JP3345874B2 - 包括固定化担体及びアンモニア含有廃水の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、包括固定化担体及びアンモニア
含有廃水の処理装置に係り、特に、処理速度が速く、有
機物を必要としないアンモニア含有廃水の処理装置及び
それに使用する担体に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水、し尿、産業廃水等の廃水中の窒素
は、湖沼、内湾などの閉鎖性水域における富栄養化現象
の原因とされている。従来、これらの廃水中から窒素成
分を除去する処理方法としては、微生物を利用した生物
学的な硝化・脱窒処理が行われており、代表例としては
活性汚泥循環変法がある。この処理方法は、独立栄養菌
である硝化細菌のアンモニア酸化能力を利用して、廃水
中のアンモニア性窒素を先ず好気性状態で亜硝酸や硝酸
に酸化し、その後、従属栄養細菌である脱窒細菌の働き
により、メタノール等の水素供与体を栄養源として亜硝
酸や硝酸を嫌気性状態で窒素に還元することにより廃水
から窒素を除去するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アンモニア含有廃水の処理方法は、硝化処理によりアン
モニア性窒素を酸化して生成される最終的な生成物であ
る亜硝酸態窒素、更に硝酸性窒素に変換してから窒素ガ
スに変換するために処理時間が長時間になるという欠点
がある。

【０００４】更に、脱窒処理において脱窒細菌の栄養源
である水素供与体としての例えばメタノールや水素等の
添加が必要となるため、処理コストが高くなるという欠
点がある。このように、活性汚泥循環変法に代表される
従来のアンモニア含有廃水の処理方法は、処理時間や処
理コストの点で満足できるものではなかった。

【０００５】本発明のこのような事情に鑑みてなされた
もので、処理時間と処理コストを低減することができ、
更には装置のコンパクト化を図ることのできるアンモニ
ア含有廃水の処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を解決
するために、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
で包括固定化した担体粒子と、硝化細菌との混合物を、
固定化材料濃度２５％以下で包括固定化して成ることを
特徴とする。また、本発明は前記目的を解決するため
に、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％で包括固
定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化材料濃度
２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子と、硝化
細菌との混合物を、固定化材料濃度２５％以下で包括固
定化して成ることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は前記目的を解決するため
に、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％で包括固
定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化材料濃度
２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子と、硝化
細菌を固定化材料濃度２５％以下で包括固定化した第３
の担体粒子との混合物を、固定化材料濃度２５％以下で
包括固定化して成ることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は前記目的を解決するため
に、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％で包括固
定化した担体粒子と、硝化細菌との混合物を、固定化材
料濃度２５％以下で包括固定化して成る包括固定化担体
と、アンモニア含有廃水とを接触させる反応槽と、前記
反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、を備えたことを
特徴とする。

【０００９】また、本発明は前記目的を解決するため
に、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％で包括固
定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化材料濃度
２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子と、硝化
細菌との混合物を固定化材料濃度２５％以下で包括固定
化して成る包括固定化担体と、アンモニア含有廃水とを
接触させる反応槽と、前記反応槽内にエアを曝気する曝
気手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、本発明は前記目的を解決するため
に、鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％で包括固
定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化材料濃度
２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子と、硝化
細菌を固定化材料濃度２５％以下で包括固定化した第３
の担体粒子との混合物を固定化材料濃度２５％以下で包
括固定化して成る包括固定化担体と、アンモニア含有廃
水とを接触させる反応槽と、前記反応槽内にエアを曝気
する曝気手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、本発明の包括固定化担体
は、包括される硝化細菌、鉄酸化細菌、脱窒細菌の種類
により固定化材料濃度を変えて酸素透過係数を変えると
共に、二重包括構造をとることにより、好気細菌である
硝化細菌と、微好気細菌である鉄酸化細菌と、嫌気細菌
である脱窒細菌を１つの担体に包含することができるよ
うにした。

