JPH08267090A - 廃水の窒素除去方法 - Google Patents
廃水の窒素除去方法Info
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- JPH08267090A JPH08267090A JP7921295A JP7921295A JPH08267090A JP H08267090 A JPH08267090 A JP H08267090A JP 7921295 A JP7921295 A JP 7921295A JP 7921295 A JP7921295 A JP 7921295A JP H08267090 A JPH08267090 A JP H08267090A
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 還元性窒素化合物を高濃度に含有する廃水か
ら、窒素を効率的に安定して処理する。 【構成】 嫌気・好気活性汚泥処理法の後段に好気性固
定床型リアクターを設置し、２段生物処理を行うととも
に好気性固定床型リアクターの処理水を前段の嫌気・好
気活性汚泥処理の嫌気槽に返送する。 【効果】 嫌気・好気活性汚泥処理法で廃水中の有機物
を除去する。好気性固定床型リアクターで還元性窒素化
合物を硝酸性窒素まで酸化し、さらに、嫌気・好気活性
汚泥処理の嫌気槽で窒素ガスまで還元除去する。２段生
物処理を行い、また、ＯＲＰ制御を行っているので、亜
硝酸性窒素が残留せず、処理効率・処理水質が向上す
る。
ら、窒素を効率的に安定して処理する。 【構成】 嫌気・好気活性汚泥処理法の後段に好気性固
定床型リアクターを設置し、２段生物処理を行うととも
に好気性固定床型リアクターの処理水を前段の嫌気・好
気活性汚泥処理の嫌気槽に返送する。 【効果】 嫌気・好気活性汚泥処理法で廃水中の有機物
を除去する。好気性固定床型リアクターで還元性窒素化
合物を硝酸性窒素まで酸化し、さらに、嫌気・好気活性
汚泥処理の嫌気槽で窒素ガスまで還元除去する。２段生
物処理を行い、また、ＯＲＰ制御を行っているので、亜
硝酸性窒素が残留せず、処理効率・処理水質が向上す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市下水、有機性産業
廃水、汚泥処理水、および、有機性産業廃水が大量に流
入する都市下水など、有機性汚濁物質と還元性窒素化合
物である有機性窒素やアンモニア化合物を含有する廃水
から、窒素化合物を安定して効率的に除去する廃水の窒
素除去方法に関するものである。
廃水、汚泥処理水、および、有機性産業廃水が大量に流
入する都市下水など、有機性汚濁物質と還元性窒素化合
物である有機性窒素やアンモニア化合物を含有する廃水
から、窒素化合物を安定して効率的に除去する廃水の窒
素除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃水中の窒素を除去する技術としては、
物理的、化学的処理方法も従来から研究されているが、
生物学的方法がコスト的に有利であり、最も普及してい
る。生物学的な窒素除去は、基本的には、好気的条件の
もとでの硝化細菌によるアンモニア性窒素（ＮＨ4 −
Ｎ）の酸化による硝酸性窒素（ＮＯ3 −Ｎ）の生成反応
（硝化反応、下記式（１）参照）と嫌気性条件のもとで
の通性嫌気性細菌によるＮＯ3 −Ｎの還元による窒素ガ
ス生成（脱窒反応、下記式（２）参照）との組み合わせ
によって行われるものである。脱窒反応は通性嫌気性細
菌の溶存酸素（ＤＯ）が存在しない条件下での呼吸であ
り、下水の有機物やメタノールが炭素源（水素供与体）
として必要である。 ＮＨ4 −Ｎ→ＮＯ2 −Ｎ→ＮＯ3 −Ｎ（硝化反応） ………（１） ＮＯ3 −Ｎ→ＮＯ2 −Ｎ→Ｎ2 （脱窒反応） ………（２）
物理的、化学的処理方法も従来から研究されているが、
生物学的方法がコスト的に有利であり、最も普及してい
る。生物学的な窒素除去は、基本的には、好気的条件の
もとでの硝化細菌によるアンモニア性窒素（ＮＨ4 −
Ｎ）の酸化による硝酸性窒素（ＮＯ3 −Ｎ）の生成反応
（硝化反応、下記式（１）参照）と嫌気性条件のもとで
の通性嫌気性細菌によるＮＯ3 −Ｎの還元による窒素ガ
ス生成（脱窒反応、下記式（２）参照）との組み合わせ
によって行われるものである。脱窒反応は通性嫌気性細
菌の溶存酸素（ＤＯ）が存在しない条件下での呼吸であ
り、下水の有機物やメタノールが炭素源（水素供与体）
として必要である。 ＮＨ4 −Ｎ→ＮＯ2 −Ｎ→ＮＯ3 −Ｎ（硝化反応） ………（１） ＮＯ3 −Ｎ→ＮＯ2 −Ｎ→Ｎ2 （脱窒反応） ………（２）
【０００３】生物学的窒素除去プロセスは、設備面積の
削減、水素供与体としての有機炭素源の削減、中和剤と
してのアルカリ剤の削減などを目的として各種のプロセ
