(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生物処理槽を多段に配置し、
各段の生物処理槽内には、有機性排水又は前段の生物処理槽で処理された処理水を流入する流入部と、当該生物処理槽内で処理した処理水を排出する排出部とが設けられ、
最終段の生物処理槽の後段に沈殿池を設け、前記最終段の生物処理槽で処理された処理水を流入し、沈殿処理された処理水を排出する有機性排水の生物処理装置において、
全ての該生物処理槽内に、固定型接触担体を配置し、
該固定型接触担体の配置位置よりも下側に、散気手段を備え、
該固定型接触担体の配置位置よりも上側に該流入部を配置し、
該固定型接触担体の配置位置よりも下側に該排出部を配置し、
該生物処理槽は、有機性排水が流入する第一生物処理槽と、有機性排水が流入せず、前段からの処理水が流入する第二生物処理槽とに分けられ、
該第一生物処理槽で処理した処理水を該第二生物処理槽に通水し、
さらに、該第一生物処理槽に流入する有機性排水の有機物濃度と流量を測定する有機物負荷測定器を備え、
該第一生物処理槽を構成する各生物処理槽に流入する有機性排水の流入量を、該有機物負荷測定器の測定値に基づき調整する流入量調整手段を備え、
該流入量調整手段は、該有機物負荷測定器の測定結果に基づき、該第一生物処理槽を構成する各生物処理槽に流入する有機物流入負荷がＣＯＤＣｒで３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように該流入量を調整することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機性排水の生物処理装置において、
該流入量調整手段は、該有機物負荷測定器の測定結果に基づき、全ての該生物処理槽に対する有機物負荷がＣＯＤＣｒで０．７５〜３ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように該流入量を調整することを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
【請求項３】
複数の生物処理槽を多段に配置した生物処理装置を用いて有機性排水を処理する有機性排水の生物処理方法において、
全ての該生物処理槽内では、固定型接触担体を備え、有機性排水又は前段の生物処理槽で処理された処理水を該固定型接触担体の配置位置の上側から導入し、生物処理槽内では空気を供給しながら処理が行なわれ、該固定型接触担体の配置位置の下側から処理された処理水を排出する生物処理工程を有し、
該生物処理工程は、有機性排水を導入して処理する第一生物処理工程と、有機性排水を導入せず、前段からの処理水を導入し処理する第二生物処理工程に分けられ、
該第一生物処理工程で処理された処理水を該第二生物処理工程で処理し、
該第二生物処理工程で処理された処理水を沈殿処理する沈殿処理工程を備え、
該第一生物処理工程では、該生物処理槽に流入する有機性排水の有機物濃度と流量を測定し、該有機性排水の流入量を調整する共に、該有機性排水の流入量の調整は、該第一生物処理工程を構成する各生物処理槽に流入する有機物流入負荷がＣＯＤＣｒで３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように行なうことを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の有機性排水の生物処理方法において、
該有機性排水の流入量の調整は、全ての該生物処理槽に対する有機物負荷がＣＯＤＣｒで０．７５〜３ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように行なうことを特徴とする有機性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、有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法に関するものであり、微生物菌によって処理効率を向上させ、かつ微生物菌の捕食を利用した余剰汚泥発生量の削減が可能な有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性排水の生物処理では、活性汚泥法が広く行われている。活性汚泥法は処理水水質に優れ、メンテナンスが容易であることから下水処理や産業排水処理設備で広く用いられている。しかしながら、活性汚泥法におけるＢＯＤ容積負荷は０．３〜０．８ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ程度であり、広い敷地面積が必要となる。また分解した有機物の４０〜５０％を菌体合成に使用するため、余剰汚泥の発生量が多く問題となる。
【０００３】
この他に有機性排水の生物処理では、処理槽内の微生物濃度を高く保持するために担体を用いた流動床法がある。この方法は、一般的な活性汚泥法と比べて処理槽容積あたりの有機物負荷を高くとることができ、処理効率に優れているため、処理槽容積を小さくすることが可能である。
【０００４】
特許文献１には、有機性排水を第一処理槽で細菌処理して、排水中に含まれる有機物を酸化分解し、分散した細菌を含む非凝集細菌に変換される。その後第二処理槽で固着性原生動物によって捕食除去され余剰汚泥の生成量を極めて少なくすることが開示されている。しかし、第二処理槽では固液分離可能なフロックを生成させる必要があり、増殖速度の小さい原生動物を増殖されるためには、第二処理槽の汚泥滞留時間を長くとるために処理槽を大きくする必要がある。
【０００５】