【００１２】また、本発明のアンモニア含有廃水の処理
装置によれば、アンモニア含有廃水と、本発明の包括固
定化担体を反応槽内で接触させて、曝気装置からエアを
反応槽内に曝気するようにしたので、アンモニア性窒素
が酸化される中間生成物であるヒドロキシルアミンの段
階で窒素ガスに変換させる好気脱窒を行うことができ
る。また、包括固定化担体に脱窒細菌を含有する場合に
は、廃水中に残存する亜硝酸態窒素や硝酸態窒素も除去
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る包括固定化担体及びアンモニア含有廃水の処理装置の
好ましい実施の形態について詳説する。本発明の実施の
形態を説明する前に、先ず本発明の理論的根拠について
説明する。

【００１４】即ち、本発明の発明者等は、アンモニア含
有廃水と、硝化細菌と鉄酸化細菌との混成細菌を包括固
定した包括固定化担体とを好気性条件下で接触させるこ
とにより、（１）式に示すように、アンモニア性窒素
（ＮＨ₄ - Ｎ）の最終的な酸化生成物である亜硝酸態窒
素（ＮＯ₂ - Ｎ）や硝酸態窒素（ＮＯ₃ - Ｎ）に酸化さ
れる前の中間生成物であるヒドロキシルアミン（ＮＨ₂
ＯＨ）の段階で窒素ガス（Ｎ₂ ）に酸化させる好気的な
脱窒反応が生じることを見い出した。

【００１５】ＮＨ₄ →ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂ …（１） 即ち、硝化細菌がアンモニア性窒素をヒドロキシルアミ
ンに酸化し、鉄酸化細菌がヒドロキシルアミンを窒素ガ
スに酸化し、どちらも好気性条件下で反応が行われる。
更に、発明者等は、好気細菌である硝化細菌と微好気細
菌である鉄酸化細菌とを固定化材料に包括固定化する際
の固定化材料濃度が、硝化細菌と鉄酸化細菌の両方を効
率的には働かせる重要な因子であり、（１）の反応を促
進させることを見い出した。更には、好気細菌である硝
化細菌、微好気細菌である鉄酸化細菌、嫌気細菌である
脱窒細菌を包括固定化する固定化材料濃度を変えること
により、これら性質の異なる細菌を１つの担体に包含さ
せることができることを見いだした。

【００１６】図１は、硝化細菌、鉄酸化細菌、脱窒細菌
をそれぞれ固定化材料に包括固定化する際の固定化材料
濃度と細菌保持量との関係、及び固定化材料濃度と酸素
透過係数との関係を示したものである。図１において、
曲線Ｄｋは固定化材料濃度と酸素透過係数の関係を示
す。また、曲線Ａは硝化細菌での固定化材料濃度と細菌
保持量との関係を示し、曲線Ｂは鉄酸化細菌での固定化
材料濃度と細菌保持量との関係を示し、曲線Ｃは脱窒細
菌での固定化材料濃度と細菌保持量との関係を示す。

【００１７】図１の結果から分かるように固定化材料濃
度が増加すると酸素の透過性が悪くなり、酸素透過係数
Ｄｋは低下する。そして、曲線Ａと曲線Ｄｋから分かる
ように、硝化細菌は好気性の細菌であるためＤｋが高い
領域で細菌保持量が大となり、硝化細菌の細菌保持量を
大きく維持するには担体の固定化材料濃度が２５％以
下、更に好ましくは１８％以下が良い。

【００１８】また、曲線Ｂと曲線Ｄｋから分かるよう
に、ヒドロキシルアミンを窒素ガスに酸化する鉄酸化細
菌はＤｋが微好気性の範囲で細菌保持量が大となり、鉄
酸化細菌の細菌保持量を大きく維持するには担体の固定
化材料濃度が１５〜３５％が良く、更に好ましくは２０
〜３０％が良い。また、曲線Ｃと曲線Ｄｋから分かるよ
うに、脱窒細菌は嫌気性の細菌であるためＤｋが低い領
域で細菌保持量が大となり、脱窒細菌の細菌保持量を大
きく維持するには担体の固定化材料濃度を２５〜４５
％、好ましくは３０〜４０％が良い。

