JP2000246272A - 汚水の窒素除去方法 - Google Patents
汚水の窒素除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生物濾過処理を用いた汚水の窒素除去処理に
於いて、長期に亘って安定した高窒素除去率を維持でき
ると共に生物濾過処理装置の小型化と製造コストの引下
げを図る。 【解決手段】 生物濾過処理槽を用いた汚水の窒素除去
方法に於いて、処理槽本体内へ、複数個の直径３ｍｍ〜
３０ｍｍの火山性軽石を接合剤により相互に固着して、
最大長さ寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍの不定形の塊状に
形成して成る複数のブロック形濾材を充填し、処理槽本
体内の底部に設けた散気装置から空気を噴出しつつ汚水
を処理槽本体内へ流通させる。
於いて、長期に亘って安定した高窒素除去率を維持でき
ると共に生物濾過処理装置の小型化と製造コストの引下
げを図る。 【解決手段】 生物濾過処理槽を用いた汚水の窒素除去
方法に於いて、処理槽本体内へ、複数個の直径３ｍｍ〜
３０ｍｍの火山性軽石を接合剤により相互に固着して、
最大長さ寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍの不定形の塊状に
形成して成る複数のブロック形濾材を充填し、処理槽本
体内の底部に設けた散気装置から空気を噴出しつつ汚水
を処理槽本体内へ流通させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生活排水等の汚水の
浄化処理に利用されるものであり、好気性生物濾過処理
槽を用いて汚水のＢＯＤと窒素成分とを同時に除去する
ようにした、汚水の窒素除去方法とこれに用いる生物濾
過処理槽の改良に関するものである。
浄化処理に利用されるものであり、好気性生物濾過処理
槽を用いて汚水のＢＯＤと窒素成分とを同時に除去する
ようにした、汚水の窒素除去方法とこれに用いる生物濾
過処理槽の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】汚水中に存在する窒素成分は、主に蛋白
質が分解して生成する有機態窒素（アミン類等）や、こ
れが更に分解したアンモニア態の窒素として存在する。
従って、従来一般に行なわれている生物学的な脱窒素方
法は、何れも硝化菌の作用により、有機態窒素又はア
ンモニア態窒素を好気性環境下で硝酸態窒素又は亜硝酸
態窒素に変換する硝化工程と、脱窒細菌の作用によ
り、硝化された窒素（ＮＯ2 −Ｎ，ＮＯ3 −Ｎ）を嫌気
性環境下で炭素源（有機物）の存在下に窒素ガスに変換
する脱窒工程との組合せが基本となっており、メタノー
ル添加法、硝化液循環法、嫌気・好気循環法等の各種の
脱窒素方法が開発されている。
質が分解して生成する有機態窒素（アミン類等）や、こ
れが更に分解したアンモニア態の窒素として存在する。
従って、従来一般に行なわれている生物学的な脱窒素方
法は、何れも硝化菌の作用により、有機態窒素又はア
ンモニア態窒素を好気性環境下で硝酸態窒素又は亜硝酸
態窒素に変換する硝化工程と、脱窒細菌の作用によ
り、硝化された窒素（ＮＯ2 −Ｎ，ＮＯ3 −Ｎ）を嫌気
性環境下で炭素源（有機物）の存在下に窒素ガスに変換
する脱窒工程との組合せが基本となっており、メタノー
ル添加法、硝化液循環法、嫌気・好気循環法等の各種の
脱窒素方法が開発されている。
【０００３】しかし、前記従前の脱窒素方法は、好気性
環境下に於ける硝化工程と嫌気性環境下に於ける脱窒工
程を個別に行なうものであるため、処理設備が大形化す
ると共に脱窒処理槽への汚泥の返送や脱窒処理槽内の汚
泥濃度の管理に手数がかかり、安定した汚水処理を行な
い難いと云う問題がある。
環境下に於ける硝化工程と嫌気性環境下に於ける脱窒工
程を個別に行なうものであるため、処理設備が大形化す
ると共に脱窒処理槽への汚泥の返送や脱窒処理槽内の汚
泥濃度の管理に手数がかかり、安定した汚水処理を行な
い難いと云う問題がある。
【０００４】従前の汚水の窒素除去に於ける上述の如き
問題を解決するため、一基の流動型曝気処理槽を用い、
槽内へ充填する多孔性担体（濾材）の材質、形態及び充
填率等を適宜に選定することにより、濾材の外層領域
（好気性領域）に於いてＢＯＤ除去とアンモニア態窒素
等の硝化作用とを行なわせると共に、濾材の内層領域
（嫌気性領域）に於いて硝酸態窒素等の脱窒作用を行な
わせ、一基の流動型曝気処理槽により、ＢＯＤ成分と窒
素成分を同時に除去するようにした技術が開示されてい
る（特開平４−６６１９５号、特開平８−７１５７９号
等）。
問題を解決するため、一基の流動型曝気処理槽を用い、
槽内へ充填する多孔性担体（濾材）の材質、形態及び充
填率等を適宜に選定することにより、濾材の外層領域
（好気性領域）に於いてＢＯＤ除去とアンモニア態窒素
等の硝化作用とを行なわせると共に、濾材の内層領域
（嫌気性領域）に於いて硝酸態窒素等の脱窒作用を行な
わせ、一基の流動型曝気処理槽により、ＢＯＤ成分と窒
素成分を同時に除去するようにした技術が開示されてい
る（特開平４−６６１９５号、特開平８−７１５７９号
等）。
【０００５】図３及び図４は、上記特開平８−７１５７
９号に開示の一基の流動型曝気処理槽Ａ1 を用いた汚水
