【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
この発明は生活廃水からの汚泥、農畜産からの
汚泥などの植物系、動物系、動植物混合系の各種
の有機性汚泥を生物学的に浄化する為の汚泥処理
法の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来一般の汚泥処理法では、処理後に残留する
余剰汚泥の量が多い上に、処理時に有毒ガスが発
生して悪臭を伴うという欠点がある。この欠点を
解消するため、生物学的に汚泥を処理する方法は
既に本発明者等によつて提案（特開昭60−
106595）された。この処理法は汚泥処理時にユリ
科の植物の一種であるユツカの搾り汁を少量添加
し、汚泥中の微生物に活力を与え、かつ増殖を早
めることにより、微生物による汚泥処理を量的お
よび時間的に促進させんとするものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、前記処理法で使用するユツカは、そ
の主産地が北アメリカ南部や西ドイツ諸島であ
り、野生のものを採取しているが、ユツカの用途
は限られている為、量産体制になく、従つて、原
料コストが高く、また入手が困難であるという問
題点がある。
本発明はこのような点に鑑み、原料コストが安
く、入手が容易な材料を用いて、ユツカと同様の
効果を期待できる汚泥処理法を提供せんとするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の汚泥処理法の技術的手段は、有機物系
の汚泥に、アロエ原液を、水で希釈した状態とな
るようにして添加し、かつ、その添加量を、被処
理汚泥量に対して、アロエ原液換算で0.0001％以
上、0.1％以下とすることにある。
本発明で使用するアロエ（ALOE）とは、ユリ
科の多肉植物で、アフリカや中央アメリカが主産
地であり、ソコトラ・アロエ、ケープ・アロエ、
キユラソウ・アロエなどが代表的なものであり、
その種類は200種以上に及ぶ。このアロエは薬局
方にも定められているように医薬品として広く用
いられている他、最近では食品や化粧品としても
利用されている。このようにアロエの用途は広
く、使用量も多いので、野生のものの採取の他、
人工的にも栽培されており、量産体制ができてい
て、価格も安く、容易に入手できる。このアロエ
は、新鮮な葉を圧搾して搾り汁を取出し、これを
加熱乾固させた固体状態で一般に提供されてい
る。アロエの搾り汁の科学的成分については、未
だ完全に解明されておらず、数種の多糖体の他、
微量成分として、ウロン酸、リポイド、サポニン
などを含有するという程度のことが知られている
にすぎない。
本発明でアロエ原液とは、アロエ搾り汁、また
は固体アロエを搾り汁の濃度に再溶解させたもの
をいう。アロエ搾り汁は原液の状態で入手するの
が困難であるので、通常は固体アロエを再溶解さ
せて使用する。アロエの搾り汁を加熱して乾固さ
せると、重量が約100分の１になるので、固体ア
ロエの溶解時には、この逆に、100倍の重量の水
でアロエを溶解し、これをアロエ原液とする。
本発明では、アロエ原液の添加量を、原液換算
で、汚泥量に対して0.0001％以上、0.1％以下と
する。0.0001％以下では作用効果があらわれず、
0.1％以上を添加しても作用効果が変わらず無駄
である。実験の結果では、アロエの添加量を
0.005〜0.05％とするのが、最も効果的で且つ経
済的であることが判明した。なお、添加量の最適
値は汚泥の種類によつて変わるので、実際の使用
に際しては、被処理汚泥の種類に応じて添加量を
増減調節するのが好ましい。
本発明ではアロエの添加は、アロエ原液を水で
稀釈した状態となるようにして添加する。即ち、
アロエ添加時には、原液濃度で汚泥に作用させ
ず、かならず稀釈濃度で汚泥に作用させるように
する。この為、添加の前にアロエ原液を水で稀釈
するか、或は、原液のままでの添加は、被処理汚
泥に充分な水分が含まれている場合に限り、添加
後に稀釈状態となるようにする。通常、アロエ原
液は100〜1000倍程度に稀釈するのが適当である。
〔作用〕
本発明の汚泥処理法では、汚泥に対してアロエ
が添加される。添加後の汚泥に対するアロエの作
用については、詳細な理由は不明であるが、アロ
エに含まれた特殊な化合物が汚泥中の微生物に働
きかけ、更にアロエに含まれた界面活性物質の作
用と相俟つて、微生物の活力を高め、また増殖を
早めて、汚泥の生物学的分解を促進させるものと
推察される。
実際、アロエを汚泥に添加すると、１〜２日で
汚泥中の微生物の増殖がみられ、10日〜20日後に
は数倍〜十数倍にも微生物が増殖する。またガス
の発生が増加し、発生ガスの成分はメタンなどの
有益ガスが多く、硫化水素やメルカブタンなどの
悪性ガスが少なくて、発生ガスの悪臭が極めて少
なくなる。更に汚泥の分解が促進されて、処理後
に最終的に残留する余剰汚泥の量が非常に少なく
なる。
以上のようなアロエの作用効果は、有機物系の
汚泥であれば、処理条件にかかわらず生ずる。従
つて、本発明は有機物系の汚泥に対する生物学的
処理に広く利用できる。
〔実施例〕
本発明の汚泥処理法を、食品産業廃液や下水汚
泥に対して行つた実施例を以下に説明する、な
お、実施例中では、以下の略語を用いた。
COD：化学的酸素要求量
VTS：汚泥中の揮発性成分の量（MLVSS）
TS：懸濁物質の合計値
MLSS：全活性汚泥量
実施例 １
みかん廃液に実施した。即ち、みかん廃液にア
ロエを投入し、嫌気性状態での効果を無添加の場
合と比較した。
槽容積：４
運転温度：20℃
撹拌条件：１日に１回、低速撹拌
基液：みかん廃液
COD 約16000mg／
ペクチン 約10000mg／
VTS 約40000mg／
アロエ原液添加量：100mg／
馴養期間：10日間
データ採集：11〜20日目
[Field of Industrial Application] This invention is a sludge treatment method for biologically purifying various organic sludges of plant origin, animal origin, and mixed animal and plant origin, such as sludge from domestic wastewater and sludge from agriculture and livestock farming. Regarding the improvement of [Prior Art] Conventional sludge treatment methods have the disadvantage that a large amount of surplus sludge remains after treatment and that toxic gas is generated during treatment, resulting in a bad odor. In order to overcome this drawback, a method of biologically treating sludge has already been proposed by the present inventors (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1999).
