(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥法を行なう排水処理系から余剰汚泥として引き抜いた活性汚泥もしくはその濃縮汚泥を膜分離馴養槽へ投入し、膜分離馴養槽内に空気を散気して活性汚泥を馴養することにより活性汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解するとともに、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥の固形物濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥よりなる原料汚泥を脱水・乾燥して製品化することを特徴とするシーディング剤の製造方法。
【請求項２】
活性汚泥法を行なう排水処理系から余剰汚泥として引き抜いた活性汚泥もしくはその濃縮汚泥を、脱窒槽を通して膜分離馴養槽に導き、膜分離馴養槽内に空気を散気して活性汚泥を馴養することにより活性汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解し、膜分離馴養槽の槽内液を脱窒槽へ循環液として循環するとともに、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥の固形物濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥よりなる原料汚泥を脱水・乾燥して製品化することを特徴とするシーディング剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーディング剤の製造方法に関し、し尿処理、下水処理、合併浄化槽等における膜分離活性汚泥法に使用するシーディング剤に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性廃水を処理する方法として、古くから活性汚泥法が用いられてきた。この方法は、図３に示すように、活性汚泥槽（曝気槽）１へ特定排水として、ある特定の地域において発生したし尿や下水、またはある特定の施設で発生する排水を導き、槽内の活性汚泥に汚水中の汚濁物質を捕食させた後に、沈殿槽２において活性汚泥と処理水とを分離し、活性汚泥は再び活性汚泥槽１へ返送して汚水処理に供している。系内において増殖する活性汚泥は、定期的に余剰汚泥として沈殿槽２もしくは活性汚泥槽１から濃縮槽３へ引き抜き、濃縮槽４において通常１．５〜３％の固形物濃度に濃縮した後に汚泥貯留槽５に貯留している。
【０００３】
この濃縮汚泥の処分方法は、その汚泥が発生した施設内において脱水、乾燥、焼却処分したり、バキューム車で場外へ搬出して処分している。つまり、濃縮汚泥のほとんどが、廃棄物として費用を掛けて処分しており、有機肥料等として有効利用されるものは僅かであった。
活性汚泥は微生物群の総称であり、排水中に含まれる汚濁成分とその量によって生育する微生物の種類とその数が限定される。このため、活性汚泥槽１の環境（温度、ｐＨ、空気量等）の変化や流入水質の変化があると、槽内の微生物相の変化が起こり、これまで沈殿槽２において沈殿していた活性汚泥が突然沈降しなくなるバルキングの現象が起こることがある。
【０００４】
この現象が起きると、汚水処理の主役である微生物群が処理水と一緒に系外へ流出してしまうために、処理水の水質が悪くなるだけでなく、活性汚泥槽１における活性汚泥濃度が低下し、活性汚泥による汚水処理自体がますます悪化し、回復するのに数ヶ月を要することがある。
このため、活性汚泥法では、試運転立ち上げ時やバルキングが起きた時に、他の処理場の活性汚泥をバキューム車で搬入して活性汚泥槽１に投入したり、シーディング剤と称する菌を活性汚泥槽１へ投入して槽内の微生物相の改善を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すように、従来のシーディング剤は工場生産型である。即ち、実際の廃水中の汚濁物質でなく意図的に作った特定の成分の栄養剤（餌）と、種菌とを培養槽５へ投入して特定の種類の微生物を純粋培養する。この培養した微生物群を固液分離で取り出し、腐敗しないように脱水工程６および乾燥工程７で処理して運搬・保管に便利な粒子状や粉末状にし、袋詰め工程８を経て倉庫保管９を行なっている。
【０００６】
また、図５に示すように、シーディング剤の製造方法として、現在運転している活性汚泥槽（曝気槽）から引き抜いた余剰汚泥を原料として、脱水工程６、乾燥工程７、袋詰め工程８、倉庫保管９を経るものがある。
