下水処理で発生する汚泥はどこから来るのでしょうか?

廃水には動物性タンパク質、血液、脂肪、アミノ酸、尿素が豊富に含まれており、従属栄養細菌にとって優れた栄養源となります。汚泥は、次の 2 つの主要な微生物の生命活動の複合的な影響から生じます。

1. 合成と代謝: 主な汚泥生成

① 一部が酸化され、CO₂、水、アンモニアに分解され、生存のためのエネルギーとなります。

② 残った栄養分は新しい細菌細胞の合成に使われます。微生物は分裂と繁殖を繰り返し、汚泥の総量は持続的に増加します。 BOD（生物化学的酸素要求量）の高い廃水は、生活下水をはるかに上回る汚泥生成速度を示します。通常の生産速度係数 Y ≈ 0.6 ～ 0.7 kg 乾燥汚泥 / kg BOD 除去量。これは、生化学的有機物が 1 kg 分解されるごとに、0.6 ～ 0.7 kg の新しい汚泥が生成されることを意味します。

2. 内因性呼吸：食料供給が減少したり、過剰なエアレーションが行われたり、汚泥が長期間放置されたりすると、老化した細菌が生命を維持するために自らの細胞を分解し、汚泥の総量が減少します。計算式（純汚泥増殖）: 純過剰汚泥=新しい微生物の増殖 - 老化細菌による自己分解 -

3. 全工程における汚泥の流れ

3.1.曝気槽からの混合液（廃水 + 継続的に成長する汚泥）は重力によって二次沈殿槽に流れ、そこで重力沈降によって汚泥が水から分離されます。

二次沈殿槽の底に沈殿した汚泥の3.2. 70%～90%は曝気槽に戻され、安定したMLSS濃度を確保し、処理能力を維持します。

3.3.余分な汚泥、つまり余剰汚泥は定期的に除去する必要があります。スラッジが除去されない場合、MLSS はスパイクを続け、不十分な DO、スラッジの増大、濁った排水、および深刻な膜の詰まりにつながります。これは、以前のクライアントのプロジェクトにおける膜の詰まりの根本原因の 1 つです。

1. 前処理の物理化学的汚泥 (浮選/沈殿タンクのスカム + 底部汚泥): 屠殺場のフロントエンド スクリーン、均一化タンク、浮遊選別タンクは、肉くず、毛髪、血液中の浮遊物質、凝固したグリース、コロイド状タンパク質などを大量に捕捉します。- PACとPAMを添加して凝集させると、凝集性スラッジが形成されます。この部分は生物汚泥ではなく、水分や油脂分が多く含まれる物理化学汚泥に分類されます。これはフィルタープレスによって個別に処理され、汚泥総量の重要な成分でもあります。

2. 不活性無機汚泥: 屠殺場の清掃床から持ち込まれる汚泥、骨片、カルシウム塩およびマグネシウム塩の沈殿物は微生物によって分解されません。これらは活性汚泥中に長期にわたって蓄積し、MLSSの増加、MLVSSの低下、汚泥の活性低下や沈降の原因となります。

3 つの主な理由:

1. 高タンパク質で分解しやすい有機物を基質とする: タンパク質とアミノ酸は従属栄養細菌によって容易に利用されるため、細菌の急速な分裂、高い飼料-対-微生物比（F/M）、および汚泥の蔓延を引き起こします。

2. 窒素とリンが豊富で、微生物の無限の繁殖を可能にします。屠殺場の廃水には自然にアンモニア態窒素とリンが豊富に含まれており、微生物の増殖に必要な栄養を十分に満たします。追加の栄養素は必要なく、増殖は無制限です。

3. 油で覆われた細菌のフロック-: 油は汚泥のフロックの表面に付着し、内因性呼吸を妨げます。バクテリアは自己分解することが難しいため、汚泥の蓄積が増加します。-

1. 汚泥滞留時間 (SRT) の制御: 屠殺場の廃水には 8-12 日間の汚泥滞留時間が推奨されます。汚泥滞留時間が短いと、過剰な汚泥が排出され、バクテリアが失われます。汚泥の滞留時間が長いと、古い汚泥が蓄積し、容易に膨張して膜が詰まる可能性があります。. 2. 曝気時間を適切に延長して内因性消化を促進します。排水が基準を満たしていれば、最終段階でエアレーションをやや過剰に行うことで、過剰な微生物が自己分解し、汚泥の排出頻度が減少します。

3. フロントエンドの空気浮上中に油を完全に除去してください。-生物処理タンクに油が入ると、汚泥の生成が増加するだけでなく、膜エレメントもコーティングされ、これが顧客サイトでの新しい膜と古い膜の目詰まりの違いに寄与する重要な要因となります。

4. 嫌気性加水分解の前に汚泥の体積を減らします。加水分解酸性化タンクを追加して大きなタンパク質分子を事前に分解すると、全体的な過剰なスラッジの生成を 20% ～ 30% 削減できます。-