JPWO2011136188A1 - 排水処理方法および排水処理システム - Google Patents
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Abstract
Description
汚泥濃縮槽10a;汚泥貯留槽または濃縮汚泥貯留槽11a;曝気・撹拌付きの第一余剰汚泥槽もしくは汚泥貯留槽12a;および、曝気・撹拌付きの第二余剰汚泥槽もしくは濃縮汚泥貯留槽13aのいずれか一槽以上に、窒素源を添加するのが好ましく、該窒素源は、尿素,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウムおよび硝酸アンモニウムのいずれか一種以上であるのが好ましい。
工程(1):曝気装置および撹拌装置を備える曝気槽10に、種菌叢2を添加した状態で、生物化学的酸素要求量〔BOD〕が80mg/L以上の汚水または廃液1を流入させ、曝気および撹拌することによって、撹拌処理液11を得る曝気工程;
工程(2):工程(1)で得られた撹拌処理液11を汚泥沈殿槽20に流入させ、静置することによって、上澄み液21と沈殿汚泥22とに分離した後、該上澄み液21を放流水23として系外に排水する分離工程;
工程(3):工程(2)で得られた沈殿汚泥22を引き抜き、汚泥貯留槽30に沈殿汚泥22を貯留し、その一部を上記曝気槽10に返送する貯留・返送工程;
工程(4):工程(3)で得られた貯留汚泥を、汚泥濃縮槽40および/または遠心濃縮機60で濃縮する濃縮工程;ならびに
工程(5):工程(4)で得られた濃縮汚泥を、濃縮汚泥貯留槽50に貯留し、その一部を系外に搬出する貯留・搬出工程
を含む活性汚泥法を用いて排水処理する際に、
汚泥貯留槽30および/または濃縮汚泥貯留槽50に、曝気装置および撹拌装置のうち少なくとも曝気装置を備え付けて、装置付き汚泥貯留槽30および/または装置付き濃縮汚泥貯留槽50を配設し、下記汚泥返送(I),(II):
汚泥返送(I):該装置付き汚泥貯留槽30で、曝気するか、もしくは曝気・撹拌することによって得られる撹拌処理貯留汚泥31を引き抜き、上記曝気槽10に返送すること;および/または
汚泥返送(II):該装置付き濃縮汚泥貯留槽50で、曝気するか、もしくは曝気・撹拌することによって得られる撹拌処理濃縮貯留汚泥51を引き抜き、上記曝気槽10および/または該装置付き汚泥貯留槽30に返送すること
を行い、該曝気槽10,該装置付き汚泥貯留槽30および該装置付き濃縮汚泥貯留槽50のうち1槽以上に、汚泥凝集剤および栄養剤を添加するとともに、該汚泥凝集剤および該栄養剤を添加した槽中のバチルス属の細菌数を、2.0×105〜111×105cfu/mLに保持しつつ排水処理することを特徴とする。
クックトミート培地(Oxoid)の組成(1Lあたり):心筋(乾燥)が73.0g,ペプトンが10.0g,ラブ−レムコ末が10.0g,塩化ナトリウムが5.0g,およびブドウ糖が2.0g;ならびにクックトミート培地(Difco)の組成(1Lあたり):牛心筋(乾燥)が98.0g,プロテオースペプトンが20.0g,ブドウ糖が2.0g,および塩化ナトリウムが5.0gである。
該バチルス属細菌を少なくとも1種と、G株(ペニシリウム・ターバタム[Penicillium tubatum];国際寄託番号:FERM BP−11289)のカビおよび/またはH株(ジェオトリカム・シルビコーラ[Geotrichum silvicola];国際寄託番号:FERM BP−11287),I株(ピチア・フェルメンタンス[Pichia fermentans];国際寄託番号:FERM BP−11286)およびJ株(ピチア・グイリイエルモンデイイ[Pichia guilliermondii];国際寄託番号:FERM BP−11288)からなる群から選択される少なくとも1種の酵母とを含むことが好ましい。
SS除去率(%)={(Y−X)/Y}×100 …(i)
を用いてSS除去率を算出することによって、上記種菌叢または上記汚濁物高分解性菌叢に含まれる活性汚泥微生物の汚濁物分解性能を測定することを特徴とする。
本発明の排水処理法(β)を実施することによって、種菌が汚濁物分解性の高い菌叢に誘導されるのみならず、種菌を添加しない場合(ただし、土壌や屎尿等に汚濁物分解性の高いバチルス属細菌が存在し、流入して優占化し効率的な処理が行われる場合)であっても、汚濁物分解性の高い菌叢に誘導される(種菌を添加した場合に比べて多少時間を要することがある;非特許文献2)。
汚泥発生量を、乾燥重量で従来比50%以上減少させ、汚泥転換率(=100×増加汚泥乾燥重量/除去BOD量)で従来比約60%以上減少させることができる。
