JPS6128398B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は中高濃度廃水を稀釈することなく処
理することが可能な有機性物質を含む廃水の生物
学的処理方法に関する。

周知のように、生し尿並びに水産加工における
煮汁や血汁のような汚濁濃度が極めて高い濃厚廃
水は、通常その処理に苦慮しており、例えばメタ
ン醗酵槽に入れて30日前後滞留させてメタンガス
を発生させて採集した後に、この脱離液を活性汚
泥法で処理するようにしている。しかしながら、
この従来の活性汚泥法は生し尿並びに脱離液等の
高濃度廃水の処理には適さないために、通常は活
性汚泥法で処理する前に原液廃水を数十倍の稀釈
水で稀釈してから生物学的処理をしている。この
従来の活性汚泥法の一般的な工程は、第１図に示
すように、稀釈した活性汚泥法の原液廃水を一旦
調整槽Ａに留めて、必要に応じて液性の均一化、
栄養源の添加、PH調節などの作業を施した後、そ
の一定量を連続的に曝気槽Ｂへ給水し、この曝気
槽Ｂで一定時間滞留させて、廃水中の有機物を送
風機Ｃから送り込まれる空気により活性化してい
る好気性細菌によつて酸化分解されて汚泥（フロ
ツグ）を形成してから、この汚泥と共に廃水を沈
降分離槽Ｄに送つて、沈降した汚泥と上澄液に分
離させ、上澄液は系外へ処理水として放流し、汚
泥は汚泥ポンプＥによつて一部を曝気槽Ｂへ返送
して循環使用し、残余の汚泥は汚泥脱水機Ｆにか
けてから系外へ排出する工程からなるものであ
る。

このような従来の活性汚泥法では、稀釈水の添
加により活性汚泥法の原液廃水が増加した分だ
け、曝気槽Ｂ等の装置類が大型化すると共に運転
操作が複雑になり、しかも曝気槽Ｂにおける曝気
量が多く必要となるので、送風機Ｃの動力費が増
大して運転コストが増大すると共に悪臭が発生す
る欠点がある。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
つて、中高濃度廃水を稀釈することなくそのまゝ
処理することにより、処理工程の諸装置の小型化
を図ると共に運転操作を簡素化し、更には、運転
コストの低減化と処理時間の短縮化並びに悪臭の
防止を図ることを目的とする。

この発明の特徴とするところは、中低濃度廃水
を第１調整嫌気槽から第１好気槽へ順に送水した
後に、第２調整嫌気槽を経由した前記中低濃度廃
水と同一又は類似の汚濁成分よりなる中高濃度廃
水と混合して第２好気槽から沈降分離槽へ送り、
該沈降分離槽で分離した好気性汚泥を前記第１調
整嫌気槽から出る中低濃度廃水と混合して第１好
気槽へ返送する廃水処理循環系において、生物学
的処理をするところにある。

この発明方法を第２図を参照しつつ以下詳細に
説明する。

まず、この発明において、同一又は類似の汚濁
成分よりなる中高濃度廃水及び中低濃度廃水と
は、例えば、サバ、イワシの水産加工工程におけ
る煮汁、血汁等を中高濃度廃水といい、一般工程
廃水を中低濃度廃水という。又、生し尿を中高濃
度廃水とした場合には、一般都市下水や稀釈し尿
が中低濃度廃水に該当する。更に、中高濃度廃水
の中には、前例のような末処理の原液廃水の他に
メタン醗酵脱離液も含まれる。

廃水は、水産加工廃水、蓄産し尿廃水、農産加
工廃水、その他有機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。

この発明の廃水処理循環系で作用する細菌のう
ち、好気性細菌としてはズーグレア（Zoogloea）
属細菌が必須でその他酵母も含され、嫌気性細菌
と乳酸菌（Lactobacillus）属細菌を含んだ一部
好気的性質を有する通性嫌気性細菌、例えばペデ
イオコツカス（Pediococcus）属、ストレプトコ
ツカス（Stretococcus）属、バチルス
（Bacillus）属等に属する細菌でその他偏性嫌気
性細菌が含まれていてもよい。これらの好気性細
菌及び嫌気性細菌は廃水処理循環系の運転開始前
に該系の中へあらかじめ投入しておくことにより
以後は該系の中で自然増殖したものが使用され
る。

