(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二段以上の多段に設けられた好気性生物処理槽の、ＢＯＤ容積負荷が１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の第一生物処理槽に有機性排水を導入し、一過式で通水して細菌により生物処理して有機成分の７０〜９５％を分解して菌体に変換し、第一生物処理槽からの分散状態の細菌を含む第一生物処理水を、溶解性ＢＯＤ汚泥負荷が０．２５〜０．５０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理方法において、
該第二生物処理槽以降の生物処理槽に微小動物を保持する固定床担体として、ポリウレタンフォームよりなる板状担体を充填率０．５〜４０％で設けると共に、該第二生物処理槽以降の生物処理槽内の汚泥の一部を引き抜いて無酸素槽で処理した後該第二生物処理槽以降の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。
【請求項２】
請求項１において、前記第一生物処理水の少なくとも一部を前記無酸素槽を経由して前記第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記有機性排水の一部を前記無酸素槽に導入し、残部を前記第一生物処理槽に導入することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記無酸素槽が担体を保持することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
【請求項５】
二段以上の多段に設けられた好気性生物処理槽を備え、ＢＯＤ容積負荷が１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の第一生物処理槽に有機性排水を導入し、一過式に通水して細菌により生物処理して有機成分の７０〜９５％を分解して菌体に変換し、第一生物処理槽からの分散状態の細菌を含む第一生物処理水を、溶解性ＢＯＤ汚泥負荷が０．２５〜０．５０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理装置において、
該第二生物処理槽以降の生物処理槽に微小動物を保持する固定床担体として、ポリウレタンフォームよりなる板状担体が充填率０．５〜４０％で設けられており、該第二生物処理槽以降の生物処理槽内の汚泥の一部を引き抜いて処理した後該第二生物処理槽以降の生物処理槽に返送する無酸素槽を設けたことを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【請求項６】
請求項５において、前記第一生物処理水の少なくとも一部を前記無酸素槽を経由して前記第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水する手段を有することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記有機性排水の一部を前記無酸素槽に導入する手段と、該有機性排水の残部を前記第一生物処理槽に導入する手段を有することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか１項において、前記無酸素槽に担体が保持されていることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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および装置に関するものであり、特に、処理水質を悪化させることなく、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および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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容積負荷は一般に０．５〜０．８ｋｇ／ｍ３／ｄ程度であるため、広い敷地面積が必要となる。また、分解したＢＯＤの２０〜４０％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も問題となる。
【０００３】
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、３ｋｇ／ｍ３／ｄ以上のＢＯＤ容積負荷で運転することが可能となる。しかしながら、この方法では発生汚泥量は分解したＢＯＤの３０〜５０％程度で、通常の活性汚泥法より高くなることが欠点となっている。
【０００４】
特開昭５５−２０６４９号公報には、有機性排水をまず、第一処理槽で細菌により処理し、排水に含まれる有機物を酸化分解して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で余剰汚泥の減量化が可能になることが記載されている。さらに、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とされている。
