JEFMA No.64［2016.3］

ASB（土壌微生物活性化）システムによるし尿処理技術

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1.

はじめにれている。

し尿処理では古くから活性汚泥法が広く利用

身近なところでは、納豆を作る納豆菌もバチされている。活性汚泥を利用した他の有機性排ルス属細菌の一種である。最近では、バチルス

水処理分野では、20 年以上前から活性汚泥中属細菌が人の有用な腸内細菌の生育環境を整えのバチルス属細菌を優占化することにより、従る働きがあることが分かり、健康食品にも利用

来の活性汚泥法に比べて汚泥発生量の低減、臭されている。

気の抑制、汚泥沈降性の改善、汚泥脱水性の向上などの効果を発現できることが報告されてい3.

る。

ASB システムの導入方法
活性汚泥中のバチルス属細菌を優占化するにこの活性汚泥中のバチルス属細菌を優占化す

は、活性汚泥に腐植物質とある種の天然ミネラる技術をし尿処理に適用できるよう開発した技ルを継続的に添加し、生育環境を整える運転管術が ASB（Activation of Soil Bacteria: 土壌微理を行う必要がある。そこで、腐植物質と天然生物活性化）システムである。

ミネラルを充填した ASB リアクターを設置

今回、東日本大震災の被災地である岩手県釜石市にある釜石・大槌汚泥再生処理センターにし、それら腐植物質と天然ミネラルを活性汚泥に継続的に供給する。

おいて ASB システムの実証試験を行い効果が確認されたので、その結果を紹介する。

なお、ASB リアクターには、水槽内に設置する浸漬型と図 1 の槽外に設置する槽外型の 2つのタイプがある。

2.

バチルス属細菌とはASB システムの中核をなすバチルス属細菌

4.

実証試験方法は、広く土壌や水中に存在する好気性または通4.1

実証施設

性嫌気性のグラム陽性の桿菌で、古くから様々実証試験を実施した釜石・大槌汚泥再生処理な研究がなされており、以下の特徴が分かってセンターは、平成 19 年 4 月より釜石市、大槌いる。

町のし尿、浄化槽汚泥等を膜分離高負荷脱窒素①悪環境下でも胞子を形成し、生息することができる。
②タンパク質分解酵素であるプロテアーゼや抗菌物質の生産能が高く、様々な産業に利用さ52処理方式により日量 85kℓ処理している。汚泥処理はフィルタープレスによる脱水後、低温熱分解による堆肥化を行っている。
ASB シ ス テ ム の 実 証 試 験 に あ た っ て は、製品技術紹介採取した後、平成 23 年 11 月より ASB システムの実証試験を開始した。まず腐植物質であるASB パウダーを深層反応槽に添加することによりバチルス属細菌の優占化を行った。優占化は約 3 週間で完了したが、バチルス属細菌の優占化を維持するため、腐植物質である ASB ペレットと天然ミネラルである ASB ミネラルを充填した ASB リアクターを膜ユニット槽内に浸漬し、継続的に活性汚泥に有効成分を供給した。なお、今回の実証試験では浸漬型の ASBリアクターを使用した。
平成 25 年 7 月より、受入貯留設備から発生する高濃度臭気中の硫化水素を低減するため、バチルス属細菌が優占化した活性汚泥を、投入
図1

ASB リアクター（槽外型）量の 10％量を目処に受入槽へ返送する運転を開始した。

ASB リアクターを膜ユニット槽内に設置するとともに、高濃度臭気低減を目的として深層反5.

実証試験結果応槽から受入槽へ汚泥返送ラインを増設した。

5.1

バチルス属細菌の優占化

優 占 化 前 の バ チ ル ス 属 細 菌 数 が 106〜107

処理フローを図 2 に示す。

CFU/g‑SS オーダーであったのに対し、優占
4.2

試験内容

化後は 108CFU/g‑SS オーダーに増加した。

通常運転時（バチルス優占化前）のデータを

図2

実証施設のフローシート

53

JEFMA No.64［2016.3］

5.2

汚泥発生量の低減

脱水ケーキの計量値から求めた汚泥発生量を表 1 に示す。投入量あたりの汚泥発生量は、ASB シ ス テ ム 導 入 前 5.8kg‑SS/m3、 導 入 後3.7kg‑SS/m3 であり、ASB システムの導入により 37.0％削減された。
表1

