JPH03288596A - メタノール注入量の制御方法 - 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） 本発明は、メタノール注入量の制御方法、更に詳しくは
、脱窒処理すべき排水中に有機炭素源として注入するメ
タノールの量を制御する方法に関するものである。

（従来の技術） 排水、例えば産業排水、家庭排水中に含まれる種々の有
害物質を除去することは環境を保全する意味で重要であ
る。排水中の窒素骨は、河川の富栄養化や悪臭の原因と
なるので除去しなければならない有害物質の一つである
。窒素骨を除去するための方法としては、例えば循環脱
窒法が挙げられる。この方法では第８図に示す様な装置
が使用される。排水は、まず最初に攪拌機１０．１１を
備えた脱窒槽１に流入し、次いで、排水中の窒素骨のう
ち、アンモニア性窒素（ＮＨ，ａは未反応で硝化槽４へ
送られる。

そして、硝化槽４において硝酸菌、亜硝酸菌によりアン
モニア性窒素は硝酸イオンにまで酸化される。次いで、
排水は攪拌機１２を備えた沈澱池８へ送られる。沈澱池
８では、上澄みの処理水は排出され、硝酸イオンは、返
送汚泥と共にポンプ９により、脱窒槽ｌに戻される。更
に、脱窒槽１において、返送汚泥と共に戻された硝酸イ
オン及び新たに流入する排水中の硝酸イオンは、ここで
働く微生物（脱窒菌）により窒素ガスに還元されて大気
中に放散される。

前記循環系において、脱窒槽ｌでは、脱窒菌が働くため
の有機物特に有機炭素源を必要とする。有機炭素源とし
ては排水中の有機物が使用されるが、不足しがちとなる
のでこれを補うために、メタノールタンク２よりポンプ
３にてメタノールを注入している。脱窒槽ｌでは以下の
反応が起こる。

Ｎ　Ｏｓ−＋　（ＣＨｓｏ　Ｈ等）→Ｎ０ｚ−＋ＨｔＯ
Ｎ　Ｏｔ−＋　（ＣＨｓ　ＯＨ等）→Ｎｚ↑　十ＣＯｔ
＋　Ｈ＊　Ｏ＋　ＯＨ”’ 一方、脱窒槽１を未反応で通過し硝化槽４に流入したア
ンモニア性窒素は、排水中の有機物の酸化と共に酸化さ
れて以下の反応により分解される。

ＮＨ４”　＋３／２０！→２　Ｈ”　＋　Ｈｔｏ　＋　
Ｎ　Ｏｘ−Ｎ　Ｏｘ−＋　１　／　２０　ｔ→Ｎ０１−
即ち、アンモニア性窒素は酸化されて亜硝酸となり、更
に硝酸性窒素にまで酸化される。この時硝化槽４では水
素イオンを遊離するため、槽内の混合液が酸性となりや
すい。そのためにｐＨ計７にてｐＨを測定し、水酸化ナ
トリウムタンク５よりポンプ６にて水酸化ナトリウム水
溶液を供給して前記混合液を中和する。この混合液は次
いで沈澱池８により固液分離され、汚泥と硝酸イオンの
一部はポンプ９により脱窒槽１へ戻される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、排水中の有機炭素量は一定ではなく、常時変
化しているため、必要なメタノール量も常時具なる。し
かしながら、従来は排水の脱窒処理に必要な有機炭素源
の量を連続して測定する手段がなかったため、メタノー
ルの注入量は通常必要とされる最大量に固定していた。

そのためメタノールが過剰に添加される場合が多く、メ
タノールを無駄に消費し、ランニングコストが高（なっ
ていた。又、反対に排水中の窒素分が一時的に極端に増
大した場合にはメタノールが不足するなどの不具合があ
った。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決すべく鋭意
研究した結果、排水中の窒素分の量に応じてメタノール
の量を調節する方法を想到した。

すなわち本発明のメタノール注入量の制御方法は、脱窒
槽に注入すべき排水の一部を採取し、窒素ガスを吹き込
んで脱気した後硝酸イオンを含む水溶液を混合し、次い
で分子識別膜と接触させることにより生ずる水酸イオン
の濃度を測定し、この測定値に基ずいて前記脱窒槽に注
入するメタノールの量を調節するという特徴を有してい
る。

排水の一部は、ポンプなどを用いて連続的に採取し、脱
気槽に注入した後窒素ガスを吹き込んで溶存空気を充分
に除（。次いで、これにキャリアとして硝酸イオンを含
む水溶液を所定量混合し、水素供与体センサに送る。前
記水素供与体センサは、分子識別膜とｐＨ計を用いたト
ランスデユーサからなり、脱気した排水は分子識別膜と
接触して水酸イオンを生ずるので、この水酸イオン濃度
をｐＨ計で測定し、演算機により脱窒処理に必要な有機
炭素源量に対して不足する有機炭素源量を算出し、メタ
ノール注入用のポンプを制御して不足分に相当するメタ
ノールを脱窒槽に注入する。

