WO2005073134A1

WO2005073134A1 - 有機性排水の生物処理方法及び装置

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Publication number: WO2005073134A1
Application number: PCT/JP2005/000891
Authority: WO
Inventors: Shigeki Fujishima; Motoyuki Yoda
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd.
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2005-08-11
Also published as: TWI356044B; KR20110129984A; US7332084B2; EP2447222A3; KR20110139313A; TW200528403A; US20060249448A1; KR101190400B1; KR20110139312A; TW201204647A; EP2447222A2; AU2005209522B2; KR20110129983A; KR20070000481A; TW201204646A; TW201204645A; AU2005209522A1; KR101215912B1; EP1712525A1; EP2447223A3

Abstract

　微小生物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法は、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を実現する。この方法は、有機性排水中のＢＯＤを高負荷処理して分散菌体に変換する第１の生物処理工程と、変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第２の生物処理工程とを有する。第２の生物処理工程をｐＨ５～６の条件下に行う。或いは、第２の生物処理工程の汚泥及び／又は第２の生物処理工程の汚泥を固液分離し、得られた汚泥の少なくとも一部を好気条件で分解し、処理汚泥を第１の生物処理工程及び／又は第２の生物処理工程に返送する余剰汚泥処理工程をｐＨ５～６の条件下で行う。

Description

明細書

有機性排水の生物処理方法及び装置

発明の分野

[0001] 本発明は有機性排水の生物処理方法及び装置に関する。

発明のバックグラウンド

[0002] 生活排水、下水、食品工場やパルプ工場をはじめとした広い濃度範囲の有機性排水の処理に利用することができる有機性排水の生物処理方法が望まれている。特に、処理水質を悪化させることなぐ処理効率を向上させ、かつ、余剰汚泥発生量の低減が可能な有機性排水の生物処理方法が望まれている。

[0003] 有機性排水を生物処理する場合に用いられる活性汚泥法は、処理水質が良好で、メンテナンスが容易であるなどの利点から、下水処理や産業廃水処理等に広く用いられている。しかしながら、活性汚泥法における BOD容積負荷は 0. 5— 0. 8kg/m 3/d程度であるため、広い敷地面積が必要となる。分解した BODの 20%が菌体、即ち汚泥へと変換されるため、大量の余剰汚泥処理が生じる。

[0004] 有機性排水の高負荷処理に関しては、担体を添加した流動床法が知られている。

この方法を用いた場合、 3kgZm³/d以上の BOD容積負荷で運転することが可能となる。し力ながら、この方法では発生汚泥量は分解した B〇Dの 30%程度であり、通常の活性汚泥法よりも多レ、。

[0005] 特公昭 56-48235号公報は、有機性排水をまず第一処理槽で細菌処理して、排水に含まれる有機物を酸化分解し、非凝集性の細菌の菌体に変換した後、第二処理槽で固着性原生動物に捕食除去させる方法を開示する。この方法は、余剰汚泥を減量する。特公昭 62-54073号公報においても同様の 2段生物処理が記載されている。これらの方法では、高負荷運転も可能となり、活性汚泥処理効率も向上する。

[0006] 特許第 3360076号公報には、このような 2段生物処理法において、原生動物を含む活性汚泥を生物処理槽から引き抜いて、反応処理槽で殺菌及び可溶化処理して生物処理槽へ戻すことにより、余剰汚泥発生量を更に低減する方法が記載されている。 [0007] 特許第 3410699号公報には、前段の生物処理を担体流動床式とし、後段の生物処理を多段活性汚泥処理とすることにより、余剰汚泥発生量を更に低減する方法が記載されている。この方法では後段の活性汚泥処理を BOD汚泥負荷 0. lkg-BOD /kg - MLSS/dの低負荷で運転することにより、汚泥を自己酸化させ、汚泥引き抜き量を大幅に低減できる。

[0008] 特公昭 55—20649号公報では、有機性排水をまず第一処理槽で細菌処理して、排水に含まれる有機物を酸化分解し、非凝集性の細菌の菌体に変換した後、第二処理槽で固着性原生動物に捕食除去させることにより、余剰汚泥の減量化が可能になるとしてレ、る。更に、この方法では高負荷運転が可能となり、活性汚泥法の処理効率も向上する。

[0009] 例えば、特開 2000—210692号公報では、特公昭 55—20649号公報の処理方法で問題となる原水の水質変動による処理性能悪化の対策を提案している。具体的な方法としては、「被処理水の BOD変動を平均濃度の中央値から 50%以内に調整する」、「第一処理槽内及び第一処理水の水質を経時的に測定する」、「第一処理水の水質悪化時には微生物製剤又は種汚泥を第一処理槽に添加する」等の方法を挙げている。

[0010] 特公昭 60-23832号公報では、細菌、酵母、放線菌、藻類、力ビ類ゃ廃水処理の初沈汚泥や余剰汚泥を原生動物や後生動物に捕食させる際に、超音波処理又は機械撹拌により、上記の餌のフロックサイズを動物の口より小さくさせる方法を提案している。

[0011] 上述のような微小生物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法は、有機性排水処理に既に実用化されており、対象とする排水によっては処理効率の向上、発生汚泥量の減量ィ匕は可能である。

[0012] 例えば、微小動物の捕食を利用した場合、汚泥減量効果は処理条件や排水の水質によっては異なるものの、標準活性汚泥法で発生する汚泥量を 30— 70%程度低減できるとされている。

[0013] し力、しながら、汚泥減量効果は処理条件や排水の水質によっては異なるものの、単槽式活性汚泥法で発生する汚泥量を半減させる程度である。これは、細菌主体の汚泥を捕食するための後段の微小生物槽において、汚泥の多くが捕食されず残存したり、捕食に関与する微小生物を高濃度で維持できないことが原因である。

[0014] その上、捕食を行う微小動物は細菌に比べ高等な生物であるため、寿命が長く（自己分解速度が遅く）、このことが更に汚泥を減量化させるのを困難にしている。

[0015] また、微小動物は分裂により増殖するものだけでなぐ卵により増殖するものもある。

この代表的な後生動物にヮムシ類がある。このような微小動物は汚泥減量に貢献するとされている力常に増殖状態（産卵可能状態）にあるのではなぐ孵化後十数日たっと産卵しなくなり、更に十数日後には寿命で死滅する。また、これらの微小動物が優先化した場合、産卵しても、十分量の成虫がいたり、汚泥の大部分が糞塊ばかりで餌となる細菌が少ない場合、孵化できないことがあり、このために、槽内の微小動物がいっせいに死滅することがある。このような後生動物の特徴が、微小動物を利用した活性汚泥法では汚泥発生量を長期間にわたり低く安定して維持することを困難にしている。

[0016] 細菌の自己消化を利用する多段活性汚泥法では、細菌の状態（分散状態、フロック、糸状）によらず、標準活性汚泥法にくらべ 50%程度汚泥発生量を削減することができる。し力しながら、 50%の汚泥減量率を得るには自己消化を行う生物処理槽では汚泥滞留時間を長く設定する必要があり、そのために膜分離装置を導入すると、膜のメンテナンス費用により汚泥減量によるランニングコストの削減を相殺してしまう。

[0017] よって、既設の曝気槽を利用して低ランニングコストで 50%以上の汚泥減量率を達成するには、微小動物の利用が有効であり、これを安定して行うためには、前段の生物処理槽で、微小動物に捕食されやすい細菌を安定して生成させる必要がある。発明の概要

[0018] 本発明は、微小生物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図る有機性排水の生物処理方法及び装置を提供することを目的とする。

[0019] 第 1アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水中の B ODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理工程と、変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理工程とを有する有機性排水の生物処理方法及び装置にぉレ、て、該第 2の生物処理工程を pH5— 6の条件下に行うことを特徴とする。

[0020] 第 2アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水中の B ODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理工程と、変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理工程とを有する有機性排水の生物処理方法において、該第 2の生物処理工程の汚泥及び Z又は該第 2の生物処理工程の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気条件で分解する余剰汚泥処理工程を有し、該余剰汚泥処理工程の処理汚泥を前記第 1 の生物処理工程及び Z又は第 2の生物処理工程に返送する有機性排水の生物処理方法及び装置であって、該余剰汚泥処理工程を pH5 6の条件下に行うことを特徴とする。

[0021] 第 3アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水を第一生物処理工程に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理工程からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理工程に導入して活性汚泥処理する生物処理方法及び装置において、該第二生物処理工程の汚泥、又は該第二生物処理工程の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を嫌気処理工程に導入して嫌気処理し、該嫌気処理工程の処理物を前記第一生物処理工程及び/又は第二生物処理工程に返送することを特徴とする。

[0022] 第 4アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水を第一生物処理工程に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理工程からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理工程に導入して活性汚泥処理する生物処理方法において、該第二生物処理工程の汚泥、又は該第二生物処理工程の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気処理工程に導入して好気条件で酸化し、該好気処理工程の処理物の少なくとも一部を嫌気処理工程に導入して嫌気処理し、該嫌気処理工程の処理物を前記第一生物処理工程、第二生物処理工程及び好気処理工程よりなる群から選ばれる 1以上の工程に返送することを特徴とする。

[0023] 第 5アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水を第 1生物処理工程に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理工程からの細菌を含む処理液を第 2生物処理工程に導入して活性汚泥処理し、第 2生物処理工程からの処理液を固液分離処理して汚泥と処理水とに分離し、この汚泥の一部を第 2生物処理工程へ返送する生物処理方法及び装置において、該第 2生物処理工程内の汚泥の一部、及び/又は、前記固液分離処理後の汚泥の残部を第 3生物処理工程に導入して好気処理した後、好気処理した汚泥の一部又は全部を脱水して固形分と水分とに分離し、固形分を余剰汚泥として引き抜き、水分を前記第 1生物処理工程及び Z 又は第 2生物処理工程に返送することを特徴とするものである。

[0024] 第 6アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理方法及び装置において、該第 2生物処理槽の汚泥滞留時間を 5日以上 40日以下とすることを特徴とするものである。

[0025] 第 7アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの非凝集性細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理し、該第 2生物処理槽内汚泥を固液分離して得られる汚泥を第 3生物処理槽に導入して好気条件で酸化処理し、該第 3生物処理槽の処理物の一部又は全部を該第 2生物処理槽に返送する生物処理方法及び装置であって、該第 2生物処理槽及び該第 3生物処理槽の汚泥滞留時間を各々 5日以上 40日以下とすることを特徴とするものである。

[0026] 第 8アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水中の BOD を高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理工程と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物とを共存させる第 2の生物処理工程とを有する有機性排水の生物処理方法及び装置において、基準となる前記有機性排水中の BODの 70%以上 100%未満が菌体に変換されるに要する前記第 1の生物処理工程における水理学的滞留時間（HRT)を求めて、この値を基準 HRTとし、前記第 1の生物処理工程における HRTが該基準 HRTの 0. 75- 1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理工程に導入される前記有機性排水に液体を添加することを特徴とする。 [0027] 第 9アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置は、有機性排水中の BOD を高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理工程と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物とを共存させる第 2の生物処理工程とを有する有機性排水の生物処理方法及び装置において、基準となる前記有機性排水中の BODの 70%以上 100%未満が菌体に変換されるに要する前記第 1の生物処理工程における水理学的滞留時間（HRT)を求めて、この値を基準 HRTとし、前記第 1の生物処理工程における HRTが該基準 HRTの 0. 75- 1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理工程を行う処理槽内の水量を変動させることを特徴とする。

[0028] 第 8, 9アスペクトにおいて、「基準となる有機性排水」とは、生物処理される有機性排水、即ち、流量、温度、 B〇D濃度が経時により変動する有機性排水の、基準となる温度、 B〇D濃度の有機性排水を指す。この基準となる温度、 BOD濃度とは、次の通りである。

基準温度:加温する場合も含めて、年間で最も低い温度。

基準 BOD濃度：第 1の生物処理工程に流入する排水の最大 BOD濃度。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明の第 1アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[図 2]本発明の第 2アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の他の実施の形態を示す系統図である。

[図 3]余剰汚泥処理工程の他の実施の形態を示す系統図である。

[図 4]図 4aは実施例 1で用いた実験装置を示す系統図であり、図 4bは実施例 2で用いた実験装置を示す系統図である。

[図 5]実施例 1 , 2及び比較例 1， 2における投入 BOD量と余剰汚泥発生量との関係を示すグラフである。

[図 6]第 3アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[図 7]第 3アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の他の実施の形態を示す系統図である。園 8]第 3アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の別の実施の形態を示す系統図である。

園 9]第 4アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

園 10]第 4アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の他の実施の形態を示す系統図である。

[図 11]比較例 3, 5で用いた実験装置を示す系統図である。

[図 12]比較例 4, 6で用いた実験装置を示す系統図である。

[図 13]実施例 3, 6， 7及び比較例 3， 4における投入 BOD量と余剰汚泥発生量との関係を示すグラフである。

[図 14]第 5アスペクトの有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[図 15]第 5アスペクトの有機性排水の生物処理方法の他の実施の形態を示す系統図である。

[図 16]実施例 8, 9及び比較例 5, 6における投入 BOD量と余剰汚泥発生量との関係を示すグラフである。

園 17]本発明の有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[図 18]実施例 10及び比較例 8における第 2生物処理槽内の微小動物数の経日変化を示すグラフである。

[図 19]実施例 10及び比較例 8における汚泥転換率の経日変化を示すグラフである。園 20]本発明の有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[図 21]本発明の有機性排水の生物処理方法の他の実施の形態を示す系統図である

[図 22]本発明の有機性排水の生物処理方法の別の実施の形態を示す系統図である

[図 23]本発明の有機性排水の生物処理方法の異なる実施の形態を示す系統図である。

[図 24]実施例 12, 13及び比較例 9， 10における投入 BOD量と余剰汚泥発生量との関係 (負荷変動前)を示すグラフである。

[図 25]実施例 12, 13及び比較例 9, 10における投入 BOD量と余剰汚泥発生量との関係 (負荷変動後）を示すグラフである。

発明の好ましい形態

[0030] [第 1及び第 2アスペクト]

