(57)【要約】【課題】安価に活性汚泥の処理性能を安定化させ、汚泥発生量の低減化を行うことができる生物処理促進剤と、この生物処理促進剤を用いた排水の生物処理方法を提供する。微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法のような処理方法において、微小動物の密度を安定維持する生物処理方法を提供する。【解決手段】リン脂質および／またはその分解物を含む排水の生物処理促進剤。有機性排水を細菌により生物処理する第一生物処理槽１と、第一生物処理槽１からの細菌を含む処理水を活性汚泥処理する第二生物処理槽２とを備える多槽生物処理において、第二生物処理槽２にこの生物処理促進剤を添加する排水の生物処理方法。【選択図】図１
2006043586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン脂質および／またはその分解物を含むことを特徴とする排水の生物処理促進剤。
【請求項２】
請求項１において、リン脂質がレシチンであることを特徴とする排水の生物処理促進剤。
【請求項３】
請求項２において、大豆レシチン、卵黄レシチン、菜種レシチン、とうもろこし胚芽レシチン、綿実レシチン、およびひまわりレシチンよりなる群から選ばれる１種または２種以上を含むことを特徴とする排水の生物処理促進剤。
【請求項４】
有機性排水を生物処理する方法において、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の生物処理促進剤を、該有機性排水或いは生物処理槽に添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項５】
請求項４において、該生物処理促進剤を生物処理槽への添加濃度として０．１〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲で、連続的または間欠的に添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項６】
請求項４または５において、糸状性バルキングなどの生物処理状況の悪化時に該生物処理促進剤を添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を細菌により生物処理する第一生物処理工程と、該第一生物処理工程からの細菌を含む処理水を活性汚泥処理する第二生物処理工程とを備える生物処理方法であって、該第二生物処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を細菌により生物処理する第一生物処理工程と、該第一生物処理工程からの細菌を含む処理水を活性汚泥処理する第二生物処理工程と、該第二生物処理工程の汚泥および／また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条件で分解処理し、処理汚泥を系外へ引き抜くか、或いは、処理汚泥の少なくとも一部を前記第二生物処理工程に返送する余剰汚泥処理工程とを備える生物処理方法であって、該余剰汚泥処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項９】
請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を活性汚泥処理する生物処理工程と、該生物処理工程の汚泥および／または該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処理し、処理汚泥を系外へ引き抜くか、或いは、処理汚泥の少なくとも一部を前記生物処理工程に返送する余剰汚泥処理工程とを備える生物処理方法であって、該余剰汚泥処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【請求項１０】
請求項４ないし９のいずれか１項において、生物処理汚泥中の微小後生動物の密度が１００００個／ｍｌ以上、或いは汚泥固形分に占める微小後生動物の乾燥重量割合が１０％以上となるように、前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする排水の生物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の生物処理促進剤およびそれを用いた排水の生物処理方法に係り、特に生活排水、下水、食品工場やパルプ工場などからの産業有機性排水をはじめとした幅広い濃度範囲の有機性排水の生物処理において、特別な装置の増設や化学薬品を必要とせず、処理性能の向上、余剰汚泥生成量の減量化を可能とする生物処理促進剤と、この生物処理促進剤を用いた生物処理方法、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を可能とする生物処理方法に関する。
【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、運転に用いられるＢＯＤ容積負荷は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％が菌体すなわ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。この余剰汚泥の処分費用はたとえば産業排水処理では廃水処理費用の半分以上を占め、余剰汚泥生成量の低減化による汚泥処分費用の削減が強く求められている。このような要望に答えるため、従来より様々な汚泥削減方法が提案されてきた。