また、処理槽に担体を添加した高負荷処理が知られている。例えば特許文献２では、第一処理槽に担体が占める体積が５〜３０％の担体を投入し、ＢＯＤ容積負荷２〜１００ｋｇ／ｍ３／ｄａｙで処理することにより微生物が増殖し、担体に保持されることによって高負荷処理が可能となる。さらにこの処理水を２０〜９０％の担体を投入した第二処理槽に送り、ＢＯＤ容積負荷０．１〜２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙでＢＯＤの分解を行うとともに活性汚泥をフロック化し、後段の固液分離槽で固液分離を行う。
【０００６】
この方法は第一処理槽の担体充填率を低くし、第二処理槽の担体充填率を高くすることで、ＢＯＤ容積負荷を高くし、反応槽容積を小さいながら安定したＢＯＤ除去が行えるとともに、固液分離性の良い汚泥を形成する。しかし、投入する担体は粒状で流動可能なものが好ましく、各槽に担体を充填する場合は担体を分離して混合液を取り出せるようにするスクリーン等の担体分離手段を設ける必要がある。また粒状担体を流動させるための動力も必要となり、コストがかかる。
【０００７】
また、特許文献３では第一処理槽のＢＯＤ汚泥負荷を２〜４０ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙの高負荷処理により糸状性細菌の優先化を抑え、溶解性ＢＯＤを５０％以上除去し、溶解性ＢＯＤ濃度５０〜１００００ｍｇ／Ｌの処理水とする。さらにこの処理水を２０〜９０％の担体を投入した第二処理槽に送り、ＢＯＤ汚泥負荷０．０１〜０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙで処理することによって、ＢＯＤの分解を行うとともに活性汚泥をフロック化し、有機物濃度およびＳＳ濃度の低い良好な処理水を得ることができる。
【０００８】
この方法は、第一処理槽を高負荷にすることで糸状性細菌の優先化によるバルキングを防止し、担体を投入した第二処理槽で第一処理槽から送られる分散性の汚泥をフロック化し、固液分離性の良い汚泥を形成することができる。しかし本方式は活性汚泥および担体を投入した活性汚泥を有するため、高負荷で処理を行うためには必要となる空気量が増加する。また第二反応槽は担体が投入されており、担体を流動させるための空気や動力も必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５５−２０６４９号公報
【特許文献２】特開２０００−４２５８４号公報
【特許文献３】特開２００１−３１４８８５号公報
【特許文献４】特開２０１３−２０８５６０号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４１６４０号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】宗宮功著，「やさしい水処理」，（発行人）宗宮功，（印刷所）株式会社田中プリント，平成２０年１２月２５日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、上述した諸問題に鑑み、好気性生物処理の空気量を削減し、かつ汚泥の発生量を大幅に少なくしながら高負荷で効率よく有機物除去を行うことが可能な有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法は、以下の特徴を有する。
（１）  複数の生物処理槽を多段に配置し、各段の生物処理槽内には、有機性排水又は前段の生物処理槽で処理された処理水を流入する流入部と、当該生物処理槽内で処理した処理水を排出する排出部とが設けられ、最終段の生物処理槽の後段に沈殿池を設け、前記最終段の生物処理槽で処理された処理水を流入し、沈殿処理された処理水を排出する有機性排水の生物処理装置において、全ての該生物処理槽内に、固定型接触担体を配置し、該固定型接触担体の配置位置よりも下側に、散気手段を備え、該固定型接触担体の配置位置よりも上側に該流入部を配置し、該固定型接触担体の配置位置よりも下側に該排出部を配置し、該生物処理槽は、有機性排水が流入する第一生物処理槽と、有機性排水が流入せず、前段からの処理水が流入する第二生物処理槽とに分けられ、該第一生物処理槽で処理した処理水を該第二生物処理槽に通水し、さらに、該第一生物処理槽に流入する有機性排水の有機物濃度と流量を測定する有機物負荷測定器を備え、該第一生物処理槽を構成する各生物処理槽に流入する有機性排水の流入量を、該有機物負荷測定器の測定値に基づき調整する流入量調整手段を備え、該流入量調整手段は、該有機物負荷測定器の測定結果に基づき、該第一生物処理槽を構成する各生物処理槽に流入する有機物流入負荷がＣＯＤＣｒで３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように該流入量を調整することを特徴とする。
【００１５】
（２）  上記（１）に記載の有機性排水の生物処理装置において、該流入量調整手段は、該有機物負荷測定器の測定結果に基づき、全ての該生物処理槽に対する有機物負荷がＣＯＤＣｒで０．７５〜３ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように該流入量を調整することを特徴とする。
【００１７】
（３）  複数の生物処理槽を多段に配置した生物処理装置を用いて有機性排水を処理する有機性排水の生物処理方法において、全ての該生物処理槽内では、固定型接触担体を備え、有機性排水又は前段の生物処理槽で処理された処理水を該固定型接触担体の配置位置の上側から導入し、生物処理槽内では空気を供給しながら処理が行なわれ、該固定型接触担体の配置位置の下側から処理された処理水を排出する生物処理工程を有し、該生物処理工程は、有機性排水を導入して処理する第一生物処理工程と、有機性排水を導入せず、前段からの処理水を導入し処理する第二生物処理工程に分けられ、該第一生物処理工程で処理された処理水を該第二生物処理工程で処理し、該第二生物処理工程で処理された処理水を沈殿処理する沈殿処理工程を備え、該第一生物処理工程では、該生物処理槽に流入する有機性排水の有機物濃度と流量を測定し、該有機性排水の流入量を調整する共に、該有機性排水の流入量の調整は、該第一生物処理工程を構成する各生物処理槽に流入する有機物流入負荷がＣＯＤＣｒで３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように行なうことを特徴とする。