ところで、活性汚泥中には糖分や蛋白質（微生物単体の表面を覆っているバイオポリマー）が含まれており、シーディング剤の製造過程において活性汚泥を乾燥し過ぎると、糖分や蛋白質が固まってしまい、使用時にシーディング剤を活性汚泥槽へ投入しても溶解せず、活性汚泥槽の角や水流の滞った部位に沈殿して有効に作用せず、バルキングを解消する十分な効果が得られない。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、使用時の槽内における溶解性に優れたシーディング剤を、余剰汚泥および濃縮汚泥を原料として製造するシーディング剤の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のシーディング剤の製造方法は、活性汚泥法を行なう排水処理系から余剰汚泥として引き抜いた活性汚泥もしくはその濃縮汚泥を膜分離馴養槽へ投入し、膜分離馴養槽内に空気を散気して活性汚泥を馴養することにより活性汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解するとともに、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥の固形物濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥よりなる原料汚泥を脱水・乾燥して製品化するものである。
【０００９】
上記した構成により、膜分離馴養槽において、槽内に散気する空気によって酸素を供給し、他に栄養源が流入しない状態で活性汚泥を馴養すると、活性汚泥の微生物群は、汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を栄養源として微生物分解する。この粘着性物質の微生物分解に必要な日数は、少なくとも２日以上、好ましくは５日以上である。
【００１０】
この粘着性物質を微生物分解によって除去することにより、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥を原料汚泥として製造したシーディング剤中には、その溶解性を阻害する物質がなく、使用時にシーディング剤が速やかに槽内液中に溶解して拡散し、バルキングを解消するに必要な微生物群が短日時に増殖し、バルキング解消に即効性を発揮する。
【００１１】
請求項２に係る本発明のシーディング剤の製造方法は、活性汚泥法を行なう排水処理系から余剰汚泥として引き抜いた活性汚泥もしくはその濃縮汚泥を、脱窒槽を通して膜分離馴養槽に導き、膜分離馴養槽内に空気を散気して活性汚泥を馴養することにより活性汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解し、膜分離馴養槽の槽内液を脱窒槽へ循環液として循環するとともに、膜分離馴養槽内に浸漬した浸漬型膜分離装置で固液分離して分離液を槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥の固形物濃度を高め、膜分離馴養槽から引き抜いた活性汚泥よりなる原料汚泥を脱水・乾燥して製品化するものである。
【００１２】
上記した構成により、膜分離馴養槽において、槽内に散気する空気によって酸素を供給し、他に栄養源が流入しない状態で活性汚泥を馴養すると、活性汚泥の微生物群は、汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を栄養源として微生物分解する。また、曝気を継続して行なうと硝化が進行し、汚泥中に含まれた有機性窒素に由来する硝酸態窒素が増加してｐＨが低下し、粘着性物質を分解する微生物の活性が低下するが、膜分離馴養槽の槽内液を脱窒槽へ循環液として循環し、脱窒槽において脱窒することで、系内のｐＨを適値（ｐＨ５以下）に維持し、膜分離馴養槽における微生物の活性を維持する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、膜分離馴養槽１１は内部に浸漬型膜分離装置１２を浸漬しており、浸漬型膜分離装置１２は膜モジュール１３と膜モジュール１３の下方に配置した散気装置１４を有し、散気装置１４に接続してブロア１５を設けている。膜モジュール１３は、鉛直方向に沿って配置する複数枚の平板状膜カートリッジを平行に配列したものであり、膜カートリッジはＡＢＳ樹脂等の剛体からなる濾板の両表面に有機膜からなる濾過膜を配置したものである。膜モジュール１３は駆動方式として槽内の水頭を利用する重力濾過方式を採用し、膜透過液を取り出すための透過液管１６を接続しており、膜分離馴養槽１１には汚泥を取り出すための汚泥引抜管１７を接続している。膜モジュール１３の駆動方式は強制吸引方式でも良い。
【００１４】
以下、上記した構成における作用を説明する。排水処理系としては、例えば合併浄化槽等の膜分離活性汚泥法を行なう生活排水処理施設があり、この排水処理系の活性汚泥を曝気槽から余剰汚泥として引き抜き、あるいは沈殿槽から濃縮汚泥を引き抜く。これらの余剰汚泥等をバキューム車などによって各施設から集めて膜分離馴養槽１１へ投入する。この投入はバッチ式でも連続式でも良い。
【００１５】
この余剰汚泥等は汚泥中に糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を含んでおり、粘着性物質は一旦乾燥すると溶解し難い。このため、排水処理系の曝気槽（活性汚泥槽）から引き抜いた余剰汚泥等を、そのまま脱水・乾燥して製造したシーディング剤は、粘着性物質によって溶解性が乏しく、曝気槽へ投入してもふやけるだけで分散しない。
【００１６】
