JP5807183B2 - 有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 - Google Patents
有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5807183B2 JP5807183B2 JP2009209484A JP2009209484A JP5807183B2 JP 5807183 B2 JP5807183 B2 JP 5807183B2 JP 2009209484 A JP2009209484 A JP 2009209484A JP 2009209484 A JP2009209484 A JP 2009209484A JP 5807183 B2 JP5807183 B2 JP 5807183B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- genus
- aeration tank
- dissolved oxygen
- oxygen concentration
- microorganisms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title claims description 19
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 69
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 53
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 48
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 claims description 16
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 15
- 241001560102 Desulfotalea Species 0.000 claims description 12
- 241000589565 Flavobacterium Species 0.000 claims description 12
- 241000512220 Polaromonas Species 0.000 claims description 12
- 241000232299 Ralstonia Species 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 206010007733 Catabolic state Diseases 0.000 description 1
- 230000001195 anabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003935 denaturing gradient gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
本発明は、有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法に関する。
現在、多くの下水処理施設においては、活性汚泥法により汚水の浄化が行われている。活性汚泥法は微生物の代謝作用を利用するため処理効率が高く経済的である。
活性汚泥法では、先ず、汚水（有機排水）が曝気槽へと連続的に供給される。曝気槽内で汚水は好気性微生物の集団と接触し、有機排水の基質（ＢＯＤ成分）は該好気性微生物の集団によって酸化分解（生物処理）される。この好気性微生物の集団が「活性汚泥」と呼ばれる。該曝気槽で生物処理された汚水は該好気性微生物の集団とともに沈殿槽に移される。
沈殿槽では、該好気性微生物の集団は互いにくっつき合ってフロックを形成して沈降する。一方、上澄み（分離液）は溢流する。沈殿槽に沈殿した該好気性微生物の集団（汚泥）は再び曝気槽に返送され、再び汚水の生物処理に使用される。しかし、微生物は増殖するため、すべての汚泥を返送すると曝気槽で酸素不足となったり、沈殿槽における固液分離が困難になったりする。このため増殖した分の該好気性微生物の集団（汚泥）は「余剰汚泥」として系外に取り出される。余剰汚泥は、一般に脱水、乾燥、焼却などの処理が行われ、最終的には埋め立て処分される。
余剰汚泥の発生量は、下水処理施設の増加等の理由により、年々着実に増加している。このため、余剰汚泥の埋め立て用の最終処分地の確保が困難となっている。また、各自治体では余剰汚泥の運搬や処理にかかる費用が増大している。このような状況から、余剰汚泥の削減方法が研究されている。それらのうちの１つの方法として、曝気槽内に空気又は酸素を吹き込むことにより溶存酸素濃度（ＤＯ）を５ｍｇ／Ｌ以上に調整して生物処理を行う方法が開示されている（特許文献１）。
しかしながら、余剰汚泥の発生を抑制できるさらなる技術が求められている。そこで本発明は、余剰汚泥の発生抑制が可能な有機排水処理方法、及び、余剰汚泥の発生を抑制する方法を提供する。
