JPH1015595A - 廃水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 余剰汚泥の発生量のさらに少ない廃水処理方
法を提供する。 【解決手段】 有機物、窒素、固形物を高濃度で含有す
る廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有機酸に
転換する工程を有する廃水処理方法において、(1) 該有
機酸への転換工程を微量の酸素を供給しつつ行なうこと
を特徴とする上記方法、(2) 該有機酸への転換工程の酸
化還元電位を一定に保持して行なうことを特徴とする上
記方法、(3) 該有機酸への転換工程を嫌気性条件下ｐＨ
を中性ないし酸性に調整しつつ行なうことを特徴とする
上記方法、及び(4) 該有機酸への転換工程を２段行なう
ことを特徴とする上記方法、を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はし尿処理施設の生物
処理（硝化脱窒処理）の前処理や、産業廃水、農畜産業
廃水等の高濃度の固形物、有機物、窒素等を含有する廃
水の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の廃水の生物学的処理方法は図１３
に示すように、原廃水を細目スクリーンなどの簡易処理
工程２に導入して粗大固形物や夾雑物を除去した後に、
廃水１は生物反応槽３に導入される。該生物反応槽３に
おいては有機物や窒素除去のための活性汚泥法、生物学
的硝化脱窒素法など各種の微生物による生物学的処理を
適用し、処理後の混合液はその後に設置する固液分離装
置４に送られ、ここで生物反応槽３中の微生物を分離回
収し、固液分離水は処理水１７とする。回収微生物の一
部は返送汚泥５として生物反応槽３に循環し、残部は余
剰汚泥６として引抜く。

【０００３】余剰汚泥６は汚泥処理工程で処理される
が、まず、濃縮装置７、脱水装置８で固形物濃度を大幅
に増大させ（３〜４％→３０〜４０％）、しかる後に、
乾燥・焼却装置９に導入し、最終的には焼却灰１０と排
ガス１１になる。生物反応槽３は、処理目的に合わせて
好気性、嫌気性のいずれでもよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の生物学的処理法
から発生する余剰汚泥量は、簡易処理工程２の後の廃水
１中の固形物のうち生物反応槽３で分解されなかったも
のの量と溶解性有機物を基質とする菌体の増殖量の総和
から生物反応槽内浄化微生物の自己分解量を差引いたも
のであるが、簡易処理後の廃水１中の固形物の生物反応
槽３での分解能力は一般にきわめて小さい。したがっ
て、余剰汚泥量の大半は、簡易処理工程２の後の廃水１
中の固形物に起因し、これによって汚泥処理工程で処理
すべき汚泥量がきわめて多いことから汚泥処理工程が過
大で設備費、運転経費がかさむという基本的問題点があ
った。汚泥処理工程をコンパクト化するとともに、設備
費、運転経費を低減するためには、余剰汚泥量そのもの
を低減することが根本的な課題である。

【０００５】ところで、固形物分解能力の高い廃水の生
物学的処理法として嫌気性消化法が従来から知られてい
るが、これは、加水分解・有機酸発酵とメタン発酵の組
合せによるもので、野生の土壌微生物の自然のサイクル
を利用して加水分解・有機酸醗酵とメタン醗酵を単一槽
で行なう方法として一般化しており、加水分解・有機酸
発酵とメタン発酵をそれぞれ具体的な工程として独立さ
せることはきわめて困難であった。

