JPS6012198A - 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ｉ明は、人畜□し尿廃水、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、ＰＨ８
Ｊｌ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
液は処理水として放流される。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１．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８００９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１．そ
の特徴とすするところは、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並び、に活性
化された珪酸分を多量に含む物質を添加して混合す、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、並びに廃水中に含まれ
る微細汚泥の巨大化更には活性化された珪酸分を多量に
含む物質の作用により腐植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。

この発明を第２図を参照しつつ以下詳細に説明する。

原廃水は、人畜し尿廃水、水産加工廃水、農産加工廃水
Ｊその他め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・するととかできる。

この原廃水は、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から前記細菌群による酸化酵素゛
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□添加されると同時
に活性化された珪酸分を多量に含む物質・が多量に添加
され、これら性状の相異なった物質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並びに活
性化された珪酸を多量に含む物質と廃水中の汚濁成分と
の物理化学反応が通行し、新な反応生成物が生成される
。

反応工程１における反応時間は、反応物質の腐植化を十
分に進展させるため２時間以上の滞留が望ましいが不十
分な反応は数分以内の滞留であっても進行することが実
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
降分離槽、走行ろ布脱水機、プ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。

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
。

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）属細菌を含む好気性細菌群、乳酸菌属細菌・バチル
ス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気性細菌群
、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（Ｂａｃｉｆｌｕｓ）属
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。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
嫌気性細菌のいずれもが、相類似するフェノール化合物
、有機酸、糖、アミノ酸４、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Ｗ４４ｍ
の物理化学処理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ればよい。

この代謝産物の添加量は、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
しての核として機能する関係から微量でよく、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
態としては、酸化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く、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い。通常
の添加代謝産物を含む物質の種類としては、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
質及び腐植前駆物質などが挙げられる。このような物質
より抽出された酸化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
、有機溶剤、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
ール化合物、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圧縮合反応物であり、この腐植前駆
物質がその量及び存在形態におい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。

活性化された珪酸分を多量に含む物質とは、安山岩質又
は流紋岩質の火山灰、軽石の微粉、グリーンタフ（ｇｒ
ｅｅｎ　ｔｕｆｆ）などに起因するゼオライト（ｚｅｏ
ｌｉｔｅ　）鉱物を多量に含む岩石の微粉、粘土鉱物並
びに微粉状の珪藻土などであり、これら微粉中・に含ま
れる活性化された珪酸分並びに活性化された珪酸分を多
量に含む物質中に存在する鉄分等の含有金属が、生物反
応工程２で生成される物質の腐植化を急速に進行させる
ことにより廃水の浄化を進展させるので使用するもので
ある。

尚、一般に前記腐植化の進行は、代謝産物を含む汚泥と
、珪酸分があれば進行する。

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、代謝産物の添加前若しく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
結果腐敗臭等の悪臭物質が固定化される。

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。

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並びに活性化された
珪酸分を多量に含む物質と廃水中の有機可溶性成分並び
に微細汚泥との化学的・物理的諸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
の可溶性成分の醇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、固形物化及び腐植化が促進されるので、廃水の汚
泥成分が効率良く取り除かれる。

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。

次ぎに、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／−の高
圧脱水装置にかけ、このろ過した溶液中に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。活性化された珪酸分を多量に含む物質と
しては、安山岩質の軽石の微粉を使用した。

原廃水−・−人間性し尿、Ｃ０Ｄｆｉ度５７００ｐｐｍ
、１０ｒｒｒ／１０時間。この原廃水を貯溜槽において
曝気要件した。

添加物の添加量−０人間性し尿に対して代謝産物の２％
溶液を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。軽石の
微粉を１１０００ｐｐ添加。

反応時間−反応槽で２時間攪拌した。

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ＣｏＤＪ度は５０ｐｐｍ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以下であつた。