有機性排水の好気性処理を、従来の単槽式活性汚泥法により、 pH6以下の酸性域で行うと菌類が多量に発生し、バルキングの原因となる。し力しながら、本発明の方法のように、 BODを分散菌体に変換する第 1の生物処理工程を pH6— 8の中性域で行い、汚泥減量のための第 2の生物処理工程又は余剰汚泥処理工程を pH5— 6の酸性域で行うことにより、発生汚泥量の大幅な減量が可能になる。これは、微小生物が共存する第 2の生物処理工程又は余剰汚泥処理工程を pH5— 6とすることで、 BO D処理を行う第 1の生物処理工程からの非凝集汚泥と凝集汚泥の効率的な捕食が可能となり、一方で、捕食に関与する大部分の微小生物の増殖は pH5— 8の範囲であれば pHによる影響を受けなレ、ため、第 2の生物処理工程又は余剰汚泥処理工程において、 VSSに占める微小生物の割合を 10%以上の高濃度に高めることができることによる。

[0031] 第 1及び第 2アスペクトによれば、 BOD処理のための第 1の生物処理工程と汚泥減量のための第 2の生物処理工程又は余剰汚泥処理工程とで各々の機能に応じて環境条件を適応化させることにより、両者の機能を最大限に発揮させ、これにより、処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。

[0032] 第 1アスペクトにおいて、第 2の生物処理工程が 2段以上の多段処理工程を含み、第 2の生物処理工程において、 pH5 6の生物処理後に pH6以上の生物処理が行われてもよい。

[0033] 第 2アスペクトにおいて、余剰汚泥処理工程は、生物処理槽の後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理ェ程であっても良ぐ生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理工程であっても良い。

[0034] 第 1 ,第 2アスペクトのいずれにおいても、第 2の生物処理工程は、生物処理槽の後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理工程、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理工程、膜分離式生物処理工程のいずれであっても良ぐまた、第 1の生物処理工程を、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理、又は 2段以上の多段処理により行っても良い。

[0035] 第 1及び第 2アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置によれば、微小生物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。

[0036] 以下に図面を参照して第 1及び第 2アスペクトの好ましい形態を詳細に説明する。

[0037] 図 1は本発明の第 1アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の一形態を示す系統図であり、図 2は第 2アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の一形態を示す系統図である。

[0038] 図 1の方法では、原水 (有機性排水）は、まず第一生物処理槽 (分散菌槽） 1に導入され、非凝集性細菌により、 BOD (有機成分）の 70%以上、望ましくは 80%以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解される。この第一生物処理槽 1の pHは 6以上、望ましくは pH6— 8とする。また、第一生物処理槽 1への BOD容積負荷は lkg/m³/d 以上、例えば 1一 20kg/m³/d、 HRT (原水滞留時間）は 24h以下、例えば 0. 5— 24hとすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、 HRT を短くすることで BOD濃度の低い排水を高負荷で処理することができ、好ましい。また、担体を添加することにより、高負荷、滞留時間の短縮が可能になる。

[0039] 第一生物処理槽 1の処理水は、 pH5— 6、望ましくは pH5— 5. 5の範囲に制御された第二生物処理槽 (微小生物槽） 2に導入され、ここで、残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小生物による捕食による汚泥の減量ィ匕が行われる。

[0040] 図 1の方法において、第二生物処理槽 2を多段化し、 2槽以上の生物処理槽を直列に設け、前段側の生物処理槽で pH5 6、望ましくは pH5— 5. 5の条件で処理を行レ、、後段側の生物処理槽で pH6以上、好ましくは pH6 8の条件で処理を行うようにしても良く、このような多段処理により、前段側の生物処理槽で汚泥の捕食を効果的に行い、後段側の生物処理槽で汚泥の固液分離性の向上、処理水水質の向上を図ること力 Sできる。

[0041] 第二生物処理槽 2の処理水は沈殿槽 3で固液分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥の一部は余剰汚泥として系外へ排出され、残部は第一生物処理槽 1及び第二生物処理槽 2に返送される。なお、この汚泥返送は、各生物処理fにおける汚泥量の維持のために行われるものであり、例えば、第一生物処理槽 1及び/又は第二生物処理槽 2を、後述のような担体を添加した流動床式とした場合、汚泥返送は不要である場合もある。また、第一生物処理槽 1の BOD容積負荷が低レ、場合は、汚泥返送は第二生物処理槽 2のみとしてもよレ、。

[0042] 図 2の方法では、原水（有機性排水）は、共に pH6以上、望ましくは pH6 8に制御された第一生物処理槽 1及び第二生物処理槽 2に順次導入され、図 1の方法と同様に第一生物処理槽 1で非凝集性細菌により、有機成分の 70%以上、望ましくは 80% 以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解され、次いで第二生物処理槽 2で残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小生物による捕食により汚泥の減量化が行われる。第二生物処理槽 2の処理水は沈殿槽 3で固液分離され、分離水が処理水として系外へ排出される。この第二生物処理槽 2から生成される発生汚泥の少なくとも一部（図 2では、第二生物処理槽 2の処理水が導入される沈殿槽 3の分離汚泥の一部）が pH5— 6、好ましくは pH5— 5. 5の範囲に制御された余剰汚泥処理槽 4に送給され、ここで好気性消化により分解される。この余剰汚泥処理槽 4の処理汚泥は、第一生物処理槽 1及び/又は第二生物処理槽 2に返送される。また、図 2では、沈殿槽 3の分離汚泥の残部のうち、一部は余剰汚泥として系外へ排出され、残部が第二生物処理槽 2に返送される。

[0043] 沈殿槽 3の分離汚泥のうち、余剰汚泥処理槽 4へ送給する汚泥量と第二生物処理槽 2へ返送する汚泥量との比率は、後述の好適な余剰汚泥処理槽滞留時間が維持できるように、発生汚泥量に応じて適宜設定される。また、余剰汚泥処理槽 4の処理汚泥のうち第一，第二生物処理槽 1， 2へ返送する汚泥量の比率或いは、いずれの生物処理槽に返送するかは、各生物処理槽の汚泥保持量が維持できるように適宜設定される。 [0044] この余剰汚泥処理槽 4には、装置運転の立ち上げ時や発生汚泥量が高い場合には、発生汚泥の全量から半量を投入するようにしても良レ、。この余剰汚泥処理槽 4は汚泥減量効果だけではなぐ第二生物処理槽 2に微小生物を供給する効果も有する

[0045] 余剰汚泥処理槽 4の汚泥滞留時間は 6h以上、望ましくは 12h以上、例えば 12 2 40hであるが、例えば、図 3に示す如ぐ沈殿槽 4Bを設けて余剰汚泥処理槽 4Aに汚泥返送を行う好気処理法、或いは担体を添加した流動床、又は膜分離式好気処理法とすることで汚泥滞留時間を更に高めることが可能となる。余剰汚泥処理槽 4の担体としては、第一生物処理槽の担体として後述するものを用いることができる。

[0046] 図 1 , 2のいずれの方法においても、第二生物処理槽 2に導入される第一生物処理槽 1の処理水中に有機物が多量に残存した場合、その酸化分解は第二生物処理槽 2で行われることになる。微小生物が多量に存在する第二生物処理槽 2で細菌による有機物の酸化分解が起こると、微小生物の捕食力逃れるための対策として、捕食されにくい形態で増殖することが知られており、このように増殖した細菌群は微小生物により捕食されず、これらの分解は自己消化のみに頼ることとなり、汚泥発生量低減の効果が下がってしまう。また、本発明の方法では、第二生物処理槽 2又は余剰汚泥処理槽 4を酸性域に設定しており、有機物が多量に残存した場合、その有機物を利用して菌類などが増殖してしまいバルキングの原因にもなる。

[0047] そこで先にも述べたように第一生物処理槽 1では、有機物の大部分、即ち、原水 B ODの 70%以上、望ましくは 80%以上、より望ましくは 90%以上を分解し、菌体へと変換しておく必要がある。よって、第二生物処理槽 2への溶解性 BODによる汚泥負荷で表すと 0. 5kg_BOD/kg_MLSS/d以下、例えば 0. 01-0. lkg-BOD/k g_MLSSZdで運転することが好ましレ、。

[0048] 図 1 , 2の方法は第 1，第 2アスペクトの一例を示すものであり、第 1，第 2アスペクトはその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではない。

[0049] 例えば、第一生物処理槽は、高負荷処理のために、後段の沈殿槽の分離汚泥の一部を返送する他、担体を添加した流動床方式としたり、 2槽以上の生物処理槽を直列に設けて多段処理を行っても良レ、。特に、担体の添加により、 BOD容積負荷 5k g/m³/d以上の高負荷処理も可能となり、好ましレ、。この場合、添加する担体の形状は球状、ペレット状、中空筒状、糸状等任意であり、大きさも 0. 1— 10mm程度の径で良い。担体の材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用いても良い。

[0050] 第二生物処理槽 2では、細菌に比べ増殖速度の遅い微小生物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小生物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を採用することが重要であり、このために、第二生物処理槽は、図 1 , 2に示すように、汚泥の返送を行う汚泥返送式生物処理を行う他、後述の実施例におけるように、槽内に分離膜を浸漬して膜分離式活性汚泥処理を行うことも望ましい。

[0051] 曝気槽内に担体を添加することで微小生物の槽内保持量を高めることができる。この場合の担体としては、第一生物処理槽に添加する担体として前述したものと同様のものを用いることができる。

[0052] 第 1及び第 2アスペクトの実施例及び比較例

以下に実施例及び比較例を挙げて第 1及び第 2アスペクトをより具体的に説明する

[0053] 実施例 1

図 4aに示す如ぐ第一生物処理槽 11として容量が 3. 6Lの活性汚泥槽 (汚泥返送なし）と、第二生物処理槽 12として容量が 15Lの浸漬膜式活性汚泥槽を連結させた実験装置を用いて、有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を行った。第二生物処理槽 12には浸漬膜 12aが設置されており、該浸漬膜 12aの透過水が処理水として取り出される。

[0054] 第一生物処理槽 11の _PHは 6. 8、第二生物処理槽 12の _PHは 5. 0にそれぞれ調整した。

[0055] 実験開始 4ヶ月後の結果を表 1に示す。また、投入 B〇Dに対する余剰汚泥発生量

(汚泥転換率）を図 5に示す。

[0056] 本実施例では、第一生物処理槽 11に対する溶解性 B〇D容積負荷は 3. 5kg-BO D/mVd, HRTは 4h、第二生物処理槽 12の溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022kg- B〇D/kg_MLSS/d、 HRTは 17h、全体での B〇D容積負荷 0. 75kg-BOD/ m³/d、 HRTは 21hの条件で運転したところ、汚泥転換率は 0. lkg-MLSS/kg- B〇Dとなったが、処理水 BODは検出限界以下であった。

[0057] 実施例 2

図 4bに示す如ぐ第一生物処理槽 11として容量が 3. 6Lの活性汚泥槽 (汚泥返送なし）と、第二生物処理槽 12として容量が 15Lの浸漬膜式活性汚泥槽と、容量が 1L の余剰汚泥処理槽 13を連結させた実験装置を用いて、有機性排水（B〇D630mg /L)の処理を行った。図 4aと同じぐ第二生物処理槽 12には浸漬膜 12aが設置されており、該浸漬膜 12aの透過水が処理水として取り出される。

[0058] 第一生物処理槽 11、及び第二生物処理槽 12の pHはいずれも 6. 8に調整し、余剰汚泥処理槽 13の pHは 5. 0に調整した。第二生物処理槽 12からは槽内汚泥を 0. 5LZdの割合で引き抜いて余剰汚泥処理槽 13に導入し、この余剰汚泥処理槽 13からは槽内汚泥を 0. 5LZdで引き抜き、これを第二生物処理槽 12に返送した。余剰汚泥処理槽 13の滞留時間は SRT = HRT= 10日とした。

[0059] 実験開始 4ヶ月後の結果を表 1に示す。また、投入 BODに対する余剰汚泥発生量

(汚泥転換率）を図 5に示す。

[0060] 本実施例では、第一生物処理槽 11に対する溶解性 BOD容積負荷は 3. 85kg - B OD/mVd, HRTは 4h、第二生物処理槽 12の溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022k g-BOD/kg-MLSS/d, HRTは 17h、全体での BOD容積負荷 0. 75kg_B〇D /m³/d、 HRTは 21hの条件で運転したところ、汚泥転換率は 0. l lkg-MLSS/ kg-B〇Dとなり、処理水 BODは検出限界以下であった。

[0061] 比較例 1

実施例 1において、第一生物処理槽を省略し、第二生物処理槽の容量 15Lの浸漬膜式活性汚泥槽のみからなる実験装置を用いて有機性排水 (B〇D630mgZL)の処理を行った。実験開始 4ヶ月後の結果を表 1に示す。また、投入 B〇Dに対する余剰汚泥発生量 (汚泥転換率）を図 5に示す。

[0062] 本比較例では、溶解性 B〇D容積負荷 0. 76kg-BOD/m³/d, HRTは 20hの条件で運転したところ、表 1にあるように処理水水質は良好であったものの、汚泥転換率は 0. 40kg_MLSS/kg_B〇Dとなった。 [0063] 比較例 2

実施例 1において、第一生物処理槽も第二生物処理槽もいずれも pH6. 8に調整したこと以外は、同様にして有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を行った。実験開始 4ヶ月後の結果を表 1に示す。また、投入 B〇Dに対する余剰汚泥発生量 (汚泥転換率）を図 5に示す。

[0064] 本比較例では、第一生物処理槽 11に対する溶解性 B〇D容積負荷 3. 85kg_B〇 D/mVd, HRTは 4h、第二生物処理槽 12の溶解性 BOD汚泥負荷 0. 022kg - B OD/kg-MLSS/d, HRTは 17h、全体での BOD容積負荷 0. 75kg-BOD/m³ /d、 HRTは 21hの条件で運転したところ、表 1にあるように処理水水質は良好であつたが、汚泥転換率は 0. 2kg_MLSSZkg_BODとなった。

[0065] [表 1]

[0066] 実施例 1 , 2及び比較例 1， 2の結果から次のことが分かる。

[0067] 比較例 1は従来の活性汚泥法、比較例 2は酸性域での生物処理工程を入れていない多段生物処理法による処理を実施したものである。従来の活性汚泥法（比較例 1) では汚泥転換率は 0. 40kg_MLSS/kg_B〇Dとなっていた力比較例 2のように多段生物処理を導入することで汚泥転換率は 0. 20kg— MLSS/kg— BODとなり、汚泥発生量を 1/2に低減することができた。この汚泥減量効果はこれまでに報告されている多段生物処理法と同程度のものである。