【００２０】
（４）  上記（３）に記載の有機性排水の生物処理方法において、該有機性排水の流入量の調整は、全ての該生物処理槽に対する有機物負荷がＣＯＤＣｒで０．７５〜３ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法では、全ての生物処理槽内に固定型接触担体を設けることで、好気性生物処理の空気量を削減することが可能となる。しかも、有機性排水の流入部に有機物負荷測定器を設け、有機性排水の流入量の調整を行なうことにより、第一生物処理槽を構成する各生物処理槽の許容有機物負荷に応じた適正な有機物濃度に生物処理槽内を維持することができる。その結果、処理槽の容積を小さくできるとともに、効率よく有機物の除去が行うことができ、さらに、発生汚泥量の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の生物処理装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の生物処理装置の概略を示す図であり、第一生物処理槽を２槽で構成する例を示す図である。
【図３】本発明に係る実施例１の実験装置概要を示す図である。
【図４】本発明に係る比較例１−１の実験装置概要を示す図である。
【図５】本発明に係る比較例１−２の実験装置概要を示す図である。
【図６】本発明に係る比較例１−３の実験装置概要を示す図である。
【図７】本発明に係る実施例２の実験装置概要を示す図である。
【図８】本発明に係る実施例５の実験装置概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法について、以下に詳細に説明する。
本発明で用いられる第一生物処理槽とは有機性排水が流入する処理槽とし、第二生物処理槽とは第一生物処理槽の処理水を流入して沈殿槽まで通水させる処理槽である。
【００２５】
図１は、本発明の生物処理装置の一例を示すものであり、ここで図示した実施の形態に限定されるものではない。有機性排水が流入する第一生物処理槽と第一生物処理槽の処理水が流入する第二生物処理槽からなり、生物処理槽の下部に空気の散気装置が設けられている。また生物処理槽の下側（下流側）に処理水を排水するための排出管の入り口があり、生物処理槽内には固定型接触担体が設置されている。
なお、本発明の固定型接触担体とは、生物処理槽内に固定配置されるものだけでなく、互いの接触担体が密集し接触担体が容易に流動しないよう構成されているものを含む。
【００２６】
第一生物処理槽および第二生物処理槽に設置する固定型接触担体の形状は非特許文献に示されるように、一般的に使用できる波板、ハニカムチューブ、瓶状、筒状、網状、ボール状やウニ状などの形状をした担体が好ましい。第一生物処理槽および第二生物処理槽に接触担体を設けることで、微生物が接触担体上に付着し、各槽の負荷に応じた微生物が繁殖し、効率良く槽内の有機物を処理することが可能となる。
【００２７】
第一生物処理槽は有機性排水が流入する処理槽であり、ＣＯＤＣｒ容積負荷３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ好ましくは６〜１０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙで有機性排水を流入することが好ましい。また、全槽あたりのＣＯＤＣｒ容積負荷０．７５〜３ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ、好ましくは１．１〜２．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙで有機性排水を流入することが好ましい。
【００２８】
第一生物処理槽出口の有機物除去率は６０〜９５％、好ましくは７０〜８５％となるようにすることが好ましい。
また、第一生物処理槽の空気量は担体付着微生物に十分に酸素が行き渡るのが好ましく、０．０５〜０．２ｍ３／ｍ２／ｍｉｎとしても良い。
【００２９】
前述の条件にて第一生物処理槽に有機性排水を流入させることによって、分散菌が増殖し、分散菌が優占化した処理水を得ることができる。
【００３０】
第二生物処理槽は、第一生物処理槽からの処理水を流入する処理槽であり、１段以上とすることが好ましい。第二生物処理槽ａ出口の有機物除去率は６０％以上となるようにすることが好ましく、後段につれて有機物除去率が高くなることが好ましい。第二生物処理槽の空気量は後段にかけて少なくすることが好ましく、第二生物処理槽ａの空気量は第一生物処理槽と同じとしても良い。第一生物処理槽で増殖した分散菌は第二生物処理槽にて原生動物や後生動物に段階的に捕食されるため、第二生物処理槽の処理水のＳＳ量が削減される。
【００３１】
図２は有機性排水を流入する第一生物処理槽を構成する生物処理槽を２段以上有し、第一生物処理槽の処理水が流入する第二生物処理槽は、生物処理槽を２段以上有する。生物処理槽の下部に散気装置が設けられ、生物処理槽の下流側に処理水排出管があり、生物処理槽内には固定型接触担体が設置されている。有機性排水は有機物測定器により有機物濃度を測定し、有機物濃度に応じて第一生物処理槽を構成する生物処理槽の１槽あたりのＣＯＤＣｒ容積負荷が３〜１２ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ、好ましくは６〜１０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙになるように流入させる。
