JPS62155994A - 活性汚泥のバルキング防止剤及びそのバルキング防止方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、活性汚泥のバルキング（Ｂｕｌｋｉｎｇ）防
止方法に関するものである６更に詳しくは、活性汚泥中
にＳ　ｐｈａｅｒｏｔｉｌｕｓやカビ類が過剰に発生す
るとか他の理由で、汚泥が膨化する現象に白米した一種
の活性汚泥の異常障害はバルキングと呼ばれているが、
本発明はこのバルキングの発生を防止する方法に関する
ものである。

「従来の技術」 下水、し尿および各種有機性産業廃水は、普通活性、・
汚泥法によって処理される。この方法によって処理して
いる間、流入廃水の流量の変動、流入廃水中の有機物の
変動がおこり、これらの変動に応・して活性汚泥中の微
生物相も変化することが知られている。この微生物相の
変化が急激なときは、汚泥が膨化し、沈：降が悪くなり
、汚泥が水面、近くまで上昇し、汚泥の溢流量がふえ、
処理能力低下、場合によっては処理不能となるいわゆる
バルキング現象が発生する。この現象が生ずると、汚泥
は白っぽく、非常に軽く、沈降しにくいものとなり、Ｂ
ＯＤ除去率も極端に低下する。

活性汚泥が正常に機能しているか否かの一つの目安とし
て、Ｓ　Ｖ　Ｉ　（Ｓ　ｆｕｄｇｅ　Ｖｏｌｕｍｅ　　
Ｉ　ｎｄｅｘｓ汚泥指標）がある。このＳＶＩは、１ｇ
の活性汚泥が３０分間の沈降により占める容積で表わさ
れる。正常な機能を発揮する活性汚泥のＳＶＩは５０〜
１５０、特に１００以下であるが、バルキングを起した
活性汚泥のそれは、３００〜４００にもなることがある
。

このようなバルキングを起した活性汚泥は、その機能を
回復するのは容易でなく、最悪の場合には汚泥の入れ替
えの必要が生じ、工場などでは入れ替えの場合汚泥の馴
養がすむまで使用を中止しなけらばならず、工場の生産
計画に重大な影響を与えることとなる。

活性汚泥のバルキング発生を防止する方法としては、特
公昭５８−１４２７４号公報、特公昭５８−１４２７５
号公報等に記載の方法が提案されている。

特公昭５８−１４２７４号公報に記載の方法は、特定の
構造を有するジチオカルバミン酸塩の１種または２種以
上を、水に溶解して活性汚泥に添加する方法である。し
かしこの方法は、バルキングの原因が糸状菌類の異常繁
殖にある場合のみを対象としており、そのほかに原因が
ある場合には有効ではない。また、この方法によるとき
は、効果が発現されるまでには、活性汚泥の障害の程度
が比較的軽微であっても、４日以上、場合によっては１
０日以上必要であり、しかも毎日多量に添加し続けなけ
ればならないという欠点がある。

特公昭５Ｂ−１４２７５号公報に記載の方法は、廃水中
に、バリン、ロイシン、イソロイシン、グルタミン酸フ
ェニルアラニン、チロシン等のアミノ酸の１種または２
種以上を有効成分として含んでいる組成物を、活性汚泥
に添加するものである。

この方法によるときは、これらの有効成分を含んでいる
組成物を、流入廃水に対して０．５〜３ｋｇ／ｌ１１３
程度で、３時間以上継続的に添加する必要があり、効果
を発揮するまでには２４時間以上の時間が必要であると
の欠点がある。

活性汚泥のバルキング現象は、Ｓ　ｐｈａｅｒｏｔｉｌ
ｕｓ（ス７エロチルス属）、Ｔｈ１ｏｔｈｒｉｘ（チオ
トリックス属）、Ａ　ｓｐｅｒｇｉ　Ｉ　１ｕｓ（アス
ペルギルス属）、Ｐｅｎ１ｃｉｌｌｉｕ＋ｎ（ペニシリ
ウム属）等の糸状菌の異常繁殖にもとづくほか、特に冬
季には活性汚泥中に粘性に富むゼリー状の物質が発生し
１これが原因で汚泥が沈降しにくくなり、バルキング現
象を示すこともある。

後者の場合には、廃水に対して、ＺｎＣｌ２や、陽イオ
ン性ポリアクリルアミド系高分゛子凝集剤を添加するの
が効果的であるといわれている。しかし本発明者の実験
によれば、この方法は、曝気槽等においヤ、活性汚泥は
気泡を包含しやすく、気泡を包含した活性汚泥は、廃水
を処理する能力が極端に低下し、バルキング発生防止に
顕着な効果はないことが分った。　　　　　　　　　　
　　　′「発明が解決しようとした問題点」 本発明は、活性汚泥のバルキング現象、特に夏季に糸状
菌の異常繁殖にもとづくバルキング１、および冬季に高
い粘性物質にもとづくバルキング等、発生原因を問わず
、処理操作が容易で、短時間でＳＶＩ低下効果を発揮さ
せる方法な“提供することを目的とする。

