ジメチルスルホキシド含有有機性排水の嫌気性処理方法
【課題】ジメチルスルホキシドと共にモノエタノールアミン、イソプロピルアルコール、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機物を含む排水を効率的に嫌気性処理して、ＴＯＣの低い高水質処理水を得る。
【解決手段】ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養して、特に増殖の遅い硫化メチルの分解にかかわる菌体を選択的に増殖させた後、排水処理を行うことにより、排水中のジメチルスルホキシドを効率的に分解処理することができる。
【解決手段】ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養して、特に増殖の遅い硫化メチルの分解にかかわる菌体を選択的に増殖させた後、排水処理を行うことにより、排水中のジメチルスルホキシドを効率的に分解処理することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルスルホキシド（ＣＨ３）２ＳＯ：ＤＭＳＯ）を副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法に係り、特に、増殖の遅いＤＭＳＯ分解菌を効率的に馴養してＤＭＳＯと共にモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）等の有機物を含む排水を効率的に嫌気性処理して、ＴＯＣの低い高水質処理水を得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造工場や液晶パネル製造工場においては、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含む洗浄剤や剥離剤が多く使用されるようになり、これらの工場から排出されるＤＭＳＯ含有排水の処理が重要となっている。
【０００３】
従来、ＤＭＳＯ含有排水の処理方法としては、
(1)活性汚泥による生物分解法
(2)オゾンや過酸化水素などの酸化剤を用いて分解する方法
(3)焼却処理方法
などが提案されてきた。しかし、(1)の活性汚泥法では、好気性条件を保てなくなるとメチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ：ＭＭ）や硫化水素（Ｈ２Ｓ）などの臭気性毒性ガスを発生するという問題が生じ、また、(2)の酸化剤による酸化分解法では、ＤＭＳＯの分解効率が悪く、反応に長時間を要し、ランニングコストもかかるという問題がある。また、(3)の焼却処理では、低濃度のＤＭＳＯ含有排水を処理できないなどの問題があった。このようなことから、ＤＭＳＯを用いる工場から排出されるＤＭＳＯ含有排水の多くは、廃棄物処理業者による引き取りにより処分されることもあった。
【０００４】
この問題を解決すべく、ＤＭＳＯ含有排水を嫌気槽（嫌気性生物処理槽）で嫌気性処理（嫌気性生物処理）した後、好気槽（好気性生物処理槽）で好気性処理（好気性生物処理）し、次いで固液分離処理して処理水を得るＤＭＳＯ含有排水の処理方法が提案されている（特開平６−９１２８９号公報）。この方法は、ＤＭＳＯを嫌気性処理により還元反応させて硫化メチル（（ＣＨ３）２Ｓ：ＤＭＳ、硫化ジメチルともいう。）とし、生成したＤＭＳを好気性処理によりＭＭ、Ｈ２Ｓを経て硫酸イオンにまで酸化分解するものであり、嫌気性処理と好気性処理との組み合わせで、ＤＭＳＯ含有排水を臭気発生の問題を引き起こすことなく、高い処理効率で、低コストに処理することができる。
【０００５】
一方で、近年、大量の洗浄水を使用する電子産業工場などでは、排出される有機物含有排水（有機性排水）を生物処理し、その処理水を純水製造の原料として再利用する水回収が進んでおり、生物処理水を純水製造の原料とするために、例えば、生物処理水を固液分離処理して菌体を分離した後、逆浸透膜分離装置で脱塩処理する方法（特開２００７−１７５５８２号公報）などが提案されている。このように生物処理水を逆浸透膜分離装置で処理する場合、特開平６−９１２８９号公報のようにＤＭＳＯを好気性処理によって硫酸イオンにまで酸化分解すると、水中のイオン量が増加するため、逆浸透膜分離装置に負荷がかかり、望ましくない。そこで、好気槽で曝気を行う好気性処理に代えて、生成する硫化水素をメタンとともにガスとして処理水から取り除くことができる嫌気性処理によってＤＭＳＯ含有排水を処理することが望まれる。嫌気性処理であれば、好気性処理のように好気槽で曝気を行うこともないため、たとえ中間体としてＭＭやＨ２Ｓ、ＤＭＳといた悪臭成分が生成したとしても大気中に放散されにくくなるという利点もある。
【特許文献１】特開平６−９１２８９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＤＭＳＯは馴養された菌体を用いることで生物分解が可能であり、好気、嫌気のいずれの条件においても生物処理可能である。この生物分解の過程では、好気、嫌気のいずれの条件においても、中間体として悪臭物質であるＤＭＳ、ＭＭが生成するため、これら中間体を蓄積させないように処理する必要がある。しかし、ＤＭＳＯの分解中間体であるＤＭＳを基質とする菌体は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）など、ＤＭＳＯ以外に電子産業工場排水に含まれることが多い有機物を基質とする菌体に比べ、増殖速度が遅い上に菌体への転換率も低いため、ＤＭＳＯ以外に、これらＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨなどの有機物を含む有機性排水を嫌気性処理した場合、ＤＭＳ分解菌が馴養されずに、処理水中に上述の悪臭物質の中間体が長期間に渡って残存し続けてしまうこととなる。
【０００７】
即ち、通常、現場で排水処理の運転を開始する際には、下水汚泥等の種汚泥を投入した生物処理槽に排水を通水して低い負荷から分解菌の馴養を始め、徐々に負荷を上げていき、目標とする負荷が得られるようになってから本稼働へと移していく。ところが、前述の如く、ＤＭＳ分解菌、即ちＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌は、電子産業工場排水中に含まれる他の成分であるＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物の分解菌に比べ、増殖速度が遅い上に菌体への転換率も低い。そのため、ＤＭＳＯは、ＤＭＳＯ分解菌（結合酸素を利用して有機物を分解する菌）により、速やかにＤＭＳに分解されるが、他のＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨなどの分解菌の馴養が進んでも、ＤＭＳ分解菌は、なかなか増殖せず、分解が進みにくい。したがって、ＤＭＳ分解菌の馴養は進まず、その状態でこれらの有機物を含有する排水を処理すると、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨは順調に分解が行われても、ＤＭＳＯの分解が十分ではなく、特に中間体であるＤＭＳ、ＭＭといった悪臭成分が生成して処理水質の悪化や臭気が問題となることがあった。また、ＤＭＳ分解菌の馴養が進むまで時間をかけて馴養するとなると、本格的な稼働が可能になるまでには多大な時間を要し、生産ライン工程にも影響を及ぼすという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ＤＭＳＯを副成分として含み、ＤＭＳＯ以外にＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物を含む有機性排水を効率的に嫌気性処理する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することにより、ＤＭＳＯ分解過程でとりわけ増殖の遅いＤＭＳ分解菌を選択的に増殖させた後、排水処理を行うことにより、排水中のＤＭＳＯを効率的に分解処理することができることを見出した。
