特開 2024-115380 有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115380

(43)【公開日】2024-08-26

(54)【発明の名称】有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20230101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

C02F3/12 F

C02F3/12 M

C02F3/12 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021048

(22)【出願日】2023-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】591030651

【氏名又は名称】水ｉｎｇ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】豊島 光康

(72)【発明者】

【氏名】二見 賢一

【テーマコード（参考）】

4D028

【Ｆターム（参考）】

4D028BB06

4D028BC18

4D028BD11

4D028BD16

4D028CA04

4D028CA07

4D028CA11

4D028CA12

4D028CC09

(57)【要約】

【課題】余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して汚泥の減容化を図ることが可能な有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置を提供する。
【解決手段】有機性排水を、第１生物処理槽２と、第１生物処理槽２よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で処理する第２生物処理槽３とにおいて、活性汚泥の存在下で生物処理し、第２生物処理槽３の生物処理液を固液分離して得られる分離汚泥を第１生物処理槽２へ返送することを含み、第１生物処理槽２の溶存酸素濃度を０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御し、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行うとともに第２生物処理槽３の水理学的滞留時間を第１生物処理槽２の水理学的滞留時間よりも長くする有機性排水の処理方法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機性排水を、第１生物処理槽と、前記第１生物処理槽よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で処理する第２生物処理槽とにおいて、活性汚泥の存在下で生物処理し、前記第２生物処理槽の生物処理液を固液分離して得られる分離汚泥を前記第１生物処理槽へ返送することを含み、
前記第１生物処理槽の溶存酸素濃度を０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御し、前記第１生物処理槽及び前記第２生物処理槽で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行うとともに前記第２生物処理槽の水理学的滞留時間を前記第１生物処理槽の水理学的滞留時間よりも長くすることを特徴とする有機性排水の処理方法。

【請求項2】

前記第１生物処理槽の生物処理液のＢＯＤが、前記第１生物処理槽へ流入する前記有機性排水のＢＯＤに対して重量比で３．０～２５％となるように前記第１生物処理槽の生物処理液中にＢＯＤを残存させ、前記ＢＯＤを残存させた前記生物処理液を前記第２生物処理槽内に導入して、前記第２生物処理槽内において汚泥を可溶化処理することを特徴とする請求項１に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項3】

前記第１生物処理槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．１～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）となるように生物処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項4】

前記第１生物処理槽の溶存酸素濃度が０．１～２．０ｍｇ／Ｌとなるように曝気風量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項5】

前記全槽のＢＯＤ容積負荷が１．２～２．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）となるようにＢＯＤ容積負荷を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項6】

前記第１生物処理槽の水理学的滞留時間が３～１５時間となるように調整し、且つ前記全槽の水理学的滞留時間が１０～３５時間となるように調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項7】

前記分離汚泥を前記第１生物処理槽へ流入する前記有機性排水の流量の５０～２００流量％となるように前記第１生物処理槽へ返送することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項8】

前記第２生物処理槽の生物処理を複数の生物処理槽を用いて行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機性排水の処理方法。

【請求項9】

有機性排水を生物処理して第１生物処理液を得る第１生物処理槽と、
前記第１生物処理槽の生物処理液を、前記第１生物処理槽よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で活性汚泥処理する第２生物処理槽と、
前記第１生物処理槽及び前記第２生物処理槽に空気を供給可能な曝気手段と、
前記第１生物処理槽の溶存酸素濃度が０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御する制御手段と、
前記第２生物処理槽の生物処理液を固液分離する固液分離槽と、
前記固液分離槽で固液分離された分離汚泥を前記第１生物処理槽へ返送する返送ラインとを備え、
前記第１生物処理槽及び前記第２生物処理槽で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高く、前記第２生物処理槽の水理学的滞留時間が前記第１生物処理槽の水理学的滞留時間よりも長いことを特徴とする有機性排水の処理装置。

【請求項10】

前記第２生物処理槽が、溶存酸素濃度の異なる複数の生物処理槽を備えることを特徴とする請求項９に記載の有機性排水の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置に関し、例えば、活性汚泥法を用いた有機性排水の処理に好適な有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

農業、畜産業、漁業、し尿、化学産業、製造産業、食品製造業から排出される有機性排水を処理する方法として活性汚泥法が一般的に知られている。しかしながら、活性汚泥法は、生物処理をする際には大量に余剰汚泥が発生する。余剰汚泥は、廃水処理設備の増加に伴い年々増加しており、その処分費用や汚泥の埋め立て地確保が問題となっている。余剰汚泥を適切に処理するために、殺菌剤、薬剤、酸・アルカリ、オゾン等を用いた化学的処理法、或いは、水熱反応、加圧、湿式ビーズミル、超音波等を用いた物理的処理法に関する研究開発が古くから行われており、これらの技術により汚泥減容効果が得られることが確認されている。

【0003】

近年、大量消費型社会から資源循環型社会への転換が求められてきている。しかしながら、上記の汚泥減容化方法は、多大なエネルギーや労力が必要な場合が多いため、実用化されている例は少ない。

【0004】

特開２０１６－１５５０６９号公報は、クラフトパルプ製造由来の排水を含む工場排水を過酸化水素併用オゾン処理する工程と、活性汚泥処理する工程を有し、前記活性汚泥処理する工程では、活性汚泥処理を行う少なくとも１つの曝気槽の溶存酸素濃度を０．１～５．０ｍｇ／ｌとする排水の処理方法が記載されている。

【0005】

特開２０２２－４８４６８号公報は、余剰汚泥の安定した削減に加えて、最終の処理水のＣＯＤ_Cr値の低減を両立するために、有機性廃水を分散菌が生息する第１生物処理槽で処理し、該第１生物処理槽の処理水を活性汚泥処理する第２生物処理槽に導入して生物処理する２相式活性汚泥法を用いることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－１５５０６９号公報

