JP3374386B2 - 廃水の窒素除去方法及び装置 - Google Patents
廃水の窒素除去方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃水の窒素除去方法
及び装置に係り、特に、高濃度のアンモニア含有廃水を
高負荷で処理する場合の廃水中の窒素除去方法及び装置
に関する。
及び装置に係り、特に、高濃度のアンモニア含有廃水を
高負荷で処理する場合の廃水中の窒素除去方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水、し尿、産業廃水等の排水中に含ま
れるアンモニア窒素は、放流先の湖沼、内湾などの閉鎖
性水域における溶存酸素の低下や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
する窒素除去技術としては、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。この生物学的な硝化・脱窒処理
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する。その後、従属栄養細菌であ
る脱窒細菌の働により、排水中の有機物等を電子供与体
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。この活性汚
泥循環変法が適用される廃水は主にアンモニア態窒素濃
度の比較的低濃度な下水であり、放流水の窒素濃度を数
ｍｇ／ｌにまで低減することができる。
れるアンモニア窒素は、放流先の湖沼、内湾などの閉鎖
性水域における溶存酸素の低下や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
する窒素除去技術としては、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。この生物学的な硝化・脱窒処理
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する。その後、従属栄養細菌であ
る脱窒細菌の働により、排水中の有機物等を電子供与体
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。この活性汚
泥循環変法が適用される廃水は主にアンモニア態窒素濃
度の比較的低濃度な下水であり、放流水の窒素濃度を数
ｍｇ／ｌにまで低減することができる。
【０００３】しかし、例えば現像所廃水、化学工場廃
水、汚泥処理廃水等からの廃水のように、アンモニア態
窒素濃度が例えば４００ｍｇ／ｌから数千ｍｇ／ｌの高
濃度なアンモニア含有廃水は活性汚泥循環変法では低減
されにくく廃水処理に苦労している。先に、本発明の発
明者等は、硝化細菌の包括固定化担体を用いた多段槽型
の硝化処理により、アンモニア態窒素濃度が５００ｍｇ
／ｌの高濃度のアンモニア含有廃水を無希釈で高負荷運
転を行い、１０ｍｇ／ｌ程度まで低減できる方法を開発
した。
水、汚泥処理廃水等からの廃水のように、アンモニア態
窒素濃度が例えば４００ｍｇ／ｌから数千ｍｇ／ｌの高
濃度なアンモニア含有廃水は活性汚泥循環変法では低減
されにくく廃水処理に苦労している。先に、本発明の発
明者等は、硝化細菌の包括固定化担体を用いた多段槽型
の硝化処理により、アンモニア態窒素濃度が５００ｍｇ
／ｌの高濃度のアンモニア含有廃水を無希釈で高負荷運
転を行い、１０ｍｇ／ｌ程度まで低減できる方法を開発
した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、生物学的な
硝化処理において、硝化反応は好気的に行われ、通常Ｎ
Ｈ4 −Ｎ→（ＮＨ2 ＯＨ）→ＮＯ2 −Ｎ→ＮＯ3 −Ｎの
順に進行するが、微生物活動や運転条件の変化等によ
り、反応副生成物として亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）が生成さ
れる。特に、高濃度のアンモニア含有廃水を硝化処理し
た場合には、亜硝酸態窒素の生成が優先する亜硝酸型の
硝化反応が起こり易く、この亜硝酸型の硝化処理の場合
には亜酸化窒素の発生量が多くなる。
硝化処理において、硝化反応は好気的に行われ、通常Ｎ
Ｈ4 −Ｎ→（ＮＨ2 ＯＨ）→ＮＯ2 −Ｎ→ＮＯ3 −Ｎの
順に進行するが、微生物活動や運転条件の変化等によ
り、反応副生成物として亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）が生成さ
れる。特に、高濃度のアンモニア含有廃水を硝化処理し
た場合には、亜硝酸態窒素の生成が優先する亜硝酸型の
硝化反応が起こり易く、この亜硝酸型の硝化処理の場合
には亜酸化窒素の発生量が多くなる。
【０００５】近年、この亜酸化窒素は、二酸化炭素に次
ぐ温室効果ガスとして、更には成層圏オゾン層を破壊す
るオゾン層破壊ガスとして問題視されており、亜酸化窒
素の生成源の一つとして廃水処理施設が指摘されてい
る。このような背景から、廃水処理において亜酸化窒素
