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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-30
(45)【発行日】2022-04-07
(54)【発明の名称】高濃度有機物含有排水の排水処理設備および排水処理方法
(51)【国際特許分類】
C02F 3/30 20060101AFI20220331BHJP
【ＦＩ】
C02F3/30 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021117045
(22)【出願日】2021-07-15
【審査請求日】2021-09-10
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】599049794
【氏名又は名称】株式会社 イージーエス
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】近藤 治郎
(72)【発明者】
【氏名】三宅 晃裕
【審査官】松井 一泰
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２９６４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－００１１９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－０７５３９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ ３／２８－ ３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と、
を備え、
前記好気性処理槽で前記低濃度有機物含有排水を好気性処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備え、
前記装置の測定値に基づき、前記好気性処理後の活性汚泥の酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつ混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように、前記高濃度有機物含有排水、前記硝酸態窒素類および前記好気性処理後の活性汚泥のうち少なくとも１つの前記嫌気性処理槽への供給量を制御する、排水処理設備。
【請求項2】
前記好気性処理槽の前段に、前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理する脱窒槽と、前記脱窒槽と、前記嫌気性処理槽との間に、第２の酸化還元電位を測定するための装置および第２の混合浮遊物濃度を測定するための装置と、
を備え、
前記脱窒槽から前記嫌気性処理槽へ活性汚泥を連続的または間欠的に供給する、請求項１に記載の排水処理設備。
【請求項3】
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と
前記脱窒槽から供給される排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、を備え、
前記脱窒槽で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記脱窒槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備え、
前記装置の測定値に基づき、前記脱窒処理後の活性汚泥の酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつ混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように、前記高濃度有機物含有排水、前記硝酸態窒素類および前記脱窒処理後の活性汚泥のうち少なくとも１つの前記嫌気性処理槽への供給量を制御する排水処理設備。
【請求項4】
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で、好気性処理槽内で好気性処理する好気性処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と、
を含み、
前記好気性処理工程後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させ、
前記測定工程の測定値に基づき、前記好気性処理工程後の活性汚泥の酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつ混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように、前記高濃度有機物含有排水、前記硝酸態窒素類および前記好気性処理工程後の活性汚泥のうち少なくとも１つの前記嫌気性処理槽への供給量を制御する、高濃度有機物含有排水の排水処理方法。
【請求項5】
前記好気性処理工程の前に、前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理する脱窒処理工程と、前記脱窒処理工程と、前記嫌気性処理工程との間に、前記脱窒処理工程後の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する第２の測定工程と、
をさらに含む、請求項４に記載の排水処理方法。
【請求項6】
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理工程に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と
前記脱窒処理工程後の排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理工程と、
を含み、
前記脱窒処理工程で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記脱窒処理工程に環流させ、
前記測定工程の測定値に基づき、前記脱窒処理工程後の活性汚泥の酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつ混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように、前記高濃度有機物含有排水、前記硝酸態窒素類および前記脱窒処理工程後の活性汚泥のうち少なくとも１つの前記嫌気性処理槽への供給量を制御する、高濃度有機物含有排水の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は高濃度有機物含有排水の排水処理設備および排水処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機態炭素を含む排水Ａを活性汚泥Ｂにより排水処理する方法としては、例えば、図４に示すような好気性処理槽２を備えた排水処理設備１ａを用い、好気性処理槽２内部で空気と十分に接触させる好気性雰囲気下に、排水Ａを活性汚泥Ｂと接触させる方法が一般的である（非特許文献１：「水質汚濁防止技術と装置４．生物学的水理処理技術と装置」（社）化学工学協会編集、（株）培風館、昭和５３年１０月２０日初版発行、第１１４頁～第１１６頁）。このような方法によれば、排水Ａ中の有機態炭素を活性汚泥Ｂにより分解して、排水処理することができる。
【0003】
しかし、このような従来の排水処理方法は、好気性処理槽２の単位容積あたり、単位時間あたりに分解し得る有機態炭素の量を示す容積負荷が低い。排水Ａとして、ＴＯＣ（Total Organic Carbaon）が２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水ＡＨを排水処理するには、大容積の好気性処理槽２を用いたり、排水処理に長時間を掛ける必要があった。
【0004】
そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、低いＴＯＣを示す低濃度有機物含有排水（以下、「低ＴＯＣ排水」と称することがある）ＡＬを好気性処理槽２で好気性処理した後の活性汚泥Ｂ１は、嫌気性雰囲気下、硝酸態窒素類Ｃの存在下に高い容積負荷で有機態炭素を分解しうることを見出し、高濃度有機物含有排水（以下、「高ＴＯＣ排水」と称することがある）の処理技術を完成させた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【文献】「水質汚濁防止技術と装置４．生物学的水理処理技術と装置」（社）化学工学協会編集、（株）培風館、昭和５３年１０月２０日初版発行、第１１４頁～第１１６頁
