(57)【要約】【課題】本発明は、活性汚泥法を利用した処理施設で油脂を含む有機性排水を円滑に浄化するための有機性排水の処理方法を提供することを課題とする【解決手段】本発明は、油脂を含む有機性排水を、活性汚泥法を利用した処理施設により浄化する有機性排水の処理方法であって、活性汚泥中の油脂含有率を監視し、前記油脂含有率が所定値を超えた場合に、前記油脂含有率が所定値以下となるように、前記処理施設の運転管理を行うことを特徴とする有機性排水の処理方法を提供する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂を含む有機性排水を、活性汚泥法を利用した処理施設により浄化する有機性排水の処理方法であって、
活性汚泥中の油脂含有率を監視し、前記油脂含有率が所定値を超えた場合に、前記油脂含有率が前記所定値以下となるように、前記処理施設の運転管理を行うことを特徴とする有機性排水の処理方法。
【請求項２】
前記有機性排水の処理方法が、前記有機性排水を曝気槽において前記活性汚泥と混合する曝気工程を含み、
前記油脂含有率が前記所定値を超えた場合の前記運転管理が、（１）油脂分解能力の高い微生物を前記曝気槽へ添加する処理、（２）前記曝気槽に対する前記有機性排水の導入量を減少する処理、及び、（３）前記曝気槽へ前記活性汚泥を添加する処理、からなる群より選択される一以上の処理であることを特徴とする請求項１に記載の有機性排水の処理方法。
【請求項３】
前記油脂含有率の前記所定値が７％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機性排水の処理方法。
【請求項４】
前記曝気工程の後に、前記有機性排水と前記活性汚泥との混合液を沈殿槽に導入して前記活性汚泥を沈殿させ、上澄みを処理水として排出する沈殿工程を含み、
前記所定値を５％以下とし、前記処理水中のＳＳ濃度を６００ｍｇ／Ｌ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の有機性排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥法を採用した処理施設において、油脂を含む有機性排水を処理する場合の有機性排水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生活廃水や産業排水等の有機物を含んだ有機性排水を浄化する方法として、活性汚泥法が広く採用されている。以下、図５を参照しながら、この活性汚泥法について概説する。
【０００３】
図５は、活性汚泥法を採用した処理施設の機能ブロック図である。
先ず、有機性排水は、活性汚泥を含んだ曝気槽１０１に導入される。曝気槽１０１は、水中に空気等を吹き込むことにより好気的環境に保たれており、撹拌により活性汚泥と有機性排水とは絶えず混合されている。この環境下で、有機性排水中の有機物は、活性汚泥に含まれる種々の微生物に摂取され、酸化分解される。
【０００４】
また、一般に希薄溶液中においては、有機物や微生物は界面現象により気液界面及び固液界面に凝集する傾向があり、この傾向により、有機物及び微生物は凝集され、フロック（活性汚泥）が形成される。このフロック（活性汚泥）の有機物吸着能力は非常に高く、フロック（活性汚泥）への吸着により、さらに有機性排水中の有機物が除去される。
【０００５】
続いて、活性汚泥と有機性排水との混合液は、沈殿槽１０２に導入される。沈殿槽１０２においては、混合液は静置され、活性汚泥が沈殿分離される。沈殿分離された上澄みは、微生物による酸化分解とフロックへの吸着により、充分に有機物濃度が低減されたものであるので、塩素消毒等を行った上で、処理水として放流される。それに対して、活性汚泥の沈殿は、一部が返送汚泥として沈殿槽１０２より抜き出され、再び有機性排水と混合されて曝気槽１０１に還流される。また、余剰汚泥は、適当な処理を施された上で廃棄される。
【０００６】
活性汚泥法において、活性汚泥による有機性排水の浄化処理を円滑に行い、充分に有機物濃度が低減した処理水を得るための運転管理指標としては、（１）曝気槽１０１中の活性汚泥−有機性排水混合液のｐＨ、（２）ＭＬＳＳ濃度、（３）汚泥沈降性等が採用されている。
ここで、活性汚泥−有機性排水混合液とは、活性汚泥が懸濁した状態の有機性排水のことを示すものとする。
【０００７】
活性汚泥−有機性排水混合液のｐＨは、酸又はアルカリの添加により、ＭＬＳＳ濃度は、沈殿槽１０２から曝気槽１０１への返送汚泥の還流量により、又、汚泥沈降性は、曝気槽１０１中への凝集剤の添加によりそれぞれ管理され、これにより、曝気槽１０１は、活性汚泥の活動に好適な環境に保たれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、有機性排水が油脂を含有する場合、前記した３つの運転管理指標による処理施設の運転管理が効果的に機能しない場合が発生する。
【０００９】
