JP7398692B2 - Wastewater treatment method and wastewater treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、排水の処理方法および排水の処理設備に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment method and wastewater treatment equipment.

製鉄所でステンレス鋼板を製造する工程において、硝酸を用いてステンレス鋼板の表面を酸洗浄する場合がある。洗浄後の排水には、硝酸性窒素が含まれる。このような排水は、例えば、製鉄所内の排水処理設備において、硝酸性窒素を除去し、所定の水質まで浄化してから、公共海域に放流される。 In the process of manufacturing stainless steel sheets at a steelworks, the surface of the stainless steel sheet may be acid-cleaned using nitric acid. The wastewater after cleaning contains nitrate nitrogen. Such wastewater is discharged into public sea areas after nitrate nitrogen is removed and purified to a predetermined water quality in a wastewater treatment facility within a steelworks, for example.

硝酸性窒素を除去する方法としては、例えば、微生物を含む活性汚泥を用いた生物処理が挙げられる。
例えば、特許文献1には、「海水の塩分濃度程度の高濃度塩分を含有する被処理水中の硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素を、硫黄酸化細菌を含む微生物群により脱窒することを特徴とする生物脱窒処理方法。」が記載されている([請求項1])。
Examples of methods for removing nitrate nitrogen include biological treatment using activated sludge containing microorganisms.
For example, Patent Document 1 states, ``This method is characterized by denitrifying nitrate nitrogen and nitrite nitrogen in water to be treated containing high concentration of salt equivalent to the salinity of seawater by a group of microorganisms including sulfur-oxidizing bacteria. "A biological denitrification treatment method" ([Claim 1]).

特開2004-305980号公報JP2004-305980A

本発明は、新規な排水の処理方法および排水の処理設備を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a novel wastewater treatment method and wastewater treatment equipment.

本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of extensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by employing the following configuration, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の[1]~[7]を提供する。
[1]硝酸性窒素の濃度が5,000mg/L以上である排水に対して、嫌気性微生物を含む活性汚泥を用いて生物処理を行ない、硝酸性窒素の濃度が1,000mg/L以下の処理水を得る、排水の処理方法。
[2]上記活性汚泥は、上記嫌気性微生物として、Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌、および、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌、Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌、および、上記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌、Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌、Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌、Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌、および、上記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌、Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌、Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌、Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌、Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌、Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌、ならびに、Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌、からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含む、上記[1]に記載の排水の処理方法。
[3]上記Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌が、Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性が98%の微生物であり、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌が、Hyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)であり、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌が、Pelagibacterium luteolum(ペラジバクテリウム ルテオラム)に対する相同性が99%の微生物であり、上記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌が、Plastorhodobacter daqingensis(プラストロドバクター ダキンゲンシス)に対する相同性が99%の微生物であり、上記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌が、Jhaorihella thermophila(ジャオリヘラ サーモフィラ)に対する相同性が95%の微生物であり、上記Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌が、Fontibacter ferrireducens(フォンチバクター フェリレデューセンス)であり、上記Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌が、Acholeplasma parvum(アコレプラズマ パルバム)に対する相同性が95%の微生物であり、上記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌が、Altibacter lentus(アルチバクター レンタス)に対する相同性が96%の微生物であり、上記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌が、Ulvibacter antarcticus(ウルビバクター アンタークティカス)に対する相同性が96%の微生物であり、上記Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌が、Aliidiomarina taiwanensis(アリイディオマリナ タイワンエンシス)に対する相同性が99%の微生物であり、上記Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌が、Halomonas salifodinae(ハロモナス サリフォディンアエ)であり、上記Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌が、Azoarcus indigens(アゾアルカス インディゲンス)に対する相同性が97%の微生物またはAzoarcus aromaticum(アゾアルカス アロマチカム)に対する相同性が99%の微生物であり、上記Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌が、Parabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物であり、上記Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌が、Aquimonas voraii(アクイモナス ボライ)に対する相同性が99%の微生物であり、上記Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌が、Alkaliflexus imshenetskii(アルカリフレクサス イムシェネツキ)に対する相同性が98%の微生物である、上記[2]に記載の排水の処理方法。
[4]上記活性汚泥は、上記嫌気性微生物として、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌を含み、上記活性汚泥に含まれる上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌の量が、上記活性汚泥に含まれる上記嫌気性微生物の全量に対して、20%以上である、上記[2]または[3]に記載の排水の処理方法。
[5]上記活性汚泥は、上記嫌気性微生物として、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌を含み、上記活性汚泥に含まれる上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌の量が、上記活性汚泥に含まれる上記嫌気性微生物の全量に対して、50%以上である、上記[2]~[4]のいずれかに記載の排水の処理方法。
[6]硝酸性窒素の濃度が5,000mg/L以上である排水に対して、水素供与体が供給された状態で、嫌気性微生物を含む活性汚泥を用いて生物処理を行ない、硝酸性窒素の濃度が1,000mg/L以下の処理水を得る、排水の処理設備であって、上記活性汚泥を内部に保持する処理槽と、上記処理槽の内部に上記排水を供給する排水供給部と、上記処理槽の内部に水素供与体を供給する水素供与体供給部と、得られた上記処理水を上記処理槽の外部に排出する排出部と、を備える排水の処理設備。
[7]上記活性汚泥は、上記嫌気性微生物として、Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌、および、上記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌、Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌、および、上記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌、Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌、Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌、Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌、および、上記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌、Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌、Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌、Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌、Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌、Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌、ならびに、Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌、からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含む、上記[6]に記載の排水の処理設備。
That is, the present invention provides the following [1] to [7].
[1] For wastewater with a nitrate nitrogen concentration of 5,000 mg/L or more, biological treatment is performed using activated sludge containing anaerobic microorganisms to reduce the nitrate nitrogen concentration to 1,000 mg/L or less. How to obtain treated water and treat wastewater.
[2] The activated sludge contains, as the anaerobic microorganisms, nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae, and Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae. Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Pelagibacterium in the family Hyphomicrobiaceae mentioned above, and bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter in the family Rhodobacteraceae. nitrate-reducing bacteria, bacteria belonging to the Jhaorihella genus in the Rhodobacteraceae family, bacteria belonging to the Fontibacter genus in the Cyclobacteriaceae family, and Acholeplasmataceae. Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Flavobacteriaceae, bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, and Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae mentioned above. Bacteria belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae, bacteria belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae, Azoarcus in the family Zoogloeaceae Parabacteroides distasonis, a nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Tannerellaceae, and Aquimonas, a new genus of bacteria belonging to the family Rhodanobacteraceae, which is 87% homologous to Parabacteroides distasonis, a member of the family Tannerellaceae. The wastewater according to [1] above, containing at least one type of bacteria selected from the group consisting of bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae, and bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae. processing method.
[3] Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella in the family Gallionellaceae are microorganisms with 98% homology to Sulfuricella denitrificans, and Hyphomicrobium nitrativorans is a nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Hyphomicrobium of the family E), and Pelagibacterium of the family Hyphomicrobiaceae mentioned above. Bacteria belonging to the genus Pelagibacterium luteolum are 99% homologous to Pelagibacterium luteolum, and are nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter in the family Rhodobacteraceae mentioned above. is a microorganism with 99% homology to Plastorhodobacter daqingensis, and bacteria belonging to the genus Jhaorihella in the family Rhodobacteraceae mentioned above are homologous to Jhaorihella thermophila. Fontibacter ferrireducens is a microorganism with a 95% sex ratio and belongs to the genus Fontibacter in the family Cyclobacteriaceae, and the Acholeplasmataceae Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Taceae are microorganisms that have 95% homology to Acholeplasma parvum, and the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae mentioned above. Bacteria belonging to the genus Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae are microorganisms with 96% homology to Altibacter lentus, and bacteria belonging to the genus Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae are called Ulvibacter antarcticus. ), and the nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae mentioned above has 99% homology to Aliidiomarina taiwanensis. Halomonas salifodinae is a microorganism that belongs to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae, and is a nitrate-reducing bacterium that belongs to the genus Azoarcus in the family Zoogloeaceae. The bacterium is a microorganism with 97% homology to Azoarcus indigens or a microorganism with 99% homology to Azoarcus aromaticum, and is Parabacteroides distasonis of the family Tannerellaceae. A new genus of microorganisms that has 87% homology to Parabacteroides distasonis belongs to a new genus of microorganisms that has 87% homology to Parabacteroides distasonis, and a new genus that includes microorganisms that have 87% homology to Parabacteroides distasonis. Bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae are microorganisms that have 99% homology to Aquimonas voraii, and bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae mentioned above are microorganisms that have 99% homology to Aquimonas voraii. The method for treating wastewater according to [2] above, wherein the microorganism has 98% homology to (Lexus imschenecki).
[4] The activated sludge contains nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae as the anaerobic microorganisms, and the activated sludge contains The amount of nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae is 20% or more of the total amount of the anaerobic microorganisms contained in the activated sludge. , the method for treating wastewater according to [2] or [3] above.
[5] The activated sludge contains nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae as the anaerobic microorganisms, and the activated sludge contains The amount of nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae is 50% or more of the total amount of the anaerobic microorganisms contained in the activated sludge. , the method for treating wastewater according to any one of [2] to [4] above.
[6] Wastewater with a nitrate nitrogen concentration of 5,000 mg/L or more is subjected to biological treatment using activated sludge containing anaerobic microorganisms while a hydrogen donor is supplied. A wastewater treatment facility that obtains treated water with a concentration of 1,000 mg/L or less, comprising a treatment tank that retains the activated sludge inside, and a wastewater supply unit that supplies the wastewater to the inside of the treatment tank. A wastewater treatment facility comprising: a hydrogen donor supply section that supplies a hydrogen donor into the treatment tank; and a discharge section that discharges the obtained treated water to the outside of the treatment tank.
[7] The activated sludge contains, as the anaerobic microorganisms, nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae, and Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae. Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Pelagibacterium in the family Hyphomicrobiaceae mentioned above, and bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter in the family Rhodobacteraceae. nitrate-reducing bacteria, bacteria belonging to the Jhaorihella genus in the Rhodobacteraceae family, bacteria belonging to the Fontibacter genus in the Cyclobacteriaceae family, and Acholeplasmataceae. Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Flavobacteriaceae, bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, and Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae mentioned above. Bacteria belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae, bacteria belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae, Azoarcus in the family Zoogloeaceae Parabacteroides distasonis, a nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Tannerellaceae, and Aquimonas, a new genus of bacteria belonging to the family Rhodanobacteraceae, which is 87% homologous to Parabacteroides distasonis, a member of the family Tannerellaceae. The wastewater according to [6] above, containing at least one type of bacteria selected from the group consisting of bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae, and bacteria belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae. processing equipment.

