(57)【要約】      （修正有）【課題】２相活性汚泥法を改良し、特に、高負荷運転を可能とする有機性廃水の処理方法およびその装置を提供する。【解決手段】原生動物の実質的不存在下で有機汚濁成分を酸化分解し、非凝集性細菌に変換する第１処理槽と、第１処理槽からの廃水を固着性原生動物処理して非凝集性細菌を捕食除去させる第２処理槽とからなる２相活性汚泥法を用いた有機性廃水の処理方法において、少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、且つ、少なくとも第１処理槽内の水質を経時的に測定し、細菌処理を悪化させる水質の変化を検知した時点で、少なくとも被処理水の第１処理槽への導入を一時停止して種汚泥又は微生物製剤を添加した後、第１処理槽の酸素による曝気を行ない、その後に第１処理槽への被処理水の導入を再開する有機性廃水の処理方法およびこれを用いた装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性汚濁成分を含む被処理水を第１処理槽に導入し、該第１処理槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解すると共に非凝集性細菌に変換した後、第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で非固着性原生動物の実質的不存在下、固着性原生動物処理して非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食除去させる２相活性汚泥法を用いた有機性廃水の処理方法において、
少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、
且つ、少なくとも第１処理槽内の水質を経時的に測定し、細菌処理を悪化させる水質の変化を検知した時点で、少なくとも被処理水の第１処理槽への導入を一時停止して種汚泥又は微生物製剤を添加した後、第１処理槽の酸素による曝気を行ない、その後に第１処理槽への被処理水の導入を再開することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
第１処理槽における曝気を酸素濃度７０％以上の高濃度酸素ガスで行い、更に、第２処理槽で行う活性汚泥処理の際の曝気も酸素ガスで行う請求項１に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
第１処理槽における処理が１２〜２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日となるように設計する請求項１又は２に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
第１処理槽内の水質を、ｐＨ値、ＴＯＣ値、濁度、ＢＯＤ値及びＣＯＤ値のいずれかで経時的に測定し、ｐＨ値の低下、ＴＯＣ除去率の低下、濁度の低下、ＢＯＤ除去率の低下及びＣＯＤ除去率の低下のいずれかによって、第１処理槽内における細菌処理を悪化させる水質の変化の時点を検知する請求項１に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項５】
有機性汚濁成分を含む被処理水を第１処理槽に導入し、該第１処理槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解すると共に非凝集性細菌に変換した後、第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で非固着性原生動物の実質的不存在下、固着性原生動物処理して非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食除去させる２相活性汚泥法を用いた有機性廃水の処理方法において、
少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、
且つ、第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が２時間以上停止した場合に、一定間隔で酸素による曝気を繰り返して第１処理槽への被処理水の導入の再開に備えるように構成することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項６】
第１処理槽における曝気を酸素濃度７０％以上の高濃度酸素ガスで行い、更に、第２処理槽で行う活性汚泥処理の際の曝気も酸素ガスで行う請求項５に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項７】