【０００３】
たとえば、特公平６−６１５５０号公報ではアルカリにより汚泥を可溶化し、返送する事で減容化する方法、特許第３２６７９３５号公報では、汚泥の一部を別途高温調整された槽で高熱細菌により処理して、可溶化した後返送する方法などが提案されている。しかし、このような方法は、薬剤や可溶化装置の運転費用のために、汚泥削減によるコスト削減を相殺してしまうことも多い。
【０００４】
また、特開昭５６−２８６１３号公報には、有機酸、アミノ酸、ビタミンおよび加水分解酵素等からなる汚泥減量および処理改良剤が提案されているが、より安価に処理できる添加剤が望まれている。
【０００５】
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、発生汚泥量は分解したＢＯＤの３０％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。特開昭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で余剰汚泥の減量化が可能になるとの記載がある。さらに、上記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。
【０００６】
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、多数考案されている。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微生物製剤または種汚泥を第一処理槽に添加する」等の方法を提案している。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、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。
【０００７】
流動床と活性汚泥法の多段処理に関するものとしては、特許第３４１０６９９号公報がある。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。
【０００８】
これらの微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法では、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り、また、安定した汚泥減量を長期にわたり維持できないのが現状である。これは、汚泥減量に関与する微小動物が、細菌に比べて高等な動物であり、栄養の要求性が高く、増殖に必須な成分が含まれていない排水では、餌となる細菌が十分あっても、微小動物は増殖しないためである。
【特許文献１】特公平６−６１５５０号公報
【特許文献２】特許第３２６７９３５号公報
【特許文献３】特開昭５６−２８６１３号公報
【特許文献４】特開昭５５−２０６４９号公報
【特許文献５】特開２０００−２１０６９２号公報
【特許文献６】特公昭６０−２３８３２号公報
【特許文献７】特許第３４１０６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、安価に活性汚泥の処理性能を安定化させ、汚泥発生量の低減化を行うことができる生物処理促進剤と、この生物処理促進剤を用いた排水の生物処理方法を提供することを目的とする。本発明はまた、上記の微小動物の捕食作用を利用した多段活性汚泥法のような処理方法において微小動物の増殖促進剤として本発明の生物処理促進剤を添加することによって、微小動物の密度を安定維持する生物処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討の結果、リン脂質および／またはその分解物を含む添加剤を有機性排水の生物処理プロセスの原水又は曝気漕に連続的又は間欠的に添加することによって処理性能が安定し、汚泥発生量を低減することができ、さらに糸状性細菌の増殖に起因するいわゆるバルキング現象に対しても防止、解消効果があることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明は以下を要旨とするものである。
【００１２】
本発明（請求項１）の排水の生物処理促進剤は、リン脂質および／またはその分解物を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の排水の生物処理促進剤は、請求項１において、リン脂質がレシチンであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の排水の生物処理促進剤は、請求項２において、大豆レシチン、卵黄レシチン、菜種レシチン、とうもろこし胚芽レシチン、綿実レシチン、およびひまわりレシチンよりなる群から選ばれる１種または２種以上を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明（請求項４）の排水の生物処理方法は、有機性排水を生物処理する方法において、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の生物処理促進剤を、該有機性排水或いは生物処理槽に添加することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の排水の生物処理方法は、請求項４において、該生物処理促進剤を生物処理槽への添加濃度として０．１〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲で、連続的または間欠的に添加することを特徴とする。
