(57)【要約】【課題】  処理設備の容積が小さく構造が簡単・省力的で、被処理廃水の負荷変動に対する柔軟性があり、難分解性有機物も分解して処理後に再処理を要する副生物を残さない初期投資、運転経費ともに経済的な高濃度有機性排水処理の方法を提供する。【解決手段】    回分式曝気処理装置を用いて容積は小さく簡単な構造とし、複数回路にして負荷変動に対して柔軟性を持たせ、運転は自動化して初期投資、運転経費を節減する。原排水中の固形分は粉砕して被処理液に混合し、該混合物に対して酸素移動効率のよい自動消泡装置と活性汚泥濃縮装置と好熱性細菌群とを用いた高濃度活性汚泥法による難分解性物質の分解処理を行う。水溶性易分解性有機物も前記高濃度活性汚泥法を適用し、余剰汚泥を含めて再処理を要する副生物を残さず、排水処理後の焼却処理などの諸経費を低減する。【選択図】図１
2006116485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難分解性物質（記2）を含む廃水を微生物分解する廃水処理工程と、それに続く高濃度活性汚泥法（記5）で処理する排水処理工程とからなることを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
難分解性物質を含む排水中の固形分は5ｍｍ以下に粉砕して微生物分解して易分解性物質に分解し、次いで易分解性物質を高濃度活性汚泥法で処理することを特徴とする請求項1の排水処理方法
【請求項３】
酸素移動効率のよい中深層曝気槽（記11）及び/又は高濃度酸素曝気槽（記12）にWaldhof醗酵槽（記14）の消泡装置を取り付けた曝気槽を用いることを特徴とする請求項1の排水処理方法。
【請求項４】
好熱性細菌群（記1）と高濃度活性汚泥法とWaldhof型自動消泡機付き醗酵槽（記15）とを用いてアルカリ領域（ＰＨ8.0±1.0）、中温（４０℃）以上で醗酵処理を行うことを特徴とする請求項1の廃水処理方法。
【請求項５】
複数回路の回分式高濃度活性汚泥法（記8）を用い、季節変動の大きな産業排水の処理に対して柔軟な対応（記16）を可能にすることを特徴とする請求項1の排水処理の方法。
【請求項６】
回分式活性汚泥槽に固液分離機を配して活性汚泥を濃縮し、該濃縮汚泥を使用する高濃度活性汚泥法を適用し、高濃度有機性廃水の処理時間を短縮することを特徴とする請求項5の廃水処理方法。
用語の定義
好熱性細菌群とは好熱性放線菌サーモアクチノミセスＳＫ053s.Nov.（工業技術院生命工学工業技術研究所  受託番号  ＦＥＲＭ  Ｐ-13598）  サーモアクチノミセス属に属し、10〜85℃の広範囲の生育温度とＰＨ5.3〜10.8の広範囲の生育水素イオン濃度を有し、リグニン可溶化能と繊維素分解能を有する好熱性放線菌とリグニン可溶化能を有し、生育適温が65〜72℃で、40〜80℃の温度範囲で生育し、繊維素を旺盛に醗酵する好熱性繊維素分解菌クロストリジューム・サーモセルムＳＫ522（微工研条寄第3459）との共生的混合培養物を主要菌とする好熱性細菌群で生育ＰＨが広く、アルカリ領域でも強い活性を持つ細菌群。
（用語の説明：明細書の末尾に記載；例  記1、記2）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固形分の発生が少ない有機性排水処理の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
初期の排水処理装置では水中の易分解性のBOD（Biochemical Oxygen Demand：生物化学的酸素要求量）の除去が主であったが、やがてCOD(Chemical Oxygen Demand：化学的酸素要求量)の除去も要請されるようになった。
さらに近年では産業排水や糞尿のCOD中の難分解性物質まで同時に分解しあわせて処理水中の窒素（Ｎ）やりん（Ｐ）を除ける排水処理法が要請されている。
【０００３】
