JPH07124584A - 廃水の生物処理方法 - Google Patents

廃水の生物処理方法

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JPH07124584A
JPH07124584A JP34076093A JP34076093A JPH07124584A JP H07124584 A JPH07124584 A JP H07124584A JP 34076093 A JP34076093 A JP 34076093A JP 34076093 A JP34076093 A JP 34076093A JP H07124584 A JPH07124584 A JP H07124584A
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JP
Japan
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waste water
tank
silica solution
biological reaction
wastewater
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JP34076093A
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Tsutomu Nishimura
勤 西村
Akira Fujimatsu
晃 藤松
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TOYO BIO REACTOR KK
TOYO BIO RIAKUTAA KK
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TOYO BIO REACTOR KK
TOYO BIO RIAKUTAA KK
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    • 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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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】固体の添加剤における問題点と、硫酸バンド、
PAC、高分子凝集剤のような凝集剤の問題点を同時に
解決し、反応槽内において分散性に優れ、微生物の反応
活性を向上させることができる廃水の生物処理方法を提
供すること。 【構成】本発明の生物処理方法は廃水を生物反応槽に導
入して生物反応処理し、次いで固液分離する廃水の処理
方法において、廃水を生物反応槽に導入する前に、又は
生物反応槽内にシリカ溶液を供給することを特徴とす
る。また、シリカ溶液と共に鉄化合物、マグネシウム又
はマグネシウム化合物から選ばれる少なくとも1種を供
給することも好ましい態様である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生物処理にシリカ溶液を
用いて生物の反応活性を向上させる廃水の生物処理方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】細菌等の微生物を用いた廃水処理では、
バルキング防止剤として、粘土、クリストバル型シリカ
含有鉱物の粉体、又はクリストバル石、活性炭、焼却灰
等の固体重量化剤、硫酸バンド、PAC(ポリ塩化アル
ミニウム)、高分子凝集剤のような凝集剤を反応槽に添
加する技術が知られている。
【0003】また特開平3−178395号公報に記載
のように硅砂、ゼオライト、高炉スラグを微生物担体と
して用い、反応槽内の微生物の濃度を高める技術も知ら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粘土、クリス
トバル型シリカ含有鉱物の粉体、又はクリストバル石、
活性炭、焼却灰等の固体重量化剤や、特開平3−178
395号公報に記載の硅砂、ゼオライトや高炉スラグの
ようなシリカ系担体は、固体で水に不溶又は難溶である
ため、それ自体反応槽内で分散性が悪く、反応活性を本
質的に改善することはできない。また固体の添加剤は定
量的な添加が難しく、反応活性の本質的改善のコントロ
ールが難しい問題がある。
【0005】これに対し、硫酸バンド、PAC、高分子
凝集剤のような凝集剤は水に易溶であるため、上記の固
体における問題はないが、硫酸バンド、PACでは処理
水中にアルミニウムが残留し、生態系への影響が危惧さ
れる。例えば魚類の呼吸器系にアルミニウムが付着し酸
