JP2643478B2 - 生物脱窒素制御法 - Google Patents
生物脱窒素制御法Info
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- JP2643478B2 JP2643478B2 JP1251753A JP25175389A JP2643478B2 JP 2643478 B2 JP2643478 B2 JP 2643478B2 JP 1251753 A JP1251753 A JP 1251753A JP 25175389 A JP25175389 A JP 25175389A JP 2643478 B2 JP2643478 B2 JP 2643478B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、排水中に含まれる窒素を微生物を用いて
生物学的に除去する方法の改良に関するものである。
生物学的に除去する方法の改良に関するものである。
［従来の技術］ 排水処理方法の一つとして知られている生物学的脱窒
素法は、生物処理反応槽の環境条件を、嫌気・好気と変
化させて、排水中の窒素をアンモニア態窒素→酸化態窒
素→分子状窒素と変化させて除去する方法であって、そ
の窒素除去反応は（１）〜（４）に示す式に従って行わ
れる。
素法は、生物処理反応槽の環境条件を、嫌気・好気と変
化させて、排水中の窒素をアンモニア態窒素→酸化態窒
素→分子状窒素と変化させて除去する方法であって、そ
の窒素除去反応は（１）〜（４）に示す式に従って行わ
れる。
上記において、（１）（２）は酸化的雰囲気における
アンモニア態窒素の硝化反応であり、（３）（４）は還
元的雰囲気における脱窒素反応であり、生物学的脱窒素
法は、この２つの反応を組合わせて窒素を除去する方法
である。
アンモニア態窒素の硝化反応であり、（３）（４）は還
元的雰囲気における脱窒素反応であり、生物学的脱窒素
法は、この２つの反応を組合わせて窒素を除去する方法
である。
２つの反応の組合わせ方としては、複数の環境条件
の異なる（酸化的雰囲気と還元的雰囲気）水槽を組合わ
せ硝化液を循環する方法（循環脱窒法）と、単一槽の
環境を時間的に変化させて酸化的および還元的雰囲気を
交互につくり出して窒素を除去する方法（間欠曝気法）
及び、単一槽の環境の中で溶存酸素濃度を小さくし
て、局部的に微生物の酸素消費による還元的雰囲気をつ
くり出して窒素を除去する方法（単一槽連続曝気法）と
があるが、酸化的雰囲気の形成には、適正な指標とし
て、溶存酸素（DO）または酸化還元電位（ORP）を用
い、還元的雰囲気の把握には、同じく適正な指標とし
て、酸化還元電位（ORP）を用いているのが一般的であ
る。
の異なる（酸化的雰囲気と還元的雰囲気）水槽を組合わ
せ硝化液を循環する方法（循環脱窒法）と、単一槽の
環境を時間的に変化させて酸化的および還元的雰囲気を
交互につくり出して窒素を除去する方法（間欠曝気法）
及び、単一槽の環境の中で溶存酸素濃度を小さくし
て、局部的に微生物の酸素消費による還元的雰囲気をつ
くり出して窒素を除去する方法（単一槽連続曝気法）と
があるが、酸化的雰囲気の形成には、適正な指標とし
て、溶存酸素（DO）または酸化還元電位（ORP）を用
い、還元的雰囲気の把握には、同じく適正な指標とし
て、酸化還元電位（ORP）を用いているのが一般的であ
る。
本来、窒素の除去を目的とする方法であるから直接各
無機窒素（アンモニア態窒素および酸化態窒素NO2,N
O3）を測定して指標とするのが理想であるが、実用に耐
えるセンサがなかったため、間接指標であるDOまたはOR
Pを流用しているのが現状である。なお、処理反応槽へ
供給前の被処理水中のアンモニア系あるいは酸化態系窒
素の含有量を直接的に検出して、その結果に応じて活性
汚泥の供給量を制御することは、特開昭55−121895号公
報に見られるとおり従来公知であるが、この公知手段に
よっては、生物処理前の被処理水の無機態窒素を測定し
て、その測定値をもとに制御するにすぎず、生物反応槽
内の混合液の無機態窒素量及びその経時的変化や処理水
中の残存窒素濃度を直接検出し、その検出値を指標とし
て制御するものではない。
無機窒素（アンモニア態窒素および酸化態窒素NO2,N
O3）を測定して指標とするのが理想であるが、実用に耐
えるセンサがなかったため、間接指標であるDOまたはOR
Pを流用しているのが現状である。なお、処理反応槽へ
供給前の被処理水中のアンモニア系あるいは酸化態系窒
素の含有量を直接的に検出して、その結果に応じて活性