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００７－２９６４３６号公報（平成１９年１１月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献１に記載された技術においては、硝酸態窒素類Ｃの存在下に有機態炭素を分解する処理の安定化および処理能力の観点からさらなる改善の余地があった。
【0008】
本発明の一態様は、高い容積負荷で、高ＴＯＣ排水ＡＨを排水処理すると共に、硝酸態窒素類Ｃの存在下に有機態炭素を分解する処理の安定化および処理能力を向上させることができる排水処理設備および排水処理方法を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理設備は、
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と、
を備え、
前記好気性処理槽で前記低濃度有機物含有排水を好気性処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備えている。
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と、
を備え、
前記好気性処理槽で前記低濃度有機物含有排水を好気性処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備えている。
【0010】
前記排水処理設備は、前記好気性処理槽の前段に、前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理する脱窒槽と、前記脱窒槽と、前記嫌気性処理槽との間に、第２の酸化還元電位を測定するための装置および第２の混合浮遊物濃度を測定するための装置と、を備え、前記脱窒槽から前記嫌気性処理槽へ活性汚泥を連続的または間欠的に供給するようになっていてもよい。
【0011】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理設備は、
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と
前記脱窒槽から供給される排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、
を備え、
前記脱窒槽で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記脱窒槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備えている。
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒槽と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下で嫌気性処理する嫌気性処理槽と
前記脱窒槽から供給される排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理槽と、
を備え、
前記脱窒槽で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理槽から、嫌気性処理後の嫌気性処理水および嫌気性処理後の活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、
前記嫌気性処理槽から抜出された前記嫌気性処理後の活性汚泥を前記脱窒槽に環流させるように構成されていると共に、前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位を測定するための装置および混合浮遊物濃度を測定するための装置を備えている。
【0012】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理方法は、
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で、好気性処理槽内で好気性処理する好気性処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と、
を含み、
前記好気性処理工程後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させる。
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で、好気性処理槽内で好気性処理する好気性処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理槽に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と、
を含み、
前記好気性処理工程後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記好気性処理槽に環流させる。
【0013】
前記排水処理方法では、前記測定工程における測定値に基づき、前記好気性処理工程後の活性汚泥の酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつ混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように、前記高濃度有機物含有排水、前記硝酸態窒素類および前記好気性処理工程後の活性汚泥のうち少なくとも１つの前記嫌気性処理槽への供給量を制御してもよい。
【0014】
前記排水処理方法は、前記好気性処理工程の前に、前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理する脱窒処理工程と、前記脱窒処理工程と、前記嫌気性処理工程との間に、前記脱窒処理工程後の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する第２の測定工程と、をさらに含んでいてもよい。
【0015】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る排水処理方法は、
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理工程に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と
前記脱窒処理工程後の排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理工程と、
、
を含み、
前記脱窒処理工程で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記脱窒処理工程に環流させる。
ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度有機物含有排水を活性汚泥により生物学的に処理する排水処理方法であり、
ＴＯＣが前記高濃度有機物含有排水の０．０５倍以下の低濃度有機物含有排水を活性汚泥の存在下で脱窒処理する脱窒処理工程と、
前記高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により硝酸態窒素類の存在下、嫌気性処理槽内で嫌気性処理する嫌気性処理工程と、
前記嫌気性処理工程に供給される前の活性汚泥の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する測定工程と
前記脱窒処理工程後の排水を活性汚泥の存在下で好気性処理する好気性処理工程と、
、
を含み、
前記脱窒処理工程で前記低濃度有機物含有排水を脱窒処理した後の活性汚泥を、前記高濃度有機物含有排水および硝酸態窒素類と共に前記嫌気性処理槽に連続的または間欠的に供給し、
