JPS6129796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水産加工廃水、人蓄し尿廃水、農産
加工廃水などの有機性物質を含む廃水の生物学的
処理方法の改良に関する。

この発明の発明者は先に特願昭57−120064号に
おいて、従来の活性汚泥法による有機性物質を含
む廃水の生物学的処理に代わる有用な生物学的処
理方法を提案した。この生物学的処理方法の特徴
とするところを、第１図及び第２図のフローシー
トに基づいて説明すると、まず第１図に示すよう
に、有機性物質を含む廃水を調整槽１から嫌気槽
２、曝気槽３及び沈降分離槽４へ順に送ると共に
沈降分離槽４で生成された好気性汚泥を前記曝気
槽３へ返送させる廃水処理循環系であつて、前記
嫌気槽２においては、調整槽１から送られる廃水
を乳酸菌属細菌を含んだ通性嫌気性細菌を含む嫌
気性細菌が顕在化するのに適した曝気により嫌気
性汚泥の状態とし、前記曝気槽３においては、上
記嫌気槽２から供給される嫌気性汚泥と沈降分離
槽４から返送されてくるズーグレア（Zoogloea）
属細菌を含む好気性細菌が顕在化した好気性汚泥
を混合し曝気して凝集させて、全体として好気性
細菌が顕在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚
泥を生成し、前記沈降分離槽４においては、曝気
槽３から供給される好気性汚泥を含む液を沈降分
離して、上澄液を処理水として放流し、沈降した
好気性汚泥は上記の通り曝気槽３へと返送すると
共に余剰の好気性汚泥を廃水処理循環系外へ排出
するようにしたところと、第２図に示すように、
上記廃水処理循環系の沈降分離槽４で生成された
好気性汚泥を前記曝気槽３へ返送すると共に嫌気
槽２へも分配返送するようにしたところにある。

このような生物学的処理方法は、従来の活性汚
泥法に較べて、廃水の汚濁濃度のいかんにかかわ
らず処理することができるために、廃水を稀釈す
る必要がなく、その結果、曝気槽３等の諸装置を
小型化できると共に、運転管理が簡素化され、更
に曝気量が少くてよいためにランニングコストが
減少されるなどの種々の特長を有している。

しかしながら、廃水の汚濁成分や汚濁濃度の急
変、気象条件の変化、あるいはその他の物理化学
的条件に変動があつた場合には、廃水処理循環系
内の細菌の生存条件もこれに伴つて変動して、円
滑な廃水処理が行えなくなり、この結果、廃水処
理循環系を安定させるために多大の労力を必要と
する欠点があつた。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたも
のであつて、廃水の汚濁成分や汚濁濃度の急変、
気象条件の変化、あるいはその他の物理化学的変
化が生じた場合であつても廃水処理循環系を安定
させて円滑な廃水処理を行うことを目的とし、そ
の特徴とするところは、前記特願昭57−120064号
に係る発明における嫌気槽２及び曝気槽３内の廃
水の一部をそれぞれ別の活性化タンクに取り出し
てＣ／Ｎ比の調整と無機物の添加を行い且つこれ
ら活性化タンクにおいて嫌気槽２及び曝気槽３に
おけるのと同一条件の曝気撹拌を行つた後、それ
ぞれの活性化タンク内の廃水を嫌気槽２及び曝気
槽３に戻すようにしたところにある。

この発明方法を第３図に示すフローシートを参
照しつつ詳細に説明する。

この発明方法は、廃水を調整槽１、嫌気槽２、
曝気槽３及び沈降分離槽４と循環させる廃水処理
循環系において、嫌気槽２及び曝気槽３内の廃水
中の細菌の活性化を促すものである。

こ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）属が
主体でその他酵母も含まれ、嫌気性細菌としては
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（Streptococcus）属、バチルス
（Bacillus）属等に属する細菌が必須で、その他
偏性嫌気性細菌も含まれる。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
該系の中に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。

廃水は、水産加工廃水、蓄産し尿廃水、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。

この廃水にまず調整槽１に集められ、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。そして、所定時間滞留さ
せた後に、一定量が連続的に嫌気槽２へ給水され
る。

