(57)【要約】【課題】調整槽における生物処理機能の維持及び硫化水素の発生抑制を可能とする生物処理装置を提供する。【解決手段】生物処理装置１は、有機性排水を受け入れる第１調整槽１６と、第１調整槽１６から有機性排水を受け入れる第２調整槽２０と、第２調整槽２０から有機性排水を受け入れ、該有機性排水を生物処理する生物処理槽１２と、第１調整槽１６内の有機性排水を第２調整槽へ供給する第１供給装置１８と、第２調整槽２０内の有機性排水を生物処理槽１２へ供給する第２供給装置２２と、第２調整槽２０に設置される曝気装置２４ｂと、を備え、第１調整槽１６内及び第２調整槽２０内には担体が配置されず、装置の運転時に、第１供給装置１８による有機性排水供給量を第２供給装置２０による有機性排水供給量より大きくし、第２調整槽２０内の水位を第１調整槽１６内の水位より高く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】
有機性排水を受け入れる第１調整槽と、
前記第１調整槽から有機性排水を受け入れる第２調整槽と、
前記第２調整槽から有機性排水を受け入れ、該有機性排水を生物処理する生物処理槽と、
前記第１調整槽内の有機性排水を前記第２調整槽へ供給する第１供給手段と、
前記第２調整槽内の有機性排水を前記生物処理槽へ供給する第２供給手段と、
前記第２調整槽に設置される曝気手段と、を備える生物処理装置であって、
前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体が配置されず、
装置の運転時に、前記第１供給手段による有機性排水供給量を前記第２供給手段による有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする生物処理装置。
【請求項２】
前記第１調整槽と前記第２調整槽との間に設けられる越流部を有し、前記越流部を介して前記第２調整槽内の有機性排水の一部が前記第１調整槽へ返送されることを特徴とする請求項１に記載の生物処理装置。
【請求項３】
前記第１調整槽に受け入れられる前記有機性排水は、ＢＯＤ濃度（Ａ）に対する硫酸イオン濃度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．０２６以上の有機性排水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の生物処理装置。
【請求項４】
前記第２調整槽内の有機性排水の滞留時間は、６時間以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生物処理装置。
【請求項５】
第１調整槽により有機性排水を受け入れる第１工程と、
前記第１調整槽内の有機性排水を第２調整槽に供給して、有機性排水を曝気処理する第２工程と、
前記第２調整槽内の有機性排水を生物処理槽に供給して、有機性排水を生物処理する第３工程と、を備え、
前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体を配置せず、
前記第２工程における前記第２調整槽への有機性排水供給量を、前記第３工程における前記生物処理槽への有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする生物処理方法。
【請求項６】
有機性排水を生物処理する生物処理槽の前段に設置される調整装置であって、
有機性排水を受け入れる第１調整槽と、
前記第１調整槽から有機性排水を受け入れる第２調整槽と、
前記第１調整槽内の有機性排水を前記第２調整槽へ供給する第１供給手段と、
前記第２調整槽内の有機性排水を前記生物処理槽へ供給する第２供給手段と、
前記第２調整槽に設置される曝気手段と、を備え、
前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体が配置せれず、
