JPH07251195A

JPH07251195A - 還元性硫黄化合物含有排水の処理方法

Info

Publication number: JPH07251195A
Application number: JP6070181A
Authority: JP
Inventors: Osamu Miki; 理三木; Yasushi Kamori; 裕史嘉森; Masahiro Fujii; 正博藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化細菌を
用いて生物学的に高効率で安定して処理する。【構成】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化細菌を
用いて生物学的に処理する際、排水の流入停止期間中、
あるいはさらに排水の流入期間中、硫黄酸化細菌の有機
栄養源としてフイチン酸またはフイチン酸含有有機化合
物を定期的に曝気槽３に添加する。曝気槽３へのエアレ
ーション量は、曝気槽３の酸化還元電位（ＯＲＰ）を指
標にして０〜＋１５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）の範
囲に管理・制御する。【効果】排水の流入停止期間中も曝気槽の硫黄酸化細
菌の高濃度維持が可能なため、設備の維持・管理が容易
となり、また、設備の再立ち上げが容易となるため、処
理水質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、還元性硫黄化合物を含
む排水を硫黄酸化細菌を用いて生物学的に安定して処理
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】還元性硫黄化合物を含む排水は、写真工
業、石油精製工業、化学工業、金属精錬工業、鉱山など
から発生し、これらの排水に含まれている還元性硫黄化
合物は、硫化物（Ｓ^2-) 、チオ硫酸（Ｓ₂Ｏ₃ ^2-）、ジ
チオン酸（Ｓ₂Ｏ₆ ^2-）、ポリチオン酸（Ｓ_nＯ₆ ^2-、
ｎ＝３〜６）、チオシアン（ＳＣＮ）などであり、これ
らの還元性硫黄化合物を含む排水は、還元性硫黄化合物
に起因するＣＯＤ（化学的酸素要求量）が高く、このま
ま公共用水域に放流することはできない。産業排水ばか
りでなく、下水を嫌気性処理した場合にも、硫酸イオン
の還元によって還元性硫黄化合物が処理水中に発生し、
酸化処理が必要となる。

【０００３】このような排水や下水中の還元性硫黄化合
物の除去方法には、大きく分けて物理化学的方法と生物
学的方法とがある。

【０００４】まず、物理化学的方法であるが、曝気によ
って硫化物を揮散または酸化する方法がある。さらに、
排水や下水に含まれている還元性硫黄化合物を次亜塩素
酸ソーダや過酸化水素などの薬剤で酸化する方法も知ら
れている。

【０００５】また、還元性硫黄化合物を含む排水を化学
的に処理する際の酸素ガスを吹き込む指標として、酸化
還元電位（ＯＲＰ）を用いる方法が、特開昭５８−１２
２０９３号公報に記載されている。すなわち、この方法
は、硫化ソーダおよび／または水硫化ソーダなどの硫化
物を含む排水に、分子状酸素を含有するガスまたは過酸
化水素を接触させ、排水中の硫化ソーダおよび／または
水硫化ソーダなどの硫化物をチオ硫酸ソーダに酸化する
過程でＯＲＰが−５５０ｍＶ以上（基準電極不明）、好
ましくは−５００ｍＶ以上（基準電極不明）になるま
で、分子状酸素を含有するガスまたは過酸化水素を供給
する方法である。この方法では、さらに化学処理の後段
に次に述べるような硫黄酸化細菌を用いた生物学的方法
を付加している。なお、この生物学的処理の段階では、
ＯＲＰを指標にして空気などを曝気していない。

