JPH06142676A

JPH06142676A - 活性汚泥のバルキング現象防止方法

Info

Publication number: JPH06142676A
Application number: JP4303691A
Authority: JP
Inventors: Naoki Akiyama; 直樹秋山; Toshihiko Hamanishi; 利彦浜西; Masuya Ichioka; 増也市岡
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】活性汚泥または活性汚泥含有廃水に、２モル
／リットルの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、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重量部添加すると共に、硫酸アル
ミニウム、ポリ塩化アルミニウムの１種または２種をア
ルミニウム成分に換算して１日当たり０．０１〜２０重
量部添加する。【効果】糸状性細菌の異常繁殖でＳＶＩ値が上昇する
兆候が認められた時点で添加剤を添加すると、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。

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）現象の防止方法に関する。

【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、糸状性細菌、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、糸状性細菌が増加したり、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】糸状性細菌が増加すると、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ＣＯＤ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。

【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（ＪＩＳＢ９９４４）。正常な機能を発揮する
活性汚泥のＳＶＩ値は２００以下とされているが、糸状
性細菌によってバルキングを起こした活性汚泥のそれは
３００〜１０００にもなることがある。

【０００５】このように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。
また、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、
アルミニウム化合物、クリストバライト（特公昭６２−
４６２３７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
糸状性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
性細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。無機系凝集剤には本
発明のバルキング現象防止方法において使用される硫酸
アルミニウム及びポリ塩化アルミニウムが含まれるが、
それらのみの添加では前記したように一時的な凝集効果
しかなく、長期間毎日添加すると活性汚泥の処理能力が
低下し、処理水のＣＯＤやＢＯＤの上昇を招く等の問題
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、糸状性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】また、薬剤の添加に頼らず、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、満足な結果は得られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、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
こす糸状性細菌を特定的に殺滅することを目的とし、特
定の水溶性重合体と硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウムを使用する活性汚泥のバルキング防止方
法の提供を課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の活性汚
泥のバルキング防止方法は、活性汚泥または活性汚泥含
有廃水に、２モル／リットルの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以下のものであって、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（以下、特に断らな
い限り、単に水溶性重合体という）を活性汚泥の乾燥固
形分の１００重量部に対して０．０５〜２５重量部添加
すると共に、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム
の１種または２種をアルミニウム成分に換算して１日当
たり０．０１〜２０重量部添加することを特徴とする。

【００１２】以下、本発明について詳細に説明する。（１）対象活性汚泥本発明のバルキング防止方法が対象とする活性汚泥は、
糸状性細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。これらの糸状性細菌の中には、スフェロチル
ス（ Sphaerotilus sp. ）、タイプ０２１Ｎ、タイプ０
０４１、タイプ１７０１、タイプ１７０２、タイプ０９
６１、ミクロスリックス．パルビセラ（Microthrix par
vicella）等があり、これらの糸状性細菌は、 D.H.Eike
lboom：Water Research、第９巻、第３６５〜３８８頁
（１９７５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.S
torm及びD.Jenkins：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、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バルキング防止方
法は適用される。

【００１３】（２）添加剤本発明で使用する添加剤は、水溶性重合体及び硫酸アル
ミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムとからなる。
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水溶性重合体、および
アルキレンイミンから得られる水溶性重合体または該重
合体の混合重合体である。

【００１４】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。

【００１５】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）

【００１６】

【化１】

【００１７】（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）で表されるものであり、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る。また、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る。また、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。

【００１８】また、エピハロヒドリンとしては、一般式
（２）

【００１９】

【化２】

【００２０】（式中、Ｘはハロゲン）で示されるもので
あり、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。

【００２１】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）で示されるものが挙げられ、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。

【００２２】また、ジエポキサイドとしては、一般式
（４）

【００２３】

【化３】

【００２４】｛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
のが挙げられ、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。

【００２５】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
示されるものが挙げられ、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以上の場合は、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。

【００２６】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。

【００２７】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
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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】このようにして得られる水溶性重合体は、
２モル／リットルのＫＢｒ水溶液に溶解して２５℃で測
定し、算出される極限粘度〔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。

【００３２】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を抱き込んで大きなフロック
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糸状性細菌に対する
生育抑制効果が低下し、かつ活性汚泥への吸着が低下し
て活性汚泥のバルキング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／リットルのＫ
Ｂｒ水溶液に溶解して２５℃下で測定し、算出するもの
である。

