着色廃水処理方法及び当該方法に使用する着色廃水処理装置
【課題】微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法及び当該方法に使用する着色廃水処理装置を提供する。
【解決手段】着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、この着色物質分解菌で着色物質を分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを組み合わせて、好気処理槽の好気性雰囲気を維持するために、好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の空気を供給する曝気処理を行い、また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と、好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との間に式（１）：Ｘ／Ｗ≧１．１、及び式（２）：２Ｘ≦Ｙ≦４Ｘ、の関係を満足する。
【解決手段】着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、この着色物質分解菌で着色物質を分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを組み合わせて、好気処理槽の好気性雰囲気を維持するために、好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の空気を供給する曝気処理を行い、また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と、好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との間に式（１）：Ｘ／Ｗ≧１．１、及び式（２）：２Ｘ≦Ｙ≦４Ｘ、の関係を満足する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理方法及び当
該方法に使用する着色廃水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場の廃水には着色したものが多く存在する。中でも、繊維染色工場の廃水には、染料などの着色物質が多く含まれている。一般に、繊維染色工場の廃水は、精練工程、染色工程及び仕上げ工程からの廃水の混合物であり、多くの化学物質を含んでいる。このことから、繊維染色工場の廃水は、環境負荷を表す化学的酸素要求量（ＣＯＤ）や生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）が高い廃水である。従って、繊維染色工場の廃水は、従来から凝集沈殿処理、加圧浮上処理及び活性汚泥処理などを組み合わせた廃水処理工程によって処理された後、繊維染色工場から放流水として排出される。
【０００３】
しかし、繊維染色工場の廃水に含まれる染料は、低濃度においても着色度が高く、可溶性物質でもあり、最も脱色処理が困難な物質とされている。従って、従来の廃水処理工程では、これら染料の脱色は非常に難しく、繊維染色工場から排出される着色した排出水による環境汚染が問題となっている。例えば、和歌山市で平成３年（１９９１年）１０月に制定された「和歌山市排出水の色等規制条例」では、生産工場の排出口から排出される排出水の着色度を１２０以下であって、平均を８０にすることが要求されている。ここで、着色度８０とは、排出水を８０倍まで希釈したときに蒸留水と同等の透明度を有することをいう。
【０００４】
上記問題に対して、下記特許文献１には、アゾ系染料による着色を消去若しくは低減する能力を有する微生物を用いた着色排水の脱色処理方法及びその処理装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９９８０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の方法及び装置においては、上記微生物を担持した固定化担体、例えば、活性炭、多孔性セラミックス、シリカゲル、ガラスビーズ、セルロース発泡体などを用いなければならない。このように、固定化担体を用いると、当該固定化担体に微生物を担持するための工程が煩雑となる問題がある。また、固定化担体などのコストが余分にかかるという問題がある。更に、上記方法及び装置においては、上記微生物を担持した固定化担体を充填したカラムを使用するので、着色排水の脱色に長時間を要し、着色物質を効率よく脱色することができないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記着色廃水処理方法に使用する着色廃水処理装置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】
【０００８】
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、上記特許文献１に使用される微生物のうち特定の一種を利用して、被処理水への空気吐出量を所定の範囲とした曝気処理を行って上記微生物を増殖する好気処理工程と、当該微生物で着色物質を脱色する嫌気処理工程とを組み合わせた。また、これらの好気処理槽の容量と嫌気処理槽の容量との比率を一定の範囲以内とし、且つ、好気処理槽への被処理水の流入量を調整した。このことにより、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することができることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００９】
即ち、本発明は、請求項１の記載によると、
好気処理槽と嫌気処理槽とを組み合わせて着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理する着色廃水処理方法であって、
上記好気処理槽において、
上記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理工程と、
この好気処理工程後に上記嫌気処理槽において、
上記好気処理槽から流入する上記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で上記着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理工程とを備えて、
上記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
上記好気処理工程において、上記好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために、上記好気処理槽内に空気を供給する曝気処理を行い、
この曝気処理による空気吐出量は、上記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であって、
上記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、上記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、上記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（１）及び式（２）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
を満足することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、着色廃水を含有する被処理水を処理するにあたり、まず、好気処理工程において、着色物質分解菌のＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために曝気処理を行う。この曝気処理による空気吐出量を好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にすることにより、被処理水の溶存酸素量（ＤＯ）を所定の範囲（後述する）に維持することができる。このことにより、好気処理工程において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００１１】
また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（１）を満足することにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が１．１時間以上と十分に確保される。このことにより、好気処理工程において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００１２】
次に、嫌気処理工程において、被処理水中の着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（１）を満足し、更に、好気処理槽の容量Ｘと嫌気処理槽の容量Ｙとの関係が式（２）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理工程において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００１３】
よって、請求項１に記載の発明においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することができる。
【００１４】
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の着色廃水処理方法であって、
上記嫌気処理工程において、上記嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は、−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内に調整することにより、上記着色物質分解菌による着色物質の分解が促進される。このことにより、嫌気処理工程において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。よって、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項１又は２に記載の着色廃水処理方法であって、
上記好気処理工程において、上記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、上記嫌気処理工程後に上記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を上記好気処理槽に返送するようにして、
上記好気処理槽に流入する被処理水の上記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される上記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（３）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
を満足することを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を好気処理槽に返送する。この返送により、嫌気処理槽での着色物質の分解で馴養された上記着色物質分解菌が好気処理槽に戻される。このことにより、好気処理槽において、着色物質の分解効果に優れた上記着色物質分解菌の増殖が図られる。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が式（３）を満足することにより、請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項４の記載によると、
着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理装置であって、
上記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、
この好気処理槽の下流部に連設されて、上記好気処理槽から流入する上記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で上記着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを備えて、
上記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
上記好気処理槽は、その内部に空気を供給する曝気手段を具備しており、
この曝気手段は、上記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内の空気吐出量を有しており、
上記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、上記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、上記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（４）及び式（５）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（４）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（５）
を満足することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、まず、上流部に位置する好気処理槽において、着色物質分解菌のＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽が具備する曝気手段からの空気吐出量が好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であることにより、被処理水の溶存酸素量（ＤＯ）を所定の範囲（後述する）に維持することができる。このことにより、好気処理槽において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００２０】
