JPS586556B2

JPS586556B2 - 廃水の処理方法及びその処理装置における曝気槽の構造

Info

Publication number: JPS586556B2
Application number: JP52091647A
Authority: JP
Inventors: 鈴木寿
Original assignee: Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1977-07-30
Filing date: 1977-07-30
Publication date: 1983-02-04
Also published as: JPS5427255A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、廃水の処理方法及びその処理装置における曝
気槽の構造に関する。

種々の工場から排出される廃水は、公害防止上一定値以
下のＢＯＤ濃度に処理してから放流することが義務づけ
られており、廃水の種類に応じて種々の廃水処理法が実
施されている。

活性汚泥法も代表的廃水処理法であり、この方法は、現
在、多量の有機物を含みＢＯＤ濃度の高い廃水、例えば
種々の食品加工工場の廃水処理に最も適した方法である
とされている。

然し乍ら、従来の活性汚泥法によっては、３０００咽以
上の高濃度ＢＯＤの廃水を直接処理することはできない
ため、高濃度の廃水を活性汚泥法により処理する場合に
は、一旦廃水を水で稀釈してＢＯＤ濃度を低下させる必
要があり、それ丈余分な処理費を要することになる。

また、活性汚泥法以外にも種々の廃水処理法が開発され
てはいるが、高濃度ＢＯＤの廃水を効率よく処理可能な
方法は、未だ開発されておらず、そのような処理法が強
く要望されている。

本発明者は、斯る要望に応えるべく、種々の工場から排
出される高濃度ＢＯＤの廃水を比較的安価に効率良く処
理できる廃水の処理方法を提供することを目的として種
々実験研究を重ねた結果、従来の活性汚泥法における曝
気槽（分解槽）での廃水の曝気処理（廃水中の有機物の
分解処理）を、特定の粒度分布を有し且つ微生物の着床
した、特定の石炭又は活性炭を流動させ乍ら実施すると
、従来の活性汚泥法では全く処理不能な高濃度ＢＡＤ廃
水を、直接極めて効率良く処理できることを知見した。

また、特に、槽外で、微生物を特定の手段を経て着床さ
せた石炭粒を用いることにより一層効果ν的に高濃度Ｂ
ＯＤの廃水を極めて低濃度ＢＯＤの浄化水になすことが
できることを知見した。

また、上記の効果は、上記の廃水処理を曝気槽内での廃
水中の溶存酸素量を従来の活性汚泥法における場合に比
して相当多量となすことにより奏されることを知見した
。

更にまた、上記の廃水処理を実施する曝気槽の構造を特
定の構造となすことにより上記の効果が確実に奏される
ことを知見した。

本発明は、上記知見に基づき達成されたもので、ＢＯＤ
濃度の高い廃水を、曝気槽中で曝気処理しそのＢＯＤ濃
度を低くする廃水の処理方法において、粒径２〜５ｍｍ
のものの占有率が８０％以上で粒径の差異Ｏ〜０．５ｍ
ｍの範囲内のものの占有率が７０％以下である粒度分布
を有し且つ微生物の着床した、石炭（但し、泥炭、炭素
含有率８４％以上の瀝青炭及び無煙炭を除く）又は活性
炭を、上記曝気槽中を流動させ乍ら廃水処理を行なうこ
とを特徴とする廃水処理の方法及びこの処理方法の実施
に用いられる曝気槽の構造を提供するものである。

従来の活性汚泥法においては、その処理効果を向上させ
るために、曝気槽内において流動させる廃水の状態を極
力均一化することに注意が払われており、曝気槽内を活
性炭を流動させる方法においても、活性炭が槽内を均一
に分散流動するように極力粒度の小さいもの、例えば粒
径２ｍｍ以下のものを用いたり、また、粒度を均一化し
たもの、例えば、粒径の差異が０〜０．５ｍｍの範囲内
の占有率が９５％以上のものを用いている。

これに対して、本発明の処理方法は、従来法とは反対に
粒度分布を有する石炭粒又は活性炭を用いることによっ
て従来法に比して格段の効果を挙げ得るものであり、画
期的な発明である。

以下、上記特徴を以てなる本発明の廃水の処理方法をそ
の実施態様に基づき本発明に係る曝気槽の構造と共に詳
述する。

尚、下記において（及び上記において）「廃水を処理で
きる」ということは、廃水のＢＯＤ濃度を工業的に実施
可能な効率で以て放流可能な程度迄低下させることがで
きることをいう。