【００３２】
図２では、第一生物処理槽を構成する２つの生物処理槽を直列に配置しているが、並列に配置しても良い。また、第一生物処理槽で処理した処理水を、第二生物処理槽を構成する最初の段の一つの生物処理槽に供給するだけでなく、最初の段の生物処理槽を複数で構成することも可能である。
【００３３】
有機物負荷測定器Ｍは、有機物排水の有機物濃度を測定できる装置および測定手段を示し、好ましくはＣＯＤＣｒ濃度の測定を行う。有機物濃度の代表的なＢＯＤは測定に５日間を要し、迅速な有機物濃度を判断するには不向きである。そのため、迅速に有機物濃度を判断できるＣＯＤＣｒ濃度を用いる。ＣＯＤＣｒはＢＯＤの１．５倍として換算を行った。
【００３４】
第一生物処理槽の出口の有機物除去率は３０〜９５％、好ましくは４５〜８５％となるようにすることが好ましい。前述の条件にて第一生物処理槽に有機物排水を流入させることによって、分散菌が増殖し、従来のフロックではない分散菌が優占化した処理水を得ることができる。
【００３５】
第二生物処理槽は第一生物処理槽からの処理水を流入する処理槽であり、第二生物処理槽ａ出口の有機物除去は６０％以上となることが好ましく、後段につれて有機物除去率が高くなることが好ましい。第一生物処理槽で増殖した分散菌は第二生物処理槽にて原生動物や後生動物に段階的に捕食されるため、第二生物処理槽の処理水のＳＳ量が削減される。
【００３６】
第二生物処理槽へ第一生物処理槽で増殖した分散菌を含む処理水が流入して、第一生物処理槽で増殖した分散菌を捕食することによって汚泥の削減が行われる。
汚泥発生量の評価には汚泥転換率を用い、次の通り定義する。
【００３７】
【数１】
0006676417.tif 000002
【実施例１】
【００３８】
生物処理槽４槽を直列に並べ、第一生物処理槽に食品工場の有機性排水を流入させて、処理槽下部に散気管を設置し処理を行った。図３に示すように、全ての生物処理槽に固定型接触担体を設けて処理をした実験を実施例１とした。
【００３９】
実施例１の比較例として、第一生物処理槽に固定型接触担体を設けて、第二生物処理槽ａ〜ｃには接触担体を設置しないで処理した実験を比較例１−１とした。図４に装置図を示す。
第一生物処理槽に接触担体を設けずに、第二生物処理槽ａ〜ｃに固定型接触担体を設けて処理をした実験を比較例１−２とした。図５に装置図を示す。
実施例１の比較例として、活性汚泥法による処理をした実験を比較例１−３とした。図６に装置図を示す。
【００４０】
実験装置の概要および実験条件を表１および表２に示す。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、流入量は８．３ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷は６ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また各実験の全槽あたりの空気量は実施例１では０．３ｍ３／ｍｉｎ、比較例１−１では０．４５ｍ３／ｍｉｎ、比較例１−２では０．５０ｍ３／ｍｉｎ、比較例１−３では０．６５ｍ３／ｍｉｎとした。
【００４１】
【表１】
0006676417.tif 000003
【００４２】
【表２】
0006676417.tif 000004
【００４３】
本実施例の実験結果を表３に示す。実施例１の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは７３ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは２８ｍｇ／Ｌと１５０ｍｇ／Ｌとなり、良好に処理された。また汚泥転換率は０．０４ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。槽内のＤＯは６〜８ｍｇ／Ｌとなった。
【００４４】
【表３】
0006676417.tif 000005
【００４５】
比較例１−１の条件で処理した時の４槽目出口のＳＳは２００ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは４２ｍｇ／Ｌと３３０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１０ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽で分散菌となった処理水が接触担体の設置されていない第二生物処理槽に流入して汚泥のフロックが形成した。形成されたフロックはそのまま後段へ流出したため、４槽目出口のＳＳが高くなった。また処理水のＣＯＤＣｒが高く、処理が十分にされていなかった。
【００４６】
比較例１−２の条件で処理した時の４槽目出口のＳＳは１７０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは４６ｍｇ／Ｌと１９０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．０８ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。接触担体の設置されていない第一生物処理槽で汚泥のフロックが形成し、それらのフロックが接触担体の設置された第二生物処理槽に流入した。第一生物処理槽で形成されたフロックの中には接触担体に補足されないフロックもあり、それらが流出したため処理水のＳＳが高くなった。比較例１−２では後段に接触担体があるため、比較例１−１よりも４槽目出口のＳＳ濃度は低くまた処理水の水質も低くなった。
【００４７】
