JPH0796118B2 - 廃水処理法 - Google Patents
廃水処理法Info
- Publication number
- JPH0796118B2 JPH0796118B2 JP2243827A JP24382790A JPH0796118B2 JP H0796118 B2 JPH0796118 B2 JP H0796118B2 JP 2243827 A JP2243827 A JP 2243827A JP 24382790 A JP24382790 A JP 24382790A JP H0796118 B2 JPH0796118 B2 JP H0796118B2
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- JP
- Japan
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- reactor
- wastewater
- bacteria
- treatment
- carrier
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光合成細菌およびメタン生成細菌を利用して
有機性廃水を処理する方法に関するものである。
有機性廃水を処理する方法に関するものである。
食品工場廃水、都市下水等、有機性廃水の浄化処理にお
いて、廃水から炭素化合物を除去することは好気的微生
物処理やそれと嫌気性微生物処理（いわゆるメタン醗酵
処理）との組み合わせによってかなりの程度まで可能で
あるが、それに比べると窒素化合物の除去は困難であっ
て、有効かつ実際的な方法はまだ確立されていない。
いて、廃水から炭素化合物を除去することは好気的微生
物処理やそれと嫌気性微生物処理（いわゆるメタン醗酵
処理）との組み合わせによってかなりの程度まで可能で
あるが、それに比べると窒素化合物の除去は困難であっ
て、有効かつ実際的な方法はまだ確立されていない。
すなわち、浄化処理に通常利用される好気性微生物や嫌
気性微生物は、炭素化合物を分解または同化する能力に
は優れているが、窒素化合物はあまり利用しないから、
従来、被処理廃水中の窒素化合物のかなりの部分は除去
されることなく放流水中に残り、河川や湖沼の富栄養化
の原因になっていた。
気性微生物は、炭素化合物を分解または同化する能力に
は優れているが、窒素化合物はあまり利用しないから、
従来、被処理廃水中の窒素化合物のかなりの部分は除去
されることなく放流水中に残り、河川や湖沼の富栄養化
の原因になっていた。
窒素化合物の除去に有効な手段の一つとして、光合成細
菌を利用する浄化処理法が知られている。この処理法
は、嫌気的条件下で非酸素発生型の光合成を行う光合成
細菌の、他の嫌気性微生物よりは顕著に優れた窒素吸収
能力を利用するものであって、特に、BODが1000ppm以上
という濃厚有機性廃水の処理にも適用可能であるという
特長がある。しかしながら、光合成細菌は光合成反応に
より空気中の二酸化炭素を取り込んで炭素源とするた
め、廃水中の炭素化合物を除去する能力はない。
菌を利用する浄化処理法が知られている。この処理法
は、嫌気的条件下で非酸素発生型の光合成を行う光合成
細菌の、他の嫌気性微生物よりは顕著に優れた窒素吸収
能力を利用するものであって、特に、BODが1000ppm以上
という濃厚有機性廃水の処理にも適用可能であるという
特長がある。しかしながら、光合成細菌は光合成反応に
より空気中の二酸化炭素を取り込んで炭素源とするた
め、廃水中の炭素化合物を除去する能力はない。
そこで、光合成細菌を利用する浄化処理法と他の浄化処
理法とを組み合わせて行うことにより炭素化合物と窒素
化合物の両方を高率で除去しようとする廃水処理法が検
討された。しかしながら、適当な撹拌機付き培養槽に被
処理廃水を供給し、照明下に光合成細菌を増殖させて窒
素、リン等を吸収させる従来の光合成細菌処理は、供給
する廃水中の栄養分濃度の変動や菌体の流出が原因で、
槽内細菌数が著しく低い水準まで低下してしまい、処理
目的を達成できなくなることがある。そのように場合は
別に培養した菌体を補充するか、培養槽を洗浄して装置
の立ち上げをやり直す必要が生じる。また、光合成細菌
処理と他の微生物処理とを別々の処理槽で行うことによ
り設備費、電力費、管理費等がかさむという問題点もあ
った。
理法とを組み合わせて行うことにより炭素化合物と窒素
化合物の両方を高率で除去しようとする廃水処理法が検
討された。しかしながら、適当な撹拌機付き培養槽に被
処理廃水を供給し、照明下に光合成細菌を増殖させて窒
素、リン等を吸収させる従来の光合成細菌処理は、供給
する廃水中の栄養分濃度の変動や菌体の流出が原因で、
槽内細菌数が著しく低い水準まで低下してしまい、処理
目的を達成できなくなることがある。そのように場合は
別に培養した菌体を補充するか、培養槽を洗浄して装置
の立ち上げをやり直す必要が生じる。また、光合成細菌
処理と他の微生物処理とを別々の処理槽で行うことによ
り設備費、電力費、管理費等がかさむという問題点もあ
った。
そこで本発明の目的は、炭素化合物分解能の優れた微生