【０００６】しかし、近年この両者を独立させて行う嫌
気性消化法も研究が進み、本出願人等はすでに特願平６
−２２９３９３号明細書において、「（1)有機物、窒
素、固形物を高濃度で含有する廃水の生物学的処理方法
において、処理すべき廃水を予じめ生物反応槽に導入し
て同廃水中の固形物を加水分解・有機酸醗酵により溶解
性有機物に転換したのち、その処理液を通常の生物学的
処理法で処理することを特徴とする廃水の処理方法、及
び（2)有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する廃水の
生物学的処理方法において、処理すべき廃水を濃縮分離
により濃縮分離液と濃縮分離上澄み液とに分離し、同濃
縮分離液を生物反応槽に導入してその固形物を加水分解
・有機酸醗酵により溶解性有機物に転換したのち、その
処理液と前記濃縮分離上澄み液との混合液を通常の生物
学的処理法で処理することを特徴とする廃水の処理方
法」を提案しており、この方法によれば余剰汚泥発生量
を大幅に低減できる。本発明はこの前段の加水分解・有
機酸発酵の効率を向上し、余剰汚泥の発生量のさらに少
ない廃水処理方法を提供することを課題とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は(1)有機物、窒素、固形物を高濃度で
含有する廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有
機酸に転換する工程を有する廃水処理方法において、該
有機酸への転換工程を微量の酸素を供給しつつ行なうこ
とを特徴とする上記廃水処理方法、(2)有機物、窒素、
固形物を高濃度で含有する廃水中の有機性固形物を生物
学的処理により有機酸に転換する工程を有する廃水処理
方法において、該有機酸への転換工程の酸化還元電位を
一定に保持して行なうことを特徴とする上記廃水処理方
法、(3)上記有機酸への転換工程に酸化還元電位調整剤
を供給することにより酸化還元電位を一定に保持するこ
とを特徴とする上記(2) 記載の廃水処理方法、(4)上記
酸化還元電位調整剤が酸素、過酸化水素及びアスコルビ
ン酸の中から選ばれるものであることを特徴とする上記
(2) 又は(3) 記載の廃水処理方法、及び(5)有機物、窒
素、固形物を高濃度で含有する廃水中の有機性固形物を
生物学的処理により有機酸に転換する工程を有する廃水
処理方法において、該有機酸への転換工程を嫌気性条件
下ｐＨを中性ないし酸性に調整しつつ行なうことを特徴
とする上記上廃水処理方法、(6)酸性液を供給すること
により上記ｐＨを中性ないし酸性に調整することを特徴
とする上記(5) 記載の廃水処理方法、及び(7)有機物、
窒素、固形物を高濃度で含有する廃水中の有機性固形物
を生物学的処理により有機酸に転換する工程を有する廃
水処理方法において、該有機酸への転換工程を２段行な
うことを特徴とする上記廃水処理方法、を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者らは細目スクリーン等の
簡易処理を施した後の廃水の加水分解・有機酸発酵の効
率をさらに向上する手段を鋭意研究の結果、該加水分解
・有機酸発酵反応槽内の混合液中に微量の酸素含有ガス
を供給しつつ反応させること、該反応液の酸化還元電位
を一定の値に保持して反応させること、該反応液のｐＨ
を中性又は酸性にコントロールして反応させること、さ
らには反応槽を中仕切りを設けた二槽式にすることの各
手段が有効であり、活性汚泥法や生物学的硝化脱窒素法
などの通常の生物処理法の前段処理として適用すると、
余剰汚泥発生量低減に非常に効果が大きいことを見いだ
した。

【０００９】図１に本発明の第一の方法の一実施態様を
示す。図１において図１３と同じ符号の部分は図１３と
同じを意味する。従来法と同様に粗大固形物や夾雑物を
細目スクリーン等の簡易処理工程２により除去した後の
廃水１を、外部より酸素が混入しない気密な構成の加水
分解・有機酸醗酵用の生物反応槽１２に導入する。該生
物反応槽１２には、微生物により加水分解・有機酸醗酵
をさせるために、し尿処理場の消化汚泥等が入れてあ
る。該生物反応槽１２内の上記廃水１と消化汚泥等の混
合液に、酸素含有ガス供給ライン１８から微量の酸素を
供給しつつ加水分解・有機酸発酵を行い、固形物の分解
及び溶解性有機物への転換をはかる。その後、固液分離
装置１３で微生物を分離回収し、一部を返送汚泥１４と
して生物反応槽１２に循環し、残部は余剰汚泥１５とし
て引抜き、汚泥処理工程の濃縮装置７へ送る。固液分離
は重力分離、遠心分離、膜分離のいずれでもよい。固液
分離流出水１６は生物反応槽３へ送り、ここで通常の活
性汚泥法、生物学的硝化脱窒素法などの処理を行った
後、固液分離装置４で固液分離水を処理水１７として分
けるとともに、微生物を回収し、一部は返送汚泥５とし
て生物反応槽３へ戻し、余剰汚泥６は濃縮装置７へ送
り、以下は図１３の例と同様に処理する。トータルの余
剰汚泥発生量は、一部余剰汚泥１５と余剰汚泥６の和で
あり、この量が従来法による場合の発生量より少なくな
る。

【００１０】本発明の第一の方法においては、供給され
た微量の酸素が生物処理槽中に存在する通性嫌気性微生
物の酸発酵活性を増大させるとともに偏性嫌気性細菌
（酸素が存在すると死滅する性質を持つ細菌群）である
メタン発酵菌の増殖を阻害し、酸発酵反応相とメタン発
酵反応相を分離することができる。酸素により酸発酵活
性が増大する理由は酸発酵に関与する微生物の大多数が
通性嫌気性細菌であり酸素が存在すると通常発酵反応以
外にＴＣＡ回路、電子伝達系における反応が付加的に機
能するためと考えられている。

