JPH05228493A - 硫黄細菌を用いた廃水処理方法及び装置 - Google Patents

硫黄細菌を用いた廃水処理方法及び装置

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JPH05228493A
JPH05228493A JP3549192A JP3549192A JPH05228493A JP H05228493 A JPH05228493 A JP H05228493A JP 3549192 A JP3549192 A JP 3549192A JP 3549192 A JP3549192 A JP 3549192A JP H05228493 A JPH05228493 A JP H05228493A
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tank
sulfate
oxidizing
bacteria
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JP3549192A
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Akira Matsunaga
旭 松永
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃水中の有機物、窒素およびリンを高効率且
つ安価に除去し、硫化物の拡散を防止可能な廃水の処理
方法及び装置を提供することを目的とする。 【構成】 廃水中の有機物を硫酸塩還元反応槽２で硫酸
塩還元菌により酸化するとともに、硫酸イオン及び硫黄
を還元する工程と、硫黄脱窒槽で硫黄脱窒細菌により還
元硫黄の脱窒を行う工程と、硝化槽で硝化細菌により硝
化を行う工程と、残部を固液分離して上澄液を放流する
工程と、上記硫酸塩還元反応槽２の排ガス中に含まれて
いる硫化水素を硫黄酸化槽２５に導いて、該硫黄酸化槽
２５内に配置された浸漬濾床２７に固定化された好気性
の硫黄酸化細菌によって硫化水素を酸化して硫酸を生成
する工程と、該硫黄酸化槽２５内の液のｐＨを調節した
後、硫酸塩還元反応に必要とする硫酸イオンを硫酸塩還
元反応槽２に還流する工程とを備えた廃水処理方法及び
装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃水中の有機物、窒素お
よびリンを硫黄細菌を用いて高効率且つ安価に除去する
処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球の温暖化という環境問題が取
り沙汰され、その原因となる物質として、二酸化炭素，
メタン，亜酸化窒素等が挙げられている。これらの物質
の中で二酸化炭素はその大気中の濃度が高いことから温
暖化に寄与する比率が大きいものとされ、更にメタンは
二酸化炭素と同じ濃度で比較した場合に二酸化炭素の２
０倍の温室効果があることが知られている。
【０００３】他方において、廃水中の有機物、窒素及び
リンを除去する方法が種々提案されており、その中で循
環式硝化・脱窒法などの生物処理方法が実用化されてい
るが、物理化学的方法はコストが嵩む関係から普及して
いない現状にある。例えば物理化学的方法として実用化
されているリン除去方法に凝集沈澱及び晶析手段がある
が、この手段はコストや維持管理面で難点がある。
【０００４】一方、窒素とリンの同時除去方法として嫌
気−好気活性汚泥法が知られているが、（例えば水質汚
濁研究、第１２巻，第７号 ４４１−４４８，１９８９
を参照）この方法は窒素とリンとを効率良く除去できる
条件に制御することが困難であり、窒素よりも特にリン
