JP2001062488A - 窒素含有廃液の処理方法及び装置 - Google Patents
窒素含有廃液の処理方法及び装置Info
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- JP2001062488A JP2001062488A JP23721199A JP23721199A JP2001062488A JP 2001062488 A JP2001062488 A JP 2001062488A JP 23721199 A JP23721199 A JP 23721199A JP 23721199 A JP23721199 A JP 23721199A JP 2001062488 A JP2001062488 A JP 2001062488A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容積負荷が高く、大量の窒素含有廃水を迅速
に処理でき、省スペース化が可能で、衛生学的にも安全
性が高く、しかも、分離膜の目詰まり汚染を防止でき、
洗浄頻度が軽減される窒素含有廃水の処理方法及び処理
装置を提供する。 【解決手段】 硝化槽と脱窒槽との間で循環液を循環さ
せて窒素含有廃液を浄化する窒素含有廃液の処理方法に
おいて、硝化槽に微生物固定化担体を投入して活性微生
物汚泥を担持させ、硝化槽又は再曝気槽に膜分離部を浸
漬して固液分離する。
に処理でき、省スペース化が可能で、衛生学的にも安全
性が高く、しかも、分離膜の目詰まり汚染を防止でき、
洗浄頻度が軽減される窒素含有廃水の処理方法及び処理
装置を提供する。 【解決手段】 硝化槽と脱窒槽との間で循環液を循環さ
せて窒素含有廃液を浄化する窒素含有廃液の処理方法に
おいて、硝化槽に微生物固定化担体を投入して活性微生
物汚泥を担持させ、硝化槽又は再曝気槽に膜分離部を浸
漬して固液分離する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンパク質、アン
モニア、アミンなどの窒素成分を含有する成分（以下、
「窒素」と略称することがある）を含む廃液の処理方法
及びその装置に関し、更に詳しくは、例えば下水、廃
水、し尿等を浄化処理するような窒素含有廃液の処理方
法及びその装置に関する。
モニア、アミンなどの窒素成分を含有する成分（以下、
「窒素」と略称することがある）を含む廃液の処理方法
及びその装置に関し、更に詳しくは、例えば下水、廃
水、し尿等を浄化処理するような窒素含有廃液の処理方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒素含有廃液中の窒素を活性汚泥を利用
し、好気条件下で硝化、嫌気条件下で脱窒させることに
より、窒素含有廃液を処理するという方法は、従来から
知られている。図３は、担体投入型硝化脱窒法に基づく
従来から知られている窒素含有廃液の処理装置の第１の
例を表す概念図である。窒素含有廃液の中でも、主とし
て有機物（ＢＯＤ源）を含んでいるものを対象としてい
る。硝化槽１と脱窒槽２とを隣接させ、近くには図示外
の沈殿槽Ａを設けてある。硝化槽１と脱窒槽２とには硝
化液の循環路を設け、硝化槽１と脱窒槽２との間で処理
対象の窒素含有廃液と活性汚泥の混合液である硝化液を
循環液３として循環させ、硝化と脱窒とを繰り返せるよ
うになっている。硝化槽１には生物固定化担体４が投入
され、ＭＬＳＳ５となる活性汚泥を担持している。脱窒
槽２にはＢＯＤ源となる窒素含有有機性廃液を投入して
ある。脱窒槽２に窒素含有有機性廃液を導入し、硝化槽
１と脱窒槽２との間で循環させて窒素含有有機性廃液を
浄化した後、沈殿槽Ａで固体分を沈殿させて固体分は返
送汚泥として硝化槽１に返送し、浄化水を得る。図４
は、担体投入型硝化脱窒法に基づく窒素含有廃液の処理
装置の第２の例を表す概念図である。この処理装置は窒
素含有廃液中に有機物（ＢＯＤ源）がほとんどない場合
に適用される。硝化槽１と脱窒槽２と再曝気槽１１を隣
接させてある。近くには沈殿槽Ａを設けてある。硝化槽
１には生物固定化担体４を投入して活性汚泥の一部を担
持させ、脱窒槽２にはＢＯＤ源を投入する。硝化槽１に
有機物をほとんど含まない窒素含有廃液（原水）１０を
導入し、循環液３を循環させながら硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽１１とで硝化処理と脱窒処理と再曝気処理と
を施し、沈殿槽Ａで固液分離して固体分は返送汚泥とし
て脱窒槽２に返送し、沈殿槽Ａから浄化水を得るように
なっている。図５は、従来から知られている窒素成分含
有の有機性廃液の処理装置の第３の例を表す概念図であ
る。窒素含有廃液の中でも、主として有機物（ＢＯＤ
源）を含んでいるものを対象とし、膜分離方式硝化脱窒
法によっている。硝化槽１と脱窒槽２とを隣接させ、硝
化槽１内には分離膜を設けた膜分離部６を浸漬してあ
る。硝化槽１には、ＭＬＳＳ５である活性汚泥が導入さ
れている。脱窒槽２には、ＢＯＤ源となる物質で、窒素
含有の有機性廃液を投入する。脱窒槽２に窒素を含む有
機性廃液を原水１０として導入し、窒素含有有機性廃液
と活性汚泥との混合液である硝化液（循環液３）を硝化
槽１と脱窒槽２との間で循環させて浄化し、膜分離部６
で固液分離して浄化水を得る。
し、好気条件下で硝化、嫌気条件下で脱窒させることに
より、窒素含有廃液を処理するという方法は、従来から
知られている。図３は、担体投入型硝化脱窒法に基づく
従来から知られている窒素含有廃液の処理装置の第１の