【００１１】しかしながら過剰の酸素は酸発酵活性を低
下させるため、適正値が存在し、酸素濃度として０．０
５〜０．１ｐｐｍが望ましい。生物反応槽内に微量の酸
素を供給することにより、有機固形物が液状である有機
酸へ分解する効率がよくなるため、余剰汚泥の発生が少
なくなる。本発明に用いる酸素含有ガスとしては、空気
の外に酸素を含む廃ガス等でもよい。

【００１２】本発明の第二の方法の特徴は加水分解、酸
醗酵の際の酸化還元電位を一定に保持することにある。
図２に本発明の第二の発明の一実施態様を示す。図２に
おいて図１及び図１３と共通する符号は各図の場合と同
意味である。従来法と同様に粗大固形物や夾雑物を細目
スクリーン等の簡易処理工程２により除去した後の廃水
１を、外部より酸素が混入しない気密な構成の加水分解
・有機酸醗酵用の生物反応槽１２に導入する。該生物反
応槽１２には、微生物により加水分解・有機酸醗酵をさ
せるために、し尿処理場の消化汚泥等が入れてある。該
生物反応槽１２内の上記廃水１と消化汚泥等の混合液の
酸化還元電位を図示は省略した酸化還元電位測定手段に
より測定しながら、酸化還元電位が所定値をはずれない
ように、酸化還元電位調整剤供給ライン１９から該混合
液に酸化還元電位調整剤（酸化剤又は還元剤）を供給し
つつ反応を行う。酸化還元電位調整剤として本例では酸
素含有ガスを供給することにより、酸化還元電位を所定
の値に保持して加水分解・有機酸発酵を行い、固形物の
分解及び溶解性有機物への転換をはかる。その後、固液
分離装置１３で微生物を分離回収し、一部を返送汚泥１
４として生物反応槽１２に循環し、残部は余剰汚泥１５
として引抜き、汚泥処理工程の濃縮装置７へ送る。固液
分離は重力分離、遠心分離、膜分離のいずれでもよい。
固液分離流出水１６は生物反応槽３へ送り、ここで通常
の活性汚泥法、生物学的硝化脱窒素法などの処理を行っ
た後、固液分離装置４で固液分離水を処理水１７として
分けるとともに、微生物を回収し、一部は返送汚泥５と
して生物反応槽３へ戻し、余剰汚泥６は濃縮装置７へ送
り、以下は図１３の例と同様に処理する。トータルの余
剰汚泥発生量は、一部余剰汚泥１５と余剰汚泥６の和で
あり、この量が従来法による場合の発生量より少なくな
る。

【００１３】本発明の第二の方法において一定値に保持
する酸化還元電位の範囲は−３００ｍＶ〜−５００ｍＶ
であることが特に望ましく、酸化還元電位をこの範囲に
保持することによりメタン醗酵反応を抑制するととも
に、硫酸還元菌等の増殖により生成有機酸の消費を抑え
ることが可能になり、酸醗酵反応とメタン醗酵反応を効
果的に分離することができる。したがって固形物の分解
効率が向上し、汚泥発生量を減少できる。

【００１４】酸化還元電位調整剤としては、酸化剤又は
還元剤を用いるが、具体的には例えば空気，廃ガス等の
酸素含有ガス、過酸化水素又はアスコルビン酸等が挙げ
られる。これらの酸化還元電位調整剤は生物反応槽内の
電子移動を行い、酸化還元電位を適正値に調整する。

【００１５】本発明の第三の方法の特徴は加水分解・有
機酸醗酵の際のｐＨを中性ないし酸性に維持して行なう
点にある。図３に本発明の第三の方法の一実施態様を示
す。図３において図１、図２及び図１３と共通する符号
の部分は各図の場合と同意味である。従来法と同様に粗
大固形物や夾雑物を細目スクリーン等の簡易処理工程２
により除去した後の廃水１を、外部より酸素が混入しな
いように気密に構成した嫌気性の加水分解・有機酸醗酵
用の生物反応槽１２に導入する。該生物反応槽１２に
は、微生物により加水分解・有機酸醗酵をさせるため
に、し尿処理場の消化汚泥等が入れてある。該生物反応
槽１２内の上記廃水１と消化汚泥等の混合液に、図示は
省略したｐＨ測定手段によりｐＨを測定しながら酸性液
供給ライン２０から酸性液を供給して、該混合液のｐＨ
を中性又は酸性に維持しつつ加水分解・有機酸発酵を行
い、固形物の分解及び溶解性有機物への転換をはかる。
その後、固液分離装置１３に導入し、分離回収した微生
物の一部を返送汚泥１４として生物反応槽１２に循環
し、また残部を余剰汚泥１５として引抜き、汚泥処理工
程の濃縮装置７へ送る。上記固液分離は重力分離、遠心
分離、膜分離のいずれでもよい。固液分離流出水１６は
通常の活性汚泥法、生物学的硝化脱窒素法などの生物反
応槽３で処理を行い、固液分離装置４で固液分離水を処
理水１７として分けると共に、微生物を回収し、回収微
生物の一部は返送汚泥５として生物反応槽３へ戻し、残
部は余剰汚泥６は濃縮装置７へ送る。トータルの余剰汚
泥発生量は、余剰汚泥１５と余剰汚泥６であり、これが
従来の発生量より少ない。加水分解・有機酸醗酵用生物
反応槽２０に供給する酸性液としては例えば硫酸、塩酸
等が挙げられる。

