JP2601391B2 - 生物学的硝化脱窒素装置 - Google Patents
生物学的硝化脱窒素装置Info
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- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンモニア性窒素（Ｎ
Ｈ3 −Ｎ）を含む有機性汚水を生物学的に硝化脱窒素す
る処理装置に関する。特に、処理のための動力を軽減で
き、処理槽の洗浄が容易である新規装置に関する。
Ｈ3 −Ｎ）を含む有機性汚水を生物学的に硝化脱窒素す
る処理装置に関する。特に、処理のための動力を軽減で
き、処理槽の洗浄が容易である新規装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より図３に示すように、アンスラサ
イトなどの粒状鉱物のろ材を充填した浸漬固定ろ床を有
する処理槽を２槽使用し、原水供給管１９から原水が流
入する第１の処理槽にはろ材に脱窒素菌を保持せしめて
脱窒素ろ床２０とし、また別の第２の処理槽にはろ材に
硝化菌を保持せしめて硝化ろ床２１とし、これら脱窒素
ろ床２０と硝化ろ床２１を直列的に配置し、脱窒素ろ床
２０を下向流で通水して得た脱窒素処理水を循環用配管
３１を経て硝化ろ床２１の上部から流入し、該ろ床の下
部の散気管２２から空気を吹き込んで硝化ろ床２１で好
気的に硝化処理し、その流出水（硝化液と呼ぶ）を一旦
処理水槽２３に貯留した後、ポンプ３０によって脱窒素
ろ床２０に循環する２基の浸漬固定ろ床を使用する構成
の生物学的硝化脱窒素装置は公知である。
イトなどの粒状鉱物のろ材を充填した浸漬固定ろ床を有
する処理槽を２槽使用し、原水供給管１９から原水が流
入する第１の処理槽にはろ材に脱窒素菌を保持せしめて
脱窒素ろ床２０とし、また別の第２の処理槽にはろ材に
硝化菌を保持せしめて硝化ろ床２１とし、これら脱窒素
ろ床２０と硝化ろ床２１を直列的に配置し、脱窒素ろ床
２０を下向流で通水して得た脱窒素処理水を循環用配管
３１を経て硝化ろ床２１の上部から流入し、該ろ床の下
部の散気管２２から空気を吹き込んで硝化ろ床２１で好
気的に硝化処理し、その流出水（硝化液と呼ぶ）を一旦
処理水槽２３に貯留した後、ポンプ３０によって脱窒素
ろ床２０に循環する２基の浸漬固定ろ床を使用する構成
の生物学的硝化脱窒素装置は公知である。
【０００３】しかし、この従来技術は次のような欠点が
あり、さらに優れた技術の開発が切望されている。 脱窒素ろ床２０に、ＳＳを含んだ有機汚水が流入す
るが、ろ床の目詰まりの進行が早く、頻繁にろ床洗浄を
行わなければならない。その結果、洗浄用水の消費量、
洗浄排水の発生量が多い。 脱窒素ろ床２０と硝化ろ床２１を別々に洗浄しなけ
ればならないという不便さがある。その上ますます洗浄
排水の発生量が多くなる。 硝化反応速度、脱窒素反応速度が小さいので、反応
槽が大きく、建設コスト、設置スペースがかさむ。 このため、さらに高効率でかつ安定した硝化脱窒素処理
ができるコンパクトな装置が要望されている。
あり、さらに優れた技術の開発が切望されている。 脱窒素ろ床２０に、ＳＳを含んだ有機汚水が流入す
るが、ろ床の目詰まりの進行が早く、頻繁にろ床洗浄を
行わなければならない。その結果、洗浄用水の消費量、
洗浄排水の発生量が多い。 脱窒素ろ床２０と硝化ろ床２１を別々に洗浄しなけ
ればならないという不便さがある。その上ますます洗浄
排水の発生量が多くなる。 硝化反応速度、脱窒素反応速度が小さいので、反応
槽が大きく、建設コスト、設置スペースがかさむ。 このため、さらに高効率でかつ安定した硝化脱窒素処理
ができるコンパクトな装置が要望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
〜の欠点をすべて解消できる新技術を提供するもの
である。すなわち、 １）硝化液の循環をポンプなどの動力を用いず、単一槽
で硝化脱窒素を行えるようにする。 ２）ろ床洗浄を合理化する。 ３）ろ床の閉塞を減少させ、ろ床の洗浄頻度を著しく少
なくする。 ４）硝化反応、脱窒素反応速度を顕著に向上させる。 ５）最初に設ける沈殿池を不要にする。 以上の機能を有するコンパクトな装置の提供を課題とす
る。
〜の欠点をすべて解消できる新技術を提供するもの
である。すなわち、 １）硝化液の循環をポンプなどの動力を用いず、単一槽
で硝化脱窒素を行えるようにする。 ２）ろ床洗浄を合理化する。 ３）ろ床の閉塞を減少させ、ろ床の洗浄頻度を著しく少
なくする。 ４）硝化反応、脱窒素反応速度を顕著に向上させる。 ５）最初に設ける沈殿池を不要にする。 以上の機能を有するコンパクトな装置の提供を課題とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は下記上向流式
生物学的処理装置の発明によって達成される。すなわ
ち、アンモニア性窒素を含む排水の供給管を上部に有
し、下部で脱窒素液流出部に接続しており、その中に前
記排水を下向流として通水して生物学的脱窒素する、立