比較例１−３の条件で処理した時の処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは７６ｍｇ／Ｌと１１０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．３３  ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。処理水のＣＯＤＣｒは実施例１より低くなったが、ＳＳおよび汚泥転換率は実施例１、比較例１−１および１−２よりも高くなった。また、槽内のＤＯは２〜６ｍｇ／Ｌとなった。実施例１の全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎに対し、比較例１−３の空気量は０．６５ｍ３／ｍｉｎとなり、空気量が多く必要であった。
【００４８】
負荷を低くした場合の実験を比較例２に示し、実施例１の条件および結果を下記に併記する。
実施例１は図３に示す生物学的処理装置を用いて、すべての生物処理槽に固定型接触担体と設けて試験を行った。実験装置の概要および実験条件を表４に示す。
【００４９】
【表４】
0006676417.tif 000006
【００５０】
槽容量は１０ｍ３とし、実施例１は有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、流入量は８．３ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷は６ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また各実験の全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。実施例１の比較例として第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷を２．８ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとした実験を行った。有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、流入量は３．９ｍ３／ｄａｙに調整して比較例２とした。
【００５１】
本実施例の実験結果を表５に示す。実施例１の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは７３ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは２８ｍｇ／Ｌと１５０ｍｇ／Ｌとなり、良好に処理された。また汚泥転換率は０．０４ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。
【００５２】
【表５】
0006676417.tif 000007
【００５３】
比較例２の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは１４０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは７２ｍｇ／Ｌと３８０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１１ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。接触担体からの汚泥の剥離および汚泥の解体が起きたため、４槽目出口のＳＳが高く、また処理水が悪化した。
【実施例２】
【００５４】
実施例２では生物処理槽４槽を直列に並べ、第一生物処理槽ａ、ｂの２槽に有機性排水を流入させて、処理槽の下部に散気管を設置して処理を行った。図７に示すように、すべての生物処理槽に固定型接触担体と設けて試験を行った。有機性排水の流入ラインには有機物測定器を設置してＣＯＤＣｒ濃度を測定し、第一生物処理槽ａのＣＯＤＣｒ容積負荷が６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるように流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌとした。流入量は第一生物処理槽ａが９．０ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂが８．３ｍ３／ｄａｙとし、ＣＯＤＣｒ容積負荷は第一生物処理槽ａが６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂが６．０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。実験装置の概要および実験条件を表６に示す。
【００５５】
【表６】
0006676417.tif 000008
【００５６】
比較例３では第一生物処理槽ａのみに有機性排水を流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、流入量１７．４ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷は１２．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。
【００５７】
実験結果を表７に示す。比較例３の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは４２０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは７２ｍｇ／Ｌと４８０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．２０ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽ａおよび第二生物処理槽ａでは接触担体に多量の汚泥が付着し、槽内の閉塞が見られた。また第一生物処理槽内で分散菌が多く発生し、第二生物処理槽ａで捕食されなかった分散菌が後段まで流出した。そのため、４槽目出口のＳＳが高くなり、汚泥転換率も高くなった。