ASB システム導入前後での汚泥発生量
図3

受入槽への汚泥返送運転の効果能性が示唆された。
ASB システムの導入により、活性汚泥のプロテアーゼ活性が約 60％向上した。し尿・浄5.4

その他の効果化槽汚泥の固形物中には約 40％のタンパク質

汚泥沈降性および汚泥脱水性の改善が確認さを含んでいることから、バチルス属細菌の持つれた。汚泥沈降性については、ASB システム

高いプロテアーゼ活性が固形物タンパク質を可

導入前の SVI の平均値
（データ数 21）が 138mℓ/g

溶化し、汚泥発生量を削減する可能性が示唆さであるのに対し、導入後は 91mℓ/g（データ数れた。

37）と改善された。固液分離に沈殿方式を採用、しているし尿処理施設においては、ASB シス等の原生動物、小動物が増加した。活テムを導入することにより固液分離操作が容易

ま た、ASB シ ス テ ム 導 入 後、性汚泥は細菌、菌類、原生動物、小動物など多になるものと思われる。

岐にわたった複雑な複合微生物系が形成されて汚泥脱水性についても、導入前後の余剰汚泥いるが、複合微生物系の食物連鎖が高次になるのリーフテストの結果、高分子凝集剤の同添加ほど呼吸により消費されるエネルギー量が多く率において脱水汚泥含水率が 1.5〜2.4％低下なり、汚泥発生量が削減されると言われていした。

1）る 。原生動物の中でも虫類は、などの繊毛属細菌への捕食選好性が高

2）

5.5

ユーティリティーの削減

く 、バチルス属細菌の優占化運転が結果とし投入量あたりの薬品・燃料使用量を表 2 に示て高次の食物連鎖を形成し、汚泥削減効果につす。ASB システムを導入することにより、汚ながっている可能性が考えられる。

泥発生量や臭気濃度が低減される等の結果、処理施設全体の薬品・燃料使用量が削減されるこ

5.3

臭気濃度の低減

高濃度脱臭装置入口における硫化水素濃度の測定結果を図 3 に示す。受入槽への汚泥返送運
転実施前は 100ppm 程度であったが、実施後は 40ppm 程度まで抑制された。
この結果から、ASB システムでバチルス属細菌が優占化した活性汚泥を受入槽に返送することにより、硫酸還元菌の活動が抑制される可54

表2ASB システム導入前後での薬品・
燃料使用量および空気量

製品技術紹介とが確認された。

した堆肥化などが期待される。

吹込み空気量については、活性汚泥の粘性が低下し、酸素移動効率が向上したことによると

7.

災害時の生活排水処理インフラの強靱化の考えられる。

ために
東日本大震災の影響により、釜石・大槌汚泥

6.

実証試験まとめ

再生処理センターは、仮設住宅等からの浄化槽

1）ASB システム導入により、活性汚泥中のバ汚泥搬入量が増加し、図 4 に示すように処理量チルス属細菌数の増加が確認され、優占化が長期間にわたり定格量を超過した。ピーク時後のバチルス属細菌が一般細菌数に占めるの週間処理量は、100kℓ/日と定格（85kℓ/日）割合は、20％〜60％であった。の 18％増加となったが、ASB システムの効果

2）ASB システム導入による汚泥発生量の削減率は、37.0％であった。

により、水質を悪化することなく、適正な処理を継続できた。

3）ASB システムでバチルス属細菌が優占化し従来のし尿処理に比べ、ランニングコストをた活性汚泥を受入槽へ返送することによ低減でき、堆肥化等による循環型社会の形成にり、高濃度臭気硫化水素濃度が低減されるも貢献できる可能性を持つ ASB システムを、ことが分かった。

循環型社会形成、災害時強靱化を盛り込んだ地

4）汚泥沈降性、汚泥脱水性の改善効果が確認

域の生活排水処理計画の一助としていきたい。

された。
5）ASB システムによる汚泥発生量、臭気濃度8.

参考文献の低減等の結果、施設の薬品使用量、燃料

1）
生物処理における微小後生動物の役割に関す使用量の削減が確認された。

る研究

以上は、
（一財）日本環境衛生センターによ（1987）

稲森悠平

他

日本水処理生物学会誌

る廃棄物処理技術検証事業の結果に基づくもの

2）
Food habit of Vorticellidae isolated fromである。上述した効果以外に、発泡抑制効果、Activated Sludge R.Sudo et al. Japanese

抗菌活性などの事象が観察された。バチルス属

Journal of Ecology（1971）

細菌を優占化した汚泥から製造した堆肥は、連作障害予防に有効であるとの報告もあり、今後、ASB システム汚泥の持つ抗菌活性を利用

図4

震災後の処理量の推移

55