本発明によれば、新規な排水の処理方法および排水の処理設備を提供できる。 According to the present invention, a novel wastewater treatment method and wastewater treatment equipment can be provided.

嫌気性膜分離活性汚泥装置を示す模式図である。It is a schematic diagram showing an anaerobic membrane separation activated sludge apparatus. 生物処理の試験中における、硝酸性窒素の濃度(N濃度)および特定の微生物の相対存在量の推移を示すグラフである。It is a graph showing changes in the concentration of nitrate nitrogen (N concentration) and the relative abundance of specific microorganisms during a biological treatment test.

以下に、図1に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されない。 An embodiment of the present invention will be described below based on FIG. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は、排水の処理設備としての嫌気性膜分離活性汚泥装置10を示す模式図である。以下、嫌気性膜分離活性汚泥装置10を、単に、「装置10」ともいう。装置10は、全体が覆われて、装置10の内部への空気の混入が避けられている。
図1に示すように、装置10は、並列配置された反応槽3および膜分離槽8を有する。反応槽3と膜分離槽8とは、連通管17によって連通している。反応槽3および膜分離槽8は、後述する活性汚泥2を内部に保持する処理槽を構成する。
反応槽3の上部に設けられた流入口21には、原水流入管11および有機物流入管12が差し込まれている。膜分離槽8の上部に設けられた流出口22には、不活性ガス排出管14および膜処理水流出管25が差し込まれている。流入口21および流出口22には、返送管15が差し込まれ、反応槽3と膜分離槽8とを連通している。
反応槽3の下部には、バブリング管5および散気管6を介して、不活性ガス供給装置4が接続している。膜分離槽8の下部には、膜洗浄管7および散気管6を介して、不活性ガス供給装置4が接続している。
膜分離槽8の内部には、膜モジュール9が配置されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an anaerobic membrane separation activated sludge apparatus 10 as wastewater treatment equipment. Hereinafter, the anaerobic membrane separation activated sludge device 10 will also be simply referred to as the "device 10." The device 10 is entirely covered to prevent air from entering the interior of the device 10.
As shown in FIG. 1, the apparatus 10 has a reaction tank 3 and a membrane separation tank 8 arranged in parallel. The reaction tank 3 and the membrane separation tank 8 communicate with each other through a communication pipe 17. The reaction tank 3 and the membrane separation tank 8 constitute a treatment tank that internally holds activated sludge 2, which will be described later.
A raw water inflow pipe 11 and an organic substance inflow pipe 12 are inserted into an inflow port 21 provided at the upper part of the reaction tank 3 . An inert gas discharge pipe 14 and a membrane-treated water discharge pipe 25 are inserted into an outlet 22 provided at the top of the membrane separation tank 8 . A return pipe 15 is inserted into the inlet 21 and the outlet 22 to communicate the reaction tank 3 and the membrane separation tank 8.
An inert gas supply device 4 is connected to the lower part of the reaction tank 3 via a bubbling pipe 5 and a diffuser pipe 6. An inert gas supply device 4 is connected to the lower part of the membrane separation tank 8 via a membrane cleaning pipe 7 and an aeration pipe 6.
A membrane module 9 is arranged inside the membrane separation tank 8 .

反応槽および膜分離槽は、それぞれ2個以上でもよい。その場合、複数の反応槽どうしの間、反応槽と膜分離槽との間、および、複数の膜分離槽どうしの間は、連通管によって連通される。 There may be two or more reaction tanks and two or more membrane separation tanks. In that case, communication is provided between the plurality of reaction vessels, between the reaction vessel and the membrane separation vessel, and between the plurality of membrane separation vessels through the communication pipe.

このような構成において、装置10の反応槽3においては、嫌気性微生物を含む活性汚泥2を用いて、硝酸性窒素を含有する排水(「原水」ともいう)に対して、生物処理が行なわれる。活性汚泥2は、嫌気性微生物として、硝酸還元細菌を含むことが好ましい。 In such a configuration, in the reaction tank 3 of the device 10, biological treatment is performed on wastewater containing nitrate nitrogen (also referred to as "raw water") using the activated sludge 2 containing anaerobic microorganisms. . The activated sludge 2 preferably contains nitrate-reducing bacteria as the anaerobic microorganisms.