106595) was done. This treatment method adds a small amount of squeezed juice from Yutsuka, a type of plant in the lily family, during sludge treatment to give vitality to microorganisms in the sludge and speed up their growth. The aim is to promote this. [Problem to be solved by the invention] However, although the Yutsuka used in the above treatment method is mainly produced in southern North America and the West German Islands, and is collected from the wild, the uses of Yutsuka are limited. Therefore, there is a problem that there is no mass production system, and therefore the cost of raw materials is high and it is difficult to obtain them. In view of these points, the present invention aims to provide a sludge treatment method that can be expected to have the same effects as Yutsuka, using materials that are inexpensive and easily available. [Means for solving the problem] The technical means of the sludge treatment method of the present invention is to add aloe undiluted solution to organic sludge in a diluted state with water, and to adjust the amount of addition. The objective is to set the amount of aloe vera to 0.0001% or more and 0.1% or less, based on the amount of sludge to be treated, in terms of aloe concentrate. Aloe (ALOE) used in the present invention is a succulent plant of the Liliaceae family, and is mainly produced in Africa and Central America, including Socotra Aloe, Cape Aloe,
Typical examples include Aloe vera and Aloe vera.
There are over 200 types. This aloe vera is widely used as a medicine as specified in the pharmacopoeia, and recently it has also been used in foods and cosmetics. In this way, aloe vera has a wide range of uses and is used in large quantities, so in addition to collecting it from the wild,
It is also cultivated artificially, has a mass production system, is cheap, and is easily available. This aloe is generally provided in a solid state by pressing fresh leaves to extract the juice, which is then heated to dryness. The scientific components of aloe juice have not yet been completely elucidated, and in addition to several types of polysaccharides,
It is only known that it contains trace components such as uronic acid, lipoids, and saponin. In the present invention, the aloe stock solution refers to pressed aloe juice or solid aloe redissolved to the concentration of squeezed juice. Since it is difficult to obtain aloe juice in its pure form, solid aloe is usually redissolved before use. When pressed aloe juice is heated to dryness, its weight becomes approximately 1/100th, so when dissolving solid aloe, do the opposite by dissolving the aloe in 100 times its weight of water, and then add this to the aloe undiluted solution. shall be. In the present invention, the amount of aloe undiluted solution added is 0.0001% or more and 0.1% or less based on the amount of sludge in terms of the undiluted solution. If it is less than 0.0001%, no effect will be seen.