また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（４）を満足することにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が１．１時間以上と十分に確保される。このことにより、好気処理槽において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００２１】
次に、下流部に位置する嫌気処理槽において、被処理水中の着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（４）を満足し、更に、好気処理槽の容量Ｘと嫌気処理槽の容量Ｙとの関係が式（５）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理槽において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００２２】
よって、請求項４に記載の発明においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明は、請求項５の記載によると、請求項４に記載の着色廃水処理装置であって、
上記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、上記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を上記好気処理槽に返送する返送手段を備えて、
この返送手段は、上記好気処理槽に流入する被処理水の上記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される上記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（６）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（６）
を満足するように上記嫌気処理槽から上記被処理水を返送することを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を返送手段により好気処理槽に返送する。この返送により、嫌気処理槽での着色物質の分解で馴養された上記着色物質分解菌が好気処理槽に戻される。このことにより、好気処理槽において、着色物質の分解効果に優れた上記着色物質分解菌の増殖が図られる。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が式（６）を満足することにより、請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る着色廃水処理装置の一実施形態を示す概要図である。
【図２】実施例１〜３において、好気処理槽１ｍ3当りの空気吐出量と脱色率との関係を示す関係図である。
【図３】実施例１〜３において、好気処理槽１ｍ3当りの空気吐出量と好気処理槽の溶存酸素量（ＤＯ）との関係を示す関係図である。
【図４】実施例２及び４〜６において、好気処理槽の滞留時間と脱色率との関係を示す関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本実施形態は、本発明に係る着色廃水処理方法及び当該方法に使用する着色廃水処理装置用いて繊維染色廃水の脱色処理を行うものである。
【００２７】
一般に、繊維染色廃水は、上述のように、精練工程、染色工程及び仕上げ工程からの廃水の混合物であり、多くの化学物質を含んでいる。例えば、精練工程からは、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、澱粉などの糊剤や、苛性ソーダ、酸化剤、酵素、各種界面活性剤などの糊抜き剤或いは精練剤が排出される。染色工程からは、反応性染料、分散染料、酸性染料など繊維の染色に利用されなかった各種染料や、各種無機塩類、尿素などの窒素化合物、各種界面活性剤などの染色助剤或いは洗浄剤が排出される。また、仕上げ工程からは、各種油剤、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの各種仕上げ剤が排出される。
【００２８】
なお、本実施形態は、繊維染色廃水を脱色処理してその着色度を低減するものである。よって、本実施形態は、繊維染色廃水に含まれる各種物質のうち、特に染料の脱色処理を図るものである。ここで、繊維染色廃水は、各種系統の染料を含んでおり、これらの染料には、モノアゾ系、ポリアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、ホルマザン系又はジオキサジン系などの各種染料がある。また、繊維染色廃水は、各種系統の染料を含み、また、同一系統の染料であっても、種々の色相及び構造を有する多くの染料を含んでいる。
【００２９】
一方、本発明には、着色物質分解菌としてバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）（以下、「バチルスＯＹ１−２」という）を使用する。このバチルスＯＹ１−２は、上述のように、上記特許文献１において、アゾ系染料による着色を消去或いは低減する能力を有する微生物の１種として挙げられている。このバチルスＯＹ１−２は、平成４年（１９９２年）８月２０日に通産省工業技術院微生物工業技術研究所において日本国に寄託され（受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−１３１１８）、その後、平成７年（１９９５年）１０月１６日に原寄託よりブダペスト条約に基づいて通産省工業技術院生命工学工業技術研究所（現、経産省産業技術総合研究所特許生物寄託センター）において国際寄託されている（受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）。
【００３０】
このバチルスＯＹ１−２は、上記特許文献１によると、アゾ系染料に対して強い活性を示すとされている。しかし、上述のように、繊維染色廃水は、各種系統且つ各種構造の染料を含んでおり、アゾ系染料のみを対象とすることはできない。ここで、バチルスＯＹ１−２は、バチルス菌の１菌株であり、他の微生物と同様、アゾ系染料以外の他の染料や、染料以外の他の有機物質に対しても通常の活性を有するものである。本発明においては、バチルスＯＹ１−２を採用するが、このことにより、特にアゾ系染料のみを対象とするものではなく、各種系統且つ各種構造の染料或いは他の有機物質を分解し、結果として、繊維染色廃水の脱色処理が実用的に可能であることを確認した。
【００３１】
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図１において、着色廃水処理装置Ａは、ｐＨ調整槽Ｂと好気処理槽Ｃと嫌気処理槽Ｄとを備えている。ｐＨ調整槽Ｂは、廃水供給配管１を介して供給される着色廃水を内部に滞留し、この着色廃水のｐＨ値を好ましくはｐＨ＝５〜８、より好ましくはｐＨ＝７〜８に調整する。また、このｐＨ調整槽Ｂにおいて、着色廃水の温度をバチルスＯＹ１−２の増殖に適した温度、好ましくは、３０〜４０（℃）に調整する。このことにより、続く好気処理槽ＣにおけるバチルスＯＹ１−２の増殖、及び、嫌気処理槽Ｄにおける着色物質の脱色を効率よく行うことができる。
【００３２】
好気処理槽Ｃは、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽から着色廃水の供給を受ける。このとき、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水（嫌気汚泥を含む）の一部が被処理水返送配管３を介して廃水供給配管２の着色廃水に合流するようにしてもよい。この返送により、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水は、廃水供給配管２を介して供給される着色廃水と被処理水返送配管３を介して返送される被処理水とが混合されている。なお、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の返送を行わない場合には、好気処理槽Ｃに供給される被処理水は、廃水供給配管２及び被処理水供給配管４を介して供給される着色廃水のみとなる。この放流水の返送に関しては、後ほど詳述する。
【００３３】
次に、好気処理槽Ｃは、被処理水供給配管４を介して供給される被処理水を内部に滞留し、バチルスＯＹ１−２の増殖を行うために被処理水の好気処理を行う。ここで、好気処理槽Ｃの被処理水は、バチルスＯＹ１−２を含有する。このバチルスＯＹ１−２は、適正な好気性雰囲気で良好に増殖し、嫌気性雰囲気に比べ１０倍ほどの速度で増殖する。
【００３４】
ここで、着色廃水処理装置Ａは連続運転され、好気処理槽Ｃでは常にバチルスＯＹ１−２が増殖を繰り返している。従って、着色廃水処理装置Ａの運転開始当初にのみ所定量のバチルスＯＹ１−２の種菌を好気処理槽Ｃに投入すれば、その後のバチルスＯＹ１−２の追加投入は原則として不要である。また、嫌気処理槽Ｄから被処理水を返送する場合には、嫌気処理で馴養されたバチルスＯＹ１−２が更に好気処理槽Ｃに投入されることになる。
【００３５】
また、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水は、多くの有機物質を含有するのでその化学的酸素要求量（以下、「ＣＯＤ」という）や生物学的酸素要求量（以下、「ＢＯＤ」という）が高く、そのままではバチルスＯＹ１−２を良好に増殖することができない。そこで、好気処理槽Ｃは、曝気装置Ｅを備えている。この曝気装置Ｅは、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水に適切な量の空気を供給し、当該被処理水の好気性雰囲気を維持する。本実施形態において採用される曝気装置Ｅは、通常の廃水処理装置で使用されるものでよい。
【００３６】
このように、曝気装置Ｅは、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水に空気を供給しバチルスＯＹ１−２の増殖を図る。この曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃに供給する空気の吐出量は、好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内となるようにする。このことにより、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水中の溶存酸素量（以下、「ＤＯ」という）を２（ｍｇ／Ｌ）を超えない量に調整することができる。
【００３７】
空気吐出量が０．０５（ｍ3／分）より少ない場合には、バチルスＯＹ１−２の増殖に必要な酸素量が確保できず、バチルスＯＹ１−２の増殖が抑えられる。このことにより、被処理水中のバチルスＯＹ１−２の菌数が少なくなり、バチルスＯＹ１−２の増殖に消費される酸素量が減少する。そのため、却って被処理水中のＤＯが上がり、２（ｍｇ／Ｌ）を超えることとなる。逆に、空気吐出量が０．２（ｍ3／分）より多い場合には、ＤＯが非常に高くなり、好気処理槽Ｃから嫌気処理槽Ｄに流入する空気量が多くなる。従って、上記いずれの場合においても、嫌気処理槽Ｄの嫌気雰囲気を十分に維持することができず、脱色処理が阻害される。
【００３８】
また、好気処理槽ＣでのバチルスＯＹ１−２の増殖を効率よく行うためには、曝気装置Ｅからの空気吐出量を調整すると共に、好気処理槽Ｃでの被処理水の滞留時間を確保することが重要である。ここで、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と好気処理槽Ｃの容量Ｘ（Ｌ）とは、上述のように、式（１）の関係にあることが必要である。
【００３９】
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
この式（１）の関係を満足することにより、被処理水の好気処理槽Ｃにおける滞留時間は、少なくとも１．１時間以上の時間とすることができる。このことにより、好気処理槽Ｃでの被処理水の滞留時間が十分に確保され、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００４０】
嫌気処理槽Ｄは、被処理水供給配管５を介して供給される被処理水を内部に滞留し、空気を遮断してその内部に滞留する被処理水の嫌気処理を行う。ここで、被処理水供給配管５を介して供給される被処理水の流入量は、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と同量である。
【００４１】
ここで、嫌気処理槽Ｄの被処理水は、好気処理槽Ｃで増殖されたバチルスＯＹ１−２を多く含有している。このバチルスＯＹ１−２は、嫌気性雰囲気においては、上述のように増殖が抑えられ、逆に、着色物質の脱色を盛んに行うようになる。また、好気処理槽Ｃから流入する被処理水は、そのＤＯを２（ｍｇ／Ｌ）以下に調整されている。従って、この被処理水は、嫌気処理槽Ｄに流入すると速やかに嫌気性雰囲気に移行することができる。
【００４２】
また、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の脱色を効率よく行うためには、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間を確保することが重要である。ここで、被処理水供給配管５を介して嫌気処理槽Ｄに供給される被処理水の流入量は、上述のように、好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と同量であり、また、好気処理槽Ｃの容量Ｘ（Ｌ）と嫌気処理槽Ｄの容量Ｙ（Ｌ）とは、上述のように、式（２）の関係にあることが必要である。
【００４３】
