(57)【要約】【課題】嫌気性処理と好気性処理とを組み合わせた効率のよい水処理方法の提供。【解決手段】嫌気性処理をした排水（嫌気処理水）を活性汚泥法で好気性処理する水処理方法において、嫌気処理水を活性汚泥槽に導き、該活性汚泥槽を断続的に曝気することを含んでなり、ここで、曝気停止時に無酸素状態を形成させて硝酸呼吸を行わせ、活性汚泥フロック形成を促進させることにより、活性汚泥処理水の水質を向上させ、かつ該活性汚泥槽において糸状性細菌や放線菌が優勢になるのを防ぎ、さらに前記活性汚泥槽の下流に設けられた沈殿槽への流入部のスカム、脱窒による浮上スカムを防止する。また、活性汚泥中の硝酸性窒素濃度を指標として、この曝気時間、停止時間を決定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性処理をした排水（嫌気処理水）を活性汚泥法で好気性処理する水処理方法において、
嫌気処理水を活性汚泥槽に導き、該活性汚泥槽を断続的に曝気し、曝気停止時に無酸素状態を形成させて硝酸呼吸を行わせ、活性汚泥フロック形成を促進させることにより、活性汚泥処理水の水質を向上させ、かつ該活性汚泥槽において糸状性細菌や放線菌が優勢になるのを防ぎ、さらに前記活性汚泥槽の下流に設けられた沈殿槽への流入部のスカム、脱窒による浮上スカムを防止することを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
前記断続的な曝気が、曝気を０．５〜６時間行い、その後０．２〜４時間曝気停止する運転を１サイクルとし、それを繰り返すことにより行われる、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記曝気停止時に活性汚泥槽を撹拌することを含んでなる、請求項２に記載の水処理方法。
【請求項４】
曝気時間および曝気停止時間を、活性汚泥中の硝酸性窒素濃度を指標に調整する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
本発明は、排水の微生物学的処理に関し、より詳しくは嫌気性処理と好気性処理とを組み合わせた水処理方法に関する。
【０００２】
背景技術
嫌気処理水を活性汚泥処理装置で処理をすると、処理水質特に透視度（透明度）が悪化する。また、曝気槽で糸状性細菌や放線菌が発生したり、沈殿槽流入部のスカムが多く、脱窒による浮上スカムが増加する。
【０００３】
透視度悪化の原因は、嫌気処理水を活性汚泥で処理することにより、一般には低負荷となり、活性汚泥フロックは解体ぎみとなり、この解体した活性汚泥（ピンポイントフロック）により、処理水質の悪化（透視度悪化等）が引き起こされることによるものと考えられる。
【０００４】
この対策として、嫌気処理を通さない原排水を一部バイパスして嫌気処理水と混合後、活性汚泥処理をする方法がとられている。
【０００５】
しかし、バイパスを行うと活性汚泥の負荷がそれほど減少しないだけでなく、活性汚泥の全負荷に占めるバイパス水の負荷比率が大きく、原排水（バイパス水）の濃度変動が活性汚泥に大きく影響を与える。さらに、これを安定化させるためバイパス比を変更すると活性汚泥に流入する原水組成が変動し、水質（特に処理水透視度）が悪化するという悪循環に陥るおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７−１１８１７２号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２７９７号公報
【特許文献３】特開昭６１−１５７９３号公報
【特許文献４】特開昭６２−１１５８２７号公報
【特許文献５】特開昭６３−２８３７９６号公報
【特許文献６】特開平４−３５８５９８号公報
【特許文献７】特開平７−３２８６７９号公報
【特許文献８】特開平９−１６８７９４号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、嫌気性処理と好気性処理とを組み合わせた効率のよい水処理方法の提供をその目的としている。
【０００８】
そして、本発明による水処理方法は、嫌気性処理をした排水（嫌気処理水）を活性汚泥法で好気性処理する水処理方法であって、嫌気処理水を活性汚泥槽に導き、該活性汚泥槽を断続的に曝気し、曝気停止時に無酸素状態を形成させて硝酸呼吸を行わせ、活性汚泥フロック形成を促進させることにより、活性汚泥処理水の水質を向上させ、かつ該活性汚泥槽において糸状性細菌や放線菌が優勢になるのを防ぎ、さらに前記活性汚泥槽の下流に設けられた沈殿槽への流入部のスカム、脱窒による浮上スカムを防止することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明にあっては、曝気停止時に無酸素状態を形成さて硝酸呼吸を行わせ、解体分散した活性汚泥がこの硝酸呼吸をするときに排水中の有機物を吸着して解体されたフロックを修復すると同時に、活性汚泥混合液中に溶解している硝酸性窒素が脱窒することにより窒素が除去される。これにより活性汚泥処理水の水質が向上し、活性汚泥槽において糸状性細菌や放線菌が優勢になるのが防止される。さらに活性汚泥槽の下流に設けられた沈殿槽への流入部のスカム、脱窒による浮上スカムが防止される。
