JP2021133263A - 水浄化システム、および水浄化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、本発明の実施形態の一つに係る水浄化システム100、およびこの水浄化システム100を利用する水浄化方法を説明する。
水浄化システム100は、有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物の少なくとも一つを含む水(以下、被処理水と記す)から、これらの有機化合物、リン含有化合物、または窒素含有化合物を吸着または酸化もしくは還元することで除去し、被処理水を浄化する。水浄化システム100により、下水などの汚染水に含まれる水質汚濁物質として挙げられる有機化合物やリン含有化合物、または窒素含有化合物を効果的に除去し、河川や湖沼、海等の水域の浄水や水質改善を行うことができる。
第1の処理槽110は、被処理水が最初に処理される反応槽であり、主な機能として、被処理水に含まれる有機化合物を吸着および/または分解すること、被処理水に少なくとも2価の鉄イオンを供給すること、および被処理水に含まれる硝酸イオンの脱窒を行うことなどが挙げられる。第1の処理槽110は、例えばガラスや石英、セラミック、コンクリート、あるいは高分子材料で形成することができる。高分子材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが挙げられる。ポリオレフィンは、ポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素ポリオレフィンでもよい。高分子材料には、ガラス繊維などのフィラーが混合されていてもよい。
第2の処理槽150は、第1の処理槽110で処理された被処理水(以下、この被処理水を一次処理水と記す)を浄化するための反応槽であり、主な機構として、一次処理水に含まれる有機化合物を吸着および/または分解すること、第1の処理槽110で供給された2価の鉄イオンを酸化して3価の鉄イオンおよび/または鉄化合物を生成すること、3価の鉄イオンおよび/または鉄化合物と一次処理水中のリン含有化合物を反応させて生じるリン酸鉄などの不溶性生成物を吸着して除去すること、および窒素含有化合物である亜硝酸イオンやアンモニウムイオンを硝化することなどが挙げられる。第2の処理槽150も、第1の処理槽110で使用可能な材料で構成することができる。
酸素供給装置160は、第2の処理槽150に直接、または間接的に酸素含有ガスを供給するように構成される。酸素含有ガスとしては、酸素でも空気でもよく、酸素含有ガス中における酸素濃度も任意に決定される。例えば酸素供給装置160は、酸素ガスまたは空気が貯蔵されたボンベ、ボンベと接続されるレギュレータを含んでもよい。あるいは空気を供給可能なコンプレッサーやブロワでもよい。
図2に示すように、第1の処理槽110と第2の処理槽150によって被処理水が処理され、二次処理水が生成する。この二次処理水は、直接最終処理水として利用してもよいが、水浄化システム100にポンプ174を加え、このポンプ174介して二次処理水の一部を再び第1の処理槽110や第2の処理槽150へ返送してもよい。この場合には、バルブ170、172を排出口152に接続し、これらのバルブ170、172の調整よって二次処理水の返送率(循環水量/被処理水量)を調節すればよい。なお、循環水量とは、第2の処理槽150から第1の処理槽110へ返送する被処理水の量であり、被処理水量は、第1の処理槽110によって処理された被処理水、すなわち一次処理水を第2の処理槽150へ供給する量である。
以下、水浄化システム100を用いる被処理水の浄化方法について述べる。
第1の多孔質炭化物124は、炭素を主成分として有し、数nmから数十μmの断面径を有する細孔を備える多孔質材料である。上述したように、第1の多孔質炭化物124には鉄化合物が担持され、さらに0価の鉄が担持されていてもよい。第1の多孔質炭化物124は、例えばバイオマスなどの有機物の炭化による多孔質炭化物の形成、およびこの多孔質炭化物上への鉄化合物の担持によって作製することができる。以下、第1の多孔質炭化物124の作製方法について、図6に示すフローチャートに沿って述べる。
