JP7050992B1 - 高濃度有機物含有排水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 有機物と有害含窒素化合物とを含み、TOCが20000mg/L以上である高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により生物学的に処理する処理方法であって、
工程(1):前記高濃度有機物含有排水を嫌気的に処理する嫌気的生物反応槽と、該嫌気的生物反応槽に接続されており、曝気処理することができる曝気装置を有していて、該嫌気的生物反応槽から供給された嫌気性処理液を好気的に処理することができる好気的生物反応槽と、該好気的生物反応槽に接続されており、該好気的生物反応槽から供給された好気性処理液を固液分離することができる固液分離装置とを備えた処理装置を準備する工程と、
工程(2):前記好気的生物反応槽に、TOCが前記高濃度有機物含有排水の0.05倍以下である低濃度有機物含有排水と活性汚泥とを供給して、該低濃度有機物含有排水を好気的に処理して得られた処理液から、前記固液分離装置を用いて固液分離することにより濃縮活性汚泥を得る工程と、
工程(3):前記高濃度有機物含有排水と前記濃縮活性汚泥と硝酸態窒素類とを、炭素量と窒素量との比(C/N比)が0.5~4.6の範囲となるように、前記嫌気的生物反応槽に供給して、前記有機物及び前記有害含窒素化合物を処理して、嫌気性処理液を得る工程と、
工程(4):前記嫌気性処理液を、前記好気的生物反応槽に供給して、前記曝気装置により曝気処理することにより、前記嫌気性処理液に残存している前記有機物を分解して、好気性処理液を得る工程と、
工程(5):前記好気性処理液を前記固液分離装置に供給して固液分離することにより、濃縮活性汚泥を回収しつつ、処理水を得る工程とを含む、処理方法。
[2] 前記有害含窒素化合物が、アミン類からなる群から選択される1種以上である、[1]に記載の処理方法。
[3] 前記有害含窒素化合物が、アンモニアである、[2]に記載の処理方法。
[4] 前記工程(3)が、前記高濃度有機物含有排水と前記濃縮活性汚泥と硝酸態窒素類とを、炭素量と窒素量との比が0.5~4.6の範囲となるように、前記嫌気的生物反応槽に供給して行われる、[1]~[3]のいずれか1つに記載の処理方法。
本実施形態の処理方法は、有機物と有害含窒素化合物とを含み、TOC(全有機炭素)が20000mg/L以上である高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により生物学的に処理する処理方法であって、
工程(1):前記高濃度有機物含有排水を嫌気的に処理する嫌気的生物反応槽と、該嫌気的生物反応槽に接続されており、曝気処理することができる曝気装置を有していて、該嫌気的生物反応槽から供給された嫌気性処理液を好気的に処理することができる好気的生物反応槽と、該好気的生物反応槽に接続されており、該好気的生物反応槽から供給された好気性処理液を固液分離することができる固液分離装置とを備えた処理装置を準備する工程と、
工程(2):前記好気的生物反応槽に、TOCが前記高濃度有機物含有排水の0.05倍以下である低濃度有機物含有排水と活性汚泥とを供給して、該低濃度有機物含有排水を好気的に処理して得られた処理液から、前記固液分離装置を用いて処理することにより濃縮活性汚泥を得る工程と、
工程(3):前記高濃度有機物含有排水と前記濃縮活性汚泥と硝酸態窒素類とを、炭素量と窒素量との比(C/N比)が0.5~4.6の範囲となるように、前記嫌気的生物反応槽に供給して、前記有機物及び前記有害含窒素化合物を処理して、嫌気性処理液を得る工程と、
工程(4):前記嫌気性処理液を、前記好気的生物反応槽に供給して、前記曝気装置により曝気処理することにより、前記嫌気性処理液に残存している前記有機物を分解して、好気性処理液を得る工程と、
工程(5):前記好気性処理液を前記固液分離装置に供給して固液分離することにより、濃縮活性汚泥を回収しつつ、処理水を得る工程とを含む、処理方法である。
具体的には、濃縮活性汚泥のMLSSは、3000mg/L以上、5000mg/L以上、6000mg/L以上であることが好ましく、10000mg/L以上であることがより好ましく、12000mg/L以上、15000mg/L以上であることがさらに好ましい。
工程(1)は、高濃度有機物含有排水を嫌気的に処理する嫌気的生物反応槽と、嫌気的生物反応槽に接続されており、曝気処理することができる曝気装置を有していて、嫌気的生物反応槽から供給された嫌気的処理液を好気的に処理することができる好気的生物反応槽と、好気的生物反応槽に接続されており、好気的生物反応槽から供給された好気性処理液を固液分離することができる固液分離装置とを備えた処理装置を準備する工程である。
工程(1)においては、以上の構成を含む処理装置1が準備される。
工程(2)は、好気的生物反応槽に、TOCが高濃度有機物含有排水の0.05倍以下である低濃度有機物含有排水と活性汚泥とを供給して、低濃度有機物含有排水を好気的に処理して得られた処理液から、固液分離装置を用いて固液分離することにより濃縮活性汚泥を得る工程である。