装置の運転時に、前記第１供給手段による有機性排水供給量を前記第２供給手段による有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物処理装置、生物処理方法、及び生物処理装置に用いられる調整装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等から排出される有機性排水には、濃度変動や流量変動等がある。有機性排水を生物処理する際には、これらの変動を抑える必要があるため、濃度や流量等を均質化する目的等で、生物処理槽の前段に、調整槽が設けられている。
【０００３】
調整槽には、例えば、有機性排水を撹拌するために、曝気空気が供給されるが、この曝気空気により、調整槽内に流入した有機性排水が生物処理され、有機性排水中の有機物の一部が除去される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、２槽に分割された調整装置であって、２槽の各槽には、曝気装置が設置され、２槽のうちの一方の槽のみが、微生物を保持するための担体が配された槽となっている調整装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、調整槽に担体を設置して、曝気処理した場合、調整槽での生物処理機能は維持し易いが、調整槽内の有機性排水への酸素溶解量が不十分であると、調整槽内が嫌気化され、硫化水素が発生する場合があり、作業環境の悪化が懸念される。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、調整槽における生物処理機能の維持及び硫化水素の発生抑制を可能とする生物処理装置、生物処理方法及び調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る生物処理装置は、有機性排水を受け入れる第１調整槽と、前記第１調整槽から有機性排水を受け入れる第２調整槽と、前記第２調整槽から有機性排水を受け入れ、該有機性排水を生物処理する生物処理槽と、前記第１調整槽内の有機性排水を前記第２調整槽へ供給する第１供給手段と、前記第２調整槽内の有機性排水を前記生物処理槽へ供給する第２供給手段と、前記第２調整槽に設置される曝気手段と、を備える生物処理装置であって、前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体が配置されず、装置の運転時に、前記第１供給手段による有機性排水供給量を前記第２供給手段による有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする。
【０００９】
また、前記生物処理装置において、前記第１調整槽と前記第２調整槽との間に設けられる越流部を有し、前記越流部を介して前記第２調整槽内の有機性排水の一部が前記第１調整槽へ返送されることが好ましい。
【００１０】
また、前記生物処理装置において、前記第１調整槽に受け入れられる前記有機性排水は、ＢＯＤ濃度（Ａ）に対する硫酸イオン濃度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．０２６以上の有機性排水であることが好ましい。
【００１１】
また、前記生物処理装置において、前記第２調整槽内の有機性排水の滞留時間は、６時間以上であることが好ましい。
【００１２】
また、本実施形態の生物処理方法は、第１調整槽により有機性排水を受け入れる第１工程と、前記第１調整槽内の有機性排水を第２調整槽に供給して、有機性排水を曝気処理する第２工程と、前記第２調整槽内の有機性排水を生物処理槽に供給して、有機性排水を生物処理する第３工程と、を備え、前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体を配置せず、前記第２工程における前記第２調整槽への有機性排水供給量を、前記第３工程における前記生物処理槽への有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする。
【００１３】