このため、膜分離馴養槽１において、ブロア１５によって供給する空気を散気装置１４から散気し、槽内液を曝気して酸素を供給し、他に栄養源が流入しない状態で活性汚泥を馴養する。この馴養により、活性汚泥の微生物群は、汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を栄養源として微生物分解する。この粘着性物質の微生物分解に必要な日数は、少なくとも２日以上、好ましくは５日以上である。
【００１７】
一方、膜分離馴養槽１１の槽内液を浸漬型膜分離装置１２で固液分離し、分離液を透過液管１６を通して槽外へ取り出すことにより槽内の活性汚泥の固形物濃度を高める。このとき、散気装置１４から散気する空気のエアリフト作用によって生起する上向流が膜モジュール１２の膜面に掃流として作用し、ケーキ層の付着を抑制する。
【００１８】
一般に重力分離した余剰汚泥および濃縮汚泥は固形物濃度が１〜２％であるが、浸漬型膜分離装置１２で固液分離することにより、膜分離馴養槽１１における余剰汚泥等の固形物濃度は２〜５％程度に高まる。このため、膜分離馴養槽１１は槽容量がコンパクトなもので良い。分離液は膜分離活性汚泥法における処理水と同様に、有機物、固形物、窒素分などの水質規制値を全てクリアーしているので、工場設置する際にも制約がない。
【００１９】
この馴養した活性汚泥を膜分離馴養槽１１から汚泥引抜管１７を通して引き抜き、この活性汚泥を原料汚泥として脱水・乾燥し、その後に粉末状もしくは粒子状の形態に加工してシーディング剤を製造し、袋詰めして製品化する。
このシーディング剤は、上述したように、馴養によって溶解性を阻害する物質を除去しているので、曝気槽へ投入すると速やかに槽内液中に溶解して拡散し、バルキングを解消するに必要な微生物群が短日時に増殖し、バルキング解消に即効性を発揮する。
【００２０】
特に、膜分離活性汚泥法を行なう排水処理系では、従来のシーディング剤が分散性、溶解性に乏しくて粒子状のままで曝気槽内を旋回し、膜分離装置の濾過膜に接触して膜を損傷させ、膜寿命を低下させる原因であった。本製造方法によって製造したシーディング剤は溶解性、分散性に優れているので、膜を損傷させることがなく、膜分離活性汚泥法のシーディング剤として最適である。また、膜分離活性汚泥法においては、活性汚泥中の粘着物質によって濾過膜の膜面にゲル層が形成され易いので、本製造方法によって製造したシーディング剤が好ましい。
【００２１】
図２は本発明の他の実施の形態を示すものであり、先の実施の形態と同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。図２において、膜分離馴養槽１１の上流側には脱窒槽１８を設けており、膜分離馴養槽１１と脱窒槽１８の間には別途に循環液管１９を設けている。
上記した構成により、活性汚泥法を行なう排水処理系から余剰汚泥として引き抜いた活性汚泥もしくはその濃縮汚泥を、脱窒槽１８を通して膜分離馴養槽１１に導く。膜分離馴養槽１１では空気を散気して活性汚泥を馴養することにより活性汚泥中に含まれた有機質からなる粘着性物質を微生物分解する。この曝気を継続して行なうと硝化菌の作用によって硝化が進行し、汚泥中に含まれた有機性窒素に由来する硝酸態窒素が増加してｐＨが低下し、粘着性物質を分解する微生物の活性が低下する。
【００２２】
このため、膜分離馴養槽１１の槽内液を脱窒槽１８へ循環液管１９を通して循環し、脱窒槽１８において脱窒することで、系内のｐＨを適値（ｐＨ５以下）に維持し、膜分離馴養槽１１における微生物の活性を維持する。他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、膜分離馴養槽における馴養によって汚泥中に含まれた糖分や蛋白質等の有機質からなる粘着性物質を微生物分解して除去し、この活性汚泥を原料汚泥することにより、製造したシーディング剤中には、その溶解性を阻害する物質がなく、使用時にシーディング剤が速やかに槽内液中に溶解して拡散し、バルキングを解消するに必要な微生物群が短日時に増殖し、バルキング解消に即効性を発揮する。
【００２４】
また、膜分離馴養槽において曝気を継続して行なうと硝化が進行し、ｐＨが低下して微生物の活性が低下するが、膜分離馴養槽の槽内液を脱窒槽へ循環して脱窒することで、系内のｐＨを適値（ｐＨ５以下）に維持し、膜分離馴養槽における微生物の活性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるシーディング剤の製造方法を示すフローシートである。
【図２】本発明の他の実施の形態におけるシーディング剤の製造方法を示すフローシートである。
【図３】従来の活性汚泥法による排水処理を示すフローシートである。
【図４】従来のシーディング剤の製造方法を示すフローシートである。
【図５】従来のシーディング剤の製造方法を示すフローシートである。
【符号の説明】
１１    膜分離馴養槽
１２    浸漬型膜分離装置
１３    膜モジュール
１４    散気装置
【図１】
0003657153.tif 000002
【図２】
0003657153.tif 000003
【図３】
0003657153.tif 000004
【図４】
0003657153.tif 000005
【図５】
0003657153.tif 000006