本発明は、一態様として、有機排水を曝気槽内で微生物を用いて処理する生物処理工程を含む有機排水処理方法であって、
前記生物処理工程が、前記曝気槽内の溶存酸素濃度を１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌに維持すること、及び、前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、他の微生物よりもその割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制が可能な有機排水処理方法に関する。
前記生物処理工程が、前記曝気槽内の溶存酸素濃度を１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌに維持すること、及び、前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、他の微生物よりもその割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制が可能な有機排水処理方法に関する。
また、本発明は、その他の態様として、 曝気槽で微生物を利用して生物処理することを含む有機排水処理において余剰汚泥の発生を抑制する方法であって、
前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、前記曝気槽内の溶存酸素濃度が１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌの条件で、前記曝気槽内で有機排水を生物処理し、他の微生物よりも前記Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属の割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制方法に関する。
前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、前記曝気槽内の溶存酸素濃度が１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌの条件で、前記曝気槽内で有機排水を生物処理し、他の微生物よりも前記Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属の割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制方法に関する。
本発明によれば、基質（ＢＯＤ成分）の異化率が高くなり、余剰汚泥の発生が抑制され、水質処理能力が良好である有機排水の生物処理が可能となる。
また、使用する活性汚泥（微生物）を予め前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用することにより、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を選択的に取り出すことができ、より効率的に余剰汚泥の発生抑制が可能となる。
また、使用する活性汚泥（微生物）を予め前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用することにより、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を選択的に取り出すことができ、より効率的に余剰汚泥の発生抑制が可能となる。
余剰汚泥の発生のメカニズムは以下のように説明できる。生物処理に利用される好気性微生物は基質となる有機性汚濁物質（ＢＯＤ成分）を摂取すると、「同化反応」による細胞合成と、「異化反応」によるエネルギー生産を行う。この同化反応による細胞合成によって増殖微生物が発生し、余剰汚泥となる。生物処理において処理される基質のうち、細胞合成される割合を同化率α、エネルギー生産に利用される割合を異化率βとするとα＋β＝１となる。
従来の活性汚泥法では溶存酸素濃度（ＤＯ）が数ｍｇ／Ｌに維持されているため、同化率：異化率はほぼ０．５：０．５となり微生物の増殖が活発で大量の余剰汚泥が発生する。よって、異化反応を促進して異化率を上げ、同化反応を抑制して同化率を下げることができれば、微生物の増殖を抑制でき、余剰汚泥の発生を抑制できる。本発明は、曝気槽内の溶存酸素濃度（ＤＯ）を１０ｍｇ／Ｌ以上に維持すること、及び、生物処理用の微生物としてXanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用することにより、同化率を下げて異化率を上げることができ、結果として余剰汚泥の発生を抑制できるという知見に基づく。