【０００５】
このように細菌の高位に位置する原生動物や後生動物の捕食を利用した廃水処理方法は、多数提案されている。
【０００６】
例えば、特開２０００−２１０６９２号公報では、特開昭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が提案されている。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」、「第一処理槽内およ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種汚泥又は微生物製剤を第一処理槽に添加する」等の方法が提案されている。
【０００７】
特公昭６０−２３８３２号公報では、細菌、酵母、放線菌、藻類、カビ類や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、超音波処理または機械攪拌により、これら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。
【０００８】
また、流動床と活性汚泥法の多段処理に関する発明としては、特許第３４１０６９９号公報に記載のものがある。この方法では、後段の活性汚泥法をＢＯＤ汚泥負荷０．１ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの低負荷で運転することで、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としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５５−２０６４９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１０６９２号公報
【特許文献３】特公昭６０−２３８３２号公報
【特許文献４】特許第３４１０６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法は、実際に有機性廃水処理に用いられており、対象とする排水によっては処理効率の向上、５０％程度の発生汚泥量の減量化が可能となっている。この汚泥減量に寄与する微小動物には、濾過捕食型のものと凝集体捕食型のものがある。このうち、凝集体捕食型の微小動物は、フロック化した汚泥をかじりながら捕食することも可能であるため、凝集体捕食型微小動物が優先化した場合、処理水質は悪化してしまう。従って、処理水質の向上のためには、微小動物のうち、濾過捕食型のものを優先させることが有効であるが、従来において、濾過捕食型の微小動物の増殖と凝集体捕食型の微小動物の増殖を制御する方法は提案されておらず、排水処理において微小動物を用いた汚泥減量を行う場合、運転条件によっては、予期しない処理水質悪化が発生することが問題となっていた。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決し、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、濾過捕食型の微小動物を優先させて、処理効率の向上及び汚泥の減容化と共に、処理水質のより一層の向上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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、後段の生物処理槽汚泥を引き抜き、無酸素槽を経由させることで、遊泳性凝集体捕食型の微小動物の増殖を抑制して処理水質の悪化を防ぐことができること、加えて、後段の生物処理槽に微小動物保持担体を設置することで、固着性の濾過捕食型微小動物を保持することができ、後段の生物処理槽の汚泥を引き抜いて無酸素槽へ導入する処理を行っても、これらの微小動物は影響を受けず、この結果、濾過捕食型微小動物を優先化させることができること、を見出した。
【００１３】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１４】
本発明（請求項１）の有機性排水の生物処理方法は、二段以上の多段に設けられた好気性生物処理槽の、ＢＯＤ容積負荷が１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の第一生物処理槽に有機性排水を導入し、一過式で通水して細菌により生物処理して有機成分の７０〜９５％を分解して菌体に変換し、第一生物処理槽からの分散状態の細菌を含む第一生物処理水を、溶解性ＢＯＤ汚泥負荷が０．２５〜０．５０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理方法において、該第二生物処理槽以降の生物処理槽に微小動物を保持する固定床担体として、ポリウレタンフォームよりなる板状担体を充填率０．