JPS6227095A

JPS6227095A - 廃水の処理方法

Info

Publication number: JPS6227095A
Application number: JP60165417A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Sarui; 猿井　喜一郎
Original assignee: FUIRUTON INTERNATL KK
Current assignee: FUIRUTON INTERNATL KK
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1987-02-05
Also published as: JPH021558B2

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、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、多孔質セラミックスと、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注入方法の改良に関するも
のである。

（従来の技術）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。

これら、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２　各種汚泥の質と量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地から、このような廃水
処理について、種々検討を加え、微生物の培養基質とし
て無機多孔粒体、すなわち、多孔質セラミックスと、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、この多孔質セラミックスと、木質細片を用い
た処理装置は、極めてＮ単な構造のもので長期間にわた
ってほとんど保守及び更新（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、すでに提示してい
る。

このような汚泥廃水の微生物処理において、処理媒質層
として前記多孔質セラミックスや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メカニズムは、該層内に好気
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、醗酵等の生物学的な処理が行われているものと
推定されるが、この場合においても極端な好気的或いは
嫌気的環境は、汚泥の発生をまねくためせけなければな
らない。

そして、０．２〜０．５ｍｍの細片径をもつ当該多孔質
セラミックスや、木質細片が共通してかかる至適環境条
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　ｍ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。

（ＩＩ＋）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。これは、細孔径の大きさが、０．
５〜５μｍは細菌、１０〜１００μｍは原生動物１００
μｍは微生動物の増殖と、各々適した条件となるからで
ある。

（ハ）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。

（ニ）処理媒質層への被処理廃水注加の過程で層内透下
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、多孔質セラミッ
クスと、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、現在まで、種々の提案を特許出願して提供
してきている。

しかし、前述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注加の方法に従い、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、
処理媒質の層上部表面付近に目詰りが起り、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りの原因は、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、ごれら汚泥が自由表面上に付
着、堆積し目詰りになるものと推定される。

したがって、前記した一般的な注加方法による場合には
、処理媒質層の表面目詰りを解消するために、表面のす
きとり、あるいは層のかきまぜ等の操作が併せて必要で
あった。

（発明が解決しようとする問題点）このため、本発明者等は、前記廃水の注加を、直接大気
に接することなく、処理媒質内部に放出させる方法を提
示し、前記問題点の解決を図った。

ことろで、この方法において、前記廃水を処理媒質内部
に注入する際、該注入管の形状や介在物を付加させるこ
と等により、更に好適な廃水処理が実施できることを確
認し、これから本発明を開発するに至ったものである。

（問題点を解決するための手段）本発明を、実施例に対応する第１図に基づき説明すると
、本発明の方法は、下部に排水管５を有する処理槽３内
の多孔質セラミックスと木質細片とを混合した処理媒質
２層中に、該槽外上部に導入口４を位置させた注入管１
を差込んで処理媒質層てん槽を主構成し、更に被処理廃
水を前記導入口４から直接大気に接することなく注入管
１内に注加させるとともに、該注入管１を介して該廃水
を落下させるようにし、且つ、注入管１の内壁から外部
に貫通させて設けた小孔１ａから、前記処理媒質２層内
に該廃水を放散させるようにした廃水処理方法である。

（作　用）このように、本発明において、廃水を直接的に大気に接
触させないで、前記注入管の内壁をつたわって流下させ
ることにより、間接的に空気を吸引し接触させる手法を
用いているので、一部好気性菌の発生を促した状態で処
理廃水を処理槽３内に導くことになり、この好気性菌に
よる消化速度が増大し、汚泥の発生をまねくことなく、
又浮遊物として注加された汚泥を消化してしまい、注加
付近での目詰りはおこさないようになる。。

このことは、処理媒質層２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、
注加廃水が直接大気と接触しないように、例えば筒径の
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１を処理媒質２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２層内部に廃水
を放出させる位置は、注水管１を用いて層の上部表面か
ら１０〜５０ｃｍ以深とすることがよく、また処理媒質
２屓の下部からは８０ｃｍ程度以上の高さの位置とされ
ることが望ましい。

