JP2563015B2 - 有機性汚水の生物学的処理方法 - Google Patents

有機性汚水の生物学的処理方法

Info

Publication number
JP2563015B2
JP2563015B2 JP3254270A JP25427091A JP2563015B2 JP 2563015 B2 JP2563015 B2 JP 2563015B2 JP 3254270 A JP3254270 A JP 3254270A JP 25427091 A JP25427091 A JP 25427091A JP 2563015 B2 JP2563015 B2 JP 2563015B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sludge
present
denitrification
treatment method
biological treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3254270A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0564798A (ja
Inventor
昭 渡辺
隆幸 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp, Ebara Research Co Ltd filed Critical Ebara Corp
Priority to JP3254270A priority Critical patent/JP2563015B2/ja
Publication of JPH0564798A publication Critical patent/JPH0564798A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2563015B2 publication Critical patent/JP2563015B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性汚水の処理方法
に係わり、特に、余剰汚泥量が少なく、かつ汚泥の沈降
性および脱水性の良好なる窒素含有有機性汚水の生物学
的処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、有機性汚水の処理方法として、生
物学的処理が最も普遍的な方法として採用され、広く普
及している。しかしながら、この方法では、(1)多量
の余剰汚泥が発生する、(2)余剰汚泥の脱水性はきわ
めて悪く、(3)曝気槽の汚泥濃度を10,000mg/
l以上の高濃度で運転する場合には、沈殿池での汚泥分
離が容易でない等の問題があり、経済性とともに操作性
の面からも余剰汚泥の減量化、改質化についての効果的
な処理方法の開発が望まれている。
【0003】このような問題に対して、これまでは脱水
条件の検討や脱水機の能力アップなど主に物理化学およ
び工学的な検討がなされており、汚泥の減量化について
は、嫌気性消化法が主流の技術となってきた。一方、嫌
気好気法による沈降性の改善など、処理プロセスの改変
による汚泥の改質化についても報告されている。これら
の技術のうち、脱水条件については新しいポリマの開発
など今後とも検討する余地があるが、脱水機の能力につ
いては技術的な限界が指摘されており、嫌気性消化につ
いては、効率と処理水質の点で問題を残されている。ま
た、嫌気好気法なども有効ではあるが、その効果と安定
性について必ずしも明らかではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は先に特願
平2−68460号において少なくともアルカリ性条件
下での生物学的処理工程と、中性条件下での生物学的処
理工程の2工程による有機性汚水の処理方法を提案して
いる。同方法は上記問題点の解決に非常に有効ではある
が、2工程処理の為、規模と経済性・操作性において全
ての施設に必ずしも好適とは言い難い面があった。そこ
で、本発明は、更に改良し、有機性汚水の生物学的処理
において、余剰汚泥の脱水性、沈降性がよく、また、そ
の生成量も少なく経済性、操作性に優れた処理方法を提
供することを課題とする。
【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、本発明では、窒素含有有機性汚水を脱窒素工程と硝
化工程により硝化脱窒素する生物学的処理方法におい
て、少なくともpH8.5以上のアルカリ性条件下で生
物学的に硝化脱窒素を行うと共に、前記pH調整を脱窒
素工程で行い、該脱窒素工程での処理は水素供与体とし