原水における硝酸性窒素(NO-N)の濃度は、5,000mg/L以上である。上限は、特に限定されないが、例えば、10,000mg/L以下であり、8,000mg/L以下が好ましい。
このような原水としては、例えば、硝酸を用いてステンレス鋼板の表面を洗浄した後の排水が挙げられる。
The concentration of nitrate nitrogen (NO 3 -N) in raw water is 5,000 mg/L or more. The upper limit is not particularly limited, but is, for example, 10,000 mg/L or less, preferably 8,000 mg/L or less.
Examples of such raw water include waste water after cleaning the surface of a stainless steel plate using nitric acid.

本発明における硝酸性窒素(NO-N)の濃度には、硝酸性窒素に換算した亜硝酸性窒素(NO-N)の濃度も含まれる。
まず、硝酸性窒素の濃度(c3)を、JIS K 0102の43.2.5に規定されるイオンクロマトグラフ法により測定する。これとは別に、亜硝酸性窒素の濃度(c2)を、JIS K 0102の43.1.1に規定されるナフタレンエチレンジアミン吸光光度法により測定する。測定した亜硝酸性窒素の濃度(c2)を硝酸性窒素の濃度(c3′)に換算する。換算した硝酸性窒素の濃度(c3′)を、別途測定した硝酸性窒素の濃度(c3)に合算する(c3+c3′)。こうして、本発明における硝酸性窒素の濃度を求める。
The concentration of nitrate nitrogen (NO 3 -N) in the present invention also includes the concentration of nitrite nitrogen (NO 2 -N) converted into nitrate nitrogen.
First, the concentration of nitrate nitrogen (c3) is measured by the ion chromatography method specified in JIS K 0102 43.2.5. Separately, the concentration of nitrite nitrogen (c2) is measured by naphthaleneethylenediamine spectrophotometry specified in 43.1.1 of JIS K 0102. The measured concentration of nitrite nitrogen (c2) is converted to the concentration of nitrate nitrogen (c3'). The converted nitrate nitrogen concentration (c3') is added to the separately measured nitrate nitrogen concentration (c3) (c3+c3'). In this way, the concentration of nitrate nitrogen in the present invention is determined.

硝酸を用いてステンレス鋼板の表面を洗浄した直後の排水は、酸性であることから、中和されることが好ましい。中和には、例えば、消石灰(水酸化カルシウム)が用いられる。この場合、中和後の排水は、カルシウムを含有する。そこで、中和後の排水に対しては、例えば、ソーダライム法を用いてカルシウムを除去する前処理を施すことが好ましい。このような前処理後の排水は、ナトリウムを含有する。 Since the waste water immediately after cleaning the surface of the stainless steel plate with nitric acid is acidic, it is preferable to neutralize it. For example, slaked lime (calcium hydroxide) is used for neutralization. In this case, the waste water after neutralization contains calcium. Therefore, it is preferable to pre-treat the neutralized wastewater to remove calcium using, for example, the soda lime method. The wastewater after such pretreatment contains sodium.

前処理後の排水を生物処理される原水として用いる場合、そのpHは、4~10が好ましい。 When the pretreated wastewater is used as raw water for biological treatment, its pH is preferably 4 to 10.

原水は、反応槽3の上部の流入口21に設けられた原水流入管11を経由して、反応槽3の内部に供給される。このとき、水素供与体となるメタノール等の有機物も、有機物流入管12を経由して、反応槽3の内部に供給される。原水流入管11および有機物流入管12は、それぞれ、排水供給部および水素供与体供給部を構成する。リン酸などのその他の添加物が反応槽3の内部に供給されてもよい。 Raw water is supplied into the reaction tank 3 via the raw water inflow pipe 11 provided at the inlet 21 at the upper part of the reaction tank 3 . At this time, an organic substance such as methanol that serves as a hydrogen donor is also supplied into the reaction tank 3 via the organic substance inflow pipe 12 . The raw water inflow pipe 11 and the organic matter inflow pipe 12 constitute a wastewater supply section and a hydrogen donor supply section, respectively. Other additives such as phosphoric acid may also be supplied inside the reaction vessel 3.

反応槽3の内部には、活性汚泥2が導入されている。生物処理を実行中の適切なタイミングで、活性汚泥2に含まれる微生物(嫌気性微生物)を解析することが好ましい。 Activated sludge 2 is introduced into the reaction tank 3 . It is preferable to analyze the microorganisms (anaerobic microorganisms) contained in the activated sludge 2 at an appropriate timing during the biological treatment.

微生物の解析には、「次世代シークエンサ」と呼ばれる、高機能シークエンサを用いることが好ましい。次世代シークエンサを用いることにより、微生物の同定およびその相同性検索を、一度に大量に、かつ、短時間に行なうことができ、配列表に記載の塩基配列を検出できる。このような次世代シークエンサとしては、例えば、Illumina社製のMiSeq等が挙げられる。
ただし、より正確かつ詳細な系統学的情報の取得には、PCおよび解析ソフトウェアを用いることが好ましい。解析ソフトウェアとしては、例えば、後出の[実施例]に記載する各種ソフトウェアが挙げられる。
For the analysis of microorganisms, it is preferable to use a high-performance sequencer called a "next generation sequencer." By using a next-generation sequencer, it is possible to identify microorganisms and search for their homology in large numbers at once in a short time, and it is possible to detect base sequences listed in the sequence listing. Examples of such next-generation sequencers include MiSeq manufactured by Illumina.
However, to obtain more accurate and detailed phylogenetic information, it is preferable to use a PC and analysis software. Examples of the analysis software include various software described in [Examples] below.

活性汚泥2は、嫌気性微生物として、
(1)Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、
(2a)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌、および、(2b)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌、
(3a)Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌、および、(3b)Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌、
(4)Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌、
(5)Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌、
(6a)Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌、および、(6b)Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌、
(7)Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌、
(8)Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌、
(9)Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌、
(10)Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌、
(11)Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌、ならびに、
(12)Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌、からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含むことが好ましい。
Activated sludge 2 contains anaerobic microorganisms,
(1) Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella in the family Gallionellaceae;
(2a) Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium in the family Hyphomicrobiaceae, and (2b) Pelagibacterium in the family Hyphomicrobiaceae. Bacteria belonging to the genus Um),
(3a) nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter in the family Rhodobacteraceae; and (3b) bacteria belonging to the genus Jhaorihella in the family Rhodobacteraceae;
(4) Bacteria belonging to the Fontibacter genus of the Cyclobacteriaceae family,
(5) Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Acholeplasmataceae,
(6a) Bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, and (6b) bacteria belonging to the genus Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae.
(7) Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae;
(8) Bacteria belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae,
(9) Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Azoarcus in the family Zoogloeaceae;
(10) Bacteria belonging to a new genus to which microorganisms with 87% homology to Parabacteroides distasonis of the family Tannerellaceae belong;
(11) Bacteria belonging to the genus Aquimonas of the family Rhodanobacteraceae, and
(12) It is preferable to contain at least one type of bacteria selected from the group consisting of bacteria belonging to the genus Alkaliflexus of the family Marinilabiliaceae.

活性汚泥2は、嫌気性微生物として、(1)Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、および、(2a)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含むことがより好ましい。 Activated sludge 2 contains anaerobic microorganisms such as (1) nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae, and (2a) Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae. It is more preferable to contain at least one type of bacteria selected from the group consisting of nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Microbium.

(1)Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌としては、Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性(similarity)が98%の微生物(配列番号2)が好ましい。 (1) As the nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae, a microorganism (SEQ ID NO: 2) with 98% similarity to Sulfuricella denitrificans is preferable.

(2a)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌としては、Hyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)(配列番号1)が好ましい。
(2b)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌としては、Pelagibacterium luteolum(ペラジバクテリウム ルテオラム)に対する相同性が99%の微生物(配列番号7)が好ましい。
(2a) As the nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Hyphomicrobium in the family Hyphomicrobiaceae, Hyphomicrobium nitrativorans (SEQ ID NO: 1) is preferred.
(2b) As a bacterium belonging to the genus Pelagibacterium in the family Hyphomicrobiaceae, there is a microorganism with 99% homology to Pelagibacterium luteolum (SEQ ID NO: 7). is preferred.