例を表す概念図である。窒素含有廃液の中でも、主とし
て有機物（ＢＯＤ源）を含んでいるものを対象としてい
る。硝化槽１と脱窒槽２とを隣接させ、近くには図示外
の沈殿槽Ａを設けてある。硝化槽１と脱窒槽２とには硝
化液の循環路を設け、硝化槽１と脱窒槽２との間で処理
対象の窒素含有廃液と活性汚泥の混合液である硝化液を
循環液３として循環させ、硝化と脱窒とを繰り返せるよ
うになっている。硝化槽１には生物固定化担体４が投入
され、ＭＬＳＳ５となる活性汚泥を担持している。脱窒
槽２にはＢＯＤ源となる窒素含有有機性廃液を投入して
ある。脱窒槽２に窒素含有有機性廃液を導入し、硝化槽
１と脱窒槽２との間で循環させて窒素含有有機性廃液を
浄化した後、沈殿槽Ａで固体分を沈殿させて固体分は返
送汚泥として硝化槽１に返送し、浄化水を得る。図４
は、担体投入型硝化脱窒法に基づく窒素含有廃液の処理
装置の第２の例を表す概念図である。この処理装置は窒
素含有廃液中に有機物（ＢＯＤ源）がほとんどない場合
に適用される。硝化槽１と脱窒槽２と再曝気槽１１を隣
接させてある。近くには沈殿槽Ａを設けてある。硝化槽
１には生物固定化担体４を投入して活性汚泥の一部を担
持させ、脱窒槽２にはＢＯＤ源を投入する。硝化槽１に
有機物をほとんど含まない窒素含有廃液（原水）１０を
導入し、循環液３を循環させながら硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽１１とで硝化処理と脱窒処理と再曝気処理と
を施し、沈殿槽Ａで固液分離して固体分は返送汚泥とし
て脱窒槽２に返送し、沈殿槽Ａから浄化水を得るように
なっている。図５は、従来から知られている窒素成分含
有の有機性廃液の処理装置の第３の例を表す概念図であ
る。窒素含有廃液の中でも、主として有機物（ＢＯＤ
源）を含んでいるものを対象とし、膜分離方式硝化脱窒
法によっている。硝化槽１と脱窒槽２とを隣接させ、硝
化槽１内には分離膜を設けた膜分離部６を浸漬してあ
る。硝化槽１には、ＭＬＳＳ５である活性汚泥が導入さ
れている。脱窒槽２には、ＢＯＤ源となる物質で、窒素
含有の有機性廃液を投入する。脱窒槽２に窒素を含む有
機性廃液を原水１０として導入し、窒素含有有機性廃液
と活性汚泥との混合液である硝化液（循環液３）を硝化
槽１と脱窒槽２との間で循環させて浄化し、膜分離部６
で固液分離して浄化水を得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】硝化槽１に担体を投入
する担体投入型硝化脱窒法は、硝化槽１、脱窒槽２に加
えて最終沈殿池Ａを必要とする。最終沈殿池Ａを設けれ
ば、それだけ設備設置に伴う設置面積が大きくなる。微
生物固定化担体４を使用すれば、微生物固定化担体４に
担持させて事実上大量の活性汚泥を使用することが可能
である。ただ、ＭＬＳＳ５の濃度は、最終沈殿池Ａから
の返送汚泥によって調整されるため、硝化槽１内で確保
できるＭＬＳＳ５の濃度には上限があり、約５，０００
ｍｇ／リットル以上の高い濃度にすることはできない。
その結果、容積負荷の高い処理はできないと言う問題点
があった。しかも、浄化処理水に病原菌が含まないよう
にするため、最終沈殿池で固液分離処理した後、砂ろ過
して更に消毒工程等の処理が必要であるという煩わしさ
もあった。膜分離部６を浸漬する膜分離方式硝化脱窒法
では、返送汚泥による調整がなく、硝化槽１中の活性汚
泥濃度は１０，０００ｍｇ／リットル以上とすることが
可能である。活性汚泥濃度が高ければそれだけ容積負荷
を高くとることができる。しかし、分離膜に目詰まりが
生じ、Ｆｌｕｘが低下するために、膜分離方式硝化脱窒
法は、定期、不定期の模洗浄が必要となり、人手を要す
るという問題点があった。そこで本発明は、容積負荷が
高く、大量の窒素含有廃水を迅速に処理でき、省スペー
ス化が可能で、衛生学的にも安全性が高く、しかも、分
離膜の目詰まり汚染を防止でき、洗浄頻度が軽減される
窒素含有廃水の処理方法及び処理装置を提供することを
目的とする。
する担体投入型硝化脱窒法は、硝化槽１、脱窒槽２に加
えて最終沈殿池Ａを必要とする。最終沈殿池Ａを設けれ
ば、それだけ設備設置に伴う設置面積が大きくなる。微
生物固定化担体４を使用すれば、微生物固定化担体４に
担持させて事実上大量の活性汚泥を使用することが可能
である。ただ、ＭＬＳＳ５の濃度は、最終沈殿池Ａから
の返送汚泥によって調整されるため、硝化槽１内で確保
できるＭＬＳＳ５の濃度には上限があり、約５，０００
ｍｇ／リットル以上の高い濃度にすることはできない。
その結果、容積負荷の高い処理はできないと言う問題点
があった。しかも、浄化処理水に病原菌が含まないよう
にするため、最終沈殿池で固液分離処理した後、砂ろ過
して更に消毒工程等の処理が必要であるという煩わしさ
もあった。膜分離部６を浸漬する膜分離方式硝化脱窒法
では、返送汚泥による調整がなく、硝化槽１中の活性汚
泥濃度は１０，０００ｍｇ／リットル以上とすることが
可能である。活性汚泥濃度が高ければそれだけ容積負荷
を高くとることができる。しかし、分離膜に目詰まりが
生じ、Ｆｌｕｘが低下するために、膜分離方式硝化脱窒
法は、定期、不定期の模洗浄が必要となり、人手を要す
るという問題点があった。そこで本発明は、容積負荷が
高く、大量の窒素含有廃水を迅速に処理でき、省スペー
ス化が可能で、衛生学的にも安全性が高く、しかも、分
離膜の目詰まり汚染を防止でき、洗浄頻度が軽減される
窒素含有廃水の処理方法及び処理装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を以下