汚泥の供給量を制御することは、特開昭55−121895号公
報に見られるとおり従来公知であるが、この公知手段に
よっては、生物処理前の被処理水の無機態窒素を測定し
て、その測定値をもとに制御するにすぎず、生物反応槽
内の混合液の無機態窒素量及びその経時的変化や処理水
中の残存窒素濃度を直接検出し、その検出値を指標とし
て制御するものではない。
［この発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来知られている生物学的窒素除去方
法においては、処理工程中または処理水中の各態窒素濃
度を測定することができず、間接指標であるDOまたはOR
Pによって制御しているため、処理水中の窒素濃度を一
定値以下に保つことが困難であり、濃度の変動に対応す
るために稀釈水を加えたり、複数の処理水槽を設けた
り、排水の間欠投入を余儀なくされたりするという問題
点があった。
法においては、処理工程中または処理水中の各態窒素濃
度を測定することができず、間接指標であるDOまたはOR
Pによって制御しているため、処理水中の窒素濃度を一
定値以下に保つことが困難であり、濃度の変動に対応す
るために稀釈水を加えたり、複数の処理水槽を設けた
り、排水の間欠投入を余儀なくされたりするという問題
点があった。
この発明は、上記問題点を解決することを課題とし、
従来不可能とされていた生物反応槽（硝化槽または脱窒
素槽）混合液中の無機窒素濃度を直接測定し、各反応槽
における曝気空気量や硝化脱窒時間を、間接指標による
ことなく直接指標によって制御可能としたものである。
従来不可能とされていた生物反応槽（硝化槽または脱窒
素槽）混合液中の無機窒素濃度を直接測定し、各反応槽
における曝気空気量や硝化脱窒時間を、間接指標による
ことなく直接指標によって制御可能としたものである。
［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決するための手段を提供する
ものであって、排水を導入した生物反応槽混合液又は処
理水を微細濾過膜を通過させて浮遊固形物及びコロイド
物質を除去した後、自動アンモニア濃度計及び自動酸化
態窒素濃度計によって直接アンモニア濃度及び酸化態窒
素濃度並びにその経時変化を測定し、該測定値を変換し
て得られる信号によって曝気量・曝気時間・撹拌時間・
メタノール注入量等を制御することを特徴とする生物反
応槽の硝化及び脱窒素反応制御法を要旨とするものであ
る。
ものであって、排水を導入した生物反応槽混合液又は処
理水を微細濾過膜を通過させて浮遊固形物及びコロイド
物質を除去した後、自動アンモニア濃度計及び自動酸化
態窒素濃度計によって直接アンモニア濃度及び酸化態窒
素濃度並びにその経時変化を測定し、該測定値を変換し
て得られる信号によって曝気量・曝気時間・撹拌時間・
メタノール注入量等を制御することを特徴とする生物反
応槽の硝化及び脱窒素反応制御法を要旨とするものであ
る。
［作用］ 従来生物反応槽の硝化及び脱窒素反応制御に当たり、
間接指標であるDOまたはORPを使用せざるを得なかった
最大の原因は、アンモニア濃度や酸化態窒素濃度及びそ
の経時変化を直接測定することができなかったことによ
る。その理由は、生物反応槽内混合液の汚泥濃度が5000
〜15000PPM程度であって、アンモニア濃度計や酸化態窒
素濃度計を通過させると短時間で導入管の閉塞が生じた
り、微細浮遊固形物が障害になったりして計測不能に陥
るためである。
間接指標であるDOまたはORPを使用せざるを得なかった
最大の原因は、アンモニア濃度や酸化態窒素濃度及びそ
の経時変化を直接測定することができなかったことによ
る。その理由は、生物反応槽内混合液の汚泥濃度が5000
〜15000PPM程度であって、アンモニア濃度計や酸化態窒
素濃度計を通過させると短時間で導入管の閉塞が生じた
り、微細浮遊固形物が障害になったりして計測不能に陥
るためである。
本発明は、この点を巧みに解決したものであって、前
処理設備として知られる微細濾過膜（UF膜）を利用し、
濃度測定対象液を前記微細濾過膜を通過させることによ
って浮遊固形物及びコロイド物質を除去し、該対象液の
無機窒素濃度を直接測定可能とし、その測定値によって
所要の制御を行うようにしたものである。
処理設備として知られる微細濾過膜（UF膜）を利用し、
濃度測定対象液を前記微細濾過膜を通過させることによ
って浮遊固形物及びコロイド物質を除去し、該対象液の
無機窒素濃度を直接測定可能とし、その測定値によって