【特許文献2】特開２０２２－４８４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

汚泥減容化技術の根本的な原理は、有機物である汚泥を溶解させることにある。薬剤やオゾンにより可溶化した汚泥を曝気槽に返送して処理に用いる際、これら手段により可溶化した汚泥は、一定の滞留時間で馴致を経なければ処理に寄与しない。そのため、場合によっては処理不良が起こる可能性がある。特に、余剰汚泥が大量に発生する高負荷条件時は、汚泥減容に伴い、汚泥由来の有機物、窒素、リンが増加することになり、結果的に処理水水質の悪化をもたらす場合がある。

【0008】

特許文献１は、活性汚泥処理を行う少なくとも１つの曝気槽の溶存酸素濃度を適切に制御することを提案している。しかしながら、酸素濃度以外の他の制御因子も考慮しないと汚泥の減容効果が安定して得られるとは言えず、処理水水質の悪化抑制に繋がらない場合がある。また、特許文献１は、そもそもクラフトパルプ製造由来の排水の処理工程において発生する臭気と臭素酸を低減させるための発明であり、有機性排水の活性汚泥処理による余剰汚泥の大量発生の問題及び汚泥減容化の課題については全く検討されていない。

【0009】

特許文献２は、高負荷槽と低負荷槽を配置し、高負荷槽のＢＯＤ容積負荷を１．５～２０ｋｇ／ｍ³・日及び水理学的滞留時間（ＨＲＴ）を０．５～１２時間に設定して処理するとともに、低負荷槽から高負荷槽に汚泥を返送するシーディングを適切な比率とすることで、汚泥削減と処理水のＣＯＤ_crの低減を図ることが提案されている。しかしながら、特許文献２は、高負荷槽と低負荷槽とを含めた生物処理の全槽の容積負荷については記載されておらず、多く見積もっても１．０ｋｇ／ｍ³・日程度と低く、生物処理全槽の容積負荷が１．０ｋｇ／ｍ³・日を超えるような、余剰汚泥が大量に発生する高負荷条件での処理は全く検討されていない。

【0010】

上記課題に鑑み、本発明は、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して汚泥の減容化を図ることが可能な有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、高負荷処理と低負荷処理とを有する二段活性汚泥法を採用し、高負荷槽と低負荷槽との生物処理のバランスをそれぞれ適正化するとともに、高負荷槽の溶存酸素濃度を適正化することが有効であるとの知見を得た。

【0012】

上記課題を解決するために、本開示は一側面において、有機性排水を、第１生物処理槽と、第１生物処理槽よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で処理する第２生物処理槽とにおいて、活性汚泥の存在下で生物処理し、第２生物処理槽の生物処理液を固液分離して得られる分離汚泥を第１生物処理槽へ返送することを含み、第１生物処理槽の溶存酸素濃度を０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御し、第１生物処理槽及び第２生物処理槽で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行うとともに第２生物処理槽の水理学的滞留時間を第１生物処理槽の水理学的滞留時間よりも長くする有機性排水の処理方法である。

【0013】

本発明に係る有機性排水の処理方法は一実施態様において、第１生物処理槽の生物処理液のＢＯＤが、第１生物処理槽へ流入する有機性排水のＢＯＤに対して重量比で３．０～２５％となるように第１生物処理槽の生物処理液中にＢＯＤを残存させ、ＢＯＤを残存させた生物処理液を第２生物処理槽内に導入して、第２生物処理槽内において汚泥を可溶化処理する。

【0014】

本発明に係る有機性排水の処理方法は別の一実施態様において、第１生物処理槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．１～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）となるように生物処理する。

【0015】

本発明に係る有機性排水の処理方法は更に別の一実施態様において、第１生物処理槽の溶存酸素濃度が０．１～２．０ｍｇ／Ｌとなるように曝気風量を調整する。

【0016】

本発明に係る有機性排水の処理方法は更に別の一実施態様において、全槽のＢＯＤ容積負荷が１．２～２．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）となるようにＢＯＤ容積負荷を調整する。

【0017】

本発明に係る有機性排水の処理方法は更に別の一実施態様において、第１生物処理槽の水理学的滞留時間が３～１５時間となるように調整し、且つ全槽の水理学的滞留時間が１０～３５時間となるように調整する。

【0018】

本発明に係る有機性排水の処理方法は更に別の一実施態様において、分離汚泥を第１生物処理槽へ流入する有機性排水の流量の５０～２００流量％となるように第１生物処理槽へ返送する。

【0019】

本発明に係る有機性排水の処理方法は更に別の一実施態様において、第２生物処理槽の生物処理を複数の生物処理槽を用いて行う。

【0020】

本発明は別の一側面において、有機性排水を生物処理して第１生物処理液を得る第１生物処理槽と、第１生物処理槽の生物処理液を、第１生物処理槽よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で活性汚泥処理する第２生物処理槽と、第１生物処理槽及び第２生物処理槽に空気を供給可能な曝気手段と、第１生物処理槽の溶存酸素濃度が０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御する制御手段と、第２生物処理槽の生物処理液を固液分離する固液分離槽と、固液分離槽で固液分離された分離汚泥を第１生物処理槽へ返送する返送ラインとを備え、第１生物処理槽及び第２生物処理槽で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高く、第２生物処理槽の水理学的滞留時間が第１生物処理槽の水理学的滞留時間よりも長い有機性排水の処理装置である。

【0021】

本発明に係る有機性排水の処理装置は別の一実施態様において、第２生物処理槽が、溶存酸素濃度の異なる複数の生物処理槽を備える。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して汚泥の減容化を図ることが可能な有機性排水の処理方法及び有機性排水の処理装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理装置の一例を示す概略図である。