第1の多孔質炭化物124の原料の一つとして利用可能なバイオマスとしては、木に由来する材料が挙げられる。具体的には、板状や柱状の木材、間伐材、剪定廃材、建築廃木材、粉末状のおがくず、パーティクルボートなどの木製成形品が挙げられる。木の種類に制約はなく、スギやヒノキ、竹でもよい。あるいは籾殻、バガス、トウモロコシの軸や葉などの農業廃棄物、藁や麦わら、乾草などの農業副産物もバイオマスの一例として挙げられる。あるいは麻や亜麻、綿、サイザル麻、アバカ、ヤシ毛などの繊維の原料となる植物もバイオマスとして挙げられる。あるいは、バイオマスは海藻などの藻類でもよく、食品残渣や、動物の糞尿から得られるサイレージでもよい。
次に、炭化によって得られる多孔質炭化物の表面や細孔内に鉄化合物を吸着および/または担持させる。具体的には、多孔質炭化物を鉄化合物を含む溶液、または懸濁液に浸漬して鉄化合物を多孔質炭化物に吸着および/または担持させる。鉄化合物としては、硫酸鉄(II)、硫酸鉄(III)(ポリ硫酸鉄も含む)、硝酸鉄(II)、硝酸鉄(III)、塩化鉄(II)、塩化鉄(III)、過酸化鉄(II)、過酸化鉄(III)、臭化鉄(II)、臭化鉄(III)、炭酸鉄(II)、炭酸鉄(III)などが典型例として挙げられる。
第1の処理槽110や第2の処理槽150に配置することができる担体としては、例えばポリエチレンやポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどのビニルポリマーに例示される高分子材料、あるいはコンクリートやガラスなどの無機材料を含む構造体である。その三次元構造は任意であり、例えば網状、筒状、円筒状、スポンジ状、球状、紐状、波板状など、様々な形状に担体を加工してもよい。より多くの好気性または嫌気性微生物が固着できるよう、大きな表面積を確保するための凹凸構造が表面に形成されていること好ましい。
第2の処理槽150内に配置される多孔質体126としては、ゼオライトやシリカゲル、活性炭などの多孔質材料が挙げられる。あるいは、鉄化合物が担持された第1の多孔質炭化物124、あるいは鉄化合物が吸着される前の多孔質炭化物を多孔質体126として用いてもよい。
以下、本発明の実施形態の一つに係る水浄化システム100を利用する水の浄化方法について述べる。
まず、被処理水を第1の処理槽110に供給する。第1の処理槽110では、主に以下の四つの現象が生じる。これにより、被処理水が一次処理水へ処理(一次処理)される。
上述したように、第1の処理槽110には、第1の多孔質炭化物124、または担体および/または汚泥に含有される嫌気性微生物が含まれる。このため、被処理水中に含まれる種々の有機化合物は、第1の多孔質炭化物124の存在下、嫌気性微生物の作用を受け、二酸化炭素、ギ酸や酢酸、酪酸などの有機酸、メタンなどの低級炭化水素、アンモニアまたはアンモニウム塩、硫化水素などへ分解される。このメカニズムにより、被処理水から有機化合物を除去することができる。
嫌気性微生物には、少なくとも3価の鉄化合物を電子受容体として利用する鉄還元菌が含まれる。この鉄還元菌の作用を受け、第1の多孔質炭化物124に担持された3価の鉄化合物(例えば水酸化鉄(III)や酸化鉄(III))などが2価の鉄化合物へ還元される。2価の鉄化合物の水に対する溶解度は3価の鉄化合物のそれと比較して高いため、生成する2価の鉄化合物は一部が電離して2価の鉄イオンとして被処理水中に溶解する。なお、2価の鉄イオンの溶出メカニズムはこれに限られない。例えば、担持されている2価の鉄化合物が溶出するメカニズムも含まれる。あるいは、第1の多孔質炭化物124に0価の鉄が担持されている場合、被処理水中に含まれる酸、嫌気性微生物による有機化合物の分解によって生成する有機酸、あるいは嫌気性微生物が発生した二酸化炭素に由来する炭酸によっても0価の鉄が酸化され、2価の鉄イオンが溶出する。これらのメカニズムに従い、第1の処理槽110内の被処理水中に2価の鉄イオンが含まれることになる。
被処理水中に硝酸塩が含まれている場合には、嫌気性微生物が有する硝酸還元酵素、亜硝酸還元酵素や次亜硝酸還元酵素、亜酸化窒素還元酵素の作用によって硝酸イオン(NO3 -)が亜硝酸イオン(NO2 -)、一酸化窒素(NO)、一酸化二窒素(N2O)へと順次還元され、最終的には窒素(N2)へ還元される。このメカニズムにより、被処理水中の窒素含有化合物が窒素として除去される。
