JP2000135499A - 排水の生物学的硝化脱窒方法及び排水の硝化脱窒装置 - Google Patents

排水の生物学的硝化脱窒方法及び排水の硝化脱窒装置

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JP2000135499A
JP2000135499A JP10325872A JP32587298A JP2000135499A JP 2000135499 A JP2000135499 A JP 2000135499A JP 10325872 A JP10325872 A JP 10325872A JP 32587298 A JP32587298 A JP 32587298A JP 2000135499 A JP2000135499 A JP 2000135499A
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tank
filter bed
aerobic filter
anaerobic
aerobic
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Kiyohide Idogawa
清秀 伊戸川
Tetsuya Nakayama
哲也 中山
Atsushi Saeki
敦 佐伯
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CLEAN TEC KK
KUSAKA SHOJI KK
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CLEAN TEC KK
KUSAKA SHOJI KK
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 嫌気処理槽を用いず、好気用の同一の生物反
応槽内で硝化作用と脱窒作用の両方を同時に行うことを
可能とした排水の生物学的硝化脱窒方法とする。 【解決手段】 液化分解処理工程、好気処理工程及び沈
澱処理工程等、複数の工程より成る排水処理方法に於い
て、液化分解槽1で嫌気処理した嫌気分解水を、横方向
に数槽に仕切った好気濾床槽6の最前部槽の底部に直接
導入する。嫌気分解水を仕切られた各槽に、浮上性を有
する微生物固定化担体5を緩やかに装入充填した担体層
8内を順次通過させると共に、各槽の底部より散気を行
い、嫌気分解水を硝化する。好気濾床槽6の最後部槽よ
り硝化液の一部を好気濾床槽6の最前部槽の底部へ返送
し、底部で硝化液と嫌気分解水を無酸素状態下で接触さ
せ、繰り返し循環させて有機汚濁物を含有する排水の硝
化脱窒を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種食品材料の調
理ゴミ等の厨芥含有排水、屎尿を含む生活排水、動植物
油脂又は鉱物油を含有する排水等の硝化脱窒を行う、排
水の生物学的硝化脱窒方法及び排水の硝化脱窒装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、排水中に含まれる窒素を除去する
には、嫌気・好気循環式により硝化脱窒を図る方法が採
用されている。即ち、硝化作用と脱窒作用を別々の槽に
分離し、硝化作用を行う好気濾床槽(硝化槽)は好気条
件で、脱窒作用を行う液化分解槽(脱窒槽)は無酸素条
件で運転されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】生物学的硝化脱窒法
は、好気処理槽でアンモニア酸化細菌(亜硝酸菌)・亜
硝酸酸化菌(硝酸菌)によって排水中のアンモニア性窒
素の硝化を行い、亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を生成
させる。この亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を含む硝化
液を循環水として嫌気処理槽へ戻すことにより、無酸素
状態下で脱窒細菌と脱窒反応させ、窒素を窒素ガスとし
て大気中に放出する。
【0004】しかし、嫌気処理槽に脱窒機能を持たせた
場合、脱窒細菌と硝化液との撹拌又は固液分離時間の短
縮等により、汚水中の固液分離及び液化分解ができな
い。これを避けるために設けられる脱窒細菌用の嫌気濾
床は流入原水中の粗大固形物、例えばトイレットペーパ
ー等により目詰まりし易い問題点を有している。
【0005】上記点より本発明は、嫌気処理槽を用い
ず、好気用の同一の生物反応槽内で硝化作用と脱窒作用