【００３３】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。

【００３４】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Ｒ
₇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）で示されるものであ
る。

【００３５】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状の構造でなくて、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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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／リットルの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。

【００３９】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。

【００４０】次に、本発明で使用する添加剤におけるア
ルミニウム化合物について説明する。水溶性重合体と共
に使用される成分は、硫酸アルミニウム及び／又はポリ
塩化アルミニウムである。硫酸アルミニウム、ポリ塩化
アルミニウムは一般に市販されているものを使用すると
よい。また、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム
は一般に水溶液として市販されているので、そのまま使
用するとよい。

【００４１】（３）活性汚泥のバルキング現象防止方法水溶性重合体と硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化ア
ルミニウムとは、反応性を有する場合があるので、水溶
性重合体と硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミ
ニウム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、或いは同時に添加するにして
も、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
水溶性重合体を先に添加し、次いで硫酸アルミニウム及
び／又はポリ塩化アルミニウムを添加するとよい。

【００４２】具体的には、水溶性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
に相当する量を適当濃度の水溶液として、また、硫酸ア
ルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムをアルミニ
ウム成分に換算して１日当たり０．０１〜２０重量部に
相当する量を適当濃度の水溶液として、例えば、下記の
如き添加方法により添加する。

【００４３】（１）流入廃水に混和、混合し、これを曝
気槽に送る方法、（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、
（３）返送汚泥に添加する方法が挙げられる。

【００４４】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、逆に多過ぎると
糸状性細菌が急激に破壊されて処理水が急激に白濁した
り、廃水と共に系外に流出され、場合によっては処理水
のＣＯＤやＢＯＤ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の１００重量部に対して水
溶性重合体は０．０５重量部〜２５重量部、より好まし
くは０．１重量部〜１５重量部の範囲、硫酸アルミニウ
ム及び／又はポリ塩化アルミニウムはそのアルミニウム
成分が１日当たり０．０１重量部〜２０重量部、より好
ましくは０．１重量部〜１０重量部の範囲である。

【００４５】また、水溶性重合体は単独でも糸状性細菌
によるバルキングの防止に有効であるが、硫酸アルミニ
ウム及び／又はポリ塩化アルミニウムの１日当たりの使
用量がアルミニウム成分として活性汚泥の乾燥固形分の
１００重量部に対して０．０１重量部より少ないと、特
にタイプ０９６１或いはスフェロチルスなどの鞘を有す
る糸状性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２０重量部より多いと活性汚泥に強い影響を
及ぼし、放流水のＣＯＤやＢＯＤ値の上昇を招くので好
ましくない。

【００４６】通常、硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩
化アルミニウムを前記の範囲で５日間程度使用すると、
糸状性細菌の減少が認められるが、それが認められない
場合にはそれ以上の期間使用してもかまわない。しか
し、糸状性細菌が減少し、かつ活性汚泥の沈降性が回復
したならば、それ以上添加を継続することは経済的に好
ましくない。

【００４７】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。

【００４８】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、糸状性細菌に
よる活性汚泥のバルキング現象を特定的に防止すること
ができる。特にタイプ０９６１或いはスフェロチルスな
どの鞘を有する糸状性細菌によるバルキングに対して、
著しい効果を有する。即ち、本発明の方法によると、糸
状性細菌の異常繁殖でＳＶＩ値が上昇する兆候が認めら
れた時点で添加剤を添加すると、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。

【００４９】本発明は、添加剤における水溶性重合体と
硫酸アルミニウム及び／又はポリ塩化アルミニウムとを
添加することにより、特定の糸状性細菌、特にタイプ０
９６１或いはスフェロチルスなどの鞘を有する糸状性細
菌を破壊し、これに起因する活性汚泥のバルキング現象
を効果的に防止できることを見出したものである。

【００５０】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、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、まず説明する。

【００５１】（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。

【００５２】（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。

【００５３】（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０．０
７dl／ｇの組成物）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。

【００５４】（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５
０％純度とした試料を試料Ｄとした。

【００５５】

【実施例１】月平均３０，０００ｍ³／日、ＢＯＤが１
００ｍｇ／リットルの合流式都市下水道廃水を処理して
いる高速エアーレーション方式の設備を有する公共下水
道処理場に於いて、曝気槽の中の汚泥のＳＶＩが３００
ｍｌ／ｇを越え、沈澱槽での処理水と汚泥との分離が著
しく悪化した。高速エアレーション１池の曝気槽容積は
６００ｍ³であり、この時の曝気槽の汚泥濃度（ＭＬＳ
Ｓ）は３，０００ｍｇ／リットルであった。

