JPH027718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は流動媒体方式による硝化脱窒方法に係
り、アンモニア態窒素、有機態窒素を代表とする
窒素化合物を含有する汚水を流動媒体法により生
物化学的に処理するに際して、微生物群を保持す
る担体としてバーミキユライト粒子を用いる方法
に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年、硝化脱窒法において、活性汚泥法にかわ
る生物化学的処理方法として流動媒体法が実用化
されている。その特徴は、反応槽中に浮遊させた
固体粒子表面に微生物膜を形成させることによ
り、短時間で安定な処理を行なうものである。そ
して微生物担体となる固体粒子としては種々の無
機、有機材料が提案されているが経済性、耐摩耗
性の点から砂が他の物質たとえば活性炭、ゼオラ
イト、プラスチツク等に比較すれば優れていると
いうことから一般に用いられている。また、流動
方法はエアリフトあるいはポンプ循環による媒体
流動方式であり、硝化あるいは脱窒工程の反応槽
中に粒子径0.2〜0.5mm程度の砂を担体として投入
し硝化脱窒工程を繰返すものが多く、砂を担体と
した硝化工程でのアンモニア性窒素の容積負荷量
は２Kg・Ｎ／m³・日、メタノールを有機源とする
硝酸性、亜硝酸性窒素の容積負荷量は４Kg・Ｎ／
m³・日が限界となつている。この負荷量は浮遊法
である活性汚泥法と比較すれば相当高い効率とな
つているが、砂が比較的流動しにくいため、投入
するエネルギーが大きくなるという問題がある。 〔発明の目的〕 本発明は上述の問題に鑑み、汚水を流動媒体法
で処理する反応槽中に微生物担体としてバーミキ
ユライトを浮遊させることにより、その粒子径、
比重、形状が水中における流動性において砂より
も優れていることから、流動のための動力を少く
しかつ付着微生物の剥離を少なくし生物濃度を高
くしようとするものである。 〔発明の概要〕 窒素化合物を含有する汚水を流動媒体法で生物
化学的に処理する硝化脱窒方法において、反応槽
中に微生物担体としてバーミキユライトを浮遊さ
せ微生物を付着した流動媒体の流動性を増大させ
るものである。 〔発明の構成〕 バーミキユライトはヒル石を焼成することによ
り得られる無機鉱物資材であり建築あるいは土壌
改良剤として広く供給利用されている。その性質
は弾力性に富み、耐酸、耐アルカリかつ非摩耗性
である。またその形状に特徴があり母岩であるヒ
ル石が雲母状の形態をとるためバーミキユライト
においても偏平な板状となつている。本発明に用
いられるバーミキユライトはその種類について特
に限定されるものではなく、一般に建築材料とし
て供給されているものでよい。 またその粒径は、処理装置の形状負荷条件によ
つて適宜かえるが、通常0.1〜1.0mm好ましくは0.2
〜0.6mmのものがよい。また硝化脱窒工程のの投
入量についても槽容積の1/5〜3/5程度が望まし
い。 次にバーミキユライトの流動性について検討す
る。固体粒子の水中での流動化のめやすとして終
端速度の考え方があり同一条件の水中における終
端速度はその粒子径、比重、形状に比例すること
が広く知られている。砂の場合にはその形状が比
較的球形に近いために、 粒子と同体積の球の表面積／粒子の表面積 で表わされる形状係数は１に近くなるが、バーミ
キユライトの場合にはその形状が偏平であること
から形状係数は砂よりも小となりこの形状係数に
比例する終端速度が小さくなる。また静止状態か
ら流動を開始する速度である流動開始速度も形状
係数の２条に比例するためにバーミキユライトは
易流動性となる。また比重の点からみると、砂の
比重は2.6程度であるがバーミキユライトは2.2〜
2.5とやや小さくこのため更に流動性が容易とな
る。したがつて反応槽中で微生物担体としてバー
ミキユライトを用いれば流動のための動力が小さ
くて済み、省エネルギーとなる。 また撹拌強度が小さくてよいため、付着微生物
の剥離が少なくなり、高い生物濃度（MLVSS）
を保つことができる。 また、バーミキユライトはその表面形状が複雑
であるため微生物生育のための界面としてきわめ
て大きな表面積を与えることにより大量の生物量
を維持することができる。 〔発明の実施例〕 次に添付の図面を用いて本発明の実施例に用い
