JP2985282B2 - 低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置 - Google Patents
低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置
に係り、特に、包括固定化微生物を用いた廃水の処理方
法及び装置に関する。
に係り、特に、包括固定化微生物を用いた廃水の処理方
法及び装置に関する。
最近、工業技術のハイテク化に伴い、低濃度の有機物
を含有する廃水が排出されるようになった。特に、半導
体製造工場では、極めて純度の高い水（超純水）を用い
て洗浄を行っており、使用した廃水においても純度が高
く、これを回収し、再使用するのが有利である。
を含有する廃水が排出されるようになった。特に、半導
体製造工場では、極めて純度の高い水（超純水）を用い
て洗浄を行っており、使用した廃水においても純度が高
く、これを回収し、再使用するのが有利である。
このような廃水には工程で使用された溶剤が微量含ま
れており、従来は、紫外線照射による分解が行われてい
た。しかし、最近では、紫外線照射よりイニシャルコス
ト、ランニングコストが安価な生物処理が検討されてい
る。
れており、従来は、紫外線照射による分解が行われてい
た。しかし、最近では、紫外線照射よりイニシャルコス
ト、ランニングコストが安価な生物処理が検討されてい
る。
このような廃水に含まれる有機物の量は、数mg/で
あり、処理目標はμg/の単位である。
あり、処理目標はμg/の単位である。
須藤ら著「微生物固定化法による排水処理」、産業用
水調査会、151頁（1988年）の報告では、活性炭に付着
させた微生物を用い、流動床で処理したところ、原水TO
C3610μg/が処理水TOC443μg/まで処理されてい
る。この場合のTOC除去率は88％であり、除去率をさら
に向上させることが必要である。
水調査会、151頁（1988年）の報告では、活性炭に付着
させた微生物を用い、流動床で処理したところ、原水TO
C3610μg/が処理水TOC443μg/まで処理されてい
る。この場合のTOC除去率は88％であり、除去率をさら
に向上させることが必要である。
この種の廃水を自然発生的な微生物又は活性汚泥を付
着させた活性炭を用いて処理すると、処理水中に菌体、
菌の代謝産物が流出し、除去率が高くならないことが原
因となる。菌の代謝産物としては、分子量10万以上の多
糖類、エンドトキシン物質などがある。
着させた活性炭を用いて処理すると、処理水中に菌体、
菌の代謝産物が流出し、除去率が高くならないことが原
因となる。菌の代謝産物としては、分子量10万以上の多
糖類、エンドトキシン物質などがある。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、TOC除去率
を著しく向上させ、処理水中への微生物の混入や微生物
の代謝産物の混入をできるだけ少なくしうる低濃度有機
物含有廃水の処理方法及び装置を提供することを目的と
する。
を著しく向上させ、処理水中への微生物の混入や微生物
の代謝産物の混入をできるだけ少なくしうる低濃度有機
物含有廃水の処理方法及び装置を提供することを目的と
する。
本発明は、分子量分画が67,000以下の細孔を有する包
括固定化材を用い、TOC成分を分解するデヒドロゲナー
ゼ活性等の高い酵素活性をもつ酵母を包括固定した固定
化酵母を用いることによって上記目的を達成したもので
ある。
括固定化材を用い、TOC成分を分解するデヒドロゲナー
ゼ活性等の高い酵素活性をもつ酵母を包括固定した固定
化酵母を用いることによって上記目的を達成したもので
ある。
すなわち、本発明による低濃度有機物含有廃水の処理
方法は、TOC濃度10mg/以下の有機物含有廃水を固定化
担体の内部に酵母を102〜105cells/cm3−担体の濃度で
包括固定した固定化酵母を用いて処理することを特徴と
する。本発明の方法は、流動床式又は固定床式で実施す
ることができ、本発明の方法を実施するための処理装置
は、底部に設けた散気装置によって固定化酵母を流動さ
せる曝気槽の内部に処理水と固定化酵母とを分離するた
めの固定化酵母分離網を設け、該分離網の処理水排出側
に曝気装置を設置したことを特徴とするもの、及び処理
槽内に固定化酵母を充填した固定床を設け、該固定床内
部に固定化酵母を取り出す装置を設置したことを特徴と
するものである。
