(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリリン酸を含有する排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行うことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項２】
ポリリン酸を含有する排水がポリリン酸以外に有機物を含有し、該排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸及び有機物の分解処理を同時に行なう請求項１記載のポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項３】
ポリリン酸を含有する第１の排水及びポリリン酸を含有せず有機物を含有する第２の排水を処理するにあたり、これらの排水を混合することなく、まず、第１の排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行い、次いで、ポリリン酸分解処理後の処理水に第２の排水を混合してこれを微生物と接触させて生物学的処理を施し、有機物の分解処理を行なうことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項４】
ポリリン酸を含有するとともに、このポリリン酸以外に微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質を含有する排水を処理するにあたり、この排水を希釈することなく、該排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行なうことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項５】
ポリリン酸及び微生物阻害物質を含有する排水がこれらのポリリン酸、微生物阻害物質以外に有機物を含有し、この排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行なった後、分解処理後の処理水を希釈して該処理水を微生物と接触させて生物学的処理を施し、有機物の分解処理を行なう請求項４記載のポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項６】
ポリリン酸の分解処理を行なうにあたり、複数の区画された反応域を有する多段式の反応槽を用いて処理を行う請求項１、２、３、４、又は５記載のポリリン酸含有排水の処理方法。
【請求項７】
ポリリン酸分解処理後、又は生物学的処理を施した後の処理水に凝集処理を施して固液分離を行なう請求項１、２、３、４、５、又は６記載のポリリン酸含有排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリリン酸含有排水の処理方法に関し、詳しくは、排水に含まれるポリリン酸を効率良くオルトリン酸に加水分解することができるポリリン酸含有排水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種工場からの排水や下水等の排水処理は複数の処理工程を経て行なわれており、例えば、処理の前段では有機物酸化菌等の微生物の働きを利用して有機物を分解する、いわゆる生物学的処理等が行なわれ、処理の後段では、かかる生物学的処理時に混入した微生物をはじめとする懸濁物質を除去する凝集処理等が行なわれる。
【０００３】
ここで上記凝集処理は、硫酸バンドや、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の凝集剤を処理水（排水）に添加して懸濁物質を凝集させることによって固液分離を行なうものであり、かかる凝集処理は、通常、処理水をｐＨ７付近の中性に保った状態で行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、凝集処理を施す際にあたり処理水にピロリン酸やトリポリリン酸等のポリリン酸が含まれている場合には、以下に述べるように凝集阻害を起こすという問題があった。尚、本発明でいうポリリン酸は「ポリリン酸又はその塩」を意味するものとする。
【０００５】
即ち、ポリリン酸には分散剤として作用する性質があるため、処理水にポリリン酸が含まれていると凝集処理時にポリリン酸の分散剤的作用に起因して、懸濁物質の凝集を阻害するという問題を生じる。
【０００６】
この場合、凝集処理時の被処理水のｐＨを酸性側に調整すれば、凝集を起こさせることができるが、その至適ｐＨ範囲が、例えば、ｐＨ４．３〜４．８の如く非常に狭いものとなる。この傾向は凝集剤として硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄のいずれを用いた場合にも共通して生じる。
【０００７】
また、被処理水が上記ｐＨ範囲の如き酸性側にあると、凝集処理後の処理水を系外に排出したり、別の処理装置に送ったりするときに、金属製の配管や装置類を腐食させたり、あるいはコンクリート製の槽類を劣化させるとういう問題がある。このためアルカリ中和剤による中和処理が必要となるが、処理工程の煩雑化、処理コストの上昇を招き、経済的に得策でない。