前記嫌気性処理工程後の嫌気性処理水および活性汚泥を連続的または間欠的に抜出し、抜出された活性汚泥を前記脱窒処理工程に環流させる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の一態様によれば、高い容積負荷で、高ＴＯＣ排水ＡＨを排水処理すると共に、硝酸態窒素類Ｃの存在下に有機態炭素を分解する処理の安定化および処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係る排水処理設備を模式的に示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る排水処理設備を模式的に示す図である。
【図3】本発明の変形例に係る排水処理設備を模式的に示す図である。
【図4】従来の排水処理設備を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態に関して詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ記載された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態に関しても、本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書においては特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
以下、本発明の実施の形態に関して詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ記載された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態に関しても、本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書においては特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【0019】
＜排水処理設備１＞
本発明の一態様に係る排水処理設備１について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一態様に係る排水処理設備１を示す模式図である。図１に示すように、排水処理設備１は、好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３と、酸化還元電位（Oxidation-Reduction Potential：ＯＲＰ）測定装置５と、混合浮遊物（Mixed Liquor Suspended Solids ：ＭＬＳＳ）測定装置６とを備える。排水処理設備１において、好気性処理槽２で好気性処理した後の活性汚泥Ｂ１は嫌気性処理槽３に供給され、嫌気性処理槽３で嫌気性処理した後の活性汚泥Ｂ２は、好気性処理槽２に戻される。好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３との間には、ＯＲＰ測定装置５と、ＭＬＳＳ測定装置６とが設置されている。
本発明の一態様に係る排水処理設備１について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一態様に係る排水処理設備１を示す模式図である。図１に示すように、排水処理設備１は、好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３と、酸化還元電位（Oxidation-Reduction Potential：ＯＲＰ）測定装置５と、混合浮遊物（Mixed Liquor Suspended Solids ：ＭＬＳＳ）測定装置６とを備える。排水処理設備１において、好気性処理槽２で好気性処理した後の活性汚泥Ｂ１は嫌気性処理槽３に供給され、嫌気性処理槽３で嫌気性処理した後の活性汚泥Ｂ２は、好気性処理槽２に戻される。好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３との間には、ＯＲＰ測定装置５と、ＭＬＳＳ測定装置６とが設置されている。
【0020】
本発明の一態様に係る排水処理設備１に適用される高ＴＯＣ排水ＡＨは、ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは３００００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは４００００ｍｇ／Ｌ以上、１０００００ｍｇ／Ｌ以下の排水である。かかるＴＯＣ排水ＡＨに含まれる有機態炭素としては、例えば、メタノール、酢酸等のような、活性汚泥Ｂの活性を阻害しない非活性阻害性有機態炭素が挙げられる。また、例えばホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）などのような、活性汚泥Ｂの活性を阻害する活性阻害性有機態炭素を含んでいてもよい。
【0021】
排水処理設備１において活性汚泥Ｂ１は、ＴＯＣが、高ＴＯＣ排水ＡＨの０．０５倍以下、好ましくは０．０４倍以下、１００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは２００ｍｇ／Ｌ以上の低ＴＯＣ排水ＡＬを好気性処理槽２において好気性処理した後のものである。かかる低ＴＯＣ排水ＡＬに含まれる有機態炭素としては、上記と同様の非活性阻害性有機態炭素が挙げられ、上記と同様の活性阻害性有機態炭素を含まないことが好ましい。
【0022】
［好気性処理槽２］
好気性処理槽２では、低ＴＯＣ排水ＡＬを活性汚泥の存在下に好気性処理する。好気性処理槽２は、例えば、図１に示すように、内部に曝気機（エアレーター２１）を備えてもよい。この曝気機２１により、空気Ｄを吹き込みながら、連続的または間欠的に低ＴＯＣ排水ＡＬを供給し、この低ＴＯＣ排水ＡＬに含まれる有機態炭素を活性汚泥Ｂにより分解する。好気性処理槽２としては、通常の好気性処理槽を用いてもよい。
好気性処理槽２では、低ＴＯＣ排水ＡＬを活性汚泥の存在下に好気性処理する。好気性処理槽２は、例えば、図１に示すように、内部に曝気機（エアレーター２１）を備えてもよい。この曝気機２１により、空気Ｄを吹き込みながら、連続的または間欠的に低ＴＯＣ排水ＡＬを供給し、この低ＴＯＣ排水ＡＬに含まれる有機態炭素を活性汚泥Ｂにより分解する。好気性処理槽２としては、通常の好気性処理槽を用いてもよい。
【0023】
好気性処理は、活性汚泥Ｂの活性の観点より、水素イオン濃度ｐＨ６～ｐＨ８の中性領域で行われてもよい。水素イオン濃度が上記範囲を外れる場合、例えば、硫酸、塩酸等の酸、あるいは水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム等のアルカリのような水素イオン濃度調整剤Ｅを加えて水素イオン濃度を上記範囲に調整しながら好気性処理が行われてもよい。水素イオン濃度調整剤Ｅは通常、混合槽（中和槽）２２で、低ＴＯＣ排水ＡＬと予め混合してから好気性処理槽２に供給されてもよい。
【0024】
好気性処理は、活性汚泥の活性の観点より、２５℃以上で行われてもよく、好ましくは３０℃以上で行われ、３８℃以下で行われてもよく、好ましくは３２℃以下の温度で行われる。
【0025】
好気性処理槽２における活性汚泥Ｂの使用量は、低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣ量、有機態炭素の種類などにより異なるが、低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣ量と、懸濁浮遊物質（ＭＬＳＳ）換算の活性汚泥Ｂの使用量との質量比（ＴＯＣ／ＭＬＳＳ）で０．５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以下であってもよい。また、好気性処理槽２の容積を小さくしうる観点より、０．１ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以上であってもよい。
【0026】
好気性処理槽２で、低ＴＯＣ排水ＡＬを好気性処理した後の活性汚泥Ｂ１は、好気性処理後の好気性処理水ＡＬ１に懸濁された状態で好気性処理槽２から抜出される。抜出された活性汚泥Ｂ１は、好気性処理水ＡＬ１に懸濁された状態のままで嫌気性処理槽３に供給されてもよく、沈降分離槽（シックナー）２３で好気性処理水ＡＬ１から分離されてから嫌気性処理槽３に供給されてもよい。
【0027】
［嫌気性処理槽３］