硝酸イオンを含む水溶液は、水溶性硝酸塩例えば硝酸ナ
トリウム、硝酸カリウム等の所定濃度の水溶液を用いる
ことができる。

分子識別膜は、所定の種類の脱窒菌を適当な支持体例え
ばメンブランフィルタに固定化したものであってよい。

演算機は、例えばマイクロコンピュータを用いると都合
がよい。

排水の一部の採取量、それを脱気するために吹き込む窒
素ガスの量、硝酸イオンを含む水溶液の混合量等は、正
確な測定ができるように適宜選択する。

（作用） 脱窒処理すべき排水を連続して採取し、その中に含まれ
る有機炭素源量を測定することにより、その排水に対し
て脱窒処理に必要な有機炭素源量に相当するメタノール
を過不足なく供給することができる。

（実施例） 以下の実施例により、本発明を更に詳細に説明する。

第１図は、本発明の方法を実施するために用いる装置の
一例の概略構成図である。又、第２図は、本発明の方法
のフローチャートである。

排水の一部をポンプ１３で採取し、脱気槽１４中で窒素
ガスを吹き込むことにより脱気し、次いで硝酸イオン水
溶液槽１５中で窒素ガスを吹き込むことにより脱気した
硝酸カリウム水溶液などの硝酸イオン（Ｎｏ、−）を含
む水溶液をポンプ１６で採取して、脱気槽１４から出た
排水と混合した後、水素供与体センサ１９の分子識別膜
１７と接触させる。分子識別膜１７は、Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓなどの脱窒菌を適する支持体例えばメンブラン
フィルタに固定化したものである。前記において、硝酸
イオンを含む水溶液をキャリアとして用いることにより
硝酸イオンが多い状態を作り、排水中の有機炭素源のみ
が脱窒における制限因子となるようにする。排水中の有
機炭素源（水素供与体）、硝酸イオンとキャリアとして
混合した水溶液中の硝酸イオンは、分子識別膜１７にて
以下の反応を起こす。

Ｎ０Ｉ−＋　（排水中の有機炭素源）→Ｎｏｔ−＋Ｈｔ
ＯＮＯ！−＋（排水中の有機炭素源）→Ｎ、↑　＋ＣＯ
１＋　Ｈ！　０　＋　ＯＨ− この反応により水酸イオンが生じるので、この濃度をｐ
Ｈ計を用いたトランスデユーサ１８により測定する。一
方、キャリアのみを分子識別膜１７に接触させた場合の
水酸イオン濃度を測定しておく。上記の双方の値の差を
求め、これを予め設定した必要な有機炭素源量と比較す
ることにより、演算機２０にて脱窒で不足する有機炭素
源量（メタノールの量）を算出し、ポンプ８を制御して
脱窒槽１へのメタノールの注入量を調節する。なお、以
後の脱窒処理は第３図に示す従来の方法と同様にして行
うことができる。

（発明の効果） 上述の如く、本発明のメタノール注入量の制御方法は、
脱窒処理すべき排水を連続して採取し、その中に含まれ
る有機炭素源量を測定する：とにより、その排水に対し
て脱窒処理に必要な有機炭素源量に相当するメタノール
を過不足なく供給するため、メタノールの無駄がなく、
ランニングコストが低い。又、排水中の窒素分が一時的
に極端に増大した場合などにおいても脱窒処理に必要な
有機炭素源量を迅速に供給することができるため、常に
安定した脱窒処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するために用いる装置の
一例の概略構成図、 第２図は、本発明の方法のフローチャート、第３図は、
従来の排水の脱窒処理に用いる装置の一例の概略構成図
である。 図中、 １・−・・脱窒槽　２・−メタノールタンク３．６，９
．１３．１６・・・・ポンプ４−硝化槽　５−・−水酸
化ナトリウムタンク７・−ｐＨ計　８−・−沈澱槽 １０．１１．１２・・−攪拌機 １５−硝酸イオン水溶液槽 １８・−トランスデユーサ ２０−演算機 １４・・−脱窒槽 １７−・−分子識別膜 １９−−−一水素供与体センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脱窒槽に注入すべき排水の一部を採取し、窒素ガスを吹
   き込んで脱気した後硝酸イオンを含む水溶液を混合し、
   次いで分子識別膜と接触させることにより生ずる水酸イ
   オンの濃度を測定し、この測定値に基ずいて前記脱窒槽
   に注入するメタノールの量を調節することを特徴とする
   メタノール注入量の制御方法。