また、本実施形態の調整装置は、有機性排水を生物処理する生物処理槽の前段に設置される調整装置であって、有機性排水を受け入れる第１調整槽と、前記第１調整槽から有機性排水を受け入れる第２調整槽と、前記第１調整槽内の有機性排水を前記第２調整槽へ供給する第１供給手段と、前記第２調整槽内の有機性排水を前記生物処理槽へ供給する第２供給手段と、前記第２調整槽に設置される曝気手段と、を備え、前記第１調整槽内及び前記第２調整槽内には担体が配置されず、装置の運転時に、前記第１供給手段による有機性排水供給量を前記第２供給手段による有機性排水供給量より大きくし、前記第２調整槽内の水位を前記第１調整槽内の水位より高くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本実施形態によれば、調整槽における生物処理機能の維持及び硫化水素の発生抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る生物処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】調整装置の変形例を示す模式図である。
【図３】比較例１の調整装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る生物処理装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、生物処理装置１は、調整装置１０、生物処理槽１２を備える。調整装置１０は、第１調整槽１６、第１供給装置１８、第２調整槽２０、第２供給装置２２、第２供給装置２２に設置される曝気装置２４ｂを備えている。また、調整装置１０は、排水流入ライン２５、第１調整槽１６に設置されるレベルスイッチ２６ａ及び曝気装置２４ａ、第２調整槽２０に設置されるレベルスイッチ２６ｂ、第１調整槽１６と第２調整槽２０との間に設けられる越流部としてのオーバーフローライン２８を備えていてもよい。
【００１８】
第１供給装置１８は、第１調整槽１６内の有機性排水を第２調整槽２０へ供給する第１供給手段として機能するものであり、例えば、第１送水ポンプ３０、第１排水ライン３２を備えている。図１に示す第１送水ポンプ３０は、レベルスイッチ２６ａと電気的に接続されている。レベルスイッチ２６ａは、第１調整槽１６内の水位に基づいて作動し、第１送水ポンプ３０を起動又は停止させる。
【００１９】
図１に示す第２供給装置２２は、第２調整槽２０内の有機性排水を生物処理槽１２へ供給する第２供給手段として機能するものであり、例えば、第２送水ポンプ３４、第２排水ライン３６を備えている。図１に示す第２送水ポンプ３４は、レベルスイッチ２６ｂと電気的に接続されている。レベルスイッチ２６ｂは、第２調整槽２０内の水位に基づいて作動し、第２送水ポンプ３４を起動又は停止させる。
【００２０】
第１調整槽１６及び第２調整槽２０は、例えば生物処理槽１２へ流入する有機性排水の流量を調整するための槽であり、生物処理槽１２の前段に設置される。また、後述するように第２調整槽２０では、有機性排水が曝気処理されるため、有機性排水中の有機物の一部が好気条件で生物処理される。なお、第１調整槽１６及び第２調整槽２０は、有機性排水の有機物濃度の調整やｐＨ調整等を兼ねていてもよい。
【００２１】
第１調整槽１６には、排水流入ライン２５が接続されている。第１排水ライン３２の一端は、第１調整槽１６内に設置された第１送水ポンプ３０に接続され、他端は、第２調整槽２０に接続されている。第２排水ライン３６の一端は、第２調整槽２０内に設置された第２送水ポンプ３４に接続され、他端は生物処理槽１２に接続されている。オーバーフローライン２８の一端は、第２調整槽２０に接続され、他端は、第１調整槽１６に接続されている。オーバーフローライン２８は、第２調整槽２０内の有機性排水が所定水位を越えた時に、所定水位を越えた有機性排水をオーバーフローさせて第１調整槽１６へ返送する流路である。なお、図１における各ラインの接続位置や各ポンプの設置位置等は例示であって、これに限定されるものではない。
【００２２】
以下に、図１に示す生物処理装置１の動作について説明する。
