(57)【要約】【課題】  有機性廃水の生物処理に伴って発生する余剰汚泥の発生量を顕著に減少させることが可能な新規な有機性廃水の処理方法を提供する。【解決手段】  有機性廃水を生物反応槽にて生物処理し、発生する余剰汚泥分の１倍以上２倍未満を可溶化処理槽に移送し、該可溶化処理槽中の液の少なくとも一部を固液分離装置により分離処理液と濃縮液に分離し、分離処理液は前記生物反応槽に戻し、濃縮液は該可溶化処理槽に戻す。【選択図】  図１
2004230377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃水を生物反応槽にて生物処理し、発生する余剰汚泥分の１倍以上２倍未満を可溶化処理槽に移送し、該可溶化処理槽中の液の少なくとも一部を固液分離装置により分離処理液と濃縮液に分離し、分離処理液は前記生物反応槽に戻し、濃縮液は該可溶化処理槽に戻すことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
生物反応槽に戻す分離処理液のＢＯＤ負荷が、有機性廃水のＢＯＤ負荷に対して１０％以下であることを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
可溶化処理槽での可溶化方法が中高温の微生物処理であることを特徴とする請求項１または２の有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
濃縮液のプロテアーゼ活性が０．２[mUnit/ml]以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項５】
固液分離が中高温で行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項６】
固液分離装置が、遠心分離装置又は、膜濾過装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項７】
膜濾過装置の濾過膜が、限外濾過膜であることを特徴とする請求項６に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項８】
膜濾過装置の濾過膜が、精密濾過膜であることを特徴とする請求項６に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項９】
膜濾過装置が、精密濾過膜と限外濾過膜を直列に組み合わせてなり、前者の透過液が後者の供給液となることを特徴とする請求項６に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項１０】
有機性廃水を生物反応槽にて生物処理し、発生する汚泥を可溶化処理槽で中高温の微生物処理により可溶化させるとともに、該可溶化処理槽の液中に浸漬した濾過膜により、濾過と濃縮を行い、膜濾過液を、前記生物反応槽に戻すことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃水を生物反応により処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃水を処理する方法としては、活性汚泥法と呼ばれる好気性生物処理法が、最も一般的に実施されている。この方法は、例えば図２に示すように、有機性廃水貯留槽１から生物反応槽３に導入された下水などの有機性廃水が、生物反応槽３において好気性条件にて、微生物による酸化分解反応である生物酸化によって、二酸化炭素もしくは水などの無機物にまで分解される方法である。そして、生物反応槽３にて処理された有機性廃水は、固液分離槽５にて処理水３０１と汚泥３０２に固液分離され、汚泥３０２の一部は微生物源として生物反応槽３に返送されるとともに、残りの汚泥は余剰汚泥３０３として廃棄等の処理をされているのが一般的である。