【０００６】次に、生物学的方法であるが、これは地球
上の硫黄循環に関わっている多種多様な微生物群を利用
する方法である。この微生物群の一群に硫黄酸化細菌が
あり、例えば「土壌微生物実験法」、養賢堂、ｐｐ３２
２、１９７５で主として化学合成硫黄酸化細菌（Ｔｈｉ
ｏｂａｃｈｉｌｌｕｓ属）、化学合成糸状酸化細菌（Ｂ
ｅｇｇｉａｔｏａなど）、光合成硫黄酸化細菌などが広
く知られている。例えば、特開昭５７−４２９６号公報
に記載されている硫黄酸化細菌を用いる方法は、下水も
しくはし尿汚泥および金属鉱山廃水中に存在しているＳ
₂Ｏ₃ ^2-やＳＣＮを分解する硫黄酸化細菌を石膏などの
担体に付着させ、濃縮し、還元性硫黄化合物を酸化分解
し、排水中のＣＯＤを除去する方法である。この方法で
用いられる硫黄酸化細菌は、例えば「独立栄養細菌」、
今井和民、化学同人、ｐｐ６３〜６７記載のようにｐＨ
が１．９〜２．０と著しく活性があり、チオ硫酸、ジチ
オン酸、ポリチオン酸を分解していることから、Ｔｈｉ
ｏｂａｃｈｉｌｌｕｓ属の硫黄酸化細菌と考えられる。
また、特開平３−２９６４９７号公報に記載されている
硫黄酸化細菌を用いる方法では、ｐＨを４〜５の微酸性
に維持し、５０時間程度の処理時間で還元性硫黄化合物
を酸化分解し、排水中のＣＯＤを除去している。

【０００７】これに対して、特開平４−３１０２９５号
公報、特開平５−２６９４８７号公報には、中性近辺で
活性のあるｐＨ＝４〜７．５、好ましくは５．５〜６．
５の硫黄酸化細菌を下水の活性汚泥から馴養し、還元性
硫黄化合物を含む排水をＨＲＴが２〜３時間程度の条件
で、曝気槽のＯＲＰを指標にして管理・制御する生物学
的処理方法が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の還元性硫黄化合
物を含む排水、下水の処理方法は、以下のような課題を
有している。

【０００９】まず、物理化学的方法であるが、曝気によ
って硫化物を揮散または酸化する方法は処理速度が極め
て遅く、また、イオウコロイドまでしか酸化されないの
で、処理水が白濁してしまう。また、例えば「バイオテ
クノロジーを活用した新排水処理システムの開発報告
書」、建設省、ｐｐ２７８〜２７９記載のように、産業
廃水のように多量の硫化物を含む排水からＨ₂Ｓガスと
して揮散するのはかなり困難である。さらに、排水に含
まれている還元性硫黄化合物を次亜塩素酸ソーダや過酸
化水素などの薬剤で酸化する方法は、酸化剤の添加量の
制御が難しくて処理水質が安定せず、また、酸化剤の処
理コストが極めて高い欠点がある。

【００１０】次に、硫黄酸化細菌を用いる生物学的方法
であるが、低ｐＨで凄息あるいは活性のある硫黄細菌に
より還元性硫黄化合物を含む排水を処理する場合、硫黄
酸化細菌が存在する曝気槽のｐＨをこの硫黄酸化細菌に
適した低ｐＨに硫酸や塩酸などを用いて調整する必要が
あり、さらに、処理水を公共水域に放流する場合、水酸
化ナトリウムなどを用いて中性に再調整する必要があ
り、ｐＨ調整用の薬品コストが高くなる欠点がある。さ
らに、排水処理設備を耐酸仕様にする必要があり、排水
処理設備の建設費が高騰する欠点もある。

【００１１】また、ｐＨが中性近辺で活性のある硫黄酸
化細菌を用いる生物学的方法においても、有機物を分解
するような従属栄養細菌と比較すると硫黄酸化細菌の増
殖速度は極めて小さく、また、フロック形成能力が小さ
いため、曝気槽へのエアレーション量管理が極めて重要
である。すなわち、エアレーション量が過大であると硫
黄酸化細菌がＳＳとして処理水に流出してしまい、曝気
槽の濃度が急速に低下し、処理不能となる。また、エア
レーション量が小さすぎると処理水質が安定せずまた悪
化しやすく、さらに処理設備が過大となる。例えば、特
開平３−２９６４９７号公報記載の方法では、曝気槽へ
のエアレーション量を５ｍ³／分と一定にしているた
め、ＨＲＴが５０時間と極めて長く、このため処理設備
が著しく大きくなり、処理設備の建設費が膨大になるも
のと考えられる。