年間平均、従来比で、処理水BODを57%以上;SS除去率を67%以上;トータル窒素〔T−N〕を15%以上向上することができる。なお、全リン化合物量〔T−P〕の処理は現状を維持する。本発明のように処理水質を向上させることができると、環境に与える悪い影響を抑制することができる。
処理槽や汚泥貯留槽からアンモニア,硫化水素などの悪臭成分の発生を抑制することができる。その結果、施設の無修理期間(修理間隔)を延長することができるから、施設管理費を節約することができる。
流入BOD量が経時的に増加しても、上記のように高効率かつ高品質で排水処理できるため、従来と同程度の品質の処理水を求める場合は、電気消費量をそのまま維持または抑制することができる。
従来の施設の大幅な改修を必要としない。すなわち、従来の下水処理施設の無改造または小幅な改造で本発明の排水処理方法(β)を実施でき、その結果、従来に比して汚泥減量化が可能である。
糸状菌類の生育が抑制されることで、発泡やスカムの発生が抑制でき、良好な汚泥沈降性が維持でき、施設の管理が容易である。
実施例でも詳述するように、平成21年(2009年)の下水処理量は185m3/日、汚泥減量化率が対平成17年(2005年)比で50.1%であって、発生汚泥量が大幅に減量化し、対平成17年比除去BOD量は35.92%増、除去SS重量は60.85%増にもかかわらず、減量化した乾物汚泥重量が7.458tに相当した。この乾物汚泥量は、濃縮汚泥(実施例で使用した下水処理施設の濃縮汚泥のMLSS含量は約2%であり、含水率は約98%である。)に換算して3.0m3ローリー124台分に相当し、運搬費62万円、脱水ケーキ(含水率85%:含水率(%)=(水分重量/水分+MLSS重量)×100)50m3に当たり処理費用は約80万円、計142万円に当たり、節減した費用は142万円/年に当たる。平成21年4月から平成22年(2009年度通期)3月予測汚泥減量化率62%として計算すると節約できる処理費は176万円/年と予測できる。
式中、[懸濁物質+濾紙重量(mg)−濾紙重量]は20〜40mgの範囲である。
下水処理のみならず、畜産排水処理,屎尿処理,食品工場排水処理に代表されるその他の排水処理にも適用可能であることから、種々の分野で応用可能である。
汚泥転換率設計値が40%の施設であって、かつ汚泥転換率実効値が90%以上の施設である場合、汚泥転換率を35%以下に低減することができる。
下水や生活排水等の汚水・実験排水・工場排水・家畜排水・汚泥処理水などの排水を活性汚泥を用いて処理するときは、連続式・回分式・OD式のいずれを問わず、処理の進行とともに活性汚泥微生物の活動が低下して、アンモニア,硫化水素などの悪臭、発泡やスカムとよばれる浮遊物が発生し、そのまま放流水へ流れ込む等の支障をきたしている。これによって処理効率が大きく低下するとともに、放流排水の水質が低下する。これらの原因は色々考えられるが、中でも処理槽(図2において2aおよび3a)に投入される原水1a(排水)がしばしば活性汚泥微生物群の生育阻害物質を含んでおり、そのために活性汚泥処理能力が急激に低下し、排水処理の進行・効率を低下させていると考えられる。
通常、大量の下水処理施設などで用いられている連続式処理方法(図1)では、第一処理槽2a(通常、嫌気性に保たれている。)に原水1aを受け入れ、脱窒処理した後、処理した原水を第二処理槽3a、続いて第三処理槽4aで曝気し、そして沈殿槽6aに送り、固液分離した上澄み水を放流水7aとして滅菌後放流する。一方、沈殿槽6a中で固液分離した沈殿を汚泥引き抜き(Xa)し、その一部を第一処理槽2aに汚泥返送(Ya)する。汚泥引き抜きXaした残部を汚泥濃縮槽10aに送り、静置後、上澄み水を引き抜き濃縮し、汚泥貯留槽11aに送る。そして、さらに上澄み水を引き抜き、濃縮した後、搬出汚泥14aとして搬出する。
図2に示すように、第一回分槽2aおよび第二回分槽3aに6時間間隔で交互に原水1aを受け入れ、その6時間の間に(1サイクル)曝気と攪拌を行う。よって、通常1日4サイクルで行い、曝気・攪拌の時間は適宜の回数、例えば曝気・攪拌は2〜3回/サイクル、曝気時間は約1.5時間×2/サイクル、攪拌時間は約1.5時間×2/サイクルで行う。曝気・撹拌を停止している間に、4〜5時間で汚泥の沈殿と処理水の放流を行う。併せて、汚泥の引抜を行う。