【００２３】
本実施形態の処理対象である有機性排水は、生物処理される有機物を含む排水であれば特に制限されるものではなく、例えば、下水、電子産業排水や化学工場排水や食品工場排水等の工場排水等が挙げられる。
【００２４】
有機性排水は、排水流入ライン２５を通り、第１調整槽１６に供給される（第１工程）。第１調整槽１６には、曝気装置２４ａから空気（酸素）が供給され、第１調整槽１６内の有機性排水が撹拌される。なお、第１調整槽１６では、曝気装置２４ａによる空気供給により（曝気処理により）、有機性排水中の有機物の一部が生物処理される場合がある。第１調整槽１６の水位が上昇し、設定水位を越えると、レベルスイッチ２６ａが作動して、第１送水ポンプ３０を起動させる。第１調整槽１６内の有機性排水は、第１送水ポンプ３０により、第１排水ライン３２を介して第２調整槽２０に供給される。第２調整槽２０には、曝気装置２４ｂから空気（酸素）が供給され、有機性排水が曝気処理される（第２工程）。これにより、第２調整槽２０内では、有機性排水中の有機物の一部が生物処理される。第２調整槽２０の水位が上昇し、設定水位を越えると、レベルスイッチ２６ｂが作動して、第２送水ポンプ３４を起動させる。第２調整槽２０内の有機性排水は、第２送水ポンプ３４により、第２排水ライン３６を介して生物処理槽１２に供給され、生物処理槽１２内で、有機性排水の生物処理が行われる（第３工程）。
【００２５】
ここで、図１に示す生物処理装置１では、第１調整槽１６から第２調整槽２０への有機性排水供給量を第２調整槽２０から生物処理槽１２への有機性排水供給量より大きくし、第１調整槽１６の水位より第２調整槽２０の水位を高く設定する。有機性排水供給量とは、単位時間当たりにおける有機性排水の供給量を意味している。上記供給量の設定は、例えば、第１送水ポンプ３０の容量を第２送水ポンプ３４の容量より大きくしたり、第１送水ポンプ３０の出力を第２送水ポンプ３４の出力より大きくしたりすることで可能となる。
【００２６】
このように、第２調整槽２０への有機性排水供給量を生物処理槽１２への有機性排水供給量より大きくし、第１調整槽１６の水位より第２調整槽２０の水位を高くすることで、第２調整槽２０内の有機性排水への酸素溶解効率が高くなるため、曝気装置２４ｂにより供給された空気（酸素）を効率的に生物処理に活用することができる。その結果、第２調整槽２０において安定した生物処理機能を維持することが可能となる。
【００２７】
また、図１に示す生物処理装置１においては、第１調整槽１６及び第２調整槽２０からの硫化水素の発生が抑制される。そもそも硫化水素は、有機性排水中の硫酸又は硫酸塩が硫酸塩還元菌により還元されることにより発生するものであるが、本発明者らは、調整槽に担体（流動床担体や固定床担体）が配置され、調整槽内の有機性排水への酸素溶解量が不十分な状況において、硫酸塩還元菌が優先して増殖、硫化水素が発生することを見出した。そして、第１調整槽１６及び第２調整槽２０に担体を配置していない生物処理装置１においては、各槽内において硫酸塩還元菌が増殖し難く、硫化水素の発生が抑制される。
【００２８】
工場排水等の有機性排水には、通常、硫酸又は硫酸塩が含まれている。また、第１調整槽１６に流入する有機性排水に硫酸又は硫酸塩が含まれていなくても、生物処理槽１２の前段に設置される各調整槽では、有機性排水のｐＨ調整を行う場合があり、その際には、有機性排水に硫酸が含まれる場合がある。そして、図１に示す生物処理装置１によれば、いずれの場合においても、硫化水素の発生を抑制することが可能である。
【００２９】
また、図１に示す生物処理装置１では、第２調整槽２０への有機性排水供給量を生物処理槽１２への有機性排水供給量より大きくし、第２調整槽２０の水位を高くして、第２調整槽２０内の有機性排水をオーバーフローライン２８から第１調整槽１６へ返送することが好ましい。このように、第１調整槽１６と第２調整槽２０との間で、有機性排水を循環させることにより、第１調整槽１６及び第２調整槽２０内の有機性排水中の有機物濃度を均一化することが可能となる。その結果、第１調整槽１６に流入する有機性排水中の有機物濃度が変動しても、第２調整槽２０では、安定した生物処理機能を維持することが可能となる。