欠を起こさせる問題や、アルミニウムが土壌中に蓄積さ
れると酸性雨との関連でアルツハイマー病の原因となる
などの指摘がなされている。また高分子凝集剤はそれ自
体有機物であるため、反応槽内の負荷を高める作用を果
してしまい好ましくない。更に余剰汚泥水の粘性が高く
脱水性(離水性)が悪いという難点もある。
【0006】そこで、本発明は固体の添加剤における問
題点と、硫酸バンド、PAC、高分子凝集剤のような凝
集剤の問題点を同時に解決し、反応槽内において分散性
に優れ、微生物の反応活性を向上させることができる廃
水の生物処理方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、廃水中の懸
濁物質や油分の吸着除去を目的として、硫酸バンド、P
AC、高分子凝集剤に代替し得る凝集剤として、先にシ
リカ系凝集液を提案したが(特願平5−45883号、
同5−45884号参照)、更に研究を継続し、このシ
リカ系凝集液を生物処理に用いたところ、上記のような
固体の添加剤における問題点と、硫酸バンド、PAC、
高分子凝集剤のような凝集剤の問題点を同時に解決でき
ると共に反応槽内において分散性に優れ、微生物の反応
活性を向上させることができるのを見出し、本発明に至
ったものである。
【0008】即ち、上記目的を達成する本発明に係る廃
水の生物処理方法は、廃水を生物反応槽に導入して生物
反応処理し、次いで固液分離する廃水の処理方法におい
て、廃水を生物反応槽に導入する前に、又は生物反応槽
内にシリカ溶液を供給することを特徴とする。
【0009】また廃水を生物反応槽に導入する前に、又
は生物反応槽内にシリカ溶液と共に鉄化合物、マグネシ
ウム又はマグネシウム化合物から選ばれる少なくとも1
種を供給することも好ましいことである。
【0010】以下、本発明について詳述する。
【0011】シリカ溶液 本発明において、シリカ溶液というのは、主としてモノ
マーシリカを含有する溶液をいい、人工的に作成した溶
液又は天然に存在する溶液のいずれであってもよい。
【0012】人工的に作成したシリカ溶液としては、特
願平5−45883号に記載のようにシリカ系凝集液原
料を還元酸又は中性酸、例えば希硫酸に溶解することに
よって得られる。
【0013】シリカ系凝集液原料としてはシリカの複合
結晶鉱物・非結晶鉱物、例えば天然クリストバル石、高
炉スラグ等のようなSiO2含有鉱物が用いられる。該
シリカ系凝集液原料は通常粉砕又は粉体化し、原料中に
硫黄分を含む場合はそれを酸化して用いられる。また特
願平5−45884号に記載のように悪臭防止処理や腐
食防止処理を施すことも好ましいことである。
【0014】このようにして人工的に作成したシリカ溶
液には、主としてモノマーシリカを含有することが本発
明の目的を効果的に達成する上で好ましいが、モノマー
シリカ以外にゾル状シリカまたはゲル状シリカを含有し
てもよい。
【0015】天然に存在するシリカ溶液としては、シリ
カ溶液を0.01〜1%程度含有する地熱水等が挙げら
れる。かかる地熱水のpHを3.0〜3.2の範囲に調
整するとシリカの重合ゲル化が抑制されるので好まし
い。またこの地熱水を急冷するのも好ましいことであ
る。
【0016】シリカ溶液の添加量は生物反応槽内のモノ
マーシリカがゲル化しない範囲が好ましい。具体的には
生物反応槽内の液に対してSiO2ppm以下が好まし
く、より好ましくは1〜100ppmの範囲である。
【0017】シリカ溶液の添加場所は、廃水を生物反応
槽に導入する前に添加してもよいし、あるいは生物反応
槽内に添加してもよい。ここで「廃水を生物反応槽に導
入する前」というのは、廃水の排出源、廃水の送液管、
あるいは廃水貯留槽のいずれにシリカ溶液を添加しても
よいことを意味する。
【0018】添加方法はとくに限定されないが、例えば
タンク等に貯留されたシリカ溶液を定量ポンプを用いて
連続的に添加してもよいし、また一定時間毎に定量ずつ
添加してもよい。
【0019】鉄化合物、マグネシウム又はマグネシウム
化合物 本発明においては、シリカ溶液と共に鉄化合物、マグネ
シウム又はマグネシウム化合物の少なくとも1種を併用
することが好ましい。シリカ溶液による生物の活性化効
果を更に助長する役割を果たすからである。
【0020】本発明に用いられる鉄化合物は、例えば硫
酸第1鉄溶液や硫酸第2鉄溶液等が挙げられ、マグネシ
ウム化合物としては、例えば硫酸マグネシウムや酸化マ
グネシウム等が挙げられる。なお、シリカ溶液中にマグ
ネシウムあるいはマグネシウム化合物を必要量含有する
場合には別途マグネシウム又はマグネシウム化合物を添
加する必要はなく、また必要量含有しない場合は不足分
を補充すればよい。
【0021】鉄化合物、マグネシウム化合物の添加量
(含有量)は各々生物反応槽の液に対してFe,Mg量
