JP3246262B2 - 水処理装置 - Google Patents

水処理装置

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JP3246262B2
JP3246262B2 JP8198995A JP8198995A JP3246262B2 JP 3246262 B2 JP3246262 B2 JP 3246262B2 JP 8198995 A JP8198995 A JP 8198995A JP 8198995 A JP8198995 A JP 8198995A JP 3246262 B2 JP3246262 B2 JP 3246262B2
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岩大 中西
秀樹 岩部
達弘 石原
洋一郎 広瀬
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    • 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

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (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、窒素除去を必要とする
廃水に対し、生物処理を用いて窒素除去を行う水処理装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】廃水の処理方法として、活性汚泥法、接
触曝気法、回転円板法等が知られているが、例えば廃棄
物の埋立地から出る廃水のように、水量、水質の変動が
大きい廃水の場合、活性汚泥法により窒素除去を行う
と、返送汚泥等によるMLSSの管理が難しく、また汚
泥分離のための沈澱池が必要となる。
【0003】そのため、一般には、返送汚泥をなくすた
め生物膜法である接触曝気法や回転円板法が採用されて
おり、その代表的な例としては、図3に示すように、散
気装置14を設けた好気槽1と嫌気槽2にそれぞれ充填材
を保持した固定床15を形成した方式のものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来方式
では、大型の好気槽を必要とする。そのため、近年の用
地不足に対応して、よりコンパクトな施設を目的とした
方式のものが要望されるようになってきた。
【0005】本発明は、上記の従来方式における問題を
解決し、維持管理が容易でしかもコンパクトな施設で、
廃水中の窒素除去を効率よく行うことのできる水処理装
置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成について、実施例の図面を参照して説
明すると、本発明は、窒素除去を必要とする廃水を流入
して、好気条件下で生物学的に硝化処理する好気槽1
と、該好気槽1から移送された被処理水を嫌気条件下で
生物学的に脱窒処理する嫌気槽2とで構成されており、
上記好気槽1には、硝化菌を結合固定化する担体4が投
入されているとともに、酸素含有ガスを供給しかつ槽内
循環流を生起する散気装置7が設けられ、また、嫌気槽
2には、脱窒菌を固定する充填材を保持した固定床10が
設けられているとともに、槽内被処理水を循環させる手
段12,13が設けられていることを特徴とするものであ
る。
【0007】
【作用】流入管5より好気槽1に流入した被処理水は、
散気装置7より吐出された酸素含有ガスにより流動状態
となり、下降流路aから上昇流路bへと繰返し循環し、
同じく流動している担体4と接触し、その際、担体4に
高密度に固定された硝化菌により、被処理水に含まれる
アンモニア性窒素が酸化され、硝酸性及び亜硝酸性窒素
になる。
【0008】 2NH4 ++3O2 →2NO2 -+2H2 O+4H+ 2NO2 +O2 →2NO3 -
【0009】酸化処理された被処理水は好気槽1より流
出するが、担体4は流出防止板9aにより流出が阻止さ
れる。流出した被処理水は、移送管6により嫌気槽の下
部に流入する。
【0010】嫌気槽2に流入した被処理水は、固定床10
の充填材と接触しながら上部へと流動する。また、嫌気
槽2では、循環管路12のポンプ13により、被処理水は、
嫌気槽2上部より引き抜かれて同下部に供給され、循環
することにより、充填材との接触が増大する。それで、
被処理水中に含まれる硝酸性及び亜硝酸性窒素は、充填
材の表面に高密度に固定された脱窒菌と接触することに
より、N2 ガスにまで還元され、処理される。
【0011】 2NO2 -+6H→N2 ↑+2H2 O+2OH- 2NO3 -+10H→N2 ↑+4H2 O+2OH-
【0012】嫌気槽2で還元処理され窒素を除去された
水は、嫌気槽2の上部より排出管11を経て次の工程に流
出されることになる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例を示す水処理
装置で、被処理水を導入して好気条件下で生物学的に処
理する好気槽1と、好気槽1から移送される被処理水
を、嫌気条件下で生物学的に処理する嫌気槽2とで構成
されている。
【0014】好気槽1は、その中央部に所要長さの仕切
板3が垂設され、下降用の流路aと上昇用の流路bと上
下の連通路c,cとによる循環系路が形成されており、
槽内には硝化菌を結合固定化する担体4が投入されてい
る。そして、好気槽1の一側上部、すなわち下降流路a
の上部には被処理水の流入管5が、同じく、他側上部す
なわち上昇流路bの上部には、槽内の被処理水を次の嫌
気槽2に送り込む移送管6が設けられている。
【0015】また、上昇流路bの底部には、酸素含有ガ
ス(空気等)を槽内に供給しかつ槽内循環流を生起する
散気装置7が槽外のブロワー8に接続して設けられてい
るとともに、上昇流路bの上部には、ウエッジワイヤ等
の担体流出防止板9aが、下降流路aの下部には担体誘
導板9bが、それぞれ傾斜して設けられている。
【0016】担体4は、例えば親水性のあるセルロース
繊維等により多孔質のものに形成され、粒径が2〜6m
m、比重が1.03程度のものが使用される。硝化菌を主体