所要の制御を行うようにしたものである。
すなわち、硝化工程におけるアンモニア態窒素の濃度
及びその経時変化や、所定処理後の処理水のアンモニア
態窒素濃度及びその経時変化を直接把握でき、その測定
値を変換して得られる信号によって生物脱窒素反応を制
御することができる。アンモニア態窒素濃度が上昇する
ことは、硝化反応が不足であり、一般的には溶存酸素供
給量の低下が原因と判断されるため、アンモニア濃度が
一定値に達するまで曝気量を増加しまたは曝気時間を延
長することによって対処できる。
及びその経時変化や、所定処理後の処理水のアンモニア
態窒素濃度及びその経時変化を直接把握でき、その測定
値を変換して得られる信号によって生物脱窒素反応を制
御することができる。アンモニア態窒素濃度が上昇する
ことは、硝化反応が不足であり、一般的には溶存酸素供
給量の低下が原因と判断されるため、アンモニア濃度が
一定値に達するまで曝気量を増加しまたは曝気時間を延
長することによって対処できる。
また、脱窒素工程における酸化態窒素（硝酸及び亜硝
酸態）の濃度及びその経時変化や、所定処理後の処理水
の酸化態窒素濃度及びその経時変化を直接把握でき、そ
の測定値を変換して得られる信号によって、目的とする
処理値が得られるように生物脱窒素反応を制御すること
ができる。すなわち、還元的雰囲気における曝気風量の
減少や撹拌時間の増減または脱窒素反応時に水素供与体
として知られるメタノール等の注入量を調整することに
よって、酸化態窒素濃度が一定値に達するよう制御する
ことができる。
酸態）の濃度及びその経時変化や、所定処理後の処理水
の酸化態窒素濃度及びその経時変化を直接把握でき、そ
の測定値を変換して得られる信号によって、目的とする
処理値が得られるように生物脱窒素反応を制御すること
ができる。すなわち、還元的雰囲気における曝気風量の
減少や撹拌時間の増減または脱窒素反応時に水素供与体
として知られるメタノール等の注入量を調整することに
よって、酸化態窒素濃度が一定値に達するよう制御する
ことができる。
このように、生物脱窒素法において行われる硝化及び
脱窒素の２つの生物反応工程の何れにおいても、アンモ
ニア態及び酸化態窒素の濃度及びその経時変化を直接把
握できるから、その測定値を変換して得られる信号によ
って、目的とする脱窒効率が得られるように生物脱窒素
反応を制御することができ、分子状窒素濃度を一定値以
下に除去することができる。
脱窒素の２つの生物反応工程の何れにおいても、アンモ
ニア態及び酸化態窒素の濃度及びその経時変化を直接把
握できるから、その測定値を変換して得られる信号によ
って、目的とする脱窒効率が得られるように生物脱窒素
反応を制御することができ、分子状窒素濃度を一定値以
下に除去することができる。
［実施例］ 図面に本発明の実施の一例を示す。
図中１は生物反応槽であって、その槽内混合液はポン
プ２によって前処理設備である微細濾過膜（UF膜）３を
経て自動アンモニア濃度計４又は自動酸化態窒素濃度計
５に導かれる。
プ２によって前処理設備である微細濾過膜（UF膜）３を
経て自動アンモニア濃度計４又は自動酸化態窒素濃度計
５に導かれる。
生物反応槽１内の槽内混合液は、汚泥濃度が約5000〜
15000PPMであって、直接アンモニア濃度計４又は酸化態
窒素濃度計５に導くと、短時間のうちに閉塞が生じ測定
不能に陥るが、微細濾過膜３によって濾過され浮遊物
（SS）が除去され、浮遊物を全く含まない瀘液が生成さ
れ、この瀘液をアンモニア濃度計４又は酸化態窒素濃度
計５に導くことにより、生物反応槽１内の各無機窒素濃
度及びその経時変化が前記濃度計４（または５）によっ
て直接測定される。
15000PPMであって、直接アンモニア濃度計４又は酸化態
窒素濃度計５に導くと、短時間のうちに閉塞が生じ測定
不能に陥るが、微細濾過膜３によって濾過され浮遊物
（SS）が除去され、浮遊物を全く含まない瀘液が生成さ
れ、この瀘液をアンモニア濃度計４又は酸化態窒素濃度
計５に導くことにより、生物反応槽１内の各無機窒素濃
度及びその経時変化が前記濃度計４（または５）によっ
て直接測定される。
この測定値は、コントローラ６によって適切な制御信
号に変換されてブロワ7,タイマ８及び撹拌翼駆動用モー
タ９に投入され、曝気風量や曝気時間及び撹拌時間が前
記信号に従って変化する。
号に変換されてブロワ7,タイマ８及び撹拌翼駆動用モー
タ９に投入され、曝気風量や曝気時間及び撹拌時間が前
記信号に従って変化する。
この実施例においては、生物反応槽１内の混合液の無
機窒素濃度を測定する例を示したが、処理水の無機窒素