Ｃの窒素除去方法の一例を示すものであり、流動型曝気
処理槽Ａ1 内に濾材Ｂ1 として長さが３００〜６００ｍ
ｍ、断面の直径又は対角線長さが３０〜５０ｍｍの円柱
状又は角柱状の連続気泡性のウレタン樹脂又はポリエチ
レン樹脂から成る多孔質担体Ｂ1 を、充填率２０〜４０
％（ＶｏＬ％）となるように充填し、処理槽Ａ1 からの
処理汚水Ｃ′を沈殿槽Ｄへ受け入れて汚水Ｃ′内の汚泥
Ｅを分離すると共に、分離した汚泥Ｅの一部Ｅ′を汚泥
計量装置Ｆを通して処理槽Ａ1 及び又はその上流側に設
けた調整槽Ｇへ返送することにより、汚水Ｃ内のＢＯＤ
及び窒素成分を除去するようにしている。尚、図３にお
いてＨは散気管、Ｉは汚水供給管である。
９号に開示の一基の流動型曝気処理槽Ａ1 を用いた汚水
Ｃの窒素除去方法の一例を示すものであり、流動型曝気
処理槽Ａ1 内に濾材Ｂ1 として長さが３００〜６００ｍ
ｍ、断面の直径又は対角線長さが３０〜５０ｍｍの円柱
状又は角柱状の連続気泡性のウレタン樹脂又はポリエチ
レン樹脂から成る多孔質担体Ｂ1 を、充填率２０〜４０
％（ＶｏＬ％）となるように充填し、処理槽Ａ1 からの
処理汚水Ｃ′を沈殿槽Ｄへ受け入れて汚水Ｃ′内の汚泥
Ｅを分離すると共に、分離した汚泥Ｅの一部Ｅ′を汚泥
計量装置Ｆを通して処理槽Ａ1 及び又はその上流側に設
けた調整槽Ｇへ返送することにより、汚水Ｃ内のＢＯＤ
及び窒素成分を除去するようにしている。尚、図３にお
いてＨは散気管、Ｉは汚水供給管である。
【０００６】上記図３の流動型曝気処理槽Ａ1 を用いる
汚水の窒素除去方式は、汚水処理槽としては一基の流動
型曝気処理槽Ａ1 を設けるだけでよく、従前の脱窒槽
（嫌気処理槽）と硝化槽（好気処理槽）の二つの槽を必
要とする窒素除去システムに比較して、浄化処理設備を
簡素化できると共に、ＢＯＤや窒素成分の除去率の点に
於いても優るとも劣ることない性能を具備しており、優
れた実用的効用を有するものである。
汚水の窒素除去方式は、汚水処理槽としては一基の流動
型曝気処理槽Ａ1 を設けるだけでよく、従前の脱窒槽
（嫌気処理槽）と硝化槽（好気処理槽）の二つの槽を必
要とする窒素除去システムに比較して、浄化処理設備を
簡素化できると共に、ＢＯＤや窒素成分の除去率の点に
於いても優るとも劣ることない性能を具備しており、優
れた実用的効用を有するものである。
【０００７】しかし、上記流動型曝気処理槽Ａ1 を用い
る汚水の窒素除去方法には、解決すべき問題が多く残さ
れており、その中でも特に、運転時間の経過と共に多
孔性担体Ｂ1 の嫌気性領域が順次減少し、その結果、運
転時間が長くなるにつれて脱窒性能が低下すること、
流動する多孔質担体Ｂ1 相互の衝突等により、担体Ｂ 1
から汚泥が剥離脱落し易く、汚泥保持能力が低いこと、
多孔質担体Ｂ1 が摩耗等により損傷し易いうえ、処理
槽内の全域に亘って、均一に且つ円滑に流動し難いこと
等の問題が、解決すべき点として残されている。
る汚水の窒素除去方法には、解決すべき問題が多く残さ
れており、その中でも特に、運転時間の経過と共に多
孔性担体Ｂ1 の嫌気性領域が順次減少し、その結果、運
転時間が長くなるにつれて脱窒性能が低下すること、
流動する多孔質担体Ｂ1 相互の衝突等により、担体Ｂ 1
から汚泥が剥離脱落し易く、汚泥保持能力が低いこと、
多孔質担体Ｂ1 が摩耗等により損傷し易いうえ、処理
槽内の全域に亘って、均一に且つ円滑に流動し難いこと
等の問題が、解決すべき点として残されている。
【０００８】一方、近年汚水処理の分野に於いては、好
気性生物濾過処理槽を用いた汚水処理システムの開発並
びに実用化が積極的に進められている。図５は上記好気
性生物濾過処理槽Ａ2 を用いた汚水処理装置の一例を示
すものであり、濾過処理槽Ａ 2 内へ、直径が１〜１５ｍ
ｍ程度の発泡性ポリスチロールやウレタン樹脂性の比重
が水に近いか又は水よりも軽い粒子状の多孔性浮上濾材
Ｂ2 を充填率６０〜８０％でもって充填し、濾過処理槽
Ａ2 の下方に設けた散気管Ｈと汚水供給管Ｉから空気及
び汚水Ｃを供給することにより、汚水Ｃ内のＢＯＤ成分
を除去したあと、処理汚水Ｃ′を濾過処理槽Ａ2 の上方
開口より槽外へ排出するものである（特開平８−８９９
８２号）。
気性生物濾過処理槽を用いた汚水処理システムの開発並
びに実用化が積極的に進められている。図５は上記好気
性生物濾過処理槽Ａ2 を用いた汚水処理装置の一例を示
すものであり、濾過処理槽Ａ 2 内へ、直径が１〜１５ｍ
ｍ程度の発泡性ポリスチロールやウレタン樹脂性の比重
が水に近いか又は水よりも軽い粒子状の多孔性浮上濾材
Ｂ2 を充填率６０〜８０％でもって充填し、濾過処理槽
Ａ2 の下方に設けた散気管Ｈと汚水供給管Ｉから空気及
び汚水Ｃを供給することにより、汚水Ｃ内のＢＯＤ成分
を除去したあと、処理汚水Ｃ′を濾過処理槽Ａ2 の上方
開口より槽外へ排出するものである（特開平８−８９９
８２号）。
【０００９】ただし、この種の好気性生物濾過処理槽を
用いた汚水処理に於いては、有機態窒素等の硝化作用は
行なわれるものの脱窒作用が殆んど行なわれないため、
窒素成分を除去するためには別途に嫌気性の脱窒槽を必
要とする。従って、当該生物濾過処理槽を用いる方法
は、従前の窒素除去方法に於ける問題点の解決に直接つ
ながるものではない。
用いた汚水処理に於いては、有機態窒素等の硝化作用は