の手段で解決した。 （１） １以上の脱窒素工程と１以上の硝化工程とを有
し、硝化液を硝化工程から脱窒素工程に循環させて硝化
脱窒素処理を行う窒素含有廃液の処理方法において、硝
化工程には微生物固定化担体を保有させると共に、少な
くとも１の硝化工程に膜分離工程を付設し、固液分離に
より硝化脱窒素処理液を得ることを特徴とする窒素含有
廃液の処理方法。 （２） １以上の脱窒素槽と１以上の硝化槽とを有し、
硝化液を硝化槽から脱窒素槽に循環させて硝化脱窒素処
理を行う窒素含有廃液の処理装置において、硝化槽には
微生物固定化担体を保有させると共に、少なくとも１の
硝化槽内に膜分離装置を設置し、固液分離により硝化脱
窒素処理液を得ることを特徴とする窒素含有廃液の処理
装置。 （３） 前記微生物固定化担体として、架橋性ポリアク
リル酸系材料、澱粉＝ポリアクリル酸系材料、ポリビニ
ルアルコール系材料、ポリエチレングリコール系材料、
ポリウレタン系材料、からなる群から選ばれる１又は２
以上の吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする上記
（２）に記載の窒素含有廃液の処理装置。 （４） 前記微生物固定化担体として立体網目状構造の
吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする上記（２）又
は（３）に記載の窒素含有廃液の処理装置。 （５） 膜分離装置を設置される硝化槽が、再曝気槽で
あることを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに
記載の窒素含有廃液の処理装置。
の手段で解決した。 （１） １以上の脱窒素工程と１以上の硝化工程とを有
し、硝化液を硝化工程から脱窒素工程に循環させて硝化
脱窒素処理を行う窒素含有廃液の処理方法において、硝
化工程には微生物固定化担体を保有させると共に、少な
くとも１の硝化工程に膜分離工程を付設し、固液分離に
より硝化脱窒素処理液を得ることを特徴とする窒素含有
廃液の処理方法。 （２） １以上の脱窒素槽と１以上の硝化槽とを有し、
硝化液を硝化槽から脱窒素槽に循環させて硝化脱窒素処
理を行う窒素含有廃液の処理装置において、硝化槽には
微生物固定化担体を保有させると共に、少なくとも１の
硝化槽内に膜分離装置を設置し、固液分離により硝化脱
窒素処理液を得ることを特徴とする窒素含有廃液の処理
装置。 （３） 前記微生物固定化担体として、架橋性ポリアク
リル酸系材料、澱粉＝ポリアクリル酸系材料、ポリビニ
ルアルコール系材料、ポリエチレングリコール系材料、
ポリウレタン系材料、からなる群から選ばれる１又は２
以上の吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする上記
（２）に記載の窒素含有廃液の処理装置。 （４） 前記微生物固定化担体として立体網目状構造の
吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする上記（２）又
は（３）に記載の窒素含有廃液の処理装置。 （５） 膜分離装置を設置される硝化槽が、再曝気槽で
あることを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに
記載の窒素含有廃液の処理装置。
【０００５】
【発明の実施の形態】実施の形態では、有機物性廃水と
活性汚泥と微生物固定化担体とを硝化槽に入れ、廃水が
含む窒素成分を懸濁状態で分解させて廃水を浄化する。
活性汚泥を担持させる微生物固定化担体としては、例え
ば、架橋性ポリアクリル酸系、澱粉＝ポリアクリル酸
系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレングリコール
系、又はポリウレタン系、こうした素材の吸水性ゲル、
また、立体網目構造のポリウレタン製の吸水性ゲル担体
などを挙げることができる。更にプラスチック担体、活
性炭、セラミック担体が用いられる。これらは、分離膜
がセラミックや金属膜等の強い素材の場合、有効であ
る。これらは窒素含有廃水を曝気するといずれも硝化槽
中で流動化し、好ましい。その中でも、ポリエチレング
リコール製の吸水性ゲル担体、又は立体網目構造のポリ
ウレタン製の吸水性ゲル担体は大量の活性汚泥を効果的
に担持するため、特に好ましい。
活性汚泥と微生物固定化担体とを硝化槽に入れ、廃水が
含む窒素成分を懸濁状態で分解させて廃水を浄化する。
活性汚泥を担持させる微生物固定化担体としては、例え
ば、架橋性ポリアクリル酸系、澱粉＝ポリアクリル酸
系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレングリコール
系、又はポリウレタン系、こうした素材の吸水性ゲル、
また、立体網目構造のポリウレタン製の吸水性ゲル担体
などを挙げることができる。更にプラスチック担体、活
性炭、セラミック担体が用いられる。これらは、分離膜
がセラミックや金属膜等の強い素材の場合、有効であ
る。これらは窒素含有廃水を曝気するといずれも硝化槽
中で流動化し、好ましい。その中でも、ポリエチレング
リコール製の吸水性ゲル担体、又は立体網目構造のポリ
ウレタン製の吸水性ゲル担体は大量の活性汚泥を効果的
に担持するため、特に好ましい。
【０００６】微生物固定化担体表面に微生物を保持する
場合、担体の粒径は５ｍｍ以下、好ましく３〜５ｍｍが
望ましい。立体網目構造のポリウレタン製吸水性ゲル担
体の場合は、内部にも微生物を保持できるので１０ｍｍ
