JP2003154389A - 下廃水の高度処理方法 - Google Patents

下廃水の高度処理方法

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JP2003154389A
JP2003154389A JP2001355419A JP2001355419A JP2003154389A JP 2003154389 A JP2003154389 A JP 2003154389A JP 2001355419 A JP2001355419 A JP 2001355419A JP 2001355419 A JP2001355419 A JP 2001355419A JP 2003154389 A JP2003154389 A JP 2003154389A
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tank
wastewater
denitrification
denitrification tank
sewage
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Hitoshi Yanase
仁志 柳瀬
Toshihiro Komatsu
敏宏 小松
Ichiro Nakano
一郎 中野
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流入下廃水中の固形性有機物を脱窒に必要な
有機炭素源として有効に利用することができる下廃水の
高度処理方法を提供する。 【解決手段】 下廃水中の窒素を生物学的に除去する生
物学的脱窒素処理において、固液分離工程を経ていない
固形性有機物を含む下廃水を上向流ゾーン8と下向流ゾ
ーン9とにわたって循環流を生じさせる脱窒槽2へ導く
とともに、この流入下廃水中へ鉄系もしくはアルミニウ
ム系の無機系凝集剤、高分子凝集剤の少なくとも一つの
凝集剤を添加して凝集フロックを形成し、脱窒槽2の上
向流ゾーン8において槽内混合液に凝集フロック20の
沈降速度に見合う上向きの所定速度を上向流によって与
えることにより、上向流ゾーン8の下方域に凝集フロッ
ク20が流動状態で滞留する凝集塊21を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は下廃水の高度処理方
法に関し、下廃水の窒素を生物学的に除去する技術に係
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、下廃水中の窒素を活性汚泥又は担
体付着微生物を用いて生物学的に除去する場合には、脱
窒槽において脱窒に必要な有機炭素源として固液分離工
程を経た流入下廃水中の有機物を用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成のように、固液分離工程を経た流入下廃水の有機
物を使用する場合に、流入下廃水中の固形性有機物の大
部分が固液分離工程で除去されるために、脱窒槽におけ
る窒素除去に必要な有機炭素源が不足して窒素除去性能
が低下することがあった。このために、メタノール等の
有機炭素源を脱窒槽へ添加する必要があるが、ランニン
グコストが高く、省資源の観点からは望ましくないもの
であった。
【0004】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、流入下廃水中の固形性有機物を脱窒に必要な有機炭
素源として有効に利用することができる下廃水の高度処
理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る本発明の下廃水の高度処理方法は、
下廃水中の窒素を生物学的に除去する生物学的脱窒素処
理において、固液分離工程を経ていない固形性有機物を
含む下廃水を上向流ゾーンと下向流ゾーンとにわたって
循環流を生じさせる脱窒槽へ導くとともに、この流入下
廃水中へ鉄系もしくはアルミニウム系の無機系凝集剤、
高分子凝集剤の少なくとも一つの凝集剤を添加して凝集
フロックを形成し、脱窒槽の上向流ゾーンにおいて槽内
混合液に凝集フロックの沈降速度に見合う上向きの所定
速度を上向流によって与えることにより、上向流ゾーン
の下方域に凝集フロックが流動状態で滞留する凝集塊を
形成するものである。
【0006】上記した構成により、固液分離工程を経て
いない下廃水を凝集剤で凝集させるとその凝集フロック
は固形性有機物を含んで凝集することで比重が増加し、
槽内の他の液相成分に比して沈降速度が大きくなる。こ
のため槽内混合液に凝集フロックの沈降速度に見合う上
向きの所定速度を上向流によって与えると、凝集フロッ
クが上向流ゾーンの下方域に選別的に残留し、凝集フロ
ックが流動しながら所定範囲に滞留して凝集塊を形成す
る。この結果、流入下廃水中に含まれる分解速度の遅い
固形性有機物の槽内での滞留時間が増加して分解率が上
昇し、脱窒槽における溶解性有機物が増加するので、流
入下廃水中の固形性有機物を脱窒に必要な有機炭素源と
して有効に利用することができる。
【0007】請求項2に係る本発明の下廃水の高度処理
方法は、鉄系もしくはアルミニウム系の無機系凝集剤、
高分子凝集剤の少なくとも一つの凝集剤を脱窒槽へ直接
に添加して固液分離工程を経ていない流入下廃水を凝集
させるものである。
