(57)【要約】【課題】繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる排水の処理方法および排水の処理システムの提供。【解決手段】繊維状担体１２ａで構成される回転板１２をその表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように回転させ、前記回転板１２に付着した生物膜により生物処理する回転接触装置１０を用いた排水を処理する際に、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように調整する排水の処理方法および排水の処理システム１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転板をその表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように回転させ、前記回転板に付着した生物膜により生物処理する回転接触工程を有する排水の処理方法であって、
前記回転板が、繊維状担体で構成され、
前記回転接触工程が、気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で行われる、排水の処理方法。
【請求項２】
前記回転板の下方から大気中よりも高濃度の酸素を供給して、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する、請求項１に記載の排水の処理方法。
【請求項３】
大気中よりも高濃度の酸素を前記繊維状担体の表面積１ｍ２当たり０．５Ｌ／ｈｒ以上供給して、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する、請求項１または２に記載の排水の処理方法。
【請求項４】
排水中の有機物の分解速度を呼吸速度計測によって計測したときの初期３０分間の平均分解速度が、０．１［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上となる排水に適用する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排水の処理方法。
【請求項５】
排水中の生物易分解性成分濃度を呼吸速度計測によって計測したときの濃度が、５０ｐｐｍ以上となる排水に適用する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の排水の処理方法。
【請求項６】
前記回転板に付着した生物膜量に応じて気相中の酸素濃度を調整する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排水の処理方法。
【請求項７】
回転板をその表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように回転させ、前記回転板に付着した生物膜により生物処理する回転接触装置を備えた排水の処理システムであって、
前記回転板が、繊維状担体で構成され、
前記回転接触装置は、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように気相中の酸素濃度を調整する調整手段を有する、排水の処理システム。
【請求項８】
前記調整手段は、前記回転接触装置の気相中の酸素濃度を測定する第１の測定手段と、大気中よりも高濃度の酸素を前記回転接触装置に供給する供給手段と、前記第１の測定手段により測定した酸素濃度に応じて、前記供給手段から供給する酸素量を制御する第１の制御手段とを有する、請求項７に記載の排水の処理システム。
【請求項９】
前記調整手段は、前記回転板に付着した生物膜量を測定する第２の測定手段と、大気中よりも高濃度の酸素を前記回転接触装置に供給する供給手段と、前記第２の測定手段により測定した生物膜量に応じて、前記供給手段から供給する酸素量を制御する第２の制御手段とを有する、請求項７または８に記載の排水の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の処理方法および排水の処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転生物接触式の排水の処理方法（回転生物接触法）は、回転板上に形成される生物膜により排水を処理する方法である。回転生物接触法は、具体的には、回転板をその表面が排水中に繰り返し浸漬されるように回転させることにより、液相で有機物等の汚濁物質を生物膜に吸着させるとともに、気相において酸素を吸収し、液相中で吸着した汚濁物質を好気的に酸化分解する方法である。
【０００３】
従来、回転板は合成樹脂等により構成されるが、装置の体積当たりにおける処理に寄与する生物膜面積が制限される欠点がある。
この問題に対し、繊維状担体で構成させる回転板を用いた排水の処理方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。繊維状担体で構成させる回転板においては、この回転板に付着した生物膜が成長することにより、従来の回転板と比較し、生物膜面積を拡大できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４２４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、生物膜が過剰に成長すると、繊維状担体が閉塞して逆に生物膜面積が縮小し、汚濁物質の分解性能が低下する欠点がある。
【０００６】
本発明は、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる排水の処理方法および排水の処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の態様を有する。
［１］  回転板をその表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように回転させ、前記回転板に付着した生物膜により生物処理する回転接触工程を有する排水の処理方法であって、
前記回転板が、繊維状担体で構成され、
前記回転接触工程が、気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で行われる、排水の処理方法。
［２］  前記回転板の下方から大気中よりも高濃度の酸素を供給して、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する、［１］の排水の処理方法。
［３］  大気中よりも高濃度の酸素を前記繊維状担体の表面積１ｍ２当たり０．５Ｌ／ｈｒ以上供給して、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する、［１］または［２］の排水の処理方法。
［４］  排水中の有機物の分解速度を呼吸速度計測によって計測したときの初期３０分間の平均分解速度が、０．１［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上となる排水に適用する、［１］〜［３］のいずれかの排水の処理方法。