角程度のサイコロ状が望ましい。立体網目構造の吸水性
ゲル担体は、スポンジ状の吸水性ゲル担体が特によい。
その場合、ゲル担体は１辺が３〜２０ｍｍの六面体が好
ましい。特に、５〜１０ｍｍの立方体であり、例えば粒
径が１０×１０×１０ｍｍのサイコロ状を挙げることが
でき、５×１０×１０ｍｍの直方体なども適している。
粒径があまり小さいと、膜表面の洗浄効果が小さくなり
好ましくない。粒径が大きすぎても、担体単位量当たり
の汚泥保持量が少なくなるので好ましくない。したがっ
て、上記の粒径範囲が好ましい。スポンジ中の気孔の数
は１０〜４０個／２５ｍｍ、好ましくは１０〜２０個／
２５ｍｍであるとよい。市販品のポリウレタンスポンジ
より気孔数は少ない。気孔数を少なくすることで、１つ
の気孔の径が大きくなり、その結果、通気性も高くな
る。このため生物反応槽の担体として好適となる。微生
物固定化担体は、適度な保水量を有しているとよい。例
えば、０．３ミリリットル／担体・ミリリットル以上、
好ましくは０．３〜０．６ミリリットル／担体・ミリリ
ットルがよい。この数値は、市販品のポリウレタンスポ
ンジに比べて２倍以上である。微生物固定化担体の保水
量は高い方が良いが、保水量を高くするためには気孔の
数を増やして気孔に保持できる水分量を多くする必要が
ある。しかし、気孔数が増えると気孔１つ当たりの大き
さが小さくなり、なおかつ微生物固定化担体のゲル部分
に水分が保持されるので、気孔の隙間が小さくなり、通
気性は低下する。保水量が高すぎるても通気性が低下す
る。通気性が下がれば好気性菌は活動を停止する。保水
量は０．３〜０．６ミリリットル／担体・ミリリットル
の範囲が好ましい。硝化槽１及び再曝気槽１１等の好気
槽中に入れる微生物固定化担体の量は、好気槽全体を１
００％として、５〜２５体積％、好ましくは１０〜２０
体積％が望ましい。２５体積％を超える場合には担体が
流動化しやすくなり、余り好ましくない。５体積％未満
の場合には保持微生物の量が少なくなって余り好ましく
ない。排水中に浸漬する分離膜の材質は親水化ポリエチ
レン、セラミック等の一般的に良く使われるものでもよ
い。形状は平膜、管型、中空糸モジュールなど既知のも
のがいずれも使用できる。
場合、担体の粒径は５ｍｍ以下、好ましく３〜５ｍｍが
望ましい。立体網目構造のポリウレタン製吸水性ゲル担
体の場合は、内部にも微生物を保持できるので１０ｍｍ
角程度のサイコロ状が望ましい。立体網目構造の吸水性
ゲル担体は、スポンジ状の吸水性ゲル担体が特によい。
その場合、ゲル担体は１辺が３〜２０ｍｍの六面体が好
ましい。特に、５〜１０ｍｍの立方体であり、例えば粒
径が１０×１０×１０ｍｍのサイコロ状を挙げることが
でき、５×１０×１０ｍｍの直方体なども適している。
粒径があまり小さいと、膜表面の洗浄効果が小さくなり
好ましくない。粒径が大きすぎても、担体単位量当たり
の汚泥保持量が少なくなるので好ましくない。したがっ
て、上記の粒径範囲が好ましい。スポンジ中の気孔の数
は１０〜４０個／２５ｍｍ、好ましくは１０〜２０個／
２５ｍｍであるとよい。市販品のポリウレタンスポンジ
より気孔数は少ない。気孔数を少なくすることで、１つ
の気孔の径が大きくなり、その結果、通気性も高くな
る。このため生物反応槽の担体として好適となる。微生
物固定化担体は、適度な保水量を有しているとよい。例
えば、０．３ミリリットル／担体・ミリリットル以上、
好ましくは０．３〜０．６ミリリットル／担体・ミリリ
ットルがよい。この数値は、市販品のポリウレタンスポ
ンジに比べて２倍以上である。微生物固定化担体の保水
量は高い方が良いが、保水量を高くするためには気孔の
数を増やして気孔に保持できる水分量を多くする必要が
ある。しかし、気孔数が増えると気孔１つ当たりの大き
さが小さくなり、なおかつ微生物固定化担体のゲル部分
に水分が保持されるので、気孔の隙間が小さくなり、通
気性は低下する。保水量が高すぎるても通気性が低下す
る。通気性が下がれば好気性菌は活動を停止する。保水
量は０．３〜０．６ミリリットル／担体・ミリリットル
の範囲が好ましい。硝化槽１及び再曝気槽１１等の好気
槽中に入れる微生物固定化担体の量は、好気槽全体を１
００％として、５〜２５体積％、好ましくは１０〜２０
体積％が望ましい。２５体積％を超える場合には担体が
流動化しやすくなり、余り好ましくない。５体積％未満
の場合には保持微生物の量が少なくなって余り好ましく
ない。排水中に浸漬する分離膜の材質は親水化ポリエチ
レン、セラミック等の一般的に良く使われるものでもよ
い。形状は平膜、管型、中空糸モジュールなど既知のも
のがいずれも使用できる。
【０００７】図１は、本発明の方法の第一の形態を実施
する装置の例を示す概念図である。窒素含有廃液の中で
も、主として有機物（ＢＯＤ源）を含んでいるものを対
象としている。生物反応槽を二つに仕切り、硝化槽１と
脱窒槽２とを設けてある。硝化槽１の底部には多数の空
気吹出口を開けた図示外の気泡放出管を設け、微生物固
定化担体４とＭＬＳＳ５である活性汚泥とが浮遊してい
る。また、硝化槽１中には膜分離部６を浸漬してあり、
硝化槽１と脱窒槽２との間には硝化液（循環液３）の循
環路が設けられ、硝化槽１から脱窒槽２に向かう循環路
には微生物固定化担体４の移動を防ぐスクリーン７を設
けてある 上記の装置は、例えば以下のようにして使用するとよ
い。窒素含有廃水源から原水（窒素含有有機性廃水）１
０を脱窒槽２に導入し、気送管から硝化槽１内の廃液中
に曝気する。脱窒槽２中の浄化処理対象液の一部は、硝