の発生を抑える必要があり、特に高濃度のアンモニア含
有廃水を処理する上での亜酸化窒素の問題を解決するこ
とが重要な課題となっている。
ぐ温室効果ガスとして、更には成層圏オゾン層を破壊す
るオゾン層破壊ガスとして問題視されており、亜酸化窒
素の生成源の一つとして廃水処理施設が指摘されてい
る。このような背景から、廃水処理において亜酸化窒素
の発生を抑える必要があり、特に高濃度のアンモニア含
有廃水を処理する上での亜酸化窒素の問題を解決するこ
とが重要な課題となっている。
【０００６】本発明のこのような事情に鑑みてなされた
もので、アンモニア含有廃水の硝化処理の反応副生成物
として生成される亜酸化窒素の発生を抑制すると共に、
発生した亜酸化窒素を速やかに除去することのできる廃
水の窒素除去方法及び装置を提供することを目的とす
る。
もので、アンモニア含有廃水の硝化処理の反応副生成物
として生成される亜酸化窒素の発生を抑制すると共に、
発生した亜酸化窒素を速やかに除去することのできる廃
水の窒素除去方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固定化
した担体とを好気性条件下で接触させる２段階の硝化処
理の間に、１段目の硝化処理で生成された硝化液を亜酸
化窒素分解菌を含有する汚泥と嫌気性条件下で接触させ
て前記硝化液中の亜酸化窒素を分解する亜酸化窒素分解
処理を行い、２段目の硝化処理後の固液分離で発生した
汚泥を前記亜酸化窒素分解処理に戻すことを特徴とす
る。
る為に、アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固定化
した担体とを好気性条件下で接触させる２段階の硝化処
理の間に、１段目の硝化処理で生成された硝化液を亜酸
化窒素分解菌を含有する汚泥と嫌気性条件下で接触させ
て前記硝化液中の亜酸化窒素を分解する亜酸化窒素分解
処理を行い、２段目の硝化処理後の固液分離で発生した
汚泥を前記亜酸化窒素分解処理に戻すことを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明は前記目的を達成する為に、
アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固定化した担体
とを好気性条件下で接触させる硝化槽を２段配設し、１
段目の硝化槽と２段目の硝化槽の間に、前記１段目の硝
化槽からの流出液と亜酸化窒素分解菌を含有する浮遊汚
泥とを嫌気性条件下で接触させる亜酸化窒素分解槽を配
設し、２段目の硝化槽からの流出液を固液分離した汚泥
を亜酸化窒素分解槽に返送する返送汚泥配管を設けたこ
とを特徴とする。
アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固定化した担体
とを好気性条件下で接触させる硝化槽を２段配設し、１
段目の硝化槽と２段目の硝化槽の間に、前記１段目の硝
化槽からの流出液と亜酸化窒素分解菌を含有する浮遊汚
泥とを嫌気性条件下で接触させる亜酸化窒素分解槽を配
設し、２段目の硝化槽からの流出液を固液分離した汚泥
を亜酸化窒素分解槽に返送する返送汚泥配管を設けたこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、アンモニア含有廃水を、
硝化細菌に好気性条件下で接触させて硝化処理した硝化
液を、亜酸化窒素分解菌に嫌気性条件下で接触させて亜
酸化窒素を分解する。また、硝化槽を多段式に設置し
て、亜酸化窒素分解槽を硝化槽同士の間に設置すること
により、亜酸化窒素分解槽の前段の硝化槽で生成された
亜酸化窒素を分解除去するだけでなく、亜酸化窒素分解
槽の後段の硝化槽での亜酸化窒素の生成を抑制する。
硝化細菌に好気性条件下で接触させて硝化処理した硝化
液を、亜酸化窒素分解菌に嫌気性条件下で接触させて亜
酸化窒素を分解する。また、硝化槽を多段式に設置し
て、亜酸化窒素分解槽を硝化槽同士の間に設置すること
により、亜酸化窒素分解槽の前段の硝化槽で生成された
亜酸化窒素を分解除去するだけでなく、亜酸化窒素分解
槽の後段の硝化槽での亜酸化窒素の生成を抑制する。
【００１０】特に、アンモニア態窒素の高濃度なアンモ
ニア含有廃水の硝化処理において亜酸化窒素が生成され
易いので、高濃度なアンモニア含有廃水の窒素除去方法
及び装置として特に有効である。
ニア含有廃水の硝化処理において亜酸化窒素が生成され
易いので、高濃度なアンモニア含有廃水の窒素除去方法
及び装置として特に有効である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る廃水の窒素除去方法及び装置の好ましい実施の形態に
ついて詳説する。図１は、本発明の廃水の窒素除去装置
の第１の実施の形態を説明する構成図であり、廃水中の
アンモニア濃度が中濃度以下の場合に適している。
る廃水の窒素除去方法及び装置の好ましい実施の形態に
ついて詳説する。図１は、本発明の廃水の窒素除去装置
の第１の実施の形態を説明する構成図であり、廃水中の
アンモニア濃度が中濃度以下の場合に適している。