濃度を測定してフィードバックするようにしてもよい。
機窒素濃度を測定する例を示したが、処理水の無機窒素
濃度を測定してフィードバックするようにしてもよい。
なお、自動アンモニア濃度計4,自動酸化態窒素濃度計
５としては市販のものを利用するが、その定量範囲は共
に０〜100PPM程度であり、生物反応槽の処理水質レベル
を十分にカバーすることができる。
５としては市販のものを利用するが、その定量範囲は共
に０〜100PPM程度であり、生物反応槽の処理水質レベル
を十分にカバーすることができる。
［効果］ この発明によれば、生物学的脱窒素法において除去対
象である無機態窒素（アンモニア態および酸化態窒素）
を直接測定し、それを指標として制御を行うことができ
るので、DOまたはORPを指標とする従来法に比し遥かに
適切な制御が可能となる。
象である無機態窒素（アンモニア態および酸化態窒素）
を直接測定し、それを指標として制御を行うことができ
るので、DOまたはORPを指標とする従来法に比し遥かに
適切な制御が可能となる。
そのため、循環脱窒素法における第２反応槽が不要と
なり、また、間欠曝気法では通常行われている排水の間
欠投入が不要となって連続投入が可能となる等設備の簡
素化を図ることができ、管理も容易となる効果があるば
かりでなく、従来不可能とされていた生物反応槽内の無
機態窒素の各濃度を常時モニタリングすることができる
ので、状況の把握が容易であり、トラブル時の復旧も迅
速に行うことができる。
なり、また、間欠曝気法では通常行われている排水の間
欠投入が不要となって連続投入が可能となる等設備の簡
素化を図ることができ、管理も容易となる効果があるば
かりでなく、従来不可能とされていた生物反応槽内の無
機態窒素の各濃度を常時モニタリングすることができる
ので、状況の把握が容易であり、トラブル時の復旧も迅
速に行うことができる。
図面はこの発明の構成を示す系統図である。 1:生物反応槽 2:ポンプ 3:微細濾過膜 4:自動アンモニア濃度計 5:自動酸化態窒素濃度計 6:コントローラ 7:ブロワ 8:タイマ 9:モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡庭 良安 神奈川県平塚市夕陽ケ丘63―30 住友重 機械エンバイロテック株式会社平塚研究 所内 (56)参考文献 特開 昭55−121895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302996（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】排水を導入した生物反応槽混合液又は処理
水を微細濾過膜を通過させて浮遊固形物及びコロイド物
質を除去した後、自動アンモニア濃度計及び自動酸化態
窒素濃度計によって直接アンモニア濃度及び酸化態窒素
濃度並びにその経時変化を測定し、該測定値を変換して
得られる信号によって曝気量・曝気時間・撹拌時間・メ
タノール注入量等を制御することを特徴とする生物反応
槽の硝化及び脱窒素反応制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251753A JP2643478B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 生物脱窒素制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251753A JP2643478B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 生物脱窒素制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114597A JPH03114597A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2643478B2 true JP2643478B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17227412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1251753A Expired - Lifetime JP2643478B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 生物脱窒素制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643478B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4365512B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2009-11-18 | 株式会社東芝 | 下水処理システムおよび計測システム |