【0008】請求項3に係る本発明の下廃水の高度処理
方法は、脱窒槽から流出する脱窒槽流出水中に含まれる
NH4−Nおよび有機性窒素(org−N)を後段の硝
化槽において微生物固定化担体を用いて硝化し、担体分
離装置によって担体分離を行った担体分離液を脱窒槽に
流入させるものである。
【0009】請求項4に係る本発明の下廃水の高度処理
方法は、脱窒槽から流出する脱窒槽流出水中に含まれる
NH4−Nおよび有機性窒素(org−N)を後段の硝
化槽において微生物固定化担体を用いて硝化し、膜分離
装置によって固液分離を行った固液分離液を脱窒槽に流
入させるものである。
【0010】請求項5に係る本発明の下廃水の高度処理
方法は、凝集塊を脱窒槽から直接に引き抜いて汚泥処理
工程へ送るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1、生物学的脱窒素装置は、固
液分離工程を経ていない固形性有機物を含む下廃水が原
水供給管路1を通して流入し、槽内に活性汚泥を貯留す
る脱窒槽2と、脱窒槽流出水が仕切壁3の越流口4を通
して流入し、槽内に微生物が付着した担体5を貯留する
硝化槽6とを備えている。
【0012】脱窒槽2は槽内に配置した導流壁7によっ
て槽内を上向流ゾーン8と下向流ゾーン9に仕切ってお
り、上向流ゾーン8と下向流ゾーン9は導流壁7の上部
開口10および下部開口11において連通している。下
向流ゾーン9には攪拌装置12を設けており、攪拌装置
12の駆動によって下向流ゾーン9に下向流が発生し、
下向流ゾーン9の槽内混合液が導流壁7の下部開口11
を通って上向流ゾーン8に流入することで上向流ゾーン
8に上向流が発生し、上向流ゾーン8の槽内混合液が導
流壁7の上部開口10を通って下向流ゾーン9に流入す
ることで上向流ゾーン8と下向流ゾーン9とにわたって
循環流が発生する。
【0013】硝化槽6には担体分離装置をなすスクリー
ン13で仕切って混合液領域14と分離水領域15を形
成しており、混合液領域14にブロア16を接続し、分
離水領域15は配管を通して最終沈殿池に連通するとと
もに、分離水領域15の硝化槽流出水を脱窒槽2へ返送
する硝化液循環管路17を設けている。
【0014】原水供給管路1には凝集剤供給管路18を
接続しており、凝集剤としては鉄系もしくはアルミニウ
ム系の無機系凝集剤、高分子凝集剤の何れかを単独で、
もしくはこれらを混合したものを使用する。脱窒槽2の
上向流ゾーン8の槽下部には汚泥引抜管路19を接続し
ている。
【0015】以下、上記した構成における作用を説明す
る。原水供給管路1から流入する流入下廃水は、凝集剤
供給管路18から供給する凝集剤を伴って脱窒槽2の上
向流ゾーン8に流入する。凝集剤の凝集作用によって固
液分離工程を経ていない流入下廃水中の固形性有機物を
含む濁質成分は原水供給管路1の途中および上向流ゾー
ン8において凝集フロック20を形成する。この凝集フ
ロック20は固形性有機物を含んで凝集することで比重
が増加し、槽内の他の液相成分に比して沈降速度が大き
くなる。
【0016】このため、攪拌装置12の出力を操作して
上向流ゾーン8における上向流の速度を調整し、脱窒槽
2の上向流ゾーン8において槽内混合液に凝集フロック
20の沈降速度に見合う上向きの所定速度を上向流によ
って与えることにより、凝集フロック20が上向流ゾー
ン8の下方域に選別的に残留し、凝集フロック20が流
動しながら所定範囲に滞留して凝集塊21を形成する。
【0017】この結果、流入下廃水中に含まれる分解速
度の遅い固形性有機物の脱窒槽2での滞留時間が増加し
て分解率が上昇し、脱窒槽2における溶解性有機物が増
加する。脱窒槽2では後述する硝化槽6で生成したNO
2-N、NO3-Nを脱窒素菌の硝酸呼吸あるいは亜硝酸呼
吸を利用してN2ガスへ還元するが、脱窒素菌は有機物
を呼吸基質としてばかりでなく、細胞合成の炭素源とし
ても利用するので十分な有機物量を必要とするので、固
形性有機物に由来する溶解性有機物が脱窒に必要な有機
炭素源として有効に寄与する。
【0018】硝化槽6では仕切壁3の越流口4を通して
流入する脱窒槽流出水中のNH3-Nおよび有機性窒素か
ら転換されるNH3-Nを担体5に付着した硝化菌により
NO 2-N、もしくはNO3-Nに硝化する。硝化槽6の槽
内混合液の担体5はスクリーン13で分離されて混合液
領域中に残留し、スクリーン13を通過して分離水領域
15に流入する硝化槽流出水は硝化液循環管路17を通
して硝化液として脱窒槽2へ循環させるとともに、一部
が最終沈殿池へ流出する。脱窒槽2の凝集塊20は汚泥
引抜管路19を通して脱窒槽2から直接に引き抜いて汚
泥処理工程へ送る。この凝集塊20は凝集剤による凝集
操作を経てその濃度が高いので、引き抜いた汚泥を脱水
するための前処理としての濃縮、凝集剤添加等が不要で
あり、引き抜いた汚泥を直接に脱水処理することができ
る。
【0019】本実施の形態では、鉄系もしくはアルミニ
ウム系の無機系凝集剤、高分子凝集剤の少なくとも一つ
の凝集剤を原水供給管路1の途中において下廃水中へ添
加したが、脱窒槽2へ直接に添加しても良い。
【0020】図2は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、図2において、硝化槽6は仕切壁31で仕切っ
て混合液領域14と分離水領域15を形成しており、混