【００１２】図１に示すように、第１の実施の形態で示
す廃水の窒素除去装置１０は、主として、硝化槽１２と
亜酸化窒素分解槽１４との２槽で構成される。硝化槽１
２内には、硝化細菌を包括固定化した担体Ｂが収納され
ると共に、硝化槽１２の底部には、硝化槽１２内に好気
性条件を形成する曝気装置１６が配設される。そして、
原水流入管１８を介して硝化槽１２に流入したアンモニ
ア含有廃水は硝化細菌と好気性状態で接触される。次
に、硝化槽１２で硝化処理された硝化液は流出部２０か
ら亜酸化窒素分解槽１４に流出する。流出部２０には、
担体防止用のスクリーン２２が配設され、硝化槽１２の
液は図示しない開口を介して亜酸化窒素分解槽１４に送
水される。
す廃水の窒素除去装置１０は、主として、硝化槽１２と
亜酸化窒素分解槽１４との２槽で構成される。硝化槽１
２内には、硝化細菌を包括固定化した担体Ｂが収納され
ると共に、硝化槽１２の底部には、硝化槽１２内に好気
性条件を形成する曝気装置１６が配設される。そして、
原水流入管１８を介して硝化槽１２に流入したアンモニ
ア含有廃水は硝化細菌と好気性状態で接触される。次
に、硝化槽１２で硝化処理された硝化液は流出部２０か
ら亜酸化窒素分解槽１４に流出する。流出部２０には、
担体防止用のスクリーン２２が配設され、硝化槽１２の
液は図示しない開口を介して亜酸化窒素分解槽１４に送
水される。
【００１３】亜酸化窒素分解槽１４内には、亜酸化窒素
分解菌を含有する浮遊汚泥が収納されると共に、底部に
は水中攪拌機２４が配設されて槽内の液をゆっくりと攪
拌して液中のエアを脱気し、槽内を嫌気性条件にする。
これにより、亜酸化窒素分解槽１４に流入した硝化液
は、嫌気性条件下で亜酸化窒素分解菌に接触し、硝化槽
１２で生成された亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解する。亜
酸化窒素分解槽１４で処理された液は、送水管２６固液
分離槽２８に流出され、ここで浮遊汚泥が沈降されて返
送汚泥配管３０を介して亜酸化窒素分解槽に返送され
る。一方、固液分離槽２８の上澄液は処理水として処理
水配管３１を介して装置外に排出される。
分解菌を含有する浮遊汚泥が収納されると共に、底部に
は水中攪拌機２４が配設されて槽内の液をゆっくりと攪
拌して液中のエアを脱気し、槽内を嫌気性条件にする。
これにより、亜酸化窒素分解槽１４に流入した硝化液
は、嫌気性条件下で亜酸化窒素分解菌に接触し、硝化槽
１２で生成された亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解する。亜
酸化窒素分解槽１４で処理された液は、送水管２６固液
分離槽２８に流出され、ここで浮遊汚泥が沈降されて返
送汚泥配管３０を介して亜酸化窒素分解槽に返送され
る。一方、固液分離槽２８の上澄液は処理水として処理
水配管３１を介して装置外に排出される。
【００１４】亜酸化窒素分解槽１４内に収納する亜酸化
窒素分解菌として、亜酸化窒素分解菌を含有した浮遊汚
泥に加えて、亜酸化窒素分解菌を包括固定化した担体を
併用すると亜酸化窒素分解菌を槽内に高濃度の保持でき
るので、更に好ましい。亜酸化窒素分解細菌としては、
通性嫌気性のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｍｉｃｒｏｃｏ
ｃｃｕｓ、Ｓｐｉｒｉｌｌｕｍ、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃ
ｔｅｒ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ、独立栄養のＡｌｃａ
ｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ｐａｒａｃｏｃ
ｃｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓｐｓｅｕｄｏｆｌａｖａ、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃ
ｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ、Ｔｉｏｂａｃｉｌ
ｌｕｓ、Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓを用いることができる。
窒素分解菌として、亜酸化窒素分解菌を含有した浮遊汚
泥に加えて、亜酸化窒素分解菌を包括固定化した担体を
併用すると亜酸化窒素分解菌を槽内に高濃度の保持でき
るので、更に好ましい。亜酸化窒素分解細菌としては、
通性嫌気性のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｍｉｃｒｏｃｏ
ｃｃｕｓ、Ｓｐｉｒｉｌｌｕｍ、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃ
ｔｅｒ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ、独立栄養のＡｌｃａ
ｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ｐａｒａｃｏｃ
ｃｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓｐｓｅｕｄｏｆｌａｖａ、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃ
ｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ、Ｔｉｏｂａｃｉｌ
ｌｕｓ、Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓを用いることができる。
【００１５】本発明の第１の実施の形態によれば、生物
学的な硝化処理において、微生物活動や運転条件の変化
等により、反応副生成物として生成された亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）を、亜酸化窒素分解槽１４で速やかに分解除
去することができる。これにより、温室効果ガス或いは
成層圏オゾン層を破壊するオゾン層破壊ガスとして問題
視されている亜酸化窒素を大気に放出しないようにでき
る。
学的な硝化処理において、微生物活動や運転条件の変化
等により、反応副生成物として生成された亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）を、亜酸化窒素分解槽１４で速やかに分解除
去することができる。これにより、温室効果ガス或いは
成層圏オゾン層を破壊するオゾン層破壊ガスとして問題
視されている亜酸化窒素を大気に放出しないようにでき
る。
【００１６】図２は、本発明の廃水の窒素除去装置の第
２の実施の形態を説明する構成図であり、高濃度のアン
モニア含有廃水に対応させるために、硝化槽を多段に設
けた場合である。尚、図１と同様の装置、部材について
は同符号を付すと共に説明は省略する。本発明の第２の
実施の形態の窒素除去装置１０は、図２に示すように、
第１段目の硝化槽１２Ａと第２段目の硝化槽１２Ｂとの
間に亜酸化窒素分解槽１４が配設されて構成される。
２の実施の形態を説明する構成図であり、高濃度のアン
モニア含有廃水に対応させるために、硝化槽を多段に設
けた場合である。尚、図１と同様の装置、部材について
は同符号を付すと共に説明は省略する。本発明の第２の
実施の形態の窒素除去装置１０は、図２に示すように、
第１段目の硝化槽１２Ａと第２段目の硝化槽１２Ｂとの
間に亜酸化窒素分解槽１４が配設されて構成される。
【００１７】第１段目と第２段目の硝化槽１２Ａ、１２
Ｂ及び亜酸化窒素分解槽１４の構造は、第１の実施の形
態と同様であり、第１段目の硝化槽１２Ａと第２段目の
硝化槽１２Ｂには、硝化細菌を包括固定化した担体Ｂが
収納される。
Ｂ及び亜酸化窒素分解槽１４の構造は、第１の実施の形
態と同様であり、第１段目の硝化槽１２Ａと第２段目の
硝化槽１２Ｂには、硝化細菌を包括固定化した担体Ｂが
収納される。
【００１８】本発明の第２の実施の形態によれば、硝化
槽１２Ａ、１２Ｂを多段にすることにより高濃度のアン
モニア含有廃水の窒素除去率を向上させることができる
と共に、第１段目の硝化槽１２Ａで生成された亜酸化窒
素を亜酸化窒素分解槽１４で分解除去することができ
る。更には、第２段目の硝化槽１２Ｂの前段に亜酸化窒
素分解槽１４を設けることにより、第２段目の硝化槽１
２Ｂでの亜酸化窒素の生成を抑制することができる。
槽１２Ａ、１２Ｂを多段にすることにより高濃度のアン
モニア含有廃水の窒素除去率を向上させることができる
と共に、第１段目の硝化槽１２Ａで生成された亜酸化窒
素を亜酸化窒素分解槽１４で分解除去することができ
る。更には、第２段目の硝化槽１２Ｂの前段に亜酸化窒
素分解槽１４を設けることにより、第２段目の硝化槽１
２Ｂでの亜酸化窒素の生成を抑制することができる。
【００１９】特に、現像所廃水、化学工場廃水、汚泥処
理廃水等からの廃水のように、高濃度なアンモニア含有
廃水の場合には、亜硝酸態窒素が多量に生成される亜硝
酸型の硝化処理が行われ易く、この時生成された硝酸態
窒素濃度と亜酸化窒素の生成量との間には密接な関係が
ある。従って、本発明の第２の実施の形態は、特に高濃
度のアンモニア含有廃水に有効である。
理廃水等からの廃水のように、高濃度なアンモニア含有
廃水の場合には、亜硝酸態窒素が多量に生成される亜硝
酸型の硝化処理が行われ易く、この時生成された硝酸態
窒素濃度と亜酸化窒素の生成量との間には密接な関係が
ある。従って、本発明の第２の実施の形態は、特に高濃
度のアンモニア含有廃水に有効である。
【００２０】図３は、本発明の廃水の窒素除去装置の第
３の実施の形態を説明する構成図であり、高濃度のアン
モニア含有廃水の窒素除去率を更に向上させるために、
多段の硝化槽の後に脱窒槽を設けた場合である。尚、第
１及び第２の実施の形態と同様の装置、部材については
同符号を付すと共に説明は省略する。本発明の第３の実
施の形態の窒素除去装置１０は、第２の実施の形態に脱
窒槽を組み合わせたもので、第１段目の硝化槽１２Ａ、