【００１７】
請求項６の排水の生物処理方法は、請求項４または５において、糸状性バルキングなどの生物処理状況の悪化時に該生物処理促進剤を添加することを特徴とする。
【００１８】
請求項７の排水の生物処理方法は、請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を細菌により生物処理する第一生物処理工程と、該第一生物処理工程からの細菌を含む処理水を活性汚泥処理する第二生物処理工程とを備える生物処理方法であって、該第二生物処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする。
【００１９】
請求項８の排水の生物処理方法は、請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を細菌により生物処理する第一生物処理工程と、該第一生物処理工程からの細菌を含む処理水を活性汚泥処理する第二生物処理工程と、該第二生物処理工程の汚泥および／また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条件で分解処理し、処理汚泥を系外へ引き抜くか、或いは、処理汚泥の少なくとも一部を前記第二生物処理工程に返送する余剰汚泥処理工程とを備える生物処理方法であって、該余剰汚泥処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする。
【００２０】
請求項９の排水の生物処理方法は、請求項４ないし６のいずれか１項において、有機性排水を活性汚泥処理する生物処理工程と、該生物処理工程の汚泥および／または該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処理し、処理汚泥を系外へ引き抜くか、或いは、処理汚泥の少なくとも一部を前記生物処理工程に返送する余剰汚泥処理工程とを備える生物処理方法であって、該余剰汚泥処理工程に前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の排水の生物処理方法は、請求項４ないし９のいずれか１項において、生物処理汚泥中の微小後生動物の密度が１００００個／ｍｌ以上、或いは汚泥固形分に占める微小後生動物の乾燥重量割合が１０％以上となるように、前記生物処理促進剤を添加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の排水の生物処理促進剤およびそれを用いた排水の生物処理方法により、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
【００２３】
本発明による上記効果は、次のような作用機構によるものである。
【００２４】
生物処理の過程では主に細菌がＢＯＤ成分の分解を担うが、汚泥中には多数の原生動物、後生動物が生息し、主に細菌を捕食している。こうして捕食された細菌の菌体のおよそ３割は原生動物、後生動物の生物体へと変換される。このような食物連鎖が連続することで汚泥は減量し、余剰汚泥の削減が可能となる。
【００２５】
本発明の生物処理促進剤は、ワムシ等の後生動物の生育を補助し、汚泥中の原生動物、後生動物数を安定させ、特に、凝集体捕食性のワムシを高密度に維持することを可能とする。また、微小動物、特に凝集体捕食性の微小動物の中には糸状細菌を捕食するものがあり、多様な微小動物を高濃度で維持することにより、糸状細菌の優占化によって引き起こされるいわゆるバルキング現象を防止または解消することもできる。
【００２６】
本発明の生物処理促進剤は、排水の生物処理全般で適用することができるが、特に、後述の図１に示すように、生物処理槽を二槽以上とし、第一生物処理槽に有機性排水を通水し、細菌により生物処理し、第一生物処理槽からの細菌を含む第一処理水を第二生物処理槽に導入し、活性汚泥処理する多槽生物処理においては、第二生物処理槽における微小動物による捕食活動が汚泥減容に大きく関わっていることから、この第二生物処理槽に本発明の生物処理促進剤を添加することが、微小動物を優占化し、安定した汚泥削減を行うために有効である。また、後述の図２，３に示す方法においては、いずれも余剰汚泥処理槽に本発明の生物処理促進剤を添加することによって、安定して微小動物を優占化させ、効果的な汚泥減容を測ると共に、生物処理促進剤の必要量を大幅に削減できることから特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の排水の生物処理促進剤およびそれを用いた排水の生物処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
本発明の排水の生物処理促進剤は、有効成分としてリン脂質および／またはその分解物を含むものであり、特に、この有効成分は植物由来のものであることが好ましい。
【００２９】