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
この式（２）の関係を満足することにより、嫌気処理槽Ｄの容量Ｙは、好気処理槽Ｃの容量Ｘの２倍〜４倍の大きさを持つこととなる。このことに加え、上記式（１）の関係から、被処理水の嫌気処理槽Ｄにおける滞留時間は、２．２時間〜４．４時間の範囲以内にすることができる。このことにより、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間が十分に確保され、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００４４】
嫌気処理槽Ｄの容量Ｙが好気処理槽Ｃの容量Ｘの２倍より小さい場合には、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間が十分に確保されず、被処理水は、着色物質の脱色が不十分なまま放流される。逆に、嫌気処理槽Ｄの容量Ｙが好気処理槽Ｃの容量Ｘの４倍より大きい場合には、嫌気処理槽Ｄの滞留時間が長くなって過度の嫌気状態を生じ、また、嫌気処理槽Ｄが非常に大きくなって設備費用が増大する。
【００４５】
なお、好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄは、いずれも、上記式（１）及び式（２）を満足する限り、単槽で構成されてもよく、また、多槽で構成されてもよい。一般には、多槽で構成された方が流入する被処理水の流量の変動などの外部要因の影響を受けにくい。図１に示す着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃを単槽、嫌気処理槽Ｄを２槽にして構成されている。
【００４６】
また、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の脱色を効率よく行うためには、嫌気処理槽Ｄの被処理水の酸化還元電位（以下、「ＯＲＰ」という）を−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内に調整することが好ましい。ＯＲＰが、−２８０（ｍＶ）より大きな場合（ＯＲＰ＞−２８０）には、脱色に必要なバチルスＯＹ１−２の菌数が確保できない場合があり脱色処理の速度が遅くなる。逆に、ＯＲＰが、−４００（ｍＶ）より小さな場合（−４００＞ＯＲＰ）には、硫酸還元菌が生成しやすくなり、脱色処理が阻害される場合があり、また、硫化水素や硫酸の生成による金属などの腐食が問題となる場合がある。
【００４７】
このようにして、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水は、放流水として放流水排出配管６を介して着色廃水処理装置Ａの外部に排出される。このとき、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部は、上述のように、嫌気処理槽Ｄに連結された被処理水返送配管３及び被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに返送される。
【００４８】
嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送する理由は、以下の通りである。好気処理及び嫌気処理された後の被処理水は、多くの嫌気汚泥を含んでいる。この嫌気汚泥の中には、多くのバチルスＯＹ１−２とこの菌によって分解された多くの有機物質が含まれている。そこで、被処理水の返送により、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃに戻される。このことにより、好気処理槽Ｃにおいて着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２の増殖が図られる。
【００４９】
また、被処理水中に含有される各種有機物質は、好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄで分解されて分子量が小さくなり、これらの有機物質は、返送された好気処理槽ＣにおいてバチルスＯＹ１−２の栄養成分として有効に働き、バチルスＯＹ１−２の増殖を促進する。
【００５０】
ここで、被処理水返送配管３を介して嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃに返送される被処理水の返送量は、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）の４０（％）を超えない量であることが好ましい。すなわち、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）とは、上述のように、式（３）の関係にあることが好ましい。
【００５１】
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
この式（３）の関係を満足することにより、着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２を効率よく増殖することができる。このことにより、着色廃水処理装置Ａにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００５２】
被処理水の返送量が着色廃水の流入量Ｚの４０（％）を超える場合（Ｗ＞１．４Ｚ）には、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の量が多くなり、また、被処理水中の着色物質の量が少なくなって、着色廃水処理装置Ａの脱色効率が悪くなる。なお、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の返送を行わない場合には、好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗは、着色廃水の流入量Ｚと同一となり、Ｗ＝Ｚとなる。
【実施例１】
【００５３】
次に、上記実施形態において構成された着色廃水処理装置Ａを繊維染色工場に設置し、当該工場の実際の染色廃水（以下、「原水」という）を用いて、着色廃水の脱色効果を確認した。
（実施例１〜３）
着色廃水処理装置Ａにおいて、ｐＨ調整槽Ｂの容量を４０（Ｌ）、好気処理槽Ｃの容量を４０（Ｌ）、嫌気処理槽Ｄの容量を１６０（Ｌ）とし、ｐＨ調整槽Ｂにおいて、原水のｐＨを７〜８、水温を３０（℃）に調整した。
【００５４】
実施例１〜３においては、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚを２５（Ｌ／時）とし、嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃへの被処理水の返送は行わなかった。また、実施例１〜３においては、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、それぞれ、０．０５、０．１及び０．２（ｍ3／分）と変化させて実験を行った。
【００５５】
なお、実施例１〜３に対して、それぞれ、２週間の連続運転を行い、そのうち第１週を馴養期間、第２週を測定期間とした。第１週の馴養期間当初に所定量のバチルスＯＹ１−２の種菌を好気処理槽Ｃに投入し、その後の２週間の連続運転中、バチルスＯＹ１−２の追加投入は行わなかった。
【００５６】
また、第２週の測定期間において、下記に示す各項目を測定し、その平均値で評価した。実施例１〜３に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表１に示す。
〈測定項目〉
原水の着色度、放流水の着色度、及び、脱色率（％）
好気処理槽Ｃの被処理水のＤＯ（ｍｇ／Ｌ）
嫌気処理槽Ｄの被処理水のＯＲＰ（ｍＶ）
好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄの各被処理水のバチルスＯＹ１−２の菌数（個／ｍｌ）
ここで、脱色率（％）は、原水の着色度をＭとし、放流水の着色度をＮとすると、下記の式（７）で導かれる。
【００５７】
脱色率（％）＝〔（Ｍ−Ｎ）／Ｍ〕×１００・・・（７）
（比較例１及び２）
上記実施例１〜３に対して、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、それぞれ、０．０２５及び０．２５（ｍ3／分）と変化させた以外は上記実施例１〜３と同様にして、比較例１及び２の実験を行った。比較例１及び２に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定（平均値）を表１に示す。
【００５８】
【表１】
表１において、実施例１〜３は、いずれも、式（１）〜式（３）を満足している。また、空気吐出量が０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にあることにより、好気処理槽ＣのＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。更に、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が一般に脱色に必要とされる０．１×１０7（個／ｍｌ）より多く増殖している。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが脱色に特に有効な−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内となっている。その結果、実施例１〜３は、いずれも、脱色率が７０（％）以上を示し、良好な状態にあると評価できる。
【００５９】
これに対して、比較例１においても、式（１）〜式（３）を満足している。しかし、空気吐出量が０．０２５（ｍ3／分）と少ないことにより、好気処理槽ＣのＤＯが２．３（ｍｇ／Ｌ）と高くなっている。このことは、空気吐出量の不足からバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が０．０７３×１０7（個／ｍｌ）と少なくなり、バチルスＯＹ１−２による酸素消費が行われなくなって好気処理槽ＣのＤＯが高くなっていることを示している。
【００６０】
このように、比較例１は、バチルスＯＹ１−２の菌数が少ないことに加え、高いＤＯをもつ被処理水が嫌気処理槽Ｄに流入する。このことから、嫌気処理槽Ｄにおいて適切な嫌気状態が維持できず、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが−２３０（ｍＶ）と高くなっている。その結果、比較例１は、脱色率が５５．０（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００６１】
また、比較例２においても、式（１）〜式（３）を満足している。しかし、比較例１とは逆に、空気吐出量が０．２５（ｍ3／分）と多いことにより、好気処理槽ＣのＤＯが２．６（ｍｇ／Ｌ）と非常に高くなっている。この比較例２においては、空気吐出量が十分にあることからバチルスＯＹ１−２の増殖が激しく行われ、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が５８．０×１０7（個／ｍｌ）と非常に多くなっている。
【００６２】
しかし、この比較例２の場合には、非常に高いＤＯをもつ被処理水が嫌気処理槽Ｄに流入する。このことから、嫌気処理槽Ｄにおいて適切な嫌気状態が十分に維持できず、多くのバチルスＯＹ１−２を含有するにもかかわらず、脱色効果が不十分となる。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰも−２５０（ｍＶ）と高くなる。その結果、比較例２は、脱色率が６２．２（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００６３】
ここで、好気処理槽Ｃへの空気吐出量と、脱色率或いはＤＯの関係を詳細に検討する。表１の各測定値から、空気吐出量と脱色率の関係を図２に示す。また、空気吐出量とＤＯの関係を図３に示す。
【００６４】
図２において、空気吐出量が０．０５〜０．２３（ｍ3／分）の範囲以内において脱色率が７０％を維持している。一方、図３において、空気吐出量０．０３〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内においてＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。
【００６５】
これらのことから、空気吐出量が０．０３以上０．０５未満の範囲においては、比較例１と同様に、空気吐出量の不足からバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽Ｃから嫌気処理槽Ｄに送られるバチルスＯＹ１−２の菌数が少なくなり、脱色率が低くなるものと考えられる。従って、この範囲においては、ＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下と低くても本発明の目的を達成することはできない。
【００６６】
一方、空気吐出量が０．２１を超えて０．２３以下の範囲においては、空気吐出量がバチルスＯＹ１−２の増殖に十分あり、ＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）を多少超えても高い脱色率を維持しているものと考えられる。しかし、この範囲は、比較例２と条件が近く着色廃水処理装置Ａの定常運転上、不安定な領域と考えられる。
【００６７】
以上のことから、本発明においては、好気処理槽Ｃへの空気吐出量を０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にすることが好ましい。
（実施例４〜６）