これらの問題について種々研究され、基礎技術が開発されつつある。（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
個々の技術については、例えばCOD及び難分解性物質の分解に関しては（例えば  特許文献2  ；非特許文献1、参照）；窒素の除去に関しては（例えば特許文献1、特許文献5参照）；リンの除去に関しては（例えば、特許文献5、特許文献8参照）。自動消泡装置に関しては醗酵工業分野等で使われる技術がある（例えば特許文献6、非特許文献4参照）。ろ過工程に関する技術に関しては（例えば特許文献7参照）
【０００５】
最近の技術では最終排水の基準はほぼ達成されているが、廃水処理装置の操作性、省力化、処理コストなどで改善の余地がある。例えば農産加工業における回分式活性汚泥処理法は改善例の参考になる。（例えば  特許文献4  および非特許文献4  参照）
【０００６】
技術上は有機性廃液の固形分を肥料化、もしくは飼料化が可能でも需給バランス、価格、流通経路の問題などで、リサイクル利用が困難な場合、排水中の固形分は固液分離して焼却その他で処分され、液状分についても活性汚泥法で分解し、発生する余剰汚泥は焼却等で処分する場合が多い。
【特許文献１】特公昭55-50479,  公報  廃水処理装置
【特許文献２】特公昭56-45670,  公報  排水処理法及びその装置
【特許文献３】特公昭59-11360、  公報  実験用もしくは準工業用廃水処理装置
【特許文献４】特公昭55-24957  公報  回分式活性汚泥処理における曝気法
【特許文献５】特許1，699，526  公報  バッチ式活性汚泥処理法
【特許文献６】US. PAT.3,262,252  公報  APPARATUS FOR SEPARATING GAS FROM FOAM
【特許文献７】特許2、916,636  公報  有機性廃水の処理方法及びその装置
【特許文献８】US.PAT.3236766  公報  SEWAGE TREATMENT  PROCESS
【非特許文献１】活性汚泥法による難分解性汚泥の処理に関する研究  下水道協会  Vol 117 No 191 (1980)
【非特許文献２】活性汚泥の新しい試み  環境技術  Vol 6 No1 (1977)
【非特許文献３】回分式活性汚泥法による農産缶詰排水の処理  PPM  Vol16,(12)  ｐｐ36〜41（1985）
【非特許文献４】Food Yeast from Sulfite Liquor． IND．ENG.CHEM. Vol.43  NO.8. P.1702-1711  1951（用語の説明：明細書の末尾に用語の説明をつけております）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の有機性廃水の処理方法には以下の欠点がある。
従来の処理方法では，原廃水の有機性固形分あるいは排水処理工程で発生する余剰汚泥などの有機性固体廃棄物は一部を除き焼却等で処理され、二重処理で経費が嵩んでいる。
高濃度有機性廃液の処理法として難分解性物質（記2参照。以下同じ）を分解し、同時に易分解性物質も短時間に分解するのに必要な酸素移動効率が高く且つ低廉で効率がよくて、消泡剤を必要としない消泡装置は提案されていない。
従来の標準活性汚泥（記9参照）方式では設備の規模が大きく運転上の小回りが利かない。すなわち従来の排水処理方法はシーズン中の廃水の質、量、の変化に伴う負荷変動に対応できず、シーズンオフ時期の、翌シーズンの使用開始時の立ち上げに備えての設備維持経費が大きいなどの欠点をもつ。
廃液処理用の活性汚泥の馴養には、従来、自然界からの菌のスクリーニングを用いることが多く、難分解性物質の分解のように菌群の特性の把握が必要な場合には操業の標準化（時間短縮・再現性確保）の面から分離・同定された菌群を使うことが必要であるが従来提供されていない。
以上のべた従来の排水処理の方法では、廃水受入れに伴う前処理段階での固形分残滓、曝気処理段階の余剰汚泥などの固形分の処理費用が大きかった。また、高濃度有機性廃液の曝気処理は消泡剤散布及び／又は機械的な消泡などの薬剤費及び操業の安定化・管理の費用が嵩むなど問題があった。