方法は、TOC濃度10mg/以下の有機物含有廃水を固定化
担体の内部に酵母を102〜105cells/cm3−担体の濃度で
包括固定した固定化酵母を用いて処理することを特徴と
する。本発明の方法は、流動床式又は固定床式で実施す
ることができ、本発明の方法を実施するための処理装置
は、底部に設けた散気装置によって固定化酵母を流動さ
せる曝気槽の内部に処理水と固定化酵母とを分離するた
めの固定化酵母分離網を設け、該分離網の処理水排出側
に曝気装置を設置したことを特徴とするもの、及び処理
槽内に固定化酵母を充填した固定床を設け、該固定床内
部に固定化酵母を取り出す装置を設置したことを特徴と
するものである。
本発明において使用しうる酵母としては、サッカロミ
セス科（Saccharomycetaceae）、スポロボロミセス科
（Sporobolomycetaceae）、クリプトコックス科（Crypt
ococcaceae）などの微生物が挙げられ、特に、サッカロ
ミセス属菌（Saccharomyces sp.）、サッカロミコデス
属菌（Saccharomycodes sp.）、トリコスポロン属菌（T
richosporon sp.）、カンジダ属菌（Candita sp.）、ク
ロエッケラ属菌（Kloeckera sp.）、ロドトルラ属菌（R
hodotorula sp.）などが好ましい。これらの酵母は、TO
C成分を分解するデヒドロゲナーゼ活性等の酵素活性の
高いものである。
セス科（Saccharomycetaceae）、スポロボロミセス科
（Sporobolomycetaceae）、クリプトコックス科（Crypt
ococcaceae）などの微生物が挙げられ、特に、サッカロ
ミセス属菌（Saccharomyces sp.）、サッカロミコデス
属菌（Saccharomycodes sp.）、トリコスポロン属菌（T
richosporon sp.）、カンジダ属菌（Candita sp.）、ク
ロエッケラ属菌（Kloeckera sp.）、ロドトルラ属菌（R
hodotorula sp.）などが好ましい。これらの酵母は、TO
C成分を分解するデヒドロゲナーゼ活性等の酵素活性の
高いものである。
本発明においては、上記のような酵母を固定化材で包
括固定して用いる。固定化材としては、分画分子量が6
7,000以下の細孔を持ち、材料からのTOC成分の溶出がな
いポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
グリコール、ポリアクリルアミドなどのゲルを使用する
ことができる。ゲルの分画分子量は、ゲルを構成する高
分子物質の種類、その分子量及び特にゲル濃度に関係
し、ポリエチレングリコールゲル、ポリアクリルアミド
ゲル及びポリビニルアルコールゲルでは、ゲル濃度９〜
18％で牛血清アルブミン、ミオグロビン等がゲル内部に
透過し、分画分子量が67,000以下であるものが得られ
る。
括固定して用いる。固定化材としては、分画分子量が6
7,000以下の細孔を持ち、材料からのTOC成分の溶出がな
いポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
グリコール、ポリアクリルアミドなどのゲルを使用する
ことができる。ゲルの分画分子量は、ゲルを構成する高
分子物質の種類、その分子量及び特にゲル濃度に関係
し、ポリエチレングリコールゲル、ポリアクリルアミド
ゲル及びポリビニルアルコールゲルでは、ゲル濃度９〜
18％で牛血清アルブミン、ミオグロビン等がゲル内部に
透過し、分画分子量が67,000以下であるものが得られ
る。
このように、本発明においては、廃水中のメタノール
等の有機物を分解する分子量10万以上のデヒドロゲナー
ゼ等の酵素を多量に分泌する酵母を分画分子量が67,000
以下の細孔を持つ包括固定化材で固定化することによ
り、固定化担体内部で菌体外酵素、例えば、デヒドロゲ
ナーゼ等の保持量を多くし、有機物の分解を促進するも
のである。この場合、酵素の触媒反応が主な反応であ
り、酵素を補う酵母の増殖反応が若干起こる。その際酵
母が産生する多糖類、エンドトキシン等のTOC成分は分
子量が大きく、担体外に流出せず、酵母細胞自体も担体
外に流出しないため、処理水のTOCは向上する。
等の有機物を分解する分子量10万以上のデヒドロゲナー
ゼ等の酵素を多量に分泌する酵母を分画分子量が67,000
以下の細孔を持つ包括固定化材で固定化することによ
り、固定化担体内部で菌体外酵素、例えば、デヒドロゲ