すなわち、本発明は一態様において、有機排水を曝気槽内で微生物を用いて処理する生物処理工程を含む有機排水処理方法（以下、「本発明の有機排水処理方法」ともいう。）であって、前記生物処理工程が、曝気槽内の溶存酸素濃度を１０ｍｇ／Ｌ以上に維持すること、及び、前記微生物としてXanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用することを含む有機排水処理方法に関する。本発明によれば、好ましくは、生物処理における微生物による異化率を向上でき、余剰汚泥の発生を抑制できる。
有機排水
本明細書において、有機排水は、有機物（ＢＯＤ成分）を含む排水をいい、家庭から出る生活排水や工場などから出る有機系産業排水を含む。
本明細書において、有機排水は、有機物（ＢＯＤ成分）を含む排水をいい、家庭から出る生活排水や工場などから出る有機系産業排水を含む。
溶存酸素濃度（ＤＯ）
本発明の有機排水処理方法において、生物処理工程を行う曝気槽内の溶存酸素濃度は、余剰汚泥の発生を抑制する点から、１０ｍｇ／Ｌ以上に調整され、１３ｍｇ／Ｌ以上が好ましく、１５ｍｇ／Ｌ以上がより好ましい。曝気槽内の溶存酸素濃度の上限は、曝気槽やガス導入設備のコスト低減の点から、３０ｍｇ／Ｌ以下が好ましく、２５ｍｇ／Ｌ以下がより好ましく、２３ｍｇ／Ｌ以下がより好ましい。したがって、曝気槽内の溶存酸素濃度は、余剰汚泥の発生抑制及び設備コスト低減の点から、１０〜３０ｍｇ／Ｌが好ましく、１３〜２５ｍｇ／Ｌがより好ましく、１５〜２３ｍｇ／Ｌがさらに好ましい。
本発明の有機排水処理方法において、生物処理工程を行う曝気槽内の溶存酸素濃度は、余剰汚泥の発生を抑制する点から、１０ｍｇ／Ｌ以上に調整され、１３ｍｇ／Ｌ以上が好ましく、１５ｍｇ／Ｌ以上がより好ましい。曝気槽内の溶存酸素濃度の上限は、曝気槽やガス導入設備のコスト低減の点から、３０ｍｇ／Ｌ以下が好ましく、２５ｍｇ／Ｌ以下がより好ましく、２３ｍｇ／Ｌ以下がより好ましい。したがって、曝気槽内の溶存酸素濃度は、余剰汚泥の発生抑制及び設備コスト低減の点から、１０〜３０ｍｇ／Ｌが好ましく、１３〜２５ｍｇ／Ｌがより好ましく、１５〜２３ｍｇ／Ｌがさらに好ましい。
溶存酸素濃度（ＤＯ）の調整方法
曝気槽内の溶存酸素濃度の調整方法は、特に制限されないが、例えば、曝気槽底部に配置された曝気管から酸素を含むガスを供給することで行うことができる。酸素を含むガスとしては、純酸素ガス、窒素と酸素との混合ガス、及びこれらの圧縮ガスが挙げられる。いずれの場合も、供給する酸素量を変えることで曝気槽内の溶存酸素濃度を調整できる。溶存酸素濃度を均一にするため、曝気槽にはプロペラ型、タービン型、パドル型、スクリュー型などの撹拌機や、エアリフト用の内筒が備えられることが好ましい。また、より少ない酸素量で高い溶存酸素濃度（ＤＯ）を維持できる観点からは、曝気槽を密閉型とすることが好ましく、さらに、前記曝気槽に加圧してもよい。なお、溶存酸素濃度は、従来公知の溶存酸素濃度メータ（ＤＯメータ）を使用して測定できる。
曝気槽内の溶存酸素濃度の調整方法は、特に制限されないが、例えば、曝気槽底部に配置された曝気管から酸素を含むガスを供給することで行うことができる。酸素を含むガスとしては、純酸素ガス、窒素と酸素との混合ガス、及びこれらの圧縮ガスが挙げられる。いずれの場合も、供給する酸素量を変えることで曝気槽内の溶存酸素濃度を調整できる。溶存酸素濃度を均一にするため、曝気槽にはプロペラ型、タービン型、パドル型、スクリュー型などの撹拌機や、エアリフト用の内筒が備えられることが好ましい。また、より少ない酸素量で高い溶存酸素濃度（ＤＯ）を維持できる観点からは、曝気槽を密閉型とすることが好ましく、さらに、前記曝気槽に加圧してもよい。なお、溶存酸素濃度は、従来公知の溶存酸素濃度メータ（ＤＯメータ）を使用して測定できる。
微生物
本発明の有機排水処理方法の生物処理工程は、余剰汚泥の発生抑制の点から、Xanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用する。さらに、余剰汚泥の発生抑制の点から、Xanthomonas属は、Xanthomonas camprestis pv.種の微生物であることが好ましい。これらの好気性微生物は、通常の下水処理場などの活性汚泥中に存在しうるが、溶存酸素の低い条件ではその存在量が小さい。一方、溶存酸素濃度が高い条件、例えば、前述した１０ｍｇ／Ｌ以上、１３ｍｇ／Ｌ以上、１５ｍｇ／Ｌ以上などの条件では、他の微生物よりも生存確率が高くなりその割合も増加する。そして、これらの微生物は、前述した高い溶存酸素濃度の条件下において、基質（ＢＯＤ成分）の異化率が高い。
本発明の有機排水処理方法の生物処理工程は、余剰汚泥の発生抑制の点から、Xanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用する。さらに、余剰汚泥の発生抑制の点から、Xanthomonas属は、Xanthomonas camprestis pv.種の微生物であることが好ましい。これらの好気性微生物は、通常の下水処理場などの活性汚泥中に存在しうるが、溶存酸素の低い条件ではその存在量が小さい。一方、溶存酸素濃度が高い条件、例えば、前述した１０ｍｇ／Ｌ以上、１３ｍｇ／Ｌ以上、１５ｍｇ／Ｌ以上などの条件では、他の微生物よりも生存確率が高くなりその割合も増加する。そして、これらの微生物は、前述した高い溶存酸素濃度の条件下において、基質（ＢＯＤ成分）の異化率が高い。