原水1aは、OD槽5a(図3:通常は楕円形で、2カ所に曝気装置兼攪拌装置を備えており、槽内は原水が周回できる構成になっている。)に導かれ、流入直後および半周後に曝気・撹拌されながら槽5a中を周回する。OD槽5a中の槽内水(懸濁水)の一部は沈殿槽6aに導かれ、固液分離の後、上澄み水は滅菌後放流水7aとして放流される。沈殿物(汚泥)が引き抜かれ(Xa)、その一部はOD槽5aに汚泥返送Yaされる。引き抜かれた汚泥の残部は、汚泥濃縮槽10aで上澄み水を引き抜かれて濃縮され、そして汚泥貯留槽11aに送られ、そこで上澄み水を引き抜かれて濃縮され搬出汚泥14aとして搬出される。
本発明の排水処理方法(β)は、図5に示すように、少なくとも、上記工程(1)〜(5)を含む活性汚泥法を用いて排水処理する際に、
・汚泥貯留槽30および/または濃縮汚泥貯留槽50に、曝気装置および撹拌装置のうち少なくとも曝気装置を配設して、上記汚泥返送(I)および/または(II)を行うこと;
・該曝気槽10,該装置付き汚泥貯留槽30および該装置付き濃縮汚泥貯留槽50のうち1槽以上に、汚泥凝集剤および栄養剤を添加すること;
・該汚泥凝集剤および該栄養剤を添加した槽中のバチルス属の細菌数を2.0×105〜111×105cfu/mLに保持すること;
を行い、排水処理することを特徴とする。
活性汚泥は、下水・排水中に存在していた微生物が、有機物の分解,酸素の供給(曝気)により爆発的に繁殖・増殖を行うことにより生じ、これにより下水・排水中の有機性汚濁が減少(処理)されると言われているが、実情は汚泥発生量が高く、汚泥処理費が嵩むなどが活性汚泥法の問題となっている。
「汚水または廃液1」(本明細書において、単に「排水」,「原水」,「原排水」または「下水」ともいう。)は、生物化学的酸素要求量〔BOD〕が80mg/L以上の下水であって、屎尿および豚尿を含むものであってもよい。
曝気槽10は、図5に示すように、曝気装置および撹拌装置が配設されている。
曝気槽10に添加する「種菌叢2」として、A株,B株およびC株を用いることが好ましい。
種菌叢2は、本発明の排水処理方法を実施し、所定の時間が経過した後に、汚濁物高分解性菌叢に誘導されていることが好ましい。
曝気槽10ならびに、曝気装置および撹拌装置のうちの少なくとも曝気装置を備えた、装置付き汚泥貯留槽30および/または装置付き濃縮汚泥貯留槽50に汚泥凝集剤および栄養剤(本明細書において、汚泥凝集剤と栄養剤とをまとめて単に「処理促進剤」ともいう。)を添加することで、排水処理の効率を上げることができる。
本発明の排水処理システムは、図5〜7に示すように、上述した活性汚泥法を用いて排水処理する際に、
・汚泥貯留槽30および/または濃縮汚泥貯留槽50に、曝気装置および撹拌装置のうち少なくとも曝気装置を配設して、上記汚泥返送(I)および/または(II)を行うこと;
・該曝気槽10,該装置付き汚泥貯留槽30および該装置付き濃縮汚泥貯留槽50のうち1槽以上に、汚泥凝集剤および栄養剤を添加すること;ならびに
・該汚泥凝集剤および該栄養剤を添加した槽中のバチルス属の細菌数を、2.0×105〜111×105cfu/mLに保持すること;
を行い排水処理することを特徴とする。
本発明の活性汚泥微生物の汚濁物分解活性測定方法は、上記クックトミート培地に植菌し培養した後のSSの乾燥重量(X)と、別途、上記クックトミート培地に植菌せずに培養した後のSSの乾燥重量(Y)とから、下記式(i):
SS除去率(%)={(Y−X)/Y}×100 …(i)
を用いて、クックトミート培地中のSS除去率を算出することによって、上記種菌叢または上記汚濁物高分解性菌叢に含まれる活性汚泥微生物の汚濁物分解性能を測定することを特徴とする。この際、デンプン分解性および油脂分解性も併せて考慮することが好ましい。
実施例1は、すなわち、図2に示した回分式活性汚泥処理装置に、図4に示した曝気・撹拌可能な第一余剰汚泥槽12aおよび第二余剰汚泥槽13aならびに第一汚泥返送工程Vaを可能とする装置を設置して用いた。
実施例2として、実施例1と同様に、平成20年1月〜12月にかけて本発明の排水処理方法(α)を行った。この間、曝気・撹拌を行った第二余剰汚泥槽13aから第一余剰汚泥槽12aへ第一余剰汚泥槽中の汚泥量の25%量/週の汚泥返送(図4において第二汚泥返送工程Wa)を行った。
実施例3として、処理促進剤および栄養剤をさらに添加した以外は実施例2と同様に、平成21年1月〜12月にかけて本発明の排水処理方法(α)を行った。すなわち、実施例3は、本発明の排水処理方法(β)の好ましい態様を実施したものである。この間、曝気・撹拌した第二余剰汚泥槽13aから第一余剰汚泥槽12aへ第一余剰汚泥槽中の汚泥量の25%量/週の汚泥返送(図4において第二汚泥返送工程Wa)を行った。
実施例1〜3において、汚泥返送の運転は、平成17年度までは汚泥返送(i)の経路(図7)で各回分槽当たり5m3/日で行った(自動運転)。