工程(3)は、高濃度有機物含有排水と濃縮活性汚泥と硝酸態窒素類とを、炭素量と窒素量との比(C/N比)が0.5~4.6の範囲となるように、嫌気的生物反応槽に供給して、有機物及び有害含窒素化合物を処理して、嫌気性処理液を得る工程である。
C6H8O4+NH3+O2
→C5H7NO2+CO2+2H2O+エネルギー (1)
NO3 -+2(H)→NO2 -+H2O (2)
2NO2 -+6(H)→N2+2H2O+2OH- (3)
CH3COOH+2H2O→2CO2+8(H) (4)
工程(4)は、嫌気性処理液を、好気的生物反応槽に供給して、曝気装置により曝気処理することにより、嫌気性処理液に残存している有機物を分解して、好気性処理液を得る工程である。
工程(5)は、好気性処理液を固液分離装置に供給して固液分離することにより、濃縮活性汚泥を回収しつつ、処理水を得る工程である。
好気的生物反応槽及び固液分離するための設備である固液分離装置を少なくとも備えた既設の排水(汚水)処理設備において、固液分離装置の底部から抜き出された活性汚泥を含む懸濁液(以下、単に「活性汚泥」という。)を準備し、また、酢酸水溶液、硝酸ナトリウム水溶液及びアンモニア水(以下、これらを単に「溶液」という。)を、それぞれ下記表1に示される所定濃度に調製して準備した。
TOC(全有機炭素)の濃度測定は、JIS K 0102 22.1に準じた燃焼酸化-赤外線式TOC分析法を、NO3-Nの濃度測定には、JIS K 0102-43.2.5に準拠したイオンクロマトグラフ法を、NH4-Nの濃度測定には、JIS K 0102-42.6に準拠した流れ分析法を採用して実施した。
嫌気的生物反応槽への送液直後の時点(すなわち、処理の直前の活性汚泥と各溶液との混合液)における、TOC(mg/L)を、NO3-N換算の窒素量(mg/L)とNH4-N換算の窒素量(mg/L)とを合算した総窒素量(mg/L)で除した数値を、各実施例におけるC/N比として算出した。
模擬的な嫌気的生物反応槽(有効容積3L)中に、上記のとおり準備した活性汚泥を3L投入し、ヒーターにて活性汚泥の温度を35℃に保持した状態で、撹拌機による攪拌を行った。その後、嫌気的生物反応槽に、さらに上記のとおり準備した活性汚泥(撹拌機にて撹拌及び液温35℃に保持した状態から送液した。)及び、上記のとおり準備した酢酸水溶液、硝酸ナトリウム水溶液、及びアンモニア水である各溶液を同時に、模擬的な高濃度有機物含有排水(被処理液)として、嫌気的生物反応槽内に送液し、嫌気的生物反応槽内の温度を35℃に保ちながら撹拌することにより、活性汚泥を用いた分解反応を連続的に進行させて処理した。活性汚泥及び各溶液の成分濃度、及び送液量を下記表1に示した。
活性汚泥及び各溶液の濃度及び流量を、下記表1に記載のとおりに変更した以外は、既に説明した実施例1と同様にして処理性について評価した。結果を下記表2及び図2に示した。
10 嫌気的生物反応槽
12 攪拌機
20 好気的生物反応槽
22 曝気機
30 固液分離装置
42 第1混合層(第1中和槽)
44 第2混合槽(第2中和槽)
Claims (3)
- 有機物と有害含窒素化合物とを含み、TOCが最小でも20000mg/Lであり、該有害含窒素化合物の濃度が最大でも1000mg/Lである高濃度有機物含有排水を、活性汚泥により生物学的に処理する処理方法であって、
工程(1):前記高濃度有機物含有排水を嫌気的に処理する嫌気的生物反応槽と、該嫌気的生物反応槽に接続されており、曝気処理することができる曝気装置を有していて、該嫌気的生物反応槽から供給された嫌気性処理液を好気的に処理することができる好気的生物反応槽と、該好気的生物反応槽に接続されており、該好気的生物反応槽から供給された好気性処理液を固液分離することができる固液分離装置とを備えた処理装置を準備する工程と、
工程(2):前記好気的生物反応槽に、TOCが前記高濃度有機物含有排水の最大でも0.05倍である低濃度有機物含有排水と活性汚泥とを供給して、該低濃度有機物含有排水を好気的に処理して得られた処理液から、前記固液分離装置を用いて固液分離することにより濃縮活性汚泥を得る工程と、
工程(3):前記高濃度有機物含有排水と前記濃縮活性汚泥と硝酸態窒素類とを、TOCと該硝酸態窒素類の窒素原子換算の使用量との比(TOC/N)を2~10の範囲とし、炭素量と前記有害含窒素化合物及び該硝酸態窒素類が含まれる含窒素化合物に由来する窒素量との比(C/N比)が0.5~3.0の範囲となるように、前記嫌気的生物反応槽に供給して、前記有機物及び前記有害含窒素化合物を処理して、嫌気性処理液を得る工程と、
工程(4):前記嫌気性処理液を、前記好気的生物反応槽に供給して、前記曝気装置により曝気処理することにより、前記嫌気性処理液に残存している前記有機物を分解して、好気性処理液を得る工程と、
工程(5):前記好気性処理液を前記固液分離装置に供給して固液分離することにより濃縮活性汚泥を回収しつつ、処理水を得る工程と
を含む、処理方法。 - 前記有害含窒素化合物が、アミン類からなる群から選択される1種以上である、請求項1に記載の処理方法。
- 前記有害含窒素化合物が、アンモニアである、請求項2に記載の処理方法。
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