【００１２】これに対し、特開平４−３１０２９５号公
報、特開平５−２６９４８７号公報記載の方法を用いれ
ば、処理設備の建設費が小さく、ｐＨ調整用の薬品コス
トも極めて小さくなり、また、処理水質も安定化する。
しかし、この方法においても、都市下水処理の活性汚泥
のように有機物を分解するような従属栄養細菌と比較す
ると、硫黄酸化細菌の増殖速度は極めて小さく、また、
フロック形成能力が小さいため、曝気槽での硫黄酸化細
菌の濃度管理が極めて重要な課題となっていた。

【００１３】本発明の目的は、還元性硫黄化合物含有排
水を硫黄酸化細菌を用いて処理する場合、安定して低コ
ストで活性のある硫黄酸化細菌を曝気槽に維持すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の
〜の通りである。

【００１５】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化
細菌を用いて生物学的に処理する際、排水の流入停止期
間中および／または排水の流入期間中、硫黄酸化細菌の
有機栄養源として米糠またはフイチン酸含有有機化合物
を定期的に曝気槽に添加することを特徴とする還元性硫
黄化合物含有排水の処理方法。

【００１６】曝気槽へのエアレーション量を曝気槽
の酸化還元電位（ＯＲＰ）を指標にして０〜＋１５０ｍ
Ｖ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）の範囲に管理・制御するとと
もに、曝気槽のｐＨを４．０〜７．５に制御することを
特徴とする前記の還元性硫黄化合物含有排水の処理方
法。

【００１７】曝気槽に設置した水添式散気管および
／または水添式散気管上部に微細気泡を発生させる水中
エアレーターで曝気槽を攪拌することを特徴とする前記
またはの還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００１８】硫黄酸化細菌として有機性廃水を処理
する活性汚泥から馴養、増殖させた通性独立の硫黄酸化
細菌を用いることを特徴とする前記、、またはの
還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００１９】硫黄酸化細菌を増殖させた曝気槽に、
有機栄養源とともに無機系固定化担体および／または凝
集剤を定期的に添加することを特徴とする前記〜の
いずれかの還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。

【００２０】

【作用】以下、本発明の作用を詳細に説明する。

【００２１】下水や産業廃水の処理を行っている活性汚
泥には、ｐＨが４．０〜７．５で還元性硫黄化合物を酸
化する硫黄酸化細菌が凄息している。

【００２２】最初に、ｐＨが４．０〜７．５で還元性硫
黄化合物を酸化する硫黄酸化細菌を馴養、増殖する方法
について説明する。まず、還元性硫黄化合物を化学的に
硫酸化合物まで酸化する反応を仮定し、この反応におけ
る自由エネルギーを便覧、成書、文献などから求め、次
に、この自由エネルギー変化量から計算により、この反
応が起こるためのＯＲＰを求める。例えば、還元性硫黄
化合物がチオ硫酸化合物の場合、ＯＲＰは約＋１５０ｍ
Ｖ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）となる。したがって、曝
気槽のＯＲＰは高くても約＋１５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣ
ｌ電極基準）あれば十分であり、曝気槽のＯＲＰを＋１
５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上に維持するこ
とはエアレーション量が過大となり、不経済となる。