【図2】第１生物処理槽内の溶存酸素濃度と必要酸素量／ＢＯＤ－ＳＳ負荷との関係の例を表すグラフである。

【図3】本発明の実施の形態の変形例に係る有機性排水の処理装置の一例を示す概略図である。

【図4】本発明の実施例に係る有機性排水の処理装置を説明する概略図である。

【図5】本発明の変形例に係る有機性排水の処理装置を説明する概略図である。

【図6】本発明の実施例における高負荷処理槽の処理条件推移の例を示すグラフである。

【図7】本発明の実施例における処理水の水質測定結果の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図面を参照しながら本発明の実施の形態を以下に説明する。以下の図面の記載においては、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。

【0025】

（有機性排水の処理装置）
本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理装置は、図１に示すように、有機性排水を貯留する貯留槽１と、有機性排水を生物処理して第１生物処理液を得る第１生物処理槽２と、第１生物処理槽２の生物処理液を、第１生物処理槽２よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で活性汚泥処理する第２生物処理槽３と、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３内に空気を供給可能な曝気手段６と、第２生物処理槽３の生物処理液を固液分離する固液分離槽４と、固液分離槽４で固液分離された分離汚泥を第１生物処理槽２へ返送する返送ライン５と、固液分離槽４で固液分離された処理水を収容する処理水槽７とを備える。

【0026】

有機性排水としては、特に限定されないが、典型的には、下水、し尿及び食品工場から排出される有機性排水を対象とすることができる。例えば、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ濃度）が１０００～１５０００ｍｇ／Ｌ、より典型的には１５００～１００００ｍｇ／Ｌ、更に典型的には２０００～５０００ｍｇ／Ｌの高有機物濃度の有機性排水が本実施形態に係る有機性排水として好適に利用できる。

【0027】

有機性排水は典型的には窒素及びリンを含む。有機性排水中の窒素及びリン濃度は以下に限定されないが、例えば、全窒素濃度（Ｔ－Ｎ）が３０～１５０ｍｇ／Ｌ、より典型的には３０～１００ｍｇ／Ｌ、更に典型的には３０～７０ｍｇ／Ｌ、全リン濃度（Ｔ－Ｐ）が５～４０ｍｇ／Ｌ、より典型的には５～２０ｍｇ／Ｌ、更に典型的には５～１５ｍｇ／Ｌの有機性排水が特に好適に利用できる。なお、本実施形態において、ＢＯＤ、Ｔ－Ｎ、Ｔ－Ｐは被処理水の種類に応じて上水試験法（日本水道協会発行、上水試験方法）または下水試験法（日本下水道協会発行、下水試験方法）に準拠して測定する。有機性排水は市水等で希釈することにより本処理に適した濃度範囲に調整してもよい。

【0028】

第１生物処理槽２は、有機性排水に対して活性汚泥法による生物処理を行うことにより有機性排水中に含まれる有機物を分解させる処理槽である。第１生物処理槽２では、ＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．１ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）以上、より典型的には０．１～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）となるように有機性排水を生物処理する。このような高負荷条件で生物処理を行うことにより、ＢＯＤの濃度が高い有機性排水でも、ＢＯＤを効率良く分解できる。

【0029】

第１生物処理槽２におけるＢＯＤ－ＳＳ負荷は、０．２～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）とすることが好ましく、０．５～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）とすることがより好ましく、更には０．８～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）とすることが好ましく、更には１．２～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）とすることがより更に好ましい。ＢＯＤ－ＳＳ負荷は、活性汚泥１ｋｇあたりのＢＯＤ流入量を評価したものである。第１生物処理槽２におけるＢＯＤ－ＳＳ負荷を適正範囲に制御することにより、第１生物処理槽２の生物処理における処理性能をより適切に管理及び評価できる。特に、本実施形態では可溶化後の余剰汚泥を第１生物処理槽２に返送するため、ＢＯＤ－ＳＳ負荷に基づく第１生物処理槽２の処理条件の設定を適切に行うことで、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して有機性排水の処理及び汚泥の減容化を図ることが可能となる。

【0030】

例えば、第１生物処理槽２内の必要酸素量／ＢＯＤ－ＳＳ負荷及び第１生物処理槽２内の有機性排水の溶存酸素濃度は、水温２０～２５℃において図２に示すような関係を有する。第１生物処理槽２の溶存酸素濃度を１．０ｍｇ／Ｌに調整したい場合は、図２の近似曲線式により必要酸素量／ＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．３２となる。ＢＯＤ－ＳＳ負荷が１ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）である場合、曝気槽１ｍ³当たり必要な酸素量（必要酸素量）は１日に０．３２ｇとなる。

【0031】

本実施形態によれば、ＢＯＤ－ＳＳ負荷と、溶存酸素濃度と、曝気槽１ｍ³当たり一日に必要な必要酸素量との関係から、第１生物処理槽２内の溶存酸素量が適切な範囲となるように、第１生物処理槽２内へ供給する曝気風量を制御する。例えば、第１生物処理槽２の溶存酸素濃度が、０．１～１０ｍｇ／Ｌの範囲内で、ＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．１～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）となるように、図２の関係から必要酸素量を求め、必要酸素量に基づいて、より適正な溶存酸素濃度となるように第１生物処理槽２内の曝気風量が制御できる。その結果、可溶化後の余剰汚泥を第１生物処理槽２に返送する場合においても第１生物処理槽２の処理条件を安定して適正な条件に制御できる。これにより、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても、余剰汚泥の発生を極力少なくして汚泥の減容化を図りながら、長期間安定して清澄な処理水を得ることが可能な有機性排水の処理装置が提供できる。