被処理水中に含まれる有機化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物は、嫌気性微生物が生育および増殖するために利用されるため、被処理水から有機化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物が除去される。
次に、第1の処理槽110によって処理された被処理水、すなわち一次処理水を第2の処理槽150へ供給する。一次処理水の供給は連続的に行ってもよく、断続的に行ってもよい。すなわち、一定の流量で連続的に被処理水を第1の処理槽110へ供給しつつ、実質的に同一の流量で連続的に一次処理水を第2の処理槽150へ供給してもよい。あるいは、被処理水を第1の処理槽110へ供給し、一次処理水を第2の処理槽150へ供給することなく、一定時間被処理水を第1の処理槽110内で処理した後、第2の処理槽150へ一次処理水を供給してもよい(バッチ式)。バッチ式の場合には、一次処理水は一定時間第2の処理槽150内で貯留されて処理に供され、その後排出口152から二次処理水として排出される。引き続き、新たな被処理水が第1の処理槽110へ供給される。
上述したように、第2の処理槽150に含まれる多孔質体126、または担体もしくは汚泥には、好気性微生物が含有されている。このため、一次処理水中に含まれる種々の有機化合物は好気性微生物の作用を受け、二酸化炭素、アンモニアまたはアンモニウム塩、硫化水素などへ分解される。このメカニズムにより、第1の処理槽110で除去されずに残存する有機化合物を除去することができる。
上述したように、第2の処理槽150に供給される一次処理水には、酸素含有ガスが供給される。このため、一次処理水に含まれる2価の鉄イオンが酸素によって3価の鉄イオンへ酸化される。3価の鉄イオンは一次処理水中に含まれるリン含有化合物と反応し、リン酸鉄などの3価の鉄化合物を与えると考えられる。この生成物は水に対する溶解度が低く、多孔質体126に吸着される。あるいは、2価の鉄イオンが酸素によって溶解度の小さい3価の酸化鉄となり、多孔質体126に吸着する。この吸着した3価の酸化鉄がリン化合物の吸着サイトとして機能し、リン化合物を捕捉すると考えられる。このようなメカニズムにより、一次処理水中のリン含有化合物が多孔質体126に吸着され、除去される。
好気性微生物の作用により有機化合物が分解され、アンモニアあるいはアンモニウム塩が生成する。この有機化合物に由来するアンモニアあるいはアンモニウム塩、あるいは一次処理水中に含まれているアンモニアあるいはアンモニウム塩はさらに、アンモニア酸化菌、亜硝酸酸化菌などの好気性微生物の作用によって硝化され、亜硝酸イオンを経て硝酸イオンへ酸化される。一次処理水を再度第1の処理槽110へ供給しない場合には、二次処理水には硝酸イオンに由来する硝酸塩や硝酸が含まれる。したがって、この場合には、二次処理水を水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムなどの塩基を用いて中和してもよい。
被処理水中に含まれる有機化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物は、好気性微生物が生育および増殖するために利用されるため、被処理水から有機化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物が除去される。
本実施形態では、第1実施形態で述べた水浄化システム100の変形例である水浄化システム102について説明する。第1実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。
本実施形態では、第1実施形態で述べた水浄化システム100の変形例である水浄化システム104について説明する。第1、第2実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。