本発明の処理方法を適用し得る廃水は、特に制限されず
、例えば、製あん廃水、味噌醸造廃水、水産加工廃水及
び養豚廃水等を挙げることができる。

また、高濃度ＢＯＤの廃水、即ち、ＢＯＤ３０００〜３
００００ｐｐｍの廃水を稀釈せずに処理できる。

勿論、低濃度ＢＯＤの廃水にも適用し得るが、低濃度Ｂ
ＯＤ（２００〜１０００ｐｐｍ）の廃水は、従来
の活性汚泥法でも処理できるので、本発明の処理方法は
、従来法では処理できなかった高濃度ＢＯＤの廃水に対
して特に効果的である。

また、本発明において曝気槽中を流動させる石炭は、粒
度２〜５ｍｍのものの占有率が８０％以上、好ましくは
９０％以上で粒径の差異が０〜０．５ｍｍの範囲内のも
のの占有率が７０％以下、好ましくは６０％以下、更に
好ましくは５０％以下である粒度分布を有している。

粒径２ｍｍ以下のものが２０％を超えたり、粒径の差異
がＯ〜０．５ｍｍの範囲内のもの、即ち、粒径が均一視
し得るものが７０％を超えると、粒度分布が充分でなく
なり、従って、石炭粒の曝気槽内での流動状態が充分に
均一化し難くなり、本発明の目的は達成されなくなる。

また、上記石炭は、微生物が着床したものでなければな
らないが、泥炭では強度が弱く、また、炭素含有率８４
％以上の瀝青炭及び無煙炭では微生物が着床し難いため
、これらの石炭粒は用いられず、カツ炭、亜炭が用いら
れ、また、微生物の着床は、漕外で行なうのが好ましく
、特に、アルコール醗酵菌を含む微生物が着床するよう
に行なうのが好ましい。

この着床方法の好ましい一例としては、粒径０．２〜２
０ｍｍの範囲の粒度分布を有する石炭１００重量部と、
米糠、油粕等の蛋白質を多量に含み且つリン、カリを含
む栄養源１０〜８０重量部とを含水率４０〜６０％とな
るように配合し、これを醗酵させる方法が挙げられる。

そしてこのようにして微生物を着床させた石炭粒を目的
に応じて所望の粒度分布となせば良い。

また活性炭を用いる場合には、ＭＬＳＳとして必要な量
の汚泥と共に曝気槽に投入すれば良く、その結果、槽中
で微生物が活性炭に着床する。

而して、本発明は、上記の如く特定の粒度分布を有し且
つ微生物の着床した石炭又は活性炭を、曝気槽中を流動
させ乍ら実施するものであるが、被処理廃水を、沈砂ス
クリーン槽及び原水貯槽を経て曝気槽に導入する点は、
従来の活性汚泥法におけると同様である。

但し、従来法では高濃度ＢＯＤの廃水は、水で稀釈して
から曝気槽に導入していたが、本発明の方法では、ＢＯ
Ｄ濃度３０００〜３００００ｐｐｍの高濃度のものでも
直接導入でき高負荷（３〜３０ｋｇＢＯＤ／ｍ３日）で
処理できる点で異なる。

また、曝気槽に導入された被処理廃水中を流動させる上
記石炭粒の量は、廃水の種類にもよるが、通常５〜２５
ｋ９／ｍ３（曝気槽）、好ましくは１０〜２０ｋｇ／ｍ
３の範囲で用いられ、ＢＯＤ濃度が高くなるに応じて多
量になるように選定される。

また、被処理廃水のＢＯＤ濃度が高くなるに応じて粒度
の大きい石炭の分布量が多くなるような粒度分布を有す
る石炭を用いることが好ましい。

曝気槽における曝気処理は、散気管により空気を廃水中
に吹き込み、廃水を流動させると共に前記石炭粒を流動
させることにより行なうもので、この際の空気吹き込み
量は、被処理廃水中の溶存酸素量が２〜７ｐｐｍ、好ま
しくは３〜５ｐｐｍとなるように廃水の種類等に応じて
適宜選定する。

