JPH0376200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、有機性汚水処理方法に関し、更に詳
細には、特に窒素、リンを含有する有機性汚水を
処理する方法に関するものである。

本発明は、農産製造、水畜産製造、醗酵工業、
製糖工業等各種食品工業において排出される廃
水、屎尿、都市下水その他の各種有機汚水を処理
する技術分野において適用されるものであつて、
コンパクトな装置で効率よく、特に窒素、リンに
富んだ有機性汚水を処理することができる。

（従来の技術） 窒素、リンを含有する有機性汚水を処理する技
術としては、現在のところ、生物学的脱窒・脱
リン法や、凝集剤添加生物学的脱窒法が知られ
ている。

生物学的脱窒・脱リン法は、好気性条件下で
硝化菌の働きによつてアンモニア性窒素を硝酸
酸性窒素に酸化し、嫌気性条件下で脱窒菌の働
きによつて硝酸性窒素を窒素ガスに還元するこ
とによつて窒素除去を行うと共に、完全嫌気性
条件下で活性汚泥からリンを放出させ、好気性
条件下で活性汚泥にリンを過剰摂取させ、この
リンを過剰に摂取した活性汚泥を余剰汚泥とし
て引き抜くことによつてリン除去を行うもので
ある。

具体的にこの方法を実施するには、第２図に示し
たように、先ず、有機性汚水Ｌを完全嫌気槽１に
導入し、澱殿槽４からの返送汚泥R₁と混合し、活
性汚泥からリンを放出させ、次に嫌気槽（脱窒
槽）２で好気槽３からの硝化液循環水R₂と混
合し、硝酸性窒素を窒素ガスに還元し、さらに
好気槽３でアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸
化すると共に活性汚泥にリンを過剰摂取させ、
大部分の硝化液は嫌気槽２に循環し、残りの硝
化液は沈殿槽４で処理水Ｗと汚泥に分離し、大
部分の汚泥は完全嫌気槽１に返送し、余剰の汚
泥Ｍは引き抜いて処理・処分するものである。

凝集剤添加生物学的脱窒法は、生物学的脱
窒・脱リン法と同様の機構で生物学的に窒素除
去を行うと共に、好気槽において凝集剤を添加
し、汚水中のリンを水に不溶なものとし、これ
を沈殿槽で固液分離することによりリン除去を
行うものである。

具体的にこの方法を実施するには、第３図に示
したように、先ず、有機性汚水Ｌを嫌気槽（脱窒
槽）２に導入し、沈殿槽４からの送汚泥R₁及び
好気槽３からの硝化液循環水R₂とを混合し、
硝酸性窒素を窒素ガスに還元し、次に好気槽
（硝化槽）３でアンモニア性窒素を硝酸性窒素
に酸化し、大部分の硝化液は嫌気槽２に循環
し、残りの硝化液に好気槽３の出口においてポ
リ塩化アルミニウムや硫酸アルミニウムなどの
凝集剤Ｃを添加してリンや水い不溶なものとし
た上で沈殿槽４で処理水Ｗと汚泥に分離し、大
部分の汚泥は嫌気槽２に返送し、余剰の汚泥Ｍ
は引き抜いて処理・処分するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した２つつの方式はそれぞれ次のような欠
点を有している。

生物学的脱窒・脱リン法 滞留時間が長い。汚泥の管理が難かしい。窒
素・リン同時除去の処理効果が不安定である。多
量の硝化液を循環するためのポンプ設備が必要で
あり、またその動力が要る。

凝集剤添加生成物学的脱窒法 滞留時間が長い。汚泥の管理が難かしい。処理
効果は安定しているものの、運転管理が煩雑であ
る。多量の硝化液を循環するためのポンプ設備が
必要であり、またその動力が要る。凝集剤注入設
備が必要であり、薬剤費が要る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記欠点をなくすためになされたも
のである。