これは、廃水注加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１の形状は、例えば処理媒
質２内に差込まれる下端が開放されていて、かつ処理媒
質２内の周壁部において径方向の貫通孔が形成されてい
る九筒管等を使用することができ、貫通孔の大きさは１
０〜１６ｍｍ程度、孔間隔は４０〜６０ｍｍ程度である
ことが好ましい。

又、前記本発明における注水管１内部に１、ラセン状８
、逆ロート状９、或は逆コマ状１０形状の廃水分水器を
介在させれば、更に、効率よく好気性菌の発生を促した
状態で廃水を処理槽３内に導くようになるため、処理槽
３内に流入する該廃水は、該好気性菌等による消化速度
が増大する。

そして、前記注水管１の配置態様は、代表的には処理媒
質２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２層の容量、拡が
りにより複数本の前記分水器を内在した注水管１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
注水管１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こと
がよく、また好ましい実用的具体例としては廃水中の汚
泥濃度が必要により希釈されて１１０００ｐｐ程度以下
であることが望ましい。

（実施例）以下、本発明を図示する装置を用いて行なった一実施例
に基づいて具体的に説明する。

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は多孔質セラ
ミックスと木質細片とを混合した処理媒質２Ｎ、３はこ
の処理媒質２を充填した処理槽３を示す。

このような装置おいて、被処理廃水を槽３外上部に導入
口４を位置させ、処理媒質２層内に差込まれた注水管１
、すなわち、埋設分水器を多孔１ａとした該注水管１の
中を通して処理槽３内に入れると、廃水と処理媒質２層
が接触し、該層細片の表面に付着もしくは多孔質部に浸
透する。

また処理水が充填層３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処理媒質２層を通して空気
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１の埋設部を多孔１ａ
としたことにより、廃水注加の急激な流量変動に対して
も処理媒質２層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は廃水の導入口で、前記注水管１に連通されて
いる。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１ａの形状を示す
だめのものであり、本例の注水管１は、廃水導入口４と
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、ごれら
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１は他の形式のものであってもよく、例え
ば、第３図に示すように、注水管１内部に、ラセン状分
水器８を吊＆’ｌで懸垂し連設した態様のものや、第４
図として示した注水管１内部に逆ロート状分水器９を吊
線Ｒで懸垂し連設した態様のものでも適宜採用できる。

そして、これら第３図、第４図の実施例の場合は、該注
水管Ｘ内の前記分水器８．９によって注加される廃水を
管１内壁側に移行させ、且つ、該内壁をつたわらせて落
下放出できるので、この作用により間接的に空気を吸引
させることとなって、処理媒質２層内の好気性菌類の増
殖を促すものとなるので、管１の小孔１ａから放散され
る該廃水の消化速度は増大する。

更に、別の実施例を示す第５図のように、例えば注水管
１の上部表面より１０〜５０ｃｍ以深の内部位置に、軸
受１１２等の冶具を取付具を介して取付けるとともに、
その下部位置にも同様な軸受１１ｂを取付けて、この上
部側軸受１１ａには、回転子１０、すなわち、上部に吊
部１０ａを有し、この吊部１０ａに逆コマ形の邪魔板１
０Ｃを吊下させ、更に、該邪魔板１０Ｃの底部中央部か
ら下部側に、先細りとした支軸１０ｂを設け、該支軸１
０ｂで前記邪魔板１０ｃを支持させてなる回転子１０の
前記吊部１０ａを吊懸させ、且つ、前記支軸１０ｂを前
記管１白下部位置に取付けた別の軸受１１ｂに回動可能
に取付けて構成すれば、注加される廃水の送圧等により
該回転子１０の邪魔板１０ｃが、例えば図中矢印方向に
回動して、性別廃水を注水管１内壁側１ｂ周面に分散移
送させ、注水管１の内壁に沿って該廃水を流下させるよ
うにすることができるので、前記第３図。