られる装置の一例を説明する。 処理装置はそれぞれが反応槽となる硝化槽１、
脱窒槽２および再曝気槽３からなり、各槽１，
２，３には微生物付着担体粒子バーミキユライト
４が投入され流動化せられている。 また硝化槽１、再曝気槽３にはそれぞれ担体粒
子分離部５，６が別個に設けてある。汚水は、導
入分離管７より硝化槽１に入り、ドラフト管８の
下部に導入された散気管９から供給される空気の
エアリフト作用によつて、微生物付着担体粒子バ
ーミキユライト４と接触かつ曝気され処理され
る。この際アルカリ槽１０からは硝化反応にとも
なうPHの低下防止のためにアルカリが供給され
る。硝化された処理水は硝化槽１から溢流して分
離部５内の分離筒１１に入り、バーミキユライト
４は沈殿分離して分離部５の下底より硝化槽１に
戻されバーミキユライト４と分離された上澄液は
脱窒素２内に導入される。脱窒槽２内には途中ま
での高さのドラフト管１２を設け撹拌機１３によ
りバーミキユライトが嫌気的条件下に流動化させ
てあり、脱窒が行なわれる。脱窒槽２ではドラフ
ト管１２の高さが低いためバーミキユライト４は
水面近くまで浮上せず上澄液に混入しないように
なつている。この時脱窒菌の養分としてメタノー
ル槽１４よりメタノールが供給される。 脱窒された処理水中には未利用分メタノールが
含まれており、そのメタノールを処理するために
さらに処理水は溢流して再曝気槽３に導かれ、ド
ラフト管１５とこれに導入された散気管１９から
のエアリフト作用とによつて上下に循環しながら
微生物付着担体粒子バーミキユライト４により処
理され、処理液は分離部６内の分離筒１６に入
り、バーミキユライト４は沈殿分離して分離部６
の下底から再曝気槽３へ戻され上澄液は排出管１
７から排出される。 さらに処理水の一部を処理水返送管１８により
硝化槽１に返送し硝化槽１へのアルカリ添加量を
低減させる。 なお上述の実施例の他に硝化、脱窒工程の組合
せ順序、工程数の異る他の流動床方式の硝化脱窒
方法においても同様にバーミキユライトを微生物
担体として使用できる。 実施例 前述の装置を用いてアンモニア性窒素200mg／
、亜硝酸、硝酸性窒素200mg／を含むし尿酸
化処理水を処理した。各槽１，２，３のバーミキ
ユライトは粒径0.2〜0.5mm、槽容積の30％（Ｖ／
Ｖ）濃度で、硝化槽１のPH7.0でコントロールし、
脱窒槽２のメタノール添加量は窒素の重量比で３
倍とし、各槽１，２，３に対する窒素負荷量を実
験区分毎に変化させ、処理を行ない、処理水の残
存アンモニア性窒素、および亜硝酸、硝酸性窒素
の濃度を測定した。 比較例 実施例と同じ装置を用い、担体粒子としてバー
ミキユライトに代えて、砂を使用した。砂は粒径
0.2〜0.4mm、槽容積の30％（Ｖ／Ｖ）濃度で、他
は実施例と同じ条件で処理を行ない、処理水の残
存アンモニア性窒素および亜硝酸、硝酸性窒素の
濃度を測定した。 実施例と比較例の結果を次の表に示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、窒素化合物を含有する汚水を
流動媒体法で生物化学的に処理する硝化脱窒方法
において、反応槽中に微生物担体としてバーミキ
ユライトを浮遊させることにより、バーミキユラ
イトの粒子の形状が偏平であることおよび比重が
砂等に比べて小であることから液中における流動
性が容易であり液の流動のための動力を少なくす
ることができかつ液の撹拌力も小さくてよいから
担体としてのバーミキユライトに付着した微生物
の剥離が少なくなり生物濃度（MLVSS）を高め
ることができる。また、バーミキユライトの表面
形状が複雑であるため表面積が大きく付着する生
物量が大となり前述の効果とともに生物濃度を一
層高め容積負荷を大とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施に用いられる装置の一
例を示すフローシートである。 １……反応槽となる硝化槽、２……反応槽とな
る脱窒槽、３……反応槽となる再曝気槽、４……
バーミキユライト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 窒素化合物を含有する汚水を流動媒体法で生
   物化学的に処理する硝化脱窒方法において、反応
   槽中に微生物担体としてバーミキユライトを浮遊
   させることを特徴とする硝化脱窒方法。