[0068] 一方、本発明のように酸性域での生物処理工程を導入した実施例 1, 2では、汚泥転換率がいずれも 0· 10、 0. l lkg_MLSS/kg_B〇Dとなっており、従来法に比ベ、発生汚泥量を 1/4に、また、従来の多段生物処理法に比べて 1/2に低減することができた。

[0069] [第 3及び第 4アスペクト]

第 3アスペクトでは、有機物除去を行う第一生物処理工程 (分散菌槽)からの分散菌の捕食を行う第二生物処理工程 (微小動物槽)からの汚泥を、嫌気条件下で嫌気性細菌の働きにより可溶化、有機酸化、変性させて再度、分散菌化及び/又は微小動物への捕食に供することにより、処理効率が向上し、余剰汚泥発生量が低減される。

[0070] 第 4アスペクトでは、この嫌気処理工程に先立ち好気処理工程を経由することから、汚泥中に占める微小動物割合が高くなり、後段の嫌気処理工程で汚泥が可溶化される。

[0071] 従って、第 3及び第 4アスペクトの有機性排水の生物処理方法によれば、微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。

[0072] 以下に図面を参照して第 3及び第 4アスペクトの好ましい形態を詳細に説明する。

[0073] 図 6— 8は本発明の第 3アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法及び装置の実施の形態を示す系統図であり、図 9， 10は第 4アスペクトに係る有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。図 6— 10において、同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。

[0074] 図 6の方法及び装置では、原水 (有機性排水）は、まず第一生物処理槽 (分散菌槽 ) 1に導入され、非凝集性細菌により、 BOD (有機成分)の 70%以上、望ましくは 80 %以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解される。この第一生物処理槽 1の pHは 6以上、望ましくは pH6 8とする。また、第一生物処理槽 1への B〇D容積負荷は lk g/m³Zd以上、例えば 1一 20kg/m³/d、 HRT (原水滞留時間）は 24h以下、例えば 0. 5— 24hとすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、 HRTを短くすることで BOD濃度の低レ、排水を高負荷で処理することができ、好ましレ、。また、担体を添加することにより、高負荷、滞留時間の短縮が可能になる。

[0075] 第一生物処理槽 1の処理水は、 pH6以上、望ましくは pH6 8の範囲に制御された第二生物処理槽 (微小動物槽） 2に導入され、ここで、残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小動物による捕食による汚泥の減量化が行われる。

[0076] この第二生物処理槽 2では細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を用いなければならない。そこで第二生物処理槽 2には汚泥返送を行う活性汚泥法又は膜分離式活性汚泥法を用いることが望ましい。更に望ましくは曝気槽内に担体を添加することで微小動物の槽内保持量を高めることができる。

[0077] また、図 7に示す如ぐ図 6の方法において、第二生物処理槽 2を多段化し、 2槽以上の生物処理槽 2A， 2Bを直列に設け、前段処理槽 2Aで pH5 6、望ましくは pH5 一 5. 5の条件で処理を行レ、、後段処理槽 2Bで pH6以上、好ましくは pH6— 8の条件で処理を行うようにしても良ぐこのような多段処理により、前段処理槽 2Aで汚泥の捕食を効果的に行い、後段処理槽 2Bで汚泥の固液分離性の向上、処理水水質の向上を図ることができる。図 7の方法は、図 6において、第二生物処理槽 2を多段化した点のみが異なり、その他は同様の構成とされている。なお、第二生物処理槽 2での汚泥発生量を減らすため、図 7のように仕切を作らず、図 6のような単槽で第二生物処理槽 2の pHを 6以下に設定しても良レ、が、この場合には、処理水を放流する前には中和が必要となる。

[0078] 第二生物処理槽 2の処理水は沈殿槽 3で固液分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥の一部は余剰汚泥として系外へ排出され、一部は第二生物処理槽 2に返送され、残部は嫌気性消化槽 24に送給される。分離汚泥の第二生物処理槽 2と嫌気性消化槽 24への汚泥返送比率は、以下の嫌気性消化槽 2 4での汚泥滞留時間を維持できれば良ぐ発生汚泥量にあわせて任意に変化させること力 Sできる。

[0079] 第 3アスペクトでは、微小動物が分散菌の捕食を行っている第二生物処理槽 2内の汚泥又はこれを固液分離して得られる汚泥の少なくとも一部を嫌気性消化槽 24に導入して、嫌気条件にて、汚泥の可溶化、低級有機酸や低級アルコールへの有機酸ィ匕、ないし変性を行う。従って、嫌気性消化槽 24へは、沈殿槽 3の分離汚泥ではなく、第二生物処理槽 2から引き抜いた汚泥を導入しても良い。 [0080] 第二生物処理槽 2内汚泥は微小動物の占める割合が高ぐ少なくとも SSの 5%以上、運転条件によっては 30%以上を占めている。微小動物は細菌に比べ嫌気条件下で容易に死滅し、可溶化され、酸生成細菌により有機酸化されるため、嫌気性消化槽 24での汚泥滞留時間（SRT)は 0. 5日以上、例えば 0. 5— 5日で十分である。また、嫌気性消化槽 24で生成した有機酸やアルコールカタン生成細菌の働きにより、メタンに変換されるのを防ぐため、嫌気性消化槽 24では pHを 6. 0以下、望ましくは 5. 5以下、例えば 5 5. 5にするか、温度を 30°C以下、望ましくは 25°C以下、例えば 20— 25°Cに設定することが望ましい。ただし、有機酸やアルコールに変換した有機物をメタンに変換し、エネルギーとして回収又は処分する場合は、嫌気性消化槽 24を pH6. 0以上、又は温度 30°C以上としても良レ、。この嫌気性消化槽 24における嫌気性消化により、第二生物処理槽 2中の微小動物や捕食されずに残存していた細菌は、有機酸やアルコールへと変換される。また、その他の SS分である微小動物の糞や死骸、細菌など、第二生物処理槽 2で減量されない成分も、この嫌気性消化槽 24で変性ないし細分化され、また嫌気性細菌の菌体へ変換されるため、微小動物により捕食可能なものとなる。

[0081] 図 6, 7では、この嫌気性消化槽 24の処理物をそのまま第一生物処理槽 1及び/ 又は第二生物処理槽 2に返送する。

[0082] この嫌気性消化槽 24の処理物は、図 8に示す如ぐ濃縮機又は脱水機等の固液分離装置 25で固液分離し、有機酸やアルコールを含む分離水 (嫌気処理水）を第一生物処理槽 1に返送して再度分散菌に変換し、固形分 (汚泥）を第二生物処理槽 2に返送して微小動物に捕食させるようにしても良ぐこれにより汚泥の更なる減量ィ匕が可能となる。この場合、余剰汚泥の引抜きは沈殿槽 3から行っても良いが、嫌気性消化槽 24の後段の固液分離装置 25から行っても良い。また、この固液分離装置 25 で固液分離された固形分をすベて第二生物処理槽 2に返送せず、再度嫌気性消化槽 24に戻すことにより、嫌気性消化槽 24において、高濃度嫌気性消化が可能となり、 SRTを長くし、可溶化を促進することができる。また、濃縮機のような固液分離装置を設けずに、嫌気性消化槽 24内に浸漬膜を設ける力或いは担体を添加することで、固液分離又は高濃度消化を行うこともできる。 [0083] 図 9に示す方法は、嫌気性消化槽 24の前段に好気性消化槽 26を設けた点が図 6 に示す方法と異なり、第一生物処理槽 1、第二生物処理槽 2、沈殿槽 3及び嫌気性消化槽 24における処理は同様に行われる。

[0084] 第 4アスペクトでは、第二生物処理槽 2内の汚泥又はこれを固液分離して得られる汚泥の少なくとも一部を好気性消化槽 26に導入して、 pH6以下、望ましくは _PH5— 5 . 5の条件で好気性消化を行い、処理汚泥及び処理水の少なくとも一部を嫌気性消化槽 24に送給して嫌気条件下で可溶化、有機酸化ないし変性させる。この場合においても、分離汚泥の好気性消化槽 26及び第二生物処理槽 2への返送汚泥比率は、以下に示す好気性消化槽 26での汚泥滞留時間を維持できれば、発生汚泥量にあわせて任意に変化させることができる。

[0085] 図 9におレ、て、好気性消化槽 26は、汚泥減量効果だけではなぐこの好気性消化槽 26を経由することで、汚泥に占める微小動物割合が更に高くなり、後段の嫌気性消化槽 24での汚泥の可溶化が容易となる点で優れる。好気性消化槽 26の汚泥滞留時間は 12時間以上、望ましくは 24時間以上、例えば 24— 240時間である力固液分離装置を設けて汚泥返送を行う好気処理法又は担体を添加した流動床又は膜分離式好気処理法とすることで汚泥滞留時間を更に高めることが可能となる。好気性消化槽 26からの汚泥の一部を嫌気性消化槽 24を経由せずに直接第二生物処理槽 2に返送しても良ぐこれにより第二生物処理槽 2の微小動物の補充にも役立つ。

[0086] 図 10に示す方法は、図 9の方法において、図 8に示す如ぐ嫌気性消化槽 24の後段に固液分離装置 25を設けた点が異なり、図 8におけると同様に嫌気性消化槽 24 の処理物の固液分離、分離水及び分離汚泥の返送が行われる。ここで、固液分離装置 25の分離汚泥は、更に好気性消化槽 26に返送しても良い。

[0087] 図 6— 10の方法は第 3及び第 4アスペクトの一例を示すものであり、第 3,第 4ァスぺクトはその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではなレ、。

[0088] 例えば、第一生物処理槽は、高負荷処理のために、後段の沈殿槽の分離汚泥の一部を返送する他、担体を添加した流動床方式としたり、 2槽以上の生物処理槽を直列に設けて多段処理を行っても良レ、。特に、担体の添加により、 BOD容積負荷 5k g/m³Zd以上の高負荷処理も可能となり、好ましレ、。この場合、添加する担体の形状は球状、ペレット状、中空筒状、糸状等任意であり、大きさも 0. 1— 10mm程度の径で良い。また、担体の材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用いても良い。また、第二生物処理槽 2では、細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を採用することが重要であり、このために、第二生物処理槽は、図 6 10に示すように、汚泥の返送を行う汚泥返送式生物処理を行う他、槽内に分離膜を浸漬して膜分離式活性汚泥処理を行うことも望ましい。更に望ましくは、曝気槽内に担体を添加することで微小動物の槽内保持量を高めることができる。この場合の担体としては、第一生物処理槽に添加する担体として前述したものと同様のものを用いることができる。

[0089] 排水処理では、生物処理由来の汚泥以外にも最初沈殿池や加圧浮上槽などからも汚泥が発生する。これらを嫌気処理した場合、生物処理由来の汚泥に比べ、分解しゃすいため 50%以上の可溶化、有機酸への変換が可能である。また、可溶化しない成分も細分化されており、微小動物による捕食が可能である。従って、第 3,第 4ァスぺタトにおいては、第二生物処理槽の汚泥が導入される嫌気処理工程 (嫌気性消化槽）に初沈汚泥や加圧浮上汚泥を加え、可溶化しない SS分を微小動物に捕食させることで工場全体力排出される余剰汚泥量を低減することも可能となる。

[0090] 第 3,第 4アスペクトの実施例及び比較例

以下に実施例及び比較例を挙げて第 3，第 4アスペクトをより具体的に説明する。

[0091] 実施例 3

図 6に示す如ぐ容量が 3. 6Lの第一生物処理槽 (活性汚泥槽 (汚泥返送なし)） 1 と容量が 15Lの第二生物処理槽 (活性汚泥槽） 2及び沈殿槽 3と、容量が 1Lの嫌気性消化槽 24を連結させた実験装置を用いて、本発明による有機性排水（BOD630 mgZL)の処理を行った。第一生物処理槽 1の pHは 6. 8、第二生物処理槽 2の pH は 6. 8、嫌気性消化槽 24の pHは 6. 0にそれぞれ調整した。第一生物処理槽 1に対する溶解性 BOD容積負荷は 3. 85kg_B〇DZm³Zdで HRT4h、第二生物処理槽 2への溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022kg_B〇DZkg_MLSS/dで HRT17h、全体での BOD容積負荷は 0. 75kg_B〇DZm³Zdで HRT21hの条件で運転した。 [0092] 第二生物処理槽 2内の SSは 5000mg/Lであり、沈殿槽 3からの引抜き汚泥は 10 000mg/Lに濃縮された。この濃縮汚泥を 250ml/dの割合で引抜き、嫌気性消化槽 24に添カ卩した。また、 250ml/dを余剰汚泥として系外へ排出し、残りすベての汚泥を第二生物処理槽 2に返送した。嫌気性消化槽 24の HRT及び SRTは 4日に設定し、嫌気性消化槽 24の処理汚泥は第二生物処理槽 2に返送した。

[0093] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、嫌気性消化槽 24の処理水中の溶解性 B OD濃度は 4000mg_B〇DZLで酢酸が 55%、プロピオン酸カ 40%を占めていた。第二生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 12kg-ML SS/kg_BODとなった。

[0094] 実施例 4

図 7に示す如ぐ第二生物処理槽 2を容量 5Lの前段処理槽 2Aと、容量 10Lの後段処理槽 2Bとの二段活性汚泥槽（5L+ 10L)としたこと以外は実施例 3と同様の実験装置を用いて実施例 3と同様に有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を行った。なお、前段処理槽の pHは 5. 0、後段処理槽の pHは 6. 8に調整した。その他の条件は、実施例 3におけると同様である。

[0095] 第二生物処理槽 2内の SSは 5000mg/Lであり、沈殿槽 3からの引抜き汚泥は 10 OOOmg/Lに濃縮された。この濃縮汚泥の内 250ml/dを引抜き、嫌気性消化槽 2 4に添カ卩した。また、 208ml/dを余剰汚泥として系外へ排出し、残りすベての汚泥を第二生物処理槽 2に返送した。嫌気性消化槽 24の HRT及び SRTは 4日に設定し、嫌気性消化槽 24の処理汚泥は第二生物処理槽 2に返送した。

[0096] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、嫌気性消化槽 24の処理水中の溶解性 B OD濃度は 6500mg_B〇DZLで酢酸が 55%、プロピオン酸が 35%を占めていた。第二生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 10kg-ML SS/kg_BODとなった。

[0097] 実施例 5

図 9に示す如ぐ嫌気性消化槽 24の前段に容量 2Lの好気性消化槽 26を設けたこと以外は実施例 3と同様の実験装置を用いて実施例 3と同様に有機性排水（BOD6 30mgZL)の処理を行った。なお、好気性処理槽の pHは 5. 0に調整した。その他の条件は実施例 3におけると同様である。