【００１０】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであって、請求項１のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。
【００１１】
また、請求項２のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、該嫌気槽に投入した種汚泥を、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、該嫌気槽に前記有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、該嫌気槽に、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して前記有機性排水を嫌気性処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、予め、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養（メタン発酵）することにより、ＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌が選択的に増殖した馴養種汚泥を得、この馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することにより、ＤＭＳＯを副成分として含み、ＤＭＳＯ以外にＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物を含む有機性排水を効率的に嫌気性処理して、ＴＯＣ濃度が著しく低減された高水質の処理水を得ることができる。即ち、このようなＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液を用いて嫌気条件で汚泥を馴養（メタン発酵）した場合、ＤＭＳＯないしは中間体のＤＭＳが完全に分解されなければガスも発生しないため、ＤＭＳＯの分解中間体であるＤＭＳやＭＭがガス中に逃げてしまうこともなく、ＤＭＳＯ分解菌と、特に増殖の遅いＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌とを効率的に馴養することができる。
【００１４】
本発明の方法は、具体的には、ＤＭＳＯ含有有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理するに際し、嫌気槽に投入した種汚泥を、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、即ち、該馴養液を予め嫌気槽に通水して嫌気槽内の汚泥を馴養して、ＤＭＳＯの分解速度が当該ＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳＯ負荷に見合った値に達したところで、該嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することにより（請求項２）、或いは、嫌気槽に、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して、即ち、別途該馴養液で馴養して、ＤＭＳＯの分解速度がＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳＯの負荷に見合った値に達した馴養種汚泥を投入した嫌気槽にＤＭＳＯ含有有機性排水を供給して嫌気性処理することにより（請求項３）、容易に実施することができ、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始当初から高いＤＭＳＯ分解率を得、排水処理の立ち上げの短縮を図った上で高水質の処理水を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明において、処理対象とするＤＭＳＯ含有有機性排水は、前述の電子産業工場排水のように、副成分としてＤＭＳＯを含み、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといったＤＭＳＯやＤＭＳＯの分解中間体以外の有機物を含むことにより、そのままでは、ＤＭＳＯ分解菌やＤＭＳ分解菌の増殖が遅く、ＤＭＳＯの分解中間体の残留の問題のある排水であり、例えば、以下のような水質のものである。
ＴＯＣ ：５０〜２０００ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ ：０〜５００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ：１０〜１０００ｍｇ／Ｌ
ＭＥＡ、ＩＰＡ及びＴＭＡＨの１種又は２種以上：合計５０〜５０００ｍｇ／Ｌ
【００１７】
特に、本発明は、ＤＭＳＯに対して、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといったＤＭＳＯやＤＭＳＯの分解中間体以外の有機物を２重量倍以上含み、そのままでは、ＤＭＳＯの嫌気性処理が困難な排水に対して有効であり、このようなＤＭＳＯ含有有機性排水としては、半導体製造工場や液晶パネル製造工場などの電子産業工場排水が挙げられる。
【００１８】
本発明では、このようなＤＭＳＯ含有有機性排水を嫌気性処理するに当たり、予め、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養（メタン発酵）することにより、ＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌が選択的に増殖した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。
【００１９】
具体的には、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する嫌気槽に、下水汚泥等の種汚泥を投入し、この嫌気槽にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養し、槽内汚泥のＤＭＳ分解速度が処理するＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳ負荷に見合った値に達したところで、該嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水を開始する。或いは、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する嫌気槽に、別途ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液で馴養して、ＤＭＳの分解速度が当該ＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳの負荷に見合った値に達した馴養種汚泥を投入した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水を開始して嫌気性処理する。
【００２０】