の両方を同時に行うことを可能とした排水の生物学的硝
化脱窒方法、及び排水の硝化脱窒装置を提供しようとす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明方法は、液化分解処理工程、好気処理工程及び沈
澱処理工程等、複数の工程より成る排水処理方法に於い
て、液化分解槽で嫌気処理された嫌気分解水を、横方向
に数槽に仕切られた好気濾床槽の最前部槽の底部に直接
導入し、前記嫌気分解水を、仕切られた各槽に浮上性を
有する微生物固定化担体を緩やかに装入充填した担体層
内を順次通過させると共に、各槽の底部より散気を行
い、嫌気分解水を硝化し、好気濾床槽の最後部槽より硝
化液の一部を好気濾床槽の最前部槽の底部へ返送し、こ
の底部で硝化液と嫌気分解水を無酸素状態下で接触さ
せ、繰り返し循環させることにより、有機汚濁物を含有
する排水の硝化脱窒を行うことを特徴とするものであ
る。
【0007】又、本発明装置は、嫌気分解槽、好気濾床
槽、沈澱槽等の複数の処理槽を設け、これ等の処理槽に
被処理水を順次移流して排水の浄化を行う排水処理装置
に於いて、好気濾床槽が横方向に複数に仕切られると共
に、仕切られた各槽内に単段または多段に水平に横設さ
れた担体の通過を阻止する網状体で室が設けられ、この
室内に浮上性を有する微生物固定化担体が充填されると
共に、各槽の底部に散気分配装置が設置され、好気濾床
槽の仕切られた最前部槽に液化分解槽で嫌気処理された
嫌気分解水を底部に直接導入する導入管が設けられ、好
気濾床槽の最後部槽に好気濾床槽で硝化された硝化液の
一部を前記最前部槽の底部に返送する移送手段が設けら
れていることを特徴とするものである。
【0008】本発明方法及び装置は、好気濾床槽内のD
O(溶存酸素)は液化分解槽で処理された嫌気分解水を
直接導入する好気濾床槽の最前部槽の底部は、液化分解
槽で排水中の固形物及び有機物を嫌気分解した腐敗水が
導入管より流下し、更に好気濾床槽内の剥離汚泥が沈下
集積し、僅かなDOまで消費するため無酸素状態とな
る。
【0009】好気濾床槽内のDOは上部にゆくほど高く
なり、上向流から下向流に転ずるところが最大DOとな
る。そして、下向流側の上方はDOは高水準を維持し、
底部は空気の酸素溶解効率が低いためDOは低下する。
【0010】このようなDOの濃度分布を利用し、好気
濾床槽に前段の液化分解槽で充分に嫌気分解された固形
物および有機物が酸性発酵により各種の有機酸に分解さ
れた嫌気分解水が導入され、アンモニア酸化細菌(亜硝
酸菌)、亜硝酸酸化菌(硝酸菌)によってアンモニア性
窒素の硝化を行い、亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を生
成させる。
【0011】これらの硝化細菌は独立栄養細菌であり、
増殖速度が極めて遅く、BOD酸化菌の比増殖速度1.
20〜3.12/日に対し、0.14〜0.36/日程
度である。したがって、滞留時間等を大きくとらないと
BOD酸化菌が優占となり、かつ硝化細菌が系外に洗い
出されてしまうため、活性汚泥中に硝化細菌を保持する
ことが困難となる。
【0012】そこで、微生物固定化担体を充填した担体
層を設けたことにより、これらの硝化細菌は微生物固定
化担体内で増殖し、更に曝気等により系外に洗い出され
ることもないため、硝化は充分に行われる。この微生物
固定化担体は浮上性を有し、網状体で上下を区画された
担体層に緩やかに装入充填されるため浮揚状態にあり、
微生物固定化担体に微生物が増殖されると、比重が増し
沈下しようとするが、各槽の底部から散気による空気流
により浮揚し、上方で浮揚状態にあり、被処理水のみが
微生物固定化担体間を通過する。
【0013】そして、前記硝化液を好気濾床槽の最後部
槽より最前部槽の底部に移送手段により循環させ、この
底部に導入される嫌気分解水と接触させることにより、
嫌気分解水に含有されている有機酸を炭素源として活用
し、無酸素状態下で脱窒細菌により脱窒反応させ、窒素
を窒素ガスとして大気中に放出する。この反応によりB
ODの大半が除去される。
【0014】又、本発明方法及び装置に使用される微生
物固定化担体は、主原料であるポリオールの高分子鎖が
エーテル結合から成る軟質ポリウレタンフォームで、一
辺の大きさが5〜100mmの粒状物であるものであ
る。
【0015】よって、本発明担体はエーテル系の軟質ポ
リウレタンフォームを使用しているため、加水分解を受
け難く、耐久性も十分である。サイズは一辺の大きさが
