(57)【要約】【課題】化学薬剤を使用しても処理層内の微生物の構成状態を急激に変化させることなく、糸状性細菌増殖によるバルキングに対応しうる糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤及び糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法を提供しようとするものである。【解決手段】穀物外皮と化学薬剤を重量比で所定範囲となるように構成することにより、単独使用に比して相乗効果を発揮し、他の微生物に与える悪影響は少なく、バルキングを早期に解消することができ、水質を悪化させることのない糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤及びバルキング防除方法を提供することができる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然物と合成物とからなる糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤であって、天然物として穀物滓から選択された一種以上の穀物滓を用い、合成物として、環状有機化合物の一種以上を用いることを特徴とする糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤。
【請求項２】
穀物滓と環状有機化合物との重量比が１：１〜４：１であることを特徴とする請求項１に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤。
【請求項３】
穀物滓が米糠であり、環状有機化合物がインダゾール誘導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤。
【請求項４】
穀物滓と環状有機化合物を用いることを特徴とする糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法。
【請求項５】
穀物滓と環状有機化合物との重量比が処理槽内で１：１〜４：１となることを特徴とする請求項４に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法。
【請求項６】
穀物滓と環状有機化合物の使用量が排水量１ｍ３  当たり０．２ｇ〜２００ｇであることを特徴とする請求項４又は５に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法。
【請求項７】
穀物滓が米糠であり、環状有機化合物がインダゾール誘導体であることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理における活性汚泥処理において、糸状性細菌の増殖を抑制することによりバルキングを防除する糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤及び糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種有機系の産業排水を処理する方法として、生物学的な処理方式が現在広く普及しているが、その代表的な方法が活性汚泥処理法である。
活性汚泥処理法は高度な処理が期待され、処理コストも低廉であるという利便性を有している。
しかしながら、有機性排水の水処理法としての活性汚泥処理法の最大弱点はバルキング（汚泥膨潤）であり、特に、糸状性細菌の増殖によるバルキングにより、汚泥の沈降性が不良となる現象が頻発することがあり、本処理法における管理維持上の問題となっている。
【０００３】
このバルキングの解決策として、設備の運転管理の点から対策を行うことも試みられているが、化学薬剤使用による解決策が有効な場合が多いことから、種々の化学薬剤が提案されてきた（たとえば、特許文献１）。
しかし、化学薬剤の使用は、その作用によっては有用な活性汚泥微生物の処理機能を阻害することがある。従って、化学薬剤を使用すると、使用後の処理層内微生物の構成状態が安定するまでに時間を要することが多く、その間有機性排水の処理効率が低下するという問題があった。
【０００４】
一方、自然物である米糠が凝集性微生物の生息に有用であり、活性汚泥処理中に米糠を添加することにより、バルキングが抑制できることが報告されている（たとえば、非特許文献１）。米糠の添加によるバルキング抑制は、凝集性微生物の増殖が図られることから、活性汚泥の沈降性が改善されることによるものであろう。
しかし、活性汚泥処理法において、米糠を添加しても、その効果の発現は遅く、糸状性細菌が急激に増殖した場合においては、対応することができなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５３−６４９６３号公報
【非特許文献１】
環境科学会２００１年会  一般講演・シンポジウム  要旨集１８８−１８９頁
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、穀物滓の一つであり、廃棄物に等しい精米時に多量に発生する米糠の利用を図るとともに、活性汚泥処理の効率化を図り、安価な糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤を提供しようとするものであり、糸状性細菌増殖抑制によるバルキングの防除方法を提供しようとするものである。
【０００７】