嫌気性処理槽３における活性汚泥Ｂ１の使用量は、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣ量、有機態炭素の種類などにより異なるが、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣ量と、ＭＬＳＳ換算の活性汚泥の使用量との質量比（ＴＯＣ／ＭＬＳＳ）で０．５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以下であってもよい。また、嫌気性処理槽３の容積を小さくしうる観点より、０．１５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以上であってもよい。好気性処理槽２から抜出された活性汚泥Ｂ１は、全部が嫌気性処理槽３に供給されてもよく、その一部が嫌気性処理槽３に供給されてもよい。
嫌気性処理槽３における活性汚泥Ｂ１の使用量は、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣ量、有機態炭素の種類などにより異なるが、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣ量と、ＭＬＳＳ換算の活性汚泥の使用量との質量比（ＴＯＣ／ＭＬＳＳ）で０．５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以下であってもよい。また、嫌気性処理槽３の容積を小さくしうる観点より、０．１５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以上であってもよい。好気性処理槽２から抜出された活性汚泥Ｂ１は、全部が嫌気性処理槽３に供給されてもよく、その一部が嫌気性処理槽３に供給されてもよい。
【0028】
硝酸態窒素類Ｃは、硝酸態窒素であってもよいし、亜硝酸態窒素であってもよい。硝酸態窒素としては、例えば硝酸イオン（ＮＯ３
－）を含む硝酸化合物が挙げられ、亜硝酸態窒素としては、例えば亜硝酸イオン（ＮＯ２
－）を含む亜硝酸化合物が挙げられる。硝酸化合物としては、例えば硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどの硝酸アルカリ金属塩、硝酸カルシウムなどの硝酸アルカリ土類金属塩などのような硝酸塩などが挙げられる。亜硝酸化合物としては、例えば亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなどの亜硝酸アルカリ金属塩、亜硝酸カルシウムなどの亜硝酸アルカリ土類金属塩などのような亜硝酸塩などがそれぞれ挙げられる。これら硝酸態窒素類Ｃは、それぞれ単独で用いられてもよいし、２種以上を組合わせて用いられてもよい。
【0029】
硝酸態窒素類Ｃは、水に溶解された硝酸態窒素類水溶液として用いられてもよく、上記で列挙した硝酸態窒素類Ｃを水に溶解したものが用いられてよい。
【0030】
硝酸態窒素類Ｃの使用量は、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣ量と、硝酸態窒素類Ｃの窒素原子換算の使用量との比（ＴＯＣ／Ｎ）で、２～１０であってよく、好ましくは２～５である。
【0031】
図１に示すように、高ＴＯＣ排水ＡＨ、活性汚泥Ｂ１および硝酸態窒素類Ｃは、それぞれ独立して嫌気性処理槽３に供給してもよく、これらのうちの２つまたは全部を予め混合して嫌気性処理槽３に供給してもよい。
【0032】
嫌気性処理槽３としては、例えば脱窒素細菌による硝酸態窒素類Ｃの脱窒素処理に通常用いられるものを用いることができる。嫌気性処理における系内の塩化銀電極を基準とした酸化還元電位（ＯＲＰ）は－１００ｍＶ以下であってもよく、好ましくは－２００ｍＶ以下であってもよい。
【0033】
嫌気性処理は、攪拌機３１などにより撹拌しながら行われ、活性汚泥Ｂ１の活性の観点より、３０～４８℃の温度範囲で行われてもよい。また、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣが変動しても安定して嫌気性処理できる観点より、水素イオン濃度はｐＨ６．５以上ｐＨ９．０以下であってよく、好ましくはｐＨ７．０以上ｐＨ８．５以下の中性領域であってもよい。水素イオン濃度がこの範囲を外れる場合は、例えば硫酸、塩酸などの酸または水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムなどの水素イオン濃度調整剤Ｅを添加することにより水素イオン濃度を調整しながら行われてもよい。水素イオン濃度調整剤Ｅは、混合槽（中和槽）３２で高ＴＯＣ排水ＡＨと予め混合してから嫌気性処理槽３に供給してもよく、高ＴＯＣ排水ＡＨとは独立して嫌気性処理槽３に供給してもよい。
【0034】
高ＴＯＣ排水ＡＨを活性汚泥Ｂ１および硝酸態窒素類Ｃと共に嫌気性処理槽３に供給することにより、活性汚泥Ｂにより、硝酸態窒素類Ｃの存在下に高ＴＯＣ排水ＡＨが嫌気性処理される。
【0035】
活性汚泥Ｂ１中には、嫌気性雰囲気下に、硝酸態窒素類Ｃを、水素供与体が分解して生成する水素Ｈと式（１）
ＮＯ３ －＋２Ｈ→ＮＯ２ －＋Ｈ２Ｏ （１）
および式（２）
ＮＯ２ －＋３Ｈ→１／２Ｎ２＋Ｈ２Ｏ＋ＯＨ－ （２）
に従って反応させて窒素Ｎ２に還元する脱窒素菌が含まれている。本発明の一態様に係る排水処理設備１では、高ＴＯＣ排水ＡＨに含まれる有機態炭素が、この水素供与体として働くことにより分解されるものと考えられる。例えば、高ＴＯＣ排水ＡＨが有機態炭素として酢酸ＣＨ３ＣＯＯＨを含む場合には、この酢酸が水素供与体となり、下記式（３）
ＣＨ３ＣＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ→２ＣＯ２＋８Ｈ （３）
に従い分解して、水素Ｈを生成する。
ＮＯ３ －＋２Ｈ→ＮＯ２ －＋Ｈ２Ｏ （１）
および式（２）
ＮＯ２ －＋３Ｈ→１／２Ｎ２＋Ｈ２Ｏ＋ＯＨ－ （２）
に従って反応させて窒素Ｎ２に還元する脱窒素菌が含まれている。本発明の一態様に係る排水処理設備１では、高ＴＯＣ排水ＡＨに含まれる有機態炭素が、この水素供与体として働くことにより分解されるものと考えられる。例えば、高ＴＯＣ排水ＡＨが有機態炭素として酢酸ＣＨ３ＣＯＯＨを含む場合には、この酢酸が水素供与体となり、下記式（３）
ＣＨ３ＣＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ→２ＣＯ２＋８Ｈ （３）
に従い分解して、水素Ｈを生成する。
【0036】
［ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６］
嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１は、ＯＲＰ測定装置５によって酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定され、ＭＬＳＳ測定装置６によって混合浮遊物（ＭＬＳＳ）濃度を測定される。ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６は、好気性処理後の好気性処理水ＡＬ１に懸濁された活性汚泥Ｂ１または沈降分離槽で好気性処理水ＡＬ１から分離された活性汚泥Ｂ１などを輸送するための槽と槽とを接続する輸送管内に設置されてもよく、別途計測槽を設けて、計測槽内に設置されてもよい。インライン測定ができる観点からは、輸送管に設置されることが好ましい。
嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１は、ＯＲＰ測定装置５によって酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定され、ＭＬＳＳ測定装置６によって混合浮遊物（ＭＬＳＳ）濃度を測定される。ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６は、好気性処理後の好気性処理水ＡＬ１に懸濁された活性汚泥Ｂ１または沈降分離槽で好気性処理水ＡＬ１から分離された活性汚泥Ｂ１などを輸送するための槽と槽とを接続する輸送管内に設置されてもよく、別途計測槽を設けて、計測槽内に設置されてもよい。インライン測定ができる観点からは、輸送管に設置されることが好ましい。
【0037】
ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６は、図１に示すように好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３との間に設置される。図１では、ＯＲＰ測定装置５が好気性処理槽２側に、ＭＬＳＳ測定装置６が嫌気性処理槽３側に設置されているが、各装置が設置される順は特に限定されない。嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値、ＭＬＳＳ濃度を早い段階で取得出来るという観点より、ＯＲＰ測定装置５、およびＭＬＳＳ測定装置６は、嫌気性処理槽３よりも好気性処理槽２に近い場所に設置されてもよい。
【0038】
ＯＲＰ測定装置５が嫌気性処理槽３の前に設置されることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値を取得することができ、該ＯＲＰ値から活性汚泥Ｂ１が嫌気性処理および脱窒菌の反応に適しているか否かを判断することが可能になる。
【0039】
ＯＲＰ測定装置５としては、酸化還元電位を測定できる装置であれば特に限定されず、公知のＯＲＰ計を使用してもよい。ＯＲＰ測定装置５が測定するＯＲＰ値の範囲は、－３５０～－５０ｍＶであってよく、好ましくは－２５０～－５０ｍＶであり、さらに好ましくは－２００～－１００ｍＶである。ＯＲＰ値が上記範囲であれば、活性汚泥Ｂ１を好適に嫌気性処理に使用することができる。
【0040】
通常、ＯＲＰ値が－３００ｍＶ以下の汚泥は、絶対嫌気領域の汚泥であるため、脱窒反応には適さない。しかし、本発明の一態様に係る排水処理設備１では、ＯＲＰ値を測定する場所が嫌気性処理槽３内ではなく、嫌気性処理槽３の前である。また、嫌気性処理槽３には、活性汚泥Ｂ１、高ＴＯＣ排水ＡＨ、および硝酸態窒素類Ｃが連続的または間欠的に供給されるため、測定されたＯＲＰ値に基づき、活性汚泥Ｂ１、高ＴＯＣ排水ＡＨ、および硝酸態窒素類Ｃの供給量を総合的に調節することができる。そのため、活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値が通常適用し得ない－３００ｍＶ以下の値であっても、好適に嫌気性処理に使用することができる。
【0041】
ＭＬＳＳ測定装置６が嫌気性処理槽３の前に設置されることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１のＭＬＳＳ濃度を測定することができる。
【0042】
ＭＬＳＳ測定装置６としては、ＭＬＳＳ濃度を測定できる装置であれば特に限定されず、公知のＭＬＳＳ計を使用してもよい。ＭＬＳＳ測定装置６が測定するＭＬＳＳ濃度の範囲は、沈降分離槽２３で好気性処理水ＡＬ１から分離された活性汚泥Ｂ１の値を測定する場合は、１００００～２５０００ｍｇ／Ｌであってよい。また、ＭＬＳＳ濃度は、好ましくは１５０００～２５０００ｍｇ／Ｌであり、さらに好ましくは２００００～２５０００ｍｇ／Ｌである。ＭＬＳＳ濃度が上記範囲であれば、活性汚泥Ｂ１を好適に嫌気性処理に使用することができる。
【0043】
［その他の計器］
本発明の一態様に係る排水処理設備１は、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６以外の計器を備えてもよい。計器としては、例えばｐＨ計、溶存酸素（ＤＯ）計などが挙げられる。計器が設置される場所は、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６と同様に、好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３との間の輸送管内、または好気性処理槽２と嫌気性処理槽３との間に備えられた計測槽内であることが好ましい。ｐＨ計を備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１のｐＨを測定することができる。例えば、脱窒素細菌はｐＨ７～９程度において好適に生育できるため、ｐＨを測定することにより、脱窒素細菌の活性の高さを評価することができる。また、ＤＯ計を備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１の溶存酸素濃度を測定することができる。例えば、嫌気性処理槽３においては、溶存酸素が存在しない状態で好適に嫌気性処理が行われるため、溶存酸素濃度の測定が求められる。また、これらの計器を嫌気性処理槽３ではなく、輸送管内または計測槽内に備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される前のｐＨ、ＤＯなどを測定することができ、嫌気性処理槽３へ供給する高ＴＯＣ排水ＡＨの供給量を予め制御することが可能になる。
本発明の一態様に係る排水処理設備１は、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６以外の計器を備えてもよい。計器としては、例えばｐＨ計、溶存酸素（ＤＯ）計などが挙げられる。計器が設置される場所は、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６と同様に、好気性処理槽２と、嫌気性処理槽３との間の輸送管内、または好気性処理槽２と嫌気性処理槽３との間に備えられた計測槽内であることが好ましい。ｐＨ計を備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１のｐＨを測定することができる。例えば、脱窒素細菌はｐＨ７～９程度において好適に生育できるため、ｐＨを測定することにより、脱窒素細菌の活性の高さを評価することができる。また、ＤＯ計を備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される活性汚泥Ｂ１の溶存酸素濃度を測定することができる。例えば、嫌気性処理槽３においては、溶存酸素が存在しない状態で好適に嫌気性処理が行われるため、溶存酸素濃度の測定が求められる。また、これらの計器を嫌気性処理槽３ではなく、輸送管内または計測槽内に備えることにより、嫌気性処理槽３に供給される前のｐＨ、ＤＯなどを測定することができ、嫌気性処理槽３へ供給する高ＴＯＣ排水ＡＨの供給量を予め制御することが可能になる。
【0044】
＜排水処理方法（その１）＞
本発明の一態様に係る排水処理方法は、好気性処理工程と、測定工程と、嫌気性処理工程とを含む方法である。
本発明の一態様に係る排水処理方法は、好気性処理工程と、測定工程と、嫌気性処理工程とを含む方法である。
【0045】
［好気性処理工程］
好気性処理工程は、［好気性処理槽２］で説明した、好気性処理槽２内で行われる好気性処理である。
好気性処理工程は、［好気性処理槽２］で説明した、好気性処理槽２内で行われる好気性処理である。
【0046】
［測定工程］
測定工程は、［ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６］で説明したように、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６によって嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定する工程である。測定工程において、ＯＲＰおよびＭＬＳＳ濃度の他に、ｐＨ、ＤＯが測定されてもよい。
測定工程は、［ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６］で説明したように、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６によって嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定する工程である。測定工程において、ＯＲＰおよびＭＬＳＳ濃度の他に、ｐＨ、ＤＯが測定されてもよい。
【0047】
また、測定工程において測定された測定値に基づき、好気性処理工程後の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶの範囲、かつＭＬＳＳ濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌの範囲になるように下記のうち少なくとも１つを制御してもよい。
・嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨの供給量。
・嫌気性処理槽３への硝酸態窒素類Ｃの供給量。
・嫌気性処理槽３への活性汚泥Ｂ１の供給量。
・嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨの供給量。
・嫌気性処理槽３への硝酸態窒素類Ｃの供給量。
・嫌気性処理槽３への活性汚泥Ｂ１の供給量。
【0048】
例えば、ＭＬＳＳ濃度が低い場合は、高ＴＯＣ排水ＡＨおよび硝酸態窒素類Ｃの供給量を低下させ、活性汚泥Ｂ１の供給量を増加させるよう制御してもよい。
【0049】
これによれば、測定された値に基づいて、好気性処理後の活性汚泥Ｂ１の供給量を調節することにより、嫌気性処理工程に供給される活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を制御することができる。また、測定された値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨおよび硝酸態窒素類Ｃの供給量を調節することができる。
【0050】
［嫌気性処理工程］
嫌気性処理工程は、［嫌気性処理槽３］で説明した、嫌気性処理槽３内で行われる嫌気性処理である。
嫌気性処理工程は、［嫌気性処理槽３］で説明した、嫌気性処理槽３内で行われる嫌気性処理である。
【0051】
嫌気性処理により高ＴＯＣ排水ＡＨ中の有機態炭素を分解処理した後の活性汚泥Ｂ２は、嫌気性処理後の嫌気性処理水ＡＨ１と共に、懸濁された状態で嫌気性処理槽３から連続的または間欠的に抜出される。このとき、嫌気性処理水ＡＨ１および活性汚泥Ｂ２は、嫌気性処理槽３内部に滞留する高ＴＯＣ排水Ａ量が一定となるように抜出されることが好ましい。
【0052】
嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨ、活性汚泥Ｂおよび硝酸態窒素類Ｃの供給と、嫌気性処理槽３からの嫌気性処理後の嫌気性処理水ＡＨ１および活性汚泥Ｂ２の抜出しは、それぞれ連続的または間欠的に行われる。嫌気性処理槽３内の液量（Ｖ３）と高ＴＯＣ排水（Ａ）の供給速度（ＵＨ）との比で示される滞留時間（θ３＝Ｖ３／ＵＨ）は、十分な嫌気性処理が行える観点より、０．５時間以上であってよく、嫌気性処理槽３の容積をより小さくしうる観点より、５時間以下であってよい。
【0053】
嫌気性処理槽３から抜出された活性汚泥Ｂ２は、多くの場合、低ＴＯＣ排水ＡＬを好気性処理するのに十分な活性を示すものである。そのため、活性汚泥Ｂ２を好気性処理槽２に環流させることにより、活性汚泥Ｂ２を好気性処理槽２における低ＴＯＣ排水ＡＬの好気性処理に再使用することができ、有効利用できる。このような構成によれば、余剰汚泥の発生量を低減でき、これにより、例えば、目標１４「持続可能な開発のために、海・海洋資源を保全し、持続可能な形で利用する」等の持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の達成に貢献できる。
【0054】
嫌気性処理槽３から抜出された活性汚泥Ｂ２は、図１で示すように、嫌気性処理水ＡＨ１から分離することなく、混合状態のままで還流させてもよく、嫌気性処理水ＡＨ１から分離して環流させてもよい。活性汚泥Ｂ２と嫌気性処理水ＡＨ１との分離は、通常用いうる沈降分離槽（シックナー）により行うことができる。沈降分離槽にて分離された後の活性汚泥Ｂ２は、その一部または全部が好気性処理槽２に環流されてよい。
【0055】
本発明の排水処理方法によれば、高ＴＯＣ排水ＡＨを活性汚泥Ｂ１により高い容積負荷で排水処理できるので、高ＴＯＣ排水ＡＨの排水処理に要する時間を短くでき、また設備を比較的小規模とすることができる。また、高ＴＯＣ排水ＡＨの排水処理を嫌気性処理槽３で行うため、曝気に要するエアーの供給が不要であり、少ない活性汚泥Ｂで排水処理することができる。
【0056】
また、本発明の処理方法によれば、活性汚泥Ｂ１を嫌気性処理槽３に供給する前の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を適正に制御することができる。
【0057】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0058】
＜排水処理設備１ｂ＞
図２は、本実施形態に係る排水処理設備１ｂを示す模式図である。図２に示すように、排水処理設備１ｂは、実施形態１の排水処理設備１と同様に、好気性処理槽２、嫌気性処理槽３、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６を備える。排水処理設備１ｂは、好気性処理槽２の前段に脱窒槽４をさらに備え、脱窒槽４と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａをさらに備えてもよい。
図２は、本実施形態に係る排水処理設備１ｂを示す模式図である。図２に示すように、排水処理設備１ｂは、実施形態１の排水処理設備１と同様に、好気性処理槽２、嫌気性処理槽３、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６を備える。排水処理設備１ｂは、好気性処理槽２の前段に脱窒槽４をさらに備え、脱窒槽４と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａをさらに備えてもよい。
【0059】
実施形態１の排水処理設備１では低ＴＯＣ排水ＡＬは好気性処理槽２に供給されていたが、本実施形態の排水処理設備１ｂでは、低ＴＯＣ排水ＡＬは好気性処理槽２に供給される前に、脱窒槽４にて脱窒処理されてもよい。また、実施形態１の排水処理設備１では、好気性処理槽２で好気性処理された後の活性汚泥Ｂ１が（場合によっては沈降分離槽２３によって沈降分離された後）、嫌気性処理槽３へ供給される。これに対し、本実施形態の排水処理設備１ｂでは、好気性処理され、場合によっては沈降分離後の活性汚泥Ｂ１に加え、脱窒槽４で脱窒処理した後の活性汚泥Ｂ３も嫌気性処理槽３へ供給されてもよい。
【0060】
より好ましくは、本実施形態の排水処理設備１ｂでは、好気性処理され、沈降分離後の活性汚泥Ｂ１と、脱窒槽４で脱窒処理した後の活性汚泥Ｂ３とが嫌気性処理槽３へ供給される。このように、好気性処理槽２の後段の沈降分離槽２３と、脱窒槽４とから活性汚泥を供給することにより、沈降分離槽２３を経由し濃縮された菌体量の多い活性汚泥Ｂ１と、脱窒槽４からの脱窒菌を多く含む活性汚泥Ｂ３とを嫌気性処理槽３へ供給することができる。これによれば、２槽（沈降分離槽２３、脱窒槽４）からの活性汚泥の供給量を調節することにより、嫌気性処理槽３の活性汚泥のＭＬＳＳ濃度の制御が容易になる。すなわち嫌気性処理槽３における脱窒反応を好適に制御することができ、嫌気性処理槽３での排水処理能力を向上させることができる。
【0061】
嫌気性処理槽３から抜出された活性汚泥Ｂ２は、脱窒槽４へ環流されてもよい。図２で示すように、嫌気性処理槽３から抜出された活性汚泥Ｂ２は、嫌気性処理水ＡＨ１から分離することなく、混合状態のままで還流させてもよい。
【0062】
［脱窒槽４］
脱窒槽４は、低ＴＯＣ排水ＡＬを脱窒処理する。脱窒槽４は、〔実施形態１〕において説明した嫌気性処理槽３とは、別の槽である。
脱窒槽４は、低ＴＯＣ排水ＡＬを脱窒処理する。脱窒槽４は、〔実施形態１〕において説明した嫌気性処理槽３とは、別の槽である。
【0063】
脱窒槽４に供給される低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣは、高ＴＯＣ排水ＡＨのＴＯＣの０．０５倍以下、好ましくは０．０４倍以下、通常は１００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは２００ｍｇ以上であってよい。
【0064】
脱窒槽４における脱窒処理は、活性汚泥の活性の観点より、２０℃以上で行われてもよく、好ましくは３０℃以上で行われ、４５℃以下で行われてもよく、好ましくは４０℃以下の温度で行われる。
【0065】
脱窒槽４における活性汚泥Ｂの使用量は、低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣ量、有機態炭素の種類などにより異なるが、低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣ量と、懸濁浮遊物質（ＭＬＳＳ）換算の活性汚泥Ｂの使用量との質量比（ＴＯＣ／ＭＬＳＳ）で０．５ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以下であってもよい。また、脱窒槽４の容積を小さくしうる観点より、０．２ｋｇ－ＴＯＣ／（ｋｇ－ＭＬＳＳ・日）以上であってもよい。