(3a)Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌としては、Plastorhodobacter daqingensis(プラストロドバクター ダキンゲンシス)に対する相同性が99%の微生物(配列番号3)が好ましい。
(3b)Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌としては、Jhaorihella thermophila(ジャオリヘラ サーモフィラ)に対する相同性が95%の微生物(配列番号15)が好ましい。
(3a) As the nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter of the Rhodobacteraceae family, a microorganism (SEQ ID NO: 3) with 99% homology to Plastorhodobacter daqingensis is preferable. .
(3b) As the bacteria belonging to the genus Jhaorihella of the Rhodobacteraceae family, a microorganism (SEQ ID NO: 15) having 95% homology to Jhaorihella thermophila is preferred.

(4)Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌としては、Fontibacter ferrireducens(フォンチバクター フェリレデューセンス)(配列番号4)が好ましい。 (4) As the bacterium belonging to the genus Fontibacter in the family Cyclobacteriaceae, Fontibacter ferrireducens (SEQ ID NO: 4) is preferable.

(5)Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌としては、Acholeplasma parvum(アコレプラズマ パルバム)に対する相同性が95%の微生物(配列番号5)が好ましい。 (5) As a bacterium belonging to the genus Acholeplasma of the family Acholeplasmataceae, a microorganism (SEQ ID NO: 5) having 95% homology to Acholeplasma parvum is preferred.

(6a)Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌としては、Altibacter lentus(アルチバクター レンタス)に対する相同性が96%の微生物(配列番号6)が好ましい。
(6b)Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌としては、Ulvibacter antarcticus(ウルビバクター アンタークティカス)に対する相同性が96%の微生物(配列番号9)が好ましい。
(6a) As the bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, a microorganism (SEQ ID NO: 6) having 96% homology to Altibacter lentus is preferred.
(6b) As a bacterium belonging to the genus Ulvibacter of the family Flavobacteriaceae, a microorganism (SEQ ID NO: 9) having 96% homology to Ulvibacter antarcticus is preferred.

(7)Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌としては、Aliidiomarina taiwanensis(アリイディオマリナ タイワンエンシス)に対する相同性が99%の微生物(配列番号8)が好ましい。 (7) As a nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae, a microorganism (SEQ ID NO: 8) with 99% homology to Aliidiomarina taiwanensis is preferable. .

(8)Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌としては、Halomonas salifodinae(ハロモナス サリフォディンアエ)(配列番号10)が好ましい。 (8) As the bacterium belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae, Halomonas salifodinae (SEQ ID NO: 10) is preferred.

(9)Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌としては、Azoarcus indigens(アゾアルカス インディゲンス)に対する相同性が97%の微生物(配列番号11)またはAzoarcus aromaticum(アゾアルカス アロマチカム)に対する相同性が99%の微生物(配列番号12)が好ましい。 (9) Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Azoarcus in the Zoogloeaceae family include microorganisms with 97% homology to Azoarcus indigens (SEQ ID NO: 11) or Azoarcus aromaticum. A microorganism with 99% homology (SEQ ID NO: 12) is preferred.

(10)Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌としては、Parabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物(配列番号13)が好ましい。 (10) A new genus of bacteria that includes a microorganism with 87% homology to Parabacteroides distasonis of the Tannerellaceae family includes a microorganism with 87% homology to Parabacteroides distasonis ( SEQ ID NO: 13) is preferred.

(11)Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌としては、Aquimonas voraii(アクイモナス ボライ)に対する相同性が99%の微生物(配列番号16)が好ましい。 (11) As a bacterium belonging to the genus Aquimonas of the family Rhodanobacteraceae, a microorganism (SEQ ID NO: 16) having 99% homology to Aquimonas voraii is preferable.

(12)Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌としては、Alkaliflexus imshenetskii(アルカリフレクサス イムシェネツキ)に対する相同性が98%の微生物(配列番号14)が好ましい。 (12) As a bacterium belonging to the genus Alkaliflexus in the family Marinilabiliaceae, a microorganism (SEQ ID NO: 14) having 98% homology to Alkaliflexus imshenetskii is preferred.

活性汚泥2に含まれる、(2a)Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌の量は、活性汚泥2に含まれる嫌気性微生物の全量に対して、20%以上が好ましく、50%以上がより好ましい。この「%」は、16S rRNA遺伝子の相対存在量を意味する。 The amount of nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Hyphomicrobium in the family Hyphomicrobiaceae (2a) contained in activated sludge 2 is the total amount of anaerobic microorganisms contained in activated sludge 2. 20% or more is preferable, and 50% or more is more preferable. This "%" means the relative abundance of 16S rRNA gene.

反応槽3には、不活性ガス供給装置4から、散気管6およびバブリング管5を経由して、不活性ガスが供給される。不活性ガスは、反応槽3の下部から、バブリングして供給される。不活性ガスの供給量は、特に限定されないが、例えば、反応槽3の容量10Lに対して、5~10L/minである。 Inert gas is supplied to the reaction tank 3 from an inert gas supply device 4 via an aeration pipe 6 and a bubbling pipe 5. The inert gas is supplied from the lower part of the reaction tank 3 in a bubbling manner. The amount of inert gas supplied is not particularly limited, but is, for example, 5 to 10 L/min for the capacity of the reaction tank 3 of 10 L.

反応槽3においては、供給された不活性ガスによって、酸素のない嫌気状態が維持され、かつ、原水や活性汚泥2などが撹拌される。こうして、硝酸性窒素を含む原水に生物処理(脱窒素処理)が施され、処理水が得られる。
より詳細には、原水に含まれる硝酸性窒素は、水素供与体となるメタノール等の有機物が添加された状態で、活性汚泥2に含まれる嫌気性微生物によって分解され、窒素ガス(N)、炭酸ガス(CO)、水(HO)等が生成する。
In the reaction tank 3, an oxygen-free anaerobic state is maintained by the supplied inert gas, and raw water, activated sludge 2, etc. are stirred. In this way, biological treatment (denitrification treatment) is performed on the raw water containing nitrate nitrogen, and treated water is obtained.
More specifically, nitrate nitrogen contained in raw water is decomposed by anaerobic microorganisms contained in activated sludge 2 with the addition of organic matter such as methanol that serves as a hydrogen donor, and nitrogen gas (N 2 ), Carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O), etc. are generated.

生物処理により得られる処理水における硝酸性窒素(NO-N)の濃度は、安定的な運転状態を継続することにより低減でき、具体的には、1,000mg/L以下にすることができ、活性汚泥に含まれる嫌気性微生物が十分に馴養されれば、300mg/L以下にもできる。
処理水を製鉄所等の工場から排出する際には、工場の立地区域において許容される排水基準を順守する必要がある。本発明によれば、処理水の硝酸性窒素(NO-N)の濃度を、この排水基準を満たす濃度に低減できる。
The concentration of nitrate nitrogen (NO 3 -N) in treated water obtained by biological treatment can be reduced by continuing stable operating conditions, and specifically, can be reduced to 1,000 mg/L or less. If the anaerobic microorganisms contained in activated sludge are sufficiently acclimated, the concentration can be reduced to 300 mg/L or less.
When discharging treated water from a factory such as a steel mill, it is necessary to comply with wastewater standards that are permissible in the area where the factory is located. According to the present invention, the concentration of nitrate nitrogen (NO 3 -N) in treated water can be reduced to a concentration that satisfies this wastewater standard.