行なわれるものの脱窒作用が殆んど行なわれないため、
窒素成分を除去するためには別途に嫌気性の脱窒槽を必
要とする。従って、当該生物濾過処理槽を用いる方法
は、従前の窒素除去方法に於ける問題点の解決に直接つ
ながるものではない。
【００１０】ところで、上記一基の流動型曝気処理槽を
用いた窒素除去システムに於ける各問題点の多くは、処
理槽内の濾材Ｂ1 （多孔質担体Ｂ1 ）を相当な流速で流
動させることに起因するものであり、もしも処理槽内へ
充填した濾材Ｂ1 （多孔性担体Ｂ1 ）を静置又は激しく
流動させない状態に保持したうえ、濾材Ｂ1 そのものの
嫌気性領域を長期に亘って保持させることができれば、
流動型曝気処理槽Ａ1を用いた窒素除去方法に於ける上
述の如き様々な問題を一挙に解決することができ、しか
も一基の処理槽でもってＢＯＤと窒素成分の同時除去が
可能になることと着想した。
用いた窒素除去システムに於ける各問題点の多くは、処
理槽内の濾材Ｂ1 （多孔質担体Ｂ1 ）を相当な流速で流
動させることに起因するものであり、もしも処理槽内へ
充填した濾材Ｂ1 （多孔性担体Ｂ1 ）を静置又は激しく
流動させない状態に保持したうえ、濾材Ｂ1 そのものの
嫌気性領域を長期に亘って保持させることができれば、
流動型曝気処理槽Ａ1を用いた窒素除去方法に於ける上
述の如き様々な問題を一挙に解決することができ、しか
も一基の処理槽でもってＢＯＤと窒素成分の同時除去が
可能になることと着想した。
【００１１】そこで、本願発明者は、上記のような着想
を出発点とし、従前の多孔質担体Ｂ 1 を濾材とする流動
型曝気処理槽Ａ1 と、粒子状浮上担体Ｂ2 を濾材とする
生物濾過処理槽Ａ2 の機能を有機的に合体せしめること
により、構造が簡単でしかも安価な曝気式生物濾過処理
槽を用いて、汚水のＢＯＤと窒素成分の同時除去が高能
率で行なえることを知得した。また、本願発明者は上記
着想を具体化するため、曝気式生物濾過処理槽用の濾材
について、「嫌気性領域を長期に亘って保持し得る特性
を備えた濾材」を見出すべく、各種の濾材の製作と当該
濾材を用いた多くの汚水浄化試験を行なった。
を出発点とし、従前の多孔質担体Ｂ 1 を濾材とする流動
型曝気処理槽Ａ1 と、粒子状浮上担体Ｂ2 を濾材とする
生物濾過処理槽Ａ2 の機能を有機的に合体せしめること
により、構造が簡単でしかも安価な曝気式生物濾過処理
槽を用いて、汚水のＢＯＤと窒素成分の同時除去が高能
率で行なえることを知得した。また、本願発明者は上記
着想を具体化するため、曝気式生物濾過処理槽用の濾材
について、「嫌気性領域を長期に亘って保持し得る特性
を備えた濾材」を見出すべく、各種の濾材の製作と当該
濾材を用いた多くの汚水浄化試験を行なった。
【００１２】本願発明は、上記各種の試験結果を基にし
て創作されたものであり、請求項１の発明は、生物濾過
処理槽を用いた汚水の窒素除去方法に於いて、処理槽本
体内へ、複数個の直径３ｍｍ〜３０ｍｍの火山性軽石を
接合剤により相互に固着して、最大長さ寸法が２０ｍｍ
〜２５０ｍｍの不定形の塊状に形成して成る複数のブロ
ック形濾材を充填し、処理槽本体内の底部に設けた散気
装置から空気を噴出しつつ汚水を処理槽本体内へ流通さ
せることを発明の基本構成とするものである。
て創作されたものであり、請求項１の発明は、生物濾過
処理槽を用いた汚水の窒素除去方法に於いて、処理槽本
体内へ、複数個の直径３ｍｍ〜３０ｍｍの火山性軽石を
接合剤により相互に固着して、最大長さ寸法が２０ｍｍ
〜２５０ｍｍの不定形の塊状に形成して成る複数のブロ
ック形濾材を充填し、処理槽本体内の底部に設けた散気
装置から空気を噴出しつつ汚水を処理槽本体内へ流通さ
せることを発明の基本構成とするものである。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明に於い
て、数個から数百個の火山性軽石をセメント又は合成樹
脂製接着剤により相互に固着してブロック形濾材を形成
すると共に、当該ブロック形濾材を充填率６０〜８０Ｖ
ｏＬ％でもって処理槽本体内へ充填するようにしたもの
である。
て、数個から数百個の火山性軽石をセメント又は合成樹
脂製接着剤により相互に固着してブロック形濾材を形成
すると共に、当該ブロック形濾材を充填率６０〜８０Ｖ
ｏＬ％でもって処理槽本体内へ充填するようにしたもの
である。
【００１４】請求項３の発明は、底部に散気装置を備え
た処理槽本体と、当該処理槽本体内へ充填率６０〜８０
ＶｏＬ％の割合で充填され、複数個の直径３ｍｍ〜３０
ｍｍの火山性軽石を接合剤により相互に固着して最大長
さ寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍの不定形の塊状に形成し
て成るブロック形濾材と、から構成したことを発明の基
本構成とするものである。
た処理槽本体と、当該処理槽本体内へ充填率６０〜８０
ＶｏＬ％の割合で充填され、複数個の直径３ｍｍ〜３０
ｍｍの火山性軽石を接合剤により相互に固着して最大長
さ寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍの不定形の塊状に形成し
て成るブロック形濾材と、から構成したことを発明の基
本構成とするものである。
【００１５】請求項４の発明は、請求項３の発明に於い
て、接合材をセメント又は合成樹脂製接着剤とすると共
