JPS59160587A - 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 - 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】 この発明は、人畜し原廃水、水産加工廃水、農産加工廃
水などの有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方
法に関する。

周知のように、この種の廃水の処理方法とじては、第１
図に示すような工程からなる活性汚泥法が従来から使用
されている。この方法は、廃水を一旦調整槽Ａに溜めて
、必要に応じて液性の均一化、栄養源の添加、ＰＨ調整
などの作業を施した後、その一定量を連続的に曝気槽Ｂ
へ給水する。

この曝気槽Ｂに一定時間滞留中に、廃水の有機性物質が
、送風機Ｃから送り込まれる空気により活発に活動して
いる好気性細菌によって酸化分解されて、活性汚泥（フ
ロック）が形成され、この活性汚泥と共に廃水が沈降分
離槽りに送られる。そして、沈降分離槽りにおいても一
定時間滞留させて、活性汚泥と上澄液を分離させ、上澄
液は処理水として液流される。一方、沈降した活性汚泥
は、汚泥ポンプＥによって一部を曝気槽Ｂへ返送して循
環使用し曝気槽Ｂ内の汚泥濃度を保持して、好気性細菌
による酸化分解に役立たせている。曝気槽Ｂへ返送した
残余の活性汚泥は余剰汚泥として、前記循環系外へ引き
出して汚泥脱水機Ｆ等により液体と固体に分離され、固
体は埋立、投機等の処分がなされる。

このような活性汚泥法においては、廃水のＢＯＤ濃度が
高い場合には、好気性細菌による酸化分解が進行しない
ために、所定のＢＯＤ濃度以上の廃水を活性汚泥法で処
理することができず、希釈水を多量に加えてＢＯＤ濃度
を低下させる必要がある。そして、この希釈水による廃
水量の増加に伴い、曝気槽Ｂ等が大型化し運転管理が複
雑になるのに加えて、希釈水の給水施設等の諸経費の増
加、更には曝気槽Ｂにおける曝気量の増大に伴う一送風
機Ｃの動力費の増加などの種々の欠点を伴っている。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、廃
水のＢＯＤ濃度いかんにかかわらず、極めて効率良く短
時間に処理することにより運転経費の軽減化、装置の小
型化、運転管理の単純化を図ることを目的とし、その特
徴とするところは、有機性物質を含む原廃水に細菌群の
活動による酸化酵素を含む代謝産物を添加して混合する
ことにより、廃水中の可溶性物質の化学反応による結合
、粒子化、凝集、縮合、重合、並びに廃水中の含まれる
微細汚泥の巨大化を急速に進行させて生じた反応生成物
を固、液分離することにより浄化するところにある。

この廃水処理系で添加される酸化酵素を含む代謝産物を
生成する細菌群としては、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅ
ａ）尿細菌を含む好気性細菌群、乳酸菌属細菌・バチル
ス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）尿細菌を含む・通）生嫌気性細
菌群、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）尿細菌を含む好
気性細菌と乳酸菌属細菌・ノ〈チルレス（Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ）尿細菌を含む嫌気性細菌とが共存する細菌群のい
ずれであってもよい。なお、これら細菌群のいずれもの
代謝産物が当該廃水処理系に有効である理由は、好気性
細菌並びに通性嫌気性細菌のむ）ずれもが、相類似する
フェノール化合物、有機酸、糖、アミノ酸、酸化酵素等
の代謝産物を生成し、それら酸化酵素を含む代謝産物が
廃水中の汚濁成分の結合、粒子化、凝集、縮合、重合に
際して類似の物理化学的拠動を示すからである。

添加する代謝産物としては、上記細菌群により生成され
た酸化酵素を含む代謝産物であｔｉＪｆよむ）。

この代謝産物の添加量は、酸化酵素を含む・イ（謝産物
が廃水中の汚濁成分の結合、粒子イヒ、凝集、縮合、重
合に際しての核として機能する関係力１ら微量でよく、
廃水中の可溶性汚濁成分の濃度によって変化するが、一
般的には２００ｐｐｍ程度以下で充分である。又、添加
される状態としてむよ、酸イし酵素を含む代謝産物の量
がその廃水を処理するのに充分でありさえすればよ（、
どのような物質と共に添加されるかはあまり問題となら
なし）。なお、通常の添加代謝産物を含む物質の種類と
して番よ、廃水を含む有機性水溶液の生物学的処理番こ
より生成された汚泥状物質及び腐植前駆物質など力（挙
りデられる。このような物質より抽出された酸イし酵素
を含む代謝産物を用いれば一層有効であり、抽出媒体と
しては、水並びに塩類の水溶液、有機溶斉ｊ、アルカリ
が効果的である。ここで、腐植前駆物質とは、前記細菌
群による代謝産物のうち、フェノ−ル化合物、有機酸、
糖、アミノ酸、酸化酵素等の混合物及びそれらの一部重
縮合反応物であり、この腐植前駆物質がその量及び存在
形態Ｇこおむ１て抽出し易いものには、石炭、亜炭、泥
炭、草炭などや腐植物がある。腐植物とは腐植に腐植前
駆物・質が混っているもの若しくは腐植前駆物質に腐植
が混っているものをいう。