嫌気槽２においては、前記調整槽１から送られ
る廃水を送風機５から送り込まれる空気によつて
曝気される。この曝気は、廃水を弱く撹拌する目
的と、嫌気性細菌の主体をなす乳酸菌属細菌を含
んだ通性嫌気性細菌を顕在化させるため混合液に
溶存酸素を微量に提供する目的のためであるか
ら、単位汚濁物質当りの曝気量は嫌気槽３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
ことが経済的、実験的に判明している。これより
多い量の曝気を行うと、混合液の撹拌は十分に行
われるものの、嫌気性細菌が潜在化して曝気の目
的に反することとなるためである。このような条
件に合致した曝気を行うことにより、嫌気槽２内
においては、嫌気性細菌が顕在化した嫌気性汚泥
が生息している状態が維持される。

また、この嫌気槽２では、嫌気槽２内の廃水
を、ポンプ６によつて活性化タンク７に導いて、
Ｃ／Ｎ比の調整と無機物の添加を行うと共に、所
定時間の間嫌気槽２における同一条件の曝気撹拌
を送風機５から送られる空気によつて行つた後、
この活性化タンク７内の廃水を嫌気槽２へ戻す。
この活性化タンク７の容量は通常嫌気槽２容量の
百分の１から千分の１程度でよい。又、Ｃ／Ｎ比
は10乃至25の範囲内において廃水の汚濁成分によ
つて適宜選択調選される。このＣ／Ｎ比の調整は
廃水中に含まれる嫌気性細菌を活性化し、その増
殖速度を速めるために行うものであるが、Ｃ／Ｎ
比が高い場合には尿素等窒素成分を加えて低下さ
せ、Ｃ／Ｎ比が低い場合には廃糖密等の炭素成分
を加えて高くされる。無機物の添加は、Ｃ／Ｎ比
の調整と同様、廃水中に含まれる嫌気性細菌を活
性化し、その増殖速度を速めるために行うもので
あるが、通常活性硅酸50％程度をベースに、その
他の必要な塩類50％程度含む溶液を、活性化タン
ク７容量の３百分の１から千分の１程度添加す
る。活性化タンク７内で廃水を滞留させる時間
は、廃水中に存在する通性嫌気性細菌の分裂時間
の10倍程度、具体的には２時間30分程度が標準で
あるが、廃水の条件その他の理由によつて必要に
応じて滞留時間を延長又は短縮する。この活性化
タンク７への嫌気槽２内の廃水の供給は、前記し
た所定量を一括して供給して前記処理した後、再
び活性化タンク７内の廃水を一括して嫌気槽２内
へ戻すいわゆるバツチ処理が標準であるが、廃水
組成が嫌気性細菌の生育に特に適さない場合にお
いては一定量を連続的に供給してもよい。活性化
タンク７で処理された廃水は、前記したようにそ
れに含まれる嫌気性細菌が活性化しており、有機
物の微生物分解を促進するのに最も適した状態と
なつているために、これを曝気槽２へ戻すことに
よつて、嫌気槽２内の廃水もこの活性化タンク７
から戻された廃水と同様に有機物の微生物分解の
促進に適した状態すなわち廃水中の嫌気性細菌が
活性化した状態となるのである。この活性化タン
ク７における前記廃水のバツチ処理は、廃水組成
によつて連続して行つてもよいが、廃水の諸条件
の変化に伴つて処理系が円滑に運転できなくなる
可能性が生じた時だけ連続して行うようにしても
よい。活性化タンク７内の廃水の温度は、嫌気槽
２内の廃水の温度に対して±10℃以内の範囲が望
ましいが、最も望ましくは30℃以上32℃以下であ
る。

尚、前記調整槽１と嫌気槽２は廃水の性質ある
いは諸般の事情により調整槽１と嫌気槽２を一つ
にまとめてこれら２つの槽１，２を兼ねる調整嫌
気槽とすることができるが、これはこの発明方法
の技術的範囲に含まれるものである。

曝気槽３においては、前記嫌気槽２から供給さ
れる曝気性汚泥と沈降分離槽４から返送されてく
るズーグレア（Zoogloea）属細菌を含む好気性汚
泥が混合投入されて送風機５から送り込まれる空
気によつて曝気される。この両者の投入量は固形
物濃度で等量か好気性汚泥が少し多い目に投入さ
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た新たな汚泥
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
凝集力を有するが、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、単にクー
ロン力、フアンデルワールス力にのみによるもの
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。