合液領域14には膜分離装置32を浸漬し、膜分離装置
32の下方に散気装置33を配置している。膜分離装置
32は分離水領域15との間に膜透過水を供給する吸引
ポンプ34を有した送水管35を設けている。
【0021】この構成において、硝化槽6の槽内混合液
は膜分離装置32で固液分離され、担体5が分離されて
混合液領域中に残留し、膜透過水が吸引ポンプ34によ
り送水管35を通して分離水領域15に流入する。他の
作用効果は先の実施の形態と同様である。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固液分
離工程を経ていない流入下廃水の凝集フロックを上向流
ゾーンの下部に凝集塊として流動状態で長時間滞留させ
ることにより、下廃水中の固形性有機物の分解率を高め
ることができ、従来においては有効に利用することがで
きなかった固形性有機物を脱窒に寄与する有機炭素源と
して十二分に活用することができ、窒素除去性能の安定
化、ランニングコストの低減、資源の有効利用を図るこ
とができる。凝集塊を上向流ゾーンの下部域に滞留させ
るための上向流速度を与える攪拌装置の動力は少なくて
良い。凝集剤として鉄系もしくはアルミニウム系の無機
凝集剤を用いる場合には、流入下廃水中のリンが凝集フ
ロック中に凝集されるので、凝集塊を脱窒槽から直接に
引き抜けば下廃水中のリンを物理化学的に除去すること
ができる。凝集塊は凝集剤による凝集操作を経てその濃
度が高いので、引き抜いた汚泥を脱水するための前処理
としての濃縮、凝集剤添加等が不要であり、引き抜いた
汚泥を直接に脱水処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における生物学的脱窒素装
置を示す模式図である。
【図2】本発明の他の実施の形態における生物学的脱窒
素装置を示す模式図である。
【符号の説明】
1 原水供給管路 2 脱窒槽 3 仕切壁 4 越流口 5 担体 6 硝化槽 7 導流壁 8 上向流ゾーン 9 下向流ゾーン 10 上部開口 11 下部開口 12 攪拌装置 13 スクリーン 14 混合液領域 15 分離水領域 16 ブロア 17 硝化液循環管路 18 凝集剤供給管路 19 汚泥引抜管路 20 凝集フロック 21 凝集塊 31 仕切壁 32 膜分離装置 33 散気装置 34 吸引ポンプ 35 送水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 一郎 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 Fターム(参考) 4D006 GA07 HA93 KA01 KA12 KB22 KB23 PA01 PB08 PC64 4D015 BA23 BB12 CA02 DA02 DA12 DB01 EA32 FA01 FA02 FA26 4D040 BB05 BB07 BB24 BB33 BB42 BB54 BB57 BB65 BB66 BB73 BB82 BB91

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下廃水中の窒素を生物学的に除去する生
    物学的脱窒素処理において、固液分離工程を経ていない
    固形性有機物を含む下廃水を上向流ゾーンと下向流ゾー
    ンとにわたって循環流を生じさせる脱窒槽へ導くととも
    に、この流入下廃水中へ鉄系もしくはアルミニウム系の
    無機系凝集剤、高分子凝集剤の少なくとも一つの凝集剤
    を添加して凝集フロックを形成し、脱窒槽の上向流ゾー
    ンにおいて槽内混合液に凝集フロックの沈降速度に見合
    う上向きの所定速度を上向流によって与えることによ
    り、上向流ゾーンの下方域に凝集フロックが流動状態で
    滞留する凝集塊を形成することを特徴とする下廃水の高
    度処理方法。
  2. 【請求項2】 鉄系もしくはアルミニウム系の無機系凝
    集剤、高分子凝集剤の少なくとも一つの凝集剤を脱窒槽
    へ直接に添加して固液分離工程を経ていない流入下廃水
    を凝集させることを特徴とする請求項1に記載の下廃水
    の高度処理方法。
  3. 【請求項3】 脱窒槽から流出する脱窒槽流出水中に含
    まれるNH4−Nおよび有機性窒素(org−N)を後
    段の硝化槽において微生物固定化担体を用いて硝化し、
    担体分離装置によって担体分離を行った担体分離液を脱
    窒槽に流入させることを特徴とする請求項1又は2に記
    載の下廃水の高度処理方法。
  4. 【請求項4】 脱窒槽から流出する脱窒槽流出水中に含
    まれるNH4−Nおよび有機性窒素(org−N)を後
    段の硝化槽において微生物固定化担体を用いて硝化し、
    膜分離装置によって固液分離を行った固液分離液を脱窒
    槽に流入させることを特徴とする請求項1又は2に記載
    の下廃水の高度処理方法。
  5. 【請求項5】 凝集塊を脱窒槽から直接に引き抜いて汚
    泥処理工程へ送ることを特徴とする請求項1〜4の何れ
    か1項に記載の下廃水の高度処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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