このように、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で汚泥を馴養することにより、ＤＭＳＯ分解菌と、ＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解する、とりわけ増殖速度の遅いＤＭＳ分解菌を十分に増殖させて、ＤＭＳＯの分解に適した馴養汚泥を得ることができる。従って、このような馴養種汚泥を保持する嫌気槽にＤＭＳＯ含有有機性排水を通水することにより、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始当初から高いＤＭＳＯ分解率を得、排水処理の立ち上げの短縮を図った上で高水質の処理水を得ることができる。
【００２１】
ここで、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液とは、液中に含まれる有機物がＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とするものであり、具体的には、液中の有機物の５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上がＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳであるものである。なお、馴養液中のＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度としては特に制限はないが、通常、１００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度のものが用いられる。この馴養液は、工業用水や市水、或いは本発明によるＤＭＳＯ含有有機性排水の処理で得られる処理水や各種産業排水の処理水に、上述のＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度となるようにＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを溶解させて調製したものであっても良く、原水であるＤＭＳＯ含有有機性排水にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加してＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度を高めたものであっても良い。
種汚泥の馴養は、例えば、５０〜２００ｍｇ／Ｌ程度の低濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有液を供給して馴養した後、徐々にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度を高め、最終的に１０００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度の高濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有液を供給して馴養する方法も好適に採用することができる。
【００２２】
汚泥の馴養期間については特に制限はなく、目的とするＤＭＳＯ及びＤＭＳ分解速度が得られる程度であれば良いが、本発明においては、予め、嫌気槽内の汚泥を馴養した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する場合には、嫌気槽内の汚泥が、ＤＭＳの処理負荷として、０．０３〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、特に０．０５〜０．２ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ程度の処理能力を有するようになった後に、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水することが好ましい。
【００２３】
また、予め馴養した汚泥を嫌気槽に投入してＤＭＳＯ含有有機性排水の処理を行う場合は、汚泥の投入量によっても異なるが、ＤＭＳの処理負荷として、０．１〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、特に０．５〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ程度の処理能力に馴養した汚泥を、実際の嫌気槽のＤＭＳＯ負荷との関係で、当該馴養種汚泥の嫌気槽への投入量を決定して嫌気性処理を行うようにすることが好ましい。なお、この場合、馴養種汚泥は、嫌気槽に直接投入しても良く、嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気槽に供給するようにしても良い。
【００２４】
いずれの場合も、予め馴養する汚泥のＤＭＳ処理能力が高い程、ＤＭＳＯ含有有機性排水の処理開始当初からＤＭＳＯ及びＤＭＳを高効率で分解することができ、処理の立ち上げに要する時間を短縮することができるが、一方で、汚泥の馴養のための時間と費用を要することとなることから、嫌気槽のＤＭＳＯ負荷や必要とされる処理効率、処理水の採水開始時期（即ち、立ち上げ期間の短縮の程度）などに応じて、時間と費用の兼ね合いで汚泥の馴養の程度を適宜決定することが好ましい。
【００２５】
なお、嫌気槽に馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養する場合、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始に先立ち馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水期間中に、必要に応じて、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水と馴養液の通水とを切り換え、ＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理の途中で嫌気槽内汚泥を再度馴養するようにしても良い。
【００２６】
また、別途馴養した馴養種汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気性処理を行う場合においても、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始時にこの馴養種汚泥を添加した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理中に必要に応じて別途馴養した馴養種汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気槽内汚泥のＤＭＳ処理能力を高めるようにしても良い。
【００２７】
なお、本発明の方法は、具体的には、前述の如く、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水に先立ち、予め嫌気槽内の汚泥を馴養した後ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水したり、別途馴養した汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加することにより実施されるが、これらの方法に限らず、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水初期にＤＭＳＯ含有有機性排水にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加して、ＤＭＳＯ含有有機性排水を高濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有馴養液として汚泥の馴養を行い、その後ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加しないＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理するなどの方法で実施することもできる。