［５］  排水中の生物易分解性成分濃度を呼吸速度計測によって計測したときの濃度が、５０ｐｐｍ以上となる排水に適用する、［１］〜［４］のいずれかの排水の処理方法。
［６］  前記回転板に付着した生物膜量に応じて気相中の酸素濃度を調整する［１］〜［５］のいずれかの排水の処理方法。
【０００８】
［７］  回転板をその表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように回転させ、前記回転板に付着した生物膜により生物処理する回転接触装置を備えた排水の処理システムであって、
前記回転板が、繊維状担体で構成され、
前記回転接触装置は、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように気相中の酸素濃度を調整する調整手段を有する、排水の処理システム。
［８］  前記調整手段は、前記回転接触装置の気相中の酸素濃度を測定する第１の測定手段と、大気中よりも高濃度の酸素を前記回転接触装置に供給する供給手段と、前記第１の測定手段により測定した酸素濃度に応じて、前記供給手段から供給する酸素量を制御する第１の制御手段とを有する、［７］の排水の処理システム。
［９］  前記調整手段は、前記回転板に付着した生物膜量を測定する第２の測定手段と、大気中よりも高濃度の酸素を前記回転接触装置に供給する供給手段と、前記第２の測定手段により測定した生物膜量に応じて、前記供給手段から供給する酸素量を制御する第２の制御手段とを有する、［７］または［８］の排水の処理システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる排水の処理方法および排水の処理システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す概略図である。
【図２】図１に示す排水の処理システムの側面図である。
【図３】本発明の第二の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す概略図である。
【図４】本発明の第三の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す概略図である。
【図５】本発明の第四の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す概略図である。
【図６】実施例および比較例で用いた排水の処理システムを模式的に示す概略図である。
【図７】図６に示す排水の処理システムの側面図である。
【図８】（ａ）は実施例１および比較例１で用いた、排水処理試験前の繊維状担体の写真であり、（ｂ）は実施例１における排水処理試験後の繊維状担体の写真であり、（ｃ）は比較例１における排水処理試験後の繊維状担体の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
また、図２〜７において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００１２】
本発明の処理対象となる排水は有機物等の汚濁物質を高濃度に含有する排水であり、具体的には工場、事業所等から排出される工業排水、生活排水などである。特に、本発明は、排水中の有機物の分解速度を呼吸速度計測によって計測したときの初期３０分間の平均分解速度が０．１［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上となる排水の処理に好適である。このような排水としては、例えば化学工場から排出される工業排水、生活排水などが挙げられる。平均分解速度は、具体的には以下のようにして求められる。すなわち、まず、活性汚泥を曝気し、ＤＯ（溶存酸素）の変化がなくなった時点で原水を投入し、その際のＤＯの低下速度を呼吸速度計測によって計測することで酸素消費速度を測定する。酸素消費速度に曝気による酸素供給速度を加え、活性汚泥の内生呼吸速度を差し引くことで有機物の分解速度が求められる。原水を投入してから３０分経過するまでの間（以下、「初期３０分間」という。）の有機物の分解速度を求め、その平均値を平均分解速度とする。呼吸速度計測に用いる装置としては、例えばＴＳｃｈｅｃｋｅｒ（株式会社小川環境研究所製）などが挙げられる。
なお、本明細書において回転生物接触法による生物処理前の排水を「被処理水」という。
【００１３】
＜第一の態様＞
図１、２に本発明の第一の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す。図１は排水の処理システム１を平面から見た概略図であり、図２は排水の処理システム１の側面図である。
図１、２に示す排水の処理システム１は、回転生物接触式（回転円板式ともいう。）の回転接触装置１０を備える。
この例の回転接触装置１０は、処理槽１１と、複数の回転板１２が間隔をおいて回転軸１３に取り付けられた回転体１４と、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように気相中の酸素濃度を調整する調整手段１５とを備える。
【００１４】
処理槽１１は、回転生物接触式により被処理水を生物処理して生物処理水を得るための槽である。
処理槽１１は、処理槽１１の全体を覆う覆蓋１６を備えている。
処理槽１１には、処理槽１１に被処理水を流入させる被処理水流入路１７と、生物処理水を処理槽１１から流出させる生物処理水流出路１８とが接続されている。
【００１５】
回転体１４は、その周面の一部が、処理槽１１内の被処理水に浸漬されている。具体的には、図１に示すように、回転軸１３の長手方向を水平方向としたときに回転体１４の下部が処理槽１１内の被処理水に浸漬されている。
【００１６】
この例の回転板１２は６つの繊維状担体１２ａで構成され、各繊維状担体１２ａは回転軸１３から放射状に伸びる支持板１３ａに固定されている。
繊維状担体１２ａの材質としては特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましく、より好ましくは塩化ビニリデン樹脂である。塩化ビニリデン樹脂を用いる場合、３８００〜４２００デニールの範囲の太さの繊維糸を用いることが好ましく、より好ましくは３９００〜４１００デニールの範囲である。
繊維状担体１２ａは、例えば熱可塑性樹脂からなる複数の繊維を接着剤にて板状に成形して得られる。接着剤としては、一般的にはラテックスなどを用いることができる。繊維が塩化ビニリデン樹脂からなる場合は、接着剤として塩化ビニリデン樹脂系接着剤が好適である。
【００１７】
繊維状担体１２ａの形状としては特に制限されないが、平面視にて例えば図２に示すような円形状が好ましい。円形状の繊維状担体で構成された回転板を特に「回転円板」ともいう。すなわち、図１、２に示す回転板１２は回転円板である。
また、例えば繊維状担体１２ａを扇状に成形したものを複数組み合わせて円形の回転板としたものも「回転円板」という。
【００１８】
回転板１２の表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように、回転体１４を回転させることで、繊維状担体１２ａの表面や内部に微生物が付着し、生物膜が形成される。
