JPS58180293A - 汚水の活性汚泥処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明−１汚水の活性汚泥処理法［１１１する。

汚水の活性汚泥ｌＩ＆理法に一１標準活性汚泥法および
活性汚泥流変法と言われるものがある。いずれもプオル
テイセラ、アスピデイスカ、エビステイリス、カルケ７
ウム、アメーバ、リトノツス、キロ１’ｌＦ、ユーグレ
ナ、オイコモナス、スチロニキア、コルピデイユム、ダ
ツラコーマなどの好気性微生物を主体とする、吸着総力
が太き（しかも沈殿性の良好ないわゆる活性汚泥を、汚
水に空気又は酸素を吹き込むなどの方法で作り、この活
性汚泥を用いて汚水を処理する方法である。しかして活
性汚泥の混食割合、気体の混和時間、気体の混和方法、
送気量等は汚水および処理水の水質を考慮して処理方式
毎に極々定められるが、基本的なフロートを示すと第１
図のようなものである。

すなわち、流入汚水１０にはエアレーションタンク又は
ディッチ１１おいて、散気式、機械式などの方法で空気
又は酸素が与えられ、通気、かきまぜ、混合その他によ
る混和がなされる。この混和により、汚水の有機物は汚
水中の好気性微生物の栄養源となって微生物の増殖を促
し、増殖した微生物は汚水中の浮遊物質などと歇集して
フロック状の活性汚泥となり、汚水中に懸濁しながら最
終沈殿池１４に流下する。最終沈殿＠１４において上澄
液は処理水１６として放流され、沈殿した汚泥の一部は
返送汚泥１８としてタンク１２に返送され、活性汚泥と
して再利用される。また、沈殿した汚泥の残部は余剰汚
＠２０として廃棄・処理される。

汚水処理場には前記のエアレーショ／タンク又はディッ
チ及び最終沈殿池以外に、沈砂池、最初沈殿池、予備エ
アレーションタンクその他の付帯設備が必要に応じて設
置され、広大な敷地面積を占める。この敷地面積に対す
る、各エアレーションタンク又はディッチ及び各沈殿池
などの面積、従ってこれらに滞留する汚水の自由表面の
面積の割合は６０〜７０％に達するものと推測されるが
、前記自由表面は何ら活用されていないのが実情である
。

もつとも、汚水処理場から発生する臭気や騒音、発泡等
によって引き起こされる公害の防止な図って環境を保全
すると共に１土地の有効活用を図るべ（、エアレーショ
ンタンクや沈殿池の上部ＫＩ［蓋を設け、公園とか遊−
地として利用する試みも一部でなされているが、汚水処
理場という性格上、その設置場所はへんぴな所が多（、
投下資本の割には利用の程度が少ないうらみがある。

従って、本発明の目的は汚水の自由表面を活用する汚水
の活性汚泥処理法を提供することにある。

本発明はエアレーショｙタンク又はディッチに流入して
滞留する汚水に活性汚泥を加え、空気と混和し、て処理
した後、エアレーショ／タンク又はディッチから沈殿池
を経または経ずに処理水を流出させる活性汚泥処理法で
あり、汚水の自由表面で水生植物を成育させることを含
む、この場合の水生植物にはミズアオイ科の１種以上及
びアカウキフサ科の１種以上な含むことが好ましい。

本発明の別の特徴によれば、エアレージ１ンタンク若し
くはディッチ又は沈殿池な透光性の被覆物で気密に覆う
と共に賦被覆物の内部に気体を供給してその内部を大気
圧以上の圧力状態に保ち、この圧力状態において汚水の
水面で水生植物を成育させることを含む。この場合の水
生植物は前記と同じ（、ミズアオイ科の１種以上及びア
カウキフサ科の１種以上を含むことが好ましい。被覆物
の内部に供給される気体は空気、炭酸ガス又は酸素であ
る。

本発明の実施に当たり、水生植物を成育させているエア
レージ１ンタンク若しくはディッチ又は沈砂池における
汚水の流入および流出方向を変換させるようにすると、
流入側とｆｌＬ出儒とに位置する水生植物に与えられる
べき汚水中の栄養源の分布を均一化でき、水生植物を一
様に成育できるので好ましい。