体的網目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ａと、前記
固定床Ａの下部と次の固定床Ｂの下部とを結ぶ前記脱窒
素液流出部と、下部から固定床Ａよりの脱窒素液を導入
し、上部から処理水を流出させ、その中に前記脱窒素液
を上向流として通水して生物学的硝化をする、立体的網
目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ｂと、該固定床Ｂ
の上部からの流出水の一部を前記固定床Ａに循環する循
環路とを有し、かつ前記固定床Ａの下部に洗浄時に洗浄
用空気を供給するための散気部材を設けたことを特徴と
する生物学的硝化脱窒素装置である。
生物学的処理装置の発明によって達成される。すなわ
ち、アンモニア性窒素を含む排水の供給管を上部に有
し、下部で脱窒素液流出部に接続しており、その中に前
記排水を下向流として通水して生物学的脱窒素する、立
体的網目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ａと、前記
固定床Ａの下部と次の固定床Ｂの下部とを結ぶ前記脱窒
素液流出部と、下部から固定床Ａよりの脱窒素液を導入
し、上部から処理水を流出させ、その中に前記脱窒素液
を上向流として通水して生物学的硝化をする、立体的網
目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ｂと、該固定床Ｂ
の上部からの流出水の一部を前記固定床Ａに循環する循
環路とを有し、かつ前記固定床Ａの下部に洗浄時に洗浄
用空気を供給するための散気部材を設けたことを特徴と
する生物学的硝化脱窒素装置である。
【０００６】なお、上記生物学的硝化脱窒素装置の固定
床Ｂ内の中間部にグレーチングなどの多孔性透水部材を
設ける装置とすることが好ましい。ここで、上記固定床
Ａに隣接して固定床Ｂを設けるとは、一つの方式は図１
に示すように単一槽内に中仕切りＣを設けて２分割し、
固定床Ａに隣接して固定床Ｂを設ける方式であり、別の
方式は図２に示すように独立して固定床Ａを有する処理
槽Ｘと固定床Ｂを有する処理槽Ｙを隣接して設置する方
式を意味する。すなわち、両固定床間にいかなる処理・
移送手段をも有さない構成である。
床Ｂ内の中間部にグレーチングなどの多孔性透水部材を
設ける装置とすることが好ましい。ここで、上記固定床
Ａに隣接して固定床Ｂを設けるとは、一つの方式は図１
に示すように単一槽内に中仕切りＣを設けて２分割し、
固定床Ａに隣接して固定床Ｂを設ける方式であり、別の
方式は図２に示すように独立して固定床Ａを有する処理
槽Ｘと固定床Ｂを有する処理槽Ｙを隣接して設置する方
式を意味する。すなわち、両固定床間にいかなる処理・
移送手段をも有さない構成である。
【０００７】本発明の具体例を図１と図２に示し、図を
参照しながら本発明の具体的な構成について説明する。
しかしながら、本発明は以下の説明によって制限される
ものではない。
参照しながら本発明の具体的な構成について説明する。
しかしながら、本発明は以下の説明によって制限される
ものではない。
【０００８】図１において本発明の処理槽１内に、立体
的網目構造をもつ粒状物からなるろ材を充填した充填層
からなる固定床Ａと中仕切り壁Ｃを隔ててやはり立体的
網目構造をもつ粒状物からなるろ材を充填した充填層か
らなる固定床Ｂが設けられている。固定床Ａは生物学的
な脱窒素と原水ＳＳのろ過を行う領域であり、固定床Ｂ
は生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域であ
る。
的網目構造をもつ粒状物からなるろ材を充填した充填層
からなる固定床Ａと中仕切り壁Ｃを隔ててやはり立体的
網目構造をもつ粒状物からなるろ材を充填した充填層か
らなる固定床Ｂが設けられている。固定床Ａは生物学的
な脱窒素と原水ＳＳのろ過を行う領域であり、固定床Ｂ
は生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域であ
る。
【０００９】下水などアンモニア性窒素を含む有機性汚
水（以下原水という）１７は原水供給管２を経て処理槽
１の固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流として通って
その下部の脱窒素液流出部３から固定床Ｂに入り固定床
Ｂを上向流として通水し、循環硝化液流入部４から再び
固定床Ａに流入する。また固定床Ｂを上向流として通っ
た循環液の一部は処理水１８として処理水流出管１６か
ら流出する。
水（以下原水という）１７は原水供給管２を経て処理槽
１の固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流として通って
その下部の脱窒素液流出部３から固定床Ｂに入り固定床
Ｂを上向流として通水し、循環硝化液流入部４から再び
固定床Ａに流入する。また固定床Ｂを上向流として通っ
た循環液の一部は処理水１８として処理水流出管１６か