の除去の方が困難であると言われている。更に鉄接触材
を用いたリン除去技術（例えば用水と廃水，Ｖｏ１．３
２，ＮＯ．３，１９９０参照）による方法は鉄を腐食さ
せて溶解させ、鉄イオンがリン酸イオンと反応して不溶
性の沈澱を生成することを利用したもので、維持管理が
容易でランニングコストが安いという利点がある。この
例のように一般に生物処理のみで窒素とリンを効率良く
除去することは困難であり、物理化学的処理方法と組み
合わせることにより実用化が可能と考えられている。
【０００５】他方において、廃水処理手段として知られ
ている硫酸塩還元反応は、メタン発酵と競合関係にあ
り、硫酸イオンを多量に含む有機性廃棄物とか有機性廃
水の嫌気性処理では硫酸塩還元反応が優勢となってメタ
ン発酵は進行しにくくなる。このような場合には、硫酸
塩還元菌が優占種となり、有機物のＣＯ2への分解と並
行して硫酸イオンが還元され、硫化水素が発生する。こ
の硫酸塩還元菌を用いた嫌気性分解は、メタン発酵手段
のようにメタンを回収してエネルギーとして再利用でき
るという利点がないことから、従来から硫酸塩還元反応
を廃水処理の目的で積極的に利用した例は知られていな
いが、本出願人は先に硫酸塩還元反応，硫黄脱窒反応，
硝化反応等を組み合わせた有機物，窒素及びリン除去装
置を提案した（特願平３−２８２３８９号）。
【０００６】上記の提案は、廃水中の有機物を硫酸塩還
元反応槽で硫酸塩還元菌により二酸化炭素に酸化すると
ともに、硫酸イオン及び硫黄を還元する工程と、硫黄脱
窒槽で硫黄脱窒細菌により還元硫黄を酸化し、脱窒を行
う工程と、硝化槽で硝化細菌によりＮＨ4−Ｎイオンの
硝化を行う工程と、廃水の残部を沈澱槽で固液分離し
て、沈降した汚泥を余剰汚泥処理装置に送り込んで不溶
解物として処理し、沈澱槽の上澄液を処理水として放流
する工程と、上記硫酸塩還元反応槽から排出される排ガ
スに含有されている硫化水素を脱硫装置によって脱硫し
た後に大気中に放散する工程とから成る硫黄細菌を用い
た廃水処理方法及び装置に関するものである。
【０００７】このような廃水処理方法によれば、硫酸イ
オン濃度が低く、硫酸塩還元反応が起こりにくい有機性
廃水にも採用可能であり、しかもメタンの発生が抑制さ
れる上、メタン発酵と比較して低温下でも反応速度が低
下しにくいという特徴が発揮される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の硫酸塩還元反応
は、生成物が二酸化炭素であるため、メタンに比較して
地球の温暖化に寄与する度合が低いという利点があり、
有機物の嫌気性処理手段として有用であるが、硫酸塩還
元反応を利用した嫌気性処理においては、硫酸塩が還元
された際に生成物として硫化水素が発生するので、この
硫化水素の処理手段としての脱硫装置を考慮しなければ
ならず、更には還元硫黄もしくは還元硫黄鉄塩の供給手
段を別途に考慮しなければならないという課題があっ
た。
【０００９】即ち、前記提案によれば、還元硫黄は硫黄
脱窒槽で酸化されてより酸化数の高い硫黄となり、一部
は硫酸塩還元反応槽に返送され、硫酸塩還元菌により還
元されて酸化数−２の硫黄となり、一部は硫化水素とし
て気相に揮散する。この硫化水素は、湿式法による脱硫
装置を用いた場合にはＮａＯＨ溶液に吸収されて還元硫
黄として回収され、もしくは乾式法による脱硫装置を用
いた場合には酸化鉄によって還元硫黄鉄塩として回収さ
れ、これらの還元硫黄または還元硫黄鉄塩が再び硫黄脱
窒槽に供給されて系内を再循環する。供給された還元硫
黄の１部は硫酸イオンとなって硝化槽から沈澱槽を経て
処理水として放流されるので、処理水に溶解して放出さ
れた分量に相当する還元硫黄を常時補充する必要があ
る。
【００１０】更に脱硫装置に充填する脱硫剤も時々補充