即ち、活性汚泥中に存在する微生物の油脂分解速度は小さいために、有機性排水中の油脂は未分解のまま曝気槽１０１中に蓄積して、曝気槽１０１が嫌気的環境となってしまい、曝気槽１０１中における微生物の繁殖が抑制され、曝気槽１０１中の活性汚泥濃度が思うほどには増加しなくなる。これは、処理水の水質の悪化、つまり、処理水のＢＯＤ濃度やｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）の増大を引き起こす場合がある。
【００１０】
このように、従来の活性汚泥法は、有機性排水中の油脂に対する対応が充分であるとは言い難かった。
本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、活性汚泥法を利用した処理施設で油脂を含む有機性排水を効果的に浄化するための有機性排水の処理方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するために、以下のように構成した。
請求項１に記載の発明は、油脂を含む有機性排水を、活性汚泥法を利用した処理施設により浄化する有機性排水の処理方法であって、活性汚泥中の油脂含有率を監視し、前記油脂含有率が所定値を超えた場合に、前記油脂含有率が前記所定値以下となるように、前記処理施設の運転管理を行うことを特徴とする有機性排水の処理方法である。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、処理施設の運転管理指標として、（１）曝気槽中の活性汚泥−有機性排水混合液のｐＨ、（２）ＭＬＳＳ濃度、（３）汚泥沈降性、の他に、新たに活性汚泥中の油脂含有率を採用した。
【００１３】
詳細は後記するが、本発明者らの検討により、処理施設により浄化された処理水中の油脂濃度は、活性汚泥中の油脂含有率と正の相関を有することが知見された。
【００１４】
よって、活性汚泥中の油脂含有率を処理施設の運転管理指標として採用し、活性汚泥中の油脂含有率が所定値を超えないように、又、活性汚泥中の油脂含有率が所定値を超えた場合には、それを所定値以下に低減させるように、処理施設を運転管理することにより、曝気槽中の油脂濃度が大きくなりすぎて、曝気槽中の環境が嫌気的となることを防ぐことができる。よって、処理施設から排出される処理水の水質（ｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）、ＢＯＤ濃度等）を一定の水準以上に保つことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記有機性排水の処理方法が、前記有機性排水を曝気槽において前記活性汚泥と混合する曝気工程を含み、前記油脂含有率が前記所定値を超えた場合の前記運転管理が、（１）油脂分解能力の高い微生物を前記曝気槽へ添加する処理、（２）前記曝気槽に対する前記有機性排水の導入量を減少する処理、及び、（３）前記曝気槽へ前記活性汚泥を添加する処理、からなる群より選択される一以上の処理であることを特徴とする請求項１に記載の有機性排水の処理方法である。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、曝気工程において、活性汚泥中の油脂含有率が所定値を超えた場合に、（１）油脂分解能力の高い微生物を前記曝気槽へ添加することにより、油脂の分解を促進する。（２）曝気槽に対する有機性排水の導入量を減少することにより、新たな油脂の曝気槽への流入を抑制し、曝気槽中での油脂の分解を促進する。（３）後記する沈殿槽からの返送汚泥量を増加する等して、曝気槽へ活性汚泥を添加することにより、油脂の分解を促進する。という３種類の処理を単独で、又は、適宜組み合わせて実施することにより、活性汚泥中の油脂含有率を所定値以下に低減することができる。これにより、曝気槽中の環境が嫌気的となることを防ぐことができる。よって、処理施設から排出される処理水の水質（ｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）、ＢＯＤ濃度等）を一定の水準以上に保つことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記油脂含有率の前記所定値が７％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機性排水の処理方法である。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、前記所定値を７％以下として、活性汚泥中の油脂含有率を所定値以下に保つように処理施設の運転管理を行うことで、浮遊物質（ＳＳ）を含まない処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）を約４ｍｇ／Ｌ以下とすることができる（図２参照）。
【００１９】
また、活性汚泥中の油脂含有率を７％以下に保つように処理施設の運転管理を行うことで、活性汚泥のＳＶＩを３５０ｍＬ／ｇ以下とすることができ（図３参照）、活性汚泥の汚泥沈降性を良好に保つことができる。