【実施例】
【００２８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２９】
［実施態様Ｉ：嫌気槽内汚泥の馴養］
＜実施例１＞
下記水質のＤＭＳＯ含有有機性排水を原水として、下記条件の嫌気槽にて嫌気性処理を行った後、下記の膜分離装置で固液分離して処理水を得る実験を行った。なお、膜分離装置の濃縮水は嫌気槽に循環した。
【００３０】
（原水水質）
ＴＯＣ：２００ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ：７０ｍｇ／Ｌ
有機物の組成
ＭＥＡ＝３００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ＝５０ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ＝１００ｍｇ／Ｌ
【００３１】
（嫌気槽）
水温：３５℃
実容量：５Ｌ
種汚泥：下水消化汚泥（ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌ）
槽内ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌを維持するように汚泥を引き抜き
【００３２】
（膜分離装置）
チューブラー形式の精密濾過膜（旭化成ケミカルズ社製「マイクローザＭＦ ＵＭＰ−１５３」）を装填したＭＦ膜分離装置
【００３３】
嫌気槽への原水の通水に先立ち、馴養液として下記表１に示すようにＤＭＳＯ濃度を徐々に増加させたＤＭＳＯ水溶液を０．５Ｌ／ｄａｙで嫌気槽に通水し、その後に原水を１５Ｌ／ｄａｙで通水した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
原水通水開始から５０日間の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を図１に示す。
【００３６】
＜比較例１＞
実施例１において、嫌気槽へのＤＭＳＯ水溶液の通水を行わず、当初から原水を通水したこと以外は同様にして処理を行った。
原水通水開始から５０日間の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を図１に示す。
【００３７】
図１より、次のことが分かる。
実施例１、比較例１ともに、原水通水開始後一週間程度でＭＥＡ、ＴＭＡＨに対する汚泥の馴養が進み、処理水のＴＯＣ濃度は急激に低下した。実施例１では８日目以降、処理水ＴＯＣ濃度は３ｍｇ／Ｌ以下で推移したのに対し、比較例１では１３〜１７ｍｇ／Ｌで推移し、それ以下に下がることはなかった。ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、比較例１の処理水中のＤＭＳ濃度は平均３３ｍｇ／Ｌであり、残存したＴＯＣ成分の大部分がＤＭＳＯの分解における中間体のＤＭＳであった。
この結果から、実施例１では、予め汚泥の馴養を行ったことにより、原水通水開始時には既にＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳ分解菌が増殖しており、ＭＥＡ、ＴＭＡＨの分解菌の増殖に伴って処理水質が良好となったのに対して、比較例１では、増殖の遅いＤＭＳＯの分解に関わる菌体の増殖が進まず、この結果、ＤＭＳの残留で処理水ＴＯＣが十分に下がらないことが考えられた。
【００３８】
［実施態様II：馴養種汚泥の添加］
＜実施例２＞
下記水質のＤＭＳＯ含有有機性排水を原水として、下記条件の嫌気槽にて嫌気性処理を行った後、下記の膜分離装置で固液分離して処理水を得る実験を行った。なお、膜分離装置の濃縮水は嫌気槽に循環した。
【００３９】
（原水水質）
ＴＯＣ：１８６ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ：７０ｍｇ／Ｌ
有機物の組成
ＭＥＡ＝３００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ＝５０ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ＝１００ｍｇ／Ｌ
【００４０】
（嫌気槽）
水温：３５℃
実容量：５Ｌ
種汚泥：下水消化汚泥（ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌ）
槽内ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌを維持するように汚泥を引き抜き
【００４１】
（膜分離装置）
チューブラー形式の精密濾過膜（旭化成ケミカルズ社製「マイクローザＭＦ ＵＭＰ−１５３」）を装填したＭＦ膜分離装置
【００４２】
原水の通水に先立ち、ＤＭＳＯをメタン発酵する微生物群として別途、馴養しておいたＤＭＳＯの汚泥負荷０．８ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙの能力を有する汚泥を嫌気槽に０．５Ｌ添加し、その後、原水を１５Ｌ／ｄａｙで通水した。
原水通水後の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を表２に示す。
【００４３】
＜比較例２＞
実施例２において、嫌気槽への馴養種汚泥の添加を行わずに原水を通水したこと以外は同様にして処理を行った。
原水通水後の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２より、次のことが分かる。
実施例２及び比較例２ともに、原水通水５日後までは時間の経過とともにＴＯＣ濃度が低下したが、１０日以降は実施例２で１．２〜１．５ｍｇ／Ｌと低い値を示したのに対し、比較例２では１２．２〜１５．０ｍｇ／Ｌと高い値を示した。ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、１０日後の比較例２のＴＯＣ成分は殆どがＤＭＳであることが分かった。
この結果から、原水の通水開始から５日後まではＭＥＡとＴＭＡＨの分解が進んでＴＯＣの低下がみられたが、比較例２ではＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳ分解菌の馴養が進まないため、１０日以降にＤＭＳＯ分解の中間体であるＤＭＳが残存したものと考えられる。これに対して、実施例２では、馴養が進んだ汚泥を投入したため、中間体の残存もなく、良好な水質の処理水が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１及び比較例１における処理水のＴＯＣ濃度の経時変化を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルスルホキシド（ＣＨ３）２ＳＯ：ＤＭＳＯ）を副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法に係り、特に、増殖の遅いＤＭＳＯ分解菌を効率的に馴養してＤＭＳＯと共にモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）等の有機物を含む排水を効率的に嫌気性処理して、ＴＯＣの低い高水質処理水を得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造工場や液晶パネル製造工場においては、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含む洗浄剤や剥離剤が多く使用されるようになり、これらの工場から排出されるＤＭＳＯ含有排水の処理が重要となっている。