【０００８】
更に、凝集剤として硫酸バンドやポリ塩化アルミニウムを用いた場合には、上記ｐＨ範囲にある処理水の強い酸性のためにアルミニウムイオンが凝集処理後の処理水中に比較的高濃度で残留してしまう。そして、処理水中にアルミニウムイオンが存在していると、その後の処理工程で該処理水のｐＨが上昇してその液性が中性となったときに水酸化アルミニウムが析出し、これによって処理水が白濁してしまうばかりか、例えば、必要に応じて凝集処理後の処理水に活性炭吸着処理等の各種処理を施す場合に、かかる活性炭吸着処理がなされる活性炭吸着塔内で水酸化アルミニウムの析出が起こると、活性炭のブロッキングを招き活性炭吸着塔の目詰まりによる差圧上昇を引き起こすというような問題もあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は排水中に含まれるポリリン酸を効率良くオルトリン酸に加水分解して、排水処理の後段で行なわれる凝集処理等を支障なく行なうことができるような処理方法を確立すべく鋭意研究した結果、排水を特定のｐＨ条件下において活性汚泥等の微生物に接触させることでポリリン酸を効率良くオルトリン酸に加水分解することができるという知見を得た。更に研究を重ねた結果、ポリリン酸をオルトリン酸に加水分解するに際しては、ポリリン酸の初期濃度が高い程加水分解反応が効率良く進行すること、ポリリン酸の加水分解反応は、排水中に微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質が含有されていても充分に進行するという知見も得られた。本発明はこれらの知見に基づき完成されたものである。
【００１０】
即ち、本発明は（１）ポリリン酸を含有する排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行うことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法、（２）ポリリン酸を含有する排水がポリリン酸以外に有機物を含有し、該排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸及び有機物の分解処理を同時に行なう上記（１）記載のポリリン酸含有排水の処理方法、（３）ポリリン酸を含有する第１の排水及びポリリン酸を含有せず有機物を含有する第２の排水を処理するにあたり、これらの排水を混合することなく、まず、第１の排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行い、次いで、ポリリン酸分解処理後の処理水に第２の排水を混合してこれを微生物と接触させて生物学的処理を施し、有機物の分解処理を行なうことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法、（４）ポリリン酸を含有するとともに、このポリリン酸以外に微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質を含有する排水を処理するにあたり、この排水を希釈することなく、該排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行なうことを特徴とするポリリン酸含有排水の処理方法、（５）ポリリン酸及び微生物阻害物質を含有する排水がこれらのポリリン酸、微生物阻害物質以外に有機物を含有し、この排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触させてポリリン酸の分解処理を行なった後、分解処理後の処理水を希釈して該処理水を微生物と接触させて生物学的処理を施し、有機物の分解処理を行なう上記（４）記載のポリリン酸含有排水の処理方法、（６）ポリリン酸の分解処理を行なうにあたり、複数の区画された反応域を有する多段式の反応槽を用いて処理を行う上記（１）、（２）、（３）、（４）、又は（５）記載のポリリン酸含有排水の処理方法、（７）ポリリン酸分解処理後、又は生物学的処理を施した後の処理水に凝集処理を施して固液分離を行なう上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、又は（６）記載のポリリン酸含有排水の処理方法を要旨とする。
【００１１】
【作用】
本発明者等は、排水をいかなるｐＨ範囲において微生物と接触させれば本発明の課題を解決できるかにつき検討するため、次の如き実験を行なった。
【００１２】
ピロリン酸ナトリウムの濃度を１２．５ｍｇＰ／ｌに調整するとともに、ｐＨを変えた試験排水を数種類用意し、各試験排水に活性汚泥（微生物）を混入して試験排水を処理した。このときの処理温度は２０℃、ＭＬＳＳ濃度は２０００ｍｇＳＳ／ｌとなるように設定した。処理を始めてから１２０分経過した後の試験排水中に残存するピロリン酸ナトリウムの濃度を測定して、各ｐＨごとの加水分解率を求めた。この結果を図１にグラフで示す。