５〜４０％で設けると共に、該第二生物処理槽以降の生物処理槽内の汚泥の一部を引き抜いて無酸素槽で処理した後該第二生物処理槽以降の生物処理槽に返送することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２の有機性排水の生物処理方法は、請求項１において、前記第一生物処理水の少なくとも一部を前記無酸素槽を経由して前記第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の有機性排水の生物処理方法は、請求項１又は２において、前記有機性排水の一部を前記無酸素槽に導入し、残部を前記第一生物処理槽に導入することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の有機性排水の生物処理方法は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記無酸素槽が担体を保持することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明（請求項５）の有機性排水の生物処理装置は、二段以上の多段に設けられた好気性生物処理槽を備え、ＢＯＤ容積負荷が１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の第一生物処理槽に有機性排水を導入し、一過式に通水して細菌により生物処理して有機成分の７０〜９５％を分解して菌体に変換し、第一生物処理槽からの分散状態の細菌を含む第一生物処理水を、溶解性ＢＯＤ汚泥負荷が０．２５〜０．５０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄの第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理装置において、該第二生物処理槽以降の生物処理槽に微小動物を保持する固定床担体として、ポリウレタンフォームよりなる板状担体が充填率０．５〜４０％で設けられており、該第二生物処理槽以降の生物処理槽内の汚泥の一部を引き抜いて処理した後該第二生物処理槽以降の生物処理槽に返送する無酸素槽を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６の有機性排水の生物処理装置は、請求項５において、前記第一生物処理水の少なくとも一部を前記無酸素槽を経由して前記第二生物処理槽以降の生物処理槽に通水する手段を有することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７の有機性排水の生物処理装置は、請求項５又は６において、前記有機性排水の一部を前記無酸素槽に導入する手段と、該有機性排水の残部を前記第一生物処理槽に導入する手段を有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８の有機性排水の生物処理装置は、請求項５ないし７のいずれか１項において、前記無酸素槽に担体が保持されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、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、微小動物を保持する生物処理槽に微小動物保持担体を設けると共に、この生物処理槽内汚泥を引き抜いて無酸素槽で処理した後返送することにより、微小動物保持生物処理槽内で、凝集体捕食型微小動物の増殖を抑制して濾過捕食型微小動物を優先的に増殖させることが可能となり、処理水質の向上を図ることができる。
【００２３】
このため、本発明によれば、有機性排水の効率的な生物処理が可能になり、以下のような効果が奏される。
１）排水処理時に発生する汚泥の大幅な減量化
２）高負荷運転による処理効率の向上
３）安定した処理水質の維持
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【図３】本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【図４】本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【図５】本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に図面を参照して本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１〜５は本発明の有機性排水の生物処理方法および装置の実施の形態を示す系統図である。
図１〜５において、１は第一生物処理槽、２は第二生物処理槽、３は沈殿槽、４は無酸素槽、５は膜分離装置、１１，２１は散気管、２２は微小動物保持担体、４１は攪拌手段、４２は担体であり、図１〜５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。
【００２７】
図１の態様では、原水（有機性排水）は第一生物処理槽１に導入され、分散性細菌（非凝集性細菌）により、有機成分(溶解性ＢＯＤ)の７０％以上、望ましくは８０％以上、さらに望ましくは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８以下とする。ただし、原水中に油分を多く含む場合にはｐＨは８以上としても良い。
