JPH0223237B2 - - Google Patents
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- JPH0223237B2 JPH0223237B2 JP8317585A JP8317585A JPH0223237B2 JP H0223237 B2 JPH0223237 B2 JP H0223237B2 JP 8317585 A JP8317585 A JP 8317585A JP 8317585 A JP8317585 A JP 8317585A JP H0223237 B2 JPH0223237 B2 JP H0223237B2
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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
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本発明は、下水などの有機性廃水、上水処理に
おける生物学的前処理などの各種の生物学的水処
理方法に関するものであり、醗酵工業にも応用可
能である。 「従来の技術」 従来および現時点において、最も一般的な生物
学的水処理方法は活性汚泥法である。しかし活性
汚泥法は、活性汚泥と処理水との安定的な固液分
離に難点があるという重大な問題をかかえてい
る。 このため、近年回転円板法、チユーブ接触酸化
法、粒状媒体（砂など）付着法などの生物膜法が
急速に普及してきた。 この生物膜法は、活性汚泥法の欠点を解決する
ものとして、一時期大きな注目を集めたが研究お
よび実施例が増加するにつれ、次のような重大な
問題点を持つていることが認識されてきた。 すなわち、 付着媒体への微生物の付着量を任意にコント
ロールすることができない。過大付着や過少付
着トラブルを招く。 媒体への付着性が乏しい微生物には適用が困
難である。（廃水の種類によつて、媒体への付
着性が乏しい微生物しか増殖しない場合がみら
れる。） 多量の微生物付着媒体を必要とするので、活
性汚泥法よりも装置の建設費が高くなる。 「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、従来の活性汚泥法、各種生物膜法の
欠点を克服することを目的とするものであり、 生物膜法における付着媒体を不要化する。 媒体への付着性が乏しい微生物に対しても生
物膜法の特徴すなわち、固液分離が容易という
点を発揮できるようにする。 活性汚泥法における微生物の固液分離の難点
を完全に解決する。 大量生産が容易で、製造コストが安価な固定
化微生物の製造法を開発する。 以上を本発明の課題としている。 「問題点を解決するための手段」 あらかじめ培養した微生物の懸濁液に、粉末又
は微粒子状のゼオライト系鉱物、又は活性炭を添
加したのち、有機高分子凝集剤を添加し、撹拌す
ることによつて凝集造粒せしめ、ペレツト状の微
生物一吸着剤の複合粒子を形成させ、該ペレツト
状複合粒子を生物処理槽に投入して、処理対象原
水と好気的もしくは嫌気的条件下で接触せしめ
て、生物学的に処理を行なう。 次に本発明を下水処理に適用した場合を例に取
り詳述する。 まず、既設の下水処理場などの活性汚泥処理施
設の曝気槽に大量培養されている活性汚泥を採取
し、２〜３％程度の固形物濃度になるように濃縮
したのち、本発明を適用しようとする現場の生物
処理施設に運搬する。 しかるのち、この活性汚泥の所定量に、粉末あ
るいは微粒子状の活性炭又はゼオライト系鉱物
（ゼオライト、クリノプチライト、クリストバラ
イトなどのアンモニアを吸着する鉱物の総称）
を、必要量例えば1000〜5000mg／になるように
添加し、よく混合したのち、有機高分子凝集剤
（ポリアクリルアミド系、ポリアクリルエステル
系などの汚泥脱水助剤として、一般的に利用され
ているものを採用すればよい）を、活性汚泥乾燥
重量１Kgあたり、10〜30ｇ程度添加し、撹拌槽で
撹拌すると、粒径２〜３mmのほぼ球状のペレツト
状凝集体が得られる。 ここにおいて、重要な実験的事実は活性炭ある
いはゼオライト系鉱物を添加せずに、有機高分子
凝集剤のみで凝集造粒したペレツト状粒子は、強
度が小さいが、セオライト系鉱物または活性炭の
微粒子をあらかじめ添加しておくと生成したペレ
ツトの強度が顕著に増加するという現象が認めら
れたことである。 この原因は活性炭あるいはゼオライト系鉱物の
