JPS63156598A - 有機性廃水処理系で作用する細菌群の簡易培養装置 - 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、最近のバイオ技術の一環として有機性廃水処
理などにおける有用性が着目されだした土壌細菌群を、
フェノール又は／及びフェノール露出基のある化合物を
含む代謝産物を産出するように馴致し、培養し、成熟さ
せる種汚泥の培養装置に関し、特に、そのための簡略化
された装置構成に特徴を有するものである。

〔従来の技術〕

かかる細菌群の培養成熟方法として、有機性物質を含む
水溶液を調整工程、培養工程へど頴次移送する過程にお
いて細菌群の培養を計る手段であって、前記調整工程に
おいては、この調整工程内に滞留する水溶液中に棲息す
る土壌細菌群をフェノール又は／及びフェノール露出基
のある化合物を含む代謝産物を産出するように馴致し、
前記培養工程においては、馴致された土壌細菌を一段と
活性化させると共に、該土壌細菌群の活動により産出さ
れる前記代謝物の増量を計ると同時に、該代謝産物の有
する抗菌作用により土壌側菌群以外の細菌群を不活性化
することを目的とした細菌群の培養系を形成することが
提唱されている。

そして、本願の特許出願人は、先に、かかる培養系に適
合する装置（昭和６０年特許願第１２７６３８号参照）
を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種廃水処理系で作用する細菌群としては
、一般土壌細菌群のうちの通性嫌気性細菌群、好気性細
菌と通性嫌気性細菌とが共存する細菌群のいずれであっ
てもよいが、該通性嫌気性細菌並びに好気性細菌は代謝
産物中にフェノール又は／及びフェノール露出基のある
化合物を含有するように馴致されたものでなくてはなら
ない。

しかるに土壌性通性嫌気性細菌及び好気性細菌により生
成された代謝産物は、必ずしもフェノール又は／及びフ
ェノール露出基のある化合物を含有するものではない。

これは、一般土壌細菌群のうちの好気性細菌並びに通性
嫌気性細菌が、代謝回路に二重性を具備していることに
よるものである。すなわち、その−は、本来的には遊離
酸素の存在下において機能する代謝回路であり、その二
は、本来的には遊離酸素の不存在下において機能する代
謝回路である。

物質面よりみれば、前者により生成される代謝産物には
フェノール化合物が含まれないのに反して、後者の遊離
酸素の不存在下で生成される代謝産物にはフェノール又
は／及びフェノール露出基のある化合物が含有される。

後者の代謝回路は、フェノール又は／及びフェノール露
出基のある化合物を含む代謝産物ないしは該代謝産物を
含有する物質（腐植物等）の存在下においてか、または
該細菌群（好気性細菌並びに通性嫌気性細菌）が遊離酸
素の不存在下において土壌性偏性嫌気性細菌群と活発に
共棲することによって、機能するものである。なお、遊
離酸素の不存在下における好気性細菌並びに通性嫌気性
細菌への酸素供給は、分子内酸素がドナーを介してなさ
れるものである。

そして、前記提案の装置は、主にフェノール又は／及び
フェノール露出基のある化合物を含む代謝産物ないしは
該代謝産物を含む物質の存在下における当該細菌群の工
業的培養生産あるいは大型排水処理施設に組込む装置を
対象とするものであった。そのために、装置構成が複雑
大型化し、かつ、コスト高となることは免れないところ
であった０ しかして、本発明では、特に当該細菌群が遊離酸素の不
存在下において機能する代謝回路に着目して開発された
小嵩簡便にして低床な簡易化された培養装置であって、
排水処理装置系の単位操作としても活用することの出来
る装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

しかして、この目的のために、本発明では、密封蓋体を
有し気密下に培養液の流入流出が可能な流入口と流出口
を具備する外筐体と、核体の内壁との間に間隙を有して
培養液中に埋没する位置に設置されるところの上下端が
多孔質透孔板よりなる内筒体と、該内筒体内部に充填さ
れた微生物代謝回路誘導剤と、外筐体内上部の気体層か
ら吸気し前記内筒体下部に設置された散気管から曝気さ
せる環気光装置とによりなる有機性廃水処理系で作用す
る細菌群の簡易培養装置を提供する。

〔作　用〕

この本発明の手段によれば、フェノール又は／及びフェ
ノール露出基のある化合物を含む微生物代謝産物を含有
する物質を基材として得た予備的種汚泥に注水した状態
で、外筐体内壁から離して設置した内筒体には、その下
方の散気管から曝気による緩速上昇水流を生じせしめる
。上昇水流は外筐体内壁との間の隙間を通って降下し、
再び内筒体を上昇する循環流となる。この循環動作の間
に、該内筒体に充填された微生物代謝回路誘導剤によっ
て土壌細菌群のフェノール系代謝機能を顕在化させるこ
とによシ、本発明装置における該代謝産物を産出する細
菌群の培養熟成を可能ならしめる。

