JP2003033794A - 硝酸性窒素の生物化学的除去装置 - Google Patents
硝酸性窒素の生物化学的除去装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 設備、運転費用が低廉な排水中の硝酸性窒素
の生物化学的除去装置。 【解決手段】 槽内に生物化学的脱窒資材が充填され、
槽下部に排水等の被処理水の入口と出口を備え、槽内に
は硫黄と炭酸カルシウムからなる脱窒資材と接触しつつ
上昇した処理水を降下させる降下管を有し、該降下管は
上端が槽内頂部近傍で開口し下端が被処理水の出口と連
結されている竪型処理槽であって、最初の処理槽の入口
から入る被処理水は降下管の上端まで上昇させるに足り
る水位を有するか又は該処理槽の入口にそのための加圧
手段を有すると共に、且つ、竪型処理槽を直列に複数連
結し、該複数の竪型処理槽は、前の処理槽の出口と次の
処理槽の入口が連結されると共に、前記降下管の開口位
置高さが最初の処理槽から最終処理槽に向かって順次低
くなるように構成された硝酸性窒素の生物化学的除去装
置。
の生物化学的除去装置。 【解決手段】 槽内に生物化学的脱窒資材が充填され、
槽下部に排水等の被処理水の入口と出口を備え、槽内に
は硫黄と炭酸カルシウムからなる脱窒資材と接触しつつ
上昇した処理水を降下させる降下管を有し、該降下管は
上端が槽内頂部近傍で開口し下端が被処理水の出口と連
結されている竪型処理槽であって、最初の処理槽の入口
から入る被処理水は降下管の上端まで上昇させるに足り
る水位を有するか又は該処理槽の入口にそのための加圧
手段を有すると共に、且つ、竪型処理槽を直列に複数連
結し、該複数の竪型処理槽は、前の処理槽の出口と次の
処理槽の入口が連結されると共に、前記降下管の開口位
置高さが最初の処理槽から最終処理槽に向かって順次低
くなるように構成された硝酸性窒素の生物化学的除去装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硝酸性窒素の生物
化学的除去装置に関し、さらに詳しくは、排水中の硝酸
性窒素を効率的に除去する簡便な生物化学的除去装置に
関する。
化学的除去装置に関し、さらに詳しくは、排水中の硝酸
性窒素を効率的に除去する簡便な生物化学的除去装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、排水全般の汚染問題、特に硝酸性
窒素問題が深刻化していることから、環境省は平成１１
年３月、水質汚濁に係る人の健康の保護に関する環境基
準及び地下水の水質汚濁に係る環境基準項目として、
「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素」を含む３項目を新たに
追加告示している。しかし、農業排水は未処理のまま河
川や湖沼に垂れ流しされており、浄化槽式の家庭排水も
硝酸性窒素を除去することなく放流されているのが現状
である。
窒素問題が深刻化していることから、環境省は平成１１
年３月、水質汚濁に係る人の健康の保護に関する環境基
準及び地下水の水質汚濁に係る環境基準項目として、
「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素」を含む３項目を新たに
追加告示している。しかし、農業排水は未処理のまま河
川や湖沼に垂れ流しされており、浄化槽式の家庭排水も
硝酸性窒素を除去することなく放流されているのが現状
である。
【０００３】排水中の硝酸性窒素を除去する技術とし
て、メタノールや汚泥中の有機炭素源を水素供与体とし
て脱窒する従属栄養性脱窒技術が知られている。この技
術は、使用細菌以外の分解系の影響を受け、基質当たり
の脱窒率は低く、また用いたメタノールや発生した汚泥
を外界に排出しないよう厳しく管理された設備が必要と
なる。すなわち、単一の脱窒槽に被処理水を通水させる
だけでは水質浄化ができず、多くの処理施設が必要とな
り、ポンプ、攪拌装置などの電源も必要なうえ、設備の
保守点検が欠かせない。
て、メタノールや汚泥中の有機炭素源を水素供与体とし
て脱窒する従属栄養性脱窒技術が知られている。この技
術は、使用細菌以外の分解系の影響を受け、基質当たり
の脱窒率は低く、また用いたメタノールや発生した汚泥