本明細書において「汚水」とは、一般家庭、事務所、農
地の耕作事業を除（その他の事業場、工場郷から生活、
営業及び生産活動の結果排出される廃水を意味する。

は、テーパーなアレージョン法、ステップエアレーショ
ン法、コンタクトスタビリゼーショｙ法（別名ノ；イオ
ソーブション法）、長時間エアレーション法（別名全酸
化法）、モデイファイドエアレーション法、Ｊ［エアレ
ーションｍｊｌ法、オキシデーションディッチ法、）・
ットフィールド法、クラウス法、アクチベーテッドエア
レーショ７法、純酸素曝気法（別名酸累活性汚泥法）、
ディス・セースド・エアレーション法などと呼称される
ものがある。いずれかの方法で処理され−た汚水は一般
に沈殿池を経て処理水として流出されるが、オキシデー
ションディッチ法のよ５Ｋｍｍ池を設けたり、設けなρ
・つたりするものもある。

また「空気混和」とは空気又は酸素による混和を意味す
る。

以下に、本発明の実施例について説明する。

、、第２図に示すように、流入汚水５０は第１段階では
、第１の流入管５２を経てエアレーショ／タンク５４に
入り、空気混和された後第１の流出管５６を経て最終沈
殿池５８に入り、ここで上置水は処理水４０として放流
される。沈殿した汚泥の一部は返送汚泥４２としてエア
レーションタンク１４に返送され、活性汚泥として再利
用される。

また沈殿した汚泥の残部は余剰汚泥４４として廃棄・処
理される。

流入汚水６０は第２家階では、第２の流入管４６を経て
エアレーショｙタンク５４に入り、空気混和された後第
２の流出管４８を紅で最終沈殿池３８に導かれる。この
よ５に嬉１段階と第２段階とで、エアレーションタンク
５４への汚水の流入方向オよびエアレーションタンク６
４からの汚水の流出方向を変換し、エアレーションタン
ク６４内での汚水の流れの向きを交替する。

エアレーションタンク５４に滞留する汚水の自由表面で
水生植物が成育される。水生植物は汚水から栄養源を長
城すると共に１太陽の光倉成により炭酸ガスを吸収して
酸素を放出し、他方、汚水に加えられた活性汚泥中の好
気性微生物は酸素と吸収して炭酸ガスを放出する。従っ
て、相互に炭酸ガスと酸素のやり取りをすることができ
るので、水生植物および好気性微生物の成育の条件は良
（なる。すなわち、水生植物は気相中の炭酸ガス濃度が
大になれば成育が良（なると言われており（中村名著「
未来の食糧」１９２頁）、他方、好気性微生物は水中の
砿素量が大になれば当然に成育が良好となり、水生植物
により水中の酸素量は増大するからである（「下水道協
会誌Ｊ　Ｖｏｌ、１８Ｎｎ２０４８８〜８９頁） 水生植物はミズアオイ科の１種以上及びアカウキフサ科
の１種以上を含むことが好ましい、ミズアオイ科にはミ
ズアオイ、ホティアオイなどが含まれ、アカウキフサ科
にはアカウキフサ、オオアカウキクサなどが含まれる。

現在、活性汚泥処理法は水Ｉ！１０〜５０℃、ＰＨ５〜
９程度で運転されているが、ミズアオイ科の例えばホテ
ィアオイと、アカウキフサ科の例えばアカウキフサと、
アカウキフサと共生する２ン藻との成育の適温は２０〜
５０℃程縦、適当な水素イオン濃度はＰＨ５〜７程度で
ある。また水生植物に必要な栄養源としては窒素、リン
、カルシウムなどに対する要求が高いが、これは汚水中
に十分に含まれている。以上よりして、活性汚泥地理法
における汚水の自由表面を利用しての水生植物の成育は
十分に可能である。次に１ホテイアオイは日照を好み、
車高は数１０ｃＩｔ〜１ｍＫ及ぶのに対し、アカウキフ
サは比較的高１ｊｌＫｌｌｉ＜、４〜５ＫＬＵＸ＆度で
十分に成育し、しかも革尚は１〜数ｃｒｎ程度である。

便って両者を共存させることによりそれぞれの特性を生
かして成育でき、汚水の自由表面の効率的活用が図られ
る。この例のように、水生植物としてホティアオイを採
用すると、ホティアオイは水中の俗解性汚染物質を蓄積
する舵力が＾いので、汚水の浄化度を向上させることが
できる。また１アカウキクサ科の植物は空中窒素固定ラ
ン櫟を共生させるため、アカウキフサ中の蛋白質含量か
多くなり、飼料などに好適となる。