物と窒素化合物吸収能の優れた光合成細菌とを単一のリ
アクターで安定的に増殖させながら廃水を処理すること
により従来よりも簡単に炭素化合物と窒素化合物を除去
する手段を提供することにある。
物と窒素化合物吸収能の優れた光合成細菌とを単一のリ
アクターで安定的に増殖させながら廃水を処理すること
により従来よりも簡単に炭素化合物と窒素化合物を除去
する手段を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明が採択した手段は、側壁
の全部または一部が透明な材料からなるリアクターおよ
び該リアクターに充填した担体に光合成細菌およびメタ
ン生成細菌を固定し、リアクター内を嫌気状態に保ち且
つ透明な側壁の周囲から照明しながら廃水をリアクター
に供給して上記微生物固定化担体充填層を通過させるこ
とからなる。
の全部または一部が透明な材料からなるリアクターおよ
び該リアクターに充填した担体に光合成細菌およびメタ
ン生成細菌を固定し、リアクター内を嫌気状態に保ち且
つ透明な側壁の周囲から照明しながら廃水をリアクター
に供給して上記微生物固定化担体充填層を通過させるこ
とからなる。
以下、本発明実施のためのリアクターの概略を示す図面
を参照しながら本発明を説明する。
を参照しながら本発明を説明する。
リアクター１は、本体２（縦長円筒状の塔状部分）とそ
の中に充填された担体３からなる。本体２はその側壁部
分の全部または一部が透明なガラス、プラスチック等か
らできていて、光を透過させることができる。担体３と
しては、多孔質のセラミックス、合成樹脂などからなる
円筒形、サドル形、球形のものなど、微生物固定に適し
たものが使われる。
の中に充填された担体３からなる。本体２はその側壁部
分の全部または一部が透明なガラス、プラスチック等か
らできていて、光を透過させることができる。担体３と
しては、多孔質のセラミックス、合成樹脂などからなる
円筒形、サドル形、球形のものなど、微生物固定に適し
たものが使われる。
本体２は、底部に被処理廃水供給口４、側壁の頂部に近
い部分に処理済み廃水流出口５、頂部にガス排出口６を
持つ。
い部分に処理済み廃水流出口５、頂部にガス排出口６を
持つ。
このリアクター１を用いて廃水浄化処理を行うには、最
初に担体３に対する微生物固定を行う。そのためには、
まず任意の嫌気性消化槽から排出された消化汚泥を本体
２内に満たし、嫌気状態にして役37℃の温度を保つ。こ
れにより、担体３表面にメタン生成細菌が固定される。
その後、または上記と並行して、本体側壁の透明部分を
人工光または太陽光で照射し、照射された側壁の内面と
その付近の担体３表面に光合成細菌を着生させる。光合
成細菌は、それを優先種化させた菌懸濁液をあらかじめ
別の培養槽で調製して本体１に供給すると、菌固定を短
時間で行うことができる。この場合に用いる光合成細菌
としては、紅色非硫黄細菌などが適当である。
初に担体３に対する微生物固定を行う。そのためには、
まず任意の嫌気性消化槽から排出された消化汚泥を本体
２内に満たし、嫌気状態にして役37℃の温度を保つ。こ
れにより、担体３表面にメタン生成細菌が固定される。
その後、または上記と並行して、本体側壁の透明部分を
人工光または太陽光で照射し、照射された側壁の内面と
その付近の担体３表面に光合成細菌を着生させる。光合
成細菌は、それを優先種化させた菌懸濁液をあらかじめ
別の培養槽で調製して本体１に供給すると、菌固定を短
時間で行うことができる。この場合に用いる光合成細菌
としては、紅色非硫黄細菌などが適当である。
この後、光照射を続け且つリアクター１内を約37℃に保
温しながら、被処理廃水を供給口４から連続的に供給す
る。供給速度は、HRT（滞留日数）が２〜５日程度にな
るように選ぶ。
温しながら、被処理廃水を供給口４から連続的に供給す
る。供給速度は、HRT（滞留日数）が２〜５日程度にな
るように選ぶ。
メタン生成細菌は絶対嫌気性菌であって0.1ppm程度の酸
素濃度でも死滅するが、リアクター内に共存する光合成
細菌が酸素を消費する反応を行うため、またリアクター
底部の担体３には強い還元反応を行う細菌も付着するの
で、廃水中の酸素濃度はリアクター１内を上方に流れる
に従って急速に減少し、メタン生成細菌に必要な高度の
嫌気状態が形成される。その結果、リアクター１内では
光合成細菌による窒素化合物の摂取とメタン生成細菌に
よる炭素化合物の分解反応とが並行して生起し、窒素化
合物濃度と炭素化合物濃度とが低下した廃水は最後に廃
水流出口５から装置外に排出される。メタン生成細菌の
作用により炭素化合物から生成したメタンガスは、担体
３間の隙間を通ってリアクター１内を上昇し、最後にガ
ス排出口６から装置外に排出される。以上により、単一
の処理装置による高度の浄化処理が達成される。
素濃度でも死滅するが、リアクター内に共存する光合成
細菌が酸素を消費する反応を行うため、またリアクター
底部の担体３には強い還元反応を行う細菌も付着するの
で、廃水中の酸素濃度はリアクター１内を上方に流れる
に従って急速に減少し、メタン生成細菌に必要な高度の
嫌気状態が形成される。その結果、リアクター１内では