スが提案されている。大別すると直列方式、循環方式お
よびそれらの組み合わせに分類される。
削減、水素供与体としての有機炭素源の削減、中和剤と
してのアルカリ剤の削減などを目的として各種のプロセ
スが提案されている。大別すると直列方式、循環方式お
よびそれらの組み合わせに分類される。
【０００４】直列方式は、最初に硝化を行い、次に脱窒
を行うもので、脱窒に必要な水素供与体を外部から添加
する場合と、添加を行わずに活性汚泥の内生呼吸を利用
する場合がある。
を行うもので、脱窒に必要な水素供与体を外部から添加
する場合と、添加を行わずに活性汚泥の内生呼吸を利用
する場合がある。
【０００５】一方、循環方式は、図３に示すように、最
初に脱窒を行い、次に硝化を行う硝化液循環方式が広く
検討されている（活性汚泥循環変法）。この方法は、硝
化液の循環により、硝化に伴なって消費されたアルカリ
度が脱窒によってある程度回収できるという利点があ
る。しかし、活性汚泥循環変法は、循環返送されない硝
化液の一部が脱窒槽を経由せずに流出するため、全窒素
除去率（Ｔ−Ｎ除去率）に限界がある。
初に脱窒を行い、次に硝化を行う硝化液循環方式が広く
検討されている（活性汚泥循環変法）。この方法は、硝
化液の循環により、硝化に伴なって消費されたアルカリ
度が脱窒によってある程度回収できるという利点があ
る。しかし、活性汚泥循環変法は、循環返送されない硝
化液の一部が脱窒槽を経由せずに流出するため、全窒素
除去率（Ｔ−Ｎ除去率）に限界がある。
【０００６】さらに、硝化細菌は、通常の活性汚泥と比
較して増殖速度が遅く、リアクター内で高濃度に維持す
ることが難しい課題がある。そこで各種の担体をリアク
ターに添加し、硝化細菌を担体に付着させ、リアクター
内で硝化細菌を高濃度に維持し、効率化をはかる各種の
方法が提案されている。
較して増殖速度が遅く、リアクター内で高濃度に維持す
ることが難しい課題がある。そこで各種の担体をリアク
ターに添加し、硝化細菌を担体に付着させ、リアクター
内で硝化細菌を高濃度に維持し、効率化をはかる各種の
方法が提案されている。
【０００７】例えば、特開昭５４−２４７７４号公報に
は、活性汚泥が存在するリアクターを、嫌気１槽、好気
１槽、嫌気２槽、および好気２槽と４分割し、各種の好
気度、嫌気度を酸化還元電位（ＯＲＰ：Ｏｘｙｇｅｎ
Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を指標にし
て制御するとともに、微生物の固定化担体として高炉水
砕スラグ、カーボンの微粉などをリアクターに添加し
て、都市下水のＢＯＤ、窒素化合物、リン化合物の除去
を行う生物学的方法が記載されている。
は、活性汚泥が存在するリアクターを、嫌気１槽、好気
１槽、嫌気２槽、および好気２槽と４分割し、各種の好
気度、嫌気度を酸化還元電位（ＯＲＰ：Ｏｘｙｇｅｎ
Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を指標にし
て制御するとともに、微生物の固定化担体として高炉水
砕スラグ、カーボンの微粉などをリアクターに添加し
て、都市下水のＢＯＤ、窒素化合物、リン化合物の除去
を行う生物学的方法が記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の都市下水などの
生物学的な窒素除去プロセスでは、都市下水が硝化反応
や脱窒反応の阻害になるような成分を含んでいることが
少なく、しかも、ＮＨ4−Ｎが２０〜５０mg／ｌ程度で
あるため、下水中のＮＨ4 −ＮをＮＯ3 −Ｎまで生物学
的に比較的容易に酸化でき、また、生成したＮＯ3 −Ｎ
を窒素ガスまで、脱窒することが可能である。
生物学的な窒素除去プロセスでは、都市下水が硝化反応
や脱窒反応の阻害になるような成分を含んでいることが
少なく、しかも、ＮＨ4−Ｎが２０〜５０mg／ｌ程度で
あるため、下水中のＮＨ4 −ＮをＮＯ3 −Ｎまで生物学
的に比較的容易に酸化でき、また、生成したＮＯ3 −Ｎ
を窒素ガスまで、脱窒することが可能である。
【０００９】しかし、廃水が、皮革工業、繊維工業、化
学工業などの各種の産業廃水や汚泥処理水のように、Ｂ
ＯＤ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａ
ｎｄ）やＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄ
ｅｍａｎｄ）で表示されるような有機物濃度が高く、し
かも、また硝化反応や脱窒反応に阻害がある芳香族系有
機物などのような成分を含むとともに、ＮＨ4 −Ｎが５
０mg／ｌ以上含まれている場合には、従来の方法によっ
て脱窒素をはかることがかなり困難である。
学工業などの各種の産業廃水や汚泥処理水のように、Ｂ
