JP2010115620A - 廃水処理方法及び廃水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硝化細菌及び脱窒細菌の存在下で酸素を廃水に供給して、アンモニア態窒素を亜硝酸態窒素に変換する酸化処理と、亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素から窒素ガスへ変換する際に、予め、酸化処理の酸素要求量Qaと、廃水に含まれる有機物の酸化に要する酸素要求量Qoとの和Qt=Qa+Qoを求め(S1)、廃水の平均溶存酸素濃度を0.1mg-O2/L以下に維持可能な一定供給速度で酸素を供給し(S5) 、酸素の供給によって廃水の溶存酸素濃度が上昇した時、酸素供給総量Yと和Qtとを比較し、Y≧Qtの時、酸素の供給を停止し、Y<Qtの時、酸素の供給速度を低下させる(S7,S8,S9)。酸素供給は、酸素供給総量Yが和Qtに達するまでに停止する。
【選択図】図1
Description
菌体量: Wagner M., Rath G., Amann R., Koops H.-P. and Schleifer K.-H., "In situ identification of ammonia-oxidizing bacteria", Syst. Appl. Microbiol. 18(1995), p251-264.
活性: Grunditz C. and Dalhammar G., "Development of nitrification inhibition assays using pure cultures of nitrosomonas and nitrobacter", Water Research, Vol.35(2001), Issue 2, p433-440.
(アナモックス細菌)
菌体量: Schmid M. et al., "Candidatus "Scalindual brodae", sp. nov., Candidatus "Scalindua Wagneri", sp. nov., Two New Species of Anaerobic Ammonium Oxidizing Bacteria", Syst. Appl. Microbiol., 26(2003), No.4, p529-538.
活性: Sliekers A. et al., "Completely autotrophic nitrogen removal over nitrite in one single reactor", Water Research, Vol.36(2002), Issue 10, p2475-2482.
用意した細菌及び廃水を処理槽に投入する。亜硝酸による被毒を可能な限り避けるためには、アンモニア酸化細菌の処理能力よりアナモックス細菌の処理能力が高くなるように細菌の添加割合を設定するのが好ましい。廃水容積当たりの菌体量としては、各々、2000mg-VSS/L程度が好ましい。前述した酸化・脱窒の反応式から理解されるように、アナモックス細菌を用いた酸化及び脱窒の反応は重炭酸イオン(空気中の炭酸ガスが使用可能)を必要とする。このため、廃水の状態に応じて炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩が添加される。重炭酸塩を構成する塩基は、重金属等の細菌の生育・増殖を阻害するもの以外であれば特に制限はない。添加量は、廃水のアンモニア濃度に応じて、アンモニア1モル当たり重炭酸塩0.1〜2モルとなる量を添加するのが好ましい。廃水中にナトリウム等の金属又は強塩基が含まれている場合には、炭酸ガスの吹き込みよる重炭酸イオンの導入が可能であり、細菌を添加する前の廃水に導入する。炭酸ガスを吹き込んだ水を重炭酸塩の代わりに使用することも可能であり、処理後の廃水の一部を吹き込み用の水として利用してもよい。或いは、酸素を供給する際にCO2を供給してもよい。
先ず、アンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を前述の文献に従って用意し、得られたアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌、有機物酸化細菌の菌対数及び活性を、前述の文献記載の方法に従って測定した。
実施例1で用意したアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を用いて以下の操作を行った。
実施例1で用意したアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を用いて以下の操作を行った。
Claims (12)
- 硝化細菌及び脱窒細菌の存在下で廃水に酸素を供給して、前記硝化細菌によって廃水に含まれるアンモニア態窒素を亜硝酸態窒素に変換する酸化処理と、前記脱窒細菌によって亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素から窒素ガスへ変換する脱窒処理とを進行させる廃水処理方法であって、
予め、廃水に含まれるアンモニア態窒素及び有機物に基づいて、前記酸化処理の酸素要求量Qaと、廃水に含まれる有機物の酸化に要する酸素要求量Qoとの和Qt=Qa+Qoを求め、
前記酸素の供給を、廃水の平均溶存酸素濃度を0.1mg-O2/L以下に維持可能な一定の供給速度で実行し、
前記酸素の供給によって廃水の溶存酸素濃度が上昇した時、廃水に供給された酸素供給総量Yと前記和Qtとの比較に基づいて酸素の供給停止又は供給速度低下を決定することを特徴とする廃水処理方法。 - 前記酸素供給総量Yと前記和Qtとの比較において、Y≧Qtの時、酸素の供給を停止し、Y<Qtの時、酸素の供給速度を低下させる請求項1記載の廃水処理方法。
- 前記酸素供給総量Yと前記和Qtとの比較においてY<Qtの時、酸素の供給速度を、廃水の平均溶存酸素濃度を0.1mg-O2/L以下に維持可能な供給速度に低下させて酸素の供給を継続する請求項2記載の廃水処理方法。
- 前記酸素の供給の継続によって酸素供給総量Yが前記和Qtに達するまでに酸素の供給を停止する請求項3記載の廃水処理方法。
- 前記酸素供給総量Yと前記和Qtとの比較においてY<Qtの時、酸素の供給速度を低下させても廃水の平均溶存酸素濃度を0.1mg-O2/L以下に維持できない場合、酸素の供給を停止する請求項3又は4記載の廃水処理方法。
- 前記酸素の供給は、水に不溶の成分を実質的に含まない酸素を主体とする気泡を用いて、前記気泡の溶解により廃水の水面より下において消失するように行う請求項1〜5の何れかに記載の廃水処理方法。
- 前記酸素の供給は、酸素を主体とする気泡を用い、廃水の深度による溶存酸素濃度曲線が極大値を有するように行う請求項1〜6の何れかに記載の廃水処理方法。
- 前記硝化細菌はアンモニア酸化細菌を含み、前記脱窒細菌はアナモックス細菌を含む請求項1〜7の何れかに記載の廃水処理方法。
- 廃水、前記廃水に含まれるアンモニア態窒素を亜硝酸態窒素に変換する硝化細菌、及び、前記廃水に含まれるアンモニア態窒素及び亜硝酸態窒素から窒素ガスへ変換する脱窒細菌を収容するための処理槽と、
前記処理槽に収容される廃水に酸素を供給するための酸素供給装置と、
前記酸素供給装置による廃水への酸素の供給速度を制御するための制御装置と、
前記廃水の深度による溶存酸素濃度を測定するための溶存酸素濃度測定装置とを有することを特徴とする廃水処理装置。 - 前記酸素供給装置は、水に不溶の成分を実質的に含まない酸素を主体とする気泡を前記廃水に供給する請求項9記載の廃水処理装置。
- 処理槽は、水平断面形状が実質的に一定である内部形状を有し、前記気泡の溶解により廃水の水面より下において消失可能な深さを有する請求項10記載の廃水処理装置。
- 前記酸素供給装置は、直径が300μm以下の気泡を発生する装置である請求項9〜11の何れかに記載の廃水処理装置。
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