亜酸化窒素分解槽１４、第２段目の硝化槽１２Ｂ、脱窒
槽３２の順に配設される。また、脱窒槽３２内には、脱
窒細菌を含有する浮遊汚泥が収納されると共に、脱窒槽
３２内の底部には亜酸化窒素分解槽１４と同様に水中攪
拌機２４が設けられる。これにより、第２段目の硝化槽
１２Ｂから流入する液と脱窒細菌とが嫌気性条件下で接
触される。また、固液分離槽２８で沈降した汚泥は、返
送汚泥配管３０を介して亜酸化窒素分解槽１４と脱窒槽
３２の両方に返送される。
３の実施の形態を説明する構成図であり、高濃度のアン
モニア含有廃水の窒素除去率を更に向上させるために、
多段の硝化槽の後に脱窒槽を設けた場合である。尚、第
１及び第２の実施の形態と同様の装置、部材については
同符号を付すと共に説明は省略する。本発明の第３の実
施の形態の窒素除去装置１０は、第２の実施の形態に脱
窒槽を組み合わせたもので、第１段目の硝化槽１２Ａ、
亜酸化窒素分解槽１４、第２段目の硝化槽１２Ｂ、脱窒
槽３２の順に配設される。また、脱窒槽３２内には、脱
窒細菌を含有する浮遊汚泥が収納されると共に、脱窒槽
３２内の底部には亜酸化窒素分解槽１４と同様に水中攪
拌機２４が設けられる。これにより、第２段目の硝化槽
１２Ｂから流入する液と脱窒細菌とが嫌気性条件下で接
触される。また、固液分離槽２８で沈降した汚泥は、返
送汚泥配管３０を介して亜酸化窒素分解槽１４と脱窒槽
３２の両方に返送される。
【００２１】本発明の第３の実施の形態によれば、第２
の実施の形態と同様の効果を奏することができる上に、
最終段の脱窒槽３２において、第２段目の硝化槽１２Ｂ
で生成された硝酸態窒素や亜硝酸態窒素を脱窒するの
で、窒素除去率を向上させることができる。
の実施の形態と同様の効果を奏することができる上に、
最終段の脱窒槽３２において、第２段目の硝化槽１２Ｂ
で生成された硝酸態窒素や亜硝酸態窒素を脱窒するの
で、窒素除去率を向上させることができる。
【００２２】
【実施例】（実施例１）
実施例１は、図１で説明した硝化槽と亜酸化窒素分解槽
の２槽で構成した装置を使用して行った場合である。硝
化槽には、硝化細菌を包括固定化した担体を充填率２０
％で収納し、硝化槽の負荷は、１．０ｋｇ-N／ｍ3.日と
した。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化窒素分解菌を含有
する浮遊汚泥を用いた。
の２槽で構成した装置を使用して行った場合である。硝
化槽には、硝化細菌を包括固定化した担体を充填率２０
％で収納し、硝化槽の負荷は、１．０ｋｇ-N／ｍ3.日と
した。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化窒素分解菌を含有
する浮遊汚泥を用いた。
【００２３】比較例として、実施例１で用いた条件と同
じ硝化槽を３段直列に配設した多段硝化処理について行
った。試験に供したアンモニア含有廃水の原水は、実施
例１、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-Ｎ）濃度
が６００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使用した。表
１は実施例１及び比較例の結果である。表１の数値は、
各槽の流出液の測定値である。
じ硝化槽を３段直列に配設した多段硝化処理について行
った。試験に供したアンモニア含有廃水の原水は、実施
例１、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-Ｎ）濃度
が６００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使用した。表
１は実施例１及び比較例の結果である。表１の数値は、
各槽の流出液の測定値である。
【００２４】
【表１】
表１の結果から、実施例１、比較例ともに硝化槽（比較
例は第１段目）において原水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０
％がＮＯ2-Ｎに転換され、Ｎ2 Ｏが実施例では３．３３
ｍｇ／ｌ、比較例では３．６９ｍｇ／ｌ生成された。
例は第１段目）において原水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０
％がＮＯ2-Ｎに転換され、Ｎ2 Ｏが実施例では３．３３
ｍｇ／ｌ、比較例では３．６９ｍｇ／ｌ生成された。
【００２５】その後、比較例の場合には、２段目の硝化
槽でＮ2 Ｏは８．２ｍｇ／ｌに増加し、３段目の硝化槽
でのＮ2 Ｏは１．４４ｍｇ／ｌであり、十分な低減がで
きなかった。これに対し、実施例１の場合には、亜酸化
窒素分解槽においてＮ2 Ｏは０．０５ｍｇ／ｌまで除去
され、それと同時にＮＯ2-Ｎが１０ｍｇ／ｌ以下に脱窒
された。
槽でＮ2 Ｏは８．２ｍｇ／ｌに増加し、３段目の硝化槽
でのＮ2 Ｏは１．４４ｍｇ／ｌであり、十分な低減がで
きなかった。これに対し、実施例１の場合には、亜酸化
窒素分解槽においてＮ2 Ｏは０．０５ｍｇ／ｌまで除去
され、それと同時にＮＯ2-Ｎが１０ｍｇ／ｌ以下に脱窒