微粒子の共存によつて、ペレツトの構造が強化さ
れることおよび有機高分子凝集剤と活性炭または
ゼオライト鉱物微粒子の表面とが強固に結合する
ためではないかと推定される。 以上のような方法によつて凝集造粒されたペレ
ツト状微生物集合体を、処理対象原水の生物処理
槽に投入し、浮遊粒子状態、充填層状態あるいは
流動層状態に維持しながら、原水と好気的もしく
は嫌気的雰囲気で接触せしめて、BOD除去、硝
化、脱窒素、メタン醗酵などの処理を行なう。 本発明におけるペレツト状微生物粒子は、一種
の「固定化微生物」と呼ぶことができるものであ
り、沈降性が秀れているので、活性汚泥法のよう
な固液分離の難点は認められない。 しかも、生物膜法における不可欠要件の微生物
付着媒体は不要である。 また、NH3−Ｎを含む原水の場合には、第１
図右のようにNH3―Ｎが微生物―ゼオライト複
合ペレツト内に包括されているゼオライトに吸着
されたのち、ゼオライト粒子の極めて近傍に高濃
度に存在する硝化菌によつて、吸着されたNH3
―Ｎが生物学的に硝化されるという理想的環境が
設定される。 この状況は単に第１図左図に示すように、浮遊
分散状の硝化菌に浮遊分散状のゼオライト系微粒
子を混合した系とは本質的に異なるものであり、
ゼオライト鉱物に吸着されたNH3―Ｎは、硝化
菌によつて非常に速やかにNOx―Ｎにまで硝化
される。 また活性炭と微生物が一体化されたペレツト状
固定化微生物は、COD、色度成分含有有機性廃
水にとくに有効である。 この原因は明確ではないが微生物と活性炭が高
濃度状態で接した状態で共存するので、活性炭に
吸着されたCOD成分が微生物の作用によつて分
解され、活性炭の生物学的再生が進行するためで
はないかと考えられる。なお、微生物、ゼオライ
ト系鉱物及び活性炭の三者が共存するペレツトを
作り利用することも当然可能である。 次に本発明の具体的実験例を説明する。 実施例 １ 神奈川県藤沢市のＥ団地下水の活性汚泥処理施
設から、固形物濃度2.2％の新鮮な余剰活性汚泥
を採取し、 BOD100mg／、NH3―N30〜45mg／、PH
6.8〜7.2の某工場廃水に対して、NH3―Ｎの硝化
とBODの除去を目的とする実験のために、ペレ
ツト状の微生物―ゼオライト複合粒子を製造し
た。 すなわち、前記余剰活性汚泥に対し、粉末状の
ゼオライトを3000mg／添加してよく混合したの
ち、カチオン系有機高分子凝集剤（エバグロース
Ｃ―114荏原インフイルコ社製）を30mg／添加
し、円筒形のカイ型インペラー付撹拌槽内に供給
して撹拌せしめたところ、平均粒径２〜３mmの球
形のペレツト状粒子が得られた。 このゼオライト―微生物複合ペレツトをエアリ
フトエアレーシヨン型の曝気槽に微生物としての
MLSS濃度15000〜2000mg／になるように投入
して、BOD除去とNH3―Ｎの硝化を行なつた。
運転開始後２週間経過したのち、目標とした処理
水質すなわち溶解性BOD10mg／以下、NH3―
N5mg／以下を達成するための限界滞留時間を
調査したところ15〜20分であり、極めて高速度に
BOD除去と硝化が行なわれることが認められた。 なお、本実験でのペレツトの流出はネツトを処
理水出口に張ることで容易に阻止できた。 以上の条件で、２ケ月間運転を継続したのち、
初期に投入した微生物ペレツトがエアレーシヨン
による剪断力によつて破壊していないか目視によ
つて観察したところ、一部球状でなく、いびつな
形になつていたりするのがあつたが、特に著しい
破損は認められなかつた。 むしろ、初期に投入したペレツト粒子の周囲
に、新たに増殖した微生物によるカプセル状の微
生物皮膜の形成さえ認められた。 実施例 ２ 実施例１のＥ団地下水の活性汚泥処理施設の余
剰活性汚泥（固形物濃度2.2％）に、粉末活性炭
を4000mg／添加したのち、カチオン系高分子凝
集剤（エパグロースＣ―134）を40mg／添加し、
前記の造粒撹拌槽において撹拌した結果、平均粒
径1.5〜2.5mmφ、黒褐色の球状ペレツトを得た。 このペレツトを、前記の曝気槽にMLSS15000
mg／になるように投入し、し尿の無希釈生物学
的硝化脱窒素処理水の凝集沈澱上澄水を処理し
た。 エアレーシヨンタンクの滞留時間は６時間と
し、３ケ月間順致運転を行なつた。その後１ケ月
間の処理成績を次表に示す。
おける生物学的前処理などの各種の生物学的水処
理方法に関するものであり、醗酵工業にも応用可
能である。 「従来の技術」 従来および現時点において、最も一般的な生物