【００２３】次に、図１に示す活性汚泥処理装置の曝気
槽３に、下水あるいは産業廃水の処理を行っている活性
汚泥処理装置の曝気槽から採取した活性汚泥混合液を入
れ、還元性硫黄化合物を含有する排水を曝気槽３の水理
学的滞留時間（ＨＲＴ）が８時間になるように供給す
る。排水供給当初は曝気槽３のＯＲＰは０ｍＶ以下（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ電極基準）であり、０ｍＶに維持するのが
かなり困難であるため、曝気槽３のＤＯを指標として、
曝気槽３のＤＯが１〜３ｍｇ／ｌに維持されるように運
転する。曝気槽３のＤＯが１〜３ｍｇ／ｌ程度であれ
ば、ＤＯ不足により活性汚泥が阻害を受けることはな
い。ＤＯが１ｍｇ／ｌ未満では酸素不足で、微生物が活
動できない。また、曝気槽３のＤＯを３ｍｇ／ｌ以上に
維持することはエアレーション量が過大となり、不経済
となる。この段階で曝気槽３のＯＲＰを急激に上昇させ
ようとするとエアレーション量が増大し、活性汚泥のフ
ロックを破壊する結果を招きやすいので、曝気槽のＤＯ
を指標とする方法が望ましい。

【００２４】排水の供給開始後、曝気槽のＯＲＰが徐々
に上昇し、ＯＲＰ制御が可能となる。処理水の還元性硫
黄化合物は、曝気槽のＯＲＰが０ｍＶになるとほとんど
検出されなくなり、また、処理水のＣＯＤも著しく低下
する。先に述べたように、還元性硫黄化合物がチオ硫酸
化合物の場合、計算上のＯＲＰは約＋１５０ｍＶ（Ａｇ
／ＡｇＣｌ電極基準）となるが、排水処理として機能す
るＯＲＰの下限値は約０ｍＶである。ＯＲＰが０ｍＶ未
満では酸化雰囲気でないと判断する。したがって、還元
性硫黄化合物がチオ硫酸化合物の場合、曝気槽のＯＲＰ
を０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）から＋１５０ｍＶ
（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）に制御することが望まし
い。曝気槽のＯＲＰが０ｍＶ〜＋１５０ｍＶに達し、維
持が可能な状態になれば、曝気槽のＨＲＴが８時間→６
時間→４時間→３時間→２時間となるように、７〜１０
日毎に排水の供給量を増加させる。

【００２５】この際、硫黄酸化細菌の馴養・増殖が進む
につれて硫酸が生成するため曝気槽のｐＨは低下し、ｐ
Ｈ調整を行わないと特開昭５６−６７５８９号公報、特
開昭５７−４２９６号公報に記載されているように、ｐ
Ｈが１．９〜２．０まで低下する。このようにｐＨが４
未満に低下した状態で馴養・増殖した硫黄酸化細菌は、
強酸性で活性なＴｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属が優先種と
なる。また、処理水のｐＨが４未満の状態ではそのまま
公共水域に放流できないため、水酸化ナトリウムなどを
用いて中性に再調整する必要があり、ｐＨ調整用の薬品
コストが増大してしまう。また、排水処理設備を耐酸性
にする必要があり、排水処理設備の建設費が高騰する。
また、ｐＨが７．５以上になると、馴養・増殖した硫黄
酸化細菌がチオ硫酸化合物や硫化物などの還元性硫黄化
合物を酸化する機能が低下し、処理水にこれらの還元性
硫黄化合物が検出され、処理水のＣＯＤが上昇する。こ
のため、曝気槽のｐＨは４．０〜７．５、好ましくは
５．５〜６．５になるように、硫酸、塩酸などの酸や水
酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ溶液
によって制御する必要がある。

【００２６】このように、曝気槽のｐＨを管理・制御す
ると、ｐＨが４．０〜７．５の範囲で活性で、還元性硫
黄化合物を迅速に酸化できる硫黄酸化細菌を馴養・増殖
することができる。