原廃水の暖気風量は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≠７．５四■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、６０　ｒｒｒ／ＢＯＤｋｇ
として、必要な曝気風量は４　Ｂ　７５　ｆｆｆ／Ｅ、
これに必要な曝気動力は５．５（設置動力）×２４時間
＝１３２ＫＷＨ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（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 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１２０７７６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）　３
８３１住所　大阪市北区太融寺町２番２１号 （１１明細書の特許請求の範囲の欄 （２）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１１前記＋１１については別紙の通り（２１前記（２
１については下記の通り■　明細書第６頁第１６行目 「多量に」を削除する。 ■　明細書第８頁第８行目〜第９行目 ［フェノール化合物、有機酸、糖、アミノ酸、酸化酵素
」を、「フェノール化 合及び酸化酵素、有ｔａ　Ｍ、多糖類、アノ酸」に補正
する。 ■　明細書第９頁第７行目 「このような」を、「汚泥状」に補正する。 ■　明細書第９頁第８行目 「代謝産物」を、「代謝産物又は腐植前駆物質含有物よ
り抽出された腐植前駆物質」に補正する。 ■　明細書第９真第９行目 「水」を、「水、弱酸水」に補正する。 ■　明細書第９真第９行目〜第１０行目「有機溶剤、ア
ルカリ」を、削除する。 ■　明細書第１頁第２行目を次のように補する。 「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　、アミノ酸等の」 ■　明細書第９頁第１５行目 「石炭、」を゛削除する。　′　： ■　明細書第１１頁第２行目 「固定成分」を「固形成分」に補正する。 ［相］　明細書第１２真第１９行目 「酸化酵素を含む代＃９１産物」を；「腐植前駆物質」
に補正する。 ■　明細書第１３真第６行目 「代謝産物」を「ｍ植前駆物質」に補正する。 ＠　明細書第１３頁第８行目 「された代謝産物の」を削除する。 ７、添付書類の目録 ｉｌｌ　特許請求の範囲（補正）　１通以上 Ｕ　−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並びに活性化された珪酸分を多量に
含む物質を添加することにより、原廃水、中の可溶性物
−の化学反応による結合、粒′□子化Ｊ凝集、線香、重
合並びに原廃水中に含まれる微細□汚泥の巨大化、更に
は活性化された珪酸分を多量に含む物質の作用により腐
植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（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気性細菌群
、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅ、ａ）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（通性嫌気ｉ生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′″ＬＪＪＪＵが、１１μ、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。 ６、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質が、安山
岩質若しくは流紋岩質の火山灰又は軽石の微粉である特
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。 ７、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質がグリー
ンタフ（ｇｒｅｅｎ　ｔｕｆｆ）などに起因するゼオラ
イト（ｚｅｏｌｉｔｅ　）鉱物を多量に含む岩石の微粉
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。 ８、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質が、粘土
鉱物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。 ９、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質が、微粉
状の珪藻土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。

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、む代謝塵、、物並びに活性化、された珪酸骨
   を多量に含む物質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１．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、更
   には活性化された珪酸骨を多量に含む物質の作、用、に
   より腐植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、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（Ｚｏｏｇ
   ｌｏｅ＠）属細菌を含む好気性細菌群、乳酸菌属細菌・
   バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属細菌を含む通性嫌気性
   細菌群、ズーグレア（Ｚｏｏｇｌｏｅａ）　＃ｉ細菌を
   含む好気性綿、菌と乳酸菌属細菌・バチルス（Ｂａｃｉ
   ｌｌｕｓ）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、前記腐植前駆物質が、石炭、亜炭、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。 ６、前記活性化された珪酸骨を多量に含む物質が、安山
   岩質若しくは流紋岩質の火山灰又は軽石の微粉□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。 ７．前記活性化された珪酸分を多量に含む物質がグリー
   ンタフ（ｇｒｅｅｎ　ｔｕｆｆ）などに起因するゼオラ
   イ）　（ｚｅｏｌｉｔｅ　）鉱物を多量に含む岩石の微
   粉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。 ８、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質が、粘土
   鉱物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。 ９、前記活性化された珪酸分を多量に含む物質が、微粉
   状の珪藻土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。