平成19年〜平成20年は試行を続け、平成20年7月から各槽への添加量が定まった。
実施例で用いた下水処理施設は、BOD成分の除去とT−N除去およびT−P除去がともに優れていた。BOD成分の除去には、(a-1)バチルス属細菌類,(a-2)ロドコッカス・ラバー[Rhodococcus rubber],(a-3)マイクロコッカス・ルテウス[Micrococcus luteus]および(b)カビおよび酵母類が主に貢献し、T−N成分の除去には(a-1)バチルス属細菌に加え、(a-4)アルカリゲネス・フェーカリス[Alcaligenes faecalis],(a-5)パラコッカス[Paracoccus]属細菌類および(a-6)ロドバクター[Rhodobacter]属細菌がT−N除去に寄与しており、T−P成分の除去には(a-6)ロドバクター[Rhodobacter]属細菌,(a-7)スフィンゴバクテリウム[Sphingobacterium]属細菌および(a-8)リゾビウム・ロティ[Rhizobium loti]が寄与していると考えられる。
(a-1)バチルス属細菌類
表21に、検出されたバチルス属細菌数を年度別にまとめた。
ニュートリエント・ブロス(Oxoid社製,コード:CM0001)8g,グルコース7g,ペプトン−P(Oxoid社製,コード:LP0049)4g,乾燥酵母エキス(Bacto社製,コード:212750)2gおよび寒天15gを蒸留水1,000mLに溶解させ、121℃で15分間滅菌した。滅菌したφ9cmのシャーレに、それを20mLずつ分注して平面培地を作製した。
φ18mmの試験管2本に、Oxoid社製のクックトミート培地(CM0081)およびDifco社製のクックトミート培地(226730)をそれぞれ250〜350mg量り取り、蒸留水6mL加えて121℃で15分間滅菌した。1本ずつに菌株を植菌して32℃で10日間振蘯培養した。
SS除去率(%)={(Y−X)/Y}×100 …(i)
を用いてSS除去率を算出した。
ポリヒドロキシアルカン酸分解性,植物油分解性,各種環状炭化水素(シクロドデカン等)の分解性,高級炭化水素エーテル化合物の分解性,メチル−t−ブチルエーテルの分解性,2級−アルキル硫酸分解性など、多岐に渡る合成化合物資化性が知られている。洗剤や油脂、その他の高分子化合物の除去に寄与していると考えられる。平成21年7月、回分槽70で、4×105〜8×105cfu/mL、汚泥貯留槽30で7×105〜14×105cfu/mL見られ年間を通じて検出された。特有のコロニーの形状から(コロニーは4種類の形状を示す)容易に識別できる。16S rDNA分析から確認した。
高級脂肪酸資化性,エステラーゼ生産性,C16炭化水素資化性等を示し、洗剤などの高分子化合物の除去に寄与していると考えられる。コロニーの形状と菌体の検鏡によって容易に識別可能である。平成21年7月、回分槽70で1×105cfu/mL以下、汚泥貯留槽30で1×105〜4×105cfu/mL検出された。
硝酸イオン利用性および脱窒性を示す。また、脱窒に伴いBOD成分を消費する。薄く着色した透明の、特有の形状のコロニーを形成し、容易に識別できる。年間を通じて、平成21年7月で、回分槽70で総細菌数の約25%、汚泥貯留槽30で総細菌数の約50%を占めた。
これら3株の種は未同定である。いずれも脱窒性を示し、脱窒する際BOD成分を資化する。薄いまたは濃いピンク色の透明なコロニーを形成し容易に識別可能である。平成21年7月、回分槽70で2×105〜6×105cfu/mL、汚泥貯留槽30で4×105〜12×105cfu/mL出現した。
硝酸イオン還元性・脱窒性を示し、リン酸を代謝する。特有のコロニーを形成し容易に識別できる。平成21年7月、回分槽70で2×105〜6×105cfu/mL、汚泥貯留槽30で2×105〜8×105cfu/mL検出した。
脱窒性・リン脂質(スフィンゴ脂質)蓄積性を示す。黄色のコロニーを形成し容易に識別できる。リン酸の除去に寄与すると考えられる。平成21年7月、これらは回分槽70で<1×105cfu/mL、汚泥貯留槽30で1×105〜4×105cfu/mL出現した。(a-8)リゾビウム・ロティ[Rhizobium loti]と区別し難い場合がある。
リン酸の代謝に関係し、リン酸の除去に関与していると考えられる。回分槽70で<1×105cfu/mL以下、汚泥貯留槽30で1×105〜4×105cfu/mL見られた。(a-7)スフィンゴバクテリウム属[Sphingpbacterium sp.]と区別し難い場合がある。
(b-1)カビ(G株)