【０００８】
本発明はこのような、従来の排水処理の方法が有していた問題を解決しようとするものであり、1）排水処理施設内での固形分残滓の低減・削減方法の提供2）酸素移動効率が高く且つ自動消泡効果が高い高濃度有機性廃液の処理方法の提供3）排水処理システムの運転管理の省力化、季節変動等による負荷の変動に対する柔軟性を持つシステムの提供と、4）難分解性物質を含む高濃度有機性廃液の分解処理に適した微生物を用いる方法の提供  5）同時に消泡剤その他の薬剤を省き、操業の維持管理などを簡単にして、総合コストの低減を図る方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するために、従来使用された生物化学的な処理法すなわち、高濃度活性汚泥法（記5参照）、難分解性物質の処理理論（記6参照）、深層曝気法（記10参照）、高濃度酸素曝気法（記11参照）、窒素除去（記3参照）、リン除去（記7参照）、ＭＬＳＳの固液分離法、回分式活性汚泥法（記8参照）、自動消泡装置付きの曝気装置などの技術と排水処理に必要な種々な分解酵素を産生する好熱性細菌群（記1参照）を組み合わせた廃水処理方法を提供する。
【００１０】
第1の解決手段は排水から固形分を取り除いて処理する従来の方法から、逆に排水中の植物繊維などの難分解性物質を含むほとんどの有機性固形分を粉砕して生物反応槽に供給して分解し、従来固液分離で発生していた固形分残滓を少なくする。
【００１１】
第2の解決手段は「難分解性有機物の分解酵素を始め、排水処理に必要な種々な酵素を産生する好熱性細菌群とその活性を引き出すための方法を組み合わせたシステムで、被処理水中に取り込んだ植物繊維などの難分解性物質などを中温（40℃以上）以上で分解することにより難分解性物質の残滓による余剰汚泥増加を防止する。
【００１２】
第3の解決手段は「Wａｌｄｈｏｆ醗酵槽と中深層曝気槽又は/及び高濃度酸素曝気槽の組み合わせ」（以後「Waldhof型自動消泡機付き醗酵槽」という）で発泡を防止しながら十分な曝気を行い、酸素移動効率を上げて、好熱性細菌群に必要十分な水中の溶存酸素を与えて、水中の有機物を短期間に分解する。
【００１３】
第４の解決手段は季節変動の大きな高濃度有機性廃液を処理するために回分処理方式を採用し、必要に応じて処理工程の回路を分割し且つ、分割回路ごとの運転プログラムを独立させる。すなわち、ハード部分は一定にし、ソフト部分を変化させることで、季節的な廃水状況の変化に対応して運転の自由度を大きくし、柔軟性、省力性、コスト低減を実現する。
【００１４】
第5の解決手段は従来の回分式活性汚泥法に固液分離機を導入し、沈殿・排出相当時間を省略して効率を上げ、また併せて該固液分離機でＭＬＳＳを濃縮した高濃度活性汚泥法を用いて、高濃度有機性廃水中のＢＯＤとともに含有する難分解性物質をも効率よく分解する。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように
1）本発明の排水処理方法は排水中の難分解性の植物繊維などを含めた有機物を、難分解性物質の分解理論に基づいて好熱性細菌群で分解するので、固形有機物残滓はほとんど残存せず、焼却処理などの経費節減に寄与する。
【００１６】
2）本発明の排水処理方法は嫌気−好気式高濃度活性汚泥法を採用し、余剰汚泥をほとんど出さないことから、余剰汚泥の処理経費を節減できる。
【００１７】
3）Waldhof型自動消泡機付き醗酵槽と好熱性細菌群を用いて高濃度活性汚泥法で易分解性物質及び難分解性有機物質も同時に効率よく分解する。本発明では消泡剤を使用しないために経済的には薬剤費、人件費など運転経費を節減できる。
【００１８】
さらに、
