JP6020620B2 - 有機性排水の生物処理方法および装置 - Google Patents
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Description
シート状担体の好適態様について説明する。シート状担体としては、発泡プラスチック製のものが好適である。この発泡プラスチック製担体は、水中で吸水して膨張するので適度なたわみ性を持ち、また槽内に流入する水の流れや曝気による上向流により適度に揺れて、揺動性固定床を形成することもできる。
図1の態様では、原水(有機性排水)は第1生物処理槽10に導入され、分散性細菌(非凝集性細菌)により、有機成分(溶解性BOD)の70%以上、望ましくは80%以上、さらに望ましくは85%以上が酸化分解される。この第1生物処理槽10のpHは6以上、望ましくは8以下とする。ただし、原水中に油分を多く含む場合や電子産業排水、液晶排水、溶剤排水を処理する場合にはpHは8以上としても良い。
シート状担体に全く剪断力がかからない場合、担体への汚泥の過剰長期付着や固着性濾過捕食型微小動物以外の微小動物の増殖がおこる。担体への汚泥の過剰長期付着は汚泥の腐敗につながり、処理水質、固液分離性の悪化を引き起こす。また、第2生物処理槽において、濾過捕食型微小動物以外の微小動物が増殖すると、前述の通り、さまざまな不具合が発生する。シート状担体が分散菌、ツリガネムシやヒルガタワムシ等の濾過捕食型微小動物を優占化させるための場として機能させるためには、シート状担体に適度な剪断力を加え、担体表面に付着した汚泥、微小動物をはがし、浮遊汚泥中へ放出させることが必要である。付着汚泥が入れ替わり、先のSRTで汚泥が引き抜かれることで槽内の微小動物相は良好に維持されることになる。そのためには、シート状担体を設けた生物処理槽内のシート状担体の下方に散気装置を設け、処理水の通水中に、この散気装置により、シート状担体に対して、適度な散気を行うことが好ましい。
第2生物処理槽20では、細菌に比べ増殖速度の遅い微小動物の働きと細菌の自己分解を利用するため、微小動物と細菌が系内に留まるような運転条件及び処理装置を用いる必要がある。そこで図1では、第2生物処理槽20には、汚泥返送を行う活性汚泥法を採用しているが、図2のように汚泥返送を行わない一過式とした場合は担体充填率を増やすことが望ましい。また、図3のように、この第2生物処理槽20を、膜分離装置24を有した膜式活性汚泥法としてもよい。この場合、膜分離装置は槽内型(生物処理槽内浸漬型、生物処理槽/膜浸漬槽別置型)、槽外型のいずれでもよい。生物処理槽/膜浸漬槽別置型や槽外型とすることにより、高負荷時に捕食が遅れた分散菌による膜の目詰まりを防止できる。膜分離装置24の膜としては、UF膜、MF膜などを用いることができる。
なお、沈殿池や膜分離設備を設置できる場合は、流動床担体を5%以上、望ましくは5〜10%程度充填することで安定して微小動物を維持することができるが、汚泥の沈降性や膜フラックスはシート状担体設置時より低下する。
図3に示す第1生物処理槽10と第2生物処理槽20(UF膜分離装置24を備える。)を有した装置を用いて、有機性排水の処理を行った。有機性排水(原水)としては、CODCr:1000mg/L,BOD:640mg/Lの人工基質を含む水溶液を、易分解性の糖質排水の模擬排水として調製した。
<第1生物処理槽>
容量105L
DO:0.5mg/L
BOD容積負荷:3.85kg−BOD/m3/d
HRT:4h
pH:7.0
<第2生物処理槽>
容量450L
DO:4mg/L
溶解性TOC汚泥負荷:0.01kg−溶解性TOC/kg−MLSS/d
HRT:17h
pH:7.0
SRT:30日
第2担体:長さ100cm×幅30cm×厚み1cm;発泡セルの平均孔径0.1mm;セル数50個/25mm
各シート状担体は、上下両端をフレームに固定し、このフレームを第1、第2生物処理槽の内壁面に留め付けて固定した。このとき担体の見掛け表面積(m2)/生物処理槽容積(m3)=12.3(m−1)、担体の充填率は6%であった。
担体として、ポリエチレン製の板状のもの(大きさは実施例1と同一)を用いたこと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表1に示す。
担体として、長さ100cmのポリエステル製の縦糸に対し5cmの横糸を1cm間隔で2本ずつ固定した。
散気管12,22を固定床11,21の下方から外れた位置に配置したこと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表2に示す。
