特許 7181251 有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/12 20060101AFI20221122BHJP

【ＦＩ】

C02F3/12 F

C02F3/12 M

C02F3/12 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020087765

(22)【出願日】2020-05-19

(65)【公開番号】P2021181063

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2022-06-10

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】田中 雅仁

(72)【発明者】

【氏名】葛 甬生

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 利宏

【審査官】富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２１１８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１８８３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４５０９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５７－１１５６９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０１－１３０７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２７９５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４９２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５１４１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ ３／００－ ３／３４

Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機物を含む原水を、総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整し、ＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ ³ ／ｄになるように調整した第１好気性処理槽内で好気的に処理して第１好気性処理液を得る処理と、
前記第１好気性処理液を、担体を保持した第２好気性処理槽内で好気的に処理して第２好気性処理液を得る処理と
を有することを特徴とする有機性廃水の処理方法。

【請求項2】

前記第１好気性処理槽および前記第２好気性処理槽で構成される好気性処理において全槽のＢＯＤ容積負荷が１～５ｋｇ／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に記載の有機性廃水の処理方法。

【請求項3】

有機物を含む原水を、総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整した第１好気性処理槽内で好気的に処理して第１好気性処理液を得る処理と、
前記第１好気性処理液を、担体を保持した第２好気性処理槽内で好気的に処理して第２好気性処理液を得る処理と、
前記第２好気性処理槽の浮遊汚泥を原水流入水量の１０～３００流量％となるように前記第１好気性処理槽へ返送する返送汚泥処理と
を有することを特徴とする有機性廃水の処理方法。

【請求項4】

前記第１好気性処理槽の溶存酸素濃度が２～７ｍｇ／Ｌとなるように曝気量を調整することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の有機性廃水の処理方法。

【請求項5】

前記第２好気性処理槽内の担体充填率が５～３０容積％となるように担体を投入することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の有機性廃水の処理方法。

【請求項6】

有機物を含む原水を、ＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ ³ ／ｄで好気的に処理して第１好気性処理液を得る第１好気性処理槽と、
前記第１好気性処理槽内の前記原水の総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整するアルカリ度調整手段と、
前記第１好気性処理液を、担体を用いて好気的に処理して第２好気性処理液を得る第２好気性処理槽と
を備えることを特徴とする有機性廃水の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の高い有機性廃水処理としては一般的に活性汚泥処理が用いられる場合が多い。活性汚泥処理は維持管理が容易でありランニングコストが低い。活性汚泥処理は流入原水中のＢＯＤの安定除去が可能であり、常時良好な処理水質が得られる等の利点もある。そのため、活性汚泥処理は生活廃水、工場廃水等の種々の有機性廃水処理に多く用いられている。

【0003】

しかしながら、活性汚泥処理ではＢＯＤ除去に伴う余剰汚泥が発生することが知られている。特にＢＯＤ濃度の高い排水は余剰汚泥の発生量も多くなるため、余剰汚泥の処分に伴うコストの処理全体に占める比率が高くなってきており、余剰汚泥の削減が大きな課題となってきている。

【0004】

余剰汚泥の削減方法としては、高負荷及び低負荷を組み合わせた多段処理を行う方法がある。例えば、特開２０１０－０６９４８２号公報及び特開２００５－２１１８７９号公報には、前段の高負荷槽となる第１生物処理槽で分散菌を発生させ、後段の低負荷槽となる第２生物処理槽で原生動物や後生動物の分散菌の捕食を利用して汚泥減容を行う食物連鎖による汚泥減容化方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－０６９４８２号公報

【文献】特開２００５－２１１８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び２に記載される生物処理方法には、処理効率向上と余剰汚泥の発生量の低減を図るために第一生物処理槽と第二生物処理槽のＢＯＤ負荷及びｐＨを所定の範囲内に制御する必要があることが記載されている。この点、原水の性状が比較的安定している場合には、各生物処理槽のＢＯＤ負荷及びｐＨを制御することは比較的容易である。