繊維状担体１２ａの空間率は、９０〜９９％が好ましく、９２〜９８％がより好ましく、９３〜９８％がさらに好ましい。繊維状担体１２ａの空間率が上記範囲内であれば、生物処理における酸素供給能力の低下や繊維状担体の閉塞を抑制でき、繊維状担体１２ａの表面に付着した生物膜量と、生物処理の効率と、繊維状担体１２ａの強度とのバランスに優れる。
【００１９】
調整手段１５は、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように、回転接触装置１０の気相中（すなわち、回転板１２が空気に接触している部分）の酸素濃度を調整する手段である。
図１、２に示す調整手段１５は、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定する第１の測定手段１５ａと、大気中よりも高濃度の酸素を回転接触装置１０に供給する供給手段１５ｂと、第１の測定手段１５ａにより測定した酸素濃度に応じて、供給手段１５ｂから供給する酸素量を制御する第１の制御手段１５ｃとを有する。
【００２０】
第１の測定手段１５ａは、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定する手段である。
第１の測定手段１５ａとしては、例えば酸素濃度計などが挙げられる。
なお、第１の測定手段１５ａには、定期的に洗浄できる装置が備わっていてもよい。これにより長期にわたって安定的に酸素濃度を測定できる。
【００２１】
供給手段１５ｂは、大気中よりも高濃度の酸素を回転接触装置１０に供給する手段である。
図１、２に示す供給手段１５ｂは、高濃度の酸素を発生させる酸素発生装置１５１ｂと、処理槽１１内かつ回転板１２の下方に設置された散気管１５２ｂと、酸素発生装置１５１ｂから発生した高濃度の酸素を散気管１５２ｂに供給する導入管１５３ｂとを備えている。
散気管１５２ｂとしては、酸素発生装置１５１ｂから供給される高濃度の酸素を上方へ吐出できるものであれば特に限定されないが、例えば、穴あきの単管、メンブレン式散気管、サイフォン式散気管などが挙げられる。これらの中でも、効率的に一時的に散気量を増大させることができる点で、サイフォン式散気管が好ましい。
【００２２】
第１の制御手段１５ｃは、第１の測定手段１５ａにより測定した酸素濃度に応じて、供給手段１５ｂから回転接触装置１０に供給する酸素量を制御する手段である。
第１の制御手段１５ｃとしては、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置などが挙げられる。
【００２３】
図１、２に示す排水の処理システム１を用いた排水の処理方法では、まず、被処理水流入路１７を介して被処理水を処理槽１１に流入させる。
回転板１２の表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように、回転体１４の回転軸１３に接続されたモータ１３ｂにより所定の回転速度で回転体１４を回転させる。すると、繊維状担体１２ａの表面や内部に微生物が付着し、生物膜が形成される。そして、被処理水に浸漬された部分の回転板１２において、被処理水中の有機物等の汚濁物質が生物膜に吸着されるとともに、気相において生物膜が酸素を吸収し、液相中で吸着した汚濁物質が好気的に酸化分解される（回転接触工程）。このようにして被処理水を生物処理することで得られた生物処理水を、生物処理水流出路１８を介して処理槽１１から流出する。
なお、図２では、被処理水流入路１７、生物処理水流出路１８およびモータ１３ｂを省略する。
【００２４】
回転生物接触式の回転接触装置１０による被処理水の生物処理を継続して行うと、回転板１２を構成する繊維状担体１２ａに付着した微生物が増殖して生物膜が成長するが、生物膜が過剰に成長すると繊維状担体１２ａが閉塞してしまう。
そこで、本発明では、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で回転接触工程を行う。回転接触工程を大気中よりも高濃度の酸素雰囲気下で行うことで、微生物が活性化され、汚濁物質の分解が促進される。加えて、高濃度の酸素雰囲気下では微生物が過剰に活性化されるため、微生物同士の共食いが起こり、生物膜の過剰な成長を抑制できる。
回転接触装置１０の気相中の酸素濃度は、２２体積％以上が好ましく、３０体積％以上がより好ましく、４０体積％以上がさらに好ましく、５０体積％以上が特に好ましい。また、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度は、１００体積％以下が好ましく、９０体積％以下がより好ましく、８０体積％以下がさらに好ましい。
【００２５】
回転接触装置１０の気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で回転接触工程を行うには、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を調整手段１５により調整すればよい。
具体的には、まず、酸素発生装置１５１ｂにて発生した高濃度の酸素を散気管１５２ｂから被処理水中へ散気することで回転接触装置１０に供給し、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持した状態で回転接触工程を行う。
気相中の酸素濃度が所定の濃度に達した後は、高濃度の酸素の供給を停止してもよいし、連続的に高濃度の酸素を供給してもよい。連続的に高濃度の酸素を供給する場合、高濃度の酸素の供給量は、繊維状担体１２ａの表面積１ｍ２当たり０．５Ｌ／ｈｒ以上が好ましい。高濃度の酸素を繊維状担体１２ａの表面積１ｍ２当たり０．５Ｌ／ｈｒ以上供給すれば、気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に容易に維持できる。
【００２６】
気相中の酸素は微生物の呼吸により消費されるため、高濃度の酸素の供給を停止する場合や、連続的に高濃度の酸素を供給する場合でも供給量が少ない場合などは、徐々に気相中の酸素濃度が低下する。
そこで、第１の測定手段１５ａにより回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定し、気相中の酸素濃度をモニタリングする。
そして、気相中の酸素濃度の測定結果に応じて、第１の制御手段１５ｃにて供給手段１５ｂから回転接触装置１０に供給する酸素量を制御する。気相中の酸素濃度が低下したと判断した場合には回転接触装置１０に供給する酸素量を増やす。このとき、被処理水の生物処理を行いながら酸素量を増やしてもよいし、回転体１４の回転を停止してから酸素量を増やしてもよい。ここで、酸素量を増やすとは、散気管１５２ｂからの散気量（供給量）を増やしたり、回転接触装置１０に供給する酸素の濃度を高めたりすることを意味する。
気相中の酸素濃度が所定の範囲に戻ったことを確認した後は、回転接触装置１０に供給する酸素量を減らしてもよいし、酸素の供給を停止してもよい。
回転接触装置１０に供給する酸素量を増やせば、生物膜の成長が抑制される。酸素量を減らす、または高濃度の酸素の供給を停止すれば、生物膜量を増やすことができる。