【０００３】
従来、ＤＭＳＯ含有排水の処理方法としては、
(1)活性汚泥による生物分解法
(2)オゾンや過酸化水素などの酸化剤を用いて分解する方法
(3)焼却処理方法
などが提案されてきた。しかし、(1)の活性汚泥法では、好気性条件を保てなくなるとメチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ：ＭＭ）や硫化水素（Ｈ２Ｓ）などの臭気性毒性ガスを発生するという問題が生じ、また、(2)の酸化剤による酸化分解法では、ＤＭＳＯの分解効率が悪く、反応に長時間を要し、ランニングコストもかかるという問題がある。また、(3)の焼却処理では、低濃度のＤＭＳＯ含有排水を処理できないなどの問題があった。このようなことから、ＤＭＳＯを用いる工場から排出されるＤＭＳＯ含有排水の多くは、廃棄物処理業者による引き取りにより処分されることもあった。
【０００４】
この問題を解決すべく、ＤＭＳＯ含有排水を嫌気槽（嫌気性生物処理槽）で嫌気性処理（嫌気性生物処理）した後、好気槽（好気性生物処理槽）で好気性処理（好気性生物処理）し、次いで固液分離処理して処理水を得るＤＭＳＯ含有排水の処理方法が提案されている（特開平６−９１２８９号公報）。この方法は、ＤＭＳＯを嫌気性処理により還元反応させて硫化メチル（（ＣＨ３）２Ｓ：ＤＭＳ、硫化ジメチルともいう。）とし、生成したＤＭＳを好気性処理によりＭＭ、Ｈ２Ｓを経て硫酸イオンにまで酸化分解するものであり、嫌気性処理と好気性処理との組み合わせで、ＤＭＳＯ含有排水を臭気発生の問題を引き起こすことなく、高い処理効率で、低コストに処理することができる。
【０００５】
一方で、近年、大量の洗浄水を使用する電子産業工場などでは、排出される有機物含有排水（有機性排水）を生物処理し、その処理水を純水製造の原料として再利用する水回収が進んでおり、生物処理水を純水製造の原料とするために、例えば、生物処理水を固液分離処理して菌体を分離した後、逆浸透膜分離装置で脱塩処理する方法（特開２００７−１７５５８２号公報）などが提案されている。このように生物処理水を逆浸透膜分離装置で処理する場合、特開平６−９１２８９号公報のようにＤＭＳＯを好気性処理によって硫酸イオンにまで酸化分解すると、水中のイオン量が増加するため、逆浸透膜分離装置に負荷がかかり、望ましくない。そこで、好気槽で曝気を行う好気性処理に代えて、生成する硫化水素をメタンとともにガスとして処理水から取り除くことができる嫌気性処理によってＤＭＳＯ含有排水を処理することが望まれる。嫌気性処理であれば、好気性処理のように好気槽で曝気を行うこともないため、たとえ中間体としてＭＭやＨ２Ｓ、ＤＭＳといた悪臭成分が生成したとしても大気中に放散されにくくなるという利点もある。
【特許文献１】特開平６−９１２８９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＤＭＳＯは馴養された菌体を用いることで生物分解が可能であり、好気、嫌気のいずれの条件においても生物処理可能である。この生物分解の過程では、好気、嫌気のいずれの条件においても、中間体として悪臭物質であるＤＭＳ、ＭＭが生成するため、これら中間体を蓄積させないように処理する必要がある。しかし、ＤＭＳＯの分解中間体であるＤＭＳを基質とする菌体は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）など、ＤＭＳＯ以外に電子産業工場排水に含まれることが多い有機物を基質とする菌体に比べ、増殖速度が遅い上に菌体への転換率も低いため、ＤＭＳＯ以外に、これらＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨなどの有機物を含む有機性排水を嫌気性処理した場合、ＤＭＳ分解菌が馴養されずに、処理水中に上述の悪臭物質の中間体が長期間に渡って残存し続けてしまうこととなる。
【０００７】
即ち、通常、現場で排水処理の運転を開始する際には、下水汚泥等の種汚泥を投入した生物処理槽に排水を通水して低い負荷から分解菌の馴養を始め、徐々に負荷を上げていき、目標とする負荷が得られるようになってから本稼働へと移していく。ところが、前述の如く、ＤＭＳ分解菌、即ちＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌は、電子産業工場排水中に含まれる他の成分であるＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物の分解菌に比べ、増殖速度が遅い上に菌体への転換率も低い。そのため、ＤＭＳＯは、ＤＭＳＯ分解菌（結合酸素を利用して有機物を分解する菌）により、速やかにＤＭＳに分解されるが、他のＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨなどの分解菌の馴養が進んでも、ＤＭＳ分解菌は、なかなか増殖せず、分解が進みにくい。したがって、ＤＭＳ分解菌の馴養は進まず、その状態でこれらの有機物を含有する排水を処理すると、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨは順調に分解が行われても、ＤＭＳＯの分解が十分ではなく、特に中間体であるＤＭＳ、ＭＭといった悪臭成分が生成して処理水質の悪化や臭気が問題となることがあった。また、ＤＭＳ分解菌の馴養が進むまで時間をかけて馴養するとなると、本格的な稼働が可能になるまでには多大な時間を要し、生産ライン工程にも影響を及ぼすという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ＤＭＳＯを副成分として含み、ＤＭＳＯ以外にＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物を含む有機性排水を効率的に嫌気性処理する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することにより、ＤＭＳＯ分解過程でとりわけ増殖の遅いＤＭＳ分解菌を選択的に増殖させた後、排水処理を行うことにより、排水中のＤＭＳＯを効率的に分解処理することができることを見出した。
【００１０】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであって、請求項１のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。
【００１１】