する必要があるので、余分な薬剤費がかかってしまうと
いう難点がある外、特に硫黄脱窒槽に対する還元硫黄又
は還元硫黄鉄塩の供給手段は複雑であり、且つ危険を伴
う作業となり易く、且つ硫化水素の気相への拡散は、安
全衛生上の問題点ともなるので、脱硫剤の使用量はなる
べく節減することが好ましい。
【００１１】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、硫化水素の処理手段としての脱硫装置に改良を加え
ることによって、前記脱硫剤と還元硫黄もしくは還元硫
黄鉄塩の量を極力節減し、処理コストの低廉化をはかる
ことができる廃水処理方法及び装置を提供することを目
的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、廃水中の有機物を硫酸塩還元反応槽で硫
酸塩還元菌により二酸化炭素に酸化するとともに、硫酸
イオン及び硫黄を還元する工程と、硫黄脱窒槽で硫黄脱
窒細菌により還元硫黄を酸化し、脱窒を行う工程と、硝
化槽で硝化細菌によりＮＨ4−Ｎイオンの硝化を行う工
程と、廃水の残部を沈澱槽で固液分離して、沈降した汚
泥を余剰汚泥処理装置に送り込んで不溶解物として処理
し、沈澱槽の上澄液を処理水として放流する工程と、上
記硫酸塩還元反応槽から排出される排ガス中に含まれて
いる硫化水素を硫黄酸化槽に導いて、該硫黄酸化槽内の
浸漬濾床に固定化された好気性の硫黄酸化細菌によって
硫化水素を酸化して硫酸を生成する工程と、該硫黄酸化
槽内の液のｐＨを調節した後、硫酸塩還元反応に必要と
する硫酸イオンを上記硫酸塩還元反応槽に還流する工程
とを具備して成る硫黄細菌を用いた廃水処理方法とその
装置を提供する。
【００１３】上記の硫黄酸化細菌としてチオバチルス菌
を採用しており、この硫黄酸化細菌は硫黄末と無機塩類
を含む培地にチオバチルス菌と硫酸を添加し、ｐＨを調
節して培養された種菌液を浸漬濾床に接種して硫黄酸化
槽内に配置した後、該硫黄酸化槽に設けられた流入口か
ら下水処理水を流入することにより、チオバチルス菌を
優占種として維持するようにしてある。
【００１４】上記の硫黄酸化槽には、該槽を常時酸性に
維持するための硫酸注入装置を付設してあり、更に硫黄
酸化槽に湿式脱硫装置と乾式脱硫装置を付設して、硫黄
酸化槽で酸化されなかった硫化水素を湿式脱硫装置と乾
式脱硫装置によって脱硫除去した後に大気中に放出する
ように構成されている。
【００１５】
【作用】かかる廃水処理方法及び装置によれば、廃棄物
としての廃水が硫酸塩還元反応槽内の硫酸塩還元菌によ
り有機物が二酸化炭素に酸化され、硫酸イオン及び硫黄
の還元が行われる。この時に排ガス中に含まれている硫
化水素が硫黄酸化槽内に導かれ、硫黄酸化槽内に配置さ
れた浸漬濾床を構成する濾材に固定化された硫黄酸化細
菌としての好気性チオバチルス菌によって酸化されて硫
酸を生成する。
【００１６】硫黄酸化槽で酸化されなかった硫化水素
は、湿式脱硫装置に流入してアルカリにより吸収脱流さ
れ、更に該湿式脱硫装置によって除去できなかった硫化
水素は、乾式脱硫装置によって脱硫除去された後に大気
中に放出される。
【００１７】上記硫黄酸化槽内の硫酸濃度は高くなり、
この液のｐＨが中性に調整された後に、硫酸塩還元反応
に必要とする硫酸イオンが硫酸塩還元反応槽に還流す
る。
【００１８】上記作用に際して、チオバチルス菌が培養
された種菌液を浸漬濾床に接種して硫黄酸化槽内に配置
した後、該硫黄酸化槽内に下水処理水等を流入すること
により、チオバチルス菌が優占種として維持される。
【００１９】上記の硫酸塩還元反応槽内の硫酸塩還元菌
による有機物の酸化と硫黄の還元が行われた後、硫黄脱
窒槽内の硫黄脱窒細菌によって還元硫黄が酸化され、脱