化槽１に移し替え、硝化槽１中の浄化処理対象液の一部
は脱窒槽２に移し替えて硝化槽１と脱窒槽２との間を絶
えず循環させる。循環量は、例えば原水の１〜５倍量で
あり、原水中の窒素含有量により適宜変えてよい。ま
た、膜分離部６からは、原水１０とほぼ同量の浄化処理
水を固液分離して汲み上げる。微生物固定化担体４は大
量の微生物（特に硝化菌）を保持しているが、この微生
物固定化担体４から離れ、独立して浮遊する活性汚泥か
らなるＭＬＳＳ５の総量は、生物反応槽内で数千〜１５
００ｍｇ／リットルに安定化する。硝化槽１内の微生物
固定化担体４はスクリーン７に阻まれて、脱窒槽２に流
入しない。
する装置の例を示す概念図である。窒素含有廃液の中で
も、主として有機物（ＢＯＤ源）を含んでいるものを対
象としている。生物反応槽を二つに仕切り、硝化槽１と
脱窒槽２とを設けてある。硝化槽１の底部には多数の空
気吹出口を開けた図示外の気泡放出管を設け、微生物固
定化担体４とＭＬＳＳ５である活性汚泥とが浮遊してい
る。また、硝化槽１中には膜分離部６を浸漬してあり、
硝化槽１と脱窒槽２との間には硝化液（循環液３）の循
環路が設けられ、硝化槽１から脱窒槽２に向かう循環路
には微生物固定化担体４の移動を防ぐスクリーン７を設
けてある 上記の装置は、例えば以下のようにして使用するとよ
い。窒素含有廃水源から原水（窒素含有有機性廃水）１
０を脱窒槽２に導入し、気送管から硝化槽１内の廃液中
に曝気する。脱窒槽２中の浄化処理対象液の一部は、硝
化槽１に移し替え、硝化槽１中の浄化処理対象液の一部
は脱窒槽２に移し替えて硝化槽１と脱窒槽２との間を絶
えず循環させる。循環量は、例えば原水の１〜５倍量で
あり、原水中の窒素含有量により適宜変えてよい。ま
た、膜分離部６からは、原水１０とほぼ同量の浄化処理
水を固液分離して汲み上げる。微生物固定化担体４は大
量の微生物（特に硝化菌）を保持しているが、この微生
物固定化担体４から離れ、独立して浮遊する活性汚泥か
らなるＭＬＳＳ５の総量は、生物反応槽内で数千〜１５
００ｍｇ／リットルに安定化する。硝化槽１内の微生物
固定化担体４はスクリーン７に阻まれて、脱窒槽２に流
入しない。
【０００８】図２は、本発明の方法の第二の形態を実施
する装置の例を示す概念図である。硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽（第２の硝化槽）１１とを直線方向に並べ、
生物反応槽を設けてある。再曝気槽１１に膜分離部６を
設けてある。この装置は主に、有機物をほとんど含まな
い窒素成分含有廃水に関するものである。再曝気槽１１
から硝化槽１へ循環液３を循環する。その他は上記と同
じである。微生物固定化担体４は、硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽１１の全槽に投入してもよい。全槽に固定化
担体４を投入する場合には、汚泥の返送も兼ねた再曝気
槽１１から硝化槽１への循環液３に担体が混入しても構
わない。循環路に、図１の担体分離用のスクリーン７を
設ける必要はない。硝化槽１及び再曝気槽１１に微生物
固定化担体４を投入する場合には、担体分離用のスクリ
ーン７が必要となる。
する装置の例を示す概念図である。硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽（第２の硝化槽）１１とを直線方向に並べ、
生物反応槽を設けてある。再曝気槽１１に膜分離部６を
設けてある。この装置は主に、有機物をほとんど含まな
い窒素成分含有廃水に関するものである。再曝気槽１１
から硝化槽１へ循環液３を循環する。その他は上記と同
じである。微生物固定化担体４は、硝化槽１と脱窒槽２
と再曝気槽１１の全槽に投入してもよい。全槽に固定化
担体４を投入する場合には、汚泥の返送も兼ねた再曝気
槽１１から硝化槽１への循環液３に担体が混入しても構
わない。循環路に、図１の担体分離用のスクリーン７を
設ける必要はない。硝化槽１及び再曝気槽１１に微生物
固定化担体４を投入する場合には、担体分離用のスクリ
ーン７が必要となる。
【０００９】上記の形態では、活性汚泥の固液分離を膜
分離で行うため、数千〜１５，０００ｍｇ／リットル濃
度の高ＭＬＳＳＳ値を維持できる。さらに硝化槽に微生
物固定化担体を投入し、微生物を保持させるため、容積
負加が上昇する。膜分離により固液分離するため事実
上、最終沈殿池が不要となる。三次処理としての濾過も
不要で、装置全体をコンパクト化できる。また、膜分離
することで浄化処理水への病原菌の流出がない。従っ
て、衛生学的に安全となる。膜分離部装置を設ける場所
と担体を投入する箇所が同じ曝気槽（硝化槽）であるこ
とから、担体による膜の洗浄効果が期待でき膜の汚染防
止にもつながる。本発明の処理方式をとることにより、
高濃度の有機物を大量に処理することが可能となるが、
曝気槽の負荷が高くなることで酸素供給工程が事実上、
律速となる場合は、高濃度酸素による酸素供給を図ると
よい。微生物保持能力がより高い担体を選択すれば、曝
気槽内で浮遊する活性汚泥の他に、担体に保持された微
生物が加わるため、汚泥濃度を高くすることができる。
結果として容積負荷を高くすることができる。曝気槽内
に膜分離部６を浸漬しているが、微生物固定化担体４を
投入することで分離膜表面に微生物固定化担体４を適度
に接触させることができ、膜の洗浄効果が期待できる。
これで膜のＦｌｕｘを向上できることになり、膜分離方
式の弱点だった洗浄頻度を軽減することができる。
分離で行うため、数千〜１５，０００ｍｇ／リットル濃