| KR100436043B1 (ko) * | 2001-11-20 | 2004-06-12 | (주)극동기모도 | 하폐수의 질소산화물의 제거방법 |
| FR2858609B1 (fr) * | 2003-08-04 | 2006-10-13 | Otv Sa | Procede et installation de traitement biologique des eaux par boues activees avec regulation de l'aeration |
| FR2871153B1 (fr) * | 2004-06-02 | 2006-08-11 | Otv Sa | Procede de traitement d'eaux a l'aide d'un reacteur biologique, dans lequel la vitesse d'air injecte dans le reacteur est regulee, et dispositif correspondant |
| JP4117274B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2008-07-16 | サーンエンジニアリング株式会社 | 活性汚泥方式排水処理方法及び活性汚泥方式排水処理装置 |
| JP5032164B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-09-26 | 株式会社東芝 | 下水処理システムおよび計測システム |
| JP5848823B2 (ja) * | 2012-06-06 | 2016-01-27 | 川崎重工業株式会社 | 水処理システム |
| JP2014018744A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Yachiyo Industry Co Ltd | 排水処理システム |
| JP6334897B2 (ja) * | 2013-11-20 | 2018-05-30 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 曝気撹拌システム |
| JP6373629B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2018-08-15 | 株式会社日立製作所 | 水処理監視制御システム及びそれを有する水処理システム並びに水処理方法 |
| JP7421453B2 (ja) * | 2020-09-15 | 2024-01-24 | 日立造船株式会社 | 硝化脱窒装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927240B2 (ja) * | 1979-03-12 | 1984-07-04 | 株式会社クボタ | アンモニア系窒素含有処理水の硝化処理装置 |
| JPS63302996A (ja) * | 1987-06-04 | 1988-12-09 | Ebara Infilco Co Ltd | 有機性汚水の処理方法 |
| JPS6458399A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | Toshiba Corp | Waste water nitrification/denitrification plant |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1251753A patent/JP2643478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03114597A (ja) | 1991-05-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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