G株(ペニシリウム・ターバタム[Penicillium turbatum])は、平成21年5月頃から細菌数計測の際、汚泥貯留槽30から検出されるようになり、平成21年9月、汚泥貯留槽30で、5×105cfu/mL、回分槽70で2.5×104cfu/mL検出した。単離した一連の菌株は、28S rDNA塩基配列の相同性と遺伝子系統樹からPenicillium turbatumと同定した。強いデンプン分解性・油脂分解性・セルロース分解性を示す。P. turbatumは、抗生物質を生産することが知られている。下水処理施設で、平成21年1月頃から、流入する糸状菌類の生育性が回分槽で弱くなり、平成21年5月以降には生育できなくなった(分解中の糸状菌類は多数見られる)。
酵母類は、汚泥貯留槽30の汚泥の検鏡で、平成20年8月頃から生存が確認できた。汚泥貯留槽30から平成21年3月,平成21年6月に単離を試み、3月にはI株(Pichia fermentans)およびJ株(Pichia guilliermondii)を、6月にはH株(Galactomyces geotrichum/Geotrichum silvicola;有性無性の関係)を加えて単離した。
酵母類の単離培地は、馬鈴薯デンプン5g,可溶性デンプン5g,グルコース5g,ニュートリエント・ブロス(Oxoid社製,コード:CM0001)5g,ペプトン−P(Oxoid社製,コード:LP0049)4g,乾燥酵母エキス(Bacto社製,コード:212750)2gおよび寒天16gを蒸留水1,000mLに懸濁し、クエン酸でpH3.8に調整後、115℃で3分間滅菌して平面培地を調製した。
ニュートリエント・ブロス(Oxoid社製,コード:CM-1)15g,グルコース10g,乾燥酵母エキス2gおよび寒天15gを蒸留水1,000mLに溶解し、121℃で15分間滅菌して、予め滅菌しておいたステンレス製バット(蓋付き,約23cm×32cm)に流し込み(約1L必要)平面培地を5枚調製した。
(注11) デンプン分解性試験および油脂分解性試験は「坂崎利一,吉崎悦郎,三木寛二著 新細菌培地学口座−下I,近代出版(1988)」に従って行った。以下、セルロース分解性試験も併せて簡単に説明する。
可溶性デンプンを含む寒天平面培地に試験菌株を植菌し、32℃で培養した。2〜7日後に生じたコロニーにヨウ素ヨウ化カリ液(グラム染色用ルゴール液)を数滴垂らし、コロニー周辺にヨウ素−デンプン反応が消失した場合を「デンプン分解性あり(表24中“○”で示す。)」と判定した。
油脂分解試験用寒天平面培地に試験菌株を植菌し、32℃で2〜10日間培養した。コロニー周辺に結晶(有機酸カルシウム塩)が形成された場合を「油脂分解性あり(表24中“○”で示す。)」と判定した。
セルロース粉末を含む寒天培地に試験菌株を植菌し、2〜10日間32℃で培養した。コロニー周辺に透明帯が生成した場合を「セルロース分解性あり」と判定した。。
2a・・・・・・第一処理槽 または 第一回分槽
3a・・・・・・第二処理槽 または 第二回分槽
4a・・・・・・第三処理槽
5a・・・・・・OD槽
6a・・・・・・沈殿槽
7a・・・・・・放流水(図1〜3中)
8a・・・・・・第一余剰汚泥槽 または 汚泥貯留槽
9a・・・・・・第二余剰汚泥槽 または 濃縮汚泥貯留槽
10a・・・・・・汚泥濃縮槽(図1〜3中)
11a・・・・・・汚泥貯留槽 または 濃縮汚泥貯留槽(図1〜3中)
12a・・・・・・曝気・撹拌付きの 第一余剰汚泥槽 もしくは 汚泥貯留槽
13a・・・・・・曝気・撹拌付きの 第二余剰汚泥槽 もしくは 濃縮汚泥貯留槽
14a・・・・・・搬出汚泥(図1〜3中)
15a・・・・・・余剰汚泥 または 引き抜き汚泥
Xa・・・・・・汚泥引き抜き工程
Ya・・・・・・汚泥返送工程
Za・・・・・・汚泥濃縮工程(汚泥濃縮槽,汚泥濃縮機等により実施する。)
Va・・・・・・第一汚泥返送工程
Wa・・・・・・第二汚泥返送工程
1 ・・・・・・汚水 または 廃液
2 ・・・・・・種菌叢
3 ・・・・・・撹拌子
10 ・・・・・・曝気槽
11 ・・・・・・撹拌処理液
12,13,14 ・・・処理槽
20 ・・・・・・汚泥沈殿槽
21 ・・・・・・上澄み液
22 ・・・・・・沈殿汚泥(余剰汚泥)
23 ・・・・・・放流水(図5〜7中)
30 ・・・・・・汚泥貯留槽(図5〜7中)
31 ・・・・・・撹拌処理貯留汚泥
40 ・・・・・・汚泥濃縮槽(図5〜7中)
41 ・・・・・・濃縮汚泥
50 ・・・・・・濃縮汚泥貯留槽
51 ・・・・・・撹拌処理濃縮貯留汚泥
52 ・・・・・・搬出汚泥(図5〜7中)
60 ・・・・・・遠心濃縮機
61 ・・・・・・濃縮汚泥
70 ・・・・・・回分槽