第１処理槽における処理が１２〜２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日となるように設計する第１処理槽の処理を行う請求項５又は６に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項８】
有機性汚濁成分を含む被処理水を第１処理槽に導入し、該第１処理槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解すると共に非凝集性細菌に変換した後、第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で非固着性原生動物の実質的不存在下、固着性原生動物処理して非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食除去させる２相活性汚泥法を用いた有機性廃水の処理方法において、
少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、
且つ、第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が１日間以上停止した場合に、種汚泥又は微生物製剤を添加した後に第１処理槽への被処理水の導入を再開することを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項９】
第１処理槽における曝気を酸素濃度７０％以上の高濃度酸素ガスで行い、更に、第２処理槽で行う活性汚泥処理の際の曝気も酸素ガスで行う請求項８に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項１０】
第１処理槽における処理が１２〜２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日となるように設計する請求項８又は９に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機性廃水の処理方法が実施されるように構成された、酸素ガスによる曝気下、原生動物の実質的不存在下で細菌処理が行われる第１処理槽と、該第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水が導入され、且つ非固着性原生動物の実質的不存在下、酸素ガスによる曝気下、固着性原生動物処理が行われる活性汚泥が存在する第２処理槽とを有することを特徴とする有機性廃水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性汚濁成分を含む被処理水（以下、有機性廃水という）を生物学的方式で処理する有機性廃水の処理方法に関し、更に詳しくは、処理効率の向上、汚泥の減容化及び既存設備の利用、或いは処理設備の縮小化も可能な、極めて実用価値の高い２相活性汚泥法の実廃水への利用技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃水を好気性微生物を含む活性汚泥により処理する活性汚泥法は、浄化能力が高く、比較的に処理経費が少なくて済む等の利点があるため、活性汚泥法を利用した種々の水処理方法が提案され、下水処理や産業廃水処理等において広く一般に利用されている。しかし、活性汚泥法を利用した水処理方法では、低い処理効率と、大量に出される余剰汚泥の処理が問題となる。
【０００３】
これに対し、有機性廃水を、細菌処理（主に分散菌による細菌処理）することで、廃水中の有機物を酸化分解すると同時に非凝集性細菌に変換させ、その後、増殖した該非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食させることによって、生物処理効率を向上させて高負荷状態での運転と、余剰汚泥の低減を可能とした、いわゆる２相活性汚泥法が提案されている（特許文献１参照）。更に、この２相活性汚泥法を改良し、日々或いは刻々と、ＢＯＤで示される有機汚濁成分濃度が変動する実際の有機性廃水に対し、確実に安定して高い処理効率を得、しかも、廃水の変動に迅速に対応しきれずに処理水（放流水）の水質が一時的に悪化するといった問題を解決する技術についての提案がある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５６−４８２３５号公報
