生物膜法と担体とは？活性汚泥との違い【基礎知識】
微生物を水に浮かべて働かせるか、何かの表面に付着させて働かせるか。生物膜法と担体のしくみ、活性汚泥法との違いを解説します。
微生物の力で排水の汚れを取り除く生物処理は、微生物の保ち方で、主に次のような方式に分けられます。 1.浮遊させる：活性汚泥法 2.表面に付着させる：生物膜法 活性汚泥法は、沈殿池で沈めた微生物の一部を反応槽に戻して量を保ちます。 日本の下水処理では、浮遊させる方法が主流です。一方で食品工場などの排水処理では、生物膜法も使われています。 ■生物膜とは？ 担体などの固体の表面で微生物を育てると、膜のような層ができます。この層に排水を触れさせ、付着した微生物に有機物を分解させるのが生物膜法です。つまり、固体の表面に付いた微生物で処理する方法です。 ■担体は微生物の「付着場所」！ 微生物を付着させるための材料を担体と呼びます。表面に微生物がたくさん付くよう、表面積を大きくする工夫がされています。樹脂製の浮遊担体には、1立方mあたり500平方mの表面積を持つものがあります。1辺約22mの正方形と同じ広さが、1立方mに収まる計算です。まずはお気軽にご相談ください。
基本情報
■生物膜法の主な方式 生物膜法には、次のような方式があります。 1.接触酸化法 2.散水ろ床法 3.固定化微生物法 4.回転生物接触法 5.好気性ろ床法 いずれも、微生物を固体の表面に付けて保つ点が共通しています。 ■接触酸化はどんな装置？ 生物接触酸化装置は、ひもやリング、ハニカム状・波形の板といった充填材を曝気槽に沈め、その表面で生物膜を育てる装置です。 ■汚泥を戻さない方式 浮遊担体法では、沈殿池などで集めた汚泥を曝気槽に戻しません。活性汚泥法との大きな違いです。担体はスクリーンで槽内にとどめますが、細かなSSは流れ出るため、凝集沈殿や加圧浮上で分けます。 ■生物膜なら硝化速度が約3倍にも！ アンモニアを酸化する硝化菌はフロックを作りにくいため、担体で濃度を高める方法がとられることがあります。生物膜法の硝化速度は、浮遊させる方式の3倍くらいです。沈殿池なしでも組めるので汚泥の管理がしやすく、沈殿池を設ければ凝集沈殿でSSやリンも同時に除けます。
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用途／実績例
■活性汚泥の槽に担体を入れる方法も！ 微生物の保持を安定させるため、活性汚泥の曝気槽に固定式の接触材や浮遊式の担体を入れる生物膜法もあります。 ■浮遊担体は酸素の溶け込みも助ける？！ 樹脂製の浮遊担体は水よりわずかに軽く、空気の泡で槽内を流動します。泡を分散させ、泡が水中にとどまる時間を延ばすことで、酸素が溶ける割合を高める働きもあります。 ■高い濃度の排水にも使える！ 浮遊担体を使う生物膜処理は、BOD5,000mg/Lの高濃度排水を直接処理することも可能です。前処理に使えば、薄めずに後段の活性汚泥処理ができます。担体の充填率が67%の例では、BOD除去率90%以上を狙うときのBOD容積負荷の目安は、1立方mあたり1日2.0〜4.0kgです。処理水の溶解性BODを20mg/L以下とする条件での値です。 ■後ろの工程も忘れずに 生物接触酸化装置は、濁り(SS)をろ過する働きがないため、後ろに凝集沈殿や砂ろ過を組み合わせることが多い方式です。まずはお気軽にご相談ください。