ら流出する。
【００１０】処理槽１の上部には、固定床Ａの上部を覆
って固定床Ａの充填ろ材の流出を防止するためのグレー
チング（格子）５が、また固定床Ｂの上部を覆って固定
床Ｂの充填ろ材の流出を防止するためのグレーチング
（格子）６がそれぞれ張設されている。また処理槽１の
下部にはそれぞれ、固定床Ａの下部にその固定床Ａを空
洗するための散気管１０が、固定床Ｂの下部にはその固
定床Ｂに保持されている微生物に酸素を供給するための
散気管７が設けられている。散気管７に送る酸素含有ガ
スはブロア９からガス供給管８を経て送られ、散気部材
１０には空気供給管１１を経てブロア１２から空気を供
給する。
って固定床Ａの充填ろ材の流出を防止するためのグレー
チング（格子）５が、また固定床Ｂの上部を覆って固定
床Ｂの充填ろ材の流出を防止するためのグレーチング
（格子）６がそれぞれ張設されている。また処理槽１の
下部にはそれぞれ、固定床Ａの下部にその固定床Ａを空
洗するための散気管１０が、固定床Ｂの下部にはその固
定床Ｂに保持されている微生物に酸素を供給するための
散気管７が設けられている。散気管７に送る酸素含有ガ
スはブロア９からガス供給管８を経て送られ、散気部材
１０には空気供給管１１を経てブロア１２から空気を供
給する。
【００１１】固定床Ａおよび固定床Ｂを洗浄する時、洗
浄水の供給は処理槽１上部の洗浄水供給管１５から行な
い、洗浄水の排水は処理槽１の上部の弁１４を備えた洗
浄排水管１３から行う。
浄水の供給は処理槽１上部の洗浄水供給管１５から行な
い、洗浄水の排水は処理槽１の上部の弁１４を備えた洗
浄排水管１３から行う。
【００１２】図２に示した処理装置は２基の処理槽Ｘお
よびＹよりなり、処理槽Ｘ内に、立体的網目構造をもつ
粒状物からなるろ材を充填した充填層からなる固定床Ａ
が設けられ、処理槽Ｙ内には立体的網目構造をもつ粒状
物からなるろ材を充填した充填層からなる固定床Ｂが設
けられている。処理槽Ｘ内の固定床Ａは生物学的な脱窒
素と原水ＳＳのろ過を行う領域であり、処理槽Ｙ内の固
定床Ｂは生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域
である。
よびＹよりなり、処理槽Ｘ内に、立体的網目構造をもつ
粒状物からなるろ材を充填した充填層からなる固定床Ａ
が設けられ、処理槽Ｙ内には立体的網目構造をもつ粒状
物からなるろ材を充填した充填層からなる固定床Ｂが設
けられている。処理槽Ｘ内の固定床Ａは生物学的な脱窒
素と原水ＳＳのろ過を行う領域であり、処理槽Ｙ内の固
定床Ｂは生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域
である。
【００１３】上記図１の１槽構成の処理槽１の場合に相
似して、図２の場合においても原水１７は原水供給管２
を経て処理槽Ｘの固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流
として通って底部で処理槽Ｘと処理槽Ｙを連絡する脱窒
素液流出部３から処理槽Ｙの固定床Ｂに入り固定床Ｂを
上向流として通水し、処理槽Ｙの上部の循環硝化液流入
部４から再び処理槽Ｘの固定床Ａに流入する。また処理
槽Ｙの固定床Ｂを上向流として通った循環液の一部は処
理水１８として処理槽Ｙの上部に設けた処理水流出管１
６から流出する。その他の処理槽Ｘ内、処理槽Ｙ内およ
びそれらの周辺に配備されるべき部材およびそれら部材
の役割は上記図１の１槽構成の処理槽の場合を参照すれ
ば図２から容易に理解できる。
似して、図２の場合においても原水１７は原水供給管２
を経て処理槽Ｘの固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流
として通って底部で処理槽Ｘと処理槽Ｙを連絡する脱窒
素液流出部３から処理槽Ｙの固定床Ｂに入り固定床Ｂを
上向流として通水し、処理槽Ｙの上部の循環硝化液流入
部４から再び処理槽Ｘの固定床Ａに流入する。また処理
槽Ｙの固定床Ｂを上向流として通った循環液の一部は処
理水１８として処理槽Ｙの上部に設けた処理水流出管１
６から流出する。その他の処理槽Ｘ内、処理槽Ｙ内およ
びそれらの周辺に配備されるべき部材およびそれら部材
の役割は上記図１の１槽構成の処理槽の場合を参照すれ
ば図２から容易に理解できる。
【００１４】上記図１および図２に示したいずれの方式
の処理装置においても、固定床Ａおよび固定床Ｂに充填
するろ材を構成する立体的網目構造をもつ粒状物は、表
面から内部にかけて連続した穴を持つように形成され、
有機高分子、無機化合物等公知のものを使用して公知の
発泡法等により製造できる。粒状物の素材としては上記
発泡法に適性を有するものならば特に制限されないが、
中でも素材自体に適度な弾性と強度とを有するウレタン
樹脂等が好ましい。ろ材は例えば、ポリウレタンフォー
ム等の多孔性粒状物を所望の形状、サイズに切断して使
用する。
の処理装置においても、固定床Ａおよび固定床Ｂに充填
するろ材を構成する立体的網目構造をもつ粒状物は、表
面から内部にかけて連続した穴を持つように形成され、