学的水処理方法は活性汚泥法である。しかし活性
汚泥法は、活性汚泥と処理水との安定的な固液分
離に難点があるという重大な問題をかかえてい
る。 このため、近年回転円板法、チユーブ接触酸化
法、粒状媒体（砂など）付着法などの生物膜法が
急速に普及してきた。 この生物膜法は、活性汚泥法の欠点を解決する
ものとして、一時期大きな注目を集めたが研究お
よび実施例が増加するにつれ、次のような重大な
問題点を持つていることが認識されてきた。 すなわち、 付着媒体への微生物の付着量を任意にコント
ロールすることができない。過大付着や過少付
着トラブルを招く。 媒体への付着性が乏しい微生物には適用が困
難である。（廃水の種類によつて、媒体への付
着性が乏しい微生物しか増殖しない場合がみら
れる。） 多量の微生物付着媒体を必要とするので、活
性汚泥法よりも装置の建設費が高くなる。 「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、従来の活性汚泥法、各種生物膜法の
欠点を克服することを目的とするものであり、 生物膜法における付着媒体を不要化する。 媒体への付着性が乏しい微生物に対しても生
物膜法の特徴すなわち、固液分離が容易という
点を発揮できるようにする。 活性汚泥法における微生物の固液分離の難点
を完全に解決する。 大量生産が容易で、製造コストが安価な固定
化微生物の製造法を開発する。 以上を本発明の課題としている。 「問題点を解決するための手段」 あらかじめ培養した微生物の懸濁液に、粉末又
は微粒子状のゼオライト系鉱物、又は活性炭を添
加したのち、有機高分子凝集剤を添加し、撹拌す
ることによつて凝集造粒せしめ、ペレツト状の微
生物一吸着剤の複合粒子を形成させ、該ペレツト
状複合粒子を生物処理槽に投入して、処理対象原
水と好気的もしくは嫌気的条件下で接触せしめ
て、生物学的に処理を行なう。 次に本発明を下水処理に適用した場合を例に取
り詳述する。 まず、既設の下水処理場などの活性汚泥処理施
設の曝気槽に大量培養されている活性汚泥を採取
し、２〜３％程度の固形物濃度になるように濃縮
したのち、本発明を適用しようとする現場の生物
処理施設に運搬する。 しかるのち、この活性汚泥の所定量に、粉末あ
るいは微粒子状の活性炭又はゼオライト系鉱物
（ゼオライト、クリノプチライト、クリストバラ
イトなどのアンモニアを吸着する鉱物の総称）
を、必要量例えば1000〜5000mg／になるように
添加し、よく混合したのち、有機高分子凝集剤
（ポリアクリルアミド系、ポリアクリルエステル
系などの汚泥脱水助剤として、一般的に利用され
ているものを採用すればよい）を、活性汚泥乾燥
重量１Kgあたり、10〜30ｇ程度添加し、撹拌槽で
撹拌すると、粒径２〜３mmのほぼ球状のペレツト
状凝集体が得られる。 ここにおいて、重要な実験的事実は活性炭ある
いはゼオライト系鉱物を添加せずに、有機高分子
凝集剤のみで凝集造粒したペレツト状粒子は、強
度が小さいが、セオライト系鉱物または活性炭の
微粒子をあらかじめ添加しておくと生成したペレ
ツトの強度が顕著に増加するという現象が認めら
れたことである。 この原因は活性炭あるいはゼオライト系鉱物の
微粒子の共存によつて、ペレツトの構造が強化さ
れることおよび有機高分子凝集剤と活性炭または
ゼオライト鉱物微粒子の表面とが強固に結合する
ためではないかと推定される。 以上のような方法によつて凝集造粒されたペレ
ツト状微生物集合体を、処理対象原水の生物処理
槽に投入し、浮遊粒子状態、充填層状態あるいは
流動層状態に維持しながら、原水と好気的もしく
は嫌気的雰囲気で接触せしめて、BOD除去、硝
化、脱窒素、メタン醗酵などの処理を行なう。 本発明におけるペレツト状微生物粒子は、一種
の「固定化微生物」と呼ぶことができるものであ
り、沈降性が秀れているので、活性汚泥法のよう
な固液分離の難点は認められない。 しかも、生物膜法における不可欠要件の微生物
付着媒体は不要である。 また、NH3−Ｎを含む原水の場合には、第１
図右のようにNH3―Ｎが微生物―ゼオライト複
合ペレツト内に包括されているゼオライトに吸着
されたのち、ゼオライト粒子の極めて近傍に高濃
度に存在する硝化菌によつて、吸着されたNH3
―Ｎが生物学的に硝化されるという理想的環境が
設定される。 この状況は単に第１図左図に示すように、浮遊
分散状の硝化菌に浮遊分散状のゼオライト系微粒
子を混合した系とは本質的に異なるものであり、
ゼオライト鉱物に吸着されたNH3―Ｎは、硝化