このような本発明の生物処理促進剤を製造するには、卵黄や大豆、その他菜種、ヒマワリ種子、綿実、とうもろこし胚芽等から抽出され、リン脂質および油脂類の混合物として粗製されたものをそのまま適用できるが、リン脂質を分解して遊離脂肪酸を生成させた分解生成物の混合物でもよい。好ましいリン脂質としては、グリセリンの１位および２位の炭素に結合している水酸基と長鎖脂肪酸がエステル結合するとともに、３位の炭素に結合している水酸基とリン酸がエステル結合し、さらにこのリン酸にコリン塩基が結合しているホスファチジルコリンを含むレシチンを挙げることができる。レシチンとしては、精製によって油成分を除去した精製レシチン、粉末レシチンや、酵素分解を行った酵素分解レシチン、例えばリゾレシチン、ホスファチジルコリン含量を高めた分別レシチンを原料として用いることもできる。
【００３０】
本発明の生物処理促進剤は必要に応じて液糖、米糠、ビールの絞り粕、植物性油の絞り粕、甜菜粕、貝殻粉、卵殻、各種アミノ酸、各種ビタミン等、魚肉抽出物、植物抽出物を混合して用いることが出来る。また、本発明の生物処理促進剤は腐敗防止のため、ｐＨを１以下にして保存することが出来る。
【００３１】
本発明の生物処理促進剤は、前述の有効成分を、最終混合物の乾燥重量中１０重量％以上含むことが望ましい。
【００３２】
本発明の生物処理促進剤は、標準活性汚泥法、膜式活性汚泥装置、二段活性汚泥装置、ラグーン、オキシデーションディッチ等の浮遊式生物処理方法や、流動床法、接触曝気等の生物膜法といった各種の排水の生物処理方法に適用することができ、汚泥発生量の低減と共に、高負荷運転による処理効率の向上といった効果を発揮することが出来る。
【００３３】
本発明の生物処理促進剤は、排水の生物処理工程の曝気漕、原水調整槽等に直接添加することが出来る。
【００３４】
以下に本発明の生物処理促進剤を用いる生物処理方法について、図面を参照して説明する。
【００３５】
図１〜３は本発明の生物処理方法の実施の形態を示す系統図である。図１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は余剰汚泥処理槽、５は生物処理槽である。
【００３６】
図１に示す如く、生物処理槽を二槽以上とし、第一生物処理槽１に有機性排水を通水し、細菌により生物処理し、第一生物処理槽１からの細菌を含む第一処理水を第二生物処理槽２に導入し、活性汚泥処理する多槽生物処理においては、第二生物処理槽２に本発明の生物処理促進剤を添加することによって、特に良好な汚泥生成量の低減効果を得ることができる。
【００３７】
また、図２に示す如く、生物処理槽を二槽以上とし、第一生物処理槽１に有機性排水を通水し、細菌により生物処理し、第一生物処理槽１からの細菌を含む第一処理水を第二生物処理槽２に導入し、活性汚泥処理する多槽生物処理において、第二生物処理槽２内汚泥又は沈殿槽３の分離汚泥の一部又は全部を余剰汚泥処理槽４で好気条件で酸化し、処理汚泥をそのまま引き抜くか、処理汚泥および処理水の全部または一部を第二生物処理槽２に戻す排水処理においては、余剰汚泥処理槽４に本発明の生物処理促進剤を添加することによって、特に良好な汚泥生成量の低減効果を得ることができる。
【００３８】
また、図３に示す如く、有機性排水を活性汚泥処理する生物処理槽５において、生物処理槽５内汚泥または沈殿槽３の分離汚泥の一部または全部を余剰汚泥処理槽４で好気条件で酸化し、処理汚泥をそのまま引き抜くか、処理汚泥および処理水の全部または一部を生物処理槽５に戻す排水処理においては余剰汚泥処理槽４に、それぞれ本発明の生物処理促進剤を添加することによって、特に良好な汚泥生成量の低減効果を得ることができる。
【００３９】
以下に各処理フローについて説明する。
【００４０】
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１ｋｇ／ｍ３／ｄ以上、例えば１〜２０ｋｇ／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、高負荷化および滞留時間の短縮が可能になる。
【００４１】
第一生物処理槽１の処理水は、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および微小動物による捕食による汚泥の減量化が行われる。
【００４２】
この第二生物処理槽２のｐＨは６以上、望ましくはｐＨ６〜８とする。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または膜分離式活性汚泥法を用いることが望ましい。さら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出来る。また、第二生物処理槽はＳＲＴを４０ｄ以下、望ましくは３０ｄ以下、さらに望ましくは１０ｄ以上３０ｄ以下の範囲内で一定に制御することが望ましい。
【００４３】
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、第一生物処理槽１および／又は第二生物処理槽２を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容積負荷が低い場合は、汚泥返送は第二生物処理槽２のみでも良いが、第一生物処理槽１のＢＯＤ容積負荷が高い場合は第一生物処理槽１および第二生物処理槽２の両方に汚泥返送を行うことが好ましい。
【００４４】
このように運転条件を微小動物の増殖に適したものに設定した上で、この第二生物処理槽２に本発明の生物処理促進剤を添加することによって、微小動物を安定して維持することで汚泥減量の効果を安定させることができる。また、第二生物処理槽２に直接生物処理促進剤を添加することで添加量を大幅に減らせることができる。
【００４５】