に、複数の火山性軽石をその外表面の一部を相互に固着
して形成したブロック形濾材を処理槽本体内へ充填する
ようにしたものである。
て、接合材をセメント又は合成樹脂製接着剤とすると共
に、複数の火山性軽石をその外表面の一部を相互に固着
して形成したブロック形濾材を処理槽本体内へ充填する
ようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明に係る好気性生物
濾過処理槽Ａ0 の断面概要図であり、図１に於いて１は
処理槽本体、２は汚水流入口、３は処理汚水流出口、４
は散気管、５は汚泥排出口、６はブロック形濾材、６ａ
は粒状の軽石、６ｂはブロック形濾材を形成する粒状軽
石相互間の小間隙、６ｃは粒状軽石そのものの内部の小
空隙、７は濾材相互間の大間隙、８は汚水、９は処理汚
水、１０は汚泥、１１は空気、Ｋは嫌気性領域、Ｌは好
気性領域である。
施の形態を説明する。図１は、本発明に係る好気性生物
濾過処理槽Ａ0 の断面概要図であり、図１に於いて１は
処理槽本体、２は汚水流入口、３は処理汚水流出口、４
は散気管、５は汚泥排出口、６はブロック形濾材、６ａ
は粒状の軽石、６ｂはブロック形濾材を形成する粒状軽
石相互間の小間隙、６ｃは粒状軽石そのものの内部の小
空隙、７は濾材相互間の大間隙、８は汚水、９は処理汚
水、１０は汚泥、１１は空気、Ｋは嫌気性領域、Ｌは好
気性領域である。
【００１７】前記処理槽本体１はＦＲＰ等の合成樹脂材
等により形成されており、汚水流入口２、処理汚水流出
口３、汚泥排出口５等が設けられている。また、処理槽
本体１の内部底面には散気装置４が設けられており、空
気圧縮器（図示省略）から供給された所定流量の曝気用
空気１１が汚水８内へ供給される。更に、処理槽本体１
の上方はマンホール付の蓋体（図示省略）により密閉さ
れている。尚、処理槽本体１そのものは公知であるた
め、ここではその詳細な説明は省略する。
等により形成されており、汚水流入口２、処理汚水流出
口３、汚泥排出口５等が設けられている。また、処理槽
本体１の内部底面には散気装置４が設けられており、空
気圧縮器（図示省略）から供給された所定流量の曝気用
空気１１が汚水８内へ供給される。更に、処理槽本体１
の上方はマンホール付の蓋体（図示省略）により密閉さ
れている。尚、処理槽本体１そのものは公知であるた
め、ここではその詳細な説明は省略する。
【００１８】処理槽本体１内へ充填したブロック形濾材
６は、数個乃至数百個の適度に粒径を揃えた直径３ｍｍ
〜３０ｍｍの火山性粒状軽石６ａを、接合材を介してそ
の外表面の一部を相互に固着することにより形成された
不定形の塊状ブロック体であり、最長の長さが約２０〜
２５０ｍｍ程度に選定されている。
６は、数個乃至数百個の適度に粒径を揃えた直径３ｍｍ
〜３０ｍｍの火山性粒状軽石６ａを、接合材を介してそ
の外表面の一部を相互に固着することにより形成された
不定形の塊状ブロック体であり、最長の長さが約２０〜
２５０ｍｍ程度に選定されている。
【００１９】前記粒状の火山性軽石６ａの直径を３ｍｍ
〜３０ｍｍとするのは、粒径を３ｍｍ以下にすると、塊
状に固着せしめた粒状軽石６ａ相互間の小間隙６ｂが小
さくなり過ぎ、汚水が適度に流通する嫌気性領域Ｋを形
成することができないからである。また、粒状火山性軽
石６ａの直径を３０ｍｍ以上とすると、逆に前記小間隙
６ｂが大きくなり過ぎて良好な嫌気性領域Ｋが形成でき
ないうえ、粒状火山性軽石６ａそのものの内部空隙６ｃ
に目詰まりが生じ易くなるからである。
〜３０ｍｍとするのは、粒径を３ｍｍ以下にすると、塊
状に固着せしめた粒状軽石６ａ相互間の小間隙６ｂが小
さくなり過ぎ、汚水が適度に流通する嫌気性領域Ｋを形
成することができないからである。また、粒状火山性軽
石６ａの直径を３０ｍｍ以上とすると、逆に前記小間隙
６ｂが大きくなり過ぎて良好な嫌気性領域Ｋが形成でき
ないうえ、粒状火山性軽石６ａそのものの内部空隙６ｃ
に目詰まりが生じ易くなるからである。
【００２０】同様に粒状火山性軽石６ａを複数個固着し
て成る塊状のブロック形濾材６の最大長さ寸法を２０ｍ
ｍ〜２５０ｍｍとするのは、長さ寸法が２０ｍｍ以下で
は、充填したブロック形濾材６相互間の大間隙７が小さ
くなり過ぎ、必要な好気性領域Ｌを確保し難いうえ、濾
材６の目詰まりが生じ易くなるからである。また、逆に
長さ寸法が２５０ｍｍ以上になると、充填した濾材６相
互間に形成される大間隙７の容積が不同になり過ぎ、適
当な容積の好気性領域Ｌが確保し難いうえ、ブロック形
濾材６の取扱性が悪化するからである。
て成る塊状のブロック形濾材６の最大長さ寸法を２０ｍ
ｍ〜２５０ｍｍとするのは、長さ寸法が２０ｍｍ以下で
は、充填したブロック形濾材６相互間の大間隙７が小さ
くなり過ぎ、必要な好気性領域Ｌを確保し難いうえ、濾
材６の目詰まりが生じ易くなるからである。また、逆に
長さ寸法が２５０ｍｍ以上になると、充填した濾材６相
互間に形成される大間隙７の容積が不同になり過ぎ、適
当な容積の好気性領域Ｌが確保し難いうえ、ブロック形
濾材６の取扱性が悪化するからである。
【００２１】尚、前記接合材としては、セメントや合成
樹脂製の接着剤（例えばウレタン系接着剤やエポキシ系
接着剤）が用いられており、当該接合材は、粒状軽石６
ａの全外周面を接合材によって完全に覆うのではなく、
接合材を介して粒状軽石６ａの外表面を相互に部分的に