本実施形態では、第1から第3実施形態で述べた水浄化システム100、102、104の変形例である水浄化システム106について説明する。第1から第3実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。
本実施形態では、第4実施形態で述べた水浄化システム106の変形例である水浄化システム108について説明する。第1から第4実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。
本実施形態では、第4実施形態で述べた水浄化システム106の変形例である水浄化システム109について説明する。第1から第5実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。
リン含有化合物は、種々の植物の生長を促進する養分として働くことができるので、これらの化合物をリン酸鉄として吸着した多孔質体126は肥料として利用することができる。本実施形態では、第2の処理槽150内に配置される多孔質体126として多孔質炭化物を用い、リン含有化合物を吸着した多孔質体126を肥料として使用する態様について述べる。第1から第6実施形態で述べた構成と同様、または類似する構成については説明を省略することがある。
スギ由来の木材を木質バイオマスガス化発電装置により発電することで副生される多孔質炭化物を得た。得られた多孔質炭化物400gを10Lのポリ硫酸第二鉄(II)の水溶液(鉄含有率11%)に、通常大気圧をゼロとしたゲージ圧で−0.09MPa、室温にて10分浸漬した。浸漬後の多孔質炭化物1000gを105℃で24時間乾燥させ、さらに窒素および一酸化炭素ガスの存在下、900℃で3時間加熱して担持されたポリ硫酸第二鉄(II)の還元を行った。得られた第1の多孔質炭化物124を粉砕し、JIS K 1474に従って鉄を抽出し、鉄の含有量を誘導結合プラズマ発光分光分析装置(PerkinElmer社製、Optima 5300 DV)で測定した結果、第1の多孔質炭化物124の全量に対して21質量%であった。
被処理水としては、酢酸ナトリウム、ミートペプトン、塩化アンモニウム、リン酸二水素カリウムの水溶液を用いた。被処理水は、二クロム酸カリウム法によって決定される化学的酸素要求量(CODCr)が1500mg/L、全窒素濃度(T−N)が100mg/L、全リン濃度(T−P)が10mg/Lとなるように調製した。
実施例では、所謂タイダルフロー(TF)方式を採用した。具体的には、底部にメッシュが配置され、さらにメッシュを介して電磁弁が接続された塩化ビニル製カラム(内径10.4cm、長さ73cm)にろ床の厚さが10cmになるよう、約145gの第1の多孔質炭化物124を配置した(図14(A)参照)。その後、電磁弁を閉じた状態において、カラム上部から被処理水(500mL)と活性汚泥(約5mL)を投入した。活性汚泥は福島県郡山市の下水処理場の余剰汚泥を使用した。被処理水と活性汚泥は、被処理水の液面が第1の多孔質炭化物124のろ床表面とほぼ一致するように投入した。この状態が満水状態である。この状態で2日間静置し、微生物の馴養を行った。被処理水の酸化還元電位(以下、ORP)を測定するための電極を路床表面から1cm、5cm、10cmの位置に配置した。
比較例1では、所謂水平流(HF)方式を採用した。具体的には、底部にメッシュが配置され、メッシュを介してサイフォンが接続された塩化ビニル製カラム(内径10.4cm、長さ73cm)に床厚が10cmになるよう、約145gの第1の多孔質炭化物124を配置した(図14(B)参照)。サイフォンは、被処理水が満水状態を常に維持できるように調整した。その後、実施例と同様に、満水状態となるようにカラム上部から被処理水と活性汚泥を投入した。この状態で2日間静置し、微生物の馴養を行った。実施例と同様、被処理水のORPを測定するための電極を路床表面から1cm、5cm、10cmの位置に配置した。
比較例2では、所謂鉛直流(VF)方式を採用した。具体的には、底部にメッシュが配置された塩化ビニル製カラム(内径10.4cm、長さ73cm)に床厚が10cmになるよう、約145gの第1の多孔質炭化物124を配置した(図14(C)参照)。その後、満水状態となるようにカラム上部から被処理水と活性汚泥を投入した。この状態で2日間静置し、微生物の馴養を行った。実施例と同様、被処理水のORPを測定するための電極を路床表面から1cm、5cm、10cmの位置に配置した。