図１において、第一生物処理槽１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い。特に、担体の添加により、ＢＯＤ容積負荷５ｋｇ／ｍ３／ｄ以上の高負荷処理も可能となり、好ましい。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およ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２は、図１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１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。
【００４６】
図２の方法では、原水（有機性排水）は、第一生物処理槽１および第二生物処理槽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および微小動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ｐＨ６以下、好ましくはｐＨ５〜６、より好ましくは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。
【００４７】
図２において、余剰汚泥処理槽４にも沈殿池を設けて汚泥返送を行う好気処理法または担体を添加した流動床または膜分離式好気処理法とすることで汚泥滞留時間を長くしても良い。また、余剰汚泥処理槽４からの汚泥の一部または全部は第二生物処理槽２に返送しても良いし、固液分離し、処理水は第一生物処理槽１および／または第二生物処理槽２へ、固形分は第二生物処理槽２へと返送しても良い。また、固形分を返送せずに、余剰汚泥として引き抜いても良い。
【００４８】
図３の方法は、１槽の生物処理槽５を用いたこと以外は、図２の方法と同様に処理が行われ、余剰汚泥処理槽４に好適な条件等も同様である。
【００４９】
このような生物処理方法において、本発明の生物処理促進剤を連続的に生物処理槽（又は余剰汚泥処理槽）へ投入する場合は、原水ＣＯＤＣｒの１重量％を上限として添加する事が好ましいが、０．０００００１〜０．１重量％の範囲で添加する事がさらに好ましく、０．００００１〜０．００１重量％の範囲で添加することが最も好ましい。生物処理促進剤の１重量％を超える添加、例えば、１〜１０重量％の範囲の添加では汚泥中の微小動物へ何ら影響を与えることはないが、さらなる効果は期待できない。また、１０重量％を超えて使用することは有機物負荷が増すだけであるので現実的ではない。
【００５０】
本発明の生物処理促進剤を間欠的に生物処理槽（又は余剰汚泥処理槽）へ添加する場合は、槽中の生物処理促進剤濃度が１０００ｍｇ／Ｌを上限として添加する事が好ましいが、１〜１００ｍｇ／Ｌの範囲で添加することがさらに好ましい。添加回数は一日１回〜３回程度が好ましいが、これ以上添加する場合は一日６回まで特に問題ではない。
【００５１】
本発明の生物処理促進剤は糸状性菌の優占により汚泥沈降性が悪化するいわゆるバルキング状態など、処理性能が悪化した際に原水ＣＯＤＣｒの１０重量％を上限として連続的に添加する事によって、又は処理槽中の生物処理促進剤濃度が１００００ｍｇ／Ｌを上限として間欠的に添加することによって処理性能を回復する事ができる。
【００５２】
いずれの場合も、上記上限を超える生物処理促進剤の添加は好ましくない。
【００５３】
本発明の生物処理促進剤を適用した際には汚泥中の原生動物や微小後生動物が増加し、これらが汚泥を捕食することによって見かけ上の自己消化速度が高まり、汚泥発生率は低減する。汚泥発生量を低減させるためにはワムシに代表される微小後生動物数は曝気槽中に１０，０００個体／ｍＬ以上、又は汚泥乾燥重量中微小後生動物の重量割合を１０重量％以上とすることが有効であった。微小後生動物数は１００，０００個体／ｍｌ、汚泥乾燥重量中７０重量％程度まで高めることが可能である。
【００５４】
また、図２のように第二生物処理槽２から生成される発生汚泥の一部または全部を余剰汚泥処理槽４で再度好気性消化を行う場合は、余剰汚泥処理槽４に本発明の生物処理促進剤を添加することにより、ワムシ等の後生動物のうち特に凝集体捕食性のワムシを高密度に維持できるため、生物処理促進剤の添加量をさらに減らすことが出来る。余剰汚泥処理槽４は汚泥のさらなる減量に加え、第二生物処理槽２への微小動物の補充の役割も担っているため、これにより、第二生物処理槽２への生物処理促進剤の添加は不要となる。投入方法は間欠的に余剰汚泥処理槽４へ投入することが望ましく、余剰汚泥処理槽中の生物処理促進剤濃度が１０００ｍｇ／Ｌを上限として投入する事が好ましいが、０．１〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲で投入することがさらに好ましい。添加回数は一日１回〜３回程度が好ましいが、これ以上添加する場合は一日６回まで特に問題ではない。
【００５５】