この発明方法は、有機性物質を含む原廃水に前記細菌群
の活動により生成された酸化酵素を含む代謝産物、若し
くは酸化酵素を含む代謝産物を多量に含む物質を適量添
加し、攪拌することにより、酸化酵素を含む代謝産物と
廃水中の汚濁成分とが反応し、固液分離可能な反応生成
物を形成させ、固液分離するものである。

代謝産物を適量添加した後、若しくは適量の代謝産物添
加前に、原廃水のＰＨを５．０〜７．５に調整すれば、
効果は一段と顕著となる。又、酸化酵素を含む代謝産物
の廃水中の可溶性成分に対する効果を一段と高めるため
には、代謝産物の添加前着、シ＜は添加後に当該廃水を
曝気し、廃水中の酸化酵素を活性化する必要があり、そ
の結果腐廃臭等の悪臭物質が固定化される。

なお、該添加物たる細菌群による酸化酵素を含む代謝産
物は、従来の凝集剤と全く異なった機能、目的を有する
ものであり、凝集剤が廃水中に含まれる汚泥を含む微細
固定成分の集合化による巨大化を主目的としたものであ
るのに反し、該添加物たる細菌群による酸化酵素を含む
代謝産物は、廃水中の可溶性物質の化学反応による結合
、粒子化、凝集、縮合、重合を主目的とし、同時に廃水
中に含まれる微細汚泥の巨大化を副次的な目的としたも
のである。

原廃水は人畜し原廃水、水産加工廃水、農産加工廃水、
その他の有機性物質を含む廃水であればその種類を問わ
ずにすべてこの発明方法で処理することができる。

この原廃水は、第２図に示すように、まず反応工程１へ
連続もしくは不連続的に定量ずつ供給される。該反応工
程１においては、代謝産物供給槽２から前記細菌群−に
ょる酸化酵素を含む代謝産物若しくは酸化酵素を含む代
謝産物を含む物質の水溶混合液が一定量ずつ添加され、
これら性状の相異なった２液が混合並びに緩速攪拌され
ることにより、酸化酵素を含む代謝産物と廃水中の汚濁
成分との物理化学反応が進行し、新な反応生成物が生成
される。ちなみに反応工程１における反応時間は数分以
内、長くとも数十分以内で充分であり、長時間の滞留は
却って反応生成物の再熔解・再溶出をもたらすという逆
効果の表れることが実験的に判明している。このように
して急速に反応し、反応生成物を含む混合溶液となった
廃水は、分離工程３へ送られる。この分離工程３で使用
する装置としては沈降槽、走行ろ布、脱水機、フレコー
トフィルター等すべての固液分離装置が可能である。

なお、分離工程３を経た廃水中に規制値以上の溶解性汚
濁成分が含まれる場合においては、高次処理工程４にお
いて、その濃度、汚濁成分の物理化学的性状により種々
の高次処理が行われる。この高次処理としては、活性汚
泥法等の生物処理、凝集剤の添加等による化学処理、吸
着・吸蔵吸着等を目的とした物理化学処理、膜技術等に
よる物理処理及びこれらの最適な組みあわせなどが可能
である。

以上の説明からも明らかなように、この発明方法は、細
菌群による酸化酵素を含む代謝産物と廃水中の有機可溶
性成分並びに微細汚泥との化学的・物理化学反応の相乗
効果による急速な反応生成物の形成により廃水の浄化作
用を著しく進展させるものである。そして、この急速な
反応生成物の形成により廃水のＢＯＤ濃度は激減される
ために、原廃水のＢＯＤ濃度が高い場合であっても、従
来の活性汚泥法のように原廃水を希釈してＢＯ’Ｄ濃度
を低下させる必要はなくなるので、処理水量は増加せず
、従って装置の小型化により運転管理が単純化される効
果があると共に希釈水の不要に伴う給水施設の諸経費の
軽減化が図れる。更に、長時間の曝気反応を経由しない
ため、廃水中の可溶性成分の酸化分解が押えられ炭素源
の散逸が防止される上に、細菌群による酸化酵素を含む
代謝産物と有機可溶性成分との化学反応等による可溶性
成分の巨大分子化、固形物化が促進されるので、廃水の
汚泥成分が効率よくとり除かれる。