として5ppm以下が好ましく、より好ましくは1pp
m以下である。
【0022】鉄化合物、マグネシウム又はマグネシウム
化合物の添加方法は溶液として添加する場合シリカ溶液
と同様でよいが、添加場所については廃水の排出源、廃
水の送液管、あるいは廃水貯留槽、生物反応槽の前が好
ましい。
【0023】その他の添加剤 本発明の目的を達成できる範囲であれば、公知のバルキ
ング防止剤やシリカ系固体粉末あるいは塊状物を本発明
のシリカ溶液と併用してもよい。
【0024】対象廃水 本発明の生物処理が適用される廃水は、無希釈し尿、希
釈し尿、雑廃水、生活廃水、各種工場廃水等のいずれで
あってもよい。
【0025】生物処理 本発明において、生物処理というのは、好気性微生物に
よる有機物の酸化分解を主たる反応とする活性汚泥処
理、好気と嫌気を組み合わせた硝化脱窒処理、土壌菌等
を用い有機物の高分子化、塊状化等を主たる反応とする
生物処理、あるいはバチルス属細菌を利用した分解と安
定化を主たる反応とする生物処理等のいずれをも含む。
【0026】固液分離手段としては、沈澱池による固液
分離、限外濾過膜等を用いた膜分離のいずれであっても
よい。沈澱池は高速沈澱池(特開平3−178395号
公報参照)、傾斜板付き沈澱池等のいずれであってもよ
い。また限外濾過膜は平膜、管状膜、中空糸膜等のいず
れであってもよい。
【0027】
【作用】シリカ溶液に含まれるモノマーシリカは分子の
レベルの大きさであるため、分散性に優れ、生物反応活
性効果が高い。これに対しシリカ系固体粉末あるいは塊
状物は水に難溶であるため固体粉末あるいは塊状物のま
ま存在するので、物質レベルの大きさであり、分散性も
モノマーシリカに比べ劣り、生物反応活性効果も劣る。
【0028】またシリカ溶液は高価な設備を必要とせず
に定量的に供給可能であり、モノマーを定常的に存在さ
せることが可能であるため、処理の速効性、安定性が極
めて高い。これに対しシリカ系固体粉末あるいは塊状物
は水に難溶であるため、モノマーシリカの溶出量が極め
て少なく処理の速効性に欠ける難点がある。またモノマ
ーシリカの存在量をコントロールできず処理の安定性に
も欠ける難点がある。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例により、本発明の内容
を更に詳細に説明する。 実施例1 図1に示す廃水処理装置を用いて本発明の効果を例証す
る実験を行った。
【0030】図1において、1は廃水ライン、2は廃水
貯槽、3は廃水ポンプ、4は生物反応槽、5は沈澱槽で
ある。6はシリカ溶液貯槽、601はシリカ溶液ポン
プ、7は鉄塩貯槽、701は鉄塩ポンプである。
【0031】(1)実験条件 (機器仕様) 生物反応槽の容量:30m3 沈澱槽:20m3 シリカ溶液貯槽容量:1m3 鉄塩貯槽容量:1m3
【0032】(運転条件) 対象廃水:A社の貸おしめ・貸タオルの洗濯廃水 廃水量:80t/D 廃水性状:表2に記載
【0033】シリカ溶液:高炉スラグをエージング処理
後、希硫酸で溶解し、溶解性シリカ10mg/mlを含
有するシリカ溶液を作成 シリカ溶液添加量:表1に記載
【0034】鉄化合物:FeOを希硫酸で溶解しFe2+
1mg/mlを含有するFe2+含有溶液を作成 Fe2+含有溶液添加量:表1に記載 反応槽内汚泥濃度:約5000ppm
【0035】(2)実験結果 廃水を連続的に供給し、ブロワーから空気を供給して連
続曝気しつつ生物処理を行った。沈澱槽の上澄み水を処
理水とした。分析はJIS K 0102に基いた。
【0036】処理水性状は表2に示す通りである。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】 (3)評価 表2から明らかなように、シリカ粉末(新日本製鉄所製
「バイオキャリア」)を用いた場合には(実験No.1
−1)、BOD除去率が76%、COD除去率が45%
程度であったのに対し、本発明のようにシリカ溶液を2
ppm(モノマーシリカとして)添加したら(実験N
o.1−2)、BOD除去率が97%、COD除去率が
84%と上昇した。特に界面活性剤を含有する廃水であ
るにかかわらずCOD除去率が84%と高いのは驚くべ
きことである。
【0039】また実験No.1−3から明らかなよう
に、シリカ溶液とFe2+含有溶液を併用することによっ
て、BOD、COD除去効果のみならず、脱リン効果に
寄与し、生物活性化効果が更に向上することがわかっ
た。
【0040】実施例2 実施例1において、廃水をし尿・雑廃水(生活廃水)に
代え、下記の条件下で同様の実験を行った。 (1)実験条件 (機器仕様) 生物反応槽の容量:3m3 沈澱槽:0.6m3 (運転条件) 対象廃水:生活廃水 廃水量:2m3/D 廃水性状:表4に記載 シリカ溶液添加量:表3に記載 Fe2+含有溶液添加量:表3に記載 Fe2+含有溶液の添加場所:廃水貯槽 反応槽内汚泥濃度:約3800ppm