固着する機能を果している。
樹脂製の接着剤（例えばウレタン系接着剤やエポキシ系
接着剤）が用いられており、当該接合材は、粒状軽石６
ａの全外周面を接合材によって完全に覆うのではなく、
接合材を介して粒状軽石６ａの外表面を相互に部分的に
固着する機能を果している。
【００２２】また、塊状のブロック形濾材６の形態は如
何なるものであってもよく、外表面積が大きくなるよう
な形態とするのが望ましい。更に、ブロック形濾材６の
外形寸法は、前述の通り濾過処理槽本体１内への充填性
や濾材６の運搬性、濾材６の成形強度、嫌気性領域Ｋ
（濾材６内部の小間隙６ｂ及び粒体６ａの内部の空隙６
ｃの全容積）と好気性領域Ｌ（濾材６相互間の大間隙の
全容積）との比率等から適宜に選定され、通常は濾材６
の最長の寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度となるように
選定されている。
何なるものであってもよく、外表面積が大きくなるよう
な形態とするのが望ましい。更に、ブロック形濾材６の
外形寸法は、前述の通り濾過処理槽本体１内への充填性
や濾材６の運搬性、濾材６の成形強度、嫌気性領域Ｋ
（濾材６内部の小間隙６ｂ及び粒体６ａの内部の空隙６
ｃの全容積）と好気性領域Ｌ（濾材６相互間の大間隙の
全容積）との比率等から適宜に選定され、通常は濾材６
の最長の寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度となるように
選定されている。
【００２３】次に、本発明による汚水の窒素除去につい
て説明する。図１を参照して、濾過処理槽本体１の内部
には所定量のブロック形濾材６が充填されており、ま
た、汚水流入口からは汚水８が濾過処理槽本体１内へ供
給される。更に、散気装置４を通して適宜流量の空気１
１が濾過処理槽本体１内へ供給される。
て説明する。図１を参照して、濾過処理槽本体１の内部
には所定量のブロック形濾材６が充填されており、ま
た、汚水流入口からは汚水８が濾過処理槽本体１内へ供
給される。更に、散気装置４を通して適宜流量の空気１
１が濾過処理槽本体１内へ供給される。
【００２４】前記空気１１を一定時間継続的に供給する
ことにより、濾過処理槽本体１内のブロック形濾材６の
相互間の大間隙７は所謂好気性領域Ｌとなっている。そ
の結果、当該好気性領域内に存在する硝化菌の作用によ
り、汚水８内の蛋白質成分が分解して生成された有機態
窒素やアンモニア態窒素が硝化され、硝酸態窒素や亜硝
酸態窒素に変換される。
ことにより、濾過処理槽本体１内のブロック形濾材６の
相互間の大間隙７は所謂好気性領域Ｌとなっている。そ
の結果、当該好気性領域内に存在する硝化菌の作用によ
り、汚水８内の蛋白質成分が分解して生成された有機態
窒素やアンモニア態窒素が硝化され、硝酸態窒素や亜硝
酸態窒素に変換される。
【００２５】一方、前記ブロック形濾材６の内部の小間
隙６ｂや内部の空隙６ｃは、その大部分が相互に連通し
た状態となっており且つ小間隙６ｂや空隙６ｃの内部は
空気の極く少ない所謂嫌気性領域Ｋとなっている。その
結果、前記好気性領域Ｌに於いて、硝化作用を受けるこ
とにより形成された硝酸態窒素又は亜硝酸態窒素は、汚
水８が前記小間隙６ｂ及び小空隙６ｃ内を流通する間
に、嫌気性領域Ｋ内に生育する脱窒菌の脱窒作用を受
け、窒素ガスに転換されたあと、濾過処理槽本体１の上
方へ排出されて行く。
隙６ｂや内部の空隙６ｃは、その大部分が相互に連通し
た状態となっており且つ小間隙６ｂや空隙６ｃの内部は
空気の極く少ない所謂嫌気性領域Ｋとなっている。その
結果、前記好気性領域Ｌに於いて、硝化作用を受けるこ
とにより形成された硝酸態窒素又は亜硝酸態窒素は、汚
水８が前記小間隙６ｂ及び小空隙６ｃ内を流通する間
に、嫌気性領域Ｋ内に生育する脱窒菌の脱窒作用を受
け、窒素ガスに転換されたあと、濾過処理槽本体１の上
方へ排出されて行く。
【００２６】尚、汚水流入口２内へ供給された汚水８が
生物濾過処理槽本体１内を下方から上方へ流通する間
に、汚水８内に含まれる有機物が好気性微生物及び嫌気
性微生物によって生物分解され、これにより、汚水が浄
化されて所謂ＢＯＤやＣＯＤ値が低減することは、従前
の生物濾過処理装置の場合と全く同様である。
生物濾過処理槽本体１内を下方から上方へ流通する間
に、汚水８内に含まれる有機物が好気性微生物及び嫌気
性微生物によって生物分解され、これにより、汚水が浄
化されて所謂ＢＯＤやＣＯＤ値が低減することは、従前
の生物濾過処理装置の場合と全く同様である。
【００２７】また、濾過処理槽本体１内に形成された余
剰汚泥やブロック形濾材６から剥離脱落した汚泥等は、
濾過処理槽本体１の底部に沈降し、汚泥排出口５を定期
的に開放することにより外部へ抜き出される。その結
果、本件発明に係る生物濾過処理槽Ａ0 は、従前のプラ
スチック製の粒子材の浮上濾材を用いた生物濾過処理槽
Ａ2 のように頻繁に濾材の逆洗浄操作を行なう必要がな
くなり、装置の簡素化が図れると共に、総合的な汚水処
理能率を大幅に高めることが可能となる。
剰汚泥やブロック形濾材６から剥離脱落した汚泥等は、
濾過処理槽本体１の底部に沈降し、汚泥排出口５を定期
的に開放することにより外部へ抜き出される。その結
果、本件発明に係る生物濾過処理槽Ａ0 は、従前のプラ