【０００３】
このため、できるだけ余剰汚泥を排出しない処理方法として、近年、余剰汚泥を可溶化処理槽で可溶化して、可溶化した汚泥を生物反応槽にもどし、再び生物処理する方法が提案されている。例えば、汚泥を高温好気状態の可溶化処理槽で好熱菌により可溶化し、その液を生物反応槽に戻すことで、活性汚泥法において、余剰汚泥を減容化する技術が開示されている（例えば特許文献１）。
また、可溶化処理槽部分に投入する汚泥を濃縮機などを利用して、水分率９９％以下にすることで可溶化処理槽の大きさを小さくできる技術が開示されている（例えば特許文献２）。
【０００４】
さらに、可溶化後に固液分離装置を利用して、固体部分を再度可溶化処理することと曝気槽に可溶化処理により、有機物の好気性生物処理に寄与しない、活性のなくなった汚泥（以下この汚泥を不活性汚泥とする）を曝気槽に戻さないことにより処理水質の悪化を防止することができ、かつ効率よく有機性廃水を好気性生物処理する技術が開示されている（例えば特許文献３）。
【０００５】
しかし、特許文献１のような汚泥の可溶化方法では、完全に溶けない物質が生物反応槽で難分解性物質として蓄積されてくる。この蓄積物は、可溶化した汚泥を生物反応槽に戻す方法において固液分離後の処理水の化学的酸素要求量いわゆるＣＯＤや透視度などの水質を悪化させる原因の１つとなっている。特許文献２では、可溶化処理反応槽を小さくするために、可溶化処理槽の前に濃縮機を入れている。その際脱水しやすくするために、高分子凝集剤などの凝集剤を入れることがあるが、そのような場合には高分子凝集剤自体が有機物であるために、生物処理をするための負荷が高くなることがあった。また、特許文献３の方法は、可溶化処理槽に移送する汚泥の量は、生物処理によって発生する汚泥の２〜２．５倍と多量の汚泥を可溶化処理に送っており、可溶化処理槽の規模が大きくなってしまっている。
【０００６】
また、一般的に溶質を溶媒に溶かした液は、粘度が高くなるため、汚泥を可溶化した際にも、菌などが液にとけるので、液の粘度が上がり、膜での濾過には高粘度のために適さないと思われてきた。
【特許文献１】特開平９−１０７９１号公報
【特許文献２】特開平１１−２３５５９８号公報
【特許文献３】特開２００１−２２５０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消し、有機性廃水の生物処理に伴って発生する余剰汚泥の発生量を顕著に減少させることが可能な新規な有機性廃水の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、有機性廃水の生物処理に伴って発生する汚泥を可溶化処理槽で可溶化し、可溶化液を固液分離装置により分離し、分離処理液を生物反応槽で生物処理し、濃縮液は、可溶化処理槽内で濃縮される方法により余剰汚泥発生量を顕著に減少することが可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明は、下記のとおりである。
１）有機性廃水を生物反応槽にて生物処理し、発生する余剰汚泥分の１倍以上２倍未満を可溶化処理槽に移送し、該可溶化処理槽中の液の少なくとも一部を固液分離装置により分離処理液と濃縮液に分離し、分離処理液は前記生物反応槽に戻し、濃縮液は該可溶化処理槽に戻すことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
２）生物反応槽に戻す分離処理液のＢＯＤ負荷が、有機性廃水のＢＯＤ負荷に対して１０％以下であることを特徴とする１）記載の有機性廃水の処理方法。
３）可溶化処理槽での可溶化方法が中高温の微生物処理であることを特徴とする１）または２）の有機性廃水の処理方法。