【0041】(2)実験結果 廃水を連続的に供給し、連続曝気しつつ生物処理を行っ
た。沈澱槽の上澄み水を処理水とした。
【0042】分析はJIS K 0102に基いた。臭
気については処理開始1日経過後に反応槽において10
人のモニターによる官能検査により、下記基準に基き評
価した。
【0043】評価基準 ◎:10人ともほとんど悪臭が感じられない ○:1〜3人が悪臭を感じる △:4〜9人が悪臭を感じる ×:10人とも悪臭を感じる 処理水性状は表4に示す通りである。
【0044】
【表3】
【0045】
【表4】
【0046】(3)評価 表4から明らかなように、本発明のようにシリカ溶液を
SiO2として2ppm添加したら、BOD除去率が9
1%と上昇した(実験No.2−2)。
【0047】また実験No.2−3から明らかなよう
に、シリカ溶液とFe2+イオン含有溶液を併用すること
によって、BOD除去効果のみならず、悪臭防止という
生物活性化効果にも寄与することがわかった。
【0048】参考例1 実施例2で用いた図1に示す廃水処理装置において、沈
澱槽からの返送汚泥の一部を汚泥培養タンク501に送
り、培養汚泥を生物反応槽に返送する工程を付加した。
【0049】汚泥培養タンク501内には、東洋バイオ
リアクター(有)製の腐植ペレットを充填してある。培
養時間は24時間とした。
【0050】本発明のシリカ溶液を添加せずに、実施例
2の実験No.2−1と同様の処理を行ったところ、培
養汚泥を返送することによって、実験No.2−2と同
等の効果を示した。悪臭防止効果についても、実験N
o.2−3と同等の効果を示した。
【0051】従って、本発明のシリカ溶液は腐植ペレッ
トと同様な効果を示すものと思料される。なお腐植ペレ
ットはシリカの溶出速度が遅いために長い培養時間を必
要とし、長期使用によってはその溶出シリカ、鉄量が低
下したり、定量的添加が(シリカ、鉄量として)困難で
ある等の難点があるが、本発明のシリカ溶液ではかかる
難点がない。
【0052】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、シリカ溶
液を用いることによって、固体の添加剤における問題点
と、硫酸バンド、PAC、高分子凝集剤のような凝集剤
の問題点を同時に解決し、反応槽内において分散性に優
れ微生物の反応活性を向上させることができる。
【0053】また請求項2記載の発明によれば、シリカ
溶液と共に鉄化合物、マグネシウム又はマグネシウム化
合物から選ばれる少なくとも1種を併用することによっ
て、請求項1記載の発明の効果以外に、生物活性化効果
を更に助長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃水の生物処理方法を用いた装置の一
例を示す説明図
【符号の説明】
1:廃水ライン 2:廃水貯槽 3:廃水ポンプ 4:生物反応槽 5:沈澱槽 6:シリカ溶液貯槽 601:シリカ溶液ポンプ 7:鉄塩貯槽 701:鉄塩ポンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】廃水を生物反応槽に導入して生物反応処理
    し、次いで固液分離する廃水の処理方法において、廃水
    を生物反応槽に導入する前に、又は生物反応槽内にシリ
    カ溶液を供給することを特徴とする廃水の生物処理方
    法。
  2. 【請求項2】廃水を生物反応槽に導入して生物反応処理
    し、次いで固液分離する廃水の処理方法において、廃水
    を生物反応槽に導入する前に、又は生物反応槽内にシリ
    カ溶液と共に鉄化合物、マグネシウム又はマグネシウム
    化合物から選ばれる少なくとも1種を供給することを特
    徴とする廃水の生物処理方法。
JP34076093A 1993-09-10 1993-12-09 廃水の生物処理方法 Pending JPH07124584A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34076093A JPH07124584A (ja) 1993-09-10 1993-12-09 廃水の生物処理方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5-250116 1993-09-10
JP25011693 1993-09-10
JP34076093A JPH07124584A (ja) 1993-09-10 1993-12-09 廃水の生物処理方法

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