JPH05309388A - 活性汚泥のバルキング防止剤 - Google Patents

活性汚泥のバルキング防止剤

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JPH05309388A
JPH05309388A JP4144986A JP14498692A JPH05309388A JP H05309388 A JPH05309388 A JP H05309388A JP 4144986 A JP4144986 A JP 4144986A JP 14498692 A JP14498692 A JP 14498692A JP H05309388 A JPH05309388 A JP H05309388A
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JP
Japan
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activated sludge
bulking
filamentous
bacteria
sludge
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Application number
JP4144986A
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English (en)
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Tetsuya Ito
哲也 伊藤
Yasuaki Hashimoto
恭明 橋本
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Nippon Soda Co Ltd
Original Assignee
Nippon Soda Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性汚泥中の糸状性細菌の糸状体化を抑制す
ることによりバルキングを抑制できるバルキング防止剤
を提供する。 【構成】 下記一般式(I)で表されるピラゾロピリミ
ジン誘導体を活性汚泥中に直接添加又は返送汚泥や流入
廃水中に混和、混合する。 【化1】 (式中、R1 ,R2 は、それぞれ水素原子、メルカプト
基、アミノ基又はヒドロキシ基を表し、R3 は、水素原
子、低級アルキル基又は置換されていてもよいフェニル
基を表す。)で表される化合物又はその塩の少なくとも
一種であるバルキング防止剤。 【効果】 本発明のピラゾロピリミジン誘導体によっ
て、活性汚泥に影響を与えることなく糸状性細菌の糸状
体化のみを抑制することができ、効果的にバルキングを
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活性汚泥処理方法に係
わり、さらに詳しくは、活性汚泥処理の際に生じるバル
キングの防止剤に関する。
【0002】
【従来の技術】活性汚泥法は、1914年にAnder
n及びLockettらにより開発されて以来、微生物
の能力を活用した画期的な廃水処理方法として利用され
ている。この活性汚泥法の利点は、BOD除去率が高
く、操作が簡単であることであるが、電力消費量が多
く、窒素/リン除去が殆どできない、バルキングが発生
すること等、種々の問題を抱えている。これらの欠点を
補うべく生物膜法や嫌気性細菌を利用した嫌気処理法等
種々の方法が提案されているが、これらの方法は、いず
れの方法も処理能力が活性汚泥法に比べて低い欠点があ
り、現在も多くの処理場で活性汚泥法が用いられている
のが現状である。
【0003】先に述べた活性汚泥法の実際の運転におい
て最も大きな問題はバルキング発生の問題である。この
バルキングを解消する手段としては、例えば、特開昭5
6ー111089号報及び特開平2ー152598号報
にみられるような処理施設を改良してバルキングを防止
する方法、例えば、特開昭63ー256192号報、特
開平1ー37364号報及び特開平2ー169096号
報に見られるような殺菌剤を添加してバルキングを防止
する方法、例えば、特開平1ー211492号報及び特
開平2ー017998号報に見られるような凝集剤を添
加してバルキングを防止する方法、例えば、特開平3ー
38000号報及び特開平3ー154696号報に見ら
れるような糸状性細菌を溶菌する作用をもつ微生物群を
活性汚泥の処理槽中に添加してバルキングを防止する方
法等が知られている。
【0004】しかし、これらの方法はいずれも完全な方
法とはいえない。例えば、施設の改良による方法は、新
規に建設する場合においては有効であるが、現在使用し
ている施設には適用が困難である。また、殺菌剤を添加
する方法は、糸状性細菌のみならず、活性汚泥中の他の
有用な微生物も殺滅するため、活性汚泥の処理能力の低
下をもたらす問題があり、また、凝集剤を添加する方法
は、活性汚泥を強制的に沈降させるのみでバルキングの
原因となる糸状性細菌にはなんら効果を有するものでは
ないため根本的な解決には至っていない。さらに、糸状
性細菌の溶菌性細菌を用いる方法は、活性汚泥中におい
てそれらの細菌を活着させることが難しい問題点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
方法は、バルキング現象の根本的解決に至っていないた
め、効果が一時的であったり、活性汚泥の有機物分解能
力を損なってしまうおそれがあるものである。すなわ
ち、従来の方法は、バルキングという現象のみを捉えた
