JP4830307B2 - 溶解性有機物含有液の処理方法および処理装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、余剰汚泥の排出がさらに厳しく問題とされる場合においては、膜分離活性汚泥法をもってしてもなお、単なる活性汚泥法より少ないものの余剰汚泥が発生してしまう点が課題とされる場合もある。
本発明において、膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥中の微生物により溶解性有機物含有液中の有機物や窒素・リンなど汚濁物質の除去を行い、清澄な処理液を得るにあたって膜分離を用いる方法のことをいう。膜分離方式は、浸漬膜方式、外部膜分離方式、回転平膜方式など特に問わない。
(1)孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積30 Lの生物反応槽に浸漬したものを2系列用意し、BOD 1000ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。MLSS濃度(混合液懸濁物質濃度)は汚泥を引き抜くことにより24.0g/Lで一定とし、生物反応槽における人工廃水の滞留時間は1日として処理を行った(BOD汚泥負荷:0.05kg−BOD/kg−VSS/day)。また、1週間にわたって定期的に、汚泥混合液に対して3000×g(約29420m/s2)、3分間の遠心分離処理を施し、上清中に含まれるCFBグループ細菌をFISH法でモニタリングしたが、CFBグループ細菌は検知されなかった(106個/mL以下)。なお、FISH法は、DNAプローブ「CFB560」(ルイーズ・オサリヴァン(Louise A. O’Sullivan)他2名、アプライド・アンド・エンヴァイロメンタル・マイクロバイオロジー(Appl. Environ. Microbiol.)、2002年、68巻、p.201−210.)を用いてプローブ開発者らの文献に基づいて、上清の4%パラホルムアルデヒド固定サンプルに含まれるCFBグループ細菌に対して行った。また、DAPI(4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール二塩酸塩)による全菌染色およびDNAプローブ「EUB338」(ルドルフ・アマン(Rudolf I. Amman)他5名、アプライド・アンド・エンヴァイロメンタル・マイクロバイオロジー(Appl. Environ. Microbiol.)、1990年、56巻、p.1919−1925.)を用いたFISH法と、計算盤による全菌数測定を用いて、CFBグループ細菌の濃度を算出した。
(3)分散して存在するCFBグループ細菌の状態を監視した結果、上記のようにその濃度が上昇したことから、これに対する制御手段として、2系列のうち一方の系列について負荷変動の抑制を行った。つまり、生物反応槽に流入するデキストリン系人工廃水のBOD濃度を再び1000ppmに戻し(系列A)、他方の系列については、生物反応槽に流入するデキストリン系人工廃水のBOD濃度をそのまま6時間毎に交互に750ppmもしくは1250ppmにして生物処理を行った(系列B)。その結果、3日後に系列Bの汚泥混合液の粘性が100mPa・sに増加しPVDF膜の原液側とろ過液側との差圧が上昇したのに対し、系列Aの粘性はほぼ変わらず25mPa・sであり、差圧の上昇も見られなかった。
(4)このように汚泥混合液中に分散して存在するCFBグループ細菌をモニタリングすることによって、粘性をモニタリングするより早く差圧上昇に見られる膜透水性悪化を予測することができ、適切に対応することで粘性増加や膜透水性不良を未然に防止することが出来た。
(1)孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積約1 Lの生物反応槽に浸漬したものを用意し、BOD 500ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。生物反応槽における人工廃水の滞留時間は12時間として処理を行った結果、汚泥引き抜きなしでMLSS濃度は20g/Lで一定となっていた(BOD汚泥負荷:0.06kg−BOD/kg−VSS/day)。また、1週間にわたって定期的に、汚泥混合液の一部に対して3000×g(約29420m/s2)、3分間の遠心分離処理を施し、上清中に含まれるCFBグループ細菌を実施例1と同様にFISH法でモニタリングしたが、CFBグループ細菌は検知されなかった(106個/mL以下)。