ナーゼ等の保持量を多くし、有機物の分解を促進するも
のである。この場合、酵素の触媒反応が主な反応であ
り、酵素を補う酵母の増殖反応が若干起こる。その際酵
母が産生する多糖類、エンドトキシン等のTOC成分は分
子量が大きく、担体外に流出せず、酵母細胞自体も担体
外に流出しないため、処理水のTOCは向上する。
次に、本発明の方法を実施する装置について説明す
る。第１図及び第２図は、本発明による低濃度有機物含
有廃水の処理装置の実施例を示すものである。
る。第１図及び第２図は、本発明による低濃度有機物含
有廃水の処理装置の実施例を示すものである。
第１図は、本発明の流動床式の処理装置の系統図であ
る。この装置は、主として、曝気槽１、散気装置５及び
固定化酵母分離網６から構成されている。曝気槽１に
は、廃水導入管３と共に処理水排出管４が配管されてい
る。曝気槽１には、さらに、槽内に空気を供給する散気
装置５が配管されており、この散気装置５は図示しない
送気ポンプ等と接続されている。曝気槽１の側方の処理
水排出管４付近には、固定化酵母分離網６が取り付けら
れ、固定化酵母７が処理水排出管４に流出しないように
構成されている。さらに、固定化酵母分離網６の処理水
排出側には、曝気装置８が設置されており、処理水の排
出部付近に微生物が堆積しないように構成されている。
る。この装置は、主として、曝気槽１、散気装置５及び
固定化酵母分離網６から構成されている。曝気槽１に
は、廃水導入管３と共に処理水排出管４が配管されてい
る。曝気槽１には、さらに、槽内に空気を供給する散気
装置５が配管されており、この散気装置５は図示しない
送気ポンプ等と接続されている。曝気槽１の側方の処理
水排出管４付近には、固定化酵母分離網６が取り付けら
れ、固定化酵母７が処理水排出管４に流出しないように
構成されている。さらに、固定化酵母分離網６の処理水
排出側には、曝気装置８が設置されており、処理水の排
出部付近に微生物が堆積しないように構成されている。
また、第２図に示した装置は、固定床式の処理装置で
あり、主として処理槽11と固定化酵母取り出し管15から
構成されている。処理槽11には、廃水導入管３と共に処
理水排出管４が配管されている。処理槽11の側面には、
固定化酵母取り出し管15が接続されており、酵母の増殖
により固定化酵母の酵母量が一定量より多くなったと
き、酵母量の多い固定化酵母層を取り出し、新しい固定
化酵母を補充する。
あり、主として処理槽11と固定化酵母取り出し管15から
構成されている。処理槽11には、廃水導入管３と共に処
理水排出管４が配管されている。処理槽11の側面には、
固定化酵母取り出し管15が接続されており、酵母の増殖
により固定化酵母の酵母量が一定量より多くなったと
き、酵母量の多い固定化酵母層を取り出し、新しい固定
化酵母を補充する。
本発明においては、固定化酵母内の酵母量は、102〜1
05cells/cm3−担体であることが必要であり、102cells/
cm3−担体未満では、TOC除去速度が遅く、105cells/cm3
−担体を越えると、担体表面に酵母が露出しやすく、処
理水中に酵母や代謝産物が流出するため、処理水質が悪
化してしまう。
05cells/cm3−担体であることが必要であり、102cells/
cm3−担体未満では、TOC除去速度が遅く、105cells/cm3
−担体を越えると、担体表面に酵母が露出しやすく、処
理水中に酵母や代謝産物が流出するため、処理水質が悪
化してしまう。
本発明において、TOC濃度10mg/以下の廃水を対象と
するが、これよりTOC濃度の高い廃水に本発明を適用す
ると、ペレット内部の菌の増殖が大きく、ペレット外に
菌が露出しやすくなるおそれがあり、適さない。
するが、これよりTOC濃度の高い廃水に本発明を適用す
ると、ペレット内部の菌の増殖が大きく、ペレット外に
菌が露出しやすくなるおそれがあり、適さない。
次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明
はこれに限定されるものではない。
はこれに限定されるものではない。
実施例１ Ｔ社から排出されるTOC10mg/の廃水を用いて処理実
験を行った。トリコスポロン・クタニウム（Trichospor
on cutanium）を10〜107cells/cm3−担体の範囲の様々
な濃度で固定化した。固定化は、アクリルアミド18％、
N,N′−メチレンビスアクリルアミド１％、N,N,N′,N′