5〜100mmであればよい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づき説明する。図1は本発明方法及び装置の一実
施の形態を示す構成図である。而して、図中1は液化分
解槽であり、液化分解槽1内では流入排水中の有機物を
酸生成菌等の作用により可溶化・低分子化する。液化分
解槽1内は嫌気状態にあり、有機物濃度が一定限度以上
になるとPHが低下し、酸性発酵が起きる。
【0017】2は液化分解槽1の底部に設けたヒーター
等の可溶化促進装置である。3は、液化分解槽1上部の
水面下に横設した担体流出防止用の網状体4上に充填さ
れたポリウレタンフォーム製の微生物固定化担体5から
成る脱臭層であり、この脱臭層3は酸性発酵分解により
発生した硫化水素、アンモニア、アミン類、アルデヒド
等の悪臭成分を、液化分解槽1内の水分を吸収し保水し
ている微生物固定化担体5間を通過させることにより、
悪臭成分は水に溶解し、微生物固定化担体5に付着した
微生物が溶解悪臭成分を分解し、エネルギー源として利
用するため、防臭が行われる。
【0018】6は好気濾床槽であり、水中に設けた仕切
り壁7により二槽に仕切られているが、横方向に三槽以
上に仕切ることもできる。各槽内は上方部及び下方部に
水平に担体流出防止用網状体4が二箇所横設されてい
る。上・下の網状体4間に浮上性を有する微生物固定化
担体5が緩やかに装入充填され、担体層8が形成されて
いる。網状体4は、網目が担体の通過を阻止する大きさ
に形成され、上下方向に単段又は二箇所以上多段に横設
することもできる。
【0019】微生物固定化担体5は、主原料であるポリ
オールの高分子鎖がエーテル結合から成る軟質ポリウレ
タンフォームで、一辺の大きさが5〜100mmの粒状
物である。粒状物であれば形状は問わない。又、微生物
固定化担体5は多孔質で、内面および外面の気孔が互い
に連通している。
【0020】9は液化分解槽1の移流管10と連絡し、
嫌気分解水を最前部の好気濾床槽6内に導入する導入管
であり、この導入管9の下部は好気濾床槽6の底部に臨
ませてある。11は好気濾床槽6の仕切られた各槽の底
部に設けた散気分配装置であり、槽外より空気又は純粋
な酸素が槽内に供給される。
【0021】12は仕切られた最後部の好気濾床槽6に
設けた循環ポンプであり、好気濾床槽6で処理された硝
化液を導入管9へ返送する移送管13に連結している。
尚、図中14は沈澱槽、15は沈澱槽14に設けた薬剤
筒、16は沈澱槽14の放流管、17は液化分解槽1の
汚水流入管である。
【0022】次に、排水の硝化脱窒方法を図につき説明
する。各種食品材料の調理ゴミ等の厨芥含有排水、屎尿
を含む生活排水等の有機汚濁物を含有する排水は、汚水
流入管17より液化分解槽1内に流入する。液化分解槽
1内で嫌気状態で酸生成菌により有機物の主成分である
炭水化物、脂肪、蛋白質等が加水分解作用、脱アミノ作
用等の酵素作用によって酢酸、プロピオン酸、酪酸等の
各種有機酸が生成される酸性発酵分解が起きる。
【0023】この有機酸を含む嫌気分解水は移流管10
から導入管9を経て好気濾床槽6の底部に導入され、上
向流で担体層8を通過し、後続の槽は下向流で担体層8
を通過する。担体層8を通過することにより、脱臭作用
も行われる。
【0024】好気濾床槽6で好気状態下で有機酸を含む
嫌気分解水は、アンモニア酸化細菌(亜硝酸菌)、亜硝
酸酸化菌(硝酸菌)によってアンモニア性窒素の硝化を
行い、亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を生成させる。こ
れ等の硝化細菌は担体層8内の微生物固定化担体5で増
殖し、更に曝気等により系外に洗い出されることもない
ため、硝化は充分に行われる。
【0025】この亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を含む
硝化液は、後部の槽より移送管13から最前部の好気濾
床槽6の底部に返送される。この底部は液化分解槽1か
ら嫌気分解水が導入されているので、硝化液は嫌気分解
水と接触し、嫌気分解水に含有されている有機物を炭素
源として活用し、無酸素状態下で脱窒細菌により亜硝酸
イオンや硝酸イオン中の酸素がとられ、この還元作用に
よって亜硝酸イオンや硝酸イオン中の窒素は窒素ガスと
して大気中に放出される。以下、同様に硝化液を繰り返
し循環することにより、硝化脱窒を行う。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、DOの濃度分布を利用