スチック製の粒子材の浮上濾材を用いた生物濾過処理槽
Ａ2 のように頻繁に濾材の逆洗浄操作を行なう必要がな
くなり、装置の簡素化が図れると共に、総合的な汚水処
理能率を大幅に高めることが可能となる。
【００２８】更に、前記図１に於いては、ポンプ（図示
省略）により汚水８を濾過処理槽本体１の下方より上方
へ向けて流通させるようにした上向流の場合について説
明をしたが、汚水８の流通方式は、濾過処理槽本体１の
上方から下方へ向けて流通させるようにした下向流であ
ってもよいことは、勿論である。
省略）により汚水８を濾過処理槽本体１の下方より上方
へ向けて流通させるようにした上向流の場合について説
明をしたが、汚水８の流通方式は、濾過処理槽本体１の
上方から下方へ向けて流通させるようにした下向流であ
ってもよいことは、勿論である。
【００２９】
【第１実施例】粒径約１０ｍｍφの火山性軽石６ａを４
０〜５０個ほどセメントにより固着して形成した不定形
（全体的には丸形及び四角形に近い形状となっている）
のブロック形濾材６を、内容積０．９ｍ3 の濾過処理槽
本体内へ、充填率約７０％（好気性領域Ｌの容積が約
０．３ｍ3 となる）の割合で充填した。そして、家庭用
の単独浄化槽で一次処理した処理水を１．２ｍ3 ／日の
割合で上記生物濾過処理槽Ａ0 から形成した三次処理槽
へ導入し、処理を行なった。
０〜５０個ほどセメントにより固着して形成した不定形
（全体的には丸形及び四角形に近い形状となっている）
のブロック形濾材６を、内容積０．９ｍ3 の濾過処理槽
本体内へ、充填率約７０％（好気性領域Ｌの容積が約
０．３ｍ3 となる）の割合で充填した。そして、家庭用
の単独浄化槽で一次処理した処理水を１．２ｍ3 ／日の
割合で上記生物濾過処理槽Ａ0 から形成した三次処理槽
へ導入し、処理を行なった。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１からも明らかなように、アンモニア性
窒素や全窒素を本発明に係る窒素除去方法によって処理
することにより大幅に低減すると共に、ＢＯＤやＣＯＤ
も大幅に減少することが判る。
窒素や全窒素を本発明に係る窒素除去方法によって処理
することにより大幅に低減すると共に、ＢＯＤやＣＯＤ
も大幅に減少することが判る。
【００３２】
【第２実施例】病院から排出される生活排水（排出量
４．５ｍ3 ／日平均）を、図２に示すように１．５ｍ3
の沈殿分離槽Ｍ、１．５ｍ3 の生物濾過処理槽Ａ0 、
０．３ｍ3の消毒槽Ｎを通して連続的に処理をした。
尚、生物濾過処理槽Ａ0 で用いたブロック形濾材６は第
１実施例の場合と同じものであり、且つその充填率も同
一である。
４．５ｍ3 ／日平均）を、図２に示すように１．５ｍ3
の沈殿分離槽Ｍ、１．５ｍ3 の生物濾過処理槽Ａ0 、
０．３ｍ3の消毒槽Ｎを通して連続的に処理をした。
尚、生物濾過処理槽Ａ0 で用いたブロック形濾材６は第
１実施例の場合と同じものであり、且つその充填率も同
一である。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２からも明らかなように、第２実施例に
於いてもアンモニア窒素や全窒素を本発明の窒素除去方
法により高能率で除去できると共にＢＯＤやＣＯＤも大
幅に引下げすることができる。また、所謂濾材６の定期
的な逆洗浄は不要であり、２〜３ケ月に１回の割合で沈
降汚泥を引き抜くことにより、連続的に汚水８の処理を
行なうことができ、しかも窒素除去率やＢＯＤ除去率も
ほぼ一定に保持できることが確認されている。
於いてもアンモニア窒素や全窒素を本発明の窒素除去方
法により高能率で除去できると共にＢＯＤやＣＯＤも大
幅に引下げすることができる。また、所謂濾材６の定期
的な逆洗浄は不要であり、２〜３ケ月に１回の割合で沈
降汚泥を引き抜くことにより、連続的に汚水８の処理を
行なうことができ、しかも窒素除去率やＢＯＤ除去率も
ほぼ一定に保持できることが確認されている。
【００３５】
【発明の効果】本願発明に於いては、処理槽本体内へ、
複数個の直径３ｍｍ〜３０ｍｍの火山性軽石を接合剤に
より相互に固着して、最大長さ寸法が２０ｍｍ〜２５０
ｍｍの不定形の塊状に形成して成る複数のブロック形濾
材を充填し、処理槽本体の底部に設けた散気装置から空
気を噴出しつつ汚水を処理槽本体内へ流通させる構成と
している。その結果、充填したブロック形濾材相互間の
比較的大きな間隙が好気性領域となり、ここで所謂硝化
菌による硝化作用が行なわれると共に、ブロック形濾材
を形成する小粒径の火山性軽石の内部空隙及び火山性軽
石相互間の小間隙が嫌気性領域となり、ここで脱窒菌に
よる脱窒作用が行なわれることになり、汚水内の有機物
は勿論のこと、窒素成分を効率よく除去することができ
る。
複数個の直径３ｍｍ〜３０ｍｍの火山性軽石を接合剤に
より相互に固着して、最大長さ寸法が２０ｍｍ〜２５０
ｍｍの不定形の塊状に形成して成る複数のブロック形濾
材を充填し、処理槽本体の底部に設けた散気装置から空
気を噴出しつつ汚水を処理槽本体内へ流通させる構成と
している。その結果、充填したブロック形濾材相互間の
比較的大きな間隙が好気性領域となり、ここで所謂硝化
菌による硝化作用が行なわれると共に、ブロック形濾材
を形成する小粒径の火山性軽石の内部空隙及び火山性軽
石相互間の小間隙が嫌気性領域となり、ここで脱窒菌に