すなわち、本発明は、窒素・リンを含む有機性
汚水を処理する方法において、微生物の付着した
比重が１より大きな固体粒子を処理槽内に添加す
ると共に、該処理槽内に鉄材を充填し、前記窒
素・リンを含む有機性汚水を該処理槽内に装入
し、間欠的に曝気を行うことによつて、有機性汚
水中の窒素・リン及び有機物を除去するものであ
る。

以下、添付図面（第１図）を参照しながら、本
発明を説明する。

汚水は、ポンプＰ１により汚水導入ライン１０
２を介して処理槽１０１に装入される。処理槽１
０１内には汚泥１１０が収容されているが、本発
明においては、汚泥は微生物担体として固体粒状
化しておく必要がある。微生物担体としては、固
体粒子表面に微生物を付着せしめたものが使用さ
れる。固体粒子としては、表面に微生物を付着で
きるものであれば、天然物、人工物、有機物、無
機物のいずれもが使用でき、例えば、砂、活性
炭、コークス、ゼオライト、シヤモツト、軽量骨
材、カオリナイト、ベントナイト、塩化ビニル樹
脂、ナイロン、ポリスチレン、ポリアクリレート
その他が適宜使用できる。固体粒子の形状には格
別の限定はなく、表面は滑面でもよいが、粗面と
する方が有利である。微生物担体に製剤化するこ
とにより、微生物が高濃度に維持され、処理効率
が大巾に高まる。処理槽１０１から微生物担体が
溢流するそとを防止するためには、微生物担体１
１０は、比重が１よりも大きい方が好適である。

空気は、ブロワーＢにより、空気導入入管１０
３、流量調節弁１０４、空気流量計１０５、電磁
弁１０６を経て、処理槽底部へ送られる。電磁弁
１０６の作動はタイマー１０７によつて行う。処
理槽１０１底部には鉄材充填槽１０８を設けてお
く。空気は、この鉄材充填層１０８を通過し、仕
切り板１０９の左側を上昇するが、この時エヤリ
フト作用によつて仕切り板の左側は上向流を、右
側は下向流を形成し、槽内に循環流が生じる。

この循環流につれて、槽内に収容した微生物担
体１１０は循環し、汚水と充分に接触してその処
理を行う。曝気処理は、タイマー１０７により、
電磁弁１０６を閉じることとによつて停止する。
この際ブロワーＢは必らずしも停止する必要はな
く、他に複数個の処理槽を併設しておいて、電磁
弁１０６が閉の場合には他の処理槽の電磁弁を開
開とするよう、タイマーを設定してもよい。した
がつて、本発明によつては、処理槽を複数個並列
に併設しておき、ブロワ、タイマ等は使用するよ
うにしてもよい。また必要ある場合には、処理槽
を直列に複数個設けることも可能である。

所定時間曝気して好気処理した後、これを停止
して嫌気処理を行い、次いで、タイマー１０７に
よる電磁弁１０６の開によつて再び曝気処理をく
り返して汚水を処理すことにより、有機物の分解
処理とともに、窒素及びリンの双方が同時に除去
される。

そのメカニズムは次のように推定される。先
ず、窒素については、好気条件下で、アンモニア
性窒素が硝酸性窒素に酸化され、嫌気条件下で、
硝酸性窒素が窒素ガスに還元されて放出され、脱
窒される。一方、汚水中に存在しているリンは鉄
材充填層からの鉄イオンと結合して不溶性化合物
を形成し、リンが除去される。

鉄材としては、汚水中に鉄イオンを放出できる
ものであればすべてのものが使用でき、鉄材の形
状には格別の限定はなく、粉状、粒状、棒状、板
状などの鉄材が使用できる。粉状の鉄材は、過度
に可溶性であると汚泥に悪影響を与えるので、こ
れを粒状化したりして過度に鉄イオンを放出する
ようにしておく。

このようにして窒素及びリン、そして有機物が
除去された汚水は、鉄化合物、鉄とリンの化合
物、余剰汚泥等とともに沈降部１１１を経て流出
水ライン１１２を通り沈澱槽１１３に導かれる。
沈澱槽１１３内で固液分離された後、処理水は処
理水ライン１１４から排出する。前記沈降部１１
１を設けることによつて、微生物固体粒子１１０
が処理槽１０１から溢流してしまうのが防止さ
れ、微生物を高濃度に維持でき、処理が迅速に行
われるとともに高負荷廃水にも対処することがで
きる。