得られた処理水は、反応槽3から連通管17を経由して、膜分離槽8に移送され、膜モジュール9を通過する。処理水は膜モジュール9により固液分離され、活性汚泥2が膜分離された膜処理水が得られる。得られた膜処理水は、膜分離槽8の上部の流出口22に設けられた膜処理水流出管25から、装置10の外部に流出する。 The obtained treated water is transferred from the reaction tank 3 to the membrane separation tank 8 via the communication pipe 17 and passes through the membrane module 9. The treated water is subjected to solid-liquid separation by the membrane module 9, and membrane-treated water in which the activated sludge 2 is membrane-separated is obtained. The obtained membrane-treated water flows out of the apparatus 10 from a membrane-treated water outflow pipe 25 provided at the outlet 22 at the upper part of the membrane separation tank 8 .

膜モジュール9で膜分離された活性汚泥2は、返送汚泥として、膜分離槽8から、返送管15を経由して、反応槽3に戻される。返送汚泥の一部は、図示しない汚泥貯槽に送られて微生物が死滅している部分が廃棄されてもよい。追加の活性汚泥が足されてもよい。 The activated sludge 2 membrane-separated in the membrane module 9 is returned from the membrane separation tank 8 to the reaction tank 3 via the return pipe 15 as return sludge. A portion of the returned sludge may be sent to a sludge storage tank (not shown), and the portion in which microorganisms have been killed may be discarded. Additional activated sludge may be added.

膜分離槽8の膜モジュール9には、不活性ガス供給装置4から、散気管6および膜洗浄管7を経由して、不活性ガスが供給される。供給された不活性ガスによって、膜モジュール9を含む膜分離槽8の嫌気状態が維持される。
膜モジュール9の膜表面は、不活性ガスによって洗浄され、清澄に保たれる。このとき、不活性ガスは、膜モジュール9の膜表面と平行に噴射されることが好ましい。
不活性ガスは、膜モジュール9の有効膜面積0.012mに対して、10L/min以上で供給されることが好ましい。膜洗浄のための不活性ガスの供給は、間欠運転とすることができる。
Inert gas is supplied to the membrane module 9 of the membrane separation tank 8 from the inert gas supply device 4 via the aeration pipe 6 and the membrane cleaning pipe 7. The supplied inert gas maintains the membrane separation tank 8 containing the membrane module 9 in an anaerobic state.
The membrane surface of the membrane module 9 is cleaned with an inert gas and kept clear. At this time, the inert gas is preferably injected parallel to the membrane surface of the membrane module 9.
The inert gas is preferably supplied at a rate of 10 L/min or more to an effective membrane area of 0.012 m 2 of the membrane module 9. The supply of inert gas for membrane cleaning can be carried out intermittently.

装置10に供給される不活性ガスは、覆われた装置10の内部全体を、嫌気状態に維持する。余分な不活性ガスは、不活性ガス排出管14を経由して、装置10の外部に排出される。 The inert gas supplied to the device 10 maintains the entire enclosed interior of the device 10 in an anaerobic condition. Excess inert gas is exhausted to the outside of the device 10 via the inert gas exhaust pipe 14.

装置10に供給される不活性ガスは、酸素を含まないガスで細菌に害を及ぼさないガスであれば特に限定されず、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等のガスが挙げられ、これらの混合物でもよい。
なかでも、不活性ガスとしては、高純度の窒素ガスが好ましく、その酸素濃度は、10,000ppm(1体積%)未満が好ましく、1,000ppm(0.1体積%)未満がより好ましい。このような高純度の窒素ガスは、空気から、深冷分離法、PSA分離法、膜分離法等の方法を用いて得られる。
特に、深冷分離法は、酸素濃度が100ppm(0.01体積%)以下の高純度の窒素ガスを大量に発生させることができ、好適である。深冷分離法を用いるガス製造装置は、製鉄所などの精錬に酸素ガスを大量に必要とする工場で使用されており、副産物として高純度の窒素ガスを大量に発生させる。この副産物である窒素ガスを用いてもよい。
The inert gas supplied to the device 10 is not particularly limited as long as it is a gas that does not contain oxygen and does not harm bacteria, and examples include gases such as nitrogen, argon, and helium, and even mixtures thereof. good.
Among these, high purity nitrogen gas is preferred as the inert gas, and its oxygen concentration is preferably less than 10,000 ppm (1 volume %), more preferably less than 1,000 ppm (0.1 volume %). Such high-purity nitrogen gas is obtained from air using methods such as cryogenic separation, PSA separation, and membrane separation.
In particular, the cryogenic separation method is suitable because it can generate a large amount of highly pure nitrogen gas with an oxygen concentration of 100 ppm (0.01 volume %) or less. Gas production equipment that uses the cryogenic separation method is used in factories such as steel mills that require large amounts of oxygen gas for refining, and generates large amounts of high-purity nitrogen gas as a byproduct. Nitrogen gas, which is a byproduct of this process, may also be used.

以上、図1に示す嫌気性膜分離活性汚泥装置10を用いる実施形態について説明した。
しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されず、例えば、活性汚泥を満たした密閉された消化槽に原水を投入し、所定の水理学的滞留時間(HRT)を与えて生物処理を行ない、廃汚泥を沈澱させ、上澄みを処理水として得る方法(標準消化法);標準消化法において、生物処理の際に、消化槽内を機械撹拌等により撹拌してHRTを短縮する方法(高率消化法);高率消化法において、処理水から沈澱分離した汚泥を消化槽に返送する方法(嫌気性接触法);活性汚泥を表面に担持した充填材を保持する処理槽に原水を通水する方法(嫌気性固定床法);活性汚泥を表面に担持した担体を原水中で流動させる流動床を形成する方法(嫌気性流動床法);等の方法を適用してもよい。
The embodiment using the anaerobic membrane separation activated sludge apparatus 10 shown in FIG. 1 has been described above.
However, the present invention is not limited to the embodiments described above; for example, raw water is introduced into a sealed digestion tank filled with activated sludge, and biological treatment is performed by giving a predetermined hydraulic retention time (HRT). A method of settling waste sludge and obtaining the supernatant as treated water (standard digestion method); In the standard digestion method, a method of shortening HRT by agitating the inside of the digestion tank with mechanical stirring during biological treatment (high rate method) Digestion method); In the high-rate digestion method, sludge that has been precipitated and separated from treated water is returned to the digestion tank (anaerobic contact method); Raw water is passed through a treatment tank that holds a filler with activated sludge supported on its surface. Methods such as a method of forming a fluidized bed in which a carrier carrying activated sludge on the surface is fluidized in raw water (anaerobic fluidized bed method) may be applied.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。 The present invention will be specifically described below with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these.

<生物処理の試験内容>
図1に基づいて説明した嫌気性膜分離活性汚泥装置10を用いて、生物処理の試験を行なった。生物処理に供する原水としては、硝酸を用いてステンレス鋼板の表面を洗浄した後の排水を用いた。硝酸を用いてステンレス鋼板を洗浄した後の排水は、消石灰を用いて中和した。中和後の排水のpHは4~8であった。消石灰を用いて中和した後の排水には、ソーダライム法を用いてカルシウムを除去する前処理を施した。前処理後の排水のpHは9~10であった。前処理後の排水を、生物処理に供する原水として用いた。
不活性ガスとしては、窒素ガスを用いた。
<Biological treatment test details>
A biological treatment test was conducted using the anaerobic membrane separation activated sludge apparatus 10 described based on FIG. As raw water to be subjected to biological treatment, wastewater was used after cleaning the surface of a stainless steel plate using nitric acid. The waste water after cleaning the stainless steel plate with nitric acid was neutralized with slaked lime. The pH of the wastewater after neutralization was 4-8. After neutralization using slaked lime, the wastewater was pretreated to remove calcium using the soda lime method. The pH of the wastewater after pretreatment was 9-10. The pretreated wastewater was used as raw water for biological treatment.
Nitrogen gas was used as the inert gas.