【００２８】
また、第一生物処理槽１への通水は、通常一過式とされ、第一生物処理槽１のＢＯＤ容積負荷は１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上、例えば１〜２０ｋｇ／ｍ３／ｄ、ＨＲＴ（原水滞留時間）は２４ｈ以下、好ましくは８ｈ以下、例えば０．５〜８ｈとすることで、分散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る。
【００２９】
第一生物処理槽１には、後段の生物処理槽からの汚泥の一部を返送したり、この第一生物処理槽１を二槽以上の多段構成としたり、担体を添加したりすることにより、ＢＯＤ容積負荷５ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の高負荷処理も可能となる。
【００３０】
第一生物処理槽１に担体を添加する場合、担体の形状は、球状、ペレット状、中空筒状、糸状、板状等の任意であり、大きさも０．１〜１０ｍｍ程度の径において任意である。また、担体の材料も天然素材、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、第一生物処理槽１に添加する担体の充填率が高い場合、分散菌は生成せず、細菌は担体に付着するか、糸状性細菌が増殖する。そこで、第一生物処理槽１に添加する担体の充填率を１０％以下、望ましくは５％以下とすることで、濃度変動に影響されず、捕食しやすい分散菌の生成が可能になる。
【００３１】
また、この第一生物処理槽１は溶存酸素（ＤＯ）濃度を１ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以下として、糸状性細菌の増殖を抑制しても良い。
なお、第一生物処理槽１で溶解性有機物を完全に分解した場合、第二生物処理槽２ではフロックが形成されず、また、微小動物増殖のための栄養も不足し、圧密性の低い汚泥のみが優占化した生物処理槽となる。従って、第一生物処理槽１での有機成分の分解率は１００％ではなく、９５％以下、望ましくは８５〜９０％となるようにすることが好ましい。
【００３２】
第一生物処理槽１の処理水（第一生物処理水）は、後段の第二生物処理槽２に通水し、ここで、残存している有機成分の酸化分解、分散性細菌の自己分解および微小動物の捕食による余剰汚泥の減量化を行う。
【００３３】
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および処理装置を用いる必要がある。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または膜分離式活性汚泥法を用いることが望ましい。また、この第二生物処理槽２は二槽以上の多段構成としても良い。
【００３４】
本発明においては、この第二生物処理槽２内に微小動物保持担体２２を設けることにより、微小動物の槽内保持量を高める。
第二生物処理槽２に設ける担体２２の形状は、流動床の場合は球状、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。固定床を用いても良く、その場合の担体２２の形状は糸状、板状等任意である。また、担体２２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。
第二生物処理槽２では、微小動物を維持するための多量の足場が必要となることから、添加する担体の充填率は流動床、固定床の形式の違いや材質により異なるが、０．５〜４０％とすることが望ましい。
【００３５】
また、前述の如く、第二生物処理槽２では、分散状態の菌体を捕食する濾過捕食型微小動物だけでなく、フロック化した汚泥を捕食できる凝集体捕食型微小動物も増殖する。後者は遊泳しながら、フロックを捕食するため、優先化した場合、汚泥は食い荒らされ、微細化したフロック片が散在する汚泥となる。このフロック片により、沈殿池型の活性汚泥では処理水ＳＳ濃度が上昇し、膜式活性汚泥では膜の目詰まりが発生する。そこで、本発明では、無酸素槽４を設け、この無酸素槽４に第二生物処理槽２から引き抜いた汚泥を所定時間滞留させることにより、遊泳性の微小動物の増殖を阻害することで、生物相の安定化を図る。この場合、第二生物処理槽２には微小動物保持担体２２が設けられており、濾過捕食型微小動物は担体２２側に定着するため、第二生物処理槽２から引き抜いたれて無酸素槽４に流入することは殆どなく、従って濾過捕食型微小動物の増殖が阻害されることはない。第二生物処理槽２から引き抜かれ、無酸素槽４で処理された汚泥は第二生物処理槽２に返送される。
【００３６】
第二生物処理槽２から無酸素槽４へ引き抜く汚泥量、及び無酸素槽４での汚泥の滞留時間は、処理状況に応じて適宜決定されるが、通常汚泥の引き抜き量は槽容量に対して１／３０倍量／日以上、また、無酸素槽４での汚泥の滞留時間０．５時間以上とすることが好ましい。
【００３７】