有機高分子、無機化合物等公知のものを使用して公知の
発泡法等により製造できる。粒状物の素材としては上記
発泡法に適性を有するものならば特に制限されないが、
中でも素材自体に適度な弾性と強度とを有するウレタン
樹脂等が好ましい。ろ材は例えば、ポリウレタンフォー
ム等の多孔性粒状物を所望の形状、サイズに切断して使
用する。
【００１５】そのサイズは１０〜３０ｍｍ、好ましくは
１５〜２０ｍｍであり、形状は角形、球状、その他種々
の形状がとれるが、角形が好ましい。その素材の比重
は、通常１．０〜１．２程度が好ましく、特に１．１〜
１．２程度が好ましい。また、空隙率は、９０％以上が
好ましい。気孔径、即ち、孔径は、０．１〜６ｍｍ、好
ましくは２〜４ｍｍの範囲から選択することが望まし
い。また、１ｃｍ長さ当たりの孔の数は、５〜２０個が
好ましい。
１５〜２０ｍｍであり、形状は角形、球状、その他種々
の形状がとれるが、角形が好ましい。その素材の比重
は、通常１．０〜１．２程度が好ましく、特に１．１〜
１．２程度が好ましい。また、空隙率は、９０％以上が
好ましい。気孔径、即ち、孔径は、０．１〜６ｍｍ、好
ましくは２〜４ｍｍの範囲から選択することが望まし
い。また、１ｃｍ長さ当たりの孔の数は、５〜２０個が
好ましい。
【００１６】（作用）以下に本発明の作用を単一槽方式
の場合を参照しつつ説明するが、２槽構成の場合も同様
である。下水などアンモニア性窒素を含む有機性汚水
（原水）１７は処理槽１の上部から固定床Ａに流入し、
散気のエアリフト作用を受けている固定床Ｂを上向流と
して通った硝化循環液と共に固定床Ａ内を下向流として
通水する。固定床Ｂに充填されている立体的網目構造を
もつ粒状物からなるろ材にはその網目構造内に１５００
０〜１８０００ｍｇ／リットル（実測値）もの高濃度の
脱窒素菌が固定化されているため、原水中のＢＯＤを用
いて固定床Ｂからの硝化循環液中のＮＯX −Ｎ（硝酸性
窒素）をＮ2 ガスに還元する。この脱窒素菌が行う反応
は次の式で表される。 （なお、散気管１０から少量の空気などガスを常時吐出
しても生成Ｎ2 ガスを追い出し易くなるので好適であ
る。）
の場合を参照しつつ説明するが、２槽構成の場合も同様
である。下水などアンモニア性窒素を含む有機性汚水
（原水）１７は処理槽１の上部から固定床Ａに流入し、
散気のエアリフト作用を受けている固定床Ｂを上向流と
して通った硝化循環液と共に固定床Ａ内を下向流として
通水する。固定床Ｂに充填されている立体的網目構造を
もつ粒状物からなるろ材にはその網目構造内に１５００
０〜１８０００ｍｇ／リットル（実測値）もの高濃度の
脱窒素菌が固定化されているため、原水中のＢＯＤを用
いて固定床Ｂからの硝化循環液中のＮＯX −Ｎ（硝酸性
窒素）をＮ2 ガスに還元する。この脱窒素菌が行う反応
は次の式で表される。 （なお、散気管１０から少量の空気などガスを常時吐出
しても生成Ｎ2 ガスを追い出し易くなるので好適であ
る。）
【００１７】固定床Ａを構成する立体網目状の粒状物か
らなるろ材はＳＳのろ過性能にも優れているため、固定
床Ａ内を通過することによって原水中のＳＳがろ過除去
され、固定床Ａからの流出水のＳＳは通常１０〜１５ｍ
ｇ／リットル以下に低下する。なお、立体的網目状の粒
状物に上記ポリウレタンフォーム粒状物を、特に好まし
くは比重が１．１〜１．２程度であるポリウレタンフォ
ーム粒状物を用いると、脱窒素反応によって発生するＮ
2 ガスとＣＯ2 ガス気泡がポリウレタンフォームの網目
構造に捕捉される結果、見掛け比重が１．０以下にな
り、固定床Ａは浮上した状態の充填層として多孔部材５
の下部に形成されることが認められた。
らなるろ材はＳＳのろ過性能にも優れているため、固定
床Ａ内を通過することによって原水中のＳＳがろ過除去
され、固定床Ａからの流出水のＳＳは通常１０〜１５ｍ
ｇ／リットル以下に低下する。なお、立体的網目状の粒
状物に上記ポリウレタンフォーム粒状物を、特に好まし
くは比重が１．１〜１．２程度であるポリウレタンフォ
ーム粒状物を用いると、脱窒素反応によって発生するＮ
2 ガスとＣＯ2 ガス気泡がポリウレタンフォームの網目
構造に捕捉される結果、見掛け比重が１．０以下にな
り、固定床Ａは浮上した状態の充填層として多孔部材５
の下部に形成されることが認められた。
【００１８】しかして、原水中のＢＯＤ、ＳＳおよび循
環硝化液中のＮＯX −Ｎの大部分が除去された固定床Ａ
からの流出水は、散気管７から吐出される空気泡と共
に、生物学的硝化反応が進行する固定床Ｂに進入して行
く。固定床Ｂを構成する立体網目状粒状物には、その内
部および表面には硝化菌が高濃度に固定化されているの
で、原水中のＮＨ3 −Ｎが の反応によって高速度で硝化され、ＢＯＤも生物学的に
除去され、ＳＳもさらにろ過除去され、ＳＳが５ｍｇ／
リットル以下の極めて清澄な処理水１８となって処理水
流出管１６から系外に流出する。
環硝化液中のＮＯX −Ｎの大部分が除去された固定床Ａ
からの流出水は、散気管７から吐出される空気泡と共