【００１３】
上記実験結果より、試験排水のｐＨが７付近の中性にあるとポリリン酸の加水分解率がきわて悪く、試験排水のｐＨが４．５〜６．０、特に４．５〜５．５の場合にポリリン酸を効率よく加水分解できることが判明した。
【００１４】
一方、試験排水に活性汚泥を混入しないで、該試験排水のｐＨを４．５〜６．０に調整して放置したところポリリン酸の濃度に変化はみられなかった。
【００１５】
このことから、単にｐＨの調整のみでポリリン酸の加水分解率を向上できる訳ではなく、あくまでもポリリン酸は特定ｐＨ範囲における微生物の働きによって効率良く加水分解されることが確認され、ｐＨが４．５未満であったり、ｐＨが６．０を超えると微生物がもっているポリリン酸分解酵素の働きが低下してしまう。
【００１６】
尚、トリポリリン酸ナトリウムを含有した試験排水について上記と同様の実験を行なったところ、ピロリン酸ナトリウムの場合と同様の結果が得られた。
【００１７】
このように、本発明においては、排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下において微生物に接触させることによりポリリン酸が効率良く加水分解され、後段の凝集処理等が良好に行なえるという作用を生じるものである。また、ポリリン酸を完全に加水分解できなかったとしても凝集処理を阻害しない程度にまでその濃度を充分に低減することができ、いずれにしても本発明によれば、凝集処理を施すに際して凝集至適ｐＨの範囲が広くなり、該凝集処理や、必要に応じて行なわれる活性炭吸着処理等の後段における処理に支障をきたす虞がない。
【００１８】
また、本発明者等は、ポリリン酸の加水分解速度に及ぼすポリリン酸の初期濃度の影響をみるため、次の如き実験を行なった。
【００１９】
ピロリン酸ナトリウムを、３０ｍｇＰ／ｌの濃度で含有させた試験排水ａと、１０ｍｇＰ／ｌの濃度で含有させた試験排水ｂを、それぞれｐＨ５．５に調整するとともにこれに活性汚泥（微生物）を混入した。ピロリン酸ナトリウムの初期濃度以外は全て同一の条件下で両試験排水を処理し、時間経過に伴うピロリン酸ナトリウムの濃度を測定した。この結果を図２にグラフで示す。
【００２０】
上記グラフからピロリン酸ナトリウムの加水分解速度はその初期濃度が高いほど速くなっていることが判る。
【００２１】
即ち、生物学的処理を開始してから最初の３０分で比較すると試験排水ａでは約１５ｍｇＰ／ｌのピロリン酸ナトリウムが加水分解されているのに対して、これよりも濃度の低い試験排水ｂでは約７ｍｇＰ／ｌのピロリン酸ナトリウムしか加水分解されておらず、また、試験排水ｂでは１０ｍｇＰ／ｌのピロリン酸ナトリウムを加水分解するのに９０分もの時間を要するのに対して、試験排水ａにあっては約２０分で１０ｍｇＰ／ｌのピロリン酸ナトリウムが加水分解されており、同じ分量のピロリン酸ナトリウムを加水分解するのに要する時間はその初期濃度が高いほど短くなる。
【００２２】
尚、トリポリリン酸ナトリウムについてもその濃度を変えて加水分解速度を調べてみたところ、ピロリン酸ナトリウムの場合と同様の結果が得られることが確認された。
【００２３】
このように、ポリリン酸をオルトリン酸に加水分解するに際しては、ポリリン酸の初期濃度が高い程加水分解反応が効率良く進行する。この原理に基づき本発明は複数の排水系統から生じる排水を処理する必要がある場合、各排水系統から生じる排水を混合せずに、まずポリリン酸を含む排水を処理し、次いでこの処理水に他の排水を混合して処理を行なうものである。このようにすることにより、排水中のポリリン酸が希釈されず、ポリリン酸の初期濃度を高く維持することができ、その結果、ポリリン酸をより効率良く加水分解することができる。
【００２４】
更に、本発明者等は、処理の対象となる排水に含まれているポリリン酸以外の成分の存在、特に、微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質、例えば重金属や高濃度の塩類が処理排水に含まれている場合があることに着目し、微生物の活性がポリリン酸の加水分解反応に如何なる影響を及ぼすかについて調べるため、次の如き実験を行なった。
【００２５】
水道水にピロリン酸ナトリウム２００ｍｇＰ／ｌと塩化ナトリウム２％を溶解した試験排水ｃを三角フラスコＡにとり、ピロリン酸ナトリウム２００ｍｇＰ／ｌと塩化ナトリウム２０％を溶解した試験排水ｄを三角フラスコＢにとり、それぞれにＭＬＳＳ濃度約２０００ｍｇＳＳ／ｌとなるように活性汚泥を添加してｐＨ５に調整した後、マグネチックスターラーで攪拌し、ピロリン酸ナトリウムの加水分解により生じたオルトリン酸ナトリウムの濃度を測定し、時間経過に伴うオルトリン酸ナトリウムの濃度変化を求めた。結果を図３（α）にグラフで示す。実験開始後３時間までのピロリン酸ナトリウムの平均分解速度（オルトリン酸ナトリウムの生成速度をピロリン酸ナトリウムの加水分解速度とみなす、以下同じ）は、試験排水ｃについては０．５０ｇＰ／ｇＳＳ／日であり、試験排水ｄについては０．３５ｇＰ／ｇＳＳ／日であった。
【００２６】