ｒ問題点を解決するための手段」 しかして本発明の要旨とするところは、活性汚泥のバル
キングを防止するにあたり□、活性汚泥の乾燥固形分１
００重量部に対し、ジアルキルアミン、アンモニアおよ
びエピクロルヒドリンの反応によって得られる水溶性陽
イオン性重合体を、０．０５〜２５重量部添加すること
を特徴とする活、性汚泥のバルキング防止方法に存する
。

以下１．本発明の詳細な説明する。

本発明方法では、活性汚泥に対して、ジアルキルアミン
、エピクロルヒドリンおよびアンモニアの反応によって
得られる水溶性陽イオン性重合体を添加する。

ジアルキルアミンと゛しては、ジメチルアミン、ジ・エ
チルアミン、ジアルキルアミン、メチルエチルアミン、
メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン等があげ
られる。

アンモニアは、ジアルキルアミンに対してごくわずか添
加すればよい。その量はモル比で、アンモニア／ジアル
キルアミン＝ｏ、ｏｏｏｉ〜０．６の範囲で選ぶことが
でき、特に好ましいのはモル比でｏ、ｏ　ｏ　ｉ〜０．
１の範囲である。

ジアルキルアミン、アンモニアおよびエビクロルヒドリ
ンを反応させるには、ジアルキルアミンとアンモニアと
のモル数と、エピクロルヒドリンのモル数とをほぼ等モ
ルとし、撹拌機付き密閉型反応容器を用い、不活性〃ス
の雰囲気下で、反応容器内温を３０〜１００℃の温度範
囲とするのがよい。

より具体的には、ジアルキルアミンとアンモニアとの２
０〜７０重量％濃度の水溶液を、撹拌機、還流冷却器、
温度計等を備えた密閉型反応容器に仕込み、容器内雰囲
気を窒素がスで置換し、撹拌下、反応容器内温が上昇し
すぎないようにｉｐ！節しながら、エピクロルヒドリン
を連続的または回分式に添加するのがよい。反応容器に
エピクロルヒドリンとアンモニアとを添加し終えてから
、反応容器に、アルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化
物や水酸化物を、エピクロルヒドリン１モルに対して０
．００００１〜０．０１モル添加し、３０〜６０℃の温
度範囲として数時間保持すると、生成した重合体の分子
量を上昇させることができる。

なお、この反応生成物を、水溶液のまま、窒素〃ス雰囲
気下で、約３０℃の温度に保持すると、約２ケ月問程度
は、緩慢に、分子量が上昇する反応が進行する。この間
、容器に空気または酸素を入れると、分子量が上昇する
反応は進行しなくなる。

反応生成物である重合体は、２モルのＫＢｒ水溶液に溶
解して測定、算出する極限粘度［？］によって、分子量
の大小を判断することがで外る。本発明方法では、［η
］は０．０５以上、より好ましくは０．１以上、特に好
ましくは０．２以七ものらを使用する。

この水溶性陽イオン性重合体の使用量は、使用量が少な
すぎると、発明の目的が達成されないので好ましくなく
、逆に多すぎると廃水とともに系外に流去されるので好
ましくない。使用量は、活性汚泥の乾燥固形分１００重
量部に対して、０．０５〜２５重量部の範囲で選ぶのが
よい。より好ましくは。０．１〜１０重量部の範囲であ
る。

水溶性陽イオン性重合体を活性汚泥に添加するには、水
溶性陽イオン性重合体を水溶液としておき、この水溶液
を、 （１）流入廃水に混和、混合し、これを曝気槽に送る方
法。

（２）曝気槽や沈降槽の活性汚泥のバルキングが起って
いる槽に、直接添加する方法。

（３）返送汚泥に添加する方法。

のいづれかの方法、またはこれら２つ以上を組み合せた
方法によればよい。

活性汚泥に対して、水溶性陽イオン性重合体を、前記範
囲で添加すると、６ケ月以上はＳＶＩの上昇は認められ
ない。ＳＶＩが上昇する徴候が認められたら、その時点
で、水溶性陽イオン性重合体を、前記範囲で添加するの
がよい。

「発明の効果」 本発明方法は、以上説明したとおりであり、以下のよう
に、特別に顕著な効果を奏し、その産業上の利用価値は
、極めて大である。

（１）本発明方法によるときは、活性汚泥処理系に、単
に水溶性陽イオン性重合体を添加するだけで、短時間の
うちに、活性汚泥のＳＶＩの上昇を抑制することができ
る。

（２）本発明方法によるときは、曝気槽内の活性汚泥の
膨化はおこらず、沈降体積を小さくし、活性汚泥濃度を
高く保ち、ＢＯＤの除去効果を着しく高（するこ、とが
できる。

（３）本発明方法千よるときは、沈降槽においても活性
汚泥の沈降分離が極めて容易になる。しかも、沈降した
ものの体積（沈降体積）を着しく小さくできるため、余
、刹活性汚泥が生成しにくく、余剰活性汚泥の除去、焼
却処理を頻繁に行なう必要がな〜１゜ 「実施例」 以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定され
るものではない。