度の高ＭＬＳＳＳ値を維持できる。さらに硝化槽に微生
物固定化担体を投入し、微生物を保持させるため、容積
負加が上昇する。膜分離により固液分離するため事実
上、最終沈殿池が不要となる。三次処理としての濾過も
不要で、装置全体をコンパクト化できる。また、膜分離
することで浄化処理水への病原菌の流出がない。従っ
て、衛生学的に安全となる。膜分離部装置を設ける場所
と担体を投入する箇所が同じ曝気槽（硝化槽）であるこ
とから、担体による膜の洗浄効果が期待でき膜の汚染防
止にもつながる。本発明の処理方式をとることにより、
高濃度の有機物を大量に処理することが可能となるが、
曝気槽の負荷が高くなることで酸素供給工程が事実上、
律速となる場合は、高濃度酸素による酸素供給を図ると
よい。微生物保持能力がより高い担体を選択すれば、曝
気槽内で浮遊する活性汚泥の他に、担体に保持された微
生物が加わるため、汚泥濃度を高くすることができる。
結果として容積負荷を高くすることができる。曝気槽内
に膜分離部６を浸漬しているが、微生物固定化担体４を
投入することで分離膜表面に微生物固定化担体４を適度
に接触させることができ、膜の洗浄効果が期待できる。
これで膜のＦｌｕｘを向上できることになり、膜分離方
式の弱点だった洗浄頻度を軽減することができる。
【００１０】 微生物保持能力が高い担体を投入する
ことにで、高容積負荷が可能となる。 膜分離方式を採用することで、高ＭＬＳＳ値を保持
でき、容積負荷が高くなる。 活性汚泥の固液分離を膜分離で行うことにより、最
終沈殿池の設置が不要になり、三次処理としての濾過も
不要となる。省スペース化が可能となる。 膜分離することにより、処理水への病原菌の流出が
なく、衛生学的にも安全性を確保できる。 分離膜の洗浄効果が期待でき、膜の目詰まり汚染を
防止し、Ｆｌｕｘの向上も図れる。
ことにで、高容積負荷が可能となる。 膜分離方式を採用することで、高ＭＬＳＳ値を保持
でき、容積負荷が高くなる。 活性汚泥の固液分離を膜分離で行うことにより、最
終沈殿池の設置が不要になり、三次処理としての濾過も
不要となる。省スペース化が可能となる。 膜分離することにより、処理水への病原菌の流出が
なく、衛生学的にも安全性を確保できる。 分離膜の洗浄効果が期待でき、膜の目詰まり汚染を
防止し、Ｆｌｕｘの向上も図れる。
【００１１】
【実施例】〔実施例〕表１に示す実験条件で窒素含有有
機性廃液の浄化処理を行った。硝化槽には微生物固定化
担体を投入し、さらに膜分離部を浸漬した。脱窒槽、硝
化槽の容量は全て１００リットル、微生物固定化担体に
は、４ｍｍ粒径のポリエチレングルコール製を用い、硝
化槽全容積の１５％投入した。
機性廃液の浄化処理を行った。硝化槽には微生物固定化
担体を投入し、さらに膜分離部を浸漬した。脱窒槽、硝
化槽の容量は全て１００リットル、微生物固定化担体に
は、４ｍｍ粒径のポリエチレングルコール製を用い、硝
化槽全容積の１５％投入した。
【００１２】
【表１】
【００１３】結果を表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】担体付着微生物と高ＭＬＳＳ効果により、
処理水量５００リットル／ｄ、ＮＨ 4−Ｎ容積負荷０．
２３ｋｇ／（ｍ3・ｄ）においても、処理水Ｔ−Ｎは５
〜１０ｍｇ／リットルと安定していた。また、膜の洗浄
効果により、Ｆｌｕｘは１．０ｍ／ｄという条件でも処
理水量が安定していた。その結果、膜の洗浄頻度も半年
に１回で足りた。本発明の処理方式に準じることによ
り、ＮＨ4−Ｎ容積負荷、Ｆｌｕｘともに約２割増加
し、洗浄頻度は１／１０以下に低下した。
処理水量５００リットル／ｄ、ＮＨ 4−Ｎ容積負荷０．
２３ｋｇ／（ｍ3・ｄ）においても、処理水Ｔ−Ｎは５
〜１０ｍｇ／リットルと安定していた。また、膜の洗浄
効果により、Ｆｌｕｘは１．０ｍ／ｄという条件でも処
理水量が安定していた。その結果、膜の洗浄頻度も半年
に１回で足りた。本発明の処理方式に準じることによ
り、ＮＨ4−Ｎ容積負荷、Ｆｌｕｘともに約２割増加
し、洗浄頻度は１／１０以下に低下した。
【００１６】〔比較実験１〕担体投入型硝化脱窒法で窒
素含有有機性廃液の浄化処理を行った。実験条件を表１
に、結果を表２に示す。膜分離部を浸漬しないで沈殿槽
を使用した外は、実施例１と同様にした。微生物固定化
坦体が投入されているため比較的硝化は良好に進行する
ものの、ＭＬＳＳが低いために脱窒が完全には行われな
かった。このため処理が不安定となり、処理水中にＮＯ
ｘ−Ｎが２０ｍｇ／リットル、Ｔ‐Ｎが２５ｍｇ／リッ
トル残留し、４００リットル／ｄ（ＮＨ4−Ｎ容積負荷
０．２ｋｇ／（ｍ3・ｄ））までしか処理できなかっ
た。
素含有有機性廃液の浄化処理を行った。実験条件を表１
に、結果を表２に示す。膜分離部を浸漬しないで沈殿槽
を使用した外は、実施例１と同様にした。微生物固定化
坦体が投入されているため比較的硝化は良好に進行する
ものの、ＭＬＳＳが低いために脱窒が完全には行われな
かった。このため処理が不安定となり、処理水中にＮＯ
ｘ−Ｎが２０ｍｇ／リットル、Ｔ‐Ｎが２５ｍｇ／リッ
トル残留し、４００リットル／ｄ（ＮＨ4−Ｎ容積負荷
０．２ｋｇ／（ｍ3・ｄ））までしか処理できなかっ
た。
【００１７】〔比較実験２〕膜分離方式硝化脱窒法で窒
素含有有機性廃液の浄化処理を行った。実験条件を表１
に、結果を表２に示す。微生物固定化担体を使用しない
外は、実施例１と同様にした。ＭＬＳＳを１０，０００
ｍｇ／リットルまで高くでき、脱窒も良好に行われた。
Ｆｌｕｘが０．６ｍ／ｄの場合、目詰まりによる膜洗浄