３日後、活性汚泥を残して三角フラスコＡ、Ｂの上澄み液を棄て、それぞれに新たに試験排水ｃ、ｄを入れ、上記と同様にオルトリン酸ナトリウムの濃度変化を求めた。結果を図３（β）にグラフで示す。実験開始後３時間までのピロリン酸ナトリウムの平均分解速度は、試験排水ｃについては０．５３ｇＰ／ｇＳＳ／日であり、試験排水ｄについては０．２６ｇＰ／ｇＳＳ／日であった。
【００２７】
続いて８日後に活性汚泥を残して三角フラスコＡ、Ｂの上澄み液を棄て、それぞれに再度試験排水ｃ、ｄを入れ、同様にオルトリン酸ナトリウムの濃度変化を求めた。結果を図３（γ）にグラフで示す。実験開始後３時間までのピロリン酸ナトリウムの平均分解速度は、試験排水ｃについては０．４５ｇＰ／ｇＳＳ／日であり、試験排水ｄについては０．０８ｇＰ／ｇＳＳ／日であった。
【００２８】
活性汚泥の増殖・生育のための有機物の供給を全く行なっていないにもかかわらず、試験排水ｃでは８日間にわたりピロリン酸ナトリウムの加水分解速度は略一定の高い値に保たれた（０．４５〜０．５３ｇＰ／ｇＳＳ／日）。また、試験排水ｄでは、塩化ナトリウム濃度２０％という活性汚泥の活性が全く保てない高塩濃度条件下であっても、実験１日目のピロリン酸ナトリウムの加水分解速度は０．３５ｇＰ／ｇＳＳ／日と非常に高く、実験８日目でも０．０８ｇＰ／ｇＳＳ／日と実用的な加水分解速度を保っていることが判った。
【００２９】
尚、トリポリリン酸ナトリウムについても同様の結果が得られることが確認された。
【００３０】
以上のことからポリリン酸の加水分解は微生物の増殖・生育に必要な有機物の有無に関わらずなされ、長期にわたって高い加水分解速度が保たれること、また、微生物の増殖・生育に不適な高塩濃度条件下において、微生物の活性が失われてもポリリン酸の加水分解反応は充分に進行することが見出された。
【００３１】
尚、上記結果から本発明者らは、微生物によるポリリン酸の加水分解は、従来から行われているいわゆる生物学的処理による有機物等の分解の如く微生物の生命活動に係わる増殖、代謝作用によりなされるのではなく、微生物にはポリリン酸加水分解酵素が含まれ、この酵素の働きによりポリリン酸が加水分解され、このため微生物の活性が失われてもポリリン酸の加水分解反応が充分に進行するものと考える。
【００３２】
本発明は、ポリリン酸以外に、微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質を含有する排水を処理するにあたり、上記知見に基づき排水を希釈することなく排水をそのまま処理するものである。このような方法により、排水中のポリリン酸濃度を高い濃度に維持し、ポリリン酸の加水分解を効率良く行なうことができる。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。尚、図４は本発明処理方法を実施する装置の一例を示す略図である。
【００３３】
図中、１はポリリン酸の加水分解反応を行なわせる反応槽であり、処理すべき排水が流入配管２から該槽１に導かれ、また、加水分解に必要な微生物は微生物供給ライン３を経て該槽１に導かれる。４は攪拌装置で該攪拌装置４により反応槽１内を攪拌して排水が槽１内の微生物と充分に接触するよう構成されている。
【００３４】
本発明において利用可能な微生物としては下水処理、し尿処理、産業排水処理等で生じる活性汚泥や生物膜汚泥、嫌気性生物処理で生じる汚泥、或いは土壌等から分離した細菌等が例示できる。
【００３５】
反応槽１内に微生物を存在させる手段としては、微生物を微生物付着担体に着生させたものを槽内に固定させる固定床式のもの、又はこれを槽内で流動させる流動床式のもの、或いは微生物付着担体に微生物を着生させないで槽内に浮遊状態にしておく浮遊式のもの等が例示できるが、本発明では浮遊式を採用した場合に特に実益が大きい。尚、上記微生物付着担体としては、砂、砂利、砕石、各種プラスチック成形体、繊維状活性炭、粒状活性炭、球状活性炭等が挙げられる。
【００３６】
また、反応槽１内を攪拌する具体的な手段としては、回転翼等による機械攪拌、空気、酸素富化空気、窒素等のガスを槽１内に吹き込むガス攪拌、槽１の下方から排水を流入させ槽１の上方から排水を流出させるか、或いはその逆を行なう向流攪拌等が例示される。
【００３７】
本発明において、排水はｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物と接触することによりそのなかに含まれるポリリン酸がオルトリン酸に加水分解される。
【００３８】
本発明方法では、上記ポリリン酸分解処理をバッチ式で行なっても、連続的に行なっても良い。反応時のｐＨを調整するには、例えば、反応槽１の前段にｐＨ調整槽（図示せず）を設けておき、かかるｐＨ調整槽で排水のｐＨを調整した後に反応槽１に排水を流入させるのが好ましいが、ラインミキサー等を用いることによりｐＨ調整槽を省略することもできる。尚、反応槽１内の水のｐＨを上記範囲に維持するために、必要に応じて直接反応槽１内でｐＨ調整を行っても良い。
【００３９】