【００５８】
【表７】
0006676417.tif 000009
【００５９】
実施例２では図７に示すように、有機性排水を第一生物処理槽ａおよびｂの２槽へ分流して流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、第一生物処理槽ａおよびｂの流入量は９．０ｍ３／ｄａｙおよび８．３ｍ３／ｄａｙとし、第一生物処理槽ａおよびｂのＣＯＤＣｒ容積負荷は６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙおよび６．０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。
【００６０】
実施例２の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは２７０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは４４ｍｇ／Ｌと３６０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１４ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽で分散菌の発生し、第二生物処理槽では分散菌の捕食が行われた。実施例２と同様の流入量で第一生物槽ａのみに有機性排水を流入させた比較例３と比べ、担体への過剰な汚泥の付着はなく、良好に処理された。
【実施例３】
【００６１】
有機性排水の濃度が一定で、流入量に変動がある場合の実験を示す。
実施例３では実施例２と同様の生物処理装置を用いて、第一生物処理槽ａ、ｂの２槽に有機性排水を流入させて、処理槽の下部に散気管を設置して処理を行った。有機性排水の流入ラインには有機物測定器を設置してＣＯＤＣｒ濃度を測定し、第一生物処理槽ａのＣＯＤＣｒ容積負荷が６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるようにして、残りの排水を生物処理槽ｂに流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌとした。
【００６２】
流入量は第一生物処理槽ａで９．０ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂで０〜８．３ｍ３／ｄａｙとし、ＣＯＤＣｒ容積負荷は第一生物処理槽ａで６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂで０〜６．０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。実験装置の概要および実験条件を表８に示す。
【００６３】
【表８】
0006676417.tif 000010
【００６４】
比較例４では実施例１と同様の生物学的処理装置を用いて、第一生物処理槽ａのみに有機性排水を流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、流入量９．０〜１７．４ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷は６．５〜１２．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。
【００６５】
実験結果を表９に示す。比較例４の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは２８０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは７０ｍｇ／Ｌと４３０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１６ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽ａおよび第二生物処理槽ａでは接触担体に多量の汚泥が付着し、槽内の閉塞が見られた。また第一生物処理槽内で分散菌が多く発生し、第二生物処理槽ａで捕食されなかった分散菌が後段まで流出した。そのため、４槽目出口のＳＳが高くなり、汚泥転換率も高くなった。
【００６６】
【表９】
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【００６７】
実施例３の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは１７０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは３６ｍｇ／Ｌと２５０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．０９ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽で分散菌の発生し、第二生物処理槽では分散菌の捕食が行われた。実施例３と同様の容積負荷で第一生物槽ａのみに有機性排水を流入させた比較例４と比べ、担体への過剰な汚泥の付着はなく、良好に処理された。
【実施例４】
【００６８】
有機性排水の流入量が一定で、濃度に変動がある場合の実験を示す。
