JPS59166293A - 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 - Google Patents
有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法Info
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- JPS59166293A JPS59166293A JP58026784A JP2678483A JPS59166293A JP S59166293 A JPS59166293 A JP S59166293A JP 58026784 A JP58026784 A JP 58026784A JP 2678483 A JP2678483 A JP 2678483A JP S59166293 A JPS59166293 A JP S59166293A
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
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。
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。
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しては、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、l)H調
整等の作業を施した後、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に一定期間滞留中に、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放流される。一方、
沈降した活性lη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。
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、l)H調
整等の作業を施した後、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に一定期間滞留中に、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放流される。一方、
沈降した活性lη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
。
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B’ OD濃度以上の廃水を活性汚泥で
処理する場合には、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における曝気槽の増大に伴う送風機C
の動力費の増加などの種々の欠点を伴ってい名。
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B’ OD濃度以上の廃水を活性汚泥で
処理する場合には、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における曝気槽の増大に伴う送風機C
の動力費の増加などの種々の欠点を伴ってい名。
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BoDi度いかんにかかわらず、極めて効率よく
しかも短時間で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、生物反応工程へ導入される
原廃水と汚泥培養工程から生物反応工程に送入される活
性化された汚泥状物質を含む混合溶液とを混合して、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、並びに微細lη泥の巨大化を急速に進行
させると同時に、汚泥状物質による可溶性成分の吸着、
恩威吸着を急速に進展させ、これら生成物を含む混合溶
液の一部を汚泥培養工程に返送し該汚泥培養工程中で攪
拌、曝気等を介して細菌群の活動による・代謝産物を可
能な限り増量させることにより、生物反応工程へ活性化
された状態の汚泥状物質を供給し、前記混合溶液の残部
を分離工程に送入し固液分離する廃水処理系を形成した
ところにある。
廃水のBoDi度いかんにかかわらず、極めて効率よく
しかも短時間で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、生物反応工程へ導入される
原廃水と汚泥培養工程から生物反応工程に送入される活
性化された汚泥状物質を含む混合溶液とを混合して、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、並びに微細lη泥の巨大化を急速に進行
させると同時に、汚泥状物質による可溶性成分の吸着、
恩威吸着を急速に進展させ、これら生成物を含む混合溶
液の一部を汚泥培養工程に返送し該汚泥培養工程中で攪
拌、曝気等を介して細菌群の活動による・代謝産物を可
能な限り増量させることにより、生物反応工程へ活性化
された状態の汚泥状物質を供給し、前記混合溶液の残部
を分離工程に送入し固液分離する廃水処理系を形成した
ところにある。
この発明方法を第2図を参照しつつ詳細に説明する。
この発明方法は、汚泥培養工程1で生成された活性化さ
れた汚泥状物質を含む混合溶液と有機性物質を含む廃水
の生物反応工程2において短時間に物理化学的に反応さ
せ、廃水中に含まれる汚濁成分を固液分離可能な状態に
すると同時に生物反応工程2で生成された汚泥状物質を
含む混合溶液の一部を汚泥培養工程1へ送り、該混合溶
液中に含まれる細菌群の生存・増殖に適した条件下にお
き、細菌群の活動による代謝産物を可能な限り増量させ
た後、汚泥及び汚泥状物質を界面活性にして再び生物反
応工程2へ返送する一方、残部の混合溶液を分離工程3
に送入してlη泥と廃水とに分離する廃水処理系である
。
れた汚泥状物質を含む混合溶液と有機性物質を含む廃水
の生物反応工程2において短時間に物理化学的に反応さ
せ、廃水中に含まれる汚濁成分を固液分離可能な状態に
すると同時に生物反応工程2で生成された汚泥状物質を
含む混合溶液の一部を汚泥培養工程1へ送り、該混合溶
液中に含まれる細菌群の生存・増殖に適した条件下にお
き、細菌群の活動による代謝産物を可能な限り増量させ
た後、汚泥及び汚泥状物質を界面活性にして再び生物反
応工程2へ返送する一方、残部の混合溶液を分離工程3
に送入してlη泥と廃水とに分離する廃水処理系である
。
この廃水処理系で作用する細菌群としては、ズーグレア
(Zoog l oea )属細菌を含む好気性細菌、
乳酸菌属細菌及びバチルス(Bacillus)属細菌
を含む通性嫌気性細菌、ズーグレア(Zoogloea
)属細菌を含む好気性細菌と乳酸菌属細菌及びバチルス
(Baci 1lus)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であってもよい。これら細菌
群は廃水処理系の運転開始前に汚泥培養工程1の中にあ
らかじめ投入しておくことにより以後はこれら生物反応
工程2、配管の中並びに汚泥培養工程1の中で自然増殖
するものである。
(Zoog l oea )属細菌を含む好気性細菌、
乳酸菌属細菌及びバチルス(Bacillus)属細菌
を含む通性嫌気性細菌、ズーグレア(Zoogloea
)属細菌を含む好気性細菌と乳酸菌属細菌及びバチルス
(Baci 1lus)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であってもよい。これら細菌
群は廃水処理系の運転開始前に汚泥培養工程1の中にあ
らかじめ投入しておくことにより以後はこれら生物反応
工程2、配管の中並びに汚泥培養工程1の中で自然増殖
するものである。
なお、上記好気性細菌、通性嫌気性細菌、好気性細菌及
び通性嫌気性細菌のいずれも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、のいず
れもが、相共通する有機酸・糖・アミノ酸等の酸化物(
代謝産物)を生成し、それら代謝物が廃水中の汚濁成分
に対し、類似の物理化学条件動を示すからである。
び通性嫌気性細菌のいずれも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、のいず
れもが、相共通する有機酸・糖・アミノ酸等の酸化物(
代謝産物)を生成し、それら代謝物が廃水中の汚濁成分
に対し、類似の物理化学条件動を示すからである。
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。
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。
この廃水はまず生物反応工程2へ連続もしくは不連続的
に定量ずつ供給される。該生物反応工程2においては、
汚泥培養工程1から活性化された汚泥状物質を含む混合
溶液が同時に供給され、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て2液間の物理化学反応が進行
することにより新たな反応生成物が生成された後、この
一部が汚泥培養工程1へ送り込まれ、残部は固液分離可
能な状態で分離工程3へ送入される。汚泥培養工程1に
おいては、該汚泥培養工程1に生棲する細菌群の生棲、
増殖に適した物理化学条件、例えば溶存酸素濃度、攪拌
条件、温度条件を保持し、これら細菌群による代謝産物
を増量させた後、この活性化された汚泥状物質を再び生
物反応工程2へ送入する。なお、上記細菌群による代謝
産物を多量に含む混合溶液を、これら細菌群の生棲、増
殖に不適な条件下に置き、混合溶液中の汚泥状物質をよ
り界面活性にした後、再び生物反応工程2へ送入すると
、廃水並びに汚泥状物質を含む混合溶液間の物理化学反
応は、より顕著に進行する。生物反応工程2において惹
起する物理化学反応は、汚泥培養工程1から送入される
混合溶液に含まれる細菌群による代謝産物並びに汚泥状
物質を、廃水中に含まれる可溶成分並びに不溶性成分と
の間で起るものであり、電荷の平均化、吸着並びに恩威
吸着、廃水中に含まれる可溶性成分と細菌群による代謝
産物との反応による分子の結合、粒子化、凝集、縮合、
重合等による分子の巨大化、汚泥化、並びに微細汚泥の
凝集による巨大化などの相乗反応よりなる。
に定量ずつ供給される。該生物反応工程2においては、
汚泥培養工程1から活性化された汚泥状物質を含む混合
溶液が同時に供給され、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て2液間の物理化学反応が進行
することにより新たな反応生成物が生成された後、この
一部が汚泥培養工程1へ送り込まれ、残部は固液分離可
能な状態で分離工程3へ送入される。汚泥培養工程1に
おいては、該汚泥培養工程1に生棲する細菌群の生棲、
増殖に適した物理化学条件、例えば溶存酸素濃度、攪拌
条件、温度条件を保持し、これら細菌群による代謝産物
を増量させた後、この活性化された汚泥状物質を再び生
物反応工程2へ送入する。なお、上記細菌群による代謝
産物を多量に含む混合溶液を、これら細菌群の生棲、増