また、請求項２のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、該嫌気槽に投入した種汚泥を、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、該嫌気槽に前記有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法は、ＤＭＳＯを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、該嫌気槽に、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して前記有機性排水を嫌気性処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、予め、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養（メタン発酵）することにより、ＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌が選択的に増殖した馴養種汚泥を得、この馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することにより、ＤＭＳＯを副成分として含み、ＤＭＳＯ以外にＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといった有機物を含む有機性排水を効率的に嫌気性処理して、ＴＯＣ濃度が著しく低減された高水質の処理水を得ることができる。即ち、このようなＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液を用いて嫌気条件で汚泥を馴養（メタン発酵）した場合、ＤＭＳＯないしは中間体のＤＭＳが完全に分解されなければガスも発生しないため、ＤＭＳＯの分解中間体であるＤＭＳやＭＭがガス中に逃げてしまうこともなく、ＤＭＳＯ分解菌と、特に増殖の遅いＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌とを効率的に馴養することができる。
【００１４】
本発明の方法は、具体的には、ＤＭＳＯ含有有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理するに際し、嫌気槽に投入した種汚泥を、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、即ち、該馴養液を予め嫌気槽に通水して嫌気槽内の汚泥を馴養して、ＤＭＳＯの分解速度が当該ＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳＯ負荷に見合った値に達したところで、該嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することにより（請求項２）、或いは、嫌気槽に、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して、即ち、別途該馴養液で馴養して、ＤＭＳＯの分解速度がＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳＯの負荷に見合った値に達した馴養種汚泥を投入した嫌気槽にＤＭＳＯ含有有機性排水を供給して嫌気性処理することにより（請求項３）、容易に実施することができ、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始当初から高いＤＭＳＯ分解率を得、排水処理の立ち上げの短縮を図った上で高水質の処理水を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明のＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明において、処理対象とするＤＭＳＯ含有有機性排水は、前述の電子産業工場排水のように、副成分としてＤＭＳＯを含み、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといったＤＭＳＯやＤＭＳＯの分解中間体以外の有機物を含むことにより、そのままでは、ＤＭＳＯ分解菌やＤＭＳ分解菌の増殖が遅く、ＤＭＳＯの分解中間体の残留の問題のある排水であり、例えば、以下のような水質のものである。
ＴＯＣ ：５０〜２０００ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ ：０〜５００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ：１０〜１０００ｍｇ／Ｌ
ＭＥＡ、ＩＰＡ及びＴＭＡＨの１種又は２種以上：合計５０〜５０００ｍｇ／Ｌ
【００１７】
特に、本発明は、ＤＭＳＯに対して、ＭＥＡ、ＩＰＡ、ＴＭＡＨといったＤＭＳＯやＤＭＳＯの分解中間体以外の有機物を２重量倍以上含み、そのままでは、ＤＭＳＯの嫌気性処理が困難な排水に対して有効であり、このようなＤＭＳＯ含有有機性排水としては、半導体製造工場や液晶パネル製造工場などの電子産業工場排水が挙げられる。
【００１８】
本発明では、このようなＤＭＳＯ含有有機性排水を嫌気性処理するに当たり、予め、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で馴養（メタン発酵）することにより、ＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解するＤＭＳ分解菌が選択的に増殖した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理する。
【００１９】
具体的には、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する嫌気槽に、下水汚泥等の種汚泥を投入し、この嫌気槽にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養し、槽内汚泥のＤＭＳ分解速度が処理するＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳ負荷に見合った値に達したところで、該嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水を開始する。或いは、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する嫌気槽に、別途ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液で馴養して、ＤＭＳの分解速度が当該ＤＭＳＯ含有有機性排水によるＤＭＳの負荷に見合った値に達した馴養種汚泥を投入した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水を開始して嫌気性処理する。
【００２０】
このように、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とした馴養液で汚泥を馴養することにより、ＤＭＳＯ分解菌と、ＤＭＳＯ分解菌によるＤＭＳＯの分解で生成したＤＭＳをメタンと硫化水素に分解する、とりわけ増殖速度の遅いＤＭＳ分解菌を十分に増殖させて、ＤＭＳＯの分解に適した馴養汚泥を得ることができる。従って、このような馴養種汚泥を保持する嫌気槽にＤＭＳＯ含有有機性排水を通水することにより、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始当初から高いＤＭＳＯ分解率を得、排水処理の立ち上げの短縮を図った上で高水質の処理水を得ることができる。
【００２１】