に、生物学的硝化反応が進行する固定床Ｂに進入して行
く。固定床Ｂを構成する立体網目状粒状物には、その内
部および表面には硝化菌が高濃度に固定化されているの
で、原水中のＮＨ3 −Ｎが の反応によって高速度で硝化され、ＢＯＤも生物学的に
除去され、ＳＳもさらにろ過除去され、ＳＳが５ｍｇ／
リットル以下の極めて清澄な処理水１８となって処理水
流出管１６から系外に流出する。
【００１９】固定床Ｂもまたポリウレタンフォーム粒状
ろ材中に捕捉された空気泡により見掛け比重が水より小
さくなり浮上層を形成する。さらに、固定床Ｂ内の硝化
処理を受ける水は散気のエアリフト作用を受けるため固
定床Ａ内の原水に比べて槽内での水位が高く、また充填
層Ａ、Ｂの空隙率が大きいことにより通水抵抗が小さい
ため、処理水の一部は循環硝化液流入部４を通って再び
脱窒素部（固定床Ａ）の領域に自動的に循環される。図
１に示した単一処理槽における上記固定床Ｂ内の硝化処
理を受ける水の密度が固定床Ａ内の原水に比べて小さい
ために起き得る両固定床間にわたる水の循環は、図２に
示した隣接して設けられた処理槽Ｘと処理槽Ｙ間におい
ても、処理槽Ｘと処理槽Ｙ間を橋渡しする槽底部の脱窒
素流出部３と槽上部の循環硝化液流入部４における水の
移動の抵抗をできるだけ少なくすることにより容易に可
能である。
ろ材中に捕捉された空気泡により見掛け比重が水より小
さくなり浮上層を形成する。さらに、固定床Ｂ内の硝化
処理を受ける水は散気のエアリフト作用を受けるため固
定床Ａ内の原水に比べて槽内での水位が高く、また充填
層Ａ、Ｂの空隙率が大きいことにより通水抵抗が小さい
ため、処理水の一部は循環硝化液流入部４を通って再び
脱窒素部（固定床Ａ）の領域に自動的に循環される。図
１に示した単一処理槽における上記固定床Ｂ内の硝化処
理を受ける水の密度が固定床Ａ内の原水に比べて小さい
ために起き得る両固定床間にわたる水の循環は、図２に
示した隣接して設けられた処理槽Ｘと処理槽Ｙ間におい
ても、処理槽Ｘと処理槽Ｙ間を橋渡しする槽底部の脱窒
素流出部３と槽上部の循環硝化液流入部４における水の
移動の抵抗をできるだけ少なくすることにより容易に可
能である。
【００２０】また 図１に示した単一処理槽による処理
においても、図２に示した隣接して設けられた２基の処
理槽による処理においても好適な構成としては、固定床
Ｂの中間にグレーチングＤを設けて、固定床Ｂのグレー
チングＤ以下の領域を残留ＢＯＤ除去部Ｅとした構成で
ある。この構成によると、もし固定床Ａの脱窒素部で脱
窒素反応が不十分になり、ＢＯＤの除去が悪化しても残
留ＢＯＤ除去部Ｅにおいて好気的に速やかにＢＯＤが除
去されるので、硝化部（固定床ＢのグレーチングＤの上
部）にはＢＯＤが流入することがなく、硝化反応が阻害
されることがなくなるという大きな効果を生じる。もし
残留ＢＯＤ除去部Ｅがないと、脱窒素反応悪化時に硝化
部にＢＯＤが多量に流入することになるので、硝化部に
おける優先微生物が硝化菌でなくなり、ＢＯＤ資化菌に
変わってしまうというトラブルを招き易い。
においても、図２に示した隣接して設けられた２基の処
理槽による処理においても好適な構成としては、固定床
Ｂの中間にグレーチングＤを設けて、固定床Ｂのグレー
チングＤ以下の領域を残留ＢＯＤ除去部Ｅとした構成で
ある。この構成によると、もし固定床Ａの脱窒素部で脱
窒素反応が不十分になり、ＢＯＤの除去が悪化しても残
留ＢＯＤ除去部Ｅにおいて好気的に速やかにＢＯＤが除
去されるので、硝化部（固定床ＢのグレーチングＤの上
部）にはＢＯＤが流入することがなく、硝化反応が阻害
されることがなくなるという大きな効果を生じる。もし
残留ＢＯＤ除去部Ｅがないと、脱窒素反応悪化時に硝化
部にＢＯＤが多量に流入することになるので、硝化部に
おける優先微生物が硝化菌でなくなり、ＢＯＤ資化菌に
変わってしまうというトラブルを招き易い。
【００２１】本発明は 固定床に充填するろ材として、立体的網目状の粒状
物からなるろ材を特定して用い、この特定ろ材に硝化
菌、脱窒素菌などを従来より著しく高濃度（４〜５倍）
に固定することおよび、 硝化領域の下部に残留ＢＯＤ除去部を設けることが
重要なポイントである。 特にの構成は重要であり、この構成によって循環硝化
液中の溶存酸素濃度が高くても、問題なく固定床Ａ内で
脱窒素反応が進む。なぜなら、立体網目状の粒状固体か
らなるろ材の内部には溶存酸素が拡散し難いので、ろ材
の内部でＮＯX −Ｎが脱窒素菌によって効率よく脱窒素
されるからである。
物からなるろ材を特定して用い、この特定ろ材に硝化
菌、脱窒素菌などを従来より著しく高濃度（４〜５倍）
に固定することおよび、 硝化領域の下部に残留ＢＯＤ除去部を設けることが
重要なポイントである。 特にの構成は重要であり、この構成によって循環硝化
液中の溶存酸素濃度が高くても、問題なく固定床Ａ内で
脱窒素反応が進む。なぜなら、立体網目状の粒状固体か
らなるろ材の内部には溶存酸素が拡散し難いので、ろ材
の内部でＮＯX −Ｎが脱窒素菌によって効率よく脱窒素
されるからである。
【００２２】これに対し、従来法のアンスラサイトなど