【００５６】この曝気槽の汚泥を位相差顕微鏡で観察し
たり、グラム染色し顕微鏡で観察したところ、タイプ０
９６１の糸状性細菌が多量に観察された。

【００５７】この内１池の曝気槽に、２００ｋｇの試料
Ａ（曝気槽の活性汚泥乾燥固形分１００重量部に対して
６重量部に相当する）を５時間かけて連続添加した。さ
らに、試料Ａ添加終了から１日後に１日当たり７００ｋ
ｇの硫酸アルミニウム水溶液（アルミニウム含有量が８
％の水溶液）を２日間曝気槽に連続添加した。アルミニ
ウム成分としての１日当たりの添加量は、曝気槽の活性
汚泥乾燥固形分１００重量部に対して３重量部に相当す
る。

【００５８】試料Ａの連続添加開始から１日後、３日
後、１０日後、２０日及び３０日後の曝気槽中の汚泥の
ＳＶＩ、及び処理水のＣＯＤについて測定した。添加時
と１日後の結果を表１に、３日後と１０日後の結果を表
２に、２０日後と３０日後の結果を表３に示す。

【００５９】

【実施例２】月平均５０，０００ｍ³／日、ＢＯＤが７
０ｍｇ／リットルの分流式都市下水道廃水を処理してい
る公共下水処理場の活性汚泥（ＭＬＳＳ＝１，２００ｍ
ｇ／ｌ）を、実際の処理場を想定した、曝気槽容積が３
リットル、沈降槽容積が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／リッ
トルに調節し、下記に記載の合成下水を１７０ｍｌ／時
間で供給し、返送汚泥率を１００％として連続運転し
た。

【００６０】合成下水：グルコース＝０．３ｇ、酢酸ナ
トリウム＝０．３ｇ、硫酸アンモニウム＝０．１ｇ、硫
酸マグネシウム＝０．０５ｇ、塩化カリウム＝０．０５
ｇ、炭酸カルシウム＝０．０５ｇ、水道水＝１リットル上記の運転条件で３日間連続運転を行い、曝気槽の汚泥
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鞘を有するスフェロ
チルスの糸状性細菌の体積の方が多く観察された。ま
た、曝気槽中の汚泥のＳＶＩが６００ｍｌ／ｇを越え
た。

【００６１】この小型模型の返送汚泥ラインに、試料
Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれ１ｇを、水で１００倍に希釈し
ながら１２時間かけて連続添加した。試料Ａ、Ｂ及びＣ
の水溶性重合体の添加量は、曝気槽の汚泥の乾燥固形分
１００重量部に対して１４重量部に相当する。

【００６２】試料Ａ、Ｂ及びＣの添加終了後直ちにそれ
ぞれ１日当たり硫酸アルミニウム水溶液（アルミニウム
含有量が８％の水溶液）の０．３ｇ及び８ｇを、並びに
硫酸アルミニウム及びポリ塩化アルミニウム水溶液（ア
ルミニウム含有量が５．３％の水溶液）の１：１混合液
の５ｇを、水で１００倍に希釈しながらそれぞれ４日間
返送汚泥ラインに連続添加した。アルミニウム成分とし
ての１日当たりの添加量は、曝気槽の汚泥の乾燥固形分
１００重量部に対してそれぞれ０．７、１８、及び９重
量部に相当する。

【００６３】試料Ａ、Ｂ及びＣを、連続添加開始時から
実施例１と同様に曝気槽中の汚泥のＳＶＩ、及び処理水
のＣＯＤ値を測定した。結果を実施例１同様に下記表１
〜３に示す。

【００６４】

【比較例１】実施例１の公共下水処理場において、実施
例１の状況と同様にタイプ０９６１の糸状性細菌が多量
に増大した１池の曝気槽（曝気槽容積は６００ｍ³であ
り、ＭＬＳＳが２，５００ｍｇ／ｌであった）に、２０
０ｋｇの試料Ａを４時間かけて連続添加した。試料Ａの
水溶性重合体の添加量は、曝気槽中の汚泥の乾燥固形分
１００重量部に対して７重量部に相当する。