5−1.酸化還元電位
実施例、および比較例1と2の平均ORPの経時変化を図15に示す。試験開始から17日以降の平均ORPは、実施例(TF方式)においては、流入直後では316mV、流入直前では−78mVであった。このことは、実施例において第1の多孔質炭化物124は、干水状態では酸化的条件に、満水状態では還元的条件になっていることを意味している。換言すると、干水状態では好気性微生物が活性化され、満水状態では嫌気性微生物が活性化される。このことは、第5実施形態に係る水浄化システム108では、被処理水の貯留と排出を繰り返すことで、好気性微生物と嫌気性微生物が交互に活性化されることを支持している。
実施例(TF)、比較例1(HF)、比較例2(VF)のリン除去性能の経時変化を図16に示す。73日間にわたる試験におけるT−P除去率の平均値は、実施例(TF)、比較例1(HF)、比較例2(VF)でそれぞれ91%、71%、62%であった。比較例1(HF)と比較例2(VF)では、時間とともにリン除去率が減少したのに対し、実施例(TF)ではほとんど除去率が低下しなかった。73日間後の累積リン除去量は実施例(TF)、比較例1(HF)、比較例2(VF)でそれぞれ273mg−P、209mg−P、183mg−Pであった。これらの結果から、実施例(TF)に例示される本発明の実施形態を適用することにより、より効果的にリン含有化合物の除去が可能であり、長期間に亘って水浄化システムを駆動できることが確認された。
実施例(TF)、比較例1(HF)、比較例2(VF)の窒素除去性能の経時変化を図17に示す。T−Nの平均除去率は実施例(TF)が65%と最も高く、比較例1(HF)は26%、比較例2(VF)は28%に留まった。比較例2(VF)は水理学的滞留時間が短いことから除去性能は向上しなかったと考えられる。また、比較例1(HF)は還元的条件下であるため硝化が律速となり、低い除去率となるものと考えられる。注目すべき点は、実施例(TF)ではT−N除去率が徐々に増加し、38日目以降に80%前後に達した点である。このことから、実施例(TF)に例示される本発明の実施形態を適用することにより、より効果的に窒素含有化合物の除去が可能であり、長期間に亘って水浄化システムを駆動できることが確認された。
実施例(TF)、比較例1(HF)、比較例2(VF)のCODCr除去性能の経時変化を図18に示す。CODCrの平均除去率は実施例(TF)が88%と最も高く、比較例1(HF)は62%、比較例2(VF)は44%であった。また、比較例1(HF)と比較例2(VF)では除去率が変動したのに対し、実施例(TF)では17日目以降は95%以上の高い除去率を安定的に維持した。このことから、実施例(TF)に例示される本発明の実施形態を適用することにより、より効果的にCODCrの低減が可能であり、長期間に亘って水浄化システムを駆動できることが確認された。
Claims (45)
- 鉄および/または鉄化合物が担持された多孔質炭化物、および嫌気性微生物と好気性微生物が含有される汚泥および/または担体を収容し、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水が供給されるように構成される処理槽を有する、水浄化システム。
- 前記処理槽に接続される酸素供給装置をさらに含む、請求項1に記載の水浄化システム。
- 前記酸素供給装置に接続されるノズルを前記処理槽内にさらに含む、請求項2に記載の水浄化システム。
- 前記ノズルは、前記多孔質炭化物が形成するろ床の下に配置される、請求項3に記載の水浄化システム。
- 前記ノズルは、前記多孔質炭化物が形成するろ床内部に配置される、請求項3に記載の水浄化システム。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、および炭酸鉄(III)から選択される少なくとも1つ以上である、請求項1に記載の水浄化システム。
- 鉄および/または鉄化合物が担持された第1の多孔質炭化物、および嫌気性微生物が含有される第1の担体および/または第1の汚泥を収容し、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水が供給されるように構成される第1の処理槽、