水生ｍ物の成育の過程においては、エアレーションタン
クへの汚水の流入を第１段階から第２段階へ駕換するこ
とにより汚水中の有機物、宋贅源の線度の濃淡が交互と
なって水生植物のａ青が平均的になり、隼＾が平均化さ
れるので水生植物の収電か多くなる。この場合の第１段
階から第２段階への叢侠は、例えば１日〜数日に１１根
度でよい。また、成育の過程において、水中の酸本蒙度
を好気性微生物の成育に好適にするため、あるいは空気
中の尿酸ガス嬢度欠水生Ｎ物の成育に好適にするため、
必１ＮＫ応じて適轟な酸素及び（又は）炭酸ガス含量の
空気をタンクでの混和用の空気として汚水中に、あるい
は気相に供給することもできる。水生植物が成長したと
き、収穫をする。

本願の別の発明では、エアレーションタンタ５４を第６
図に示すように１　ビニールのような透光性の被覆物５
０で気密に覆い、この被覆物５０の内部に気体を供給し
て被覆物５０の内部を大気圧以上の圧力状態に保ち、こ
の圧力状態において汚水５２の水面でホティアオイ５４
、アカウキフサ５６のような水生植物を成育する。エア
レーションタンク３４内の活性汚泥のフロック５８は汚
水中に＠濁し、これに好気性微生物が繁殖する。水生植
物の古（なった茎葉及び根と活性を失った汚泥は沈殿物
６０としてエアレーションタンク５４の底部に堆積する
ので、通常の汚水処理場におけるごとく、処理系統を２
系統とし、適宜交互に被覆物５０を除去し、通水、通気
を停止して、収穫機により水生植物の収穫をする。また
沈殿物掻上機により沈殿物を除去する。エアレーション
タンク５４にレール６２を設けておき、収穫機や掻上機
の走行に供することが好ましい。

エアレーションタンク６４を被覆物５０で覆うことによ
り、内部は温室となる。この結果、内部を一定の温度範
囲に保つことが可能となり、水生植物を通年成育できる
上に、低温時に不活発となり勝ちな好気性微生物の増殖
も旺盛となる。また、気体を供給して被覆物５０の内部
を大気圧以上の圧力状態に保つことにより、酸素分圧を
高めて、汚水中の溶存酸素濃度を高め、好気性微生物の
増殖を旺盛にすることができる。

被覆物５０の内部に供給される気体は空気、酸嵩若しく
は炭酸ガスの単体、又はこれらの梶合物である。気体は
、第２図に示すように、第１段階では流人管６４からタ
ンク６４へ供給され、排出管６６から排出される。また
第２段階では流入管６８からタンク３４へ供給され、排
出管７０から排出される。これＫより、被覆物５０の内
部における気体の流れ方向を変換する。この変換をする
と、水生植物の光合成による炭素同化作用が促進され、
成育が旺盛となり、また車高が平均化され収穫し易くな
る。気体の第１段階から第２段階への変換は前記したエ
アレーションタンクへ流入する汚水の変換と同時的に行
うことは必要ではない。

前記例ではエアレーションタンクを設ける活性汚泥処理
法を対象としている。しかしながら、このエアレーショ
ンタンクに代えてディッチを用いるオキシデーションデ
ィッチ法のような活性汚泥処理法では、エアレーション
タンクに代えてディッチとすれは、前記説明はそのまま
オキシデーションディッチ法へ適用したものとなる。こ
の場合、後続の沈殿池は設けることもあり、設けないこ
ともある。

前記例では水生ｍ物はエアレーションタンク又はディッ
チで成育されている。これに代え、ある物で覆う場合も
同じである。

埃在わが国の倭蔽東は多顕銅育化の傾向が退み、そのふ
ん尿は従来のごとく耕地の肥料とするのみでは処理でき
ない状況となっている。また耕地および草地の不足なら
びに水稲のコンバイン収穫による稲わらの焼却などに起
因して粗飼料が不足勝ちとなり、家畜の栄養障害が＊＊
となっている。

