I. 廃棄水の生物処理システムの概要
現代の生物学的排水処理は,一般的に3つの段階に分かれます.
- 主要処理 (物理処理):バースクリーン傍受,主要堆積タンク
- 二次処理 (生物処理): 換気タンク,最終堆積タンク
- 第三次処理 (生物/物理化学処理):窒素とリンを除去
酸素需要に基づいて,生物処理は有酸素処理 (活性化泥処理,酸化池,酸化チャネル,滴滴フィルター,回転生物接触器など) に分類される.) と無酸素処理 (泥の消化).
II.活性泥における微生物群
活性泥処理は,細菌,真菌,原生菌,元生菌を含む集団化された微生物からなる異性成長生態系を活用して廃水を浄化します.異性成長細菌と自由生息する異性成長菌は最も低い食物源レベルを形成する異性成長型原生菌が先行し,その後はロティファーやニモタドなどの二次性捕食動物によって食べられ,最終的に廃水浄化を実現する.
(I) バクテリア 有機物質の分解の主力
バクテリアは活性泥の中で最も重要な微生物群であり,有機物質の分解と花びらの形成という2つの主要な機能を担っています.
有機分解細菌 の 種
シドモナス,フラボバクテリア,アルカリゲン,バキルス
- 主要な炭水化物分解剤:偽名菌
- 主要なタンパク質分解剤:アルカリゲン,フラボバクテリア,バキルス
(II) フローク形成のメカニズム
活性泥のフラックは,3つの成分の共働作用によって形成される.
- フロークを形成する細菌 (ゾーグリア・ラミゲラ): 棒状,グラム陰性,カプセル化,不胞性.細胞外ポリマーと細胞間物質を通じて細菌の結合を誘発する.
- 適度な繊維性細菌: 繊維性枠をフラックに提供し,主に以下を含むフラック形成細菌の結合と成長を可能にします.
- 窒素化細菌
- スファエロティルス(鉄菌)
- ベギアトア(硫黄酸化細菌)
- ティオトリックス(硫黄を減少させる細菌)
- シリアス: ブリッジ構造を形成し,フロッキュレーションを促進するために粘膜タンパク質とポリサカリドポリマーを分泌する.
(III) キノコ 熱耐性有機物の分解剤
菌類は,生物分解が難しい頑固な有機物を比較的低い分解速度で分解することができる.適度なキノコ繊維はフローコアとして機能し,フローキュレーションと堆積化の性能を向上させるしかし,過剰な真菌増殖により,泥が積もり,沈着性能が低下します.
- 温度低下
- 低pH値
- 廃水のC/N比が高い
- 過剰な有機物
- 硫化物の存在
(IV) 原生類 水質の指標生物
- アミボイド原生類
- 鞭類 (植物鞭類と動物鞭類)
- シリアス:自由泳ぎのシリアスと茎状のシリアス
指標の重要性:シリエットの存在は,効率的な生物学的処理の重要な指標である.フラゲラットは食物に対する競争力が低く,高濃度の廃水でのみ生存する..
(V) メタゾウ 副食動物
メタゾウは,二次性捕食者として細菌や小型の原生類を食べます.彼らは食物連鎖を拡張し,泥の収穫量を大幅に減少させます.代表的な種には,ロティファーやニマトードがあります.
III. スラッグ 形成 の 3 段階
活性泥の有機物質除去過程は,泥の形成と一致し,次の3つの段階からなる.
ステップ1:質量移転 吸着と吸収
返水泥は,廃水からコロイド物質と溶けないBODを即座に物理的に吸収し,その後,代謝分解のために微生物細胞に溶ける有機物を徐々に吸収します.
ステップ2:代謝変換 生物分解
有機物質は,水解,糖解 (炭水化物),脱炭酸化,脱アミネーション (タンパク質),β酸化 (脂質) を含む代謝変換を経験する.分解された基質は,TCAサイクルと電子輸送チェーンに入り,エネルギーを生成します.代謝の副産物として二酸化炭素と水があります
ステップ3: フロクルレーション 安定したフロークの生成
有機濃度が低下すると,微生物は内因性分解段階に入ります.ポリサカリドポリマーが細胞表面の周りに分泌され,凝結性を高め,密集した,固体と液体の分離を最終堆積タンクで達成する沈着可能なフラック.
4. 有機物質の分解のための環境条件
- 温度: 20~30°C 微生物の酵素活性を調節する
- 栄養素: BOD: N: P = 100: 5: 1; 微量元素K,Ca,Fe,Mgも必要
- 溶けた酸素 (DO): タンク入口では0.5~1 mg/L,出口では2~3 mg/L. DOが0.5 mg/L以下になると代謝率が急落する.
- pH値:6.5〜7.5微アルカリ性 7.2−7 で最適です4微生物はpH < 4またはpH > 10では生存できない
- 毒性物質:重金属の毒性ランキング: Ag > Hg > Sn > Cu > Cd > Cr
