JP4957229B2 - 廃水処理方法及び廃水処理装置 - Google Patents
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Description
菌体量: Wagner M., Rath G., Amann R., Koops H.-P. and Schleifer K.-H., "In situ identification of ammonia-oxidizing bacteria", Syst. Appl. Microbiol. 18(1995), p251-264.
活性: Grunditz C. and Dalhammar G., "Development of nitrification inhibition assays using pure cultures of nitrosomonas and nitrobacter", Water Research, Vol.35(2001), Issue 2, p433-440.
(アナモックス細菌)
菌体量: Schmid M. et al., "Candidatus "Scalindual brodae", sp. nov., Candidatus "Scalindua Wagneri", sp. nov., Two New Species of Anaerobic Ammonium Oxidizing Bacteria", Syst. Appl. Microbiol., 26(2003), No.4, p529-538.
活性: Sliekers A. et al., "Completely autotrophic nitrogen removal over nitrite in one single reactor", Water Research, Vol.36(2002), Issue 10, p2475-2482.
以下、実施例を参照して、本発明に係る廃水の処理について具体的に説明する。
活性汚泥(含水)2Lを収容した吸着処理槽10に、アンモニア濃度650mg-N/L、硝酸・亜硝酸濃度0mg-N/L、COD値1800mg-COD/Lの原廃水(COD/N比=2.8)8Lを投入し、攪拌して活性汚泥を分散した後、静置して活性汚泥を沈降分離し、上澄みの廃水のアンモニア濃度及びCOD値を測定したところ、アンモニア濃度620mg-N/L、COD値150mg-COD/Lであり、COD/N比は0.24となった。この上澄みの廃水8Lを、アンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を含む細菌剤2L(アンモニア酸化細菌の処理能力:アンモニア消費速度で12g-N/(L・d)、アナモックス細菌の処理能力:アンモニア消費速度で18g-N/(L・d))を収容するアナモックス処理槽20に投入した。底部の活性汚泥は、活性汚泥処理槽に投入した。
実施例1において最終沈澱槽40に残留する活性汚泥2Lを吸着処理槽10に投入し、新たな原廃水8Lを投入して、実施例1と同様にして吸着処理を行って活性汚泥を沈降分離した。上澄みの廃水8Lを、細菌剤を収容するアナモックス処理槽へ移して前述と同様の処理条件でアナモックス処理を行い、細菌剤を沈降分離した。上澄みの廃水の水質を測定したところ、アンモニア濃度は0.3mg-N/L、硝酸濃度は69mg-N/L、亜硝酸濃度は0mg-N/Lであった。COD値は17mg-COD/Lであり、COD/N比は0.25となった。又、pH値は6.9であった。この上澄みの廃水8Lは、吸着処理槽に残留する活性汚泥2Lと共に活性汚泥(含水)40Lを収容する活性汚泥処理槽に排出した。
吸着処理槽10での処理を行わずに原廃水をアナモックス処理槽20へ投入して実施例1と同じ条件で廃水処理を5回行ったところ、アナモックス処理槽20の上澄み廃水液の水質は、アンモニア濃度:0mg-N/L、硝酸濃度:5mg-N/L、亜硝酸濃度:240mg-N/Lであった。COD値は520mg-COD/L(COD/N比:2.1)となり、pH値は6.1であった。これは、硝化細菌及び脱窒細菌が増殖してアナモックス細菌が駆逐されたことを示している。
原廃水を直接活性汚泥処理槽に導入して、実施例1と同様の条件で廃水処理を行ったところ、最終沈澱槽40で得られた上澄み廃水の水質は、アンモニア濃度:103mg-N/L、硝酸濃度:320mg-N/L、亜硝酸濃度:0mg-N/Lであった。COD値は12mg-COD/L(COD/N比:0.03)となり、pH値は6.0であった。これは、有機物不足により十分に脱膣細菌が作用しなかったことを示している。