【００１６】本発明の第三の方法の作用は次のとおりで
ある。すなわち、嫌気性消化反応のメタン発酵相（ガス
化反応）至適ｐＨは一般にｐＨ７．５〜８．０程度と考
えられており、メタン発酵相の前反応である酸発酵相
（固形物の可溶化反応）の至適ｐＨ（５．５〜７．０）
とは異なっている。そこで生物反応槽１２中の混合液の
ｐＨを５．５〜７．０にコントロールすることにより嫌
気性消化反応から酸発酵相を分離できる。生物反応槽に
酸性液を供給して、反応槽内混合液を中性又は酸性にす
ることにより、有機固形物が、液状である有機酸へ分解
する効率が良くなるため、余剰汚泥が少なくなる。

【００１７】本発明の第四の方法は、有機酸に転換する
反応を２段で行なうことに特徴がある。図４に第四の方
法の一実施態様を示す。図４において図１〜図３及び図
１３と同じ符号の部分は各図と同じを意味する。従来法
と同様に粗大固形物や夾雑物を細目スクリーン等の簡易
処理工程２により除去した後の廃水１を、外部より酸素
が混入しない気密な構成の加水分解・有機酸醗酵用の生
物反応槽４１および４２の上流側に導入する。該生物反
応槽４１および４２には、微生物により加水分解・有機
酸醗酵をさせるために、し尿処理場の消化汚泥等が入れ
てある。ここで加水分解・有機酸発酵を行い、固形物の
分解及び溶解性有機物への転換をはかるが、第１段目の
生物反応槽４１で分解されなかった有機固形物残渣は下
流の第２段目の生物反応槽４２でさらに反応させて分解
及び溶解性有機物に転換される。その後、固液分離装置
１３で微生物を分離回収し、一部を返送汚泥１４として
生物反応槽４１に循環し、残部は余剰汚泥１５として引
抜き、汚泥処理工程の濃縮装置７へ送る。固液分離は重
力分離、遠心分離、膜分離のいずれでもよい。固液分離
流出水１６は生物反応槽３へ送り、ここで通常の活性汚
泥法、生物学的硝化脱窒素法などの処理を行った後、固
液分離装置４で固液分離水を処理水１７として分けると
ともに、微生物を回収し、一部は返送汚泥５として生物
反応槽３へ戻し、余剰汚泥６は濃縮装置７へ送り、以下
は図１３の例と同様に処理する。トータルの余剰汚泥発
生量は、一部余剰汚泥１５と余剰汚泥６の和であり、こ
の量が従来法による場合の発生量より少なくなる。

【００１８】有機性固形物を可溶化して有機酸に転換す
る反応槽を連続した２槽とする、すなわち２段とするこ
とにより、２槽目には１槽目での有機性固形物分解残渣
のみが流入するようになる。なお、１槽目に撹拌手段を
設けて有機性固形物分解残渣を浮遊させておくことによ
り効率的に該有機性固形物分解残渣を２槽目に流入させ
ることができる。このようにすると該２槽目では有機性
固形物分解残渣を高効率で分解する微生物が増殖するよ
うになり、有機性固形物の分解率が向上し、汚泥発生量
を減少できる。なお、このような２段処理を、上記した
本発明の第一〜第三の方法を適用することは非常に有効
である。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるところはない。 （実施例１）図５に示す装置を用いて、本発明の第一の
方法により原液（し尿）中固形物連続分解を行った。

【００２０】〔装置〕図５において２１はｐＨセンサ、
２２はＯＲＰセンサ、２３はＤＯセンサ、２４は反応槽
（微好気性酸醗酵槽）、２５は撹拌機、２６は撹拌機の
支持台、２７は撹拌羽根、２８はスパージャ、２９は恒
温装置、３０は空気供給ライン、３１は流量計、３２は
ポンプ、３３は廃水、３４は廃水原液供給ライン、３５
は廃水と消化汚泥の混合液、３６は処理後の混合液抜き
取りラインである。

