｇ／ｌの分流式都市下水道廃水を処理している公
共下水処理場で、曝気槽（ＭＬＳＳ＝１８００ｍｇ／ｌ
）の沈降汚泥体積指数（ＳＶＩ）は３００程度であるが
、曝気槽及び沈降槽の上部には汚泥を抱き込んだ茶褐色
の発泡スカム層がいつまでも消えずに残っていた。この
処理場の曝気槽及び沈降槽の汚泥を位相差顕微鏡で観察
したところ、フロック形成菌に付着した典型的な放線菌
が多く観察された。放線菌が分泌するミコール酸やそれ
自体の糸状細菌したもの等に汚泥が付着して、曝気槽及
び沈降槽上部に発泡スカム層を形成していた。

【０１０４】この公共処理場の汚泥を、実施例１と同様
に活性汚泥の小型模型に入れ、実施例１の運転条件と同
様に連続運転した。但し、活性汚泥に供給したものは、
合成下水でなく、上記の公共処理場に流入する廃水を使
用した。この小型の返送汚泥ラインに、水で１００倍に
希釈した塩化マグネシウム水溶液をマグネシウムとして
曝気槽容量に対して３００ｍｇ／ｌ（マグネシウムとし
て活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して１６．７
重量部に相当）になるように１２時間で連続添加した。塩化マグネシウムの添加終了後、直ちに試料Ａ　　１．
８ｇを、水で約１００倍に希釈したものを１２時間かけ
て連続添加した（活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に
対して１６．７重量部に相当）。

【０１０５】

【実施例７】実施例６における塩化マグネシウムに代え
て、硫酸ニッケルをニッケルとして曝気槽容量に対して
５ｍｇ／ｌになるように水で１００倍に希釈した水溶液
を１２時間かけて連続添加した（ニッケルとして活性汚
泥の乾燥固形分１００重量部に対して約０．３重量部に
相当）以外は実施例６と同様にした。

【０１０６】硫酸ニッケルの添加終了後、直ちに試料Ａ
　　１．８ｇを水で約１００倍に希釈したものを１２時
間かけて連続添加した。

【０１０７】

【実施例８】実施例６における塩化マグネシウムに代え
て、塩化カリウムをカリウムとして曝気槽に対して３０
０ｍｇ／ｌになるように水で１００倍に希釈した水溶液
を１２時間で連続添加した（カリウムとして活性汚泥の
乾燥固形分１００重量部に対して１６．７重量部に相当
）以外は実施例６と同様にした。

【０１０８】塩化カリウムの添加終了後、直ちに試料Ａ
　　１．８ｇを水で約１００倍に希釈したものを１２時
間かけて連続添加した。

【０１０９】

【実施例９】実施例６における塩化マグネシウムに代え
て、硫酸ニッケル及び硫酸コバルトをそれぞれニッケル
及びコバルトとして曝気槽容量に対してそれぞれ５ｍｇ
／ｌになるように水で１００倍希釈した水溶液を、同時
に１２時間で連続添加した（ニッケル及びコバルトとし
てそれぞれ活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して
０．３重量部に相当）以外は実施例６と同様にした。

【０１１０】硫酸ニッケル及び硫酸コバルトの添加終了
後、直ちに試料Ｂを２．４ｇ、水で約１００倍に希釈し
たものを１２時間かけて連続添加した（活性汚泥の乾燥
固形分１００重量部に対して２２．２重量部に相当）。

【０１１１】

【実施例１０】実施例６における塩化マグネシウムに代
えて、塩化カルシウム及び塩化ナトリウムをそれぞれカ
ルシウム及びナトリウムとして曝気槽容量に対してそれ
ぞれ２００ｍｇ／ｌになるように水で１００倍希釈した
水溶液を同時に１２時間かけて連続添加した（カルシウ
ム、ナトリウムとしてそれぞれ活性汚泥の乾燥固形分１
００重量部に対して１１．１重量部に相当）以外は実施
例６と同様にした。

【０１１２】塩化カルシウム及び塩化ナトリウムの添加
終了後、直ちに試料Ｃを２．４ｇ、水で約１００倍に希
釈したものを１２時間かけて連続添加した（活性汚泥の
乾燥固形分１００重量部に対して２２．２重量部に相当
）。

【０１１３】

【比較例８】実施例６と同様の活性汚泥を、実施例６と
同様の活性汚泥の小型模型に入れ、実施例同様の運転条
件で、曝気槽上部から消泡剤を添加した。消泡剤は、特
殊パラフィン系エステル化合物｛大東薬品工業（株）製
のミネコンＣ｝を、水で０．１重量％に希釈して曝気槽
の上部から８ｍｌ／分の割合で５日間連続添加した。消
泡効果が充分でなかったため、さらに８ｍｌ／分の割合
で５日間連続添加した。