即ち、本発明装置は、密封された容器中において前記曝
気流を容器上層の気体層に貯留する気体（主に二酸化炭
素、メタン等）で曝気して溶液の環流を行うことにより
、遊離酸素の不存在下の環境装置として細菌群のフェノ
ール系代謝機能の活性化並びに増殖の進展により有効に
作用し、簡便化された装置構成にもかかわらず、機能活
性化と増殖を計られた細菌群を多く含む種汚泥の産出が
可能となる。

〔実施例〕

次に、本発明の好ましい実施例について添付図面を参照
して説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示す縦断側面図で、本
体ｌはその外形状を角型或いは多角形型等の任意の形状
に構成することが出来るが、図示の実施例においては、
その外筐体４を円筒状に構成し、該体４中に同じく円筒
状の内筒体５を核体４の内壁との間に間隔（液体の環流
を許容する程度）を周囲に設けた状態で固定しである。

この内筒体５は上下開口の筒体で、その上下開口部分に
は、後述する微生物代謝回路誘導剤の流出を防止する金
網あるいはパンチングメタル等からなる底板、６および
天板７を取り付けである。そして、該天板７は前記微生
物代謝回路誘導剤を充填するために着脱可能に構成しで
ある。

更に、該内筒体５の下方には、リング状の曝気ノズル８
を配置して、該ノズル８から噴出する気泡の上昇に伴い
、該内筒体５中に緩速上昇水流を発生させるようになし
である。なお、この曝気ノズル８としては、その形状構
造等を特に制限するものではないが、少なくとも幾分の
散気量を有した緩速水流を発生させる散気管でちること
が好ましい。

一方、前記外筐体４の底部には、これを漏斗状に形成し
た汚泥の沈降部となし、かつ、下端にパルプ９付きの排
出管１０を設けて、該管１０を通して機能活性化と増殖
を計られた細菌群を多く含む培養汚泥引抜き機構を構成
しである。

又、該外筐体４における水面１３下の上部冠水位置には
、有機性廃水等をバルブ１１の開閉操作によって該体４
内に注入する注水口１２を配置すると共に、同じく冠水
下の中間位置に調整可能なバルブ１４を有する流出口１
５を設置して、膣口１５より機能活性化と増殖を計られ
た細菌群を多く含む混合液を取シ出すようにしである。

そして、前記外筐体４の上部は蓋体１６によって密封し
てあり、この構成によって、外筐体４の前記水面１３上
に外気から遮断された気体層が形成されると共に、該気
体層に吸気口１７を臨ませた送気管１８を介してポンプ
１９により前記曝気ノズル８に送気する環気流装置を付
設しである。

その他、２０は水位感知センサーで、前記水面１３の高
さ位置に配設して満水状態を感知し、制御回路２１によ
って前記バルブ１１の開閉を制御するようになしである
。

しかして、前記内筒体５はその上端開口部が常に溶液中
に冠水する状態にあり、該体５中に予め充填した微生物
代謝回路誘導剤の存在下に、前記曝気ノズル８０作用に
よって注水溶液が筒内を通って上昇する状態にある。

なお、２２はＯＰＲセンサーで、前記下部の一時貯留室
などの環流水流に直接晒されない位置に配置してあり、
該センサー２２が検知するところの溶液中のＯＰＲが−
２００乃至−３００を最良値としてその前後に幾分かの
範囲値の巾を持たせた域に達した際に、前記曝気ノズル
８を作動させて、前記溶液の攪拌下にその調整を計るよ
うに構成しである。

ここで、前記微生物代謝回路誘導剤として、腐植物（そ
の前駆物質を含む）および活性化状態ないしは不安定な
状態にある安山岩又は流紋岩質の組成を有する物質（例
えば安山岩質の軽石）との混合物からなる粒状体であり
、内筒体容積のｖ３程度が用いられる。

しかして、本体１に流入する汚泥状並びに塊状反応物質
を含む水溶液は、曝気装置の稼動で外筐体４内をその内
筒体５を通って循環することにより、しかも、この環流
が遊離酸素の不存在下で行われることにより、核体５の
微生物代謝回路誘導剤と接触し、該液中に含まれる土壌
性通性嫌気性細菌群又は土壌性通性嫌気性細菌群と土壌
性好気性細菌よりなる細菌群のフェノール系代謝機能が
活性化して、その化合物を生成するように馴致されると
共に該溶液中の前記代謝産物濃度を高め、かつ、該代謝
産物の有する抗菌作用によシ土壌菌以外の細菌群を不活
発化する。

その結果、水溶液はフェノール又は／及びフェノール露
出基のある化合物を含む代謝産物を産出する細菌群を含
む培養汚泥としての活用が可能となる。そして、この種
の汚泥調整に要する期間は前述の曝気環流を連続して又
は不連続下では統合稼動時間が１２時時間上程度であり
、調整培養された溶液は外筐体４の総容量の１／３　　
程度以上を残して前記流出口１５から取り出される。な
お、外筐体４の下部に沈降する汚泥状物質はその増量に
伴ない排出管１０より適時取シ出される。

