(57)【要約】【目的】活性汚泥設備などの排水処理設備における糸状菌に起因するバルキングを、薬剤などを添加することなく簡単な設備で抑制することを目的としている。【構成】  曝気槽等の処理槽、汚泥返送管、沈降分離槽への流入管等に、糸状菌を切断する機能をもったミキサーを設置することにより、バルキングを抑制する方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水処理装置において、汚泥返送ライン、曝気槽、嫌気処理槽、回転円盤処理槽、接触式処理槽等の処理槽或いはこれ等の槽の連結管或いはその分流管に、或いは沈降分離槽流入管或いはその分流管等に、糸状菌を切断する機能を有するミキサーを設け、連続或いは間欠的に或いは回転数制御等により糸状菌を機械的に切断することにより、糸状菌の繁殖に由来するバルキングの発生を防止する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、微生物を使用した排水処理装置等において、糸状菌の繁殖に起因するバルキングを抑制する方法に関するものであり、従来使用されている薬剤を使用する方法とは異なり、機械的に糸状菌を切断してバルキングの発生を抑制する技術であって、従来技術と比較して簡便且つ安価な運転コストで確実にバルキングの発生を抑制する技術である。
【背景技術】
【０００２】  活性汚泥法に代表されるような微生物を使用した排水処理装置等においては、糸状菌の繁殖によるバルキングと呼ばれる現象が発生し、沈降分離槽においてフロックと呼ばれる微生物集合体が沈降分離しなくなり、排水処理装置の正常な運転が困難になる現象がしばしば発生する。【０００３】  このバルキング対策として、国内のみで平成５年から現在までに４２件もの多数の特許が出願公開されているが、このこと自体バルキング対策が排水処理装置の運転管理上如何に重要な課題であるかを物語っている。【０００４】  しかしながら公開されている技術の殆どは薬剤を添加して糸状菌を化学的に溶菌或いは切断する方法であり、運転経費が高い。【０００５】  その方法として、薬剤としては次亜塩素酸ソーダーがかなり広く使用されているが、菌種に対する選択性が無く、過剰に加えれば糸状菌以外の微生物の機能を低下させるおそれがあり、更に塩素が窒素化合物と反応してトリハロメタン等の発癌性物質を生ずる可能性がある。【０００６】  特定の糸状菌に対してのみ選択的に作用するバルキング抑制剤も開発使用されているが、使用に先立って顕微鏡検査等により糸状菌の菌種を特定し、或いはラボ試験などにより効果を確認するなどの手間がかかり、且つ薬剤が高価である。【０００７】  上記４２件の公開特許の内３８件は殺菌剤、沈降促進剤など何等かの薬剤或るいはオゾンを添加する方法であるが、代表例としてその内の６件を年代順に下記に述べる。【０００８】  特開平５−３０９３８８号広報では、活性汚泥処理系に、ピラゾロピリジミン誘導体を有効成分とするバルキング防止剤を添加することを提案している。【０００９】  特開平６−３９３９０号広報では、活性汚泥系の曝気用空気にオゾンを１００ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下注入することを提案している。【００１０】  特開平６−６３５８７号広報では、活性汚泥系に、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ属の属するＯＳ−４株又はその培養物或いは培養処理物を添加することを提案している。【００１１】  特開平７−１１６６８６号広報では、活性汚泥処理系にアニオン性またはノニオン性界面活性剤を添加することを提案している。【００１２】  特開平８−３０９３８２号広報では、活性汚泥系に、微生物起源で中性もしくはアルカリ性領域で作用し、かつ糸状菌溶菌能を有するプロテアーゼを添加すること提案している。