JPH07163996A - 汚水・汚泥の処理方法 - Google Patents

汚水・汚泥の処理方法

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JPH07163996A
JPH07163996A JP34221693A JP34221693A JPH07163996A JP H07163996 A JPH07163996 A JP H07163996A JP 34221693 A JP34221693 A JP 34221693A JP 34221693 A JP34221693 A JP 34221693A JP H07163996 A JPH07163996 A JP H07163996A
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treatment
solid
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sludge
sewage
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JP34221693A
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Kiichiro Sarui
喜一郎 猿井
Hiroshi Kato
弘 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高濃度、高ssの汚水・汚泥の微生物処理の
効率を向上させる。 【構成】 汚水・汚泥を固液分離し、得られた有機性の
未溶解成分の固形分をこれら成分に対する基質特異性を
有する酵素によって分解処理し、次いで分解生成物を微
生物により消化・分解させる。酵素処理によって未溶解
性の固形物が低分子量化されて水溶液または懸濁液の形
態となって目詰まりがなくなり、微生物処理が極めて効
率的にかつ迅速に行われ、排水のBODが著しく低下す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は汚水・汚泥の処理方法に
係り、特に食品化工業等における産業汚水・汚泥中に含
まれる有機性の溶解物質ならびに未溶解物質を同時に処
理することのできる汚水・汚泥の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】種々
の環境から排出される汚泥の種類は、その処理工程から
見て発生源別にスクリーンかす、沈砂、沈澱池汚泥、散
水濾床処理後の沈澱汚泥、活性汚泥処理後の余剰汚泥、
嫌気性消化汚泥、及び好気性消化汚泥等々に大別され
る。
【0003】一般にこの様な各種汚泥を投棄可能な形態
に処理する方法としては、従来から酸化・燃焼等の物理
・化学的な処理に加え、近年微生物の活性を利用した嫌
気消化、好気消化等の生物化学処理方法が注目され、各
分野で開発実用化されている。しかしこれらの処理方法
については、関連する工程、すなわち濃縮や脱水等につ
いて、その適用性の優劣や操作上の諸問題並びに最終的
な処分までの経費等に多くの難点が残されている。
【0004】この様な汚水・汚泥処理における処理方法
として本発明者等はスギ材の木質部分を破砕して得られ
る所定粒度の微細な木質細片中に各種の被処理汚水・汚
泥を注入するという極めて簡単な処理によって汚水・汚
泥が完全に分解消化および濾過され、しかもかかる木質
細片を透過した後の排水はss、BOD等の規制基準の
点で直接放流もしくは地中への浸透を許容される程度に
まで処理できることを発見しこれらの処理方法および装
置等をすでに提案している(特公平2−30760およ
び2−36479号)。
【0005】しかしながら、一般工業用排水生活雑排水
中には有機性の未溶解汚泥物質が混在している場合が多
く、前記先行技術においても未溶解物質は予め沈澱除去
した後木質細片媒質により処理がなされていた。特に未
溶解物質はBOD成分が多くそのまゝ木質細片媒質中に
注入すると目づまりを生じるおそれがあり、また微生物
による固形物消化は相当の時間がかかる等その二次処理
に問題を残している。
【0006】特に食品化工業例えば米穀類、澱粉類、豆
類、肉類、魚介類等の加工産業の施設から発生する汚水
中には多糖類、蛋白質類、脂質類等の溶解成分の他、種
々の未溶解成分(ss)が含有されていることが多く、
洗浄工程から排出されるいわゆる米のとぎ汁(たとえば
1回目のとぎ汁)のBOD成分はその大半が未溶解成分
で約11,100mg/lの高濃度を有し、NおよびP
成分の濃度も111mg/lおよび32mg/lと極め
て高い値を有する。
【0007】このような高BOD,高ssの汚水をたと
えば処理媒質としての木質細片層中で微生物処理する
と、目詰まりにより処理層のオーバフローが生じやす
く、大量の汚水を処理するために処理槽のスケールを大
型化せねば成らない問題がある。また木質細片中におい
ては主として土壌菌に属する微生物が汚水中の処理成分
に対応して選択的に優勢となりこれら成分を消化・分解
するが、汚水中の成分の分子量が比較的大きな場合には
これらに対する微生物の消化・分解作用はそれほど迅速
には進行しないので対象によっては処理効率に一定の限
界があり大量の汚水処理には適しないことがある。
【0008】本発明の目的は汚水中の有機性の未溶解汚
泥物質を容易に木質細片媒体層において効率的に消化・
分解することのできる処理方法を提供することにある。
【0009】
【課題を達成するための手段】前記本発明の課題は汚水
・汚泥を固液分離し、分離された有機性の未溶解成分と
しての固形分をこの成分についての基質特異性を有する
含む酵素によって処理し、次いで前記酵素処理による生
成物を微生物処理することからなる汚水・汚泥処理の処
理方法によって達成される。
【0010】
【作用】本発明においては未溶解成分濃度の大きな汚水
が固液分離によって固形物と前記未溶解成分濃度が低下
された液分とに分離され、分離された固形物がまず酵素
によって分解処理される。
【0011】酵素は生体内でつくられる有機触媒でその
本体は高次構造を有する球状の蛋白質であり、蛋白質と
しての性能と触媒作用とを有している。有機触媒である
酵素は無機触媒とは異なって常温常圧で化学反応の速度
を促進するが、その酵素活性を維持するため夫々の酵素
の性質に至適の温度およびpH等条件の範囲内で処理す
る必要がある。
【0012】酵素は特定の基質の特定の化学反応にのみ
触媒作用を示す厳密な基質特異性を有しており、多糖
類、蛋白質類、脂質類等の汚水中の処理対象成分(基
質)に応じてこれらに特異的に作用する酵素が単独で又
は場合によって組合せて用いられる。
【0013】たとえば前記固液分離された未溶解成分が
多糖類特に澱粉質を主成分とする場合には、糖類分解酵
素としてのグルコアミラーゼを30〜50℃で作用させ
ると澱粉がグルコースに分解され、水溶液として処理す
ることが可能になる。
【0014】また澱粉質を加熱処理糊化(α化)させて
からαアミラーゼを作用させると加水分解により澱粉構
造のα1、4結合がランダムに切断されて澱粉糊の粘度
が急激に低下して水の様なさら々した状態になるいわゆ
る澱粉液化現象が起こり、この状態ではたとえば木質細
片中における微生物処理が極めて効率的に進行すること
が判明している。
【0015】蛋白質分解酵素としてはペプチド結合(−
CO−NH−)の加水分解反応に関与して触媒反応をす
る酵素として種々のプロテアーゼが知られている。プロ
テアーゼは蛋白質分子内のペプチド結合を加水分解して
蛋白質や高分子ペプチドを低分子の水溶性ペプチドに分
解する。これらの水溶液或は軟質なペースト状のものを
水で希釈して木質細片媒体層中において処理すると未溶
解固体成分の場合とは異なって容易に微生物処理するこ
とができる。尚高濃度溶液の場合は処理層を多段にして
処理することにより目的を達成することが出来る。その
他酵素による脂質類の処理には各種リパーゼが、せん維
質の処理にはセルラーゼ等が用いられる。
【0016】このように汚水処理に際して酵素処理を介
在させることによる微生物処理の効率の向上は、主とし
て未溶解成分の固形物が酵素分解によって低分子量化さ
れ、可溶解化もしくはゾル化することにより処理層中の
透水性および成分の分散性が高まることによるものであ
るが、その他このような低分子量化によって木質細片中
の微生物が分解消化に関与しやすい形態となることによ
るものと考えられる。
【0017】前記のように本発明において用いる酵素は
処理対象とする汚水中の未溶解成分の種類に応じて適宜
に選択されるが、このような酵素自体は広範な種類のも
のが市販されており、目的に応じて選択することが可能
である。また後述する実施例において記載するように、
処理に必要な酵素量は処理成分の固形分に関して極めて
少量(0.2〜0.4%)であり、酵素の使用は全体的
な処理コストに殆ど影響を与えない。
【0018】前記のようにして酵素処理された生成物は
そのまゝでまたは固液分離によって得られた液分によっ
て希釈もしくは懸濁されて微生物処理に付される。微生
物処理には任意の方法が用いられるが、たとえば前記特
公平2−30760および2−36479号に記載され
た木質細片を微生物の処理媒体とすることが好ましい。
【0019】この木質細片としてはスギ材を原料とし、
セルロース60〜65%、リグニン15〜25%、ペン
トザン10〜15%および水分等の残部11〜16%か
らなり、かつ粉砕した原木材料から微粉末部分を除去し
て粒径を実質的に0.2mm〜5mmの範囲とした木質細片
が好ましく用いられる。
【0020】尚汚水・汚泥の固液分離方法としては汚水
を沈降槽で上澄液と未溶解物(固形物)とに沈澱分離さ
せる方法、またはアンスラサイト等の表面吸着(付着)
濾過性を有する充填物を含む濾過槽中で体積濾過により
濾液と未溶解物とに分離する方法等が用いられる。
【0021】以下本発明を実施例によって説明する。
【実施例1】米10kgを水40kgで充分に洗浄し、
生じたpH7.0およびss濃度0.25%の排水を沈
降槽中で上澄液と未溶解物とに沈澱分離した。
【0022】沈澱した未溶解物(固形物100g)を1
00℃に加熱して糊化(α化)し、これにアミラーゼ
(商品名アミラーゼAアミノ)を0.3g投入し70℃
で1時間処理したところ、澱粉液化によって粘度が低下
した。これを前記の上澄液と再度混合してpH6.5お
よびBOD4000ppmの混合液が得られた。
【0023】粒径0.2〜5mmの前記木質細片500
リットルを直径60cm、高さ200cmの円筒形パン
チメタル槽に充填し、前記混合液を25リットル/時の
流量で通水処理した結果、処理槽からの排出液のpHは
5.5となり、BODは700ppmに減少した。
【0024】さらに2段処理として前記と同様の木質細
片媒質処理槽中においてこの排水を同条件で処理したと
ころ、排出液のpHが5.0となりBODは20ppm
に低下された。
【0025】
【実施例2】20cmφ×50cm(高)の円筒形濾過
槽に粒径3−5mmのアンスラサイト13リットルを充
填し、この濾過槽にpH7.00、ss濃度0.21%
の澱粉系汚水100リットルを、通水して濾過した。濾
過終了後槽内を水切りし、グルコアミラーゼ(商品名グ
ルワザイルAF6)0.5gを水3リットルに溶解し、
pHを4.5に調整した水溶液を槽内に注入し、55℃
で4時間酵素処理を行う。この間、1分間の空気攪拌を
30分間隔毎に行った。
【0026】処理終了後、アンスラサイトの濾過水によ
ってアンスラサイトを逆洗浄し、この洗浄排水を前記残
濾過水と混合するとpH6.5およびBOD6000p
pmの混合液となった。前記混合液を実施例1で使用し
たものと同様な木質細片媒体槽中で同じ条件で微生物処
理した結果、排水中のpHが5.5となり、BODは8
0ppmに減少した。
【0027】
【比較例】前記実施例1、2と同一条件下で米の洗浄排
水をアミラーゼまたはグルコアミラーゼによる処理を行
わず、直接木質細片によって微生物処理したところ、夫
々の場合において木質細片中に目詰まりが生じ処理が不
可能となった。目詰りを防ぐためには木質細片層に供給
する排水を少なくとも3倍に希釈せねばならず、かつ処
理槽の容積を3倍に増大させねばならなかった。
【0028】
【実施例3】動物性蛋白質を主として含むpH7.5で
ss濃度0.1%の汚水100リットルを沈降槽中で上
澄液と未溶解固形物とに沈降分離させた。沈降物(固形
物100g)にプロテアーゼ(商品名フロレザー)0.
3gを投入し、pH9に調整して温度50℃で3時間酵
素処理を行った。
【0029】処理終了後これを前記上澄液と混合すると
pH8.0でBODが4500ppmの混合液が得られ
た。次いで前記実施例1と同様にして木質細片槽による
微生物処理を施したところ得られた排水のpHは6.8
に、BODは20ppmに低下した。
【0030】
【発明の効果】本発明においては、汚水・汚泥の微生物
処理に際して、汚水を予め固液分離して得られる固形物
をその成分に対する基質特異性を有する酵素によって処
理することにより、微生物処理における処理媒質の目詰
まりがなくなり、処理効率が著しく向上する。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚水・汚泥を固液分離し、分離された有
    機性の未溶解成分としての固形分をこの成分についての
    基質特異性を有する含む酵素によって処理し、次いで前
    記酵素処理による生成物を微生物処理することからなる
    汚水・汚泥処理の処理方法。
  2. 【請求項2】 セルロース60〜65%、リグニン15
    〜25%、ペントザン10〜15%および水分等の残部
    11〜16%からなり、かつ粉砕した原木材料から微粉
    末部分を除去して粒径を実質的に0.2mm〜5mmの範囲
    としたスギ材からなる木質細片によって前記微生物処理
    を行う請求項1記載の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記酵素処理による生成物を前記固液分
    離によって分離された液分と合せて前記微生物処理に付
    する請求項1記載の処理方法。
  4. 【請求項4】 前記固液分離を吸着性充填物槽中の濾過
    によって行ない、次いで分離された固形分を微生物処理
    に付する前記請求項1記載の処理方法。
  5. 【請求項5】 前記酵素処理による生成物を前記吸着濾
    過によって生じる濾液分と合せて前記微生物処理に付す
    る請求項4記載の処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100433647B1 (ko) * 2002-08-31 2004-05-31 주식회사 다우테크 용도적합형 액상비료의 제조방법
JP2007038214A (ja) * 2005-07-01 2007-02-15 Hiroshima Industrial Promotion Organization 洗米排水の固形成分の除去方法、洗米排水の固形成分の再利用方法
JP2007532308A (ja) * 2004-04-13 2007-11-15 リニュー・システムズ・インコーポレーテッド 生成した廃棄物を表面洗浄し処理する方法

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