−テトラメチルエチレンジアミン0.5％及び過硫酸カリ
ウム0.25％を用いてゲル化させて行い、3mm角の立方体
に成形した。
験を行った。トリコスポロン・クタニウム（Trichospor
on cutanium）を10〜107cells/cm3−担体の範囲の様々
な濃度で固定化した。固定化は、アクリルアミド18％、
N,N′−メチレンビスアクリルアミド１％、N,N,N′,N′
−テトラメチルエチレンジアミン0.5％及び過硫酸カリ
ウム0.25％を用いてゲル化させて行い、3mm角の立方体
に成形した。
こうして得た固定化酵母10cm3及びＴ社の廃水190mlを
坂口フラスコに入れ、振とう培養し、培養30分後、固定
化酵母を網で分離して処理水を流出させた。このときの
処理水のTOC値を測定し、結果を第３図に示す。第３図
から明らかなとおり、102〜105cells/cm3−担体の範囲
でTOC1mg/以下となり、除去率90％以上が達成され
た。酵母量が多すぎると、固定化時にゲル表面に酵母が
露出しやすく、処理水中に酵母、多糖類などの代謝産物
が多くなり、TOC値が悪化した。逆に、酵母量が少ない
と、廃水中の有機物の分解速度が遅く、TOC除去率が低
くなる。
坂口フラスコに入れ、振とう培養し、培養30分後、固定
化酵母を網で分離して処理水を流出させた。このときの
処理水のTOC値を測定し、結果を第３図に示す。第３図
から明らかなとおり、102〜105cells/cm3−担体の範囲
でTOC1mg/以下となり、除去率90％以上が達成され
た。酵母量が多すぎると、固定化時にゲル表面に酵母が
露出しやすく、処理水中に酵母、多糖類などの代謝産物
が多くなり、TOC値が悪化した。逆に、酵母量が少ない
と、廃水中の有機物の分解速度が遅く、TOC除去率が低
くなる。
実施例２ 第１図に示した処理装置を用い、曝気槽１の容量200
のベンチプラントを用い、実施例１で作成した103cel
ls/cm3−担体の固定化酵母を曝気槽１内に６容量％充填
し、TOC濃度10mg/のＴ社廃水を処理したところ、滞留
時間30分でTOC200μg/の処理水を得た。
のベンチプラントを用い、実施例１で作成した103cel
ls/cm3−担体の固定化酵母を曝気槽１内に６容量％充填
し、TOC濃度10mg/のＴ社廃水を処理したところ、滞留
時間30分でTOC200μg/の処理水を得た。
比較例１ 実施例２において、固定化酵母の代わりに活性炭を10
容量％充填し、同じ酵母を付着させて、103cells/mlの
ものを６投入し、連続運転したところ、滞留時間30分
で得られた処理水のTOC濃度は1.2mg/であった。
容量％充填し、同じ酵母を付着させて、103cells/mlの
ものを６投入し、連続運転したところ、滞留時間30分
で得られた処理水のTOC濃度は1.2mg/であった。
比較例２ 比較例１において、酵母の代わりに1000mg/の活性
汚泥を１投入し、連続運転したところ、滞留時間30分
で得られた処理水のTOC濃度は2.5mg/であった。
汚泥を１投入し、連続運転したところ、滞留時間30分
で得られた処理水のTOC濃度は2.5mg/であった。
実施例３ 第２図に示した処理装置の処理槽11の容量200のベ
ンチプラントを用いて実施例１で作成した103cells/cm3
−担体の固定化酵母を30容量％充填し、TOC濃度1mg/
のＮ社の廃水を処理したところ、滞留時間20分でTOC濃
度85μg/の処理水を得ることができた。
ンチプラントを用いて実施例１で作成した103cells/cm3
−担体の固定化酵母を30容量％充填し、TOC濃度1mg/
のＮ社の廃水を処理したところ、滞留時間20分でTOC濃
度85μg/の処理水を得ることができた。
固定化酵母の酵母量が105cells/cm3−担体を越える
と、水質が悪化するので、固定化酵母取り出し管15から
酵母量の多い固定化酵母量を採取し、新しい固定化酵母
を補充した。
と、水質が悪化するので、固定化酵母取り出し管15から
酵母量の多い固定化酵母量を採取し、新しい固定化酵母
を補充した。
本発明の方法及び装置によれば、流動床式でも固定床
式でも廃水中の有機物を効率よく容易に分解でき、処理
水中に微生物や微生物の代謝産物の混入を極めて少なく
することができ、高いTOC除去率を容易に達成でき、高
い処理水質を得ることができる。
式でも廃水中の有機物を効率よく容易に分解でき、処理
水中に微生物や微生物の代謝産物の混入を極めて少なく