嫌気性細菌としては、前記した通性嫌気性細菌
の添加が不可欠であるが、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嫌気性汚泥の生成が助長され
強固な凝集効果が一段と増大すると同時に、嫌気
槽２における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遅延され、従つて腐敗臭
の発生が防止される効果がある。

この曝気槽３における機能は、混合投入された
２つの種類の異なる汚泥を好気的条件の元におい
て撹拌曝気し、前記好気性汚泥の生成を促進なら
しめるためである。そして、この曝気槽３では、
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が
生成される。

また、この曝気槽３でも、曝気槽３内の廃水
を、ポンプ８によつて活性化タンク９に導いて、
Ｃ／Ｎ比の調整と無機物の添加を行うと共に、所
定時間の間曝気槽３における同一条件の曝気撹拌
を送風機５から送られる空気によつて行つた後、
この活性化タンク９内の廃水を曝気槽３へ戻す。
この活性化タンク９の容量は、通常曝気槽３容量
の百分の１から千分の１程度でよい。好ましい
Ｃ／Ｎ比の範囲、Ｃ／Ｎ比の調整の仕方、無機物
の添加、活性化タンク９内における廃水の曝気撹
拌のための滞留時間、バツチ処理が標準である点
等は前記嫌気槽２の活性化タンク７の箇所で説明
した内容と、本活性化タンク９の設置目的が好気
性細菌を活発化させる点であるのを除いて、同じ
である。活性化タンク９内の温度条件について
は、曝気槽３内の廃水の温度に対して±５℃の範
囲が望ましいが、最も望ましいのは25℃以上27℃
以下である。ここで、前記嫌気槽２に設けた活性
化タンク７内の廃水の温度と差異が生じるのは、
対象とする細菌群の外的温度条件に対する拠動が
異なることによるものである。

沈降分離槽４には、この好気性汚泥を含む廃水
が一定量連続的に入れられる。そして、この沈降
分離槽４において沈降した好気性汚泥は汚泥ポン
プ１０によつて、前記のように、曝気槽３へと返
送され、一方、上澄液は処理水として放流され
る。

尚、嫌気槽２においては、運転開始前に投入さ
れた乳酸菌属細菌を含んだ通性嫌気性細菌を含む
嫌気性細菌が曝気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４図に示すように、沈降
分離槽４で分離した好気性汚泥を、嫌気槽２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
嫌気性細菌が嫌気槽２で前記した曝気によつて顕
在化し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、嫌気槽２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。又、この系の場合には、前
記沈降分離槽４で沈降分離された好気性汚泥の嫌
気槽２及び曝気槽３への分配返送量は、嫌気槽２
への返送量が曝気槽３への返送量の通常約10分の
１以下である。この理由は、嫌気槽２への好気性
汚泥の返送は、好気性汚泥中に潜在化している嫌
気性細菌を廃水と混合して、嫌気槽２内における
嫌気的条件でこれら嫌気性細菌を増殖するためで
あるので少くてよいが、曝気槽３においては、好
気性汚泥を多量に生成し廃水処理効果を高めるた
めに多量の返送が必要となるのである。しかし、
廃水の汚濁濃度が極端に低い場合には、嫌気槽２
への返送量を前記量以上に返送したり、あるい
は、嫌気槽２出口において、図外の嫌気沈降槽を
設けて得た嫌気濃縮汚泥を嫌気槽２に直接戻す必
要がある。更に又、通性嫌気性細菌に乳酸菌属細
菌を含ませた場合に効果については、前記系と同
じである。

上記２つの廃水処理循環系において、沈降分離
槽４で沈降分離して返送した残余の好気性汚泥
は、汚泥脱水機１１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
部分は系内に戻されるか系外に排出される。尚、
以上の説明においては、嫌気槽２、曝気槽３及び
各活性化タンク７，９における曝気を送風機５か
ら送り込まれる空気によつて行う例について説明
したが、これに代えて、他の手段による曝気であ
つてもよいのは勿論である。更に、沈降分離槽４
で分離された好気性汚泥中に顕在化している好気
性細菌を一層活発化させて、曝気槽３における汚
泥生成率を高めるために、沈降分離槽４にて沈降
した好気性汚泥を再曝気する図外の再曝気槽を経
由してから分配返送するようにしてもよい。

又、通性嫌気性細菌として乳酸菌属細菌が含ま
れているので、この細菌の作用により、固液分離
した固体部分の汚泥は放置状態においても腐敗が
進行せず、従つて、悪臭の発生等の二次公害の発
生が阻止される。