を外界に排出しないよう厳しく管理された設備が必要と
なる。すなわち、単一の脱窒槽に被処理水を通水させる
だけでは水質浄化ができず、多くの処理施設が必要とな
り、ポンプ、攪拌装置などの電源も必要なうえ、設備の
保守点検が欠かせない。
【０００４】これに対し、硫黄や硫黄化合物を用いた独
立栄養性脱窒技術では、硫黄酸化細菌による脱窒が選択
的に行われるので、基質当たりの脱窒効率が高く、しか
も生成物である硫酸イオンは水質環境の制限因子ではな
いので、処理水中に０.１％以下の含有率であれば、カ
ルシウム化合物によるｐＨ調整を行うことでそのまま放
流して差し支えない。
立栄養性脱窒技術では、硫黄酸化細菌による脱窒が選択
的に行われるので、基質当たりの脱窒効率が高く、しか
も生成物である硫酸イオンは水質環境の制限因子ではな
いので、処理水中に０.１％以下の含有率であれば、カ
ルシウム化合物によるｐＨ調整を行うことでそのまま放
流して差し支えない。
【０００５】特開平6-182393号公報には、硫黄粉粒体で
形成した流動床式反応槽に、硝酸性窒素を含む排水を通
して脱窒させる方法が記載されている。この方法は、脱
窒により発生した窒素ガスが気泡として脱窒資材の表面
を覆い、以後の脱窒を阻害するため、動力費のかさむ流
動床式を採用している。また、脱窒に伴い生成する硫酸
酸性を別途矯正する必要があること、原水を常時強制通
水させないと強酸性となって脱窒が停止することなどの
難点がある。
形成した流動床式反応槽に、硝酸性窒素を含む排水を通
して脱窒させる方法が記載されている。この方法は、脱
窒により発生した窒素ガスが気泡として脱窒資材の表面
を覆い、以後の脱窒を阻害するため、動力費のかさむ流
動床式を採用している。また、脱窒に伴い生成する硫酸
酸性を別途矯正する必要があること、原水を常時強制通
水させないと強酸性となって脱窒が停止することなどの
難点がある。
【０００６】このような従来脱窒方法を抜本的に改善す
るものとして、WO2000/18694号公報には、通性嫌気性硫
黄酸化細菌を利用した、単体硫黄及び硫黄酸化細菌に対
する炭素源からなる脱窒資材が記載されている。この脱
窒資材は、硫黄酸化細菌の栄養源である硫黄と菌体合成
に必要な炭素源を資材内にほぼ同量共存させることで、
効率よく脱窒を行わせることを可能にした画期的なもの
である。しかも、脱窒系以内で生成されるカルシウムイ
オンと硫酸イオンはほぼ等量で、常に略中性を保てるた
め、ｐＨ低下による脱窒能の低下は起こらない。この脱
窒資材は、攪拌や曝気が不要で、かごやネットなどに詰
めて排水中に置くだけでよく、例えば下水暗渠や農業排
水暗渠などに設置すればよく、無電源でかつメンテナン
スフリーの脱窒処理が可能となり、処理コストが従来法
に較べて格段に低下し、簡便でかつ普遍的な脱窒処理を
実現した。
るものとして、WO2000/18694号公報には、通性嫌気性硫
黄酸化細菌を利用した、単体硫黄及び硫黄酸化細菌に対
する炭素源からなる脱窒資材が記載されている。この脱
窒資材は、硫黄酸化細菌の栄養源である硫黄と菌体合成
に必要な炭素源を資材内にほぼ同量共存させることで、
効率よく脱窒を行わせることを可能にした画期的なもの
である。しかも、脱窒系以内で生成されるカルシウムイ
オンと硫酸イオンはほぼ等量で、常に略中性を保てるた
め、ｐＨ低下による脱窒能の低下は起こらない。この脱
窒資材は、攪拌や曝気が不要で、かごやネットなどに詰
めて排水中に置くだけでよく、例えば下水暗渠や農業排
水暗渠などに設置すればよく、無電源でかつメンテナン
スフリーの脱窒処理が可能となり、処理コストが従来法
に較べて格段に低下し、簡便でかつ普遍的な脱窒処理を
実現した。
【０００７】一方、小規模な施設園芸設備の排水、家畜
飼育設備のし尿排水、家庭排水などを対象にした簡便な
脱窒装置が望まれているが、従来の処理設備は、大規模
で設備費用や運転費用が高くなり、普遍的な導入が困難
という問題がある。
飼育設備のし尿排水、家庭排水などを対象にした簡便な
脱窒装置が望まれているが、従来の処理設備は、大規模
で設備費用や運転費用が高くなり、普遍的な導入が困難
という問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、排水中の硝酸性窒素を効率的に除去でき、且つ