ての炭素数2以上の有機物の存在下に行うことを特徴と
する有機性汚水の生物学的処理方法としたものである。
このように本発明では、窒素含有有機性汚水の処理方法
において、少なくともpH8.5以上のアルカリ性条件
下で生物学的に硝化脱窒素を行い、該脱窒素工程のみ
pH調整する処理であり、また、脱窒素工程での処理
は、水素供与体として酢酸、プロピオン酸やイソプロピ
ルアルコール、エタノール等の炭素数2以上の有機物
存在下に行うものである。
【0006】次に、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図1は、本発明の一例を示すフロー概略図であ
る。図1において、窒素含有有機性汚水1は、返送汚泥
2とともにアルカリ剤4によりpH8.5以上に維持さ
れた脱窒素槽A6に流入する。硝化槽7ではアンモニア
性窒素の硝化によりpHが低下するため、遊離アンモニ
アの毒性によって硝化菌が失活することはなく、長期
間、安定して処理される。さらに、本発明では、高pH
条件下で硝化が行われるため、硝酸態窒素はほとんど生
成されず、亜硝酸態窒素が蓄積する。生成された循環硝
化液3中の亜硝酸態窒素は、原水中の炭素数2以上の有
機物を水素供与体として、脱窒素槽A6で脱窒される。
【0007】なお、原水中に炭素数2以上の有機物が相
対的に不足する場合には、別途外部から添加するとよ
い。残部の亜硝酸態窒素は、脱窒素槽B8においてイソ
プロピルアルコール(IPA)を水素供与体5として完
全に除去される。脱窒液は再曝気槽9、沈殿池10を経
由して放流される。本発明の処理方法によって排出され
る汚泥は、脱水性、沈降性に優れ、また、汚泥発生量も
従来のpH中性域の生物処理に比べて20〜40%少な
いことから、特に、高濃度の有機物を含む汚水の生物処
理には、汚泥処理の面から著しい改善をもたらすもので
ある。
【0008】
【作用】有機性汚水の生物学的処理は、通常、pH中性
付近に維持されて行われるが、自然界には、高pH(ア
ルカリ性)域の生息条件を好む微生物が多数存在するこ
とが知られている。図2は、図1と同型の装置(反応槽
の全容積30リットル)を用いて、脱窒素槽のpHを
7.0(対照系:−○−)と9.0(本発明:−●−)
でそれぞれ運転した場合の硝化活性を比較した結果であ
る。図2から明らかなように、本発明の処理方法で運転
した場合の硝化活性の至適pHはアルカリ側に移行し、
高pH条件下においても、安定して硝化が行われること
が確認された。高pH処理法の脱窒素槽A6で脱窒素に
利用された有機物は、汚水中に含まれている酢酸やプロ
ピオン酸であった。
【0009】一方、脱窒素槽B8において、メタノール
を水素供与体とした場合の脱窒素活性の回分実験の結果
を表1に示す。表1から標準法の約1/3であったが、
イソプロピルアルコール(IPA)に代えて運転した結
果、標準法と同等の活性を示した。
【表1】 すなわち脱窒素菌は、含有炭素数1のメタノールを利
用して脱窒素を行う微生物と、酢酸等の低級脂肪酸やエ
タノール、イソプロピルアルコール等の含有炭素数2以
上の有機物を利用して脱窒素を行う微生物の2種類に大
きく分けることができる。高pH条件下で脱窒素を行う
場合は、メタノール資化性の脱窒素菌の活性が低下する
ため、メタノールより安価で含有炭素数2以上のイソプ
ロピルアルコール等を利用することが好ましい。本発明
は効率および経済性の面からも有利な処理方法である。
【0010】図3は、余剰汚泥の沈降比較試験を行った
結果である。本発明の汚泥(−●−:MLSS 484
7mg/l、−▲−:MLSS 2424mg/l)は対照
系(−○−:MLSS 5124mg/l、−△−:ML
SS 2562mg/l)に比べて沈降性に優れ、各々の
SVIは本発明が125ml/g(MLSS 2424mg
/l)、対照系が330ml/g(MLSS 2562mg
/l)であった。また、沈降速度の比較を図4に示す。
図4において沈降速度は汚泥濃度2500〜5000mg
/lの範囲で、本発明の高pH処理法(−●−)の汚泥
が標準法(−○−)に比べて、2.5〜6倍速い結果と
なった。このように沈降性が異なる原因として、微生物
相の違いが考えられる。
【0011】それぞれの余剰汚泥を光学顕微鏡により観
察した結果、対照系の汚泥中には、透明なゲル(バイオ
ポリマ)に包まれた細菌群が多数存在するのに対して、
本発明の汚泥中には全く認められなかった。また、二種
類の汚泥を遠心分離により固液分離すると、対照系の汚
泥界面上には白色の汚泥層が存在したのに対して、本発
明の汚泥には存在しなかった。この白色の沈殿層を顕微
鏡で観察すると、それらはバイオポリマに包まれた細菌
