JP2000005794A - 排水中の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法 - Google Patents
排水中の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】排水中の窒素及びリンを効率的に除去する処理
システム。 【解決手段】先頭に無酸素性生物処理ゾーン４ａ、続け
て嫌気性生物処理ゾーン５を設け、さらに複数の好気性
生物処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性
生物処理ゾーン４ｂとを交互に配列して処理する。先頭
の無酸素性生物処理ゾーン内において排水及び汚泥中の
溶存酸素や結合酸素が消費、還元され、絶対無酸素状態
の嫌気性生物処理ゾーン内で、安定かつ高効率のリン放
出が可能になり、以下の好気性生物処理ゾーンと無酸素
性生物処理ゾーンとにおけるリン過剰摂取により有利に
排水中のリンを除去し、また、硝化、脱窒の繰返しによ
り、窒素を除去することができる。
システム。 【解決手段】先頭に無酸素性生物処理ゾーン４ａ、続け
て嫌気性生物処理ゾーン５を設け、さらに複数の好気性
生物処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性
生物処理ゾーン４ｂとを交互に配列して処理する。先頭
の無酸素性生物処理ゾーン内において排水及び汚泥中の
溶存酸素や結合酸素が消費、還元され、絶対無酸素状態
の嫌気性生物処理ゾーン内で、安定かつ高効率のリン放
出が可能になり、以下の好気性生物処理ゾーンと無酸素
性生物処理ゾーンとにおけるリン過剰摂取により有利に
排水中のリンを除去し、また、硝化、脱窒の繰返しによ
り、窒素を除去することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿などの
窒素やリン化合物を含む生活排水もしくは産業排水から
窒素およびリンを同時に除去することのできる、排水中
の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法に関す
る。
窒素やリン化合物を含む生活排水もしくは産業排水から
窒素およびリンを同時に除去することのできる、排水中
の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】しばしば閉鎖性水域における富栄養化の
問題が提起されているが、その主な原因物質に窒素とリ
ンとがあげられている。そして従来、窒素を除去するの
に生物学的脱窒法が、リンを除去するのに化学的凝集法
が利用されていた。しかし、化学的凝集法には薬品を多
量に使用し多量の汚泥が発生するという欠点があるため
に、最近になって嫌気性−好気性活性汚泥法が生物学的
な窒素およびリンの除去方法として注目されるようにな
った。
問題が提起されているが、その主な原因物質に窒素とリ
ンとがあげられている。そして従来、窒素を除去するの
に生物学的脱窒法が、リンを除去するのに化学的凝集法
が利用されていた。しかし、化学的凝集法には薬品を多
量に使用し多量の汚泥が発生するという欠点があるため
に、最近になって嫌気性−好気性活性汚泥法が生物学的
な窒素およびリンの除去方法として注目されるようにな
った。
【０００３】生物学的脱窒法は、硝化菌および脱窒素菌
を利用して蛋白質や尿素に由来する有機性窒素をアンモ
ニア化、硝化、脱窒し、窒素ガスとして放出、除去する
ものである。一方、生物学的脱リン法においてリンはリ
ン酸の形で関与しガス化しないので、汚泥中のリン蓄積
細菌が高濃度にリンを摂取することを利用する。すなわ
ち、リン蓄積細菌は、嫌気性、好気性の両雰囲気を経験
することにより、溶存酸素も硝酸性窒素などの結合酸素
も存在しない絶対嫌気性ゾーン中において、汚泥有機物
を優先的に摂取してリンを放出し、続く好気性ゾーン中
において、摂取した細菌内有機物を代謝し増殖するとと
もに、前記の放出したリンよりも過剰のリンを摂取す
る。生物学的脱リン法は、このリンを過剰に含んだ汚泥
を余剰汚泥として系外に取り出し、リンの除去を行うも
のである。
を利用して蛋白質や尿素に由来する有機性窒素をアンモ
ニア化、硝化、脱窒し、窒素ガスとして放出、除去する
ものである。一方、生物学的脱リン法においてリンはリ
ン酸の形で関与しガス化しないので、汚泥中のリン蓄積
細菌が高濃度にリンを摂取することを利用する。すなわ
ち、リン蓄積細菌は、嫌気性、好気性の両雰囲気を経験
することにより、溶存酸素も硝酸性窒素などの結合酸素
も存在しない絶対嫌気性ゾーン中において、汚泥有機物
を優先的に摂取してリンを放出し、続く好気性ゾーン中
において、摂取した細菌内有機物を代謝し増殖するとと
もに、前記の放出したリンよりも過剰のリンを摂取す