【0007】

しかしながら、何らかの原因により原水に大きな濃度変動が生じると、生物処理槽のＢＯＤ負荷及びｐＨを制御することが難しくなり、第一生物処理槽での分散菌の発生が不安定となる場合がある。その結果、分散菌捕食による食物連鎖の汚泥減容化の効果が十分に得られなくなる。また、原水の性状変動により第一生物処理槽で分散菌が発生しすぎて、第二生物処理槽に分散菌が残留すると、処理水質の悪化を招くリスクがある。

【0008】

上記課題を鑑み、本発明は、常時安定した処理水質を維持することができ、余剰汚泥の発生量の低減が可能な有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、原水の性状変動が生じても常時安定した処理水質を得るためには、好気性処理を多段で行うとともに、第１好気性処理槽の総アルカリ度に着目することが有効であるとの知見を得た。

【0010】

以上の知見を基礎として完成した本発明の実施の形態は一側面において、有機物を含む原水を、総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整した第１好気性処理槽内で好気的に処理して第１好気性処理液を得る処理と、第１好気性処理液を、担体を保持した第２好気性処理槽内で好気的に処理して第２好気性処理液を得る処理とを有する有機性廃水の処理方法である。

【0011】

本発明の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法は一実施態様において、第１好気性処理槽のＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄになるよう調整し、且つ、第１好気性処理槽および第２好気性処理槽で構成される好気性処理において、全槽のＢＯＤ容積負荷が１～５ｋｇ／ｍ³／ｄとなるようにＢＯＤ容積負荷を調整する。

【0012】

本発明の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法は別の一実施態様において、第２好気性処理槽の浮遊汚泥を原水流入水量の１０～３００流量％となるように第１好気性処理槽へ返送する返送汚泥処理を更に有する。

【0013】

本発明の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法は更に別の一実施態様において、第１好気性処理槽の溶存酸素濃度が２～７ｍｇ／Ｌとなるように曝気量を調整する。

【0014】

本発明の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法は更に別の一実施態様において、第２好気性処理槽内の担体充填率が５～３０容積％となるように担体を投入する。

【0015】

本発明の実施の形態は別の一側面において、有機物を含む原水を、好気的に処理して第１好気性処理液を得る第１好気性処理槽と、第１好気性処理槽内の原水の総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整するアルカリ度調整手段と、第１好気性処理液を、担体を用いて好気的に処理して第２好気性処理液を得る第２好気性処理槽とを備える有機性廃水の処理装置である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、常時安定した処理水質を維持することができ、余剰汚泥の発生量の低減が可能な有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置の例を表す概略図である。

【図2】本発明の第２の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置の例を表す概略図である。

【図3】従来の廃水処理装置の処理フローの例を表す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。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。

【0019】

本発明の第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置は、図１に示すように、有機物を含む原水を、好気的に処理して第１好気性処理液を得る第１好気性処理槽１ａと、第１好気性処理液を、担体を用いて好気的に処理して第２好気性処理液を得る第２好気性処理槽１ｂと、第１好気性処理槽１ａ内の原水の総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように調整するアルカリ度調整手段２とを備える。

【0020】

原水としては、有機物を含有する廃水であれば特に限定されず、例えば、生活廃水、下水、食品工場、化学工場、パルプ工場などの有機物を含有する種々の有機性廃水が用いられる。以下に限定されないが、無機性浮遊性物質（ＳＳ）が少なく（例えば、ＳＳが０～１００ｍｇ／Ｌ程度）易分解性有機物濃度が高い（例えば、ＢＯＤ値が１０００～２０００ｍｇ／Ｌ程度）食品・飲料系廃水や生活系廃水等のような原水が特に好適に処理される。