４）濃縮液のプロテアーゼ活性が０．２[mUnit/ml]以上であることを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
５）固液分離が中高温で行われることを特徴とする請求項１）〜４）のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
６）固液分離装置が、遠心分離装置又は、膜濾過装置であることを特徴とする請求項１）〜５）のいずれかに記載の有機性廃水の処理方法。
７）膜濾過装置の濾過膜が、限外濾過膜であることを特徴とする６）に記載の有機性廃水の処理方法。
８）膜濾過装置の濾過膜が、精密濾過膜であることを特徴とする６）に記載の有機性廃水の処理方法。
９）膜濾過装置が、精密濾過膜と限外濾過膜を直列に組み合わせてなり、前者の透過液が後者の供給液となることを特徴とする６）に記載の有機性廃水の処理方法。
１０）有機性廃水を生物反応槽にて生物処理し、発生する汚泥を可溶化処理槽で中高温の微生物処理により可溶化させるとともに、該可溶化処理槽の液中に浸漬した濾過膜により、濾過と濃縮を行い、膜濾過液を、前記生物反応槽に戻すことを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
有機性廃水の生物処理に伴って発生する汚泥を可溶化処理槽で可溶化し、可溶化液を固液分離装置で分離し、分離処理液を生物反応槽で生物処理し、濃縮液は、可溶化処理槽内で濃縮する方法により余剰汚泥発生量を顕著に減少させることが可能である。
また、生物反応槽後の固液分離後の処理水の水質も放流可能な水質を保つことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について、特にその好ましい形態を中心に、具体的に説明する。
本発明に用いる、生物反応槽は、好気性生物処理あるいは嫌気性生物処理のいずれの方式も適用できる。一般的には、かかる有機性廃水を処理する方法としては、活性汚泥法と呼ばれる好気性生物処理法が、最も一般的に実施されている。
本発明における生物処理とは、下水などの廃水中の汚濁物質を生物学的作用により分解、安定化させる処理のことであり、好気性処理と嫌気性処理に区別される。一般的に有機物は、生物処理により酸素呼吸・硝酸呼吸・発酵過程などで分解されて、ガス化されるか、微生物の体内に取り込まれ、汚泥として除去される。窒素（硝化脱窒法）やりん（生物学的リン除去法）の除去処理もできる。このような生物処理を行なう槽を生物反応槽という。
【００１２】
可溶化とは、水不溶物であった有機物が微生物による生分解や熱処理による熱分解、或いは、オゾン等による酸化を受け、低分子化等の変化の結果、水にとける様になることである。可溶化処理槽で中高温の微生物処理とは、中高温の温度がかかっている状態で上記の可溶化が微生物による酵素反応で起こっていることを指す。温度として、好ましくは、４０〜７０℃である。
膜濾過装置とは、濾過膜と配管とポンプ等を組み合わせて濾過できるしくみにした装置を指す。ここでいうポンプとは、液を送るポンプや空気を送るエアーポンプも含まれる。
プロテアーゼ活性とは、下記のように測定した。
【００１３】
１）試料の調整
０．１（ｍｏｌ／ｌ）リン酸バッファーの調整は、リン酸水素２ナトリウム（和光純薬）１４．１９６ｇを水に溶かす。これをＡ液とする。リン酸２水素カリウム（和光純薬）１３．０６９ｇを水１Ｌ溶かす。これをＢ液とする。Ａ：Ｂ＝７：３の割合で混合し、ｐＨを確認し、ｐＨ＝７．２からずれていたら、１Ｎ塩酸あるいは、１Ｎ水酸化ナトリウムを使って、調整する。これをリン酸バッファー液とする。
指標となるプロテアーゼは、メーカー：シグマ。商品番号Ｐ５５６８のプロテーゼＫを使用した。このプロテアーゼの活性は、３４４[ＵＮＩＴ／ｍｌ]であった。たんぱく質の基質として、アゾカゼイン（シグマ社：商品名Ａ２７６５）を使用した。アゾカゼインは、１重量％液を使用した。反応停止剤として、トリクロロ酢酸（和光純薬）の１０％溶液を使用した。