吸着処理槽10の活性汚泥に活性炭0.5kgを添加したこと以外は実施例1と同じ操作を行って廃水を処理した。その結果、吸着処理後の廃水は、アンモニア濃度:515mg-N/L、COD値:20mg-COD/Lであり、COD/N比は0.04となった。アナモックス処理後の廃水のアンモニア濃度は0.2mg-N/L、硝酸濃度は55mg-N/L、亜硝酸濃度は0.2mg-N/Lであった。COD値は24mg-COD/Lであり、COD/N比は0.4となった。又、pH値は7.2であった。活性汚泥処理後の廃水は、アンモニア濃度:0mg-N/L、硝酸濃度:12mg-N/L、亜硝酸濃度:0mg-N/Lであった。又、COD値は9mg-COD/Lであり、pH値は6.7であった。この廃水を再度嫌気性条件にして、穏やかに攪拌しながら脱窒処理を2時間行ったところ、硝酸濃度は3mg-N/Lとなった。これは、吸着処理において吸着された有機物の一部が硝化処理後に残留して脱窒細菌の活動が可能であったことを示している。
40 最終沈澱槽、 a〜e 処理槽
Claims (15)
- 有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を廃水に作用させて前記廃水に含まれる有機物を吸着材に吸着させて廃水のCOD/N比[mg-COD/mg-N]を0.3以下に低下させる吸着処理を行い、前記吸着処理後の廃水から吸着材を除去してアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を作用させて酸素を供給し、亜硝酸態窒素生成速度が律速となるように細菌バランス又は酸素供給速度を制御して部分硝化及び脱窒する部分硝化・脱窒処理を行い、前記部分硝化・脱窒処理後の廃水からアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を除去して前記吸着処理後の吸着材と共に嫌気好気活性汚泥処理を行うことを特徴とする廃水処理方法。
- 廃水のアンモニア態窒素濃度に対する化学的酸素要求量の比であるCOD/N比[mg-COD/mg-N]を求め、COD/N比が7.0以上の廃水には嫌気好気活性汚泥処理を施し、COD/N比が0.3以下の廃水には、アンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を作用させて酸素を供給し、亜硝酸態窒素生成速度が律速となるように細菌バランス又は酸素供給速度を制御して部分硝化・脱窒処理を施し、COD/N比が0.3を超え7.0未満の廃水には、有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を作用させて有機物を吸着させて廃水のCOD/N比を0.3以下に低下させる吸着処理を施した後に前記部分硝化・脱窒処理を施すことを特徴とする廃水処理方法。
- 前記部分硝化・脱窒処理を施した後の廃水に嫌気好気活性汚泥処理を施すことを特徴とする請求項2記載の廃水処理方法。
- 廃水のアンモニア態窒素濃度に対する化学的酸素要求量の比であるCOD/N比[mg-COD/mg-N]を求め、COD/N比が0.3以下の廃水には、アンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌を作用させて酸素を供給し、亜硝酸態窒素生成速度が律速となるように細菌バランス又は酸素供給速度を制御して部分硝化・脱窒処理を施し、COD/N比が0.3を超え7.0未満の廃水には、有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を作用させて廃水のCOD/N比を0.3以下に低下させる吸着処理を施した後に前記部分硝化・脱窒処理を施し、前記部分硝化・脱窒処理を施した後の廃水に嫌気好気活性汚泥処理を施すことを特徴とする廃水処理方法。
- 前記吸着処理後の有機物を吸着した活性汚泥を前記嫌気好気活性汚泥処理に導入することを特徴とする請求項2〜4の何れかに記載の廃水処理方法。
- 前記嫌気好気活性汚泥処理後の廃水から回収される活性汚泥を、前記吸着処理における吸着材として用いることを特徴とする請求項5記載の廃水処理方法。
- 前記嫌気好気活性汚泥処理は、嫌気性条件下の第1の脱窒処理工程と、好気性条件下の第1の硝化処理工程と、前記第1の硝化処理工程後に行われる第2の脱窒処理と、前記第2の脱窒処理後に行われる第2の硝化処理工程とを有することを特徴とする請求項6記載の廃水処理方法。