【0032】

第１生物処理槽２では、有機性排水の負荷変動に伴う処理性能の変動を抑制するために、ＭＬＳＳ濃度を調整することが好ましい。第１生物処理槽２のＭＬＳＳ濃度が低くなりすぎるとＢＯＤ除去が不十分となることがある。一方、第１生物処理槽２のＭＬＳＳ濃度が高くなりすぎると、第１生物処理槽２における溶存酸素（ＤＯ）の制御が難しくなることに加え、必要な曝気量が増加し、処理コストの増加が懸念される。第１生物処理槽２のＭＬＳＳ濃度は、２０００～１００００ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、３０００～８０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、４０００～７０００ｍｇ／Ｌとすることが更に好ましい。第１生物処理槽２のＭＬＳＳ濃度は第１生物処理槽２にＭＬＳＳ計を配置することによって連続的に測定してもよいし、第１生物処理槽２内の有機性排水をサンプリングして一定期間ごとにバッチ式に測定してもよい。

【0033】

第１生物処理槽２では、第１生物処理槽２における活性汚泥処理を経た生物処理水に、有機性排水由来のＢＯＤが一定程度に残存するように、第１生物処理槽２の処理条件が決定されることがより好ましい。具体的には、第１生物処理槽２の生物処理液のＢＯＤが、第１生物処理槽２へ流入する有機性排水のＢＯＤに対して重量比で３．０～２５％となるように第１生物処理槽２の生物処理液中にＢＯＤを残存させることが好ましい。ＢＯＤを残存させた第１生物処理槽２の生物処理液を、後述する第２生物処理槽３内に導入して、第２生物処理槽３内において汚泥を可溶化処理することにより、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して汚泥の減容化を図ることが可能となる。

【0034】

第１生物処理槽２の生物処理液のＢＯＤ残存量が多すぎると、第２生物処理槽３への負荷が高まる一方で、第１生物処理槽２の生物処理液のＢＯＤ残存量が少なすぎると、余剰汚泥減容効果及び処理水の水質の向上を安定して両立できなくなる場合もある。よって、第１生物処理槽２の生物処理液のＢＯＤは、第１生物処理槽２へ流入する有機性排水のＢＯＤに対して重量比で３．０～１５％となるように、第１生物処理槽２の生物処理液中にＢＯＤを残存させることがより好ましく、更に好ましくは３．０～１０％である。

【0035】

一実施態様においては、第１生物処理槽２の生物処理液中にＢＯＤが５０～２５０ｍｇ／Ｌ、好ましくは６０～１５０ｍｇ／Ｌ、更には８０～１２０ｍｇ／Ｌ残存するように、第１生物処理槽２の生物処理条件が決定されることが好ましい。

【0036】

第１生物処理槽２の生物処理液の残留ＢＯＤ量を把握するために、第１生物処理槽２の後段に、簡易的で小規模な固液分離槽（不図示）を配置することが好ましい。この固液分離槽には、ＢＯＤ計センサ（不図示）等の残留ＢＯＤを測定するための測定器を配置する。そして、この測定器を用いて第１生物処理槽２の生物処理液の残留ＢＯＤ量を管理することが好ましい。第１生物処理槽２の生物処理液の残留ＢＯＤ量の測定結果に基づいて、第１生物処理槽２の生物処理条件を更に調整することで、余剰汚泥減容効果及び処理水水質悪化抑制効果をより向上させることができる。

【0037】

第１生物処理槽２のＤＯは、０．１～１０ｍｇ／Ｌとなるように、曝気風量を調整することにより、処理水中のＢＯＤ、溶解性ＢＯＤ（Ｓ－ＢＯＤ）、ＣＯＤ_Mn、溶解性ＣＯＤ_Mnを効果的に除去できる。第１生物処理槽２のＤＯは、有機性排水、第１生物処理槽２の生物処理水又は最終的に得られる処理水の水質又は二段活性汚泥処理の処理条件に基づいて制御することが好ましい。例えば、第１生物処理槽２のＤＯを好ましくは１．０～８．０ｍｇ／Ｌ、より好ましくは４．０～７．０ｍｇ／Ｌに調整することで、第１生物処理槽２の生物処理液のＢＯＤを５～５０ｍｇ／Ｌ程度残存するように調整できる。その後、後述する第２生物処理槽３で生物処理液中に残存する汚泥を活性汚泥処理によって溶解させることにより、高濃度の有機性排水であっても活性汚泥法によって効率良く処理を行うことができる。

【0038】

別の一実施態様では、第１生物処理槽２のＤＯを好ましくは０．１～２．０ｍｇ／Ｌ、より好ましくは０．１～１．５ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは０．２～１．２ｍｇ／Ｌとすることが好ましい。第１生物処理槽２のＤＯを好ましくは０．１～２．０ｍｇ／Ｌとすることで、第２生物処理槽３での汚泥の可溶化を促進できる。これにより、固液分離槽４で得られる分離汚泥は、汚泥容量指標が良好な範囲となり、分離汚泥の沈降性が向上する。更に、最終的に得られる処理水のＢＯＤの除去率、Ｔ－Ｎ除去率及びＴ－Ｐ除去率も向上する。

【0039】

第１生物処理槽２のＨＲＴは、３～１５時間となるように調整することが好ましい。これにより、比較的短時間で効率の良い処理が行える。第１生物処理槽２のＨＲＴは、３～１２時間とすることがより好ましく、５～１０時間とすることが更に好ましい。

【0040】

第１生物処理槽２のＢＯＤ容積負荷を適切な範囲に制御することにより、汚泥可溶化の効率化を図ることができる。具体的には、第１生物処理槽２のＢＯＤ容積負荷を２．０～６．５ｋｇ／（ｍ³・ｄ）となるように制御するのが好ましく、２．０～６．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）とするのがより好ましく、３．０～５．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）となるように制御するのが更に好ましい。

【0041】

第１生物処理槽２の水温は２０～３０℃に保つことが好ましく、２５～３０℃に保つことがより好ましい。第１生物処理槽２のｐＨは、５．５～８．５を保つことが好ましく、６．５～８．５に保つことがより好ましい。このようにｐＨを保つことで生物活性度を低下することなく汚泥の減容効果を維持できる。