【００２１】〔方法及び条件〕図５の構成において、２
リットル容積の反応槽２４内には消化汚泥が充填されて
おり、ライン３４から廃水原液（除査生し尿）が供給さ
れる。また反応槽２４は空気供給ライン３０より微量の
空気が補給される以外には気体が入らないように気密に
構成されている。汚泥回収を含む半連続処理方式（一定
量の消化汚泥と原液の混合液を抜き取り、その後一定量
の原液を投入する方式）で実施する。 (1) 種汚泥・・・・・・・ 神奈川県厚木市衛生プラン
ト嫌気性消化槽汚泥〔沈降濃縮汚泥：ＨＲＴ（液滞留時
間）１５日〕 (2) 処理対象液・・・・・ 除査生し尿（５ｍｍスクリ
ーン透過液） (3) ＨＲＴ ・・・・・ ５〔ｄ〕 (4) 原液流入量・・・・・ ０．４〔リットル／ｄ〕 (5) 反応槽容積・・・・・ ２〔リットル〕 (6) 汚泥引抜き量・・・・ ０．０５７〔リットル／
ｄ〕 (7) ｐＨ・・・・・・・・ 設定せず (8) 温度・・・・・・・・ ３５〔℃〕 (9) 攪拌・・・・・・・・ １００〔ｒｐｍ〕

【００２２】微好気性酸発酵槽は空気供給量を一定に保
ちＯＲＰ、ＤＯを補助的に測定する。 (10) ＯＲＰ（酸化還元電位）−４００〜−５００〔ｍ
Ｖ〕 (11) 空気供給量・・・・・ ６００〔ｍｌ／ｍｉｎ〕 (12) ＤＯ（溶存酸素量）・ ≒０〔ｍｇ／リットル〕

【００２３】汚泥の遠心分離は以下の条件で行う。 (13) 回転数・・・・・・・ １２，０００〔ｒｐｍ〕 (14) 温度・・・・・・・・ ２５〔℃〕 (15) 時間・・・・・・・・ １０〔ｍｉｎ〕

【００２４】〔分析項目・測定方法〕 ａ）原液（除査生し尿） 1]ＢＯＤ₅ 2]ＣＯＤ_Mn 3]ＳＳ（懸濁物質） 4]ＶＳＳ（有機性固形物） 5]揮発性有機酸（ＶＯＡ） 6]粗繊維 （注）分析法は全て「下水試験法」に従った。1]は定常
に達した場合に測定ｂ）反応槽液 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｃ）反応槽流出液（処理液） 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｄ）その他 反応槽については以下の項目を連続測定する。 8]ｐＨ 9]ＤＯ 10]ＯＲＰ

【００２５】〔結果〕運転結果を図６に示す。図中のＳ
Ｓ、ＶＳＳ、ａｓｈ、ＶＯＡの数値の単位はｍｇ／リッ
トルであり、括弧内の数値はｇ／ｄ（日）換算値を表
す。この物質収支より生物分解が可能なＶＳＳ（有機性
固形物）の分解率が６７．７〔％〕に達している。有機
酸醗酵を前処理として適用するが酸素（空気）供給なし
の場合のＶＳＳ分解率約５０〔％〕に比較し、酸素（空
気）供給により大幅に分解率が増大していることがわか
り、酸素供給の有効性が明らかに示されている。汚泥発
生量もこの分解率に対応して低減している。また、本発
明の有機酸醗酵前処理に酸素を供給する方法は、有機酸
発酵を前処理として適用しない従来の生物処理法と比較
して余剰汚泥発生量を５０％低減している。なおＶＳＳ
分解率の算出は、下記の式による。

【数１】

【００２６】即ち、[(5.24−1.22−0.47)/5.24] ×100
＝67.7(%) である。

【００２７】（実施例２）図７に示す装置を用いて、本
発明の第二の方法により原液（し尿）中固形物の分解を
行った。本実施例では酸化還元電位調整剤の酸素含有ガ
スとして空気を用いる。