次に本発明の処理方法の実施に用いる曝気槽の好ましい
構造を、図面に示す実施例について説明する。

先ず、第１図及び第２図に示す実施例について説明する
と、Ａは槽本体、Ｂは散気管で、槽本体Ａは、一対の長
側壁１，１及び一対の短側壁２，２と、それらに囲まれ
た底壁３とで構成してあり、上部は開口部４となしてあ
る。

また、一方の長側壁１の下方は、底部３に対して４５°
〜６０°の角度を有し且つ槽本体Ａの開口部４における
長側壁１１間の巾ａと底壁３の巾ｂとがｂ／ａ＝０．５
〜０．８である斜壁５となしてある。

また、散気管Ｂは他方の長側壁１の底壁近傍の内側壁面
に沿って複数個並設してある。

また、槽本体Ａの内側壁の高さｈと上記ａとがａ／ｈ＝
０．４〜０．８となしてある。

また、第３図及び第４図に示す実施例について説明する
と、この例における槽本体Ａ′は、第１図及び第２図に
示す構造の２つの槽本体Ａを、斜壁５を有する側の長側
壁１を斜壁５を残して取り払い並設した構造をしており
、従って、開口部４′における長側壁１’，１’間の巾
ａ′が２ａとなっており、２つの斜壁５’，５’により
山形の流動調整体６が設けられており、また、２ｂ′／
ａ′＝０．５〜０．８、２ｂ”／ａ’＝０．５〜０．８
、ａ，／２ｈ’＝０．４〜０．８となっている以外は第
１図及び第２図に示す構造のものと同様に構成してあり
、散気管Ｂは、両方の長側壁１’，１’の底壁近傍の内
側壁面に沿ってそれぞれ複数個並設してある。

本発明に係る槽本体Ａ，Ａ’においてｂ／ａ，２ｂ’／
ａ’及び２ｂ’／ａ’及び斜壁５．５の角度を上記の如
く規定したのは、石炭粒を槽本体Ａ，Ａ中を粒度に応じ
て円滑に循環させるためである。

また、散気管Ｂは、何れの実施例においても散気管から
吹き出る空気が真上に昇るように構成設置してあり、そ
の構造等は、必ずしも制限されないが、長側壁１，１′
に対して散気管を直角方向に設置するのが好ましく、特
に、Ｈ型構造のものを用いるのが好ましい。

尚、この他、図中、７，７′は原水貯槽（図示せず）か
ら槽本体Ａ，Ａ’への廃水の導入口、８，８′は槽本体
Ａから分離槽（図示せず）への導入口、９は液面である
。

本発明に係る曝気槽は、叙上の如く構成してあるため、
本発明における曝気処理を、上記の槽本体Ａ又はＡ′を
用いて実施すると、石炭粒は、粒度の小さいものは、図
上矢標イ方向に、また粒度が大きくなるに従って、矢標
口、ハ方向に流動循環し、一層効果的に本発明の目的が
達成される。

尚、本発明の処理方法における曝気処理（分解処理）を
経た後、低濃度ＢＯＤとした廃水を、必要に応じ通常の
活性汚泥法における分解処理を行なうこともでき、また
、本発明に係る曝気処理によれば、従来余剰汚泥として
余剰汚泥槽に移して処理していたものも本発明における
曝気槽に戻して処理することもできる。

以下、本発明の処理方法の実施例及び本発明の実施に好
適な、微生物の着床した石炭の製造例を参考例と共に挙
げる。

製造例０．２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に亘って略均一な粒度分布
を有する亜炭３ｋｇ、米糠１ｋｇ及び水１．５ｋｇから
なる配合物を、容器内に０．８ｋｇ／ｌとなるように常
温（２０〜３５℃）下に充填する。

２４時間後に醗酵が始まり、水分の蒸発が盛んになるた
め、毎日スプレーで表面に散水し、中心部の温度が５０
±２℃を維持するように毎日撹拌し、醗酵開始後７日間
で醗酵を終了させる。

醗酵終了時点は、外観上白色カビが石炭粒の内部に浸入
し、粒子の破壊を開始した時点とした。

実施例ＢＯＤ３０００ｐｐｍの味噌醸造廃水、及びＢＯＤ９０
００ｐｐｍの水産加工廃水を、それぞれ下記第１及び第
２表に記載の条件下に処理し、それぞれ第１及び第２表
に示す処理水となした。