設備費用や運転費用が低廉な生物化学的除去装置を提供
することにある。
目的は、排水中の硝酸性窒素を効率的に除去でき、且つ
設備費用や運転費用が低廉な生物化学的除去装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、槽
内に生物化学的脱窒資材が充填され、槽下部に排水等の
被処理水の入口と出口を備え、槽内には硫黄と炭酸カル
シウムからなる脱窒資材と接触しつつ上昇した処理水を
降下させる降下管を有し、該降下管は上端が槽内頂部近
傍で開口し下端が被処理水の出口と連結されている竪型
処理槽であって、最初の処理槽の入口から入る被処理水
は降下管の上端まで上昇させるに足りる水位を有するか
又は該処理槽の入口にそのための加圧手段を有すると共
に、且つ、竪型処理槽を直列に複数連結し、該複数の竪
型処理槽は、前の処理槽の出口と次の処理槽の入口が連
結されると共に、前記降下管の開口位置高さが最初の処
理槽から最終処理槽に向かって順次低くなるように構成
されていることを特徴とする硝酸性窒素の生物化学的除
去装置である。そして、前記複数の竪型処理槽は、最初
の処理槽からの水位により、順次後続の処理槽に非処理
水が流れるように前記降下管の開口位置が順次低くなる
ように構成されていることが好ましい。また、生物化学
的脱窒資材は、通性嫌気性硫黄酸化細菌、単体硫黄及び
硫黄酸化細菌用炭素源を有する粒状又は塊状の脱窒資材
であることが好ましい。
内に生物化学的脱窒資材が充填され、槽下部に排水等の
被処理水の入口と出口を備え、槽内には硫黄と炭酸カル
シウムからなる脱窒資材と接触しつつ上昇した処理水を
降下させる降下管を有し、該降下管は上端が槽内頂部近
傍で開口し下端が被処理水の出口と連結されている竪型
処理槽であって、最初の処理槽の入口から入る被処理水
は降下管の上端まで上昇させるに足りる水位を有するか
又は該処理槽の入口にそのための加圧手段を有すると共
に、且つ、竪型処理槽を直列に複数連結し、該複数の竪
型処理槽は、前の処理槽の出口と次の処理槽の入口が連
結されると共に、前記降下管の開口位置高さが最初の処
理槽から最終処理槽に向かって順次低くなるように構成
されていることを特徴とする硝酸性窒素の生物化学的除
去装置である。そして、前記複数の竪型処理槽は、最初
の処理槽からの水位により、順次後続の処理槽に非処理
水が流れるように前記降下管の開口位置が順次低くなる
ように構成されていることが好ましい。また、生物化学
的脱窒資材は、通性嫌気性硫黄酸化細菌、単体硫黄及び
硫黄酸化細菌用炭素源を有する粒状又は塊状の脱窒資材
であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の硝酸性窒素の生物化学的
除去装置（以下「本発明装置」という）について、図面
を参照して具体的に説明する。図１は、本発明装置の一
例を示す概念図である。参照符号１で示す本発明装置
は、生物化学的脱窒資材（詳細は後記する）が充填され
た３槽の竪型処理槽５、１１及び１７を直列したもので
ある。
除去装置（以下「本発明装置」という）について、図面
を参照して具体的に説明する。図１は、本発明装置の一
例を示す概念図である。参照符号１で示す本発明装置
は、生物化学的脱窒資材（詳細は後記する）が充填され
た３槽の竪型処理槽５、１１及び１７を直列したもので
ある。
【００１１】硝酸性窒素を含む排水等の被処理水２は、
ポンプ３で昇圧され、入口４から第１の竪型処理槽５に
導入される。脱窒資材６が充填された第１処理槽５は、
中心部に降下管７と、下部に出口８を備えている。降下
管７は、脱窒資材６と接触しながら上昇した処理水を槽
下部に降下させるため、その上端が槽内頂部近傍で開口
し、その下端が出口８と連結されている。脱窒資材６
は、降下管７の開口部と同じ高さかやや低い高さまで充
填されており、脱窒資材６との接触により部分的に脱窒
された被処理水は、降下管７を降下して出口８から排出
され、パイプ９を経て入口１０から第２処理槽１１に導
入される。
ポンプ３で昇圧され、入口４から第１の竪型処理槽５に
導入される。脱窒資材６が充填された第１処理槽５は、
中心部に降下管７と、下部に出口８を備えている。降下
管７は、脱窒資材６と接触しながら上昇した処理水を槽
下部に降下させるため、その上端が槽内頂部近傍で開口