4）本発明は回分式活性汚泥方式を活用して簡単な設備構造とし、初期投資を抑えるとともに、各種産業廃水の中で季節的に廃水の質、量が変動する業種でも操作方法（プログラム）の変更のみで、難分解性物質を含む高濃度有機性廃水の処理に低コストで柔軟に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図-1〜図-3に基づいて説明する。さらに前記構成の動作を説明する。
【００２０】
図―1は工程の流れを示すフローシートである。本フローシートは本発明のシステムの一例であり、対象とする被処理水の種類、特性により工程の追加あるいは省略及び順序の変更があり、この例に限定されるものではない。
【００２１】
図-1-Aは受入れ槽で、通常の排水処理法と同様に沈砂池などを用いて排水を受け入れるときに石、砂などを除去する。
【００２２】
図-1-Ｂは通常の排水処理法と同様に破砕機、ロータリースクリーンを備えた装置で破砕機では排水中の固体有機物を破砕し、この破砕混合物をロータリースクリーンで篩別して粗い繊維などを除去し、原液貯留槽Ｃに一時貯留する。ロータリースクリーンの網の目開きは0.1mm〜5ｍｍ程度でよいが、固形分（特に繊維などの難分解性物質）の分解速度を大きくするには目開きはできるだけ小さい方がよい。
【００２３】
図1-Dは前処理槽でWａｌｄｈｏｆ醗酵槽である。
Waldhof醗酵槽の説明（図3で説明する）
Inskeepら（1951）、（Lake States Yeast Corp.,Rheinlnder,Wis.での亜硫酸パルプ廃液からの酵母生産）の例を示す。
醗酵槽はステンレススタッド製で直径7.9ｍ、高さ4.3ｍ、のタンクで内部中央部に直径1.2ｍのドラフトチューブが取り付けてある。ドラフトチューブはタンク壁に付けた支持棒で固定してある。張り込み液量は気液混合で225立方メートル、無通気の培地だけで100立方メートルである。空気は除菌せずに回転軸型エアレーター（図4,5）から送り込まれる。その先はエアレーションホイールに繋がっていてスピンナーから液中に放出される。エアレーションホイールのすぐ上にドラフトチューブがあってドラフトチューブの上辺よりやや高めにオーバーフローパイプが設置されている。シャフトを回転しつつ空気を吹き込むと液は外方から渦を巻きながらドラフトチューブの内部に向かって落ち込む。したがって、発泡しても機械的に消泡できるので空気を十分多く通ずることができる。エアレーションホイールの直径1.7ｍ、スピンナーは6本、100ＫＷのモーターで400rpmで回転させた。酵母は泡とともにオーバーフローパイプから自動的に取り出す。培養液を添加しながら、完全な連続運転が可能である。（非特許文献  4参照）
【００２４】
本前処理槽は前記ロータリースクリーンでろ過した廃水原液を前記図１−Ｃ（原液貯留槽）から受入れ、本槽で廃水原液の種類、使用する好熱性細菌群の特性に合わせて必要とする栄養塩（例えば、被処理水の栄養バランスをＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝100：5：1になるように尿素、燐酸などを補給する。）を添加し、次いで苛性ソーダなどを添加してＰＨ９以上のアルカリ処理をする。以後は下記の工程でアルカリ領域で醗酵させる。（前記の栄養塩類の添加物、添加量及びアルカリ処理中のＰＨの設定値などは一例であり、この例に限定されるものではない。流入水、活性汚泥の特性などにより、適宜定める。）
次工程のＬ（第１反応槽群）の曝気槽Ａ1のタイムチャート（図７）に従って流入・攪拌のタイミングに合わせて本前処理槽から所定時間ごとに、所定量を第1反応槽群の曝気槽A1，Ａ2に移送する。
第１反応槽群の運転例は次のとおり。
ＰＨ，ＯＲＰ（またはＤＯ：溶存酸素）を指標として(例えばＰＨ：8.0±1.0、ＯＲＰ：（好気条件＝+10ｍｖ、嫌気条件＝-300ｍｖ）などの最適の管理目標を定めて自動運転する。流入水は曝気槽Ａ1のタイムチャート（図７）の例えば流入・攪拌の時間開始とともに前処理槽から一定量（例えば１回当たり、一日の処理量に見合った量/移送回数）をＡ1，Ａ2に移送する。（前記のＰＨ，ＯＲＰ，タイムチャート、移送タイミング、移送量などは１例であり、これらの例に限定されない）。難分解物質をうまく消化するには難分解性物質分解菌の密度を上げて平均活性汚泥滞留時間をきわめて大きくすること、該菌の生育環境を維持することが重要である。
