JPH06126298A

JPH06126298A - 排水中の硝酸塩および亜硝酸塩の除去方法

Info

Publication number: JPH06126298A
Application number: JP27727992A
Authority: JP
Inventors: Akiyuki Saitou; 詔幸斉藤; Satoshi Unohara; 敏卯之原; Mitsunobu Masuda; 光信益田; Goro Fujiwara; 護朗藤原; Masaru Kanazawa; 優金沢
Original assignee: Takuma Co Ltd; Toshiba Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd; Toshiba Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】有機化合物を殆ど含まない少量排水中の硝酸塩
などを分解除去する。【構成】このような被処理排水を、有機化合物を吸着さ
せた吸着担体に接触させ、含有する硝酸塩および亜硝酸
塩を分解する。吸着担体には活性炭または骨炭を用い、
有機化合物には炭素数が３以下の、アルコールまたはカ
ルボン酸を用いることが好ましい。具体的には、被処理
排水に有機化合物を添加して吸着担体の存在する脱窒槽
に送入し、有機化合物を吸着担体に吸着させるととも
に、この吸着担体に増殖した脱窒菌によって硝酸塩など
を分解する。操作は回分的に行うのがよい。分解処理を
終えた排水は、次バッチを投入するまで脱窒槽内にとど
め、脱窒菌を保持しておくことが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機化合物の含有量が
皆無または僅少である排水中に含まれる硝酸塩および亜
硝酸塩の除去方法に関し、とくに排水量が少ない場合に
好適である。たとえば、植物培養装置から回分的に、ま
たは少量づつ放出される排水中に含まれる窒素肥料残分
の硝酸塩および亜硝酸塩の除去に好適に利用される。本
発明が対象とする硝酸塩および亜硝酸塩（以下、「硝酸
塩など」という）は、おもに嫌気性菌によって分解され
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、排水中の硝酸塩などは、活性汚泥
法を中心とする生物処理法と組合わせた硝化、脱窒プロ
セスや、嫌気好気法による循環プロセスによって処理さ
れていた。たとえば、脱窒菌を含む汚泥の一部を循環し
て連続的に送入される排水に混合したり、ラッシヒリン
グやプラスチック製の担体表面に脱窒菌を増殖させ、送
入されてくる排水に接触させたりして、排水中に含まれ
る硝酸塩などを分解する方法である。これらの方法は、
硝酸塩などの他に有機化合物が含まれている生活排水や
産業排水の処理を目的に実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、以前は余り問題
にされていなかった植物培養排水など、比較的少量、か
つ有機化合物を殆ど含まない排水であっても、排水中に
硝酸塩などが含まれておれば、環境保全のために硝酸塩
などを除去する必要が生じてきた。従来の硝酸塩などの
処理技術の多くは、硝酸塩などの他に有機化合物を含
み、連続的、かつ大量に排出される比較的定常な組成の
排水処理を対象にしている。ところが、植物培養排水な
どは、回分的または少量づつ排出され、さらに季節や植
物の成長段階によって含まれる硝酸塩などの量が極端に
変動するので、従来の処理技術を適用することは現実的
に困難であった。排水の量が少ない場合、とくに操作が
容易で、経済的である必要がある。そこで、本発明者
は、植物培養排水などの有機化合物を殆ど含まない、比
較的少量の排水中に含まれる硝酸塩などを効率よく経済
的に除去する方法を研究し、本発明を完成したのであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、硝酸塩など
（硝酸塩および／または亜硝酸塩）を含むが有機化合物
の含有量は皆無または僅少な被処理排水を、有機化合物
を吸着させた吸着担体に接触させて含有する硝酸塩など
を分解することを特徴とする、排水中の硝酸塩および亜
硝酸塩の除去方法を提供する。前記の吸着担体として
は、活性炭または骨炭を用いることが好ましく、また、
前記の吸着担体に吸着させた有機化合物としては、炭素
数が３以下の、アルコールまたはカルボン酸を用いるこ
とが好ましい。具体的には、被処理排水に有機化合物を
添加した後、この被処理排水を吸着担体の存在する脱窒
槽に回分的に送入して添加した有機化合物を吸着担体に
吸着させるとともに、この被処理排水を有機化合物を吸
着した吸着担体に接触させ、硝酸塩などを回分的に分解
するとよい。