ここで、ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とする馴養液とは、液中に含まれる有機物がＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを主成分とするものであり、具体的には、液中の有機物の５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上がＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳであるものである。なお、馴養液中のＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度としては特に制限はないが、通常、１００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度のものが用いられる。この馴養液は、工業用水や市水、或いは本発明によるＤＭＳＯ含有有機性排水の処理で得られる処理水や各種産業排水の処理水に、上述のＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度となるようにＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを溶解させて調製したものであっても良く、原水であるＤＭＳＯ含有有機性排水にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加してＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度を高めたものであっても良い。
種汚泥の馴養は、例えば、５０〜２００ｍｇ／Ｌ程度の低濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有液を供給して馴養した後、徐々にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ濃度を高め、最終的に１０００〜３０００ｍｇ／Ｌ程度の高濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有液を供給して馴養する方法も好適に採用することができる。
【００２２】
汚泥の馴養期間については特に制限はなく、目的とするＤＭＳＯ及びＤＭＳ分解速度が得られる程度であれば良いが、本発明においては、予め、嫌気槽内の汚泥を馴養した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理する場合には、嫌気槽内の汚泥が、ＤＭＳの処理負荷として、０．０３〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、特に０．０５〜０．２ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ程度の処理能力を有するようになった後に、ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水することが好ましい。
【００２３】
また、予め馴養した汚泥を嫌気槽に投入してＤＭＳＯ含有有機性排水の処理を行う場合は、汚泥の投入量によっても異なるが、ＤＭＳの処理負荷として、０．１〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、特に０．５〜１．０ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ程度の処理能力に馴養した汚泥を、実際の嫌気槽のＤＭＳＯ負荷との関係で、当該馴養種汚泥の嫌気槽への投入量を決定して嫌気性処理を行うようにすることが好ましい。なお、この場合、馴養種汚泥は、嫌気槽に直接投入しても良く、嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気槽に供給するようにしても良い。
【００２４】
いずれの場合も、予め馴養する汚泥のＤＭＳ処理能力が高い程、ＤＭＳＯ含有有機性排水の処理開始当初からＤＭＳＯ及びＤＭＳを高効率で分解することができ、処理の立ち上げに要する時間を短縮することができるが、一方で、汚泥の馴養のための時間と費用を要することとなることから、嫌気槽のＤＭＳＯ負荷や必要とされる処理効率、処理水の採水開始時期（即ち、立ち上げ期間の短縮の程度）などに応じて、時間と費用の兼ね合いで汚泥の馴養の程度を適宜決定することが好ましい。
【００２５】
なお、嫌気槽に馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養する場合、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始に先立ち馴養液を通水して嫌気槽内の汚泥を馴養した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水期間中に、必要に応じて、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水と馴養液の通水とを切り換え、ＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理の途中で嫌気槽内汚泥を再度馴養するようにしても良い。
【００２６】
また、別途馴養した馴養種汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気性処理を行う場合においても、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水開始時にこの馴養種汚泥を添加した後、ＤＭＳＯ含有有機性排水の嫌気性処理中に必要に応じて別途馴養した馴養種汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加して嫌気槽内汚泥のＤＭＳ処理能力を高めるようにしても良い。
【００２７】
なお、本発明の方法は、具体的には、前述の如く、ＤＭＳＯ含有有機性排水の通水に先立ち、予め嫌気槽内の汚泥を馴養した後ＤＭＳＯ含有有機性排水を通水したり、別途馴養した汚泥を嫌気槽又は嫌気槽に通水されるＤＭＳＯ含有有機性排水に添加することにより実施されるが、これらの方法に限らず、嫌気槽へのＤＭＳＯ含有有機性排水の通水初期にＤＭＳＯ含有有機性排水にＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加して、ＤＭＳＯ含有有機性排水を高濃度ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳ含有馴養液として汚泥の馴養を行い、その後ＤＭＳＯ及び／又はＤＭＳを添加しないＤＭＳＯ含有有機性排水を通水して嫌気性処理するなどの方法で実施することもできる。
【実施例】
【００２８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２９】
［実施態様Ｉ：嫌気槽内汚泥の馴養］
＜実施例１＞
下記水質のＤＭＳＯ含有有機性排水を原水として、下記条件の嫌気槽にて嫌気性処理を行った後、下記の膜分離装置で固液分離して処理水を得る実験を行った。なお、膜分離装置の濃縮水は嫌気槽に循環した。
【００３０】
（原水水質）
ＴＯＣ：２００ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ：７０ｍｇ／Ｌ
有機物の組成
ＭＥＡ＝３００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ＝５０ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ＝１００ｍｇ／Ｌ
【００３１】
（嫌気槽）
水温：３５℃
実容量：５Ｌ
種汚泥：下水消化汚泥（ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌ）
槽内ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌを維持するように汚泥を引き抜き
【００３２】
（膜分離装置）
チューブラー形式の精密濾過膜（旭化成ケミカルズ社製「マイクローザＭＦ ＵＭＰ−１５３」）を装填したＭＦ膜分離装置
【００３３】
嫌気槽への原水の通水に先立ち、馴養液として下記表１に示すようにＤＭＳＯ濃度を徐々に増加させたＤＭＳＯ水溶液を０．５Ｌ／ｄａｙで嫌気槽に通水し、その後に原水を１５Ｌ／ｄａｙで通水した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