【００２７】次に、このようにして馴養・増殖させた硫
黄酸化細菌の濃度を、排水の通水停止時に曝気槽で維持
・増殖させる方法について説明する。

【００２８】下水の活性汚泥から馴養・増殖させたｐＨ
が中性で活性のある硫黄酸化細菌は還元性硫黄化合物を
酸化し、その酸化エネルギーを利用して空気中のＣＯ₂
を固定化して細胞合成を行い増殖する独立栄養細菌ばか
りでなく、有機物を炭素源として利用できる硫黄酸化細
菌を含んだ混合微生物集団である。すなわち、寒天倍地
により炭素源の利用可能性を検討したところ、寒天の分
解、すなわち有機物の分解が可能な細菌と不可能な細菌
が存在し、また、この寒天の分解が可能な硫黄酸化細菌
の増殖をチオ硫酸ソーダ倍地によって検討したところ、
チオ硫酸ソーダを分解し、空気中のＣＯ₂を固定化して
細胞合成を行い増殖することを確認した。すなわち、下
水の活性汚泥から馴養・増殖させたｐＨが中性で活性の
ある硫黄酸化細菌は、偏性独立栄養細菌ばかりではな
く、独立栄養性のかなり弱まった通性独立の硫黄酸化細
菌を含んだ混合微生物集団である。このような独立栄養
性のかなり弱まった通性独立の硫黄酸化細菌は、還元性
硫黄化合物を酸化するばかりでなく、グルコースなどの
有機物を分解、同化することができる。

【００２９】偏性独立の硫黄酸化細菌のみであれば、増
殖速度が極めて小さく、また、フロック形成能力が小さ
いため、還元性硫黄化合物含有排水の発生が一時的に停
止したり、また、工事などにより排水処理を一ケ月以上
停止せざるをえないときに曝気槽での硫黄酸化細菌の濃
度維持がかなり困難であった。しかし、独立栄養性のか
なり弱まった通性独立の硫黄酸化細菌の場合、グルコー
ス、酢酸などの有機物や食品工業などの有機性排水を曝
気槽に添加すれば、増殖を維持することが可能と考えら
れる。しかし、グルコース、酢酸などの有機物や食品工
業などの有機性排水を添加すると、硫黄を酸化する機能
をもったベギアトアなどの糸状細菌の発生を伴いやす
く、糸状細菌が発生すると汚泥沈降槽での硫黄酸化細菌
の沈降性が悪化（バルキング）するため、排水の通水を
再開すると処理水に硫黄酸化細菌が流出する可能性が大
きい。

【００３０】曝気槽に添加する有機物としては、フイチ
ン酸および／またはフイチン酸を含有する有機化合物で
ある米糠などが適当である。すでに、例えば、特公平２
−４２５６０号公報には、フイチン酸やフイチン酸を含
有する有機化合物である米糠などが、製鉄所のコークス
工場から発生する安水の活性汚泥の処理不調を改善する
のに効果があることが記載されている。すなわち、フイ
チン酸やフイチン酸を含有する有機化合物である米糠、
フスマ、トウモロコシ殻、植物油絞りかすなどは、活性
汚泥のバルキングなどの処理不調を改善する効果が著し
いことは明らかである。このように、フイチン酸やフイ
チン酸を含有する有機化合物である米糠などは、活性汚
泥のバルキングの発生を抑制する効果があるため、酢酸
などの有機物と比較すると、通性独立の硫黄酸化細菌の
増殖促進剤として適当な有機物質である。特に米糠はフ
イチン酸の含有量が約４〜７％と高く、また、フイチン
酸以外に微生物の活性維持に効果があるビタミンなどを
含有しており、さらに、安価に、大量に、しかも容易に
入手できるため、通性独立の硫黄酸化細菌の増殖促進剤
としての有機物として最適である。有機物の添加量は、
フイチン酸の場合、曝気槽１ｍ³あたり１日に１〜１０
ｇであり、米糠などのフイチン酸を含有する有機化合物
の場合、曝気槽１ｍ³あたり１日に１０〜１００ｇ程度
である。フイチン酸や米糠などのフイチン酸を含有する
有機化合物数種を混合して曝気槽に添加してもかまわな
い。