【００２７】
本実施形態では、回転板１２の下方に設置された散気管１５２ｂから高濃度の酸素を供給する。こうすることで被処理水が曝気されるとともに、回転板１２の表面がエアスクラビングにより洗浄され、生物膜が剥離される。
【００２８】
なお、上述したように、気相中の酸素は微生物の呼吸により消費されるが、このときに二酸化炭素が排出され、気相中の二酸化炭素濃度が増える。そのため、覆蓋１６に設けられた窓（図示略）等を開けるなどして、回転接触装置１０内の換気を行うことが好ましい。
【００２９】
生物処理の対象となる排水中の有機物は、生物による分解速度の違いにより、生物易分解性成分と生物遅分解性成分に分けられる。本排水処理システムを適用する排水は、生物易分解性成分が含まれていることが好ましく、排水中の生物易分解性成分の濃度は５０ｐｐｍ以上が好ましく、１００ｐｐｍ以上がより好ましく、２００ｐｐｍ以上がさらに好ましい。ここでの生物易分解性成分とは、呼吸速度計測によって２時間以内に計測できる成分を指す。呼吸速度計測に用いる装置としては、例えばＴＳｃｈｅｃｋｅｒ（株式会社小川環境研究所製）などが挙げられる。呼吸速度計測の測定条件として、温度は１０〜４０℃が好ましく、活性汚泥量は１Ｌが好ましく、活性汚泥濃度は５００〜１００００ｐｐｍが好ましく、原水投入量は０．５〜１００ｍＬが好ましい。原水投入量が０．５ｍＬ未満であると測定誤差が大きくなる傾向にあり、１００ｍＬを超えると系の温度や酸素濃度が一時的に大きく変動し、測定誤差が生じる場合がある。また、測定に用いる活性汚泥は、対象となる原水で３週間以上馴養させたものが好ましい。
酸素濃度が高い条件での有機物の分解は分解速度が律速になるため、分解速度は高い方が好ましい。上記測定条件で測定した際の初期３０分間の平均分解速度として０．１［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上であることが好ましく、０．３［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上であることがより好ましく、０．５［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］以上であることがさらに好ましい。
【００３０】
以上説明した本発明の第一の態様の排水の処理システムおよび該排水の処理システムを用いた排水の処理方法は、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法（回転円板法ともいう。）により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる。
【００３１】
第一の態様の排水の処理システムは、図１、２に示すものに限定されない。
例えば、図１、２に示す排水の処理システム１では、大気中よりも高濃度の酸素を被処理水に散気しているが、回転接触装置１０の気相中に直接、高濃度の酸素を供給してもよい。
酸素発生装置１５１ｂに代えて、酸素ボンベを用いてもよい。
【００３２】
回転接触装置１０は、処理槽１１に供給される前の被処理水または処理槽１１内の被処理水のｐＨを測定する測定機器（図示略）と、被処理水のｐＨを調整する調整手段（図示略）とを備えていてもよい。
被処理水のｐＨは５〜９が好ましく、６〜８がより好ましい。
ｐＨの調整には、酸またはアルカリを用いればよい。
酸の種類としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、ギ酸、酢酸などの有機酸が挙げられる。これらの中でも、硫酸または塩酸が好ましく、フェントン反応で生成するヒドロキシラジカルを捕捉しにくいことから硫酸がより好ましい。これらの酸は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
アルカリの種類としては、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらの中でも、汎用性が高く、フェントン反応で生成する物質と反応しにくいことから水酸化ナトリウムが好ましい。これらのアルカリは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
上述した回転板１２のそれぞれは、６つの円形状の繊維状担体１２ａで構成されているが、１つの回転板１２を複数の繊維状担体１２ａで構成する場合の繊維状担体１２ａの数は特に限定されない。
また、１つの繊維状担体１２ａで１つの回転板１２を構成してもよいし、扇状の繊維状担体１２ａを複数組み合わせて、円形の回転板１２としてもよい。
【００３４】
また、処理槽１１内を電磁弁などで２つ以上に仕切り、高濃度の酸素を供給する際に、一時的に処理槽１１内の被処理水への散気を部分的に遮断し、残りの部分への散気量を増やしてもよい。
【００３５】
＜第二の態様＞
図３に本発明の第二の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す。図３は排水の処理システム２を平面から見た概略図である。
図３に示す排水の処理システム２は、回転生物接触式の回転接触装置２０を備える。
この例の回転接触装置２０は、処理槽１１と、複数の回転板１２が間隔をおいて回転軸１３に取り付けられた回転体１４と、大気中の酸素濃度よりも高濃度になるように気相中の酸素濃度を調整する調整手段１５とを備える。
なお、図３に示す排水の処理システム２は、調整手段１５が第１の測定手段および第１の制御手段に代えて、以下に示す第２の測定手段１５ｄおよび第２の制御手段１５ｅを備える以外は、第一の態様の排水の処理システムと同様である。
【００３６】
本実施形態の調整手段１５は、回転板１２に付着した生物膜量を測定する第２の測定手段１５ｄと、大気中よりも高濃度の酸素を前記回転接触装置に供給する供給手段１５ｂと、第２の測定手段１５ｄにより測定した生物膜量に応じて、供給手段１５ｂから供給する酸素量を制御する第２の制御手段１５ｅとを有する。
供給手段１５ｂは、第一の態様と同様である。
【００３７】
第２の測定手段１５ｄは、回転板１２に付着した生物膜量を測定する手段である。
図３に示す第２の測定手段１５ｄは、繊維状担体１２ａに光電、レーザまたは超音波を照射し、その反射量を測定するセンサ１５１ｄと、その情報をもとに繊維状担体１２ａの空隙率を計算する計算部（図示略）とで構成されている。すなわち、図３に示す第２の測定手段１５ｄは、繊維状担体１２ａに光電、レーザまたは超音波を照射し、その反射量により、繊維状担体１２ａの空隙率を測定する手段（ii−１）である。
繊維状担体１２ａの空隙率を測定することにより、間接的に生物膜量を測定するとともに、生物膜の面積を測定できるため、性能低下状態を容易に把握することができる。
【００３８】
センサ１５１ｄの取り付け位置については特に制限されないが、回転接触装置２０の気相中において反射量を測定できる部分にセンサ１５１ｄを取り付けることが好ましい。特に、センサ１５１ｄの汚染を防止し、メンテナンス性が向上する観点から、繊維状担体１２ａが空気に接触している部分のうち、繊維状担体１２ａの中心と周縁の中間から周縁までの間にセンサ１５１ｄを取り付けることが好ましい。
