JPS6128399B2 - - 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発化してい
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
水と混合して分離装置から第２好気槽を経由して
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分離装
置からの液体部分と混合して第２好気槽へも返送
する廃水処理循環系において、生物学的に処理す
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、前例のような未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まれ、嫌気性細菌
と乳酸細（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（Streptococcus）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、分離装置３、第２好気槽４、沈降分離槽５
へと送られ、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６
から第１好気槽２を出た前記廃水と混合して分離
装置３、第２好気槽４、沈降分離槽５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７から送ら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好気槽２における曝気量の通常約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
くなるからである。

中高濃度廃水は第２調整嫌気槽６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５から汚
泥ポンプ８により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、同一又は類似の汚濁成分よ
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、凝集反応か、単にクーロン力、フアンデルワ
ールス力にのみよるものではなく、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、第１好気槽２から廃水と共に出て、前記
第２調整嫌気槽６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
泥と共に分離装置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６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。尚、以上の微生物
凝集操作に加えて、処理効率を一層高める場合に
は、分離装置３において有機、無機の凝集剤を必
要量加えてもよい。更に、この新たな汚泥は分離
装置３において液体部分と分離した後に、汚泥脱
水機９によつて固液分離されて固体部分はこの廃
水処理循環系外へ排出され、液体部分は沈降分離
槽５から汚泥ポンプ８によつて返送される好気性
汚泥と混合されて第２好気槽４へ投入される。

尚、前記分離装置３は図示した沈降槽形式のも
のに限定されず、その他の物理的、機械的手段に
よる装置をも含むものである。第２好気槽４にお
ける曝気撹拌により、第２好気槽４においては好
気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気
性汚泥が活発化した状態となりその後沈降分離槽
５に送られて上澄液と好気性汚泥に分離される。
この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
８によつて、第１好気槽２及び第２好気槽４へ返
送される。

尚、以上の説明における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４及び第２調整嫌気槽６における曝気
撹拌も又送風機７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
６においては、運転開始前に投入された通性嫌気
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５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６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６
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６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細菌が生息する嫌気性汚泥
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５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
生成が助長され第１調整嫌気槽１及び第２調整嫌
気槽６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
に含まれる嫌気性細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜
在した好気性汚泥と、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くてよいた
めに、運転経費が軽減される。更に又、分離装置
３で生成された汚泥は、各種の飼肥料に有効に利
用することができる。

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、 （450x6Kg＋10x50Kg＋10x12Kg） ×50cm³÷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量 第２調整嫌気槽における曝気風量 （10x50Kg＋10x12Kg）×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1000ppmである。

但し、汚泥返送は第１好気槽と第２好気槽へ50
％ずつとする。

従つて、第１好気槽における必要風量は、 690×1.0Kg×50m³×24時間÷60分 ＝24.0m³／分。

第１調整嫌気槽における必要風量は第１好気槽
における風量の10分の１だから2.4m³／分。

第２好気槽の入口BOD濃度は450ppmである。

従つて、第２好気槽における必要風量は、 920×0.45Kg×50m³÷24時間÷60分 ＝14.4m³／分。

全曝気量＝2.2m³／分＋24.0m³／分＋2.4m³／分 ＋14.4m³／分＝43.0m³／分 この曝気量に必要な送風機は30KW×２台。

尚、この実施例においては、分離装置におい
て、液体硫酸バンド10ppmからなる凝集剤を使
用した。

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
較して半分以下である。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
……分離装置、４……第２好気槽、５……沈降分
離槽、６……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
   と混合して分離装置から第２好気槽を経由して沈
   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分離装置
   からの液体部分と混合して第２好気槽へも返送す
   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、この好気性汚泥を
   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新たな汚泥を生成し
   て分離装置で液体部分と分離し、この新たな汚泥
   は廃水処理循環系外へ排出し、液体部分は前記沈
   降分離槽より返送される好気性汚泥と混合して第
   ２好気槽で曝気撹拌することにより好気性細菌を
   活発化した後、この好気性汚泥を含む廃水を沈降
   分離槽へ送つて好気性汚泥と分離した上澄液を処
   理水として廃水処理循環系外へ排出し、好気性汚
   泥は前記の通り第１好気槽及び第２好気槽の入口
   へ返送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
   と混合して分離装置から第２好気槽を経由して沈
   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分離装置
   からの液体部分と混合して第２好気槽へ返送し更
   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
   気性汚泥を含む排水と前記沈降分離槽より返送さ
   れるズーグレア（Zoo−gloea）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、この好気性汚
   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新たな汚泥を生
   成して分離装置で液体部分と分離し、この新たな
   汚泥は廃水処理循環系外へ排出し、液体部分は前
   記沈降分離槽より返送される好気性汚泥と混合し
   て第２好気槽で曝気撹拌することにより好気性細
   菌を活発化した後、この好気性汚泥を含む廃水を
   沈降分離槽へ送つて好気性汚泥と分離した上澄液
   を処理水として廃水処理循環系外へ排出し、好気
   性汚泥は前記の通り第１好気槽及び第２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
   気槽へも分配返送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。