の粒状固体をろ材として使う方法および装置では、脱窒
素菌がアンスラサイトの表面にミクロンオーダーの厚み
で付着しているに過ぎないので、硝化循環液中の溶存酸
素が高いと、その影響に曝されるためＮＯX −Ｎの脱窒
素反応が進みにくい。また立体的網目状の粒状物の充填
された固定床はＳＳの捕捉容量が大きいので、目詰まり
し難く、固定床の洗浄頻度が少なくて済む。
の粒状固体をろ材として使う方法および装置では、脱窒
素菌がアンスラサイトの表面にミクロンオーダーの厚み
で付着しているに過ぎないので、硝化循環液中の溶存酸
素が高いと、その影響に曝されるためＮＯX −Ｎの脱窒
素反応が進みにくい。また立体的網目状の粒状物の充填
された固定床はＳＳの捕捉容量が大きいので、目詰まり
し難く、固定床の洗浄頻度が少なくて済む。
【００２３】次に、本発明の固定床ＡおよびＢの洗浄方
法を図１の単一槽方式の場合を参照しつつ説明する。図
２の近接して設置された本発明の２槽構成の処理装置の
場合も単一槽方式の場合と同様に洗浄することができ
る。この洗浄方法も従来技術にはない、本発明の独自の
技術である。すなわち、運転を長時間続けた結果、固定
床Ａ内のろ材での原水ＳＳ捕捉量が増加し、またろ材に
脱窒素菌が増殖し、固定床Ａのろ過抵抗が増加するの
で、所定のろ過抵抗に達した時点で、次のような手順で
洗浄を行う。
法を図１の単一槽方式の場合を参照しつつ説明する。図
２の近接して設置された本発明の２槽構成の処理装置の
場合も単一槽方式の場合と同様に洗浄することができ
る。この洗浄方法も従来技術にはない、本発明の独自の
技術である。すなわち、運転を長時間続けた結果、固定
床Ａ内のろ材での原水ＳＳ捕捉量が増加し、またろ材に
脱窒素菌が増殖し、固定床Ａのろ過抵抗が増加するの
で、所定のろ過抵抗に達した時点で、次のような手順で
洗浄を行う。
【００２４】（１）原水供給管２に付属の弁を閉じて原
水１７の供給を停止し、処理水流出管１６に付属の弁を
閉じ、洗浄排水流出管１３の弁１４を開け、槽内水位を
下げる。 （２）空洗ブロワー１２を駆動し、弁１１を開け、多量
の洗浄用空気を空洗散気管１０から吐出することによっ
て、固定床Ａ内を激しく攪乱する。次に洗浄水供給管１
５から洗浄水を供給し、固定床Ｂを通って固定床Ａに流
入させる。この操作を数十分間続けると、固定床Ａおよ
び固定床Ｂ内に捕捉されていたＳＳと増殖微生物の大部
分が洗浄排水管１４から系外に流出して行くので、その
後空洗ブロワー１２を止め、弁１１を閉じる。 （３）洗浄水供給管１５からの洗浄水の供給を停止し、
弁１４を閉じ、処理水流出管１６に付属の弁を開き、原
水供給管２に付属の弁を開いて原水１７の供給を再開す
る。 以上で洗浄操作が終了し、原水１７の処理が再開され
る。このように本発明では、固定床Ａでは強い洗浄を行
い、固定床Ｂでは弱い洗浄を行うだけでよい。
水１７の供給を停止し、処理水流出管１６に付属の弁を
閉じ、洗浄排水流出管１３の弁１４を開け、槽内水位を
下げる。 （２）空洗ブロワー１２を駆動し、弁１１を開け、多量
の洗浄用空気を空洗散気管１０から吐出することによっ
て、固定床Ａ内を激しく攪乱する。次に洗浄水供給管１
５から洗浄水を供給し、固定床Ｂを通って固定床Ａに流
入させる。この操作を数十分間続けると、固定床Ａおよ
び固定床Ｂ内に捕捉されていたＳＳと増殖微生物の大部
分が洗浄排水管１４から系外に流出して行くので、その
後空洗ブロワー１２を止め、弁１１を閉じる。 （３）洗浄水供給管１５からの洗浄水の供給を停止し、
弁１４を閉じ、処理水流出管１６に付属の弁を開き、原
水供給管２に付属の弁を開いて原水１７の供給を再開す
る。 以上で洗浄操作が終了し、原水１７の処理が再開され
る。このように本発明では、固定床Ａでは強い洗浄を行
い、固定床Ｂでは弱い洗浄を行うだけでよい。
【００２５】
【実施例】団地下水を目開き１０ｍｍの粗目スクリーン
を通した、表１に示す水質の原水を対象にして、本発明
の処理装置を用いて処理し、本発明の効果を実証した。 表１ （原水の水質） 水温 ： １５〜１８℃ ｐＨ ： ７．２〜７．３ ＳＳ ： ８６〜１８５ｍｇ／リットル ＢＯＤ ： １５０〜２２０ｍｇ／リットル 全窒素 ： ３４〜４２ ｍｇ／リットル
を通した、表１に示す水質の原水を対象にして、本発明
の処理装置を用いて処理し、本発明の効果を実証した。 表１ （原水の水質） 水温 ： １５〜１８℃ ｐＨ ： ７．２〜７．３ ＳＳ ： ８６〜１８５ｍｇ／リットル ＢＯＤ ： １５０〜２２０ｍｇ／リットル 全窒素 ： ３４〜４２ ｍｇ／リットル
【００２６】処理条件を表２に示す。 表２ （処理条件） 処理装置寸法： 寸法 ０．４ｍ×０．８ｍの角型槽を
中仕切りで０．４ｍ×０．４ｍの２槽並置型としたもの 高さ ４．５ｍ 固定床Ａの高さ ２．０ｍ 固定床Ｂの高さ ２．０ｍ 下水流量 ： ５．７６ｍ3 ／日 ろ過速度 ： ３６ ｍ／日 散気管からの空気供給量： １５ Ｎｍ3 ／日 硝化液循環量 ： ４ ｍ3 ／日 充填層Ａおよび充填層Ｂに充填するろ材はろ材の粒径が