なお、センサ１５１ｄには、定期的に洗浄できる装置が備わっていてもよい。これにより長期にわたって安定的に反射量を測定できる。
【００３９】
第２の制御手段１５ｅは、第２の測定手段１５ｄにより測定した生物膜量に応じて、供給手段１５ｂから回転接触装置１０に供給する酸素量を制御する手段である。
第２の制御手段１５ｅとしては、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置などが挙げられる。
なお、第２の制御手段１５ｅは、センサ１５１ｄの情報をもとに繊維状担体１２ａの空隙率を計算する計算部を兼ねていてもよい。
【００４０】
図３に示す排水の処理システム２を用いた排水の処理方法は、第２の測定手段１５ｄにより回転板１２に付着した生物膜量を測定して生物膜量をモニタリングし、生物膜量の測定結果に応じて、第２の制御手段１５ｅにて供給手段１５ｂから回転接触装置２０に供給する酸素量を制御する以外は、図１、２に示す第一の態様の排水の処理システム１を用いた排水の処理方法と同様である。
生物膜量の測定では、センサ１５１ｄにより繊維状担体１２ａに光電、レーザまたは超音波を照射し、その反射量を測定する。このとき、被処理水の生物処理を行いながら反射量を測定してもよいし、回転体１４の回転を停止してから反射量を測定してもよい。次いで、反射量の情報をもとに繊維状担体１２ａの空隙率を計算することにより、間接的に生物膜量を測定する。
そして、生物膜量の測定結果に応じて、第２の制御手段１５ｅにて供給手段１５ｂから回転接触装置２０に供給する酸素量を制御する。生物膜量が増加したと判断した場合には回転接触装置２０に供給する酸素量を増やす。回転板１２が複数の繊維状担体１２ａで構成されている場合は、少なくとも１つの繊維状担体１２ａにおいて生物膜量が増加したと判断したタイミングで、酸素量を増やすことが好ましい。
生物膜量が所定の範囲に戻ったことを確認した後は、回転接触装置２０に供給する酸素量を減らしてもよいし、酸素の供給を停止してもよい。
なお、繊維状担体１２ａの空間率が９０％未満となった時点で、生物膜が過剰に成長したと判断する。
【００４１】
以上説明した本発明の第二の態様の排水の処理システムおよび該排水の処理システムを用いた排水の処理方法は、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる。
【００４２】
第二の態様の排水の処理システムは、図３に示すものに限定されない。
例えば、第２の測定手段１５ｄとして、繊維状担体１２ａに光電、レーザまたは超音波を照射し、その透過量により、繊維状担体１２ａの空隙率を測定する手段（ii−２）を用いてもよい。該手段（ii−２）は、例えば繊維状担体１２ａに光電、レーザまたは超音波を照射する照射手段と、その透過量を測定する透過量測定手段と、その情報をもとに繊維状担体１２ａの空隙率を計算する計算部（図示略）とで構成される。照射手段の取り付け位置は、図３に示すセンサ１５１ｄと同様の位置が好ましい。また、透過量測定手段は、１枚の繊維状担体１２ａを挟んで照射手段と対向配置されることが好ましい。
なお、本明細書において、前記手段（ii−１）および手段（ii−２）を総称して「手段（ii）」ともいう。
【００４３】
また、第２の測定手段１５ｄとして、繊維状担体１２ａを撮影した情報から繊維状担体１２ａの空隙率を測定する手段（iii）を用いてもよい。該手段（iii）は、繊維状担体１２ａを撮影するカメラと、その情報をもとに繊維状担体の空隙率を計算する計算部とで構成される。カメラの取り付け位置は、図３に示すセンサ１５１ｄと同様の位置が好ましい。
【００４４】
前記手段（ii）、（iii）は、繊維状担体１２ａの空隙率を測定することで生物膜量を求める手段であるが、繊維状担体１２ａの質量を測定することで生物膜量を求めてもよい。
繊維状担体１２ａの質量を測定する方法としては、回転軸１３にかかる質量を測定する方法、回転軸１３のたわみ量を測定する方法などが挙げられる。すなわち、第２の測定手段１５ｄとして、回転軸１３にかかる質量を測定する手段、または回転軸１３のたわみ量を測定する手段（ｉ）を用いてもよい。回転軸１３のたわみ量は、例えばレーザ距離計を用いて測定される。
【００４５】
前記手段（ｉ）、（ii）、（iii）およびこれらの手段を用いた生物膜量の測定方法は、それぞれ単独で用いてもよいが、２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上を組み合わせれば、生物膜量の測定精度が向上する。
【００４６】
また、第二の態様における調整手段１５は、第一の態様において説明した第１の測定手段および第１の制御手段をさらに備えていてもよい。このとき、第２の制御手段１５ｅが、第１の制御手段を兼ねてもよい。
【００４７】
＜第三の態様＞
図４に本発明の第三の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す。
図４に示す排水の処理システム３は、上流側から順に、回転生物接触式の回転接触装置１０と、曝気処理装置３０と、固液分離装置４０とを備える。
この例の回転接触装置１０は、上述した本発明の第一の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置と同じである。
【００４８】
曝気処理装置３０は、回転接触装置１０から流出された生物処理水を活性汚泥により生物処理して曝気処理水を得る装置である。
この例の曝気処理装置３０は、曝気槽３１と、散気手段３２とを備える。
【００４９】
曝気槽３１は、曝気と曝気停止とを繰り返して、活性汚泥の作用により生物処理水を生物処理し、曝気処理水を得るための槽である。
曝気槽３１には、生物処理水流出路１８と、曝気処理水を曝気槽３１から流出させる曝気処理水流出路３３とが接続されている。
【００５０】
散気手段３２は、空気を曝気槽３１内の被処理水に散気する散気管３２ａと、散気管３２ａに空気を供給する導入管３２ｂと、空気を送気するブロア３２ｃとを備えている。
散気管３２ａとしては、ブロア３２ｃから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、第一の態様において先に例示した図１に示す散気管１５２ｂと同じものが挙げられる。
【００５１】
固液分離装置４０は、曝気処理装置３０から流出された曝気処理水を活性汚泥と上澄み液とに固液分離する装置である。
この例の固液分離装置４０は、沈殿槽４１と、返送手段４２とを備える。
【００５２】
沈殿槽４１としては、曝気処理装置３０から流出された曝気処理水を、重力沈降によって活性汚泥と上澄み液とに固液分離できるものであればよく、特に限定はされない。沈殿槽４１は、一般的な沈殿池であってもよい。
沈殿槽４１には、曝気処理水流出路３３と、上澄み液を処理水として沈殿槽４１から流出させる処理水流出路４３とが接続されている。
また、沈殿槽４１には、固液分離した活性汚泥の一部を余剰汚泥として沈殿槽４１から引き抜く余剰汚泥引抜流路４４が接続されている。
【００５３】
この例の返送手段４２は、固液分離した活性汚泥の一部を返送汚泥として処理槽１１および曝気槽３１に返送する手段である。