さらに、活性汚泥中の油脂含有率を５％以下に保てば、活性汚泥のＳＶＩを１５０ｍＬ／ｇ以下とすることができ（図３参照）、活性汚泥の汚泥沈降性をより一層良好に保つことができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記曝気工程の後に、前記有機性排水と前記活性汚泥との混合液を沈殿槽に導入して前記活性汚泥を沈殿させ、上澄みを処理水として排出する沈殿工程を含み、前記所定値を５％以下とし、前記処理水中のＳＳ濃度を６００ｍｇ／Ｌ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の有機性排水の処理方法である。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、活性汚泥中の油脂含有率を５％以下に保ち、さらに、処理水中のＳＳ濃度を６００ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、浮遊物質（ＳＳ）を含んだ処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）を３０ｍｇ／Ｌ（法規制値）以下とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、適宜図面を参照して説明する。
図１は、本発明の有機性排水の処理方法における処理フローを示したフローチャートである。尚、以下の説明においては、適宜、従来の活性汚泥法を示す図５を参照する。
【００２３】
先ず、ステップＳ１において、曝気槽１０１（図５）から活性汚泥−有機性排水混合液を採取して、活性汚泥中の油脂含有率を測定する。
【００２４】
続いて、ステップＳ２において、ステップＳ１で測定された活性汚泥中の油脂含有率が予め決められた所定値と比較される。油脂含有率≦所定値の場合（Ｎ）には、処理はステップＳ１に戻る。それに対し、油脂含有率＞所定値の場合（Ｙ）には、ステップＳ３において、活性汚泥中の油脂含有率の低減処理が行われて、処理はステップＳ１に戻る。
【００２５】
つまり、本発明の有機性排水の処理方法においては、活性汚泥の油脂含有率が所定値を超えると、処理がステップＳ３に移行し、活性汚泥の油脂含有率が所定値以下となるまで、ステップＳ３が繰り返される。
【００２６】
このように、本発明の有機性排水の処理方法においては、曝気槽１０１（図５）に存在する活性汚泥中の油脂含有率を処理施設の運転管理指標として、油脂含有率が所定値以下となるように処理施設の運転管理を行うことにより、曝気槽１０１（図５）の環境が嫌気的となることを防止できる。よって、処理施設から排出される処理水の水質（ｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）、ＢＯＤ濃度）を一定の水準以上に保つことができる。
【００２７】
ステップＳ１における活性汚泥中の油脂含有率は、例えば、下記（１）式により与えられる。
油脂含有率（％）＝（（曝気槽中の油脂濃度（ｍｇ／Ｌ））−（曝気槽上澄液の油脂濃度（ｍｇ／Ｌ）））／（曝気槽のＭＬＳＳ濃度（ｍｇ／Ｌ））×１００・・・・（１）
【００２８】
ここで、「曝気槽中の油脂濃度」とは、活性汚泥−有機性排水混合液における油脂濃度を示す。また、「曝気槽上澄液の油脂濃度」とは、活性汚泥−有機性排水混合液を静置して活性汚泥と有機性排水とを沈殿分離した後の上澄液における油脂濃度を示す。よって、右辺の分子は、活性汚泥中に含まれる油脂濃度を示すものとなる。
【００２９】
また、「曝気槽のＭＬＳＳ濃度」は、曝気槽１０１中に存在する活性汚泥の濃度を示すものであるので、（１）式により、活性汚泥中に含まれる油脂含有率（左辺）を求めることができる。
【００３０】
ところで、本発明では、活性汚泥中に含まれる油脂量を評価するために、（１）式から得られる油脂含有率を用いているが、活性汚泥中に含まれる油脂量の評価は、単位量（質量、体積）あたりの活性汚泥中に含まれる油脂量を評価できるものであれば特に限定はない。このように、（１）式から得られる油脂含有率以外の指標を用いて活性汚泥中の油脂量を評価した場合、後記する所定値も指標毎に換算する必要がある。
【００３１】
ステップＳ２における所定値は、本発明者らが行った実験によれば、７％以下、より好ましくは５％以下であることが好適である。図２、図３に、所定値を決定するために実施した実験の結果を示す。
図２は、活性汚泥中の油脂含有率と沈殿槽１０２（図５）から排出される処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度との関係を示すグラフである。
【００３２】
図２によれば、活性汚泥の油脂含有率（横軸）を７％以下とすることにより、処理水中のｎ−ヘキサン抽出物（油脂成分）の濃度を約４ｍｇ／Ｌ以下とすることができ、処理水中のｎ−ヘキサン抽出物（油脂成分）濃度を実用上許容できる程度にまで低減できる。また、活性汚泥の油脂含有率を５％以下とすれば、処理水中のｎ−ヘキサン抽出物（油脂成分）の濃度を測定下限値（２．５ｍｇ／Ｌ）以下とすることができるのでより一層好ましい。
