成果報告書詳細
管理番号100013493
タイトル平成15年度-平成19年度成果報告書 平成15年度採択産業技術研究助成事業 03B68004c 嫌気性生物膜の高度利用による排水処理技術 平成19年度最終
公開日2009/3/27
報告書年度2003 - 2007
委託先名独立行政法人国立環境研究所珠坪一晃
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約2系列の生物膜流動型リアクター(グラニュール汚泥床法)による低濃度排水(600-800mgCOD/L)の連続処理実験を20℃条件下で行い、排水有機物組成(排水の糖含有率)が、排水処理性能や保持生物膜(汚泥)の性状等に及ぼす影響を評価した。その結果、糖を主成分とする排水の処理(系列4)では、酸生成細菌の集積化が確認され、それに伴う汚泥性状の悪化(汚泥の肥大化、沈降性の悪化)と水質低下が観察された。一方、低級脂肪酸を主成分とする排水の処理(系列5)では、単純な組成の排水を供給したにも関わらず、良好な物性の汚泥を保持可能であった。グラニュール汚泥床法による低濃度排水処理では排水の糖含有率が高い場合、汚泥保持能低下に伴う処理性能の悪化が生じる可能性が示され、酸生成槽の設置などの対策が必要であると考えられる。グラニュール汚泥床法と無曝気型好気処理法(DHS)の組み合わせによる実低濃度排水(製糖排水)の連続処理実験を行った。運転開始初期は、pHの低下や窒素源の不足からグラニュール汚泥床での有機物除去性能は不安定であったが、排水へのpH緩衝剤、窒素源の添加により処理性能は向上した。最終的に本提案システムは、水温20℃、流入排水濃度500mgCOD/L、処理時間3時間(前段2時間、後段1時間)で、全COD除去率90%(前段のみでは85%)の高効率処理を達成し、実排水への適用が可能であることが証明された。ろ床型のメタン発酵法(AnDHS)については、スケールアップを考慮した担体(ランダム充填)を利用し、実下水処理実験を継続した。活性評価試験の結果、AnDHSにおける酢酸消費速度は比較対照のUASB法を上回ったが、固形物の酸生成はUASB法の方が勝っていた。AnDHSによる下水処理では、短絡流を防止し、担体保持微生物を有効活用するための装置開発(運転条件の最適化)が必要である。
英文要約To investigate the influence of sugar content of feed on the physical & microbial properties of granular sludge, two lab-scale granular sludge bed reactors were operated at 20°C. The sugar content of feed was changed to 90% for R4 reactor and 0% (volatile fatty acid: VFA, 90%) for R5, respectively. After that, deterioration of settleability of granular sludge in the sugar-fed reactor (R4) was observed. We confirmed the out growth of acid forming bacteria in R1 sludge by microbial structure analysis. In contrast, both process performance and physical property of retained sludge were well maintained in VFA-fed reactor (R5). Therefore, to apply the granular sludge bed reactor for sugar-based industrial wastewater, the pre-acidification process is recommended for keeping the stable reactor operation at ambient temperature. The process performance of proposed system (combination of granular sludge bed and down-flow hanging sponge:DHS) for treatment of real low strength wastewater (sugar refinery wastewater) was investigated. The wastewater temperature and concentration were set to 20°C and 500 mgCOD/L. This system archived the superior COD removal efficiency (90%) at treatment time of 3 hours (granular sludge bed 2 hours, DHS 1 hour). We conclude that proposed system is feasible for low strength wastewater treatment. Operation of anaerobic DHS (AnDHS) reactor for sewage treatment was continued. As a results of batch feed experiment, the retained sludge possessed high mehanogenic activity for acetate as compared with conventional UASB reactor. However, biodegradation of solid organic compounds was prominent in UASB reactor. For efficient operation of AnDHS reactor, modification of operational mode (or reactor configuration) is necessary to keep the actual retention time of wastewater in sponge media.
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