次に、上記実施例１〜３と同一の着色廃水処理装置Ａを使用して、実施例４〜６の実験を行った。実施例４〜６においては、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚを上記実施例１〜３と同じく２５（Ｌ／時）とした。一方、実施例４〜６においては、嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃへの被処理水の返送率を上記流入量Ｚの１０、２０及び４０（％）と変化させて実験を行った。また、実施例４〜６においては、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、いずれも、０．１（ｍ3／分）と同一条件にして実験を行った。その他の条件は、上記実施例１〜３と同様であった。
【００６８】
実施例４〜６に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表２に示す。
（比較例３）
上記実施例４〜６に対して、好気処理槽Ｃの容量を３０（Ｌ）と小さくした以外は上記実施例５と同様にして、比較例３の実験を行った。比較例３に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表２に示す。
【００６９】
【表２】
表２において、実施例４〜６は、いずれも、式（１）〜式（３）を満足している。また、空気吐出量が０．１（ｍ3／分）であることにより、好気処理槽ＣのＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。更に、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が脱色に必要とされる０．１×１０7（個／ｍｌ）より多く増殖している。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが脱色に特に有効な−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内となっている。
【００７０】
また、実施例４〜６は、いずれも、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送している。そのため、被処理水の流入量Ｗが多くなり、好気処理槽滞留時間Ｘ／Ｗが実施例１〜３に比べ短くなっている。但し、式（１）は満足している。また、嫌気処理槽Ｄから返送された被処理水中には、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が多く含まれ、これらのバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃで培養される。その結果、実施例４〜６は、いずれも、脱色率が７０（％）を大きく上回る値を示し、非常に良好な状態にあると評価できる。
【００７１】
特に、実施例５は、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が２２．０×１０7（個／ｍｌ）と多く、また、放流水の着色度が８０を示している。従って、実施例５は、特に良好な状態にあると評価できる。この実施例５は、実施例４より被処理水の返送率が大きく、逆に、実施例６より被処理水の返送率が小さくなっている。よって、被処理水の返送率が脱色効果に影響することが認められる。
【００７２】
これに対して、比較例３は、好気処理槽Ｃの容量が小さくなった結果、式（１）及び式（２）を満足することができない。特に、式（１）において、好気処理槽滞留時間が短くなってバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が０．０５５×１０7（個／ｍｌ）と少なくなっている。その結果、比較例３は、脱色率が６５．２（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００７３】
ここで、好気処理槽Ｃの滞留時間と脱色率との関係を詳細に検討する。表２及び一部表１の各測定値から、滞留時間と脱色率の関係を図４に示す。
【００７４】
図４において、好気処理槽Ｃの滞留時間が１．０５〜１．１（時間）の範囲以内において脱色率が７０％を維持している。しかし、この範囲は、比較例３と条件が近く着色廃水処理装置Ａの定常運転上、不安定な領域と考えられる。このことから、本発明においては、好気処理槽の滞留時間を上記式（１）：Ｘ／Ｗ≧１．１を満足する、１．１（時間）以上にすることが好ましい。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃにおいて、常にバチルスＯＹ１−２の増殖が図られるので、原則として運転期間中にバチルスＯＹ１−２の追加投入をする必要がない。また、微生物を担持するための固定化担体や菌体用の特別な培養槽を必要としない。従って、工程が簡単で余分なコストを必要としない。
【００７６】
また、着色廃水処理装置Ａは、上流部に位置する好気処理槽Ｃにおいて、バチルスＯＹ１−２を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽Ｃが具備する曝気手段Ｅからの空気吐出量を所定の範囲以内に調整する。このことにより、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００７７】
また、着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽Ｃの容量Ｘとの関係が上記式（１）を満足する。このことにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。その結果、好気処理槽Ｃにおいて、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００７８】
また、着色廃水処理装置Ａは、下流部に位置する嫌気処理槽Ｄにおいて、被処理水中の着色物質をバチルスＯＹ１−２で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽Ｃの容量Ｘとの関係が上記式（１）を満足し、更に、好気処理槽Ｃの容量Ｘと嫌気処理槽Ｄの容量Ｙとの関係が上記式（２）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽Ｄにおける被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理槽Ｄにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００７９】
また、着色廃水処理装置Ａは、嫌気処理槽Ｄの被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を所定の範囲以内に調整するようにする。このことにより、バチルスＯＹ１−２による着色物質の分解が促進され、嫌気処理槽Ｄにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００８０】
また、着色廃水処理装置Ａは、嫌気処理槽Ｄから排出される被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送することができる。このことにより、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃに戻される。このことにより、好気処理槽Ｃにおいて、着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２の増殖が図られる。このとき、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が上記式（３）を満足するようにする。このことにより、着色廃水処理装置Ａは、着色物質の脱色を短時間により効率よく行うことができる。
【００８１】
このように、本実施形態においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することができる。また、本実施形態においては、上記着色廃水処理方法に使用する着色廃水処理装置を提供することができる。
【００８２】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、着色廃水処理装置は、好気処理槽を単槽、嫌気処理槽を２槽にして構成しているが、各処理槽の構成はこれに限定されるものではない。例えば、好気処理槽を２〜３槽、また、嫌気処理槽を３〜６槽など、どのような組み合わせであってもよい。槽の数を調整することにより、流入する被処理水の流量の変動や各処理槽中の好気性雰囲気或いは嫌気性雰囲気の変動に対して安定に対処することができる。
（２）上記実施形態においては、特にアゾ系染料に対して活性の大きなバチルスＯＹ１−２を使用するものであるが、このバチルスＯＹ１−２に加え、アゾ系染料以外の染料に対して活性の大きな微生物或いは染料以外の他の有機物質に対して活性の大きな微生物を併用するようにしてもよい。このことにより、バチルスＯＹ１−２が分解を得意としない他の物質の分解を同時に行うことが可能となり、より、脱色効果を向上することができる。
（３）上記実施形態においては、着色廃水処理装置のみで繊維染色廃水を処理するものであるが、この着色廃水処理装置の前或いは後に、従来の廃水処理装置、例えば、凝集沈殿処理槽、加圧浮上処理槽、活性汚泥槽などを組み合わせて、脱色効果に加えてＢＯＤ、ＣＯＤの更なる低減を図るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
Ａ…着色廃水処理装置、Ｂ…ｐＨ調整槽、Ｃ…好気処理槽、Ｄ…嫌気処理槽、Ｅ…曝気装置、１、２…廃水供給配管、３…被処理水返送配管、４、５…被処理水供給配管、６…放流水排出配管。
【受託番号】
【００８４】
ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理方法及び当
該方法に使用する着色廃水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場の廃水には着色したものが多く存在する。中でも、繊維染色工場の廃水には、染料などの着色物質が多く含まれている。一般に、繊維染色工場の廃水は、精練工程、染色工程及び仕上げ工程からの廃水の混合物であり、多くの化学物質を含んでいる。このことから、繊維染色工場の廃水は、環境負荷を表す化学的酸素要求量（ＣＯＤ）や生物学的酸素要求量（ＢＯＤ）が高い廃水である。従って、繊維染色工場の廃水は、従来から凝集沈殿処理、加圧浮上処理及び活性汚泥処理などを組み合わせた廃水処理工程によって処理された後、繊維染色工場から放流水として排出される。
【０００３】
しかし、繊維染色工場の廃水に含まれる染料は、低濃度においても着色度が高く、可溶性物質でもあり、最も脱色処理が困難な物質とされている。従って、従来の廃水処理工程では、これら染料の脱色は非常に難しく、繊維染色工場から排出される着色した排出水による環境汚染が問題となっている。例えば、和歌山市で平成３年（１９９１年）１０月に制定された「和歌山市排出水の色等規制条例」では、生産工場の排出口から排出される排出水の着色度を１２０以下であって、平均を８０にすることが要求されている。ここで、着色度８０とは、排出水を８０倍まで希釈したときに蒸留水と同等の透明度を有することをいう。
【０００４】
上記問題に対して、下記特許文献１には、アゾ系染料による着色を消去若しくは低減する能力を有する微生物を用いた着色排水の脱色処理方法及びその処理装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９９８０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の方法及び装置においては、上記微生物を担持した固定化担体、例えば、活性炭、多孔性セラミックス、シリカゲル、ガラスビーズ、セルロース発泡体などを用いなければならない。このように、固定化担体を用いると、当該固定化担体に微生物を担持するための工程が煩雑となる問題がある。また、固定化担体などのコストが余分にかかるという問題がある。更に、上記方法及び装置においては、上記微生物を担持した固定化担体を充填したカラムを使用するので、着色排水の脱色に長時間を要し、着色物質を効率よく脱色することができないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記着色廃水処理方法に使用する着色廃水処理装置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】
【０００８】
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、上記特許文献１に使用される微生物のうち特定の一種を利用して、被処理水への空気吐出量を所定の範囲とした曝気処理を行って上記微生物を増殖する好気処理工程と、当該微生物で着色物質を脱色する嫌気処理工程とを組み合わせた。また、これらの好気処理槽の容量と嫌気処理槽の容量との比率を一定の範囲以内とし、且つ、好気処理槽への被処理水の流入量を調整した。このことにより、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することができることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００９】
即ち、本発明は、請求項１の記載によると、
好気処理槽と嫌気処理槽とを組み合わせて着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理する着色廃水処理方法であって、
上記好気処理槽において、
上記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理工程と、
この好気処理工程後に上記嫌気処理槽において、
上記好気処理槽から流入する上記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で上記着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理工程とを備えて、