群であった。次に、遠心分離により白色沈殿層を除去し
た汚泥を調整して、これらの細菌群が汚泥沈降性に与え
る影響を調べた結果を図5に示す。図5において、バイ
オポリマ生産菌有を−○−で、無を−●−で示す。この
ように遠心分離によりバイオポリマに包まれた細菌群を
除去することで汚泥の沈降性が著しく改善された。以上
の結果より、対照系と本発明で汚泥沈降性が異なる主な
理由は、両者の微生物相が異なるためであり、対照系の
汚泥が沈降しにくい原因は、バイオポリマに包まれた細
菌群が多数存在するためであると考えられた。
【0012】対照系と本発明で生成する汚泥の脱水試験
を行った結果、本発明の脱水ケーキ含水率は約80%で
あり、対照系に比べて約7%低い結果となった。また、
剥離性については、本発明の脱水ケーキが、ろ布に全く
汚泥が付着しないのに対して、標準法の汚泥はろ布に付
着(約1/6〜1/8程度)した。本発明の汚泥の脱水
性が優れている原因として、本発明の汚泥のVSS/
SS含有率の平均値は83%であり、対照系に比べて約
4%低く、し尿中のMg++,Ca++,PO4 -3−P、溶
存CO2等が不溶性の沈殿物を形成し、それらが脱水助
剤として作用している。本発明と対照系では出現する
微生物相が異なり、本発明の汚泥中には難脱水性に関与
すると考えられるバイオポリマに包まれた細菌群が存在
しない等が理由として考えられた。
【0013】以上のように、高pH条件下では、それに
対応した細菌群が増殖し、良好な硝化脱窒素が進行する
ため、あえて別途中性での処理工程を行う必要はない。
また、脱窒素はアルカリ生成反応であるため、硝化槽で
pH調整する場合に比べて脱窒素槽でpH調整する方
が、アルカリ消費量が節約でき、発明者らの実験では約
1/2に低減できた。以上のように、窒素含有有機性汚
水を高pH条件で処理することにより、汚泥処理の点で
著しい改善がもたらされるが、pH11.0以上では微
生物がほとんど失活してしまうので、経済性と効果の点
からは、本発明のごとくpH9.0付近に維持すること
が好ましい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例1 本発明の処理方法をし尿を対象とした実施例について説
明する。実験は図1と同型の実験装置を2系列設けて、
硝化液循環方式での対照系(pH中性、無希釈)と脱窒
素槽をpH9.0にコントロールした本発明方式での比
較実験を行った。実施の条件は次のとおりである。 (1)原水: 除渣し尿(水質は表3に示
す。) (2)pH調整用薬剤:25% NaOH溶液 (3)装 置: 図1と同型の反応槽(120リ
ットル容) (4)運転条件: 表2に示す。
【0015】
【表2】
【0016】各処理方式での水質(平均値)を表3に示
す。
【表3】
【0017】高pH処理法の硝化槽で生成されたNOx
−Nの約90%はNO2 −Nであった。その他の処理水
質は、対照系とほとんど同じであった。また、汚泥処理
の面からは表4に示したように汚泥発生量、脱水ケーキ
含水率ともに本発明による処理方法が対照系に比べて良
好な結果となった。
【表4】
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 (1)本発明の処理方式により排出される余剰汚泥の脱
水性は、著しく良好で、汚泥発生量も従来の処理法に比
べて低い。そのため、後続の汚泥処理工程の負担を大幅
に改善できる。 (2)本発明の処理方式では、高濃度の曝気槽汚泥で
も、その沈降性は良好で、遠心分離等の機械的濃縮操作
は不要であり、重力沈殿のみで固液分離が可能である。 (3)高pH域で行うため脱窒素菌相が従来法と異な
り、水素供与体として汚水中の酢酸やプロピオン酸及び
/又は安価な含有炭素数2以上の有機物(イソプロピル
アルコール等)を利用でき、効率及び経済性の面からも
有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を示すフロー概略図である。
【図2】対照系と本発明の硝化活性の至適pH域を比較
したグラフである。
【図3】対照系と本発明の余剰汚泥の沈降比較試験を行
った結果を示すグラフである。
【図4】対照系と本発明の余剰汚泥の沈降速度を比較し
た結果を示すグラフである。
【図5】バイオポリマに包まれた細菌群を除去した汚泥
の沈降性を調べた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1:原水、2:返送汚泥、3:循環硝化液、4:アルカ
リ剤、5:水素供与体、6:脱窒素槽A、7:硝化槽、
8:脱窒素槽B、9:再曝気槽、10:沈殿池、11:
余剰汚泥、12:処理水、13:pHコントローラー、
14、15:散気管