多孔質体、および好気性微生物が含有される第2の担体および/または第2の汚泥を収容し、前記第1の処理槽から前記被処理水が供給されるように構成される第2の処理槽、および
前記第1の処理槽で処理された前記被処理水に酸素含有ガスを供給するように構成される酸素供給装置を含む、水浄化システム。 - 前記酸素供給装置に接続されるノズルを前記第2の処理槽内にさらに含む、請求項7に記載の水浄化システム。
- 前記ノズルは、前記多孔質体が形成するろ床の下に配置される、請求項8に記載の水浄化システム。
- 前記第1の処理槽から前記第2の処理槽に前記被処理水を輸送する輸送管をさらに備え、
前記酸素供給装置は、前記輸送管内で前記酸素含有ガスが上昇流を形成するように前記輸送管に接続される、請求項7に記載の水浄化システム。 - 前記第2の処理槽は、前記被処理水を前記第1の処理槽に供給するようにさらに構成される、請求項7に記載の水浄化システム。
- 嫌気性微生物および/または好気性微生物が含有される第3の担体もしくは第3の汚泥を収容し、前記被処理水が前記第2の処理槽から供給されるように構成される第3の処理槽をさらに含む、請求項7に記載の水浄化システム。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、および炭酸鉄(III)から選択される少なくとも1つ以上である、請求項7に記載の水浄化システム。
- 前記多孔質体は、炭化物である、請求項7に記載の水浄化システム。
- 鉄および/または鉄化合物が担持され、嫌気性微生物が含有される第1の多孔質炭化物を収容し、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水が供給されるように構成される第1の処理槽、
好気性微生物が含有される多孔質体を収容し、前記第1の処理槽から前記被処理水が供給されるように構成される第2の処理槽、および
前記第1の処理槽で処理された前記被処理水に酸素含有ガスを供給するように構成される酸素供給装置を含む、水浄化システム。 - 前記酸素供給装置に接続されるノズルを前記第2の処理槽内にさらに含む、請求項15に記載の水浄化システム。
- 前記ノズルは、前記多孔質体が形成するろ床の下に配置される、請求項16に記載の水浄化システム。
- 前記第1の処理槽から前記第2の処理槽に前記被処理水を輸送する輸送管をさらに備え、
前記酸素供給装置は、前記輸送管内で前記酸素含有ガスが上昇流を形成するように前記輸送管に接続される、請求項15に記載の水浄化システム。 - 前記第2の処理槽は、前記被処理水を前記第1の処理槽に供給するようにさらに構成される、請求項15に記載の水浄化システム。
- 嫌気性微生物および/または好気性微生物が含有される担体もしくは汚泥を収容し、前記被処理水が前記第2の処理槽から供給されるように構成される第3の処理槽をさらに含む、請求項15に記載の水浄化システム。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、および炭酸鉄(III)から選択される少なくとも1つ以上である、請求項15に記載の水浄化システム。
- 前記多孔質体は、炭化物である、請求項15に記載の水浄化システム。
- 鉄および/または鉄化合物が担持された多孔質炭化物、および嫌気性微生物と好気性微生物が含有される汚泥もしくは担体が収容された処理槽に対し、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水を供給することを含む、水浄化方法。
- 前記処理槽において、前記被処理水に酸素含有ガスを供給することをさらに含む、請求項23に記載の水浄化方法。
- 前記酸素含有ガスの供給は、断続的に行われる、請求項24に記載の水浄化方法。
- 前記被処理水を前記処理槽に供給した後、前記被処理水を前記処理槽に貯留することをさらに含む、請求項23に記載の水浄化方法。
- 前記被処理水は、3時間以上48時間以下の範囲から選択される時間、前記処理槽に貯留される、請求項26に記載の水浄化方法。