１０×２５×２５ｍｍの角状、セル数１３のポリウレタ
ンフォームの粒状片である。
中仕切りで０．４ｍ×０．４ｍの２槽並置型としたもの 高さ ４．５ｍ 固定床Ａの高さ ２．０ｍ 固定床Ｂの高さ ２．０ｍ 下水流量 ： ５．７６ｍ3 ／日 ろ過速度 ： ３６ ｍ／日 散気管からの空気供給量： １５ Ｎｍ3 ／日 硝化液循環量 ： ４ ｍ3 ／日 充填層Ａおよび充填層Ｂに充填するろ材はろ材の粒径が
１０×２５×２５ｍｍの角状、セル数１３のポリウレタ
ンフォームの粒状片である。
【００２７】表２の処理条件で表１の水質の下水を１０
ヶ月間の連続処理した。通水開始後２０日間で、ポリウ
レタンフォームの粒状片のろ材に硝化菌および脱窒素
菌、ＢＯＤ資化菌が十分固定化されたので、２１日目か
ら土日を除く毎日１回、２４時間コンポジットサンプル
を採取し（土、日はサンプリングしない）、水質分析を
行った。その結果を表３に示す。 表３ （処理水水質） ｐＨ ： ６．８〜７．０ ＳＳ ： ２．０〜４．０ ｍｇ／リットル ＢＯＤ ： ３〜５ ｍｇ／リットル 全窒素 ： ８．０〜１０．０ｍｇ／リットル 表３から明らかなように、全窒素除去率７５％が安定し
て得られ、ＳＳおよびＢＯＤも著しく少ない清澄処理水
が得られた。また、ろ床の洗浄頻度は７〜８日に１回で
よく、極めて長期間のろ過継続ができた。（図２の従来
装置では１日に１回の洗浄が必要）洗浄方法としては、
前述の方法を適用したが、処理水を洗浄用水として使用
することなく、効果的な洗浄が行えた。
ヶ月間の連続処理した。通水開始後２０日間で、ポリウ
レタンフォームの粒状片のろ材に硝化菌および脱窒素
菌、ＢＯＤ資化菌が十分固定化されたので、２１日目か
ら土日を除く毎日１回、２４時間コンポジットサンプル
を採取し（土、日はサンプリングしない）、水質分析を
行った。その結果を表３に示す。 表３ （処理水水質） ｐＨ ： ６．８〜７．０ ＳＳ ： ２．０〜４．０ ｍｇ／リットル ＢＯＤ ： ３〜５ ｍｇ／リットル 全窒素 ： ８．０〜１０．０ｍｇ／リットル 表３から明らかなように、全窒素除去率７５％が安定し
て得られ、ＳＳおよびＢＯＤも著しく少ない清澄処理水
が得られた。また、ろ床の洗浄頻度は７〜８日に１回で
よく、極めて長期間のろ過継続ができた。（図２の従来
装置では１日に１回の洗浄が必要）洗浄方法としては、
前述の方法を適用したが、処理水を洗浄用水として使用
することなく、効果的な洗浄が行えた。
【００２８】
【発明の効果】本発明の装置によって有機性汚水を処理
することにより、 １．単一槽あるいは近接二槽であるので硝化・脱窒素を
行えるので装置設置スペースが少なく、ろ床の洗浄も合
理的に行える。 ２．立体網目状の粒状物からなるろ材の表面および内部
に硝化菌、脱窒素菌を高濃度に固定化したので、硝化反
応、脱窒素反応の速度が従来法におけるより３〜４倍も
大きい。 ３．ろ床の目詰まりが著しく少なく、ろ床洗浄頻度が激
減する。従って、メンテナンスが容易で洗浄排水の発生
量も少ない。 ４．エアリフト作用によって硝化液を循環できるので、
ポンプが不要である。 ５．固定床ＡとＢを同時に洗浄できるので、洗浄水の使
用量、洗浄排水の発生量が少ない。 ６．最初に沈殿池を設置する必要がなく、ＳＳの高い下
水を直接処理できるので、さらにコンパクト化できる。 以上のように、省スペース性、メンテナンス性およびろ
床洗浄の合理性の３面で優れた効果が得られた。
することにより、 １．単一槽あるいは近接二槽であるので硝化・脱窒素を
行えるので装置設置スペースが少なく、ろ床の洗浄も合
理的に行える。 ２．立体網目状の粒状物からなるろ材の表面および内部
に硝化菌、脱窒素菌を高濃度に固定化したので、硝化反
応、脱窒素反応の速度が従来法におけるより３〜４倍も
大きい。 ３．ろ床の目詰まりが著しく少なく、ろ床洗浄頻度が激
減する。従って、メンテナンスが容易で洗浄排水の発生
量も少ない。 ４．エアリフト作用によって硝化液を循環できるので、
ポンプが不要である。 ５．固定床ＡとＢを同時に洗浄できるので、洗浄水の使
用量、洗浄排水の発生量が少ない。 ６．最初に沈殿池を設置する必要がなく、ＳＳの高い下
水を直接処理できるので、さらにコンパクト化できる。 以上のように、省スペース性、メンテナンス性およびろ
床洗浄の合理性の３面で優れた効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１槽式の生物学的硝化脱窒素処理槽の
１例を示す模式図。
１例を示す模式図。
【図２】本発明の１槽式の生物学的硝化脱窒素処理槽の
他の１例を示す模式図。
他の１例を示す模式図。
【図３】従来の２槽式の生物学的硝化脱窒素処理装置の
典型例を示す模式図。
典型例を示す模式図。
１ 処理槽 １３ 洗浄排水管 ２ 原水供給管 １４ 弁 ３ 脱窒素液流出部 １５ 洗浄水供給管 ４ 循環硝化液流入部 １６ 処理水流出管 ５ グレーチング １７ 有機性汚水（原