【0021】

第１好気性処理槽１ａおよび第２好気性処理槽１ｂとしては、好気性処理槽１内に流入する原水中の有機物（ＢＯＤ）を分解可能な細菌、細菌を捕食する微生物等を含む活性汚泥が内部に収容され、曝気により原水を好適に処理して好気性処理液を得る装置であれば特に限定されないが、例えば、曝気槽や流動担体槽が利用できる。

【0022】

第１好気性処理槽１ａで処理された第１好気性処理液は、第２好気性処理槽１ｂへ導入され、更に処理されて処理水を得る。第１好気性処理槽１ａでは、微生物を増殖させるために重要なＢＯＤ容積負荷、ＤＯ、ｐＨの諸条件を適切に維持することが極めて重要である。特に、原水の濃度、流量等の変動を考慮した有機性廃水の処理を行うためには、第１好気性処理槽１ａとの処理条件との関係において一定の条件を満たすように、原水流入水量および第１好気性処理槽１ａの総アルカリ度を調整することが重要である。

【0023】

第１好気性処理槽１ａの役割としては、第１好気性処理槽１ａで分散性細菌等を増殖させ、ＢＯＤを除去したのちに、第２好気性処理槽１ｂにおいて生息する微生物によって汚泥を捕食させて汚泥減容化を図ることにある。その際、第１好気性処理槽１ａ内の総アルカリ度を一定の条件で維持させることで、緩衝作用によるｐＨの安定化が行われるため、常時安定した処理水質を維持でき、かつ余剰汚泥の発生量の低減可能とできる。

【0024】

第１の実施形態では、第１好気性処理槽１ａの総アルカリ度が１００～５００ｍｇ／Ｌとなるように、アルカリ剤を適宜添加することにより、第１好気性処理槽１ａ内に流入した原水の総アルカリ度を調整する。第１好気性処理槽１ａ内の原水の総アルカリ度は、１００～４００ｍｇ／Ｌに調整することが好ましく、２００～３００ｍｇ／Ｌに調整することが更に好ましい。

【0025】

第１好気性処理槽１ａのｐＨに変動が生じた場合、好気性処理槽内微生物の菌叢が変化し、処理水質の不安定化および汚泥減容効果の低下を招く要因となる。例えばアルカリ添加が過少な場合、第１好気性処理槽１ａにおいて真菌が発生し酸生成を行うことでｐＨが低下し、分散性細菌の優先的増殖が進行しないことが懸念される。一方でアルカリ添加が過剰な場合は、第１好気性処理槽１ａのｐＨが高くなり、汚泥が分散しやすい状態となる。これにより担体への汚泥付着が進行しづらい状況となることから、処理水質の悪化や汚泥減容効果が失われる。加えて、アルカリ度が過少または過剰な場合、処理水のｐＨが放流基準値の範囲外となるため、放流前にｐＨ調整を行う必要が生じる。これにより酸やアルカリなどの薬品コストがかかることになる。すなわち、汚泥削減効果および安定水質の維持の観点から、第１好気性処理槽１ａにおけるｐＨ変動が生じないように、総アルカリ度を調整してｐＨ緩衝作用を維持することが重要であるといえる。

【0026】

第１好気性処理槽１ａのＢＯＤ容積負荷は、５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄとなるように水槽の容積を決定し、流量を調整することが好ましい。更に、第１好気性処理槽１ａおよび第２好気性処理槽１ｂを含む好気性処理槽１全体（全槽）でのＢＯＤ容積負荷が、１～５ｋｇ／ｍ³／ｄとなるように、第２好気性処理槽１ｂのＢＯＤ容積負荷を調節することが好ましく、その際、例えば、第２好気性処理槽１ｂの溶解性ＢＯＤ容積負荷を０．２～１．０ｋｇ／ｍ³／ｄとなるように、第１好気性処理槽１ａのＢＯＤ除去に関する処理条件を制御することが効果的である。