【００２８】〔装置〕図７において、図５と同じ符号は
同じ部分を意味し、３７は酸化還元電位調整剤供給ライ
ンである。

【００２９】〔方法及び条件〕図７の構成において、２
リットル容積の反応槽２４内には消化汚泥が充填されて
おり、ライン３４から廃水原液（除査生し尿）が供給さ
れる。また反応槽２４は酸化還元電位調整剤供給ライン
３７より微量の空気が補給される以外には気体が入らな
いように気密に構成されている。汚泥回収を含む半連続
処理方式（一定量の消化汚泥と原液の混合液を抜き取
り、その後一定量の原液を投入する方式）で実施する。
ＯＲＰを約−４０５ｍＶ、−４３５ｍＶ，−４６５ｍ
Ｖ，−４９０ｍＶ，−５００ｍＶの各値にそれぞれ保持
して反応させた。 (1) 種汚泥・・・・・・・ 神奈川県厚木市衛生プラン
ト嫌気性消化槽汚泥〔沈降濃縮汚泥：ＨＲＴ（液滞留時
間）１５日〕 (2) 処理対象液・・・・・ 除査生し尿（５ｍｍスクリ
ーン透過液） (3) ＨＲＴ ・・・・・ ５〔ｄ〕 (4) 原液流入量・・・・・ ０．４〔リットル／ｄ〕 (5) 反応槽容積・・・・・ ２〔リットル〕 (6) 汚泥引抜き量・・・・ ０．０５７〔リットル／
ｄ〕 (7) ｐＨ・・・・・・・・ 設定せず (8) 温度・・・・・・・・ ３５〔℃〕 (9) 攪拌・・・・・・・・ １００〔ｒｐｍ〕

【００３０】ＯＲＰを測定しながら、ＯＲＰが一定値に
なるように空気を供給する。またＤＯを補助的に測定す
る。 (10) ＯＲＰ（酸化還元電位）−４００〜−５００〔ｍ
Ｖ〕の範囲内の一定値 (11) 空気供給量・・・・・４００〜８００ｍｌ／ｍｉ
ｎの範囲で変化させた。 (12) ＤＯ（溶存酸素量）・ ≒０〔ｍｇ／リットル〕

【００３１】汚泥の遠心分離は以下の条件で行う。 (13) 回転数・・・・・・・ １２，０００〔ｒｐｍ〕 (14) 温度・・・・・・・・ ２５〔℃〕 (15) 時間・・・・・・・・ １０〔ｍｉｎ〕

【００３２】〔分析項目・測定方法〕 ａ）原液（除査生し尿） 1]ＢＯＤ₅ 2]ＣＯＤ_Mn 3]ＳＳ（懸濁物質） 4]ＶＳＳ（有機性固形物） 5]揮発性有機酸（ＶＯＡ） 6]粗繊維 （注）分析法は全て「下水試験法」に従った。1]は定常
に達した場合に測定ｂ）反応槽液 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｃ）反応槽流出液（処理液） 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｄ）その他 反応槽については以下の項目を連続測定する。 8]ｐＨ 9]ＤＯ 10]ＯＲＰ

【００３３】〔結果〕本実施例で得られた、酸醗酵槽
（反応槽）内のＯＲＰ〔ｍＶ〕と、有機固形物のＶＳＳ
分解率〔％〕の関係を図８に示す。槽内のＯＲＰを約−
４００ｍＶに保持することによりＶＳＳ分解率が最大７
１％に向上することを示す。有機酸醗酵前処理もＯＲＰ
調整も行わない図１３の従来法における分解率５０％に
比較して本発明の方法の有効性が明らかである。これに
より従来法に比較して余剰汚泥発生量を約５０％低減で
きる。

【００３４】（実施例３）図９に示す装置を用いて、本
発明の第三の方法によりｐＨを一定に保持しながら原液
（し尿）中固形物の連続分解を行った。

【００３５】〔装置〕図９において５１は廃水原液槽で
あり、５２の撹拌装置によりスターラで撹拌される。５
３は恒温装置、５４は反応槽でありここにも撹拌装置５
２′が設けられている。、５５は処理液槽であり処理後
の混合液をここに抜き取る。５６は発生ガス捕集槽、５
７はテドラーバック、５８はコック、５９はｐＨセン
サ、６０はｐＨコントローラ、６１は酸液槽であり、酸
液としては塩酸溶液を用いた。

【００３６】〔方法及び条件〕汚泥回収を含む半連続処
理方式で実施する。 1) 種汚泥・・・・・神奈川県厚木市衛生プラント嫌気
性消化槽汚泥（沈降濃縮汚泥：ＨＲＴ１５日） 2) 処理対象液・・・除査生し尿（５ｍｍスクリーン透
過液） 3) ＨＲＴ・・・・・５〔ｄ〕 4) 原液流入量・・・０．４リットル／ｄａｙ 5) 反応槽容積・・・２リットル 6) 汚泥引抜き量・・０．０５７リットル／ｄａｙ 7) ｐＨ・・・・・・７〔−〕に設定 8) 温度・・・・・・３５℃ 9) 攪拌・・・・・・１００ｒｐｍ

【００３７】汚泥の遠心分離は以下の条件で行う。 10) ｒｐｍ・・・・・１２，０００〔ｒｐｍ〕 11) 温度・・・・・・２５〔℃〕 12) 時間・・・・・・１０〔ｍｉｎ〕