【００１３】  特開平１１−２５３９８６号広報では、活性汚泥法の返送汚泥を第一汚泥曝気槽にて所定の溶存酸素濃度になるまで曝気した後、混和槽で殺菌用薬品を添加したうえ一定時間撹拌し、次いで第二次汚泥曝気槽で一定時間曝気してから返送汚泥を曝気槽へ返送する方法を提案しているが、運転費用だけでなく、設備費も高価になる方法である。【００１４】  特開平５−２０８１９７号広報では、活性汚泥法の曝気槽に、薬剤の替わりに廃水量の２０％乃至５０％の海水を混合することを提案しているが、海岸近くに立地した水処理設備でないと経済的に採用できない方法である。【００１５】  特開平８−１８７４９７号広報では、下水処理施設において、予めバルキング発生の原因を推定し、関連する情報をコンピューターに入力しておき、知識データーベースにより下水処理施設の運��管理を支援する方法を提案しているが、糸状菌の異常増殖の原因が学問的にも工学的にも解明されていない現状では、この方法の採用は容易ではない。【００１６】  特開２００５−１６１１６１号広報では、曝気槽に残留磁性の極めて少ない常磁性体である四三酸化鉄の微粉末をＭＬＶＳＳ（活性汚泥有機性浮遊物質）に対して約１対１の割合で混入し、四三酸化鉄が菌体に吸着する性質を利用して磁石を利用して菌体を曝気槽の処理液から強制的に除去するプロセスを提案している。【００１７】  このプロセスはバルキング対策として考案されたプロセスではなく、分離除去された汚泥を曝気槽に全量戻し、汚泥を無限循環させることにより汚泥を消滅させて引き抜き余剰汚泥をゼロとする為に開発されたプロセスであるが、学術文献水環境学会誌  第２２号  第４号  ３２３−３２６に細述されているように、四三酸化鉄の微粉末は糸状菌には吸着されないので、結果として糸状菌は処理水とともに系外に流出し、糸状菌によるバルキングの問題は抑制される。
しかしながらこのプロセスは、近年多額の公的な研究資金が投入されているのにも拘わらず、磁気分離装置が高価であることなどの理由で現実には普及していない。【００１８】  近年膜ろ過設備を曝気槽に設置する方法が開発普及しつつあり、この技術を使用すれば、バルキングした曝気槽から清浄な処理液を得ることが出来るが、設備費用及び運転経費が高価である。【００１９】  活性汚泥のバルキングに関する専門書、例えばＪｉｒｉ  Ｗａｎｎｅｒ著の『活性汚泥のバルキングと生物発泡の制御、技報堂』にはバルキング対策方法として１９４件もの世界中の文献に広く言及しているが、薬剤添加法及び膜ろ過法のみが記載されている。【００２０】
【特許文献１】特開平５−３０９３８８号公報
【特許文献２】特開平６−３９３９０号公報
【特許文献３】特開平６−６３５８７号公報
【特許文献４】特開平７−１１６６８６号公報
【特許文献５】特開平８−３０９３８２号公報
【特許文献６】特開平１１−２５３９８６号公報
【特許文献７】特開平５−２０８１９７号公報
【特許文献８】特開平８−１８７４９７号公報
【特許文献９】特開平２００５−１６１１６１号公報
【非特許文献１】水環境学会誌  第２２号  第４号  ３２３−３２６
【非特許文献２】単行本  活性汚泥のバルキングと生物発泡制御  Ｊｉｒｉ  Ｗａｎｎｅｒ著  技報堂  ２０００年９月１日初版発行
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】  従来採用されている糸状菌に起因するバルキング対策法は、運転経費或いは設備費が高価であり、薬剤を添加する方法にあっては多くの場合薬剤が作用する微生物の選択性に乏しく、従って過剰に添加すれば糸状菌以外の微生物に作用してその機能を阻害するおそれがある。
【００２２】  特定の糸状菌に作用する選択性のある添加剤も開発仕様されているが、高価であるばかりでなく、予め糸状菌の種属を特定し或いはサンプル試験により薬剤効果を確認するなどの手間を要する。
【００２３】  更に薬剤により糸状菌を切断する方法では、薬剤を添加してからその効果を判定するのに、数十分以上の時間を要し、実装地では更に長時間を要するという問題がある。
【００２４】  薬剤を添加しない方法は「００１７」で述べた如く、設備費が高価である。
【課題を解決する為の方法】