【0027】

第１好気性処理槽１ａの溶存酸素濃度（ＤＯ）は、２～７ｍｇ／Ｌとなるように曝気風量を調整することが望ましく、更に望ましくは４～６ｍｇ／Ｌとなるように調整することがより効果的である。第２好気性処理槽１ｂのＤＯは２～７ｍｇ／Ｌとなるように調整することが好ましく、更に好ましくは３～５ｍｇ／Ｌ程度に調整すると良い。ＤＯは好気性処理槽内の菌叢に影響を与えており、ＤＯ制御により余剰汚泥削減に効果的な菌叢の維持および安定した処理水質の維持が可能となる。なお、第１好気性処理槽１ａのｐＨは６．０～８．５であることが好ましく、より好ましくは７．０～８．０である。第１好気性処理槽１ａのＭＬＳＳは１０００～４０００ｍｇ／Ｌとすることができ、より典型的には１０００～２０００ｍｇ／Ｌとすることができる。

【0028】

第２好気性処理槽１ｂ内の担体充填率を５～３０容積％となるように担体を投入することが好ましく、更に好ましくは１５～３０容積％とすることが好ましい。微生物担体として、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリルアミド、光硬化性樹脂等の合成高分子、カラギーナン、アルギン酸ソーダ等の高分子を用いたゲル担体、ポリエチレンやポリウレタン、ポリプロピレン等からなる流動担体が挙げられる。担体の形状としては球形、四角形、円筒形の何れも使用可能であり、その有効径は第２好気性処理槽１ｂの出口に設けられるスクリーンより安定して分離できる径が好ましい。また、第２好気性処理槽１ｂの処理液に対し、必要に応じてさらに固液分離を行うことも可能である。固液分離手段として沈殿池や膜分離、凝集沈殿のいずれも有効である。

【0029】

担体を投入する際には、事前に担体を市水や好気性処理水に浸漬したものを使用することで、担体表面を親水化することができ、投入後に速やかに流動させ、短期間で担体に活性汚泥等の微生物を付着させることが可能となる。

【0030】

第２好気性処理槽１ｂのＨＲＴは８～３０時間、より好ましくは１２～２４時間とすることができ、必要に応じてＭＬＳＳが１０００～４０００ｍｇ／Ｌ、更には２０００～４０００ｍｇ／Ｌとするように処理することが好ましい。

【0031】

アルカリ度調整手段２としては、具体的構成は特に限定されないが、例えば、アルカリ剤を収容した貯槽（不図示）と、第１好気性処理槽１ａ内の原水の総アルカリ度を１００～５００ｍｇ／Ｌに調整するために、第１好気性処理槽１ａ内へアルカリ剤を添加するための配管及びポンプ等を備えたアルカリ添加手段（不図示）と、アルカリ添加手段によるアルカリ剤の供給制御を行う制御装置（不図示）等を備えることができる。例えば、第１好気性処理槽１ａ内には、第１好気性処理槽１ａ内に収容された原水の総アルカリ度を測定する測定手段等が設けられていてもよく、測定手段による測定結果に基づいて、第１好気性処理槽１ａ内の原水の総アルカリ度が適正な範囲となるように調整されてもよい。

【0032】

アルカリ剤としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が用いられる。中でも特に、炭酸水素ナトリウムを利用することで、ｐＨ変動が少なく、装置をより小型化しながら第１好気性処理槽１ａ内の処理を安定化できる。

【0033】

（処理方法）
第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法は、まず、原水を第１好気性処理槽１ａ内へ供給し、第１好気性処理槽１ａにおいて原水を好気的に処理する。第１好気性処理槽１ａでは、以下に限定されないが、例えば、ＨＲＴが５時間、ＤＯが２～７ｍｇ／Ｌ、総アルカリ度が２００ｍｇ／Ｌ、ＭＬＳＳが２０００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄとして原水を好気的に処理して第１好気性処理液を得る。

