JPS60225694A - 廃水の処理方法 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、主として家庭用雑排水、産業廃水、食品加工
廃水等の廃水を、木質細片を主成分とする処理媒質中で
生物学的に処理する廃水の処理方法、更に詳しくは、か
かる処理方法において好適に用いられる廃水の処理媒質
への江刺方法に関するものである。

（発明の背景） 近年、廃水等の醗酵、分解、消化、濾過処理及び脱臭処
理等に各種微生物の活性を利用する方法が各方面で実用
化されてきている。

しかし、その反面多量の汚泥が発生し、これの適切な処
理、処分が要求されている。

各種汚泥の主な化学的組成、含有量および物理化学的特
性は次表１〜３の通りである。

表１　各種汚泥の化学的組成（乾燥固形物基準（１））
表２　各種汚泥の質と量 表３　各稲汚泥の物理的化学的緒特性 一般にこのような各種汚泥を適切に処分するには濃縮や
脱水などの適用性の優劣や操作上の諸問題ならびに最終
的な処分までの経費等に多くの難点が残されている。

そこで本発明者等が生物学的見知から、この（４） 様な廃水について種々研究を重ねたところによると微生
物の培養基質として木質細片が極めて優れており、汚泥
の発生が見られないこと、更にこの木質細片を用いた処
理装置は極めて簡単な構造のもので長期間にわたってほ
とんど保守及更新（交換）の必要がなく安定に機能でき
るものであることを見出している。

汚泥廃水の微生物処理において、処理媒質層として当該
木質細片が至適環境条件を造り出し層内に汚泥を発生さ
せることなく極めて効率良く廃水を処理することの処理
メカニズムは、好気性および嫌気性の微生物が共存し、
交互に作用して分解、消化、醗酵等の生化学的な処理が
行なわれていることによるものと推定され、極端な好気
的或いは嫌気的環境は汚泥の発生をまねくだめ避けなけ
ればならない。

０、２〜５観の細片径をもつ当該木質細片がかかる至適
環境条件を造り出す因子としては以下のような事が推定
される。

（イ）比表面積２００−程の広い面積をもっている為適
度な保水性と通気性を兼ね備えている。

（ロ）　自然環境下で育成した細孔、表面構造が微生物
共存に最適である。

ｅウ　処理媒質層全体への均一な透水分散を行う為、層
内での偏流（通称水みち）が起らない。

に）処理媒質層への被処理廃水江刺の過程で層内透下廃
水が層表面から適量の空気を導入する為、層内が嫌気性
的雰囲気の中で好気性微生物が生存・活動できる環境を
つくり出している。したがって層内の嫌気性的雰囲気が
強過ぎると思われる場合には、下層部方向から強制的に
通気することも良い。

かかる知見に基づいて、本発明者等は、木質細片を処理
媒質の主成分として微生物を好適に繁殖・活動させるよ
うにした廃水（汚泥）の処理方法等につき、種々の提案
を特許出願して提供してきている。

この廃水の処理方法は、被処理廃水１容量部を、粒度一
定の木質細片を主成分とする処理媒質層１〜１０容量部
に対して江刺し、周囲温度で処理することを基本的内容
とするものであり、前記処理のための装置は、代表的に
は、処理媒質を槽に充填して、これに廃水を江刺する形
式のものとして構成される。なお処理媒質には通気を行
なうことによって処理効果が向上される。

なお、このような微生物工学的な処理に用いられる前記
木質細片は、その粒度、粒度分布および木質成分組成を
所望の範囲内のものとして使用されるが、特に粒度は、
好ましくは細片径０．５〜３簡の範囲とすべきである。

細片径が０．２叫以下ではｐ材等として用いる際に目詰
まりを生じ易く、また５調以上では微生物培養質として
の単位面積当りの表面積が小さくなって充分な処理能力
を得ることが出来ないからである。

また粒度分布０．２〜１　ｍｍ　：　３０％、１〜２廟
：３０％、２〜３　ｗｎ　：　４０　％とし、成分組成
と１、−Ｃｉｌ：セルロース６０〜６５％、リグニン１
５〜２５％、ペントザン１５〜２５チ、水分１１〜１６
チのものが好ましく用いられる。

またこの木質細片を主成分とする処理媒質は該木質細片
単独である場合の他、その一部をゼオライト等の多孔性
無機物に代用置換したものとしてもよいが、この場合は
木質細片に対する割合を４０チ以下、好ましくは２５チ
以下とすることがよい。