よって、より効率的に余剰汚泥の派生抑制の点からは、本発明の有機排水処理方法は、使用する活性汚泥（微生物）を予め前述した曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して生物処理工程で使用する活性汚泥を準備する工程を含んでもよい。この工程を含むことにより、前述した微生物を選択的に取り出すことができ、より効率的に余剰汚泥の発生抑制が可能となる。
本発明の有機排水処理方法は、生物処理工程において前述した溶存酸素濃度で前述した微生物を使用すること以外は、従来の活性汚泥法と同様に行うことができる。
余剰汚泥の発生抑制方法
本発明は、その他の態様において、曝気槽で微生物を利用して生物処理することを含む有機排水処理において余剰汚泥の発生を抑制する方法であって、Xanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用し、溶存酸素濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上の条件で、曝気槽内で有機排水を生物処理することを含む余剰汚泥の発生抑制方法に関する。曝気槽内の溶存酸素濃度及び使用する微生物については、本発明の有機排水処理方法と同様である。
本発明は、その他の態様において、曝気槽で微生物を利用して生物処理することを含む有機排水処理において余剰汚泥の発生を抑制する方法であって、Xanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、Stenortophomonas属の少なくとも１種類以上の微生物を使用し、溶存酸素濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上の条件で、曝気槽内で有機排水を生物処理することを含む余剰汚泥の発生抑制方法に関する。曝気槽内の溶存酸素濃度及び使用する微生物については、本発明の有機排水処理方法と同様である。
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれに限定して解釈されない。
図２の概略図に示す装置にて、模擬有機排水の生物処理を行った。該装置は、容積３Ｌの密閉型の曝気槽１を備え、容量２Ｌの分離槽（沈殿槽）５が付設されている。曝気槽１には、ブロワーから散気管２により下記のガスを導入した。また、曝気槽１は、槽内の溶存酸素濃度（ＤＯ）を均一にする目的で攪拌機３、及び、エアリフト用の内筒４を備える。図２の曝気槽１内の矢印は、エアリフト用の内筒４を使用することにより生じる内筒４の外側から内筒４の上部への水流を示す。曝気槽１の外側の槽は恒温槽（図示せず）となっており、この恒温槽により曝気槽内の温度を２５〜３０℃に設定した。ｐＨは５．０〜７．０、曝気槽をＨＲＴ（水理学的滞留時間：Hydraulic Retention Time）１２ｈとし、分離槽のＨＲＴを８ｈした。曝気槽のＢＯＤ容積負荷は０．５ｋｇ−ＢＯＤ／（ｍ3・日）とした。活性汚泥は、下水処理場の活性汚泥を培養したものを使用した。曝気槽１内の溶存酸素濃度(ＤＯ）は、ブロワーから散気管２を介して純酸素曝気、及び、窒素−酸素混合ガス曝気、空気曝気のいずれかを導入して調節した。
溶存酸素濃度（ＤＯ）の設定
純酸素曝気では溶存酸素濃度（ＤＯ）を１０ｍｇ／Ｌ、１３ｍｇ／Ｌ、１５ｍｇ／Ｌ、１７ｍｇ／Ｌ、２３ｍｇ／Ｌ、２５ｍｇ／Ｌに設定した。窒素−酸素混合ガスの曝気では、窒素と酸素の混合割合を１：４としたガスを使用し、ＤＯを１０ｍｇ／Ｌ、１３ｍｇ／Ｌ、１７ｍｇ／Ｌに設定した。また、空気曝気では、ＤＯを２ｍｇ／Ｌに設定した。溶存酸素濃度の調節は、純酸素ガス、混合ガス又は空気ガスをバルブで調節しながら一定の流量で供給し行った。
純酸素曝気では溶存酸素濃度（ＤＯ）を１０ｍｇ／Ｌ、１３ｍｇ／Ｌ、１５ｍｇ／Ｌ、１７ｍｇ／Ｌ、２３ｍｇ／Ｌ、２５ｍｇ／Ｌに設定した。窒素−酸素混合ガスの曝気では、窒素と酸素の混合割合を１：４としたガスを使用し、ＤＯを１０ｍｇ／Ｌ、１３ｍｇ／Ｌ、１７ｍｇ／Ｌに設定した。また、空気曝気では、ＤＯを２ｍｇ／Ｌに設定した。溶存酸素濃度の調節は、純酸素ガス、混合ガス又は空気ガスをバルブで調節しながら一定の流量で供給し行った。
模擬有機排水
模擬有機排水の組成は８Ｌ当り、基質としてスキムミルクを４．００ｇ、栄養塩類として（ＮＨ4）2ＳＯ4を１．８８ｇ、ＫＨ2ＰＯ4を０．１８ｇ、ｐＨ調整剤としてＮａＨＣＯ3を４．００ｇ、Ｎａ2ＣＯ3を０．２５ｇそれぞれ用い水に溶かして調製した。
模擬有機排水の組成は８Ｌ当り、基質としてスキムミルクを４．００ｇ、栄養塩類として（ＮＨ4）2ＳＯ4を１．８８ｇ、ＫＨ2ＰＯ4を０．１８ｇ、ｐＨ調整剤としてＮａＨＣＯ3を４．００ｇ、Ｎａ2ＣＯ3を０．２５ｇそれぞれ用い水に溶かして調製した。
生物処理