【特許文献２】特開２０００−５１８８６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来例によれば、ＢＯＤで示される有機汚濁成分濃度の変動が著しい実際の有機性廃水に対して、確実に安定した高い処理効率が得られ、更に、廃水の変動に迅速に対応しきれずに処理水（放流水）の水質が一時的に悪化するといった問題が解決される。しかしながら、従来の活性汚泥法を改善し、種類の異なる微生物の生命活動を巧みに利用する２相活性汚泥法の利用の歴史は浅く、実際の有機性廃水に適用して、より効率のよい、より効果的な処理方法を実現するためには、既存設備の有効利用といった観点をも含めて、更なる検討が必要である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、２相活性汚泥法を改良し、特に、更なる高負荷運転を可能として、極めて高い処理効率を達成し、しかも、有機汚濁成分濃度の変動が著しい実際の有機性廃水の処理に対して有効に利用できる実用価値の高い有機性廃水の処理方法を提供することにある。又、本発明の目的は、従来の設備を大幅に変更することなく、場合によっては設備の縮小化をも可能とし、従来の活性汚泥法に比べて格段に余剰汚泥の量を減容化できる、経済性の点でも実用価値の高い有機性廃水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は、下記の本発明によって達成される。即ち、本発明は、有機性汚濁成分を含む被処理水を第１処理槽に導入し、該第１処理槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解すると共に非凝集性細菌に変換した後、第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で非固着性原生動物の実質的不存在下、固着性原生動物処理して非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食除去させる２相活性汚泥法を用いた有機性廃水の処理方法において、少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、且つ、少なくとも第１処理槽内の水質を経時的に測定し、細菌処理を悪化させる水質の変化を検知した時点で、少なくとも被処理水の第１処理槽への導入を一時停止して種汚泥又は微生物製剤を添加した後、第１処理槽の酸素による曝気を行ない、その後に第１処理槽への被処理水の導入を再開することを特徴とする有機性廃水の処理方法である。本発明における“原生動物の実質的不存在下”とは、原生動物の増殖が抑制され、その結果、細菌処理過程中に殆ど原生動物の新たな出現が見られない状態を意味する。
【０００８】
上記した本発明にかかる有機性廃水の処理方法において好ましい実施形態としては、更に、下記の要件を満足する方法が挙げられる。第１処理槽における曝気を酸素濃度７０％以上の高濃度酸素ガスで行い、更に、第２処理槽で行う活性汚泥処理の際の曝気も酸素ガスで行う有機性廃水の処理方法。第１処理槽における処理が１２〜２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日となるように設計する有機性廃水の処理方法。第１処理槽内の水質を、ｐＨ値、ＴＯＣ値、濁度、ＢＯＤ値及びＣＯＤ値のいずれかで経時的に測定し、ｐＨ値の低下、ＴＯＣ除去率の低下、濁度の低下、ＢＯＤ除去率の低下及びＣＯＤ除去率の低下のいずれかによって、第１処理槽内における細菌処理を悪化させる水質の変化の時点を検知する有機性廃水の処理方法。
【０００９】
又、本発明の別の実施形態は、２相活性汚泥法によって処理する有機性廃水の処理方法において、少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、且つ、第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が２時間以上停止した場合に、一定間隔で酸素による曝気を繰り返して第１処理槽への被処理水の導入の再開に備えるように構成することを特徴とする有機性廃水の処理方法である。
【００１０】
又、本発明の別の実施形態は、２相活性汚泥法によって処理する有機性廃水の処理方法において、少なくとも上記第１処理槽における細菌処理の際の曝気を酸素ガスで行い、且つ、第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が１日間以上停止した場合に、種汚泥又は微生物製剤を添加した後に第１処理槽への被処理水の導入を再開することを特徴とする有機性廃水の処理方法である。
【００１１】