また、図３のように生物処理槽５から生成される発生汚泥の一部または全部を余剰汚泥処理槽４で再度好気性消化を行う場合は、余剰汚泥処理槽４に本発明の生物処理促進剤を添加することが望ましい。余剰汚泥処理槽４は汚泥減量に加え、生物処理槽への微小動物の補充の役割も担っているため、これにより、生物処理槽５への生物処理促進剤の添加は不要となる。ただし、微小動物の補充を行いすぎると、生物処理槽５で有機物除去を行う菌体量の維持が困難になる。また、捕食されにくい細菌も増殖し、余剰汚泥処理槽４で汚泥減量を行えなくなるため、生物処理槽５への返送は、生物処理槽５中の微小動物割合がＶＳＳの２０％以下、望ましくは１０％以下となるように制御することが望ましい。返送量での制御が困難な場合は返送を行わないか、返送汚泥を嫌気処理、物理処理、化学処理のいずれかまたは組み合わせて用い、微小動物を死滅させた後、返送しても良い。図３において、本発明の生物処理促進剤の投入方法は間欠的に余剰汚泥処理槽４へ投入することが望ましく、余剰汚泥処理槽４中の添加剤濃度が１００ｍｇ／Ｌを上限として投入する事が好ましいが、０．０１〜１０ｍｇ／Ｌの範囲で投入することがさらに好ましい。添加回数は一日１回〜３回程度が好ましいが、これ以上添加する場合は一日６回まで特に問題ではない。
【実施例】
【００５６】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５７】
実施例１
容量が１０Ｌの活性汚泥槽と容量が５Ｌの沈殿槽を連結させた実験装置を用いて本発明を実施した。原水としては、基質としてグルコース、ポリペプトンを６７０ｍｇ／Ｌを主な有機物源とした人工下水を用いた。この人工下水はＢＯＤが約１０００ｍｇ／Ｌとなる。
【００５８】
ＢＯＤ容積負荷は０．５ｋｇ／ｍ３・ｄ、ＨＲＴは２日、汚泥負荷は０．２ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ・ｄ、ＭＬＳＳは３５００ｍｇ／Ｌの一定条件となるように運転した。
【００５９】
活性汚泥漕に大豆由来の粗製レシチンを、その乾燥重量中にリン脂質として１０重量％含む本発明の生物処理促進剤を１日１回槽内リン脂質濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように添加した。引き抜き汚泥、処理水のＶＳＳを測定して累積し、余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）を求めた。また、投入ＢＯＤ量を求めた。
【００６０】
生物処理促進剤投入開始から３週間後からの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図４に示す。また、ＳＶＩ（Ｌ／ｇ）の経時変化を図５に、汚泥中の微小後生動物密度の経時変化を図６に示す。
【００６１】
比較例１
生物処理促進剤の添加を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で運転し、投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図４に、ＳＶＩ（Ｌ／ｇ）の経時変化を図５に、汚泥中の微小後生動物密度の経時変化を図６に示した。
【００６２】
図４〜６より次のことが明らかである。
【００６３】
実施例１では比較例１と比較して少なくとも１ヶ月間、汚泥発生量を約４０％減量した。また、微小後生動物密度を高める効果、ＳＶＩ上昇を防止する効果が認められた。
【００６４】
実施例２
図１に示す如く、第一生物処理槽１として容量が３．６Ｌの活性汚泥槽（汚泥返送なし）、第二生物処理槽２として容量が１５Ｌの活性汚泥槽を連結させた実験装置を用いて本発明を実施した。ｐＨは第一生物処理槽（活性汚泥槽）１で６．８、活性汚泥槽（第二生物処理槽）２で６．８に調整した。基質にはグルコースと酢酸の混合物を用い、第一生物処理槽１に対する溶解性ＢＯＤ容積負荷は３．８５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄ、ＨＲＴ４ｈ、第二生物処理槽２への溶解性ＢＯＤ汚泥負荷は０．０２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄ、ＨＲＴ１７ｈ、全体でのＢＯＤ容積負荷０．７５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄ、ＨＲＴ２１ｈの条件で運転した。添加剤として粗製大豆レシチンを添加直後処理槽中での濃度が１ｍｇ／Ｌになるように第二生物処理槽に１日１回添加したところ、ワムシが増殖し、減量中の汚泥中のワムシ密度は８００００個／ｍｌとなった。汚泥転換率は０．１５ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＢＯＤとなった。このときの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図７に示した。
【００６５】
実施例３
図２に示す如く、第一生物処理槽として容量が３．６Ｌの活性汚泥槽（汚泥返送なし）、第２生物処理槽として容量が１５Ｌの活性汚泥槽、余剰汚泥処理槽４として容量が３Ｌの好気性消化槽を連結させた実験装置を用いて、本発明を実施した。ｐＨは第一生物処理槽（活性汚泥槽）１、第二生物処理槽（活性汚泥槽）２のいずれも６．８に調整し、余剰汚泥処理槽４のｐＨは５．０に調整した。余剰汚泥処理槽４から槽内汚泥を０．２５Ｌ／ｄ引き抜き、これを第二生物処理槽２に添加した。さらに沈殿槽３から汚泥を０．２５Ｌ／ｄの割合で引き抜き、余剰汚泥処理槽４に添加した。余剰汚泥処理槽４の滞留時間はＳＲＴ＝ＨＲＴ＝１２ｄとした。
【００６６】