[0098] 第二生物処理槽 2内の SSは 5000mg/Lであり、沈殿槽 3からの引抜き汚泥は 10 000mg/Lに濃縮された。この濃縮汚泥の 250ml/dを好気性消化槽 26に添加し、同量を好気性消化槽 26から引き抜き嫌気性消化槽 24に添加し、残りすベての濃縮汚泥を第二生物処理槽 2に返送した。好気性消化槽 26の HRT及び SRTは 8日とした。また、嫌気性消化槽 24の HRT及び SRTは 4日とし、嫌気性消化槽 24の処理汚泥は第二生物処理槽 2に返送した。

[0099] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、嫌気性消化槽 24の処理水中の溶解性 B OD濃度は 6500mg_B〇DZLで酢酸が 55%、プロピオン酸が 35%を占めていた。第二生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量（185mlZd)から算出した汚泥転換率は 0 . 09kg_MLSSZkg_BODとなった。

[0100] 実施例 6

図 8に示す如ぐ嫌気性消化槽 24の後段に固液分離装置 25を設けた以外は実施例 3と同様の実験装置を用いて実施例 3と同様に有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を行った。各槽の pH条件、負荷条件等は実施例 3におけると同様である。

[0101] 第二生物処理槽 2内の SSは 5000mg/Lであり、沈殿槽 3からの引抜き汚泥は 10 OOOmg/Lに濃縮された。この濃縮汚泥の 250ml/dを嫌気性消化槽 24に添加し、残りすベての濃縮汚泥を第二生物処理槽 2に返送することで、第一，第二生物処理槽 1 , 2から汚泥を引き抜かずに槽内 SSを一定に保つことができた。嫌気性消化槽 2 4の HRTは 4日とし、嫌気性消化槽 24の処理物は固液分離装置 25で固液分離し、処理水は第一生物処理槽 1に、分離汚泥の半量は第二生物処理槽 2に、 1/4量は嫌気性消化槽 24に返送し、 1Z4量は余剰汚泥として引き抜いた。

[0102] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、嫌気性消化槽 24の処理水中の溶解性 B OD濃度は 4000mg_B〇DZLで酢酸が 55%、プロピオン酸カ 40%を占めていた。嫌気性消化槽 24から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 10kg-MLS SZkg_B〇Dとなった。

[0103] 実施例 7

図 10に示す如ぐ嫌気性消化槽 24の前段に容量 2Lの好気性消化槽 26を設けたこと以外は実施例 6と同様の実験装置を用いて実施例 6と同様に有機性排水 (BOD 630mg/L)の処理を行った。なお、好気性消化槽 26の pHは 5. 0に調整した。その他の条件は実施例 6におけるものと同様である。

[0104] 第一，第二生物処理槽 1， 2内の SSは 5000mg/Lであり、沈殿槽 3からの引抜き汚泥は 10000mg/Lに濃縮された。この濃縮汚泥の 250ml/dの割合を好気性消化槽 26に添加し、同量を好気性消化槽 26から引き抜き嫌気性消化槽 24に添加し、残りすベての濃縮汚泥を第二生物処理槽 2に返送することで、第一，第二生物処理槽 1 , 2から汚泥を引き抜かずに槽内 SSを一定に保つことができた。好気性消化槽 2 6の HRT及び SRTは 8日とした。また、嫌気性消化槽 24の HRTは 4日とし、嫌気性消化槽 24の処理汚泥は固液分離装置 25で固液分離し、処理水は第一生物処理槽 1に、固形分の半量は第二生物処理槽 2に、残りの 3Z8量は嫌気性消化槽 24に返送し、残りの 1Z8量は余剰汚泥として引き抜いた。

[0105] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、嫌気性処理槽 4の処理水中の溶解性 BO D濃度は 6500mg_BOD/Lで酢酸が 55%、プロピオン酸が 35%を占めていた。嫌気性消化槽 24から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 07kg— MLS S/kg— BODとなった。

[0106] 比較例 3

図 11に示す如ぐ容量 15Lの生物処理槽 (活性汚泥槽） 2'と沈殿槽 3とからなる実験装置を用いて、有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を行った。生物処理槽 2' の溶解性 BOD容積負荷は 0. 76kg_B〇D/m³/dで、 HRT20h、 pH6. 8の条件で 4ヶ月間連続運転したところ、処理水は良好だったものの、汚泥転換率は 0. 40kg _MLSSZkg_BODとなった。

[0107] 比較例 4

図 12に示す如ぐ嫌気性消化槽 24を省略した以外は実施例 3と同様の実験装置を用いて、実施例 3と同様に有機性排水（BOD630mg/L)の処理を行った。各槽の pH条件、負荷条件等は実施例 3におけると同様である。

[0108] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、処理水は良好だったものの、第二生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 20kg-MLSS/kg-B ODとなった。また、第二生物処理槽 2の VSSに占める微小動物割合は約 25% (w Z w)であった。

[0109] 実施例 3, 6, 7及び比較例 3, 4における投入 BODに対する余剰汚泥発生量 (汚泥転換率）を図 13に示す。また、実施例 6, 7と比較例 3， 4の実験開始 4ヶ月後の運転状況を表 2に示す。

[0110] [表 2]

*1：括弧内は嫌気性消化槽処理水を合流させた場合の値

*2 : 括弧内は好気性消化槽内での値

[0111] 以上の結果から次のことが分かる。

[0112] 比較例 3は従来の活性汚泥法、比較例 4は従来の二段生物処理法による処理を実施したものである。従来の活性汚泥法（比較例 1)では汚泥転換率は 0. 40kg - MLS S/kg— BODとなっていた力比較例 2の様に多段生物処理を導入することで汚泥転換率は 0. 20kg— MLSS/kg— BODとなり、汚泥発生量を 1/2に低減することができた。この汚泥減量効果はこれまでに報告されている二段生物処理法と同程度のものである。

[0113] 一方、本発明のように嫌気性消化工程を導入し、特に汚泥減量効果が顕著だった実施例 7では、汚泥転換率がそれぞれ、 0. 07kg-MLSS/kg_B〇Dとなっており、従来法に比べ、発生汚泥量を 1/6に低減することができた。実施例 7で汚泥減量が顕著な原因は、 pH5に設定した好気性消化槽での微小動物の捕食により、汚泥 VS Sに占める微小動物割合が第二生物処理槽 2では 32% (w/w)であるのに対し、この好気性消化槽では最大で 60%にまで達してレ、たことにある。高微小動物割合の汚泥の可溶化は容易で実施例 4, 3, 5の嫌気性消化槽 24での可溶化率は 65%にまで達しており、可溶化率が最大で 40% (嫌気性消化槽 24に投入する汚泥 VSSの微小動物割合： 30% (w/w) )にまでしか達しなかった実施例 3, 4に比べ、高い汚泥減量効果に繋がった。更に嫌気性消化汚泥を固液分離し、溶解性 COD成分を再度、第一生物処理槽 1で分散菌に変換することで、実施例 7では、従来法の 1Z6の汚泥減量効果を達成することができた。

[0114] [第 5アスペクト]

第 5アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置によっても、微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。有機性排水は第 1生物処理槽に導入され、有機成分の大部分 (例えば 70%以上）が細菌により酸化分解もしくは細菌の菌体に変換される。この第 1生物処理槽の処理液が第 2生物処理槽に導入され、残存している有機成分の酸化分解、細菌の自己分解及び微小動物による捕食が行われ、汚泥が減量される。

[0115] 第 2生物処理槽の処理液は固液分離処理されて処理水と汚泥とに分離される。処理水は系外に取り出される。汚泥はその一部が第 2生物処理槽に返送される。

[0116] 第 5アスペクトでは、この固液分離された汚泥の残部又は前記第 2生物処理槽内の汚泥の一部を第 3生物処理槽に導入し、好気処理する。次いで、この好気処理された汚泥の一部又は全部を脱水して固形分と水分とに分離する。この固形分を余剰汚泥として引き抜き、水分を第 1生物処理槽及び/又は第 2生物処理槽に返送する。

[0117] この第 3生物処理槽での微小動物の捕食により、汚泥が減量される。第 3生物処理槽の pHを 6以下、特に 5— 5. 5とすることにより、汚泥が十分に減量される。

[0118] 第 5アスペクトでは、第 2生物処理槽及び第 3生物処理槽の SRTを 40日以下例えば 10— 40日特に 15 30日とすることが好ましレ、。これにより、槽内の微小生物又は代謝産物が適度に間引かれるようになり、槽内に活性の高い微小動物を維持することが可能となる。

[0119] 以下に図面を参照して第 5アスペクトの好ましい形態を詳細に説明する。

[0120] 図 14, 15はそれぞれ第 5アスペクトの好ましい形態を示す系統図である。

[0121] 図 14の方法では、原水 (有機性排水）は、まず第 1生物処理槽 (細菌槽） 1に導入され、細菌により、 BOD (有機成分）の 70%以上、望ましくは 80%以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解もしくは細菌の菌体に変換される。この第 1生物処理槽 1の p Hは 6以上、望ましくは pH6— 8とする。また、第 1生物処理槽 1への BOD容積負荷は lkgZm³Zd以上、例えば 1一 20kg/m³/d、 HRT (原水滞留時間）は 24h以下、例えば 0. 5 24hとすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、 HRTを短くすることで B〇D濃度の低い排水を高負荷で処理することができる。

[0122] 第 1生物処理槽 1の処理水は、第 2生物処理槽 (微小動物槽） 2に導入され、ここで、残存している有機成分の酸化分解、細菌の自己分解及び微小動物による捕食による汚泥の減量化が行われる。

[0123] 第 2生物処理槽 2内汚泥は微小動物の占める割合が高ぐ少なくとも SSの 5%以上、運転条件によっては 30%以上を微小動物が占めている。

[0124] この第 2生物処理槽 2では細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を用いなければならなレ、。そこで第 2生物処理槽 2には汚泥返送を行う活性汚泥法又は膜分離式活性汚泥法を用いることが望ましい。更に望ましくは、微小動物の槽内保持量を高めるために、第 2生物処理槽を担体が添加された曝気槽とする。

[0125] この第 2生物処理槽 2では、 pH6以下、例えば pH5— 6、好ましくは 5— 5. 5の酸性とすることにより、微小動物による細菌の捕食が効率よく行われる。

[0126] 第 2生物処理槽 2へ導入される第 1生物処理槽 1からの処理液中に有機物が多量に残存した場合、その酸化分解は第 2生物処理槽 2で行われることになる。微小動物が多量に存在する第 2生物処理槽 2で細菌による有機物の酸化分解が起こると、微小動物の捕食から逃れるための対策として、細菌は捕食されにくい形態で増殖することが知られている。このように捕食されにくい形態で増殖した細菌群は、微小動物により捕食されず、これらの細菌の分解は自己消化のみに頼ることとなり、第 2生物処理槽 2や後述の第 3生物処理槽 34で汚泥が減容されにくくなる。また、第 2生物処理槽 2を pH6以下の酸性域に設定した場合、有機物が多量に残存していると、その有機物を利用して菌類などが増殖してしまレ、、バルキングの原因にもなる。そこで先にも述べたように、第 1処理槽 1で有機物の大部分、即ち排水 BODの 70%以上、望ましくは 80%以上を分解し、菌体へと変換しておくのが好ましい。第 2生物処理槽 2への溶解性 BODによる汚泥負荷は、 0. lkg_BOD/kg_MLSS/d以下であることが好ましい。

[0127] 第 2生物処理槽 2の処理液は沈殿槽 3で固液分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥の一部は第 2生物処理槽 2に返送され、残部は第 3 生物処理槽 34へ送られ、好気処理されて減容される。

[0128] 沈殿槽 3からの分離汚泥の第 2生物処理槽 2と第 3生物処理槽 34への汚泥返送比率は、以下の第 3生物処理槽 34での汚泥滞留時間を維持できれば良ぐ発生汚泥量にあわせて変化させるのが好ましレ、。

[0129] この排水処理装置の運転開始時や、第 1、第 2生物処理槽での発生汚泥量が高い場合には、沈殿槽 3で分離された汚泥の半量以上を第 3生物処理槽 34に供給しても良い。第 3生物処理槽 34の汚泥滞留時間（SRT)は好ましくは 12時間以上特に望ましくは 24時間以上、例えば 24— 960時間とする。

[0130] 第 3生物処理槽 34での汚泥減量効果は、第 2生物処理槽 2と同様、微小動物の捕食によるものである。このため、この第 3生物処理槽 34の pHを 6以下望ましくは 5— 5 . 5の範囲に維持することにより、一層高い汚泥減量効果が得られる。ただし、第 3生物処理槽 34の pHをこの条件にした場合、汚泥減量効果が高いため第 3生物処理槽 34内の汚泥濃度が過度に低下し、次の脱水機 35による汚泥脱水が困難になる場合がある。その場合は、第 3生物処理槽 34を、沈殿池を設けて汚泥返送を行う好気処理槽又は担体を添加した流動床又は膜分離式好気処理槽とすることにより汚泥濃度を高めても良い。

[0131] 第 3生物処理槽 34の汚泥滞留時間（SRT)は 12時間以上、望ましくは 24時間以上、例えば 24— 960時間であるが、固液分離装置を設けて汚泥返送を行う好気処理法又は担体を添加した流動床又は膜分離式好気処理法とすることで汚泥滞留時間を更に高めることが可能となる。

[0132] 第 3生物処理槽 34で減容された汚泥は、脱水機 35へ導入され、固液分離処理される。なお、第 3生物処理槽 34からの汚泥の一部を脱水機 35に導入せずに第 2生物処理槽 2に返送してもよい。脱水機 35にて脱水された汚泥（固形分）は余剰汚泥として系外に取り出される。脱水濾液 (水分）は第 1生物処理槽 1及び/又は第 2生物処理槽 2へ供給される。

[0133] このようにして、この図 14の有機性排水の生物処理方法によると、有機性排水を効率良く処理することができると共に、余剰汚泥発生量を減少させることができる。