殖に不適な条件下に置き、混合溶液中の汚泥状物質をよ
り界面活性にした後、再び生物反応工程2へ送入すると
、廃水並びに汚泥状物質を含む混合溶液間の物理化学反
応は、より顕著に進行する。生物反応工程2において惹
起する物理化学反応は、汚泥培養工程1から送入される
混合溶液に含まれる細菌群による代謝産物並びに汚泥状
物質を、廃水中に含まれる可溶成分並びに不溶性成分と
の間で起るものであり、電荷の平均化、吸着並びに恩威
吸着、廃水中に含まれる可溶性成分と細菌群による代謝
産物との反応による分子の結合、粒子化、凝集、縮合、
重合等による分子の巨大化、汚泥化、並びに微細汚泥の
凝集による巨大化などの相乗反応よりなる。
ちなみに、生物反応工程2における反応時間は数分以内
で十分であり、長時間の滞留は却って細菌群による代謝
産物の過剰生成による可溶性汚濁成分の増大という逆効
果の表わ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、汚泥状物質を含む混合溶液となった
廃水は、その一部が汚泥培養工程1に返送され、残部は
分離工程3に導入される。
で十分であり、長時間の滞留は却って細菌群による代謝
産物の過剰生成による可溶性汚濁成分の増大という逆効
果の表わ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、汚泥状物質を含む混合溶液となった
廃水は、その一部が汚泥培養工程1に返送され、残部は
分離工程3に導入される。
尚、酵素並びに蛋白を豊富に含む、いかその他の水産加
工廃水においては、廃液の組成が当該廃水処理系に含ま
れる細菌群の生棲に特に適しており、汚泥培養工程1並
びに生物反応工程2を一律化し、培養反応工程とするこ
とも可能である。又、BOD!度があまり高くない原廃
水に対しては、それに対応して汚泥培養工程1内のML
SS濃度(汚泥状物質の濃度)が低下するため生物反応
工程2内のMLSSi度も同様に低下し、滞留時間内で
の廃水浄化に支障を来す場合が考えられるが、この際に
は第3図に示すように、生物反応工程2から汚泥培養工
程1への経路途中に濃縮工程4を設けることで、汚泥培
養工程1内のMLSSi度を上昇させると同時に生物反
応工程2内のMLSS濃度を増大することで十分な廃水
浄化処理としての役割を果たすことが可能となるが、こ
れらは。
工廃水においては、廃液の組成が当該廃水処理系に含ま
れる細菌群の生棲に特に適しており、汚泥培養工程1並
びに生物反応工程2を一律化し、培養反応工程とするこ
とも可能である。又、BOD!度があまり高くない原廃
水に対しては、それに対応して汚泥培養工程1内のML
SS濃度(汚泥状物質の濃度)が低下するため生物反応
工程2内のMLSSi度も同様に低下し、滞留時間内で
の廃水浄化に支障を来す場合が考えられるが、この際に
は第3図に示すように、生物反応工程2から汚泥培養工
程1への経路途中に濃縮工程4を設けることで、汚泥培
養工程1内のMLSSi度を上昇させると同時に生物反
応工程2内のMLSS濃度を増大することで十分な廃水
浄化処理としての役割を果たすことが可能となるが、こ
れらは。
この発明方法の技術的範囲に含まれるものである。
前記分離工程3においては、生物反応工程2から送入さ
れる汚泥状反応物質を含む混合溶液が固液分離され、固
液分離後の廃水は処理水として廃水処理系外へ処理水と
して排出される一方、分離汚泥は系外に送り出される。
れる汚泥状反応物質を含む混合溶液が固液分離され、固
液分離後の廃水は処理水として廃水処理系外へ処理水と
して排出される一方、分離汚泥は系外に送り出される。
該分離工程3には通常脱水分離機が使用されるか−、汚
泥並びに汚泥状物質の分離能力によっては沈降分離槽の
使用も可能である。
泥並びに汚泥状物質の分離能力によっては沈降分離槽の
使用も可能である。
生物反応工程2に混合投入される原廃水量と汚泥培養工
程1からの返送量の割合は、原廃水量90%以下に対し
て返送量10%以上が適当であることが実験的に判明し
ている。
程1からの返送量の割合は、原廃水量90%以下に対し
て返送量10%以上が適当であることが実験的に判明し
ている。
なお、系外へ送り出される排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、その濃度、汚濁成
分の物理化学的性状により、種々の高次処理工程5が行
われる。高次処理工程5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・恩威吸着
等を目的とした物理化学処理、膜技術等による物理処理
、及びそれらの最適な組み合わせ、などが可能である。
汚濁成分が含まれる場合においては、その濃度、汚濁成
分の物理化学的性状により、種々の高次処理工程5が行
われる。高次処理工程5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・恩威吸着
等を目的とした物理化学処理、膜技術等による物理処理
、及びそれらの最適な組み合わせ、などが可能である。
又、通性嫌気性細菌の一種である乳酸菌属細菌を含む嫌
気性細菌を使用した場合には、嫌気的条件の下での腐敗
細菌の増殖に伴う腐敗状態の進行が阻止され、従って腐
敗臭の発生が防止されると共に図外の分離工程で液体部
分を取り除かれた固体部分の放置状態下における腐敗の
進行が遅延される。
気性細菌を使用した場合には、嫌気的条件の下での腐敗
細菌の増殖に伴う腐敗状態の進行が阻止され、従って腐
敗臭の発生が防止されると共に図外の分離工程で液体部
分を取り除かれた固体部分の放置状態下における腐敗の
進行が遅延される。
更に又、第4図に示すように分離工程3から送り出され
る廃水と、汚泥培養工程1で生成された汚泥状物質を含
む混合溶液とを第2の生物反応工程6に混合投入してさ
らに反応させた後書2の分離工程7に送り込んで固液分
離するといった、生物反応と分離とを2段階で行い廃水
処理能力を向上させる方法がある。この場合において、
第2の生物反応工程6から送り出される混合溶液の一部
を汚泥培養工程1へ返送する事も可能であるが、その際
には第5図に示すように濃縮工程4を設け、そこでML
S 34度を上昇させたうえで汚泥培養工程1へ返送
することが不可欠である。
る廃水と、汚泥培養工程1で生成された汚泥状物質を含
む混合溶液とを第2の生物反応工程6に混合投入してさ
らに反応させた後書2の分離工程7に送り込んで固液分
離するといった、生物反応と分離とを2段階で行い廃水
処理能力を向上させる方法がある。この場合において、
第2の生物反応工程6から送り出される混合溶液の一部
を汚泥培養工程1へ返送する事も可能であるが、その際
には第5図に示すように濃縮工程4を設け、そこでML
S 34度を上昇させたうえで汚泥培養工程1へ返送
することが不可欠である。
上記2段階操作の概念を更に発展させ、生物反応と分離
とを3段階で行う事も、勿論可能である。
とを3段階で行う事も、勿論可能である。
以上の説明からも明らかなように、この発明方法は、同
一廃水処理系内において、生棲する細菌群が生成する代
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、物理的、生物学的諸反応の相乗効果による急速な
可溶成分の取り込み汚泥化の進行により、廃水の浄化作
用を著しく進展させるものである。そしてこの急速な汚
泥状物質の生成により廃水のBCID濃度は激減される
ために、廃水のBODi度が高い場合であっても、従来
の活性汚泥法のように廃水を希釈してBOD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さえられ炭素源の散逸
が防止される上に、細凹群による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・汚
泥化が促進されるので、廃水の汚泥成分か効率よく取り
除かれる。なおこの方法により生成した汚泥は固形燃料
として適している。
一廃水処理系内において、生棲する細菌群が生成する代
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、物理的、生物学的諸反応の相乗効果による急速な
可溶成分の取り込み汚泥化の進行により、廃水の浄化作
用を著しく進展させるものである。そしてこの急速な汚
泥状物質の生成により廃水のBCID濃度は激減される
ために、廃水のBODi度が高い場合であっても、従来
の活性汚泥法のように廃水を希釈してBOD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さえられ炭素源の散逸
が防止される上に、細凹群による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・汚
泥化が促進されるので、廃水の汚泥成分か効率よく取り
除かれる。なおこの方法により生成した汚泥は固形燃料
として適している。
次にこの発明の実施例について説明する。
原廃水−メノシュ0.5鶴の荒目スクリーンを通した後
の人間化し尿。COD濃度は3250ppm a供給量
は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転である
ので、時間当り供給量は1t。
の人間化し尿。COD濃度は3250ppm a供給量
は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転である
ので、時間当り供給量は1t。
汚泥培養工程−容量が1−0ホの汚泥培養槽を使用。
ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼働時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.33m/時間供給
し、同量を排出する。又、細菌を常に活性化した状態に
保たなければならないので、24時間曝気である。
生物反応工程を出た廃水を新たに0.33m/時間供給
し、同量を排出する。又、細菌を常に活性化した状態に
保たなければならないので、24時間曝気である。
生物反応工程−・ラインミキサーを使用。
原廃水が7°5%(1時間当り1t)、汚泥培養工程か
らの汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混
合して瞬時に反応させた。
らの汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混
合して瞬時に反応させた。
分離工程−分離工程出口のBOD濃度20.0 ppm
、凝集剤使用せず。
、凝集剤使用せず。
以上の条件の元において、汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。
に処理した。
(1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽のDo(溶存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pmにコン1−ロールした。この場合に要する曝気風量
は、60M/ B OD 、kgとして、300r+?
/日必要。この場合に必要な曝気動力は、0.4kw(
設置動力)×24時間−9.6kwHであった。
pmにコン1−ロールした。この場合に要する曝気風量
は、60M/ B OD 、kgとして、300r+?