第４図の場合と同様な好気性菌類による該廃水の消化作
用が促進されるものとなる。

又、第５図で示したように、回転子１０を設置させた位
置の注水管１の管壁を外側に拡張させるようにすれば、
該回転子１０によって管内壁ｌｂ側に移送される廃水は
、前記注水管１に形成した多数の小孔から、広く処理媒
質２層内へ分散し、該媒質２層による汚濁物質等の消化
作用が効果的に行なわれるよになる。

更に、前記回転子１０を注水管１内に連設させれば、そ
の作用は拡大される。

このような本発明に係る廃水の処理方法は、被処理廃水
１容星部を、粒度一定の多孔質セラミックスと、木質細
片を主成分とする処理媒質２層１〜１０容量部に対して
注加し、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２を槽に充填して、これに廃水を注加する形式のも
のとして構成される。なお処理媒質２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
多孔質セラミックスと木質細片は、その粒度、粒度分布
および木質細片組成を所望の範囲内のものとして使用さ
れるが、特に該処理媒質２のうち、木質細片については
、好ましくは該細片径０．５〜３ｍｍの範囲とすべきで
ある。該細片径が０．２ｍｍ以下では濾材等として用い
る際に目詰まりを生じ易く、又５ｍｒｒ１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。

又、前記木質細片の粒度分布０．２〜ｌ　ｍｍ　：　３
０％。

１〜２　ｍｍ　：　３０％、２〜３　ｍｍ　：　４０％
とし、成分組成としてはセルロース６０〜６５％、リグ
ニン１５〜２５％。

ベントザン１５〜２５％、水分１１〜１６％、樹脂成分
０゜５〜１．５％のものが好ましく用いられる。

更に、前記多孔質セラミックスの粒度分布は１．０．３
〜１ｍｍ・・・５％　１〜３ｍｍ・・・１０％　３〜５
ｍｍ・・・１５％　５〜１５ｍｍ−６０％（比重０．４
〜０．６５）のものが使用され、成分組成の一例を示せ
ば、次の通りとなる。

ＳｉＣ２・・・　６７．５０　　（％）Ａｌ２Ｏ２・・
・　２２．５０Ｆｅｚ　０３−０．７０に２０　　　・・・　０．８５ＣａＯ・・・　０．３５ＭｇＯ・・・　３．１ＯＮ　ａ　ｚ　Ｏ−０，３０Ｔ　ｉ　Ｏ□　　・・・　０．３０またこの多孔質セラミックスを主成分とする処理媒質は
多孔質セラミックス単独である場合の他、その一部を木
質細片としてもよいが、この場合は多孔質セラミックス
に対する割合を４０％以下、好ましく２５％以下とする
ことがよい。

又、前記本発明に係る方法において、処理媒質２槽を構
成する多孔質セラミックスと木質細片とに、通常１０〜
６００ガウスのマグネット、フェライト、その他を混合
した磁石体、又は、棒状、板状等の磁石体を単体として
内在させ、該磁石体の有する自己磁界により、該処理媒
質２層内の好気性菌並びに嫌気性菌を固定させること、
或はは、処理槽３該に磁石体を設置して、その外部磁界
により処理媒質２層内の微生物を固定化させることがで
きる。

この際、特に処理槽３外部から前記磁界を作用させれば
、適宜磁力を制御できるので、処理媒質２層内の微生物
の固定化の調整が容易になり、これから微生物の活性度
の増減をはかることか可能となるのである。

従って、前記本発明の方法に、前述のように磁石体を用
いた場合には、被処理廃水の浄化処理が著しく向上する
。

次に、具体的に実例を示すため、本発明者等は、前記第
１図に示した装置を用い、以下の条件で実験を行った。

（実　験）使用装置第１図に示す構造の装置において、実験方法ＢＯＤ１５０．　ｐＨ７の標準的な家庭用雑排水を槽３
上部から注水管１を介して２０１／分の流量で１分間注
加し、１０分間休止の間欠性別操作と反復し、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３内の多孔質セラ
ミックスと木質細片からなる処理媒質２層中にはほとん
ど処理残渣が認められなかった。