上記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
上記好気処理工程において、上記好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために、上記好気処理槽内に空気を供給する曝気処理を行い、
この曝気処理による空気吐出量は、上記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であって、
上記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、上記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、上記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（１）及び式（２）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
を満足することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、着色廃水を含有する被処理水を処理するにあたり、まず、好気処理工程において、着色物質分解菌のＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために曝気処理を行う。この曝気処理による空気吐出量を好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にすることにより、被処理水の溶存酸素量（ＤＯ）を所定の範囲（後述する）に維持することができる。このことにより、好気処理工程において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００１１】
また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（１）を満足することにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が１．１時間以上と十分に確保される。このことにより、好気処理工程において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００１２】
次に、嫌気処理工程において、被処理水中の着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（１）を満足し、更に、好気処理槽の容量Ｘと嫌気処理槽の容量Ｙとの関係が式（２）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理工程において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００１３】
よって、請求項１に記載の発明においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することができる。
【００１４】
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の着色廃水処理方法であって、
上記嫌気処理工程において、上記嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は、−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内に調整することにより、上記着色物質分解菌による着色物質の分解が促進される。このことにより、嫌気処理工程において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。よって、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項１又は２に記載の着色廃水処理方法であって、
上記好気処理工程において、上記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、上記嫌気処理工程後に上記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を上記好気処理槽に返送するようにして、
上記好気処理槽に流入する被処理水の上記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される上記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（３）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
を満足することを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を好気処理槽に返送する。この返送により、嫌気処理槽での着色物質の分解で馴養された上記着色物質分解菌が好気処理槽に戻される。このことにより、好気処理槽において、着色物質の分解効果に優れた上記着色物質分解菌の増殖が図られる。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が式（３）を満足することにより、請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項４の記載によると、
着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理装置であって、
上記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、
この好気処理槽の下流部に連設されて、上記好気処理槽から流入する上記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で上記着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを備えて、
上記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
上記好気処理槽は、その内部に空気を供給する曝気手段を具備しており、
この曝気手段は、上記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内の空気吐出量を有しており、
上記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、上記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、上記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（４）及び式（５）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（４）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（５）
を満足することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、まず、上流部に位置する好気処理槽において、着色物質分解菌のＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽が具備する曝気手段からの空気吐出量が好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であることにより、被処理水の溶存酸素量（ＤＯ）を所定の範囲（後述する）に維持することができる。このことにより、好気処理槽において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００２０】
また、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（４）を満足することにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が１．１時間以上と十分に確保される。このことにより、好気処理槽において、短時間に効率よく上記着色物質分解菌の増殖を行うことができる。
【００２１】
次に、下流部に位置する嫌気処理槽において、被処理水中の着色物質を上記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽の容量Ｘとの関係が式（４）を満足し、更に、好気処理槽の容量Ｘと嫌気処理槽の容量Ｙとの関係が式（５）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理槽において、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００２２】
よって、請求項４に記載の発明においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明は、請求項５の記載によると、請求項４に記載の着色廃水処理装置であって、
上記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、上記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を上記好気処理槽に返送する返送手段を備えて、
この返送手段は、上記好気処理槽に流入する被処理水の上記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される上記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（６）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（６）
を満足するように上記嫌気処理槽から上記被処理水を返送することを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を返送手段により好気処理槽に返送する。この返送により、嫌気処理槽での着色物質の分解で馴養された上記着色物質分解菌が好気処理槽に戻される。このことにより、好気処理槽において、着色物質の分解効果に優れた上記着色物質分解菌の増殖が図られる。このとき、好気処理槽に流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が式（６）を満足することにより、請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る着色廃水処理装置の一実施形態を示す概要図である。
【図２】実施例１〜３において、好気処理槽１ｍ3当りの空気吐出量と脱色率との関係を示す関係図である。
【図３】実施例１〜３において、好気処理槽１ｍ3当りの空気吐出量と好気処理槽の溶存酸素量（ＤＯ）との関係を示す関係図である。
【図４】実施例２及び４〜６において、好気処理槽の滞留時間と脱色率との関係を示す関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本実施形態は、本発明に係る着色廃水処理方法及び当該方法に使用する着色廃水処理装置用いて繊維染色廃水の脱色処理を行うものである。
【００２７】
一般に、繊維染色廃水は、上述のように、精練工程、染色工程及び仕上げ工程からの廃水の混合物であり、多くの化学物質を含んでいる。例えば、精練工程からは、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、澱粉などの糊剤や、苛性ソーダ、酸化剤、酵素、各種界面活性剤などの糊抜き剤或いは精練剤が排出される。染色工程からは、反応性染料、分散染料、酸性染料など繊維の染色に利用されなかった各種染料や、各種無機塩類、尿素などの窒素化合物、各種界面活性剤などの染色助剤或いは洗浄剤が排出される。また、仕上げ工程からは、各種油剤、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの各種仕上げ剤が排出される。
【００２８】
なお、本実施形態は、繊維染色廃水を脱色処理してその着色度を低減するものである。よって、本実施形態は、繊維染色廃水に含まれる各種物質のうち、特に染料の脱色処理を図るものである。ここで、繊維染色廃水は、各種系統の染料を含んでおり、これらの染料には、モノアゾ系、ポリアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、ホルマザン系又はジオキサジン系などの各種染料がある。また、繊維染色廃水は、各種系統の染料を含み、また、同一系統の染料であっても、種々の色相及び構造を有する多くの染料を含んでいる。
【００２９】
一方、本発明には、着色物質分解菌としてバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）（以下、「バチルスＯＹ１−２」という）を使用する。このバチルスＯＹ１−２は、上述のように、上記特許文献１において、アゾ系染料による着色を消去或いは低減する能力を有する微生物の１種として挙げられている。このバチルスＯＹ１−２は、平成４年（１９９２年）８月２０日に通産省工業技術院微生物工業技術研究所において日本国に寄託され（受託番号：ＦＥＲＭ Ｐ−１３１１８）、その後、平成７年（１９９５年）１０月１６日に原寄託よりブダペスト条約に基づいて通産省工業技術院生命工学工業技術研究所（現、経産省産業技術総合研究所特許生物寄託センター）において国際寄託されている（受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）。
【００３０】
このバチルスＯＹ１−２は、上記特許文献１によると、アゾ系染料に対して強い活性を示すとされている。しかし、上述のように、繊維染色廃水は、各種系統且つ各種構造の染料を含んでおり、アゾ系染料のみを対象とすることはできない。ここで、バチルスＯＹ１−２は、バチルス菌の１菌株であり、他の微生物と同様、アゾ系染料以外の他の染料や、染料以外の他の有機物質に対しても通常の活性を有するものである。本発明においては、バチルスＯＹ１−２を採用するが、このことにより、特にアゾ系染料のみを対象とするものではなく、各種系統且つ各種構造の染料或いは他の有機物質を分解し、結果として、繊維染色廃水の脱色処理が実用的に可能であることを確認した。