【００１４】
２）検量線の作成
上記のプロテアーゼＫを１万倍、１０万倍、１００万倍希釈したものを試験管に１ｍｌづつ入れた。希釈には、リン酸バッファーを使用した。各々の試験管に１重量％溶液のアゾカゼインを２ｍｌ入れた。対照として、試験管にリン酸バッファーを１ｍｌと１重量％溶液のアゾカゼインを２ｍｌ入れ、各々撹拌した。これらを６０℃の恒温水槽で１時間加温した。１時間の加温後、恒温水槽から取り出し、反応停止剤を２ｍｌ添加し、反応停止とした。反応停止した液を撹拌した後、４９ｋｍ／ｓ２で１０分間の遠心分離により、上澄み液を採取して、λ（波長）＝３７６ｎｍで吸光度を測定し、アゾカゼインを基質としたプロテアーゼＫの活性の検量線とした。吸光度の測定には、島津製作所のＵＶ−１２００（商品名）を使用した。吸光度のゼロ点調整は、対照の上澄み液で行った。
【００１５】
３）サンプルの測定
対象となる液を固液分離するため、９８ｋｍ／ｓ２の１０分間の遠心分離にて、上澄みをとった。この上澄み液を試験管に１ｍｌ採取し、各々の試験管に１重量％溶液のアゾカゼインを２ｍｌ入れた。対照として、試験管にリン酸バッファーを１ｍｌとアゾカゼインを２ｍｌ入れた。これらを６０℃の恒温水槽で１時間加温した。１時間の加温後、恒温水槽から取り出し、反応停止剤を２ｍｌ添加し、反応停止とした。反応停止した液を撹拌した後、４９ｋｍ／ｓ２で１０分間の遠心分離により、上澄み液を採取して、λ＝３７６ｎｍで吸光度を測定し、得られた吸光度から上記検量線に照らし合わせ、アゾカゼインを基質としたプロテアーゼＫの活性とした。吸光度のゼロ点調整は、対照の上澄み液で行った。
以上は、Bioresource Technology (2002)157-164    Enhancement of proteolytic enzyme activity excreted from Bacillus stearothermophilus for a thermophilic aerobic digestion processsを参考にした。
【００１６】
本発明を、図１で説明する。有機性廃水貯留槽１から生物反応槽３に導入された下水などの有機性廃水が、生物反応槽３において好気性条件にて、微生物による酸化分解反応である生物酸化によって、二酸化炭素もしくは水などの無機物に分解される方法である。そして、生物反応槽３にて処理された廃水は、固液分離槽５にて処理水３０１と汚泥３０２に固液分離され、汚泥３０２の一部は微生物源として生物反応槽３に返送される。
生物反応槽に返送される汚泥の一部を可溶化処理槽８に送る。この可溶化反応、としては、任意の方法を採用することが できる。例えば、中高温での微生物による可溶化処理、オゾン処理による可溶化処理、酸処理による可溶化処理、アルカリ処理による可溶化処理、加熱処理による可溶化処理、高圧パルス放電処理、ボールミル、コロイドミル等のミルによる磨砕処理、これらを組み合わせた可溶化処理等を採用することができる。これらの処理は公知の処理装置を可溶化処理槽として用いることができる。
【００１７】
本発明で使用する固液分離装置は特に制限されず、膜濾過装置、遠心分離装置、デカンター、濾過装置などの任意の 固液分離装置を用いることができる。