本発明において、無酸素槽４では、微小動物の増殖を阻害するため、ＯＲＰを０ｍＶ以下とする必要がある。そのため、無酸素槽４では曝気は行わず、機械攪拌のみとすることが望ましい。また、ＯＲＰの低下を促進するために第一生物処理水や原水を通水し、酸生成反応や脱窒反応によりＯＲＰを下げるようにしても良い。
【００３８】
また、無酸素槽４でのＯＲＰ低下（脱窒反応、酸生成反応）を安定して進行させるため、無酸素槽４に担体を添加しても良い。無酸素槽４でのＯＲＰが低ければ、遊泳性微小動物の活性低下は促進されるため、無酸素槽４での第二生物処理槽汚泥の滞留時間を短くでき、無酸素槽４を小型化することができる。添加する担体の形状は流動床の場合は球状、ペレット状、中空筒状、糸状の任意であり、大きさも０．１〜１０ｍｍ程度の径で任意である。固定床を用いても良く、その場合の担体２２の形状は、糸状、板状等任意である。更に、材料についても天然素材、無機素材、高分子素材等任意で、ゲル状物質を用いても良い。
無酸素槽４に担体を添加する場合、その充填率は流動床、固定床の形式の違いや材質により異なるが、０．５〜４０％とすることが望ましい。
【００３９】
なお、この第二生物処理槽２においては、槽汚泥を定期的に入れ替える、即ち、微小動物や糞を間引くため、ＳＲＴ（固形分滞留時間）を６０日以下望ましくは４５日以下、さらに望ましくは１０日以上４５日以下の範囲内で一定に制御することが望ましい。ただし、第二生物処理槽２内の汚泥濃度（ＭＬＳＳ）が２０００ｍｇ／Ｌ以下となる場合は、ＳＲＴ＞６０日としてもよい。ここで、ＳＲＴ＝（槽内汚泥濃度×曝気槽容積）÷(引き抜き汚泥濃度×１日当たりの引き抜き量)であり、槽内汚泥濃度（ＭＬＳＳ）は浮遊汚泥の濃度を指し、担体付着汚泥分は含めない。
【００４０】
また、本発明において、第二生物処理槽２へ投入する第一生物処理水中に有機物が多量に残存した場合、その酸化分解は後段の処理槽で行われることになる。微小動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下がってしまう。そこで、前述のように、第一生物処理槽では有機物の大部分、すなわち原水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必要がある。よって、後段生物処理槽への溶解性ＢＯＤによる汚泥負荷で表すと０．２５〜０．５０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄで運転することが望ましい。ここでも、ＭＬＳＳは、浮遊汚泥の濃度を指し、担体付着分の汚泥は含めない。
【００４１】
図１において、第二生物処理槽２からの処理水は、次いで、沈殿槽３で汚泥と処理水とに固液分離され、分離水が処理水として取り出され、分離汚泥の一部が返送汚泥として第二生物処理槽２に返送され、残部は余剰汚泥として系外へ排出される。
【００４２】
なお、この沈殿槽３の代りに固液分離手段として、膜分離装置を用いても良い。従来において、活性汚泥の膜分離処理では、膜の目詰まりによるフラックスの低下、薬品洗浄が課題とされているが、本発明によれば、突発的な汚泥の分散化を防ぐことができ、膜分離装置の運転管理を容易にすることができる。
【００４３】
図２に示す態様は、第一生物処理槽１からの第一生物処理槽処理水の一部、例えば１０〜２０％程度を無酸素槽４に導入し、残部を第二生物処理槽２に導入する点が図１に示す態様と異なり、その他は同様の構成とされている。前述の如く、このように、第一生物処理槽水の一部を無酸素槽４に導入することにより、無酸素槽４のＯＲＰを低下させて、無酸素槽４における微小動物の増殖阻害効果を高めることができる。
【００４４】
図３に示す態様は、原水の一部、例えば１０〜２０％程度を直接無酸素槽４に導入し、残部を第一生物処理槽１に導入する点が図１に示す態様と異なり、その他は同様の構成とされている。前述の如く、このように、原水の一部を無酸素槽４に導入することにより、無酸素槽４のＯＲＰを低下させて、無酸素槽４における微小動物の増殖阻害効果を高めることができる。
【００４５】
図４に示す態様は、沈殿槽３の代りに膜分離装置５を用い、膜分離装置５の透過水を処理水として取り出すと共に、濃縮水を第二生物処理槽２に返送し、余剰汚泥を第二生物処理槽２から直接引き抜くようにした点が図１に示す態様と異なり、その他は同様の構成とされている。前述の如く、固液分離手段として膜分離装置５を用いた場合、本発明によれば、凝集体捕食型微小動物の増殖が抑制されるために、従来の活性汚泥の膜分離処理におけるような膜の目詰りの問題が軽減され、膜フラックスを安定させて薬品洗浄頻度を低減することができる。
【００４６】
図５に示す態様は、無酸素槽４に担体４２を添加した点が図１に示す態様と異なり、その他は同様の構成とされている。前述の如く、このように、無酸素槽４に担体を添加することにより、無酸素槽４のＯＲＰを低下させて、無酸素槽４における微小動物の増殖阻害効果を高めることができる。
【００４７】
図１〜５は、本発明の実施の形態の一例を示すものであり、本発明は何ら図示のものに限定されない。例えば、第一生物処理槽、第二生物処理槽は、前述の如く、２段以上の多段構成としてもよく、従って、本発明では、生物処理槽を３段以上に設けてもよい。
