JPS62282695A - 廃水の処理方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機物を多く含む廃水である下水。

尿尿、産業廃水等をメタン醗酵による嫌気性処理を行な
う廃水処理方法の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、メタン醗酵は、采尿、下水汚泥、高濃度産業廃水
に適用されているが、処理水として窒素。

リンを含む外、硫化水素に代表される硫黄の還元物を多
く含み、臭気を発生したり、生物に阻害を与えたりする
。そのため、下水処理場ではメタン醗酵の脱水後の絞り
液を活性汚泥槽で再処理している。尿尿処理では硝化、
脱窒処理を行なう必要がある。

然し、これらの後処理工程は、酸素を溶解するために動
力が必要となること、還元性物質を酸化するための酸素
が必要となること、硫黄により生物の増殖や代謝が阻害
されること、生物を生育させるために補助的な基質の添
加が必要となることといった問題点を有している。

そこで、窒素成分を含む汚水を嫌気性処理工程で処理し
た時に発生する硫化水素を硝化脱窒工程で自栄養細菌を
利用して脱窒することが提案されている（特公昭６０−
３８７６号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し、特公昭６０−３８７６号公報に係る発明は、脱窒
する点に於て優れているが、硝化工程を含むために酸素
を１容解するための動力が必要となる。又、汚水中のリ
ンを除去することが出来ず、而も、補助的な基質を必要
とする場合がある等の不具合があった。

［発明の目的］ 本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為された
もので、その目的は、嫌気性下で光合成反応を行ない硫
化水素を硫酸へ転換する紅色硫黄細菌や緑色硫黄細菌の
働きにより生物細胞材料として除去することにより脱窒
とリンの除去を行なうことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る廃水の処理方法は、下水、尿尿。

産業廃水等をメタン醗酵による処理をした後、硫化水素
を硫酸に転換する光合成反応によって処理するものであ
る。

本発明に於て、硫化水素を硫酸に転換する光合成反応は
、嫌気性下で光を照射することによって紅色硫黄細菌又
は緑色硫黄細菌の一種若しくは数種を優先的に培養し、
その細菌の代謝、増殖活動によって行なわれるものであ
る。

又、本発明に於て、メタン醗酵による処理は、廃水の有
機物分解率が高く、処理水のＣＯＤｃｒの８０％以上が
連発性有機酸であり、有機物のメタンへの転換率が高く
、処理液中の窒素に対するＣＯＤの割合が１０以下にな
るような廃水を処理するものとする。

更に、本発明に於て、メタン醗酵による処理は、処理液
中の全硫黄量が５０■７２以上の濃度で含まれる廃水を
処理するものとする。

更に、本発明記動て、メタン醗酵の処理水で懸濁物質を
多（含む場合は、沈降分離フィルタにより処理する。又
、汚泥状のものは、凝集、脱水等の処理を行なう。

又、本発明に於て、光合成を行なう光合成バイオリアク
タに供給される液は、必要な場合は、沈降分離フィルタ
により処理するか、又は、汚泥状のものは、凝集、脱水
等の処理を行ない、比較的透明になったもので、少なく
とも光が透過するものとする。

本発明の光合成反応で除去される有機物は、連発性有機
酸の中でも酢酸がその主なものである。

硫化水素と炭酸ガスと水より、細胞材料が合成される反
応は次式で示される。

これより、アンモニア性窒素１モルを除去するのに必要
な硫化水素の量は２．５モルとなる。

このように硫化水素を多量に必要とするため、硫黄の含
有量の少ない一般的廃水の場合、処理水を前段のメタン
醗酵槽に返送したり、前段のメタン醗酵槽で発生したガ
スを光合成槽へ吹き込んだり、硫化物を添加したりする
工夫をする。この場合、発生ガス中の脱硫も同時に行な
われる。又、紅色硫黄細菌や緑色硫黄細菌以外の嫌気性
光合成細菌を同一の反応槽内で培養することにより、除
去する。

又、光合成を行なうことにより細菌は、ＡＴＰを合成す
るため、′ｔｌ離リン酸を細胞内に固定する。

よって、リンの含有量は他の細菌に比してかなり大きい
。

〔発明の作用〕

本発明に於ては、酸素溶解に必要なブロアー等の動力は
全く必要とせず、それに代わって極めて僅かの光源です
む。又、これらの細菌は硫黄化合物（Ｈ２Ｓ、Ｈ３−、
Ｓ、Ｓ、０３．ＳＯ′＋−）に極めて強い耐性を持つ。

更に、光合成により炭酸塩（ｕｃｏ；、ｃｏＳ−）等を
同化して増殖に必要な有機物を合成するため、補助的な
有機物の添加を全く必要としない。

〔発明の実施例〕・ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は一般的な廃液（硫黄の含有量が窒素の含有量よ
り小さい場合）の好適な処理フローを示す。

先ず、廃水はメタン醗酵槽ｌに供給され、此処で分解さ
れてメタンガスと処理液に分離される。

次いで、処理液は固液分離器（消化汚泥のような高濃度
のものは脱水機等で処理する）２によって不溶性物質や
菌体が分離される。そして、分離されて比較的透明にな
った液体は、光合成反応槽３に供給される。