【００３１】
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図１において、着色廃水処理装置Ａは、ｐＨ調整槽Ｂと好気処理槽Ｃと嫌気処理槽Ｄとを備えている。ｐＨ調整槽Ｂは、廃水供給配管１を介して供給される着色廃水を内部に滞留し、この着色廃水のｐＨ値を好ましくはｐＨ＝５〜８、より好ましくはｐＨ＝７〜８に調整する。また、このｐＨ調整槽Ｂにおいて、着色廃水の温度をバチルスＯＹ１−２の増殖に適した温度、好ましくは、３０〜４０（℃）に調整する。このことにより、続く好気処理槽ＣにおけるバチルスＯＹ１−２の増殖、及び、嫌気処理槽Ｄにおける着色物質の脱色を効率よく行うことができる。
【００３２】
好気処理槽Ｃは、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽から着色廃水の供給を受ける。このとき、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水（嫌気汚泥を含む）の一部が被処理水返送配管３を介して廃水供給配管２の着色廃水に合流するようにしてもよい。この返送により、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水は、廃水供給配管２を介して供給される着色廃水と被処理水返送配管３を介して返送される被処理水とが混合されている。なお、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の返送を行わない場合には、好気処理槽Ｃに供給される被処理水は、廃水供給配管２及び被処理水供給配管４を介して供給される着色廃水のみとなる。この放流水の返送に関しては、後ほど詳述する。
【００３３】
次に、好気処理槽Ｃは、被処理水供給配管４を介して供給される被処理水を内部に滞留し、バチルスＯＹ１−２の増殖を行うために被処理水の好気処理を行う。ここで、好気処理槽Ｃの被処理水は、バチルスＯＹ１−２を含有する。このバチルスＯＹ１−２は、適正な好気性雰囲気で良好に増殖し、嫌気性雰囲気に比べ１０倍ほどの速度で増殖する。
【００３４】
ここで、着色廃水処理装置Ａは連続運転され、好気処理槽Ｃでは常にバチルスＯＹ１−２が増殖を繰り返している。従って、着色廃水処理装置Ａの運転開始当初にのみ所定量のバチルスＯＹ１−２の種菌を好気処理槽Ｃに投入すれば、その後のバチルスＯＹ１−２の追加投入は原則として不要である。また、嫌気処理槽Ｄから被処理水を返送する場合には、嫌気処理で馴養されたバチルスＯＹ１−２が更に好気処理槽Ｃに投入されることになる。
【００３５】
また、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水は、多くの有機物質を含有するのでその化学的酸素要求量（以下、「ＣＯＤ」という）や生物学的酸素要求量（以下、「ＢＯＤ」という）が高く、そのままではバチルスＯＹ１−２を良好に増殖することができない。そこで、好気処理槽Ｃは、曝気装置Ｅを備えている。この曝気装置Ｅは、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水に適切な量の空気を供給し、当該被処理水の好気性雰囲気を維持する。本実施形態において採用される曝気装置Ｅは、通常の廃水処理装置で使用されるものでよい。
【００３６】
このように、曝気装置Ｅは、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水に空気を供給しバチルスＯＹ１−２の増殖を図る。この曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃに供給する空気の吐出量は、好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内となるようにする。このことにより、好気処理槽Ｃに滞留する被処理水中の溶存酸素量（以下、「ＤＯ」という）を２（ｍｇ／Ｌ）を超えない量に調整することができる。
【００３７】
空気吐出量が０．０５（ｍ3／分）より少ない場合には、バチルスＯＹ１−２の増殖に必要な酸素量が確保できず、バチルスＯＹ１−２の増殖が抑えられる。このことにより、被処理水中のバチルスＯＹ１−２の菌数が少なくなり、バチルスＯＹ１−２の増殖に消費される酸素量が減少する。そのため、却って被処理水中のＤＯが上がり、２（ｍｇ／Ｌ）を超えることとなる。逆に、空気吐出量が０．２（ｍ3／分）より多い場合には、ＤＯが非常に高くなり、好気処理槽Ｃから嫌気処理槽Ｄに流入する空気量が多くなる。従って、上記いずれの場合においても、嫌気処理槽Ｄの嫌気雰囲気を十分に維持することができず、脱色処理が阻害される。
【００３８】
また、好気処理槽ＣでのバチルスＯＹ１−２の増殖を効率よく行うためには、曝気装置Ｅからの空気吐出量を調整すると共に、好気処理槽Ｃでの被処理水の滞留時間を確保することが重要である。ここで、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と好気処理槽Ｃの容量Ｘ（Ｌ）とは、上述のように、式（１）の関係にあることが必要である。
【００３９】
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
この式（１）の関係を満足することにより、被処理水の好気処理槽Ｃにおける滞留時間は、少なくとも１．１時間以上の時間とすることができる。このことにより、好気処理槽Ｃでの被処理水の滞留時間が十分に確保され、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００４０】
嫌気処理槽Ｄは、被処理水供給配管５を介して供給される被処理水を内部に滞留し、空気を遮断してその内部に滞留する被処理水の嫌気処理を行う。ここで、被処理水供給配管５を介して供給される被処理水の流入量は、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と同量である。
【００４１】
ここで、嫌気処理槽Ｄの被処理水は、好気処理槽Ｃで増殖されたバチルスＯＹ１−２を多く含有している。このバチルスＯＹ１−２は、嫌気性雰囲気においては、上述のように増殖が抑えられ、逆に、着色物質の脱色を盛んに行うようになる。また、好気処理槽Ｃから流入する被処理水は、そのＤＯを２（ｍｇ／Ｌ）以下に調整されている。従って、この被処理水は、嫌気処理槽Ｄに流入すると速やかに嫌気性雰囲気に移行することができる。
【００４２】
また、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の脱色を効率よく行うためには、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間を確保することが重要である。ここで、被処理水供給配管５を介して嫌気処理槽Ｄに供給される被処理水の流入量は、上述のように、好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と同量であり、また、好気処理槽Ｃの容量Ｘ（Ｌ）と嫌気処理槽Ｄの容量Ｙ（Ｌ）とは、上述のように、式（２）の関係にあることが必要である。
【００４３】
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
この式（２）の関係を満足することにより、嫌気処理槽Ｄの容量Ｙは、好気処理槽Ｃの容量Ｘの２倍〜４倍の大きさを持つこととなる。このことに加え、上記式（１）の関係から、被処理水の嫌気処理槽Ｄにおける滞留時間は、２．２時間〜４．４時間の範囲以内にすることができる。このことにより、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間が十分に確保され、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００４４】
嫌気処理槽Ｄの容量Ｙが好気処理槽Ｃの容量Ｘの２倍より小さい場合には、嫌気処理槽Ｄでの被処理水の滞留時間が十分に確保されず、被処理水は、着色物質の脱色が不十分なまま放流される。逆に、嫌気処理槽Ｄの容量Ｙが好気処理槽Ｃの容量Ｘの４倍より大きい場合には、嫌気処理槽Ｄの滞留時間が長くなって過度の嫌気状態を生じ、また、嫌気処理槽Ｄが非常に大きくなって設備費用が増大する。
【００４５】
なお、好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄは、いずれも、上記式（１）及び式（２）を満足する限り、単槽で構成されてもよく、また、多槽で構成されてもよい。一般には、多槽で構成された方が流入する被処理水の流量の変動などの外部要因の影響を受けにくい。図１に示す着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃを単槽、嫌気処理槽Ｄを２槽にして構成されている。
【００４６】
また、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の脱色を効率よく行うためには、嫌気処理槽Ｄの被処理水の酸化還元電位（以下、「ＯＲＰ」という）を−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内に調整することが好ましい。ＯＲＰが、−２８０（ｍＶ）より大きな場合（ＯＲＰ＞−２８０）には、脱色に必要なバチルスＯＹ１−２の菌数が確保できない場合があり脱色処理の速度が遅くなる。逆に、ＯＲＰが、−４００（ｍＶ）より小さな場合（−４００＞ＯＲＰ）には、硫酸還元菌が生成しやすくなり、脱色処理が阻害される場合があり、また、硫化水素や硫酸の生成による金属などの腐食が問題となる場合がある。
【００４７】
このようにして、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水は、放流水として放流水排出配管６を介して着色廃水処理装置Ａの外部に排出される。このとき、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部は、上述のように、嫌気処理槽Ｄに連結された被処理水返送配管３及び被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに返送される。
【００４８】
嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送する理由は、以下の通りである。好気処理及び嫌気処理された後の被処理水は、多くの嫌気汚泥を含んでいる。この嫌気汚泥の中には、多くのバチルスＯＹ１−２とこの菌によって分解された多くの有機物質が含まれている。そこで、被処理水の返送により、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃに戻される。このことにより、好気処理槽Ｃにおいて着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２の増殖が図られる。
【００４９】
また、被処理水中に含有される各種有機物質は、好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄで分解されて分子量が小さくなり、これらの有機物質は、返送された好気処理槽ＣにおいてバチルスＯＹ１−２の栄養成分として有効に働き、バチルスＯＹ１−２の増殖を促進する。
【００５０】
ここで、被処理水返送配管３を介して嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃに返送される被処理水の返送量は、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）の４０（％）を超えない量であることが好ましい。すなわち、被処理水供給配管４を介して好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗ（Ｌ／時）と着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）とは、上述のように、式（３）の関係にあることが好ましい。
【００５１】
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
この式（３）の関係を満足することにより、着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２を効率よく増殖することができる。このことにより、着色廃水処理装置Ａにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００５２】
被処理水の返送量が着色廃水の流入量Ｚの４０（％）を超える場合（Ｗ＞１．４Ｚ）には、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の量が多くなり、また、被処理水中の着色物質の量が少なくなって、着色廃水処理装置Ａの脱色効率が悪くなる。なお、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の返送を行わない場合には、好気処理槽Ｃに供給される被処理水の流入量Ｗは、着色廃水の流入量Ｚと同一となり、Ｗ＝Ｚとなる。
【実施例１】
【００５３】
次に、上記実施形態において構成された着色廃水処理装置Ａを繊維染色工場に設置し、当該工場の実際の染色廃水（以下、「原水」という）を用いて、着色廃水の脱色効果を確認した。
（実施例１〜３）
着色廃水処理装置Ａにおいて、ｐＨ調整槽Ｂの容量を４０（Ｌ）、好気処理槽Ｃの容量を４０（Ｌ）、嫌気処理槽Ｄの容量を１６０（Ｌ）とし、ｐＨ調整槽Ｂにおいて、原水のｐＨを７〜８、水温を３０（℃）に調整した。
【００５４】