よる脱窒作用が行なわれることになり、汚水内の有機物
は勿論のこと、窒素成分を効率よく除去することができ
る。
【００３６】また、本発明は粒径３ｍｍ〜３０ｍｍの粒
子状火山性軽石を相互に固着することにより最大長さ寸
法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍのブロック形濾材を形成して
いるため、粒子状の軽石相互間の小間隙や軽石内部の空
隙が適宜の大きさを持つと共に濾過面としてうまく作用
し、余剰汚泥等によりブロック形濾材が目詰を起すこと
は殆どない。その結果、長期に亘って安定した汚水の窒
素除去処理を円滑に行なうことができ、窒素除去率やＢ
ＯＤ除去率等が大きく低下することもない。
子状火山性軽石を相互に固着することにより最大長さ寸
法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍのブロック形濾材を形成して
いるため、粒子状の軽石相互間の小間隙や軽石内部の空
隙が適宜の大きさを持つと共に濾過面としてうまく作用
し、余剰汚泥等によりブロック形濾材が目詰を起すこと
は殆どない。その結果、長期に亘って安定した汚水の窒
素除去処理を円滑に行なうことができ、窒素除去率やＢ
ＯＤ除去率等が大きく低下することもない。
【００３７】更に、火山性軽石を用い且つその最大長さ
寸法を２０ｍｍ〜２５０ｍｍとしているため、ブロック
形濾材そのものの重量も比較的小さく、運搬や処理槽本
体内への充填も極めて容易に行なえる。また、ブロック
形濾材の相互間の大間隙や、ブロック形濾材を形成する
粒子状火山性軽石相互間の小間隙、粒子状火山性軽石そ
のものの内部空隙内への汚泥等の目詰まりが少ないた
め、生物濾過処理方式であり乍ら、従前の生物濾過処理
方式のように短かい間隔で濾材の逆洗浄を行なうことを
必要とせず、総合的に高い効率で汚水の処理が行なえ
る。本発明は上述の通り、優れた実用的効用を奏するも
のである。
寸法を２０ｍｍ〜２５０ｍｍとしているため、ブロック
形濾材そのものの重量も比較的小さく、運搬や処理槽本
体内への充填も極めて容易に行なえる。また、ブロック
形濾材の相互間の大間隙や、ブロック形濾材を形成する
粒子状火山性軽石相互間の小間隙、粒子状火山性軽石そ
のものの内部空隙内への汚泥等の目詰まりが少ないた
め、生物濾過処理方式であり乍ら、従前の生物濾過処理
方式のように短かい間隔で濾材の逆洗浄を行なうことを
必要とせず、総合的に高い効率で汚水の処理が行なえ
る。本発明は上述の通り、優れた実用的効用を奏するも
のである。
【図１】本発明に係る好気性生物濾過処理装置の縦断面
概要図である。
概要図である。
【図２】第２実施例に於ける汚水の処理系統説明図であ
る。
る。
【図３】汚水の窒素除去に使用する流動型曝気処理槽の
断面概要図である。
断面概要図である。
【図４】図３の流動型曝気処理槽の適用例を示す系統図
である。
である。
【図５】浮上濾材を用いた生物濾過処理槽の断面概要図
である。
である。
Ａ0 は生物濾過処理槽、１は処理槽本体、２は汚水流入
口、３は処理汚水流出口、４は散気装置、５は汚泥排出
口、６はブロック形濾材、６ａは粒状の軽石、６ｂは濾
材の内部の小間隙、６ｃは粒状軽石の内部の空隙、７は
濾材相互間の大間隙、８は汚水、９は処理汚水、１０は
汚泥、１１は空気、Ｋは嫌気性領域、Ｌは好気性領域、
Ｍは沈殿分離槽、Ｎは消毒槽。
口、３は処理汚水流出口、４は散気装置、５は汚泥排出
口、６はブロック形濾材、６ａは粒状の軽石、６ｂは濾
材の内部の小間隙、６ｃは粒状軽石の内部の空隙、７は
濾材相互間の大間隙、８は汚水、９は処理汚水、１０は
汚泥、１１は空気、Ｋは嫌気性領域、Ｌは好気性領域、
Ｍは沈殿分離槽、Ｎは消毒槽。
フロントページの続き (72)発明者 角谷 亮 大阪府岸和田市上松町400番地 角谷設備 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D003 AA01 AB02 BA02 CA03 CA08 DA09 DA21 EA14 EA23 EA38 FA02 FA10
Claims (4)
- 【請求項１】 生物濾過処理槽を用いた汚水の窒素除去
方法に於いて、処理槽本体内へ、複数個の直径３ｍｍ〜
３０ｍｍの火山性軽石を接合剤により相互に固着して、
最大長さ寸法が２０ｍｍ〜２５０ｍｍの不定形の塊状に
形成して成る複数のブロック形濾材を充填し、処理槽本
体内の底部に設けた散気装置から空気を噴出しつつ汚水
を処理槽本体内へ流通させることを特徴とする汚水の窒
素除去方法。 - 【請求項２】 数個から数百個の火山性軽石をセメント
又は合成樹脂製接着剤により相互に固着してブロック形
濾材を形成すると共に、当該ブロック形濾材を充填率６
０〜８０ＶｏＬ％でもって処理槽本体内へ充填するよう
にした請求項１に記載の汚水の窒素除去方法。 - 【請求項３】 底部に散気装置を備えた処理槽本体と、
当該処理槽本体内へ充填率６０〜８０ＶｏＬ％の割合で
充填され、複数個の直径３ｍｍ〜３０ｍｍの火山性軽石
を接合剤により相互に固着して最大長さ寸法が２０ｍｍ
〜２５０ｍｍの不定形の塊状に形成して成るブロック形
濾材と、から構成したことを特徴とする汚水の窒素除去
用生物濾過処理槽。 - 【請求項４】 接合材をセメント又は合成樹脂製接着剤
とすると共に、複数の火山性軽石をその外表面の一部を