第２反応槽群の運転も前記第１反応槽群と同様である。
【００２５】
（ｗａｌｄｈｏｆ型自動消泡機付きの曝気槽）についての説明
本曝気槽は図3のWaldhof醗酵槽のドラフトチューブの下部にさらに1個のドラフトチューブ2（上下とも開口）を追加し、ドラフトチューブ2の下部内側に散気管と（コンプレッサー又は高濃度酸素発生装置）を追加したものである。
図2曝気槽A1で説明する（左端の数字は図２の符号）
１  反応槽本体：
２  ドラフトチュ−ブ1：曝気槽底部のエアレーターでドラフトチューブ内のMLSSがドラフトチューブの外側に送り出され、外側の液面が上昇する。エアレーターの回転でMLSSも円筒曝気槽内で攪拌・回転され、液面は外側がせり上がり摺鉢状になる。                      
MLSSはドラフトチューブの上縁から内部に流れ落ち、曝気槽内でMLSSの循環が起こる。槽内で発生した泡は液面に沿って落ちて中央部に集まり、ドラフトチューブ内に流れ込む。
3    エアレーター：エアレーター内に入ったMLSSは上記のように循環し、泡はエアレーター内で破壊されて液状になり、消泡される。
4    エアレーター駆動モーター
5    ドラフトチューブ2
6    散気管
7    コンプレッサー又は高濃度酸素発生装置
8    オーバーフローパイプ：分解処理の進んだMLSSは、オーバーフローパイプから次工程に移送される。
9    通気量調節装置：難分解性物質分解菌の生育に適した水中の溶存酸素になるようにMLSSのORPまたはDOを指標として通気量を調整する。
10    原液移送パイプ：調整槽からの移送パイプで、移送ポンプを用いて前処理槽で調整した被処理液を次工程第１反応槽群の曝気槽Ａに移送する。
11    冷却装置：MLSS中の活性汚泥菌の生育に適した温度に調整する。
12    ポンプ：温度調節用の循環ポンプである。
13    汚泥返送パイプ：汚泥濃縮用のＧ（固液分離機1）からの濃縮汚泥をＬ（第１反応槽群：曝気槽A1、曝気槽A2）に返送する。
14    エアレーター駆動時の液面（想定図）
本発明のｗａｌｄｈｏｆ型醗酵槽は一体型である必要はなく、例えば1）醗酵槽の中央にドラフトチューブを設置し、ドラフトチューブの底部からポンプを用いてドラフトチューブ内部の液を吸引し、搬送中の被処理水中にエジェクターを介して空気又は高濃度酸素を分散させ、該被処理水をドラフトチューブ外部に旋回流を起こすように噴出させてもよい（この場合、ポンプは醗酵槽外部設置型）。噴出した該被処理水はドラフトチューブの上縁を外側から内側に溢流し、ドラフトチュ−ブの内部と外部に被処理水の流れが生じ、内部は下向きに外部は上向きの循環流を形成する。
また、例えば2）高濃度酸素曝気法との組み合わせなどのように空気の供給源が別にある場合などはエアレーションを省き、ドラフトチューブに集めた泡を別の消泡機（前記特許文献6参照）などで処理してもよい。
【００２６】
図1-Lは第1反応槽群で高濃度活性汚泥法による排水処理工程である。図1-E（曝気槽A1）、図1-F（曝気槽A2）は第1反応槽群の曝気槽である。曝気槽A1及び曝気槽A2はいずれもｗａｌｄｈｏｆ型消泡機付きの曝気槽であり、曝気量を多くしても消泡作用で泡が溢れることはない。
【００２７】
第1反応槽群は回分式で、本工程では固形の難分解性物質の分解とともに水溶性易分解性物質も難分解性菌その他の微生物の増殖、呼吸に使用され分解される。活性汚泥中の固形分としての難分解性物質と難分解性物質分解菌を含む菌体はＧ（固液分離機1）で液と分離され、前記の固形分はすべて曝気槽Ａ1及び/または曝気槽Ａ2に返送され、固形物の難分解性物質は難分解性物質分解菌によってこの工程で水溶性の易分解性物質に分解される。固形の難分解性物質は第１反応槽群で水溶性の易分解性物質に分解された後、Gで水溶液として分離され、次工程Ｍ（第２反応槽群）に移送される。