即ち、化学薬剤を使用しても処理層内の微生物の構成状態を急激に変化させることなく、糸状性細菌増殖によるバルキングに対応しうる糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤及び糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、天然物と合成物とからなる糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤であって、天然物として穀物滓から選択された一種以上の穀物滓を用い、合成物として、環状有機化合物の一種以上を用いることを特徴とする糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤である。
請求項２に記載の発明は、穀物滓と環状有機化合物との重量比が１：１〜４：１であることを特徴とする請求項１に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤である。
請求項３に記載の発明は、穀物滓が米糠であり、環状有機化合物がインダゾール誘導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤である。
請求項４に記載の発明は、穀物滓と環状有機化合物を用いることを特徴とする糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法である。
請求項５に記載の発明は、穀物滓と環状有機化合物との重量比が処理槽内で１：１〜４：１となることを特徴とする請求項４に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法である。
請求項６に記載の発明は、穀物滓と環状有機化合物の使用量が排水量１ｍ３  当たり０．２ｇ〜２００ｇであることを特徴とする請求項４又は５に記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法である。
請求項７に記載の発明は、穀物滓が米糠であり、環状有機化合物がインダゾール誘導体であることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の糸状性細菌増殖抑制バルキング防除方法である。
【０００９】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、以下に示す発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、穀物滓から選択された一種以上の穀物滓を用いる。
一種以上とするのは、穀物滓を得ることができる時期にあわせて用いることができることを考慮したものである。
穀物滓としては、たとえば、米糠、フスマ、植物油絞滓、トウモロコシ殻、ピーナッツ滓、ひまわり滓、大豆滓、大麦滓、えんどう豆滓、燕麦滓等のうち、一種以上が用いられる。従って、たとえば、米糠のみでもよく、米糠と植物油絞滓（たとえば、菜種油滓）を組合せてもよい。
なお、穀物滓としての米糠を用いることが好ましい。米糠によるバルキング防除効果は持続するからである。
また、このような穀物滓は、一般的には、廃棄物として扱われることが多いことから、廃棄物を軽減し、環境負荷を減少させることも可能である。
【００１１】
本発明においては、化学薬剤をも併用する。穀物滓のような天然物由来のバルキング防除剤は、その効果を発揮するまでに時間がかかり、急激に増殖する、たとえば、糸状性細菌によるバルキングに対応することは困難な場合もあるからである。
一方、化学薬剤のみでは、その効果は迅速にあらわれるが、活性汚泥処理に関係する他の有用な細菌、微生物等に対しても作用することが多く、処理層内の細菌や微生物構成を急激に変化させ、通常の処理能力を回復するまでには長時間を要し、有機排水の処理が困難となる事態をも生じ得るからである。
なお、糸状性細菌には硫黄顆粒試験により硫黄顆粒が付着するものと付着しないものがあるが、ここにいう糸状性細菌は硫黄顆粒が付着しないものをいう。
その具体的な例としては、スファエロチルス・ナータンス、ノカルディア・アマラエ、タイプ１７０１等があげられる。
【００１２】
本発明に用いる化学薬剤としては、環状有機化合物から一種以上の薬剤が選択される。
環状有機化合物としては、インダゾール誘導体、ナフタレン誘導体、キノン類、プリン誘導体、ケイ皮酸誘導体、キサンチン誘導体、ピラゾロピリミジン誘導体、又はそれらの塩等が挙げられる。
一種以上とするのは糸状性細菌の種類によっては、特定の化学薬剤が特定の糸状性細菌に効果のあることを考慮したものである。
たとえば、糸状性細菌であるスファエロチルス・ナータンスに対してはインダゾール誘導体を用いることによる増殖抑制効果が著しい。
【００１３】
インダゾール誘導体としては、たとえば、３−クロロインダゾール、３−クロロ−５−ニトロインダゾール、３−クロロ−６−ニトロインダゾール、インダゾール、５−アミノインダゾール、６−アミノインダゾール、５−ニトロインダゾール、６−ニトロインダゾール、７−ニトロインダゾール、３−ヒドロキシインダゾール、３−ヒドロキシ−５−ニトロインダゾール、２−メチル−５−ニトロ−２Ｈ−インダゾール、３−メチルインダゾール、５−メチルインダゾール、５−クロロインダゾール、７−クロロインダゾール等が挙げられる。
ナフタレン誘導体としては、たとえば、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１−ヒドロキシナフタレン、２−ヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