【0042】

第１生物処理槽２において、生物処理に必要な栄養塩としての窒素及びリンはＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝１００：５：１程度とすることが好ましい。有機性排水中のＢＯＤに対して窒素の不足が認められた場合、有機性排水のＢＯＤ：アンモニア態窒素の重量比にして１００：１．０～６．０で導入することが望ましい。導入したアンモニア態窒素は第１生物処理槽２の段階で、菌体合成のための同化作用で使用されていることが望ましい。第１生物処理槽２のアンモニア態窒素濃度は０．５ｍｇ／Ｌ未満に調整し、第１生物処理槽２以降の曝気槽には、アンモニア態窒素の残留が実質的に無いようにすることがより好ましい。有機性排水中のリン不足が認められた場合、リン酸態リンの導入を行うことが好ましい。具体的には、有機性排水のＢＯＤ：リン酸態リンの重量比が１００：１．０～２．０となるようにリン酸態リンを導入をすることが好ましい。且つ、全曝気槽内のリン酸態リン濃度は常に０．５ｍｇ／Ｌ以上を残留させることが望ましい。第１生物処理槽２においてはアンモニア態窒素、リン酸態リンの濃度を更に制御することで、汚泥の減容効果を維持しつつ、良好な処理水水質が得られる。

【0043】

第２生物処理槽３は、第１生物処理槽２の生物処理液に対して、第１生物処理槽２よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で活性汚泥法による生物処理を行うことにより、第１生物処理槽２の生物処理液中の汚泥を可溶化処理する処理槽である。

【0044】

全槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷が低すぎても特に弊害はないが、全槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷が高すぎると槽内の溶存酸素濃度の制御が難しくなり、有機性排水の処理不良に陥る可能性もある。全槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．０５～０．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）とすることが好ましく、より好ましくは０．１～０．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）、更に好ましくは０．２～０．４ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）である。

【0045】

第２生物処理槽３のＢＯＤ容積負荷を更に制御することにより、汚泥可溶化の効率化を図ることができる。具体的には、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行う。全槽のＢＯＤ容積負荷は、１．２～２．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）とするのがより好ましく、１．５～２．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）となるように制御するのが更により好ましい。

【0046】

第２生物処理槽３のＭＬＳＳ濃度が低すぎると有機性排水の処理不良に陥る場合があり、第２生物処理槽３のＭＬＳＳ濃度が高すぎると、第２生物処理槽３における溶存酸素（ＤＯ）の制御が難しくなることに加え、第２生物処理槽３において汚泥の過剰な可溶化が進み、処理水水質の悪化を招く場合もある。第２生物処理槽３のＭＬＳＳ濃度は、２０００～１００００ｍｇ／Ｌとすることが好ましく、３０００～８０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましく、４０００～７０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましい。

【0047】

第２生物処理槽３のＤＯは０．５～１０．０ｍｇ／Ｌ、より好ましくは１．０～９．０ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは１．５～５．５ｍｇ／Ｌとなるように、曝気風量を調整することにより、汚泥の可溶化処理を行うことが好ましい。第２生物処理槽３では、比較的低濃度でのＤＯで処理水水質の悪化を抑制しながら汚泥の可溶化処理を行うことが好ましい。しかしながら、ＤＯが低すぎると、スファエルエチルスやＴｙｐｅ１７０１等の糸状細菌によりバルキングが生じ、その後の固液分離に支障が生じる可能性がある。第２生物処理槽３のＤＯは、処理状況に応じて、一時的に設定値よりも高い値となるように、曝気風量を調整することが好ましい。これにより、固液分離槽４でのバルキングの発生を抑制できる。

【0048】

多槽方式の方が完全混合方式より糸状細菌が発生する頻度が低い。そのため、余剰汚泥の可溶化及びバルキングの発生を抑制するために、第２生物処理槽３は、ＤＯの異なる複数の生物処理槽（第２生物処理槽３ａ、３ｂ）を備えることが好ましい。第２生物処理槽３は、二槽以上が好ましく、三槽以上がより好ましい。

【0049】

例えば、固液分離槽４のバルキングが発生しそうな場合又は発生した場合に、最も後段にある生物処理槽（図１では第２生物処理槽３ｂ）のＤＯを、設定値よりも１．０～２．０ｍｇ／Ｌ程度高くして、一時的に曝気風量を強める処理をする。これにより、バルキング発生の抑制と、処理水水質の悪化抑制と汚泥の減容効果とが期待できる。

【0050】

第２生物処理槽３ｂのＤＯを上げるだけではバルキング抑制効果が小さい場合には、第２生物処理槽３ｂよりも更に前段の第２生物処理槽３ａのＤＯを設定値よりも１．０～２．０ｍｇ／Ｌ程度高くすることで、バルキング発生の抑制と、処理水水質の悪化抑制と汚泥の減容効果がより高まる。過剰な曝気は余剰汚泥の過剰な分解に繋がり、処理水水質の悪化の原因にもなる。よって、第２生物処理槽３ａ、３ｂのＤＯは６．０ｍｇ／Ｌ以下とすることがより好ましい。

【0051】

第２生物処理槽３のＨＲＴは、第１生物処理槽２のＨＲＴよりも長くすることで、第１生物処理槽２の生物処理液に残存するＢＯＤを分解して処理水水質の悪化を抑制しながら汚泥を可溶化させることができ、装置全体としての汚泥発生量を低減できる。具体的には、第２生物処理槽３のＨＲＴは、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３で構成される生物処理で構成される全槽のＨＲＴが１０～３５時間となるように調整することが好ましく、２０～３０時間とすることがより好ましく、２５～３０時間とすることが更に好ましい。

