活性汚泥処理(活性汚泥法)・生物膜処理(生物膜法)・MBRに優れた効果を発揮する源帰
「SUZUKI Lab&Dev」が独自開発を行った3つの生物処理改善剤、源帰は廃水処理槽などに含まれる微生物を活性化。 活性汚泥処理(活性汚泥法)、生物膜処理(生物膜法)や、MBRなどの廃水処理の効率を向上させ、費用のコストダウンにも貢献する「SUZUKI Lab&Dev」 独自開発の生物処理改善剤、源帰の効果・効能のしくみをわかりやすく紹介します。
- 「源帰」の革新性
- 源帰は、独自開発の有効成分OSSCの働きにより、生物処理の反応の場である微生物集合体内部の結合状態を変化させ、水流の剪断力で微生物集合体をほぐすことにより、 酸素と栄養を集合体の隅々まで行き渡らせ微生物の活性化を促します。これは従来のどのような製剤でも不可能でした。「源帰」のみができる世界でオンリーワンの効果です。これこそが「源帰」の革新性です。
源帰は何故効くか?
「源帰」が効く理由を,下図にイメージにして示します。
微生物が暮らす集団(微生物集合体)の状態を酸素や栄養が隅々まで行き渡りやすいように変えると,眠っていたり力を出せなかったりしていた菌たちが目覚めて元気になります。集団の状態を変えると微生物の代謝が変わり生物処理の潜在力がよみがえるからです,これが「源帰」が効く理由と考えています。
最近quorum sensingの阻害により生物膜の形成を制御する研究が盛んに行われています。
「源帰」の使用により実現された効果は,それらの研究が描く生物処理の未来像の一部を先取りしているかもしれません(作用機構が異なるので一致はしないと思われますが)。
微生物が暮らす集団(微生物集合体)の状態を酸素や栄養が隅々まで行き渡りやすいように変えると,眠っていたり力を出せなかったりしていた菌たちが目覚めて元気になります。 集団の状態を変えると微生物の代謝が変わり生物処理の潜在力がよみがえるからです。これが源帰が効く理由と考えています。 最近quorum sensingの阻害により生物膜の形成を制御する研究が盛んに行われています。作用機構が異なるので完全には一致はしないと思われますが、源帰の使用により実現された効果は、それらの研究が描く生物処理の未来像の一部を先取りしているかもしれません。
生物膜処理(生物膜法)における肥厚・閉塞の解消、処理能力の復活
これまでは打つ手が無かった固定床(充填剤)上の肥厚付着物による処理障害。従来の生物膜処理(生物膜法)では、担体の上に微生物やEPS(菌体外ポリマー)、SS(未分解物、油脂や食品屑などの汚れ)の過剰な付着(ヌルヌル、ベットリ)、 それらが溜まることで生まれる嫌気性領域から発生する硫化水素など、生物膜の肥厚・閉塞に起因した処理性能の著しい低下は回復不可能とされていました。
これらの状態に対し、源帰は水流の剪断力で速やかに担体上の肥厚生物膜を剥離し、担体上に処理に有効な薄い生物膜を残します。 また、そのことにより担体の全表面が好気性の生物膜に覆われるため、分解力の向上がこの状態で促されるのです。また、これらの効果が見られるのは源帰だけです。
下図に生物膜処理(生物膜法)で観察された現象が起こる推定メカニズムをイメージ図によって示します。
(適用事例に実際の担体の画像があります)
は水流を示します
図a 「源帰」添加前 肥厚した生物膜 |
図b 添加数日後 水流でほぐされた 生物膜 |
図c 添加3~10日後 水流でほぐされた 生物膜が剥離 |
図d 薄い生物膜が残る |
活性汚泥の改質・分解力の向上
微生物やEPS(菌体外ポリマー)、SS(未分解物、油脂や食品屑などの汚れ)が強固に付着した集合体である活性汚泥フロックは、 内部に溶存酸素が届きにくく、閉じ込められたSSの好気性分解が非常に遅い状態が見られました。
これらの状態に対し、源帰は水流の剪断力で活性汚泥フロック(微生物集合体)をほぐします。このことで酸素が内部に届き好気性分解が促進され、 閉じ込められたSS(未分解物、油脂や食品屑などの汚れ)の分解が促進されるのです。
これだけのことですが、これまで廃水処理に従事する人を悩ませてきた多くの問題が解決に導かれます。 例えば、糸状性細菌が減る理由は増殖に必要な栄養が激減するためと考えられます。
下図に活性汚泥処理(活性汚泥法)で観察された現象が起こる推定メカニズムをイメージ図によって示します。
図a「源帰」添加前のフロック
は水流を示します | |
固形物 | |
糸状菌 | |
微生物集合体 |
図b「源帰」添加後の水流で解されたフロック
OSSCが微生物集合体を曝気槽の水流の剪断力で解きほぐす。酸素と栄養が内部まで届く。
図c 糸状菌,未分解物質が減ったフロック
既存の菌で分解に寄与する菌が増える
→ フロックが抱える未分解物を分解する
→ 栄養が減り糸状菌,放線菌が減少する
→ 汚濁物質の分解力が増す
図d 水流が緩やかな沈殿槽で凝集したフロック
既存の菌で分解に寄与する菌が増える
→ 新しい菌体外ポリマーが増える,
フロック中の固形物が減る
→ 汚泥の凝集力が増す
MBRの膜汚れ抑制
MBRの膜汚れ(ファウリング)はMBRの最大の問題点です。膜メーカーや大学の研究者が対策を研究していますが、有効な方法はまだ見つかっていません。 膜の洗浄コストや膜寿命の低下による交換コストの大きさなど色々な問題があります。
源帰に含まれているOSSCという成分が、付着物の構成要素の結合力を弱めるため、膜汚れ(ファウリング)を抑制できると考えています。 同時にMBRの活性汚泥処理(活性汚泥法)が改善され、未分解物質が少ない凝集性が良好な汚泥 -付着しにくい汚泥- になることも、膜汚れを抑制できる理由として考えられます。 軽度な膜汚れならば源帰を使用するだけで、濾過差圧の減少がみられます。源帰使用後濾過膜の化学洗浄を行うと、顕著なファウリング抑制効果が表れます。