返送手段４２は、汚泥返送流路４２ａを備える。汚泥返送流路４２ａの一端は沈殿槽４１に接続され、他端は途中で分岐し、被処理水流入路１７および生物処理水流出路１８に合流している。
汚泥返送流路４２ａには、返送汚泥を処理槽１１および曝気槽３１に返送させるためのポンプ４２ｂと、電磁弁４２ｃとが取り付けられており、返送汚泥の返送量を調整できるようになっている。
【００５４】
図４に示す排水の処理システム３を用いた排水の処理方法では、まず、被処理水流入路１７を介して被処理水を処理槽１１に流入させ、回転接触装置１０により被処理水を生物処理して生物処理水を得る（回転接触工程）。
回転接触装置１０による生物処理の方法は、第一の態様と同様である。また、第一の態様と同様にして、第１の測定手段１５ａにより回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定し、酸素濃度の測定結果に応じて第１の制御手段１５ｃにより、供給手段１５ｂから回転接触装置１０に供給する酸素量を制御する。こうして、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する。
【００５５】
次いで、回転接触工程で得られた生物処理水を生物処理水流出路１８を介して処理槽１１から流出させ、曝気槽３１に流入させる。ブロア３２ｃを作動させて散気管３２ａから空気を曝気槽３１内の被処理水に散気し、活性汚泥中の微生物に酸素を供給しながら生物処理水をさらに生物処理して曝気処理水を得る（曝気処理工程）。
【００５６】
次いで、曝気処理工程で得られた曝気処理水を曝気処理水流出路３３を介して曝気槽３１から流出させ、沈殿槽４１に流入させる。沈殿槽４１においては、曝気処理水を、重力沈降によって活性汚泥と上澄み液とに固液分離する（固液分離工程）。
上澄み液は、処理水流出路４３を経て沈殿槽４１から流出される。
分離された活性汚泥の一部は余剰汚泥として余剰汚泥引抜流路４４を経て排出される。また、活性汚泥の一部を返送汚泥として曝気槽３１に返送する。処理槽１１の微生物を増やすために、返送汚泥は運転初期に処理槽１１に供給してもよい。
【００５７】
以上説明した本発明の第三の態様の排水の処理システムおよび該排水の処理システムを用いた排水の処理方法は、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる。加えて、本実施形態では回転生物接触式による生物処理（回転接触装置１０）と活性汚泥による生物処理（曝気処理装置３０）とを併用し、かつ、回転接触装置１０を曝気処理装置３０の上流に設置している。回転生物接触式による生物処理は、容積負荷を高くとることができ、また高濃度の有機物の処理や負荷変動にも適している。よって、回転接触装置１０を曝気処理装置３０の上流に設置することで、生物処理の安定化を図ることができる。加えて、回転接触装置１０を上流に設置しない場合に比べて、曝気処理装置３０の小型化を図ることができる。
【００５８】
第三の態様の排水の処理システムは、図４に示すものに限定されない。
例えば、図４に示す排水の処理システム３に備わる回転接触装置１０は、第一の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置と同じであるが、この回転接触装置１０に代えて、第二の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置を用いてもよい。
【００５９】
また、図４に示す曝気槽３１は単槽であるが、曝気槽３１は複数の連続した槽から構成されていてもよい。曝気槽３１が複数の連続した槽から構成されていれば、食物連鎖を促進し、余剰汚泥の発生量を削減できる。
【００６０】
さらに、図４に示す固液分離装置４０は、重力沈降によって曝気処理水を活性汚泥と上澄み液とに固液分離するものであるが、膜濾過により曝気処理水を活性汚泥と処理水とに固液分離してもよい。膜濾過は連続性や分離性に優れる。また、回転生物接触式による生物処理では分散性の細菌が優先化する場合があるが、膜濾過による分離を採用した場合、処理を安定的に保つことができるとともに、活性汚泥を高濃度に保つことができ、処理水質を良好に保つことができる。膜濾過に用いる濾過膜としては、後述する第四の態様の排水の処理システムの説明において例示する濾過膜と同様のものが挙げられる。
また、活性汚泥と処理水とに固液分離する方法として、上述した以外にも、例えば砂ろ過、加圧浮上分離、遠心分離、ベルトプレス等を用いた方法を採用してもよい。
【００６１】
また、図４に示す排水の処理システム３では、返送汚泥を被処理水流入路１７や生物処理水流出路１８に合流させているが、返送汚泥を処理槽１１や曝気槽３１に直接返送させてもよい。
また、排水の処理システム３では、固液分離装置４０が返送手段４２を有していなくてもよい。
【００６２】
＜第四の態様＞
図５に本発明の第四の態様の排水の処理システムの一例を模式的に示す。
図５に示す排水の処理システム４は、上流側から順に、回転生物接触式の回転接触装置１０と、膜分離装置５０とを備える。
回転接触装置１０は、上述した本発明の第一の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置と同じである。
【００６３】
膜分離装置５０は、回転接触装置１０から流出された生物処理水を膜分離活性汚泥処理（ＭＢＲ）法により処理して濾過処理水を得る装置である。ここで、ＭＢＲ法とは、活性汚泥による生物処理と膜分離処理とを組み合わせた処理法のことである。
この例の膜分離装置５０は、膜分離槽５１と、濾過膜を備える膜モジュール５２と、膜モジュール５２の下方に設置された、槽内を曝気するための散気手段５３と、返送手段５４とを備える。
【００６４】
膜分離槽５１は、生物処理水を活性汚泥により生物処理しつつ、膜処理（膜濾過）して、活性汚泥と濾過処理水とに膜分離（固液分離）するための槽である。
膜分離槽５１には、生物処理水流出路１８が接続されている。
また、膜分離槽５１には、固液分離した活性汚泥の一部を余剰汚泥として膜分離槽５１から引き抜く余剰汚泥引抜流路５５が接続されている。
【００６５】
膜モジュール５２は、膜分離槽５１内に配置されている。膜モジュール５２は濾過膜を備え、この濾過膜により生物処理水が活性汚泥と濾過処理水とに固液分離（膜処理）される。
膜濾過で用いられる濾過膜としては、濾過能を有するものであれば特に限定されないが、中空糸膜、平膜、チューブラ膜、モノリス型膜等が挙げられる。これらの中でも、容積充填率が高いことから、中空糸膜が好ましい。
【００６６】
濾過膜として中空糸膜を用いる場合、その材質としては、例えばセルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデンジフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の材質としては、耐薬品性やｐＨ変化に強い点から、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥが好ましい。
濾過膜としてモノリス型膜を用いる場合は、セラミック製の膜を用いることが好ましい。