【００３３】
図３は、活性汚泥中の油脂含有率と、汚泥沈降性の指標であるＳＶＩとの関係を示すグラフである。
【００３４】
図３によれば、活性汚泥の油脂含有率（横軸）を７％以下とすることにより、活性汚泥のＳＶＩは、約３５０ｍＬ／ｇ以下とすることができ、活性汚泥の沈降性を実用上許容できる程度にまで低減できる。また、活性汚泥の油脂含有率を５％以下とすれば、活性汚泥のＳＶＩを、約１５０ｍＬ／ｇ以下とすることができ、活性汚泥の沈降性をより一層良好にすることができる。
【００３５】
また、実験結果は明示しないが、活性汚泥の油脂含有率を５％以下とした上で、沈殿槽１０２（図５）から排出される処理水のＳＳ濃度を６００ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、浮遊物質（ＳＳ）を含んだ処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）を３０ｍｇ／Ｌ以下とすることができるので、より一層好適である。
【００３６】
ステップＳ３における油脂含有率の低減処理としては以下に記す３種類の処理を単独で又は適宜併用して実施することができる。
【００３７】
第１の処理は、曝気槽１０１（図５）に油脂分解能力の高い微生物を添加するものである。このようにすることにより、曝気槽１０１において、有機性排水に含まれる油脂の分解速度が増加し、活性汚泥中の油脂含有率を低下させることができる。
【００３８】
ここで、曝気槽１０１（図５）に添加する微生物としては、油脂分解能力が、活性汚泥に含まれる微生物よりも大きいものであれば特に制限はないが、例えば、工業技術院生命工学工業技術研究所受託番号ＦＥＲＭ　Ｐ−１７２９２号として寄託されたＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．ＴＩ−Ｃ株、工業技術院生命工学工業技術研究所受託番号ＦＥＲＭ　Ｐ−１７２９３号として寄託されたＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．ＴＩ−Ｅ株、ハイポルカＯ（四国化成工業株式会社製）、ＦＫエイトスーパーＨ菌（コンドーＦＲＰ工業株式会社製）等が挙げられる。
【００３９】
第２の処理は、曝気槽１０１（図５）に導入する油脂を含む有機性排水の量を減少させるものである。このようにすることにより、曝気槽１０１（図５）に新規に導入される油脂量が減少し、単位量あたりの活性汚泥が分解しなければならない油脂の量が減少するので、有機性排水に含まれる油脂の分解速度が増加し、活性汚泥中の油脂含有率を低下させることができる。
【００４０】
第２の処理の具体的な運用方法としては、例えば、活性汚泥の油脂含有率が所定値を上回ったならば、有機性排水の導入量を徐々に減少させ、油脂含有率が減少し始めた時点で、有機性排水の導入量を固定し、油脂含有率が所定値以下となった時点で、再び有機性排水の導入量を増加させる、等が考えられる。
【００４１】
第３の処理は、曝気槽１０１（図５）に活性汚泥を添加するものである。このようにすることにより、曝気槽１０１（図５）中の活性汚泥量が増加し、単位量あたりの活性汚泥が分解しなければならない油脂の量が減少するので、有機性排水に含まれる油脂の分解速度が増加し、活性汚泥中の油脂含有率を低下させることができる。
【００４２】
第３の処理の具体的な運用方法としては、例えば、沈殿槽１０２（図５）から曝気槽１０１（図５）への返送汚泥の量を増加させたり、他の処理施設から曝気槽１０１（図５）へ活性汚泥を搬入する、等が考えられる。
【００４３】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
一日あたり３００ｍ３排出される油脂を含んだ有機性排水を、図５に示した活性汚泥法を採用する処理施設（設計処理流量が１８ｍ３／ｈ）において、本発明の有機性排水の処理方法を適用して処理を行った。尚、活性汚泥中の油脂含有率の所定値は５％とした。
【００４４】
その際の、曝気槽１０１中における活性汚泥の油脂含有率（●）、沈殿槽１０２より排出される処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）、及び、曝気槽１０１への有機性排水の導入量（△）の経時変化を図４に示した。
この処理施設の運転開始からの経過を図４に沿って説明する。
【００４５】
（０日目）
種汚泥２０ｔと油脂分解能力の高い微生物（以下、「油脂分解菌」と言う）２０ｋｇを曝気槽１０１に添加し、有機性排水の曝気槽１０１への導入量を１４ｍ３／ｈとした。
尚、油脂分解菌としては、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属等の油脂分解能力の高い複数の細菌を含む微生物製剤を用いた。