【０１１４】それぞれの実施例６〜１０、比較例８にお
ける添加剤の連続添加開始から１日後、３日後、１０日
後、２０日後、及び３０日後に曝気槽界面の発泡スカム
量、処理水のＣＯＤを測定した。但し、曝気槽界面の発
泡スカム量は上記の添加剤の連続添加開始前の発泡スカ
ムの体積を１００％とした百分率をもって表した。

【０１１５】結果を、下記表６、表７に示す。

【０１１６】

【表６】

【０１１７】

【表７】

【０１１８】表６、表７及び曝気槽中の活性汚泥の顕微
鏡観察より、次の（１）〜（３）のことがわかった。

【０１１９】（１）　本発明の添加剤を使用すると、比
較例８の場合に比べ、添加剤が小量で、添加後速やかに
放線菌に起因する発泡スカムが減少し、またその持続効
果が長いことがわかる。比較例８の場合には、消泡剤の
添加により一時的に曝気槽界面の発泡スカムが減少した
が、添加を止めると再び発泡スカムが曝気槽及び沈降槽
界面に滞積した。

【０１２０】（２）　本発明の添加剤を使用するときは
、比較例８の場合に比べ、曝気槽及び沈降槽に存在する
汚泥において放線菌が極端に減少し、活性汚泥がしっか
りしたフロックを形成する。

【０１２１】（３）　本発明の添加剤を使用するときは
、放線菌が破壊されて処理水に存在して流出してくるが
、処理水のＣＯＤが２０ｍｇ／ｌ以下であり、処理水と
して良好である。

【０１２２】

【発明の効果】本発明の活性汚泥の異常現象防止剤及び
異常現象防止方法は、糸状細菌による活性汚泥のバルキ
ング、また放線菌による活性汚泥の異常現象を特定的に
防止することができるものであり、糸状細菌、放線菌の
異常繁殖でＳＶＩ値が上昇する微候や発泡現象が認めら
れた時点で、本発明の活性汚泥の異常現象防止剤を添加
すると、速やかにＳＶＩ値の更なる上昇を実質的に生じ
させることなく、ＳＶＩ値をもとのレベルまたはそれ以
下に保持することができるという顕著な効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　エピハロヒドリン、アルキレンジハラ
イド、ジエポキサイド、ジハロゲノアルキルエーテルの
群から選択される少なくとも１つの化合物とアミンとの
反応によって得られる窒素含有の水溶性重合体及び／又
はアルキレンイミン重合体と、カリウム、ナトリウム、
カルシウム、マグネシウム、ニッケル、コバルトのそれ
ぞれの塩の群から選択される少なくとも１種以上の金属
塩からなることを特徴とする活性汚泥の異常現象防止剤
。
【請求項２】　　活性汚泥または活性汚泥含有廃水にエ
ピハロヒドリン、アルキレンジハライド、ジエポキサイ
ド、ジハロゲノアルキルエーテルの群から選ばれる少な
くとも１つの化合物とアミンとの反応によって得られる
窒素含有の水溶性重合体及び／又はアルキレンイミン重
合体、及びカリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネ
シウム、ニッケル、コバルトのそれぞれの塩の群から選
択される少なくとも１種以上の金属塩とを添加するにあ
たり、該金属塩と、該窒素含有の水溶性重合体及び／或
いはアルキレンイミン重合体とを、添加時期を相違させ
るか或いは添加時期を同じくする時にはそれぞれ混合し
ないで別々に添加することを特徴とする活性汚泥の異常
現象防止方法。
【請求項３】　　上記窒素含有の水溶性重合体及びアル
キレンイミン重合体が、２モル／ｌのＫＢｒ水溶液に溶
解して測定し、算出する２５℃での極限粘度〔η〕が０
．５ｄｌ／ｇ以下のものである請求項２記載の活性汚泥
の異常現象防止方法。
【請求項４】　　活性汚泥または活性汚泥含有廃水に、
前記窒素含有の水溶性重合体及び／又はアルキレンイミ
ン重合体を、活性汚泥の乾燥固形分の１００重量部に対
して０．０５〜２５重量部、また前記のカリウム、ナト
リウム、カルシウム、マグネシウムのそれぞれの塩の１
種以上を、活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対して
金属成分として０．５〜５００重量部添加する請求項２
または３記載の活性汚泥の異常現象防止方法。
【請求項５】　　活性汚泥または活性汚泥含有廃水に、
前記窒素含有の水溶性重合体及び／又はアルキレンイミ
ン重合体を、活性汚泥の乾燥固形分１００重量部に対し
て０．０５〜２５重量部、また前記のニッケル、コバル
トのそれぞれの塩の１種以上を、活性汚泥の乾燥固形分
１００重量部に対して金属成分として０．０１〜５重量
部添加する請求項２、３または４記載の活性汚泥の異常
現象防止方法。