JPH06122000A - 水処理方法 - Google Patents
水処理方法Info
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- JPH06122000A JPH06122000A JP29653392A JP29653392A JPH06122000A JP H06122000 A JPH06122000 A JP H06122000A JP 29653392 A JP29653392 A JP 29653392A JP 29653392 A JP29653392 A JP 29653392A JP H06122000 A JPH06122000 A JP H06122000A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
も多くのランニングコストを必要とすることなく効率的
に除去できる水処理方法の提供。 【構成】細菌の資化物を充填してた資化物層13、15
を設けると共に、アンモニア態窒素の吸着が可能な吸着
材を充填した吸着材層14、16を資化物層に連続状態
で設け、資化物層から吸着材層に向けて移動するように
処理対象水を供給するようにしている。この方法による
と、高度な嫌気条件となる資化物層で繁殖する硝酸還元
能を有する細菌による還元及び資化物層における高還元
レベルによる純化学的な還元により硝酸態窒素がアンモ
ニア態窒素へ変換し、このアンモニア態窒素が吸着材層
で吸着除去される処理と、資化物層で繁殖する脱窒菌に
よりなされ硝酸態窒素からの脱窒処理とが同時進行的に
利用できるので、簡単な設備で効率的な除去を行なえ
る。
Description
素を生物学的に除去するのための水処理方法に関する。
酸態窒素(NO3 - )とアンモニア態窒素(NH4 + )
がある。しかし、溶存酸素が十分にある条件下において
は、アンモニア態窒素は速やかに酸化を受けて硝酸態窒
素に変わってしまうため、硝酸態窒素がその殆どを占め
ることになる。この内、アンモニア態窒素は例えばゼオ
ライトのような吸着材により吸着除去できるが、硝酸態
窒素については適当な吸着材がなく、その他の物理・化
学的処理か又は生物学的処理を必要とする。
合には窒素の除去についても生物学的処理を用いるのが
好ましいことになるが、この生物学的処理として従来よ
り知られている窒素の除去法は、脱窒菌を利用するもの
で、硝酸態窒素を脱窒菌により窒素ガス(N2 )として
除去するようにされている(例えば、特開昭49−69
543号)。
は脱窒菌の処理効率及びそれに伴う処理の経済性であ
る。即ち、アルコールや酢酸等の水素供与体を処理対象
水に加えてやることにより比較的高い処理効率が得られ
るものの、ランニングに多大なコストを要してしまう。
一方、水素供与体を外部的に与えない場合には処理効率
が低くなるため大規模な設備、それに伴う広大な敷地を
必要とする。さらに、脱窒菌の場合には最適水温が37
℃と高温であり、処理効率を十分に確保するためには加
熱及び高度の保温を必要とする。
ば、特開昭53−69459号、特開昭53−1967
2号、特開昭53−85947号、特開昭61−129
086号、特開平4−7099号等に種々の技術が開示
されている。これらの従来技術では、それぞれ種々の工
夫を施すことにより、高い処理効率の確保とランニング
コストの低減を図っている。
たちで複雑な処理過程や制御等を必要としており、その
結果、設備費の増大を招き、またランニングコストの低
減率も必ずしも満足のゆくものとはなっていない。
事情を背景になされたもので、水中に溶存している窒素
を簡単な設備で、しかも多くのランニングコストを必要
とすることなく効率的に除去できる水処理方法の提供を
目的としている。
は、細菌の資化物を充填した資化物層を設けると共に、
アンモニア態窒素の吸着が可能な吸着材を充填した吸着
材層を資化物層に連続状態で設け、そして資化物層から
吸着材層に向けて移動するように処理対象水を供給する
ようにしてなっている。
気条件を形成するもので、この高度な嫌気条件は、資化
