「冬場の排水処理」を改善!低温でも活性汚泥法を機能させる日鉄環境の微生物活性剤 -PR-
2023/10/051970年に制定された水質汚濁防止法の政令では、工場などからの排水に含まれるさまざまな物質の量に基づいた排水基準が設けられています。また、化学的酸素要求量(COD:Chemical Oxygen Demand)や生物化学的酸素要求量(BOD:Biochemical Oxygen Demand)などの指標で示される水の汚染状態に基づいた排水基準が定められています。そのため、生産ラインから排出される汚水は排水処理設備で処理され、基準をクリアした水のみ放流することになります。
しかし、排水処理設備では、処理が追いつかない、処理能力が不安定になるといったトラブルが少なくありません。冬の時期には微生物の活性が弱まり、トラブルが多くなりがちです。そこで今回はこれらの解決策として、微生物を使って排水処理を行うときに有効な薬剤である、日鉄環境の「バイオサプリAME」を紹介します。
微生物で汚水を処理する活性汚泥法
排水処理設備での処理法の一つが「活性汚泥法」です。活性汚泥法では、「曝気槽」という水槽に多様な好気性微生物を育てておき、そこに汚水と空気を一緒に混ぜ込むことで、微生物が汚水中の有機物を分解するのを促します。曝気槽で処理した水は「沈殿槽」に送られ、静置すると上がきれいな水、下が微生物の含まれる汚泥に分離します。きれいな水は系外に排出され、汚泥は再び曝気槽に送られます。
微生物の性質を生かした活性汚泥法ですが、トラブルも少なくありません。微生物も生き物なので餌となる有機物が安定して供給されるのが理想ですが、排水源にあたる工場などの稼働は一定でないため微生物の数や活性が不安定になることがあります。また、一度に大量の油脂や毒性物質が流入すると、処理した水の白濁や発泡が見られるようになります。これは、微生物の処理が追いついていないことを意味します。
微生物活性は冬に大きく下がる
秋から冬にかけて、活性汚泥法による処理が不安定になることが多くあります。なぜなら、微生物の活性は水温に大きく影響されるからです。夏場30℃ほどあった水温が冬場15℃まで下がると、微生物の生物活性は半分以下まで低下することもあります。

図1:活性汚泥の酸素利用率に対する温度の影響(イメージ)
この微生物の活性低下の対策として、曝気槽内の活性汚泥の量を指す活性汚泥浮遊物質(MLSS:Mixed Liquor Suspended Solids)を高めて微生物の数を増やす方法があります。しかしながらこの方法には、時間がかかってしまう、沈殿槽で汚泥が沈みにくくなるという問題があります。
そこで、微生物の活性そのものを上げるという新しいコンセプトのもとで開発された微生物活性剤が、日鉄環境の「バイオサプリAME」です。
微生物向けサプリメントで酵素を活性化
日本製鉄のグループ企業である日鉄環境の水ソリューション事業では、上下水道や焼却処理施設の運転・管理、そして民間企業向けの排水処理設備や水処理薬剤を提供しています。日鉄環境はすでに、汚泥の沈降不良のもととなる糸状性細菌を選択的に溶菌する「糸状性バルキング抑制剤 バルヒビター」や、生物処理に良好な微生物の数を増やす「活性微生物製剤 バイオコア」など、用途に応じた高機能水処理薬剤を取り揃えています。
こうした排水処理設備向けの薬剤の一つとして加わったのがバイオサプリAME。その名のとおり「微生物向けのサプリメント」といえる新たな薬剤です。私たち人間が摂取するマルチサプリメントにも含まれているマグネシウム、カルシウム、カリウムといったミネラルや、補酵素として機能するビタミンなどからバイオサプリAMEは構成されています。
これらのビタミン・ミネラルが微生物の体内にある酵素活性を上げることで、微生物濃度を上げずに活性汚泥としての能力を上げるのです。同社によると、サプリメントというコンセプトの微生物活性剤は他社も含めてあまり例がなく、ユニークな製品といえます。
バイオサプリAMEによって期待できる効果には、
- 処理した水の濁り、白濁、発泡、スカム(沈殿すべき汚泥が水面に浮上したもの)の解消
- 不安定な処理の安定化
- 生物処理のCOD処理性の向上
- 活性汚泥の沈降性改善、粘性の軽減
- 膜分離活性汚泥(MBR)の膜透過性低下の改善
が挙げられます。

図2:バイオサプリAMEを添加すると、微生物集団であるフロックがしっかり形成されるようになり、CODとBODの値が低下する
現在、バイオサプリAMEには5種類のラインナップがあり、目的に応じて成分の配合を変えています。例えば、AME-4には生理活性物質が多く含まれ、AME-7にはポリビニルアルコール(PVA:Polyvinyl Alcohol)などの合成高分子を分解する酵素の補酵素が配合されています。

表1:バイオサプリAMEのラインナップ
バイオサプリAMEの導入先には食品メーカーが多く、化学メーカーや医・農薬メーカーなどが続きます。食品工場では排水に油脂が多く含まれているため、微生物の活性がより求められます。また、化学工場や医薬品・農薬製造工場では、特に有害な物質を事前に物理化学的に処理・除去したり、生産系統で純水を使用したりするためミネラルなどが減ってしまい、微生物活性が低下することがあります。こうした課題の解決にバイオサプリAMEが適していると、日鉄環境は提案します。

図3:業種別の販売実績の内訳
(画像提供:日鉄環境)
他にも、製紙メーカーや機械・金属メーカー、電気機器メーカーなど、幅広いジャンルの企業の工場で導入されています。
テスト前の初回分析は無料、まずはご相談を
バイオサプリAMEの導入を検討する企業に対して、まず日鉄環境が処理状況や排水処理設備などについてヒアリングを行ったのち、原水・曝気槽汚泥・処理後の水といった試料のサンプリングを行います。この試料を自社の技術部門で分析し、その結果に応じてバイオサプリAMEを含め、適切なソリューションを提案するという流れになります。その後、2週間~1カ月程度かけて実機テストを行い、再び分析して効果判定を行います。
なお、製品の購入を検討する場合、初回の試料分析は無償で対応しています。活性汚泥の管理などで課題を抱えている企業の担当者は、日鉄環境に相談してみてはいかがでしょうか。

