排水処理の方法(活性汚泥法)

排水処理の方法(活性汚泥法)

有機性排水の処理には生物処理が最適です

好気性処理

好気性菌と呼ばれる酸素を必要とする微生物の代謝を利用する処理方式

嫌気性処理

嫌気性菌と呼ばれる酸素を必要としない微生物の代謝を利用する処理方式

好気処理は、ブロワーなどにより水中へ空気(酸素)を供給するため、動力が必要になりますが、嫌気処理と比べて処理が安定しており、管理が容易なため幅広く利用されております。

好気性処理のメカニズム

このように、好気性微生物の繁殖を人間がうまく調整しながら、管理・活用して汚水を浄化する
方法を活性汚泥法と呼びます。

生態系による排水処理

自然の生態系を創り出すことで、微生物による活動を維持し、
低コストで安全に排水処理を行います。

自然界と同じように、生態系を維持し何世代にもわたって安定的な活動を促す

微生物たちの営みを見てみよう

汚泥生物相の最下層、細菌類

言わずと知れた活性汚泥法の主役。彼らの不断の働きにより、排水は日夜処理されていきます。

汚泥生物相の中間層、中型原生動物

顕微鏡観察下で最も多様性を示す生物群。多様な彼らの性状を観察することにより、現在の汚泥の健康状態を判断することができ、水質管理の指標とすることができます。

汚泥生物相の最上位層。大型後生動物

汚泥生物界の最強捕食者集団。彼らの多様性が担保されているということは、その汚泥全体の健康状態が良好であるとの証であると考えることができます。

活性汚泥法

活性汚泥法の種類

上に述べた活性汚泥を活用した水の浄化方法(=活性汚泥法)では、最終的に汚泥生物と彼らが生活している環境水(=キレイな水)を分ける必要があります。この「キレイな水を得るための手法」の違いから、活性汚泥法は大きく二つの方法に分類することが出来ます。
一つは、汚泥生物を沈殿させ「上澄み液」を得る、標準活性汚泥法。
もう一つは、汚泥生物をフィルターで濾し取ってキレイな水を得る膜分離式活性汚泥法です。

標準活性汚泥法

「標準」と名が付くだけあって、最も広く使われている手法です。
汚泥生物は通常は水よりも少し重いので、「沈殿槽」と呼ばれる水槽に活性汚泥を静かに溜めておくと、汚泥生物だけが下に沈み「上澄み液」として処理水が得られます。
地球の重力によって汚泥生物と水を分ける方法ですので、処理水に若干の濁りが出ますが、上手に管理すれば問題となる事はありません。
ただし、活性汚泥の状態が悪いと、汚泥生物がうまく沈まない事も多く、上澄み液がなかなか得られない場合もあります。
この様に標準活性汚泥法では、「工場からの排水を環境基準まで処理する」事に加えて、「汚泥生物がよく沈むように調整する」という二つのハードルを飛び越える必要があります。
そのため、汚泥生物の状態をきめ細かく把握し、必要に応じて薬剤を添加しながら排水処理システム全体を慎重に管理する必要があります。

膜分離式活性汚泥法(MBR)

膜分離式とは、「膜」と呼ばれるフィルターを使って活性汚泥から汚泥生物だけを濾し取り「キレイな水だけを取り出す」という意味です。
膜が破れない限り、取り出された水に汚泥生物が混じる事は無いので水道水レベルの「まったく濁りのない水」を常に得ることが出来ます。
この方法を使えば「汚泥生物がよく沈むように調整する」必要がないため、排水を環境基準以下まで処理出来ていれば、活性汚泥の状態があまり良くない時にでも「透明な処理水」を得ることが出来ます。
この様に膜分離式活性汚泥法(M B R)は、標準活性汚泥法の難点を克服した方法と言えます。

弊社管理工場排水処理施設の風景

標準活性汚泥法

標準活性汚泥法のプロセスの一例

  • ①スクリーン・・・微生物が分解できない大きな残渣を取り除く(固体液体分離)
  • ②流量調整槽・・・常に一定の有機物を微生物に与えられるよう排水を一時貯蓄する
  • ③pH中和槽・・・pHを微生物の生育しやすい中性(7)付近に調整する
  • ④曝気槽・・・微生物が培養されている水槽に排水を入れて有機物(汚れ)を分解する
  • ⑤沈殿槽・・・活性汚泥と浄化された水とを静置して固定分離する
  • ⑥返送汚泥・・・沈殿槽に流れていった活性汚泥を曝気槽に戻して濃度を保つ
  • ⑦余剰汚泥・・・繁殖して増えすぎた活性汚泥を抜き取る(→脱水作業へ)

標準活性汚泥法での代表的なトラブル

処理水の白濁

バルキング

バルキング(膨化)

様々の原因により活性汚泥が沈みづらくなり固液分離が困難になる現象

例.沈殿槽での活性汚泥流出

倍率×100

【原因の一例】
糸状菌や放線菌という糸状の菌が異常繁殖し絡み合い体積が大きくなって沈まない状態。

放線菌油性バルキング

食品工場の排水処理において最もポピュラーなバルキング現象の一つ。
一般的に放線菌と呼ばれるバクテリアの一団が油脂を分解・利用しようとした際に粘性の強い物質を作成分泌することにより、発生する泡のことです。
排水処理施設に油分が流れ込んだ際に一気に顕在化する現象で、発泡により汚泥が沈降しなくなり、沈殿槽による処理では致命的な状態を引き起こしてしまいます。
放線菌自体は増殖力が強く、排水中の有機物の分解能も高い優秀な能力を持つバクテリアの一団ですが、バルキングの現象が起こると標準活性汚泥法がうまく働かなくなるため、対策をする必要があります。

放線菌油性バルキングを起こした曝気槽(弊社管理工場の例)

かなり汚泥が浮揚しており、水面のかなりの部分がバルキング汚泥に覆われている

標準活性汚泥法のバルキング原因と対策

運転・調整が困難な場合は、
「膜分離活性汚泥法」の導入を検討

納入実績

  • ・工場を増産し、排水処理が間に合わない
  • ・敷地が狭く、排水処理をコンパクトにしたい
  • ・処理水が悪化し、排水基準をオーバーしている
  • ・汚泥が沈まず、SSが流出する

特徴

  • 既存の設備を改修or一部時増設するだけで、排水処理量を平均2~3倍以上に増加可能です
    ※設備の条件によって処理量の増加には変動があります
  • 膜に対するケアは、月一度、数時間程度の膜洗浄作業を行うだけです
  • 膜によるフィルタリングのおかげで安定した水質の、透明な処理水を継続的に確保できます
  • 膜でフィルタリングされた処理水は、全く汚泥を含まないので、沈殿槽の処理水のようにSSが流出することはありません
  • 沈殿槽が必要なくなるため、沈殿処理特有の汚泥流出の心配に悩まされることがなくなります
  • 透明で環境にやさしい処理水(平均20℃以上)が得られるため、工場内の融雪や清掃などに広く中水利用することが可能です

処理水ピカピカ

省スペースの実現

膜分離活性汚泥法(MBR)のプロセスの一例

info_tel
info_reserve
TOP