【００３８】〔分析項目・測定方法〕 ａ）原液（除査生し尿） 1]ＢＯＤ₅ 2]ＣＯＤ_Mn 3]ＳＳ（懸濁物質） 4]ＶＳＳ（有機性固形物） 5]揮発性有機酸（ＶＯＡ） 6]粗繊維 （注）分析法は全て「下水試験法」に従い、1]は定常に
達した場合に測定。ｂ）反応槽液 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｃ）反応槽流出液（処理液） 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｄ）その他 反応槽液についてはｐＨを連続測定する。

【００３９】〔結果〕運転結果を図１０に示す。図中の
ＳＳ、ＶＳＳ、ａｓｈ、ＶＯＡの数値の単位はｍｇ／リ
ットルであり、括弧内の数値はｇ／ｄ（日）換算値を表
す。この物質収支、すなわち原液ＶＳＳ５．２４ｇ／
ｄ、生物反応処理後のＶＳＳ１．６９ｇ／ｄ、引抜汚泥
のＶＳＳ０．５２ｇ／ｄから前記式によりＶＳＳ分解率
〔％〕を算出すると、生物分解が可能なＶＳＳ（有機性
固形物）の分解率が５７．８〔％〕に達していることが
分かる。これは反応槽５４内の廃水と消化汚泥との混合
液のｐＨを７、すなわち中性に維持して行ったためであ
り、有機酸醗酵の前処理は行なうがｐＨ調整なしの場合
のＶＳＳ分解率約５０〔％〕に比較し分解率が増大して
おり、汚泥発生量は約５％低減でき、ｐＨ調整の有効性
が明らかに示されている。また、ｐＨ調整により、有機
酸発酵を前処理として適用しない従来の生物処理法と比
較して余剰汚泥発生量を４５％低減している。

【００４０】（実施例４）図１１に示す本発明の第四の
方法のための装置を用いて、本発明の第二の方法により
酸化還元電位を一定に保持しながら原液（し尿）中固形
物の連続分解を行った。本実施例では酸化還元電位調整
剤と酸素含有ガスとして空気を用いる。

【００４１】〔装置〕図１１おいて、図５と同じ符号は
同じを意味し、２４′は後段の反応槽、Ｐは反応槽液の
定量還流ポンプである。 〔方法及び条件〕図１１において、それぞれ２リットル
容積である前段の反応槽２４および後段の反応槽２４′
内には消化汚泥が充填されており、ライン３４から廃水
原液（除査生し尿）が供給される。また各反応槽２４お
よび２４′には空気供給ライン１０より微量の空気が補
給される以外には気体が入らない程度に気密に構成され
ている。前段反応槽２４で２．５日処理した後、ポンプ
Ｐで後段反応槽２４′に送液し、後段で２．５日処理し
た。汚泥回収を含む半連続処理方式（一定量の消化汚泥
と原液の混合液を抜き取り、その後一定量の原液を投入
する方式）で行った。 (1) 種汚泥・・・・・・・ 神奈川県厚木市衛生プラン
ト嫌気性消化槽汚泥〔沈降濃縮汚泥：ＨＲＴ（液滞留時
間）１５日〕 (2) 処理対象液・・・・・ 除査生し尿（５ｍｍスクリ
ーン透過液） (3) ＨＲＴ ・・・・・ ５〔ｄ〕（前段2.5[d], 後
段2.5[d]） (4) 原液流入量・・・・・ ０．４〔リットル／ｄ〕 (5) 反応槽容積・・・・・ ２〔リットル〕 (6) 汚泥引抜き量・・・・ ０．０５７〔リットル／
ｄ〕 (7) ｐＨ・・・・・・・・ 設定せず (8) 温度・・・・・・・・ ３５〔℃〕 (9) 攪拌・・・・・・・・ １００〔ｒｐｍ〕

【００４２】ＯＲＰを測定しながら、ＯＲＰが一定値に
なるように、空気を供給しつつ行なう、またＤＯを補助
的に測定する。 (10) ＯＲＰ（酸化還元電位）−４００〜−５００〔ｍ
Ｖ〕 (11) 空気供給量・・・・・ ３２０〔ｍｌ／ｍｉｎ〕 (12) ＤＯ（溶存酸素量）・ ≒０〔ｍｇ／リットル〕

【００４３】汚泥の遠心分離は以下の条件で行う。 (13) 回転数・・・・・・・ １２，０００〔ｒｐｍ〕 (14) 温度・・・・・・・・ ２５〔℃〕 (15) 時間・・・・・・・・ １０〔ｍｉｎ〕

【００４４】〔分析項目・測定方法〕 ａ）原液（除査生し尿） 1]ＢＯＤ₅ 2]ＣＯＤ_Mn 3]ＳＳ（懸濁物質） 4]ＶＳＳ（有機性固形物） 5]揮発性有機酸（ＶＯＡ） 6]粗繊維 （注）分析法は全て「下水試験法」に従った。1]は定常
に達した場合に測定ｂ）反応槽液 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｃ）反応槽流出液（処理液） 上記ａ) の2]，3]，4]，5]，6] ｄ）その他 反応槽については以下の項目を連続測定する。 8]ｐＨ 9]ＤＯ 10]ＯＲＰ