窒が行われ、酸化数の高い硫黄の１部は硫酸塩還元反応
槽に還流され、硫酸塩還元反応の原料である酸化数が高
い硫黄が該反応槽に供給される。更に硝化槽内の硝化細
菌によってＮＨ4−Ｎイオンの硝化が行われ、この硝化
槽からの排出液の１部は硫黄脱窒槽に還流され、硫黄脱
窒に必要なＮＯ2−ＮとＮＯ3−Ｎが該硫黄脱窒槽に供給
される。排出液の残部は沈澱槽に流入して固液分離さ
れ、沈降した汚泥の１部は硝化槽に返送され、沈降した
汚泥の残部は余剰汚泥として余剰汚泥処理装置で処理さ
れる。又、沈澱槽の上澄液は処理水として放流される。
【００２０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明にかかる硫黄細
菌を用いた廃水処理方法及び装置の一実施例を説明す
る。
【００２１】図３は本発明の全体構成を示す概要図であ
って、図中の２は廃棄物としての廃水１が流入される密
閉タイプの硫酸塩還元反応槽であり、３は硫酸塩還元反
応槽２から排出された液が流入する硫黄脱窒槽である。
この硫黄脱窒槽３には、還元硫黄又は還元硫黄鉄塩が供
給される供給手段４が付設されており、更に該硫黄脱窒
槽３には、排出液の１部を硫酸塩還元反応槽２に還流す
るための返送管路７とポンプ８が配設されている。
【００２２】５は硫黄脱窒槽３からの排出液の残部が流
入する硝化槽である。この硝化槽５には、排出液の１部
を硫黄脱窒槽３に還流するための返送管路９とポンプ１
０が配設されている。更にこの硝化槽５にはｐＨ計２
０、ｐＨ制御装置２１及びアルカリ供給装置２２とから
成るｐＨ制御システムが付設されている。
【００２３】６は硝化槽５からの排出液の残部が流入す
る沈澱槽である。この沈澱槽６には、沈降した汚泥の１
部を硝化槽５に返送するための返送管路１１とポンプ１
２が配設されている。
【００２４】１６は沈降した汚泥の残部が余剰汚泥とし
て送り込まれる余剰汚泥処理装置である。又、１８は処
理水として放流される沈澱槽６の上澄液である。
【００２５】一方、１３は上記硫酸塩還元反応槽２から
排出される排ガス１７中に含まれる硫黄の回収手段であ
り、この回収手段１３により回収された硫黄は返送経路
１５を介して硫酸塩還元反応槽２に返送されるようにな
っている。
【００２６】図１により上記硫黄の回収手段１３の詳細
を説明する。図中の２５は硫酸塩還元反応槽２に付設さ
れた硫黄酸化槽であり、硫酸塩還元反応槽１の上方側部
から導出された排気管２６が硫黄酸化槽２５の内方底部
にまで導入されている。この硫黄酸化槽２５内には浸漬
濾床２７が配置されており、更に硫黄酸化槽２５には曝
気装置２８と硫酸注入装置２９とが配備されている。こ
の硫黄酸化槽２５には、生下水又はチオバチルス菌培養
液の流入口３０が設けられている。前記浸漬濾床２７を
構成する濾材には、硫黄酸化細菌としてのチオバチルス
菌が流出を防止した状態として固定されている。
【００２７】３１は湿式脱硫装置であり、硫黄酸化槽２
５から導出された排気管３２が湿式脱硫装置３１の内方
底部にまで導入されている。この湿式脱硫装置３１には
アルカリ注入手段３３が配備されており、且つ湿式脱硫
装置３１の排気管３４には乾式脱硫装置３５が連結配備
されている。
【００２８】３６はｐＨ調節槽であり、このｐＨ調節槽
３６に前記硫黄酸化槽２５から導出された排液管３７と
湿式脱硫装置３１から導出された排液管３８とが連結さ
れている。３９はｐＨ調節用薬剤補充手段，４０は撹拌
羽根である。更にｐＨ調節槽３６から導出された硫黄回
収液流入管４１の中途部に送液ポンプ４２が配備されて
おり、該硫黄回収液流入管４１の他端部は前記硫酸塩還
元反応槽２に連結されている。
【００２９】かかる廃水処理装置の基本的な作用を説明