ところで、前記したような処理を行なうにあたって、一
般的な処理媒質への被処理水充填の方法に従い、前記処
理槽上部より散水もしくは通常の注水を行なうものとす
ると、処理媒質である木質細片等（以下一部を無機物と
した場合を含めて木質細片と略称する）の層上部表面付
近に目詰まシが起こ如廃水の浸透速度を著しく減少させ
るという問題があった。

このような表面目詰シの原因は、廃水中の浮遊物および
廃水水質から順応発生する好気性の活性汚泥等が発生す
るものと推定される。

又、自由表面が水没状態におかれているような場合には
、嫌気性の汚泥が発生し、これら汚泥が自由表面上に付
着、堆積し目詰シになるものと推定される。

したがって、前記した一般的な江刺方法による場合には
、処理媒質！−の表面目詰りを解消するために、表面の
すきとシ、あるいは層のかきまぜ等の操作が併せて必要
であった。

（発明の目的） 本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、木質細片の
充填層に極めて効率よく、かつ微生物の繁殖環境に適し
た状態を維持しながら廃水を注入する方法を提供するこ
とを目的とする。

（発明の概要） 而して、かかる目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、木質細片又はこれに無機多孔粒体を混合し
た処理媒質層に、被処理廃水を江刺して生物学的処理を
行なわせる廃水の処理方法において、前記廃水の江刺は
、江刺廃水が直接大気に接することなく処理媒質内部に
放出されることで行なうことを特徴とする廃水の処理方
法にある。

このように、廃水を直接的に大気に接触させないで間接
的に空気を吸引し接触させる手法を用いれば、汚泥の発
生をまねくことなく、又浮遊物として江刺された汚泥を
消化してしまい、江刺付近での目詰シは起さない。・ｈ
　％　＆　ｉ％このことは、処理媒質層の上部自由表面
に単に廃水を噴霧するような場合には目詰りを生じ易い
のに対し、江刺廃水が直接大気と接触しないように、筒
径の２〜４倍相当の直径範囲の表面上を蓋をかぶせるよ
うに覆Ｘｉをほどこし、その覆の周囲外側から空気を層
内に吸引出来る様にしておくと、目詰りを生じにくくな
る実験結果からも裏付けられる。

ただし、実際的には、廃水の注水管を処理媒質層の内部
に差込みすることで、前記条件を満足させることが通常
であり、この場合において処理媒質層内部に廃水を放出
させる位置は、注水管を用いて層の上部表面から１０〜
５０ｃｒｎ以深とすることがよく、また層の下部からは
８０副程度以上の高さの位置とされることが望ましい。

これは、廃水江刺時の空気の巻き込みを考慮して、嫌気
条件、好気条件を効果的に現出させることが必要とされ
るからである。

前記方法に用いられる注水管の形状は、例えば処理媒質
内に差込まれる下端が開放されていて、かつ処理媒質内
の周壁部において径方向の貫通孔が形成されている丸筒
管等を使用することができ、貫通孔の大きさは１０〜１
６珊程度孔間隔は４０〜６０１程度であることが好まし
い。

本発明方法における注水管の配置態様は、代表的には処
理媒質層の上部表面の中央位置から垂直下方に内部に差
込まれることで行なわれるが、処理媒質層の容量、拡が
りにより複数本の注水管を適当な間隔をもって差込み配
置するようにしてもよく、要は程水管の貫通孔から周囲
に分散放出された廃水が、落下傘状のような状態で拡が
りながら下方に浸透するものとすればよい。

なお、本発明方法の処理対象とされる廃水とは、主とし
て家庭用雑排水、産業廃水、食品加工排水等をいうが、
不溶性の無機物特に砂が多く含まれるような場合にはこ
れを沈澱法等による前処理にて除去したものとするとと
がよく、また好ましい実用的具体例としては廃水中の汚
泥濃度が必要によシ希釈されて１０００　ｐｐｍ程度以
下であることが望捷しい。