【００３０】
図１に示す生物処理装置１における第１送水ポンプ３０及び第２送水ポンプ３４の停止動作の一例を説明する。まず、排水流入ライン２５からの有機性排水の供給が停止すると、第１調整槽１６の水位が低下する。第１調整槽１６内の水位が設定水位以下になると、レベルスイッチ２６ａが作動して、第１送水ポンプ３０を停止させる。第１送水ポンプ３０の停止により、第２調整槽２０内の水位が低下して、設定水位に達すると、レベルスイッチ２６ｂが作動して、第２送水ポンプ３４を停止させる。
【００３１】
第１調整槽１６の設定水位は、第１送水ポンプ３０が運転可能な最低水位とすることが望ましく、例えば、５０ｃｍ以上とすることが望ましい。また、第２調整槽２０の設定水位は、流量調整機能、槽内における生物維持、酸素供給の点等から、最大水位の７〜８割程度とすることが望ましい。これは、第２調整槽２０の最大水位で運転することを制限するものではなく、最大水位で運転してもよい。
【００３２】
図２は、調整装置の変形例を示す模式図である。図２に示す調整装置１０は、内部隔壁３８を有し、内部隔壁３８によって、第１調整槽１６と第２調整槽２０に分割された分割型調整槽を有する。内部隔壁３８の上方は、第１調整槽１６と第２調整槽２０とが連通する空間４０を有し、この空間４０が、第１調整槽１６と第２調整槽２０との間に設けられる越流部となる。すなわち、第２調整槽２０内の有機性排水の一部は、空間４０（越流部）を通り第１調整槽１６へ返送される。なお、図２に示す調整装置１０では、第１送水ポンプ３０及び第２送水ポンプ３４が、各調整槽の外に配置される外付けポンプであるが、図１と同様に、各調整槽内に配置される水中ポンプでもよい。
【００３３】
第１調整槽１６には、有機性排水を撹拌する撹拌装置を設けることが好ましい。撹拌装置は、前述した曝気装置２４ａでもよいが、モーター等により撹拌翼が回転する撹拌機等でもよい。
【００３４】
第２調整槽２０には、有機性排水に対する生物処理機能を維持するために、曝気装置２４ｂを設ける必要がある。曝気装置２４ｂは、後段の生物処理槽１２で処理すべき有機物量を削減し、生物処理槽１２の容積をコンパクト化する等の点で、第２調整槽２０でのＢＯＤ除去率が３０〜５０％となるように酸素供給を行うことが望ましい。前述したように、第２調整槽２０では水位を高く維持するため、酸素溶解効率が高くなり曝気した空気を効率的に生物処理に活用できる。また、水位変動が少ないことから、有機物除去に必要な曝気量を正確に試算することが可能となるため、曝気にかかるコストを抑えることも可能である。なお、ここでいうＢＯＤ除去率は、有機性排水由来のＢＯＤを除去した割合を意味し、以下の式で求められる。
ＢＯＤ除去率＝（（α−β）／α）×１００
α：排水流入ライン２５から第１調整槽１６へ流入する有機性排水のＢＯＤ濃度
β：第２調整槽２０から後段の生物処理槽１２に送水される排水のＢＯＤ濃度
各ＢＯＤ濃度は、排水中の懸濁物質を５Ａろ紙、５Ｃろ紙、０．４５μｍフィルターのいずれかでろ過した後のＢＯＤ濃度である。
【００３５】
第２調整槽２０に設置される曝気装置２４ｂとしては、例えば、ブロワ等に接続された散気管やディフューザー等が挙げられる。また、酸素溶解効率を向上させるために水中撹拌機等を併用してもよい。
【００３６】
第２調整槽２０内の有機性排水のｐＨは、中性域が好ましく 、具体的にはｐＨ６〜８であることが好ましく、ｐＨ６．５〜７．５であることがより好ましい。ｐＨ調整には酸薬剤やアルカリ薬剤等のｐＨ調整剤が用いられる。なお、第２調整槽２０では、曝気処理による脱炭酸によって、ｐＨが上昇し易いため、第２調整槽２０に流入する有機性排水が酸性を示す場合には、第２調整槽２０に添加するアルカリ薬剤の削減が期待される。
【００３７】