【0034】

続いて第１好気性処理槽１ａで得られた第１好気性処理液を第２好気性処理槽１ｂ内へ供給し、第２好気性処理槽１ｂにおいて第１好気性処理液を更に好気的に処理する。第２好気性処理槽１ｂでは、以下に限定されないが、例えば、ＨＲＴが２２時間、ＤＯが１～７ｍｇ／Ｌ、担体充填率が１５容積％、ＭＬＳＳが１０００ｍｇ／Ｌとして第１好気性処理液を好気的に処理して第２好気性処理液を得る。

【0035】

本発明の第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法によれば、第１好気性処理槽１ａのＢＯＤ容積負荷を高くし、また好気性処理槽１全体のＢＯＤ容積負荷を適切な条件で維持することにより、ＢＯＤを除去する活性汚泥と活性汚泥を捕食する微生物を一定量、かつ、それぞれが活性の高い状態で第１好気性処理槽１ａ内に維持することができる。また、ＢＯＤを除去する活性汚泥が常に一定量、高活性で第１好気性処理槽１ａ内に維持されるため、原水の水量・濃度変動によってＢＯＤ容積負荷が変動しても安定した好気性処理が可能である。

【0036】

ＢＯＤの除去量によって処理水中の余剰汚泥の発生量も変動するが、本発明の第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置によれば、活性汚泥を捕食する微生物も一定量、高活性で維持されているため、原水の水量・濃度変動によって余剰汚泥の発生量が変動しても安定した汚泥減容が可能となる。その結果、原水の性状変動が生じても第１好気性処理槽１ａ内における処理を安定化することができ、常時安定した処理水質を維持しながら余剰汚泥の発生量の低減が可能となる。

【0037】

第１好気性処理槽１ａの容積は、ＢＯＤ－ＳＳ負荷で設定されるが、第１の実施の形態によれば、第１好気性処理槽１ａの容積が、第２好気性処理槽１ｂの容積の約１／３～１／１０で程度済むため、小型の第１好気性処理槽１ａを配置するだけで、装置全体の大型化を抑制しながら廃水処理を安定して効率良く処理することができる。

【0038】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置は、図２に示すように、第２好気性処理槽１ｂの浮遊汚泥を引き抜いて第１好気性処理槽１ａへ返送する浮遊汚泥返送手段３を更に有する点が、第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置と異なる。

【0039】

第２好気性処理槽１ｂの浮遊汚泥は、ＤＯが高く、高活性であることが特徴として挙げられる。そのため、第２好気性処理槽１ｂの浮遊汚泥を第１好気性処理槽１ａへ返送することにより、第１好気性処理槽１ａ内の微生物活性をさらに高い活性状態に維持することが可能となり、これにより安定した処理水質の維持および余剰汚泥削減に効果的な菌叢の維持が行われることが期待される。第１好気性処理槽１ａへの原水流入水量に対する浮遊汚泥返送流量の流量比（浮遊汚泥返送流量／原水流入水量）は、１０～３００流量％、より好ましくは１０～３０流量％、更には１０～２０流量％となるように調整することが好ましい。

【0040】

第１好気性処理槽１ａのＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄになるよう調整し、且つ、第１好気性処理槽１ａおよび第２好気性処理槽１ｂとで構成される好気性処理槽１において、全槽のＢＯＤ容積負荷が１～５ｋｇ／ｍ³／ｄとなるように、各処理槽１ａ、１ｂのＢＯＤ容積負荷を調整することが好ましい。これにより、第１好気性処理槽１ａで分散性細菌等を優先的に増殖させ、ＢＯＤを除去したのちに、第２好気性処理槽１ｂにおいて主に担体表面に生息する微生物によって汚泥を捕食させて余剰汚泥の発生量を低減させる効果を有する。他は、第１の実施の形態に係る有機性廃水の処理装置と実質的に同様であるので説明を省略する。