[0134] 本発明では、図 15に示す如ぐ第 2生物処理槽 2を多段化してもよい。具合的には、 2槽の生物処理槽 2A, 2Bを直列に設け、前段処理槽 2Aで pH5— 6、望ましくは p H5— 5. 5の条件で処理を行レ、、後段処理槽 2Bで pH6以上、好ましくは pH6— 8の条件で処理を行うようにしても良レヽ。このような多段処理により、前段処理槽 2Aで汚泥の捕食を効果的に行い、後段処理槽 2Bで汚泥の固液分離性の向上、処理水水質の向上を図ることができる。図 15の方法は、図 14において、第 2生物処理槽 2を多段化した点のみが異なり、その他の構成は図 14と同一であり、同一符号は同一部分を示している。

[0135] なお、第 2生物処理槽 2での汚泥発生量を減らすため、図 15のように仕切を作らず

、図 14のような単槽方式の第 2生物処理槽 2の pHを 6以下に設定した場合には、処理水を放流する前には中和が必要となる。

[0136] 図 14, 15の方法は第 5アスペクトの一例を示すものであり、第 5アスペクトはその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではない。

[0137] 第 3生物処理槽 34へは、沈殿槽 3の分離汚泥ではなく（又は沈殿槽 3の分離汚泥の一部と共に）、第 2生物処理槽 2から引き抜いた汚泥を導入しても良い。

[0138] 一日当たり第 2生物処理槽及び第 3生物処理槽から槽内汚泥の 1/40望ましくは 1

/30以上の汚泥を引き抜くことで汚泥減量をより安定して行うことができる。これは S

RTを 40日望ましくは 30日以下で運転することになる。このような条件で運転することの効果としては、槽内の微小動物及び代謝産物を適度に間引くことで活性の高い微小動物を槽内に維持できることにある。

[0139] 第 1生物処理槽 1で高負荷処理を行うために、後段の沈殿槽 3の分離汚泥の一部を第 1生物処理槽 1に返送しても良ぐまた第 1生物処理槽 1として 2槽以上の生物処理槽を直列に設けて多段処理を行っても良い。 [0140] 第 1生物処理槽 1に担体を添加しても良ぐ担体を添加した流動床としても良い。これにより、 BOD容積負荷 5kg/m³/d以上の高負荷処理も可能となる。

[0141] 第 2生物処理槽 2では、細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を採用することが重要であり、このために、第 2生物処理槽 2は、図 14， 15に示すように、汚泥の返送を行う活性汚泥処理又は膜分離式活性汚泥処理を行うのが好ましレヽ。この場合、曝気槽内に担体を添加することで微小動物の槽内保持量を高めることができる。

[0142] 第 1生物処理槽 1、第 2生物処理槽 2に添加する担体の形状は球状、ペレット状、中空筒状、糸状等任意であり、大きさも 0. 1— 10mm程度の径で良い。また、担体の材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用レ、ても良い。

[0143] 第 5アスペクトの実施例及び比較例

以下に実施例及び比較例を挙げて第 5アスペクトをより具体的に説明する。

[0144] 実施例 8

図 14に示す如ぐ容量が 3. 6Lの第 1生物処理槽 (活性汚泥槽 (汚泥返送なし)） 1 と、容量が 15Lの第 2生物処理槽 (活性汚泥槽） 2と、沈殿槽 3と、容量が 4Lの第 3生物処理槽 34とを連結させた実験装置を用いて、本発明による有機性排水 (BOD63 Omg/L)の処理を 22L/dの割合にて行った。各生物処理槽 1, 2, 4の pHはいずれも 6. 8に調整した。第 1生物処理槽 1に対する溶解性 BOD容積負荷は 3. 85kg— B〇D/m³/dで HRT4h、第 2生物処理槽 2への溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022k g_BOD/kg_MLSS/dで HRT17h、全体での BOD容積負荷は 0. 75kg— BOD /m³/dで HRT21hの条件で運転した。

[0145] 第 2生物処理槽 2内の SSは 4000mgZLであり、沈殿槽 3で沈降した汚泥は 1000 OmgZLに濃縮されていた。この沈殿槽 3から濃縮汚泥を引抜き、引抜汚泥のうちの 250mLZdを第 3生物処理槽 34に導入し、残りの汚泥を第 2生物処理槽 2に返送した。第 3生物処理槽 34の HRT及び SRTは 16日に設定した。第 3生物処理槽 34の処理汚泥は脱水機 35で脱水処理され、脱水汚泥は余剰汚泥として排出し、脱水濾液は第 2生物処理槽 2に返送した。 [0146] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、汚泥転換率は 0. 14kg-MLSS/kg-B

ODとなった。沈殿槽 3から流出する上澄水の BODは検出限界以下であった。

[0147] 実施例 9

実施例 8と同様の実験装置を用いて実施例 8と同一の有機性排水（B〇D630mg /L)の処理を行った。なお、生物処理槽 1， 2の pHは 6. 8に調整し、第 3生物処理槽 34の pHは 5. 0とした。第 2生物処理槽 2内の SSは 5000mgZLである。その他の条件は、実施例 8におけると同様である。

[0148] 実施例 8と同じぐ沈殿槽 3からの引抜き汚泥は lOOOOmgZLに濃縮されていた。

[0149] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、第 2生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 08kg_MLS S/kg_B〇Dとなった。

[0150] 比較例 5

Fig. 11に示す如ぐ容量 15Lの生物処理槽 (活性汚泥槽） 2'と沈殿槽 3とからなる実験装置を用いて、有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を 18L/dの割合で行つた。余剰汚泥排出量は 250mL/dであり、生物処理槽 2'の溶解性 BOD容積負荷は 0. 76kg_BOD/m³/dで、 HRT20h、 pH6. 8の条件で 4ヶ月間連続運転したところ、処理水は良好であったものの、汚泥転換率は 0. 40kg_MLSS/kg_B〇Dとなった。

[0151] 比較例 6

Fig. 12に示す如ぐ第 3生物処理槽 4を省略した以外は実施例 1と同様の実験装置を用いて、実施例 1と同様に有機性排水（BOD630mg/L)の処理を 22L/dの割合で行った。余剰汚泥排出量は 250mL/dであり、各槽の pH条件、負荷条件等は実施例 1におけると同様である。

[0152] この条件で 4ヶ月間連続運転したところ、処理水は良好であったものの、第 2生物処理槽 2から引き抜いた汚泥量から算出した汚泥転換率は 0. 20kg-MLSS/kg-B ODとなった。また、第 2生物処理槽 2の VSSに占める微小動物割合は約 25% (w/ w)であった。

[0153] 実施例 8, 9及び比較例 5， 6における投入 BODに対する余剰汚泥発生量 (汚泥転換率）を図 16に示す。また、実施例 8, 9と比較例 5， 6の実験開始 4ヶ月後の運転状況を表 3に示す。

[0154] [表 3]

[0155] 以上の結果から次のことが分かる。

[0156] 比較例 5は従来の活性汚泥法、比較例 6は従来の二段生物処理法による処理を実施したものである。従来の活性汚泥法（比較例 5)では汚泥転換率は 0. 40kg - MLS S/kg— BODとなっていた力比較例 6の様に多段生物処理を導入することで汚泥転換率は 0. 20kg— MLSS/kg— BODとなり、汚泥発生量を 1/2に低減することができた。この汚泥減量効果はこれまでに報告されている二段生物処理法と同程度のものである。

[0157] 一方、第 3生物処理槽 34を設けた実施例 8, 9では、汚泥転換率がそれぞれ、 0. 1 4及び 0. 08kg— MLSS/kg— BODとなっており、従来法に比べ、発生汚泥量を大幅に低減することができた。特に、第 3生物処理槽 34の pHを 5. 0とした実施例 2では、従来法の 1/5にまで汚泥を減量することができた。

[0158] [第 6及び第 7アスペクト]

第 6, 7アスペクトの有機性排水の生物処理方法及び装置によっても、微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。

[0159] 有機性排水は第 1生物処理槽に導入され、有機成分の大部分 (例えば 70%以上）が非凝集性細菌により酸化分解される。この第 1生物処理槽の処理液が第 2生物処理槽に導入され、残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小動物による捕食が行われ、汚泥が減量される。

[0160] 第 6アスペクトでは、この第 2生物処理槽の汚泥滞留時間（SRT)力一 40日となるように制御する。即ち、第 2生物処理槽の SRTが 5— 40日となるように、 1日当たり、第 2生物処理槽内の汚泥の 1/5— 1/40を引き抜く。このように第 2生物処理槽内の汚泥の所定量を引き抜レ、て、第 2生物処理槽内に存在する微小動物や糞を間弓 [くことにより産卵可能状態の微小動物を第 2生物処理槽内に常に比較的高い割合で一定量維持することができるようになり、良好な汚泥減量作用を得ることができる。

[0161] このように、微小動物の割合が比較的高い第 2生物処理槽の汚泥は、通常の活性汚泥に比べて、物理的、化学的、生物学的のいずれの処理においても容易に可溶化することができ、可溶化により、より一層の汚泥減量化を図ることができる。

[0162] また、第 2生物処理槽の汚泥を第 3生物処理槽にて好気条件で酸化処理する第 7 アスペクトにおいても、第 2生物処理槽及び第 3生物処理槽の SRTが 5— 40日となるように各槽の汚泥を引き抜くことにより、両槽において微小動物量を高く維持して効率的な汚泥減量化を図ることができる。

[0163] 以下に図面を参照して第 6, 7アスペクトの有機性排水の生物処理方法の好ましレヽ形態を詳細に説明する。

[0164] 図 17は本発明に係る有機性排水の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。

[0165] 図 17の方法では、原水 (有機性排水）は、まず第 1生物処理槽 (分散菌槽） 1Dに導入され、非凝集性細菌により、 BOD (有機成分）の 70%以上、望ましくは 80%以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解される。この第 1生物処理槽 1Dの pHは 6以上、望ましくは pH6— 8とする。また、第 1生物処理槽 1Dへの BOD容積負荷は lkg/m³ /d以上、例えば 1一 20kg/m³/d、 HRT (原水滞留時間）は 24h以下、例えば 0. 5— 24hとすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、 H RTを短くすることで BOD濃度の低い排水を高負荷で処理することができる。

[0166] 第 1生物処理槽 1Dの処理水は、第 2生物処理槽 (微小動物槽） 2Dに導入され、ここで、残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小動物による捕食による汚泥の減量化が行われる。

[0167] この第 2生物処理槽 2Dでは細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を用いなければならなレ、。そこで第 2生物処理槽 2Dには汚泥返送を行う活性汚泥法又は膜分離式活性汚泥法を用いることが望ましい。更に望ましくは、微小動物の槽内保持量を高めるために、第 2生物処理槽 2Dを担体が添加された曝気槽とする。

[0168] また、この第 2生物処理槽 2Dでは、 pH6以下、例えば pH5 6、好ましくは 5 5.

5の酸性とすることにより、微小動物による細菌の捕食が効率よく行われる。

[0169] このようにすることで、汚泥発生量を通常の 50%に低減することが可能であるが、第 2生物処理槽の汚泥引き抜き量を減らす、即ち SRTを長くした場合、前述の如ぐ槽内に十分量の微小動物がいても、それは産卵せず、また、汚泥の大部分が糞塊ば力、りで餌となる細菌も減少し、槽内の微小動物が寿命によりいつせいに死滅すること力ある。このように、第 2生物処理槽 2D内の微小動物が大幅に減少すると回復までには一ヶ月以上を要する。このような問題を回避するには、第 2生物処理槽 2Dの汚泥を定期的に入れ替える、即ち、微小動物や糞を間引く必要がある。そのために、第 6アスペクトでは、第 2生物処理ネ曹 2Dの SRTが 5日以上 40日以下、望ましくは 10日以上 30日以下、更に望ましくは 20日以上 30日以下の範囲内で一定となるように、第 2生物処理槽 2D内の汚泥を引き抜く。即ち、第 2生物処理槽 2D内の汚泥を 1日当たり 1/40以上 1/5以下、好ましくは 1/30以上 1/10以下、より好ましくは 1/20— 1/30の割合で引き抜く。このような条件で第 2生物処理槽 2Dを運転することで、槽内 SSに占める微小動物の割合を 10%以上、好ましくは 15— 30%に維持し、これにより、常に汚泥発生量の少ない状態を安定に維持することができるようになる。

[0170] この第 2生物処理槽 2Dから引き抜いた汚泥は、通常の単槽式処理の場合の活性汚泥や、多段活性汚泥法で単に第 2生物処理槽の汚泥濃度を高くしている場合の活性汚泥に比べ、微小動物の割合が高い汚泥であることから、物理的、化学的、生物学的いずれの処理でも容易に可溶化されるため、好ましくは、これらの処理で可溶化する。この可溶化処理方法としては、超音波処理、オゾン処理、キヤビテーシヨン、酸アルカリ処理、酸化剤処理、高温処理、嫌気性消化などがあるが、いずれの方法によっても、第 2生物処理槽 2Dの引き抜き汚泥は、少ないエネルギー、処理時間で容易に可溶化可能である。ここで可溶化した汚泥は、第 2生物処理槽 2Dに返送しても良いし、固液分離して分離水は第 1生物処理槽 ID及び/又は第 2生物処理槽 2D 固形分は第 2生物処理槽 2Dへと返送しても良レ、。また、固形分の一部又は全部を余剰汚泥として引き抜いても良い。更に、可溶化手段が嫌気性消化のように生物学的手法の場合、固液分離後、汚泥をこの嫌気性消化汚泥槽に返送し、 SRTを延長することにより、可溶化及び無機化を更に促進しても良レ、。

[0171] なお、本発明において、第 2生物処理槽 2D 導入される第 1生物処理槽 1Dからの処理液中に有機物が多量に残存した場合、その酸化分解は第 2生物処理槽 2D で行われることになる。微小動物が多量に存在する第 2生物処理槽 2Dで細菌による有機物の酸化分解が起こると、微小動物の捕食から逃れるための対策として、細菌は捕食されにくい形態で増殖することが知られている。このように捕食されにくい形態で増殖した細菌群は、微小動物により捕食されず、これらの細菌の分解は自己消化のみに頼ることとなり、汚泥が減容されに《なる。また、第 2生物処理槽 2Dを pH6以下の酸性域に設定した場合、有機物が多量に残存していると、その有機物を利用して菌類などが増殖してしまい、キングの原因にもなる。そこで先にも述べたように、第 1生物処理槽 1Dで有機物の大部分、即ち排水 BODの 70%以上、望ましくは 80 %以上を分解し、菌体へと変換しておくのが好ましい。第 2生物処理槽 2Dへの溶解性 BODによる汚泥負荷は、 0. lkg_B〇D/kg_MLSS/d以下であることが好ましレ、。