第２調整槽２０の有機性排水を越流部を介して第１調整槽１６に返送する場合には、排水流入ライン２５の出口に近い位置に越流部の出口を設けることが望ましい。これにより、排水流入ライン２５から第１調整槽１６に供給される有機性排水と第２調整槽２０から第１調整槽１６に返送される有機性排水との接触効率が向上する。例えば、排水流入ライン２５から第１調整槽１６に流入する有機性排水が弱酸性を示し、第２調整槽２０から第１調整槽１６に返送する有機性排水が弱アルカリ性を示す場合には、上記接触効率の向上により、第１調整槽１６内で速やかに中和処理することが可能となる。
【００３８】
有機性排水中の有機物として、油脂や難分解性有機物が含まれる場合には、通常、調整槽とは別に微生物製剤を添加して、油脂や難分解性有機物を分解する微生物を培養する培養槽を設ける必要がある。本実施形態では、第２調整槽２０に微生物製剤を添加すれば、第２調整槽２０が培養槽を担うことも可能であり、これにより処理コストの削減が図られる。
【００３９】
第１調整槽１６の槽容積は、排水流入ライン２５からの有機性排水量に合わせて任意に決定される。第２調整槽２０内の有機性排水の滞留時間は、有機性排水中の有機物の除去率等の点で、２時間以上とすることが好ましく、６時間以上とすることがより好ましい。第２調整槽２０内の有機性排水の滞留時間の上限は、例えば、水槽のコストを抑えるため、２４時間以下とすることが望ましい。ここで記載する第２調整槽２０内の有機性排水の滞留時間とは、第２調整槽２０の槽容積を、第２調整槽２０から生物処理槽１２への有機性排水供給量で除した値である。
【００４０】
第２調整槽２０から生物処理槽１２への有機性排水供給量（Ｘ）に対する第１調整槽１６から第２調整槽への有機性排水供給量（Ｙ）の比は、第２調整槽での生物処理性能の向上等の点で、例えば１．０５〜２．００の範囲であることが好ましく、１．４０〜１．５０の範囲であることがより好ましい。
【００４１】
本実施形態では、ＢＯＤ濃度（Ａ）に対する硫酸イオン濃度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．０２６以上の有機性排水を排水流入ライン２５から第１調整槽１６に供給しても、各調整槽において硫化水素の発生を抑制することが可能である。本実施形態では、第１調整槽１６や第２調整槽２０に担体を配置しないため、上記濃度比の有機性排水を対象としても、前述したように、硫酸塩還元菌が増殖し難いためである。
【００４２】
第１送水ポンプ３０及び第２送水ポンプ３４の起動・停止は、第１調整槽１６及び第２調整槽２０に設置したレベルスイッチに限定されるものではなく、例えば、圧力式レベル計を備える制御装置でもよい。制御装置は、圧力式レベル計により測定される調整槽内の水位値を予め設定した設定水位と比較し、設定水位を超えている場合には、起動信号を送水ポンプに送信し、設定水位以下の場合には、停止信号を送水ポンプに送信する。
【００４３】
生物処理槽１２は、従来知られている生物処理システムを利用することが可能であり、例えば、標準活性汚泥法による生物処理システムでもよいし、Ａ２Ｏ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ａｎｏｘｉｃ−Ｏｘｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）やＡＯ（Ａｎａｅｒｏｂｉｃ−Ｏｘｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）等の栄養塩除去型システムでもよいし、オキシデーションディッチ法、ステップ流入型多段活性汚泥法等の生物処理システムであってもよい。また、ポリウレタン、プラスチック、樹脂等の担体を利用した生物処理システムでもよい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
＜実施例１＞
図１に示す調整装置を用いて、食品工場の実排水を試験した。実排水を５Ｃろ紙でろ過した後のＢＯＤ濃度は６００ｍｇ／Ｌであった。調整装置の運転条件は以下の通りである。
【００４６】
第１調整槽の槽容積：４００Ｌ