とした微生物は、担体の外部表面及び気孔表面に結合固
定化される。
【0017】嫌気槽2は、内部に脱窒菌を固定する、例
えばプラスチック等を任意の大きさ、形状に形成した充
填材を保持した固定床10が設けられ、固定床10の下方部
には、好気槽1よりの移送管6が接続され、固定床10の
上方部よりは、槽内の被処理水を流出させる排出管11が
設けられている。また、嫌気槽2の上部から下部を結ん
で、循環管路12が設けられており、ポンプ13により、槽
内の被処理水を下から上へと循環させるようになってい
る。
【0018】上記構成の装置では、被処理水はまず流入
管5より好気槽1の一側上部に流入する。槽内の被処理
水は散気装置7よりの酸素含有ガスの供給により下降流
路aから上昇流路へと循環し、それにともなって担体4
も同様に循環される。それにより、被処理水は、好気条
件下において、担体に結合した硝化菌により生物学的に
処理され、被処理水中のアンモニア性窒素は酸化して硝
酸性及び亜硝酸性窒素となる。酸化処理された被処理水
は、オーバーフローして移送管6より嫌気槽2の下部に
流入される。
【0019】嫌気槽2の下部に流入した被処理水は、固
定床10の充填材と接触しながら上昇し、循環管路12によ
り嫌気槽2の上部より引き抜かれ、嫌気槽2の下部に供
給されて循環し、充填材との接触機会が増大される。被
処理水中に含まれる硝酸性及び亜硝酸性窒素は、充填材
の表面に高密度に固定された脱窒菌と接触すること及び
槽内の有機炭素源によりN2 ガスにまで還元処理され
る。還元処理され窒素を除去された水は、オーバーフロ
ーして排出管11より次の工程に流出される。
【0020】図2は、本発明における好気槽1の他の実
施例を示したものである。この実施例では、図1の実施
例における仕切板3が除外され、好気槽1は単純化され
た構造となっており、槽底部には、槽外のブロワー8に
接続された散気装置7が設けられ、また、上部の一側に
は被処理水の流入管5が、同他側には槽内の被処理水を
嫌気槽2に送り込む移送管6が設けられている。そし
て、移送管6の設けられた上部の片隅部には、担体流止
防止板9aが設けられ、槽内には上記同様の担体4が投
入されている。
【0021】上記好気槽1内の被処理水と担体4は、散
気装置7よりの酸素含有ガスの供給によって、循環流動
し、被処理水は硝化処理され、処理された水は移送管6
より嫌気槽2の下部に送られることになる。
【0022】好気槽に担体を用い嫌気槽に充填材を用い
た図1に示す本発明方式と、好気槽と嫌気槽に充填材を
用いた図3に示す従来の方式との比較試験(窒素除去試
験)を行った。その試験の条件を表1に、試験の結果を
表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表2の試験結果をもとに、本発明方式と従
来方式における好気槽と嫌気槽の水槽容量の比較をする
と表3に示すとおりになる。表3の数値は、従来方式の
好気槽容量を100 として、それを基準にその他の方式の
水槽容量の値を算出した。
【0026】
【表3】
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、好
気槽と嫌気槽とを備え、好気槽内においては親水性を有
する多孔質の担体が投入されるため、担体表面から内部
に向けて連通する気孔に微生物と被処理水が容易に入り
込み、硝化菌を主体とした微生物が担体表面及び気孔表
面に高密度に固定化されるとともに、循環流によって被
処理水と担体との接触が増大して、硝化処理能力が増大
される。そのため、好気槽の容量の縮小や滞留時間の短
縮が図れる。
【0028】また、嫌気槽内においては、充填材による
固定床が形成されているとともに、被処理水の循環が行
われるため、充填材に固定された微生物と被処理水との
接触面積及び接触時間が大となり、高密度に微生物が固
定されるとともに、脱窒処理能力が増大される。そのた
め、嫌気槽の容量の縮小や滞留時間の短縮が図られる。
【0029】その結果、生物処理によって窒素除去を行
うようにした水処理装置の容量をコンパクト化すること
ができることになり、また、微生物を担体及び充填材に
固定することにより、従来困難であった活性汚泥の管理
を省略でき、維持管理の容易な装置とすることができる
ようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。
【図2】同好気槽の他の実施例を示す概略構成図であ
る。
【図3】従来方式による装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 好気槽 2 嫌気槽 3 仕切板 4 担体 5 流入管 6 移送管 7 散気装置 9a 担体流出防止板 10 固定床 11 排出管 12 循環管路
フロントページの続き (72)発明者 広瀬 洋一郎 東京都中央区日本橋室町3−1−3 株 式会社クボタ 東京本社内 (56)参考文献 特開 平2−35994(JP,A) 特開 昭61−25697(JP,A) 特開 平7−8982(JP,A) 実開 昭53−134551(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/02 - 3/10 C02F 3/34 101 C02F 3/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素除去を必要とする廃水を流入して、
    好気条件下で生物学的に硝化処理する好気槽と、該好気
    槽から移送された被処理水を嫌気条件下で生物学的に脱
    窒処理する嫌気槽とで構成されており、上記好気槽に
    は、硝化菌を結合固定化する担体が投入されているとと
    もに、酸素含有ガスを供給しかつ槽内循環流を生起する
    散気装置が設けられ、また、嫌気槽には、脱窒菌を固定
    する、プラスチック等の任意の大きさ、形状に形成した
    充填材を保持した固定床が設けられているとともに、槽
    内被処理水を循環させる手段が設けられていることを特
    徴とする、水処理装置。
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