【0041】

第２の実施の形態に係る有機性廃水の処理方法及び処理装置によれば、第２好気性処理槽１ｂの浮遊汚泥を第１好気性処理槽１ａへ返送することにより、第１好気性処理槽１ａ内の微生物活性を更に適性な状態に維持することができる。これにより、原水の性状変動によらず、常時安定した処理水質を維持することができ、余剰汚泥の発生量の低減が可能な有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置が提供できる。

【0042】

本発明は第１及び第２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。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が導出でき、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲において変形し具体化し得る。

【実施例】

【0043】

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。

【0044】

（実施例１）
有機物（ＢＯＤ）濃度が２０００ｍｇ／Ｌの有機性廃水を原水とし、図１に示す有機性廃水の処理装置を使用して、表１に示す基本処理条件で廃水処理を行った。実施例１では、第１好気性処理槽の容積を０．５Ｌ、第２好気性処理槽の容積を２Ｌ、原水の供給流量を２．５～５Ｌ／ｄとし、第１好気性処理槽における総アルカリ度が２００ｍｇ／Ｌとなるようにアルカリ剤として炭酸水素ナトリウムを添加した。また、第１好気性処理槽においてはＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、ＭＬＳＳ濃度１０００ｍｇ／Ｌ、ＤＯ２～７ｍｇ／Ｌとなる条件で好気的に処理を行った。第２好気性処理槽においてはＰＥ担体を１５容積％となるように添加し、ＭＬＳＳ濃度４０００ｍｇ／Ｌ、ＤＯ２～７ｍｇ／Ｌとなる条件で好気的に処理を行った後、スクリーンを通過させて担体を槽内に保持し、処理水を得た。この時、好気性処理槽全槽におけるＢＯＤ容積負荷は１～５ｋｇ／ｍ³／ｄであった。

【0045】

実施例１では、表１に示す様に、第１好気性処理槽の総アルカリ度を２００ｍｇ／Ｌ、原水流入水量を２．５～５Ｌ／ｄとなるように調整し、ＢＯＤ容積負荷を５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄとした。

【0046】

比較例１は第１好気性処理槽を設置しない図３の従来の有機性廃水の処理フローに基づいて、容積が２．５Ｌの好気性処理槽を使用し、ＰＥ担体を１２容積％となるように添加し、表１及び表２に示す条件で廃水処理を行ったものである。比較例２は第１好気性処理槽の総アルカリ度を５０ｍｇ／Ｌ、比較例３では第１好気性処理槽の総アルカリ度を６００ｍｇ／Ｌとして表１および表２に示す条件で廃水処理を行ったものである。各項目の分析は、下水試験方法（日本下水道協会２０１２年度版）に準拠して行った。

【0047】

【表1】

【0048】

【表2】

【0049】

実施例１は第１好気性処理槽の総アルカリ度が２００ｍｇ／Ｌ、第１好気性処理槽のＢＯＤ容積負荷が２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、全槽ＢＯＤ容積負荷が３ｋｇ／ｍ³／ｄ、第１好気性処理槽のＤＯが２～７ｍｇ／Ｌの好適な範囲に調整された場合の汚泥発生量および処理水中の溶解性ＢＯＤの分析の結果を示している。

【0050】

比較例１は好気性処理槽が１槽のみの従来の活性汚泥処理方式で有機性廃水の処理を行った場合の汚泥発生量および処理水中の溶解性ＢＯＤの分析結果を示している。

【0051】

比較例２は第１好気性処理槽の総アルカリ度が５０ｍｇ／Ｌ、比較例３は第１好気性処
理槽の総アルカリ度が６００ｍｇ／Ｌとし、第１好気性処理槽のＢＯＤ容積負荷が２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、全槽ＢＯＤ容積負荷が３ｋｇ／ｍ³／ｄ、第１好気性処理槽のＤＯが２～７ｍｇ／Ｌの好適な範囲に調整された場合の汚泥発生量および処理水中の溶解性ＢＯＤの分析の結果を示している。