更に、本発明の別の実施形態は、上記いずれかに記載の有機性廃水の処理方法が実施されるように構成された、酸素ガスによる曝気下、原生動物の実質的不存在下で細菌処理が行われる第１処理槽と、該第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水が導入され、且つ非固着性原生動物の実質的不存在下、酸素ガスによる曝気下、固着性原生動物処理が行われる活性汚泥が存在する第２処理槽とを有することを特徴とする有機性廃水の処理装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、特に、第１処理槽における分散菌の溶解性の有機物の分解能力を最大限に利用することができ、従来の高負荷処理が可能な２相活性汚泥法による処理と比べて、更なる高負荷処理を可能とすることで極めて高い処理効率が達成され、しかも、有機汚濁成分濃度の変動が著しい実際の有機性廃水の処理に対して安定した処理が行える実用価値の高い有機性廃水の処理方法及び処理装置が提供される。本発明によれば、既存設備の利用が可能であり、場合によっては処理設備の縮小化が図れ、しかも、余剰汚泥の発生量が格段に抑制される有機性廃水の処理方法及び処理装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明者らは、実際の有機性廃水を、特公昭５６−４８２３５号公報に記載されているような、分散性の細菌相と固着性原生動物相の２相からなる２相活性汚泥法で生物処理する場合に、より高い処理効率を実現することについて鋭意研究の結果、本発明に至った。
【００１４】
本発明では、先ず、有機性廃水（原水ともいう）を微生物によって処理するにあたり、２相活性汚泥法を用いる。ここで、２相活性汚泥法とは、原水を第１処理槽に導入し、該処理槽内で原生動物の実質的不存在下で細菌処理し、被処理水中に含まれる有機物を酸化分解すると共に非凝集性細菌に変換し、その後、第１処理槽からの非凝集性細菌を含む廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で非固着性原生動物の実質的不存在下、非凝集性細菌を固着性原生動物に捕食除去させる方法のことである。
【００１５】
本発明にかかる方法の特徴は、特に、上記の２相活性汚泥法において、少なくとも上記第１処理槽における細菌処理を酸素ガスによる曝気下で行ったことにある。更に、本発明では、下記に挙げる（１）〜（３）のいずれかの手段で、第１処理槽内における細菌処理が、常に安定した良好な状態で行われるようにしたことを特徴とする。（１）少なくとも第１処理槽内の水質を経時的に測定し、細菌処理を悪化させる水質の変化を検知した時点で、少なくとも被処理水の第１処理槽への導入を一時停止して種汚泥又は微生物製剤を添加した後、第１処理槽の曝気を行ない、その後に第１処理槽への被処理水の導入を再開する方法（図３参照）。（２）第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が２時間以上停止した場合に、一定間隔で酸素による曝気を繰り返して第１処理槽への被処理水の導入の再開に備えるように構成する方法（図４参照）。（３）第１処理槽内への被処理水の導入状態をモニタリングして導入が１日間以上停止した場合に、種汚泥又は微生物製剤を添加した後に第１処理槽への被処理水の導入を再開する方法（図４参照）。
【００１６】
本発明で行う上記（１）〜（３）の制御方法については、特開２０００−５１８８６公報に記載された公知の方法を適用すればよい。上記いずれかの制御方法を採用することで、廃水中の有機性汚濁成分の変動に迅速に対応しきれずに処理水（放流水）の水質が一時的に悪化するといった問題が解決される。
【００１７】
以下に、極めて高い処理効率の実現を可能とする本発明によって達成した更なる高負荷処理について説明する。本発明者らは、２相活性汚泥法における第１処理槽における細菌処理と、第２処理槽における処理について詳細に検討した。その結果、第１処理槽における細菌処理は、例えば、バチルス属菌等で処理した場合には、有機物と酸素がある限り、資化、増殖は続き、第１処理槽内における溶解性有機物の分解は、理論的には、ＢＯＤ除去率を９０％以上という高い値にすることが可能であると考えられる。しかし、空気曝気をしながら行われている従来の方法では、ＢＯＤ除去率は、これよりもかなり低い値に留まっていることがわかった。このことは、従来の方法では、第１処理槽においては、酸素要求律速が満足な状態となっておらず、第１処理槽による処理後にも、細菌によって分解しきれないＢＯＤで示される有機物が残存していることを意味している。
【００１８】
更に、第１処理槽で処理後の廃水を活性汚泥が存在する第２処理槽に導入し、該第２処理槽内で処理した場合に、増殖したバチルス属菌等を固着性原生動物が捕食しきれない場合には、処理水の透明度が低下することが起こる。又、第１処理槽で処理しきれずに残存した有機物の量が多いと、第２処理槽における活性汚泥処理への負荷が高くなり過ぎて、十分な処理が行われない恐れがある。これらの問題に対しては、先に挙げたモニタリング及び制御等の方法で解決できるが、これらは事後的な対処の方法であって、より効果的な処理を行うためには、微生物の生命活動をより有効に利用できるようにする根本的な手段が必要となる。
【００１９】
これに対して、本発明では、先ず、第１処理槽におけるＢＯＤ除去率を向上させるために、第１処理槽における曝気を酸素ガス（例えば、昭和ユノックス（株）製のＰＳＡによる酸素発生設備から発生する酸素濃度が７０％以上の酸素ガス）を用いて処理を行う。この結果、第１処理槽における酸素要求律速が満たされるため、空気曝気しながら処理する従来の方法と比べて、第１処理槽におけるバチルス属菌等の分散菌によるＢＯＤ除去率を向上させることができる。特に好ましい条件としては、第１処理槽における処理を、主にバチルス属菌によって行い、且つ、供給する酸素ガスをＢＯＤ１ｋｇ当たり１．０〜１．５ｋｇとなるように制御して行うことが挙げられる。このようにすることで、本発明にかかる方法によれば、第１処理槽における容積負荷を１２〜２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日と高くすることができ、従来の方法に比べて格段に効率のよい処理をすることが可能となる。これに対して、従来の空気曝気による方法では、空気を分散溶解させるための散気管の構造や、空気中の酸素溶解効率から、第１処理槽における容積負荷は、高くしても１０ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ3・日程度までである。
【００２０】
又、本発明にかかる方法では、酸素ガスで曝気することで、処理槽中の溶存酸素量が常に高く保てるようになるため、糸状菌の繁殖が抑制され、処理システム全体にわたってバルキングの発生を抑制できる。更に、空気曝気の場合と比較して、従来の２相活性汚泥法による処理装置を酸素曝気に変えることで、第１処理槽の縮小化や処理時間が短縮されるという利点もある。
【００２１】
更に、この第１処理槽におけるＢＯＤ容積負荷の増大に伴い、第２処理槽における処理効率を向上させることが必要となる。これに対して、本発明では、第２処理槽内では、非固着性原生動物の実質的不存在下、処理を行い、第１処理槽で増殖したバチルス属菌等の非凝集性細菌（分散菌）が固着性原生動物に効率よく捕食除去できるように構成されているため、従来の活性汚泥法に比して、高負荷運転が可能となり、且つ汚泥の生成量を減量化することができる。本発明の好ましい形態としては、第２処理槽においても酸素曝気をするように構成する。このように酸素ガス、より好ましくは酸素濃度が７０％以上の酸素ガスを用いて曝気することで、処理槽中の溶存酸素量を常に高く保てるため、糸状菌の繁殖が抑制され、バルキングの発生が抑制され、より良好な状態での処理が可能となる。本発明においては、更に、第２処理槽に続けて第３処理槽として通常の活性汚泥槽を設けることも好ましい形態である。
【００２２】
本発明にかかる方法を実施する場合には、通常の活性汚泥法による処理装置の曝気槽に加えて第１処理槽と酸素発生設備を設けるだけで、従来の設備を大きく変更することなく利用できる。第１処理槽は、従来の活性汚泥槽（曝気槽）の一部を区画することで設けることもできる。又、活性汚泥法において酸素による曝気を行っていたような処理設備においては、従来の酸素発生設備をそのまま本発明にかかるシステムに利用することができ、しかも、従来の方法に比べて格段に酸素の有効利用が図れることになるため、この点でも経済性に優れていると言える。
【００２３】
又、２相活性汚泥法では、細菌相（第１処理槽）で処理されて、固着性原生動物相（第２処理槽）へ導入されてくる被処理水中に含まれる細菌は非凝集性のものであり、個々の菌体に分散した原生動物に極めて捕食され易い状態となっているので、第２処理槽内での原生動物による細菌除去率は極めて高いものとなる。この結果、本発明で使用する２相活性汚泥法によって有機性廃水を処理すれば、従来の活性汚泥法に比して、高負荷運転が可能となり、且つ汚泥の生成量を減量化することができる。従って、この点でも、本発明にかかる方法は、経済性に優れた方法であると言える。
【００２４】