された。
【００２６】従って、本発明の第１の実施の形態の装置
を用いれば、硝化槽で生成された亜酸化窒素を低濃度に
レベルまで除去することができる。 （実施例２）実施例２は、高濃度のアンモニア含有廃水
に対応させるために、硝化槽を多段に設けた場合で、図
２で説明した第１段目の硝化槽と亜酸化窒素分解槽と第
２段目の硝化槽の３槽で構成した装置を使用して行った
ものである。
を用いれば、硝化槽で生成された亜酸化窒素を低濃度に
レベルまで除去することができる。 （実施例２）実施例２は、高濃度のアンモニア含有廃水
に対応させるために、硝化槽を多段に設けた場合で、図
２で説明した第１段目の硝化槽と亜酸化窒素分解槽と第
２段目の硝化槽の３槽で構成した装置を使用して行った
ものである。
【００２７】第１段目と第２段目の硝化槽には、硝化細
菌を包括固定化した包括固定化担体を充填率２０％で収
納し、硝化槽の負荷は、第１及び第２段目ともに１．０
ｋｇ-N／ｍ3.日とした。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化
窒素分解菌を含有する浮遊汚泥を用いた。比較例とし
て、実施例１と同じ硝化槽を３段処理する場合について
行った。
菌を包括固定化した包括固定化担体を充填率２０％で収
納し、硝化槽の負荷は、第１及び第２段目ともに１．０
ｋｇ-N／ｍ3.日とした。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化
窒素分解菌を含有する浮遊汚泥を用いた。比較例とし
て、実施例１と同じ硝化槽を３段処理する場合について
行った。
【００２８】試験に供したアンモニア含有廃水の原水
は、実施例２、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-
Ｎ）濃度が１０００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使
用した。表２は実施例２及び比較例の結果である。表１
の数値は、各槽の流出液の測定値である。
は、実施例２、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-
Ｎ）濃度が１０００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使
用した。表２は実施例２及び比較例の結果である。表１
の数値は、各槽の流出液の測定値である。
【００２９】
【表２】
表２の結果から、実施例２、比較例ともに１段目の硝化
槽において原水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０％がＮＯ2-Ｎ
に転換され、Ｎ2 Ｏが実施例２では５．４７ｍｇ／ｌ、
比較例では５．１２ｍｇ／ｌ生成された。
槽において原水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０％がＮＯ2-Ｎ
に転換され、Ｎ2 Ｏが実施例２では５．４７ｍｇ／ｌ、
比較例では５．１２ｍｇ／ｌ生成された。
【００３０】その後、比較例の場合には、２段目の硝化
槽でＮ2 Ｏは４８．２ｍｇ／ｌに顕著に増加し、３段目
の硝化槽でＮ2 Ｏは３．４４ｍｇ／ｌであった。これに
対し、実施例２の場合には、亜酸化窒素分解槽において
Ｎ2 Ｏは０．３５ｍｇ／ｌに低減し、それと同時にＮＯ
2-Ｎが１０ｍｇ／ｌに脱窒された。そして、実施例２の
場合には、２段目の硝化槽において亜酸化窒素が殆ど増
加しなかった。
槽でＮ2 Ｏは４８．２ｍｇ／ｌに顕著に増加し、３段目
の硝化槽でＮ2 Ｏは３．４４ｍｇ／ｌであった。これに
対し、実施例２の場合には、亜酸化窒素分解槽において
Ｎ2 Ｏは０．３５ｍｇ／ｌに低減し、それと同時にＮＯ
2-Ｎが１０ｍｇ／ｌに脱窒された。そして、実施例２の
場合には、２段目の硝化槽において亜酸化窒素が殆ど増
加しなかった。
【００３１】この結果から分かるように、第１段目の硝
化槽で生成された高濃度のＮＯ2-Ｎがそのまま第２段目
の硝化槽に持ち越されると、Ｎ2 Ｏの顕著な増加が認め
られた。従って、亜酸化窒素分解槽を設けて亜酸化窒素
を分解除去すると同時に、ＮＯ2-Ｎの除去を行うことに
より、２段目以降の硝化槽でのＮ2 Ｏ生成を抑制するこ
とができる。
化槽で生成された高濃度のＮＯ2-Ｎがそのまま第２段目
の硝化槽に持ち越されると、Ｎ2 Ｏの顕著な増加が認め
られた。従って、亜酸化窒素分解槽を設けて亜酸化窒素
を分解除去すると同時に、ＮＯ2-Ｎの除去を行うことに
より、２段目以降の硝化槽でのＮ2 Ｏ生成を抑制するこ
とができる。
【００３２】従って、本発明の第２の実施の形態の装置
を用いれば、処理水のアンモニア態窒素濃度を低減でき
ると共に、亜酸化窒素の生成をも抑制することができ
る。 （実施例３）実施例３は、実施例２の第２段目の硝化槽
の後段に脱窒槽を設け、図３で説明した第１段目の硝化
槽、亜酸化窒素分解槽、第２段目の硝化槽、脱窒槽の４
槽で構成した装置を使用して行ったものである。
を用いれば、処理水のアンモニア態窒素濃度を低減でき