Even if 0.1% or more is added, the effect remains unchanged and it is useless. According to the experimental results, the amount of aloe added
It has been found that 0.005 to 0.05% is the most effective and economical. Note that the optimum value for the amount added varies depending on the type of sludge, so in actual use, it is preferable to increase or decrease the amount added depending on the type of sludge to be treated. In the present invention, aloe is added in such a way that the aloe undiluted solution is diluted with water. That is,
When adding aloe, do not let it act on the sludge at the undiluted concentration, but make sure to let it act on the sludge at a diluted concentration. For this reason, dilute the aloe undiluted solution with water before addition, or add the undiluted solution only if the sludge to be treated contains sufficient water, so that it will be in a diluted state after addition. Make it. Normally, it is appropriate to dilute the aloe vera stock solution 100 to 1000 times. [Function] In the sludge treatment method of the present invention, aloe is added to sludge. The detailed reason for the effect of aloe on sludge after addition is unknown, but the special compounds contained in aloe act on microorganisms in the sludge, and this is coupled with the action of the surfactant substances contained in aloe. It is presumed that this increases the vitality of microorganisms, accelerates their proliferation, and promotes the biological decomposition of sludge. In fact, when aloe is added to sludge, microorganisms in the sludge begin to proliferate within 1 to 2 days, and after 10 to 20 days, the microorganisms have multiplied several times to more than 10 times. In addition, gas generation increases, and the components of the generated gas include many beneficial gases such as methane and less malignant gases such as hydrogen sulfide and mercabutane, resulting in extremely low odor of the generated gas. Furthermore, the decomposition of sludge is promoted, and the amount of excess sludge that ultimately remains after treatment is greatly reduced. The effects of aloe as described above occur regardless of the treatment conditions if the sludge is organic. Therefore, the present invention can be widely used for biological treatment of organic sludge. [Example] Examples in which the sludge treatment method of the present invention was applied to food industry waste liquid and sewage sludge will be described below. In addition, the following abbreviations were used in the examples. COD: Chemical oxygen demand VTS: Volume of volatile components in sludge (MLVSS) TS: Total amount of suspended solids MLSS: Total amount of activated sludge Example 1 Conducted on mandarin orange waste liquid. That is, aloe was added to mandarin orange waste liquid, and the effect under anaerobic conditions was compared with that without the addition. Tank capacity: 4 Operating temperature: 20℃ Stirring conditions: once a day, low speed stirring Base solution: Mandarin orange waste COD approx. 16000mg / Pectin approx. 10000mg / VTS approx. 40000mg / Amount of aloe stock solution added: 100mg / Acclimatization period: 10 days data Collection: Days 11-20
【表】【table】
【表】
当初40000mg／であつたVTS値は20日後に
は、アロエ無添加の場合が34800mg／であるの
に対してアロエ添加の場合は30200mg／となり、
アロエ添加の場合のVTS値の減少が無添加の場
合よりも大きく、アロエ添加の効果が確認でき
た。また無添加の場合にはひどい悪臭があつた
が、アロエ添加の場合にはほとんど悪臭が生じな
かつた。
実施例 ２
みかん廃液に以下の条件でアロエを投入し、嫌
気性状態でガスの発生量を無添加の場合と比較し
て調べた。
基液：みかん廃液
有機物負荷：2.8〜3.2Kg／m3・日
温度：38℃
アロエ原液添加量：(1) 50mg／
(2) 100mg／
結果は第１図のグラフに示されている。アロエ
投入後２日目頃からガス発生量が無添加に比べて
大幅に増加することが確認された。またアロエ添
加の場合には悪臭がなかつた。
実施例 ３
下水の余剰汚泥に実施した。即ち、余剰汚泥に
アロエを投入して、嫌気性状態でのガス発生量を
無添加の場合と比較した。
基液：下水終末余剰汚泥
有機物負荷：1.4〜1.8Kg／m3・日
温度：20℃
TS：約15000mg／
アロエ原液添加量：(1) 50mg／
(2) 150mg／
結果は第２図のグラフに示されている。アロエ
添加の場合には無添加に比べて大幅にガス発生量
が増加した。また、この発生ガスには悪臭がなか
つた。
実施例 ４
下水処理装置で実施した。当初の汚泥投入量を
10m3とし、約10日毎に３m3づつ新たな汚泥を投入
した。また、アロエを当初1.0添加し、新汚泥
投入毎に0.3添加して、嫌気性状態で処理を行
つた。汚泥の投入状況は表−３の通りである。[Table] The VTS value was initially 40,000 mg/20 days later, it was 34,800 mg/ without aloe, while it was 30,200 mg/ with aloe added.