【００６７】
膜濾過の形態としては、膜濾過用の濾過膜を収めた膜モジュール５２が、例えば、ハウジング内に膜の一次側と二次側が隔離されるように濾過膜が固定され、ハウジング内における濾過膜の一次側が、活性汚泥と、濾過処理水が貯留された貯留タンク（図示略）等と循環ラインにより連通し、二次側が濾過ポンプと接続されたもの等を用いてもよい。
また、膜濾過用の濾過膜を収めた膜モジュール５２が、活性汚泥と、濾過処理水が貯留された貯留タンク（図示略）に直接浸漬された状態で、膜濾過を行える装置でもよい。
【００６８】
濾過膜に形成される微細孔の平均孔径は、０．０１〜１．０μｍが好ましく、０．０５〜０．４５μｍがより好ましい。前記微細孔の平均孔径が上記下限値以上であれば、膜濾過に要する圧力を小さくしやすい。前記微細孔の平均孔径が上記上限値以下であれば、分散性細菌の系外への漏出を抑制しやすい。
【００６９】
この例の膜モジュール５２には、濾過処理水流出路５６が接続されている。濾過処理水流出路５６は、濾過膜を透過した濾過処理水を膜分離槽５１から流出させるための流路である。
濾過処理水流出路５６には、ポンプ５７が取り付けられている。これにより、膜モジュール５２の濾過膜を透過した濾過処理水を膜分離槽５１から排出できるようになっている。
【００７０】
散気手段５３は、膜モジュール５２の濾過膜を洗浄するものであり、膜分離槽５１内かつ膜モジュール５２の下方に設置されている。
散気手段５３は、空気を膜分離槽５１内の被処理水に散気する散気管５３ａと、散気管５３ａに空気を供給する導入管５３ｂと、空気を送気するブロア５３ｃとを備えている。
散気管５３ａとしては、ブロア５３ｃから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、第一の態様において先に例示した散気管１５２ｂと同じものが挙げられる。
【００７１】
返送手段５４は、固液分離した活性汚泥の一部を返送汚泥として処理槽１１に返送する手段である。
返送手段５４は、汚泥返送流路５４ａを備える。汚泥返送流路５４ａの一端は膜分離槽５１に接続され、他端は被処理水流入路１７に合流している。
汚泥返送流路５４ａには、返送汚泥を処理槽１１に返送させるためのポンプ５４ｂが取り付けられている。
【００７２】
図５に示す排水の処理システム４を用いた排水の処理方法では、まず、被処理水流入路１７を介して被処理水を処理槽１１に流入させ、回転接触装置１０により被処理水を生物処理して生物処理水を得る（回転接触工程）。
回転接触装置１０による生物処理の方法は、第一の態様と同様である。また、第一の態様と同様にして、第１の測定手段１５ａにより回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定し、酸素濃度の測定結果に応じて第１の制御手段１５ｃにより、供給手段１５ｂから回転接触装置１０に供給する酸素量を制御する。こうして、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を大気中の酸素濃度よりも高濃度に維持する。
【００７３】
次いで、回転接触工程で得られた生物処理水を生物処理水流出路１８を介して処理槽１１から流出させ、膜分離槽５１に流入させる。ブロア５３ｃを作動させて散気管５３ａから空気を膜分離槽５１内の被処理水に散気し、活性汚泥中の微生物に酸素を供給しながら生物処理水をさらに生物処理する。
さらに、膜分離槽５１においては、ポンプ５７を作動させて膜モジュール５２内を減圧にすることによって活性汚泥と濾過処理水とに固液分離される。この際、散気管５３ａから空気を膜モジュール５２に導入することによって、膜モジュール５２の濾過膜の表面を洗浄しながら、効率よく固液分離を行うことができる（膜分離工程）。
【００７４】
膜モジュール５２にて分離された処理水は、濾過処理水流出路５６を経て膜分離槽５１から流出される。
分離された活性汚泥の一部は余剰汚泥として余剰汚泥引抜流路５５を経て排出される。また、活性汚泥の一部を返送汚泥として処理槽１１に返送してもよい。
【００７５】
以上説明した本発明の第四の態様の排水の処理システムおよび該排水の処理システムを用いた排水の処理方法は、繊維状担体で構成させる回転板を用いた回転生物接触法により排水を処理するに際して、汚濁物質の分解性能を高めつつ、生物膜の過剰成長を抑制できる。加えて、本実施形態では回転生物接触式による生物処理（回転接触装置１０）とＭＢＲ法による処理（膜分離装置５０）とを併用し、かつ、回転接触装置１０を膜分離装置５０の上流に設置している。回転生物接触式による生物処理は、容積負荷を高くとることができ、また高濃度の有機物の処理や負荷変動にも適している。よって、回転接触装置１０を膜分離装置５０の上流に設置することで、生物処理の安定化を図ることができる。加えて、回転接触装置１０を上流に設置しない場合に比べて、膜分離装置５０の小型化を図ることができる。
【００７６】
第四の態様の排水の処理システムは、図５に示すものに限定されない。
例えば、図５に示す排水の処理システム４に備わる回転接触装置１０は、第一の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置と同じであるが、この回転接触装置１０に代えて、第二の態様の排水の処理システムに備わる回転接触装置を用いてもよい。
【００７７】
また、図５に示す排水の処理システム４では、返送汚泥を被処理水流入路１７に合流させているが、返送汚泥を処理槽１１に直接返送させてもよい。
また、排水の処理システム４では、膜分離装置５０が返送手段５４を有していなくてもよい。
【実施例】
【００７８】
以下に本発明について、実施例および比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００７９】
［実施例１］
図６、７に示す排水の処理システム５を用い、以下のようにして排水処理試験を行った。
なお、排水としては、食品工場から排出される工業排水を用いた。排水中の有機物の分解速度をＴＳｃｈｅｃｋｅｒ（株式会社小川環境研究所製）による呼吸速度計測によって、上述した方法により計測した。ＴＳｃｈｅｃｋｅｒによる呼吸速度計測の測定条件は、温度２５℃、活性汚泥量１Ｌ、活性汚泥濃度４０００ｐｐｍ、原水投入量３０ｍＬ、曝気による酸素移動容量係数０．２５［１／ｍｉｎ］、内生呼吸速度０．３９９［ｐｐｍ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］とした。初期３０分間の平均分解速度は０．６５［ｐｐｍ−ＢＯＤ／ｍｉｎ／４０００ｐｐｍ−汚泥］であった。上記条件で測定した排水中の生物易分解性成分の濃度は２９７ｐｐｍであった。また、排水のＣＯＤｃｒ（二クロム酸カリウムによる酸素消費量）を加熱分解法と比色法を用いて測定したところ、平均して１８８０ｐｐｍであった。加熱分解法には、ＤＲＢ２００（ＨＡＣＫ社製）、ＣＯＤ分解試薬バイヤル（Ｃａｔ．Ｎｏ．２１２５８−１５、ＨＡＣＫ社製）を用い、比色法にはＨＡＣＨ  ＤＲ２７００（ＨＡＣＫ社製）を用いた。