また、この第１反応槽群は嫌気−好気式の窒素除去を同時に行う。窒素除去のために一定時間毎に嫌気―好気状態を繰り返すためにシーケンサーを用いて空気及び／又は高濃度酸素の供給を調整している（たとえば好気条件の1時間は通気し、嫌気条件の0.5時間は通気を停止する）。嫌気−好気の数値条件はあらかじめ定めたＯＲＰの数値で自由に設定できる（例えば嫌気状態は−２００ｍｖ以下で、好気条件は+10ｍｖ以上など）。本曝気槽は酸素移動効率がよいため、水中溶存酸素濃度を十分確保でき、槽内のＭＬＳＳ濃度を10，000〜15，000ｍｇ／Ｌの高濃度に維持でき、例えば、焼酎蒸留粕は原料廃水（粉砕，篩い分け段階での逆洗水、洗浄水などで２倍〜３倍希釈程度になる）の高濃度希釈でも処理可能である。
【００２８】
図1-Gは固液分離機1で第1反応槽群からの処理液を固液分離し、分離汚泥は図1−Ｅ（曝気槽Ａ1）及び図1-F（曝気槽A2）に返送する（曝気槽Ａ1，曝気槽A2の固液分離動作はシーケンサーで交互に行うため通常は１台の固液分離機でまかなう。）。図１−Ｇの分離液は第1反応槽群で分解されなかった水溶性の低分子有機化合物、窒素化合物、リン化合物を含み、次工程Ｍ（第２反応槽群）の曝気槽B1に移送される。
前処理槽から流入した被処理水中の難分解物質（植物繊維、ＣＯＤ，ＳＳなど）を効率よく短期間に分解するために、難分解物質分解菌群の次工程Ｍへの流出を防止して曝気槽Ａ1，Ａ2の前記難分解性物質分解菌の濃度をあげる対策をとった。すなわち、曝気処理槽A1,Ａ2から排出される活性汚泥は固液分離機1（遠心分離機など）で濃縮し、固形分（難分解性物質分解菌群などを含んだ活性汚泥）は汚泥返送パイプを通じて曝気処理槽Ａ1、A2へ返送する。分離液は曝気処理槽B1に移送する。この活性汚泥の循環はシーケンサー制御で繰り返す。
【００２９】
図1-Mは第2反応槽群で高濃度活性汚泥による排水処理工程である。
図-1-H（曝気槽B1）、I（曝気槽B2）は第2反応槽群の曝気槽である。曝気槽Ｂ1及び曝気槽Ｂ2はいずれもWａｌｄｈｏｆ型自動消泡機付きの曝気槽であり、曝気量を多くしても消泡作用で泡が溢れることはない。
【００３０】
第2反応槽群は回分式で、嫌気―好気式の有機物の酸化分解と窒素除去を同時に行うために一定時間毎に嫌気−好気状態を繰り返すためにシーケンサーを用いて空気及び／又は高濃度酸素の供給時間を調整している。（例えば1時間好気条件、0.5時間嫌気条件で反復運転する）。嫌気−好気の数値条件は図ORP制御などで自由に設定できる（例えば嫌気状態はＯＲＰ−２００ｍｖ以下で、好気条件はＯＲＰ+10ｍｖ以上など）。本曝気槽は消泡装置付きのため曝気量の制限が少ないので十分量を通気でき、且つ中深層曝気槽及び／又は高濃度酸素曝気槽であるので、酸素移動効率がよく、水中溶存酸素濃度を十分確保でき、槽内のＭＬＳＳ濃度を10，000〜15，000ｍｇ／Ｌの高濃度に維持できる。
【００３１】
図１−Jは固液分離機で第2反応槽群からの処理液を固液分離し、分離汚泥は図1−H（曝気槽B1）及び図1-I（曝気槽B2）に返送する（曝気槽B1，曝気槽Ｂ2の固液分離動作はシーケンサーで交互に行うため通常は１台の固液分離機でまかなう）。
第２反応槽群は２段階回分式曝気処理方式になっている。本反応槽群は第１反応槽群で除去できなかったＢＯＤ，ＣＯＤ，ＳＳ，リンなどを除くための工程である。第１反応槽群から流入した被処理水中の難分解物質（動植物繊維、ＣＯＤ，ＳＳなど）を効率よく短期間に分解するために、難分解物質分解菌群の流出を防止して曝気槽Ｂ1，Ｂ2の前記難分解物質分解菌の濃度をあげる対策をとった。すなわち、曝気処理槽Ｂ2から排出される活性汚泥は固液分離機2（限外ろ過機など。例えば特許文献7参照）でろ過し、固形分（難分解性物質分解菌群を含んだ活性汚泥）は汚泥返送パイプを通じて曝気処理槽Ｂ1及び曝気処理槽Ｂ2へ返送する。（曝気槽Ｂ1，曝気槽Ｂ2の固液分離動作は交互に行うため１台の固液分離機でまかなう。）。