る。生物学的脱リン法は、このリンを過剰に含んだ汚泥
を余剰汚泥として系外に取り出し、リンの除去を行うも
のである。
【０００４】前記の生物学的脱窒法と生物学的脱リン法
とを利用した嫌気性−無酸素性（絶対嫌気性）−好気性
活性汚泥法の代表的な一例を図２に示す。なお、以下の
説明において、無酸素性ゾーンは分子状酸素は溶存しな
いがＮＯｘなどの結合酸素が存在する領域であって、い
わゆる通性嫌気性領域を、嫌気性ゾーンは分子状酸素も
前記の結合酸素も存在しない絶対嫌気性領域をいう。生
物学的硝化脱窒法は、好気性の硝化菌と通性嫌気性の脱
窒菌との性質の異なるバクテリア群が順次働く機構とし
て説明されている。
とを利用した嫌気性−無酸素性（絶対嫌気性）−好気性
活性汚泥法の代表的な一例を図２に示す。なお、以下の
説明において、無酸素性ゾーンは分子状酸素は溶存しな
いがＮＯｘなどの結合酸素が存在する領域であって、い
わゆる通性嫌気性領域を、嫌気性ゾーンは分子状酸素も
前記の結合酸素も存在しない絶対嫌気性領域をいう。生
物学的硝化脱窒法は、好気性の硝化菌と通性嫌気性の脱
窒菌との性質の異なるバクテリア群が順次働く機構とし
て説明されている。
【０００５】さて、図２記載の従来プロセスは、リンの
放出工程である嫌気性生物処理ゾーン２２、脱窒工程で
ある無酸素性生物処理ゾーン２３、空気配管２５から空
気を吹き込んで硝化とリンの過剰摂取とが行われる好気
性生物処理ゾーン２４、硝化処理により生成した硝酸性
窒素を含む処理液（硝化液）の一部を無酸素生物処理ゾ
ーン２３に戻す硝化液循環系２６、汚泥を分離する固液
分離装置２７、および分離汚泥返送系２８から構成され
ている。処理後の水は、分離水排出配管２９から系外に
取り出される。２１は排水供給管であり、３０は汚泥排
出管である。しかし、この方法で返送される硝化液は処
理する排水の１ないし３倍にも達していた。また、例え
ば下水処理においては１４ないし１８時間の処理が必要
であって、これは標準活性汚泥法の約２倍の処理時間で
ある。そして、リン除去に欠くことのできない嫌気性生
物処理ゾーン２２でのリンの放出が、返送汚泥に含まれ
る硝酸性窒素中の結合酸素や排水中に含まれる溶存酸素
により阻害されることがあった。
放出工程である嫌気性生物処理ゾーン２２、脱窒工程で
ある無酸素性生物処理ゾーン２３、空気配管２５から空
気を吹き込んで硝化とリンの過剰摂取とが行われる好気
性生物処理ゾーン２４、硝化処理により生成した硝酸性
窒素を含む処理液（硝化液）の一部を無酸素生物処理ゾ
ーン２３に戻す硝化液循環系２６、汚泥を分離する固液
分離装置２７、および分離汚泥返送系２８から構成され
ている。処理後の水は、分離水排出配管２９から系外に
取り出される。２１は排水供給管であり、３０は汚泥排
出管である。しかし、この方法で返送される硝化液は処
理する排水の１ないし３倍にも達していた。また、例え
ば下水処理においては１４ないし１８時間の処理が必要
であって、これは標準活性汚泥法の約２倍の処理時間で
ある。そして、リン除去に欠くことのできない嫌気性生
物処理ゾーン２２でのリンの放出が、返送汚泥に含まれ
る硝酸性窒素中の結合酸素や排水中に含まれる溶存酸素
により阻害されることがあった。
【０００６】従来法として例えば特公昭６１−３３６３
８号公報には、窒素およびリン酸塩を含む有機性排水か
ら窒素およびリンを同時に除去する手段、すなわち、先
頭に嫌気性生物処理ゾーンをおき、続いて好気性生物処
理ゾーンと無酸素性生物処理ゾーンとを１単元として複
数配列し、最終を除く各無酸素性生物処理ゾーンに排水
をステップ供給する方法が記載されている。しかし、前
記のように先頭の嫌気性生物処理ゾーンには、排水中に
は溶存酸素が、返却汚泥中に硝酸性窒素が含まれていて
十分なリンの放出が行われない可能性がある。
８号公報には、窒素およびリン酸塩を含む有機性排水か
ら窒素およびリンを同時に除去する手段、すなわち、先
頭に嫌気性生物処理ゾーンをおき、続いて好気性生物処
理ゾーンと無酸素性生物処理ゾーンとを１単元として複
数配列し、最終を除く各無酸素性生物処理ゾーンに排水
をステップ供給する方法が記載されている。しかし、前
記のように先頭の嫌気性生物処理ゾーンには、排水中に
は溶存酸素が、返却汚泥中に硝酸性窒素が含まれていて
十分なリンの放出が行われない可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】環境対策は益々高レベ
ルのものが要求されている。前記の従来の嫌気性−無酸
素性−好気性活性汚泥法には、標準活性汚泥法に比べて
大容量の処理タンクを要し、循環する硝化液量が大き
い、リンの放出が阻害されやすい等の課題が提起されて
いた。既設の下水処理場の設備を利用して嫌気性−無酸
素性−好気性活性汚泥法を用い、窒素及びリン除去機能
の改善をはかろうとしても、排水処理量が大きく低下す