【0066】
脱窒槽４としては、例えば脱窒素細菌による硝酸態窒素類Ｃの脱窒素処理に通常用いられるものを用いることができる。脱窒処置における系内の塩化銀電極を基準とした酸化還元電位（ＯＲＰ）は－１００ｍＶ以下であってもよく、好ましくは－２００ｍＶ以下であってもよい。
【0067】
脱窒処理は、攪拌機４１などにより撹拌しながら行われ、活性汚泥Ｂの活性の観点より、２０～４５℃の温度範囲で行われてもよい。また、低ＴＯＣ排水ＡＬのＴＯＣが変動しても安定して脱窒処理できる観点より、水素イオン濃度はｐＨ６以上ｐＨ９．５以下であってよく、好ましくはｐＨ７以上ｐＨ９以下の中性領域であってもよい。水素イオン濃度がこの範囲を外れる場合は、例えば硫酸、塩酸などの酸または水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムなどの水素イオン濃度調整剤Ｅを添加することにより水素イオン濃度を調整しながら行われてもよい。水素イオン濃度調整剤Ｅは、混合槽（中和槽）２２で低ＴＯＣ排水ＡＬと予め混合してから脱窒槽４に供給してもよく、低ＴＯＣ排水ＡＬとは独立して脱窒槽４に供給してもよい。
【0068】
［ＯＲＰ測定装置５、５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６、６ａ］
本実施形態に係る排水処理設備１ｂは、実施形態１の排水処理設備１と同様に、好気性処理槽２（沈降分離槽２３）と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６を備えてもよい。また、脱窒槽４と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａをさらに備えてもよい。ＯＲＰ測定装置５と５ａとは同じ装置であってよく、ＭＬＳＳ測定装置６と６ａとは同じ装置であってよい。
本実施形態に係る排水処理設備１ｂは、実施形態１の排水処理設備１と同様に、好気性処理槽２（沈降分離槽２３）と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６を備えてもよい。また、脱窒槽４と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａをさらに備えてもよい。ＯＲＰ測定装置５と５ａとは同じ装置であってよく、ＭＬＳＳ測定装置６と６ａとは同じ装置であってよい。
【0069】
このように、ＯＲＰ測定装置５、５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６、６ａを設けることにより、（場合によっては沈降分離槽２３を介して）好気性処理槽２から供給される活性汚泥Ｂ１と、脱窒槽４から供給される活性汚泥Ｂ３とのＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定することができる。
【0070】
本実施形態のようにＯＲＰ測定装置５ａが脱窒槽４と、嫌気性処理槽３との間に設置される場合、ＯＲＰ測定装置５ａが測定するＯＲＰ値の範囲は、ＯＲＰ測定装置５と同じ範囲の数値であることが好ましい。
【0071】
本実施形態のようにＭＬＳＳ測定装置６ａが脱窒槽４と、嫌気性処理槽３との間に設置される場合は、活性汚泥は沈降分離槽２３を通過後の活性汚泥と比べて、ＭＬＳＳ濃度は低くなる。そのため、ＭＬＳＳ測定装置６ａが測定するＭＬＳＳ濃度の範囲は、２０００～８０００ｍｇ／Ｌであってもよく、好ましくは３０００～８０００ｍｇ／Ｌであってもよく、さらに好ましくは５０００～８０００ｍｇ／Ｌであってもよい。
【0072】
＜排水処理方法（その２）＞
本実施形態に係る排水処理方法は、実施形態１の排水処理方法の好気性処理工程、嫌気性処理工程、測定工程に加え、脱窒処理工程と、第２の測定工程とを含んでもよい。
本実施形態に係る排水処理方法は、実施形態１の排水処理方法の好気性処理工程、嫌気性処理工程、測定工程に加え、脱窒処理工程と、第２の測定工程とを含んでもよい。
【0073】
［脱窒処理工程］
脱窒処理工程は、好気性処理工程の前に、低ＴＯＣ排水を脱窒処理する工程であり、［脱窒槽４］で説明した、脱窒槽４内で行われる脱窒処理である。
脱窒処理工程は、好気性処理工程の前に、低ＴＯＣ排水を脱窒処理する工程であり、［脱窒槽４］で説明した、脱窒槽４内で行われる脱窒処理である。
【0074】
［測定工程］
測定工程は、実施形態１の測定工程と同様に、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６によって嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定する工程である。
測定工程は、実施形態１の測定工程と同様に、ＯＲＰ測定装置５およびＭＬＳＳ測定装置６によって嫌気性処理槽３に供給される前の活性汚泥Ｂ１のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定する工程である。
【0075】
本実施形態に係る排水処理方法では、測定工程の測定値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨ、硝酸態窒素類Ｃおよび好気性処理後の活性汚泥Ｂ１のうち少なくとも１つの供給量を制御してもよい。この時、酸化還元電位が－３５０～－５０ｍＶ、好ましくは－２５０ｍＶ～－５０ｍＶ、さらに好ましくは－２００ｍＶ～－１００ｍＶになるように制御してもよい。また、混合浮遊物濃度が１００００～２５０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１５０００～２５０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは２００００～２５０００ｍｇ／Ｌとなるように制御してもよい。
【0076】
これによれば、測定された値に基づいて、嫌気性処理工程前の活性汚泥Ｂ１の供給量を調節することができ、嫌気性処理工程における活性汚泥のＭＬＳＳ濃度の制御が容易になる。すなわち嫌気性処理工程における脱窒反応を好適に制御することができ、嫌気性処理工程における排水処理能力を向上させることができる。
【0077】
［第２の測定工程］
第２の測定工程は、脱窒処理工程と、嫌気性処理工程との間に、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する工程である。第２の測定工程は、［ＯＲＰ測定装置５、５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６、６ａ］で説明した、ＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａによって活性汚泥Ｂ３の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する工程である。このように、測定工程を含むことにより、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定することができる。
第２の測定工程は、脱窒処理工程と、嫌気性処理工程との間に、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する工程である。第２の測定工程は、［ＯＲＰ測定装置５、５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６、６ａ］で説明した、ＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａによって活性汚泥Ｂ３の酸化還元電位および混合浮遊物濃度を測定する工程である。このように、測定工程を含むことにより、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定することができる。
【0078】