実施例１〜３においては、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚを２５（Ｌ／時）とし、嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃへの被処理水の返送は行わなかった。また、実施例１〜３においては、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、それぞれ、０．０５、０．１及び０．２（ｍ3／分）と変化させて実験を行った。
【００５５】
なお、実施例１〜３に対して、それぞれ、２週間の連続運転を行い、そのうち第１週を馴養期間、第２週を測定期間とした。第１週の馴養期間当初に所定量のバチルスＯＹ１−２の種菌を好気処理槽Ｃに投入し、その後の２週間の連続運転中、バチルスＯＹ１−２の追加投入は行わなかった。
【００５６】
また、第２週の測定期間において、下記に示す各項目を測定し、その平均値で評価した。実施例１〜３に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表１に示す。
〈測定項目〉
原水の着色度、放流水の着色度、及び、脱色率（％）
好気処理槽Ｃの被処理水のＤＯ（ｍｇ／Ｌ）
嫌気処理槽Ｄの被処理水のＯＲＰ（ｍＶ）
好気処理槽Ｃ及び嫌気処理槽Ｄの各被処理水のバチルスＯＹ１−２の菌数（個／ｍｌ）
ここで、脱色率（％）は、原水の着色度をＭとし、放流水の着色度をＮとすると、下記の式（７）で導かれる。
【００５７】
脱色率（％）＝〔（Ｍ−Ｎ）／Ｍ〕×１００・・・（７）
（比較例１及び２）
上記実施例１〜３に対して、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、それぞれ、０．０２５及び０．２５（ｍ3／分）と変化させた以外は上記実施例１〜３と同様にして、比較例１及び２の実験を行った。比較例１及び２に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定（平均値）を表１に示す。
【００５８】
【表１】
表１において、実施例１〜３は、いずれも、式（１）〜式（３）を満足している。また、空気吐出量が０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にあることにより、好気処理槽ＣのＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。更に、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が一般に脱色に必要とされる０．１×１０7（個／ｍｌ）より多く増殖している。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが脱色に特に有効な−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内となっている。その結果、実施例１〜３は、いずれも、脱色率が７０（％）以上を示し、良好な状態にあると評価できる。
【００５９】
これに対して、比較例１においても、式（１）〜式（３）を満足している。しかし、空気吐出量が０．０２５（ｍ3／分）と少ないことにより、好気処理槽ＣのＤＯが２．３（ｍｇ／Ｌ）と高くなっている。このことは、空気吐出量の不足からバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が０．０７３×１０7（個／ｍｌ）と少なくなり、バチルスＯＹ１−２による酸素消費が行われなくなって好気処理槽ＣのＤＯが高くなっていることを示している。
【００６０】
このように、比較例１は、バチルスＯＹ１−２の菌数が少ないことに加え、高いＤＯをもつ被処理水が嫌気処理槽Ｄに流入する。このことから、嫌気処理槽Ｄにおいて適切な嫌気状態が維持できず、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが−２３０（ｍＶ）と高くなっている。その結果、比較例１は、脱色率が５５．０（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００６１】
また、比較例２においても、式（１）〜式（３）を満足している。しかし、比較例１とは逆に、空気吐出量が０．２５（ｍ3／分）と多いことにより、好気処理槽ＣのＤＯが２．６（ｍｇ／Ｌ）と非常に高くなっている。この比較例２においては、空気吐出量が十分にあることからバチルスＯＹ１−２の増殖が激しく行われ、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が５８．０×１０7（個／ｍｌ）と非常に多くなっている。
【００６２】
しかし、この比較例２の場合には、非常に高いＤＯをもつ被処理水が嫌気処理槽Ｄに流入する。このことから、嫌気処理槽Ｄにおいて適切な嫌気状態が十分に維持できず、多くのバチルスＯＹ１−２を含有するにもかかわらず、脱色効果が不十分となる。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰも−２５０（ｍＶ）と高くなる。その結果、比較例２は、脱色率が６２．２（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００６３】
ここで、好気処理槽Ｃへの空気吐出量と、脱色率或いはＤＯの関係を詳細に検討する。表１の各測定値から、空気吐出量と脱色率の関係を図２に示す。また、空気吐出量とＤＯの関係を図３に示す。
【００６４】
図２において、空気吐出量が０．０５〜０．２３（ｍ3／分）の範囲以内において脱色率が７０％を維持している。一方、図３において、空気吐出量０．０３〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内においてＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。
【００６５】
これらのことから、空気吐出量が０．０３以上０．０５未満の範囲においては、比較例１と同様に、空気吐出量の不足からバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽Ｃから嫌気処理槽Ｄに送られるバチルスＯＹ１−２の菌数が少なくなり、脱色率が低くなるものと考えられる。従って、この範囲においては、ＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下と低くても本発明の目的を達成することはできない。
【００６６】
一方、空気吐出量が０．２１を超えて０．２３以下の範囲においては、空気吐出量がバチルスＯＹ１−２の増殖に十分あり、ＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）を多少超えても高い脱色率を維持しているものと考えられる。しかし、この範囲は、比較例２と条件が近く着色廃水処理装置Ａの定常運転上、不安定な領域と考えられる。
【００６７】
以上のことから、本発明においては、好気処理槽Ｃへの空気吐出量を０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内にすることが好ましい。
（実施例４〜６）
次に、上記実施例１〜３と同一の着色廃水処理装置Ａを使用して、実施例４〜６の実験を行った。実施例４〜６においては、廃水供給配管２を介してｐＨ調整槽Ｂから好気処理槽Ｃに供給される着色廃水の流入量Ｚを上記実施例１〜３と同じく２５（Ｌ／時）とした。一方、実施例４〜６においては、嫌気処理槽Ｄから好気処理槽Ｃへの被処理水の返送率を上記流入量Ｚの１０、２０及び４０（％）と変化させて実験を行った。また、実施例４〜６においては、曝気装置Ｅから好気処理槽Ｃへの空気吐出量を好気処理槽Ｃの容量の１（ｍ3）当りに対して、いずれも、０．１（ｍ3／分）と同一条件にして実験を行った。その他の条件は、上記実施例１〜３と同様であった。
【００６８】
実施例４〜６に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表２に示す。
（比較例３）
上記実施例４〜６に対して、好気処理槽Ｃの容量を３０（Ｌ）と小さくした以外は上記実施例５と同様にして、比較例３の実験を行った。比較例３に対する実験条件、上記式（１）〜（３）との関係、及び、各測定値（平均値）を表２に示す。
【００６９】
【表２】
表２において、実施例４〜６は、いずれも、式（１）〜式（３）を満足している。また、空気吐出量が０．１（ｍ3／分）であることにより、好気処理槽ＣのＤＯが２（ｍｇ／Ｌ）以下となっている。更に、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が脱色に必要とされる０．１×１０7（個／ｍｌ）より多く増殖している。また、嫌気処理槽ＤのＯＲＰが脱色に特に有効な−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内となっている。
【００７０】
また、実施例４〜６は、いずれも、嫌気処理槽Ｄで嫌気処理された被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送している。そのため、被処理水の流入量Ｗが多くなり、好気処理槽滞留時間Ｘ／Ｗが実施例１〜３に比べ短くなっている。但し、式（１）は満足している。また、嫌気処理槽Ｄから返送された被処理水中には、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が多く含まれ、これらのバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃで培養される。その結果、実施例４〜６は、いずれも、脱色率が７０（％）を大きく上回る値を示し、非常に良好な状態にあると評価できる。
【００７１】
特に、実施例５は、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が２２．０×１０7（個／ｍｌ）と多く、また、放流水の着色度が８０を示している。従って、実施例５は、特に良好な状態にあると評価できる。この実施例５は、実施例４より被処理水の返送率が大きく、逆に、実施例６より被処理水の返送率が小さくなっている。よって、被処理水の返送率が脱色効果に影響することが認められる。
【００７２】
これに対して、比較例３は、好気処理槽Ｃの容量が小さくなった結果、式（１）及び式（２）を満足することができない。特に、式（１）において、好気処理槽滞留時間が短くなってバチルスＯＹ１−２の増殖が十分に行われず、好気処理槽ＣのバチルスＯＹ１−２の菌数が０．０５５×１０7（個／ｍｌ）と少なくなっている。その結果、比較例３は、脱色率が６５．２（％）と低くなって、不良な状態にある。
【００７３】
ここで、好気処理槽Ｃの滞留時間と脱色率との関係を詳細に検討する。表２及び一部表１の各測定値から、滞留時間と脱色率の関係を図４に示す。
【００７４】
図４において、好気処理槽Ｃの滞留時間が１．０５〜１．１（時間）の範囲以内において脱色率が７０％を維持している。しかし、この範囲は、比較例３と条件が近く着色廃水処理装置Ａの定常運転上、不安定な領域と考えられる。このことから、本発明においては、好気処理槽の滞留時間を上記式（１）：Ｘ／Ｗ≧１．１を満足する、１．１（時間）以上にすることが好ましい。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃにおいて、常にバチルスＯＹ１−２の増殖が図られるので、原則として運転期間中にバチルスＯＹ１−２の追加投入をする必要がない。また、微生物を担持するための固定化担体や菌体用の特別な培養槽を必要としない。従って、工程が簡単で余分なコストを必要としない。
【００７６】
また、着色廃水処理装置Ａは、上流部に位置する好気処理槽Ｃにおいて、バチルスＯＹ１−２を増殖する好気処理を行う。このとき、好気処理槽Ｃが具備する曝気手段Ｅからの空気吐出量を所定の範囲以内に調整する。このことにより、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００７７】
また、着色廃水処理装置Ａは、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽Ｃの容量Ｘとの関係が上記式（１）を満足する。このことにより、好気処理槽における被処理水の滞留時間が十分に確保される。その結果、好気処理槽Ｃにおいて、短時間に効率よくバチルスＯＹ１−２の増殖を行うことができる。
【００７８】
また、着色廃水処理装置Ａは、下流部に位置する嫌気処理槽Ｄにおいて、被処理水中の着色物質をバチルスＯＹ１−２で分解する嫌気処理を行う。このとき、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと好気処理槽Ｃの容量Ｘとの関係が上記式（１）を満足し、更に、好気処理槽Ｃの容量Ｘと嫌気処理槽Ｄの容量Ｙとの関係が上記式（２）を満足することにより、嫌気処理槽内の嫌気性雰囲気が維持され、嫌気処理槽Ｄにおける被処理水の滞留時間が十分に確保される。このことにより、嫌気処理槽Ｄにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００７９】
また、着色廃水処理装置Ａは、嫌気処理槽Ｄの被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を所定の範囲以内に調整するようにする。このことにより、バチルスＯＹ１−２による着色物質の分解が促進され、嫌気処理槽Ｄにおいて、短時間に効率よく着色物質の脱色を行うことができる。
【００８０】
また、着色廃水処理装置Ａは、嫌気処理槽Ｄから排出される被処理水の一部を好気処理槽Ｃに返送することができる。このことにより、嫌気処理槽Ｄでの着色物質の分解で馴養されたバチルスＯＹ１−２が好気処理槽Ｃに戻される。このことにより、好気処理槽Ｃにおいて、着色物質の分解効果に優れたバチルスＯＹ１−２の増殖が図られる。このとき、好気処理槽Ｃに流入する被処理水の流入量Ｗと当該被処理水に含有される着色廃水の流入量Ｚとの関係が上記式（３）を満足するようにする。このことにより、着色廃水処理装置Ａは、着色物質の脱色を短時間により効率よく行うことができる。