そこで本発明に従ってふん尿を処理し、その処理の際発
生する、従来大気中に放散されていた炭酸ガスと従来放
置されていた汚水の水面とを活用して水生植物を成育し
、乾草、エンシレージ、ミー羨又はキューブを生産して
家畜の粗飼料とすることは非常に意義がある。また、水
生植物の蛋白質含量は乾物重量で１０〜２０チであり、
菫（まめ）科牧草のそれと匹敵するかあるいはそれ以上
に高く、これを家畜に供島することは高価な購入濃厚飼
料供与の減少にもつながり、畜産家の経済面でも便利で
ある。

また現在のわが国の河川、湖沼尋の公有水面における窒
素、燐勢の過剰含有による富栄養化は産業面、環境面か
らも大きな問題となっているが、本発明のごとく、好気
性微生物による汚水処理のみでなく、これに窒素、燐畔
の吸収能力の高い水生植物を共存させて成育せしめるこ
とＫより、縄理水中の窒素・燐等の含有率は低減し、公
有水面の富栄噴化低誠の一助となる。

また水生植物は汚水中の窒素・燐等以外の有害溶解塩類
、例えば水銀、砒素、カドニウムなどの吸収ないし濃縮
能力も高いので、これらの含有率の高い汚水処理場に本
発明を使用する場合には、収積した水生植物を嫌気性醗
酵によりメタンガスを発生させ、これを他産業のエネル
ギ源とすることもできる。

要するに１本発明によれば、汚水の水面を利用して好気
性微生物と水生植物とを共存させ、それぞれから発生す
る炭酸ガスと酸素とを相互に利用し合って双方の成育を
促進せしめるものであり、汚水処理場を占めていた広大
な汚水の自由表面を生産の場に変えるものである。しか
して、畜産業及び発酵、と殺場、パルプ、皮革、製粉、
食肉加工、野菜果物加工、乳製品、製糖、繊維工業など
の有機物の多い汚水を排出する工場や事業場等が多い中
小市町村では、その収穫物を家畜の飼料とし、有害な汚
染物質を含む汚水を排出する工場のある都市では収穫物
をエネルギ源とすることは廃棄物質の資源化を図ること
につながり、わが国経済に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の汚泥処理法のフローシート、第２図は本
発明の汚泥処理法のフロートシート、第６図は被覆物で
覆ったエアレーションタンクの断面図である。 ３０：８人汚水、　　　５４：エアレーションタンス３
８：沈殿池、　　　　５０：被覆物、５４：ホティアオ
イ、５６：アカウキフサ。 代理人　弁理士　松永宣行 第１図 ０ 第３図 ５゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１＞　　エアレージ冒ンタンク又はディッチに流入し
   て滞留する汚水に活性汚泥を加え、空気温和して処理し
   た後エアレーションタンク又はディッチから沈殿池を経
   又は経ずして処理水Ｖ流出させる活性汚泥処理法であっ
   て、前記エアレージ璽ンタンク若しくはディッチ又は沈
   殿池内の汚水の自由表面で水生植物を成育させることを
   含む、汚水の活性汚泥処理法。 （２）前記水生植物はンズアオイ科及びアカウキフサ科
   の植物である、特許請求の範囲第（１）項に記載の活性
   汚泥処理法。 （３）前記水生植物を成育させているエアレーションタ
   ンク若しくはディッチ又は沈１１１ｋＫおける汚水の流
   入および流出方向を特徴する特許請求の範囲第（１）又
   は（２）項に記載の活性汚泥処理法。 （４）エアレーションタンク又′はディッチＫｌｌ入し
   て滞留する汚水に活性汚泥を加え、空気混和して処理し
   た後エアレーションタンク又はディッチから沈殿池を紅
   又は経イして処理水を流出させる活性汚泥処理法であっ
   て、前記エアレーションタンク若しくはディッチ又は沈
   殿池を透光性の被覆物で気密に覆うと共＃Ｃ該被覆物の
   内部に気体を供給して骸被覆物の内部を大気圧以上の圧
   力状態に保ち、この圧力状態において前記汚水の水面で
   水生植物を成育させることを含む、汚水の活性汚泥処理
   法。 （５）前記気体は空気、炭酸ガス又は酸素である、特許
   請求の範囲第（４）項に記載の活性汚泥処理法。 （６）前記気体の流入および流出方向を特徴する特許請
   求の範囲第（４）項に記載の活性汚泥処理法。