るので容易に実施できない。そこで本発明は、効率のよ
い窒素およびリンの除去性能を、長期間安定して持続す
ることのできる、かつ、既存の排水処理場の設備を利用
する際にも処理能力の低下をおさえ、大量の硝化液を循
環する必要のない、排水の生物学的窒素及びリン除去シ
ステム、ならびに除去方法の提供を課題に完成されたも
のである。
ルのものが要求されている。前記の従来の嫌気性−無酸
素性−好気性活性汚泥法には、標準活性汚泥法に比べて
大容量の処理タンクを要し、循環する硝化液量が大き
い、リンの放出が阻害されやすい等の課題が提起されて
いた。既設の下水処理場の設備を利用して嫌気性−無酸
素性−好気性活性汚泥法を用い、窒素及びリン除去機能
の改善をはかろうとしても、排水処理量が大きく低下す
るので容易に実施できない。そこで本発明は、効率のよ
い窒素およびリンの除去性能を、長期間安定して持続す
ることのできる、かつ、既存の排水処理場の設備を利用
する際にも処理能力の低下をおさえ、大量の硝化液を循
環する必要のない、排水の生物学的窒素及びリン除去シ
ステム、ならびに除去方法の提供を課題に完成されたも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１に本発明の一実施形
態例のフローシートを記載したので、これを参照し課題
を解決する手段である本発明を具体的に説明する。本発
明は、先頭に無酸素性生物処理ゾーン４ａを、続けて嫌
気性生物処理ゾーン５を設け、さらに複数の好気性生物
処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性生物
処理ゾーン４ｂとを排水の流れの方向に交互に配列し、
末尾の処理ゾーン６ｂを好気性ゾーンとする処理装置１
と、処理する排水を、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４
ａ、及び前記のさらに配列した無酸素性生物処理ゾーン
４ｂの一部または全部にステップ供給する排水供給配管
３と、前記の処理装置１から流出する流出液中の汚泥を
分離する固液分離装置２と、分離された汚泥を無酸素性
生物処理ゾーン４ａに返送する汚泥返送配管系７とから
なることを特徴とする、排水中の窒素及びリンの除去シ
ステムを提供する。前記の除去システムにおいて、先頭
部に設けた嫌気性生物処理ゾーン５の容量は通過する処
理液の平均滞留時間の少なくとも１．５時間分であっ
て、かつ処理装置１内の無酸素性生物処理ゾーン４ａ，
４ｂの全容量１に対し、好気性生物処理ゾーン６ａ，６
ｂの全容量を１ないし２にすることが望ましい。また、
好気性生物処理ゾーン６には空気の吹込手段８を、無酸
素性生物処理ゾーン４、嫌気性生物処理ゾーン５および
好気性生物処理ゾーン６には、積極的攪拌手段９が設け
ておくとよい。
態例のフローシートを記載したので、これを参照し課題
を解決する手段である本発明を具体的に説明する。本発
明は、先頭に無酸素性生物処理ゾーン４ａを、続けて嫌
気性生物処理ゾーン５を設け、さらに複数の好気性生物
処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性生物
処理ゾーン４ｂとを排水の流れの方向に交互に配列し、
末尾の処理ゾーン６ｂを好気性ゾーンとする処理装置１
と、処理する排水を、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４
ａ、及び前記のさらに配列した無酸素性生物処理ゾーン
４ｂの一部または全部にステップ供給する排水供給配管
３と、前記の処理装置１から流出する流出液中の汚泥を
分離する固液分離装置２と、分離された汚泥を無酸素性
生物処理ゾーン４ａに返送する汚泥返送配管系７とから
なることを特徴とする、排水中の窒素及びリンの除去シ
ステムを提供する。前記の除去システムにおいて、先頭
部に設けた嫌気性生物処理ゾーン５の容量は通過する処
理液の平均滞留時間の少なくとも１．５時間分であっ
て、かつ処理装置１内の無酸素性生物処理ゾーン４ａ，
４ｂの全容量１に対し、好気性生物処理ゾーン６ａ，６
ｂの全容量を１ないし２にすることが望ましい。また、
好気性生物処理ゾーン６には空気の吹込手段８を、無酸
素性生物処理ゾーン４、嫌気性生物処理ゾーン５および
好気性生物処理ゾーン６には、積極的攪拌手段９が設け
ておくとよい。
【０００９】さらに本発明は、無酸素性生物処理ゾーン
４ａと嫌気性生物処理ゾーン５とを先頭に、さらに複数
の好気性生物処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの
無酸素性生物処理ゾーン４ｂとを流れの方向に交互に配
列し、末尾の処理ゾーン６ｂを好気性とする処理装置１
を用い、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａ、及び前記