第２調整槽の槽容積：４００Ｌ
第２調整槽内の実排水の滞留時間：約９時間
工場からの実排水を調整槽へ流入させる時間：１８時間／日
第１調整槽から第２調整槽への排水供給量：第２調整槽から系外への排水排出量の１．５倍
第２調整槽から系外への排水排出量：第１調整槽への実排水流入量を２４時間で排出できる流量（上記排水排出量が第２調整槽から生物処理槽への有機性排水供給量に対応している。）
第２調整槽の水位：最大水位の７割以上となるようにレベルスイッチで制御
【００４７】
＜比較例１＞
図３に示す調整装置を用いて、工場からの上記実排水を試験した。図３に示す調整装置１１は、排水流入ライン１３、単一の調整槽１５、ポンプ１７、排出ライン１９、曝気装置２１を備えている。ポンプ１７及び曝気装置２１は調整槽１５内に設置されている。排水流入ライン１３は調整槽１５に接続され、工場からの実排水が排水流入ライン１３から調整槽１５に流入される。排出ライン１９の一端はポンプ１７に接続されている。ポンプ１７の起動により、調整槽１５内の有機性排水が排出ライン１９から系外へ排出される。比較例１の調整装置１１の運転条件は以下の通りである。
【００４８】
調整槽の槽容積：８００Ｌ
調整槽内の実排水の滞留時間：１８時間
工場からの実排水を調整槽へ流入させる時間：１８時間／日
調整槽から系外への排水排出量：調整槽への実排水流入量を２４時間で排出できる流量
【００４９】
実施例１、比較例１ともに、同様の散気装置、曝気風量で比較を行ったが、実施例１の調整装置におけるＢＯＤ除去量（実排水を５Ｃろ紙でろ過した後のＢＯＤ濃度と第２調整槽から排出された排水を５Ｃろ紙でろ過した後のＢＯＤ濃度の差）は、３００ｇＢＯＤ／日であり、比較例１の調整装置におけるＢＯＤ除去量（実排水のＢＯＤ濃度と調整槽から排出された排水のＢＯＤ濃度との差）は、２３０ｇＢＯＤ／日であった。このように、実施例１の調整装置は、比較例１の調整装置より３割程度の高いＢＯＤ除去量を示し、生物処理性能が向上する結果となった。
【００５０】
実施例１の調整装置及び比較例１の調整装置に清水を貯めて酸素溶解量を確認した結果、この時の実施例１の第２調整槽における酸素溶解量は、比較例１の調整槽における酸素溶解量より３割程度多い結果となった。酸素溶解量は、調整槽のある水位において非定常法により、清水中の酸素溶解量を測定し、一日の水位変動パターンに当てはめて算出した値である。また、本試験は約２週間実施したが、実施例１では第２調整槽の水位を高く保つことで、ＢＯＤ処理に寄与する微生物を調整槽内に維持することができ、生物処理能は安定していた。
【００５１】
＜実施例２＞
図１に示す調整装置を用いて、以下の組成の模擬排水を試験した。模擬排水は、ＢＯＤ濃度が３０００ｍｇ／Ｌとなるように、下記４種の物質を水道水に溶解して調整したものである。
ペプトン：２２８０ｍｇ／Ｌ
カツオエキス：１５００ｍｇ／Ｌ
塩化ナトリウム：１２００ｍｇ／Ｌ
Ｎａ２ＨＰＯ４：３００ｍｇ／Ｌ
【００５２】
実施例２における調整装置の運転条件は以下の通りである。
【００５３】
第１調整槽の槽容積：１２Ｌ
第２調整槽の槽容積：２〜１２Ｌ
第１調整槽への模擬排水供給量：２４Ｌ／日
第１調整槽から第２調整槽への排水供給量：第２調整槽から系外への排水排出量の１．５倍
第２調整槽から系外への排水排出量：２４Ｌ／日
第２調整槽の水位：最大水位
実排水を調整槽へ流入させる時間：２４時間／日
【００５４】
第２調整槽の槽容積を上記範囲で変更して、第２調整槽内の排水の滞留時間を、２、４、６、８、１０、１２時間に調整した。各滞留時間で運転した時の実施例２の調整装置におけるＢＯＤ除去率を求めた。その結果を表１に示す。
ＢＯＤ除去率＝（（α−β）／α）×１００
α：模擬排水のＢＯＤ濃度
β：第２調整槽から排出された排水を５Ｃろ紙でろ過した後のＢＯＤ濃度
【００５５】
【表１】
2019126772.tif 000003
【００５６】
表１の結果から分かるように、第２調整槽内の排水の滞留時間を６時間以上とすることで、ＢＯＤ除去率を３０％以上とすることができた。
【００５７】