【０００５】

【実施態様例と作用】本発明の排水中の硝酸塩および亜
硝酸塩の除去方法の要点は、まず有機化合物を担体に吸
着させてこの吸着担体に脱窒菌を増殖させ、この脱窒菌
に、通常は嫌気性雰囲気下で、被処理排水を接触させて
硝酸塩などを分解することにある。吸着担体に有機化合
物を吸着させる手段、被処理排水を吸着担体に接触させ
る方法などは、実施条件に応じて決めることができる。
本発明は、回分操作として、とくに好適に実施できる。
以下、回分操作の実施態様例をあげ、図１に示した本発
明を実施する装置例のフローシート図を参照しつつ、具
体的に説明する。

【０００６】まず、植物培養装置などから排水配管１を
経て、回分的または少量づつ放出される硝酸塩などを含
み有機化合物を殆ど含まない被処理排水を、排水受槽２
に貯める。排水受槽２において適当な有機化合物（後述
する）の所定量を添加し、この被処理排水を送水ポンプ
３を用いて、吸着担体５の充填してある脱窒槽４に送入
する。ついで、循環ポンプ７を用い循環配管６を通して
被処理排水を循環させ、吸着担体５に接触させる。ま
ず、被処理排水に添加した有機化合物が吸着担体５に吸
着される。吸着に要する時間は、吸着担体５の種類や使
用量、有機化合物の種類や添加量などによって異なる
が、常温下、通常は５〜１０分である。

【０００７】さらに循環を続け、排水を吸着担体５に接
触させる。吸着担体に吸着された有機化合物によって吸
着担体に脱窒菌が増殖し、これに接触する排水中の硝酸
塩などが分解され、除去される。排水中の硝酸塩などの
量に応じ、吸着した有機化合物も分解される。分解に要
する時間は、硝酸塩などの含有量、種類、処理温度など
によって可なり異なるが、多くの場合、数時間から数十
時間のオーダである。８は、循環排水の分流管であり、
１０は排気筒である。通常、脱窒槽４は嫌気性雰囲気の
下に置かれる。

【０００８】脱窒処理後、処理水は、次バッチの排水を
受け入れるまでそのまま脱窒槽４に保持することが好ま
しい。このことによって、脱窒機能を失うことなく次バ
ッチの処理をより円滑に行うことができる。吸着担体５
に増殖した脱窒菌を死滅させることなく、そのまま保持
するためである。以上は被処理排水を回分処理するのに
好適であるが、吸着の手順は、前記に限られるものでは
ない。たとえば、排水を脱窒槽４に送入して循環しつつ
所定の有機化合物を添加してもよいし、別途、吸着担体
に有機物を吸着させてもよい。また、吸着担体の保持は
充填槽に限られず、たとえば、吸着担体を懸濁させて固
液の流動層にすることもできる。

【０００９】本発明の排水中の硝酸塩および亜硝酸塩の
除去方法において、添加する有機化合物は、一般に排水
に可溶性のものを使用するが、なかでも炭素数が３以下
の、アルコールまたはカルボン酸類、たとえばば酢酸、
ぎ酸、メタノールなどが好適である。有機物の添加量
は、排水中の硝酸塩などを分解するに必要な公知の化学
量論的な有機化合物量の１．３倍を超えない方がよい。
たとえば、メタノールを添加すると次式のように分解さ
れる。ＣＨ₃ＯＨ＋ＮＯ₃＝１／２Ｎ₂＋２Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ 吸着担体としては、活性炭粒または骨炭粒が、吸着性能
がよく長期間安定して使用できるので好適である。活性
炭粒は、粒径が０．４〜１．５ｍｍ程度のものが使いや
すい。一回の排水の処理量は、添加する有機化合物が吸
着担体へ吸着したとき、その飽和する吸着量の１／２以
下であることが好ましい。以下、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１０】

【実施例】実施例１〜３本発明の実施に先行して、有機化合物として添加する酢
酸の濃度の測定に使用したＣＯＤ_Cr（ＪＩＳＫ０１０
２）と酢酸濃度との間の検量線を作成した。さらに、排
水中の酢酸量と吸着担体として使用する活性炭（ＤＩＡ
ＨＯＰＥ（平均粒径：約０．８ｍｍ）：三菱化成工業
（株）製）の酢酸平衡吸着量を測定した。まず、酢酸濃
度が５００ｍｇ／リットルの水溶液２５０ミリリットル
に活性炭を０．５〜５０ｇをいれ、３０分間振とうした
後、一晩放置して濾過し、濾液中の酢酸濃度をＣＯＤ_Cr
法で測定し、活性炭の吸着量を算出して、排水中の酢酸
濃度とその酢酸平衡吸着量を求めた。