解消策であり、バルキングの原因である糸状性細菌に対
する適切な処理によってバルキングを根本的に解消する
ものではなかった。本発明は、以上の観点から、活性汚
泥のバルキング現象の原因菌である糸状性細菌の生育に
は殆ど影響を与えることなく糸状性細菌の糸状体化のみ
を抑制し、かつ、活性汚泥の処理能力に全く影響を与え
ないバルキング防止剤を提供することをその目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、バルキン
グの原因菌として知られているスフェロチルス ナータ
ンス(Sphaerotilus natans )の糸状体化防止策につい
て鋭意研究した結果、ピラゾロピリミジン誘導体が、活
性汚泥中の有用菌の生育に影響を与えることなく、糸状
性細菌の糸状体化のみを特異的に抑制する効果を有する
ことを見いだし本発明を完成した。以下に、本発明を詳
細に説明する。
【0007】糸状性細菌は糸状で生育をするため活性汚
泥中のフロック間を橋渡しをする恰好となり、活性汚泥
の圧密性が無くなる。その結果、汚泥が膨潤化し、沈降
性が悪くなり所謂バルキング状態となる。糸状性細菌の
特徴は、他の一般的な細菌と異なり鞘状の物質を細胞が
生合成できるという点にあり、このため糸状体化するも
のと理解されている。従って、糸状性細菌が鞘を作らず
糸状体化しない条件を見いだせば、バルキング問題を解
決することができる。また、現在の活性汚泥は、BOD
規制の対象となる有機物の分解能力は殆ど問題なく、バ
ルキング状態であっても処理水中の有機物は分解されて
おり、汚泥の膨潤化の現象さえ解消できれば、運転管理
上問題はない。
【0008】さらに、糸状性細菌の代表菌であるスフェ
ロチルス ナータンス(Sphaerotilus natans )の場
合、有機物の資化も優れているとの報告もあり(J.B
acteriology.,67卷 278頁−291
頁,1954年)、廃水中のBOD除去には糸状性細菌
も有用微生物である。従って、バルキングの原因となる
糸状性細菌を除去したり、殺滅したりすることなく糸状
体化のみを抑制する方法は、活性汚泥の処理能力を全く
損なうことのない、極めて有用なバルキング解消方法で
ある。
【0009】本発明者らは、糸状性細菌の糸状体化が糸
状性細菌自身が生合成する鞘にあることに着目し、糸状
性細菌を殺滅することなく鞘を生合成しない糸状性細菌
の生育条件について研究し、糸状性細菌の生育及び活性
汚泥には全く影響を与えることなく、かつ、糸状性細菌
が鞘を形成しない、すなわち、糸状体化しない化合物と
してピラゾロピリミジン誘導体を見出した。
【0010】本発明は、活性汚泥中の糸状性細菌の糸状
体化を抑制するピラゾロピリミジン誘導体を有効成分と
することを特徴とする活性汚泥のバルキング防止剤であ
る。本発明のピラゾロピリミジン誘導体の代表例として
は、下記一般式(I)で示される化合物が挙げられる。
【0011】
【化2】 (式中、R1 ,R2 は、それぞれ水素原子、メルカプト
基、アミノ基又はヒドロキシ基を表し、R3 は、水素原
子、低級アルキル基又は置換されていてもよいフェニル
基を表す。)で表される化合物又はその塩の少なくとも
一種である。
【0012】本発明に用いることのできるピラゾロピリ
ミジン誘導体として具体的には、例えば、ピラゾロ
〔3,4−d〕ピリミジン、4−ヒドロキシピラゾロ
〔3,4−d〕ピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキ
シピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジン、4−アミノ−6
−メルカプトピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジン、4−
アミノピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジン、4−メルカ
プト−1H−ピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジン、4−
アミノ−1−フェニルピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジ
ン、4,6−ジヒドロキシピラゾロ〔3,4−d〕ピリ
ミジン、4−ヒドロキシ−6−メルカプトピラゾロ
〔3,4−d〕ピリミジン、4−ヒドロキシ−1−フェ
ニルピラゾロ〔3,4−d〕ピリミジン等を挙げること
ができる。なお、一般式(1)で表される化合物の中に
は、置換基R1 ,R2 が水酸基又はメルカプト基である
場合には、ケト−エノール型の互変異性体が存在しうる
が、これらの化合物のすべてが本発明の一般式(I)で
表される化合物に含まれる。
【0013】本発明において、ピラゾロピリミジン誘導
体は、粉末、液体又は顆粒状で、曝気槽や沈澱槽の活性
汚泥に直接添加又は返送汚泥や流入廃水に混和、混合し
て用いることができる。
【0014】本発明において、ピラゾロピリミジン誘導
体の使用濃度は、通常、活性汚泥中において10ppm
〜2000ppmの範囲で用いることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるも
のではない。 (実施例1及び2) (1)実験方法 グルコース0.2%、ペプトン0.5%,クエン酸鉄ア
ンモニウム塩0.05%、硫酸マグネシウム0.02
%、塩化第2鉄0.001%、塩化カルシウム0.00
5%を成分とする培地に供試菌としてスフェロチルス
ナータンス IFO13543( Sphaerotilus natans
