排水処理に微生物を利用した活性汚泥法について説明します

排水処理の一種である活性汚泥法は、主に有機性汚濁物質が含まれている排水を処理するときに用いられています。処理方法は排水中に空気を送り、好気性環境下で微生物の働きにより、排水中の有機物を浄化しています。活性汚泥とは排水中に含まれている、さまざまな有機性汚濁物質を基にして増殖した微生物群のことで、微生物体に取り込まれた有機物は粘性を帯びた凝集性を持ちます。微生物に取り込まれた有機物の内一部は、増殖活動のためのエネルギー源として利用され、水と二酸化炭素に分解されます。排水中の有機物の除去は短時間でおこなわれ、内生呼吸と自己分解などにより浄化は進んでいきます。流入してくる有機物により増殖していく活性汚泥は、増えた分を余剰汚泥として系外に引き抜きます。

微生物は汚濁物質を吸着し酸化分解しています

活性汚泥法は一般家庭の浄化槽や工場などの有機性排水、下水処理場で広く採用されている法式で、浄化に関わる微生物群は好気性環境下で酸化処理をおこなっています。微生物群はバクテリアや菌類、原生動物、後生動物などで互いに共生や捕食の関係にあり、一部の種が死滅すると他の種に影響を及ぼす一種の食物連鎖が成り立っています。排水処理の管理で微生物を顕微鏡などで観察する場合、直接関与しているバクテリアは観察するには小さすぎるので、大型種の活動状態を見て判断しています。典型的なバクテリアは楕円形で、排水中の有機物は粘性物質を分泌する体の外側に吸着し、呼吸により同化分解をおこなっています。バクテリアの分裂増殖のスピードは水温に影響するので、既設により発生する余剰汚泥の量は変ってきます。

処理水の良否を決める活性汚泥管理

微生物により排水処理された排水は活性汚泥と分離された後、河川などへ放流されます。正常に運転管理された活性汚泥は、沈殿槽での固液分離が容易で良好な処理水が得られますが、管理が不十分だと活性汚泥の流出などで放流水質が悪化します。活性汚泥法の処理過程の内、沈殿槽での汚泥と水の分離は処理水の良否を決める重要な要素です。汚泥の沈降分離は、前段の有機物と微生物を混合させる反応タンクの状況と一体で、不適切な運転は活性汚泥の性状に影響し、沈降の悪い汚泥生成につながります。沈降性の悪い汚泥とは反応タンクに送る空気量と時間の調節が不適切なため起こり、活性汚泥中の微生物は内生呼吸や自己分解の果て、細分化して汚泥は解体し排水中に漂います。また、ある種の糸状菌が異常増殖すると、活性汚泥はバルキング状態になり沈降性を失い、汚泥は排水と共に流出していきます。

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