【００１１】次に、図１に示したのと同じ形式であっ
て、１回の処理容量が１００リットルの排水処理装置を
使用し、植物培養装置からの排水を処理した。この排水
処理装置で使用した脱窒槽の内径は３００ｍｍ、高さは
１８００ｍｍであって、前記の活性炭５０リットルを充
填した。充填高さは約７００ｍｍであった。脱窒槽は、
あらかじめ、植物培養装置からの排水に他の脱窒装置か
ら採取した汚泥と酢酸を添加して投入して脱窒処理を行
い、脱窒菌を順養しておいた。

【００１２】対象となった植物培養装置からは、硝酸態
窒素を含むが有機化合物を含まない排水が１０日ごとに
排出される。その排水１００リットルを、本排水処理装
置を使用し、本発明の硝酸塩および亜硝酸塩を含む排水
の除去方法を実施した。まず、実施例１の排水を処理
し、脱窒槽に排水を導入してから２４時間後に残留する
硝酸態窒素を測定した（ＪＩＳＫ０１０２）。脱窒槽
の温度は、おおむね２３〜２５℃であった。排水中の硝
酸塩など量と処理結果とを表１に示す。

【００１３】実施例１を実施した後、次の実施例２の排
水が排出されるまでの１０日間は、処理した排水をその
まま脱窒槽内に貯めておいた。実施例２の排水が排出さ
れる直前に脱窒槽を空にして、実施例２の排水を脱窒槽
に導入し、実施例１と同様にして排水処理を実施し、６
時間後に残留する硝酸態窒素を測定した。同様にして実
施例３を実施し、１２時間後に残留する硝酸態窒素を測
定した。これらの結果を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【発明の効果】本発明の排水中の硝酸塩および亜硝酸塩
の除去方法を利用すれば、たとえば、上述の粒状活性炭
や骨炭などを充填した処理槽と循環ポンプとからなる極
めて簡単な設備を使用し、単純な操作によって、不定期
に排出される有機物を殆ど含まない比較的少量の排水中
の硝酸塩などを容易に分解除去することができる。硝酸
塩および亜硝酸塩の分解処理を終えた排水を次バッチを
投入するまで脱窒槽に保持しておくことによって、脱窒
菌を死滅させることなく保持し、次バッチの処理を円滑
に行うことができる。本発明は、少量であっても処理コ
ストが低いので、植物培養排水の処理などに好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する装置の１例を示すフロー
図。

【符号の説明】

１：排水配管２：排水受槽３：送水ポンプ４：脱窒槽５：吸着担体６：循環配管７：
循環ポンプ８：分流管９：放出バルブ１０：排気筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者益田光信大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内 (72)発明者藤原護朗大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内 (72)発明者金沢優京都府京都市南区久世殿城町600番地の１号株式会社タクマ分析センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硝酸塩および／または亜硝酸塩を含むが有
機化合物の含有量は皆無または僅少な被処理排水を、有
機化合物を吸着させた吸着担体に接触させて含有する硝
酸塩および亜硝酸塩を分解することを特徴とする、排水
中の硝酸塩および亜硝酸塩の除去方法。
【請求項２】前記の吸着担体として、活性炭または骨炭
を用いることを特徴とする、請求項１に記載の排水中の
硝酸塩および亜硝酸塩の除去方法。
【請求項３】前記の吸着担体に吸着させる有機化合物と
して、炭素数が３以下の、アルコールまたはカルボン酸
を用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の
排水中の硝酸塩および亜硝酸塩の除去方法。
【請求項４】被処理排水に有機化合物を添加した後、こ
の被処理排水を吸着担体の存在する脱窒槽に回分的に送
入して添加した有機化合物を吸着担体に吸着させるとと
もに、被処理排水を有機化合物を吸着した吸着担体に接
触させ、硝酸塩および亜硝酸塩を回分的に分解すること
を特徴とする、請求項１、２または３に記載の排水中の
硝酸塩および亜硝酸塩の除去方法。