物の水中への浸漬さらにはこの資化物を利用して一時的
に繁殖する好気性菌による酸素の消費により形成され
る。そして、高度な嫌気条件にある資化物層において硝
酸態窒素は併存する3種類の過程により、アンモニア態
窒素及び窒素ガス(N2 )に変換される。
その嫌気条件と資化物を利用して繁殖する硝酸還元能を
有する細菌の生物活動に基づく還元、及び資化物層にお
ける高度な無酸素条件つまり高い還元レベルによる純化
学的な還元により進行する。これらの還元過程はNO3
- →NO2 - →N2 O→NH4 - として示される。一
方、窒素ガス(N2 )への変換は、同じく資化物層でそ
の嫌気条件と資化物を利用して繁殖する脱窒菌によりな
され、NO3 - +5H(水素供与体)→0.5N2 +2H
2 O+OH- として示される。
アンモニア態窒素は、資化物層を通過することにより溶
存酸素量が低下している水流に乗ってそのまま吸着材層
に移動すると同時に吸着材層の吸着材に再溶解すること
のない状態で吸着される。一方、窒素ガスは大気中に放
出する。ここで、本明細書においては「吸着」とは、狭
義の“吸着”だけでなく何らかのかたちでアンモニア態
窒素を水中から不可逆的に取り去る現象も含む広い意味
で用いている。
行的な利用により、複雑な処理過程や外的操作を用いな
くとも、つまり極めて簡単な設備構造で十分な処理効率
を確保することができる。この結果、処理効率の向上の
ために種々の外的操作やそのための設備を必要としてい
る従来法に較べ大幅に設備の簡易化を図れ、またランニ
ングコストについても従来法に較べ大幅に低減できる。
特に、ランニングコストについては、本方法では飽和し
た吸着材の交換がその主な要素となるが、この吸着材も
全窒素について使用されるのではなく、一部が窒素ガス
となった残りのアンモニア態窒素について使用されるも
のであるからより長時間の使用が可能となっておりその
分、ランニングコストが低くて済む。さらに、硝酸還元
用の細菌の場合には15℃程度の比較的低温状態でも十
分に活動性を示すので、加熱や高度な保温を必要としな
いと言う点でも経済性に優れている。
栄養源となるだけでなく、細菌にとって好ましい住処を
与えることができるものを用いる。そのようなものとし
ては、植物の枯死体が最適である。即ち、植物の枯死体
は、細菌の栄養源に適した有機物を多量に含むと共にそ
の微細孔隙構造により細菌にとって快適な住処を提供す
るからである。また、植物の枯死体の利用は、その入手
が経済的な意味も含めて容易であるという利点の他に、
例えば稲藁や古畳、あるいは使用済みの椎茸のほた木、
さらに枝打ちした枯枝等の有効利用にもつながるという
利点もある。
吸着可能なものが用いられるが、そのようものとして
は、例えばゼオライト(沸石)やバーミュキュライトの
ような鉱物性のものが最適である。特に、吸着材はその
吸着能が飽和すると交換する必要があるが、飽和した吸
着材はアンモニア態窒素を多量に含むことになるのでこ
れを自然の窒素循環系に返してやるのが好ましく、その
場合に鉱物質であればこれを土壌に戻すことにより窒素
循環系への再帰を容易に行なえる。
着材層の上にさらにリンを吸着可能な吸着材によるリン
吸着材層を設けるようにすれば、脱窒と同時に脱リンも
行なえ、より効率的な処理を行なえる。リン吸着材とし
ては、例えば、鹿沼土のような火山灰土が優れた吸着能
を持つものとして知られているが、これらは水溶傾向が
高いため徐々に汚泥化して汚泥量の増大を招くという欠
点がある。そこで、本発明では汚泥化せずしかも十分な
吸着能を有する吸着材を新たに幾つか開発し、これを用
いるようにしている。具体的には、例えば骨炭や多孔質
の鉱物のような基材にアルミニウム及び鉄をコーティン
グしたもの、また鹿沼土に腐蝕酸、及びセメントを所定
の配合で加えて粗粒状に形成したものがその例である。
例は、BODやSSも含めて総合的に水を処理するため
のシステムの一部に応用した例で、例えばBOD負荷が
平均で50mg/リットル程度、SS負荷が25mg/リッ
トル程度、全窒素が0.7 mg/リットル程度、全リンが0.