本発明においてポリリン酸加水分解処理を行なうにあたり、ポリリン酸−ＳＳ負荷は０．０４〜０．６ｇＰ／ｇＳＳ／日であるのが好ましく、より好ましくは０．１〜０．４ｇＰ／ｇＳＳ／日である。また、ポリリン酸容積負荷は０．０６〜１０ｋｇＰ／ｍ3 ／日であるのが好ましく、より好ましくは０．２〜４ｋｇＰ／ｍ3 ／日である。
【００４０】
尚、反応槽１への排水の流量をＱ、排水中のポリリン酸濃度をＣ、反応槽の容積をＶ、ＭＬＳＳ濃度をＸとしたときに、ポリリン酸−ＳＳ負荷は下記（１）式で与えられるものであり、ポリリン酸容積負荷は下記（２）式で与えられるものである。
【数１】
0003862242.tif 000002
【数２】
0003862242.tif 000003
【００４１】
図４に示す装置にあっては、反応槽１の後段にライン５を介して沈殿槽６が連結されており、反応槽１から流出した微生物は該沈殿槽８で沈殿する。微生物は一度の処理でポリリン酸分解性能が失われるわけではなく、ポリリン酸分解性能が失われるまで繰り返し利用が可能であり、沈殿槽６で沈殿させた微生物の一部はライン７を経て反応槽１に返送され、残りはライン８を経て廃棄される。
【００４２】
また、図中、９は沈殿槽６から処理水を系外に導く流出配管であり、ポリリン酸加水分解処理が施された後の処理水は、必要に応じて凝集槽１６に導かれる。尚、１７は凝集処理後の処理水を凝集槽１６外に導くラインである。
【００４３】
凝集槽１６に導かれた排水は、これに硫酸バンド等の凝集剤を添加して排水中の懸濁物質を凝集させた後、凝集物を沈殿せしめこれを分離除去する凝集沈殿方式、或いは凝集物の周囲に多数の気泡を付着せしめて該凝集物を浮上させこれを分離除去する加圧浮上方式により固液分離される。この際、排水に含まれていたポリリン酸は既にオルトリン酸に加水分解されているので、ポリリン酸による凝集阻害の問題は生じない。
【００４４】
尚、排水にポリリン酸以外の除去すべき成分が含まれていない場合等において、特に問題がなければポリリン酸加水分解処理後の排水はそのまま放流しても良い。
【００４５】
本発明処理方法は、ポリリン酸以外に有機物を含む有機系排水、有機物を含まない無機系排水のいずれについても適用することができる。
【００４６】
無機系排水を処理する場合、反応槽１から流出した微生物を沈殿槽６で沈殿させて反応槽１に返送すると良い。更に、これだけでは反応槽１内での微生物の増殖・生育が期待できないのでポリリン酸分解性能を持つ微生物の数が次第に減少してしまうため、微生物供給ライン３を経て外部から微生物を供給する必要がある。
【００４７】
このときの微生物の供給は連続的であっても、間欠的であっても良い。また、その供給元は特に限定されず、例えば、後述するようにポリリン酸の加水分解処理を行なった後にいわゆる生物学的処理を行なう態様で本発明方法を実施する場合には、生物学的処理において増殖した微生物を供給しても良く（図５、６参照）、或いは本発明方法が実施される装置設備以外（例えば、生物学的処理が行なわれている他の設備における生物学的処理反応槽等）から運んで供給しても良い。
【００４８】
有機系排水を処理する場合には、反応槽１において、ポリリン酸の分解反応のみを行わせるようにしても良く、また微生物による有機物の酸化分解反応とポリリン酸の加水分解反応とを同時に進行させるようにしても良い。このとき、反応槽１内の水のｐＨが４．５〜６．０の範囲にあっても有機物の分解にはほとんど影響がない。
【００４９】
有機系排水について本発明方法を適用する場合は、有機物の酸化分解反応により微生物が反応槽１で増殖するため、ポリリン酸の加水分解、及び有機物の酸化分解に必要なだけの微生物が反応槽１内に存在するならば、微生物の外部からの供給は特に必要ない。尚、有機系排水の処理にあたり、反応槽１内においてポリリン酸の分解と同時に有機物の分解を行う場合は、酸化分解に必要な酸素を供給して反応槽１内を曝気する必要がある。
【００５０】
本発明方法は、複数の排水系統から生じる排水を処理する場合にも有効に適用することができる。
【００５１】
本発明処理方法により排水に含まれるポリリン酸を加水分解するにあたっては、前述したようにポリリン酸の初期濃度が高い程効率良く加水分解反応が進行する。このため、複数の排水系統から生じる排水を処理する必要がある場合には、各排水系統から生じる排水を混合することなく、まずポリリン酸を含有する排水を処理し、次いでこの処理水に他の排水を混合して処理を行なうのが好ましい。
【００５２】
尚、この場合にも、処理の対象となるポリリン酸含有排水が有機系排水、無機系排水のいづれであっても本発明の適用が可能である。
【００５３】
上記の場合にポリリン酸を含む排水が二系統以上あるときは、それらのポリリン酸濃度が等しいか、或いは濃度差が小さければポリリン酸含有排水どうしを混合してもかまわない。
【００５４】