＜実施例３＞
図１に示す調整装置を用いて、以下の組成の模擬排水を試験した。模擬排水は、ＢＯＤ濃度が２４００ｍｇ／Ｌ、ＤＯＣ濃度が１０００ｍｇ／Ｌとなるように、下記５種の物質を水道水に溶解して調整し、さらに、ＢＯＤ:Ｎ:Ｐが１００:５:１となるように栄養剤を添加したものである。
カツオエキス：５２０ｍｇ／Ｌ
スクロース：１２９０ｍｇ／Ｌ
酢酸ナトリウム：９９０ｍｇ／Ｌ
プロピオン酸：０．５４ｍＬ／Ｌ
Ｎａ２ＳＯ４:１４８０ｍｇ／Ｌ
【００５８】
実施例３における調整装置の運転条件は以下の通りである。
第１調整槽の槽容積：１２Ｌ
第２調整槽の槽容積：８Ｌ
第２調整槽内の排水の滞留時間：８時間
第１調整槽への模擬排水供給量：２４Ｌ／日
第１調整槽から第２調整槽への排水供給量：第２調整槽から系外への排水排出量の１．５倍
第２調整槽から系外への排水排出量：２４Ｌ／日
第２調整槽の水位：最大水位の７割以上となるようにレベルスイッチで制御
第２調整槽の曝気量：ＢＯＤとして５０％除去相当分
第２調整槽の溶存酸素濃度：０〜０．１ｍｇ／Ｌ
【００５９】
＜比較例２＞
第２調整槽内に、担体としてのポリウレタンスポンジを、第２調整槽の槽容積に対して２０％充填したこと以外は、実施例３と同様とした。
【００６０】
模擬排水、実施例３の第２調整槽から排出された排水、比較例２の第２調整槽から排出された排水中の硫酸イオン濃度をイオンクロマトグラフで測定した。また、実施例３の第２調整槽から排出された排水、比較例２の第２調整槽から排出された排水を５Ｃろ紙でろ過した後のＢＯＤ濃度、ＤＯＣ濃度を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
硫酸イオン除去量は、担体を充填した比較例２の方が、担体を充填していない実施例３より多く、比較例２では硫化水素が発生していた。なお、比較例２で使用した担体が黒く変色していたことから、第２調整槽が嫌気状態となっていたと考えられる。実施例３の調整装置では、硫酸塩還元はほとんど起こらず、硫化水素の発生が抑えられた。担体を充填していない実施例３の調整装置では、例えば、槽内の汚泥滞留時間が水滞留時間と同等となるため、硫酸塩還元菌が優占することができなかったことによるものと推察される。
【００６３】
表２の結果から、実施例３では、処理したＢＯＤ濃度１１５０ｍｇ／Ｌ、ＤＯＣ濃度４７０ｍｇ／Ｌに対し、消費した硫酸イオン濃度３０ｍｇ／Ｌとなる。硫酸イオンの消費は、好気条件の生物処理において、菌体が栄養源として消費したことによるものと考えられる。したがって、硫酸イオン濃度／ＢＯＤ濃度比が０．０２６以上、又は硫酸イオン濃度／ＤＯＣ濃度の比が０．０６４以上である有機性排水を処理対象とすることで、第２調整槽における生物処理性能を向上させることができると言える。また、硫酸イオン濃度／ＢＯＤ濃度比が０．０２６以上、又は硫酸イオン濃度／ＤＯＣ濃度の比が０．０６４以上である有機性排水を処理対象とすると、各調整槽に担体を充填した調整装置では、硫化水素の発生が懸念されるが、実施例３の調整装置では、各調整槽に担体が充填されていないため、硫化水素の発生が抑制される。実施例３の調整装置では、硫酸イオン濃度／ＢＯＤ濃度の比が０．４である有機性排水を処理対象としても、硫化水素は発生しなかった。
【符号の説明】
【００６４】
１  生物処理装置、１０，１１  調整装置、１２  生物処理槽、１３，２５  排水流入ライン、１５  調整槽、１６  第１調整槽、１７  ポンプ、１８  第１供給装置、１９  排出ライン、２０  第２調整槽、２１，２４ａ，２４ｂ  曝気装置、２２  第２供給装置、２６ａ，２６ｂ  レベルスイッチ、２８  オーバーフローライン、３０  第１送水ポンプ、３２  第１排水ライン、３４  第２送水ポンプ、３６  第２排水ライン、３８  内部隔壁、４０  空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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