[0172] 第 2生物処理槽 2Dの処理液は沈殿槽 3Dで固液分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥の一部は必要に応じて余剰汚泥として系外へ排出され、残部は第 2生物処理槽 2Dに返送される。

[0173] 本発明においては、第 2生物処理槽 2Dから引き抜いた汚泥又は第 2生物処理槽の汚泥を固液分離して得られる分離汚泥（図 17では、沈殿槽 3Dの分離汚泥)を再度好気条件で酸化処理する好気性消化槽を第 3生物処理槽として設けても良い（図 17では図示せず)。この場合においても、第 2生物処理槽におけると同様の理由から、第 2生物処理槽のみならず、第 3生物処理槽についても、 SRTが 5日以上 40日以下、望ましくは 10日以上 30日以下、更に望ましくは 10日以上 20日以下の範囲内で一定となるように制御することが望ましい。この第 3生物処理槽についても、このような SRTを満たした上で沈殿槽を設けて汚泥返送を行う好気処理法又は担体を添加した流動床処理、或いは膜分離式好気処理法とすることで SRTを長くしても良い。第 3 生物処理槽からの処理汚泥の一部又は全部は第 2生物処理槽に返送しても良いし、また、これを固液分離し、処理水は第 1生物処理槽及び Z又は第 2生物処理槽へ返送し、固形分は第 2生物処理槽へ返送しても良い。また、固形分の一部又は全部を余剰汚泥として引き抜レ、ても良レ、。

[0174] この第 3生物処理槽への汚泥送給量は、上述の第 3生物処理槽での SRTを維持できれば良ぐ発生汚泥量にあわせて変化させるのが好ましい。

[0175] この第 3生物処理槽での汚泥減量効果は、第 2生物処理槽と同様、微小動物の捕食によるものである。このため、この第 3生物処理槽についても、 pHを 6以下望ましくは 5 5. 5の範囲に維持することにより、一層高い汚泥減量効果を得ることができる。ただし、第 3生物処理槽の pHをこの条件にした場合、汚泥減量効果が高いために第 3生物処理槽内の汚泥濃度が過度に低下する場合がある。その場合は、特に上述の如ぐ第 3生物処理槽を、沈殿池を設けて汚泥返送を行う好気処理槽又は担体を添カロした流動床又は膜分離式好気処理槽とすることにより汚泥濃度を高めることが好ましい。

[0176] このような第 6, 7アスペクトの有機性排水の生物処理方法によると、有機性排水を効率良く処理することができると共に、長期に亘り安定して余剰汚泥発生量を減少させること力 Sできる。

[0177] なお、図 17の方法は第 6アスペクトの実施の形態の一例を示すものであり、第 6, 7 アスペクトはその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではない。

[0178] 例えば、第 2生物処理槽は多段化してもよい。具合的には、 2槽の生物処理槽を直列に設け、前段処理槽で pH5— 6、望ましくは pH5 5. 5の条件で処理を行レ、、後段処理槽で pH6以上、好ましくは pH6— 8の条件で処理を行うようにしても良レ、。このような多段処理により、前段処理槽で汚泥の捕食を効果的に行い、後段処理槽で汚泥の固液分離性の向上、処理水水質の向上を図ることができる。

[0179] また、第 1生物処理槽 1Dで高負荷処理を行うために、後段の沈殿槽 3Dの分離汚泥の一部を返送しても良ぐまた第 1生物処理槽 1Dとして 2槽以上の生物処理槽を直列に設けて多段処理を行っても良い。

[0180] また、第 1生物処理槽 1Dに担体を添加しても良ぐ担体を添加した流動床としても良レ、。これにより、 BOD容積負荷 5kg/m³/d以上の高負荷処理も可能となる。

[0181] 第 2生物処理槽 2Dでは、前述の如ぐ細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を採用することが重要であり、このために、第 2生物処理槽は、図 1 に示すように、汚泥の返送を行う活性汚泥処理、又は膜分離式活性汚泥処理を行うのが好ましい。この場合、曝気槽内に担体を添加することで微小動物の槽内保持量を高めることができる。

[0182] 第 1生物処理槽、第 2生物処理槽に添加する担体の形状は球状、ペレット状、中空筒状、糸状等任意であり、大きさも 0. 1— 10mm程度の径で良い。また、担体の材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用レ、ても良い。

[0183] 第 6,第 7アスペクトの実施例及び比較例

以下に実施例、比較例及び参考例を挙げて第 6， 7アスペクトをより具体的に説明する。

[0184] 実施例 10

図 17に示す如ぐ容量が 3. 6Lの第 1生物処理槽 (活性汚泥槽 (汚泥返送なし)） 1 Dと、容量が 15Lの第 2生物処理槽 (活性汚泥槽） 2Dと、沈殿槽 3Dとを連結させた実験装置を用いて、本発明による有機性排水（B〇D630mg/L)の処理を 22L/d の割合にて行った。各生物処理槽 ID, 2Dの pHはいずれも 6· 8に調整した。第 1生物処理槽 1Dに対する溶解性 BOD容積負荷は 3. 851¾_8〇0/111³/(1で1¾丁411 、第 2生物処理槽 2Dへの溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022kg-BOD/kg-MLSS /dで HRT17h、全体での BOD容積負荷は 0. 75kg_B〇DZm³Zdで HRT21h の条件で運転した。第 2生物処理槽 2Dからは、 SRTが 25日となるように、 1日当たり槽内汚泥の 1Z25を引き抜き、引き抜いた汚泥は系外へ排出した。

[0185] このときの第 2生物処理槽内 2Dの微小動物数の経日変化を図 18に、また、汚泥転換率の経日変化を図 19に示す。

[0186] 第 2生物処理槽 2D内の SSは 3500mg/Lで、槽内の微小動物の優占種はハオリフムシとヒノレガタフムシでそれぞれ約 30000個/ ml、約 35000個/ ml、ネ曹内 SSに占める微小動物の割合は約 50%であり、この状態は 5ヶ月以上安定して維持された。また、汚泥転換率は 0. 15kg— MLSS/kg— BODとなり、後述の単槽処理による比較例 7の場合の汚泥転換率 0. 37kg_MLSSZkg_BODに比べ、 60%の汚泥減量効果が安定して維持された。なお、沈殿槽 3Dから得られる処理水の BODは検出限界以下であった。

[0187] また、第 2生物処理槽 2Dの引き抜き汚泥を SRT15日の条件で嫌気性消化すると CODの 50%をメタンに変換することができた。この効果を考慮すると従来法に比べ 7 5%以上の汚泥減量が可能であるといえる。

[0188] 比較例 7

図 11に示す如く、容量 15Lの生物処理槽 (活性汚泥槽） 2 'と沈殿槽 3とからなる実験装置を用いて、有機性排水（B〇D630mg/Uの処理を 18L/dの割合で行った。返送汚泥量は 250mL/d、余剰汚泥排出量は 250mL/dであり、生物処理槽 2' の溶解性 BOD容積負荷は 0. 76kg_B〇D/m³/dで、 HRT20h、 pH6. 8の条件で連続運転したところ、処理水水質は良好であったものの、汚泥転換率は 0. 37kg- MLSS/kg— BODであった。

[0189] 比較例 8

実施例 10において、第 2生物処理槽 2Dからの汚泥引き抜き量を SRTが 45日となるように、 1日当たり槽内汚泥の 1/45としたこと以外は同条件で運転を行った。

[0190] このときの第 2生物処理槽 2D内の微小動物数の経日変化を図 18に、また、汚泥転換率の経日変化を図 19に示す。

[0191] この比較例 8では、第 2生物処理槽 2Dからの汚泥引き抜き量が実施例 10に比べ少ないため、第 2生物処理槽 2D内の SSは 5000mg/Lと高かった力活性汚泥処理可能な汚泥濃度であった。第 2生物処理槽 2D内の微小動物の優占種はヒルガタヮムシであつたが、その量は絶えず変化しており 0— 50000個/ ml、槽内 SSに占める微小動物の割合は 0 25%であり、この条件では約 40日おきに微小動物の大量死が起こりその都度汚泥転換率は高くなつていた。そのため、処理水水質は良好であったものの、平均の汚泥転換率も 0. 20kg_MLSS/kg_BODとなり、比較例 7に比べて 45 %程度の汚泥減量効果にとどまつた。

[0192] また、第 2生物処理槽 2Dの引き抜き汚泥を SRT15日の条件で嫌気性消化しても、微小動物の含有割合が低いため、 CODの 30%し力メタンに変換することができず、この効果を考慮しても従来法に比べ 60%程度の汚泥減量にとどまつていた。

[0193] 以上の結果から、次のことが明らかである。即ち、二段生物処理法を導入することで汚泥発生量を平均 45%程度減量することは可能であるが、比較例 8のように、第 2生物処理槽内汚泥濃度を高くするため SRTを長くしすぎると、第 2生物処理槽内の微小動物数を安定させることはできず、汚泥転換率も絶えず変動することとなり、結果として十分な汚泥減量効果を得ることはできない。

[0194] し力、しながら、実施例 10のように、第 2生物処理槽 2D内に維持しょうとする微小動物の生活サイクルに合わせ、定期的に第 2生物処理槽内汚泥を引き抜くことで、汚泥減量率も 60%まで向上し、また、この余剰汚泥はヮムシのような後生動物を多く含むため、通常の汚泥に比べ、嫌気性消化での減量ィ匕も容易であることから、より一層の汚泥減量が可能となる。

[0195] 実施例 11

実施例 10において、沈殿槽 3Dの分離汚泥のうちの一部 600mL/dを容量 6Lの第 3生物処理槽に送給し、残部を第 2生物処理槽 2Dに返送し、第 3生物処理槽で好気性消化した汚泥を固液分離して分離水を第 1生物処理槽 1Dに、分離汚泥を第 2 生物処理槽 2Dに返送したこと以外は同様にして処理を行った。

[0196] 第 3生物処理槽は pH5. 0とし、 SRTが 10日となるように 1日当たり槽内汚泥の 1/ 10を引き抜き、引き抜いた汚泥は系外へ排出した。その結果、沈殿槽から得られる処理水の BODは検出限界以下であり、汚泥転換率は 0. 7kg-MLSS/kg-BOD となった。

[0197] 参考例 1

実施例 11において、第 3生物処理槽の SRTが 45日となるように、 1日当たり槽内汚泥の 1Z45を引き抜いたこと以外は同条件で運転を行ったところ、処理水水質は実施例 2と同等であつたが、汚泥転換率は 0. l lkg_MLSS/kg_B〇Dとなり、第 3生物処理槽を設けたことによる汚泥減量効果は低減した。 [0198] 実施例 11と参考例 1とから、第 3生物処理槽を設けて更に好気性消化を行うことにより、より一層の汚泥減量化を図ることができる力 S、この第 3生物処理槽についても SR Tが過度に長いと第 3生物処理槽による汚泥減量化効果が低減することが分かる。

[0199] [第 8及び第 9アスペクト]

第 8, 9アスペクトの有機性排水の生物処理方法によれば、以下のような作用効果のもとに微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法において、安定した処理水質を維持した上でより一層の処理効率の向上と余剰汚泥発生量の低減を図ることができる。

[0200] 有機物除去を行う第 1生物処理工程で生成される細菌の状態の中で、最も微小動物に捕食されやすいものは分散状態の細菌である。フロック化した細菌であっても、第 2生物処理工程中に、濾過捕食型微小動物に加え、凝集体捕食型微小動物が存在すれば、十分捕食可能である。し力、しながら、微小動物に細菌が速やかに捕食されるためには、細菌一個体が微小動物の口径より小さいことが有利であり、細菌が分散状態であるか、フロック状態であるかを問わず、細菌が糸状化している場合は、微小動物によっては捕食可能であるものの、捕食速度は低下し、汚泥減量効果も低減する。

[0201] 以上の問題を解決するため、第 8, 9アスペクトでは第 1生物処理工程で生成する細菌を糸状化させなレ、条件で運転することを特徴としてレ、る。

[0202] 即ち、基準となる有機性排水中の有機成分 (BOD)の 70%以上、 100%未満が酸化分解されるに要する基準 HRTの 0· 75- 1. 5倍の範囲となるように、第 1生物処理工程の HRTを制御する。

[0203] ここで、基準 HRTの BOD酸化分解率を 100。/o未満とし、 BODを完全に酸化分解させないのは、系内に B〇Dが存在しない条件下では非凝集性細菌が糸状化、フロック化する傾向を有することから、これを防止するためである。また、基準 HRTの B〇 D酸化分解率を 70%とするのは、 30%を超える BODが第 2生物処理工程に移行することを防止するためである。 30%を超える B〇Dが第 2生物処理工程に移行する場合には、十分な汚泥減量効果を享受することができない。これは、第 2生物処理工程において、非凝集性細菌が当該 30%を超える B〇Dを糸状化しつつ分解することとなるため、微小動物が捕食しにくくなり、その結果十分な汚泥減量効果が得られないからである。

[0204] 有機性排水量は経時により変動するが、 HRTは処理槽容積 (L)を処理水流量 (L /h)で除したものであり、従って、有機性排水量減少時には HRTが長くなるため、非凝集性細菌のフロック化や糸状化が起こり、第 2生物処理工程での捕食速度が低下し、汚泥減量効果も低下する。

[0205] そこで、第 8アスペクトでは有機性排水量減少時に、第 1生物処理工程に供給される有機性排水に液体を加えることにより第 1生物処理工程に流入する被処理水量を一定にし、第 1生物処理工程における HRTを安定させる。この液体としては、請求項 2のように、第 2生物処理工程を経た処理水を好適に用いることができる。

[0206] 第 9アスペクトでは、有機性排水量の変動に応じて第 1生物処理工程を行う処理槽内の水量を変動させることにより、第 1生物処理工程の HRTを安定化させる。

[0207] このように、第 8, 9アスペクトに従って、基準となる有機性排水の BOD酸化分解率 30%以上 100%未満を達成する基準 HRTに対して、その 0. 75-1. 5倍の範囲内となるように第 1生物処理工程の HRTを制御することにより、第 1生物処理工程で生成する非凝集性細菌を糸状化、フロックィヒさせることなく、第 2生物処理工程に送給することができ、第 2生物処理工程において、微小動物濃度を高濃度に安定化させて、良好な汚泥減量効果を得ることができる。