【００１９】そして、本発明の包括固定化担体は、硝化
細菌、硝化細菌と鉄酸化細菌の混成細菌、脱窒細菌の反
応にそれぞれ必要な好気条件、微好気条件、嫌気条件
を、各細菌を包括固定化する際の固定化材料濃度を変え
て酸素透過係数を変えることにより形成し、１つの担体
に硝化と好気脱窒、或いは硝化と好気脱窒と嫌気脱窒の
複数の機能を備えることができるように包括固定化担体
を構成したものでるり、具体的には以下の通りである。

【００２０】図２は、本発明の包括固定化担体を模式図
的に示した断面図である。図２に示すように、本発明の
包括固定化担体は、鉄酸化細菌１０を濃度が１５〜３５
％の第１の固定化材料１２で包括固定化した担体粒子１
４と、硝化細菌１６との混合物を、濃度が２５％以下の
第２の固定化材料１８で包括固定化して構成される（以
下、包括固定化担体Ａという）。第１、第２の固定化材
料１２、１８は、材質を同じにしても良く、違えてもよ
い。

【００２１】尚、包括固定化担体の固定化材料として
は、ポリエチレングリコール、ポリビニールアルコー
ル、アクリルアミド、ポリビニルホルマール等をゲル化
した高分子ゲルを使用することができる。また、図３
は、本発明の包括固定化担体の別の態様を模式図的に示
した断面図ある。

【００２２】図３に示すように、本発明の包括固定化担
体は、鉄酸化細菌１０を濃度が１５〜３５％の第１の固
定化材料１２で包括固定化した第１の担体粒子１４と、
脱窒細菌２０を濃度が２５〜４５％の第２の固定化材料
２２で包括固定化した第２の担体粒子２４と、硝化細菌
１６との混合物を、濃度が２５％以下の第３の固定化材
料１８で包括固定化して構成される（以下、包括固定化
担体Ｂという）。第１、第２、第３の固定化材料１２、
２２、１８は、材質を同じにしても良く、違えてもよ
い。

【００２３】また、図４は、本発明の包括固定化担体の
更に別の態様を模式図的に示した断面図ある。図４に示
すように、本発明の包括固定化担体は、鉄酸化細菌１０
を濃度が１５〜３５％の第１の固定化材料１２で包括固
定化した第１の担体粒子１４と、脱窒細菌２０を濃度が
２５〜４５％の第２の固定化材料２２で包括固定化した
第２の担体粒子２４と、硝化細菌１６を濃度が２５％以
下の第３の固定化材料１８で包括固定化した第３の担体
粒子２６との混合物を、濃度が２５％以下の第４の固定
化材料１８で包括固定化して構成される（以下、包括固
定化担体Ｃという）。第１、第２、第３、第４の固定化
材料、１２、２２、１８、１８は、材質を同じにしても
良く、違えてもよい。

【００２４】上記した本発明の包括固定化担体Ａ、Ｂ、
Ｃは、キュービック状或いは球状、その他の形状に形成
され、担体Ａ、Ｂ、Ｃ中に包含される担体粒子１４、２
４、２６は担体内に高密度で分散させるために２ｍｍ以
下にすることが好ましい。次に、図５により、上記した
本発明の包括固定化担体を用いて構成したアンモニア含
有廃水の処理装置３０について説明する。

【００２５】処理装置３０は、原水供給管３２と、本発
明の包括固定化担体が収納された反応槽３４と、反応槽
３４内の底部に設けられた曝気装置３６と、反応槽３４
の処理水排出口に設けられた担体流出防止用のスクリー
ン３８と、処理水配管４０とで構成される。そして、ア
ンモニア含有廃水と、包括固定化担体とが反応槽内で接
触されると共に、曝気装置からエアが反応槽内に曝気さ
れる。

