JPH03146195A - 汚水から窒素を除去する方法及びその装置 - 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〕 本発明は、下水、し尿あるいは産業廃水等の汚水から窒
素成分を生物学的に除去する方法及びその装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、汚水中の窒素成分を生物学的に除去する方法とし
ては、硝化槽の後段に脱窒槽を設け、脱窒槽に水素供与
体としてメタノール等を添加する方法、水素供与体とし
ては外部からは何も与えずに脱窒槽の容量を大きくした
硝化・内生脱窒法が知られている。

また、汚水中の有機物を水素供与体として利用する循環
式硝化脱窒法があり、この方法は、第２図に示すように
、最初沈殿池１、脱窒槽２．８００酸化・硝化槽３、最
終沈殿池４を直列に配置し、原水中の粗大固形分を最初
沈殿池ｌで除いたのち脱窒槽２へ導き、この脱窒槽２に
最終沈殿池４から活性汚泥を返送すると共にＢＯＤ酸化
・硝化槽３から流出する硝化液の一部を循環させ、脱窒
槽２に流入する原水中の有機物を水素供与体として利用
して脱窒を行うものである。さらに、この循環式硝化脱
窒法におけるＢＯＤＭ化・硝化槽３の後段にメタノール
等を添加する第２脱窒槽を設けるバーナート（Ｂａｒ−
ｎａｒｄ）法なども広く知られている。

また、第３図に示すように、前記循環式硝化脱窒法の脱
窒槽２の前段に嫌気槽５を設け、ｌり水中の窒素成分を
除去すると同時にリン成分をも生物学的に除去するＡ、
Ｏ法もあり、さらには、ｎＯＤ酸化・硝化槽３の容積を
小さくするためにＢＯＤ酸化・硝化槽３内に回転円板を
設け、多くの硝化菌を回転円板に付着させるハイブリッ
ド生物処理法（回転円板付活性ｌＦｉ泥法）なども知ら
れている。

〔発明が解決しようとするｉ！！！５）しかしながら、
前記従来のバーナート法を含めて、脱窒槽にメタノール
等を添加する方法では、薬剤のコストがかかり、硝化・
内生脱窒法では脱窒槽の容量が非常に大きくなり、都市
の大規模な下水処理場などでは不向きであった。

また、ＷｉｒＬ式硝化脱硝化脱窒法図参照）及びＡＪ法
（第３図参照）は、それぞれ最初、最終沈殿池を含めた
処理時間として、約１８時間及び約２０時間と極めて長
時間を要していた。これは、硝化菌が余剰汚泥として引
き抜かれるために、汚泥滞留時間を長くする必要が生し
、その結果、多大な容量や敷地面積を必要としていたも
のである。

さらに、回転円板を用いる前記ハイブリッド生物処理法
も、槽が深層であると、回転円板の比表面積が小さくな
り、硝化効率が落ちるという問題があり、回転円板の重
量支持や駆動モータの設置スペース及び駆動源を要し、
槽上部に円板を取り出す際のスペースを設ける必要もあ
ることから、汚水処理施設の上部に覆蓋をして、その覆
蓋上部を有効利用する場合などは汚水処理施設を非常に
深くする必要があるなどの問題点もあった。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、従来よりも小容
量で比較的設置面積を小さくし、しかも窒素除去効率を
低下させることなく、覆蓋構造の汚水処理施設にも好適
な生物学的脱窒プロセスならびにその装置を提供しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、汚水を脱窒槽に導き、循環される硝化液と返
送される活性汚泥を混合して脱窒を行ったのち、ＢＯＤ
酸化槽に導いて主としてＢＯＤの酸化を行い、得られた
ＢＯＤ酸化槽流出液の一部を硝化槽の下部に圧送して硝
化菌が付着した固体粒子群と好気的条件下で接触させて
硝化処理し、流出する硝化液を前記脱窒槽に循環する一
方、前記［３０Ｄ酸化槽流出液の残部を固液分離し、分
離された活性汚泥の一部を前記脱窒槽に返送することを
特徴とする汚水から窒素を除去する方法である。