中低濃度廃水は第１調整嫌気槽１から第１好気
槽２、第２好気槽３、沈降分離槽４へと順に送ら
れ、該中低濃度廃水と同一又は類似の汚濁成分よ
りなる中高濃度廃水は第２調整嫌気槽５から第１
好気槽２を出た前記廃水と混合して第２好気槽
３、沈降槽４へと送られる。

中低濃度廃水は第１調整嫌気槽１に集められ
て、ここで必要に応じて液性の均一化、栄養源の
添加、PH調節などの作業が行われると共に、送風
機６から送われる空気によつて曝気撹拌される。
この曝気撹拌は、第１調整嫌気槽１中に生息する
通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌を増殖させ、か
つ、この嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥を生
成させるために廃水中に均等して微量の溶存酸素
を提供するものであるから、単位汚濁物質当りの
曝気量は第１及び第２好気槽２，３の曝気量の通
常約10分の１以下の弱い曝気でよいことが経験
的、実験的に判明している。これより多い量の曝
気を行うと、廃水の撹拌は十分に行われるもの
の、通性嫌気性細菌が不活発となり嫌気性汚泥が
生成されなくなるためである。

中高濃度廃水は第２調整嫌気槽５に集められて
ここで中低濃度廃水と同様に必要に応じて廃水の
調整が行われて曝気撹拌されて通性嫌気性細菌を
含む嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥が生成さ
れる。

第１調整嫌気槽１を出る嫌気性細菌が顕在化し
た嫌気性汚泥を含む廃水は、沈降分離槽４から返
送される好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在
化した好気性汚泥と混合して生成された新たな汚
泥と共に第１好気槽２に投入される。この両者の
混合割合は固形物濃度で等量か好気性汚泥を少し
多い目にして混合される。この２つの種類の異な
る汚泥は、それぞれ相反する物理化学的性質を有
しており、これら相反する物理化学的性質のう
ち、クーロン力、フアンデルワールス力による好
気性汚泥と嫌気性汚泥との親和性の増大、並びに
２つの汚泥間におけるある種の高分子間結合反応
の形成及び好気性細菌により形成された粘膜によ
る粘着力などの相剰効果により、２つの汚泥間に
おける強固な凝集力がもたらされる。この強固な
凝集力並びに凝集の進行に伴う溶解成分の取り込
み効果によつて、好気性細菌と嫌気性細菌が共に
顕在化している新たな汚泥が生成されると共に、
廃水の浄化作用が促進されるのである。ちなみ
に、同一又は類似の汚泥成分よりなる廃水から生
成された好気性汚泥と嫌気性汚泥は、上記のよう
な強固な凝集力を有するか、これに反して、異な
つた廃水から生成された好気性汚泥と嫌気性汚泥
との間には、ほとんど凝集力が生じないことが実
験的に判明している。このことは、凝集反応が、
単にクローン力、フアンデルワールス力のみによ
るものではなく、ある種の高分子間結合反応の存
在を示すものである。

このようにして新たに生成された汚泥は、第１
好気槽２で曝気撹拌することにより、好気性細菌
が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥と
なつてか第１好気槽２より廃水と共に出て、前記
第２調整嫌気槽５から出た嫌気性汚泥を含む廃水
と混合して、前記と同様の理由により生成される
汚泥と共に第２好気槽３へ投入される。この両者
の混合割合は固形物濃度で等量か好気性汚泥が少
し多い目にして混合される。この新たな汚泥の生
成により第２調整嫌気槽５から出た嫌気性汚泥を
含む廃水の浄化作用が促進される。この新しい汚
泥は好気性細菌と嫌気性細菌が共に顕在化してい
る状態であるが、第２好気槽３で曝気撹拌される
ことによつて、好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌
が潜在化した好気性汚泥となつて沈降分離槽４へ
と送られる。

この沈降分離槽４においては、好気性汚泥が沈
降して上澄液と分離され、上澄液は処理水として
この廃水処理循環系外へ排出され、好気性汚泥は
前記の通り汚泥ポンプ７によつて第１調整嫌気槽
１から出る嫌気性汚泥を含む廃水と混合されて第
１好気槽２へ返送される。返送しない残余の好気
性汚泥は汚泥脱水機８によつて固液分離されて廃
水処理循環系外へ排出される。

尚、好気性汚泥にはこの廃水処理循環系の運転
開始前に該系の中に投入し又はその後自然増殖し
たズーグレア（Zoogloea）属細菌を含む好気性細
菌が顕在化しており、通性嫌気性細菌を含む嫌気
性細菌が潜在化している。又、第１調整嫌気槽１
と同様に、第１好気槽２、第２好気槽３及び第２
調整嫌気槽５における曝気撹拌も又送風機６から
送り込まれる空気によつて行われるが、これに代
えて他の手段による曝気撹拌であつてもよいのは
勿論である。