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素含有有機性汚水を脱窒素工程と硝化
    工程により硝化脱窒素処理する生物学的処理方法におい
    て、少なくともpH8.5以上のアルカリ性条件下で生
    物学的に硝化脱窒素を行うと共に、前記pH調整を脱窒
    素工程で行い、該脱窒素工程での処理は水素供与体とし
    ての炭素数2以上の有機物の存在下に行うことを特徴と
    する有機性汚水の生物学的処理方法。
JP3254270A 1991-09-06 1991-09-06 有機性汚水の生物学的処理方法 Expired - Lifetime JP2563015B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3254270A JP2563015B2 (ja) 1991-09-06 1991-09-06 有機性汚水の生物学的処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3254270A JP2563015B2 (ja) 1991-09-06 1991-09-06 有機性汚水の生物学的処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0564798A JPH0564798A (ja) 1993-03-19
JP2563015B2 true JP2563015B2 (ja) 1996-12-11

Family

ID=17262641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3254270A Expired - Lifetime JP2563015B2 (ja) 1991-09-06 1991-09-06 有機性汚水の生物学的処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2563015B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012183539A (ja) * 2012-06-01 2012-09-27 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd 排水処理方法
JP6085519B2 (ja) * 2012-10-31 2017-02-22 水ing株式会社 汚水の浄化方法、浄化装置およびそれらに用い得る粒状活性炭

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204294A (en) * 1981-06-10 1982-12-14 Kubota Ltd Denitrification of water

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0564798A (ja) 1993-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3821011B2 (ja) 排水の処理方法及び処理装置
JP2005211879A (ja) 有機性排水の生物処理方法
JP4267860B2 (ja) 窒素・リン同時除去型排水処理方法
KR100271942B1 (ko) 토양 미생물을 이용한 용존 산소 농도 조절식 폭기조에 의한 고농도 폐수의 고부하 정화 처리 방법 및 장치
EP1346956A1 (en) Process for sludge treatment using sludge pretreatment and membrane bioreactor
JP3473328B2 (ja) 生物脱リン装置
JP2008086848A (ja) 有機性排液の処理装置および有機性排液の処理方法
JP2563015B2 (ja) 有機性汚水の生物学的処理方法
CA1114964A (en) Plant for the treatment of waste water by the activated-sludge process
KR100705541B1 (ko) 하·폐수에서 영양염류를 제거하기 위한 하·폐수처리방법 및장치
JP3387244B2 (ja) 嫌気性処理法
JP2005349252A (ja) 有機性排水の生物処理方法
JP2018176131A (ja) アンモニア性窒素含有排水の脱窒処理装置及び脱窒処理方法
JP3311925B2 (ja) 有機性汚水の処理方法
JP2002301499A (ja) 酸発酵を利用する水処理方法および装置
JP2002045889A (ja) 有機性廃水の処理方法及び処理装置
KR100438323B1 (ko) 생물학적 고도처리에 의한 하수, 폐수 처리방법
KR0129831B1 (ko) 탈인, 탈질을 위한 하수처리공정
JP2020192521A (ja) 下水処理システム
JP3239306B2 (ja) 排水処理方法
JPH0679715B2 (ja) 有機性汚水の生物学的処理方法
JP2010069482A (ja) 有機性排水の生物処理方法
KR100318367B1 (ko) 폐수처리장치
JP3400622B2 (ja) 有機性汚水の処理方法及びその装置
KR960011888B1 (ko) 질소, 인제거 겸용 생물학적 하,폐수처리장치 및 그 처리방법