その他の主な条件は、以下のとおりである。
原水の硝酸性窒素の濃度:5,000~8,000mg/L
メタノールの注入量:12,000~18,000mg/L
水理学的滞留時間(HRT):12日
反応槽の容量:20L
膜分離槽の容量:6L
原水通水量:2.2L/日
汚泥返送量:13.0L/日
反応槽からの汚泥引抜量:0.49L/日
水温:22~25℃
槽内のpH:8.0~8.5
Other main conditions are as follows.
Concentration of nitrate nitrogen in raw water: 5,000 to 8,000 mg/L
Methanol injection amount: 12,000-18,000mg/L
Hydraulic residence time (HRT): 12 days Reactor capacity: 20L
Capacity of membrane separation tank: 6L
Raw water flow rate: 2.2L/day Sludge return rate: 13.0L/day Sludge extraction amount from reaction tank: 0.49L/day Water temperature: 22-25℃
pH in tank: 8.0-8.5

<微生物の解析>
生物処理の試験中、1日ごとに、活性汚泥に含まれる微生物の解析を行なった。具体的には、以下の手順で、次世代シークエンサを用いて、行なった。
まず、遠心分離によって、活性汚泥の汚泥サンプル(遠心沈殿物)を得た。得られた汚泥サンプルに、平均粒子径が0.1mmのジルコニアとシリカとの混合ビーズ(Zirconia/Silica Beads)を加えたものを、ビーズビータ(バイオメディカルサイエンス社製、Shake Master)に供し、汚泥サンプルに含まれる微生物の細胞を破砕し、細胞破砕液を得た。得られた細胞破砕液から、フェノール・クロロホルム抽出法により、染色体DNAを抽出し、精製した。
次いで、染色体DNAの16S rRNAをターゲットにしたユニバーサルプライマーを基に、Illumina社製のMiSeq用バーコード配列を付加した下記参考文献1に記載のプライマーを用いて、PCR(Polymerase Chain Reaction)法により、16S rRNA遺伝子を増幅した。
参考文献1:J Gregory Caporaso et al.、The ISME Journal(2012)6,(1621-1624)
<Analysis of microorganisms>
During the biological treatment test, microorganisms contained in the activated sludge were analyzed every day. Specifically, the following procedure was performed using a next-generation sequencer.
First, a sludge sample (centrifugal sediment) of activated sludge was obtained by centrifugation. Mixed beads of zirconia and silica (Zirconia/Silica Beads) with an average particle diameter of 0.1 mm were added to the obtained sludge sample, and the mixture was subjected to a bead beater (Shake Master, manufactured by Biomedical Science Co., Ltd.) to remove sludge. Microbial cells contained in the sample were disrupted to obtain a cell disruption solution. From the obtained cell lysate, chromosomal DNA was extracted and purified by the phenol-chloroform extraction method.
Next, based on the universal primer targeting 16S rRNA of chromosomal DNA, the PCR (Polymerase Chain Reaction) method was performed using the primer described in Reference 1 below to which a barcode sequence for MiSeq manufactured by Illumina was added. The 16S rRNA gene was amplified.
Reference 1: J Gregory Caporaso et al., The ISME Journal (2012) 6, (1621-1624)

得られたPCR増副産物について、AMPure磁気ビーズ(Beackmann coulter社製、A63881)および精製用マグネットスタンド(Beackmann coulter社製、A32782)を用いて、未反応のプライマーおよびプライマーダイマーを除去した。
次いで、得られた精製産物を、アガロースゲル電気泳動により分画し、スピンカラム(Promega社製、Wizard SV Gel and PCR Clean-up System)を用いて、目的の断片長を有するPCR増副産物のみを精製した。
Unreacted primers and primer dimers were removed from the obtained PCR amplification product using AMPure magnetic beads (Beackmann Coulter, A63881) and a purification magnetic stand (Beackmann Coulter, A32782).
Next, the obtained purified product was fractionated by agarose gel electrophoresis, and only the PCR amplification product having the desired fragment length was isolated using a spin column (Promega, Wizard SV Gel and PCR Clean-up System). Purified.

次に、DNAサンプル(染色体DNA)におけるDNA濃度を、DNA染色用蛍光試薬キットQuant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit(Thermo scientific製、P11496)および微量用蛍光スペクトロメータ(Thermo scientific製、NanoDrop 3300)を用いて定量した。必要量をMiSeq Reagent Kits v2(Illumina社製、MS-102-2001)に供し、次世代シークエンサにより、DNA配列解析を行なった。 Next, the DNA concentration in the DNA sample (chromosomal DNA) was measured using a fluorescent reagent kit for DNA staining, Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit (manufactured by Thermo Scientific, P11496) and a fluorescence spectrometer for trace amounts (manufactured by Thermo Scientific, NanoDrop 3300). It was quantified. The required amount was applied to MiSeq Reagent Kits v2 (manufactured by Illumina, MS-102-2001), and DNA sequence analysis was performed using a next-generation sequencer.

その結果、DNAサンプルのそれぞれから、10,000~80,000 reads程度の配列データが取得された。
取得された配列データについて、ソフトウェアea-utils-1.1.2-301(インターネット上で入手可能なフリーソフト)を用いて、遺伝子配列情報を連結した。さらに、ソフトウェアMothur version1.31.2(詳細は下記参考文献2を参照)を用いてキメラ配列を除去した。その後、ソフトウェアQIIME version1.6.0(詳細は、下記参考文献3を参照)により遺伝子配列の系統学的解析を行ない、各微生物種の相対存在率の増減と、物理化学的パラメータとの関係性を考察した。
参考文献2:Schloss P.D et al.,Appl.Environ.Microbiol(2009)75,7537-7541
参考文献3:Caporaso H.G et al.,Nat.methods(2012)7,335-336.
As a result, approximately 10,000 to 80,000 reads of sequence data were obtained from each DNA sample.
Gene sequence information was linked to the obtained sequence data using software ea-utils-1.1.2-301 (free software available on the Internet). Furthermore, chimeric sequences were removed using the software Mothur version 1.31.2 (see Reference 2 below for details). After that, we conducted a phylogenetic analysis of the gene sequence using the software QIIME version 1.6.0 (for details, see Reference 3 below), and examined the relationship between the relative abundance of each microbial species and physicochemical parameters. did.
Reference 2: Schloss PD et al., Appl. Environ. Microbiol (2009) 75, 7537-7541
Reference 3: Caporaso HG et al., Nat.methods (2012) 7, 335-336.

<試験結果>
生物処理の試験中、原水および処理水の硝酸性窒素の濃度(N濃度)を測定した。さらに、上述したように、活性汚泥に含まれる微生物の解析を行なった。
<Test results>
During the biological treatment test, the concentration of nitrate nitrogen (N concentration) in raw water and treated water was measured. Furthermore, as mentioned above, microorganisms contained in the activated sludge were analyzed.

下記表1に、試験開始から41日目における優占細菌種の属種名(Bacteria)、遺伝子の相同性(Identity)(単位:%)、および、相対存在量(Relative abundance)(単位:%)を示す。 Table 1 below shows the genus and species name (Bacteria), gene homology (identity) (unit: %), and relative abundance (unit: %) of the dominant bacterial species on the 41st day from the start of the test. ) is shown.