【００４６】
（１３日目）
活性汚泥の油脂含有率（●）が３．５％となったため、有機性排水の曝気槽１０１への導入量（△）を１６ｍ３／ｈに増加させた。
【００４７】
（２０日目）
油脂含有率（●）が３％となったため、有機性排水の曝気槽１０１への導入量（△）を１８ｍ３／ｈに増加させた。
【００４８】
（１０５日目）
油脂含有率（●）が８．４％に増加し、処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）も若干増加したために、前記した油脂分解菌を曝気槽１０１に２０ｋｇ添加した。
【００４９】
（１１７日目）
油脂含有率（●）が２％にまで低下した。
【００５０】
（１９０日目）
油脂含有率（●）が１１％にまで増加し、処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）も６ｍｇ／Ｌとなったために、前記した油脂分解菌を曝気槽１０１に２０ｋｇ添加するとともに、有機性排水の曝気槽１０１への導入量（△）を１４ｍ３／ｈに減少させた。
【００５１】
（１９７日目）
処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）は１５ｍｇ／Ｌと高い値を示したが、油脂含有率（●）が４％にまで低下したために、有機性排水の曝気槽１０１への導入量（△）を１６ｍ３／ｈに増加させた。
【００５２】
（２０４日目）
処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）は２．５ｍｇ／Ｌ以下となり、油脂含有率（●）が３．５％にまで低下したために、有機性排水の曝気槽１０１への導入量（△）を１８ｍ３／ｈに増加させた。
【００５３】
尚、全運転期間に渡り、処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度以外の水質（ＢＯＤ濃度等）は、基準値を満たしていた。
【００５４】
このように本発明の有機性排水の処理方法によれば、活性汚泥中の油脂含有率を運転管理指標として、処理施設の運転を行うことで、曝気槽中の環境が嫌気的となることを防ぐことができる。よって、処理施設から排出される処理水の水質（ｎ−ヘキサン抽出物質濃度、ＢＯＤ濃度等）を一定の水準以上に保つことができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の有機性排水の処理方法によれば、活性汚泥中の油脂含有率を処理施設の運転管理指標として採用し、活性汚泥中の油脂含有率が所定値を超えないように、又、活性汚泥中の油脂含有率が所定値を超えた場合には、それを所定値以下に低減させるように、処理施設を運転管理することにより、曝気槽中の油脂濃度が大きくなりすぎて、曝気槽中の環境が嫌気的となることを防ぐことができる。よって、処理施設から排出される処理水の水質（ｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）、ＢＯＤ濃度等）を一定の水準以上に保つことができる（請求項１〜２）。
【００５６】
本発明の有機性排水の処理方法によれば、活性汚泥中の油脂含有率を７％以下に保つように、処理施設の運転管理を行うことで、処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度及び活性汚泥のＳＶＩを良好に保つことができる（請求項３）。
【００５７】
本発明の有機性排水の処理方法によれば、活性汚泥中の油脂含有率を５％以下に保ち、さらに、処理水中のＳＳ濃度を６００ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、浮遊物質（ＳＳ）を含んだ処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（油脂濃度）を３０ｍｇ／Ｌ以下とすることができる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機性排水の処理方法における処理フローを示したフローチャートである。
【図２】活性汚泥中の油脂含有率と沈殿槽から排出される処理水中のｎ−ヘキサン抽出物質濃度との関係を示すグラフである。
【図３】活性汚泥中の油脂含有率と、汚泥沈降性の指標であるＳＶＩとの関係を示すグラフである。
【図４】曝気槽中における活性汚泥の油脂含有率（●）、沈殿槽より排出される処理水のｎ−ヘキサン抽出物質濃度（□）、及び、曝気槽への有機性排水の導入量（△）の経時変化を示すグラフである。
【図５】活性汚泥法を採用した処理施設の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０１　曝気槽
１０２　沈殿槽
【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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