は約４週間に１回行う必要があった。Ｆｌｕｘが０．８
ｍ／ｄの場合、目詰まりによる膜洗浄は約２週間に１回
必要となった。Ｆｌｕｘの上昇と共に洗浄頻度も多くな
り、処理水が不安定となった。このため、処理水量４０
０リットル／ｄまでの処理しか行えなかった。処理水量
は４００リットル／ｄ、ＮＨ4−Ｎ容積負荷は０．２ｋ
ｇ／（ｍ3・ｄ）において、処理水Ｔ−Ｎは８〜１５ｍ
ｇ／リットルであった。
素含有有機性廃液の浄化処理を行った。実験条件を表１
に、結果を表２に示す。微生物固定化担体を使用しない
外は、実施例１と同様にした。ＭＬＳＳを１０，０００
ｍｇ／リットルまで高くでき、脱窒も良好に行われた。
Ｆｌｕｘが０．６ｍ／ｄの場合、目詰まりによる膜洗浄
は約４週間に１回行う必要があった。Ｆｌｕｘが０．８
ｍ／ｄの場合、目詰まりによる膜洗浄は約２週間に１回
必要となった。Ｆｌｕｘの上昇と共に洗浄頻度も多くな
り、処理水が不安定となった。このため、処理水量４０
０リットル／ｄまでの処理しか行えなかった。処理水量
は４００リットル／ｄ、ＮＨ4−Ｎ容積負荷は０．２ｋ
ｇ／（ｍ3・ｄ）において、処理水Ｔ−Ｎは８〜１５ｍ
ｇ／リットルであった。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上記のような構成でなるから、
容積負荷が高くなり、大量の窒素含有廃水を迅速に処理
できるようになる。加えて別個に沈殿槽を設ける必要が
なく、省スペース化が可能となる。衛生学的に安全性が
高く、しかも、分離膜の目詰まり汚染を防止でき、洗浄
頻度が軽減される。
容積負荷が高くなり、大量の窒素含有廃水を迅速に処理
できるようになる。加えて別個に沈殿槽を設ける必要が
なく、省スペース化が可能となる。衛生学的に安全性が
高く、しかも、分離膜の目詰まり汚染を防止でき、洗浄
頻度が軽減される。
【図１】本発明の方法の第一の形態を実施する装置の例
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図２】本発明の方法の第二の形態を実施する装置の例
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図３】従来の窒素含有有機性廃液の処理装置の例を表
す概念図である。
す概念図である。
【図４】有機物はほとんど含まない窒素含有廃液の従来
の処理装置の例を表す概念図である。
の処理装置の例を表す概念図である。
【図５】従来の窒素含有有機性廃液の処理装置の他の例
を示す概念図である。
を示す概念図である。
１ 硝化槽 ２ 脱窒槽 ３ 循環液 ４ 微生物固定化担体 ５ ＭＬＳＳ ６ 膜分離部 ７ スクリーン １０ 原水 １１ 再曝気槽 Ａ 沈殿槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 康輔 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 佐久間 博司 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 小島 康成 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 府中 裕一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D003 AA12 EA14 EA19 EA24 EA25 EA30 4D006 GA02 HA01 HA21 HA41 KA41 MC03 MC22 PA02 PB08 PB63 PC61 4D040 BB05 BB24 BB42 BB54 BB57 BB82
Claims (5)
- 【請求項１】 １以上の脱窒素工程と１以上の硝化工程
とを有し、硝化液を硝化工程から脱窒素工程に循環させ
て硝化脱窒素処理を行う窒素含有廃液の処理方法におい
て、硝化工程には微生物固定化担体を保有させると共
に、少なくとも１の硝化工程に膜分離工程を付設し、固
液分離により硝化脱窒素処理液を得ることを特徴とする
窒素含有廃液の処理方法。 - 【請求項２】 １以上の脱窒素槽と１以上の硝化槽とを
有し、硝化液を硝化槽から脱窒素槽に循環させて硝化脱
窒素処理を行う窒素含有廃液の処理装置において、硝化
槽には微生物固定化担体を保有させると共に、少なくと
も１の硝化槽内に膜分離装置を設置し、固液分離により
硝化脱窒素処理液を得ることを特徴とする窒素含有廃液
の処理装置。 - 【請求項３】 前記微生物固定化担体として、架橋性ポ
リアクリル酸系材料、澱粉＝ポリアクリル酸系材料、ポ
リビニルアルコール系材料、ポリエチレングリコール系
材料、ポリウレタン系材料、からなる群から選ばれる１
又は２以上の吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする
請求項２に記載の窒素含有廃液の処理装置。 - 【請求項４】 前記微生物固定化担体として立体網目状
構造の吸水性ゲル担体を用いることを特徴とする請求項
２又は３に記載の窒素含有廃液の処理装置。 - 【請求項５】 膜分離装置を設置される硝化槽が、再曝
気槽であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに
記載の窒素含有廃液の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23721199A JP2001062488A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 窒素含有廃液の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23721199A JP2001062488A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 窒素含有廃液の処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001062488A true JP2001062488A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17012040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23721199A Pending JP2001062488A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 窒素含有廃液の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001062488A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1254876A3 (en) * | 2001-05-03 | 2003-01-02 | Trevi, Naamloze Vennootschap | Method and device for processing liquid manure |
| WO2003002468A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Zenon Environmental Inc. | A process for reducing concentrations of hair, trash, or fibrous materials in a waste water |
| US6814868B2 (en) | 2001-06-28 | 2004-11-09 | Zenon Environmental Inc. | Process for reducing concentrations of hair, trash, or fibrous materials, in a waste water treatment system |
| JP2007296499A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理法 |
| CN102134142A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-07-27 | 北京理工大学 | 一种空间生保系统尿液废水处理装置及方法 |
| JP2012166142A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 膜分離活性汚泥システム及び膜分離活性汚泥方法 |
| JP2013239292A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Hitachi Ltd | 微生物燃料電池用アノード、微生物燃料電池、微生物燃料電池用アノードの製造方法 |
| JP2014233686A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 排水処理装置 |
| JP2017500199A (ja) * | 2013-12-20 | 2017-01-05 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 膜水処理設備、および吸着性粉末材料への吸着を組み込む方法、および膜の摩耗を制限する手段 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23721199A patent/JP2001062488A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102134142A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-07-27 | 北京理工大学 | 一种空间生保系统尿液废水处理装置及方法 |
| CN102134142B (zh) * | 2011-01-27 | 2012-12-26 | 北京理工大学 | 一种空间生保系统尿液废水处理装置及方法 |
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| US10486987B2 (en) | 2013-12-20 | 2019-11-26 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Membrane water treatment facility and method incorporating adsorption on an adsorbent powdered material and means for limiting the abrasion of the membranes |
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|---|---|---|---|
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