【００３１】また、還元性硫黄化合物含有排水の通水再
開後も、米糠などのフイチン酸を含有する有機化合物の
曝気槽への添加を継続しても問題はない。特に、還元性
硫黄化合物含有排水が硫黄酸化細菌の増殖を阻害する成
分を含んでいる場合や硫化物が主体の場合は、硫黄酸化
細菌の増殖速度が著しく小さいため、米糠などのフイチ
ン酸を含有する有機化合物の添加を継続することが望ま
しい。この場合、増殖した硫黄酸化細菌の沈降性を改善
するために、硫黄酸化細菌を増殖させた曝気槽に、有機
栄養源とともに砂、高炉水砕スラグ、プラスチックスな
どの無機系固定化担体、および／または、鉄塩などの凝
集剤を定期的に添加することも可能である。

【００３２】さらに、還元性硫黄化合物含有排水の通水
停止時、および通水再開時には、曝気槽のｐＨ調整が必
須の条件である。曝気槽のｐＨが４未満または７．５超
になると、馴養・増殖させた硫黄酸化細菌がチオ硫酸化
合物や硫化物などの還元性硫黄化合物を酸化する機能が
低下してしまうため、通水再開時に処理水に還元性硫黄
化合物が検出され、処理水のＣＯＤが上昇する。そこ
で、還元性硫黄化合物含有排水の通水停止時にも、曝気
槽のｐＨは微生物の活性を維持するため４．０〜７．
５、好ましくは５．５〜６．５になるように、硫酸や塩
酸などの酸や水酸化ナトリウムや水酸化カルシウムなど
のアルカリ溶液によって制御する必要がある。このよう
に、米糠などの有機物を添加するとともに、曝気槽のｐ
Ｈを４．０〜７．５の範囲に管理・制御しておくと、還
元性硫黄化合物を迅速に酸化できる通性硫黄酸化細菌を
曝気槽に維持・増殖させておくことができる。

【００３３】また、還元性硫黄化合物含有排水流入停止
時にも、添加した米糠などの有機物を酸化する必要があ
るため、曝気槽の曝気を適切に行う必要がある。曝気を
効率的に行うためには、酸素移動効率の高い微細気泡を
生じることが可能な気孔径が０．１〜０．５ｍｍ程度の
散気管を用いることが望ましい。しかし、このような微
細気泡型散気管を用いると、添加した固定化担体や米糠
またはカルシウム化合物によって、微細気泡型散気管の
気孔の閉塞がきわめて生じやすい。したがって、処理水
および／または水道水によって微細気泡型散気菅の内部
を定期的に洗浄する水添式散気菅を曝気槽下部に設置す
るのが好ましい。すなわち、タイマー付き洗浄ポンプに
よって、処理水および／または水道水を微細気泡型散気
菅内部に１時間に１５秒〜１分程度、通水する散気菅で
ある。散気菅への通水量は排水の種類によって異なる
が、処理水量の１％以下である。水添式散気菅を用いた
エアレーションは、曝気槽のＯＲＰを指標にして、水添
式散気菅へエアーを導入するためのブロアの回転数の手
動および／または自動制御によって運転する。さらに、
水添加を伴う気孔径が１〜５ｍｍ程度の粗気泡性散気菅
と水中エアレーターを併用することも望ましい。粗気泡
性散気菅は気孔径がかなり大きいため閉塞がさらに生じ
にくいが、酸素移動効率が低下する欠点があるため、粗
気泡性散気菅上部に水中エアレーターを設置し、水中エ
アレーターのインペラの回転によって粗気泡性散気菅か
ら生じる粗気泡を微細気泡化する。このような水中エア
レーターを併用すると、気孔の閉塞がさらに少なくなる
と同時に酸素移動効率が高まるために、粗気泡性散気菅
単独の場合より曝気量が小さくてすむ。

