JP6084124B2 - 固定床式生物学的脱窒方法及び装置 - Google Patents
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
1.脱窒反応によって発生する窒素ガスを利用することによって、担体充填層に滞留蓄積したガスを嫌気的条件下に維持したまま排出することができる。
2.窒素ガス注入時に酸化態窒素含有水の流入を継続しても、脱窒部は嫌気的条件が維持されるので脱窒反応を支障なく継続することができ、時間効率が良い。
3.内部ガス(気相部ガス)を循環することによって、臭気成分の槽外への排出を防止できる。特に充填層の洗浄では大量のガスを使用するため、排ガス処理の負担を大幅に削減できる。また、処理水の悪臭を抑制できるという効果も得られる。
4.外部からガスを供給するわけではないので洗浄排ガスの処理費用が掛からない。そのため、担体充填層の洗浄に際し、十分なガス量によるガス洗浄を行うことができる。そして、副次的に担体充填層の逆洗に必要な水量を減少でき、排水量が少なくなるという利点も得られる。
5.腐敗臭の臭気成分(硫化水素、低級有機酸)は脱窒の還元剤として利用できるので、充填層内で発生した臭気ガスを脱窒菌が付着している充填層に戻して注入することによって、その分外部からの有価の還元剤注入量を削減することができる。
充填層102内のガス滞留蓄積と相関のある何らかの対象を監視して、その検出値に基づいて、移送手段による前記窒素ガスの注入量を規定する因子(例えばブロワーの駆動手段であるモータのon/off、モータの回転数)を変化させることで、注入時期や注入量を決定しても良い。この場合、滞留蓄積ガスの抜出を過不足なく行うことができるという利点が得られる。
表1の条件で脱窒処理を開始してから、充填層中の窒素ガス溜まり発生に起因するろ高(水位)の上昇とともに、処理水の硫化水素臭が強くなったため、気相部のガスを3時間毎に5秒間、充填層が1.4倍程度に膨張するようにブロワーにより充填層底部から間欠的に注入した。その結果、ろ高が低下し、硫化水素臭も低下した。
充填層中の窒素ガス溜まりの状況は水位(ろ高)をレベル計で自動検出して、水位が充填層上端から500mm(充填層底面からの高さ1200mm)に達した時点で自動的に窒素ガスを、5秒間充填層が1.4倍程度に膨張するように充填層底部から注入した。その結果、充填層底面からのろ高1200mmとろ高950mmのときの、処理水のNO3−Nはそれぞれ約5.2mg/L、約0.3mg/Lであり、処理水のメタノール濃度はそれぞれ約24mg/L、約1.1mg/Lであった。これは、充填槽内に滞留蓄積した窒素ガスが抜けることで脱窒のための有効容積が回復し、脱窒反応が正常化して酸化態窒素及びメタノールが適切に消費されたことによると判断される。また、水位上昇時と低下時の処理水の濁度及び硫黄(硫黄イオン、金属硫黄コロイド、硫化水素性硫黄)濃度を随時測定した結果、図4に示すように、水位上昇時には濁度及び硫黄濃度が上昇し、水位低下時には濁度及び硫黄濃度が低下した。これより、脱窒処理水の濁度、硫黄濃度、硝酸性窒素濃度、又は還元剤であるメタノール濃度を自動検出して窒素ガスを自動注入することが充填槽内に滞留蓄積する窒素ガスを抜くために有効であることが分かる。
3 還元剤
4 排出窒素ガス
5 処理水
6 循環窒素ガス
11 逆洗用水
12 逆洗排水
100 脱窒装置
101 脱窒部
102 充填層
103 酸化態窒素含有水流入管
104 還元剤流入管
105 気相部
106 排気管
107 中継槽
108 移送手段
109 配管
110 液相部
111 圧縮ガス貯留タンク
112 バルブ
114 逆洗ポンプ
200 脱窒槽
201 アンスラサイト充填層
202 散気管
203 目皿
204 砂利
Claims (5)
- 酸化態窒素含有水を、生物付着担体が充填された充填層及び前記充填層上方に設けられた窒素ガスを貯留するための気相部を有する固定床方式の脱窒部で脱窒処理する方法において、
前記充填層内で脱窒反応によって発生し、該充填層から該気相部に流出した窒素ガスを、充填層下部に注入することによって充填層内部に滞留するガスを充填層から抜くことを含み、処理水の硫黄系物質濃度、脱窒部内の硫化水素濃度、処理水の濁度、処理水の酸化態窒素濃度、脱窒部内の水位、脱窒部の内部圧力、又は、還元剤を供給する場合の処理水の還元剤濃度の何れかを監視して、その検出値に基づいて充填層下部への窒素ガスの注入量を変化させることを特徴とする方法。 - 酸化態窒素含有水を脱窒するための生物付着担体が充填された充填層及び前記充填層上方に設けられ窒素ガスを貯留するための気相部を有する固定床方式の脱窒部を備えた脱窒装置であって、
前記充填層内で脱窒反応によって発生し、該充填層から該気相部に流出した窒素ガスを引き抜いて充填層下部に注入するための移送手段と、
移送手段による前記窒素ガスの注入量を規定する因子を制御するための制御部と、
処理水の硫黄系物質濃度、脱窒部内の硫化水素濃度、処理水の濁度、処理水の酸化態窒素濃度、脱窒部内の水位、脱窒部の内部圧力、又は、還元剤を供給する場合の処理水の還元剤濃度の何れかを監視するための検出手段と、を有し、
制御部は検出手段によって検出した検出値に基づいて前記因子に対して前記窒素ガスの注入量を変化させるように指示することを特徴とする脱窒装置。 - 前記検出手段は処理水の濁度を検出し、
前記制御部は検出手段によって検出された処理水の濁度が許容限界値に達していない場合、前記因子を制御して移送手段を停止状態に維持し、前記制御部は検出手段によって検出された処理水の濁度が許容限界値を超えた場合、前記因子を制御して移送手段を起動することを特徴とする請求項2に記載の脱窒装置。
- 前記充填層からの処理水を貯留するための中継槽と、
前記中継槽の内部に貯留された貯留水を逆洗用水として前記充填層の下部へ供給すると共に、前記充填層上方の液相部を介して前記脱窒部外へ逆洗排水を排出するための逆洗ポンプと、
を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の脱窒装置。 - 前記移送手段が前記窒素ガスを圧縮貯留し、該窒素ガスを圧縮ガスの状態で前記充填層下部に注入するための圧縮ガス貯留タンクを備える請求項2〜4の何れか一項に記載の脱窒装置。
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