【００８１】
このように、本実施形態においては、微生物を担持するための固定化担体を用いることなく工程が簡単で余分なコストを必要とせず、また、着色廃水に含まれる着色物質を短時間に効率よく脱色処理することのできる着色廃水処理方法を提供することができる。また、本実施形態においては、上記着色廃水処理方法に使用する着色廃水処理装置を提供することができる。
【００８２】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、着色廃水処理装置は、好気処理槽を単槽、嫌気処理槽を２槽にして構成しているが、各処理槽の構成はこれに限定されるものではない。例えば、好気処理槽を２〜３槽、また、嫌気処理槽を３〜６槽など、どのような組み合わせであってもよい。槽の数を調整することにより、流入する被処理水の流量の変動や各処理槽中の好気性雰囲気或いは嫌気性雰囲気の変動に対して安定に対処することができる。
（２）上記実施形態においては、特にアゾ系染料に対して活性の大きなバチルスＯＹ１−２を使用するものであるが、このバチルスＯＹ１−２に加え、アゾ系染料以外の染料に対して活性の大きな微生物或いは染料以外の他の有機物質に対して活性の大きな微生物を併用するようにしてもよい。このことにより、バチルスＯＹ１−２が分解を得意としない他の物質の分解を同時に行うことが可能となり、より、脱色効果を向上することができる。
（３）上記実施形態においては、着色廃水処理装置のみで繊維染色廃水を処理するものであるが、この着色廃水処理装置の前或いは後に、従来の廃水処理装置、例えば、凝集沈殿処理槽、加圧浮上処理槽、活性汚泥槽などを組み合わせて、脱色効果に加えてＢＯＤ、ＣＯＤの更なる低減を図るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
Ａ…着色廃水処理装置、Ｂ…ｐＨ調整槽、Ｃ…好気処理槽、Ｄ…嫌気処理槽、Ｅ…曝気装置、１、２…廃水供給配管、３…被処理水返送配管、４、５…被処理水供給配管、６…放流水排出配管。
【受託番号】
【００８４】
ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気処理槽と嫌気処理槽とを組み合わせて着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理する着色廃水処理方法であって、
前記好気処理槽において、
前記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理工程と、
この好気処理工程後に前記嫌気処理槽において、
前記好気処理槽から流入する前記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で前記着色物質を前記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理工程とを備えて、
前記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
前記好気処理工程において、前記好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために、前記好気処理槽内に空気を供給する曝気処理を行い、
この曝気処理による空気吐出量は、前記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であって、
前記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、前記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、前記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（１）及び式（２）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
を満足することを特徴とする着色廃水処理方法。
【請求項２】
前記嫌気処理工程において、前記嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は、−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内であることを特徴とする請求項１に記載の着色廃水処理方法。
【請求項３】
前記好気処理工程において、前記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、前記嫌気処理工程後に前記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を前記好気処理槽に返送するようにして、
前記好気処理槽に流入する被処理水の前記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される前記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（３）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の着色廃水処理方法。
【請求項４】
着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理装置であって、
前記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、
この好気処理槽の下流部に連設されて、前記好気処理槽から流入する前記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で前記着色物質を前記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを備えて、
前記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
前記好気処理槽は、その内部に空気を供給する曝気手段を具備しており、
この曝気手段は、前記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内の空気吐出量を有しており、
前記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、前記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、前記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（４）及び式（５）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（４）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（５）
を満足することを特徴とする着色廃水処理装置。
【請求項５】
前記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、前記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を前記好気処理槽に返送する返送手段を備えて、
この返送手段は、前記好気処理槽に流入する被処理水の前記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される前記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（６）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（６）
を満足するように前記嫌気処理槽から前記被処理水を返送することを特徴とする請求項４に記載の着色廃水処理装置。
【請求項１】
好気処理槽と嫌気処理槽とを組み合わせて着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理する着色廃水処理方法であって、
前記好気処理槽において、
前記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理工程と、
この好気処理工程後に前記嫌気処理槽において、
前記好気処理槽から流入する前記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で前記着色物質を前記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理工程とを備えて、
前記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
前記好気処理工程において、前記好気処理槽内の好気性雰囲気を維持するために、前記好気処理槽内に空気を供給する曝気処理を行い、
この曝気処理による空気吐出量は、前記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内であって、
前記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、前記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、前記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（１）及び式（２）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（１）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（２）
を満足することを特徴とする着色廃水処理方法。
【請求項２】
前記嫌気処理工程において、前記嫌気処理槽中の被処理水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は、−２８０〜−４００（ｍＶ）の範囲以内であることを特徴とする請求項１に記載の着色廃水処理方法。
【請求項３】
前記好気処理工程において、前記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、前記嫌気処理工程後に前記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を前記好気処理槽に返送するようにして、
前記好気処理槽に流入する被処理水の前記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される前記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（３）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（３）
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の着色廃水処理方法。
【請求項４】
着色廃水に含まれる着色物質を脱色処理するための着色廃水処理装置であって、
前記着色廃水を含有し外部から流入する被処理水を好気性雰囲気として当該被処理水中で着色物質分解菌を増殖する好気処理を行う好気処理槽と、
この好気処理槽の下流部に連設されて、前記好気処理槽から流入する前記被処理水を嫌気性雰囲気として当該被処理水中で前記着色物質を前記着色物質分解菌で分解する嫌気処理を行う嫌気処理槽とを備えて、
前記着色物質分解菌は、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ属）に属するＢａｃｉｌｌｕｓ ＯＹ１−２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５２６１）であって、
前記好気処理槽は、その内部に空気を供給する曝気手段を具備しており、
この曝気手段は、前記好気処理槽の容量の１（ｍ3）当りに対して、０．０５〜０．２１（ｍ3／分）の範囲以内の空気吐出量を有しており、
前記好気処理槽に流入する被処理水の単位時間当たりの流入量Ｗ（Ｌ／時）と、前記好気処理槽の容量Ｘ（Ｌ）と、前記嫌気処理槽の容量Ｙ（Ｌ）との関係が下記の式（４）及び式（５）、
Ｘ／Ｗ ≧ １．１ ・・・（４）
２Ｘ ≦ Ｙ ≦ ４Ｘ ・・・（５）
を満足することを特徴とする着色廃水処理装置。
【請求項５】
前記好気処理槽に流入する被処理水の一部として、前記嫌気処理槽から排出される被処理水の一部を前記好気処理槽に返送する返送手段を備えて、
この返送手段は、前記好気処理槽に流入する被処理水の前記流入量Ｗ（Ｌ／時）と、当該被処理水に含有される前記着色廃水の流入量Ｚ（Ｌ／時）との関係が下記の式（６）、
Ｗ ≦ １．４Ｚ ・・・（６）
を満足するように前記嫌気処理槽から前記被処理水を返送することを特徴とする請求項４に記載の着色廃水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２２４４１５（Ｐ２０１１−２２４４１５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３６５０（Ｐ２０１０−９３６５０）
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【特許番号】特許第４５３６１５８号（Ｐ４５３６１５８）
【特許公報発行日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００１７７０１４）三木理研工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【特許番号】特許第４５３６１５８号（Ｐ４５３６１５８）
【特許公報発行日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００１７７０１４）三木理研工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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