更に又、第１調整嫌気槽１及び第２調整嫌気槽
５においては、運転開始前に投入された通性嫌気
性細菌を含む嫌気性細菌が曝気撹拌によつて廃水
の流出入にもかかわらず増殖し続けて嫌気性汚泥
を生成しているが、廃水の汚濁濃度が諸種の理由
によつて減少した場合には前記嫌気性細菌の増殖
が不可能となることも生じ得るので、第３図に示
すように、沈降分離槽４で分離した好気性汚泥
を、第１調整嫌気槽１及び第２調整嫌気槽５へも
返送する廃水処理循環系とすることができる。こ
の系の場合には、好気性汚泥中に潜在化している
嫌気性細菌が第１調整嫌気槽１及び第２調整嫌気
槽５で前記した曝気撹拌によつて顕在化して増殖
することができるからである。従つて、この系に
おいては、第１調整嫌気槽１及び第２調整嫌気槽
５を出た廃水中には、嫌気性細菌が顕在化し好気
性細菌が潜在化した嫌気性汚泥が含まれている
が、この嫌気性汚泥を含む廃水と沈降分離槽４か
ら返送される好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が
潜在化している好気性汚泥が混合されて新たな汚
泥を生成するのは、前記系と同様である。

以上２つの廃水処理循環系において、通性嫌気
性細菌として乳酸菌属細菌を含ませているので、
この乳酸菌属細菌の作用によつて、強固な汚泥凝
集効果が一段と増大すると同時に、嫌気性汚泥の
生成が助長されて第１調整嫌気槽１及び第２調整
嫌気槽５における嫌気的条件の元での腐敗細菌の
増殖に伴う腐敗状態の進行が遅延され、従つて、
腐敗臭の発生も防止される効果がある。

以上の説明からも明らかなように、この発明方
法は、好気的条件の元で処理した中低濃度廃水中
に含まれる好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌潜在
化した好気性汚泥と、該中低濃度廃水と同一又は
類似の汚濁成分よりなる中高濃度廃水中に含まれ
る嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥を混合する
ことによつて生じる新たな汚泥によつて、中高濃
度廃水中に含まれる汚濁成分が急激に浄化される
のである。従つて、従来のように中高濃度廃水を
処理するに当つて、数十倍にも稀釈する必要はな
くなるために、各装置の小型化を図ることができ
ると共に運転操作も単純化される効果がある。更
に、各好気槽や各調整嫌気槽における曝気量も従
来の活性汚泥法と比較して著るしく少なくてよい
ために、運転経費が経減される。

この発明の実施例について以下説明する。

廃水………中低濃度廃水（サバ、イワシの加工工
程における一般工程廃水） BOD濃度6000ppm、450t／日。

中高濃度廃水（サバ、イワシの加工工程にお
ける煮汁） BOD濃度50000ppm、10t／日。

中高濃度廃水（サバ、イワシの加工工程にお
ける血汁をメタン醗酵した時の脱離液） BOD濃度12000ppm、10t／日。

従来の活性汚泥法における曝気風量 BOD濃度１Kg処理するのに要する空気量を50
m³／BODKgとして、 450×６Kg＋10×50Kg＋10×12Kg ×50m³÷24時間÷60分＝115.3m³／分 この曝気量に必要な送風機は30KW×５台。

この発明方法における曝気風量 第２調整嫌気槽における曝気風量 10×50Kg＋10×12Kg×50m³÷24時間÷60分 ×１／１０＝2.2m³／分（通常曝気の10分の１） 第１好気槽の入口BOD濃度750ppmである。

但し、汚泥返送率を百％とする（450t／日＋
470t／日＝920t日）。

第１好気槽における必要量は、 920×0.75Kg×50m³÷24時間÷60分＝29.4m³分 第２好気槽における曝気量も第１好気槽と同
じ、又、第１調整嫌気槽における曝気量は第１好
気槽の曝気量の1/10。従つて、 全曝気風量＝2.2m³／分＋29.4m³／分×２ ＋29.1m³／分×１／１０＝63.9m³／分 この曝気量に必要な送風器は30KW×２台と
17.5KW×１台。