【００３４】

【実施例】本発明の方法を、製鉄所から発生するチオ硫
酸化合物や硫化物などの還元性硫黄化合物を高濃度に含
有し、また、ｐＨが１２〜１４と高アルカリ性で、ＣＯ
Ｄが３００〜６００ｍｇ／ｌ、また、Ｃａ²⁺濃度が５０
０〜１０００ｍｇ／ｌと高い工場排水の処理に実施した
例について説明する。

【００３５】図１の活性汚泥処理装置の曝気槽３および
汚泥沈降槽５に、都市下水の処理を行っている下水処理
場の活性汚泥混合液（活性汚泥濃度：１５００ｍｇ／
ｌ）を投入した。まず、硫黄酸化細菌を馴養するため、
曝気槽３のＨＲＴが８時間になるように工場排水を供給
した。

【００３６】曝気槽３の下部には、気孔径が０．５ｍｍ
のセラミックス製の水添式散気菅４を設置し、タイマー
付き洗浄ポンプ１８によって、毎日、１時間ごとに３０
秒間、処理水で洗浄した。洗浄水量は総処理水量の１％
に設定した。

【００３７】曝気槽３には、ＯＲＰセンサー１０とＤＯ
センサー１２を設置し、硫黄酸化細菌の馴養期は、曝気
槽３のＤＯを３ｍｇ／ｌと設定し、ＤＯによってブロア
１４の回転数を制御してエアレーションを行い、１週間
後、曝気槽３のＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１０
０ｍＶ以上に上昇したことを確認後、ＯＲＰ（Ａｇ／Ａ
ｇＣｌ基準）を＋１５０ｍＶに設定し、ＯＲＰ（Ａｇ／
ＡｇＣｌ基準）によってブロア１４の回転数を制御し、
エアレーションを行った。また、曝気槽３のｐＨは、１
０％硫酸および１０％ＮａＯＨ水溶液によって６．５に
制御した。

【００３８】硫黄酸化細菌の沈降性を改善するため、塩
化第２鉄を排水量１ｍ³あたり３０ｃｃ、また、高分子
凝集剤を１ｍｇ／排水・Ｌ、曝気槽３出口に連続添加し
た。

【００３９】工場排水を供給してから３〜５日後に曝気
槽３のＯＲＰが０ｍＶ以上となり、処理水にチオ硫酸化
合物、硫化物などの還元性硫黄化合物が検出されなくな
り、ＣＯＤが５０ｍｇ／ｌ以下に低下した。次に、曝気
槽３のＨＲＴを７日毎に８時間→６時間→４時間→３時
間となるように短縮した。いずれの条件においても、処
理水のＣＯＤは１５ｍｇ／ｌ以下に除去されており、硫
黄酸化細菌の馴養が完了したと判断された。さらに、硫
黄酸化細菌の馴養が完了すると、曝気槽３のＨＲＴが３
時間の条件で工場排水を供給し、約１年間連続処理を行
った。この結果、連続処理の処理水からはチオ硫酸化合
物、硫化物などの還元性硫黄化合物が検出されず、ＣＯ
Ｄが１５ｍｇ／ｌ以下と良好であり、また、ｐＨも６．
０〜７．０であるので、そのまま公共水域に放流するこ
とができた。

【００４０】さらに、工場排水の流入を停止し、米糠を
曝気槽３に５０ｇ／ｍ³・日添加し、曝気槽３内での硫
黄酸化細菌の濃度変化を計測した結果を図２に示す。Ｍ
ＬＶＳＳで表示される硫黄酸化細菌の濃度は、約１か月
間工場排水の流入を停止してもほとんど低下せず、２５
００〜３０００ｍｇ／ｌの間に維持されていた。比較の
ため、米糠を添加しない場合の硫黄酸化細菌の濃度変化
も図２に示す。