但し、本発明方法によりポリリン酸含有排水を処理するにあたっては、排水中のポリリン酸濃度は１０ｍｇＰ／ｌ以上であるのが好ましく、より好ましくは５０ｍｇＰ／ｌ以上であり、かかる濃度のときにポリリン酸の加水分解反応がより効率的となる。また、ポリリン酸濃度が高い程その加水分解反応はより効率良く進行するが、１００ｍｇＰ／ｌ以上ではポリリン酸の加水分解速度は略一定となる。このことを考慮に入れて、ポリリン酸含有排水どうしを混合するか否かは、高濃度ポリリン酸含有排水が低濃度のもので希釈されることによる加水分解効率の低下と、混合による処理の簡略化（混合しない場合は当然各ポリリン酸含有排水を別々に処理しなければならない）とを比較考慮して決定する。
【００５５】
このようにして複数の排水系統から生じる排水を処理する場合、本発明では、ポリリン酸を含有する第１の排水にポリリン酸加水分解処理を施した後、これにポリリン酸を含有しない第２の排水を混合して所定の処理を施すこともでき、例えば、ポリリン酸加水分解処理した後の処理水、及び／又はこれに混合する排水に有機物が含まれている場合には有機物を分解するための生物学的処理が施される。
【００５６】
ポリリン酸加水分解処理後の処理水に他の排水を混合する時期はポリリン酸含有排水にポリリン酸加水分解処理を施した直後であっても、ポリリン酸加水分解処理を施した後これに他の一以上の後処理を施してからであっても良い。
【００５７】
ポリリン酸を含有する第１の排水にポリリン酸分解処理を施した後の処理水に、ポリリン酸を含有せず有機物を含有する第２の排水を混合して生物学的処理を行なう場合の具体的な処理操作を図５に基づき以下に説明する。
【００５８】
第１の排水は流入管２から反応槽１に導かれ、該槽１内でｐＨ４．５〜６．０の条件下において微生物と接触することによりポリリン酸分解処理が施され、ポリリン酸がオルトリン酸に加水分解される。このとき反応槽１に導かれた排水は微生物と充分に接触するよう攪拌装置４により攪拌される。
【００５９】
次いで、ポリリン酸分解処理が施された処理水は、ライン９を経て反応槽１から生物学的処理反応槽１１へと導かれる。このとき第２の排水がライン９に接続された流入ライン１０から流入し、ポリリン酸分解処理後の処理水と混合される。
【００６０】
生物学的処理反応槽１１に導かれた処理水には微生物の存在下で生物学的処理が施され有機物が分解される。生物学的処理反応槽１１には所定濃度の微生物が維持されている。該生物学的処理反応槽１１における生物学的処理においては、反応槽１の如く槽内の水のｐＨを４．５〜６．０の範囲に維持する必要はなく、生物学的処理に最適なｐＨ条件（ｐＨ６〜８）で行うことができるという利点がある。尚、図中、１２は生物学的処理に必要な酸素を供給するための空気導入管、１３は散気管である。
【００６１】
生物学的処理が施された処理水はライン１４を経て沈殿槽６′に導かれ、生物学的処理反応槽１１から流出した微生物が該沈殿槽６′に沈殿する。沈殿槽６′で沈殿した微生物の一部はライン７′を経て反応槽１と生物学的処理反応槽１１とに分配返送され、残りはライン８′を経て廃棄される。尚、沈殿槽６′からの微生物の返送を反応槽１のみに行い、生物学的処理反応槽１１には反応槽１を介して微生物が導入されるようにしても良く、この場合は該反応槽１１への微生物の返送は特に必要ない。
【００６２】
これらの処理が施された排水は、流出配管１５を経て放流されるか、或いは更に凝集処理等の他の後処理が施される他の処理槽に導かれ、その後放流される。尚、本発明では、ポリリン酸含有排水と分別された他の排水を該ポリリン酸含有排水とは混合せずに別系統で処理し、ポリリン酸含有排水についてはこれにポリリン酸分解処理を施した後に放流、又は単独で所定の後処理を施すことも可能である。
【００６３】
また、本発明方法は、処理の対象となるポリリン酸含有排水に、ポリリン酸以外にも、微生物の活性が失われる程度の濃度の微生物阻害物質が含まれている場合、例えば３％以上の濃度で塩化ナトリウム等の塩類が含まれている場合にも有効に適用することができる。
【００６４】
従って、微生物の活性が失われない、例えば２％以下の濃度にまで塩濃度を下げる必要がなく、上記排水を希釈せずにそのまま処理の対象とすることで、ポリリン酸濃度を高い濃度に維持してポリリン酸加水分解処理を効率良く行なうことができる。
【００６５】
但し、微生物は死滅してその生物的な活性が失われていても、ポリリン酸分解性能は一度の処理で失われず、死滅後も繰り返し利用が可能であるが、永久にポリリン酸分解性能を示すわけではないので、適当な時期に微生物を反応槽１に新たに供給する必要がある。
【００６６】
ポリリン酸を含有するとともに、このポリリン酸以外に微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質、例えば高濃度の塩類と、有機物を含有するポリリン酸含有排水（処理排水）を、本発明方法で処理する場合の具体的な処理操作を図６に基づき以下に説明する。
【００６７】
処理排水は流入管２から反応槽１に導かれ、該槽１内でｐＨ４．５〜６．０の条件下において微生物と接触することによりポリリン酸加水分解処理が施される。このとき反応槽１内の排水を攪拌装置４により攪拌するのは図４、５に示す場合と同様である。
【００６８】
次いで、ポリリン酸加水分解処理が施された処理水は、ライン５を経て沈殿槽６に導かれ、処理水とともに反応槽１から流出した微生物は沈殿槽６で沈殿し、その一部はライン７を経て反応槽１に返送され、残りはライン８を経て廃棄される。