尚、参考例は従来の活性汚泥法によった場合を示す。

実施例１においては、上記製造例で得た微生物着床石炭
粒を、粒度５ｍｍを超えるものをカットし、これを１０
ｋｇ／ｍ３用いた。

参考例１………ブルーボンド型参考例２………深層曝気型実施例２においては、実施例１で用いた石炭粒を、１５
ｋｇ／ｍ３用いた。

参考例３………ブルーボンド型参考例４………深層曝気型次に本発明に係る担体の、粒度及び粒度分布の特定によ
る効果、並びに本発明に係る担体物質による効果を示す
試験例を挙げる。

試験例１下記第３表に示す粒度範囲の粒度及び粒度分布を有する
ように調整した亜炭（炭素含有率５５％）４種類を用意
し、それぞれの亜炭３ｋｇ毎に、米糠１ｋｇ及び水１
ｋｇを配合し、これらの配合物を、それぞれ前記製造例
に従い処理して４種類の微生物着床担体を得た。

註■試料１〜４は何れも、上記粒度範囲内に粒径の異なるものが分布しており、上記粒度範囲内のものを９８％以上含む。

■ 試料１は上記粒度範囲内の全域において粒径の差異０〜０．５ｍｍの範囲内のもの１０％以下である。

次いで、上記の各試料を用い、それぞれ次の方法でＢＯ
Ｄ３，０００ｐｐｍの味噌醸造廃水（原水）を処理した
。

即ち、底部近傍に散気管を配設した回分方式曝気沈澱タ
ンク（容量１００ｌ）に上記試料３ｋｇを入れ且つ予め
原水タンクに貯留させて置いた上記原水を供給ポンプで
１００ｌ供給し、これにブロワー（出力３０Ｗ，３０ｌ
／ｍｉｎ）にて１０ｌ／ｍｉｎで送気し２０時間曝気撹
拌を行なった後、送気を停止し、汚泥を３時間沈澱させ
てから、上記沈澱タンクから上澄水（処理水）を処理タ
ンクに抜き取った。

然る後、それぞれの処理水についてＢＯＤ濃度を測定し
た。

その結果を下記第４表に示す。上記第４表に示す結果か
ら、本発明に係る試料１を用いた場合、他の試料２，３
及び４を用いた場合に比して処理効果が格段に優れてい
ることがわかる。

試験例２試料として、亜炭、アンスラサイト、無煙炭それぞれを
、試験例１て用いた試料１と同一の粒度範囲の粒度及び
粒度分布を有するように調整したものを用意し、これら
を前記製造例に従って処理し試料１′，５及び６を得た
。

次いで、上記の各試料を用い、それぞれ、試験例１と同
一の条件下に試験例１で処理したものと同じ味噌醸造廃
水（原水）を処理した。

その結果を下記第５表に示す。

上記第５表に示す結果から、本発明に係る試料１′を用
いた場合、他の試料５及び６を用いた場合に比して処理
効果が格段に優れていることがわかる。

叙上の如く、本発明の廃水の処理方法は、従来法とは全
く異なる技術的思想に立脚して、従来法では直接処理の
不可能であった高濃度ＢＯＤ廃水の直接処理を可能とし
たものであり、しかも余剰汚泥の発生を少なく抑え、Ｂ
ＯＤ負荷を高負荷で以て処理できるため、従来法に比し
て時間当り大量の廃水を効果的に処理でき、廃水処理の
ランニングコストを大巾に低減できるものであり、維持
管理の容易さと相俟ち、産業上絶大な効果を発揮するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の曝気槽の一実施例を示す平面図、第２
図は、そのＸ−Ｘ線断面図、第３図は、別の実施例を示
す平面図、第４図は、そのＹ−Ｙ線断面図である。Ａ，Ａ’……槽本体、Ｂ……散気管、１，１′……長側
壁、２，２′……短側壁、３，３′……底壁、４，４′
……開口部、５，５′…山斜壁。