菌によつて非常に速やかにNOx―Ｎにまで硝化
される。 また活性炭と微生物が一体化されたペレツト状
固定化微生物は、COD、色度成分含有有機性廃
水にとくに有効である。 この原因は明確ではないが微生物と活性炭が高
濃度状態で接した状態で共存するので、活性炭に
吸着されたCOD成分が微生物の作用によつて分
解され、活性炭の生物学的再生が進行するためで
はないかと考えられる。なお、微生物、ゼオライ
ト系鉱物及び活性炭の三者が共存するペレツトを
作り利用することも当然可能である。 次に本発明の具体的実験例を説明する。 実施例 １ 神奈川県藤沢市のＥ団地下水の活性汚泥処理施
設から、固形物濃度2.2％の新鮮な余剰活性汚泥
を採取し、 BOD100mg／、NH3―N30〜45mg／、PH
6.8〜7.2の某工場廃水に対して、NH3―Ｎの硝化
とBODの除去を目的とする実験のために、ペレ
ツト状の微生物―ゼオライト複合粒子を製造し
た。 すなわち、前記余剰活性汚泥に対し、粉末状の
ゼオライトを3000mg／添加してよく混合したの
ち、カチオン系有機高分子凝集剤（エバグロース
Ｃ―114荏原インフイルコ社製）を30mg／添加
し、円筒形のカイ型インペラー付撹拌槽内に供給
して撹拌せしめたところ、平均粒径２〜３mmの球
形のペレツト状粒子が得られた。 このゼオライト―微生物複合ペレツトをエアリ
フトエアレーシヨン型の曝気槽に微生物としての
MLSS濃度15000〜2000mg／になるように投入
して、BOD除去とNH3―Ｎの硝化を行なつた。
運転開始後２週間経過したのち、目標とした処理
水質すなわち溶解性BOD10mg／以下、NH3―
N5mg／以下を達成するための限界滞留時間を
調査したところ15〜20分であり、極めて高速度に
BOD除去と硝化が行なわれることが認められた。 なお、本実験でのペレツトの流出はネツトを処
理水出口に張ることで容易に阻止できた。 以上の条件で、２ケ月間運転を継続したのち、
初期に投入した微生物ペレツトがエアレーシヨン
による剪断力によつて破壊していないか目視によ
つて観察したところ、一部球状でなく、いびつな
形になつていたりするのがあつたが、特に著しい
破損は認められなかつた。 むしろ、初期に投入したペレツト粒子の周囲
に、新たに増殖した微生物によるカプセル状の微
生物皮膜の形成さえ認められた。 実施例 ２ 実施例１のＥ団地下水の活性汚泥処理施設の余
剰活性汚泥（固形物濃度2.2％）に、粉末活性炭
を4000mg／添加したのち、カチオン系高分子凝
集剤（エパグロースＣ―134）を40mg／添加し、
前記の造粒撹拌槽において撹拌した結果、平均粒
径1.5〜2.5mmφ、黒褐色の球状ペレツトを得た。 このペレツトを、前記の曝気槽にMLSS15000
mg／になるように投入し、し尿の無希釈生物学
的硝化脱窒素処理水の凝集沈澱上澄水を処理し
た。 エアレーシヨンタンクの滞留時間は６時間と
し、３ケ月間順致運転を行なつた。その後１ケ月
間の処理成績を次表に示す。
【表】
「発明の効果」
活性汚泥法における固液分離の難点（バルキ
ング、キヤリオーバー）が完全に解決できる。 生物膜法における不可欠要因である微生物付
着媒体が不要である。 したがつて、媒体への付着能力の乏しい微生
物に対しても特に問題がなく、採用可能であ
る。 製造容易かつ工業的規模で大量生産に適した
微生物固定化法を提供でき、しかも固定化微生
物の製造コストが安価なので有価商品を生産し
ない廃水処理の分野にも適用できる。 アンモニア性（NH3―Ｎ）を含んだ原水を
生物学的に硝化する場合には、ゼオライト系鉱
物のNH4 +イオンの吸着能力と硝化菌の代謝と
の相乗効果によつて安定した硝化機能が発現さ
れる。 生物処理槽におけるエアレーシヨンによる水
流の乱れによつては、簡単に破壊しない強度を
持つペレツト状固定化微生物が製造できる。
ング、キヤリオーバー）が完全に解決できる。 生物膜法における不可欠要因である微生物付
着媒体が不要である。 したがつて、媒体への付着能力の乏しい微生
物に対しても特に問題がなく、採用可能であ
る。 製造容易かつ工業的規模で大量生産に適した
微生物固定化法を提供でき、しかも固定化微生
物の製造コストが安価なので有価商品を生産し
ない廃水処理の分野にも適用できる。 アンモニア性（NH3―Ｎ）を含んだ原水を
生物学的に硝化する場合には、ゼオライト系鉱
物のNH4 +イオンの吸着能力と硝化菌の代謝と
の相乗効果によつて安定した硝化機能が発現さ