ＯＤ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａ
ｎｄ）やＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄ
ｅｍａｎｄ）で表示されるような有機物濃度が高く、し
かも、また硝化反応や脱窒反応に阻害がある芳香族系有
機物などのような成分を含むとともに、ＮＨ4 −Ｎが５
０mg／ｌ以上含まれている場合には、従来の方法によっ
て脱窒素をはかることがかなり困難である。
【００１０】以下、硝化反応および脱窒反応に分けて、
従来の生物学的な窒素除去プロセスの課題を説明する。
まず、硝化反応であるが、都市下水と比較して廃水中に
ＮＨ4 −Ｎが高濃度に含有されている場合には、リアク
ターにおいて、ＮＨ4 −ＮからＮＯ3 −Ｎまでの反応が
完結せず、亜硝酸性窒素（ＮＯ2 −Ｎ）が蓄積する傾向
が強い。硝化細菌は、ＮＨ4 −ＮをＮＯ2 −Ｎまで酸化
する細菌群（ニトロゾモナス：Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａ
ｓなど）とＮＯ2 −ＮをＮＯ3 −Ｎまで酸化する細菌群
（ニトロバクター：Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｏｒなど）に大
別されるが、ニトロゾモナスの方がニトロバクターより
も増殖速度が大きいため、都市下水が対象の場合には、
ＮＯ2 −Ｎが蓄積されることはない。しかし、溶存酸素
（ＤＯ）が不足したり、廃水中に阻害性物質が存在する
場合には、ニトロバクターの方がニトロゾモナスより阻
害を受けやすいため、ニトロバクターの増殖速度が極端
に低下する。このような場合、リアクターでＮＯ2 −Ｎ
が蓄積しやすい。リアクターで大量に蓄積したＮＯ2 −
Ｎは、有機物を分解する微生物や硝化細菌そのものの機
能を阻害する危険性がある。さらに、ＮＯ2 −Ｎが処理
水中に蓄積すると、ＮＯ2 −Ｎの１mgがＣＯＤとして
１．１４mgとして計測されるため、処理水中のＣＯＤが
上昇する懸念がある。
従来の生物学的な窒素除去プロセスの課題を説明する。
まず、硝化反応であるが、都市下水と比較して廃水中に
ＮＨ4 −Ｎが高濃度に含有されている場合には、リアク
ターにおいて、ＮＨ4 −ＮからＮＯ3 −Ｎまでの反応が
完結せず、亜硝酸性窒素（ＮＯ2 −Ｎ）が蓄積する傾向
が強い。硝化細菌は、ＮＨ4 −ＮをＮＯ2 −Ｎまで酸化
する細菌群（ニトロゾモナス：Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａ
ｓなど）とＮＯ2 −ＮをＮＯ3 −Ｎまで酸化する細菌群
（ニトロバクター：Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｏｒなど）に大
別されるが、ニトロゾモナスの方がニトロバクターより
も増殖速度が大きいため、都市下水が対象の場合には、
ＮＯ2 −Ｎが蓄積されることはない。しかし、溶存酸素
（ＤＯ）が不足したり、廃水中に阻害性物質が存在する
場合には、ニトロバクターの方がニトロゾモナスより阻
害を受けやすいため、ニトロバクターの増殖速度が極端
に低下する。このような場合、リアクターでＮＯ2 −Ｎ
が蓄積しやすい。リアクターで大量に蓄積したＮＯ2 −
Ｎは、有機物を分解する微生物や硝化細菌そのものの機
能を阻害する危険性がある。さらに、ＮＯ2 −Ｎが処理
水中に蓄積すると、ＮＯ2 −Ｎの１mgがＣＯＤとして
１．１４mgとして計測されるため、処理水中のＣＯＤが
上昇する懸念がある。
【００１１】このようなＮＯ2 −Ｎを生成する硝化反応
を防止し、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を促進するた
めには、リアクターへのＮＨ4 −Ｎ負荷の低減、有機物
負荷の低減、リアクターの好気度制御、微生物滞留時間
（ＳＲＴ：Ｓｌｕｄｇｅ Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｔｉｍ
ｅ）の増大、リアクターの滞留時間（ＨＲＴ：Ｈｙｄｒ
ａｕｌｉｃ Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）の増大な
どの方策が必要と思われる。しかし、従来の活性汚泥循
環変法のような浮遊状の硝化細菌を用いるプロセスを、
このような方法によって、ＮＯ2 −Ｎを生成する硝化反
応を効率的に防止するのはかなり難しい。これは、ＳＲ
ＴやＨＲＴの増大は設備の大型化を招いてしまうためで
ある。
を防止し、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を促進するた
めには、リアクターへのＮＨ4 −Ｎ負荷の低減、有機物
負荷の低減、リアクターの好気度制御、微生物滞留時間