【0052】

固液分離槽４は、第２生物処理槽３ｂから得られた生物処理液を導入し、分離汚泥と処理水とに固液分離するための装置であれば特に限定されない。典型的には、沈降分離を利用した沈殿槽等が固液分離槽４として用いられる。分離汚泥は返送ライン５を介して貯留槽１から流出する有機性排水と混合され、第１生物処理槽２へ返送される。返送ライン５は、分離汚泥を第１生物処理槽２へ流入する有機性排水の流量の５０～２００流量％、より好ましくは５０～１５０流量％、更に好ましくは５０～１００流量％となるように第１生物処理槽２へ返送することが好ましい。

【0053】

（有機性排水の処理方法）
本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理方法は、有機性排水を、第１生物処理槽２と、第１生物処理槽２よりも低いＢＯＤ－ＳＳ負荷で処理する第２生物処理槽３とにおいて、活性汚泥の存在下で生物処理し、第２生物処理槽３の生物処理液を固液分離して得られる分離汚泥を第１生物処理槽２へ返送することを含み、第１生物処理槽２の溶存酸素濃度を０．１～１０ｍｇ／Ｌになるように制御し、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３で構成される生物処理の全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行うとともに第２生物処理槽３の水理学的滞留時間を第１生物処理槽２の水理学的滞留時間よりも長くすることを含む。

【0054】

本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理装置及び処理方法によれば、第１生物処理槽２が、例えば、０．１～１．５ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）となるような高負荷処理であって、且つ全槽のＢＯＤ容積負荷が１．０ｋｇ／（ｍ³・ｄ）よりも高くなるように生物処理を行うような、余剰汚泥が大量に発生し得る高負荷条件であっても、安定して汚泥の減容化を図ることが可能となる。

【0055】

（変形例）
図３に示すように、本発明の実施の形態の変形例に係る有機性排水の処理装置は、貯留槽１の水質を測定する測定手段２０と、第１生物処理槽２の水質を測定する測定手段２１と、第２生物処理槽３ａ、３ｂの水質を測定する測定手段２２、２３を備える。貯留槽１と第１生物処理槽２との間には、有機性排水の流量を調整するための流量調整手段１１が設けられている。返送ライン５には、分離汚泥の供給流量を調整するための流量調整手段１２が設けられている。流量調整手段１１、１２、測定手段２０、２１、２２、２３は制御手段１０に接続されている。

【0056】

測定手段２０は、水質項目として、ＢＯＤ、Ｓ－ＢＯＤ、ＣＯＤ_Mn、Ｓ－ＣＯＤ_Mn、ＭＬＳＳ、ｐＨ、ＤＯ、全窒素、全リン、ＣＯＤ_cr、Ｓ－ＣＯＤ_cr、ＴＯＣ、アンモニア態窒素、リン酸態リンの少なくともいずれかを測定可能な計測器を備えることが好ましい。例えば、ＤＯが低い状態で長期間活性汚泥処理を行うと生物処理槽内に糸状細菌等が増殖してバルキングが発生し、余剰汚泥の沈降性が悪化する場合がある。本変形例によれば、測定手段２０を介して有機性排水、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３ａ、３ｂの水質を測定し、水質の測定結果に基づいて、バルキングが発生し得る場合、制御手段１０が、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３ａ、３ｂの曝気風量を調整して、一時的に曝気風量を上げて第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３ａ、３ｂのＤＯを高めるように処理する。これにより、バルキングの発生を長期間抑制しながら安定した活性汚泥処理が行える。また、水質の測定結果に基づいて、制御手段１０が流量調整手段１１、１２による有機性排水又は分離汚泥の供給流量を調整することにより、第１生物処理槽２及び第２生物処理槽３ａ、３ｂのＢＯＤ－ＳＳ負荷を適正な範囲に調整することができる。これにより、余剰汚泥の大量発生が生じ得る高負荷条件下での処理においても安定して汚泥の減容化が図れる。

【0057】

本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。即ち、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を相互に組み合わせ、変形して具体化できることは勿論である。

【実施例0058】

以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。

【0059】

（試験条件）
本実施例１、２では、図６及び図７に示すように、汚泥馴致期間１、実施例１、汚泥馴致期間２、実施例２の４工程からなる連続通水式による活性汚泥処理試験を実施した。実施例１、２では、図４に示すような、図１の第１生物処理槽２に対応する高負荷処理槽と、図１の第２生物処理槽３ａ、３ｂに対応する低負荷処理槽（第１低負荷処理槽及び第２低負荷処理槽）とを備える有機性排水の処理装置を用意し、二段活性汚泥法により有機性排水を処理した。比較例として、図５に示すように、高負荷処理槽と低負荷処理槽とを備える有機性排水の処理装置を用意し、汚泥馴致期間１、２を経た二段活性汚泥法により有機性排水を処理した。原水（有機性排水）は冷却水槽内に収容して水温が一定になるように貯留し、高負荷処理槽及び低負荷処理槽は恒温槽内に収容して水温が一定に維持されるようにした。

【0060】

比較例及び実施例１、２の試験条件を表１に示す。図６及び図７の評価項目であるＢＯＤ、Ｓ－ＢＯＤ、ＣＯＤ_Mn、Ｓ－ＣＯＤ_Mn、全窒素、全リン、ＭＬＳＳの分析は、下水試験方法（日本下水道協会２０１２年度版）に準拠して行い、ＭＬＳＳ分析は遠心分離法を用いた。ＤＯ（溶存酸素）は蛍光式溶存酸素計を用いて測定した。比較例では汚泥発生量の測定点数を１点とした結果を表している。実施例１及び２では汚泥発生量の測定点数をそれぞれ複数回測定し、最大値と最小値を評価した結果を表している。

【0061】

【表1】

【0062】

汚泥馴致期間１では全槽ＢＯＤ容積負荷及び全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷がそれぞれ１．５６［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、０．３０［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］になるように段階的に負荷を上げるように設定して処理を行った。実施例１終了後は汚泥馴致期間２を設けた。具体的には、汚泥馴致期間２では、全槽ＢＯＤ容積負荷及び全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷をそれぞれ０．３２［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、０．０６［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］に下げるようにして処理を行った後、汚泥馴致期間１と同様に段階的に全槽ＢＯＤ容積負荷及び全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷を段階的に上げた。

【0063】

試験試水は有機物（ＢＯＤ）濃度が２，１００～２，４６０ｍｇ／Ｌ含有している有機性排水（産業排水）を用いた。また、汚泥馴致期間１、２のための負荷調整は有機性排水を市水で適宜希釈したものを試験に供した。

【0064】

曝気槽における有機性排水のＨＲＴの影響を検討するため、全試験期間の有機性排水の流入量は４．６～５．１Ｌ／ｄと、ほぼ一定で連続通水した。水温は２４．０～２７．９℃で実施した。有機性排水は生物処理に必要な栄養塩としてのＮ及びＰを含有していなかったため、ＮＨ₄Ｃｌ試薬及びＫＨ₂ＰＯ₄試薬を用いて重量比率としてＢＯＤ：Ｎ：Ｐ＝１００：５：１になるように調整した。

【0065】

実施例１では、高負荷処理槽の容積を２Ｌ、第１低負荷処理槽及び第２低負荷処理槽の容積をそれぞれ２Ｌ、高負荷処理槽のＨＲＴが８．３～１０．９時間、全槽のＨＲＴが合計で２８．６～３３．８時間となるように試験を実施した。高負荷処理槽のＢＯＤ容積負荷は４．４～５．８［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ容積負荷は１．５～１．９［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］で実施した。高負荷処理槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．８２～０．９０［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．２８～０．３５［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］で実施した。高負荷処理槽の溶存酸素濃度は４．４～６．５ｍｇ／Ｌに調整したところ、高負荷処理槽のＳ－ＢＯＤの濃度（高負荷処理槽で得られる生物処理液の残留ＢＯＤ）は４～１１ｍｇ／Ｌであった。なお、後述する汚泥性状及び処理水水質の測定時の全槽ＢＯＤ容積負荷は１．８［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．３２［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］であった。

【0066】

実施例２では、有機物（ＢＯＤ）濃度が２，０８０～２，２１０ｍｇ／Ｌの有機性排水を試水とし、実施例１と同様の処理装置を用いて汚泥馴致期間を経た後に、表１に示す処理条件で連続通水式の活性汚泥処理試験を実施した。実施例２では、高負荷処理槽の容積を２Ｌ、第１低負荷処理槽及び第２低負荷処理槽の容積をそれぞれ２Ｌ、高負荷処理槽のＨＲＴが８．２～９．５時間、全槽のＨＲＴは合計で２７．８～３０．８時間で試験を実施した。高負荷処理槽のＢＯＤ容積負荷は５．１～５．４［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ容積負荷は１．７～１．８［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］で実施した。高負荷処理槽のＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．８８～０．９５［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷が０．３０～０．３７［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］で実施した。高負荷処理槽の溶存酸素濃度は０．２～１．２ｍｇ／Ｌに調整したところ、高負荷処理槽Ｓ－ＢＯＤの濃度（高負荷処理槽で得られる生物処理液の残留ＢＯＤ）は８２～１０２ｍｇ／Ｌであった。なお、後述する汚泥性状及び処理水水質測定時の全槽ＢＯＤ容積負荷は１．７［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．３１［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］であった。

【0067】

比較例では、有機物（ＢＯＤ）濃度が２，１００ｍｇ／Ｌの有機性排水を試水とし、図５に示す処理装置で表１に記載の処理条件で連続通水式の活性汚泥処理試験を実施した。好適な処理性能を検討するため、汚泥馴致のため全槽のＢＯＤ容積負荷は１．４～１．８［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、ＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．２６～０．２８［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］の条件で２週間ほど連続通水を実施した。高負荷処理槽の容積を４Ｌ、低負荷処理槽は１槽で容積は２Ｌとした。高負荷処理槽のＨＲＴが１９．２時間、低負荷処理槽のＨＲＴが９．６時間となり、全槽のＨＲＴは実施例とほぼ同等だが、実施例１と比べて高負荷処理槽の滞留時間が１．８～２．３倍となり、低負荷処理槽のＨＲＴが約４１．９～４７．３％低い条件となる。高負荷処理槽の溶存酸素濃度は７．５ｍｇ／Ｌとし、高負荷処理槽のＳ－ＢＯＤの濃度（高負荷処理槽で得られる生物処理液の残留ＢＯＤ）は３５ｍｇ／Ｌ残留している状況で汚泥発生量の検討を実施した。後述する汚泥性状及び処理水水質測定時の全槽ＢＯＤ容積負荷は１．８［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷は０．２７［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］であった。

【0068】

（試験結果）
図６に、実施例１、２の制御因子となる、高負荷処理槽のＢＯＤ容積負荷及びＢＯＤ－ＳＳ負荷、曝気槽（高負荷処理槽、第１及び第２低負荷処理槽）溶存酸素濃度及び高負荷処理槽Ｓ－ＢＯＤ濃度の実績値の推移を示す。図７に、処理水のＳＳ、ＣＯＤ_Mn、Ｓ－ＣＯＤ_Mn、ＢＯＤ、Ｓ－ＢＯＤの推移を示す。