第一生物処理槽１に対する溶解性ＢＯＤ容積負荷は３．８５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄ、ＨＲＴ４ｈ、第二生物処理槽２への溶解性ＢＯＤ汚泥負荷は０．０２２ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｄ、ＨＲＴ１７ｈ、全体でのＢＯＤ容積負荷は０．７５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄ、ＨＲＴ２１ｈの条件で運転した。
【００６７】
生物処理促進剤として粗製大豆レシチンを添加直後処理槽中での濃度が１ｍｇ／Ｌになるように余剰汚泥処理槽４に１日１回添加したところ、第二生物処理槽２、余剰汚泥処理槽４のいずれでもワムシが増殖し、汚泥転換率は０．１０ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＢＯＤとなった。両槽でのワムシ密度は第二生物処理槽２で６００００個体／ｍｌ、余剰汚泥処理槽４では７００００個体／ｍｌとなった。このときの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図７に示した。
【００６８】
実施例４
図３に示す如く、生物処理槽５として容量１５Ｌの活性汚泥槽、余剰汚泥処理槽４として容量が３Ｌの好気性消化槽を連結させた実験装置を用いて本発明を実施した。ｐＨは第一生物処理槽（活性汚泥槽）５で６．８に調整し、余剰汚泥処理槽４のｐＨは５．０に調整した。余剰汚泥処理槽４から槽内汚泥を０．２５Ｌ／ｄ引き抜きこれを生物処理槽５に添加した。さらに沈殿槽３から汚泥を０．２５Ｌ／ｄの割合で引き抜き、余剰汚泥処理槽４に添加した。余剰汚泥処理槽４の滞留時間はＳＲＴ＝ＨＲＴ＝１２ｄとした。基質にはグルコースと酢酸の混合物を用い、生物処理槽１への溶解性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。
【００６９】
生物処理促進剤として粗製大豆レシチンを添加直後処理槽中の濃度が１ｍｇ／Ｌになるように余剰汚泥処理槽４に１日１回添加したところ、余剰汚泥処理槽４でワムシが増殖し、汚泥転換率は０．２０ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＢＯＤとなった。余剰汚泥処理槽４中のワムシ密度は６００００個体／ｍｌとなった。このときの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図７に示した。
【００７０】
実施例５
実施例３において、粗製大豆レシチンの代りに卵黄レシチンを用いたこと以外は、実施例３と同様の処理を行ったところ、実施例３と同様の結果を得ることができた。
【００７１】
実施例６
実施例３において、粗製大豆レシチンの代りにリン脂質を９７重量％までアセトン洗浄で高めた粉末レシチンを用いたこと以外は、実施例３と同様の処理を行ったところ、実施例３と同様の結果を得ることができた。
【００７２】
比較例２
容量１５Ｌの活性汚泥槽からなる実験装置を用いて本発明との比較を行った。基質にはグルコースと酢酸の混合物を用い、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、処理水は良好だったものの、汚泥転換率は０．４０ｋｇ−ＭＬＳＳ／ｋｇ−ＢＯＤとなった。このときの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図７に示した。
【００７３】
比較例３
生物処理促進剤の添加を行わなかったこと以外は実施例２と同様の条件で運転したところ、活性汚泥槽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−ＢＯＤとなった。このときの投入ＢＯＤ量と余剰汚泥発生量（ＶＳＳ）との関係を図７に示した。
【００７４】
図７より、本発明によれば、汚泥の減量効果を高めることができることがわかる。特に、実施例２が最も汚泥発生量が少なく、標準活性汚泥法である比較例１に比べて１／４になった。この実施例２では生物処理促進剤の添加量も実施例１の１／１５と非常に少ない量で高い汚泥減量の効果を得た。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明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】本発明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４】実施例１および比較例１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５】実施例１および比較例１におけるＳＶＩの経時変化を示すグラフである。
【図６】実施例１および比較例１における汚泥中の微小後生動物密度の経時変化を示すグラフである。
【図７】実施例２〜４および比較例２，３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。
【符号の説明】
【００７６】
１  第一生物処理槽
２  第二生物処理槽
３  沈殿槽
４  余剰汚泥処理槽
５  生物処理槽
【図１】
2006043586.tif 000003
【図２】
2006043586.tif 000004
【図３】
2006043586.tif 000005
【図４】
2006043586.tif 000006
【図５】
2006043586.tif 000007
【図６】
2006043586.tif 000008
【図７】
2006043586.tif 000009