該バチルス属細菌を少なくとも1種と、G株(ペニシリウム・ターバタム[Penicillium turbatum];国際寄託番号:FERM BP−11289)のカビおよび/またはH株(ジェオトリカム・シルビコーラ[Geotrichum silvicola];国際寄託番号:FERM BP−11287),I株(ピチア・フェルメンタンス[Pichia fermentans];国際寄託番号:FERM BP−11286)およびJ株(ピチア・グイリイエルモンデイイ[Pichia guilliermondii];国際寄託番号:FERM BP−11288)からなる群から選択される少なくとも1種の酵母とを含むことが好ましい。
Claims (23)
- 原水1aを活性汚泥処理する際、
第一汚泥返送工程Va:
曝気・撹拌付きの第一余剰汚泥槽もしくは汚泥貯留槽12aにおいて、曝気・撹拌した汚泥を、処理槽,回分槽もしくは嫌気槽に返送する工程;および/または
曝気・撹拌付きの第二余剰汚泥槽もしくは濃縮汚泥貯留槽13aにおいて、曝気・撹拌した汚泥を、処理槽,回分槽もしくは嫌気槽に返送する工程
を実施し、かつ、
該汚泥を返送された処理槽中,回分槽中または嫌気槽中のバチルス属菌数を、2.0×105〜22.5×105cfu/mLに維持しながら活性汚泥処理することを特徴とする排水処理方法。 - さらに、第二汚泥返送工程Wa:
曝気・撹拌付きの第二余剰汚泥槽もしくは濃縮汚泥貯留槽13aにおいて、曝気・撹拌した汚泥を、曝気・撹拌付きの第一余剰汚泥槽もしくは汚泥貯留槽12aに返送する工程
を実施する請求項1に記載の排水処理方法。 - 第一処理槽または第一回分槽2a;
第二処理槽または第二回分槽3a;
第三処理槽4a;
OD槽5a;
第一余剰汚泥槽または汚泥貯留槽8a;
第二余剰汚泥槽または濃縮汚泥貯留槽9a;
汚泥濃縮槽10a;
汚泥貯留槽または濃縮汚泥貯留槽11a;
曝気・撹拌付きの第一余剰汚泥槽もしくは汚泥貯留槽12a;および、
曝気・撹拌付きの第二余剰汚泥槽もしくは濃縮汚泥貯留槽13a
のいずれか一槽以上に、処理促進剤を添加する請求項1または2に記載の排水処理方法。 - 上記処理促進剤が、ケイ素化合物,マグネシウム化合物,アルミニウム化合物,ペプトンおよび乾燥酵母エキスからなる群より選択される一種または二種以上である請求項3に記載の排水処理方法。
- 第一余剰汚泥槽または汚泥貯留槽8a;
第二余剰汚泥槽または濃縮汚泥貯留槽9a;
汚泥濃縮槽10a;
汚泥貯留槽または濃縮汚泥貯留槽11a;
曝気・撹拌付きの第一余剰汚泥槽もしくは汚泥貯留槽12a;および、
曝気・撹拌付きの第二余剰汚泥槽もしくは濃縮汚泥貯留槽13a
のいずれか一槽以上に、窒素源を添加する請求項1〜4のいずれかに記載の排水処理方法。 - 上記窒素源が、尿素,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウムおよび硝酸アンモニウムのいずれか一種以上である請求項5に記載の排水処理方法。
- 少なくとも、下記工程(1)〜(5):
工程(1):曝気装置および撹拌装置を備える曝気槽10に、種菌叢2を添加した状態で、生物化学的酸素要求量〔BOD〕が80mg/L以上の汚水または廃液1を流入させ、曝気および撹拌することによって、撹拌処理液11を得る曝気工程;
工程(2):工程(1)で得られた撹拌処理液11を汚泥沈殿槽20に流入させ、静置することによって、上澄み液21と沈殿汚泥22とに分離した後、該上澄み液21を放流水23として系外に排水する分離工程;
工程(3):工程(2)で得られた沈殿汚泥22を引き抜き、汚泥貯留槽30に沈殿汚泥22を貯留し、その一部を上記曝気槽10に返送する貯留・返送工程;
工程(4):工程(3)で得られた貯留汚泥を、汚泥濃縮槽40および/または遠心濃縮機60で濃縮する濃縮工程;ならびに
工程(5):工程(4)で得られた濃縮汚泥を、濃縮汚泥貯留槽50に貯留し、その一部を系外に搬出する貯留・搬出工程
を含む活性汚泥法を用いて排水処理する際に、
汚泥貯留槽30および/または濃縮汚泥貯留槽50に、曝気装置および撹拌装置のうち少なくとも曝気装置を備え付けて、装置付き汚泥貯留槽30および/または装置付き濃縮汚泥貯留槽50を配設し、
下記汚泥返送(I),(II):
汚泥返送(I):該装置付き汚泥貯留槽30で、曝気するか、もしくは曝気・撹拌することによって得られる撹拌処理貯留汚泥31を引き抜き、上記曝気槽10に返送すること;および/または
汚泥返送(II):該装置付き濃縮汚泥貯留槽50で、曝気するか、もしくは曝気・撹拌することによって得られる撹拌処理濃縮貯留汚泥51を引き抜き、上記曝気槽10および/または該装置付き汚泥貯留槽30に返送すること
を行い、