/日必要。この場合に必要な曝気動力は、0.4kw(
設置動力)×24時間−9.6kwHであった。
(2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽のDOを0.1 ppm以下にコントロール
した。この場合に必要な曝気動力は、好気性汚泥の5分
の1゜すなわち、1.9Kt<Hであった。
した。この場合に必要な曝気動力は、好気性汚泥の5分
の1゜すなわち、1.9Kt<Hであった。
(3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
汚泥培養槽で育成した場合。汚泥培養槽のDoを0.3
から0.5 ppmの範囲にコントロールした。この場
合に必要な曝気動力は、5.8KwHであった。
汚泥培養槽で育成した場合。汚泥培養槽のDoを0.3
から0.5 ppmの範囲にコントロールした。この場
合に必要な曝気動力は、5.8KwHであった。
なお、前記と同一条件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、60 m /
B’OD kgとして、必要な曝気風量は4875m
/ B、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)
×24時間−132KwHである。
って処理する場合に必要な曝気動力は、60 m /
B’OD kgとして、必要な曝気風量は4875m
/ B、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)
×24時間−132KwHである。
次に第4図に示されるこの発明のもう一つの実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
原廃水−メソシュ0.5111の荒目スクリーンを通し
た後の人間化し尿。COD濃度は3250ppm。供給
量は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転であ
るので、時間当り供給量は1t。
た後の人間化し尿。COD濃度は3250ppm。供給
量は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転であ
るので、時間当り供給量は1t。
汚泥培養工程−容量が12Mの汚泥培養槽を使用。
ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼動時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.41m/時間供給
し、該供給量の80%を生物反応工程に返送すると共に
、残部の20%を第2の生物反応工程に送入した。又、
細菌を常に活性化した状態に保たなければならないので
、24時間曝気である。
生物反応工程を出た廃水を新たに0.41m/時間供給
し、該供給量の80%を生物反応工程に返送すると共に
、残部の20%を第2の生物反応工程に送入した。又、
細菌を常に活性化した状態に保たなければならないので
、24時間曝気である。
生物反応工程−ラインミキサーを使用。
原廃水が75%(1時間当り1t)、汚泥培養工程から
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。第2の生物反応工程では分離工
程から送り出される廃水と、汚泥培養工程から送入され
る汚泥0.08t/時間とを瞬時に反応させた。
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。第2の生物反応工程では分離工
程から送り出される廃水と、汚泥培養工程から送入され
る汚泥0.08t/時間とを瞬時に反応させた。
分離工程−分離工程出口のBOD濃度200ppm、第
2の分離工程出口のBOD濃度50 ppm 、それぞれ凝集剤使用せず。
2の分離工程出口のBOD濃度50 ppm 、それぞれ凝集剤使用せず。
以上の条件の元において、汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。
に処理した。
(1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽のDOく溶存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pmにコントロールした。この場合に要する曝気風量は
、60m/BODkgとして、360イ/日必要。この
場合に必要な曝気動力は、0.51ny(設置動力)×
24時間−121uyHであった。
pmにコントロールした。この場合に要する曝気風量は
、60m/BODkgとして、360イ/日必要。この
場合に必要な曝気動力は、0.51ny(設置動力)×
24時間−121uyHであった。
(2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽のDoを0.1 ppm以下にコントロール
した。この場合に必要な曝゛気動力は、好気性汚泥の5
分の1゜すなわち、2.4KwHであった。
した。この場合に必要な曝゛気動力は、好気性汚泥の5
分の1゜すなわち、2.4KwHであった。
(3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽で育成した場合。
汚泥培養槽のDoを0.3から0.5 ppmの範囲に
コン1〜ロールした。この場合に必要な曝気動力は、7
.2に匈Hであった。
コン1〜ロールした。この場合に必要な曝気動力は、7
.2に匈Hであった。
なお、前記と同一条件の原廃水を従来の活性汚・ 記法
によって処理する場合に必要な曝気動力は、60醒/
B OD kgとして、必要な曝気風量は4875耐/
日、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)×2
4時間−132Kml(である。
によって処理する場合に必要な曝気動力は、60醒/
B OD kgとして、必要な曝気風量は4875耐/
日、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)×2
4時間−132Kml(である。
以上の実験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。
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。
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。
第1図は従来の活性汚泥法の一般一的なフローシート、
第2図は生物反応並びに分離を1工程ずつ有するこの発
明方法のフローシート例、第3図は第2図フローシート
例に濃縮工程を付加したこの発明方法のフローシート例
、第4図は生物反応並びに分離を72工程ずつ有すると
共に各生物反応工程に汚泥培養工程から汚泥をそれぞれ
供給するこの発明のフローシート例、第5図は第4図フ
ローシート例を変形した第2の生物反応工程通過後の混
合溶液の一部を濃縮工程を経て汚泥培養工程に返送する
この発明のフローシート例をそれぞれ示す。 1−汚泥培養工程、2.6−生物反応工程、3.7−分
離工程。 特許出願人 内 水 護 代理人 弁理士渡辺三彦 57 ( 手続補正書(自発) 昭和58年3月18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26784、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0・6 (361) 3
83i住所 大阪市北区太融町2番21号 6、補正の内容 (1)上記(1)については別紙の通り。 (2)上記(2)については下記の通り。 (1)明細書第7頁第6行目に「恩威吸着」とあるのを
、「吸蔵吸着」と補正する。 (2)明細書第7頁第9行目の「活動による」と1代謝
産物」との間に次の文章を加入する。 「汚泥状物質及び酸化酵素等を含むj (3)明細書第8頁第4行目の「活動による」と「代謝
産物」との間に次の文章を加入する。 「汚泥状物質及び酸化酵素等を含む」 (4)明細書第9頁第3行目に「相共通する」とあるの
を、「相類似する」と補正する。 (5)明細書第9頁第5行目に「代謝物が」とあるのを
、「代謝産物が」と補正する。 (6)明細書第11頁第2行目の「で十分で」を削除し
、代りに次の文章を加入する。 「が原則であるが数十分に及び場合も」(7)明細書第
11頁第2行目の「あり、」と「長時間の」との間に次
の文章を加入する。[これ以上の」 (8)明細書第11頁第3行目の「による代謝」を削除
し、代りに次の文章を加入する。 「の自己消化」 (9)明細書第11頁第9行目に「・蛋白」とあるのを
、「蛋白質」と補正する。 00)明細書第11頁第12行目に「−律」とあるのを
、「一体」と補正する。 01)明、I+lli書第13頁第3行目に「恩威吸着
」とあるのを、「吸蔵吸着」と補正する。 7、添付書類の目録 (1)特許請求の範囲(補正) 1通−゛・の
()゛ 1、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入する廃水
処理系であって、前記汚泥培養工程においては、細菌群
の活動による・・ ゛ び ヒ 2.を ・代謝産
物を可能な限り増量さ−せることにより、生物反応工程
へ活性化された状態の汚泥状物質を供給し、該生物反応
工程においては、汚泥培養工程から送入される活性化さ
れた状態の汚泥状物質と原廃水とを混合投入し、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、並びに微細汚泥の巨大化を急速に進行させる
と同時に、汚泥状物質による可溶性成分の吸着、吸蔵吸
着を進展させ、前記分離工程においては、生物反応工程
から送り込まれる汚泥状反応物質を含む混合溶液を廃水
と汚泥とに分離す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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌である特
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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属細菌を含む通性嫌
気性細菌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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌と、乳酸
菌属細菌、バチルス(Baci l1us)属細菌を含
む通性嫌気性細菌、とが共存する細菌群である特許請求
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。 5、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入し、該分
離工程において汚泥と分離された廃水と汚泥培養工程で
形成された汚泥状物質を含む混合溶液とを再度第2の生
物反応工程に混合投入した後、第2の分離工程において
再度汚泥と廃水とを分離する排水処理系であって、前記
汚泥培養工程においては、細菌群の活動によるY′ ゛
び ヒ 」七針仁代謝産物を可能な限り増量さ
せることにより、生物反応工程へ活性化された状態の汚
泥状物質を供給し、該生物反応工程においては、汚泥培
養工程から送入される活性化された状態の汚泥状物質と
原廃水とを混合投入し、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、並びに微細汚
泥の巨大化を急速に進行させると同時に、汚泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を進展させ、前記分離
f程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥状
反応物質を含む混合溶液を廃水と汚泥−とに分離し、前
記第2の生物反応工程、同しく前記第2の分離工程にお
いては、それぞれ上記生物反応工程、分離工程と同様の
現象並びに作用を進展させ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。 6、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌°である
特許請求の範囲第5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。 7、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Baci flus)属細菌を含む通性