また、本発明は汚水を導く脱窒槽にＢＯＤ酸化槽を連通
し、該ＢＯＤ酸化槽を沈殿池に連通ずる一方、該ＢＯＤ
酸化槽を硝化菌が付着した固体粒子群を収容した硝化槽
の下部にポンプを介して連通し、該硝化槽の上部と前記
脱窒槽とを循環流路にて連通し、さらに前記沈殿池と脱
窒槽とを汚泥返送流路にて連通したことを特徴とする汚
水から窒素を除去する装置である。

〔作　用〕

本発明の作用を、一実施例を示す第１図を参照しながら
説明する。

まず、原水を最初沈殿池１に導いて原水中の粗大固形分
を分離したのち、脱窒槽２へ導く。脱窒槽２では、原水
は、後述する硝化槽１２から循環される硝化液と最終沈
殿池４から返送される活性汚泥と攪拌混合され、原水中
のＢＯＤを脱窒に必要な水素供与体として利用して脱窒
が行われ、その流出水はＢＯＤ酸化槽１１に専かれる。

ＢＯＤ酸化槽１１においては、活性汚泥の存在下に曝気
が行われ、主として水中に残留するＢＯＤが酸化された
のちこのＢＯＤ酸化槽流出液の一部はポンプ１３によっ
て硝化槽１２の下部に圧送される。

硝化槽１２には、硝化菌が付着した砂、アンスラサイト
、粒状活性炭、プラスチック粒子その他の固体粒子群が
収容されており、下部に圧送されて」二向流となるＢＯ
Ｄ酸化槽流出液と好気的条件に保つための曝気とにより
固体粒子群は流動化され、固液気の三相流動層が形成さ
れる。従って、硝化槽１２内では表面積の大きな固体粒
子群に多量の硝化菌が保持され、硝化処理は小型の槽で
もきわめて効率よく行われる。

かくて、硝化槽１２において、圧送されたｎＯＤ酸化槽
流出液中のアンモニア性窒素は、固体粒子−ヒの硝化菌
の働きによって、亜硝酸性窒素及び６１′ｉ酸性窒素に
硝化されて硝化槽１２から流出する。

この流出する硝化液はすべて硝化液循環配管Ｉ４を経て
前述のように脱窒槽２に循環され、液中の亜硝酸性窒素
及び硝酸性窒素は原水中のＢＯＤが水素供与体として利
用され、脱窒菌によって窒素ガスに還元されて除去され
る。前記硝化液の脱窒槽２へのＶ８環は、ポンプ１３の
動力によって行うことができ、循環用のポンプを別に設
置する必要はない。また、ＢＯＤ酸化槽１１からのＢＯ
Ｄ酸化槽流出液の一部が前述のように硝化槽１２の下部
に圧送されるが、その残部は最終沈殿池４に導かれて固
液分離され、分離された活性汚泥の一部は前述のように
脱窒槽２に返送され、分離水は処理水として系外に導か
れる。

従来′、、循環式硝化脱窒法及びＡ、Ｏ法では、活性’
（Ｔ；泥の中に硝化菌を保持させる必要があり、硝化菌
が余剰汚泥として引き抜かれることを極力抑えるために
、曝気槽にある活性汚泥量を多（する必要があったが、
本発明の上記のモｖｊ化処理においては、硝化菌は固体
粒子上に固定化されているので系外に引き抜かれること
はなく、冬期においても硝化槽１２では安定した硝化が
行われる。従って、ＢＯＤ酸化槽１１では、必ずしも硝
化が行われている必要はなく、ＢＯＤの酸化だけで処理
は充分である。

そのため、最初沈殿池１から最終沈殿池４までの槽容量
は、標準活性汚泥法の槽容量と同程度でよく、また、硝
化槽１２では、固体粒子群によって硝化菌が高濃度に保
持されているので、滞留時間が短くてすむため、全体と
しても、従来の循環式硝化脱窒法及び＾２０法よりも容
量や設置面積が少なくてすむ。また、硝化槽１２は、槽
上部に多大な保守用のスペースを設ける必要がない。