下記表2に、試験開始から79日目における優占細菌種の属種名(Bacteria)、遺伝子の相同性(Identity)(単位:%)、および、相対存在量(Relative abundance)(単位:%)を示す。 Table 2 below shows the genus and species name (Bacteria), gene homology (identity) (unit: %), and relative abundance (unit: %) of the dominant bacterial species 79 days after the start of the test. ) is shown.

図2は、生物処理の試験中における、硝酸性窒素の濃度(N濃度、単位:mg/L)および特定の微生物の相対存在量(単位:%)の推移を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing changes in the concentration of nitrate nitrogen (N concentration, unit: mg/L) and the relative abundance of specific microorganisms (unit: %) during the biological treatment test.

図2のグラフに示すように、処理水の硝酸性窒素の濃度は、試験開始から約34日目以降は1,000mg/L以下となり、試験開始から約82日目には10mg/L以下となった。 As shown in the graph of Figure 2, the concentration of nitrate nitrogen in the treated water was below 1,000 mg/L after about 34 days from the start of the test, and below 10 mg/L after about 82 days from the start of the test. became.

図2のグラフから、硝酸性窒素が5,000~8,000mg/Lと高濃度である原水の生物処理に適した微生物環境が実現されたことが分かる。
すなわち、図2のグラフに示すように、まず、Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性が98%の微生物(図2のグラフ中では、便宜的に、単に、「Sulfuricella denitrificans」と表記する)の相対存在量が上昇し、試験開始から約13日目をピークとして、その後、下降した。
この下降と逆転するように、当初は少なかったHyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)の相対存在量が徐々に上昇して、試験開始から32日目には20%以上となり、試験開始から約75日目には50%以上となっていた。
Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性が98%の微生物とHyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)とが異なるタイミングで増加することにより、硝酸還元に相補的な役割を果たしたと推測される。
From the graph in Figure 2, it can be seen that a microbial environment suitable for biological treatment of raw water with a high concentration of nitrate nitrogen of 5,000 to 8,000 mg/L was achieved.
That is, as shown in the graph of Figure 2, first, a microorganism with 98% homology to Sulfuricella denitrificans (in the graph of Figure 2, for convenience, it is simply written as "Sulfuricella denitrificans"). The relative abundance of 100% of the total amount of 20% of the total amount of 20% of the total amount of 20% of the total amount increased, peaking approximately 13 days after the start of the test, and then decreasing.
As if to reverse this decline, the relative abundance of Hyphomicrobium nitrativorans, which was initially low, gradually increased, reaching more than 20% on the 32nd day from the start of the test, and approximately By the 75th day, it had become more than 50%.
It is speculated that microorganisms with 98% homology to Sulfuricella denitrificans and Hyphomicrobium nitrativorans increased at different times and played complementary roles in nitrate reduction. Ru.

2:活性汚泥
3:反応槽(処理槽)
4:不活性ガス供給装置
5:バブリング管
6:散気管
7:膜洗浄管
8:膜分離槽(処理槽)
9:膜モジュール
10:嫌気性膜分離活性汚泥装置(排水の処理設備)
11:原水流入管(排水供給部)
12:有機物流入管(水素供与体供給部)
14:不活性ガス排出管
15:返送管
17:連通管
21:流入口
22:流出口
25:膜処理水流出管
2: Activated sludge 3: Reaction tank (treatment tank)
4: Inert gas supply device 5: Bubbling pipe 6: Diffusion pipe 7: Membrane cleaning pipe 8: Membrane separation tank (processing tank)
9: Membrane module 10: Anaerobic membrane separation activated sludge equipment (wastewater treatment equipment)
11: Raw water inflow pipe (drainage supply section)
12: Organic matter inflow pipe (hydrogen donor supply section)
14: Inert gas discharge pipe 15: Return pipe 17: Communication pipe 21: Inflow port 22: Outflow port 25: Membrane treated water outflow pipe

Claims (8)