この循環はシーケンサー制御で繰り返す。ろ液は次工程の水質調整・監視槽に移送する。
（注）限外ろ過機：2nm〜0.1μm（IUPAC（1996）の定義）の粒子を除ける。例えば回転膜モジュールを用いたし尿浄化槽で稼動している（岩手県）。
リンの除去には生物学的リン除去法を利用する。曝気槽の嫌気好気状態制御、固液分離装置の組み合わせでリンを過剰摂取した活性汚泥（汚泥中のP含量は4.8〜5.8％で、標準活性汚泥（1〜1.6％）の4〜5倍である。この分離汚泥は肥料としての利用が可能である。例えば特許文献8参照）を分離して系外へ除き、処理水中のリンの含有量を低減する。
また、例えば、４５分の攪拌工程、１５分の曝気工程を４回繰り返した後、沈殿・排出を行った場合の脱リン効果は、流入水5.3ppm、処理水0.44ppm、脱リン率91.7％である。（例えば  特許文献5、特許文献8参照）
【００３２】
水質調整・監視槽では管理値に対応できるように水質を調整する。また、放流水は規定の殺菌処理を施す。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
各種産業における高濃度有機性廃水の処理に有効である。例えば、焼酎蒸留粕、味噌、醤油、清酒、ビール、製糖、製菓などの食品工場廃水、大量給食の炊事場の洗米水、し尿、家畜糞尿などの高濃度有機性廃液の処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態を示すフローシート
【図２】同第１反応槽群
【図３】同第２反応槽群
【図４】エアレーター（平面図）
【図５】エアレーター（側面図）
【図６】タイムチャート（従来）
【図７】タイムチャート（本発明）
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  受入れ槽
Ｂ    破砕機、ロータリースクリーン
Ｃ    原液貯留槽
Ｄ    前処理槽
Ｅ    曝気槽Ａ1
Ｆ    曝気槽Ａ2
Ｇ    固液分離機1
Ｈ    曝気槽Ｂ1
Ｉ    曝気槽Ｂ2
Ｊ    固液分離機2
Ｋ    水質調整槽・監視槽
Ｌ    第１反応槽群
Ｍ    第２反応槽群
Ｎ    汚泥槽1
Ｏ    汚泥層2
１反応槽
２ドラフトチューブ1
３エアレーター
４エアレーター駆動モーター
５ドラフトチューブ2
６散気管
７コンプレッサー又は高濃度濃度酸素発生装置
８オーバーフローパイプ  
９通気量調節装置
１０原液移送パイプ
１１冷却装置
１２ポンプ
１３汚泥返送パイプ
１４エアレーター駆動時の液面（想定図）
１５曝気槽
１６ドラフトチューブ
１７エアレーター
１８エアレーター駆動装置
１９オーバーフローパイプ
２０通気量調節装置
２１移送パイプ（入り口）
２２移送パイプ（出口）
２３エアレーター駆動時の液面例
２４PHセンサー
２５ORPセンサー
２６PH計
２７ORP計
２８コンピューター
２９酸・アルカリ添加装置
３０スピンナー
＜用語の説明＞
記  1
好熱性細菌群：好熱性細菌群とは、好熱性放線菌サーモアクチノミセスSK053sp．Nov．(工業技術院生命工学工業技術研究所  受託番号FERM  P-13598)）  サーモアクチノミセス属に属し、10〜85℃の広範囲の生育温度とPH5.3〜10.8の広範囲の生育水素イオン濃度を有し、リグニン可溶化能と繊維素分解能を有する好熱性放線菌とリグニン可溶化能を有し、生育適温が65〜72℃で、４０〜８０℃の温度範囲で生育し、繊維素を旺盛に醗酵する好熱性繊維素分解菌クロストリジューム・サーモセルムSK522（微工研条寄第3459）との共生的混合培養物を主要菌とする好熱性細菌群で
生育PHが広く、アルカリ領域でも強い活性を持つ細菌群。
記  2
難分解性物質：微生物による比基質除去速度が、易分解性物質（微生物によって代謝されやすい有機物）のそれと比べて著しく低いもの。
記  3
脱窒（窒素除去）：