本発明にかかる有機性廃水の処理方法で処理される有機性廃水としては、有機物を含む種々の廃水、例えば、魚介類や肉類或いは野菜類等の各種生鮮食料品の加工工場、乳製品、飲料或いは菓子等の各種の食品製造工場、醸造工場、発酵工場等からの工業廃水、或いは、通常の生活廃水等が挙げられる。これらの有機性廃水中の有機汚濁成分濃度は、取扱っている原材料の種類や生産状態が、日によって、或いは同じ日でも時間によって異なる場合が多いため、常に一定ではない。具体的には、数倍〜３００倍、或いは、場合によってはこれ以上の濃度変動を生じる場合もある。本発明にかかる処理方法では、このような廃水に対して、安定で、しかも非常に効率のよい処理を行うことができる。
【００２５】
本発明を構成する細菌相（第１処理槽）で使用する細菌としては、好気性のものであれば任意であり、例えば、アルカリゲネス属菌、シュウドモナス属菌、バチルス属菌、アエロバクター属菌、フラボバクテリウム属菌等が挙げられる。これらの中でもバチルス属菌を使用することが好ましい。上記に挙げたような細菌は、通常、廃水中に生存しており、廃水中の有機物を栄養源として増殖するので、有機性廃水を被処理水とする本発明においては、特に外部から添加する必要はない。しかし、廃水の浄化処理を円滑に行なうためには、必要に応じて適当な種菌を浄化処理の開始時に外部から添加してもよい。その際に使用する種菌としては、例えば、バイオコア  ＢＰ、ＯＦ−１０、サーブ１（以上、商品名  環境エンジニアリング（株）製）等の微生物製剤を好適に利用できる。
【００２６】
本発明を構成する第２処理槽における処理で使用する固着性原生動物とは、固体粒子や固体物質に対して固着し易い性質を持った原生動物、或いは原生動物相互が固着凝集し易い性質を持った原生動物を意味する。この様なものとしては、例えば、ボルチセラ、エピステイリス、オペルクラリア、カルケシウム、ズータニウム等、有柄固着型の繊毛虫類が挙げられるが、固体表面をホフクするようなアスピデスカ、ユープロテス等も汚泥と共に沈降し易いことから利用し得る。一方、本発明で言う非固着性原生動物とは、上記のような性質を有しない原生動物を意味する。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。実施例では、図１に示した構成の処理水１０，０００ｍ3／日規模のプラント或いは２５Ｌ規模の実験装置を使用した。
【００２８】
＜実施例１＞
本実施例では、２相活性汚泥法を利用し、且つ酸素曝気を行う、図１に示した構成の処理水１０，０００ｍ3／日規模の試験プラントで、実際の有機性廃水に対する生物学的処理を行った。本実施例においては、種菌として、第１処理槽にサーブ１（環境エンジニアリング（株）製）を添加した。又、原水中のＢＯＤ等の濃度変動に対しては、第１処理槽内の水質をＴＯＣ計にて経時的に測定し、細菌処理を悪化させる水質の変化を検知した時点で、少なくとも被処理水の第１処理槽内への導入を一時停止して、沈殿槽からの種汚泥又はサーブ１を添加した後、第１処理槽の曝気を行い、その後に第１処理槽への被処理水の導入を再開する方法で対処した。曝気は、酸素発生設備からの７０％以上の酸素濃度の酸素ガスを用いて、常に処理槽内が酸素で飽和するように曝気した。
【００２９】
＜比較例１＞
本比較例では、従来の活性汚泥槽（曝気槽）を２槽使用し、それぞれの曝気を酸素で行う、図２に示した構成の、処理水１０，０００ｍ3／日規模の試験プラントを使用した。そして、実施例１で処理したと同様の実際の有機性廃水に対する生物学的処理を行った。
【００３０】
［評価］
表１に、実施例１及び比較例１で処理した有機性廃水（原水）の性状と、これらの方法で処理した後に得られた処理水の性状をそれぞれ示した。各値は、平均値で示した。又、表２に、実施例１及び比較例１の処理方法における処理条件及び処理効率をまとめて示した。
【００３１】
2006305448.tif 000003
【００３２】
2006305448.tif 000004
【００３３】
表１から明らかなように、実施例１及び比較例１のいずれの場合も、有機廃水について良好な浄化処理が行われることがわかる。しかし、表２に示したように、実施例１では容積負荷が１０〜２０（ｋｇ／ｍ3・日）であり、比較例１の場合と比べて格段に高い処理効率が達成されることが確認できた。又、実施例１の処理では、ＢＯＤに対する酸素要求量も比較例１の場合と比べて低く、この点からも実施例１の方法は効率がよいことがわかる。更に、実施例１の方法の場合は、凝集を生じることがなく、余剰汚泥の発生量も抑制されており、この点でも有利であった。
【００３４】
＜実施例２及び比較例２＞
２５Ｌ（リットル）規模の実験装置を使用して、実際の有機性廃水に対する生物学的処理を行い、汚泥性状の安定性を、下記の処理方法を実施する実施例２と比較例２とで検証した。実施例２では、第１処理槽にサーブ１（環境エンジニアリング（株）製）を種菌として添加して、高濃度酸素法による２相式活性汚泥法で廃水処理を行った。又、比較例２では、曝気槽を２槽用いた高濃度酸素法による活性汚泥を行った。汚泥性状の指標としてＳＶＩ（汚泥容量指標：汚泥の凝集沈降性を示す）の変化を経過的に観察した。この結果を図５に示した。
