余剰活性汚泥の回分式好気性消化に及ぼすpHの影響 The Effect of pH Adjustment on Batch Aerobic Digestion of Excess Activated Sludge

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抄録

小規模排水処理施設で発生する余剰汚泥の安定化,減量化の方法としては,嫌気性消化法よりも好気性消化法が適していると考えられる.本報では,グルコース・ペプトンを基質とする合成排水で馴養された馴致汚泥および下水処理場の余剰活性汚泥である下水汚泥を用いて,pHを7に調整した場合と調整しない条件の下で回分式好気性消化実験を行い,比較検討した.<br>pH調整の有無による汚泥固形物の分解率,分解速度の違いは大きくはなくて,下水汚泥の方が最終分解率は小さく,分解速度は大きくなった.pHを7に保つために加えられたNaOH累積滴下量[mol]は汚泥の分解量[mol-C<sub>5</sub>H<sub>7</sub>NO<sub>2</sub>]とほぼ等しくなり,予測された反応式に従って好気性消化が行われていることが確かめられた.したがって,アルカリ剤の滴下量から,汚泥微生物の分解の程度を知ることができる.pH=7に調整すると硝化反応が促進され,微生物細胞から溶出したNH<sub>4</sub>-Nは速やかにNO<sub>3</sub>-Nに酸化されて液中にはNH4-Nはほとんど存在しない.また,pH=7に調整することにより液中に溶出したリン酸イオンがアパタイトとして析出し,処理液中のリン濃度が低下する.さらに,消化による汚泥の安定化の程度を知るために,汚泥から硫化水素が発生するまでの日数を酢酸鉛紙の変色によって求めた.その結果,pH=7に調整しながら消化した汚泥の方がpH無調整の汚泥よりも変色に要する日数が長くなり,pH調整した方が汚泥が速く安定化されることが分かった.

For the stabilization and reduction of the excess activated sludge produced in a small-scale wastewater treatment plant, an aerobic digestion process is considered to be more suitable than an anaerobic one. In this paper, batch aerobic digestion experiments with and without pH adjustment to 7 were investigated using acclimated sludge, which was acclimated to synthetic wastewater (substrates: glucose and peptone), and excess activated sludge, which was taken from a municipal wastewater treatment plant.<br>The pH adjustment did not greatly affect the final ratio and the rate of decomposition of the sludge solids. The final decomposition ratio of the excess activated sludge was smaller than that of the acclimated sludge, but the decomposition rate of the excess activated sludge was larger than that of the acclimated sludge. The accumulated amount [mol] of NaOH applied in order to adjust pH to 7 was almost equal to the amount of sludge decomposition [mol-C<sub>5</sub>H<sub>7</sub>NO<sub>2</sub>], and it was confirmed that the aerobic digestion cccurred according to the predicted reaction. Therefore, the degree of sludge biomass decomposition can be estimated from the amount of applied alkali chemicals. Since the pH adjustment to 7 promotes the nitrifying reaction, NH<sub>4</sub>-N is rapidly oxidized to NO<sub>3</sub>-N, and very little NH<sub>4</sub>-N remaines in the liquid phase. The phosphorus concentration of the liquid also decreased, because the orthophosphate dissolved into the liquid phase from biomass is precipitated as an apatite by the pH adjustment to 7. The production of hydragen sulfide gas in the decomposition of the sludge, was determined by the under of days before the darkening of lead acetate paper. It was faund that the production of the gas was delayed when pH was adjusted to 7, and that the adjustment repudly stabiliged the digested sludge.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 28(5), 612-617, 2002-09-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013409633
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6309207
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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