光合成細菌による窒素化合物の摂取とメタン生成細菌に
よる炭素化合物の分解反応とが並行して生起し、窒素化
合物濃度と炭素化合物濃度とが低下した廃水は最後に廃
水流出口５から装置外に排出される。メタン生成細菌の
作用により炭素化合物から生成したメタンガスは、担体
３間の隙間を通ってリアクター１内を上昇し、最後にガ
ス排出口６から装置外に排出される。以上により、単一
の処理装置による高度の浄化処理が達成される。
処理中に増殖した微生物は、少しずつ担体３や本体２側
壁から離れて廃水中に入り、処理済み廃水とともに装置
外に排出されるが、一部は担体３上や担体３間に過剰に
蓄積され、それにより被処理廃水の流通抵抗を増加させ
る。この過剰の菌体は、リアクター１内に水道水を数回
流すことにより排除することができる。
壁から離れて廃水中に入り、処理済み廃水とともに装置
外に排出されるが、一部は担体３上や担体３間に過剰に
蓄積され、それにより被処理廃水の流通抵抗を増加させ
る。この過剰の菌体は、リアクター１内に水道水を数回
流すことにより排除することができる。
以下、実施例を示して本発明を説明する。
実施例１ 前述のものと同様のリアクターによる人口下水の処理実
験を行なった。リアクター１としては透明アクリル樹脂
製で容量30lの本体２の内部にサドル形の多孔質セラミ
ックス製担体３を充填したものを用いた。
験を行なった。リアクター１としては透明アクリル樹脂
製で容量30lの本体２の内部にサドル形の多孔質セラミ
ックス製担体３を充填したものを用いた。
このリアクターに、都市下水処理場の嫌気性消化槽から
排出された消化汚泥を満たし、嫌気状態にして、37℃で
３日間静置した。その後、被処理廃水供給口から人工下
水（酢酸4,000mg/l、ペプトン1,500mg/l、シュークロー
ス1,000mg/l）をHRT3日の流速で供給し、約２週間で、
消化汚泥由来のメタン生成細菌が担体表面に固定された
ことを確認した。
排出された消化汚泥を満たし、嫌気状態にして、37℃で
３日間静置した。その後、被処理廃水供給口から人工下
水（酢酸4,000mg/l、ペプトン1,500mg/l、シュークロー
ス1,000mg/l）をHRT3日の流速で供給し、約２週間で、
消化汚泥由来のメタン生成細菌が担体表面に固定された
ことを確認した。
別に、消化汚泥を嫌気状態で37℃に保ちながら約2,000L
UXの光を７間照射し、それにより光合成細菌が優先種化
した汚泥１を上記メタン生成細菌固定後のリアクター
に供給し、人工光源でリアクター周囲から照明した（リ
アクター表面における平均照度約3,000LUX）。約２週間
でリアクター側壁内面に光合成細菌が固定された。
UXの光を７間照射し、それにより光合成細菌が優先種化
した汚泥１を上記メタン生成細菌固定後のリアクター
に供給し、人工光源でリアクター周囲から照明した（リ
アクター表面における平均照度約3,000LUX）。約２週間
でリアクター側壁内面に光合成細菌が固定された。
その後、昼間のみ人工光源による照明を行いながら、上
記条件で人工下水の供給を再開し、60日間、連続的な処
理を行なった。処理済み廃水流出口から出た下水は沈降
槽に溜めて静置し、上清を処理水として分析した。ま
た、ガス排出口からのガス流出量を流量計により測定し
て処理によるガス発生量を求め、さらにガスクロマトグ
ラフィーにより発生ガス中のメタン含有率を求めた。
記条件で人工下水の供給を再開し、60日間、連続的な処
理を行なった。処理済み廃水流出口から出た下水は沈降
槽に溜めて静置し、上清を処理水として分析した。ま
た、ガス排出口からのガス流出量を流量計により測定し
て処理によるガス発生量を求め、さらにガスクロマトグ
ラフィーにより発生ガス中のメタン含有率を求めた。
実験結果（30日間の運転中の平均値）を表１に示す。比
較のため、メタン生成細菌のみを固定したほかは同様に
したリアクターによる処理結果（比較例１）および光合
成細菌のみを固定したほかは同様にしたリアクターによ
る処理結果（比較例２）を併せて示した。
較のため、メタン生成細菌のみを固定したほかは同様に
したリアクターによる処理結果（比較例１）および光合
成細菌のみを固定したほかは同様にしたリアクターによ
る処理結果（比較例２）を併せて示した。
表１の結果から明らかなように、メタン生成細菌と光合
成細菌を共生させたリアクターによる処理を行う本発明
の処理法は、炭素化合物と窒素化合物の両方を単一のリ
アクターで効率よく除去することができる。
成細菌を共生させたリアクターによる処理を行う本発明
の処理法は、炭素化合物と窒素化合物の両方を単一のリ
アクターで効率よく除去することができる。
〔発明の効果〕 上述のように、透明な材料からなるリアクターおよび該
リアクターに充填した担体に固定された光合成細菌およ
びメタン生成細菌を利用して廃水処理を行う本発明によ
れば、有機酸等の炭素化合物と窒素化合物の両方を単一
の装置で除去することが可能になり、リアクターを太陽
光の当たる場所に設置すれば有機性廃水の高度処理を低
廉な装置維持費と管理費できわめて効率よく行うことが
できる。
リアクターに充填した担体に固定された光合成細菌およ