スキムミルクと塩類で調整した模擬有機排水を曝気槽１に管Ｐ１から投入し、投入量は６Ｌ／日とした。活性汚泥は曝気槽１容積が３Ｌになるようにポンプで管Ｐ２から引き抜き、分離槽５に送った。分離槽５では固液分離が行われ、沈降分離した活性汚泥はポンプで管Ｐ３を通して曝気槽１に返送した。分離槽５の上澄み液を処理水として管Ｐ４から取り出した。なお、生物処理期間中、余剰汚泥の引き抜きは行わなかった。
スキムミルクと塩類で調整した模擬有機排水を曝気槽１に管Ｐ１から投入し、投入量は６Ｌ／日とした。活性汚泥は曝気槽１容積が３Ｌになるようにポンプで管Ｐ２から引き抜き、分離槽５に送った。分離槽５では固液分離が行われ、沈降分離した活性汚泥はポンプで管Ｐ３を通して曝気槽１に返送した。分離槽５の上澄み液を処理水として管Ｐ４から取り出した。なお、生物処理期間中、余剰汚泥の引き抜きは行わなかった。
測定項目
溶存酸素濃度測定は、フロー式を採用し、曝気槽からポンプで汚泥を循環させて曝気槽外で溶存酸素濃度を測定した。測定には、市販のＤＯメーターを使用した。模擬有機排水と処理水に関しては定法によりＴＯＣ及びＢＯＤの測定を行った。また、曝気槽内の汚泥を定期的にサンプリングしてＭＬＳＳ（汚泥量）測定を行った。
溶存酸素濃度測定は、フロー式を採用し、曝気槽からポンプで汚泥を循環させて曝気槽外で溶存酸素濃度を測定した。測定には、市販のＤＯメーターを使用した。模擬有機排水と処理水に関しては定法によりＴＯＣ及びＢＯＤの測定を行った。また、曝気槽内の汚泥を定期的にサンプリングしてＭＬＳＳ（汚泥量）測定を行った。
活性汚泥の微生物の特定
各ＤＯ濃度設定値において、曝気槽内の汚泥を採取し、ＰＣＲ−ＤＧＧＥ法を用いて１６ＳｒＲＮＡの解析を行い、各ＤＯでの微生物同定を行った。
各ＤＯ濃度設定値において、曝気槽内の汚泥を採取し、ＰＣＲ−ＤＧＧＥ法を用いて１６ＳｒＲＮＡの解析を行い、各ＤＯでの微生物同定を行った。
結果
図１にＤＯ濃度とＳＳ濃度の関係を示す。同図からＤＯが高くなるにつれ、ＭＬＳＳ濃度が減少していることがわかる。とりわけ、ＤＯが１３〜１５ｍｇ／Ｌ以上になるとＭＬＳＳ濃度が減少した。また、本来では汚泥濃度を制御するために汚泥の抜き取りを行うのだが、純酸素曝気及び混合ガス曝気では汚泥の抜き取りは全く行わなかった。なお、空気曝気によるＤＯ ２ｍｇ／Ｌの実験では３〜４ヶ月実験を続けると汚泥が膨化し実験が困難になった。このような様子は純酸素曝気及び混合ガス曝気条件下では現れず長期にわたって連続的に実験することができた。水質処理能力は、ＴＯＣについてはどのＤＯにおいても除去率９０％以上であり良好であった。
図１にＤＯ濃度とＳＳ濃度の関係を示す。同図からＤＯが高くなるにつれ、ＭＬＳＳ濃度が減少していることがわかる。とりわけ、ＤＯが１３〜１５ｍｇ／Ｌ以上になるとＭＬＳＳ濃度が減少した。また、本来では汚泥濃度を制御するために汚泥の抜き取りを行うのだが、純酸素曝気及び混合ガス曝気では汚泥の抜き取りは全く行わなかった。なお、空気曝気によるＤＯ ２ｍｇ／Ｌの実験では３〜４ヶ月実験を続けると汚泥が膨化し実験が困難になった。このような様子は純酸素曝気及び混合ガス曝気条件下では現れず長期にわたって連続的に実験することができた。水質処理能力は、ＴＯＣについてはどのＤＯにおいても除去率９０％以上であり良好であった。
ＤＯ １５ｍｇ／Ｌにおける微生物を同定したところ、Xanthomonas属、Ralstonia属、Flavobacterium属、Desulfotalea属、Polaromonas属、及びStenortophomonas属の微生物が同定された。また、Xanthomonas属については、Xanthomonas camprestis pv.という種まで同定できた。
以上、説明したとおり、本発明によれば、例えば、余剰汚泥の発生が抑制された有機排水の処理方法を実現できる。
１：曝気槽
２：散気管
３：撹拌機
４：内筒
５：分離層（沈殿槽）
２：散気管
３：撹拌機
４：内筒
５：分離層（沈殿槽）
Claims (2)
- 有機排水を曝気槽内で微生物を用いて処理する生物処理工程を含む有機排水処理方法であって、
前記生物処理工程が、前記曝気槽内の溶存酸素濃度を１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌに維持すること、及び、前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、他の微生物よりもその割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制が可能な有機排水処理方法。 - 曝気槽で微生物を利用して生物処理することを含む有機排水処理において余剰汚泥の発生を抑制する方法であって、