また、固液分離手段としては、沈殿槽の他、膜分離装置や浮上分離槽等を用いても良く、後段の生物処理槽は、生物処理槽と固液分離手段とを兼ねる膜浸漬型生物処理槽として、膜分離式好気処理を行ってもよい。
【００４８】
いずれの態様においても、本発明によれば、第二生物処理槽以降の生物処理槽に微小動物保持担体を設けると共に、第二生物処理槽以降の生物処理槽汚泥を無酸素槽で処理することにより、凝集体捕食型微小動物の優先化を抑制することが出来、汚泥減量と処理水水質の向上とを両立することができる。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５０】
［実施例１］
図１に示す如く、容量が３．６Ｌの第一生物処理槽１と、容量が１５Ｌの第二生物処理槽２と、容量が５Ｌの無酸素槽４と、容量が５Ｌの沈殿槽３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の処理を行った。原水は、ＣＯＤＣｒ：１０００ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ：６４０ｍｇ／Ｌの人口基質を含むものである。
各生物処理槽の処理条件は次の通りとした。
【００５１】
＜第一生物処理槽＞
ＤＯ：０．５ｍｇ／Ｌ
ＢＯＤ容積負荷：３．８５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄ
ＨＲＴ：４ｈ
ｐＨ：７．０
＜第二生物処理槽＞
ＤＯ：４ｍｇ／Ｌ
担体充填率：２％
ＨＲＴ：１７ｈ
ＳＲＴ：３０日
ｐＨ：７．０
＜無酸素槽＞
ＯＲＰ：−１００ｍＶ
ＨＲＴ（＝ＳＲＴ）：１２ｈ
【００５２】
なお、第二生物処理槽２の担体１２としては板状のポリウレタンフォームを用いた。
また、装置全体でのＢＯＤ容積負荷は０．７５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄであり、装置全体でのＨＲＴは２１ｈであった。
【００５３】
その結果、第二生物処理槽２内の汚泥フロック、担体には固着性の濾過捕食型微小動物（ツリガネムシ、ヒルガタワムシ）が優先化し、汚泥転換率は０．１ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。処理水（沈殿槽４の固液分離水）水質は、ＳＳ濃度が１０ｍｇ／Ｌ未満、溶解性ＣＯＤＣｒ濃度が３０ｍｇ／Ｌ未満と、試験期間中、常時良好な状態を維持していた。
【００５４】
［実施例２］
沈殿槽の代りに膜分離装置としてＵＦ膜を用い、図４に示す実験装置としたこと以外は実施例１と同様の条件で処理を行った。原水の水質、第一，第二生物処理槽及び無酸素槽の処理条件、並びに全体のＢＯＤ容積負荷及びＨＲＴは実施例１と同一である。
【００５５】
その結果、第二生物処理槽内の汚泥フロック、担体には固着性の濾過捕食型微小動物（ツリガネムシ、ヒルガタワムシ）が優先化し、汚泥転換率は０．０７５ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。
処理水（膜分離装置の透過水）水質は、溶解性ＣＯＤＣｒ濃度が２０ｍｇ／Ｌ未満と、試験期間中、常時良好な状態を維持していた。また、膜間差圧の上昇はほとんど無く、１ヶ月以上薬品洗浄を行わなくても、安定したフラックスを維持することができた。
【００５６】
［比較例１］
無酸素槽を省略し、第二生物処理槽に担体を設けなかったこと以外は実施例１と同様の条件で処理を行った。
原水の水質、第一、第二生物処理槽の処理条件並びに全体のＢＯＤ容積負荷及びＨＲＴは実施例１と同一である。
その結果、汚泥転換率は０．１３ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。しかしながら、１ヶ月おきに、凝集体捕食型微小動物（ハオリワムシ）が優先化し、その間は、処理水ＳＳ濃度が８０ｍｇ／Ｌ、溶解性ＣＯＤＣｒが１５０ｍｇ／Ｌまで上昇した。
【００５７】
［比較例２］
無酸素槽を省略し、第二生物処理槽に担体を設けなかったこと以外は実施例２と同様の条件で処理を行った。
原水の水質、第一、第二生物処理槽の処理条件並びに全体のＢＯＤ容積負荷及びＨＲＴは実施例１と同一である。
その結果、汚泥転換率は０．１２ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。しかしながら、１ヶ月おきに、凝集体捕食型微小動物（ハオリワムシ）が優先化し、その間は、膜間差圧の上昇で、２週間に１回の膜の薬品洗浄が必要となった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の有機性排水の生物処理方法および装置は、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。
【符号の説明】
【００５９】
１  第一生物処理槽
２  第二生物処理槽
３  沈殿槽
４  無酸素槽
５  膜分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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