し、その下端が出口８と連結されている。脱窒資材６
は、降下管７の開口部と同じ高さかやや低い高さまで充
填されており、脱窒資材６との接触により部分的に脱窒
された被処理水は、降下管７を降下して出口８から排出
され、パイプ９を経て入口１０から第２処理槽１１に導
入される。
【００１２】第２処理槽１１は、脱窒資材１２が充填さ
れ、降下管１３と出口１４を備えており、降下管１３の
開口位置の高さが、第１処理槽５の降下管７のそれより
低く位置させている以外は、第１処理槽５と同様な構成
としている。このように構成すると、第２処理槽１１に
入った被処理水は、降下管１３の開口位置の高さまで十
分到達するので、入口１０の前後で昇圧しなくてよい。
そして、脱窒資材１２との接触により更に脱窒された被
処理水は、降下管１３を降下して出口１４から排出さ
れ、パイプ１５を経て入口１６から第３処理槽１７に導
入される。
れ、降下管１３と出口１４を備えており、降下管１３の
開口位置の高さが、第１処理槽５の降下管７のそれより
低く位置させている以外は、第１処理槽５と同様な構成
としている。このように構成すると、第２処理槽１１に
入った被処理水は、降下管１３の開口位置の高さまで十
分到達するので、入口１０の前後で昇圧しなくてよい。
そして、脱窒資材１２との接触により更に脱窒された被
処理水は、降下管１３を降下して出口１４から排出さ
れ、パイプ１５を経て入口１６から第３処理槽１７に導
入される。
【００１３】第３処理槽１７は、脱窒資材１８が充填さ
れ、降下管１９と出口２０を備えており、降下管１９の
開口位置の高さが、第２処理槽１１の降下管１３のそれ
より低く位置させている以外、第２処理槽１１と同様な
構成としている。脱窒資材１８との接触により所定の脱
窒率まで脱窒された処理水は、降下管１９を降下して出
口２０から排出され、放流されるかあるいは再利用され
る。
れ、降下管１９と出口２０を備えており、降下管１９の
開口位置の高さが、第２処理槽１１の降下管１３のそれ
より低く位置させている以外、第２処理槽１１と同様な
構成としている。脱窒資材１８との接触により所定の脱
窒率まで脱窒された処理水は、降下管１９を降下して出
口２０から排出され、放流されるかあるいは再利用され
る。
【００１４】なお、本発明は、図１及び前記説明に限定
されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内
で各要素の置換や設計変更を含む。例えば、本発明装置
１を地下に設置するなど、被処理水２が降下管５の上端
まで上昇させるに足りる水位を有する場合、ポンプ３は
不要である。また、処理槽は、２槽以上であればよく、
処理水量が多い場合は４槽、５槽としてもよい。冬季に
は水温が低く脱窒反応が遅くなるので、被処理水２を温
めたり、第１処理槽５の周囲に電熱ヒーターを巻いたり
することが好ましい。さらに、出口８や出口１４に、脱
窒反応で生成したセッコウを抜き出すためのセッコウ抜
きを設けてもよい。そして、図１に示すように、処理槽
５、１１、１７の頂部に、キャップ式蓋２１、２２、２
３を被せるようにしておくと、処理槽５などの脱窒資材
６などが消耗したとき、キャップ式蓋２１を外して簡単
に脱窒資材を追加することができる。
されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内
で各要素の置換や設計変更を含む。例えば、本発明装置
１を地下に設置するなど、被処理水２が降下管５の上端
まで上昇させるに足りる水位を有する場合、ポンプ３は
不要である。また、処理槽は、２槽以上であればよく、
処理水量が多い場合は４槽、５槽としてもよい。冬季に
は水温が低く脱窒反応が遅くなるので、被処理水２を温
めたり、第１処理槽５の周囲に電熱ヒーターを巻いたり
することが好ましい。さらに、出口８や出口１４に、脱
窒反応で生成したセッコウを抜き出すためのセッコウ抜
きを設けてもよい。そして、図１に示すように、処理槽
５、１１、１７の頂部に、キャップ式蓋２１、２２、２
３を被せるようにしておくと、処理槽５などの脱窒資材
６などが消耗したとき、キャップ式蓋２１を外して簡単
に脱窒資材を追加することができる。
【００１５】本発明装置に用いる脱窒資材は、通性嫌気