その他、２３は圧力調整用吸気弁、２４は同じく排気弁
を示し、これ等を共に前記蓋体１６に配置して前記気体
層の圧力異常を防止する安全弁をして機能するようにな
しである。

そして、本発明装置を浄化装置として活用する場合には
、第２図示の如く構成した廃水処理系によって行われる
。即ち、原廃水の濃度等を調整する調整槽■、調整下の
原廃水等を攪拌する曝気槽■及び沈降槽■からなる処理
系において、前記沈降槽■の溶液の一部を前記曝気槽■
又は調整槽Ｉに環流する流路系に本体１を並設し、該本
体１で細菌群の活動により生成されたフェノール又は／
及びフェノール露出基のある化合物を含む代謝産物の混
合溶液を前記経路中に戻して、前記槽Ｉ及び■中の有機
性物質を含む原廃水に混合投入し、そこで短時間に化学
的に反応させ、廃水中に含まれる汚泥成分のかなりの部
分を固液分離可能な状態にした後、前記沈降槽■で処理
水と汚泥状物質を多量に含んだ混合液とに分離すると共
に該混合液の一部を前記流路へ送り出すことにより、有
機性物質を含む廃水を物理化学反応で処理するものであ
る。

また、他の廃水処理系の例として、第３図示の如く、前
述の環流する流路中に再曝気槽又は汚泥濃縮槽■を配設
し、核種■に本体１を附設するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明装置によれば、
フェノール又は／及びフェノール露出基のある化合物を
含む代謝産物を産出する細菌群の培養を、フェノール又
は／及びフェノール露出基のある化合物を含む代謝産物
ないしは該代謝産物を含有する物質（腐植物等）の存在
下に加えて、該細菌群（好気性細菌並びに通性嫌気性細
菌）が遊離酸素の不存在下において土壌性偏性嫌気性細
菌群と活発に共棲することによって機能する共同の代謝
回路を単一化した簡便な装置によって、効率良く行うこ
とが出来て、これにより、有機性廃水などの処理装置に
活用させることが出来る。

殊に、本発明装置では、前記単一化した培養装置を比較
的簡単な構成からなるタワー装置として構成したことに
よって、設備費の軽減に有効であり、かつ、稼動管理も
簡便である等、本発明装置は極めて実用的なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す縦断側面図、第２
図及び第３図は本発明装置を活用した廃水処理系の各側
を夫々示す配置構成図である。 ■・・・・・　調整槽　　　　　■・・・・・曝気槽■
・・・・・・　沈降槽 ■・・・・・・　再曝気槽又は汚泥濃縮槽１・・・・・
・本体　　　　　　４・・・・・・外筐体５・・・・・
・　内筒体　　　　　６・・・・・・　底板７・・・・
・・　天板　　　　　　８・・・・・・　曝気ノズル１
０・・・・・・　排出管　　　　　１１１４・・・・・
・バルブ１２・・・・・・　注水口　　　　　１３・・
・・・・　水面１５・・・・・・　流出口　　　　　１
６・・・・・・蓋体１７・・・・・・　吸気口　　　　
　１８・・・・・・　送気管１９・・・・・・　ポンプ
　　　　　２２・・・・・・　ＯＰＲセンサー２３・・
・・・・　圧力調整用吸気弁 ２４・・・・・・　圧力調整用排気弁。 特許出願人　青木電器工業株式会社 手続補正書 昭和６２年６月２２日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）密封蓋体を有し気密下に培養液の流入流出が可能
   な流入口と流出口を具備する外筐体と、該体の内壁との
   間に間隙を有して培養液中に埋没する位置に設置される
   ところの上下端が多孔質透孔板よりなる内筒体と、該内
   筒体内部に充填された微生物代謝回路誘導剤と、外筐体
   内上部の気体層から吸気し前記内筒体下部に設置された
   散気管から曝気させる環気流装置とによりなることを特
   徴とする有機性廃水処理系で作用する細菌群の簡易培養
   装置
2. （２）前記外筐体が円筒型等の任意形状の縦形筒体であ
   るところの特許請求の範囲第（１）項記載の有機性廃水
   処理系で作用する細菌群の簡易培養装置
3. （３）前記微生物代謝回路誘導剤が腐植物（前駆物質を
   含む）及び／又は活性状態ないしは不安定な状態にある
   安山岩又は流紋岩質の組成を有する物質（例えば安山岩
   質の軽石）との混合物からなる粒状体であり、前記内筒
   体の容積の略１／５乃至１／２程度の量であるところの
   特許請求の範囲第（１）項記載の有機性廃水処理系で作
   用する細菌群の簡易培養装置
4. （４）前記環気流装置が、前記散気管より下位置に設置
   されたＯＲＰセンサーにより制御される送風機ポンプか
   らなるところの特許請求の範囲第（１）項記載の有機性
   廃水処理系で作用する細菌群の簡易培養装置
5. （５）前記外筐体の気体層部分に吸排用圧力調整弁を配
   置してなるところの特許請求の範囲第（１）項記載の有
   機性廃水処理系で作用する細菌群の簡易培養装置