のさらに配列した無酸素性生物処理ゾーン４ｂの一部ま
たは全部に処理する排水をステップ供給して下流ゾーン
を順次に流通させた後、流出液を固液分離装置２に導い
て汚泥を分離し、分離された汚泥を先頭の無酸素性生物
処理ゾーン４ａに返送することを特徴とする排水中の窒
素及びリンの除去方法を提供する。この除去方法におい
て、いずれかの無酸素性生物処理ゾーン４ｂにおいて酸
化還元電位計１０を用いてゾーン内の生物反応液の酸化
還元電位を測定し、その値が還元域を示しリン放出のお
それがある場合、すなわち一般的には−２００ｍＶ以
下、好ましくは−１５０ｍＶ以下になったとき、溶存酸
素または結合酸素を含む処理液を先頭を除く無酸素性ゾ
ーン４ｂに循環することが望ましい。
４ａと嫌気性生物処理ゾーン５とを先頭に、さらに複数
の好気性生物処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの
無酸素性生物処理ゾーン４ｂとを流れの方向に交互に配
列し、末尾の処理ゾーン６ｂを好気性とする処理装置１
を用い、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａ、及び前記
のさらに配列した無酸素性生物処理ゾーン４ｂの一部ま
たは全部に処理する排水をステップ供給して下流ゾーン
を順次に流通させた後、流出液を固液分離装置２に導い
て汚泥を分離し、分離された汚泥を先頭の無酸素性生物
処理ゾーン４ａに返送することを特徴とする排水中の窒
素及びリンの除去方法を提供する。この除去方法におい
て、いずれかの無酸素性生物処理ゾーン４ｂにおいて酸
化還元電位計１０を用いてゾーン内の生物反応液の酸化
還元電位を測定し、その値が還元域を示しリン放出のお
それがある場合、すなわち一般的には−２００ｍＶ以
下、好ましくは−１５０ｍＶ以下になったとき、溶存酸
素または結合酸素を含む処理液を先頭を除く無酸素性ゾ
ーン４ｂに循環することが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照し実施形態例
をあげながら、さらに具体的に説明する。なお、図面と
説明を分かりやすくするためにゾーン数の少ないものを
例示した。本発明の排水中の窒素及びリンの除去システ
ムにおいては、排水の生物処理を実施するために、先頭
に排水及び汚泥中の酸素分を還元、消費する無酸素性生
物処理ゾーン４ａを、続けてリンの放出を行わせる嫌気
性生物処理ゾーン５を、さらに続けて複数の好気性生物
処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性生物
処理ゾーン４ｂとを流れ方向に交互に配列し、最終ゾー
ンを好気性生物処理処理ゾーン６ｂとする処理装置１を
設ける。処理装置１は、通常１槽で構成され、内部が上
下方向の仕切板１１により複数の処理ゾーン４ａ、５、
６ａ、４ｂ、６ｂに区切られている。先頭の無酸素性生
物処理ゾーン４ａに供給された排水及び汚泥は仕切板１
１ａの下端を潜り抜け、ついで仕切板１１ｂの上端を溢
流し、順次にこれらの繰返しにより上流から下流へ流れ
る。
をあげながら、さらに具体的に説明する。なお、図面と
説明を分かりやすくするためにゾーン数の少ないものを
例示した。本発明の排水中の窒素及びリンの除去システ
ムにおいては、排水の生物処理を実施するために、先頭
に排水及び汚泥中の酸素分を還元、消費する無酸素性生
物処理ゾーン４ａを、続けてリンの放出を行わせる嫌気
性生物処理ゾーン５を、さらに続けて複数の好気性生物
処理ゾーン６ａ，６ｂと少なくとも１つの無酸素性生物
処理ゾーン４ｂとを流れ方向に交互に配列し、最終ゾー
ンを好気性生物処理処理ゾーン６ｂとする処理装置１を
設ける。処理装置１は、通常１槽で構成され、内部が上
下方向の仕切板１１により複数の処理ゾーン４ａ、５、
６ａ、４ｂ、６ｂに区切られている。先頭の無酸素性生
物処理ゾーン４ａに供給された排水及び汚泥は仕切板１
１ａの下端を潜り抜け、ついで仕切板１１ｂの上端を溢
流し、順次にこれらの繰返しにより上流から下流へ流れ
る。
【００１１】先頭部に設けた嫌気性生物処理ゾーン５の
容量は、通過する処理液の平均滞留時間の少なくとも
１．５時間分好ましくは２時間以上とする。短すぎると
汚泥中のリンが十分に放出されないおそれがある。好気
性生物処理ゾーン６ａ，６ｂには所要量の酸素を供給す
るために空気供給管８を通して空気を吹込んでいる。全
無酸素性生物処理ゾーン４と全好気性生物処理ゾーン６
の容積比率は、一般に前者１に対し好ましくは後者が１
ないし２になるように設ける。これは無酸素性生物処理
である脱窒反応の速度より、好気性生物処理である消化
反応の速度の方が遅いためである。
容量は、通過する処理液の平均滞留時間の少なくとも
１．５時間分好ましくは２時間以上とする。短すぎると
汚泥中のリンが十分に放出されないおそれがある。好気