光合成反応槽３は光源４を装備しており、反応槽内に５
００Ｊｕｘ以上の照度を与えることができる。更に、メ
タン醗酵槽ｌで発生した消化ガスは、ライン５を通って
ディフューザ６から細泡として光合成反応槽３内に供給
され、ガス中の硫化水素が液に溶解する。これにより、
発生ガス中の硫化水素が除去され、光合成反応槽３内の
菌体に付与される。この光合成反応槽３内を通り抜けた
ガスは、ガス貯留槽１０に貯留され、エネルギーとして
利用される。

又、光合成反応槽３内では、細菌がＡＴＰを合成して、
遊離リン酸を細胞内に固定するため、リンの除去が効果
的に為される。

更に、光合成反応槽３により処理された処理水は、固液
分離槽７で菌体が分離され、一部は光合成反応槽３へ返
送され、余剰の菌体は別途処理される。液は更にＳＳ等
を除去する場合は砂濾過器８で処理され、放流される。

尚、硫黄の濃度が低い場合には、処理水返送ライン９を
設置し、光合成反応槽３に供給される硫黄の濃度を窒素
濃度の１／２以上に保って置くことが望ましい。

第２図は窒素濃度に比べて硫黄を多く含む廃水を処理す
る場合の処理フローを示す。

先ず、廃水はメタン醗酵槽２１に供給される。

このフローでは、メタン醗酵槽２１のガスをブロワ２６
でライン２５を介してディフューザ２７で光合成反応槽
２３．に吹き込み、戻りのガスをライン２８を介してメ
タン醗酵槽２１に吹き込んでその攪拌に役立てる。メタ
ン醗酵は硫化物の阻害を受けるため、光合成反応槽２３
で硫黄を除去することによりメタン醗酵槽２１の硫黄濃
度を低下することができ、より効率の高いメタン醗酵を
行なうことができる。生成したメタンはメタン醗酵槽２
１に連結するガス貯留槽２１に貯留される。

尚、メタン醗酵槽３１で分離された処理液は、固液分離
器２２によって不溶性物質や菌体が分離され、液体は光
合成反応槽２３に供給される。光合成反応槽２３は閉塞
されていると共に、光源２４を装備しており、反応槽内
に５００１ｕｘ以上の照度を与えることができる。更に
、光合成反応槽２３により処理された処理水は、固液分
離槽２９で菌体が分離され、一部は光合成反応槽２３へ
返送され、余剰の菌体は別途処理される。液は更にＳＳ
等を除去する場合は砂濾過器３０で処理され、放流され
る。

実施例 合成廃水、　Ｂ　ＯＤ　１０．０００■／ｌ、　Ｔ−Ｎ
　２００■／ｊ！、　Ｔ−３１００ｍｇ／ｌ．　Ｔ−Ｐ
　５０■／ｌを第１図のフローで処理したところ、メタ
ン醗酵槽１の滞留時間１２．ｈｒ、光合成処理槽３の滞
留時間３ｈｒ程度で処理した。この時、生成ガス中には
、硫化水素は検出されず、処理水のＴ−Ｎは５ｍｇ／β
以下、Ｔ−Ｐも５■／ｌ以下であった。光合成槽３内に
は紅色の細菌が５００ｍｇ　−ＶＳ／　Ｉ！程度得られ
た。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、メタン醗酵と硫黄を硫酸に転換
する嫌気性光合成を主体と為す光合成反応を組み合わせ
ることにより、有機物をメタンとして回収するだけでな
く、硫黄による阻害を防ぎ、硫化水素を硫酸に転換し、
窒素、リンを除去するといった非常に有効な廃水処理法
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の処理フローを示す図である
。 １，２１・・・メタン醗酵槽、２．　７．　２２゜２９
・・・固液分離器、３，２３・・・光合成反応槽、４．
２４・・・光源、５，９，２５．２８・・・ライン、６
．２７・・・ディフューザ、８゜３０・・・砂濾過器、
１０．３１・・・ガス貯留槽。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下水、屎尿、産業廃水等をメタン醗酵による処理
   をした後、硫化水素を硫酸に転換する光合成反応によっ
   て処理することを特徴とする廃水の処理方法。
2. （２）硫化水素を硫酸に転換する光合成反応は、嫌気性
   下で光を照射することによって紅色硫黄細菌又は緑色硫
   黄細菌の一種若しくは数種を優先的に培養し、その細菌
   の代謝、増殖活動によって行なわれることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の廃水の処理方法。
3. （３）メタン醗酵による処理は、廃水の有機物分解率が
   高く、処理水のＣＯＤｃｒの８０％以上が揮発性有機酸
   であり、有機物のメタンへの転換率が高く、処理液中の
   窒素に対するＣＯＤの割合が１０以下になるような廃水
   を処理する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. （４）メタン醗酵による処理は、処理液中の全硫黄量が
   ５０ｍｇ／ｌ以上の濃度で含まれる廃水を処理すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
   記載の廃水の処理方法。