前記微生物としてＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属を使用し、前記曝気槽内の溶存酸素濃度が１５ｍｇ／Ｌ〜２５ｍｇ／Ｌの条件で、前記曝気槽内で有機排水を生物処理し、他の微生物よりも前記Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ｒａｌｓｔｏｎｉａ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ｄｅｓｕｌｆｏｔａｌｅａ属、Ｐｏｌａｒｏｍｏｎａｓ属、及びＳｔｅｎｏｒｔｏｐｈｏｍｏｎａｓ属の割合が増加することを含み、前記曝気槽内の溶存酸素濃度と同程度の溶存酸素濃度の培養槽で培養して前記生物処理工程で使用する、余剰汚泥の発生抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009209484A JP5807183B2 (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009209484A JP5807183B2 (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011056410A JP2011056410A (ja) | 2011-03-24 |
| JP5807183B2 true JP5807183B2 (ja) | 2015-11-10 |
Family
ID=43944695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009209484A Active JP5807183B2 (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5807183B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013248566A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Panasonic Corp | 膜分離活性汚泥法、及び活性汚泥の改質方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3836338B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2006-10-25 | 株式会社西原環境テクノロジー | 新規微生物、およびこれを用いた油脂含有廃水処理装置 |
| JP2004033808A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 微生物を用いた廃水処理方法 |
| JP2008188548A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Ihi Corp | 好気性排水処理における汚泥発生の抑制法 |
| JP2009072162A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Ibiden Co Ltd | リグニン含有物質の処理方法 |
| JP2010158649A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Sun Chan Yan | 廃水の処理方法 |
-
2009
- 2009-09-10 JP JP2009209484A patent/JP5807183B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011056410A (ja) | 2011-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | Performance and mechanism of a novel algal-bacterial symbiosis system based on sequencing batch suspended biofilm reactor treating domestic wastewater | |
| JP3737410B2 (ja) | バイオメーカーを用いる高濃度有機性廃水の処理方法および装置 | |
| US5076927A (en) | Biocatalyzed partial demineralization of acidic metal sulfate solutions | |
| Show et al. | Anaerobic treatment versus aerobic treatment | |
| KR20240091281A (ko) | 폐수 처리 시설들에 의해 생성된 슬러지 감소 시스템 및 방법 | |
| Sabba et al. | Impact of operational strategies on a sidestream enhanced biological phosphorus removal (S2EBPR) reactor in a carbon limited wastewater plant | |
| Choi et al. | Co-culture consortium of Scenedesmus dimorphus and nitrifiers enhances the removal of nitrogen and phosphorus from artificial wastewater | |