キノン類としては、たとえば、１，２−ナフトキノン、１，４−ナフトキノン、５−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、２−メチル−５−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノン等をあげることができる。
プリン誘導体としては、たとえば、２−アセチルアミノ−６−ヒドロキシプリン、２−アミノ−６−カルボキシメチルメルカプトプリン、２−アセチルアミノ−６−ヒドロシ−８−メルカプトプリン、２−アミノ−６，８−ジヒドロキシプリン、２−アミノ−６−メルカプトプリン、２，６−ジアミノプリン、２，６−ジクロロプリン、プリン等があげられる。
ケイ皮酸誘導体としては、たとえば、シンナミックアルデヒド、メチルシンナミックアルデヒド、メトキシシンナミックアルデヒド、メチルシンナメート等があげられる。
キサンチン誘導体としては、たとえば、キサンチン、カフェイン、テオフィリン、２−チオキサンチン、６−チオキサンチン、テオブロミン、１−メチルグアニン、８−メチルテオフィリン等があげられる。
ピラゾロピリミジン誘導体としては、たとえば、ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−ヒドロキシピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン等があげられる。
なお、塩とは、ナトリウム塩、カリウム塩等の通常の塩をいう。
これらの化学薬剤のうち、インダゾール誘導体を用いることが好ましい。糸状性細菌の多くの種類に対応しうるからである。
また、化学薬剤使用量を減少することができるからである。
【００１４】
併用する穀物滓と化学薬剤の重量比は１：１〜４：１が好ましい。併用割合がこの範囲では優れたバルキング効果が得られるが、これらの重量比が１：１以下だと共存微生物等に悪影響を与えるという問題が生じ、４：１以上ではバルキングの解消に時間がかかるという問題が生じるからである。
【００１５】
また、穀物滓と化学薬剤の使用量は、排水量１ｍ３  当たり０．２ｇ〜２００ｇである。使用量がこの範囲であれば、共存する微生物等に悪影響を与えることなく、バルキングを速やかに解消させることができるからである。
使用量が０．２ｇ以下だとバルキングを解消することができず、２００ｇ以上だと共存微生物に悪影響を与えることとなる。
なお、より好ましくは穀物滓と化学薬剤の使用量は、排水量１ｍ３  当たり１０ｇ〜１６０ｇである。
【００１６】
本発明において、天然物として穀物滓から選択された一種以上の穀物滓を用い、合成物として、インダゾール誘導体、ナフタレン誘導体、キノン類、プリン誘導体、ケイ皮酸誘導体、キサンチン誘導体、ピラゾロピリミジン誘導体、又はその塩の一種以上を用いるが、糸状性細菌増殖抑制によるバルキング防除効果を減ずることなく、作業性等を向上させるための添加物を用いてもよい。
たとえば、米糠は油分を含有することから、一般的には水と混合しにくいが、これらの混合を向上させる界面活性剤、沈降性を向上させる凝集剤等を添加してもよい。
なお、米糠の場合には、煎ったものを用いてもよい。
また、脱脂米糠でもよい。脱脂米糠は脂肪が除去されていることから、水に縣濁させることが容易になる。
【００１７】
界面活性剤としては、ノニオン系の界面活性剤を併用してもよい。
ノニオン系界面活性剤としては、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等があげられる。
【００１８】
凝集剤としては、有機系の凝集剤を併用してもよい。
有機系の凝集剤としてはポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸共重合物塩、ポリビニルピリジン塩酸塩、ビニルピリジン共重合物塩、ポリアクリルアミド、ポリオキシエチレン等があげられる。
【００１９】
本発明による防除剤の形態としては、粉体、成形体、水性縣濁体等の形態とすることができ、作業性よりすると成形体あるいは水性縣体物の形態をとることが好ましい。
【００２０】
本発明による糸状性細菌抑制バルキング防除方法としては、投入方法の如何を問わず、曝気槽内等において、穀物滓と化学薬剤の両者を投入後の重量比が１：１〜４：１となるように投入される、バルキングを防除する方法である。
本発明による糸状性細菌増殖抑制剤を、活性汚泥処理槽に投入する方法としては、活性汚泥槽のうち、曝気槽に直接投入してもよく、原水に直接投入してもよく、また、返送汚泥ラインに直接投入してもよい。
また、化学薬剤を投入後、穀物滓を投入してもよい。この場合にあっては、穀物滓の投入時期は、化学薬剤を投入後２４時間経過するまでに投入する。時間経過とともに必要とする凝集性微生物等が減少するためである。
【００２１】
また、本発明による糸状性細菌抑制バルキング防除方法としては、穀物滓と化学薬剤の使用量が排水量１ｍ３  当たり０．２ｇ〜２００ｇとなるように投入される、バルキングを防除する方法である。
使用量がこの範囲であれば、共存する微生物群に悪影響を与えることなく、バルキングを速やかに解消させることができるからである。
使用量が０．２ｇ以下だとバルキングを解消することができず、２００ｇ以上だと共存微生物等に悪影響を与えることとなる。
なお、より好ましくは穀物滓と化学薬剤の使用量は、排水量１ｍ３  当たり１０ｇ〜１６０ｇである。
【００２２】
以下、実施例において、さらに本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２３】