処理槽３からの排出液のｐ）Ｉは６．０　、　ＢＯＤ値
は８゜０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。

なお、表４で示した木質細片は、日本国産の「杉」と外
国産の「マングローブ」を各々表示した比率で混合し使
用したが、処理能力の差は、殆んど認められなかった。

この際前記「マングローブ゛」としては、「ひるき′だ
まし属（ＡＶＩＣＥＮＩＡ）、のアビ、アビ（Ａｐｉ−
Ａｐｉ）種の細粉を使用した。

更に、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。

又、ＢＯＤ　３００　、ｐＨ７，５の食品加工排水１０
ｄを粒径０．５〜１５開の多孔質セラミックスと、粒径
０，２〜５ｍｍの木質細片とからなる処理媒質２を処理
槽３に充填してその上部から３００ｆ／時の流量で１２
時間注注加た。その後注加を中断し、引き続き処理槽３
下部から６０１／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。

廃水は全て穫めて迅速に消化され、２４時間経過後の処
理槽３内の多孔質セラミックス層と、木質細片とからな
る処理媒質２層中にはほとんど処理残渣が認められなか
った。処理槽３からの排出液のｐＨは６．３であり、Ｂ
ＯＤ値は１０であった。

（発明の効果）以上のように、本発明に係る廃水の処理方法は、多孔質
セラミックスと木質細片を混合して主成分とする処理媒
質内へ、直接大気に接しないように、注水管を介して廃
水を導入させるとともに、該注水管の内壁から外部に貫
通させて設けた多数の小孔から、該廃水を前記処理媒質
内に放出させるものであるから、性別された廃水は、注
水管の例えば内壁にそって落下するとともに、該注水管
に設けた小孔から処理媒質内に広く分散、配送されるよ
うになり、これから、該処理媒質内への好適な廃水注加
と、処理媒質による消化作用が実現されるのである。

又、前記廃水注加時において、間接的に空気を吸引する
状態となるので、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、特に廃水の性別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、極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する処理媒質を充填した処
理槽を示す斜視図、第２図は廃水導入用の多孔形注水管
を示す説明図、第３図、第４図。第５図は、各々注水管の別の態様を示す説明図である。１・・・注水管、　２・・・処理媒質、３・・・処理槽
、４・・・導入口、　　５・・・廃水管、　　６・・・
ソケット、７・・・多孔管、　８・・・ラセン状分水器
、９・・・逆ロート状分水器、１０・・・逆コマ状分水器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多孔質セラミックスと木質細片とを混合してなる
処理媒質内に、被処理廃水を注入管を介して注加して生
物学的処理を行なわせる廃水の処理方法において、前記
廃水の注加は、該注加廃水が、直接大気に接することな
く、前記注入管内に導入され、且つ、該注入管の内壁か
ら、外部に貫通させて設けた小孔から、前記処理媒質内
に放出することで行なうことを特徴とする廃水の処理方
法。
（２）廃水の注加を、処理媒質内部に差込んだ注入管の
上部表面より１０〜５０ｃｍ以深で行なうことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の廃水の処理方法。
（３）廃水の注加を、注入管内部に設置したラセン状の
分水器を介在させて行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の廃水の処理方法。
（４）廃水の注加を、注入管内部に設置した逆ロート状
の分水器を介在させて行なうことを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の廃水の処理方法。
（５）廃水の注加を、注入管内部に設置した逆コマ状の
分水器を介在させて行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の廃水の処理方法。
（６）処理媒質内、又は処理媒質を内在する処理槽の外
部に磁石体を介在させて行なうことを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項又は第３項又は第４項又は第
５項記載の廃水の処理方法。