- 前記吸着材は活性炭を含むことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の廃水処理方法。
- 前記部分硝化・脱窒処理において、前記アンモニア酸化細菌が酸素を用いてアンモニア態窒素から亜硝酸態窒素を生成する速度がアナモックス細菌の亜硝酸取り込み能力以下となる細菌バランスであるか、又は、アナモックス細菌の処理能力に対して0.5当量以下に制御された速度で酸素が供給されることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の廃水処理方法。
- 廃水中の有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を収容するための吸着処理槽と、
廃水中のアンモニア態窒素の部分硝化を行うアンモニア酸化細菌及び脱窒を行うアナモックス細菌を収容するための、廃水に酸素を供給可能な部分硝化・脱窒槽と、
廃水中のアンモニア態窒素を硝化及び脱窒する活性汚泥を収容するための、廃水に酸素を供給可能な活性汚泥処理槽と、
前記吸着処理槽から前記部分硝化・脱窒槽へ廃水を供給するための送水手段と、
前記部分硝化・脱窒槽から前記活性汚泥処理槽へ廃水を供給するための送水手段と、
前記吸着処理槽の前記吸着材としての活性汚泥を前記活性汚泥処理槽へ供給するための供給手段と
を有することを特徴とする廃水処理装置。 - 廃水中の有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を収容するための吸着処理槽と、
廃水中のアンモニア態窒素の部分硝化を行うアンモニア酸化細菌及び脱窒を行うアナモックス細菌を収容するための、廃水に酸素を供給可能な部分硝化・脱窒槽と、
廃水中のアンモニア態窒素を硝化及び脱窒する活性汚泥を収容するための、廃水に酸素を供給可能な活性汚泥処理槽と、
廃水のアンモニア態窒素濃度に対する化学的酸素要求量の比であるCOD/N比[mg-COD/mg-N]に従って、廃水の供給を、COD/N比が7.0以上の廃水は前記活性汚泥処理槽に供給し、COD/N比が0.3以下の廃水は前記部分硝化・脱窒槽に供給し、COD/N比が0.3を超え7.0未満の廃水は前記吸着処理槽に供給するように切り換えるための切り換え手段と、
前記吸着処理槽から前記部分硝化・脱窒槽へ廃水を供給するための送水手段と
を有することを特徴とする廃水処理装置。 - 前記部分硝化・脱窒槽のアンモニア酸化細菌及びアナモックス細菌は、前記アンモニア酸化細菌が酸素を用いてアンモニア態窒素から亜硝酸態窒素を生成する速度がアナモックス細菌の亜硝酸取り込み能力以下となる細菌バランスで収容され、前記部分硝化・脱窒槽から前記活性汚泥処理槽へ廃水を供給するための送水手段を有する請求項11記載の廃水処理装置。
- 廃水中の有機物を吸着可能な吸着材として活性汚泥を収容するための吸着処理槽と、
廃水中のアンモニア態窒素の部分硝化を行うアンモニア酸化細菌及び脱窒を行うアナモックス細菌を収容するための、廃水に酸素を供給可能な部分硝化・脱窒槽と、
廃水中のアンモニア態窒素を硝化及び脱窒する活性汚泥を収容するための、酸素を供給可能な活性汚泥処理槽と、
廃水のアンモニア態窒素濃度に対する化学的酸素要求量の比であるCOD/N比[mg-COD/mg-N]に従って、廃水の供給を、COD/N比が0.3以下の廃水は前記部分硝化・脱窒槽に供給し、COD/N比が0.3を超え7.0未満の廃水は前記吸着処理槽に供給するように切り換えるための切り換え手段と、
前記吸着処理槽から前記部分硝化・脱窒槽へ廃水を供給するための送水手段と、
前記部分硝化・脱窒槽から前記活性汚泥処理槽へ廃水を供給するための送水手段と
を有することを特徴とする廃水処理装置。 - 前記吸着材は活性炭を含み、更に、
前記吸着処理槽の前記吸着材として収容される活性汚泥を前記活性汚泥処理槽に供給するための供給手段と、
前記活性汚泥処理槽から回収される活性汚泥を前記吸着材として前記吸着処理槽に供給するための供給手段と
を有することを特徴とする請求項11〜13の何れかに記載の廃水処理装置。 - 前記活性汚泥処理槽は、前記廃水を嫌気性条件下に置く第1の脱窒処理槽と、前記廃水を好気性条件下に置く第1の硝化処理槽と、前記第1の硝化処理槽から供給される廃水を収容する第2の脱窒処理槽と、前記第2の脱窒処理から供給される廃水を収容する第2の硝化処理槽とを有することを特徴とする請求項14記載の廃水処理装置。
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