［原水の作成］
グルコース８７０ｍｇ／ｌ、ペプトン２５０ｍｇ／ｌ、肉エキス２５０ｍｇ／ｌ、リン酸水素二カリウム３９ｍｇ／ｌ、塩化ナトリウム５５０ｍｇ／ｌとなるように原水（人口下水）を作成した。
［バルキング状態の作成］
精製水４５００ｍｌを満たした曝気槽に活性汚泥５００ｍｌを投入し、原水を１０００ｍｌ／日として連続的に通水し、５日間汚泥を訓養し、良好なフロックを形成させた。汚泥容量指標（以下「ＳＶＩ」という）が２００以上となり、且つ、顕微鏡により大量の糸状性細菌が観察された状態をもって、バルキング状態が作成されたものと判断した。
［装置］
宮本製作所製「標準活性汚泥法排水処理装置  ＡＳ−５」を用いた。概要を図１に示す。
なお、曝気槽の容量は５０００ｍｌ、沈殿槽の容量は２４００ｍｌであった。
【００２４】
［活性汚泥試験］
▲１▼ＳＶ３０
曝気槽内の汚泥試料をＶｍｌのメスシリンダーにとり、３０分間静置したときの沈殿体積（κ）を読取り、汚泥の占める容積比として表わした。
▲２▼ＳＶＩ
ＳＶＩは活性汚泥の沈降性、濃縮性を表わす指標であり、ＳＶ３０とＭＬＳＳの値から次式により算出した。
ＳＶＩ＝κ×１０６／（Ｃａ×Ｖ）
ここで、κはスラッジの容積（ｍｌ）、ＣａはＭＬＳＳの濃度（ｍｇ／ｌ）、Ｖはメスシリンダーの容積（ｍｌ）を表わす。
▲３▼ＭＬＳＳ
ＭＬＳＳは曝気槽内の縣濁物質（以下「ＳＳ」という）で、微生物量を表わす指標として用いられる。
▲４▼ＳＳ
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２  １４．１に従い測定した。
▲５▼ｐＨ
ＪＩＳ  Ｚ  ８８０２に従い測定した。
▲６▼化学的酸素要求量（ＣＯＤ）
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２  １７に従い測定した。
▲７▼生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）
ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２  ２１に従い測定した。
【００２５】
【例】
バルキング状態が発生したことを確認した後、表１に示すバルキング防除剤としての、米糠とバルキックを水に縣濁させずそのままの状態で、直接曝気槽に投入した。
【表１】
2004337655.tif 000002
最初の投入から２４時間後に、再度、同量のバルキング防除剤を直接曝気槽に投入した。
バルキンング防除剤の投入前後のＳＶＩ、ＭＳＬＬ、ＣＯＤ、ＢＯＤを測定した。結果を図２〜図５に示す。
また、バルキング防除剤投入後３日目のフロックの状態を図６〜８に示す。
【００２６】
図２より明らかなように、バルキング防除剤を無添加の場合、ＳＶＩは増加するが、バルキング防除剤を投入した場合は例４，５の場合を除き、低下していることが分る。
また、図３より明らかなように、バルキング防除剤を無添加の場合、ＭＬＳＳは増加するが、バルキング防除剤を投入した場合は、低下していることが分る。なお、化学薬剤のみの場合は、バルキングは防除されているが、ＭＳＬＬが低い状態が続いており、他の微生物に影響を与えることが示唆されている。
一方、米糠のみの場合は、投入から暫くはＳＶＩ値は増加するが、その後、ＳＶＩ値は低下しており、凝集性微生物の増殖が示唆されている。また、このことはＭＳＬＬの値が一定の値を保持していることからも窺われる。
【００２７】
米糠とバルキックの重量比が所定の範囲にある場合は、バルキング剤投入後にバルキングが解消しており、ＭＳＬＬの上昇も殆ど認められず、ＣＯＤ、ＢＯＤ値の低下が顕著であることから、他の微生物に悪影響をおよぼしていないことが窺われる。
【００２８】
従って、米糠とバルキックが所定の範囲内にあるバルキング防除剤を使用することは、各薬剤の相乗効果により、他の微生物に悪影響を与えることなく、且つ、バルキングを早期に解決することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による糸状性細菌増殖抑制バルキング防除剤及びバルキング防除方法は、バルキング防除剤単独使用に比べて、相乗効果を発揮し、他の微生物に与える悪影響は少なく、バルキングを早期に解消することができる。
また、本発明によるバルキング防除剤の投入により、水質が悪化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】活性汚泥処理槽の概略図である。
【図２】ＳＶＩの変化図である。
【図３】ＭＳＬＬの変化図である。
【図４】ＣＯＤの変化図である。
【図５】ＢＯＤの変化図である。
【図６】重量比（米糠：バルキック）が１：１のバルキング防除剤投入３日後のフロックの状態図である（２００倍）。
【図７】重量比（米糠：バルキック）が４：１のバルキング防除剤投入３日後のフロックの状態図である（２００倍）。
【図８】重量比（米糠：バルキック）が９：１のバルキング防除剤投入３日後のフロックの状態図である（２００倍）。
【符号の説明】
１０  活性汚泥処理槽
２０  攪拌機
２２  フィードポンプ
２４  ロータリーポンプ
２６  エアーポンプ
２８  流量計
３０  攪拌層
３２  曝気層
３４  沈澱層
【図１】
2004337655.tif 000003
【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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