5mg /リットル程度と比較的汚濁程度が低く、雨水共用
の水路を通して近隣の河川に放流されている生活排水を
水路からバイパスして連続的に処理するものとして設計
されている。
沈澱槽1、第2沈澱槽2、ろ材接触ろ過槽3、礫間接触
槽4、段差式水路5、キト酸木炭ろ過槽6、及び窒素リ
ン除去槽7を連続的に設けてなっており、処理対象水を
第1沈澱槽1から窒素リン除去槽7まで連続的に流下さ
せることができるようにされている。
澱除去を行ない、またろ材接触ろ過槽3からキト酸木炭
ろ過槽6までの間でBODの分解除去を行なうが、その
設計基準は、キト酸木炭ろ過槽6の出口でBOD負荷が
20〜30mg/リットル程度となるようにされている。
このようにしたのは、総合的処理という意味もあるが、
特に本発明による水処理方法との関係では、BOD負荷
が30mg/リットル以上であると窒素リン除去槽7にお
ける後述の各層における目詰まりの程度が大きくなり、
その効率が低下し、また耐用時間が短くなってしまうか
らである。従って、例えば湖沼や池の水あるいは大きな
河川の水のようにBOD負荷が一般に10mg/リットル
前後の水の場合には、これに直接的に本発明による水処
理方法を適用できる。
例えばコンクリートやFRPを用いて形成した槽枠10
内に下から順に汚泥ピット12、主資化物層13、第1
吸着材層14、補助資化物層15、第2吸着材層16及
びリン吸着材層17を形成してなるもので、縦方向で側
面に形成された給水路18を介して主資化物層13の下
面から上向流となるようにして処理対象水を供給する上
向流タイプとされている。
何れも、植物の枯死体を適度の通水性が得られる密度に
充填して形成されている。具体的には、例えば藁を筵の
ような構造として用いた表皮層13sの間に古畳の芯や
枯枝あるいは椎茸のほた木等を適度な大きさに砕いたも
のをコア層13cとして充填して形成されている。これ
らの主資化物層13及び補助資化物層15は処理対象水
に浸漬することにより高度に嫌気化し、これに伴って前
述のように硝酸態窒素のアンモニア態窒素及び窒素ガス
への変換を生じる。
3において処理漏れとなった分をさらに処理することに
より処理レベルをより高くするためのもので、通常は必
ずしも設ける必要はない。
資化物層13及び補助資化物層15のそれぞれで生じた
アンモニア態窒素を酸化が生じる前に吸着して除去する
ためのもので、吸着材として礫状のゼオライトを充填し
て形成されている。この吸着材は、その能力が飽和する
と交換され、使用済みのものは、多量のアンモニア態窒
素を保持しているので、細粒に砕いて肥料や土壌改良材
あるいは園芸用材として有効に利用することができる。
を除去するためのもので、鹿沼土に腐蝕酸、及びセメン
トを所定の配合で加えて粗粒状に形成した吸着材を充填
して形成されている。このリン吸着材層17の吸着材も
使用後には吸着材層14、16の吸着材と同様に有効活
用が可能である。
となって順次蓄積されるので、これを適宜に取り出すこ
とになるが、ある程度の汚泥Dが常に蓄積している状態
とするのが、主資化物層13の嫌気性維持にとってプラ
スとなるので好ましい。
たように、併存する3種類の処理を同時進行的に利用可
能としており、処理効率を従来の方法に較べ大きく向上
させることができる。従って、本方法によると、必要な
設備をより簡易化することができ、またランニングコス
トの低減も図れ、効率的な脱窒処理をより経済的に行な
えるようになる。
示す構成図。
構成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 細菌の資化物を充填した資化物層を設け
ると共に、アンモニア態窒素の吸着が可能な吸着材を充
填した吸着材層を資化物層に連続状態で設け、そして資
化物層から吸着材層に向けて移動させるように処理対象
水を供給してなる水処理方法。 - 【請求項2】 細菌の資化物として植物の枯死体を用い
る請求項1に記載の水処理方法。 - 【請求項3】 吸着材として鉱物質を用いる請求項1又
は請求項2の何れかに記載の水処理方法。 - 【請求項4】 吸着材層の下流にリンの吸着が可能な吸
着材を充填したリン吸着材層を設ける請求項1又は請求
項2の何れかに記載の水処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29653392A JP3295147B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29653392A JP3295147B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 水処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06122000A true JPH06122000A (ja) | 1994-05-06 |
JP3295147B2 JP3295147B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=17834765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29653392A Expired - Lifetime JP3295147B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 水処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3295147B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5766465A (en) * | 1993-06-16 | 1998-06-16 | Toyo Denka Kogyo Co., Ltd. | Water treatment apparatus |
JP2002001372A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-08 | Pekku:Kk | 汚水浄化装置 |
JP2004237170A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素及びリン含有水の処理方法及び処理装置 |
WO2006119678A1 (fr) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Shixiong Huang | Equipement permettant de supprimer l’azote et l’ammoniac impliques dans l’eau compose d’une machine fabriquant de l’eau |
JP2007260549A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Dowa Holdings Co Ltd | 水の浄化方法及び浄化装置 |
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CN103112997A (zh) * | 2013-02-08 | 2013-05-22 | 农业部沼气科学研究所 | 一种高氨氮有机污水净化处理系统与方法 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP29653392A patent/JP3295147B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP3295147B2 (ja) | 2002-06-24 |
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