- 前記被処理水の貯留後、前記被処理水を前記処理槽から排出し、3時間以上48時間以下の範囲から選択される時間後に、新たな被処理水を前記処理槽に供給することをさらに含む、請求項27に記載の水浄化方法。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、炭酸鉄(III)から選択される少なくとも1つ以上である、請求項23に記載の水浄化方法。
- 鉄および/または鉄化合物が担持された第1の多孔質炭化物、および嫌気性微生物が付着された第1の担体もしくは第1の汚泥を収容する第1の処理槽に、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水を供給すること、
多孔質体、および好気性微生物が含有される第2の担体もしくは第2の汚泥が収容された第2の処理槽に、前記被処理水を前記第1の処理槽からが供給すること、および
前記第1の処理槽で処理された前記被処理水に酸素含有ガスを供給することを含む、水浄化方法。 - 前記酸素含有ガスの前記供給は、前記第2の処理槽内に配置されるノズルを介して行われる、請求項30に記載の水浄化方法。
- 前記ノズルは、前記多孔質体が形成するろ床の下に配置される、請求項31に記載の水浄化方法。
- 前記第1の処理槽から前記第2の処理槽への前記被処理水の前記供給は、前記第1の処理槽と前記第2の処理槽に接続される輸送管によって行われ、
前記酸素含有ガスは、前記輸送管内で前記酸素含有ガスが上昇流を形成するように前記輸送管に対して供給される、請求項30に記載の水浄化方法。 - 前記被処理水を前記第2の処理槽から前記第1の処理槽に供給することをさらに含む、請求項30に記載の水浄化方法。
- 嫌気性微生物および/または好気性微生物が含有される第3の担体もしくは第3の汚泥を収容する第3の処理槽に、前記被処理水を前記第2の処理槽から供給することをさらに含む、請求項30に記載の水浄化方法。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、および炭酸鉄(III)から選択される少なくとも一つである、請求項30に記載の水浄化方法。
- 前記多孔質体は、炭化物である、請求項30に記載の水浄化方法。
- 鉄および/または鉄化合物が担持され、嫌気性微生物が含有される第1の多孔質炭化物を収容する第1の処理槽に、少なくとも有機化合物、リン含有化合物、および窒素含有化合物から選ばれる少なくとも一つを含む被処理水を供給すること、
好気性微生物が含有される多孔質体を収容する第2の処理槽に、前記被処理水を前記第1の処理槽から供給すること、および
前記第1の処理槽で処理された前記被処理水に酸素含有ガスを供給することを含む、水浄化方法。 - 前記酸素含有ガスの前記供給は、前記第2の処理槽内に配置されるノズルを介して行われる、請求項38に記載の水浄化方法。
- 前記ノズルは、前記多孔質体が形成するろ床の下に配置される、請求項39に記載の水浄化方法。
- 前記第1の処理槽から前記第2の処理槽への前記被処理水の前記供給は、前記第1の処理槽と前記第2の処理槽に接続される輸送管によって行われ、
前記酸素含有ガスは、前記輸送管内で前記酸素含有ガスが上昇流を形成するように前記輸送管に対して供給される、請求項38に記載の水浄化方法。 - 前記被処理水を前記第2の処理槽から前記第1の処理槽に供給することをさらに含む、請求項38に記載の水浄化方法。
- 嫌気性微生物および/または好気性微生物が含有される第3の担体もしくは第3の汚泥を収容する第3の処理槽に、前記被処理水を前記第2の処理槽から供給することをさらに含む、請求項38に記載の水浄化方法。
- 前記鉄化合物は、水酸化鉄(II)、塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、過塩素酸鉄(II)、臭化鉄(II)、炭酸鉄(II)、水酸化鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、過塩素酸鉄(III)、臭化鉄(III)、及び炭酸鉄(III)から選択される少なくとも一つである、請求項38に記載の水浄化方法。
- 前記多孔質体は、炭化物である、請求項38に記載の水浄化方法。
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