[0208] なお、第 1生物処理工程における HRTは、好ましくは、基準 HRTとなるように制御するのが最適であるが、一般的には、基準 HRTの 0. 75- 1. 5倍の範囲内で、本発明による効果を十分に得ることができる。ただし、第 1生物処理工程の HRTは、特に基準 HRTの 0. 9-1. 2倍、とりわけ。. 95— 1. 05倍の範囲内で制卸すること力 S好ましい。

[0209] 有機性排水の BOD濃度が大きく変動する場合、基準となる有機性排水に対して定めた基準 HRTの 0. 75-1. 5倍の範囲内で第 1生物処理工程の HRTを制御しても、次のような不具合が発生する場合がある。即ち、有機性排水の B〇D濃度が基準となる有機性排水の B〇D濃度の 50%以下に低減し、その後再度基準となる BOD濃度に戻った場合、第 1生物処理工程において、 B〇Dの細菌への変動が追従し得なくなり、第 1生物処理工程で分解し得ずに残存した BODが第 2生物処理工程に流入してしまう。第 2生物処理工程に流入した BODは、第 2生物処理工程で酸化分解されることになる力微小動物が多量に存在する第 2生物処理工程で細菌による BOD の酸化分解が起こると、細菌は微小動物の捕食から逃れるための対策として、捕食されにくい形態で増殖することが知られており、このように増殖した細菌群は微小動物により捕食されず、これらの分解は自己消化のみに頼ることとなり、汚泥発生量低減の効果が損なわれる。

[0210] 第 1生物処理工程を、処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理工程とすることにより、担体に付着した生物膜が負荷低下時に減少した第 1生物処理工程内の細菌の供給源となり、再度、負荷が戻った場合に、速やかに細菌が増殖し、第 1生物処理工程での BOD除去率を安定させることができるため、有機性排水の BOD濃度変動による上記問題を解決することができる。

[0211] 以下に図面を参照して第 8, 9アスペクトの有機性排水の生物処理方法の好ましい形態を詳細に説明する。

[0212] 図 20— 23は、第 8又は第 9アスペクトの有機性排水の生物処理方法の好ましい形態を示す系統図である。図 20— 23において、 1は第 1生物処理槽、 2は第 2生物処理槽、 3は沈殿槽、 54は流量計、 55は調整槽、 55Aは原水貯槽、 55Bは処理水槽、 56は原水ポンプ、 57は水位調整用ポンプ、 58は担体分離用スクリーン、 59は担体を示す。

[0213] いずれの方法においても、原水 (有機性排水）は、まず第 1生物処理槽 (分散菌槽)

1に導入され、非凝集性細菌により、 BOD (有機成分）の 70%以上、望ましくは 80% 以上、更に望ましくは 90%以上が酸化分解される。この第 1生物処理槽 1の pHは 6 以上、望ましくは pH6 8とする。また、第 1生物処理槽 1への B〇D容積負荷は lkg /m³/d以上、例えば 1一 20kg/m³/d、 HRT (原水滞留時間）は 24h以下、例えば 0. 5— 24hの範囲で、後述した方法で予め定めた基準 HRTの 0. 75- 1. 5倍の範囲内とすることで、非凝集性細菌が優占化した処理水を得ることができ、また、 HR Tを短くすることで BOD濃度の低レ、排水を高負荷で処理することができ、好ましレ、。

[0214] 第 1生物処理槽 1の処理水は、第 2生物処理槽 (微小動物槽） 2に導入され、ここで、残存している有機成分の酸化分解、非凝集性細菌の自己分解及び微小動物による捕食による汚泥の減量化が行われる。この第 2生物処理槽 2は pH6以上、好ましくは pH6— 8の条件で処理を行う。

[0215] 第 2生物処理槽 2の処理水は沈殿槽 3で固液分離され、分離水は処理水として系外へ排出される。また、分離汚泥の一部は余剰汚泥として系外へ排出され、残部は第 2生物処理槽 2に返送される。なお、この汚泥返送は、各生物処理槽における汚泥量の維持のために行われるものであり、例えば、第 1生物処理槽 1及び Z又は第 2生物処理ネ曹 2を、後述のような担体を添加した流動床式とした場合、汚泥返送は不要である場合もある。第 1生物処理槽 1の B〇D容積負荷が低い場合は、図示の如ぐ汚泥返送は第 2生物処理槽 2のみとしても良いが、汚泥返送は、第 1生物処理槽 1に行つても良ぐ第 1生物処理槽 1と第 2生物処理槽 2との両方に行っても良い。また、第 3 生物処理槽を設け、第 2生物処理槽又は沈殿槽から引き抜いた汚泥を処理し、更に減量しても良い。ここから引き抜いた汚泥はそのまま、第 1及び/又は第 2生物処理槽に返送しても良いし、固液分離して余剰汚泥として処理しても良い。その場合、脱離液の一部又は全部を第 1及び/又は第 2生物処理槽に返送しても良い。また、固形分の一部又は全部を第 1及び/又は第 2生物処理槽に返送しても良いし、脱水汚泥として処理しても良い。また、生物処理の方法は嫌気性処理、好気性処理いずれでも良い。

[0216] 第 8, 9アスペクトにおいては、予め基準 HRTを机上試験などにより求めておき、この基準 HRTの 0. 75- 1. 5倍の範囲となるように第 1生物処理槽 1の HRTを制御する。

[0217] 基準 HRTを求めるための机上試験の方法としては、培養槽に対象となる有機性排水を同一速度で連続的に供給、引き抜き、細菌の増殖と有機性排水の供給による細菌の希釈とが平衡に達する状態が発生し、そのとき残存する排水 BODが排水の初期 B〇Dの 30%以下、望ましくは 20%以下となるような排水の供給速度から最適滞留時間（HRT)を求めるものがある。また、上記の連続実験以外に回分実験から対象となる排水の分解速度を求め、その結果から最適 HRTを求めても良い。また、排水中に難分解性成分を多く含有し、最適 HRTが長くなつたり、分解速度に差がある成分を多く含むような場合は、対象排水に対し、何らかの処理を行い、難分解性成分の分解を促進し、 HRT24h以下望ましくは 12h以下で排水中の有機成分を 70%以上望ましくは 80%以上分解できるようにすることが望ましい。難分解性成分の分解促進方法としては、酸、アルカリ等の薬品による化学処理、特定細菌や酵素の利用等による生物処理、物理処理いずれを用いても良い。

[0218] 第 8, 9アスペクトにおいて、基準 HRTは、基準となる有機性排水の B〇Dの 70%以上 100%未満が菌体に変換されるに要する HRTである力好ましくはこの B〇Dの 7 5%以上、、特には 80 95%が菌体に変換されるに要する HRTとして設定することが好ましい。

[0219] また、前述の如ぐ第 1生物処理槽 1の HRTは、特に基準 HRTの 0. 9-1. 2倍、とりわけ 0. 95 1. 05倍の範囲内で制御することが好ましい。

[0220] 図 20の方法では、第 1生物処理槽 1の HRTが所定の値となるように、沈殿槽 3の処理水を第 1生物処理槽 1の原水導入側に返送する。

[0221] 即ち、原水の流量を流量計 54で測定し、原水量が所定の HRTを確保するために不足する場合には、その不足分を処理水で補い、原水量と返送処理水量との合計で、第 1生物処理槽 1の HRTを所定範囲に制御する。

[0222] 図 21に示す方法でも、第 1生物処理槽 1に流入する液量を制御する。図 21では、原水貯槽 55Aと処理水槽 55Bとが隣接して設けられた調整槽 55を設け、この調整槽 55から原水ポンプ 56により所定量の水量で第 1生物処理槽 1に被処理水を供給する。この調整槽 55は、原水貯槽 55Aの水位に応じて、処理水槽 55B内の処理水が原水貯槽 55A内に流入するように両槽間に液流通部を有する仕切壁が設けられており、原水量の増減をこの調整槽 55で吸収し、一定の水量で原水、或いは原水と処理水を第 1生物処理槽 1に送給することにより、第 1生物処理槽 1の HRTを所定範囲に維持することができる。この図 21の方法では、調整槽 55を設けることにより、図 2 0における流量計 54及び処理水返送ポンプ（図 20では図示せず）を省略して、 HRT の制御を簡素化することができる。

[0223] 図 22に示す方法では、第 1生物処理槽 1に水位調整用ポンプ 57を設け、第 1生物処理槽 1への流入原水量が少なぐ第 1生物処理槽 1の HRTが長くなる傾向にある場合には、この水位調整用ポンプ 57で第 1生物処理槽 1内の水を第 2生物処理槽 2 に強制的に移送し、第 1生物処理槽 1の見掛け上の保水量を低減させることにより、第 1生物処理槽 1の HRTを所定の範囲に維持する。

[0224] 図 23に示す方法は、図 22に示す方法において、第 1生物処理f 1に担体分離用スクリーン 58を設け、このスクリーン 58の原水導入側に担体 59を投入すると共に、スクリーン 58の処理水排出側に水位調整用ポンプ 57を設けて、図 22に示す方法と同様に、この水位調整用ポンプ 57で第 1生物処理槽 1内の水を第 2生物処理槽 2に強制的に移送し、第 1生物処理槽 1の見掛け上の保水量を低減させることにより、第 1生物処理f 1の HRTを所定の範囲に維持する。

[0225] 図 23に示す方法では、第 1生物処理槽 1に担体 59を投入したことにより、前述の如ぐ原水 BOD濃度の変動に対して、第 1生物処理槽 1における B〇D除去率を安定化させることができる。

[0226] 第 1生物処理槽 1への担体の添加率（以下「槽内充填率」と称す。）は、第 1生物処理槽 1の有効容積に対して、 0· 1— 20%、特に 1一 10%、とりわけ 2— 5%とすることが好ましい。添加する担体の形状は球状、ペレット状、中空筒状、糸状等任意であり、大きさも 0. 1— 10mm程度の径で良い。また、担体の材料は天然素材、無機素材、高分子素材等任意であり、ゲル状物質を用いても良い。

[0227] 担体は、図 20, 21における方法において、第 1生物処理槽 1に添加しても良いことは言うまでもない。水位調整用ポンプ 57により第 1生物処理槽 1内の水を第 2生物処理槽 2に移送する構成を採用する場合は、図 23に示す如ぐ第 1生物処理槽 1の底部にまで到る担体分離用スクリーン 58を設ける必要がある。この場合、担体から剥離した生物膜力 Sスクリーン 58でつまり、 SSの流出が妨げられ、汚泥滞留時間が長くなることを防ぐため、スクリーン 58の目開きは 5mm以上にすることが望ましぐこの場合にぉレ、て、添加する担体 59は 5mm以上の径であることが望ましレ、。

[0228] なお、図 20 23に示す方法は第 8， 9アスペクトの一例であって、第 8，第 9ァスぺタトはその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではなレ、。例えば、 HRTの制御のために原水に添加する液体は、処理水の他、ェ水、井水、巿水、河川水等を用いても良レ、が、好ましくは、処理水を用いる。 [0229] また、担体は、第 1生物処理槽 1のみならず、第 2生物処理槽 2にも添加しても良い。また、第 1生物処理槽 1、第 2生物処理槽 2は、 2槽以上の生物処理槽を直列に配置した多段処理としても良ぐ槽内に分離膜を浸潰した膜分離式活性汚泥処理としても良い。

[0230] ところで、細菌の活性、即ち、 BOD分解能は、温度が高くなると高くなり、温度が低くなると低下する。つまり、所定の B〇D酸化分解率を得るに要する第 1生物処理槽の HRTは、温度が高くなると短くなり、温度が低くなると長くなる。そこで、原水の温度変化が基準となる温度に対して 5°C以上ある原水に関しては、温度による最適 HRT の変化を事前に机上試験から確認しておき、温度変動時には温度の影響を考慮した基準 HRTを予め設定し、この基準 HRTに対して、第 1生物処理槽の HRTを 0. 7 5—1. 5倍の範囲内、特に基準 HRTの 0. 9—1. 2倍、とりわけ 0. 95 1. 05倍の範囲内で制御することが好ましい。

[0231] 同様に、原水の BOD濃度変化が基準となる BOD濃度に対して大きく変動する場合にも、この BOD濃度変動に基いた基準 HRTを予め設定し、この基準 HRTに対して、第 1生物処理槽の HRTを 0. 75-1. 5倍の範囲内、特に基準 HRTの 0. 9— 1. 2倍、とりわけ 0. 95— 1. 05倍の範囲内で制御することが好ましい。

[0232] このようにして、第 1生物処理ネ曹 1の HRTを所定の範囲内に制御する本発明の有機性排水の生物処理方法によれば、第 2生物処理槽 2での微小動物密度は高まり、槽内 SSに占める微小動物割合は 10%以上で維持され、後述の実施例の結果からも明らかなように、標準活性汚泥法に比べ 50%以上の汚泥減量効果を安定して得ること力 Sできる。

[0233] 第 8、第 9アスペクトの実施例及び比較例

以下に実施例及び比較例を挙げて第 8、第 9アスペクトをより具体的に説明する。

[0234] 実施例 12

第 1生物処理槽 1として容量 3. 6Lの活性汚泥槽 (汚泥返送なし)と、第 2生物処理槽 2として容量 15Lの活性汚泥槽を連結させた実験装置を用いて、図 1に示す本発明の方法で有機性排水の処理を実施した。第 1生物処理槽 1の pHは 6. 8に、第 2生物処理槽 2の pHは 6. 8に調整した。第 1生物処理槽 1に対する溶解性 B〇D容積負荷は 3. 85kg_BOD/m³/d、 HRT4h、第 2生物処理槽 2への溶解性 BOD汚泥負荷は 0. 022kg— BOD/kg— SS/d、 HRT17h、全体での BOD容積負荷 0. 75kg -BOD/mVd, HRT21hの条件で運転した。実験は 20°C恒温室内で行った。その結果、汚泥転換率は 0. 18kg— SSZkg— BODとなった。なお、予め机上試験により求めた原水中の BODの 75%を酸化分解するに要する第 1生物処理槽 1の HRTは 4hである。

[0235] 運転開始 1ヶ月後から、上記と同様の条件で 12h運転し、その後、基質流量を半分に減らし、減った分の水量を処理水で補う運転 (この間 B〇D容積負荷は半減する）を 12h交互に繰り返す試験 (負荷変動運転）を行ったところ、第 1生物処理槽 1の HRT は約 4hに維持でき、第 1生物処理槽 1中の細菌も分散状態が維持された。しかし、負荷半減時に分散菌濃度が減少し、負荷回復時に分散菌の再増殖が間に合わず、排水中の有機物が分解されず、これが第 2生物処理ネ曹 2に流入することがあった。そのため、汚泥転換率は若干増え、 0. 28kg_SS/kg_B〇Dとなっていた。