性生物処理ゾーン６ａ，６ｂには所要量の酸素を供給す
るために空気供給管８を通して空気を吹込んでいる。全
無酸素性生物処理ゾーン４と全好気性生物処理ゾーン６
の容積比率は、一般に前者１に対し好ましくは後者が１
ないし２になるように設ける。これは無酸素性生物処理
である脱窒反応の速度より、好気性生物処理である消化
反応の速度の方が遅いためである。
【００１２】窒素やリンを含んだ排水は、排水供給管３
により、その一部が処理装置１の先頭に設けられた無酸
素性生物処理ゾーン４ａに、残りの排水が下流に設けた
無酸素性生物処理ゾーン４ｂにステップ供給される。処
理装置１を通過して処理された汚泥を含む排水、すなわ
ち処理水は、処理装置１の出口側から固液分離槽２へ流
出し、分離された汚泥（通常スラリー）の一部は返送配
管系７により先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａに返送
され、残りの汚泥は汚泥排出配管１２により系外に取り
出される。分離水も分離水排出管１３により系外に取り
出される。さて、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａに
おいて、供給された一部の排水や汚泥中に含まれる溶存
酸素の消費と結合酸素の還元とが進み、排水中に含まれ
る有機物を利用して返送汚泥中の硝酸性窒素の脱窒が行
われる。
により、その一部が処理装置１の先頭に設けられた無酸
素性生物処理ゾーン４ａに、残りの排水が下流に設けた
無酸素性生物処理ゾーン４ｂにステップ供給される。処
理装置１を通過して処理された汚泥を含む排水、すなわ
ち処理水は、処理装置１の出口側から固液分離槽２へ流
出し、分離された汚泥（通常スラリー）の一部は返送配
管系７により先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａに返送
され、残りの汚泥は汚泥排出配管１２により系外に取り
出される。分離水も分離水排出管１３により系外に取り
出される。さて、先頭の無酸素性生物処理ゾーン４ａに
おいて、供給された一部の排水や汚泥中に含まれる溶存
酸素の消費と結合酸素の還元とが進み、排水中に含まれ
る有機物を利用して返送汚泥中の硝酸性窒素の脱窒が行
われる。
【００１３】結合酸素及び溶存酸素を放出した状態の排
水は嫌気性生物処理ゾーン５に流入する。嫌気性生物処
理ゾーン５においては、絶対嫌気性の条件下で汚泥中の
リンが放出され、次の好気性生物処理ゾーン６ａに流入
する。好気性ゾーン６ａでは無酸素性生物処理ゾーン４
ａ滞留中から排水中に含まれていたアンモニア性窒素の
硝化と、リンの過剰摂取とが行われる。次の無酸素性生
物処理ゾーン４ｂにおいては、ステップ供給された排水
中の有機物を利用して前段の好気性ゾーン６ａで生成し
た硝酸性窒素の脱窒が行われる。さらに次の好気性ゾー
ン６ｂにおいては無酸素性ゾーン４ｂからの流入水中に
含まれるアンモニア性窒素の硝化とリンの過剰摂取とが
行われる。以下同様にして排水は、無酸素性ゾーンと好
気性ゾーンとにおいて交互に処理され、有機窒素化合物
の脱窒、硝化とリンの過剰摂取とを繰り返して下流に流
れる。脱窒に必要な有機物を有効に分配供給し、各ゾー
ンでの処理負荷を均一化するために流れ方向中間部の無
酸素ゾーン４ｂにステップ供給された排水も同様にして
処理される。
水は嫌気性生物処理ゾーン５に流入する。嫌気性生物処
理ゾーン５においては、絶対嫌気性の条件下で汚泥中の
リンが放出され、次の好気性生物処理ゾーン６ａに流入
する。好気性ゾーン６ａでは無酸素性生物処理ゾーン４
ａ滞留中から排水中に含まれていたアンモニア性窒素の
硝化と、リンの過剰摂取とが行われる。次の無酸素性生
物処理ゾーン４ｂにおいては、ステップ供給された排水
中の有機物を利用して前段の好気性ゾーン６ａで生成し
た硝酸性窒素の脱窒が行われる。さらに次の好気性ゾー
ン６ｂにおいては無酸素性ゾーン４ｂからの流入水中に
含まれるアンモニア性窒素の硝化とリンの過剰摂取とが
行われる。以下同様にして排水は、無酸素性ゾーンと好
気性ゾーンとにおいて交互に処理され、有機窒素化合物
の脱窒、硝化とリンの過剰摂取とを繰り返して下流に流
れる。脱窒に必要な有機物を有効に分配供給し、各ゾー
ンでの処理負荷を均一化するために流れ方向中間部の無
酸素ゾーン４ｂにステップ供給された排水も同様にして
処理される。
【００１４】本実施形態例では、簡単にするために無酸
素性ゾーン４ａ，４ｂと好気性ゾーン６ａ，６ｂとがそ
れぞれ２ゾーンづつの場合を説明したが、処理条件によ
りさらにゾーン数を増やすことができる。処理装置１全
体を１槽で構成することにより、コストと占有面積を節
約することができる。しかし、各ゾーンを独立槽とする
連続多槽装置で構成したり、一部のゾーンごとに１槽に
まとめた槽列で構成することもできる。また、仕切板１