なお、このようにすぐれた廃水浄化作用を有する前記細
菌群による酸化酵素を含む代謝産物は、飼肥料の生成過
程、一部食品の製造過程、有機揮発性成分に対する固定
化操作などに関しても有効であり、この有効に機能する
機構は有機性廃水の処理におけると同じである。

この発明の実施例について以下説明する。

腐植物を等量の水と混合攪拌した後１５０ｋｇ／ｃＡの
高圧脱水装置にかけ、ろ過した溶液中に２％前後の酸化
酵素を含む代謝産物が含まれていたので、この溶液を添
加物とした。

原廃水−人間性し尿、ＣＯＤ濃度５．７００ｐｐｍ、１
０ｒｒｒ／１０時間。この原廃水を貯溜槽において曝気
攪拌した。

添加物の添加量−人間性し尿に対して１％の割合で添加
。従って、添加された代謝産物の量は人間性し尿に対し
て２００ｐｐｍである。

尚、添加に先立ち、原廃水のＰＨを６．５に調整した。

反応時間−反応槽で１分間攪拌した。

分離工程−走行ろ布脱水機通過液を、珪藻土によるプレ
コートフィルタで精密ろ過した。

この時のる液のＣＯＤ濃度は１５０ｐｐｍであった。

尚、高次処理としては活性炭吸着をした。このときのＣ
ＯＤ濃度は１０ｐｐｍ以下であった。

原廃水の曝気風量は６００ｎ？／１０時間であり、それ
に要する必要な動力は０．７５ＫＷ（設置動力）×１０
時間＝７．−亀ＫＷ　Ｈであった。

前記と同一の原廃水を従来の活性汚泥法によって処理す
る場合に必要な曝気動力は、６０ｒｒｒ／ＢＯＤｋｇと
して、必要な曝気風量は４８７５　ｏｆ／日、これに必
要な曝気動力は５．５（設置動力）×２４時間＝１３２
に賀Ｈである。

以上の実施例からも明らかなように、この発明法による
処理によると、従来の活性汚泥法と比較して、廃水処理
に必要な曝気動力を激減することができるので、ランニ
ングコストが格安となる。

又、従来の活性汚泥法の処理では、前記したような高濃
度の原廃水はそのままでは処理できないので、数十倍に
も希釈しなければならず、そのために、大量の希釈水が
必要となると共に、各工程における槽容量等もこれに比
例して大きくしなければならないので、広大な敷地と設
備が必要であるが、この発明法の処理によると、これら
はすべて不必要となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の処理法である活性汚泥法の一般的なフロ
ーシート、第２図はこの発明方法のフローシート例を示
す。 特許出願人　　　　内　　水　　　　護代理人　弁理士
渡辺三彦 手続補正書（自発） 昭和５９年　４月１４日 特許庁長官　　若杉　和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第３５０９０号 ２、発明の名称 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都新宿区西早稲田１−１１−２０氏名　　内
水　　護 ４、代理人　〒５３０　　電話大阪０６　（３６１）　
３８３１住所　大阪市北区太融寺町２番２１号 ６、補正の内容 （１）　　上記＋１１については別紙の通り。 （２）上記（２）については下記の通り。 ■　明細書第４頁第２０行目 「廃水中の」を、「廃水中に」に補正する。 ■　明細書第５頁第１０行目 「嫌気性細菌」を、「通性嫌気性細菌」に補正する。 ■　明細書第５頁第１４行目〜第１５行目を次のように
補正する。 「ずれもが、酸素の存在下で有効に機能する代謝回路（
ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ）を有し、従って酸
化段階の高い物質、すなわち相類似するフェノール露出
基のある化合物及び酸化酵素、又はフェノール化合物の
酸化物であるキノン類、有機酸、多糖類、アミノ酸等の
代謝産物を生成し、」 ■　明細書第６頁第１３行目〜第１８行目を次のように
補正する。 「られる。上記汚泥状物質より抽出された酸化酵素を含
む代謝産物並びに腐植前駆物質含有物より抽出された腐
植前駆物質を用いれば一層有効であり、抽出媒体として
は、水、弱酸並びに塩類の水溶液が効果的である。ここ
で、腐植前駆物質とは有機物の腐植に変化する過程物質
の総称であり、前記細菌群による代謝産物のうち、フェ
ノール露出基のある化合物及び酸化酵素、又はキノン類
、並びに有機酸、多糖類、アミノ酸等」 ■　明細書第７頁第１行目 「石炭、」を　削除する。 ■　明細書第８頁第３行目 「微細固定成分」を、「微細固形分」に補正する。 ■　明細書第８真第９行目の最後に次の文を追加する。 ［又同様に、当該反応は酵素反応とは全（異なったもの
である。このことは酵素反応においては反応の進展伴い
生成物の分子量が低下するが、当該反応においてＪよ溶
液中に残存する有機物の分子量が定常的に増大すること
からも明白である。」 ■　明細書第９頁第４行目 「数十分」を、「数百骨」に補正する。 ■　明細書第９頁第５行目の最初に「これ以上の」を、
追加する。 ［相］　明細書第９頁第１０行目 「フレコー」を、「プレニ−」に補正する。 ■　明細書第１１頁第１０行目 「酸化酵素を含む代謝産物」を、「腐植前駆物質」に補
正する。 ■　明細書第１１頁第１６行目 「された代謝産」を、削除する。 ７、添イＪ書類の目録 （１）特許請求の範囲の欄（補正）　　　　　１通以上 」−ンの　　（−） １、有機性物質を含む原廃水に細菌群の活動による酸化
酵素を含む代謝産物を添加することにより、原廃水中の
可溶性物質の化学反応による結合、粒子化、凝集、縮合
、重合並びに原廃水中に含まれる微細汚泥の巨大化を急
速に進行させて生した反応生成物を固液分離する処理方
法であって、前記酸化酵素を含む化１９１産物を生成す
る細菌群としては、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属
細菌を含む好気性細菌群、乳酸菌属細菌・バチルス（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気性細菌群、スー
ブレア（Ｚ。 ｏｇｌｏｅａ）属細菌を含む好気性細菌と乳酸菌属細菌
・バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気
性細菌とが共存する細菌群のいずれかであることを特徴
とする有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法
。 ２、前記代謝産物が、原廃水を含む有機性水溶液の生物
学的処理により生成された汚泥状物質中に含まれるもの
である特許請求の範囲第１項記載の有機性物質を含む廃
水の生物反応による処理方法。 ３、前記代謝産物が、腐植前駆物質に含まれるものであ
る特許請求の範囲第１項記載の有機性物質を含む廃水の
生物反応による処理方法。 ４、前記腐植前駆物質が、腐植物に含まれるものである
特許請求の範囲第３項記載の有機性物質を含む廃水の生
物反応による処理方法。 ５、′ｉ記　１１　　が、　　・、泥炭、草炭のいずれ
かに含まれるものである特許請求の範囲第３項記載の有
機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法。 手続補ｉ書（自発） 特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第３５０９０号 ２、発明の名称 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西早稲田２−１１−２０氏名　　内
水　　護 ４、代理人　〒５３０電話大阪０６　（３６１）　３８
３１住所　大阪市北区太融町２番２１号 ６、補正の内容 （１）明細書第７頁第１８行目 「腐廃臭」を「腐敗臭」に補正する。 （２）明細書第９頁第１０行目 「走行ろ布、脱水機」を「走行ろ布脱水機」に補正する
。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機性物質を含む原廃水に細菌群の活動による酸化
   酵素を含む代謝産物を添加することにより、原廃水中の
   可溶性物質の化学反応による結合、粒子化、凝集、縮合
   、重合並びに原廃水中に含まれる微細汚泥の巨大化を急
   速に進行さゼて生じノこ反応生成物を固液分離する処理
   方法であって、前記酸化酵素を含む代謝産物を生成する
   細菌群としては、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）属細
   菌を含む好気性細菌群、乳酸菌属細菌・バチルス（Ｂａ
   ｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気性細菌群、ズーグ
   レア（Ｚ。 ｏｇＩｏｅａ）属細菌を含む好気性細菌と乳酸菌属細菌
   ・バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気
   性細菌とが共存する細菌群のいずれがであることを特徴
   とする有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法
   。 ２、前記代謝産物が、原廃水を含む有機性水溶液の生物
   学的処理により生成された汚泥状物質中に含まれるもの
   である特許請求の範囲第１項記載の有機性物質を含む廃
   水の生物反応による処理方法。 ３、前記代謝産物が、腐植前駆物質に含まれるものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の有機性物質を含む廃水の
   生物反応による処理方法。 ４、前記腐植前駆物質が、腐植物に含まれるものである
   特許請求の範囲第３項記載の有機性物質を含む廃水の生
   物反応による処理方法。 ５、前記腐植前駆物質が、石炭、亜炭、泥炭、草炭のい
   ずれかに谷まれるものである特許請求の範囲第３項記載
   の有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法。