し、好気濾床槽を分割し、上向流および下向流を経由さ
せることにより、充分な硝化を行うと共に、硝化液を循
環させて脱窒を行うもので、処理の短絡を防止し、高性
能を実現し得たものである。又、従来のように硝化と脱
窒を別々の槽に分離せず、単一の槽で行うので処理フロ
ーの単純化ができ、運転管理が容易となると共に、省エ
ネルギー型となる有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法による装置の一実施の形態を示す構
成図である。
【符号の説明】
1 液化分解槽 2 可溶化促進装置 3 脱臭層 4 網状体 5 微生物固定化担体 6 好気濾床槽 7 仕切り壁 8 担体層 9 導入管 10 移流管 11 散気分配装置 12 循環ポンプ 13 移送管 14 沈澱槽 15 薬剤筒 16 放流管 17 汚水流入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 哲也 石川県金沢市専光寺町レ4番地13 クリー ンテック株式会社内 (72)発明者 佐伯 敦 石川県金沢市専光寺町レ4番地13 クリー ンテック株式会社内 Fターム(参考) 4D040 BB05 BB42 BB57 BB82

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液化分解処理工程、好気処理工程及び沈
    澱処理工程等、複数の工程より成る排水処理方法に於い
    て、液化分解槽で嫌気処理された嫌気分解水を、横方向
    に数槽に仕切られた好気濾床槽の最前部槽の底部に直接
    導入し、前記嫌気分解水を、仕切られた各槽に浮上性を
    有する微生物固定化担体を緩やかに装入充填した担体層
    内を順次通過させると共に、各槽の底部より散気を行
    い、嫌気分解水を硝化し、好気濾床槽の最後部槽より硝
    化液の一部を好気濾床槽の最前部槽の底部へ返送し、こ
    の底部で硝化液と嫌気分解水を無酸素状態下で接触さ
    せ、繰り返し循環させることにより、有機汚濁物を含有
    する排水の硝化脱窒を行うことを特徴とする排水の生物
    学的硝化脱窒方法。
  2. 【請求項2】 微生物固定化担体は、主原料であるポリ
    オールの高分子鎖がエーテル結合から成る軟質ポリウレ
    タンフォームで、一辺の大きさが5〜100mmの粒状
    物である請求項1記載の排水の生物学的硝化脱窒方法。
  3. 【請求項3】 嫌気分解槽、好気濾床槽、沈澱槽等の複
    数の処理槽を設け、これ等の処理槽に被処理水を順次移
    流して排水の浄化を行う排水処理装置に於いて、好気濾
    床槽が横方向に複数に仕切られると共に、仕切られた各
    槽内に単段または多段に水平に横設された担体の通過を
    阻止する網状体で室が設けられ、この室内に浮上性を有
    する微生物固定化担体が充填されると共に、各槽の底部
    に散気分配装置が設置され、好気濾床槽の仕切られた最
    前部槽に液化分解槽で嫌気処理された嫌気分解水を底部
    に直接導入する導入管が設けられ、好気濾床槽の最後部
    槽に好気濾床槽で硝化された硝化液の一部を前記最前部
    槽の底部に返送する移送手段が設けられていることを特
    徴とする排水の硝化脱窒装置。
  4. 【請求項4】 微生物固定化担体は、主原料であるポリ
    オールの高分子鎖がエーテル結合から成る軟質ポリウレ
    タンフォームで、一辺の大きさが5〜100mmの粒状
    物である請求項3記載の排水の硝化脱窒装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102070279A (zh) * 2010-11-26 2011-05-25 应清界 一种用fbr微孔过滤生物反应器处理城市污水的方法
CN102153229A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 大连市市政设计研究院有限责任公司 一种高浓度炼油废水处理工艺
JP2013123663A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Daiei Sangyo Kk 排水処理装置及び排水処理方法
CN103172227A (zh) * 2013-04-22 2013-06-26 应清界 一种高效好氧生物除磷的方法

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