IFO 13543)を1白金耳植菌し、30℃にて、1〜2日
間振盪培養を行った。スフェロチルス ナータンス( Sp
haerotilusnatans)の生育の度合いの判断は目視により
行い、糸状状態又は桿菌状態で生育したか否かの判断
は、顕微鏡観察により行った。
【0016】(2)実験結果 ピラゾロピリミジン誘導体を用いて、実際に実験を行っ
た結果を表1に示す。比較例として、ピラゾロピリミジ
ン誘導体を添加しない区を設けた。その結果、比較例に
おけるスフェロチルス ナータンス(Sphaerotilus nat
ans)の生育は、必ず糸状状態で生育したのに対し、実施
例1及び2に示した化合物を表1に記載した濃度を添加
して培養を行うと、表記濃度で生育は抑制されずに糸状
体化のみ抑制された。これらの結果は数回繰り返しても
同様な結果であり、再現性に優れている。
【0017】
【表1】
【0018】(実施例3)グルコース870mg/l、
ペプトン250mg/l、塩化ナトリウム550mg/
l、肉エキス250mg/l、リン酸2カリウム39m
g/lの人工廃水を調製した。このBODは、1,00
0mg/l、TOCは、550mg/l、pHは7であ
り、糸状性細菌が最も増殖しやすい組成である。次に図
1に示す実験装置を組み立てて、上記合成廃水を用いて
活性汚泥のRE連続培養を行い、バルキングの有無を1
80分後の汚泥の沈降度(SV180 )により判断し、糸
状性細菌の有無を顕微鏡にて観察した。
【0019】この方法により、BOD/MLSS負荷
0.2〜0.4Kg/Kg×日、SRT(汚泥滞留時
間)10日、MLSS2000ppmの条件で実験を行
ったところ、実験開始7日で180分後の汚泥の沈降度
(SV180 )が70%以上となり、顕微鏡観察において
視野一杯に糸状性細菌が増殖しており、所謂バルキング
状態となった。
【0020】次に、試験区として4−ヒドロキシピラゾ
ロ〔3,4−d〕ピリミジン(アロプリノ−ル)を曝気
槽に対して1000ppmになるように秤取り、1Nの
水酸化ナトリウムに溶解後、その溶解液を曝気槽中に1
回/1日の割合で添加した。尚、1N水酸化ナトリウム
溶液添加時、pHの変動を抑えるため、2Nの塩酸を用
いて曝気槽中で中和しながら操作を行ったため、活性汚
泥には何ら影響を与えるものではなかった。その結果、
図2に示したように、試験期間中安定してSV180 が低
い値を示したままであり、安定した運転が可能であっ
た。 また、試験開始9日目に対照区及び試験区の顕微
鏡観察を行い、糸状性細菌の発生を観察したところ、対
照区は糸状性細菌が視野一杯に広がっていたのに対し、
試験区は殆ど糸状性細菌は観察されずフロック状態も非
常によかった。 この結果は、非常に再現性に優れるも
のであった。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明の糸状体化抑制剤
であるピラゾロピリミジン誘導体は、活性汚泥の有益な
微生物にダメージを与えることなく、しかも、糸状性細
菌の糸状体化のみを選択的に抑制することができるもの
である。従って、本発明のピラゾロピリミジン誘導体を
用いることによって、効果的に活性汚泥のバルキングを
抑制するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例3に用いた実験装置である。
【図2】図2は、アロプリノ−ル1000ppmを用い
た場合(実施例3)のバルキング抑制効果をSV180
経日変化で表した図である。
【符号の説明】 滅菌処理済合成廃水(4.5リットル) 曝気槽(2リットル) 沈澱槽(0.5リットル) ペリスタポンプ エアーポンプ 滅菌フィルター スターラー 処理水 ● アロプリノ−ルを添加した場合のSV180 ○ 無添加の場合のSV180

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性汚泥中の糸状性細菌の糸状体化を抑
    制するピラゾロピリミジン誘導体を有効成分とすること
    を特徴とする活性汚泥のバルキング防止剤。
  2. 【請求項2】 ピラゾロピリミジン誘導体が、下記一般
    式(I)、 【化1】 (式中、R1 ,R2 は、それぞれ水素原子、メルカプト
    基、アミノ基又はヒドロキシ基を表し、R3 は、水素原
    子、低級アルキル基又は置換されていてもよいフェニル
    基を表す。)で表される化合物又はその塩の少なくとも
    一種である請求項1記載のバルキング防止剤。
JP4144986A 1992-05-12 1992-05-12 活性汚泥のバルキング防止剤 Pending JPH05309388A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2711007A1 (en) 2012-09-19 2014-03-26 Institut Univ. de Ciència i Tecnologia, S.A. 4-Aminopyrazolo[3,4-d]pyrimidine for use in treating or preventing primary and metastatic breast and prostate cancer
CN111099741A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 中国石油化工股份有限公司 一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法

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