アンモニア態窒素を好気性条件下で微生物処理し、亜硝酸又は硝酸態窒素まで酸化する硝化工程と本処理水を嫌気性条件に導き亜硝酸・硝酸態窒素を窒素として還元除去する脱窒工程からなる。
すなわち、好気反応時間（曝気）にアンモニア態窒素の硝化菌による硝化反応が進み硝酸イオンや亜硝酸イオンができ、次の工程の嫌気（攪拌）時間に前記硝酸イオンや亜硝酸イオンの分子内酸素が嫌気性脱窒細菌の働きで有機基質を嫌気的に酸化する。この反応で被処理水中の有機基質が消失するとともに窒素ガスが発生（脱窒）して空気中に放出される。前記の嫌気−好気条件を繰り返して処理することで、被処理水中の有機物が分解され、脱窒が進行する。
記  4
嫌気−好気式高濃度活性汚泥法：
流入下廃水は嫌気槽に導かれ、処理水も嫌気槽から引き抜かれる汚泥循環方式を採用し、また、槽内汚泥濃度は全酸化処理方式の採用により高濃度に維持して、経済的、効率的に下廃水の窒素を除去する方法
記  5
高濃度活性汚泥法：曝気槽の活性汚泥濃度をできるだけ高濃度に保つことにより、単位活性汚泥当たりの基質負荷量を下げ、有機性の余剰汚泥を生成させない処理法。
記  6
難分解性物質の処理法：難分解性物質を効率よく分解処理する方法として、平均活性汚泥滞留時間をきわめて大きくとり、生育速度の遅い難分解性物質分解微生物を安定して活性汚泥中に存在できるようにする方法。
この方法では好気性消化槽の活性汚泥濃度は10,000ppm以上にしている。
記  7
リンの除去：活性汚泥は嫌気条件ではＰを放出し、好気条件では放出量以上のＰを吸収する現象が見られ、汚泥中のＰ濃度が高いときに汚泥を系外に引き抜き、処理水中のリン（Ｐ）を除去する方法。
記  8
回分式活性汚泥法：従来の標準活性汚泥法（調整槽、エアレーションタンク、沈殿地）と異なり調整槽、沈殿地を兼ねたエアレーションタンクを使い、単槽で時間帯を区切って排水の流入、曝気、沈殿、処理水の排出1サイクルとして処理を行う方法である。（Fill-and-drawとも呼ばれる）
記  9
標準活性汚泥法：従来下水、産業排水の処理法として広く使われている連続式排水処理方法。
（一般的な処理の流れ）一次処理（土砂、浮遊物、油分除去）→調整槽（水量・水質の平均化、希釈、ＰＨ調整、栄養塩類添加）→エアレーションタンク（通気攪拌下で活性汚泥処理：滞留時間4〜24時間）→沈殿地（活性汚泥と処理水を重力沈降分離：滞留時間2〜3時間）→塩素滅菌後、放流
記  10          
深層曝気法：高さ寸法が概ね10ｍ以上（30ｍ〜150ｍ）の反応槽を用いる曝気方法。水深が4ｍ（通常の散気処理法）と30ｍ(本法)では酸素利用効率が4％、12％で敷地面積も著しく節約できる。
記  11
中深層曝気槽：高さ寸法が概ね5ｍ〜20ｍの反応槽を用いる曝気方法。
記  12
高濃度酸素曝気法：曝気処理に用いるガスとして、空気の代わりに酸素分圧が高く酸素移動効率のよい高濃度酸素を用いる曝気方法。
記13
Waldhof醗酵槽：明細書
【００３６】
参照
記14
Waldhof型自動消泡機付き曝気槽：明細書
【００３７】
参照。
記15
柔軟な対応について：排水量が増えた場合、それに応じて使用回路を増やして処理能力を上げる。
季節変動の最大の排水量を前提に設計し、通常は全回路を使用せず、電力費などを節減する（使用していない分は予備回路として空けておく）。排水量の増加、トラブルがあれば該予備回路を使用する。
シーズンオフは少数の回路だけで活性汚泥を馴養・維持すれば良く、経費が少なくてすむ。
例えば、活性汚泥保存回路が1回路で全回路数が5であれば電力費用等は1/5ですむ。
これに対し、標準活性汚泥法では工程を部分的に休止することは困難であるため、排水量の減少あるいはシーズンオフでも全工程を動かすことから維持費が嵩む。
【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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