本発明では、可溶化処理と固液分離装置の組み合わせることによって、可溶化処理槽に送る液は、発生する余剰汚泥分の１倍以上２倍未満が好ましい。さらに好ましくは、１倍以上１．７倍以下である。この倍率は、可溶化処理方法や固液分離方法により、倍率を変更する。本発明では、固液分離することにより、生物処理槽に返送される液のＢＯＤ負荷が低くなることと可溶化した際に発生する不活性汚泥が生物処理槽に移送されなくなるので、可溶化処理槽に送る液が少なくて済む。この中で好ましい形態は、生物処理槽には、好気性生物処理を用い、固液分離し、固液分離した汚泥の可溶化反応には、中高温での微生物処理を用い、固液分離法には、膜濾過法を用いることが、有機性排液の処理に際し、低コストで汚泥を減容化して系外へ排出する汚泥量を減少させ、しかも処理水質の悪化を防止し、かつ効率よく有機性廃水を処理することができる点で好ましい。本発明の中高温での微生物処理は、４０〜７０℃が好ましい。この方法は、中高温の嫌気性処理、好気性処理のいずれでも適用できる。好気性にするためには、該可溶化処理槽の中に空気を入れ、可溶化処理槽の液を曝気できれば、何でも良い。例えば、ブロアーで可溶化処理槽中に空気を管で導入しても良い。また、エアレータを可溶化処理槽内に入れて、曝気しても良い。膜濾過法の場合、濾過膜は、中空糸膜状、平膜状、など何でも良いが、中空糸膜状のものが目詰まり物質の洗浄を逆洗により行ないやすく好ましい。膜の材質は、ポリエチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリスルホン系、ポリフッ化ビニリデン系、酢酸セルロース系など様々なものが適用できるが、温度や液により膜の材質を使い分けることが効果的である。耐熱性、薬品洗浄の耐性からポリスルホン系およびポリフッ化ビニリデン系が特に好ましい。
【００１８】
濾過膜は、膜同士を束ねたり、のり巻き状に巻いたり、端部を接着材によりシールして膜モジュールという濾過膜の一次側と２次側とを隔離した形にして使用する。膜モジュールの形は、スパイラル型、中空糸膜型、管状型及びプレート型のいずれでも良い。先に述べた理由で中空糸膜型がより好ましい。本発明で使用する膜濾過装置とは、濾過膜の１次側入り口配管と出口配管と２次側の出口配管を備え、1次側と２次側に差圧を与える手段を持つ装置をいう。
例えば、本実施例での膜濾過装置は、ポリスルホン系の膜材質を使用した中空糸膜型モジュールを使用し、中空糸膜モジュールの1次側入り口配管と出口配管と２次側出口配管を備え、１次側の入り口配管には、膜モジュールに液を送るためのポンプと1次側出口配管には、バルブを備え、1次側と２次側に差圧を与える手段を持つ装置とした。
【００１９】
本発明の処理方法では、濾過速度を高く保つために、逆洗を適用したほうが良い。逆洗とは、濾過速度の低下を極力抑制するための膜の洗浄方法であり、この方法は、膜の濾過液側に濾過時とは逆の濾過圧をかけて、膜濾過液側から膜濃縮液側に液を流して、膜濃縮液側の膜表面に付着した目詰まり物質を除く方法である。さらに、逆洗の時に膜に対する目詰まり物を洗浄する薬剤を投入しても良い。膜濾過装置には、逆洗可能な設備、例えば膜モジュールの濾過液側から圧力がかけられるように逆洗ポンプと逆洗時薬剤を添加できる装置を付加した方が好ましい。また、濾過をせずに、１次側に可溶化処理槽内の液を流すことやろ過しながらも通常よりも早い線速で液を循環することをフラッシングという。
【００２０】
また、フラッシングの循環方向は、ろ過している時と逆でも良い。逆方向にフラッシングする方法を逆フラッシングとする。このフラッシングや逆フラッシングを濾過や逆洗の間に行なうとさらに良く、濾過速度を保つことができる。膜濾過装置での膜濾過液は、生物反応槽に戻し、膜濃縮液は、可溶化処理槽に戻す。膜濃縮液には、膜を透過できない好熱菌や酵素が存在し、可溶化処理槽で再利用される。
【００２１】
本発明では、図３のように、生物反応槽に返送される液の一部を中高温の微生物処理による可溶化反応可能な装置に送るところまでは、図１と同様であるが、図３のように濾過液側から吸引ポンプ１５などで濾過液を吸引することが好ましい。膜濾過液を得て、得た膜濾過液は、生物反応槽に戻す。濾過膜を透過しない濃縮液は、可溶化処理槽内に返送される。濾過膜の孔径は、限外濾過膜の場合は、分画分子量５００〜１００万程度の孔径ものを指し、精密濾過膜の場合０．０１マイクロメートルから１０マイクロメートル程度の平均膜孔径のものを指す。分画分子量とは、膜が特定の阻止率で阻止できる最小の分子量を意味する。