【００４１】停止期間中も、曝気槽のｐＨは１０％硫酸
および１０％ＮａＯＨ水溶液によって６．０〜７．０に
制御した。また、曝気槽のＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基
準）は有機物分解に適した＋５０ｍＶに設定し、ＯＲＰ
（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）によってブロアの回転数を制御
し、エアレーションを行った。１か月間の排水流入停止
期間の後、排水の処理を曝気槽３のＨＲＴが３時間の条
件で再開した。曝気槽３のＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基
準）を＋１５０ｍＶに設定し、ＯＲＰ（Ａｇ／ＡｇＣｌ
基準）によってブロアの回転数を制御し、エアレーショ
ンを行った。曝気槽３のｐＨは１０％硫酸および１０％
ＮａＯＨ水溶液によって６．５に制御した。さらに、硫
黄酸化細菌の沈降性を改善するため、塩化第２鉄を排水
量１ｍ³あたり３０ｃｃ、また、高分子凝集剤を１ｍｇ
／ｌ、曝気槽３出口に連続添加した。

【００４２】排水の水質および通水再開後の処理水質を
表１に示す。これから明らかなように、通水再開後、約
１日で処理水からはチオ硫酸化合物、硫化物などの還元
性硫黄化合物が検出されず、ＣＯＤが１５ｍｇ／ｌ以下
と良好になり、また、ｐＨも６．０〜７．０であるの
で、そのまま公共水域に放流することができた。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明により、還元性硫黄化合物含有排
水を下水や産業排水の活性汚泥から馴養、増殖させた硫
黄酸化細菌を用いて処理する場合、排水の停止期間中も
安定して低コストで簡易に活性のある硫黄酸化細菌を曝
気槽に維持することが可能になる。そして、曝気槽に高
濃度の硫黄酸化細菌を維持できるため、装置のメンテナ
ンスが容易となり、また、処理効率、処理水質が向上
し、安定した運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための活性汚泥処理装置の例
を示す図である。

【図２】実施例における米糠の添加と硫黄酸化細菌の濃
度の関係を示す図である。

【符号の説明】

１排水タンク２排水供給ポンプ３曝気槽４水添式散気菅５汚泥沈降槽６レーキ７処理水８ｐＨセンサー９ｐＨ制御装置１０ＯＲＰセンサー１１ＯＲＰ制御装置１２ＤＯセンサー１３ＤＯ制御装置１４ブロア１５汚泥返送ポンプ１６タイマー１７処理水タンク１８タイマー付き洗浄ポンプ１９硫酸タンク２０ＮａＯＨタンク２１硫酸ポンプ２２ＮａＯＨポンプ２３鉄塩タンク２４高分子凝集剤タンク２５鉄塩ポンプ２６高分子凝集剤ポンプ２７米糠自動添加装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】還元性硫黄化合物含有排水を硫黄酸化細
菌を用いて生物学的に処理する際、排水の流入停止期間
中および／または排水の流入期間中、硫黄酸化細菌の有
機栄養源として米糠またはフイチン酸含有有機化合物を
定期的に曝気槽に添加することを特徴とする還元性硫黄
化合物含有排水の処理方法。
【請求項２】曝気槽へのエアレーション量を曝気槽の
酸化還元電位（ＯＲＰ）を指標にして０〜＋１５０ｍＶ
（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）の範囲に管理・制御するととも
に、曝気槽のｐＨを４．０〜７．５に制御することを特
徴とする請求項１記載の還元性硫黄化合物含有排水の処
理方法。
【請求項３】曝気槽に設置した水添式散気管および／
または水添式散気管上部に微細気泡を発生させる水中エ
アレーターで曝気槽を攪拌することを特徴とする請求項
１または２記載の還元性硫黄化合物含有排水の処理方
法。
【請求項４】硫黄酸化細菌として有機性廃水を処理す
る活性汚泥から馴養、増殖させた通性独立の硫黄酸化細
菌を用いることを特徴とする請求項１、２、または３記
載の還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。
【請求項５】硫黄酸化細菌を増殖させた曝気槽に、有
機栄養源とともに無機系固定化担体および／または凝集
剤を定期的に添加することを特徴とする請求項１〜４の
いずれか記載の還元性硫黄化合物含有排水の処理方法。