１は排水の流れをピストン流に近付けるためのものであ
って、必ずしも全ての仕切板がゾーンを区分するもので
はない。１つのゾーン中に１または複数の仕切板を設け
ることもできる。仕切板を水平方向に設け各ゾーンを水
平方向のジグザグに区切ることもできる。
素性ゾーン４ａ，４ｂと好気性ゾーン６ａ，６ｂとがそ
れぞれ２ゾーンづつの場合を説明したが、処理条件によ
りさらにゾーン数を増やすことができる。処理装置１全
体を１槽で構成することにより、コストと占有面積を節
約することができる。しかし、各ゾーンを独立槽とする
連続多槽装置で構成したり、一部のゾーンごとに１槽に
まとめた槽列で構成することもできる。また、仕切板１
１は排水の流れをピストン流に近付けるためのものであ
って、必ずしも全ての仕切板がゾーンを区分するもので
はない。１つのゾーン中に１または複数の仕切板を設け
ることもできる。仕切板を水平方向に設け各ゾーンを水
平方向のジグザグに区切ることもできる。
【００１５】さらに無酸素性生物処理ゾーンでの酸化還
元電位が低下した場合には、硝酸性窒素を含んだ流出水
の一部を循環配管１４を用いて無酸素ゾーン４ｂに循環
処理することもできる。これは同時に硝酸性窒素の除去
性能向上も期待できる。処理装置１から流出した硝酸性
窒素を含む流出水は固液分離装置２に送られ、分離水と
汚泥とに分離される。分離されたリンを過剰に含む汚泥
は一部が余剰汚泥として系外に排出される。残りの汚泥
は、返送汚泥として汚泥返送配管系７により、先頭の無
酸素ゾーン４ａに戻される。固液分離装置２には、通
常、沈澱池などの沈澱法が用いられるが沈澱法に限定さ
れるものではない。
元電位が低下した場合には、硝酸性窒素を含んだ流出水
の一部を循環配管１４を用いて無酸素ゾーン４ｂに循環
処理することもできる。これは同時に硝酸性窒素の除去
性能向上も期待できる。処理装置１から流出した硝酸性
窒素を含む流出水は固液分離装置２に送られ、分離水と
汚泥とに分離される。分離されたリンを過剰に含む汚泥
は一部が余剰汚泥として系外に排出される。残りの汚泥
は、返送汚泥として汚泥返送配管系７により、先頭の無
酸素ゾーン４ａに戻される。固液分離装置２には、通
常、沈澱池などの沈澱法が用いられるが沈澱法に限定さ
れるものではない。
【００１６】
【実施例】次に実施例にもとづいて本発明を説明する。
本発明の効果を確認するために本発明を用いて合流式下
水処理場の初沈越流水を処理した。まず、容量が６．７
ｍ3 の処理タンクを、図１に示した装置と同様に上流側
から容積比１：２：４：１．５：１の比率で仕切り、先
頭の無酸素性生物処理ゾーン、続く１つの嫌気性生物処
理ゾーン、さらに１つの無酸素性生物処理ゾーンを間に
挟んで２つの好気性生物処理ゾーンを設けた。２つの無
酸素性生物処理ゾーンの全容量１に対する好気ゾーンの
全容量は約２であった。そして、前記の越流水１６ｍ3
／日を２つの無酸素ゾーンに１：１の比率でステップ供
給し、かつ８ｍ3 ／日の返送汚泥を第１無酸素ゾーンに
戻し、約３月間、連続運転を行った。その間、測定した
越流水（排水）の全窒素濃度及び全リン濃度と固液分離
装置から流出する分離水中の全窒素濃度及び全リン濃度
とを図３に示した。
本発明の効果を確認するために本発明を用いて合流式下
水処理場の初沈越流水を処理した。まず、容量が６．７
ｍ3 の処理タンクを、図１に示した装置と同様に上流側
から容積比１：２：４：１．５：１の比率で仕切り、先
頭の無酸素性生物処理ゾーン、続く１つの嫌気性生物処
理ゾーン、さらに１つの無酸素性生物処理ゾーンを間に
挟んで２つの好気性生物処理ゾーンを設けた。２つの無
酸素性生物処理ゾーンの全容量１に対する好気ゾーンの
全容量は約２であった。そして、前記の越流水１６ｍ3
／日を２つの無酸素ゾーンに１：１の比率でステップ供
給し、かつ８ｍ3 ／日の返送汚泥を第１無酸素ゾーンに
戻し、約３月間、連続運転を行った。その間、測定した
越流水（排水）の全窒素濃度及び全リン濃度と固液分離
装置から流出する分離水中の全窒素濃度及び全リン濃度
とを図３に示した。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、先頭に無酸素性生物処理ゾ
ーンと嫌気性生物処理ゾーンとを設けることにより、安
定かつ十分な脱酸素状態で高効率のリン放出が可能にな
り、以下の過剰摂取により有利に排水中のリンを除去す
ることができる。窒素についても無酸素性生物処理ゾー
ンと好気性ゾーンとを交互に設けて生物学的な硝化及び
脱窒反応を行い、さらに原水をステップ流入させること
で脱窒に必要な有機物を有効に分配供給することができ
る。また、ステップ流入により、各ゾーンでの処理窒素
の負荷が低減され、効率的な処理装置を設計することが
できる。
ーンと嫌気性生物処理ゾーンとを設けることにより、安
定かつ十分な脱酸素状態で高効率のリン放出が可能にな