該曝気槽10,該装置付き汚泥貯留槽30および該装置付き濃縮汚泥貯留槽50のうち1槽以上に、汚泥凝集剤および栄養剤を添加するとともに、
該汚泥凝集剤および該栄養剤を添加した槽中のバチルス属の細菌数を、2.0×105〜111×105cfu/mLに保持しつつ排水処理することを特徴とする排水処理方法。 - 上記曝気槽10が、2槽以上直列に連結し、
第一槽目の処理槽12では曝気せずに撹拌のみを行う嫌気処理を施し、
第二槽目の処理槽13以降で種菌叢2を添加し、曝気および撹拌する請求項7に記載の排水処理方法。 - 上記曝気槽10が、その曝気および撹拌の機能を一時的に停止させることによって、上記汚泥沈殿槽20を兼用する請求項7に記載の排水処理方法。
- デンプン分解性および油脂分解性を有し、かつ下記組成のクックトミート培地(Oxoid)および(Difco)それぞれに含まれる懸濁物質〔SS〕の除去率が70%以上および60%以上である汚濁物高分解性菌叢に、上記種菌叢2が誘導される請求項7〜9のいずれかに記載の排水処理方法;
クックトミート培地(Oxoid)の組成(1Lあたり):
心筋(乾燥) 73.0g,
ペプトン 10.0g,
ラブ−レムコ末 10.0g,
塩化ナトリウム 5.0g,および
ブドウ糖 2.0g;ならびに
クックトミート培地(Difco)の組成(1Lあたり):
牛心筋(乾燥) 98.0g,
プロテオースペプトン 20.0g,
ブドウ糖 2.0g,および
塩化ナトリウム 5.0g。 - 上記汚濁物高分解性菌叢が、上記クックトミート培地(Oxoid)に含まれるSSの除去率が、80%以上である請求項10に記載の排水処理方法。
- 上記種菌叢2が、
A株(バチルス・シューリンジエンシス;FERM BP−11280),
B株(バチルス・ズブチリス;FERM BP−11281)および
C株(バチルス・ズブチリス;FERM BP−11282)
である請求項7〜11のいずれかに記載の排水処理方法。 - 上記汚濁物高分解性菌叢が、
D株(バチルス・ズブチリス;FERM BP−11283),
E株(バチルス・ズブチリス:FERM BP−11284)および
F株(バチルス・ズブチリス;FERM BP−11285)
からなる群から選択される少なくとも1種のバチルス属細菌を含むか;あるいは
該バチルス属細菌を少なくとも1種と、
G株(ペニシリウム・ターバタム;FERM BP−11289)のカビ
および/または
H株(ジェオトリカム・シルビコーラ;FERM BP−11287),
I株(ピチア・フェルメンタンス;FERM BP−11286)および
J株(ピチア・グイリイエルモンデイイ;FERM BP−11288)
からなる群から選択される少なくとも1種の酵母とを含む請求項12に記載の排水処理方法。 - 上記汚泥凝集剤が、アルミニウム化合物と、ケイ素化合物および/またはマグネシウム化合物とを含み、
該汚泥凝集剤を添加する槽中の懸濁物質〔MLSS〕1g/Lあたり、
酸化アルミニウム〔Al2O3〕で換算したアルミニウム化合物を、0.01〜0.5g;
二酸化ケイ素〔SiO2〕で換算したケイ素化合物を、0.01〜2g;および
酸化マグネシウム〔MgO〕で換算したマグネシウム化合物を、0.01〜0.5g
で添加(ただし、各槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項7〜13のいずれかに記載の排水処理方法。 - 上記栄養剤が、ペプトンおよび/または乾燥酵母エキスであり、
該栄養剤を添加した曝気槽10中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを0.8〜70mg,乾燥酵母エキスを0.1〜10mg;
該栄養剤を添加した上記の装置付き汚泥貯留槽30中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを3.5〜250mg,乾燥酵母エキスを0.7〜45mg;
該栄養剤を添加した上記の装置付き濃縮汚泥貯留槽50中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを2.0〜150mg,酵母エキスを0.4〜25mg
で添加(ただし、各槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項7〜14のいずれかに記載の排水処理方法。 - 上記の装置付き汚泥貯留槽30および/または上記の装置付き濃縮汚泥貯留槽50に、上記汚泥凝集剤と上記栄養剤とともに、
