温室効果ガスと生物汚泥の排出が無い創エネルギー・高速排水処理システムの実用化研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555152
• Research Institution: Kure National College of Technology
• Principal Investigator: 山口 隆司 呉工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (10280447)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 霜崎 敏 コトブキ技研工業株式会社, 総合開発室, 次長
• Keywords: 都市下水 / 嫌気性生物処理 / メタン発酵 / メタン酸化菌 / 硫黄酸化細菌 / 硫酸塩還元細菌 / 低濃度排水 / 窒素除去

Research Abstract

前段UASB反応槽,後段好気性反応槽で構成する廃水処理装置(循環比2)を用い,実都市下水および低濃度人工廃水の連続処理実験を行った。その結果,以下の知見を得た。
1)実下水処理実験における,原水の硫酸塩含有割合は0.50 gS/gBODと比較的高いレベルであり,UASBには硫酸,塩還元細菌,好気槽には硫黄酸化細菌が増殖した。一方,UASB内のメタン生成活性は,酢酸基質,水素気質共に硫酸塩還元活性より低いレベルとなった。
2)都市下水のように流入BOD sに対する硫酸塩含有率が高くなりやすい低濃度廃水では,循環措置を施すことによって硫酸塩還元細菌と硫黄酸化細菌を利用した硫黄サイクルが活性化され,有機成分の除去が可能であることが分かった。実下水処理装置による連続処理実験(RUN2;設計HRT12 hr,UASB槽内温度17〜33℃)では,流入原水の平均全BOD濃度303mg/Lが処理水で13mg/Lまで処理できた。
3)低濃度人T.廃水の連続処理実験(R6;HRT 24時間,平均UASB槽内温度12.2℃,流入硫酸塩濃度100mgS/L)では,平均全COD除草率93%(平均全COD濃度30mg/L)を達成し,最終処理水の全BOD濃度20mg/L以下を得た。R6期間中のCODバランスをとると,流入CODの46%がUASB槽内で硫酸塩還元反応により除去され,45%が散水ろ床で除去される割合であった。
4)チオ硫酸酸化細菌の至適温度は25〜35℃間の中温域にあり,チオ硫酸酸化活性試験温度5℃の条件においても0.14 gS/gVSS/dayという活性が維持された。このことから硫黄酸化細菌が中温から低温までの条件下において廃水処理システムの硫化物酸化に寄与し得ることが分かった。

Research Products

• [Publications] H.Sumino T.Yamaguchi, A.Nagano, S.Simozaki, N.Araki, S.Yamazaki, H.Harada: "TREATMENT OF LOW STRENGTH WASTE WATER BY ACTIVATED SULFUR-REDOX ACTION AT LOW TEMPERATURES(低温条件下において硫黄酸化還元反応を活性化させた低濃度排水処理)"21st Century's COE The 1st International Symposium Green Energy Revolution. 124-124 (2003)
• [Publications] 文後佳久, 山口隆司, 市坪誠, 山崎慎一, 荒木信夫, 原田秀樹, 長野晃弘: "嫌気性反応器とスポンジリアクターを組み合わせたシステムによる低温廃水処理"第55回土木学会中国支部研究発表会発表概要集. 619-620 (2003)
• [Publications] 文後佳久, 谷川大輔, 山口隆司, 山崎慎一, 荒木信夫, 原田秀樹, 長野晃弘: "硫黄の酸化還元プロセスによる低温排水処理特性"第40回環境工学研究フォーラム講演集. 76-78 (2003)
• [Publications] 角野晴彦, 山口隆司, 長野晃弘, 山崎慎一, 荒木信夫, 原田秀樹: "UASBと好気槽による硫黄サイクル活性型の低温低濃度排水処理"用水と廃水. 46(2). 72-78 (2004)
• [Publications] 文後佳久, 大野沙紀, 山本太一, 山口隆司, 角野晴彦, 長野晃弘, 荒木信夫, 山崎慎一, 原田秀樹: "上向流嫌気性反応槽及び散水ろ床を組み合わせたシステムによる低温排水処理に関する研究"第38回日本水環境学会年会講演集. 253-253 (2004)