【００６５】試料Ａの連続添加開始時から、実施例１と
同様に曝気槽中の汚泥のＳＶＩ、及び処理水のＣＯＤを
測定した。結果を実施例１同様に下記表１〜３に示す。

【００６６】

【比較例２】実施例２の公共下水処理場の汚泥を、実施
例２と同様の活性汚泥の小型模型に入れ、実施例２の運
転条件と同様に連続運転した。

【００６７】この小型模型の返送汚泥ラインに０．００
３ｇ及び２ｇの試料Ａ並びに１ｇの試料Ｄを、水で１０
０倍に希釈しながら連続添加した（活性汚泥の乾燥固形
分１００重量部に対してそれぞれ０．０４重量部、２８
重量部及び１４重量部に相当する）。

【００６８】試料Ａ及びＤの連続添加終了後直ちに、そ
れぞれ実施例２と同様の硫酸アルミニウム水溶液を１日
当たり３ｇ、水で１００倍に希釈しながら返送汚泥ライ
ンに４日間連続添加した。アルミニウム成分としての１
日当たりの添加量は、曝気槽中の汚泥の乾燥固形分１０
０重量部に対して７重量部に相当する。

【００６９】試料Ａの連続添加開始時から、実施例１と
同様に曝気槽中の汚泥のＳＶＩ，及び処理水のＣＯＤを
測定した。結果を実施例１同様に下記表１〜３に示す。

【００７０】

【比較例３】実施例２の公共下水処理場の汚泥を、実施
例２と同様の活性汚泥の小型模型に入れ、実施例２の運
転条件と同様に連続運転した。

【００７１】この小型模型の返送汚泥ラインに１ｇの試
料Ａを、水で１００倍に希釈しながら、１２時間かけて
返送汚泥ラインに連続添加した。

【００７２】試料Ａの連続添加終了後直ちに、実施例２
と同様の硫酸アルミニウム水溶液を１日当たりそれぞれ
０．００４ｇ、１０ｇ、水で１００倍に希釈しながら４
日間返送汚泥ラインに連続添加した。１日当たりのアル
ミニウム成分としての添加量は、曝気槽中の活性汚泥の
乾燥固形分１００重量部に対してそれぞれ０．００８重
量部、２２重量部に相当する。

【００７３】試料Ａ及びＤを連続添加開始時から実施例
１と同様に曝気槽中のＳＶＩ、及び処理水のＣＯＤを測
定した。結果を実施例１同様に下記表１〜３に示す。

【００７４】尚、下記各表において、¹⁾は曝気槽の活性
汚泥の乾燥固形分１００重量部に対する添加量を示す。
但し、硫酸アルミニウム及びポリ塩化アルミニウムは、
１日当たりのアルミニウム成分としての添加量を示す。

【００７５】

【表１】

【００７６】

【表２】

【００７７】

【表３】

【００７８】表１〜表３及び曝気槽中の活性汚泥の顕微
鏡観察より、次の事が明らかになった。（１）本発明の方法による時は、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性細菌が極端に
減少し、活性汚泥がしっかりしたフロックを形成する。

【００７９】（２）本発明の方法による時は、比較例に
比べて薬剤添加後すみやかにＳＶＩ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。

【００８０】（３）本発明の方法による時は、糸状性細
菌が破壊されて流出してくるが、処理水のＣＯＤ値が２
０ｍｇ／リットル以下であり、処理水として良好であ
る。

【００８１】（４）比較例１、２及び３からわかるよう
に、アルミニウム成分あるいは水溶性重合体の添加量が
少なすぎたりすると、ＳＶＩ値の低下が不十分であり、
また汚泥中には糸状性細菌が残存していた。

【００８２】（５）比較例２及び３から、アルミニウム
成分あるいは水溶性重合体の過剰の添加によって、糸状
性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し、そのＣＯＤ値の上昇を招く
ことがわかる。

【００８３】（６）試料Ｄを添加した比較例５において
は、添加開始後汚泥が糸状性細菌を抱き込んで一時的に
活性汚泥のＳＶＩ値は低下したが、その後は曝気槽にお
いて再び糸状性細菌の増大し、汚泥が膨化した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性汚泥または活性汚泥含有廃水に、２
モル／リットルの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
のであって、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を活性汚泥の乾燥固形分の１０
０重量部に対して０．０５〜２５重量部添加すると共
に、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムの１種ま
たは２種をアルミニウム成分に換算して１日当たり０．
０１〜２０重量部添加することを特徴とする活性汚泥の
バルキング現象防止方法。