びメタン生成細菌を利用して廃水処理を行う本発明によ
れば、有機酸等の炭素化合物と窒素化合物の両方を単一
の装置で除去することが可能になり、リアクターを太陽
光の当たる場所に設置すれば有機性廃水の高度処理を低
廉な装置維持費と管理費できわめて効率よく行うことが
できる。
第１図は本発明の実施に使用するリアクターの概略説明
図である。 1:リアクター、2:リアクター本体 3:担体、4:被処理廃水供給口 5:処理済み廃水流出孔、6:ガス排出口
図である。 1:リアクター、2:リアクター本体 3:担体、4:被処理廃水供給口 5:処理済み廃水流出孔、6:ガス排出口
Claims (1)
- 【請求項１】側壁の全部または一部が透明な材料からな
るリアクターおよび該リアクターに充填した担体に光合
成細菌およびメタン生成細菌を固定し、リアクター内を
嫌気状態に保ち且つ透明な側壁の周囲から照明しながら
廃水をリアクターに供給して上記微生物固定化担体充填
層を通過させることを特徴とする廃水処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243827A JPH0796118B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 廃水処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243827A JPH0796118B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 廃水処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126594A JPH04126594A (ja) | 1992-04-27 |
| JPH0796118B2 true JPH0796118B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=17109523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2243827A Expired - Lifetime JPH0796118B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 廃水処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796118B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212467A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 有機性廃棄物の処理方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06246298A (ja) * | 1993-02-23 | 1994-09-06 | Bisu Kk | 有機物発酵処理装置 |
| DE10361996A1 (de) * | 2003-07-08 | 2005-02-24 | Umwelttechnik Georg Fritzmeier Gmbh & Co. | Mikrobiotische Mischkultur |
| JP2007125490A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 嫌気性アンモニア処理方法 |
| JP6000882B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2016-10-05 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 嫌気性処理装置 |
| CN108275784A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-13 | 益生环保科技股份有限公司 | 发光填料增强型生态浮岛 |
| DE102019007167A1 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-15 | Hochschule Kaiserslautern | Emerser Bioreaktor |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2243827A patent/JPH0796118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212467A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 有機性廃棄物の処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04126594A (ja) | 1992-04-27 |
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