図６、７に示す排水の処理システム５は、２枚の回転板１２がそれぞれ１つの円形状の繊維状担体１２ａからなり、繊維状担体１２ａが回転軸１３に直接固定されている以外は、第一の態様の排水の処理システムと同様である。
回転板１２としては、塩化ビニリデン樹脂からなる複数の繊維（４０００デニール）を、塩化ビニリデン系接着剤にて板状に成形した１つの繊維状担体１２ａ（直径２８０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）で構成されたものを用いた。この回転板１２の厚さは５０ｍｍであり、表面積は１．１２５ｍ２であった。排水処理試験前の繊維状担体１２ａの写真を図８（ａ）に示す。
【００８０】
処理槽１１内の被処理水（排水）の滞在時間が試験期間中、３０〜１４０分となるように、被処理水流入路１７を介して被処理水を処理槽１１に４６日間、連続的に流入させた。被処理水の滞在時間は、３０〜１４０分の間で毎日設定した。
回転板１２の表面が被処理水中に繰り返し浸漬されるように、回転体１４の回転軸１３に接続されたモータ１３ｂにより５〜１０ｒｐｍの回転速度で回転体１４を回転させ、被処理水を生物処理した（回転接触工程）。
試験期間中、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で回転接触工程が行われるように、供給手段１５ｂの酸素発生装置１５１ｂから発生した濃度９０体積％の酸素を、繊維状担体１２ａの表面積１ｍ２当たり５３．３Ｌ／ｈｒの供給量で、回転板１２の下方から連続的に供給した。また、第１の測定手段１５ａにより回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を測定し、気相中の酸素濃度が７３体積％を維持するように、第１の制御手段１５ｃにて供給手段１５ｂから供給される酸素量を制御した。
試験期間中、回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度を毎日求め、その平均値を算出した。結果を表１に示す。
また、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの閉塞の状態を目視にて確認した。結果を表１に示す。さらに、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの写真を図８（ｂ）に示す。
【００８１】
［実施例２］
回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を５７体積％に維持した以外は、実施例１と同様にして排水処理試験を行った。
試験期間中、回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度を毎日求め、その平均値を算出した。結果を表１に示す。
また、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの閉塞の状態を目視にて確認した。結果を表１に示す。
【００８２】
さらに、排水処理試験後、モータ１３ｂを止めて回転体１４の回転を停止し、回転軸１３をモータ１３ｂから取り外した。回転軸１３に固定されている２枚の回転板１２の質量を、回転軸１３ごと吊りはかり（デジタル吊りはかり、ＳＨＡＮＪＥ社製）を使用して測定した。
酸素冨化は４．９ｋｇ、空気供給は６．５ｋｇであった。
測定値から回転軸１３の質量３５３ｇを差し引き、回転板１２の１枚当たりの質量を算出した。結果を表２に示す。
なお、排水処理試験前の回転板１２の１枚当たりの質量は、２２４ｇであった。排水処理試験による回転板１２の増加量（排水処理試験後の回転板の質量−排水処理試験前の回転板の質量）を求めた。結果を表２に示す。
【００８３】
［実施例３］
回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を３１体積％に維持した以外は、実施例１と同様にして排水処理試験を行った。
試験期間中、回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度を毎日求め、その平均値を算出した。結果を表１に示す。
また、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの閉塞の状態を目視にて確認した。結果を表１に示す。
【００８４】
［比較例１］
濃度９０体積％の酸素の代わりに空気を用い、回転接触装置１０の気相中の酸素濃度を２１体積％に維持した以外は、実施例１と同様にして排水処理試験を行った。
試験期間中、回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度を毎日求め、その平均値を算出した。結果を表１に示す。
また、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの閉塞の状態を目視にて確認した。結果を表１に示す。さらに、排水処理試験後の繊維状担体１２ａの写真を図８（ｃ）に示す。
さらに、実施例２と同様にして、排水処理試験後の回転板１２の１枚当たりの質量を算出し、排水処理試験による回転板１２の増加量を求めた。結果を表２に示す。
【００８５】
【表１】
2020097023.tif 000003
【００８６】
【表２】
2020097023.tif 000004
【００８７】
表１から明らかなように、実施例１〜３は回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度の平均値が高く、排水に含まれる汚濁物質の分解性能が高かった。また、実施例１〜３の場合、排水処理試験後の繊維状担体１２ａには閉塞が認められず、生物膜の過剰成長を抑制できた。
また、表２から明らかなように、気相中の酸素濃度が大気中の酸素濃度よりも高濃度の雰囲気下で排水処理試験を行った、すなわち純酸素冨化した実施例２の場合、空気中で排水処理試験を行った比較例１に比べて、排水処理試験による回転板の増加量が少なく、生物膜の過剰成長を抑制できた。
一方、比較例１は回転板１２の単位面積当たりのＣＯＤｃｒの除去速度の平均値が低く、実施例１に比べて汚濁物質の分解性能に劣っていた。また、比較例１の場合、排水処理試験後の繊維状担体１２ａは閉塞し、排水処理試験による回転板の増加量が多く、生物膜が過剰に成長していた。
【符号の説明】
【００８８】
１  排水の処理システム
２  排水の処理システム
３  排水の処理システム
４  排水の処理システム
５  排水の処理システム
１０  回転接触装置
２０  回転接触装置
１２  回転板
１２ａ  繊維状担体
１５  調整手段
１５ａ  第１の測定手段
１５ｂ  供給手段
１５ｃ  第１の制御手段
１５ｄ  第２の測定手段
１５ｅ  第２の制御手段
【図１】
2020097023.tif 000005
【図２】
2020097023.tif 000006
【図３】
2020097023.tif 000007
【図４】
2020097023.tif 000008
【図５】
2020097023.tif 000009
【図６】
2020097023.tif 000010
【図７】
2020097023.tif 000011
【図８】
2020097023.tif 000012