性硫黄酸化細菌、単体硫黄及び硫黄酸化細菌用炭素源を
含むものである。通性嫌気性硫黄酸化細菌は、Thiobaci
llus denitrificans単離菌株又はThiobacillus denitri
ficans等を含む土壌細菌群として使用され、水中の溶存
酸素が少ない状態下においてＣＯ2を炭素源、単体硫黄
を電子供与体、そして排水中のＮＯ3などＮＯXを電子受
容体として増殖する微生物で、この時ＮＯXはＮ2にまで
還元され水中から除去される。この通性嫌気性硫黄酸化
細菌は、増殖・脱窒に有機物を必要とせず、単体硫黄と
ＣＯ2により脱窒を行うことから、栄養源を液体の状態
でなく固形担体として保持することが可能であり、これ
によって栄養源の流失を防ぎ、頻繁な栄養源添加が不必
要となる。
性硫黄酸化細菌、単体硫黄及び硫黄酸化細菌用炭素源を
含むものである。通性嫌気性硫黄酸化細菌は、Thiobaci
llus denitrificans単離菌株又はThiobacillus denitri
ficans等を含む土壌細菌群として使用され、水中の溶存
酸素が少ない状態下においてＣＯ2を炭素源、単体硫黄
を電子供与体、そして排水中のＮＯ3などＮＯXを電子受
容体として増殖する微生物で、この時ＮＯXはＮ2にまで
還元され水中から除去される。この通性嫌気性硫黄酸化
細菌は、増殖・脱窒に有機物を必要とせず、単体硫黄と
ＣＯ2により脱窒を行うことから、栄養源を液体の状態
でなく固形担体として保持することが可能であり、これ
によって栄養源の流失を防ぎ、頻繁な栄養源添加が不必
要となる。
【００１６】本発明装置から通性嫌気性硫黄酸化細菌を
の流亡を防ぐには、事前に本発明による硝酸性窒素除去
装置内又は別途準備した培養タンク内で、単体硫黄及び
硫黄酸化細菌用炭素源が混合一体化された造粒物を、Th
iobacillus denitrificans単離菌株又はそれらを含む土
壌細菌群を添加した硝酸性窒素含有溶液に浸漬して、そ
の造粒物の表面、空隙内部等に付着させる操作を行うこ
とが好ましい。
の流亡を防ぐには、事前に本発明による硝酸性窒素除去
装置内又は別途準備した培養タンク内で、単体硫黄及び
硫黄酸化細菌用炭素源が混合一体化された造粒物を、Th
iobacillus denitrificans単離菌株又はそれらを含む土
壌細菌群を添加した硝酸性窒素含有溶液に浸漬して、そ
の造粒物の表面、空隙内部等に付着させる操作を行うこ
とが好ましい。
【００１７】また、通性嫌気性硫黄酸化細菌は、それを
含有する土壌粒子、土壌コロイドとして本発明装置内に
添加してもよい。さらに、通性嫌気性硫黄酸化細菌が利
用できる窒素化合物を本来含有する石炭、亜炭、泥炭等
に予め通性嫌気性硫黄酸化細菌を表面に付着させた粒子
として添加してもよい。そして、これらの通性嫌気性硫
黄酸化細菌含有粒子等は、単体硫黄及び硫黄酸化細菌用
炭素源が混合一体化された造粒物に吸着又は付着させ
て、ここで前記菌を増殖させることが好ましい。この
際、必要に応じて、通性嫌気性硫黄酸化細菌を物理的に
保持するロックウール、ガラス繊維、セラミック繊維、
炭素繊維等の繊維状担体を前記造粒物中に混合又は近接
して配置してもよい。前記造粒物中から少しづつ滲出す
る硫黄や炭素源により、脱窒が進行するように近接して
配置することが有利である。
含有する土壌粒子、土壌コロイドとして本発明装置内に
添加してもよい。さらに、通性嫌気性硫黄酸化細菌が利
用できる窒素化合物を本来含有する石炭、亜炭、泥炭等
に予め通性嫌気性硫黄酸化細菌を表面に付着させた粒子
として添加してもよい。そして、これらの通性嫌気性硫
黄酸化細菌含有粒子等は、単体硫黄及び硫黄酸化細菌用
炭素源が混合一体化された造粒物に吸着又は付着させ
て、ここで前記菌を増殖させることが好ましい。この
際、必要に応じて、通性嫌気性硫黄酸化細菌を物理的に
保持するロックウール、ガラス繊維、セラミック繊維、
炭素繊維等の繊維状担体を前記造粒物中に混合又は近接
して配置してもよい。前記造粒物中から少しづつ滲出す
る硫黄や炭素源により、脱窒が進行するように近接して
配置することが有利である。
【００１８】この通性嫌気性硫黄酸化細菌が必要とする
炭素源としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸鉄、炭酸マンガン等の水に対して実質的に溶解せ