【発明の具体的説明】
【００１０】
本明細書において、本発明の特徴として述べる点を除き、また特に断らない限り、嫌気性処理および好気性処理は当業界において周知または通常の微生物学的な処理をそれぞれ意味する。
【００１１】
本発明において、原排水はまず嫌気性処理に付される。この嫌気性処理の条件等は、原排水の種類、量等を勘案して適宜決定されてよい。
【００１２】
本発明において嫌気性処理に付して得られた嫌気処理水は、次に好気性処理に付すために活性汚泥槽中に導入される。そして、この活性汚泥槽を断続的に曝気する。すなわち、本発明にあっては、活性汚泥の処理運転中に一定の間隔で曝気を停止し、硝酸呼吸を促進させる。これにより、解体、分散した活性汚泥が硝酸呼吸をする時に排水中の有機物を吸着して、解体されたフロックを修復すると同時に、活性汚泥混合液中に溶解している硝酸性窒素が脱窒することにより窒素が除去される。この反応を利用することにより、嫌気処理水が安定的に処理できる。とりわけ、処理水の透視度（透明度）を大きく改善することが出来るとの効果が得られる。また、活性汚泥槽において糸状性細菌や放線菌が優勢になるのを防ぎ、さらに活性汚泥槽の下流に設けられた沈殿槽への流入部のスカム、脱窒による浮上スカムを有効に防止することができるとの効果も得られる。
【００１３】
本発明にあって、曝気時間および曝気停止時間は活性汚泥中の硝酸性窒素濃度を指標に調整する。より具体的には、硝酸性窒素濃度が上昇したとき曝気時間を短縮しまたはこれを中止し、硝酸性窒素濃度が低下したとき曝気時間を増加しまたは曝気停止時間を短縮する。さらに本発明の一態様によれば、この断続的な曝気は、曝気を０．５〜６時間行い（好ましくは１〜４時間）、その後０．２〜４時間（好ましくは０．５〜２時間）曝気停止する運転を１サイクルとし、それを繰り返すことにより行われる。また、本発明の好ましい態様によれば、曝気停止時には活性汚泥槽を撹拌することが好ましい。曝気と曝気停止は、曝気槽全体において上記のように時間を定めて行われてもよく、また、曝気槽がいくつかのパスに区切られている場合、パス毎にあるいはゾーン毎に、処理水が上記の時間の間その区間にあるように、曝気区間および曝気停止区間を決めて行われてもよい。本発明の具体的な一態様によれば、例えば、硝酸性窒素濃度が４．６mg/l（硝酸イオン濃度２０mg/l）以上に上昇としたならば曝気時間を短縮し、または曝気停止時間を増加させる。一方、硝酸性窒素濃度が１．２mg/l（硝酸イオン濃度５mg/l）以下に低下したならば、曝気時間を増加し、または曝気停止時間を短縮する。なお、硝酸性窒素の最適値はそれそれの排水組成、活性汚泥処理形態等によって異なり、上記値が全ての場合に適用されるものではないことは無論である。
【実施例】
【００１４】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００１５】
実施例１ならびに比較例１および２
本実施例および本比較例では、嫌気処理水に対して行なう好気処理（活性汚泥処理）において、曝気を間欠的に行ないながら嫌気処理水のみを処理する場合（実施例１）、曝気を常時行ないながら嫌気処理水のみを処理する場合（比較例１）、および曝気を常時行ないながら嫌気処理水と総合排水（嫌気処理していない排水）との混合物を処理する場合（比較例２）の効果を比較した。この比較実験は、２００２年２月２０日（水曜日）から２００２年４月１日（月曜日）まで行なった。
各例において用いた装置は、１パスあたり１０Ｌ容の曝気槽を２パス備え、さらに、５Ｌ容の沈殿槽を備えたミニプラントとした。また、嫌気処理水のＢＯＤ／ＣＯＤｃｒの比は０．４０であり、総合排水のＢＯＤ／ＣＯＤｃｒの比は０．６５であった。従って、３０％の総合排水を含有する嫌気処理水（すなわちバイパス３０％）のＢＯＤ／ＣＯＤｃｒの比は０．４８となる。各例において使用した活性汚泥の量は、ＭＬＳＳ量として４０００〜４５００ｍｇ／Ｌとした。また、ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳの比は０．７であった。活性汚泥に対するＢＯＤ負荷は、２月２０日から３月１８日までは０．１２ｋｇＢＯＤ／ｋｇＭＬＶＳＳ・日とし、３月１８日から４月１日までは０．０６ｋｇＢＯＤ／ｋｇＭＬＶＳＳ・日とした。その他の条件は、以下の表に示す通りとした。
【００１６】
【表１】