| Jiang et al. | Evaluation of nutrient removal performance and resource recovery potential of anaerobic/anoxic/aerobic membrane bioreactor with limited aeration | |
| Er et al. | Biological treatment of closed landfill leachate treatment by using Brevibacillus panacihumi strain ZB1 | |
| EP3710408B1 (en) | An economical process for preparation of anaerobic granules for waste water treatment | |
| Heang et al. | Treatment of municipal landfill leachate at different stabilization stages in two-stage membrane bioreactor bioaugmented with Alcaligenes faecalis no. 4 | |
| JP5948651B2 (ja) | 余剰汚泥の発生抑制方法、及び有機排水処理方法 | |
| CN111533391B (zh) | 一种垃圾压滤液处理系统及方法 | |
| JP5807183B2 (ja) | 有機排水処理方法及び余剰汚泥の発生抑制方法 | |
| WO2016103949A1 (ja) | 油脂含有排水の処理方法及び処理装置 | |
| KR20010007939A (ko) | 생물·화학적 고도 하수처리 방법 | |
| Joo et al. | Application of alcaligenes faecalis no. 4 for treatment of high-strength ammonium wastewater | |
| JP2012035146A (ja) | 水処理方法 | |
| JP2012135734A (ja) | 排水処理方法および排水処理装置 | |
| CN112978909A (zh) | 一种用于黑臭水体脱氮除磷的方法 | |
| Sinlapacheewa et al. | Effects of total dissolved solids and organic loadings on the chemical oxygen demand removal by yeast-activated sludge system. | |
| KR20020023665A (ko) | 유기성 폐수의 처리방법 및 그 처리장치 | |
| Sátiro et al. | Integrating photobioreactors and constructed wetlands for paper pulp industry wastewater treatment: A nature-based system approach | |
| Tremblay et al. | Phosphorus accumulating organisms utilization of volatile fatty acids produced by fermentation of anaerobic mixed liquor | |
| Duc | Application of hybrid modified UASB-MBBR technology for wastewater treatment of Sao Thai Duong Pharmaceuticals and Cosmetics Factory |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131022 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140807 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141003 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20141106 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20141112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150331 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150409 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5807183 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |