JP4772353B2 - 硝酸性窒素含有排水の処理方法及び装置 - Google Patents
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また、処理装置の形状としては、縦型の充填層を有する処理装置を使用する。また、処理方法において、反応の進行で微細になった脱窒材を浮遊させて充填層から排出するが、この場合は、流動化開始速度の1.3〜1.7倍の速度で混合流体を流通循環させて脱窒材を浮遊させることがよい。
図1は、本発明の実施に好適な装置の1例を示す概念図である。処理槽1は下部に排水入口5と循環水入口3を、上部に循環水出口4、処理排水出口6を備え、槽内には脱窒材7が充填されている。処理排水出口6からの排水は系外に排出されるよう構成されている。循環ガス入口8は処理槽下部に、循環ガス出口9は処理排水出口6より上部に備える。この循環ガスには、脱窒反応によって生成する窒素が槽の上部空間にたまっているのでこれを利用する。この上部空間は、所望の循環速度で循環ガスを流すことができる容積を有し、外気とは連通していないか、循環時には弁等により外気が多量に流入しない構造されることがよい。そして、循環ガスと循環水は、処理槽1の下部で混合され、混合流体となって、充填層を流通し、脱窒材を流動化させる。
参考例1
図1に示すような装置を用い、液と脱窒反応によって生成する窒素ガスを入れて処理槽1内の脱窒材7を流動させた。すなわち、図1における透明プラスティック製の筒型の処理槽1(充填部塔径154mm、充填筒高さ4,600mm、容積154L)に脱窒材7(硫黄-炭酸カルシウム系、径5mm、長さ2mm〜9mm)20kg(充填高さにて1,000mm)をランダム(大きさの違う粒子が処理槽内に混在している状態)に充填した。この処理槽1に、人工摸擬排水A(硝酸カリウム水溶液を使用し、硝酸性窒素濃度で1000mg-N/Lに調整し、石膏の析出しやすい条件として消石灰を添加してカルシウム濃度を1100mg/Lに調整したもの)を144L投入し、循環ポンプ2とコンプレッサー10を用いて窒素ガスを各種の割合で配合した混合流体による充填層の流動化開始速度を計測した。液に対し0.3容積倍の窒素ガス量を供給した際の充填層の流動化開始速度は4.55cm/sであった。
参考例1の処理装置を使用し、同様に脱窒材を充填し、人工摸擬排水Aを投入し、排水と窒素ガスの混合流体(窒素ガス/排水流速比=0.3)を、充填層の流動化開始速度の0.6倍の速度で循環させる操作を1日1回5分間行なった。
参考例1の処理装置を使用し、同様に脱窒材を充填し、人工摸擬排水Aを投入し、排水と窒素ガスの混合流体(窒素ガス/排水流速比=0.3)を、充填層の流動化開始速度の2.1倍の速度で循環させる操作を1日1回5分間行なった。
参考例1の処理装置を使用し、同様に脱窒材を充填し、人工摸擬排水Aを投入し、排水を充填層の液単独流動化開始速度の1.0倍の速度で循環させ、窒素ガスは循環させず、充填層を流動化させる操作を1日1回5分間行なった。この場合の液単独流動化開始速度は7.3cm/sであった。
図1に示すような装置を用い、人工摸擬排水B(硝酸カリウム水溶液を使用し、硝酸性窒素濃度で300mg-N/Lに調整したもの)を用いて脱窒処理実験を行った。すなわち、参考例1の処理装置において脱窒材7(硫黄-炭酸カルシウム系、径5mm、長さ2mm〜9mm)82kg(充填高さにて4,000mm)を充填し、人工摸擬排水Bを113L投入して、その後この人工摸擬排水Bを1時間当たり15Lを下部から連続的に定量ポンプで投入するかけ流し方式で供給して、脱窒処理を行った。
循環ポンプ2とコンプレッサー10により、人工摸擬排水Bと窒素ガスの混合流体(窒素ガス/排水流速比=0.3)を、充填層の流動化開始速度の1.3倍の速度で循環させる操作を1日1回5分間行なった。
実施例1と同様な実験において、1日に1回5分間の循環操作を行なわない条件である他は、実施例1と同様の条件で排水処理を実施した。
実施例1と同様な実験において、人工摸擬排水Bと窒素ガスの混合流体(窒素ガス/排水流速比=0.3)を、充填層の流動化開始速度の0.6倍として循環させた他は、実施例1と同様の条件で排水処理を実施した。
実施例1の処理装置において、人工摸擬排水Bを人工摸擬排水Aに変え、人工模擬排水の供給量を1時間当たり5Lに変えたほかは、実施例1と同様の条件で脱窒処理及び循環操作を実施した。
実施例2と同様の実験において、1日に1回5分間の循環操作を行なわない条件である他は、実施例2と同様の条件で実施した。
実施例2と同様な実験において、人工摸擬排水Aと窒素ガスの混合流体(窒素ガス/排水流速比=0.3)を、充填層の流動化開始速度の0.6倍として循環させた他は、実施例2と同様の条件で排水処理を実施した。
硝酸性窒素濃度と反応速度の経時変化表3に示す。またこの時の反応速度の経時変化を図4に示す。
2 、2a:循環ポンプ
3 、3a:循環水入口
4 、4a:循環水出口
5 、5a:排水入口
6 、6a:処理排水出口
7 、7a:脱窒材
8 :循環ガス入口
8a :エジェクター
9 、9a:循環ガス出口
10 :圧縮機
10a :固液分離器
11 :排水出口
12 :固体出口
Claims (3)
- 硫黄とアルカリ土類金属の炭酸塩とを含む脱窒材と、硝酸性窒素を含有する排水とを接触させて排水中の硝酸性窒素を処理するための縦型の充填層を有する処理装置であって、脱窒材を充填した充填層に、充填層の流動化開始速度の1.0〜2.0倍の速度で、排水と脱窒反応によって生成する窒素を主成分とするガスからなる混合流体であって、その体積比率(ガス/排水)が0.05〜0.8の範囲である混合流体を間欠的に流通循環させる手段、及び反応の進行で微細になった脱窒材を浮遊させて充填層から排出させる手段を備えたことを特徴とする硝酸性窒素の処理装置。
- 縦型の充填層を有する処理装置中で、硫黄とアルカリ土類金属の炭酸塩とを含む脱窒材と、硝酸性窒素を含有する排水とを接触させて排水中の硝酸性窒素を処理する方法において、脱窒材を充填した充填層に、充填層の流動化開始速度の1.0〜2.0倍の速度で排水と脱窒反応によって生成する窒素を主成分とするガスからなる混合流体であって、その体積比率(ガス/排水)が0.05〜0.8の範囲である混合流体を、間欠的に流通循環すること、及び反応の進行で微細になった脱窒材を浮遊させて充填層から排出することを特徴とする硝酸性窒素の処理方法。
- 請求項2に記載の硝酸性窒素の処理方法であって、流動化開始速度の1.3〜1.7倍の速度で混合流体を流通循環させて微細化された脱窒材を浮遊させることを特徴とする硝酸性窒素の処理方法。
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