り、以下の過剰摂取により有利に排水中のリンを除去す
ることができる。窒素についても無酸素性生物処理ゾー
ンと好気性ゾーンとを交互に設けて生物学的な硝化及び
脱窒反応を行い、さらに原水をステップ流入させること
で脱窒に必要な有機物を有効に分配供給することができ
る。また、ステップ流入により、各ゾーンでの処理窒素
の負荷が低減され、効率的な処理装置を設計することが
できる。
【００１８】従って、本発明の窒素及びリン除去方法を
利用すれば、処理槽の容量は標準活性汚泥法の容量を大
きく上回ることがなく、また、既存の排水処理量を大幅
に低減することなく、大量の硝化液を循環することな
く、効率よく高い除去性能を長期間安定して維持するこ
とができるのである。本発明の利用により、標準活性汚
泥法に準ずる容量の設備を用い、既存の排水処理量を大
きく低減させることなく、大量の硝化液を循環すること
ないで、効率よく高い除去性能を長期間安定して維持す
ることができる。
利用すれば、処理槽の容量は標準活性汚泥法の容量を大
きく上回ることがなく、また、既存の排水処理量を大幅
に低減することなく、大量の硝化液を循環することな
く、効率よく高い除去性能を長期間安定して維持するこ
とができるのである。本発明の利用により、標準活性汚
泥法に準ずる容量の設備を用い、既存の排水処理量を大
きく低減させることなく、大量の硝化液を循環すること
ないで、効率よく高い除去性能を長期間安定して維持す
ることができる。
【図１】 本発明の実施形態例フローシート
【図２】 従来の嫌気性−無酸素性−好気性活性汚泥法
フローシート
フローシート
【図３】 実施例の原水および処理水中の窒素およびリ
ンの経日濃度変動
ンの経日濃度変動
１：処理装置 ２：固液分離装置 ３：排水供給配管 ４：無酸素性生物処理ゾーン
（ａ：先頭） ５：嫌気性生物処理ゾーン ６：好気性生物処理ゾー
ン（ｂ：末尾） ７：汚泥返送配管系 ８：空気の吹込手段（空気吹
込管） ９：積極的攪拌手段 １０：酸化還元電位測定器
１１：仕切板 １２：汚泥排出管 １３：分離水排出管
１４：循環配管
（ａ：先頭） ５：嫌気性生物処理ゾーン ６：好気性生物処理ゾー
ン（ｂ：末尾） ７：汚泥返送配管系 ８：空気の吹込手段（空気吹
込管） ９：積極的攪拌手段 １０：酸化還元電位測定器
１１：仕切板 １２：汚泥排出管 １３：分離水排出管
１４：循環配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 恵一 兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株 式会社タクマ内 Ｆターム(参考） 4D040 BB02 BB32 BB92
Claims (5)
- 【請求項１】先頭に無酸素性生物処理ゾーンを、続けて
嫌気性生物処理ゾーンを設け、さらに複数の好気性生物
処理ゾーンと少なくとも１つの無酸素性生物処理ゾーン
とを排水の流れの方向に交互に配列し、末尾の処理ゾー
ンを好気性ゾーンとする処理装置と、 処理する排水を、先頭の無酸素性生物処理ゾーン、及び
前記のさらに配列した無酸素性生物処理ゾーンの一部ま
たは全部にステップ供給する排水供給配管と、 前記の処理装置から流出する流出液中の汚泥を分離する
固液分離装置と、 分離された汚泥を前記処理装置の先頭の無酸素性生物処
理ゾーンに返送する汚泥返送配管系とからなることを特
徴とする、排水中の窒素及びリンの除去システム。 - 【請求項２】先頭に設けた嫌気性生物処理ゾーンの容量
が通過する処理液の平均滞留時間の少なくとも１．５時
間分であって、かつ先頭を含む処理装置内の無酸素性生
物処理ゾーンの全容量１に対し、好気性生物処理ゾーン
の全容量が１ないし２であることを特徴とする請求項１
記載の排水中の窒素及びリンの除去システム。 - 【請求項３】好気性生物処理ゾーンには空気の吹込手段
が、無酸素性生物処理ゾーン、嫌気性生物処理ゾーンお
よび好気性生物処理ゾーンには、積極的攪拌手段が設け
られていることを特徴とする請求項１ないし２記載の排
水中の窒素及びリンの除去システム。 - 【請求項４】先頭に無酸素性生物処理ゾーンを、続けて
嫌気性生物処理ゾーンを設け、さらに複数の好気性生物
処理ゾーンと少なくとも１つの無酸素性生物処理ゾーン
とを排水の流れの方向に交互に配列し、末尾の処理ゾー
ンを好気性ゾーンとする処理装置を用い、先頭の無酸素
性生物処理ゾーン、及び前記のさらに配列した無酸素性
生物処理ゾーンの一部または全部に処理する排水をステ
ップ供給して下流ゾーンを順次に流通させた後、流出液
を固液分離装置に導いて汚泥を分離し、分離された汚泥
を前記処理装置の先頭の無酸素性生物処理ゾーンに返送
することを特徴とする排水中の窒素及びリンの除去方
法。 - 【請求項５】いずれかの無酸素性生物処理ゾーンにおい
て酸化還元電位計を用いてゾーン内の生物反応液の酸化