（ＳＲＴ：Ｓｌｕｄｇｅ Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｔｉｍ
ｅ）の増大、リアクターの滞留時間（ＨＲＴ：Ｈｙｄｒ
ａｕｌｉｃ Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）の増大な
どの方策が必要と思われる。しかし、従来の活性汚泥循
環変法のような浮遊状の硝化細菌を用いるプロセスを、
このような方法によって、ＮＯ2 −Ｎを生成する硝化反
応を効率的に防止するのはかなり難しい。これは、ＳＲ
ＴやＨＲＴの増大は設備の大型化を招いてしまうためで
ある。
【００１２】このことは、例えば、「Ｗａｔ．Ｒｅｓ.,
１９９０年，Vol.２４，No．３，pp．３０３〜３１２」
に指摘されている。ＮＨ4 −Ｎを８０mg／ｌ含有した人
工廃水を、溶存酸素（ＤＯ）を０．５mg／ｌに維持し、
リアクターのＨＲＴが４日の条件で処理した場合、ＮＯ
2 −Ｎが６０mg／ｌ蓄積したと報告し、ＮＯ2 −Ｎを生
成する酸化反応は、ＤＯが低くても進行してしまうと結
論づけている。さらに、流入水のＣＯＤを変動させた実
験を行い、有機物負荷がＮＯ2 −Ｎの生成・蓄積に影響
すると報告している。
１９９０年，Vol.２４，No．３，pp．３０３〜３１２」
に指摘されている。ＮＨ4 −Ｎを８０mg／ｌ含有した人
工廃水を、溶存酸素（ＤＯ）を０．５mg／ｌに維持し、
リアクターのＨＲＴが４日の条件で処理した場合、ＮＯ
2 −Ｎが６０mg／ｌ蓄積したと報告し、ＮＯ2 −Ｎを生
成する酸化反応は、ＤＯが低くても進行してしまうと結
論づけている。さらに、流入水のＣＯＤを変動させた実
験を行い、有機物負荷がＮＯ2 −Ｎの生成・蓄積に影響
すると報告している。
【００１３】このように、有機物や難分解性物質の濃度
が高く、さらにＮＨ4 −Ｎを高濃度に含む廃水を対象と
して、活性汚泥循環変法のような従来の浮遊型の活性汚
泥を用いる生物学的窒素除去プロセスによって硝化反応
を進行させようとする場合、ＮＯ2 −Ｎが蓄積しやす
く、硝化反応の制御について多くの課題が残されてい
る。
が高く、さらにＮＨ4 −Ｎを高濃度に含む廃水を対象と
して、活性汚泥循環変法のような従来の浮遊型の活性汚
泥を用いる生物学的窒素除去プロセスによって硝化反応
を進行させようとする場合、ＮＯ2 −Ｎが蓄積しやす
く、硝化反応の制御について多くの課題が残されてい
る。
【００１４】さらに、プラスチック、高炉水砕スラグ、
カーボンの微粉などの結合固定化担体やポリアクリルア
ミドなどの包括固定化担体を活性汚泥循環変法などの硝
化用リアクターに添加して硝化反応を効率的に行おうと
する担体添加方法であるが、固定化担体に付着した硝化
細菌をリアクター内に高濃度に維持できる利点がある。
しかし、廃水の有機物や阻害成分の濃度が高い場合に
は、硝化細菌の機能自体が低下しやすいため、リアクタ
ーのＨＲＴを飛躍的に短縮することはかなり困難であ
る。
カーボンの微粉などの結合固定化担体やポリアクリルア
ミドなどの包括固定化担体を活性汚泥循環変法などの硝
化用リアクターに添加して硝化反応を効率的に行おうと
する担体添加方法であるが、固定化担体に付着した硝化
細菌をリアクター内に高濃度に維持できる利点がある。
しかし、廃水の有機物や阻害成分の濃度が高い場合に
は、硝化細菌の機能自体が低下しやすいため、リアクタ
ーのＨＲＴを飛躍的に短縮することはかなり困難であ
る。
【００１５】次に、脱窒反応であるが、都市下水の有機
物やメタノールを炭素源として用いた場合には、リアク
ターにおいて、前記（２）式に示すようなＮＯ3 −Ｎか
らＮ2 までの反応が完結し、ＮＯ2 −Ｎが蓄積すること
はない。しかし、脱窒反応の場合にも、硝化反応で述べ
た事項と同様の現象が生じる場合がある。すなわち、脱
窒細菌もＮＯ3 −ＮをＮＯ2 −Ｎまで還元する細菌群と
ＮＯ2 −ＮをＮ2 まで還元する細菌群に大別されると考
えられる。硝化細菌のように明確な分類はなされていな
いが、ＮＯ2 −ＮをＮ2 まで還元する細菌群が有機物な
どの阻害によって機能が低下し、脱窒用リアクター内に
ＮＯ2 −Ｎが蓄積する現象がしばしば観察される。さら
に、ＮＯ2 −Ｎが処理水中に蓄積すると、ＮＯ2 −Ｎの
１mgがＣＯＤとして１．１４mgとして計測されるため、
処理水中のＣＯＤが上昇する懸念がある。
物やメタノールを炭素源として用いた場合には、リアク
ターにおいて、前記（２）式に示すようなＮＯ3 −Ｎか
らＮ2 までの反応が完結し、ＮＯ2 −Ｎが蓄積すること
はない。しかし、脱窒反応の場合にも、硝化反応で述べ
た事項と同様の現象が生じる場合がある。すなわち、脱
窒細菌もＮＯ3 −ＮをＮＯ2 −Ｎまで還元する細菌群と
ＮＯ2 −ＮをＮ2 まで還元する細菌群に大別されると考