The decrease in VTS value when aloe was added was greater than when it was not added, confirming the effect of aloe addition. In addition, there was a terrible odor when no additive was added, but almost no odor was produced when aloe was added. Example 2 Aloe was added to tangerine waste liquid under the following conditions, and the amount of gas generated in an anaerobic state was compared with that without the addition. Base solution: Mandarin orange waste organic matter load: 2.8 to 3.2 Kg/m 3 / Daily temperature: 38°C Amount of aloe stock solution added: (1) 50 mg/ (2) 100 mg/ The results are shown in the graph of Figure 1. It was confirmed that from around the second day after adding aloe vera, the amount of gas generated increased significantly compared to when no additive was added. Moreover, when aloe was added, there was no bad odor. Example 3 This was carried out on surplus sludge from sewage. That is, aloe was added to excess sludge, and the amount of gas generated under anaerobic conditions was compared with that without the addition. Base solution: Surplus sludge at the end of sewage Organic matter load: 1.4 to 1.8 Kg/m 3. Daily temperature: 20℃ TS: Approx. 15000 mg/ Amount of aloe stock solution added: (1) 50 mg/ (2) 150 mg/ The results are shown in the graph in Figure 2 is shown. When aloe was added, the amount of gas generated increased significantly compared to when it was not added. Moreover, this generated gas had no bad odor. Example 4 Conducted in a sewage treatment facility. The initial amount of sludge input
The sludge was 10 m 3 and new sludge was added by 3 m 3 every 10 days. In addition, 1.0 of aloe was added at the beginning, and 0.3 was added each time new sludge was added, and the treatment was performed in an anaerobic state. The status of sludge input is shown in Table 3.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
本発明の汚泥処理法では、汚泥中の微生物の活
力が高まり、また増殖が早まつて、汚泥処理が促
進される。この結果、処理時間が短縮すると共
に、最終的に残留する余剰汚泥量が大幅に減少
し、投棄処分の手間を軽減でき、且つ、処理槽の
管理が容易になり、また、従来に比べて小形の装
置で汚泥処理することができる。また、本発明で
は処理中のガスの発生が増加し、且つ、このガス
中には硫化水素などの有毒悪臭ガスがほとんど含
まれていないので、処理に伴う臭気の発生がな
い。更に本発明は、有機物系の汚泥に対してなら
ば、処理条件にかかわらず効果が生じるので、使
用範囲が広く実用上極めて有益である。また、本
発明ではアロエを用いるので、従来のユツカを用
いるのに比べて、廉価且つ容易に入手でき、処理
コストを低下させることができる。また、アロエ
は薬局方でも定められた材料であり、且つ、極く
少量を使用するだけであるから、公害発生のおそ
れは全くない。
In the sludge treatment method of the present invention, the vitality of microorganisms in sludge is increased and their proliferation is accelerated, thereby promoting sludge treatment. As a result, the treatment time is shortened, the amount of surplus sludge that ultimately remains is significantly reduced, the effort of dumping is reduced, the treatment tank is easier to manage, and the tank is smaller than before. Sludge can be treated with this equipment. Further, in the present invention, gas generation during treatment increases, and since this gas hardly contains toxic malodorous gases such as hydrogen sulfide, no odor is generated during treatment. Furthermore, the present invention is effective for organic sludge regardless of treatment conditions, so it has a wide range of applications and is extremely useful in practice. Furthermore, since aloe is used in the present invention, it is cheaper and more easily available than the conventional use of Yutsuka, and processing costs can be reduced. Furthermore, since aloe is a material specified in the pharmacopoeia and only a very small amount is used, there is no risk of causing pollution.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
図面は本発明の汚泥処理法の実施例の汚泥処理
効果を示すもので、第１図は実施例２の処理結果
のグラフ、第２図は実施例３の処理結果のグラ
フ、第３図は実施例５の処理結果を示すグラフで
ある。
The drawings show the sludge treatment effects of the embodiments of the sludge treatment method of the present invention. Figure 1 is a graph of the treatment results of Example 2, Figure 2 is a graph of the treatment results of Example 3, and Figure 3 is a graph of the treatment results of Example 3. 7 is a graph showing the processing results of Example 5.