JPH02198695A - 亜硝酸型硝化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は亜硝酸型硝化方法に係り、特に、ＮＯ２−イオ
ン濃度の選択的な硝酸菌阻害性を利用して、硝化を亜硝
酸型とすることにより処理コストの低減を図る亜硝酸型
硝化方法に関する。

［従来の技術］ し尿処理において、従来、硝化反応は硝酸型（ＮＯ３型
）で運転されている系が大部分である。硝化反応は次式
のように、亜硝酸菌と硝酸菌との２種の硝化菌による２
段逐次反応である。

このような硝化反応において、硝化を亜硝酸（ＮＯ２，
）型に維持できれば、 ■　硝化時の必要０２量が２５％低下する。

■　生物脱窒する場合の有機物が４０％低下する。

■　ＮＨ４＋ＮＯ２”Ｎ２　ｆ　＋２Ｈ２０という化学
脱窒プロセスを導入できる（この場合の必要０２量は６
３％低下する。）。

という利点がある。

そこで、従来より、硝化を亜硝酸型として曝気量を減ら
し、ひいては曝気ブロワ−の動力費を節約しようとする
試みがなされている。例えば、溶存酸素、ｐＨを制御し
たり、プラグフローとしてアンモニアの毒性を利用して
硝酸菌を阻害しようとすることが行われている。また、
イオン化していない遊離したＨＮＯ２（０，２〜２．８
ｍｇ−Ｎ／ｊＱ）によっても硝酸菌が阻害されることが
知られている（　Ａｎｔｈｏｎｉｓｅｎら、　　”ＪＷ
ＰＣＦ”４８　（５）８３５−８５２　　、　１９７６
）　　。

更に、純粋の亜硝酸菌を固定化する方法も考えられてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の方法のうち、溶存酸素やｐＨ
を制御する方法、アンモニアの毒性を利用する方法では
、硝化反応を安定かつ効率的に亜硝酸型に維持すること
はできなかった。

また、遊離のＨＮＯ２により硝酸菌を阻害する方法では
、硝酸菌を阻害することができる遊離ＨＮＯ２を得るに
はｐＨ７では５００ｍｇ−Ｎ／Ｌ（１１の液中に窒素が
５００ｍｇ−Ｎ含有されていることを示す。）以上のＮ
Ｏ２−イオンを必要とするため、必要とする薬剤量が多
く、処理コストが高騰するという欠点があった。

更に、し尿処理のように、各種微生物（硝酸菌を含む）
が共存するような開放系では、固定化担体の表面に硝酸
菌が自然発生的に付着、増殖し、硝化反応は亜硝酸型か
ら硝酸型に徐々に移行するため、亜硝酸菌を固定化して
硝化を行なった場合においても、亜硝酸型を長期間維持
することは困難であると考えられる。

本発明は上記従来の問題点を解決し、硝酸菌を選択的に
阻害し、硝化反応を亜硝酸型にして処理コストの低廉化
を図ることができる工業的に有利な亜硝酸型硝化方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の亜硝酸型硝化方法は、アンモニアを含む有機性
廃水を生物学的に硝化する方法において、曝気槽内のｐ
Ｈを６〜８に調整し、かつＮＯ２−イオンを５０　ｍ　
ｇ　−Ｎ　／　Ｉｌ、以上に保持することを特徴とする
。

即ち、本発明者らは、遊１１１１ＨＮ○２による硝酸菌
の阻害について鋭意検討を重ねた結果、ＮＯ２−イオン
濃度５０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　１１以上であれば、従来
よりも低いＮＯ２−イオン濃度であっても、特定のｐＨ
範囲内において硝酸菌を選択的に阻害し、亜硝酸型の硝
化にすることが可能であることを知見し、本発明を完成
させた。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明においては、硝化槽、即ち曝気槽内のｐＨを６〜
８に調整すると共に、ＮＯ２−イオン濃度を５０　ｍ　
ｇ　−Ｎ　／　Ｊ２以上となるように調整する。従って
、ｐＨ及びＮＯ２″″イオンをこの範囲に調整するため
に、必要に応じてｐＨ調整剤やＮＯ２−イオン源を添加
する。

ｐＨ調整剤としてはＮａＯＨ等のアルカリ、或は必要に
応じて各種の酸が用いられる。

一方、曝気槽内のＮＯ２−イオンを５０ｍｇ−Ｎ／Ｉ１
．以上に維持する方法としては、Ｎ　Ｏ２イオン源とし
てＮａＮＯ２等の亜硝酸塩水溶液を曝気槽に必要量添加
する方法が最も簡便で有利な方法である。本発明におい
ては、特に、曝気槽内のＮ　Ｏ２−イオン濃度を５０〜
８０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　ｆｌの範囲に調整するのが、
処理効率及び処理コストの面から好ましい。ＮＯ２−イ
オン濃度の測定は、例えば、曝気槽混合液を固液分離し
、液部分についてＪｒＳＫＯ１０２に従い、比色定量す
ることにより容易に行なうことができる。測定頻度は１
〜２回／日でよい。

なお、本発明の方法を実施するにあたっては、運転開始
から固定化亜硝酸菌を用いて硝化を行うのが好ましいが
、硝化菌（亜硝酸菌と硝酸菌の混合菌）を用いても、運
転開始時に亜硝酸塩の必要量を曝気槽に添加して、ＮＯ
２″″イオン濃度を５０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　Ｉｌ、以
上に保持するようにすれば、本発明による効果を得るこ
とができる。