【００６９】
ここまでは図４に基いて説明した態様で本発明方法を実施する場合と略同様であるが、本具体例では、沈殿槽６は特に設けなくても良い。また、処理排水には高濃度の塩類が含まれているので反応槽１内の微生物は活性を失い、処理排水は有機物を含んでいるがその酸化分解はなされず、微生物の増殖・生育も期待できない。このため、後述するように反応槽１には生物学的処理で増殖した微生物を供給し、ポリリン酸分解処理に必要なだけの微生物が確保されるようにする。
【００７０】
次に、処理水はライン９を経て沈殿槽６から生物学的処理反応槽１１へと導かれるが、このときライン９に接続された流入ライン１０から水道水、又はポリリン酸を含有しない且つ塩類濃度の低い他の排水等を流入させて、ポリリン酸分解処理後の処理水を希釈する。該処理水には未だ高濃度の塩類が含まれており、そのまま生物学的処理反応槽１１に導いたのでは、該反応槽１１内の微生物が死滅してしまうので、処理水を希釈しその塩濃度を低くして微生物の活性が失われないようにするためである。
【００７１】
生物学的処理反応槽１１に導かれた処理水には生物学的処理が施される。生物学的処理反応槽１１には前述の場合と同様に所定濃度の微生物が維持されている。図中、１２、１３は図５に示す場合と同様に、それぞれ生物学的処理に必要な酸素を供給するための空気導入管、散気管である。尚、この場合も生物学的処理反応槽１１における生物学的処理を、反応槽１のｐＨ条件とは無関係に生物学的処理に最適なｐＨ条件で行うことができる。
【００７２】
生物学的処理が施された処理水はライン１４を経て沈殿槽６′に導かれ、生物学的処理反応槽１１から流出した微生物が該沈殿槽６′に沈殿する。沈殿槽６′で沈殿した微生物の一部はライン７′を経て反応槽１と生物学的処理反応槽１１とに分配返送され、残りはライン８′を経て廃棄される。
【００７３】
これらの処理が施された排水は流出配管１５を経て放流されるか、或いは更に凝集処理等の他の後処理が施される他の処理槽に導かれ、その後放流される。
【００７４】
以上の如くして実施される本発明では、図６に示すように複数の区画された反応域１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する多段式の反応槽１を用いてポリリン酸加水分解処理を行なうのが好ましい。該反応槽１に複数の区画された反応域１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを形成するため、槽内に複数の区画板１８が設けられている。
【００７５】
このように構成される反応槽１を用いてポリリン酸加水分解処理を行なうと、区画板１８を設けない通常の反応槽を用いる場合に比べてポリリン酸の加水分解をより効率良く行なうことができる。
【００７６】
即ち、前述したように、ポリリン酸の加水分解速度はポリリン酸の初期濃度が高い程大きいから、図６に示す反応槽１において、１番目の反応域１ａにおけるポリリン酸の加水分解速度は他の反応域に比べて最もその速度が大きいことになる。つまり、区画板１８があることによって、流入配管２より槽内に流入したポリリン酸含有排水は、槽全体への拡散が直ちには行なわれず全体としてはほぼプラグフローとなり、そのため排水中のポリリン酸濃度に関しても、槽全体への均一希釈化が行なわれないため反応域１ａにおいて最もポリリン酸濃度が高くなる。従って、反応域１ａにおけるポリリン酸の加水分解速度は他の反応域に比べて最も大きい。
【００７７】
各反応域は相互に連通しているので、１番目の反応域１ａにて或る程度加水分解が行なわれた被処理水は、反応域１ｂ、１ｃ、１ｄへと順次に流れていくが、後段の反応域になる程、被処理水中のポリリン酸濃度が希薄となるので、それに伴ってポリリン酸の加水分解速度も順次小さくなる。しかし、例えば、２番目の反応域１ｂにおいては、区画板１８のない反応槽における場合と比べてポリリン酸濃度が高く、ポリリン酸の加水分解速度が大きい。反応槽に区画板１８を設けない場合には、槽内に流入した排水はほぼ均一に拡散されるため、ポリリン酸濃度も希釈され、ポリリン酸の加水分解速度も全体的に小さくなる。
【００７８】
反応槽に区画板１８を設けると、各反応域間で加水分解の速度勾配が生じるが、前半の反応域において高い加水分解速度が得られるため、全体的には区画板１８を設けない場合よりもポリリン酸の加水分解速度が大きくなる。
【００７９】
本発明において好ましく用いられる多段式の反応槽１の具体的な構成は図示するものには限られず、流入した排水が反応槽全体に直ちには拡散しないようにしてポリリン酸分解処理を段階的に行うことが可能なものであれば良い。また、反応槽１は少なくとも２つの反応域に区画されていれば良いが、ポリリン酸の加水分解効率の向上を図るには３つ以上の反応域に区画されているのが好ましい。尚、ポリリン酸の分解処理と有機物の分解とを同時に行う場合は、生物学的処理反応槽を複数に区画すれば良い。
【００８０】
【実施例】