する。図３に示したように廃棄物としての廃水１が硫酸
塩還元反応槽２に流入すると、槽内の硫酸塩還元菌によ
り有機物が二酸化炭素に酸化されるとともに、硫酸イオ
ンＳＯ4 2-（硫黄の酸化数６）又はＳＯ2 2-、Ｓ2Ｏ2-、
Ｓ（硫黄の酸化数がそれぞれ４，２，０）の硫黄の酸化
数−２（Ｓ2-）への還元が行われる。
【００３０】この硫酸塩還元細菌は、硫酸イオンを電子
受容体とする偏性嫌気性の化学合成従属栄養細菌であ
り、硫酸イオンと有機物の供給が豊富な場所に適合する
微生物であって、成育時には酸素を有害物とし、有害化
合物を酸化する作用を有する。同様な嫌気性環境を好む
メタン細菌とは競合関係にある。そして硫酸イオンは硫
酸塩還元細菌の異化的還元作用によって硫化水素に変化
する。
【００３１】硫酸塩還元細菌は海岸近くの海水の影響を
強く受けている底質とか低湿地の土壌、もしくは海水の
影響を強く受けていない地域でも乾燥地域あるいは岩
石、土壌に塩が多量に含まれている地域の湖沼や河川の
底質、水田土壌、汚水処理施設の嫌気性浄化槽などで見
いだすことができる。
【００３２】硫酸塩還元反応槽２から排出される排ガス
の主成分は二酸化炭素であるが、この排ガス中には硫化
水素が含まれている。この排ガスは図１に示す排気管２
６を介して硫黄酸化槽２５の底部近傍に導かれる。この
硫黄酸化槽２５内に配置された浸漬濾床２７を構成する
濾材には、前記した硫黄酸化細菌としてのチオバチルス
菌が固定化されている。
【００３３】このチオバチルス菌（Thiobacillus）と
は、酸性温泉の泉源下流の温度がやや低くなった水とか
泥から採取される常温性の好酸菌であって、最も一般的
な菌としての第１のタイプは、Bacillus acidocaldariu
sがあり、ｐＨ２〜５の範囲で７０℃まで成育できる。
第２のタイプは、Sulfolobus acidocaldariusであり、
好熱性が高く、最高成育温度は８５℃，ｐＨは２〜３が
最適である。第３のタイプは、Thermoplasma acidocald
ariusを代表する細菌であり、形態的に不定形で好熱性
は低く、最高成育温度は６０℃であり、ｐＨ２以下でも
活発に成育するという特徴がある。これらのチオバチル
ス菌は好気性であるため曝気装置２８を駆動してエアレ
ーションを行う。
【００３４】上記のチオバチルスは、硫黄酸化細菌とし
て機能を有していて、ｐＨが低い条件（例えばｐＨが２
〜５）下であっても効率良く硫化水素を酸化して硫酸を
生成する。該チオバチルスは独立栄養菌であり、硫黄末
と無機塩類を含む培地に硫酸を添加してｐＨ３〜４に調
節することにより大量に培養することができる。大量培
養された種菌液を浸漬濾床２７に接種して硫黄酸化槽２
５内に配置した後、該硫黄酸化槽２５に設けられた流入
口３０から下水処理水と清水を流入することにより、チ
オバチルス菌が優占種として維持される。この時に硫黄
酸化槽２５は常に酸性に保持する必要があり、チオバチ
ルス菌により硫化水素が硫酸に酸化される分だけでは酸
性を維持出来ない場合には、硫酸注入装置２９を稼働し
て硫黄酸化槽２５に硫酸を注入する必要がある。
【００３５】図２は下水管内での硫化水素の生成・消滅
及び硫酸の生成過程を示す概要図である（森忠洋 著，
イオウと下水道より抜粋、第２７回下水道研究発表会パ
ネルディスカッションテキストより）。同概要図によれ
ば、下水管内のスラッジ層には沈澱物中に有機物が多く
含まれており、且つ嫌気性になり易いため、硫酸塩還元
バクテリヤの働きによって硫酸イオンが還元されて硫化
水素Ｈ2Ｓが生成する。生成した硫化水素が気相部にま
で拡散すると、Thiobacillus菌の作用で硫化水素が硫酸
に戻り、この硫酸が管壁を侵食する原因となる。