尿素,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウムおよび硝酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上の窒素源を添加し、N2で換算した窒素源を、
該装置付き汚泥貯留槽30中のMLSS1g/Lあたり、0.1〜15g;
該装置付き濃縮汚泥貯留槽50中のMLSS1g/Lあたり、1〜150mg
で添加(ただし、各槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項7〜15のいずれかに記載の排水処理方法。 - 請求項7〜16のいずれかに記載の活性汚泥法を用いて排水処理する際に、
汚泥貯留槽30および/または濃縮汚泥貯留槽50に、曝気装置および撹拌装置のうち少なくとも曝気装置を備え付けて、装置付き汚泥貯留槽30および/または装置付き濃縮汚泥貯留槽50を配設し、
上記汚泥返送(I)および/または(II)を行い、
該曝気槽10,該装置付き汚泥貯留槽30および該装置付き濃縮汚泥貯留槽50のうち1槽以上に、汚泥凝集剤および栄養剤を添加するとともに、
該汚泥凝集剤および該栄養剤を添加した槽中のバチルス属の細菌数を、2.0×105〜111×105cfu/mLに保持しつつ排水処理することを特徴とする排水処理システム。 - 上記曝気槽10が、2槽以上直列に連結し、
第一槽目の処理槽12では曝気せずに撹拌のみを行う嫌気処理を施し、
第二槽目の処理槽13以降で種菌叢2を添加し、曝気および撹拌する請求項17に記載の排水処理システム。 - 上記曝気槽10が、その曝気および撹拌の機能を一時的に停止させることによって、上記汚泥沈殿槽20を兼用する請求項17に記載の排水処理システム。
- 上記汚泥凝集剤が、アルミニウム化合物と、ケイ素化合物および/またはマグネシウム化合物とを含み、
該汚泥凝集剤を添加する槽中の懸濁物質〔MLSS〕1g/Lあたり、
酸化アルミニウム〔Al2O3〕で換算したアルミニウム化合物を、0.01〜0.5g;
二酸化ケイ素〔SiO2〕で換算したケイ素化合物を、0.01〜2g;および
酸化マグネシウム〔MgO〕で換算したマグネシウム化合物を、0.01〜0.5g
で添加(ただし、該槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項17〜19のいずれかに記載の排水処理システム。 - 上記栄養剤が、ペプトンおよび/または乾燥酵母エキスであり、
該栄養剤を添加した曝気槽10中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを0.8〜70mg,乾燥酵母エキスを0.1〜10mg;
該栄養剤を添加した上記の装置付き汚泥貯留槽30中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを3.5〜250mg,乾燥酵母エキスを0.7〜45mg;
該栄養剤を添加した上記の装置付き濃縮汚泥貯留槽50中のMLSS1g/Lあたり、ペプトンを2.0〜150mg,酵母エキスを0.4〜25mg
で添加(ただし、各槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項17〜20のいずれかに記載の排水処理システム。 - 上記の装置付き汚泥貯留槽30および/または上記の装置付き濃縮汚泥貯留槽50に、上記汚泥凝集剤と上記栄養剤とともに、
尿素,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウムおよび硝酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上の窒素源を添加し、N2で換算した窒素源を、
該装置付き汚泥貯留槽30中のMLSS1g/Lあたり、0.1〜15g;
該装置付き濃縮汚泥貯留槽50中のMLSS1g/Lあたり、1〜150mg
で添加(ただし、各槽の1立方メートル〔m3〕かつ1日あたり)する請求項17〜21のいずれかに記載の排水処理システム。 - 上記クックトミート培地に植菌し培養した後の懸濁物質〔SS〕の乾燥重量(X)と、別途、上記クックトミート培地に植菌せずに培養した後のSSの乾燥重量(Y)とから、下記式(i):
SS除去率(%)={(Y−X)/Y}×100 …(i)
を用いてSS除去率を算出することによって、
請求項7〜22のいずれかに記載の種菌叢または請求項10〜16のいずれかに記載の汚濁物高分解性菌叢に含まれる活性汚泥微生物の汚濁物分解性能を測定することを特徴とする、活性汚泥微生物の汚濁物分解活性測定方法。
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