【0052】

実施例１では、第１好気性処理槽での分散性細菌の優先的増殖および後続する第２好気性処理槽での微生物による食物連鎖が進行し、比較例１より良好な処理水質が得られ、さらに比較例１での汚泥発生量と比較して汚泥発生量は２４％削減され、良好な汚泥減容効果が得られた。

【0053】

比較例２では総アルカリ度が過少であることで第１好気性処理槽において真菌等の発生により酸生成を行うことでｐＨが低下し、分散性細菌の優先的増殖が進行しないため、処理水質は実施例１よりも悪化し、汚泥減容率は１９％削減となり、実施例１よりも悪化する。また、放流基準を満たしていないため、放流時にはｐＨの中和処理が必要となる。

【0054】

比較例３では、総アルカリ度が過剰であることでｐＨが高くなり、汚泥が分散しやすい状態になる。これにより担体への汚泥付着が進行しづらく、処理水質の悪化や汚泥減容効果が失われる。その結果、処理水質は実施例１よりも悪化し、汚泥減容率は１５％削減となり、実施例１よりも悪化する。また、放流基準を満たしていないため、放流時にはｐＨの中和処理が必要となる。

【0055】

このように、本開示によれば、有機性廃水を好気的に処理する第１好気性処理槽において、総アルカリ度１００～５００ｍｇ／Ｌの条件で曝気処理を行うと、第１好気性処理槽において分散性細菌等を優勢的に増殖させ、第２好気性処理槽において微生物によってこれらを捕食させることで余剰汚泥の発生が削減される。

【0056】

（実施例２）
実施例２では、原水流入水量に対する第１好気性処理槽への返送汚泥流量比として３００流量％となるように、第１好気性処理槽へ返送汚泥を導入し、表３に示す条件になるよう調整した。

【0057】

比較例４は、第１好気性処理槽を設置しない図３の従来の標準活性汚泥処理フローに基づいて、表１及び表３に示す条件で廃水処理を行ったものである。

【0058】

【表3】

【0059】

実施例２は、原水流入水量に対する第１好気性処理槽への返送汚泥流量比が３００流量％、第１好気性処理槽のＢＯＤ容積負荷が２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、第１好気性処理槽の総アルカリ度が２００ｍｇ／Ｌ、第１好気性処理槽のＤＯが２～７ｍｇ／Ｌの好適な範囲に調整された場合の汚泥発生量および処理水中の溶解性ＢＯＤの分析の結果を示している。実施例２では、比較例４と比較してより安定した処理水質が得られる。

【0060】

このように、本開示によれば、有機性廃水を好気的に処理する第１好気性処理槽において、ＢＯＤ容積負荷５～２０ｋｇ／ｍ³／ｄ、ＤＯ２～７ｍｇ／Ｌ、総アルカリ度１００～５００ｍｇ／Ｌの条件で曝気処理を行うと、第１好気性処理槽において分散性細菌等を優勢的に増殖させ、第２好気性処理槽において微生物によってこれらを捕食させることで余剰汚泥の発生が削減される。更に第２好気性処理槽中の浮遊汚泥を原水流入水量の１０～３００流量％となる流量で第１好気性処理槽に導入することで、第１好気性処理槽内の活性汚泥保持量がバランスよく維持されることから、第１好気性処理槽において更なるＢＯＤ除去および活性汚泥の捕食が進行し、余剰汚泥の発生をより抑制することが可能となる。このときの返送汚泥は第２好気性処理槽の浮遊汚泥であるため、ＤＯが高いことが特徴として挙げられる。そのため、返送汚泥を第１好気性処理槽へ返送した際に第１好気性処理槽内のＤＯをより適性な状態に維持することが可能となり、安定した処理水質の維持および余剰汚泥削減に効果的な菌叢の維持が可能となる。

【符号の説明】

【0061】

１…好気性処理槽
１ａ…第１好気性処理槽
１ｂ…第２好気性処理槽
２…アルカリ度調整手段
３…浮遊汚泥返送手段

【図1】

【図2】

【図3】