することができ、高いTOC除去率を容易に達成でき、高
い処理水質を得ることができる。
第１図は本発明の一実施態様を示す処理装置の略示系統
図、第２図は本発明の別の実施態様を示す処理装置の略
示系統図、第３図は担体内部の酵母量と処理水のTOC濃
度との関係を示すグラフである。 符号の説明 １……曝気槽、４……処理水排出管、５……散気装置、
６……固定化酵母分離網、７……固定化酵母、８……曝
気装置、11……処理槽、15……固定化酵母取り出し管
図、第２図は本発明の別の実施態様を示す処理装置の略
示系統図、第３図は担体内部の酵母量と処理水のTOC濃
度との関係を示すグラフである。 符号の説明 １……曝気槽、４……処理水排出管、５……散気装置、
６……固定化酵母分離網、７……固定化酵母、８……曝
気装置、11……処理槽、15……固定化酵母取り出し管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｎ 11/00 Ｃ１２Ｎ 11/00 (56)参考文献 特開 昭62−273099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−14996（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−115493（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 3/34 C02F 3/00 - 3/12 C12N 11/00 - 11/18
Claims (2)
- 【請求項１】TOC濃度が10mg/以下の有機物含有廃水
を、固定化担体の内部に酵母を102〜105cells/cm3−担
体の濃度で包括固定した固定化酵母を用いて処理するこ
とを特徴とする低濃度有機物含有廃水の処理方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法を実施する装置におい
て、底部に設けた散気装置によって前記固定化酵母を流
動させる曝気槽の内部に処理水と前記固定化酵母とを分
離するための固定化酵母分離網を設置したことを特徴と
する低濃度有機物含有廃水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303194A JP2985282B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303194A JP2985282B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176395A JPH04176395A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2985282B2 true JP2985282B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17918014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303194A Expired - Fee Related JP2985282B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 低濃度有機物含有廃水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985282B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103359824A (zh) * | 2012-04-05 | 2013-10-23 | 北京大学深圳研究生院 | 一种应用铁矿石催化生物电芬顿处理染料废水的方法 |
| JP6769615B2 (ja) * | 2017-04-20 | 2020-10-14 | 有限会社オフイスヨコオ | 硝酸性窒素の除去方法及び硝酸性窒素除去剤 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP2303194A patent/JP2985282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH04176395A (ja) | 1992-06-24 |
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