[0236] 運転期間中の第 2生物処理槽 2ではヒルガタヮムシが優占化し、負荷変動運転前の微小動物数は 55000— 70000個/ mlで、槽内 SSに占める割合は 20%であった力負荷変動運転開始後は、微小動物数は 30000個/ ml程度に留まった。

[0237] 実施例 13

第 1生物処理槽 1に粒径 5mmのスポンジを槽内充填率 5 %で添加して、第 1生物処理槽において、流動床式活性汚泥処理を行ったこと以外は、実施例 1と同条件で転行った。

[0238] その結果、負荷変動運転開始後も、第 1生物処理槽 1の HRTは約 4hに維持でき、第 1生物処理槽 1中の細菌も分散状態が維持された。し力、も、汚泥転換率も 0. 18kg

_SS/kg_B〇Dに維持できた。

[0239] 運転期間中、高負荷変動の前後いずれにおいても、第 2生物処理ネ曹 2ではヒルガタヮムシが優占化し、微小動物数は 55000 70000個 Zmlで、槽内 SSに占める割合は 20%であった。

[0240] 比較例 9

実施例 12において、第 1生物処理槽を省略し、容量 15Lの第 2生物処理槽のみからなる実験装置を用いて処理を行った。実験は 20°C恒温室内で行レ、、溶解性 BOD 容積負荷は 0. 76kg-BOD/m³/d、 HRT20hの条件で 1ヶ月間連続運転したところ、処理水質は良好だったものの、汚泥転換率は 0. 40kg_SS/kg— BODとなった

[0241] また、実施例 12と同様にして、 12h毎に、基質流量を半分に減らした運転 (この間 B OD容積負荷は半減）を 12h、交互に繰り返して負荷変動運転を行ったところ、汚泥転換率は変わらず、 0. 40kg— SS/kg_B〇Dとなっていた。運転期間中、活性汚泥槽では、ヒルガタヮムシが 3000個/ ml、ッリガネムシが 10000個 Zml観察されたが、槽内 SSに占める微小動物割合は常に 5%以下であった。

[0242] 比較例 10

負荷変動運転後、基質流量を半分に減らしたときに処理水の返送を行わなかったこと以外は、実施例 12と同条件で運転を行った。

[0243] その結果、負荷変動運転前は、実施例 1と同様、汚泥転換率は 0. 18kg-SS/kg 一 BODであったが、負荷変動運転開始後は、第 1生物処理槽 1では、分散状態の糸状性細菌（長さ 50— 1000 / m)が優占化し、第 2生物処理槽 2では、負荷を変動させる前に優占化していたヒルガタヮムシが 50000個/ mlから 0個/ mlに減少し、汚泥転換率も 0. 34kg-SS/kg-BODまで上昇した。

[0244] 以上の実施例 12, 13及び比較例 9, 10における、負荷変動運転前の投入 BOD量に対する余剰汚泥発生量 (発生 VSS：汚泥転換率）との関係を図 24に、負荷変動運転開始後の投入 BOD量に対する余剰汚泥発生量 (発生 VSS：汚泥転換率）との関係を図 25に示す。

[0245] 図 24, 25より、負荷変動の前後を問わず、微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法の方が高い汚泥減量効果を得ることができるが、多段活性汚泥法による処理において、本発明に従って、第 1生物処理槽の HRTを所定範囲に維持することにより、更には第 1生物処理槽に担体を添加して流動床式活性汚泥処理を行うことにより、負荷の変動にもかかわらず安定した汚泥減量効果を得ることができることが分かる。

Claims

請求の範囲

[1] 有機性排水中の BODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理槽と変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理方法において、

該第 2の生物処理槽を pH5— 6の条件下に行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[2] 請求項 1において、前記第 2の生物処理槽での処理工程を 2段以上の多段処理とし、該第 2の生物処理槽において、 pH5— 6の生物処理後に pH6以上の生物処理を行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[3] 請求項 1におレ、て、前記第 2の生物処理槽による処理方式が、生物処理槽の後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理方式、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は膜分離式生物処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[4] 請求項 1において、前記第 1の生物処理槽での処理を、生物処理槽内に担体を添カロした流動床式生物処理方式、又は 2段以上の多段処理方式により行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[5] 有機性排水中の BODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理槽と変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理方法において、

該第 2の生物処理槽の汚泥及び/又は該第 2の生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気条件で分解する余剰汚泥処理工程を有し、該余剰汚泥処理工程の処理汚泥を前記第 1の生物処理槽及び Z又は第 2の生物処理槽に返送する有機性排水の生物処理方法であって、

該余剰汚泥処理工程を PH5— 6の条件下に行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[6] 請求項 5において、該余剰汚泥処理工程の処理方式が、生物処理槽の後段に固液分離手段を設けて固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理方式、又は、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[7] 請求項 5において、前記第 2の生物処理fの処理方式が、生物処理fの後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理方式、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は膜分離式生物処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[8] 請求項 5において、前記第 1の生物処理槽の処理方式を、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は 2段以上の多段処理方式により行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[9] 有機性排水中の BODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理槽と変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理装置において、

該第 2の生物処理槽での処理を pH5— 6の条件下に行うことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[10] 請求項 1において、前記第 2の生物処理槽での処理を 2段以上の多段処理方式とし、該第 2の生物処理槽において、 pH5— 6の生物処理後に pH6以上の生物処理を行うことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[11] 請求項 1において、前記第 2の生物処理槽での処理が、生物処理槽の後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理方式、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は膜分離式生物処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[12] 請求項 1において、前記第 1の生物処理fでの処理方式が、生物処理f内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は 2段以上の多段処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[13] 有機性排水中の BODを高負荷処理して分散菌体に変換する第 1の生物処理槽と変換された分散菌体をフロック化すると共に微小生物を共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理装置において、

該第 2の生物処理槽の汚泥及び/又は該第 2の生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気条件で分解する余剰汚泥処理手段を有し、該余剰汚泥処理手段の処理汚泥を前記第 1の生物処理槽及び Z又は第 2の生物処理槽に返送する有機性排水の生物処理装置であって、

該余剰汚泥処理手段を pH5 6の条件下に行うことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[14] 請求項 13において、該余剰汚泥処理手段が、生物処理槽の後段に固液分離手段を設けて固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理手段、又は、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理手段であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[15] 請求項 5において、前記第 2の生物処理槽の処理方式が、生物処理槽の後段に固液分離手段を設け、固液分離された汚泥を該生物処理槽に返送する汚泥返送式生物処理方式、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は膜分離式生物処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[16] 請求項 5において、前記第 1の生物処理槽の処理方式が、生物処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理方式、又は 2段以上の多段処理方式であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[17] 有機性排水を第一生物処理槽に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理工程からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理方法において、

該第二生物処理槽の汚泥、又は該第二生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を嫌気処理工程に導入して嫌気処理し、該嫌気処理工程の処理物を前記第一生物処理槽及び Z又は第二生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[18] 請求項 17において、前記第二生物処理槽の pHを 6以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[19] 請求項 17において、前記第二生物処理槽の処理方式を 2段以上の多段処理方式とし、 pH6以下の生物処理後に、 pH6以上の生物処理を行うことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[20] 請求項 17において、前記嫌気処理工程の処理物を固液分離し、分離液を前記第一生物処理槽に返送すると共に、分離汚泥を前記第二生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[21] 有機性排水を第一生物処理槽に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理槽からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理方法において、

該第二生物処理槽の汚泥、又は該第二生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気処理工程に導入して好気条件で酸化し、該好気処理工程の処理物の少なくとも一部を嫌気処理工程に導入して嫌気処理し、該嫌気処理工程の処理物を前記第一生物処理槽、第二生物処理槽及び好気処理工程よりなる群から選ばれる少なくとも 1つに返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[22] 請求項 21におレ、て、前記嫌気処理工程の処理物を固液分離し、分離液を前記第一生物処理槽に返送すると共に、分離汚泥を前記第二生物処理槽、嫌気処理工程及び好気処理工程よりなる群から選ばれる少なくとも 1つに返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[23] 有機性排水を第一生物処理槽に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理槽からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理装置において、

該第二生物処理槽の汚泥、又は該第二生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を嫌気処理手段に導入して嫌気処理し、該嫌気処理手段の処理物を前記第一生物処理槽及び Z又は第二生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[24] 請求項 23において、前記第二生物処理槽の pHを 6以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[25] 請求項 23において、前記第二生物処理槽の処理方式を 2段以上の多段処理とし、 pH6以下の生物処理後に、 pH6以上の生物処理を行うことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[26] 請求項 17において、前記嫌気処理手段の処理方式を固液分離し、分離液を前記第一生物処理槽に返送すると共に、分離汚泥を前記第二生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[27] 有機性排水を第一生物処理槽に導入して非凝集性細菌により生物処理し、該第一生物処理槽からの非凝集性細菌を含む処理水を第二生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理装置において、

該第二生物処理槽の汚泥、又は該第二生物処理槽の汚泥を固液分離して得られた汚泥の少なくとも一部を好気処理手段に導入して好気条件で酸化し、該好気処理手段の処理物の少なくとも一部を嫌気処理手段に導入して嫌気処理し、該嫌気処理手段の処理物を前記第一生物処理槽、第二生物処理槽及び好気処理手段よりなる群から選ばれる少なくとも 1つに返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[28] 請求項 27において、前記嫌気処理手段の処理物を固液分離し、分離液を前記第一生物処理手段に返送すると共に、分離汚泥を前記第二生物処理槽、嫌気処理手段及び好気処理手段よりなる群から選ばれる少なくとも 1つに返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[29] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理し、第 2生物処理槽からの処理液を固液分離処理して汚泥と処理水とに分離し、この汚泥の一部を第 2生物処理槽へ返送する生物処理方法にぉレ、て、

該第 2生物処理槽内の汚泥の一部、及び/又は、前記固液分離処理後の汚泥の残部を第 3生物処理槽に導入して好気処理した後、好気処理した汚泥の一部又は全部を脱水して固形分と水分とに分離し、固形分を余剰汚泥として引き抜き、水分を前記第 1生物処理槽及び/又は第 2生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[30] 請求項 29において、前記第 3生物処理槽の pHを 6以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[31] 請求項 29において、前記第 2生物処理槽及び第 3生物処理槽の SRTを 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[32] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理し、第 2生物処理槽からの処理液を固液分離処理して汚泥と処理水とに分離し、この汚泥の一部を第 2生物処理槽へ返送する生物処理装置にぉレ、て、

該第 2生物処理槽内の汚泥の一部、及び/又は、前記固液分離処理後の汚泥の残部を第 3生物処理槽に導入して好気処理した後、好気処理した汚泥の一部又は全部を脱水して固形分と水分とに分離し、固形分を余剰汚泥として引き抜き、水分を前記第 1生物処理槽及び/又は第 2生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[33] 請求項 32において、前記第 3生物処理槽の pHを 6以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[34] 請求項 32において、前記第 2生物処理槽及び第 3生物処理槽の SRTを 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[35] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理方法において、

該第 2生物処理槽の汚泥滞留時間を 5日以上 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[36] 請求項 35において、該第 2生物処理槽内汚泥を固液分離して得られる汚泥を可溶化処理した後、該第 2生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[37] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理し、該第 2生物処理槽内汚泥を固液分離して得られる汚泥を第 3生物処理槽に導入して好気条件で酸化処理し、該第 3生物処理槽の処理物の一部又は全部を該第 2生物処理槽に返送する生物処理方法であって、

該第 2生物処理槽及び該第 3生物処理槽の汚泥滞留時間を各々 5日以上 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[38] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理する生物処理装置において、

該第 2生物処理槽の汚泥滞留時間を 5日以上 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[39] 請求項 38において、該第 2生物処理槽内汚泥を固液分離して得られる汚泥を可溶化処理した後、該第 2生物処理槽に返送することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[40] 有機性排水を第 1生物処理槽に導入して細菌により生物処理し、該第 1生物処理槽からの細菌を含む処理液を第 2生物処理槽に導入して活性汚泥処理し、該第 2生物処理槽内汚泥を固液分離して得られる汚泥を第 3生物処理槽に導入して好気条件で酸化処理し、該第 3生物処理槽の処理物の一部又は全部を該第 2生物処理槽に返送する生物処理装置であって、

該第 2生物処理槽及び該第 3生物処理槽の汚泥滞留時間を各々 5日以上 40日以下とすることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[41] 有機性排水中の BODを高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理槽と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物と共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理方法にぉレ、て、

基準となる前記有機性排水中の BODの 70%以上 100%未満が菌体に変換されるに要する前記第 1の生物処理槽における水理学的滞留時間（HRT)を求めて、この値を基準 HRTとし、

前記第 1の生物処理槽における HRTが該基準 HRTの 0. 75-1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理槽に導入される前記有機性排水に液体を添加することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[42] 請求項 41におレ、て、前記液体が、前記第 2の生物処理槽を経た処理水であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[43] 請求項 41において、前記第 1の生物処理槽が、処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理槽であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[44] 有機性排水中の BODを高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理槽と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物と共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理方法にぉレ、て、

前記第 1の生物処理槽における HRTが該基準 HRTの 0. 75-1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理槽内の水量を変動させる手段を備えた有機性排水の生物処理方法。

[45] 請求項 44において、前記第 1の生物処理槽が、処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理槽であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。

[46] 有機性排水中の BODを高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理槽と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物と共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理装置にぉレ、て、

前記第 1の生物処理槽における HRTが該基準 HRTの 0. 75-1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理槽に導入される前記有機性排水に液体を添加する手段を備えたことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[47] 請求項 46において、前記液体が、前記第 2の生物処理槽を経た処理水であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[48] 請求項 46において、前記第 1の生物処理槽が、処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理槽であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[49] 有機性排水中の BODを高負荷処理して菌体に変換する第 1の生物処理槽と、変換された菌体を該菌体を捕食する微小動物と共存させる第 2の生物処理槽とを有する有機性排水の生物処理装置にぉレ、て、

前記第 1の生物処理槽における HRTが該基準 HRTの 0. 75-1. 5倍の範囲となるように、該第 1の生物処理槽内の水量を変動させる手段を備えことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。

[50] 請求項 49において、前記第 1の生物処理装置が、処理槽内に担体を添加した流動床式生物処理槽であることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。