また、第２の測定工程の測定値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨ、硝酸態窒素類Ｃおよび脱窒処理後の活性汚泥Ｂ３のうち少なくとも１つの供給量を制御してもよい。この時、酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶ、好ましくは－２５０ｍＶ～－５０ｍＶ、さらに好ましくは－２００ｍＶ～－１００ｍＶになるように制御してもよい。また、混合浮遊物濃度が２０００～８０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは３０００～８０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは５０００～８０００ｍｇ／Ｌとなるように制御してもよい。
【0079】
これによれば、測定された値に基づいて、嫌気性処理工程前の活性汚泥Ｂ３の供給量を調節することができ、嫌気性処理工程における活性汚泥のＭＬＳＳ濃度の制御が容易になる。すなわち嫌気性処理工程における脱窒反応を好適に制御することができ、嫌気性処理工程における排水処理能力を向上させることができる。
【0080】
また、本実施形態に係る排水処理方法では、前記測定工程と、前記第２の測定工程との両方の測定値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨ、硝酸態窒素類Ｃおよび脱窒処理後の活性汚泥Ｂ３のうち少なくとも１つの供給量を制御してもよい。これによれば、測定された値に基づいて、嫌気性処理槽３の活性汚泥のＭＬＳＳ濃度をさらに好適に制御することができる。すなわち嫌気性処理槽３における脱窒反応を好適に制御することができ、嫌気性処理槽３での排水処理能力を向上させることができる。
【0081】
〔変形例〕
本発明の変形例について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の変形例について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0082】
＜排水処理設備１ｃ＞
本変形例に係る排水処理設備１ｃは、ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高ＴＯＣ排水ＡＨを活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備である。図３は、本変形例に係る排水処理設備１ｃの模式図である。図３に示すように、排水処理設備１ｃは、実施形態２の排水処理設備１ｂと同様に、好気性処理槽２、嫌気性処理槽３、脱窒槽４、ＯＲＰ測定装置５ａ、およびＭＬＳＳ測定装置６ａを備える。しかし、排水処理設備１ｃは、好気性処理後の活性汚泥Ｂ１が嫌気性処理槽３に供給されないという点で排水処理設備１ｂとは異なる。
本変形例に係る排水処理設備１ｃは、ＴＯＣが２００００ｍｇ／Ｌ以上の高ＴＯＣ排水ＡＨを活性汚泥により生物学的に処理するための排水処理設備である。図３は、本変形例に係る排水処理設備１ｃの模式図である。図３に示すように、排水処理設備１ｃは、実施形態２の排水処理設備１ｂと同様に、好気性処理槽２、嫌気性処理槽３、脱窒槽４、ＯＲＰ測定装置５ａ、およびＭＬＳＳ測定装置６ａを備える。しかし、排水処理設備１ｃは、好気性処理後の活性汚泥Ｂ１が嫌気性処理槽３に供給されないという点で排水処理設備１ｂとは異なる。
【0083】
本変形例に係る排水処理設備１ｃは、実施形態２の排水処理設備１ｂと同様に、脱窒槽４と嫌気性処理槽３との間にＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａを備えてもよい。
【0084】
このように、ＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａを設けることにより、脱窒槽４から供給される活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定することができる。これによれば、測定された値に基づいて、脱窒槽４からの活性汚泥Ｂ３の供給量を調節することにより、嫌気性処理槽３の活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を制御することができる。また、測定された値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨおよび硝酸態窒素類Ｃの供給量を調節することができる。
【0085】
＜排水処理方法（その３）＞
本変形例に係る排水処理方法は、実施形態２の排水処理方法と同様に、脱窒処理工程、嫌気性処理工程、好気性処理工程、および測定工程を含むが、好気性処理工程後の活性汚泥Ｂ１が嫌気性処理槽３に供給されないという点で実施形態２の排水処理方法とは異なる。
本変形例に係る排水処理方法は、実施形態２の排水処理方法と同様に、脱窒処理工程、嫌気性処理工程、好気性処理工程、および測定工程を含むが、好気性処理工程後の活性汚泥Ｂ１が嫌気性処理槽３に供給されないという点で実施形態２の排水処理方法とは異なる。
【0086】
脱窒処理工程、嫌気性処理工程、および好気性処理工程は、上述の排水処理設備１ｃの脱窒槽４、嫌気性処理槽３、および好気性処理槽２において行われる工程である。
【0087】
また、測定工程は、ＯＲＰ測定装置５ａおよびＭＬＳＳ測定装置６ａによって測定される工程である。このように、測定工程を含むことにより、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を測定することができる。
【0088】
また、本変形例に係る排水処理方法は、前記測定工程の測定値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨ、硝酸態窒素類Ｃおよび脱窒処理後の活性汚泥Ｂ３のうち少なくとも１つの供給量を制御してもよい。この時、酸化還元電位が－３５０ｍＶ～－５０ｍＶ、好ましくは－２５０ｍＶ～－５０ｍＶ、さらに好ましくは－２００ｍＶ～－１００ｍＶになるように制御してもよい。また、混合浮遊物濃度が２０００～８０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは３０００～８０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは５０００～８０００ｍｇ／Ｌとなるように制御してもよい。
【0089】
これによれば、測定された値に基づいて、脱窒処理工程後の活性汚泥Ｂ３の供給量を調節することにより、嫌気性処理工程に供給される活性汚泥Ｂ３のＯＲＰ値およびＭＬＳＳ濃度を制御することができる。また、測定された値に基づいて、嫌気性処理槽３への高ＴＯＣ排水ＡＨおよび硝酸態窒素類Ｃの供給量を調節することができる。
【0090】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本発明は、高濃度有機物含有排水処理に利用することができる。
【符号の説明】
【0092】
１、１ｂ、１ｃ 排水処理設備
２ 好気性処理槽
３ 嫌気性処理槽
４ 脱窒槽
５、５ａ ＯＲＰ測定装置
６、６ａ ＭＬＳＳ測定装置
ＡＨ 高濃度有機物含有排水
ＡＨ１ 嫌気性処理水
ＡＬ 低濃度有機物含有排水
ＡＬ１ 好気性処理水
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 活性汚泥
Ｃ 硝酸態窒素類
２ 好気性処理槽
３ 嫌気性処理槽
４ 脱窒槽
５、５ａ ＯＲＰ測定装置
６、６ａ ＭＬＳＳ測定装置
ＡＨ 高濃度有機物含有排水
ＡＨ１ 嫌気性処理水
ＡＬ 低濃度有機物含有排水
ＡＬ１ 好気性処理水
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 活性汚泥
Ｃ 硝酸態窒素類
【要約】
【課題】高い容積負荷で、高ＴＯＣ排水ＡＨを排水処理すると共に、有機態炭素を分解する処理の安定化および処理能力を向上させる。
【解決手段】低ＴＯＣ排水を好気性処理する好気性処理槽（２）と、高ＴＯＣ排水を嫌気性処理する嫌気性処理槽（３）とを備え、嫌気性処理後の活性汚泥（Ｂ２）を好気性処理槽（２）に環流させ、嫌気性処理槽（３）前にＯＲＰ測定装置（５）およびＭＬＳＳ測定装置（６）を備えている、排水処理設備。
【選択図】図１
【解決手段】低ＴＯＣ排水を好気性処理する好気性処理槽（２）と、高ＴＯＣ排水を嫌気性処理する嫌気性処理槽（３）とを備え、嫌気性処理後の活性汚泥（Ｂ２）を好気性処理槽（２）に環流させ、嫌気性処理槽（３）前にＯＲＰ測定装置（５）およびＭＬＳＳ測定装置（６）を備えている、排水処理設備。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】