【００２６】本発明の包括固定化担体Ａを用いた処理装
置３０によれば、ＮＨ₄ →ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂ の反応経路
による好気脱窒を行うと共に、硝化細菌と鉄酸化細菌と
の固定化材料濃度を変えて酸素透過係数を変えることに
より、硝化細菌と鉄酸化細菌とに反応に必要な酸素量が
適切に取り込まれるようにした。これにより、アンモニ
ア性窒素を最終的な酸化生成物である亜硝酸態窒素や硝
酸態窒素にする必要がないので、処理時間を短縮するこ
とができると共に、脱窒細菌による脱窒処理を行わない
ので水素供与体としての有機物を必要としない。

【００２７】更には、包括固定化担体Ａでは、図２に示
す通り、鉄酸化細菌１０を包括固定化した担体粒子１４
と、硝化細菌１６との混合物を、更に固定化材料１８で
包括固定化する、所謂、二重包括構造をとることによ
り、反応において適切な酸素量の異なる硝化細菌と鉄酸
化細菌とを１つの包括固定化担体Ａに包含することがで
きるようにした。これにより、１つの包括固定化担体Ａ
に硝化と好気脱窒の複数の機能を備えることができるの
で、１つの反応槽３４内で硝化処理と好気脱窒処理を行
うことができる。従って、装置のコンパクト化を図るこ
とができる。

【００２８】本発明の包括固定化担体Ｂ又はＣを用いた
処理装置によれば、硝化細菌と鉄酸化細菌によりＮＨ₄
→ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂ の反応経路による好気脱窒を行うと
共に、廃水中に残存する亜硝酸態窒素や硝酸態窒素を脱
窒細菌により嫌気脱窒を行うことができる。また、包括
固定化担体Ｂ又はＣの場合にも、二重包括構造をとるこ
とにより、反応において好気細菌である硝化細菌及び鉄
酸化細菌と、嫌気細菌である脱窒細菌を１つの担体とし
て形成し、１つの包括固定化担体Ｂ又はＣに硝化と好気
脱窒と嫌気脱窒の３つの機能を備えることができる。こ
れにより、１つの反応槽３４内で硝化処理、好気脱窒処
理及び嫌気脱窒処理を行うことができる。従って、装置
のコンパクト化を図ることができる。また、廃水中のア
ンモニア性窒素のほとんどは好気脱窒により除去される
ので、脱窒細菌の栄養源としてメタノール等の添加を微
量に抑えることができる。

【００２９】また、包括固定化担体Ｃは、硝化細菌、鉄
酸化細菌、脱窒細菌の全てを二重包括構造にしたので、
硝化細菌が二重包括構造を有しない包括固定化担体Ｂよ
りも窒素除去率が高くなる。これは、全ての細菌を二重
包括構造にすることにより、担体粒子内で反応が完結し
易くなるためと推察される。図６は、本発明のアンモニ
ア含有廃水の処理装置の別の態様である。

【００３０】図６に示す処理装置５０は、図５に示した
処理装置３０のように包括固定化担体を反応槽内に浮遊
させるタイプではなく、筒状のケーシング内に本発明の
包括固定化担体を充填して固定ろ床５１を形成したもの
である。即ち、ケーシング５２内の下部に包括固定化担
体を保持するスクリーン５４を設け、スクリーン５４上
のケーシング５２内全体に包括固定化担体を充満させ
る。アンモニア含有廃水は、原水供給管５６を介してケ
ーシング５２の上端からケーシング５２内に供給される
と共に、原水供給管５６内にはエア押込装置５８からエ
アが押し込まれる。そして、ケーシング５２内で処理さ
れた処理水は処理水配管６０を介して抜き出される。

【００３１】図６に示した処理装置５０の場合にも図５
の処理装置３０と同様の効果を得ることができると共
に、廃水中の固形物を固定ろ床５１で濾過することがで
きる。更には、包括固定化担体で形成された固定ろ床５
１は、包括固定化担体を浮遊させる場合に比べて廃水中
に微量残存する亜硝酸態窒素や硝酸態窒素の除去率を向
上させることができる。