【0069】

比較例及び実施例１、２の流入原水である有機性排水の水質項目と、ＢＯＤ容積負荷、ＢＯＤ－ＳＳ負荷、処理水の水質、分離汚泥の汚泥性状の測定結果を表２に示す。有機性排水及び処理水のＢＯＤ、Ｔ－Ｎ、Ｔ－Ｐは下水試験法（日本下水道協会発行、下水試験方法）に準じて測定した。処理水のＢＯＤ除去率、Ｔ－Ｎ除去率及びＴ－Ｐ除去率は、有機性排水と処理水のＢＯＤ、Ｔ－Ｎ及びＴ－Ｐの測定結果より算出した。余剰汚泥減容化の評価として、試験期間中に流入したＢＯＤの除去量に対して発生した余剰汚泥の割合で用いられる指標である、ＢＯＤ汚泥転換率を用いた。また、汚泥沈降性の評価として、汚泥１ｇが占める容量ｍＬ数で表す汚泥容量指標であるＳＶＩ（Ｓｌｕｄｇｅ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎｄｅｘ）を用いた。ＳＶＩの定義式は下記式（１）で表される。なお、ＳＶ３０（％）は曝気槽の混合液を３０分間静置した後沈降した汚泥量の割合で示した指標である。
ＳＶＩ（ｍＬ／ｇ）＝ＳＶ３０（％）×１０，０００／ＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ） （１）

【0070】

【表2】

【0071】

（実施例１）
汚泥性状の指標である実施例１のＢＯＤ汚泥転換率は１８．５％、ＳＶＩは７４ｍＬ／ｇであった。比較例と比べてＢＯＤ汚泥転換率が１５．５％減少し、ＳＶＩは約４割となり、汚泥発生量削減、汚泥沈降性の改善が確認できた。また、実施例１の処理水ＢＯＤは７ｍｇ／Ｌと比較例と同等のＢＯＤ除去効果が得られた。実施例１では、処理水Ｔ－Ｎが１９．９ｍｇ／Ｌ（Ｔ－Ｎ除去率：６１．０％）、処理水Ｔ－Ｐが８．５ｍｇ／Ｌ（Ｔ－Ｐ除去率：＜１％）であり、汚泥可溶化の影響とみられるＮ及びＰの残留が確認された。また、実施例１では、汚泥馴致期間１からの負荷増加により有機物濃度に増加がみられ、試験開始５日目には、処理水ＣＯＤ_Mn、Ｓ－ＣＯＤ_Mnがそれぞれ最高で９５．８ｍｇ／Ｌ、７７．０ｍ／Ｌに増加した。試験開始９日目に処理水ＢＯＤ及びＳ－ＢＯＤはそれぞれ３７ｍｇ／Ｌ、６ｍｇ／Ｌに増加した。なお、処理水ＳＳは最大で４２ｍｇ／Ｌとなった。

【0072】

（実施例２）
汚泥性状の指標である実施例２のＢＯＤ汚泥転換率は１８．８％と実施例１とほぼ同等のＢＯＤ汚泥転換率であり、比較例と比べてＢＯＤ汚泥転換率が１５．２％削減され汚泥発生量の削減効果が維持できていることが確認できた。実施例２のＳＶＩは１１３ｍＬ／ｇであり、実施例１と比較して約１．５倍の増加がみられたが、標準的なＳＶＩは一般的には５０～１５０ｍＬ／ｇであり、汚泥の固液分離に支障がないことを実施例２でも確認できている。なお、実施例２の処理水ＢＯＤは９ｍｇ／Ｌであり、比較例１及び実施例１と同様に良好なＢＯＤ除去効果が得られた。実施例２の処理水Ｔ－Ｎは１２．３ｍｇ／Ｌ（Ｔ－Ｎ除去率：８１．６％）であり、実施例１と比較してＴ－Ｎの除去率が７．６ポイント改善した。また、処理水Ｔ－Ｐは４．８ｍｇ／Ｌ（Ｔ－Ｐ除去率：５３．８％）であり、Ｔ－Ｐの除去効果がみられたことから、過剰な汚泥の可溶化が抑制されたことが示唆された。

【0073】

本発明による制御がない汚泥馴致期間２である全槽ＢＯＤ容積負荷０．７［ｋｇ／（ｍ³・ｄ）］、全槽ＢＯＤ－ＳＳ負荷０．１４［ｋｇ／（ｋｇ・ｄ）］時の処理水ＳＳ、ＣＯＤ_Mn、ＢＯＤはそれぞれ７６ｍｇ／Ｌ、７４．８ｍｇ／Ｌ、１９ｍｇ／Ｌであり、負荷の増加及び汚泥可溶化による処理水水質の悪化がみられた。しかし、試験開始１日目の処理水ＳＳは６４ｍｇ／Ｌ、試験開始６日目には８ｍｇ／Ｌに低減しており、処理水に流出するＳＳが僅かとなった。

【0074】

試験開始１日目の処理水ＣＯＤ_Mnは最大で８６．５ｍｇ／Ｌとなったが、負荷増加によるＣＯＤ_Mnの増加は実施例１が約２．２倍であるのに対して、実施例２は約１．２倍であった。また、Ｓ－ＣＯＤ_Mnが最大で４９．４ｍｇ／Ｌに留まり、実施例１と比較して処理水水質の悪化が限定的であることが確認できた。試験経過１日目の処理水ＢＯＤは２０ｍｇ／Ｌと実施例１と比べてＢＯＤの残留が改善しており、ＢＯＤの増加は限定的であった。試験経過３～７日の処理水ＢＯＤは５～９ｍｇ／Ｌ、Ｓ－ＢＯＤは２ｍｇ／Ｌを推移しており、良好なＢＯＤ除去が確認できた。

【符号の説明】

【0075】

１…貯留槽
２…第１生物処理槽
３、３ａ、３ｂ…第２生物処理槽
４…固液分離槽
５…返送ライン
６…曝気手段
７…処理水槽
１０…制御手段
１１…流量調整手段
１２…流量調整手段
２０、２１、２２、２３…測定手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】