還元電位を測定し、その値が還元域を示しリン放出のお
それがある場合、溶存酸素または結合酸素を含む処理液
を、先頭を除く無酸素性ゾーンに循環することを特徴と
する請求項４記載の排水中の窒素及びリンの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17602798A JP3845515B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 排水中の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17602798A JP3845515B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 排水中の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000005794A true JP2000005794A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3845515B2 JP3845515B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=16006457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17602798A Expired - Fee Related JP3845515B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 排水中の窒素及びリンの除去システムならびに除去方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3845515B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003047989A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-18 | Nisshin Steel Co Ltd | 脱窒方法および装置 |
| CN1326786C (zh) * | 2003-08-22 | 2007-07-18 | 株式会社神钢环境舒立净 | 有机废水的处理方法及其装置 |
| JP2012110807A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Metawater Co Ltd | 下水処理システム |
| JP2013530043A (ja) * | 2011-01-19 | 2013-07-25 | ドリーム エンジニアリング カンパニー リミテッド | 下水処理装置 |
| JP2013193003A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Chiyoda Kako Kensetsu Kk | プラント排水の処理方法及び処理システム |
| CN106430586A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-22 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种强化脱氮a/o流离生化池 |
| CN111115988A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-05-08 | 信阳华电环保工程技术有限公司 | 一种户用分散式生活污水处理装置 |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP17602798A patent/JP3845515B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN1326786C (zh) * | 2003-08-22 | 2007-07-18 | 株式会社神钢环境舒立净 | 有机废水的处理方法及其装置 |
| JP2012110807A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Metawater Co Ltd | 下水処理システム |
| JP2013530043A (ja) * | 2011-01-19 | 2013-07-25 | ドリーム エンジニアリング カンパニー リミテッド | 下水処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3845515B2 (ja) | 2006-11-15 |
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