【００３２】図７は、本発明のアンモニア含有廃水の処
理装置の更に別の態様である。尚、図６で説明したと同
様の部材、装置は同符号を付すと共に説明は省略する。
図７の処理装置７０は、ケーシング５２内に前記固定ろ
床５１と活性炭層７２とを設け、ケーシング５２内に供
給されたアンモニア含有廃水が固定ろ床５１を処理され
た後、活性炭層７２を通過するようにしたものである。

【００３３】図７の処理装置７０によれば、活性炭層７
２を設けたことにより、廃水中の色素、臭い成分等の微
量不純物も除去することができるので、浄水の製造に適
している。

【００３４】

【実施例】 （実施例１）実施例１は、図５に示した反応槽に包括固
定化担体Ａを収納し、曝気装置から反応槽にエアを曝気
した場合である。比較例として担体中に鉄酸化細菌を有
しない従来の包括固定化担体を曝気槽に収納し、曝気装
置から曝気槽にエアを曝気した場合について行った。

【００３５】表１は、実施例１の反応槽に投入した包括
固定化担体、及び比較例で曝気槽に投入した包括固定化
担体の組成である。

【００３６】

【表１】 （表１）担体の組成 但し、固定化材料〔ＰＥＧ〕とは、硝化細菌と、鉄酸化
細菌の担体粒子の混合物を包括固定する固定化材料であ
る。また、鉄酸化細菌の担体粒子は、鉄酸化細菌数１０
⁵ （cells/ml）を濃度が２０％のＰＥＧ（ポリエチレン
グリコール）で包括固定した粒径１ｍｍの粒子である。

【００３７】表２は、原水のアンモニア濃度及び運転条
件である。但し、原水は、有機物を含まない無機合成廃
水を用いた。

【００３８】

【表２】 （表２）原水及び運転条件 その結果、比較例の処理水の水質は、ＮＨ₄-Ｎ濃度１mg
／l 以下、ＮＨ₂ ＯＨ濃度１mg／l 以下、ＮＯ₂-Ｎ濃度
１mg／l 以下、ＮＯ₃-Ｎ濃度９〜１０mg／l であった。
この結果から分かるように、担体中に鉄酸化細菌を有し
ないために好気的な脱窒反応は全く進行していなかっ
た。従って、廃水の総窒素濃度を低減することはできな
かった。

【００３９】これに対し、実施例１の処理水の水質は、
ＮＨ₄-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＨ₂ＯＨ濃度１mg／l 以
下、ＮＯ₂-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＯ₃-Ｎ濃度１mg／l
以下であり、総窒素濃度でも２mg／l 以下であった。こ
こで、原水のＮＨ₄-Ｎ濃度と処理水の総窒素濃度の差が
ＮＨ₄ →ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂ の反応経路を経て除去された
窒素の量と言える。従って、原水ＮＨ₄-Ｎ濃度１０mg／
l から処理水の総窒素濃度２mg／l （ＮＨ₄-Ｎ濃度、Ｎ
Ｏ₃-Ｎ濃度、ＮＨ₂ ＯＨ濃度及びＮＯ₃-Ｎ濃度の合計）
以下を引いた８mg／l 以上がＮＨ₄ →ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂
の反応経路により好気的に脱窒されたことになり、窒素
除去率は８０％以上であった。このことから硝化細菌と
鉄酸化細菌とによる好気的な脱窒が行われていることが
立証された。また、この好気的な脱窒には、従来の嫌気
的な脱窒に必須なメタノール等の水素供与体を必要とし
ないことも立証された。 （実施例２）実施例２は、図５に示した反応槽に包括固
定化担体Ｂを収納し、曝気装置からエアを曝気した場合
である。