【００２５】  課題を解決する為に、汚泥返送ライン、曝気槽などの処理槽或いはこれ等の槽の連結管或いはその分流管に、或いは沈降分離槽流入管或いはその分流管等に、、糸状菌を切断する撹拌強度を有するミキサーを、好ましくはナイフミキサー、はカッティングミキサー等の糸状菌を切断する機能を有するミキサー或いは回転翼を設け、連続或いは間欠的に或いは回転数制御等により糸状菌を機械的に糸状菌を切断する方法である。
【００２６】試験例（１）
バルキングにより運転管理に支障をきたしている厨房排水を処理する活性汚泥施設の返送汚泥２５０ｍｌを、家庭用のミキサー『ユアサプライム（株）製品、型名  ＹＪＭ−８Ｅ（Ｙ）、１５０Ｗ、  容量８００ｍｌ、攪拌羽根４枚内２枚に鋸状の刃、羽根の直径約５センチ、回転数約１６０００ｒｐｍ（無負荷時）』に入れ、１０秒攪拌した後倍率１００倍の顕微鏡で検査したところ、図面代用写真１（返送汚泥）及び図面代用写真２及び３（返送汚泥１０秒攪拌）に示す如く、１０秒の攪拌で既に、次亜塩素酸を加えた場合に比較して、フロック周辺の糸状菌がより効果的に切断されていた。
【００２７】  返送汚泥中に多数見られるように、糸状菌により複数のフロックが繋がっているものは、１０秒撹拌後にはかなり各フロックが切り離されていた。
【００２８】  返送汚泥を３０秒攪拌したところ、「図面代用写真４」に示すように、フロック周辺の糸状菌ばかりでなく、フロックの解体とともにフロック内の糸状菌の切断もかなり進行していた。
使用したミキサーの攪拌羽根の刃をなくした状態で１０秒、３０秒の攪拌を行ったところ、「図面代用写真５」に示す如く、１０秒攪拌で既にフロックの解体がかなり進行しており、糸状菌が切断されていた。
【００２９】  「図面代用写真６」に示す如く、３０撹拌では、更にフロックの解体及び糸状菌の切断が進行していた。
【００３０】    曝気槽の処理液についても同様な実験をおこなってところ、同様な結果を得た。
【００３１】  以上の顕微鏡観察結果から、ミキサーの強い撹拌作用により糸状菌が短時間に効果的に切断されること、及び撹拌羽根に刃がついている場合の方が、ミキシング初期にフロック解体に先立って周辺の糸状菌が先に切断される傾向があることが確認された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  実施例として図１に、標準的な活性汚泥法の本発明を適用する３つの方法を（イ）、（ロ）、（ハ）としてまとめてめて示す。【００３３】  本発明に関わるミキサーは、縦型、横型いずれでも良いし、連続式でも間歇運転方式でも良いし、或いはバッチ処理形式の物でも良い。【００３４】    ミキサーの容量は、実験に使用した家庭用ミキサーでは、容積当りの撹拌羽根の枚数を特に増やす工夫がされていないが、工学的には容積当りの羽根の枚数を増やし、或いはバッフルプレートを設けるなど工夫により、ミキサー内の滞留時間を実験条件よりも数分の１に短縮することは容易であり、極めて小型の物である。【００３５】  撹拌羽根の周速に関しても、半径１５センチの撹拌羽根で、三相交流１４５０ｒｐｍ程度の汎用モーター直結方式でも実験条件と同一の周速が得ることが出来、安価に製作することが出来る。【００３６】  図１のミキサー（ロ）の如く曝気槽に設置する場合には、必ずしもミキサーにケーシングを設けなくとも良い。
【発明の効果】
【００３７】  この発明により、極めて安価な設備を排水処理設備に付加することにより、高価な薬剤を添加することもなく、確実に糸状菌を切断し、バルキングを抑制することが可能となる。
【００３８】  更にこの発明では、ミキサーの運転条件を設定或いは変更した場合に、糸状菌の切断効果を１００倍程度の顕微鏡を用いて直ちに判定確認することが可能であり、運転管理が極めて容易になるというい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】  標準的な活性汚泥に、本発明を実施した三つのケースを示す。
【図１】
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