えられる。硝化細菌のように明確な分類はなされていな
いが、ＮＯ2 −ＮをＮ2 まで還元する細菌群が有機物な
どの阻害によって機能が低下し、脱窒用リアクター内に
ＮＯ2 −Ｎが蓄積する現象がしばしば観察される。さら
に、ＮＯ2 −Ｎが処理水中に蓄積すると、ＮＯ2 −Ｎの
１mgがＣＯＤとして１．１４mgとして計測されるため、
処理水中のＣＯＤが上昇する懸念がある。
【００１６】さらに、硝化と脱窒の組み合わせの方法の
課題を説明する。まず、最初に硝化を行い、次に脱窒を
行う直列方式は、有機物や難分解性物質の濃度が高く、
さらにＮＨ4 −Ｎを５０mg／ｌ以上含まれているような
廃水を対象とする場合、硝化反応がＮＯ2 −Ｎの蓄積型
となりやすく不安定である。さらに、脱窒に必要なメタ
ノールなどの水素供与体を外部から全面的に添加する必
要があり、処理費用が増大してしまう。メタノール添加
を行わない活性汚泥の内生呼吸を利用する方法は、処理
速度が極めて遅く実用的ではない。
課題を説明する。まず、最初に硝化を行い、次に脱窒を
行う直列方式は、有機物や難分解性物質の濃度が高く、
さらにＮＨ4 −Ｎを５０mg／ｌ以上含まれているような
廃水を対象とする場合、硝化反応がＮＯ2 −Ｎの蓄積型
となりやすく不安定である。さらに、脱窒に必要なメタ
ノールなどの水素供与体を外部から全面的に添加する必
要があり、処理費用が増大してしまう。メタノール添加
を行わない活性汚泥の内生呼吸を利用する方法は、処理
速度が極めて遅く実用的ではない。
【００１７】次に、最初に脱窒を行い、続いて硝化を行
う硝化液循環方式（活性汚泥循環変法）であるが、この
方法は、硝化液の循環により、脱窒反応を必要な有機物
を廃水中の有機物を利用できるため、メタノールなどの
炭素添加を削減できる利点がある。しかし、活性汚泥循
環変法は、原理的に窒素削減率に限界があるとともに、
循環されない硝化液の一部が流出する。このため、硝化
過程でＮＯ2 −Ｎが生成・蓄積した場合、そのまま、処
理水に流出し、ＣＯＤの上昇を招いてしまう。また、脱
窒のため、廃水中の有機物を利用していることから嫌気
槽においてもＮＯ2 −Ｎが蓄積する可能性がある。ま
た、循環する硝化液に含まれるＤＯが脱窒反応の阻害成
分として働く場合がある。
う硝化液循環方式（活性汚泥循環変法）であるが、この
方法は、硝化液の循環により、脱窒反応を必要な有機物
を廃水中の有機物を利用できるため、メタノールなどの
炭素添加を削減できる利点がある。しかし、活性汚泥循
環変法は、原理的に窒素削減率に限界があるとともに、
循環されない硝化液の一部が流出する。このため、硝化
過程でＮＯ2 −Ｎが生成・蓄積した場合、そのまま、処
理水に流出し、ＣＯＤの上昇を招いてしまう。また、脱
窒のため、廃水中の有機物を利用していることから嫌気
槽においてもＮＯ2 −Ｎが蓄積する可能性がある。ま
た、循環する硝化液に含まれるＤＯが脱窒反応の阻害成
分として働く場合がある。
【００１８】最後に好気槽の制御方法であるが、一般的
にはＤＯが管理指標として用いられることが多い。しか
し、ＤＯは、廃水中に阻害成分などがあり、微生物の活
性が低下しやすい状況においては有効な指標にはなりに
くい。硝化反応はＤＯが高いほど進行するなど、硝化反
応とＤＯの相関性については数多くの報告がある。しか
し、硝化反応にＤＯは必要であるが、ＤＯが高いから硝
化が進行していることにはならない。すなわち、硝化細
菌が阻害を受けた場合などは、微生物による酸素消費が
減少するため、逆にＤＯは上昇する。したがって、硝化
反応の進行度をはかるという観点から、リアクターのＤ
Ｏ制御を行うことは評価できない。ただし、ＤＯは硝化
細菌の増殖速度を維持するという観点からは重要であ
り、２mg／ｌ以上に維持する必要がある。
にはＤＯが管理指標として用いられることが多い。しか
し、ＤＯは、廃水中に阻害成分などがあり、微生物の活
性が低下しやすい状況においては有効な指標にはなりに
くい。硝化反応はＤＯが高いほど進行するなど、硝化反
応とＤＯの相関性については数多くの報告がある。しか
し、硝化反応にＤＯは必要であるが、ＤＯが高いから硝
化が進行していることにはならない。すなわち、硝化細
菌が阻害を受けた場合などは、微生物による酸素消費が
減少するため、逆にＤＯは上昇する。したがって、硝化
反応の進行度をはかるという観点から、リアクターのＤ
Ｏ制御を行うことは評価できない。ただし、ＤＯは硝化
細菌の増殖速度を維持するという観点からは重要であ
り、２mg／ｌ以上に維持する必要がある。
【００１９】本発明は、上述のように有機物と高濃度の
窒素を含有する廃水に対して、従来の活性汚泥循環変法
のような処理方法を適用した場合の問題点を取り除き、
安定的、かつ、効率的に廃水の窒素化合物を除去する方
法を確立することを目的とする。
窒素を含有する廃水に対して、従来の活性汚泥循環変法