【００４５】〔結果〕結果を図１２に示す。ＶＳＳの分
解率が約８０％まで向上していることがわかる。生物反
応槽２４，２４′を設けない場合の分解率５０％に比較
し大幅に分解率が増大しており、本発明の有効性が確認
できる。これにより、有機性酸醗酵を前処理として適用
しない従来の生物処理法と比較して全余剰汚泥発生量を
５５％低減できる。

【００４６】

【発明の効果】

（１）有機酸発酵を通常の生物処理の前段処理として適
用することにより、固形物量を低減し、余剰汚泥量を低
減できる。前処理後原液中固形物を高効率で分解するこ
とにより余剰汚泥発生量が大幅に低減する。 （２）該有機酸発酵において、微量の酸素を供給するこ
とにより酸発酵活性が増大して分解速度及び固形物分解
率が向上し、前処理装置の容積が縮小され、余剰汚泥発
生量もさらに低減できる。 （３）該有機酸発酵において、ｐＨを中性又は酸性にコ
ントロールすることにより酸発酵活性が増大して図形物
分解率、分解速度が高くなり前処理装置の容積が減少さ
れ余剰汚泥発生量もさらに低減できる。 （４）該有機酸発酵において、酸化還元電位を一定に保
持して行なうことにより、有機性固形物分解率及び分解
速度が増大し、これにより前処理装置の容積が縮小さ
れ、余剰汚泥発生量もさらに低減できる。 （５）該有機酸醗酵の反応槽を２段に構成することによ
り、有機性固形物分解率及び分解速度が増大し、これに
より余剰汚泥発生量もさらに低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の方法を概略説明するプロセス図
である。

【図２】本発明の第二の方法を概略説明するプロセス図
である。

【図３】本発明の第三の方法を概略説明するプロセス図
である。

【図４】本発明の第四の方法を概略説明するプロセス図
である。

【図５】本発明の実施例１の装置構成を説明する概略図
である。

【図６】本発明の実施例１における物質収支を説明する
図である。

【図７】本発明の実施例２の装置構成を説明する概略図
である。

【図８】本発明の実施例２により得られた、酸化還元電
位（ＯＲＰ）と有機性固形物分解率の関係を示すグラフ
図であり、縦軸はＭＬＶＳＳ分解率〔％〕、横軸はＯＲ
Ｐ〔ｍＶ〕を表す。

【図９】本発明の実施例３の装置構成を説明する概略図
である。

【図１０】本発明の実施例３における物質収支を説明す
る図である。

【図１１】本発明の実施例４の装置構成を説明する概略
図である。

【図１２】本発明の実施例４により得られた、有機性固
形物分解率と経時変化を示すグラフ図であり、縦軸はＶ
ＳＳ分解率〔％〕、横軸は時間〔days〕を表す。

【図１３】従来法を概略説明するプロセス図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する
   廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有機酸に転
   換する工程を有する廃水処理方法において、該有機酸へ
   の転換工程を微量の酸素を供給しつつ行なうことを特徴
   とする上記廃水処理方法。
2. 【請求項２】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する
   廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有機酸に転
   換する工程を有する廃水処理方法において、該有機酸へ
   の転換工程の酸化還元電位を一定に保持して行なうこと
   を特徴とする上記廃水処理方法。
3. 【請求項３】上記有機酸への転換工程に酸化還元電位調
   整剤を供給することにより酸化還元電位を一定に保持す
   ることを特徴とする請求項２記載の廃水処理方法。
4. 【請求項４】上記酸化還元電位調整剤が酸素、過酸化水
   素及びアスコルビン酸の中から選ばれるものであること
   を特徴とする請求項２又は３記載の廃水処理方法。
5. 【請求項５】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する
   廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有機酸に転
   換する工程を有する廃水処理方法において、該有機酸へ
   の転換工程を嫌気性条件下ｐＨを中性ないし酸性に調整
   しつつ行なうことを特徴とする上記廃水処理方法。
6. 【請求項６】 酸性液を供給することにより上記ｐＨを
   中性ないし酸性に調整することを特徴とする請求項５記
   載の廃水処理方法。
7. 【請求項７】有機物、窒素、固形物を高濃度で含有する
   廃水中の有機性固形物を生物学的処理により有機酸に転
   換する工程を有する廃水処理方法において、該有機酸へ
   の転換工程を２段行なうことを特徴とする上記廃水処理
   方法。