本発明では特定の阻止率として９０％を用いた。分画分子量を測定する際の標準物質としては、ポリエチレングリコールやデキストラン、球状タンパクなどが用いられる。
【００２２】
本発明において、限外濾過膜は、可溶化処理槽内の酵素の濃縮に有効に使用される。一般的に酵素は、数千から数十万の分子量である。従って、限外濾過膜は酵素を阻止できる分画分子量１，０００〜１００，０００程度である事が好ましい。さらに好ましくは、分画分子量５，０００〜５０，０００程度である。さらに好ましくは、６，０００〜１０，０００である。あまり小さいと、濾過速度が小さくなる傾向があり、大きすぎても、酵素が抜けやすくなる。酵素が濃縮できると可溶化処理槽において酵素による可溶化反応が進む効果がある。
【００２３】
精密濾過膜は、菌体を濃縮できる。一般に菌体の大きさは、０．２マイクロメートルから数マイクロメートルであるので、精密濾過膜の平均膜孔径は、０．１マイクロメートルから１マイクロメートルが好ましい。あまり小さいと、濾過速度が小さくなる傾向があり、大きすぎても、菌体が抜けやすい。菌体を可溶化処理槽において濃縮できると菌体による可溶化が進む効果がある。精密濾過膜の平均膜孔径とは、ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−８６の「泡立ち点試験及び平均流量細孔試験による薄膜フィルタ細孔径の特定標準試験方法による測定」で平均流量の細孔の圧力から求めた細孔径のことを指す。
【００２４】
また、中高温の微生物処理の場合、固液分離は、中高温のまま行なうことが最も好ましい。中高温のまま固液分離すると、固液分離した濃縮液の無機化合物や汚泥を不活性汚泥が温度を高くすることにより、溶解し、濾過液となって、生物処理槽に移行する。また、固液分離の濃縮液は、可溶化処理槽に戻るので、再び、温度がかかるので、可溶化処理槽の温度に近ければ、再び可溶化させる熱量を節約できる。
【００２５】
本発明では、図５に示すように、膜濾過装置として１段目に精密濾過膜１３を設置し、２段目に限外濾過膜１４を設置することが好ましい。それぞれから発生する膜濃縮液はまとめて膜濾過装置の膜濃縮液として、可溶化処理槽に戻すようにした。２段目の限外濾過の膜濾過液は、膜濾過装置の膜濾過液として生物反応槽にもどす。
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明の実施例を記載する。
〔実施例１〕
実施例１で使用した装置概略図を図１に示す。図１において、３が生物反応槽、５が固液分離槽、６が返送汚泥ラインである。６の返送汚泥ラインから分岐して送液ライン７を経て、可溶化処理槽８に液を送る。８１がばっ気装置からのエアー配管である。１０が膜濾過装置である。本実施例において、生物反応槽３に流入する有機性廃水は、ＢＯＤ濃度２００ｍｇ／Ｌであった。該有機性廃水は、肉エキス：ペプトン＝１：１（重量比）とし、ＢＯＤ濃度：窒素濃度：リン濃度＝１００：５：１になるように更に無機塩類を添加したモデル液を使用した。ＢＯＤ濃度とは、１リットル（Ｌ）の水中の有機物が微生物の働きによって分解されるときに消費される酸素の量で、河川の有機汚濁を測る代表的な指標であり、日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ０１０２．２１によって測定した。有機性廃水は流入量４０Ｌ／ｄａｙで生物反応槽３に供給した。生物反応槽の容量は１０Ｌであった。生物反応槽３から流出した液は、固液分離槽５に送られる。固液分離槽としてはここでは沈降分離法による固液分離槽を用い、上澄み液と汚泥に分けた。固液分離槽５で沈降分離した汚泥は、一部返送汚泥として生物反応槽３に返送される。
【００２７】
また、一部の汚泥は、７の送液ラインを通り、浮遊物質（ＳＳ）１重量％で０．５Ｌ／ｄａｙの流量で可溶化処理槽８に送られる。可溶化反応槽は、１．０Ｌであった。可溶化処理槽８には、ばっ気装置からのエアー配管８１で０．０５Ｌ／分のエアーを送り、６０℃の温度が保てるように、保温措置のために可溶化処理槽８のジャケットに温水をいれておいた。可溶化処理槽８を通った液は、送液ライン９の経路上にポンプ（図示せず）を設置し、膜濾過装置１０に送った。固液分離槽５で分離された汚泥はポンプで適宜可溶化処理槽８に送られた。膜濾過装置１０での膜濃縮液は、膜濾過装置濃縮液ライン１１を通り、可溶化処理槽８に送る。膜濾過液は、膜濾過液ライン１２をとおり、生物反応槽３に送液した。膜濾過装置の連続運転条件は、膜濾過液量は、０．５Ｌ／ｄａｙであった。膜濃縮液量３Ｌ／ｈｒで可溶化処理槽８に送った。膜濾過装置に使用した濾過膜モジュールは、ポリスルホン製の中空糸型限外濾過膜である旭化成（株）製、ＳＬＰ−００５３（商品名、膜面積０．０２ｍ２）を使用した。分画分子量は１０，０００である。この状態で、１５日間の連続運転を行った。このとき、固液分離後の膜濾過液のＢＯＤは、５０[ｍｇ／ｌ]であり、ＢＯＤ負荷の増分は、流入水のＢＯＤ負荷が８ｇ／ｄａｙに対して、０．０２５ｇ／ｄａｙであったので、ＢＯＤ負荷の増分は、０．３％であった。また、膜濾過液のＳＳは、０ｍｇ／Ｌであった。そのために、可溶化処理槽に移送する液量は、余剰汚泥量の１倍であった。結果は、表１のとおりである。
【００２８】
表１は、実験開始日を１日目として、１０日目以降を定常状態として、１０〜１５日目の平均した各値を記載した。
定常状態での可溶化処理槽８に入る液のＳＳは、１０，０００ｍｇ／Ｌであったが膜濾過液のＳＳは、０ｍｇ／Ｌであった。固液分離後の処理水の透視度は、３０度。
固液分離後の処理水の化学的酸素要求量ＣＯＤは、８ｍｇ／Ｌであった。可溶化反応槽のプロテアーゼ活性を確認したところ、０．３ｍＵＮＩＴ／ｍｌであった。また、可溶化処理槽内の強熱残留物を測定したら、５日目は、１．８［ｇ／Ｌ］１０日目は、１．７[ｇ／Ｌ]１５日目は、１．８[ｇ／Ｌ]であった。
【００２９】
浮遊物質（ＳＳ）は、日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ１０２．１４．１により測定した。
ＣＯＤは、日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ０１０２．１４．１により測定した。
ＢＯＤは日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ０１０２．１７により測定した。
透視度は、日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ０１０２．９により測定した。
強熱残留物は、日本工業規格、工場排水試験方法Ｋ１０２．１４．４により測定した。
【００３０】
〔比較例１〕
比較例１で使用した装置概略図を図２に示す。図２において、３が生物反応槽、５が固液分離槽、６が返送汚泥ラインであり、一般的な生物処理装置である。
生物反応槽３に流入する有機性廃水は、ＢＯＤ濃度２００ｍｇ／Ｌ。有機性廃水は、実施例１と同じ組成のものを使用した。有機性廃水は、４０Ｌ／ｄａｙで生物反応槽に供給した。生物反応槽３の容量は１０Ｌであった。生物反応槽３から流出した液は、固液分離槽５に送られる。固液分離槽５で沈降分離した汚泥は、一部返送汚泥として、生物反応槽３に返送される。
その連続運転のデータとして表１の結果を得た。固液分離後の処理水の水質は、表１のように透視度は、３０度、ＣＯＤは、６ｍｇ／Ｌと良好なものの、余剰汚泥は、乾燥重量で、１０〜１５日目の平均で４．８ｇ／ｄａｙ発生した。