原水通水開始から５０日間の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を図１に示す。
【００３６】
＜比較例１＞
実施例１において、嫌気槽へのＤＭＳＯ水溶液の通水を行わず、当初から原水を通水したこと以外は同様にして処理を行った。
原水通水開始から５０日間の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を図１に示す。
【００３７】
図１より、次のことが分かる。
実施例１、比較例１ともに、原水通水開始後一週間程度でＭＥＡ、ＴＭＡＨに対する汚泥の馴養が進み、処理水のＴＯＣ濃度は急激に低下した。実施例１では８日目以降、処理水ＴＯＣ濃度は３ｍｇ／Ｌ以下で推移したのに対し、比較例１では１３〜１７ｍｇ／Ｌで推移し、それ以下に下がることはなかった。ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、比較例１の処理水中のＤＭＳ濃度は平均３３ｍｇ／Ｌであり、残存したＴＯＣ成分の大部分がＤＭＳＯの分解における中間体のＤＭＳであった。
この結果から、実施例１では、予め汚泥の馴養を行ったことにより、原水通水開始時には既にＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳ分解菌が増殖しており、ＭＥＡ、ＴＭＡＨの分解菌の増殖に伴って処理水質が良好となったのに対して、比較例１では、増殖の遅いＤＭＳＯの分解に関わる菌体の増殖が進まず、この結果、ＤＭＳの残留で処理水ＴＯＣが十分に下がらないことが考えられた。
【００３８】
［実施態様II：馴養種汚泥の添加］
＜実施例２＞
下記水質のＤＭＳＯ含有有機性排水を原水として、下記条件の嫌気槽にて嫌気性処理を行った後、下記の膜分離装置で固液分離して処理水を得る実験を行った。なお、膜分離装置の濃縮水は嫌気槽に循環した。
【００３９】
（原水水質）
ＴＯＣ：１８６ｍｇ／Ｌ
Ｔ−Ｎ：７０ｍｇ／Ｌ
有機物の組成
ＭＥＡ＝３００ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ＝５０ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ＝１００ｍｇ／Ｌ
【００４０】
（嫌気槽）
水温：３５℃
実容量：５Ｌ
種汚泥：下水消化汚泥（ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌ）
槽内ＶＳＳ１２，０００ｍｇ／Ｌを維持するように汚泥を引き抜き
【００４１】
（膜分離装置）
チューブラー形式の精密濾過膜（旭化成ケミカルズ社製「マイクローザＭＦ ＵＭＰ−１５３」）を装填したＭＦ膜分離装置
【００４２】
原水の通水に先立ち、ＤＭＳＯをメタン発酵する微生物群として別途、馴養しておいたＤＭＳＯの汚泥負荷０．８ｋｇ−ＣＯＤ／ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙの能力を有する汚泥を嫌気槽に０．５Ｌ添加し、その後、原水を１５Ｌ／ｄａｙで通水した。
原水通水後の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を表２に示す。
【００４３】
＜比較例２＞
実施例２において、嫌気槽への馴養種汚泥の添加を行わずに原水を通水したこと以外は同様にして処理を行った。
原水通水後の処理水（膜分離装置の透過水）のＴＯＣ濃度の経時変化を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２より、次のことが分かる。
実施例２及び比較例２ともに、原水通水５日後までは時間の経過とともにＴＯＣ濃度が低下したが、１０日以降は実施例２で１．２〜１．５ｍｇ／Ｌと低い値を示したのに対し、比較例２では１２．２〜１５．０ｍｇ／Ｌと高い値を示した。ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、１０日後の比較例２のＴＯＣ成分は殆どがＤＭＳであることが分かった。
この結果から、原水の通水開始から５日後まではＭＥＡとＴＭＡＨの分解が進んでＴＯＣの低下がみられたが、比較例２ではＤＭＳＯ分解菌及びＤＭＳ分解菌の馴養が進まないため、１０日以降にＤＭＳＯ分解の中間体であるＤＭＳが残存したものと考えられる。これに対して、実施例２では、馴養が進んだ汚泥を投入したため、中間体の残存もなく、良好な水質の処理水が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１及び比較例１における処理水のＴＯＣ濃度の経時変化を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、
ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することを特徴とするジメチルスルホキシド含有有機性排水の嫌気性処理方法。
【請求項２】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、
該嫌気槽に投入した種汚泥を、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、該嫌気槽に前記有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することを特徴とするジメチルスルホキシド含有有機性排水の嫌気性処理方法。
【請求項３】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、
該嫌気槽に、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して前記有機性排水を嫌気性処理することを特徴とする嫌気性処理方法。
【請求項１】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気性処理する方法において、
ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を用いて嫌気性処理することを特徴とするジメチルスルホキシド含有有機性排水の嫌気性処理方法。
【請求項２】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、
該嫌気槽に投入した種汚泥を、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養して馴養汚泥とした後、該嫌気槽に前記有機性排水の供給を開始して嫌気性処理することを特徴とするジメチルスルホキシド含有有機性排水の嫌気性処理方法。
【請求項３】
ジメチルスルホキシドを副成分として含む有機性排水を嫌気槽で嫌気性処理する方法において、
該嫌気槽に、ジメチルスルホキシド及び／又は硫化メチルを主成分とした馴養液で馴養した馴養種汚泥を投入して前記有機性排水を嫌気性処理することを特徴とする嫌気性処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１３７１４４（Ｐ２０１０−１３７１４４Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１４５３１（Ｐ２００８−３１４５３１）
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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