さらに、最終沈殿池４には、前述のようにＢＯＤ酸化槽
流出液の残部が流入し、硝化液が流入することがないた
め、最終沈殿池４における亜硝酸性窒素や？ｉｌ’ｉ酸
性窒素の濃度が比較的低いので、最終沈殿池４における
汚泥浮上が少ない。

以上のように、本発明は、特別の操作を要することなく
、小容量の装置で窒素除去効率を高めるものであり、標
準活性汚泥処理装置に比べて、全体の容量、設置面積は
殆ど変わらず、従来の類似の窒素除去装置よりも小容量
で少なくとも同一の窒素除去効率を得ることができる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を示す。

本発明の装置は、第１図に示すように、原水が流入する
最初沈殿池１に攪拌のみを行う脱窒槽２を連通し、この
脱窒槽２に曝気を行うＢＯＤ酸化槽１１を連通し、また
、ＢＯＤ酸化槽１１を連通配管１５にて最終沈殿池４に
連通ずると共に連通配管１５を途中で分岐し、硝化菌が
付着した固体粒子群を収容した硝化槽１２への流入部に
圧送用のポンプ１３を介して連通し、硝化槽１２の上部
と脱窒槽２とを硝化液循環配管１４にて連通し、さらに
最終沈殿池４と脱窒槽２とを最終沈殿池４の活性汚泥を
返送する汚泥返送配管１６にて連通したものである。

また、第１図の窒素除去システムにおいて、硝化槽１２
に有効径０．６ｎ、均等係数１．４以下のアンスラサイ
トを充填し、平均全窒素？ＨＴＸ３０■／１の生下水を
通水させた。硝化液の循環率は、生下水の水量に対して
１５０％とした。第１表に、第１図の窒素除去システム
（本発明）と、第２図の従来の循環式硝化脱窒法（比較
例）について、全窒素除去率、各種の処理時間、装置容
積比を示す。

なお、処理時間は、装置容積を生下水の水量で割った値
であり、装置容積比は、標準活性汚泥法の最初沈殿池、
曝気槽、最終沈殿池の容積の合計を１００としたときの
比率である。

本発明によれば、循環式の原理により、全窒素除去率は
従来の循環式硝化脱窒法と同程度であったが、処理時間
は短く装置容積は小さくなった。

第　　１　　表 期待できない効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統説明図で、第２図
及び第３図はそれぞれ従来例を示す系統説明図である。 ｌ・・・最初沈殿池、２・・・脱窒槽、３・・・ＢＯＤ
酸化・硝化槽、４・・・最Ｐ：沈殿池、５・・・嫌気槽
、１１・・・ＢＯＤ酸化槽、１２・・・硝化槽、１３・
・・ポンプ、１４・・・硝化液循環配管、１５・・・連
通配管、１６・・・汚泥返送配管。 〔発明の効果〕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）汚水を脱窒槽に導き、循環される硝化液と返送さ
   れる活性汚泥を混合して脱窒を行ったのち、ＢＯＤ酸化
   槽に導いて主としてＢＯＤの酸化を行い、得られたＢＯ
   Ｄ酸化槽流出液の一部を硝化槽の下部に圧送して硝化菌
   が付着した固体粒子群と好気的条件下で接触させて硝化
   処理し、流出する硝化液を前記脱窒槽に循環する一方、
   前記ＢＯＤ酸化槽流出液の残部を固液分離し、分離され
   た活性汚泥の一部を前記脱窒槽に返送することを特徴と
   する汚水から窒素を除去する方法。
2. （２）汚水を導く脱窒槽にＢＯＤ酸化槽を連通し、該Ｂ
   ＯＤ酸化槽を沈殿池に連通する一方、該ＢＯＤ酸化槽を
   硝化菌が付着した固体粒子群を収容した硝化槽の下部に
   ポンプを介して連通し、該硝化槽の上部と前記脱窒槽と
   を循環流路にて連通し、さらに前記沈殿池と脱窒槽とを
   汚泥返送流路にて連通したことを特徴とする汚水から窒
   素を除去する装置。