硝酸性窒素の濃度が5,000mg/L以上8,000mg/L以下である排水に対して、嫌気性微生物を含む活性汚泥およびメタノールを用いて生物処理を行ない、硝酸性窒素の濃度が1,000mg/L以下の処理水を得る、排水の処理方法であって、
前記活性汚泥は、前記嫌気性微生物として、Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、および、Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌を含む、排水の処理方法。
Wastewater with a nitrate nitrogen concentration of 5,000 mg/L or more and 8,000 mg/L or less is subjected to biological treatment using activated sludge containing anaerobic microorganisms and methanol to reduce the nitrate nitrogen concentration to 1,000 mg/L or less. A wastewater treatment method for obtaining treated water of 000 mg/L or less,
The activated sludge contains, as the anaerobic microorganisms, nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella in the family Gallionellaceae, and genus Hyphomicrobium in the family Hyphomicrobiaceae. A method for treating wastewater containing nitrate-reducing bacteria.
前記Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌が、Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性が98%の微生物であり、
前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌が、Hyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)である、請求項1に記載の排水の処理方法。
The nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae is a microorganism with 98% homology to Sulfuricella denitrificans,
The wastewater treatment according to claim 1, wherein the nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae is Hyphomicrobium nitrativorans. Method.
前記活性汚泥は、前記嫌気性微生物として、更に、
前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌、
Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌、および、前記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌、
Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌、
Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌、
Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌、および、前記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌、
Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌、
Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌、
Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌、
Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌、
Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌、ならびに、
Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌、からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含む、請求項1または2に記載の排水の処理方法。
The activated sludge further contains, as the anaerobic microorganism,
Bacteria belonging to the Pelagibacterium genus of the Hyphomicrobiaceae family,
Nitrate-reducing bacteria belonging to the Plastorhodobacter genus of the Rhodobacteraceae family, and bacteria belonging to the Jhaorihella genus of the Rhodobacteraceae family,
Bacteria belonging to the Fontibacter genus in the Cyclobacteriaceae family,
Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Acholeplasmataceae,
Bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, and bacteria belonging to the genus Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae,
Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae,
Bacteria belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae,
Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Azoarcus in the family Zoogloeaceae;
Bacteria belonging to a new genus containing microorganisms with 87% homology to Parabacteroides distasonis of the Tannerellaceae family;
Bacteria belonging to the genus Aquimonas of the family Rhodanobacteraceae, and
The method for treating wastewater according to claim 1 or 2, comprising at least one type of bacteria selected from the group consisting of bacteria belonging to the genus Alkaliflexus of the family Marinilabiliaceae.
前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌が、Pelagibacterium luteolum(ペラジバクテリウム ルテオラム)に対する相同性が99%の微生物であり、
前記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌が、Plastorhodobacter daqingensis(プラストロドバクター ダキンゲンシス)に対する相同性が99%の微生物であり、
前記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌が、Jhaorihella thermophila(ジャオリヘラ サーモフィラ)に対する相同性が95%の微生物であり、
前記Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌が、Fontibacter ferrireducens(フォンチバクター フェリレデューセンス)であり、
前記Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌が、Acholeplasma parvum(アコレプラズマ パルバム)に対する相同性が95%の微生物であり、
前記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌が、Altibacter lentus(アルチバクター レンタス)に対する相同性が96%の微生物であり、
前記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌が、Ulvibacter antarcticus(ウルビバクター アンタークティカス)に対する相同性が96%の微生物であり、
前記Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌が、Aliidiomarina taiwanensis(アリイディオマリナ タイワンエンシス)に対する相同性が99%の微生物であり、
前記Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌が、Halomonas salifodinae(ハロモナス サリフォディンアエ)であり、
前記Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌が、Azoarcus indigens(アゾアルカス インディゲンス)に対する相同性が97%の微生物またはAzoarcus aromaticum(アゾアルカス アロマチカム)に対する相同性が99%の微生物であり、
前記Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌が、Parabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物であり、
前記Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌が、Aquimonas voraii(アクイモナス ボライ)に対する相同性が99%の微生物であり、
前記Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌が、Alkaliflexus imshenetskii(アルカリフレクサス イムシェネツキ)に対する相同性が98%の微生物である、請求項3に記載の排水の処理方法。
The bacterium belonging to the genus Pelagibacterium of the family Hyphomicrobiaceae is a microorganism with 99% homology to Pelagibacterium luteolum,
The nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Plastorhodobacter of the Rhodobacteraceae family is a microorganism with 99% homology to Plastorhodobacter daqingensis,
The bacterium belonging to the genus Jhaorihella of the Rhodobacteraceae family is a microorganism with 95% homology to Jhaorihella thermophila,
The bacterium belonging to the Fontibacter genus of the Cyclobacteriaceae family is Fontibacter ferrireducens,
The bacterium belonging to the Acholeplasma genus of the Acholeplasmataceae family is a microorganism with 95% homology to Acholeplasma parvum,
The bacterium belonging to the genus Altibacter of the family Flavobacteriaceae is a microorganism with 96% homology to Altibacter lentus;
The bacterium belonging to the genus Ulvibacter of the family Flavobacteriaceae is a microorganism with 96% homology to Ulvibacter antarcticus,
The nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Aliidiomarina of the family Idiomarinaceae is a microorganism with 99% homology to Aliidiomarina taiwanensis;
The bacterium belonging to the Halomonas genus of the Halomonadaceae family is Halomonas salifodinae,
The nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Azoarcus of the Zoogloeaceae family is a microorganism with 97% homology to Azoarcus indigens or a microorganism with 99% homology to Azoarcus aromaticum. can be,
A bacterium belonging to a new genus to which a microorganism with 87% homology to Parabacteroides distasonis of the Tannerellaceae family belongs is a microorganism with 87% homology to Parabacteroides distasonis,
The bacterium belonging to the genus Aquimonas of the family Rhodanobacteraceae is a microorganism with 99% homology to Aquimonas voraii,
The waste water according to claim 3, wherein the bacteria belonging to the genus Alkaliflexus of the family Marinilabiliaceae are microorganisms having 98% homology to Alkaliflexus imshenetskii. Processing method.
前記活性汚泥に含まれる前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌の量が、前記活性汚泥に含まれる前記嫌気性微生物の全量に対して、20%以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の排水の処理方法。 The amount of nitrate-reducing bacteria belonging to the Hyphomicrobium genus of the Hyphomicrobiaceae family contained in the activated sludge is relative to the total amount of the anaerobic microorganisms contained in the activated sludge. The method for treating wastewater according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of waste water is 20% or more. 硝酸性窒素の濃度が5,000mg/L以上8,000mg/L以下である排水に対して、水素供与体が供給された状態で、嫌気性微生物を含む活性汚泥を用いて生物処理を行ない、硝酸性窒素の濃度が1,000mg/L以下の処理水を得る、排水の処理設備であって、
前記活性汚泥を内部に保持する処理槽と、
前記処理槽の内部に前記排水を供給する排水供給部と、
前記処理槽の内部に水素供与体であるメタノールを供給する水素供与体供給部と、
得られた前記処理水を前記処理槽の外部に排出する排出部と、を備え、
前記活性汚泥は、前記嫌気性微生物として、Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌、および、Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌を含む、排水の処理設備。
For wastewater with a nitrate nitrogen concentration of 5,000 mg/L or more and 8,000 mg/L or less, biological treatment is performed using activated sludge containing anaerobic microorganisms while a hydrogen donor is supplied, A wastewater treatment facility that obtains treated water with a nitrate nitrogen concentration of 1,000 mg/L or less,
a treatment tank that holds the activated sludge therein;
a wastewater supply unit that supplies the wastewater to the inside of the treatment tank;
a hydrogen donor supply unit that supplies methanol, which is a hydrogen donor, into the processing tank;
a discharge section that discharges the obtained treated water to the outside of the treatment tank;
The activated sludge contains, as the anaerobic microorganisms, nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella in the family Gallionellaceae, and genus Hyphomicrobium in the family Hyphomicrobiaceae. Treatment equipment for wastewater containing nitrate-reducing bacteria belonging to
前記Gallionellaceae(ガリオネラセアエ)科のSulfuricella(スルフリセラ)属に属する硝酸還元細菌が、Sulfuricella denitrificans(スルフリセラ デニトリフィカンス)に対する相同性が98%の微生物であり、
前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のHyphomicrobium(ハイフォミクロビウム)属に属する硝酸還元細菌が、Hyphomicrobium nitrativorans(ハイフォミクロビウム ニトラチボランス)である、請求項に記載の排水の処理設備。
The nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Sulfuricella of the family Gallionellaceae is a microorganism with 98% homology to Sulfuricella denitrificans,
The wastewater treatment according to claim 6 , wherein the nitrate-reducing bacterium belonging to the genus Hyphomicrobium of the family Hyphomicrobiaceae is Hyphomicrobium nitrativorans. Facility.
前記活性汚泥は、前記嫌気性微生物として、更に、
前記Hyphomicrobiaceae(ハイフォミクロビアセアエ)科のPelagibacterium(ペラジバクテリウム)属に属する細菌、
Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のPlastorhodobacter(プラストロドバクター)属に属する硝酸還元細菌、および、前記Rhodobacteraceae(ロドバクテラセアエ)科のJhaorihella(ジャオリヘラ)属に属する細菌、
Cyclobacteriaceae(シクロバクテリアセアエ)科のFontibacter(フォンチバクター)属に属する細菌、
Acholeplasmataceae(アコレプラズマタセアエ)科のAcholeplasma(アコレプラズマ)属に属する細菌、
Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のAltibacter(アルチバクター)属に属する細菌、および、前記Flavobacteriaceae(フラボバクテリアセアエ)科のUlvibacter(ウルビバクター)属に属する細菌、
Idiomarinaceae(イディオマリナセア)科のAliidiomarina(アリイディオマリナ)属に属する硝酸還元細菌、
Halomonadaceae(ハロモナダセアエ)科のHalomonas(ハロモナス)属に属する細菌、
Zoogloeaceae(ズーグレアセアエ)科のAzoarcus(アゾアルカス)属に属する硝酸還元細菌、
Tannerellaceae(タネレラセアエ)科のParabacteroides distasonis(パラバクテロイデス ディスタソニス)に対する相同性が87%の微生物が属する新属に属する細菌、
Rhodanobacteraceae(ロダノバクテラセアエ)科のAquimonas(アクイモナス)属に属する細菌、ならびに、
Marinilabiliaceae(マリニラビリアセアエ)科のAlkaliflexus(アルカリフレクサス)属に属する細菌、からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌を含む、請求項またはに記載の排水の処理設備。
The activated sludge further contains, as the anaerobic microorganism,
Bacteria belonging to the Pelagibacterium genus of the Hyphomicrobiaceae family,
Nitrate-reducing bacteria belonging to the Plastorhodobacter genus of the Rhodobacteraceae family, and bacteria belonging to the Jhaorihella genus of the Rhodobacteraceae family,
Bacteria belonging to the Fontibacter genus in the Cyclobacteriaceae family,
Bacteria belonging to the genus Acholeplasma in the family Acholeplasmataceae,
Bacteria belonging to the genus Altibacter in the family Flavobacteriaceae, and bacteria belonging to the genus Ulvibacter in the family Flavobacteriaceae,
Nitrate-reducing bacteria belonging to the genus Aliidiomarina in the family Idiomarinaceae,
Bacteria belonging to the genus Halomonas in the family Halomonadaceae,
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