【００４０】表３は、反応槽に投入した包括固定化担体
Ｂの組成である。

【００４１】

【表３】 （表３）担体の組成 但し、固定化材料〔ＰＥＧ〕とは、硝化細菌と、鉄酸化
細菌の担体粒子と、脱窒細菌の担体粒子との混合物を包
括固定する固定化材料である。鉄酸化細菌の担体粒子
は、鉄酸化細菌数１０⁵ （cells/ml）を濃度が２０％の
ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）で包括固定した粒径
１ｍｍの粒子である。脱窒細菌の担体粒子は、鉄酸化細
菌数１０⁷ （cells/ml）を濃度が２５％のＰＥＧ（ポリ
エチレングリコール）で包括固定した粒径１ｍｍの粒子
である。

【００４２】また、試験に供した原水及び運転条件は、
実施例１と同様である。その結果、実施例２の処理水の
水質は、ＮＨ₄-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＨ₂ ＯＨ濃度１
mg／l 以下、ＮＯ₂-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＯ₃-Ｎ濃度
１mg／l 以下で総窒素濃度でも１．６mg／l 以下であっ
た。従って、原水ＮＨ₄-Ｎ濃度１０mg／l から処理水の
総窒素濃度１．６mg／l 以下を引いた８．４mg／l 以上
が除去されたことになり、窒素除去率は８４％以上にな
った。

【００４３】また、廃水中のアンモニア性窒素は、ほと
んどが好気脱窒により除去されるので、嫌気脱窒を行っ
て亜硝酸態窒素や硝酸態窒素を除去する脱窒細菌に必要
な栄養源も微量で良いことがわかった。 （実施例３）実施例３は、図５に示した反応槽に包括固
定化担体Ｃを収納し、曝気装置から反応槽内にエアを曝
気した場合である。

【００４４】表４は、反応槽に投入した包括固定化担体
Ｂの組成である。

【００４５】

【表４】 （表４）担体の組成 但し、固定化材料〔ＰＥＧ〕とは、硝化細菌の担体粒子
と鉄酸化細菌の担体粒子と脱窒細菌の担体粒子との混合
物を包括固定する固定化材料である。硝化細菌の担体粒
子は、硝化細菌１０⁷ （cells/ml）を濃度が１０％のＰ
ＥＧ（ポリエチレングリコール）で包括固定した粒径１
ｍｍの粒子である。鉄酸化細菌の担体粒子は、鉄酸化細
菌数１０⁵ （cells/ml）を濃度が２０％のＰＥＧで包括
固定した粒径１ｍｍの粒子である。脱窒細菌の担体粒子
は、鉄酸化細菌数１０⁷ （cells/ml）を濃度が２５％の
ＰＥＧで包括固定した粒径１ｍｍの粒子である。

【００４６】また、試験に供した原水及び運転条件は、
実施例１と同様である。その結果、実施例３の処理水の
水質は、ＮＨ₄-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＨ₂ ＯＨ濃度１
mg／l 以下、ＮＯ₂-Ｎ濃度１mg／l 以下、ＮＯ₃-Ｎ濃度
１mg／l 以下で総窒素濃度でも１．２mg／l 以下であっ
た。従って、原水ＮＨ₄-Ｎ濃度１０mg／l から処理水の
総窒素濃度１．２mg／l 以下を引いた８．８mg／l 以上
が除去されたことになり、窒素除去率は８８％以上にな
った。

【００４７】実施例３が、実施例２に比べて窒素除去率
が高くなった理由としては、前述したように、硝化細
菌、鉄酸化細菌、脱窒細菌の全てを担体粒子としたの
で、担体粒子内で反応が完結し易くなったためと考えら
れる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の包括固定
化担体及びアンモニア含有廃水の処理装置によれば、廃
水中のアンモニア性窒素をＮＨ₄ →ＮＨ₂ ＯＨ→Ｎ₂ の
反応経路により窒素ガスに変換することができるので、
処理時間を短縮することができる。また、水素供与体と
しての高価なメタノール等を必要としないか、必要とし
も微量ですむので、処理コストを大幅に低減できる。