実施例４では実施例２と同様の生物処理装置を用いて、第一生物処理槽ａ、ｂの２槽に有機性排水を流入させて、処理槽の下部に散気管を設置して処理を行った。有機性排水の流入ラインには有機物測定器を設置してＣＯＤＣｒ濃度を測定し、第一生物処理槽ａのＣＯＤＣｒ容積負荷が６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙとなるようにして、残りの排水を第一生物処理槽ｂに流入させた。
【００６９】
槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１２００〜１８００ｍｇ／Ｌとした。流入量は第一生物処理槽ａで９．０〜１３．５ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂで３．９〜８．４ｍ３／ｄａｙとし、ＣＯＤＣｒ容積負荷は第一生物処理槽ａで６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽ｂで１．９〜６．０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。実験装置の概要および実験条件を表１０に示す。
【００７０】
【表１０】
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【００７１】
比較例５では実施例１と同様の生物処理装置を用いて、第一生物処理槽ａのみに有機性排水を流入させた。槽容量は１０ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１２００〜１８００ｍｇ／Ｌ、流入量１７．４ｍ３／ｄａｙ、第一生物処理槽のＣＯＤＣｒ容積負荷は８．４〜１２．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。また全槽あたりの空気量は０．３ｍ３／ｍｉｎとした。
【００７２】
実験結果を表１１に示す。比較例５の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは３５０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは７０ｍｇ／Ｌと４６０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１８ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽ａおよび第二生物処理槽ａでは接触担体に多量の汚泥が付着し、槽内の閉塞が見られた。また第一生物処理槽内で分散菌が多く発生し、第二生物処理槽ａで捕食されなかった分散菌が後段まで流出した。そのため、４槽目出口のＳＳが高くなり、汚泥転換率も高くなった。
【００７３】
【表１１】
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【００７４】
実施例４の条件で処理したときの４槽目出口のＳＳは１８０ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは４０ｍｇ／Ｌと２８０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．１０ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽で分散菌の発生し、第二生物処理槽では分散菌の捕食が行われた。実施例４と同様の流入量で第一生物槽ａのみに有機性排水を流入させた比較例５と比べ、担体への過剰な汚泥の付着はなく、良好に処理された。
【実施例５】
【００７５】
実施例５では図８に示すように、実施例２と同様の生物処理装置を用いて、すべての生物処理槽に固定型接触担体を設けて実験を行った。生物処理槽６槽を直列に並べ、有機性排水を第一生物処理槽ａおよびｂの２槽へ分流して流入させ、全槽あたりの空気量は０．４ｍ３／ｍｉｎとした。実験装置の概要および実験条件を表１２に示す。
【００７６】
【表１２】
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【００７７】
６槽合計の槽容量は１５ｍ３とし、有機性排水のＣＯＤＣｒ濃度は１８００ｍｇ／Ｌ、第一生物処理槽ａおよびｂの流入量は９．０ｍ３／ｄａｙおよび８．３ｍ３／ｄａｙとし、第一生物処理槽ａおよびｂのＣＯＤＣｒ容積負荷は６．５ｋｇ／ｍ３／ｄａｙおよび６．０ｋｇ／ｍ３／ｄａｙに調整した。
【００７８】
実験結果を表１３に示す。実施例５の条件で処理したときの６槽目出口のＳＳは１００ｍｇ／Ｌ、処理水のＳＳとＣＯＤＣｒは２７ｍｇ／Ｌと１６０ｍｇ／Ｌとなった。また汚泥転換率は０．０５ｋｇ−ＳＳ／ｋｇ−ＣＯＤＣｒとなった。第一生物処理槽で分散菌の発生し、第二生物処理槽では分散菌の捕食が行われた。第二生物処理槽が４槽あるため、微生物の捕食が十分に行われ、実施例２と比べて汚泥転換率が低くなり、良好に処理された。
【００７９】
【表１３】
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【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明したように、本発明によれば、好気性生物処理の空気量を削減し、かつ汚泥の発生量を大幅に少なくしながら高負荷で効率よく有機物除去を行うことが可能な有機性排水の生物処理装置及び生物処理方法を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
Ｍ  有機物負荷測定器
ＦＣ  流入量調整弁
【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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【図８】
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