ると共に、亜酸化窒素の生成をも抑制することができ
る。 （実施例３）実施例３は、実施例２の第２段目の硝化槽
の後段に脱窒槽を設け、図３で説明した第１段目の硝化
槽、亜酸化窒素分解槽、第２段目の硝化槽、脱窒槽の４
槽で構成した装置を使用して行ったものである。
【００３３】第１段目と第２段目の硝化槽には、硝化細
菌を包括固定化した包括固定化担体を充填率２０％で収
納し、硝化槽の負荷は、第１及び第２段目ともに１．０
ｋｇ-N／ｍ3.日とした。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化
窒素分解菌を含有する浮遊汚泥を用いた。脱窒槽には、
脱窒細菌が含有された浮遊汚泥を用いた。比較例として
は実施例２における比較例の結果をそのまま用いた。
菌を包括固定化した包括固定化担体を充填率２０％で収
納し、硝化槽の負荷は、第１及び第２段目ともに１．０
ｋｇ-N／ｍ3.日とした。亜酸化窒素分解槽には、亜酸化
窒素分解菌を含有する浮遊汚泥を用いた。脱窒槽には、
脱窒細菌が含有された浮遊汚泥を用いた。比較例として
は実施例２における比較例の結果をそのまま用いた。
【００３４】試験に供したアンモニア含有廃水の原水
は、実施例２、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-
Ｎ）濃度が１０００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使
用した。表３は実施例３の結果であり、数値は、各槽の
流出液の測定値である。
は、実施例２、比較例ともにアンモニア態窒素（ＮＨ4-
Ｎ）濃度が１０００ｍｇ／ｌの化学工場無機系廃水を使
用した。表３は実施例３の結果であり、数値は、各槽の
流出液の測定値である。
【００３５】
【表３】
表３の結果から、実施例３の１段目の硝化槽において原
水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０％がＮＯ2-Ｎに転換され、
Ｎ2 Ｏが５．３０ｍｇ／ｌ生成された。
水中のＮＨ4-Ｎのうち約７０％がＮＯ2-Ｎに転換され、
Ｎ2 Ｏが５．３０ｍｇ／ｌ生成された。
【００３６】その後、亜酸化窒素分解槽においてＮ2 Ｏ
は０．３７ｍｇ／ｌに低減し、それと同時にＮＯ2-Ｎが
１０ｍｇ／ｌに脱窒された。そして、第２段目の硝化槽
において残りのＮＨ4-Ｎが１０ｍｇ／ｌ以下まで低減さ
れる一方、Ｎ2 Ｏが１．６３ｍｇ／ｌと若干増加する
が、次の脱窒槽において０．０８ｍｇ／ｌまで低減され
ると同時に残りのＮＯ2-Ｎも１０ｍｇ／ｌ以下に脱窒さ
れた。
は０．３７ｍｇ／ｌに低減し、それと同時にＮＯ2-Ｎが
１０ｍｇ／ｌに脱窒された。そして、第２段目の硝化槽
において残りのＮＨ4-Ｎが１０ｍｇ／ｌ以下まで低減さ
れる一方、Ｎ2 Ｏが１．６３ｍｇ／ｌと若干増加する
が、次の脱窒槽において０．０８ｍｇ／ｌまで低減され
ると同時に残りのＮＯ2-Ｎも１０ｍｇ／ｌ以下に脱窒さ
れた。
【００３７】従って、本発明の第３の実施の形態の装置
を用いれば、窒素除去率を著しく高くでき、更には亜酸
化窒素の生成を抑制することができる。
を用いれば、窒素除去率を著しく高くでき、更には亜酸
化窒素の生成を抑制することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃水の窒
素除去方法及び装置によれば、アンモニア含有廃水の硝
化処理の反応副生成物として生成される亜酸化窒素の発
生を抑制すると共に、発生した亜酸化窒素を速やかに除
去することのできる。従って、温室効果ガス或いは成層
圏オゾン層を破壊するオゾン層破壊ガスとして問題視さ
れている亜酸化窒素を大気に放出しないようにできる。
素除去方法及び装置によれば、アンモニア含有廃水の硝
化処理の反応副生成物として生成される亜酸化窒素の発
生を抑制すると共に、発生した亜酸化窒素を速やかに除
去することのできる。従って、温室効果ガス或いは成層
圏オゾン層を破壊するオゾン層破壊ガスとして問題視さ
れている亜酸化窒素を大気に放出しないようにできる。
【図１】図１は、本発明の窒素除去装置の第１の実施の
形態の構成を説明する断面図
形態の構成を説明する断面図
【図２】図２は、本発明の窒素除去装置の第２の実施の
形態の構成を説明する断面図
形態の構成を説明する断面図
【図３】図３は、本発明の窒素除去装置の第３の実施の
形態の構成を説明する断面図
形態の構成を説明する断面図
１０…窒素除去装置
１２…硝化槽
１２Ａ…第１段目の硝化槽
１２Ｂ…第２段目の硝化槽
１４…亜酸化窒素分解槽
１６…曝気装置
１８…原水供給管
２２…スクリーン
２４…水中攪拌機
２８…固液分離装置
３０…返送汚泥配管
３２…脱窒槽
フロントページの続き
(72)発明者 能登 一彦
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 昭57−15892（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−74699（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/34 101
Claims (2)
- 【請求項１】アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固
定化した担体とを好気性条件下で接触させる２段階の硝
化処理の間に、１段目の硝化処理で生成された硝化液を
亜酸化窒素分解菌を含有する汚泥と嫌気性条件下で接触
させて前記硝化液中の亜酸化窒素を分解する亜酸化窒素
分解処理を行い、 ２段目の硝化処理後の固液分離で発生した汚泥を前記亜
酸化窒素分解処理に戻す ことを特徴とする廃水の窒素除
去方法。 - 【請求項２】アンモニア含有廃水と、硝化細菌を包括固
定化した担体とを好気性条件下で接触させる硝化槽を２
段配設し、１段目の硝化槽と２段目の硝化槽の間に、前
記１段目の硝化槽からの流出液と亜酸化窒素分解菌を含
有する浮遊汚泥とを嫌気性条件下で接触させる亜酸化窒
素分解槽を配設し、 ２段目の硝化槽からの流出液を固液分離した汚泥を亜酸
化窒素分解槽に返送する返送汚泥配管を設けた ことを特
徴とする廃水の窒素除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34335596A JP3374386B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 廃水の窒素除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34335596A JP3374386B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 廃水の窒素除去方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180292A JPH10180292A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3374386B2 true JP3374386B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=18360888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34335596A Expired - Fee Related JP3374386B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 廃水の窒素除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374386B2 (ja) |
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| JP4681576B2 (ja) * | 2007-04-06 | 2011-05-11 | 弘見 池知 | 下水の高度処理装置 |
| JP5424789B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2014-02-26 | メタウォーター株式会社 | 窒素含有排水処理に伴う亜酸化窒素排出抑制方法 |
| JP5075907B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2012-11-21 | 株式会社日立製作所 | 水処理設備 |
| JP5665502B2 (ja) * | 2010-11-22 | 2015-02-04 | メタウォーター株式会社 | 下水処理システム |
| JP5238830B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2013-07-17 | 株式会社東芝 | 廃水処理装置 |
| WO2013025792A2 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Microbial production of nitrous oxide coupled with chemical reaction of gaseous nitrous oxide including phosphorus recovery and nitrite reduction to nitrous oxide |
| JP6445855B2 (ja) * | 2014-12-08 | 2018-12-26 | 株式会社日立製作所 | 窒素処理方法及び窒素処理装置 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34335596A patent/JP3374386B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10180292A (ja) | 1998-07-07 |
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