れる。 生物処理槽におけるエアレーシヨンによる水
流の乱れによつては、簡単に破壊しない強度を
持つペレツト状固定化微生物が製造できる。
第１図は従来法との微生物と本発明によるペレ
ツト状微生物粒子の浮遊分散の状態を示す。 １…微生物、２…ゼオライト、３…微生物―ゼ
オライト複合ペレツト。
ツト状微生物粒子の浮遊分散の状態を示す。 １…微生物、２…ゼオライト、３…微生物―ゼ
オライト複合ペレツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ培養した微生物の懸濁液に、粉末
又は微粒子状のゼオライト系鉱物、又は活性炭を
添加したのち、有機高分子凝集剤を添加し、撹拌
することによつて凝集造粒せしめ、ペレツト状の
微生物一吸着剤の複合粒子を形成させ、該ペレツ
ト状複合粒子を生物処理槽に投入して、処理対象
原水と好気的もしくは嫌気的条件下で接触するこ
とを特徴とする生物学的水処理方法。 ２ ゼオライト系鉱物としてゼオライト、クリノ
プチライト、クリストバライトなどの、アンモニ
アを吸着する鉱物を使用することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の生物学的水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083175A JPS61242692A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 生物学的水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083175A JPS61242692A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 生物学的水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242692A JPS61242692A (ja) | 1986-10-28 |
| JPH0223237B2 true JPH0223237B2 (ja) | 1990-05-23 |
Family
ID=13794947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083175A Granted JPS61242692A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 生物学的水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61242692A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112436U (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-18 | ||
| CN103739058A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-04-23 | 上海交通大学 | 一种污水强化除磷填料及其制备方法 |
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| JP2003235554A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-08-26 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 固定化微生物担体及びその製造方法 |
| KR100502957B1 (ko) * | 2002-09-05 | 2005-07-21 | 금강엔지니어링 주식회사 | Ｐｂａｃ 담체를 포함하는 반응조 및 이를 이용한 수처리방법 |
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-
1985
- 1985-04-18 JP JP60083175A patent/JPS61242692A/ja active Granted
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPS61242692A (ja) | 1986-10-28 |
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