相互に固着して形成したブロック形濾材を処理槽本体内
へ充填するようにした請求項４に記載の汚水の窒素除去
用生物濾過処理槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047859A JP2000246272A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 汚水の窒素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047859A JP2000246272A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 汚水の窒素除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246272A true JP2000246272A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12787104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11047859A Pending JP2000246272A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 汚水の窒素除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000246272A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102070247A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-05-25 | 华南理工大学 | 一种混凝土改进的塑料填料及其制备方法 |
| CN102190371A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 华东师范大学 | 一种厌氧氨氧化颗粒污泥的培育方法 |
| CN104370421A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-25 | 安徽建筑大学 | 一种改性浮岩生物反应器装置 |
| CN108675438A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 河南海天水务工程有限公司 | 一种mnbr脱氮除磷生物填料 |
| CN108840475A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | 一种污泥干化蒸馏水除氨氮系统 |
| CN108840476A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | 一种污泥干化蒸馏水除氨氮、cod的工艺 |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11047859A patent/JP2000246272A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102190371A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 华东师范大学 | 一种厌氧氨氧化颗粒污泥的培育方法 |
| CN102190371B (zh) * | 2010-03-18 | 2013-01-30 | 华东师范大学 | 一种厌氧氨氧化颗粒污泥的培育方法 |
| CN102070247A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-05-25 | 华南理工大学 | 一种混凝土改进的塑料填料及其制备方法 |
| CN104370421A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-25 | 安徽建筑大学 | 一种改性浮岩生物反应器装置 |
| CN108675438A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 河南海天水务工程有限公司 | 一种mnbr脱氮除磷生物填料 |
| CN108675438B (zh) * | 2018-05-18 | 2020-06-16 | 河南海天环境科技有限公司 | 一种mnbr脱氮除磷生物填料 |
| CN108840475A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | 一种污泥干化蒸馏水除氨氮系统 |
| CN108840476A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | 一种污泥干化蒸馏水除氨氮、cod的工艺 |
| CN108840475B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-05-25 | 江苏海容热能环境工程有限公司 | 一种污泥干化蒸馏水除氨氮系统 |
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