第1生物処理槽10及び第2生物処理槽20の曝気量を表3の通り少なくしたこと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表3に示す。
表4の通り曝気量を変えた(多くした)こと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表4に示す。
担体同士の間の間隔を表5の通りとしたこと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表5に示す。
気泡径を5mmと大きくしたこと以外は実施例1と同様にして原水を処理した。結果を表6に示す。
(i) 担体形状は、シート状が好適である。
(ii) 担体下方からの曝気が必要である。
(iii) 第2生物処理槽の曝気量は第1生物処理槽の曝気量の1.5〜3倍が好適である。
(iv) 担体間隔は担体間隔を1〜10cmが好適である。
(v) 気泡径は担体間隔の1/5倍以下が好適である。
11 第1固定床
12 散気管
20 第2生物処理槽
21 第2固定床
22,23 散気管
25 流動床担体
26 スクリーン
30 沈殿槽
Claims (6)
- 直列2段以上の好気性生物処理槽を備え、第1生物処理槽に有機性排水を導入して細菌により生物処理して分散菌を生成し、第1生物処理槽から分散菌を含む第1生物処理水を第2生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理方法において、
第1生物処理槽内に、複数のシート状第1担体を設置して第1固定床を形成し、
第1固定床の下方から散気量0.1〜5m3−air/m2−担体設置底面積/minで散気する有機性排水の生物処理方法であって、
該複数のシート状第1担体は、発泡プラスチックよりなり、
該複数のシート状第1担体は、シート面が該第1生物処理槽の深さ方向となるように直立して、相互間に1〜10cmの間隔をあけて並列配置されていることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。 - 請求項1において、
第2生物処理槽内に複数のシート状第2担体を設置して第2固定床を形成し、
該複数のシート状第2担体は、発泡プラスチックよりなり、
該複数のシート状第2担体は、シート面が該第2生物処理槽の深さ方向となるように直立して、相互間に1〜10cmの間隔をあけて並列配置されており、
第2固定床の下方から散気量0.05〜0.8m3−air/m2−担体設置底面積/minで散気し、
第1固定床下方からの散気量は第2固定床下方からの散気量の1.5〜3倍であることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。 - 請求項1又は2において、前記散気気泡の平均気泡径が前記担体同士の間隔の0.01〜0.2倍となるように散気することを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、第1生物処理槽内において、第1固定床の下方以外においても溶存酸素濃度の調整のための予備散気を行い、予備散気の散気量を第1固定床の下方からの散気量より小さくすることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
- 請求項1ないし4のいずれか1項において、有機性排水は油分を含有しているか、またはBODが500〜10000mg/Lであることを特徴とする有機性排水の生物処理方法。
- 直列2段以上の好気性生物処理槽を備え、第1生物処理槽に有機性排水を導入して細菌により生物処理して分散菌を生成し、第1生物処理槽から分散菌を含む第1生物処理水を第2生物処理槽以降の生物処理槽に通水して生物処理する有機性排水の生物処理装置において、
第1生物処理槽内に複数のシート状第1担体を設置することにより形成された第1固定床と、
第1固定床の下方から散気量0.1〜5m3−air/m2−担体設置底面積/minで散気する散気手段と
を備えた有機性排水の生物処理装置であって、
該複数のシート状第1担体は、発泡プラスチックよりなり、
該複数のシート状第1担体は、シート面が該第1生物処理槽の深さ方向となるように直立して、相互間に1〜10cmの間隔をあけて並列配置されていることを特徴とする有機性排水の生物処理装置。
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