上記の説明からも明らかなように、この発明方
法は、有機性物質を含む廃水を調整槽１から嫌気
槽２、曝気槽３及び沈降分離槽４へ順に送ると共
に沈降分離槽４で生成された好気性汚泥を前記曝
気槽３へ返送させる廃水処理循環系、あるいは、
前記系における沈降分離槽４で生成された好気性
汚泥を前記曝気槽３へ返送させると共に嫌気槽２
へも分配返送させる廃水処理循環系において、嫌
気槽２及び曝気槽３に活性化タンク７，９を設
け、各槽２，３内の廃水をこれら活性化タンク
７，９に導いて、嫌気性細菌又は好気性細菌を活
発化させた後に再び元の嫌気槽２及び曝気槽３へ
戻すようにしたものであるから、それぞれの槽
２，３内の細菌も活発化して、廃水中に含まれる
微生物が活性化された状態、すなわち、廃水中の
有機物の分解に適した状態となるように調整され
るために、廃水処理系の安定化を図ることができ
る。従つて、廃水の汚濁成分や汚濁濃度が急変し
た場合、気象条件の変化、その他の物理化学的変
化にも十分に対応することができると共に、円滑
な効率良い廃水処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はいずれも活性化タンクを設
けない廃水処理循環系のフローシート、第３図及
び第４図はいずれもこの発明のフローシート例を
それぞれ示す。 １……調整槽、２……嫌気槽、３……曝気槽、
４……沈降分離槽、７，９……活性化タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽、
   曝気槽及び沈降分離槽へ順に送ると共に沈降分離
   槽で生成された好気性汚泥を前記曝気槽へ返送さ
   せる廃水処理循環系であつて、前記嫌気槽におい
   ては、調整槽から送られる廃水を乳酸菌属細菌を
   含んだ通性嫌気性細菌を含む嫌気性細菌が顕在化
   するのに適した曝気により嫌気性汚泥の状態と
   し、前記曝気槽においては、上記嫌気槽から供給
   される嫌気性汚泥と沈降分離槽から返送されてく
   るズーグレア（Zoogloea）属細菌を含む好気性細
   菌が顕在化した好気性汚泥を混合し曝気して凝集
   させて、全体として好気的性質性細菌が顕在化し
   嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥の状態とし、
   更に、前記嫌気槽及び曝気槽内の廃水の一部をそ
   れぞれ別の活性化タンクに取り出してＣ／Ｎ比を
   10乃至25の範囲に調整すると共に活性硅酸50％程
   度をベースにその他の必要な塩類50％程度を含む
   溶液を前記活性化タンクの容量の３百分の１から
   千分の１添加し且つ乳酸菌属細菌を含んだ通性嫌
   気槽細菌を含む嫌気性細菌が増殖し得るに適した
   曝気撹拌を２時間30分前後行つた後、それぞれの
   活性化タンク内の廃水を嫌気槽及び曝気槽戻すこ
   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 有機性物質を含む廃水を調整槽から嫌気槽、
   曝気槽及び沈降分離槽へ順に送ると共に沈降分離
   槽で生成された好気性汚泥を前記嫌気槽、曝気槽
   へ分配返送させる廃水処理循環系であつて、前記
   嫌気槽においては、調整槽から送られる廃水と沈
   降分離槽から返送される好気性汚泥を混合した液
   をズーグレア（Zoogloea）属細菌を含む好気性細
   菌が潜在化し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するのに適した曝気
   により嫌気性汚泥の状態とし、前記曝気槽におい
   ては、上記嫌気槽から供給される嫌気性汚泥と沈
   降分離槽から返送されてくる好気性汚泥を混合し
   曝気して凝集させて、全体として好気性細菌が顕
   在化し嫌気性細菌が潜在化した好気性汚泥の状態
   とし、更に、前記嫌気槽及び曝気槽内の廃水の一
   部をそれぞれ別の活性化タンクに取り出してＣ／
   Ｎ比を10乃至25の範囲に調整すると共に活性硅酸
   50％程度をベースにその他の必要な塩類50％程度
   を含む溶液を前記活性化タンクの容量の３百分の
   １から千分の１添加し且つ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増殖し得るに
   適した曝気撹拌を２時間30分前後行つた後、それ
   ぞれの活性化タンク内の廃水を嫌気槽及び曝気槽
   へ戻す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。