［作用］ ＮＯ２−イオン濃度５０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　１１以上
、ｐＨ６〜８において、亜硝酸菌は阻害されることなく
硝酸菌のみが選択的に阻害され、亜硝酸型の硝化を行な
うことが可能とされる。

［実施例］ 以下に実験例、実施例及び比較例を挙げて、本発明をよ
り具体的に説明する。

実験例１　（ＮＯ２−イオン濃度の影響）活性汚泥を種
汚泥として、ＮＨＡ＋を主体とする無機培地で集積した
硝化菌を第１表に示すＮＯ２−イオン濃度下で各々数日
間静置した後、この集積硝化菌のＮＨ４＋酸化活性（亜
硝酸菌の活性）とＮＯ２″″酸化活性（硝酸菌の活性）
を測定し、結果を第１表に示した。測定はＤｏ計により
、酸素利用速度から求めた。測定条件は下記の通りであ
る。

測定条件 温度：室温 ｐＨニア 集積硝化菌濃度：５００〜６００　ｍ　ｇ／　Ｉｔ第１
表 ５０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　１１以上で、亜硝酸菌は阻害
されることなく、硝酸菌のみが選択的に阻害されること
が明らかである。

実験例２（ｐＨの影響） ＮＯ２−イオン濃度を一定とし、ｐＨを第２表に示すｐ
Ｈとしたこと以外は、実験例１と同様にして各画の活性
を下記測定条件にて測定し、結果を第２表に示した。

測定条件 温度：室温 ＮＯ２−イオン濃度：１００ｍｇ−Ｎ／ｆＬ集積硝化菌
濃度：　５００〜６００ｍｇ／Ｊ第　　２　　表 １）ＮＯ２−イオン無添加時の亜硝酸菌活性を１００と
する。

２）　Ｎ　Ｏ２−イオン無添加時の硝酸菌活性を１００
とする。

第１表より、ｐＨ７、ＮＯ２−イオン濃度１）ｐＨ９の
時の亜硝酸菌活性を１００とする。

２）ｐＨ９の時の硝酸菌活性を１００とする。

第２表より、ＮＯ２−イオン濃度１００ｍｇ−Ｎ／ｊ２
、ｐＨ６〜８において、亜硝酸菌は阻害されることなく
、硝酸菌のみが、選択的に阻害されることが明らかであ
る。

実施例１ 石油精製工程におけるプロセス廃水の処理において、本
発明方法を実施した。

原水は、まず硝化槽にて処理された後、脱窒槽にて処理
され、更に沈殿槽にて沈降分ｉ処理され、処理水は系外
へ排出される。沈殿槽の汚泥は返送汚泥として硝化槽に
返送される。

原水のＮＨ４＋濃度は１００〜１５０ｍｇ−Ｎ／Ｉｌで
硝化槽滞留時間は６時間、脱窒槽滞留時間は４時間、槽
内汚泥濃度は３０００〜５０００ｍ　ｇ　／　ＩＬで運
転を行なった。また、脱窒槽にはＣ源としてメタノール
を添加した。

このような系において、硝化槽のｐＨを、ＮａＯＨの添
加により、ｐＨ７にコントロールしたところ、硝化禮出
口濾過水の水質は、ＮＨ４−：８ｍｇ−Ｎ／ｉ、ＮＯ２
−：１１０ｍ　ｇ　−Ｎ　／　ｆｌ、ＮＯ３−″　：ｔ
ｒで長期間安定した亜硝酸（ＮＯ２）型硝化が維持され
た。

比較例１、実施例２ 合成下水の硝化実験を行なった。合成下水（ＢＯＤ：８
０ｍｇ／ｊ２　　、　　ＮＨ＋”：２５ｍ　　ｇ　−Ｎ
／Ｉりを好気槽滞留時間８ｈｒ、汚泥濃度３０００〜５
０００ｍｇ／Ｉ１．、で運転したところ、硝酸（ＮＯ３
）型硝化で、硝化率９５％が得られた（ＮＯ２−：　ｔ
ｒ）。（比較例１）これに、ＮａＮＯ２を槽内ＮＯ２−
濃度が６０　ｍ　ｇ　−Ｎ　／　Ｉｌ、残存するように
約１日間添加したところ、以降の硝化型が亜硝酸（ＮＯ
２）型に切り替った（実施例２）。

［発明の効果コ 以上詳述した通り、本発明の亜硝酸型硝化方法によれば
、容易かつ低コストにて、亜硝酸菌は阻害することなく
硝酸菌のみを選択的かつ効率的に阻害することにより、
硝化反応を亜硝酸型に維持することが可能とされる。従
って、本発明の亜硝酸型硝化方法によれば、 ■　必要酸素量の低減。

■　■による曝気コストの低減。

■　生物脱窒を行なう場合における必要有機物量の低減
。

■　化学脱窒の適用。

■　■による必要酸素量のより一層の低減。

等が図れ、硝化反応を低コストにかつ高効率で行なうこ
とが可能とされ、工業的に極めて有利である。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンモニアを含む有機性廃水を生物学的に硝化す
   る方法において、曝気槽内のｐＨを６〜８に調整し、か
   つＮＯ＿２＾−イオンを５０ｍｇ−Ｎ／ｌ以上に保持す
   ることを特徴とする亜硝酸型硝化方法。