次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００８１】
実施例１
ピロリン酸ナトリウムを濃度１２．５ｍｇＰ／ｌで含有させた試験排水を、処理温度を２０℃に、ＭＬＳＳを２０００ｍｇＳＳ／ｌに設定した浮遊式の生物学的処理反応槽において槽内水のｐＨを５．５に調整して生物学的処理を１２０分間施し、得られた処理水を凝集処理槽に導き、ここでｐＨを種々変えて凝集処理を行なった。尚、凝集処理を行なうにあたり硫酸バンドと高分子凝集助剤は、それぞれ２００ｍｇ／ｌ、１ｍｇ／ｌの濃度で添加した。凝集処理後、処理水である上澄水の濁度を測定した。凝集処理時のｐＨに対する凝集処理後の処理水（凝集処理水）の濁度を図７にグラフで示す。
【００８２】
比較例１
槽内水のｐＨを６．５に調整した以外は実施例１と同様にして凝集処理を施した。凝集処理時のｐＨに対する凝集処理後の処理水の濁度を図８にグラフで示す。
【００８３】
上記比較例１では、凝集処理時のｐＨが５以下のときには濁度１以下（尚、凝集処理前の生物処理水の濁度は約２０度であった）となり凝集処理を良好に行なうことができたが、凝集処理時のｐＨが５以上では濁度が２０程度となり良好な凝集処理がなされなかった。これに対して、上記実施例１にあっては、凝集処理時のｐＨが５以上であっても濁度は１以下であり、良好な凝集処理を行なうことができた。
【００８４】
尚、実施例１、及び比較例１の凝集処理水に残存するピロリン酸ナトリウムの濃度を測定したところ、実施例１の凝集処理水ではピロリン酸ナトリウムはほとんど検出されなかったが、比較例１の凝集処理水にはピロリン酸ナトリウムは３ｍｇＰ／ｌの濃度で残存していた。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればポリリン酸を含有する排水をｐＨ４．５〜６．０の条件下で微生物に接触させることによりポリリン酸が効率良く加水分解され、排水が比較的高濃度のポリリン酸を含有する場合にも凝集処理を何ら支障なく行なうことができる。また、本発明によれば処理後の処理水に凝集処理を施すに際して凝集至適ｐＨ範囲が広いという利点があり、処理が容易となると共に、必要に応じて行なわれる活性炭吸着処理等の後段における処理に支障をきたす虞がない。更に本発明では処理の対象となる排水中に微生物の増殖・育成に必要な有機物が含まれていなくても良いので、幅広い対応が可能となる。
【００８６】
また、ポリリン酸を加水分解するに際しては、ポリリン酸の初期濃度が高い程加水分解反応が効率良く進行し、従って、複数の排水系統から生じる排水を処理する必要がある場合、本発明における如く、各排水系統から生じる排水を混合せずに、まずポリリン酸を含む排水を処理し、次いでこの処理水に他の排水を混合して処理を行なうという方法を採用することにより、排水中のポリリン酸が希釈されず、これによってポリリン酸の初期濃度を高く維持することができ、ポリリン酸をより効率良く加水分解することができる。
【００８７】
また、本発明は、ポリリン酸以外に微生物の活性を失わせる程度の濃度の微生物阻害物質を含有する排水、例えば高濃度の塩類を含有する排水を処理するにあたって、該排水を希釈することなく、そのまま処理するものであるから、ポリリン酸濃度を高い濃度に維持し、処理効率の低下を招かず、ポリリン酸加水分解処理を効率良く行なうことができる。
【００８８】
更に、本発明を実施するにあたり複数の区画された反応域を有する多段式の反応槽でポリリン酸分解処理を行なうことによって、より効率の高いポリリン酸の加水分解が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排水のｐＨとポリリン酸の加水分解率との関係を示すグラフである。
【図２】ピロリン酸ナトリウムの濃度と加水分解速度との関係を示すグラフである。
【図３】ピロリン酸ナトリウムの加水分解速度と処理排水中に含まれる塩類の濃度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明処理方法を実施する装置の一例を示す略図である。
【図５】本発明処理方法を実施する装置の他の一例を示す略図である。
【図６】本発明処理方法を実施する装置の他の一例を示す略図である。
【図７】本発明で用いる反応槽の好ましい態様を示す略図である。
【図８】実施例１、比較例１のそれぞれの結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１                              反応槽
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ          反応域
１１                            生物学的処理反応槽
１６                            凝集槽
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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