(1)孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積約8 Lの生物反応槽に浸漬したものを用意し、BOD 500ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。生物反応槽における人工廃水の滞留時間は12時間として処理を行った結果、汚泥引き抜きなしでMLSS濃度は24g/Lで一定となっていた(BOD汚泥負荷:0.05kg−BOD/kg−VSS/day)。また、1週間にわたって定期的に、汚泥混合液の一部に対して3000×g(約29420m/s2)、3分間の遠心分離処理を施し、上清中に含まれるCFBグループ細菌を実施例1と同様にFISH法でモニタリングしたが、CFBグループ細菌は検知されなかった(106個/mL以下)。
(1)孔径0.1μmのPVDF製精密ろ過平膜をモジュール化した膜分離装置を、有効容積約1 Lの生物反応槽に浸漬したものを用意し、BOD 500ppmのデキストリン系人工廃水を膜分離活性汚泥法により処理した。生物反応槽における人工廃水の滞留時間は12時間として処理を行った結果、汚泥引き抜きなしでMLSS濃度は20g/Lで一定となっていた(BOD汚泥負荷:0.06kg−BOD/kg−VSS/day)。また、1週間にわたって定期的に、汚泥混合液の顕微鏡観察を行った。
2:膜分離装置
3:吸引ポンプ
4:原液ポンプ
5:曝気装置
6:ブロワー
7:監視手段
8:処理条件制御装置
9〜12:処理条件調整信号
13:汚泥引き抜きポンプ
Claims (6)
- 溶解性有機物含有液を膜分離活性汚泥法にて処理するに際し、汚泥混合液中に単独で遊離して生育しているCFBグループ細菌及び/又は数個の細菌が連鎖しているCFBグループ細菌の存在数、濃度、優占性、特性の経時的変化から選ばれる少なくとも1つを監視して、時間当たりの膜ろ過水量の低減、吸引圧力の低減、膜ろ過の停止、膜ろ過運転時間の低減、溶解性有機物の流入量の低減もしくは停止、凝集剤の添加、pHの調整、温度の調整、曝気量の調整、攪拌条件の調整、汚泥負荷量調整、溶解性有機物含有液に含まれる汚濁物質の種別調整、薬品や特異的ウィルスの添加、酸化剤添加、発生した泡の回収、窒素あるいはリンあるいはマグネシウムあるいは微量元素の添加量調整、汚泥引き抜き量の調整、水滞留時間の調整、間欠ろ過方式への移行、間欠ろ過の際の膜ろ過運転時間の短縮、流入負荷変動を調整する調整槽の調節、散気方法の変更、槽内の汚泥流動状態の改善、から選ばれる少なくとも1つを行うことを特徴とする溶解性有機物含有液の処理方法。
- BOD汚泥負荷を0.15kg−BOD/kg−VSS/day未満にして運転することを特徴とする請求項1に記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
- 汚泥混合液に3000×g以上、かつ、3分以上の遠心分離を行うことによって得られる遠心上清液もしくは孔径10μm以下のフィルターでろ過することによって得られる濾液に存在するCFBグループ細菌の存在数、濃度、優占性、特性の経時的変化から選ばれる少なくとも1つを監視することによって、汚泥混合液中に単独で遊離して生育しているCFBグループ細菌及び/又は数個の細菌が連鎖しているCFBグループ細菌の状態の監視を実現する、請求項1または2に記載の溶解性有機物含有液の処理方法。
- 溶解性有機物含有液を活性汚泥により処理する生物反応槽と、汚泥混合液中を固液分離する分離膜と、汚泥混合液中に単独で遊離して生育しているCFBグループ細菌及び/又は数個の細菌が連鎖しているCFBグループ細菌の存在数、濃度、優占性、特性の経時的変化から選ばれる少なくとも1つを監視する監視手段と、監視手段の結果に基づいて、時間当たりの膜ろ過水量の低減、吸引圧力の低減、膜ろ過の停止、膜ろ過運転時間の低減、溶解性有機物の流入量の低減もしくは停止、凝集剤の添加、pHの調整、温度の調整、曝気量の調整、攪拌条件の調整、汚泥負荷量調整、溶解性有機物含有液に含まれる汚濁物質の種別調整、薬品や特異的ウィルスの添加、酸化剤添加、発生した泡の回収、窒素あるいはリンあるいはマグネシウムあるいは微量元素の添加量調整、汚泥引き抜き量の調整、水滞留時間の調整、間欠ろ過方式への移行、間欠ろ過の際の膜ろ過運転時間の短縮、流入負荷変動を調整する調整槽の調節、散気方法の変更、槽内の汚泥流動状態の改善、から選ばれる少なくとも1つを行う制御手段を備えている溶解性有機物含有液の処理装置。
- 生物反応槽がBOD汚泥負荷を0.15kg−BOD/kg−VSS/day未満に保つ手段を有することを特徴とする請求項4に記載の溶解性有機物含有液の処理装置。
- 監視手段が、汚泥混合液に3000×g以上、かつ、3分以上の遠心分離を行うことによって得られる遠心上清液もしくは孔径10μm以下のフィルターでろ過することによって得られる濾液に存在するCFBグループ細菌の存在数、濃度、優占性、特性の経時的変化から選ばれる少なくとも1つを監視することによって、汚泥混合液中に単独で遊離して生育しているCFBグループ細菌及び/又は数個の細菌が連鎖しているCFBグループ細菌の状態を監視するものである、請求項4または5に記載の溶解性有機物含有液の処理装置。
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