嫌気性細菌である特許請求の範囲第5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。 8、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)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である特許請求の
範囲第5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。 手続補正書く自発) 昭和59年4月21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26784号 2、発明の名称 を機外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 ・19代理人 〒530電話大阪06 (361> 3
83’L住所 大阪市北区太融寺町2番21号 明細書の全文 6、補正の内容 別紙添付の通り補正する。 以上 明 細 書 1、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 2、特許請求の範囲 1、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入する廃水
処理系であって、前記lぢ泥培養工程においては、細菌
群の活動によるa・ヒ・′ 塵 ひ4ヒ −、′fを△
む代謝産物を可能な限り増量させることにより、生物反
応工程へ活性化された状態の汚泥状物質を供給し、該生
物反応工程においては、汚泥培養工程から送入される活
性化された状態の汚泥状物質と原廃水とを混合投入し、
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、並ひに微細汚泥。 の巨大化を急速Qこ進行させると同時に、汚泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を進展させ、前記分離
工程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥状
反応物質を含む混合/8液を廃水と汚泥とに分離するこ
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7η泥培養工程に含まれる細菌群か、スーブレ
ア(ZoogIoea)属細菌を含む好気性細菌である
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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属1
.IH菌、バチルス(Bacillus) i細菌を含
む通性嫌気性細菌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力l去。 4、前記汚泥培養工程に含まれる<、+V菌群が、スー
ブレア(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌と
、乳酸菌属細菌、バチルス(Baci、l 1us)屈
細菌を含む通性嫌気性細菌、とか共存する細菌群である
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
物反応による処理力法。 5、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入し、該分
離工程において汚泥と分離された廃水と汚泥培養工程で
形成された汚泥状物質を含む混合溶液とを再度筒2の生
物反応工程に混合投入した後、第2の分離工程において
再度汚泥と廃水とを分離する排水処理系であって、前記
汚泥培養工程においては、細菌群の活動によるに゛尼゛
j″′ ひ ヒ、−を八む代謝産物を可能な限り増量さ
せることにより、生物反応工程へ活性化された状態の汚
泥状物質を供給し、該生物反応工程においては、汚泥培
養工程から送入される活性化された状態の汚泥状物質と
原廃水とを混合投入し、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、並ひに微細汚
泥の巨大化を急速に進行−させると同時に、汚泥状物質
による可溶性成分の吸着、盪蔵吸着を進展させ、前記分
離工程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥
状反応物質を含む混合溶液を廃水とlη泥とに分離し、
前記第2の生物反応工程、同じく前記第2の分離工程に
おいては、それぞれ上記生物反応工程、分離工程と同様
の現象並ひに作用を進展させ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。 6、前記lη泥培養工程に含まれる細菌群が、スーブレ
ア(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌である
特許請求の範囲第5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。 7、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属綱菌を含む通性嫌
気性細菌である特許請求の範囲第5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。 8、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、スーブレア
(Zoogloea) 屈細菌を含む好気性細菌と、乳
酸菌属2:n+菌、バチルス(Bacillus) m
細菌を含む通性嫌気性細菌、とが共存する細菌群である
特許請求の範囲第5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、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C二よる処理
方法に関する。 周知のように、この種の廃水の処理方法としては、第1
図に示すような工程からなる活性汚泥法か従来から使用
されている。この方法は、廃水を一旦調整槽A′に溜め
て、必要に応して液性の均一化、栄養源の添加、PH8
1NJ整等の作業を施した後、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に一定期間滞留中に、
廃水の有機性物質か、送風(aC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(〕dツクック形成され、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7G泥
と上澄液を分離させ、上澄液は処理水として放流される
。一方、沈降した活性汚泥は、汚泥ポンプ已によって一
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B○Dij■
度か高い場合には、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で
処理する場合には、希釈水を多量に加えてB OD、
?M度を低下させる必要かある。 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か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
る曝気槽の増大に伴う送風機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+y’t bよ、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、廃水のB OD ’bTJ度いかんにかかわ
らず、極めてタフ率よくしかも短時間で処理することに
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、生
物反応工程へ導入される原廃水と汚泥培養工程から生物
反応工程に送入される活性化された汚泥状物質を含む混
合溶液とを混合して、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、車台、並びに微細汚泥
の巨大化を急速に進行させると同時に、lG泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を急速に進展させ、こ
れら生成物を含む混合/8液の一部を汚泥培養工程に返
送し該汚泥培養工程中で攪拌、曝気等を介して細菌群の
活動による汚泥状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物を
可能な限り増量させることにより、生物反応工程へ活性
化された状態の汚泥状物質を供給し、前記混合/8液の
残部を分離工程に送入し固液分離する廃水処理系を形成
したところにあり、従来法とは全く異なった処理方法で
ある。この処理方法においては、排水中の可溶性有機物
並ひに微細汚泥が汚泥培養工程において生成された汚泥
状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物と反応工程におい
て物理化学的に反応することにより巨大分子化並びに汚
泥化するものであり、従って反応工程における滞留時間
は短く、又当該工程における曝気は原則的に不必要であ
る。なお当該反応は酵素反応とは全く異なったものであ
る。このことは、酵素反応においては反応の進展に伴い
生成物の分子量が低下するが、当該反応においては排水
中に残存する熔解性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。 この発明方法を第2図を参照しつつ詳細に説明する。 この発明方法は、汚泥培養工程1で生成された活性化さ
れた汚泥状物質を含む混合溶液と有機性物質を含む廃水
の生物反応工程2において短時間に物理化学的に反応さ
せ、廃水中に含まれる汚濁成分を固液分離可能な状態に
すると同時に生物反応工程2で生成された汚泥状物質を
含む混合溶液の一部を汚泥培養工程1へ送り、該混合溶
液中に含まれる細菌群の生存・増殖に通した条件下にお
き、細菌群の活動による汚泥状物質及び酸化酵素等を含
む代謝産物を可能な限り増量させた後、汚泥及びlri
泥状物質を界面活性にして再び生物反応工程2へ返送す
る一方、残部の混合溶液を分離工程3に送入して汚泥と
廃水とに分離する廃水処理系である。 この廃水処理系で作用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、乳酸菌
属細菌及びハ′チルス(Bacillus)属細菌を含
む通性嫌気性細菌、ズーグレア(Zoogloea)属
細菌を含乾・好気性細菌と乳酸菌属細菌及びバチルス(
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であってもよい。これら細菌群は
廃水処理系の運転開始前に7η泥培養工程1の中にあら
かじめ投入しておくことにより以後はこれら生物反応工
程2、配管の中並びに汚泥培養工程1の中で自然増殖す
るものである。 なお、上記好気性細菌、通性嫌気性細菌、好気性に■菌
及び通性嫌気性細菌のいずれも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、のい
ずれもが、酵素の存在下において有効に機能する代謝回
路(metabolic system)ををし、従っ
て相類似する酸化段階の高い化合物、すなわちフェノー
ル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、アミノ酸等よりなる
代謝産物を生成し、それら代謝産物が廃水中の汚濁成分
に対し、類似の物理化学的随動を示すからである。 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
すにすべてこの発明方法で処理することかできる。 この廃水はます生物反応工程2へ連続もしくは不連続的
に定量ずつ供給される。該生物反応工程2においては、
汚泥培養工程1°がら活性化されたlG泥状物質を含む
混合?g液が同時に供給され、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て2液間の物理化学反応
′が進行するごとにより新たな反応生成物が生成された
後、この一部が汚泥培養工程1へ送り込まれ、残部は固
液か離可能な状態て分離工程3へ送入される。汚泥培養
工程1においては、該汚泥培養工程1に午棲する細菌群
の生倭、増殖に適した物理化学条件、例えば溶存酸素濃
度、攪拌条件、温度条件を保持し、これら細菌群による
代謝産物を増量させた後、この活性化された汚泥状物質
を再び生物反応工程2へ送入する。なお、汚泥培養工程
1から反応工程2へ送入される混合溶液は、活性化され
た状態の汚泥状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物が多
量に含まれ、かつ反応可能な存在状態にあることが不可
欠な関係から、汚泥培養工程1における物理化学条件は
、当該工程に生棲する細菌群の増殖を図ると同時に代謝
産物の菌体内蓄積をうながし、続いて菌体内蓄積された
代謝産物の菌体外排出をもたらすものでなくてはならな
い。一般に細菌は、環境条件かその生存・増殖に適した
場合には活溌に増殖しかつ代謝産物の生成・菌体内蓄積
を行なうか、゛環境条件が悪化した場合においては増殖
を停止しかつ生成代謝産物の菌体外排出を行なう。 従って当該汚泥培養工程1の運転条件は、細菌の上記−
膜特性を折り込んだものでなければならず、好気性細菌
が対象の場合には、溶存酸素濃度0.5ppm以上の条
件下で充分細菌群の増殖並びに代謝産物の生成・菌体内
蓄積を行なった後、溶存酸素濃度0 、lppm以下の
条件下で生成代謝産物の菌体外排出を実現する必要があ
る。なお通性嫌気性細菌を対象とした場合においては、
上記と逆の関係となる。又当該排水処理系が連続的に長
期に互って運転される′ものである関係から、汚泥培養
工程1の標準的運転条件はっぎのとおりとなる。 〔以下余白〕 第1表 〔以下余白〕 生物反応工程2において惹起する物理化学反応は、汚泥
培養工程1から送入される混合溶液に含まれる細菌群に
よる代謝産物並びに汚泥状物質と、廃水中に含まれる可
溶成分並びに不溶性成分との間で起るものであり、電荷
の平均化、吸着並びに吸蔵吸着、廃水中に含まれる可溶
性成分と細菌群による代謝産物との反応による分子の結
合、粒子化、凝集、縮合、重合等による分子の巨大化、
汚泥化、並びに微細汚泥の凝集による巨大化などの相乗
反応よりなる。 ちなみに、生物反応工程2における反応時間は数分以内
が原則であるが数百分に及ぶ場合もあり、これ以上の長
時間の滞留は却って細菌群の自己消化産物の過剰生成に
よる可溶性汚濁成分の増大という逆効果の表われること
が実験的に判明している。このようにして急速に反応し
、lη泥状物質を含む混合溶液となった廃水は、その一
部が汚泥培養工程1に返送され、残部は分離工程3に導
入される。 尚、酵素並びに蛋白質を豊富に含む、いかその他の水産
加工廃水においては、廃液の組成が当該廃水処理系に含
まれる細菌群の生棲に特に適しており、汚泥培養工程1
並びに生物反応工程2を一体化し、培養反応工程とする
ことも可能である。 又、BOD!!!度があまり高(ない原廃水に対しては
、それに対応して汚泥培養工程1内のMLSS濃度(汚
泥状物質の濃度)が低下するため生物反応工程2内のM
LSSi度も同様に低下し、滞留時間内での廃水浄化に
支障を来す場合が考えられるが、この際には第3図に示
すように、生物反応工程2から汚泥培養工程1への経路
途中に濃縮工程4を設けることで、汚泥培養工程1内の
IVI L SS濃度を上昇させると同時に生物反応工
程2内のM L S S ’61度を増大することで十
分な廃水浄化処理としての役割を果たすことが可能とな
るが、これらはこの発明方法の技術的範囲に含まれるも
のである。 前記分離工程3においては、生物反応工程2から送入さ
れる汚泥状反応物質を含む混合溶液が固液分離され、固
液分離後の廃水は処理水として廃水処理系外へ処理水と
して排出される一方、分離汚泥は系外に送り出される。 該分離工程3には通常脱水分離機が使用されるが、汚泥
並びに汚泥状物質の分離能力によっては沈降分離槽の使
用も可能である。 生物反応工程2に混合投入される原廃水量と汚泥培養工
程1からの返送量の割合は、原廃水量90%以下に対し
て返送量10%以上が適当であることが実験的に判明し
ている。 なお、系外へ送り出される排水中に規制値以上の熔解性
汚濁成分が含まれる場合においては、その濃度ミ汚濁成
分の物理化学的性状により、種々の高次処理工程5が行
われる。高次処理工程5としては、活性汚泥法等の生物
処理、彪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
、及びそれらの最適な組み合わせ、なとか可能である。 又、通性嫌気性細菌の一種である乳酸菌属細菌を含む嫌
気性細菌を使用した場合には、嫌気的条件の下でのm敗
細菌の増殖に伴う腐敗状態の進行が阻止され、従って腐
敗臭の発生が防止されると共に図外の分離工程で液体部
分を取り除かれた固体部分の放置状態下における腐敗の
進行が遅延される。 更に又、第4図に示すように分離工程3から送り出され
る廃水と、汚泥培養工程1で生成された汚泥状物質を含
む混合溶液とを第2の生物反応工程6に混合投入してさ
らに反応させた後筒2の分離工程7に送り込んで固液分
離するといった、生物反応と分離とを2段階で行い廃水
処理能力を向上させる方法がある。この場合において、
第2の生物反応工程6から送り出される混合溶液の一部
を汚泥培養工程1へ返送する事も可能であるが、その際
には第5図に示すように濃縮工程4を設け、そこでM
L S S 濃度を上昇させたうえでlη泥培養工程1
へ返送することが不可欠である。 上記2段階操作の概念を史に発展させ、生物反応と分離
とを3段階で行う事も、勿論可能である。 以上の説明からも明らかなように、この発明方法は、同
一廃水処理系内において、生棲する細菌群が生成子る代
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、物理的、生物学的諸反応の相乗効果による急速な
可溶成分の取り込み汚泥化の進行により、廃水の浄化作
用を著しく進展させるものである。そしてこの急速な汚
泥状物質の生成により廃水のB OD ’lr’M度は
激減されるために、−廃水のBODa度が高い場合であ
っても、従来の活性汚泥法のように廃水を希釈して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
れる効果かあると共に希釈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さえられ
炭素源の散逸か防止される上に、細菌群による代謝産物
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・汚泥化が促進されるので、廃水の汚泥成分が
効率よく取り除かれる。なおこの方法により生成した汚
泥は固形燃料として適している。 次にこの発明の実施例について説明する。 原廃水−メンシュ0.5 inの荒目スクリーンを通し
た後の人間化し尿。CoDi度は3250ppm。供給
量は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転であ
るので、時間当り供給量は1t0 汚泥培養工程−容量が10Mの汚泥培養槽を使用。 ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼働時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.33m+/時間供
給し、同量を排出する。又、細菌を常に活性化した状態
に保たなければならないので、24時間曝気である。 生物反応工程−ラインミキサーを使用。 原廃水が75%(1時間当り1t)、汚泥培養工程から
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。 分離工程−分離工程出口のBODi度200ppm、凝
集剤使用せず。 以上の条件の元において、汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。 (1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDo(i存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pm3’o分、0〜0.、lppm 5分、にコントロ
ールした。この場合に要する曝気風量は、60m/BO
D kgとして、300rr?/日必”要:この場合に
必要な曝気動力は、0.4kw(設置動力)×24時間
−9.6kwHであった。 (2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDoを(11ppm以下30分、1.0〜
0□7ppm5分、にコントロールした。この場合に必
要な曝気動力は、好気性汚泥の5分の1゜すなわち、1
.9に曽Hであった。 (3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
汚泥培養槽で育成した場合。lT5泥培養槽のDOをO
〜0.lppm 30分、1.0〜0.7ppm 30
分にコントロールした。この場合に必要な曝気動力は、
5.8KwHであった。 なお、前記と同一条件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、60耐/ B
OD kgとして、必要な曝気風量は4875IT?7
日、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)×2
4時間−132にK1Iである。 次に第4歯に示されるこの発明のもう一つの実施例につ
いて説明する。 原廃水−メソシュ0.5 mの荒目スクリーンを通した
後の人間化し尿。COD濃度は3250ppm。供給量
は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転である
ので、時間当り供給量は1t。 汚泥培養工程・−容量が12Mの汚泥培養槽を使用。 ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼動時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.41耐/時間供給
し、該供給量の80%を生物反応工程に返送すると共に
、残部の20%を第2の生物反応工程に送入した。又、
細菌を常に活性化した状態に保たなけれはならないので
、24時間曝気である。 生物反応工程−ラインミキサーを使用。 原廃水が75%(1時間当り1t)、汚泥培養工程から
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。第26生物反応工程では分離工
程から送り出される廃水と、汚泥培養工程から送入され
る汚泥0.08t/時間とを瞬時に反応させた。 分離工程−分離工程出口のBOD濃度200ppm、第
2の分離工程出口のBODi度50 ppm 、それぞれ凝集剤使用せず。 以上の条件の元においてミ汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。 (1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDO(溶存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pm30分、0〜0.lppm5分にコントロールした
。この場合に要する曝気風量は、60r+(/B○Dk
tHとして、360m/日必要。この場合に必要な曝気
動力は、0.5kw(設置動力)×24時間−12kw
Hであった。 (2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDOをo、 i ppm以下30分、1.
0〜0、7 ppm 5 分にコントロールした。この
場合に必要な曝気動力は、好気性汚泥の5分の1゜ずな
わち、2.4に讐Hであった。 (3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
lη泥培養槽で育成した場合。 汚泥培#槽のDoを1.0〜0.7ppm 30分、0
〜0、lppm30分にコントロールした。この場合に
必要な曝気動力は、7.2KwHであった。 なお、前記と同一条件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、6”Om/B
ODkgとして、必要な曝気風量は4875醒/日、こ
れに必要な曝気動力は、5,5(設置動力)×24時間
−132KnHである。 以上の実験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
ングコストか格安となる。 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す、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
か必要であるが、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。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来の活性汚泥法の一般的なフローシート、第
2図は生物反応並びに分離を1工程ずつ有するこの発明
方法のフローシート例、第3図は第2図フローシート例
に濃縮工程を付加した□この発明方法のフローシート例
J第4図は生物反応並ひに分離を2工程ずつ有すると共
に各生物反応工程にlη泥培養工程から汚泥をそれぞれ
供給するこの発明のフローシート例、第5図は第4図フ
ローシート例を変形した第2の生物反応工程通過後の混
合溶液の一部を濃縮工程を経て汚泥培養工程に返送する
この発明のフローシート例をそれぞれ示す。 1−7η泥培養工程、2.’6.−生物反応工程、3.
7−分離工程。 代理人 弁理士渡辺三彦
第2図は生物反応並びに分離を1工程ずつ有するこの発
明方法のフローシート例、第3図は第2図フローシート
例に濃縮工程を付加したこの発明方法のフローシート例
、第4図は生物反応並びに分離を72工程ずつ有すると
共に各生物反応工程に汚泥培養工程から汚泥をそれぞれ
供給するこの発明のフローシート例、第5図は第4図フ
ローシート例を変形した第2の生物反応工程通過後の混
合溶液の一部を濃縮工程を経て汚泥培養工程に返送する
この発明のフローシート例をそれぞれ示す。 1−汚泥培養工程、2.6−生物反応工程、3.7−分
離工程。 特許出願人 内 水 護 代理人 弁理士渡辺三彦 57 ( 手続補正書(自発) 昭和58年3月18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26784、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0・6 (361) 3
83i住所 大阪市北区太融町2番21号 6、補正の内容 (1)上記(1)については別紙の通り。 (2)上記(2)については下記の通り。 (1)明細書第7頁第6行目に「恩威吸着」とあるのを
、「吸蔵吸着」と補正する。 (2)明細書第7頁第9行目の「活動による」と1代謝
産物」との間に次の文章を加入する。 「汚泥状物質及び酸化酵素等を含むj (3)明細書第8頁第4行目の「活動による」と「代謝
産物」との間に次の文章を加入する。 「汚泥状物質及び酸化酵素等を含む」 (4)明細書第9頁第3行目に「相共通する」とあるの
を、「相類似する」と補正する。 (5)明細書第9頁第5行目に「代謝物が」とあるのを
、「代謝産物が」と補正する。 (6)明細書第11頁第2行目の「で十分で」を削除し
、代りに次の文章を加入する。 「が原則であるが数十分に及び場合も」(7)明細書第
11頁第2行目の「あり、」と「長時間の」との間に次
の文章を加入する。[これ以上の」 (8)明細書第11頁第3行目の「による代謝」を削除
し、代りに次の文章を加入する。 「の自己消化」 (9)明細書第11頁第9行目に「・蛋白」とあるのを
、「蛋白質」と補正する。 00)明細書第11頁第12行目に「−律」とあるのを
、「一体」と補正する。 01)明、I+lli書第13頁第3行目に「恩威吸着
」とあるのを、「吸蔵吸着」と補正する。 7、添付書類の目録 (1)特許請求の範囲(補正) 1通−゛・の
()゛ 1、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入する廃水
処理系であって、前記汚泥培養工程においては、細菌群
の活動による・・ ゛ び ヒ 2.を ・代謝産
物を可能な限り増量さ−せることにより、生物反応工程
へ活性化された状態の汚泥状物質を供給し、該生物反応
工程においては、汚泥培養工程から送入される活性化さ
れた状態の汚泥状物質と原廃水とを混合投入し、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、並びに微細汚泥の巨大化を急速に進行させる
と同時に、汚泥状物質による可溶性成分の吸着、吸蔵吸
着を進展させ、前記分離工程においては、生物反応工程
から送り込まれる汚泥状反応物質を含む混合溶液を廃水
と汚泥とに分離す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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌である特
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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属細菌を含む通性嫌
気性細菌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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌と、乳酸
菌属細菌、バチルス(Baci l1us)属細菌を含
む通性嫌気性細菌、とが共存する細菌群である特許請求
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。 5、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入し、該分
離工程において汚泥と分離された廃水と汚泥培養工程で
形成された汚泥状物質を含む混合溶液とを再度第2の生
物反応工程に混合投入した後、第2の分離工程において
再度汚泥と廃水とを分離する排水処理系であって、前記
汚泥培養工程においては、細菌群の活動によるY′ ゛
び ヒ 」七針仁代謝産物を可能な限り増量さ
せることにより、生物反応工程へ活性化された状態の汚
泥状物質を供給し、該生物反応工程においては、汚泥培
養工程から送入される活性化された状態の汚泥状物質と
原廃水とを混合投入し、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、並びに微細汚
泥の巨大化を急速に進行させると同時に、汚泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を進展させ、前記分離
f程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥状
反応物質を含む混合溶液を廃水と汚泥−とに分離し、前
記第2の生物反応工程、同しく前記第2の分離工程にお
いては、それぞれ上記生物反応工程、分離工程と同様の
現象並びに作用を進展させ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。 6、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌°である
特許請求の範囲第5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。 7、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Baci flus)属細菌を含む通性
嫌気性細菌である特許請求の範囲第5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。 8、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)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である特許請求の
範囲第5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。 手続補正書く自発) 昭和59年4月21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26784号 2、発明の名称 を機外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 ・19代理人 〒530電話大阪06 (361> 3
83’L住所 大阪市北区太融寺町2番21号 明細書の全文 6、補正の内容 別紙添付の通り補正する。 以上 明 細 書 1、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 2、特許請求の範囲 1、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入する廃水
処理系であって、前記lぢ泥培養工程においては、細菌
群の活動によるa・ヒ・′ 塵 ひ4ヒ −、′fを△
む代謝産物を可能な限り増量させることにより、生物反
応工程へ活性化された状態の汚泥状物質を供給し、該生
物反応工程においては、汚泥培養工程から送入される活
性化された状態の汚泥状物質と原廃水とを混合投入し、
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、並ひに微細汚泥。 の巨大化を急速Qこ進行させると同時に、汚泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を進展させ、前記分離
工程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥状
反応物質を含む混合/8液を廃水と汚泥とに分離するこ
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7η泥培養工程に含まれる細菌群か、スーブレ
ア(ZoogIoea)属細菌を含む好気性細菌である
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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属1
.IH菌、バチルス(Bacillus) i細菌を含
む通性嫌気性細菌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力l去。 4、前記汚泥培養工程に含まれる<、+V菌群が、スー
ブレア(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌と
、乳酸菌属細菌、バチルス(Baci、l 1us)屈
細菌を含む通性嫌気性細菌、とか共存する細菌群である
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
物反応による処理力法。 5、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入し、該分
離工程において汚泥と分離された廃水と汚泥培養工程で
形成された汚泥状物質を含む混合溶液とを再度筒2の生
物反応工程に混合投入した後、第2の分離工程において
再度汚泥と廃水とを分離する排水処理系であって、前記
汚泥培養工程においては、細菌群の活動によるに゛尼゛
j″′ ひ ヒ、−を八む代謝産物を可能な限り増量さ
せることにより、生物反応工程へ活性化された状態の汚
泥状物質を供給し、該生物反応工程においては、汚泥培
養工程から送入される活性化された状態の汚泥状物質と
原廃水とを混合投入し、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、並ひに微細汚
泥の巨大化を急速に進行−させると同時に、汚泥状物質
による可溶性成分の吸着、盪蔵吸着を進展させ、前記分
離工程においては、生物反応工程から送り込まれる汚泥
状反応物質を含む混合溶液を廃水とlη泥とに分離し、
前記第2の生物反応工程、同じく前記第2の分離工程に
おいては、それぞれ上記生物反応工程、分離工程と同様
の現象並ひに作用を進展させ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。 6、前記lη泥培養工程に含まれる細菌群が、スーブレ
ア(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌である
特許請求の範囲第5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。 7、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属綱菌を含む通性嫌
気性細菌である特許請求の範囲第5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。 8、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、スーブレア
(Zoogloea) 屈細菌を含む好気性細菌と、乳
酸菌属2:n+菌、バチルス(Bacillus) m
細菌を含む通性嫌気性細菌、とが共存する細菌群である
特許請求の範囲第5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、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C二よる処理
方法に関する。 周知のように、この種の廃水の処理方法としては、第1
図に示すような工程からなる活性汚泥法か従来から使用
されている。この方法は、廃水を一旦調整槽A′に溜め
て、必要に応して液性の均一化、栄養源の添加、PH8
1NJ整等の作業を施した後、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に一定期間滞留中に、
廃水の有機性物質か、送風(aC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(〕dツクック形成され、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7G泥
と上澄液を分離させ、上澄液は処理水として放流される
。一方、沈降した活性汚泥は、汚泥ポンプ已によって一
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B○Dij■
度か高い場合には、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で
処理する場合には、希釈水を多量に加えてB OD、
?M度を低下させる必要かある。 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か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
る曝気槽の増大に伴う送風機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+y’t bよ、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、廃水のB OD ’bTJ度いかんにかかわ
らず、極めてタフ率よくしかも短時間で処理することに
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、生
物反応工程へ導入される原廃水と汚泥培養工程から生物
反応工程に送入される活性化された汚泥状物質を含む混
合溶液とを混合して、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、車台、並びに微細汚泥
の巨大化を急速に進行させると同時に、lG泥状物質に
よる可溶性成分の吸着、吸蔵吸着を急速に進展させ、こ
れら生成物を含む混合/8液の一部を汚泥培養工程に返
送し該汚泥培養工程中で攪拌、曝気等を介して細菌群の
活動による汚泥状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物を
可能な限り増量させることにより、生物反応工程へ活性
化された状態の汚泥状物質を供給し、前記混合/8液の
残部を分離工程に送入し固液分離する廃水処理系を形成
したところにあり、従来法とは全く異なった処理方法で
ある。この処理方法においては、排水中の可溶性有機物
並ひに微細汚泥が汚泥培養工程において生成された汚泥
状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物と反応工程におい
て物理化学的に反応することにより巨大分子化並びに汚
泥化するものであり、従って反応工程における滞留時間
は短く、又当該工程における曝気は原則的に不必要であ
る。なお当該反応は酵素反応とは全く異なったものであ
る。このことは、酵素反応においては反応の進展に伴い
生成物の分子量が低下するが、当該反応においては排水
中に残存する熔解性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。 この発明方法を第2図を参照しつつ詳細に説明する。 この発明方法は、汚泥培養工程1で生成された活性化さ
れた汚泥状物質を含む混合溶液と有機性物質を含む廃水
の生物反応工程2において短時間に物理化学的に反応さ
せ、廃水中に含まれる汚濁成分を固液分離可能な状態に
すると同時に生物反応工程2で生成された汚泥状物質を
含む混合溶液の一部を汚泥培養工程1へ送り、該混合溶
液中に含まれる細菌群の生存・増殖に通した条件下にお
き、細菌群の活動による汚泥状物質及び酸化酵素等を含
む代謝産物を可能な限り増量させた後、汚泥及びlri
泥状物質を界面活性にして再び生物反応工程2へ返送す
る一方、残部の混合溶液を分離工程3に送入して汚泥と
廃水とに分離する廃水処理系である。 この廃水処理系で作用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、乳酸菌
属細菌及びハ′チルス(Bacillus)属細菌を含
む通性嫌気性細菌、ズーグレア(Zoogloea)属
細菌を含乾・好気性細菌と乳酸菌属細菌及びバチルス(
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であってもよい。これら細菌群は
廃水処理系の運転開始前に7η泥培養工程1の中にあら
かじめ投入しておくことにより以後はこれら生物反応工
程2、配管の中並びに汚泥培養工程1の中で自然増殖す
るものである。 なお、上記好気性細菌、通性嫌気性細菌、好気性に■菌
及び通性嫌気性細菌のいずれも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、のい
ずれもが、酵素の存在下において有効に機能する代謝回
路(metabolic system)ををし、従っ
て相類似する酸化段階の高い化合物、すなわちフェノー
ル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、アミノ酸等よりなる
代謝産物を生成し、それら代謝産物が廃水中の汚濁成分
に対し、類似の物理化学的随動を示すからである。 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
すにすべてこの発明方法で処理することかできる。 この廃水はます生物反応工程2へ連続もしくは不連続的
に定量ずつ供給される。該生物反応工程2においては、
汚泥培養工程1°がら活性化されたlG泥状物質を含む
混合?g液が同時に供給され、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て2液間の物理化学反応
′が進行するごとにより新たな反応生成物が生成された
後、この一部が汚泥培養工程1へ送り込まれ、残部は固
液か離可能な状態て分離工程3へ送入される。汚泥培養
工程1においては、該汚泥培養工程1に午棲する細菌群
の生倭、増殖に適した物理化学条件、例えば溶存酸素濃
度、攪拌条件、温度条件を保持し、これら細菌群による
代謝産物を増量させた後、この活性化された汚泥状物質
を再び生物反応工程2へ送入する。なお、汚泥培養工程
1から反応工程2へ送入される混合溶液は、活性化され
た状態の汚泥状物質及び酸化酵素等を含む代謝産物が多
量に含まれ、かつ反応可能な存在状態にあることが不可
欠な関係から、汚泥培養工程1における物理化学条件は
、当該工程に生棲する細菌群の増殖を図ると同時に代謝
産物の菌体内蓄積をうながし、続いて菌体内蓄積された
代謝産物の菌体外排出をもたらすものでなくてはならな
い。一般に細菌は、環境条件かその生存・増殖に適した
場合には活溌に増殖しかつ代謝産物の生成・菌体内蓄積
を行なうか、゛環境条件が悪化した場合においては増殖
を停止しかつ生成代謝産物の菌体外排出を行なう。 従って当該汚泥培養工程1の運転条件は、細菌の上記−
膜特性を折り込んだものでなければならず、好気性細菌
が対象の場合には、溶存酸素濃度0.5ppm以上の条
件下で充分細菌群の増殖並びに代謝産物の生成・菌体内
蓄積を行なった後、溶存酸素濃度0 、lppm以下の
条件下で生成代謝産物の菌体外排出を実現する必要があ
る。なお通性嫌気性細菌を対象とした場合においては、
上記と逆の関係となる。又当該排水処理系が連続的に長
期に互って運転される′ものである関係から、汚泥培養
工程1の標準的運転条件はっぎのとおりとなる。 〔以下余白〕 第1表 〔以下余白〕 生物反応工程2において惹起する物理化学反応は、汚泥
培養工程1から送入される混合溶液に含まれる細菌群に
よる代謝産物並びに汚泥状物質と、廃水中に含まれる可
溶成分並びに不溶性成分との間で起るものであり、電荷
の平均化、吸着並びに吸蔵吸着、廃水中に含まれる可溶
性成分と細菌群による代謝産物との反応による分子の結
合、粒子化、凝集、縮合、重合等による分子の巨大化、
汚泥化、並びに微細汚泥の凝集による巨大化などの相乗
反応よりなる。 ちなみに、生物反応工程2における反応時間は数分以内
が原則であるが数百分に及ぶ場合もあり、これ以上の長
時間の滞留は却って細菌群の自己消化産物の過剰生成に
よる可溶性汚濁成分の増大という逆効果の表われること
が実験的に判明している。このようにして急速に反応し
、lη泥状物質を含む混合溶液となった廃水は、その一
部が汚泥培養工程1に返送され、残部は分離工程3に導
入される。 尚、酵素並びに蛋白質を豊富に含む、いかその他の水産
加工廃水においては、廃液の組成が当該廃水処理系に含
まれる細菌群の生棲に特に適しており、汚泥培養工程1
並びに生物反応工程2を一体化し、培養反応工程とする
ことも可能である。 又、BOD!!!度があまり高(ない原廃水に対しては
、それに対応して汚泥培養工程1内のMLSS濃度(汚
泥状物質の濃度)が低下するため生物反応工程2内のM
LSSi度も同様に低下し、滞留時間内での廃水浄化に
支障を来す場合が考えられるが、この際には第3図に示
すように、生物反応工程2から汚泥培養工程1への経路
途中に濃縮工程4を設けることで、汚泥培養工程1内の
IVI L SS濃度を上昇させると同時に生物反応工
程2内のM L S S ’61度を増大することで十
分な廃水浄化処理としての役割を果たすことが可能とな
るが、これらはこの発明方法の技術的範囲に含まれるも
のである。 前記分離工程3においては、生物反応工程2から送入さ
れる汚泥状反応物質を含む混合溶液が固液分離され、固
液分離後の廃水は処理水として廃水処理系外へ処理水と
して排出される一方、分離汚泥は系外に送り出される。 該分離工程3には通常脱水分離機が使用されるが、汚泥
並びに汚泥状物質の分離能力によっては沈降分離槽の使
用も可能である。 生物反応工程2に混合投入される原廃水量と汚泥培養工
程1からの返送量の割合は、原廃水量90%以下に対し
て返送量10%以上が適当であることが実験的に判明し
ている。 なお、系外へ送り出される排水中に規制値以上の熔解性
汚濁成分が含まれる場合においては、その濃度ミ汚濁成
分の物理化学的性状により、種々の高次処理工程5が行
われる。高次処理工程5としては、活性汚泥法等の生物
処理、彪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
、及びそれらの最適な組み合わせ、なとか可能である。 又、通性嫌気性細菌の一種である乳酸菌属細菌を含む嫌
気性細菌を使用した場合には、嫌気的条件の下でのm敗
細菌の増殖に伴う腐敗状態の進行が阻止され、従って腐
敗臭の発生が防止されると共に図外の分離工程で液体部
分を取り除かれた固体部分の放置状態下における腐敗の
進行が遅延される。 更に又、第4図に示すように分離工程3から送り出され
る廃水と、汚泥培養工程1で生成された汚泥状物質を含
む混合溶液とを第2の生物反応工程6に混合投入してさ
らに反応させた後筒2の分離工程7に送り込んで固液分
離するといった、生物反応と分離とを2段階で行い廃水
処理能力を向上させる方法がある。この場合において、
第2の生物反応工程6から送り出される混合溶液の一部
を汚泥培養工程1へ返送する事も可能であるが、その際
には第5図に示すように濃縮工程4を設け、そこでM
L S S 濃度を上昇させたうえでlη泥培養工程1
へ返送することが不可欠である。 上記2段階操作の概念を史に発展させ、生物反応と分離
とを3段階で行う事も、勿論可能である。 以上の説明からも明らかなように、この発明方法は、同
一廃水処理系内において、生棲する細菌群が生成子る代
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、物理的、生物学的諸反応の相乗効果による急速な
可溶成分の取り込み汚泥化の進行により、廃水の浄化作
用を著しく進展させるものである。そしてこの急速な汚
泥状物質の生成により廃水のB OD ’lr’M度は
激減されるために、−廃水のBODa度が高い場合であ
っても、従来の活性汚泥法のように廃水を希釈して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
れる効果かあると共に希釈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さえられ
炭素源の散逸か防止される上に、細菌群による代謝産物
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・汚泥化が促進されるので、廃水の汚泥成分が
効率よく取り除かれる。なおこの方法により生成した汚
泥は固形燃料として適している。 次にこの発明の実施例について説明する。 原廃水−メンシュ0.5 inの荒目スクリーンを通し
た後の人間化し尿。CoDi度は3250ppm。供給
量は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転であ
るので、時間当り供給量は1t0 汚泥培養工程−容量が10Mの汚泥培養槽を使用。 ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼働時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.33m+/時間供
給し、同量を排出する。又、細菌を常に活性化した状態
に保たなければならないので、24時間曝気である。 生物反応工程−ラインミキサーを使用。 原廃水が75%(1時間当り1t)、汚泥培養工程から
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。 分離工程−分離工程出口のBODi度200ppm、凝
集剤使用せず。 以上の条件の元において、汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。 (1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDo(i存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pm3’o分、0〜0.、lppm 5分、にコントロ
ールした。この場合に要する曝気風量は、60m/BO
D kgとして、300rr?/日必”要:この場合に
必要な曝気動力は、0.4kw(設置動力)×24時間
−9.6kwHであった。 (2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDoを(11ppm以下30分、1.0〜
0□7ppm5分、にコントロールした。この場合に必
要な曝気動力は、好気性汚泥の5分の1゜すなわち、1
.9に曽Hであった。 (3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
汚泥培養槽で育成した場合。lT5泥培養槽のDOをO
〜0.lppm 30分、1.0〜0.7ppm 30
分にコントロールした。この場合に必要な曝気動力は、
5.8KwHであった。 なお、前記と同一条件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、60耐/ B
OD kgとして、必要な曝気風量は4875IT?7
日、これに必要な曝気動力は、5.5(設置動力)×2
4時間−132にK1Iである。 次に第4歯に示されるこの発明のもう一つの実施例につ
いて説明する。 原廃水−メソシュ0.5 mの荒目スクリーンを通した
後の人間化し尿。COD濃度は3250ppm。供給量
は10t/日、但し、1日当り10時間連続運転である
ので、時間当り供給量は1t。 汚泥培養工程・−容量が12Mの汚泥培養槽を使用。 ここでの滞留時間は3日。すなわち、稼動時において、
生物反応工程を出た廃水を新たに0.41耐/時間供給
し、該供給量の80%を生物反応工程に返送すると共に
、残部の20%を第2の生物反応工程に送入した。又、
細菌を常に活性化した状態に保たなけれはならないので
、24時間曝気である。 生物反応工程−ラインミキサーを使用。 原廃水が75%(1時間当り1t)、汚泥培養工程から
の汚泥が25%(1時間当り0.33t)の割合で混合
して瞬時に反応させた。第26生物反応工程では分離工
程から送り出される廃水と、汚泥培養工程から送入され
る汚泥0.08t/時間とを瞬時に反応させた。 分離工程−分離工程出口のBOD濃度200ppm、第
2の分離工程出口のBODi度50 ppm 、それぞれ凝集剤使用せず。 以上の条件の元においてミ汚泥培養工程を次の条件の元
に処理した。 (1)好気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDO(溶存酸素濃度)を1.0〜0.7p
pm30分、0〜0.lppm5分にコントロールした
。この場合に要する曝気風量は、60r+(/B○Dk
tHとして、360m/日必要。この場合に必要な曝気
動力は、0.5kw(設置動力)×24時間−12kw
Hであった。 (2)嫌気性汚泥を汚泥培養槽で育成した場合。 汚泥培養槽のDOをo、 i ppm以下30分、1.
0〜0、7 ppm 5 分にコントロールした。この
場合に必要な曝気動力は、好気性汚泥の5分の1゜ずな
わち、2.4に讐Hであった。 (3)好気性汚泥と嫌気性汚泥を半量ずつ有する汚泥を
lη泥培養槽で育成した場合。 汚泥培#槽のDoを1.0〜0.7ppm 30分、0
〜0、lppm30分にコントロールした。この場合に
必要な曝気動力は、7.2KwHであった。 なお、前記と同一条件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、6”Om/B
ODkgとして、必要な曝気風量は4875醒/日、こ
れに必要な曝気動力は、5,5(設置動力)×24時間
−132KnHである。 以上の実験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
ングコストか格安となる。 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す、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
か必要であるが、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。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来の活性汚泥法の一般的なフローシート、第
2図は生物反応並びに分離を1工程ずつ有するこの発明
方法のフローシート例、第3図は第2図フローシート例
に濃縮工程を付加した□この発明方法のフローシート例
J第4図は生物反応並ひに分離を2工程ずつ有すると共
に各生物反応工程にlη泥培養工程から汚泥をそれぞれ
供給するこの発明のフローシート例、第5図は第4図フ
ローシート例を変形した第2の生物反応工程通過後の混
合溶液の一部を濃縮工程を経て汚泥培養工程に返送する
この発明のフローシート例をそれぞれ示す。 1−7η泥培養工程、2.’6.−生物反応工程、3.
7−分離工程。 代理人 弁理士渡辺三彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を含む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入する廃水
処理系であって、前記汚泥培養工程にふいては、細菌群
の活動による代謝産物を可能な限り増量させることによ
り、生物反応工程へ活性化された状態の汚泥状物質を供
給し、該生物反応工程においては、汚泥培養工程から送
入される活性化された状態の汚泥状物質と原廃水とを混
合投入し、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、並びに微細汚泥の巨大化を
急速に進行させると同時に、汚泥状物質による可溶性成
分の吸着、急蔵吸着を進展させ、前記分離工程において
は、生物反応工程から送り込まれる汚泥状反応物質を含
む混合溶液を廃水と汚泥とに分離す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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(ZoOgloea)属細菌を含む好気性細菌である特
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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属細菌を含む通性嫌
気性細菌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、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)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。 5、有機性物質を含む原廃水を生物反応工程、分離工程
へ送ると共に生物反応工程で生成された汚泥状反応物質
を蒼む混合溶液の一部を汚泥培養工程を経由して再び生
物反応工程へ返送させ、残部を分離工程に送入し、該分
離工程において汚泥と分離された廃水と汚泥培養工程で
形成された汚泥状物質を含む混合溶液とを再度箱2の生
物反応工程に混合投入した後、第2の分離工程において
再度汚泥と廃水とを分離する排水処理系であって、前記
汚泥培養工程においては、細菌群の活動による代謝産物
を可能な限り増量させることにより、生物反応工程へ活
性化された状態の汚泥状物質を供給し、該生物反応工程
においては一汚泥培養工程から送入される活性化された
状態の汚泥状物質と原廃水とを混合投入し、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、並ひに微細汚泥の巨大化を急速に進行させると同
時に、汚泥状物質による可溶性成分の吸着、恩威吸着を
進展させ、前記分離工程に7おいては、生物反応工程か
ら送り込まれる汚泥状反応物質を含む混合溶液を廃水と
汚泥とに分離し、前記第2の生物反応工程、同じく前記
第2の分離工程においては、それぞれ上記生物反応工程
、分離工程と同様の現象並びに作用を進展させることを
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。 6、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Zoogloea)属細菌を含む好気性細菌である特
許請求の範囲第5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。 7、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、乳酸菌属細
菌、バチルス(Bacillus)属細菌を含む通性嫌
気性細菌である特許請求の範囲第5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。 8、前記汚泥培養工程に含まれる細菌群が、ズーグレア
(Z+oogloea)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である特許請求
の範囲第5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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58026784A JPS59166293A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58026784A JPS59166293A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166293A true JPS59166293A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12202937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58026784A Pending JPS59166293A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | 有機性物質を含む廃水の生物反応による処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59166293A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5168116A (en) * | 1988-11-02 | 1992-12-01 | Yamaha Corporation | Method and device for compressing signals of plural channels |
US5192824A (en) * | 1989-12-21 | 1993-03-09 | Yamaha Corporation | Electronic musical instrument having multiple operation modes |
-
1983
- 1983-02-19 JP JP58026784A patent/JPS59166293A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5168116A (en) * | 1988-11-02 | 1992-12-01 | Yamaha Corporation | Method and device for compressing signals of plural channels |
US5192824A (en) * | 1989-12-21 | 1993-03-09 | Yamaha Corporation | Electronic musical instrument having multiple operation modes |
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