Claims

【特許請求の範囲】ＩＢＯＤ濃度の高い廃水を、曝気槽中で曝気処理し
そのＢＯＤ濃度を低くする廃水の処理方法において、粒
径２〜５ｍｍのものの占有率８０％以上で粒径の差異０
〜０．５ｍｍの範囲内のものの占有率が７０％
以下である粒度分布を有し且つ微生物の着床した、石炭
（但し泥炭、炭素含有率８４％以上の瀝青炭及び無煙炭
を除く）又は活性炭を、上記曝気槽中を流動させ乍ら廃
水処理を行なうことを特徴とする廃水の処理方法。２被処理廃水中の溶存酸素量が２〜７ｐｐｍとなるよ
うに上記曝気槽に空気を吹き込むことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の廃水の処理方法。３上記石炭として、該石炭に槽外で微生物を着床させ
たものを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の廃水の処理方法。４上記微生物がアルコール醗酵菌を含むことを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載の廃水の処理方法。５上記石炭粒の使用量が５〜２５ｋｇ／ｍ３（曝
気槽）である特許請求の範囲番１項記載の廃水の処理方
法。６被処理廃水のＢＯＤ濃度が高くなるに応じて粒径の
大きい石炭又は活性炭の占有率を高くすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の廃水の処理方法。７被処理廃水のＢＯＤ濃度が３０００〜３００００ｐ
ｐｍであり、ＢＯＤ負荷３〜３０ｋｇ／ｍ３日で処理す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第６項記
載の廃水の処理方法。８ＢＯＤ濃度の高い廃水を、曝気槽中で曝気処理し
そのＢＯＤ濃度を低くする廃水の処理方法において、粒
径２〜５ｍｍのものの占有率が８０％以上で粒径の差異
０〜０．５ｍｍの範囲内のものの占有率が７０％以
下である粒度分布を有し且つ微生物の着床した、石炭（
但し、泥炭、炭素含有率８４％以上の瀝青炭及び無煙炭
を除く）又は活性炭を、上記曝気槽中を流動させ乍ら廃
水処理を行なう廃水処理方法の実施に用いる処理装置に
おける曝気槽であって、槽本体を、一対の長側壁及び一
対の短側壁と、それらに囲まれた底壁とで、上部を開口
して構成し、一方の長側壁の下方を、水平面に対して４
５°〜６０°の角度を有し且つ槽本体の開口部における
一対の長側壁間の巾ａと底壁の巾ｂとがｂ／ａ＝０．
５〜０．８となるような斜壁となし、また、散気管を、
他方の長側壁の底壁近傍の内側壁面に沿って設けたこと
を特徴とする廃水処理装置における曝気槽の構造。９ＢＯＤ濃度の高い廃水を、曝気槽中で曝気処理しそ
のＢＯＤ濃度を低くする廃水の処理方法において、粒径
２〜５ｍｍのものの占有率が８０％以上で粒径の差異Ｏ
〜０．５ｍｍの範囲内のものの占有率が７０％以下
である粒度分布を有し且つ微生物の着床した、石炭（但
し、泥炭、炭素含有率８４％以上の瀝青炭及び無煙炭を
除く）又は活性炭を、上記曝気槽中を流動させ乍ら廃水
処理を行なう廃水処理方法の実施に用いる処理装置にお
ける曝気槽であって、槽本体を、一対の長側壁及び一対
の短側壁と、それらに囲まれた、２つの底壁及びそれら
の底壁間に突設した流動調整突体とで、上部を開口して
構成し、上記流動調整突体は、一対の上記長側壁間の中
央部に縦設し、それぞれ一対の上記長側壁に相対向する
２つの斜壁で山形になしてあり、該斜壁がいずれも水平
面に対して４５°〜６０°の角度を有し且つ槽本体の開
口部における一対の長側壁間のｄ］ａ′と２つの底壁の
巾ｂ’，ｂ”とが２ｂ’／ａ’＝０．５〜０．８、２ｂ
”／ａ’＝０．５〜０．８となるように設けてあり、ま
た、散気管を、一対の上記長側壁それぞれの底壁近傍の
内側壁面に沿って設けたことを特徴とする廃水処理装置
における曝気槽の構造。１０上記槽本体の内側壁の高さｈと該槽本体の開口部
における一対の長側壁間の巾ａとがａ／ｈ＝０．４〜０
．８をなすことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
の曝気槽の構造。１１上記槽本体の内側壁の高さｈ′と該槽本体の開口
部における一対の長側壁間の巾ａ′とがａ’／２ｈ’＝
０．４〜０．８をなすことを特徴とする特許請求の範囲
第９項記載の曝気槽の構造。