2006088158.tif 000003
【００１７】
各例における好気処理後の排水透視度の経時変化を図１に示す。図１から明らかなように、運転開始５日目（２月２５日）以降の透視度は、適正負荷時（0.12kgBOD/kgMLVSS・日）および低負荷時（0.06kgBOD/kgMLVSS・日）の双方において、実施例１＞比較例２＞比較例１の順に高かった。特に、低負荷時においては、実施例１と比較例１および２との間で透視度に顕著な差異が認められ、従って、実施例１の条件では低負荷時においても透視度が低下しないことがわかった。また、実施例１では休日の間（２〜３日間）は運転を完全休止したが、再立上げ後３日目以降における透視度は８０〜１００ｃｍで安定していた。ただし、再立上げ後２日目に透視度が一旦低下したが、その低下幅は、運転日数が経過するにつれて小さくなった。
【００１８】
次に、各例における好気処理後の硝酸性窒素濃度の経時変化を図２に示す。図２から明らかなように、運転開始５日目（２月２５日）以降の硝酸性窒素濃度は、適正負荷時（0.12kgBOD/kgMLVSS・日）において、実施例１＜比較例１＜比較例２の順に低く、これは、間欠曝気運転による高い脱窒素効果を示す。特に、実施例１における適正負荷時の硝酸性窒素濃度は、１０ｍｇ／Ｌ以下で安定していた。
【００１９】
さらに、実施例１においては、曝気槽および沈殿槽におけるスカムの発生量が少なく、また、糸状菌や放線菌の発生も見られなかった。また、実施例１においては、余剰汚泥の発生量が少なく、さらには、曝気風量の削減により、必要となる電力量が、比較例に比べて約１／７であった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例および比較例における好気処理後の排水透視度の経時変化を示す図である。
【図２】実施例および比較例における好気処理後の硝酸性窒素濃度の経時変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年12月12日(2005.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性処理をした排水（嫌気処理水）を活性汚泥法で好気性処理する水処理方法において、
嫌気処理水を活性汚泥槽に導き、該活性汚泥槽を断続的に曝気することを含んでなり、
曝気停止を、活性汚泥槽に無酸素状態を形成させて硝酸呼吸を行わせ、該硝酸呼吸時に、解体分散した活性汚泥フロックの形成を促進し、前記解体分散した活性汚泥フロックを修復させるように行うことにより、活性汚泥処理水の水質を向上させるものであり、
ここで、前記解体分散した活性汚泥フロックを修復させるのに必要な長さの曝気停止時間を、活性汚泥中の硝酸性窒素濃度を指標に調整することを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
活性汚泥処理槽における曝気時に、活性汚泥フロックが解体分散する、請求項１記載の水処理方法。
【請求項３】
前記硝酸呼吸時に、前記解体分散した活性汚泥フロックに排水中の有機物を吸着させることにより、前記解体分散した活性汚泥フロックの形成を促進し、前記解体分散した活性汚泥フロックを修復させる、請求項１または２に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記活性汚泥槽に導かれるものが嫌気処理水のみである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項５】
前記硝酸呼吸を行うことにより、同時に活性汚泥混合液中に溶解している硝酸性窒素が脱窒することにより窒素が除去される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記曝気停止時に活性汚泥槽を撹拌することを含んでなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項７】
曝気時間を、活性汚泥中の硝酸性窒素濃度を指標に調整することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項８】
硝酸性窒素濃度が上昇したときは曝気時間を短縮しまたは曝気停止時間を増加し、硝酸性窒素濃度が低下したときは曝気時間を増加しまたは曝気停止時間を短縮する、請求項７に記載の水処理方法。
【請求項９】
前記曝気時間を、０．５〜６時間の範囲で調整し、前記曝気停止時間を、０．２〜４時間の範囲で調整する、請求項７または８に記載の水処理方法。
【請求項１０】
前記曝気停止により、好気性処理での余剰汚泥発生量および／または曝気風量が削減できる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の水処理方法。