実施例Ｉ Ｃ０Ｄが３８０ｐｐ瞳の廃水原液を、容量３７０輸コの
曝気′！ｆ４１！室に、１基あたり３５ｍ３／時の速度
で送り、活性汚泥濃度３，５００ｐｐｍ（廃水に対する
乾燥固形分を率昧すりとし、更に曝気槽での原液をＣＯ
Ｄ：窒素元素：燐元素の比を１００：５：１、ｐＨを７
にそれぞれ調節したのち、各曝気槽に空気を８００１／
時間の速度で吹きこんだ。

上の処理をした処理液を、容量５００ｍ’の沈降槽に送
り、汚泥を自然沈降させ、上澄液と活性汚泥の濃縮液相
とを分離し、上澄液は流出水として河！１０二流した。

活性汚泥の濃縮液は、返送汚泥として、８０Ｉ１１″／
時間の速度で、曝気槽に返送し、活性汚泥の濃縮液のう
ち１ｍ３／時間を、余剰活性汚泥として、これに凝集剤
を添加して汚泥を凝集させ、遠心脱水機で脱水して、含
水率が９０％の脱水ケーキをえた。上の廃水処理操作を
長期間継続したところ、曝気槽の活性汚泥のＳＶＩが３
２０に達した。

ジメチルアミン、アンモニアおよびエピクロルヒドリン
の反応生成物（ジメチルアミン／アンモニア／エピクロ
ルヒドリンのモル比が１００／１／１００のもの）であ
って、２モルのＫＢｒ水溶液で測定した極限粘度が０．
２６の重合体を、水に溶解し、重合体が３０重量％濃度
の水溶液とした処理液を調製した。

前記速度で曝気槽に送っている廃水原液に対して、上の
処理液を重合体固形分の乾燥重量として３００ｋｇに相
当する量、４時間を要して添加した。この処理液の添加
終了後、曝気槽内の活性汚泥のＳＶＩを調べたところ、
８７と急激に低下していた。また、曝気槽のあとに設置
した沈降槽内部の活性汚泥濃度も、前記処理液添加前７
．５００ｐｐｍだったものが添加後は１２，１００ｐｐ
＋ｎと大幅に向上した。更に、前記処理液添加によって
、溶存酸素濃度変化およびＢＯＤの低下率については、
変化がなかった。

本発明方法に従って、上記の処理液を添加したあと１力
月間は、沈降槽内の活性汚泥の沈降表面の水準が上昇し
ないので、余剰汚泥として処理する必要がなく、従って
焼却処理する脱水ケーキの発生量も少なくなる。

比較例１ 実施例１に記載した例における曝気槽から、乾燥後の固
形分濃度が３＊５００ｐｐｍ、ＳＶＩが３２０の活性汚
泥をビーカーに採取した。

ジメチルアミン、アンモニアおよびエピクロルヒドリン
の反応生成物（３成分のモル比が１００／１／１００の
もの）であって、２モ゛ルのＫＢｒ水溶液で測定した極
限粘度が０．０３の重合体を水に溶解しで、重合体が３
０重重量濃度の水溶液とした処理液を調製した。

前記汚泥に対して、上記処理液を重合体固形分の乾燥重
量として５０ｐｐｍ〜４００　ｐｐＩｌｌの範囲で添加
量を変えて添加し、活性汚泥のＳＶＩの低下状況を観察
した。

この例で調製した処理液を、採取した活性汚泥に対し上
記範囲で添加しても、汚浣の沈降速度は遅く、ＳＶＩは
１６０以下にはならなかった。

比較例２ 比較例１に記載の例において、処理液として、市販され
ている陽イオン性ポリアクリルアミドであるＫＰ３５５
（ダイヤ７０ツク（株）製）ＪダイアクリアーＭＫ５０
００（三菱化成工業（株）製、商品名）、サンフロック
Ｃ４５０（Ｅ洋化成（株）製ミ商品慕）、クリクロック
（栗田工業（株）製、商品名）４種の水溶液を用い、そ
れぞれ添加量を変えて活性汚泥のＳＶＩの低下状況を観
察した。

上記４種の処理液の場合、はぼ同様の挙動を示し、活性
汚泥に対して、処理液中の固形分の乾燥重量として５０
ｐｐｍ前後で良好な沈降フロックを形成しはじめ、１０
０ｐｐ＋ｎ〜４００ｐｐｍ＊では沈降フロックの形成状
況に変化はなかった。また、いずれの場合も、処理液添
加後の活性汚泥のＳＶＩは、１２０以下にはならなかっ
た。

出願人　三菱モンサント化成株式会社 代理人　弁理士　　長谷用　　− （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性汚泥のバルキングを防止するにあたり、活性
   汚泥の乾燥固形分１００重量部に対し、ジアルキルアミ
   ン、アンモニアおよびエピクロルヒドリンの反応によっ
   て得られる水溶性陽イオン性重合体を、０．０５〜２５
   重量部添加することを特徴とする活性汚泥のバルキング
   防止方法。
2. （２）水溶性陽イオン性重合体は、２モルのＫＢｒ水溶
   液で測定した極限粘度が０．０５以上のものから選ぶこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項記載の活性
   汚泥のバルキング防止方法。