以上の実施例からも明らかなように、この発明
方法の曝気量は、従来の活性汚泥法の曝気量と比
較して約半分である。

又、従来の活性汚泥法においては、上記条件の
廃水はそのまゝでは処理できないために、数十倍
に稀釈しなければならない。そのために、稀釈水
供給設備の設置、稀釈水経費、廃水の増加に伴う
各装置の大型化、運転管理の複雑化などの種々の
欠点があるが、この発明方法においては、これら
欠点をすべて解消し得た。

【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図及び第３図はこの発明方法のフロー
シート例をそれぞれ示す。 １……第１調整嫌気槽、２……第１好気槽、３
……第２好気槽、４……沈降分離槽、５……第２
調整嫌気槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一又は類似の汚濁成分よりなる中高濃度廃
   水と中低濃度廃水のうち、前記中低濃度廃水は第
   １調整嫌気槽から第１好気槽へ順に送水した後
   に、第２調整嫌気槽を経由した前記中高濃度廃水
   と混合して第２好気槽から沈降分離槽へ送り、該
   沈降分離槽で分離した好気性汚泥を前記第１調整
   嫌気槽から出る中低濃度廃水と混合して第１好気
   槽へ返送する廃水処理循環系であつて、前記第１
   調整嫌気槽においては、乳酸菌属細菌を含んだ通
   性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化した嫌気
   性汚泥が生成されるに適した曝気撹拌を行うと共
   に、この嫌気性汚泥を含む廃水と前記沈降分離槽
   より返送されるズーグレア（Zoogloea）属細菌を
   含む好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化し
   た好気性汚泥を混合して汚泥を生成し第１好気槽
   で曝気撹拌することにより好気性細菌が顕在化し
   嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥とし、更に、
   この新たな好気性汚泥を含む廃水と第２調整嫌気
   槽において曝気撹拌することによつて生成した乳
   酸菌属細菌を含んだ通性嫌気性細菌を含む嫌気性
   細菌が顕在化した嫌気性汚泥を含んだ廃水を混合
   して汚泥を生成し第２好気槽で曝気撹拌すること
   により再び好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜
   在化した好気性汚泥とし、この好気性汚泥を含む
   廃水を沈降分離槽へ送つて上澄液と分離した好気
   性汚泥を前記の通り第１好気槽へ返送すると共
   に、第１好気槽へ返送した残余の好気性汚泥及び
   前記上澄液を廃水処理循環系外へ排出することを
   特徴とする有機性物質を含む廃水の生物学的処理
   方法。 ２ 同一又は類似の汚濁生分よりなる中高濃度廃
   水と中低濃度廃水のうち、前記中低濃度廃水は第
   １調整嫌気槽から第１好気槽へ順に送水した後
   に、第２調整嫌気槽を経由した前記中高濃度廃水
   と混合して第２好気槽から沈降分離槽へ送り、該
   沈降分離槽で分離した好気性汚泥を前記第１調整
   嫌気槽から出る中低濃度廃水と混合して第１好気
   槽へ返送すると共に第１調整嫌気槽及び第２調整
   嫌気槽へも返送する廃水処理循環系であつて、前
   記第１調整嫌気槽においては、乳酸菌属細菌を含
   んだ通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化し
   た嫌気性汚泥が生成されるに適した曝気撹拌を行
   うと共に、この嫌気性汚泥を含む廃水と前記沈降
   分離槽より返送されるズークレア（Zoogloea）属
   細菌を含む好気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜
   在化した好気性汚泥を混合して汚泥を生成して第
   １好気槽で曝気撹拌することにより好気性細菌が
   顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥と
   し、更に、この新たな好気性汚泥を含む廃水と第
   ２調整嫌気槽において曝気撹拌することによつて
   生成した乳酸菌属細菌を含んだ通性嫌気性細菌を
   含む嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥を含んだ
   廃水を混合して汚泥を生成して第２好気槽で曝気
   撹拌することにより再び好気性細菌が顕在化し嫌
   気性細菌が潜在化した好気性汚泥とし、この好気
   性汚泥を含む廃水を沈降分離槽へ送つて上澄液と
   分離した好気性汚泥を前記の通り第１好気槽へ返
   送すると共に、第１調性嫌気槽及び第２調整嫌気
   槽へも分配返送し、前記返送した残余の好気性汚
   泥及び前記上澄液を廃水処理循環系該へ排出する
   ことを特徴とする有機性物質を含む廃水の生物学
   的処理方法。