〔比較例２〕
使用した装置概略図を図４に示す。図４において、３が生物反応槽、５が固液分離槽、６が返送汚泥ラインであり、一般的な生物処理装置である。６の返送汚泥ラインから分岐して、可溶化処理槽８に液を送る。８１がばっ気装置からのエアー配管である。本比較例において、生物反応槽３に流入する有機性廃水は、ＢＯＤ濃度２００ｍｇ／Ｌ。有機性廃水は、実施例１と同じ組成のものを使用し生物反応槽３へは４０Ｌ／ｄａｙの流入量であった。生物反応槽３の容量は２０Ｌ。生物反応槽３から流出した液は、固液分離槽５に送られる。固液分離槽５で沈降分離した汚泥は、一部返送汚泥として、生物反応槽３に返送される。また、一部の汚泥は、７の送液ラインを通り、ＳＳ濃度１重量％で１．５Ｌ／ｄａｙの流量で可溶化処理槽８に送られる。可溶化処理槽の大きさは、３．０Ｌであった。可溶化処理槽８には、ばっ気装置からのエアー配管８１で０．０５リットル／分のエアーを送り、６０℃の温度が保てるように、保温措置のためにジャケットに温水をいれておいた。可溶化処理槽８を通った液は、可溶化液返送ライン２０で生物反応槽３に戻した。
【００３１】
その連続運転のデータとして表１の結果を得た。固液分離後の処理水の水質は、表１のように透視度は１５度、化学的酸素要求量であるＣＯＤは、２１ｍｇ／Ｌ。余剰汚泥は、乾燥重量で、０ｇ／ｄａｙであった。このとき、生物処理槽に戻した液のＢＯＤは、１１００[ｍｇ／ｌ]であり、ＢＯＤ負荷の増分は、流入水のＢＯＤ負荷が８ｇ／ｄａｙに対して、１．６５ｇ／ｄａｙであったので、ＢＯＤ負荷の増分は、２０．６％であった。また、生物反応槽に戻すＳＳは、４．３ｇ／Ｌ、１．５Ｌ／ｄａｙで移送される。そのために、可溶化処理槽に移送する液量は、余剰汚泥量の約３倍必要になった。また、可溶化反応槽のプロテアーゼ活性を確認したところ、０．１［ｍＵＮＩＴ／ｍｌ］であった。
比較例１では、余剰汚泥が発生し、比較例２では、固液分離後の処理水のＣＯＤが多く残留し、可溶化処理槽の大きさが大きいが、実施例１では、余剰汚泥は、０ｇ／Ｌ、ＣＯＤは、８ｍｇ／Ｌと可溶化反応処理装置と膜濾過装置を入れて、余剰汚泥の削減、固液分離後の処理水水質の維持になっている。
【００３２】
【表１】
2004230377.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、食品工場、化学工場などの製造プロセスから排出される有機性汚泥を含有する有機性廃水の処理に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１の処理方法を示す模式図。
【図２】従来の活性汚泥法を示す模式図。
【図３】本発明の処理方法の例を示す模式図。
【図４】比較例２の処理方法を示す模式図。
【図５】本発明の処理方法の例を示す模式図。
【符号の説明】
【００３５】
１  有機性廃水貯留槽
２  廃水送液ライン
３  生物反応槽
４  送液ライン
５  固液分離槽
６  返送汚泥ライン
７  送液ライン
８  可溶化処理槽
９  送液ライン
１０  膜濾過装置
１１  膜濾過装置濃縮液ライン
１２  膜濾過液ライン
１３  精密濾過膜
１４  限外濾過膜
１５  吸引ポンプ
２０  可溶化液返送ライン
３１  エアー配管
８１  エアー配管
１１１  限外濾過膜濃縮液ライン
１２１  精密濾過膜濾過液ライン
３０１  処理液
３０２  汚泥
３０３  余剰汚泥
【図１】
2004230377.tif 000004
【図２】
2004230377.tif 000005
【図３】
2004230377.tif 000006
【図４】
2004230377.tif 000007
【図５】
2004230377.tif 000008