（発明の実施例とその効果） 以下本発明を図示する装置を用いて行なった一実施例に
基づいて説明する。

第１図は本発明に係る廃水の注入方法の一例を示すもの
で図において１は廃水導入用の注水管、２は木質細片、
３けこの木質細片を充填した処理槽を示す。

このような装置において、被処理廃水を注水管１の中を
通して処理槽内に入れると、廃水と木質細片２が接触し
、細片の表面に付着もしくは多孔質部に浸透する。

また処理水が充填槽下部に移動するときに、処理槽３の
上部の大気と接触している木質細片を通して空気が導入
され、あたかも処理槽３は呼吸しているかのような状態
を呈する。

したがって微生物繁殖環境に適した空気の補給作用が行
なわれることになる。また注水管の埋設部を多孔とした
ことにより、廃水江刺の急激な流量変動に対しても木質
細片３と水の接触範囲を拡大することで過剰水量に対し
ても充分対応できる利点もある。

なお、４は廃水の導入口、５は槽３の底部に設けられた
排水管である。また第２図は注水管１の一部特に多孔部
分の形状を示すだめのものであシ、本例の注水管１は、
廃水導入口４から連らなる小径管部分から、ソケット６
を介して若干大径の多孔管７部分に接続されるようにな
っており、これらの管は合成樹脂製のものを用いること
が耐久性の面から望ましい。

なお、注水管は他の形式のものであってもよく、第３図
はこのような他の例として処理媒質表面の管周囲を蓋積
８で覆ったものを示している。

本発明者等は前記第１図に示す装置を用い以下の条件で
実験を行なった。

（実験） 使用装置 第１図に示す構造の装置において、 処理媒質　木質細片 粒径範囲　０．２〜５Ｗ１１ 水平断面積　１．　Ｏｔｒ？ 層　高　３．０　ｍ 注水管 管　径　１０ｍ 差込み深さ　１５０ｃｒｎ 多孔の上端位置　３０ｍ 実験方法 ＢＯＤ　１５０．　ｐＨ７の標準的な家庭用雑排水を槽
上部から筒管を介して２０１／ｆｊの流量で１分間江刺
し、１０分間休止の間欠江刺操作と反復し、常温で処理
した。

以上の操作により、廃水は全て極めて迅速に消化され、
また２４時間経過後において、処理槽内の木質細片層中
にはほとんど処理残渣が認められなかった。

処理槽からの排出液のｐＨは６．０、ＢＯＤ値け８であ
り、処理前の廃水に比べて、ＢＯＤの減少は顕著であっ
た。

また、下記表４は、対象汚泥および処理条件を変えて行
なった試験例についての結果を示しており、いずれもＢ
ＯＤの充分な低減が実現された。

表　４ 前記実施例に加えて家庭用雑排水、産業廃水、食品加工
排水等についてこれらの実施例と同様な方法で処理を施
した場合にも処理後の廃水は全て廃水処理の基準を満足
するものであった。

ＢＯＤ　３００．　ｐＨ７，５の食品加工排水１０−を
粒径０．２〜５喘の木質細片を処理槽３に充填してその
上部から３００１７時の流量で１２時間注江刺た。その
後江刺を中断し、引き続き処理槽下部から６０ｔ／時の
流量で１２時間送気する操作を反復し常温で微生物処理
を行なった。

廃水は全て極めて迅速に消化され、２４時間経過後の処
理構内の木質細片層中にはほとんど処理残渣が認められ
なかった。処理槽からの排出液のｐＨは６，３であり、
ＢＯＤ値は１０であった。

（発明の効果） 本発明方法によれば、木質細片を主成分とする処理媒質
内への好適な廃水江刺が実現され、これに伴なって処理
媒質内での好ましい微生物繁殖環境が与えられるために
良好な廃水処理が行なわれ、特に廃水の江刺と適宜の通
気以外には他の操作が不要となって、この種の廃水処理
の実用化の上での利益は極めて犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明方法に使用する処理媒質充填槽を示
す斜視図、第２図は廃水導入用の注水管を示す図、第３
図は注入管の型体例を示す図である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　木質細片又はこれに無機多孔粒体を混合した処理媒
   質層に、被処理廃水を江刺して生物学的処理を行なわせ
   る廃水の処理方法において、前記廃水の江刺は、江刺廃
   水が直接大気に接することなく処理媒質内部に放出され
   ることで行なうことを特徴とする廃水の処理方法０ ２　廃水の江刺を、処理媒質内部に差込んだ注水管を介
   し上部表面より１０〜５０ｍ以深で行なうととを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載した廃水の処理方法。