ず、硫黄酸化細菌の活動で生じた硫酸イオンと水中で反
応して炭酸ガスを放出する炭酸塩を使用できる。また、
通性嫌気性硫黄酸化細菌が必要とする単体硫黄として
は、天然硫黄や石油精製、各種工業プラントの副産硫黄
が使用できる。
炭素源としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸鉄、炭酸マンガン等の水に対して実質的に溶解せ
ず、硫黄酸化細菌の活動で生じた硫酸イオンと水中で反
応して炭酸ガスを放出する炭酸塩を使用できる。また、
通性嫌気性硫黄酸化細菌が必要とする単体硫黄として
は、天然硫黄や石油精製、各種工業プラントの副産硫黄
が使用できる。
【００１９】本発明装置に使用する脱窒資材は、直径
０.５〜５０mm程度の単独粒として充填してもよいが、
好ましくはこれらを微粉砕した後、混合し、溶融又はプ
レス成形法により一体化した物を更に直径１〜５０mmに
造粒した粒状物である。
０.５〜５０mm程度の単独粒として充填してもよいが、
好ましくはこれらを微粉砕した後、混合し、溶融又はプ
レス成形法により一体化した物を更に直径１〜５０mmに
造粒した粒状物である。
【００２０】
【実施例】実施例１
内径１７５mm、長さ１６５０mm、１５５０mm、１４５０
mmの硬質ポリエチレンパイプを用い、槽底部に入口とそ
の反対側に出口を設け、それぞれ底部から１５５０mm、
１４５０mm、１３５０mmの位置に開口部を有する降下管
と出口を連結して、処理槽５、１１、１７とした。この
処理槽５、１１、１７に、それぞれ降下管の開口部より
１０mm下まで脱窒資材を充填し（充填量はそれぞれ１３
リットル、１２リットル、１１リットル）、処理槽５の
出口と処理槽１１の入口、処理槽１１の出口と処理槽１
７の入口を連結して、図１に示す本発明装置１を構成し
た。脱窒資材として、石灰石粉末１００重量部と硫黄粉
末１２０重量部を混合し、６５０kg/cm2で圧縮成形して
得られた粒径５〜２０mmの粒状物を使用した。各処理槽
には、通性嫌気性硫黄酸化細菌であるThiobacillus den
itrificansを付着させた粒状物１０重量部に対し、硫黄
酸化細菌を付着させてない新規粒状物を９０重量部の割
合で混合したものをそれぞれ充填した。本発明装置１に
付設したポンプ３より、ＮＯ3 -で表される硝酸濃度１０
０mg/リットルである排水を導入し、硝酸性窒素の除去
試験を実施した。外気温度を２５℃で１ｔ／日の排水を
ポンプで送給したところ、最終の処理水は、硝酸濃度
０.１mg/リットルであり、脱窒率は９９.９％であっ
た。
mmの硬質ポリエチレンパイプを用い、槽底部に入口とそ
の反対側に出口を設け、それぞれ底部から１５５０mm、
１４５０mm、１３５０mmの位置に開口部を有する降下管
と出口を連結して、処理槽５、１１、１７とした。この
処理槽５、１１、１７に、それぞれ降下管の開口部より
１０mm下まで脱窒資材を充填し（充填量はそれぞれ１３
リットル、１２リットル、１１リットル）、処理槽５の
出口と処理槽１１の入口、処理槽１１の出口と処理槽１
７の入口を連結して、図１に示す本発明装置１を構成し
た。脱窒資材として、石灰石粉末１００重量部と硫黄粉
末１２０重量部を混合し、６５０kg/cm2で圧縮成形して
得られた粒径５〜２０mmの粒状物を使用した。各処理槽
には、通性嫌気性硫黄酸化細菌であるThiobacillus den
itrificansを付着させた粒状物１０重量部に対し、硫黄
酸化細菌を付着させてない新規粒状物を９０重量部の割
合で混合したものをそれぞれ充填した。本発明装置１に
付設したポンプ３より、ＮＯ3 -で表される硝酸濃度１０
０mg/リットルである排水を導入し、硝酸性窒素の除去
試験を実施した。外気温度を２５℃で１ｔ／日の排水を
ポンプで送給したところ、最終の処理水は、硝酸濃度
０.１mg/リットルであり、脱窒率は９９.９％であっ
た。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明した本発明の生物化学的除去
装置によれば、排水中の硝酸性窒素を簡便な装置と低廉
な運転費用で効率よく除去できる。この生物化学的除去
装置は、小規模な施設園芸設備の排水、家畜飼育設備の
し尿排水、家庭排水などの脱窒装置として好適であり、