【００３６】そこで上記硫化水素Ｈ2Ｓが生成しても、
スラッジ層表面が好気性であればこの表面に硫化水素を
酸化する糸状微生物Beggiatoa matによって酸化が進行
して硫化水素が消滅し、硫酸イオンとして流れ部分に溶
解するので、前記硫酸による悪影響をなくすことが可能
であることが明らかにされている。
【００３７】そこで本発明は、上記の下水管内での硫化
水素の生成・消滅及び硫酸の生成過程を硫酸塩還元反応
槽２に適用し、特にチオバチルス菌による硫化水素の酸
化作用に着目して積極利用したことを特徴としている。
【００３８】チオバチルス菌による硫黄の酸化は、先ず
硫化物の酸化反応 Ｓ2-＋２Ｏ2 → ＳＯ4 2-・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） 及び元素硫黄の酸化反応 Ｓ0＋Ｈ2Ｏ＋３／２Ｏ2 → Ｈ2ＳＯ4・・・・・・・・・・（２） 式によって進行する。そして硫黄酸化槽２５で酸化され
なかった硫化水素は、排気管３２を経由して湿式脱硫装
置３１に流入して、アルカリ注入手段３３から注入され
るＮａＯＨにより吸収脱流される。更に該湿式脱硫装置
３１によって除去できなかった硫化水素は、乾式脱硫装
置３５によって脱硫除去され、大気中に放出される。
【００３９】上記の反応式によって硫黄酸化槽２５内の
液の硫酸濃度は高くなっているが、この液は排液管３７
を通ってｐＨ調節槽３６に流入し、このｐＨ調節槽３６
で撹拌羽根４０を用いて撹拌しながら薬剤補充手段３９
から適当量のアルカリを添加することによりｐＨが中性
に調整され、しかる後に送液ポンプ４２を駆動すること
により、硫酸塩還元反応に必要とする硫酸イオンが硫黄
回収液流入管４１を通って硫酸塩還元反応槽２に還流す
る。
【００４０】同様に湿式脱硫装置３１内の排液も排液管
３８を通ってｐＨ調節槽３６に流入するので、撹拌羽根
４０により撹拌しながら薬剤補充手段３９から適当量の
酸を添加することにより、該排液のｐＨを中性に調整さ
れて硫黄回収液流入管４１を通って硫酸塩還元反応槽２
に還流する。
【００４１】次に硫酸塩還元反応槽２から排出された液
は、硫黄脱窒槽３に流入し、硫黄脱窒細菌の作用に基づ
いて還元硫黄が酸化されるとともに、ＮＯ3−Ｎ、ＮＯ2
−ＮイオンのＮ2への還元、即ち脱窒が行われる。この
硫黄脱窒槽３には、供給手段４から還元硫黄（硫黄の酸
化数が４から−２）又は還元硫黄鉄塩が供給される。還
元硫黄は硫黄脱窒槽３で酸化されて、より酸化数の高い
硫黄となる。
【００４２】該硫黄脱窒槽３からの排出液の１部、即
ち、酸化数の高い硫黄の１部は返送管路７からポンプ８
を介して上記硫酸塩還元反応槽２に還流され、硫酸塩還
元反応の原料である酸化数０〜６の硫黄が反応槽２に供
給される。
【００４３】硫黄脱窒槽３からの排出液の残部は、硝化
槽５に流入してエアレーションが行われ、硝化細菌の作
用に基づいてＮＨ4−ＮのＮＯ2−Ｎ又はＮＯ3−Ｎへの
酸化、即ち硝化が行われる。更に硝化槽５からの排出液
の１部は、返送管路９からポンプ１０を介して硫黄脱窒
槽３に還流され、硫黄脱窒に必要なＮＯ3−Ｎ、ＮＯ2−
Ｎが硫黄脱窒槽３に供給される。
【００４４】硝化槽５からの排出液の残部は沈澱槽６に
流入して固液分離され、沈降した汚泥の１部は、返送管
路１１からポンプ１２を介して硝化槽５に返送され、沈
降した汚泥の残部は余剰汚泥として余剰汚泥処理装置１
６に送り込まれて処理される。又、沈澱槽６の上澄液１
８は処理水として放流される。
【００４５】硝化槽５に前記ｐＨ制御システムを付設し
たことにより、硝化槽５内のｐＨがｐＨ計２０で測定さ
れ、ｐＨ制御装置２１は硝化槽５のｐＨ調節目標値とｐ
Ｈ測定値との偏差からアルカリ必要量を演算し、アルカ