【００３５】
図５に示した通り、実施例２の方法による処理では、汚泥性状はＳＶＩ＝１００以下が安定的に維持された。これは、廃水の濃度や負荷変動を第１処理槽内のバチルス属菌等の非凝集性細菌が吸収処理するため、後段の、第２処理槽内の活性汚泥へ負荷変動が伝わらないためと考えられる。一方、比較例２の方法による処理では、図６に示したように、ＳＶＩが１５０以上となり安定性を維持できなかった。これは、廃水の濃度や負荷変動が凝集性細菌で構成する活性汚泥での処理となるため、気質変化等にも充分に対応しきれなかったためと考えられる。因みに、実施例２における曝気槽内の溶存酸素濃度は、通常行われている空気法による２相活性汚泥法の場合は１〜８ｍｇ／Ｌに比して高く、８〜２０ｍｇ／Ｌであった。
【００３６】
＜実施例３及び比較例３＞
２５Ｌ（リットル）規模の実験装置を使用して、実際の有機性廃水に対する生物学的処理を行い、汚泥性状の安定性を、下記の処理方法を実施する実施例３と比較例３とで検証した。実施例３では、第１処理槽にサーブ１（環境エンジニアリング（株）製）を添加して高濃度酸素法による２相式活性汚泥法で廃水処理を行った。比較例３では、曝気槽を２槽用いた高濃度酸素法による活性汚泥を行った。汚泥量の計量は、処理水中のＳＳ分も含めて計量した。その結果、図７に示したように、実施例３にかかる方法によって処理した場合の汚泥生成率は１１％であった。これに対して、比較例３では４４％であった。
【００３７】
［評価］
以上の実施例及び比較例の結果から、本発明にかかる酸素曝気による２相活性汚泥法を用いた場合には、従来の方法と比較して極めて高負荷の運転が可能であり、しかも有機汚濁成分濃度の変動が著しい実際の有機性廃水の処理に対して、最終段階で放出される処理水の水質を悪化させることなく、安定した高い処理効率の実現が達成されることが確認できた。又、本発明にかかる酸素曝気による２相活性汚泥法によれば、酸素曝気を使用した従来の活性汚泥法の場合と比較して、格段に余剰汚泥の量を減量化させることができることが確認できた。
【００３８】
本発明者らの検討によれば、従来の２相活性汚泥法を実施する装置では空気曝気を行うが、この場合には、空気を分散溶解させるための散気管の構造及び酸素溶解効率からの制約を受け、第１処理槽の容積負荷が７〜１０ｋｇ／ｍ3・日程度となる処理条件で設計する必要がある。これに対して、酸素を用いて曝気を行う本発明の方法では、空気曝気を用いた場合のような装置上の制約を受けることがなく、単に使用する分散菌の増殖能力によって処理条件を設計することが可能となる。即ち、例えば、７０％以上の高濃度の酸素を用いて曝気を行う本発明の方法によれば、第１処理槽の容積負荷は、１５ｋｇ／ｍ3・日以上、使用する分散菌によっては２２ｋｇ／ｍ3・日（上記従来法の２倍）まで上げることができ、従来の方法に比べて格段に効率のよい処理が可能となる。又、このことは、本発明にかかる方法で、従来の空気を用いた場合と同様の第１処理槽の容積負荷を得るためには、第１処理槽の容積を、従来法で使用するものの半分以下とできることを意味するため、設備の縮小化が可能となる。更に、余剰汚泥の減容化の点でも、空気による曝気の場合よりも酸素による曝気による方法の方が有利であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明にかかる有機性廃水の処理方法を模式的に説明する図である。
【図２】比較例の有機性廃水の処理方法の処理フローの概略図である。
【図３】本発明にかかる有機性廃水の処理方法の処理フローの一例である。
【図４】本発明にかかる有機性廃水の処理方法の処理フローの別の一例である。
【図５】実施例２におけるＳＶＩの経時変化（汚泥性状の安定性）を示すグラフである。
【図６】比較例２におけるＳＶＩの経時変化（汚泥性状の安定性）を示すグラフである。
【図７】実施例３及び比較例３におけるＢＯＤ付加量と汚泥発生量の関係を示すグラフである。
【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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【図６】
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【図７】
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