地下水や河川、湖沼の汚染対策に大きく貢献できる。
装置によれば、排水中の硝酸性窒素を簡便な装置と低廉
な運転費用で効率よく除去できる。この生物化学的除去
装置は、小規模な施設園芸設備の排水、家畜飼育設備の
し尿排水、家庭排水などの脱窒装置として好適であり、
地下水や河川、湖沼の汚染対策に大きく貢献できる。
【図１】図１は、本発明装置の一例を示す概念図であ
る。
る。
４，１０，１６ ： 入口
５，１１，１７ ： 竪型処理槽
６，１２，１８ ： 脱窒資材
７，１３，１９ ： 降下管
８，１４，２０ ： 出口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｈ
Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｄ
Ｆ
(72)発明者 宮永 俊明
千葉県木更津市新港15−１ 新日鐵化学株
式会社総合研究所内
(72)発明者 平戸 靖浩
千葉県木更津市新港15−１ 新日鐵化学株
式会社総合研究所内
(72)発明者 市口 哲男
千葉県木更津市新港15−１ 新日鐵化学株
式会社総合研究所内
(72)発明者 谷田貝 敦
埼玉県秩父郡荒川村上田野351−１ 株式
会社ニッチツ粉体技術研究所内
Ｆターム(参考） 4B029 AA02 BB02 CC01 DB19
4B065 AA01X AC20 BB12 CA54
4D003 AA01 AA12 BA02 BA04 CA08
EA01 EA14 EA22 EA38
4D040 DD03 DD14
Claims (3)
- 【請求項１】 槽内に生物化学的脱窒資材が充填され、
槽下部に排水等の被処理水の入口と出口を備え、槽内に
は硫黄と炭酸カルシウムからなる脱窒資材と接触しつつ
上昇した処理水を降下させる降下管を有し、該降下管は
上端が槽内頂部近傍で開口し下端が被処理水の出口と連
結されている竪型処理槽であって、最初の処理槽の入口
から入る被処理水は降下管の上端まで上昇させるに足り
る水位を有するか又は該処理槽の入口にそのための加圧
手段を有すると共に、且つ、竪型処理槽を直列に複数連
結し、該複数の竪型処理槽は、前の処理槽の出口と次の
処理槽の入口が連結されると共に、前記降下管の開口位
置高さが最初の処理槽から最終処理槽に向かって順次低
くなるように構成されていることを特徴とする硝酸性窒
素の生物化学的除去装置。 - 【請求項２】 複数の竪型処理槽は、最初の処理槽から
の水位により、順次後続の処理槽に非処理水が流れるよ
うに前記降下管の開口位置が順次低くなるように構成さ
れている請求項１記載の硝酸性窒素の生物化学的除去装
置。 - 【請求項３】 生物化学的脱窒資材は、通性嫌気性硫黄
酸化細菌、単体硫黄及び硫黄酸化細菌用炭素源を有する
粒状又は塊状の脱窒資材である請求項１又は２記載の硝
酸性窒素の生物化学的除去装置。
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| JP2001221999A JP4563621B2 (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 硝酸性窒素の生物化学的除去装置 |
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| JP2001221999A JP4563621B2 (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 硝酸性窒素の生物化学的除去装置 |
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| JP2003033794A true JP2003033794A (ja) | 2003-02-04 |
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- 2001-07-23 JP JP2001221999A patent/JP4563621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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