リ供給装置２２を駆動して石灰乳等のアルカリの必要量
を硝化槽５に注入する。硝化槽５は硝化細菌の作用によ
って原水中のアンモニア性窒素が硝化される際に、硝化
反応によってＨ+イオンが放出されるので、原水中のア
ルカリ度が不足してｐＨが低下する傾向がある。ｐＨの
低下が著しい場合には、硝化細菌の活性度が低下して硝
化反応が停止する惧れが生じる上、硫酸塩還元反応槽２
に還流される液の酸性が強すぎる場合には、硫酸塩還元
菌の活性が低下してしまう惧れがある。そこで硝化槽５
に前記ｐＨ制御システムを付設したことにより、硝化槽
５内の硝化液のｐＨの低下に起因する硝化細菌の活性度
低下を防止して硝化反応を促進し、更に循環作用によっ
て硫酸塩還元反応槽２に還流される液の酸性度を抑え
て、硫酸塩還元反応を円滑に遂行することができる。
【００４６】尚、本実施例にかかる回収手段１３は一般
的な脱硫システムとしても適用することが可能であり、
脱硫剤の必要量を節減したシステムとしての汎用性を持
たせることが出来る。
【００４７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる廃水処理方法及び装置は、廃水中の有機物が硫酸塩
還元反応槽内の硫酸塩還元菌により二酸化炭素に酸化さ
れ、硫酸イオン及び硫黄の還元が行われた際に発生する
硫化水素が硫黄酸化槽内に導かれ、浸漬濾床に固定化さ
れた硫黄酸化細菌としての好気性チオバチルス菌によっ
て酸化されて硫酸が生成され、硫酸濃度が高くなった液
がｐＨ調節槽により中性に調整されて、硫酸塩還元反応
に必要とする硫酸イオンが硫酸塩還元反応槽に還流され
る。
【００４８】従って従来の脱硫装置が必要としている脱
硫剤は最小限にまで節減可能であり、従って余分な薬剤
費がかからず、脱硫剤の交換に要する工数と危険性を低
減することが出来て、しかも次段の硫黄脱窒槽への還元
硫黄とか還元硫黄鉄塩の供給量は最小限として処理コス
トの低廉化をはかることができる。
【００４９】又、硫黄酸化槽で酸化されなかった硫化水
素は、湿式脱硫装置に流入してアルカリにより吸収脱流
され、更に該湿式脱硫装置によって除去できなかった硫
化水素は乾式脱硫装置によって脱硫除去された後に大気
中に放出されるので、硫化水素の気相への拡散が生じな
いという効果が得られる。
【００５０】上記チオバチルス菌が培養された種菌液を
浸漬濾床に接種して硫黄酸化槽内に配置した後、該硫黄
酸化槽内に下水処理水等を流入することにより、チオバ
チルス菌を優占種として維持することが出来る。
【００５１】更に本発明によれば、硫酸イオン濃度が低
く硫酸塩還元反応が起こりにくい有機性廃水にも採用す
ることが可能であり、しかも二酸化炭素よりも同じ濃度
で２０倍も温暖化作用のあるメタンの発生を抑制するこ
とが可能である。上記硫酸塩還元反応はメタン発酵と比
較して低温下でも反応速度が低下しにくいという特徴が
あり、嫌気性処理であるため、好気性処理に比して省エ
ネルギー効果が高いという効果がある。そして廃水中の
有機物の外にも、窒素は硝化と脱窒によって除去するこ
とが出来る上、リン等の不溶解物は沈澱槽の沈降物とし
て除去可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる廃水処理装置の要部を示す概要
図。
【図２】本発明の要部を示す概要図。
【図３】本発明にかかる廃水処理装置の全体構成を示す
概要図。
【符号の説明】
１…廃水、２…硫酸塩還元反応槽、３…硫黄脱窒槽、４
…（還元硫黄又は還元硫黄鉄塩の）供給手段、５…硝化
槽、６…沈澱槽、１５…返送経路、１６…余剰汚泥処理
装置、２０…ｐＨ計、２１…ｐＨ制御装置、２２…アル
カリ供給装置。 ２５…硫黄酸化槽、２７…浸漬濾床、
