ろ過分離型バイオリアクターによる生活系排水の高度処理に関する研究

生活系排水の高度処理を目的として、限外ろ過膜や精密ろ過膜により活性汚泥の分離・濃縮を行う膜分離活性汚泥法の開発が進められている。本研究では、これら膜に代えて不織布をろ過分離材として利用し、水位差のみでろ過分離を行うろ過分離型バイオリアクターの開発を目的とした。実験室規模の不織布ろ過分離型バイオリアクターを作成し、汚濁物除去特性について実験的検討を行った。生物反応槽は、容量54Lの第1ばっ気槽と容量6Lの第2ばっ気槽から構成し、それぞれに有効面積0.10m^2の不織布ろ過モジュール3枚、有効面積0.05m^2の不織布モジュール2枚を浸漬して水位差7cmおよび2cm程度でろ過分離を行う構造とした。第1ばっ気槽は間欠ばっ気(ばっ気:ばっ気停止=3:1hr)、第2ばっ気槽は連続ばっ気とし、第2ばっ気槽水の一部は前段のばっ気槽に返送した。スキムミルクと塩化アンモニウムで調製した人工下水(BOD=400mg/L,T-N=35mg/L)を供給し、水理学学的滞留時間8時間(BOD負荷:0.4〜0.6kg-BOD/kg-MLSS)で操作した。第1槽においてMLSS約9000mg/Lの高濃度培養が達成された。ばっ気時には第1槽流出水にSSが認められ、第2槽において活性汚泥の蓄積が認められたが、第2槽流出水の平均SSは2.8mg/Lであった。第2槽内流出水の平均BODは4.6mg/Lと良好であった。窒素除去率は50%程度と低いものであったが、活性汚泥の高濃度化に伴うばっ気量の不足によって硝化が抑制されたことが原因であった。したがって、ばっ気方法の改善により窒素除去性能は向上するものと考える。流出水平均リン濃度は0.8mg/Lで、リン除去率は86%であった。

生活系排水の高度処理を目的として、限外ろ過膜や精密ろ過膜により活性汚泥の分離・濃縮を行う膜分離活性汚泥法の開発が進められている。本研究では、これら膜に代えて不織布をろ過分離材として利用し、水位差のみでろ過分離を行うろ過分離型バイオリアクターの開発を目的とした。実験室規模の不織布ろ過分離型バイオリアクターを作成し、汚濁物除去特性について実験的検討を行った。生物反応槽は、容量54Lの第1ばっ気槽と容量6Lの第2ばっ気槽から構成し、それぞれに有効面積0.10m^2の不織布ろ過モジュール3枚、有効面積0.05m^2の不織布モジュール2枚を浸漬して水位差7cmおよび2cm程度でろ過分離を行う構造とした。第1ばっ気槽は間欠ばっ気(ばっ気:ばっ気停止=3:1hr)、第2ばっ気槽は連続ばっ気とし、第2ばっ気槽水の一部は前段のばっ気槽に返送した。スキムミルクと塩化アンモニウムで調製した人工下水(BOD=400mg/L,T-N=35mg/L)を供給し、水理学学的滞留時間8時間(BOD負荷:0.4〜0.6kg-BOD/kg-MLSS)で操作した。第1槽においてMLSS約9000mg/Lの高濃度培養が達成された。ばっ気時には第1槽流出水にSSが認められ、第2槽において活性汚泥の蓄積が認められたが、第2槽流出水の平均SSは2.8mg/Lであった。第2槽内流出水の平均BODは4.6mg/Lと良好であった。窒素除去率は50%程度と低いものであったが、活性汚泥の高濃度化に伴うばっ気量の不足によって硝化が抑制されたことが原因であった。したがって、ばっ気方法の改善により窒素除去性能は向上するものと考える。流出水平均リン濃度は0.8mg/Lで、リン除去率は86%であった。