水） ６ グレーチング １８ 処理水 ７ 散気管 １９ 原水供給管 ８ ガス供給管 ２０ 脱窒素ろ床 ９ ブロア ２１ 硝化ろ床 １０ 空洗散気管 ２２ 散気管 １１ 弁 ２３ 処理水槽 １２ 空洗ブロワー ２４ 洗浄水供給管 ２５ 洗浄水供給管 ３２ 循環用配管 ２６ ガス供給管 ３３ 循環用配管 ２７ 洗浄排水管 Ａ （第１）固定
床 ２８ 洗浄排水管 Ｂ （第２）固定
床 ２９ ポンプ Ｃ 中仕切り ３０ ポンプ Ｄ グレーチング ３１ 循環用配管 Ｅ ＢＯＤ除去部
水） ６ グレーチング １８ 処理水 ７ 散気管 １９ 原水供給管 ８ ガス供給管 ２０ 脱窒素ろ床 ９ ブロア ２１ 硝化ろ床 １０ 空洗散気管 ２２ 散気管 １１ 弁 ２３ 処理水槽 １２ 空洗ブロワー ２４ 洗浄水供給管 ２５ 洗浄水供給管 ３２ 循環用配管 ２６ ガス供給管 ３３ 循環用配管 ２７ 洗浄排水管 Ａ （第１）固定
床 ２８ 洗浄排水管 Ｂ （第２）固定
床 ２９ ポンプ Ｃ 中仕切り ３０ ポンプ Ｄ グレーチング ３１ 循環用配管 Ｅ ＢＯＤ除去部
Claims (1)
- 【請求項１】 アンモニア性窒素を含む排水の供給管を
上部に有し、下部で脱窒素液流出部に接続しており、そ
の中に前記排水を下向流として通水して生物学的脱窒素
する、立体的網目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ａ
と、前記固定床Ａの下部と次の固定床Ｂの下部とを結ぶ
前記脱窒素液流出部と、下部から固定床Ａよりの脱窒素
液を導入し、上部から処理水を流出させ、その中に前記
脱窒素液を上向流として通水して生物学的硝化をする、
立体的網目構造をもつ粒状物を充填した固定床Ｂと、該
固定床Ｂの上部からの流出水の一部を前記固定床Ａに循
環する循環路とを有し、かつ前記固定床Ａの下部に洗浄
時に洗浄用空気を供給するための散気部材を設けたこと
を特徴とする生物学的硝化脱窒素装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212289A JP2601391B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 生物学的硝化脱窒素装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212289A JP2601391B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 生物学的硝化脱窒素装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647397A JPH0647397A (ja) | 1994-02-22 |
| JP2601391B2 true JP2601391B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=16620135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212289A Expired - Fee Related JP2601391B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 生物学的硝化脱窒素装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601391B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001259674A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-25 | Fuji Clean Kogyo Kk | 汚水の処理装置および処理方法 |
| JP5198532B2 (ja) * | 2010-10-01 | 2013-05-15 | 株式会社大洋水研 | 閉鎖系水域の自動脱窒システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235998A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-06 | Nkk Corp | 脱窒素バイオリアクター |
| JP3013358B2 (ja) * | 1988-11-02 | 2000-02-28 | 財団法人南洋協会 | 発泡プラスチック粒子を用いる液体浄化方法 |
| JPH02191594A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Nkk Corp | 汚水処理装置 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4212289A patent/JP2601391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647397A (ja) | 1994-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |