dehydrogenase

マロックス® SE-Ⅱ剤

マロックス SE-Ⅱとは

(脱水素酵素含有/生物処理剤)
※特許第5238946号である生物処理剤の一つです。

SE-Ⅱ剤は廃水の中のBOD(生物的酸素要求量)や、処理が難しい難分解性物質COD(化学的酸素要求量)を簡単に除去することができます。従来の水処理設備に手を加えることなく、汚泥減量・減容の処理能力アップ、バルキングの解決、処理の安定、薬品・電気代の削減などを可能にします。酸化還元剤と数種類の処理剤の組み合わせで活性化反応を起こすもので、同じ効用を持つものはありません。ユニークなネオケミカルの産物といえるでしょう。

■SEⅡカタログ(PDF)

仕 組 み

SE-Ⅱ剤は廃水中の有機物と反応、分解して活性酸素になります。その仕組みはSE-Ⅱ剤を添加すると、活性汚泥が触媒の働きをして、炭素、酸素、水素で構成される有機物(同化汚泥)のデヒトロゲナーゼ(脱水素酵素)活性度を向上させる役目を果たします。 発生酸素は通常の空気法(曝気法)に比べて純粋な酸素で、しかも無数の微細な気泡であるため、水に接する表面積の総量が大きくなります。そのため、通常、大気圧での水の飽和溶存酸素量が8.84mg/L程度であるところ、SE-Ⅱ剤で活性酸素を発生させた場合は最大20~30mg/Lと、溶存酸素量が通常の2~4倍にもなります。 空気を送る目的は有機物と酸素を攪拌して酸化反応させることですが、合わせて、有機物から水素を抜く(還元)作用にもつながり、画期的な水処理システムをつくっています。

特  徴

1. 廃水中の有機物と反応分解して微細な活性酸素となります。
2. 驚威的な飽和溶溶存酸素量を実現します。
3. 任意にDOを供給できるため、高濃度負荷の処理が可能です。
4. 活性汚泥法の最大の難点である糸状菌の増殖によるバルキングを押さえます
5. 好気性活性汚泥の生物相の向上及び生成維持を図れます。
6. 汚泥の沈降性と凝集性を高めます
7. 汚泥の脱水効果はもちろん、余剰汚泥発生量が従来よりも減少します。
8. 添加量でDOを自由にコントロールできます。
9. 添加量廃水量に対し10~50ppm程度ですから抜群の経済性があります。
10. 従来の処理設備のまま処理能力のアップが可能です。

SEシステム(DO計やORP計と連動した自動制御)

1. 処理の安定性
流入負荷の変動に対応した酸素の調整が可能ですから、廃水の負荷変動に強く、処理は非常に安定します。

2.曝気槽の必要容積の減少
高濃度DOおよび高濃度汚泥(MLSS)での運転が可能になります。
従来の空気法に比べ約2~4倍の容積負荷で運転ができ、曝気槽を改修及びコンパクトにすることができます。

3.汚泥の性状
汚泥の沈降性、圧密性が良く、返送汚泥の濃度も高くすることができます。
又、余剰汚泥の発生量が少なく脱水性が優れているので汚泥処理に要する費用が大幅に節約できます。

4. 維持管理が容易
各種のセンサーを組込むことにより、自動制御が可能になり、バルキング等の発生が回避され維持管理が容易になります。

5.ランニングコストの減少
余剰汚泥が大幅に減少しますから、処理に伴う薬剤及び乾燥に要する燃料費、DOセンサーによりブロアの動力費用、汚泥処分費用が節約可能です。

導入フロー

マロックス生物処理剤による生物消長について

  • ラグ相  
    微生物の細胞が成長して大きくなり、次の対数増殖相で活発な細胞分裂を行う準備期間
  • 対数増殖相 
    基質濃度が高く、微生物が対数的に増殖し有機物の分解が激しく酸素利用速度も大きく微生物は、フロックを形成せずに個々に分散している傾向が強い
  • 減衰増殖相 
    基質濃度が次第に減少してくると微生物の増殖がにぶり、増殖速度は残存有機物に比例してくる。この時期には細胞分裂の間隔が次第に長くなり、フロックが形成されるようになる
  • 内生呼吸相
    更に基質濃度が減少すると、微生物は飢餓状態になり、体内に貯えた栄養分を消費しつつ代謝を続けていき(自己消化)最終的には、微生物は死滅し、自己分解して他の微生物の基質として利用されたり、一部は芽胞を形成して休眠状態となり微生物群としてフロックを形成しやすい状態にある


活性汚泥を利用して有機性廃水を浄化することはご存じの通りですが、従来の活性汚泥法が対数増殖相減衰増殖相を主に利用し、増殖した活性汚泥は曝気槽の活性汚泥濃度を一定に保つために余剰汚泥として系外に排出し、脱水、焼却処理をする工程を必要するのに対して、SEシステム減衰増殖相と内生呼吸相を十分利用することにより、活性汚泥の増殖量と自己消化量が一定の汚泥濃度がバランスし、余剰汚泥処理としての特別の工程を必要としません。除去反応速度、自己消化率の律速段階として酸素分子と活性汚泥粒子の出会いによる供給効率があるとし、これらの衝突論の面から展開すれば、従来の活性汚泥法は曝気槽の汚泥濃度が高く、また混合液の粘性係数もかなり高いことから、微視的に一部酸素不足の状態が避けられない反面、SEシステムは、エアレーション槽汚泥濃度が低く溶存酸素濃度が高いことから最大好気的な環境に保持され、除去反応、自己消化が好ましい状態で進行しているものと思われます。SEシステムのエアレーション槽は、有機物濃度が低く、溶存酸素が十分あることから、一般的にみられる原生動物は勿論のこと、ミジンコなどの大型のプランクトンやかなりの緑藻類が観察されるようになります。

マロックス® SE-Ⅲ剤

(脱水素酵素含有/化学処理剤)
※特許第5194223号である化学処理剤の一つです。

SE-Ⅲ剤は酸性酸化法(フェントン法)、アルカリ酸化法(フェライト法)等の金属塩を触媒として有機物を酸化分解させる酸化促進剤です。

酸性酸化法(フェントン法)
SEⅢ剤による酸性酸化法は、基本的には従来の酸化剤である過酸化水素の代わりにSEⅢ剤と鉄塩系の強力な酸化力により廃水中の有機物を分解します

働  き

酸性処理法は、マロックスSEⅢ剤の酸化にて鉄塩を水中で共存させ、強力な酸化剤であるヒドロキシラジカル(・OH)を生成して有機物の水素を引き抜くことにより、自動連鎖酸化を促進させ、鉄塩はレドックス分解を受け還元では水酸ラジカン、酸化ではヒドロペルオキシラジカルを生成します。

   第一鉄塩  Fe²⁺ + O(酸素) Fe³⁺ + OH⁻ + ・OH
  第二鉄塩  Fe²⁺ + O(酸素)    Fe²⁺ + HO₂ + H⁺

第二鉄塩の場合は上記の二段階で・OHラジカルが生成されます。・OHラジカルは水溶液においては、強力な酸化剤ですべての有機物を酸化し、有機物の種類によっては連鎖反応にC-C結合の開裂を伴ってついには炭酸ガスにまで完全酸化をします。
酸性溶液に鉄塩とマロックスSEⅢ剤を添加すると酸化反応は下記のようになります。

  Fe²⁺         +   SEⅢ(O₂)            ↔   FeO₂²⁺
  FeO₂²⁺      +   H₂OF²⁺           →  FeO₂H²⁺  +  HOFe²⁺
  FeO₂H²    +    2Fe²⁻     + 2H⁺  →  FeOH²⁺   + 2Fe³⁺  + H₂O
  2FeOH²⁺  +    2H⁺             →  2FeOH₂³⁺

酸化処理水はPH2~4の酸性になり、アルカリを添加してPHを7~9に調整すると 
Fe²⁺+2 OH→Fe(OH)₂水酸化物として沈殿する。

特 徴

①COD10ppm以下までの高度処理が可能です。
②従来の凝集沈殿・浮上分離法にSEⅢ剤を添加する事により酸化工程が増強された事により設備の改修を行わず安易に水質向上が達成できます。
③酸化分離は、炭酸ガスまで進行することによりTOC値も大幅に減少する事が可能です。
④SEⅢ剤は有機物のCOD・BODの消費され有害な部分酸化物を生成しません。
⑤各種センサーとSEⅢ剤のポンプと連動することにより自動制御運転が可能で選別処理を行う事によりコストが大幅に減少します。
⑥染色排水あるいはし尿処理水の脱色困難な排水に対して優れた脱色効果を示します。
⑦亜硫酸イオン・シアンイオン等の無機質COD成分も処理することが可能です。
⑧生物的に難分解性え活性炭でも処理しにくい水溶性合成高分子物質も処理することが可能です。
⑨触媒として使用する金属塩は凝集剤としての効果を有しますから、微量のコロイダルSS及びリン等の処理が可能です。

処理可能な有機物

      対象有機物                     物質名
糖類 澱粉・ショ糖・ブドウ糖
多価アルコール エチレングリコール・グリセリン
水溶性高分子 ポリビニルアルコール・ポリアクリル酸ソーダ・ポリアクリル
ビニール化合物 アルリル酸・アリルアルコール・酢酸ビニール・アクリロニトリル・アクリル酸メチル
飽和脂肪族含酸素化合物 ホルマリン・イソプロバノール・エタノール
界面活性剤 アニオン系ドテシルベンセンスルフォン酸塩・ノニオン系ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル


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                  湿式磁性鉄鉱生成法

常温フェライト法
本処理のフェライト化法は、60℃~70℃に加温しながら空気酸化を行うことはなく、常温で短時間で酸化を完了

本システムは、マロックスSEⅢ剤と鉄化合物の酸化法で、他の処理法をしのぐ画期的な処理法です

フェライト法は、重金属を強磁性体のフェライトにした後、磁気で分離除去するもので、重金属イオンをフェライト化するところに特徴があります。従来法の空気酸化フェライト化法では、硫酸第一鉄を加えた重金属混合水酸化物の空気酸化を水溶液を60~70℃に加熱し行わなければならず設備やコスト高のため小規模のみに限られていた。マロックスフェライト法は加熱せず空気酸化の必要もなく、水酸化物生成後に添加し短時間でフェライト化して分離水を無害化します。強磁性フェライト化するマロックス剤は有機物と酵素反応により活性酸素スーパーオキシドアニオンラジカル・ヒドロキシラジカルが生成され酸化・還元を行い、重金属イオンを強磁性フェライト化します。

スピネルフェライトとは、安定なスピネル結晶構造を有する亜鉄酸塩の総称で
MO・Fe₂O₃(Mは2価の金属を表す)と表させる。2価の鉄イオンFe²⁺と2価の金属イオンM₂⁺の混合水溶液に当量以上のアルカリを添加すると次式により混合水酸化物またはこれらの固液体が生成する。
xM₂⁺+(3‐X)Fe²⁺+6OH⁻→MXFe(3-X)(OH)6
ついで、この懸濁水溶液を特定の条件下で酸化すると、次式によってフェライトが生成する。

フェライト化法の特徴は多種類の金属を同時に除去できる点にあり、またフェライト沈殿法が容易に水から分離できることも利点のひとつである。フェライトとは、一般的に亜鉄酸塩に総称で化学式表示するとMFe₂O₄で表させる。※MはFe Mn Zn Ni Co等の2価の金属を示す。
広い意味でフェライトとはMが1価3価4価等で置換されたもの及びそれらの複合酸化物に対して用いられている場合があります。

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ジオ環境開発研究所 058-387-7977

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