前記沈澱槽１１３には、シヤフト１１５、掻寄
羽根１１６、モータ１１７を設けて、沈澱物を効
率よく掻寄せることができるようにしておく。沈
澱物は、バルブ１１８、沈澱物排出ライン１１９
を経て適宜排出する。沈澱槽の代替としては、マ
イクロストレーナや砂濾過器その他既知の固液分
離装置がすべて自由に使用できる。

実施例 BOD 50mg／、Ｔ−Ｎ 30mg／、NH₄
−Ｎ 24mg／、Ｔ−P3.5mg／ｌの下水を、流量
74ml／minで、第１図に示した処理槽（容積８
、但し沈降部の容積は除く）に流入せしめ、図
示した装置により処理を行つた。BOD容積負荷
は２Kg／m³・day、窒素負荷及びリン負荷はそれ
ぞれ0.4Kg／m³・day及び0.047Kg／m³・dayとし
た。

槽内には、粒径0.3〜0.5mmの軽量骨材を見掛容
積1.2添加した。また、槽底部には直径４mmの
炭素鋼球1.23Kg（見掛容積280ml）を充填した。

曝気時間７分、曝気停止時間14分のくり返し運
転を連続的に行つて、軽量骨材に微生物を担持さ
せた。空気は、曝気後の槽内溶存酸素濃度が２〜
３mg／となるように調整した。なお本実施例に
おいては、空気を使用したが、酸素を使用するこ
とも可能であるし、空気と酸素との混合気体、ま
た必要ある場合には酸素と各種不活性ガスとの混
合気体の使用も可能である。水温は20℃に維持調
整しながら、下水処理を行つた。

そして、沈澱槽流体を分析した結果、BOD4.8
mg／、NH₄−N1.5mg／、Ｔ−N2.6mg／、
Ｔ−P0.34mg／、PO₄−P0.22mg／であつた。

そのBOD、Ｔ−Ｎ、Ｔ−Ｐの除去率は、それ
ぞれ97％、91％、90％であつて、本法によつて、
窒素、リン及び有機物を高率に除去できる効果を
得た。

（効 果） 本発明は、上記したように、窒素、リンを含有
する有機性汚水をコンパクトな設備で汚泥の管理
が不要で且つ低コストで処理できるものである。

つまり、微生物の付着した比重が１より大きな
固体粒子を処理槽内に添加することにより、微生
物を高濃度に保持でき、間欠的に曝気を行うこと
によつて好気条件と嫌気条件が繰り返され、窒素
及び有機物を効果的に除去できる。さらに鉄材を
充填することによつて、鉄材から溶出する鉄イオ
ンと汚水中に含まれるリンが水に不溶な化合物を
形成して、確実にリン除去でき。このように本本
発明によつて、滞留時間が短く、汚泥の管理が不
要な処理効果の安定した、余分な動力費や薬剤費
が不要なものとなるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するための装置の
１例を図示したものである。第２図及び第３図
は、それぞれ先行技術に係る、生物学的脱窒脱リ
ン法、及び凝集剤添加生物学的脱窒法のフロー説
明図である。 １…完全嫌気槽、２…嫌気槽、３…好気槽、４
…沈澱槽、１０１…処理槽、１０６…電磁弁、１
０７…タイマ、１０８…鉄材充填層、１１３…沈
澱層、１１４…処理水ライン、１１９…沈澱物排
出ライン、Ｂ…ブロワ、Ｐ１…ポンプ、Ａ…水中
撹拌機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 微生物を付着せしめた比重が１より大きな固
   体粒子を用いて、鉄材の存在下、間欠的に曝気を
   行いながら窒素、リン含有有機性汚水を処理し
   て、該有機性汚水から窒素、リン及び有機物を除
   去することとを特徴とする有機性汚水処理方法。