２８…曝気装置、２９…硫酸注入装置、３１…湿式脱硫
装置、３３…アルカリ注入手段、３５…乾式脱硫装置、
３６…ｐＨ調節槽、３９…薬剤補充手段、４０…撹拌羽
根、４１…硫黄回収液流入管、４２…送液ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 3/34 Ｂ 7158−4Ｄ 9/00 Ａ 8515−4Ｄ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 廃水中の有機物を硫酸塩還元反応槽で硫
    酸塩還元菌により二酸化炭素に酸化するとともに、硫酸
    イオン及び硫黄を還元する工程と、硫黄脱窒槽で硫黄脱
    窒細菌により還元硫黄を酸化し、脱窒を行う工程と、硝
    化槽で硝化細菌によりＮＨ4−Ｎイオンの硝化を行う工
    程と、廃水の残部を沈澱槽で固液分離して、沈降した汚
    泥を余剰汚泥処理装置に送り込んで不溶解物として処理
    し、沈澱槽の上澄液を処理水として放流する工程と、上
    記硫酸塩還元反応槽から排出される排ガス中に含まれて
    いる硫化水素を硫黄酸化槽に導いて、該硫黄酸化槽内の
    浸漬濾床に固定化された好気性の硫黄酸化細菌によって
    硫化水素を酸化して硫酸を生成する工程と、該硫黄酸化
    槽内の液のｐＨを調節した後、硫酸塩還元反応に必要と
    する硫酸イオンを上記硫酸塩還元反応槽に還流する工程
    とを具備して成る硫黄細菌を用いた廃水処理方法。
  2. 【請求項２】 上記硫黄酸化細菌としてチオバチルス菌
    を採用したことを特徴とする請求項１記載の硫黄細菌を
    用いた廃水処理方法。
  3. 【請求項３】 上記硫黄酸化細菌は、硫黄末と無機塩類
    を含む培地にチオバチルス菌と硫酸を添加し、ｐＨを調
    節して培養された種菌液を前記浸漬濾床に接種して硫黄
    酸化槽内に配置した後、該硫黄酸化槽に設けられた流入
    口から下水処理水を流入することにより、チオバチルス
    菌を優占種として維持するようにしたことを特徴とする
    請求項１記載の硫黄細菌を用いた廃水処理方法。
  4. 【請求項４】 上記硫黄酸化槽に、該槽を常時酸性に維
    持するための硫酸注入装置を付設したことを特徴とする
    請求項１記載の硫黄細菌を用いた廃水処理方法。
  5. 【請求項５】 上記硫黄酸化槽に湿式脱硫装置と乾式脱
    硫装置を付設して、硫黄酸化槽で酸化されなかった硫化
    水素を湿式脱硫装置と乾式脱硫装置によって脱硫除去し
    た後、大気中に放出するようにしたことを特徴とする請
    求項１記載の硫黄細菌を用いた廃水処理方法。
  6. 【請求項６】 廃水中の有機物を硫酸塩還元菌によって
    二酸化炭素に酸化するとともに、硫酸イオン及び硫黄を
    還元する硫酸塩還元反応槽と、硫黄脱窒細菌によって還
    元硫黄の酸化と脱窒を行う硫黄脱窒槽と、硝化細菌によ
    ってＮＨ4−Ｎイオンの硝化を行う硝化槽と、固液分離
    によって沈降した汚泥の上澄液を処理水として放流し、
    残部を余剰汚泥処理装置に送り込んで処理する沈澱槽
    と、好気性の硫黄酸化細菌が固定化された浸漬濾床が配
    置され、硫酸塩還元反応槽から排出される排ガス中に含
    まれている硫化水素を酸化して硫酸を生成する硫黄酸化
    槽と、この硫黄酸化槽から排出される液のｐＨを調節し
    た後に前記硫酸塩還元反応槽に還流する回収手段とを具
    備して成ることを特徴とする硫黄細菌を用いた廃水処理
    装置。
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