【００４９】更には、包括固定化担体は、包括される硝
化細菌、鉄酸化細菌、脱窒細菌により固定化材料濃度を
変えて酸素透過係数を変えると共に、二重包括構造をと
ることにより、好気細菌である硝化細菌と、微好気細菌
である鉄酸化細菌と、嫌気細菌である脱窒細菌を１つの
担体に包含することができる。これにより、１つの包括
固定化担体に硝化と好気脱窒と嫌気脱窒の複数の機能を
備えることができるので、１つの反応槽内で硝化処理と
好気脱窒処理と嫌気脱窒を行うことができる。従って、
装置のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、硝化細菌、鉄酸化細菌、脱窒細菌をそ
れぞれ固定化材料に包括固定化する際の固定化材料濃度
と細菌保持量との関係、及び固定化材料濃度と酸素透過
係数との関係を示した図である。

【図２】図２は、本発明の包括固定化担体を模式図的に
示した断面図

【図３】図３は、本発明の包括固定化担体の別の態様を
模式図的に示した断面図

【図４】図４は、本発明の包括固定化担体の更に別の態
様を模式図的に示した断面図

【図５】図５は、本発明のアンモニア含有廃水の処理装
置を示した断面図

【図６】図６は、本発明のアンモニア含有廃水の処理装
置の別の態様を示した断面図

【図７】図７は、本発明のアンモニア含有廃水の処理装
置の更に別の態様を示した断面図

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ…包括固定化担体 １０…鉄酸化細菌 １２、１８、２２…固定化材料 １４…鉄酸化細菌を包括固定した担体粒子 １６…硝化細菌 ２０…脱窒細菌 ２４…脱窒細菌を包括固定した担体粒子 ２６…硝化細菌を包括固定した担体粒子 ３０…アンモニア含有廃水の処理装置 ３２…原水供給管 ３４…反応槽 ３６…曝気装置 ３８…スクリーン ４０…処理水配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 多佳子 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−165981（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−230292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101000（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207895（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/34 C02F 3/34 101

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した担体粒子と、硝化細菌との混合物を、
   固定化材料濃度２５％以下で包括固定化して成ることを
   特徴とする包括固定化担体。
2. 【請求項２】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化
   材料濃度２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子
   と、硝化細菌との混合物を、固定化材料濃度２５％以下
   で包括固定化して成ることを特徴とする包括固定化担
   体。
3. 【請求項３】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化
   材料濃度２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子
   と、硝化細菌を固定化材料濃度２５％以下で包括固定化
   した第３の担体粒子との混合物を、固定化材料濃度２５
   ％以下で包括固定化して成ることを特徴とする包括固定
   化担体。
4. 【請求項４】前記担体粒子の粒径は２ｍｍ以下であるこ
   とを特徴とする請求項１、２又は３の包括固定化担体。
5. 【請求項５】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した担体粒子と硝化細菌との混合物を固定
   化材料濃度２５％以下で包括固定化して成る包括固定化
   担体と、アンモニア含有廃水とを接触させる反応槽と、 前記反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、 を備えたことを特徴とするアンモニア含有廃水の処理装
   置。
6. 【請求項６】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化
   材料濃度２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子
   と、硝化細菌との混合物を固定化材料濃度２５％以下で
   包括固定化して成る包括固定化担体と、アンモニア含有
   廃水と、を接触させる反応槽と、 前記反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、 を備えたことを特徴とするアンモニア含有廃水の処理装
   置。
7. 【請求項７】鉄酸化細菌を固定化材料濃度１５〜３５％
   で包括固定化した第１の担体粒子と、脱窒細菌を固定化
   材料濃度２５〜４５％で包括固定化した第２の担体粒子
   と、硝化細菌を固定化材料濃度２５％以下で包括固定化
   した第３の担体粒子との混合物を固定化材料濃度２５％
   以下で包括固定化して成る包括固定化担体と、アンモニ
   ア含有廃水とを接触させる反応槽と、 前記反応槽内にエアを曝気する曝気手段と、 を備えたことを特徴とするアンモニア含有廃水の処理装
   置。