のような処理方法を適用した場合の問題点を取り除き、
安定的、かつ、効率的に廃水の窒素化合物を除去する方
法を確立することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機物と還元
性窒素化合物を高濃度に含む有機性廃水の処理におい
て、嫌気槽による脱窒処理を行った後、好気槽による有
機物の酸化処理を行い、その後に好気性固定床型リアク
ターによる硝化処理を行い、次に、好気性固定床型リア
クターの硝化処理水を前段の嫌気槽に循環させることを
特徴とする廃水の窒素除去方法である。
性窒素化合物を高濃度に含む有機性廃水の処理におい
て、嫌気槽による脱窒処理を行った後、好気槽による有
機物の酸化処理を行い、その後に好気性固定床型リアク
ターによる硝化処理を行い、次に、好気性固定床型リア
クターの硝化処理水を前段の嫌気槽に循環させることを
特徴とする廃水の窒素除去方法である。
【００２１】前記処理方法において、嫌気槽の酸化還元
電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が、−１００mV以下に維持
されるように、好気性固定床型リアクターの硝化処理水
の循環量を、最終目標の窒素除去率の範囲で、廃水量に
対して最大３００％まで循環調整するとともに、循環量
を下げても酸化還元電位が−１００mV以下に低下しない
場合には、嫌気槽にメタノールなどの水素供与体を添加
して嫌気槽の酸化還元電位を−１００mV以下とすること
が効率的である。
電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が、−１００mV以下に維持
されるように、好気性固定床型リアクターの硝化処理水
の循環量を、最終目標の窒素除去率の範囲で、廃水量に
対して最大３００％まで循環調整するとともに、循環量
を下げても酸化還元電位が−１００mV以下に低下しない
場合には、嫌気槽にメタノールなどの水素供与体を添加
して嫌気槽の酸化還元電位を−１００mV以下とすること
が効率的である。
【００２２】さらには、好気槽の酸化還元電位（Ａｇ／
ＡｇＣｌ基準）が−５０〜＋５０mV、好気性固定床型リ
アクターの酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１
００〜＋２００mVに維持されるように、好気槽および好
気性固定床型リアクターへの空気および／または酸素富
化空気および／または酸素の吹き込み量を制御すること
も有効である。
ＡｇＣｌ基準）が−５０〜＋５０mV、好気性固定床型リ
アクターの酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１
００〜＋２００mVに維持されるように、好気槽および好
気性固定床型リアクターへの空気および／または酸素富
化空気および／または酸素の吹き込み量を制御すること
も有効である。
【００２３】
【作用】以下、本発明について詳しく説明する。図１に
本発明の処理フローを示す。なお、本発明における嫌気
槽による脱窒と好気槽による有機物酸化および沈殿汚泥
の嫌気槽への返送を含めて嫌気・好気活性汚泥法と呼
ぶ。
本発明の処理フローを示す。なお、本発明における嫌気
槽による脱窒と好気槽による有機物酸化および沈殿汚泥
の嫌気槽への返送を含めて嫌気・好気活性汚泥法と呼
ぶ。
【００２４】従来法の活性汚泥循環変法における好気槽
では、有機物除去と硝化反応の促進をはかるが、本発明
における嫌気・好気活性汚泥法の好気槽は、廃水中に含
まれる有機物を除去するのみである。
では、有機物除去と硝化反応の促進をはかるが、本発明
における嫌気・好気活性汚泥法の好気槽は、廃水中に含
まれる有機物を除去するのみである。
【００２５】嫌気・好気活性汚泥法の好気槽のＯＲＰと
廃水の有機物の除去性能は、密接な関係がある。好気槽
のＯＲＰを−５０〜＋５０mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に
維持することによって、廃水中の有機物の分解を十分に
促進することができる。好気槽のＯＲＰを＋５０mV以上
に保つと、有機物の除去性能はさらに向上するが、処理
水中にＮＯ2 −Ｎの蓄積が生じやすいので好ましくな
い。また、廃水中の有機物濃度が高い場合、空気による
曝気では好気槽のＯＲＰを−５０〜＋５０mVに維持する
のが困難な場合がある。このような場合、あまりに大量
の空気を用いると、好気槽の活性汚泥の破壊、細分化が
起こり、汚泥沈降槽で十分に沈降しないで、処理水中に
流出し、処理水質の悪化を招く場合がある。このような
場合には酸素富化空気、および／または酸素を供給して
曝気を行う方法が望ましい。さらに、好気槽のＯＲＰを
−５０〜＋５０mV、できれば０mVに維持することによっ
て、ＮＯ2 −Ｎの蓄積を防止することができる。ＮＯ2
−Ｎは、有機物を分解する細菌に対して阻害作用がある
ため、蓄積を防止することが望ましい。
廃水の有機物の除去性能は、密接な関係がある。好気槽
のＯＲＰを−５０〜＋５０mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に
維持することによって、廃水中の有機物の分解を十分に
促進することができる。好気槽のＯＲＰを＋５０mV以上
に保つと、有機物の除去性能はさらに向上するが、処理
水中にＮＯ2 −Ｎの蓄積が生じやすいので好ましくな
い。また、廃水中の有機物濃度が高い場合、空気による
曝気では好気槽のＯＲＰを−５０〜＋５０mVに維持する
のが困難な場合がある。このような場合、あまりに大量
の空気を用いると、好気槽の活性汚泥の破壊、細分化が
起こり、汚泥沈降槽で十分に沈降しないで、処理水中に
流出し、処理水質の悪化を招く場合がある。このような
場合には酸素富化空気、および／または酸素を供給して
曝気を行う方法が望ましい。さらに、好気槽のＯＲＰを
−５０〜＋５０mV、できれば０mVに維持することによっ
て、ＮＯ2 −Ｎの蓄積を防止することができる。ＮＯ2
−Ｎは、有機物を分解する細菌に対して阻害作用がある
ため、蓄積を防止することが望ましい。
【００２６】本発明における好気性固定床型リアクター
は、廃水中に含まれる窒素化合物、主に有機性窒素、Ｎ
Ｈ4 −Ｎ等の還元性窒素化合物を硝化反応により、ＮＯ
3 −Ｎまで生物学的に効率的に酸化する。前段の嫌気・
好気活性汚泥法によって、廃水中の有機物は十分に除去
されている。このため、有機物の硝化反応に及ぼす阻害
効果が削減され、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を効率
的に進めることができる。
は、廃水中に含まれる窒素化合物、主に有機性窒素、Ｎ
Ｈ4 −Ｎ等の還元性窒素化合物を硝化反応により、ＮＯ
3 −Ｎまで生物学的に効率的に酸化する。前段の嫌気・
好気活性汚泥法によって、廃水中の有機物は十分に除去
されている。このため、有機物の硝化反応に及ぼす阻害
効果が削減され、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を効率
的に進めることができる。
【００２７】さらに、高炉水砕スラグを主原料としたサ
ドル型セラミックス、シリカ−アルミナ系セラミックス
およびプラスチックなどの担体に増殖速度の遅いニトロ
バクターなどの硝化細菌が高濃度に固定化されているた
め、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を効率的に進めるこ
とができる。特に、高炉水砕スラグを主原料としたサド
ル型セラミックスは、多孔質で表面積が大きく、硝化細
菌が固定化されやすい。また、サドル型という形状のた
め、固定床型リアクター内の気液混合性能が優れてお
り、固定床型リアクター用の固定化担体として最も望ま
しいものである。
ドル型セラミックス、シリカ−アルミナ系セラミックス
およびプラスチックなどの担体に増殖速度の遅いニトロ
バクターなどの硝化細菌が高濃度に固定化されているた
め、ＮＯ3 −Ｎを生成する硝化反応を効率的に進めるこ
とができる。特に、高炉水砕スラグを主原料としたサド
ル型セラミックスは、多孔質で表面積が大きく、硝化細
菌が固定化されやすい。また、サドル型という形状のた
め、固定床型リアクター内の気液混合性能が優れてお
り、固定床型リアクター用の固定化担体として最も望ま
しいものである。
【００２８】さらに、好気的固定床型リアクターのＯＲ
Ｐを＋１００mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）以上に維持する
ことによって、ＮＨ4 −Ｎなどの還元性窒素化合物を、
硝化反応により、ＮＯ3 −Ｎまで効率的に酸化すること
ができる。廃水中の還元性窒素化合物の濃度が高い場合
などでは、空気曝気ではリアクターのＯＲＰを＋１００
mV以上に維持するのが困難な場合があり、このような場
合には酸化富化空気、および／または酸素を供給して曝
気を行うとよい。さらに、硝化細菌は水温の影響を受け
やすく、水温が低下すると処理能力が低下しやすいが、
本発明の好気性固定床型リアクターは、水温が５〜１０
℃のような条件下でも、１０mgＮ／ｌ・ｈ以上の処理能
力を有している。
Ｐを＋１００mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）以上に維持する
ことによって、ＮＨ4 −Ｎなどの還元性窒素化合物を、
硝化反応により、ＮＯ3 −Ｎまで効率的に酸化すること
ができる。廃水中の還元性窒素化合物の濃度が高い場合
などでは、空気曝気ではリアクターのＯＲＰを＋１００
mV以上に維持するのが困難な場合があり、このような場
合には酸化富化空気、および／または酸素を供給して曝
気を行うとよい。さらに、硝化細菌は水温の影響を受け
やすく、水温が低下すると処理能力が低下しやすいが、
本発明の好気性固定床型リアクターは、水温が５〜１０
℃のような条件下でも、１０mgＮ／ｌ・ｈ以上の処理能
力を有している。
【００２９】固定床型リアクターを硝化された処理水
は、嫌気槽に返送される。嫌気槽は、固定床型リアクタ
ー処理水中に含まれるＮＯ3 −Ｎを窒素ガスまで生物学
的に効率的に還元する。高炉水砕スラグを主原料とした
サドル型セラミックス、シリカ−アルミナ系粘土を主原
料としたセラミックスまたはプラスチックなどを、担体
として嫌気槽に充填してもよい。微生物の固定化担体に
増殖速度の遅い脱窒細菌を高濃度に固定化することによ
り、脱窒反応を効率的に進めることができる。ただし、
嫌気槽に、担体を添加した場合、脱窒細菌の増殖によっ
て閉塞が生じやすいので、逆洗操作が必要である。
は、嫌気槽に返送される。嫌気槽は、固定床型リアクタ
ー処理水中に含まれるＮＯ3 −Ｎを窒素ガスまで生物学
的に効率的に還元する。高炉水砕スラグを主原料とした
サドル型セラミックス、シリカ−アルミナ系粘土を主原
料としたセラミックスまたはプラスチックなどを、担体
として嫌気槽に充填してもよい。微生物の固定化担体に
増殖速度の遅い脱窒細菌を高濃度に固定化することによ
り、脱窒反応を効率的に進めることができる。ただし、
嫌気槽に、担体を添加した場合、脱窒細菌の増殖によっ
て閉塞が生じやすいので、逆洗操作が必要である。
【００３０】さらに、嫌気槽において、脱窒細菌の活動
を良好に保つためには、嫌気槽のＯＲＰを−１００〜−
１５０mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に維持することによっ
て、ＮＯ3 −Ｎを脱窒反応により、窒素ガスまで生物学
的に効率的に還元することができる。ＯＲＰは、廃水や
有機物やＮＨ4 −Ｎなどの還元性窒素化合物によって低
下し、また、逆に、ＮＯ3 −ＮやＤＯによって上昇する
傾向がある。嫌気槽のＯＲＰ管理は、以下の方法で行
う。
を良好に保つためには、嫌気槽のＯＲＰを−１００〜−
１５０mV（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に維持することによっ
て、ＮＯ3 −Ｎを脱窒反応により、窒素ガスまで生物学
的に効率的に還元することができる。ＯＲＰは、廃水や
有機物やＮＨ4 −Ｎなどの還元性窒素化合物によって低
下し、また、逆に、ＮＯ3 −ＮやＤＯによって上昇する
傾向がある。嫌気槽のＯＲＰ管理は、以下の方法で行
う。
【００３１】一般的には処理水の窒素濃度の目標値に応
じて、好気性固定床型リアクター処理水の循環量を変動
させる。例えば、循環比が２の場合、理論窒素除去率は
６６％となるが、循環比を３に増加させると、理論窒素
除去率は７５％となる。 理論窒素除去率＝｛Ｒ／（１＋Ｒ）｝×１００ Ｒ：循環比（循環量／廃水量） 計算上は循環比を増加させると、理論窒素除去率は増大
するが、実際には、嫌気槽に大量のＮＯ3 −ＮやＤＯが
流入することにより、嫌気槽のＯＲＰが上昇しやすい。
嫌気槽のＯＲＰが−１００mV以上になると、脱窒細菌の
阻害が生じるため、処理性能が悪化しやすい。また、逆
に嫌気槽のＯＲＰが低下しすぎると、メタンガスや硫化
水素ガスなどの発生により、脱窒細菌の機能が阻害され
る場合がある。
じて、好気性固定床型リアクター処理水の循環量を変動
させる。例えば、循環比が２の場合、理論窒素除去率は
６６％となるが、循環比を３に増加させると、理論窒素
除去率は７５％となる。 理論窒素除去率＝｛Ｒ／（１＋Ｒ）｝×１００ Ｒ：循環比（循環量／廃水量） 計算上は循環比を増加させると、理論窒素除去率は増大
するが、実際には、嫌気槽に大量のＮＯ3 −ＮやＤＯが
流入することにより、嫌気槽のＯＲＰが上昇しやすい。
嫌気槽のＯＲＰが−１００mV以上になると、脱窒細菌の
阻害が生じるため、処理性能が悪化しやすい。また、逆
に嫌気槽のＯＲＰが低下しすぎると、メタンガスや硫化
水素ガスなどの発生により、脱窒細菌の機能が阻害され
る場合がある。
【００３２】このため、嫌気槽のＯＲＰを指標として、
循環ポンプの流量を変化させることにより、循環比を増
減させる方式が有効である。例えば、処理目標の窒素除
去率が６５％以上の場合、通常は、余裕を見て循環比＝
２．５で運転し、嫌気槽のＯＲＰを上昇あるいは低下す
る場合、以下の運転を計る。 ・嫌気槽のＯＲＰ：−２００mV以下 →循環比を最大３まで増加 ・嫌気槽のＯＲＰ：−１００mV〜−２００mV→循環比＝２．５で運転 ・嫌気槽のＯＲＰ：−１００mV以上 →循環比を最小２まで減少 ・嫌気槽のＯＲＰ：− ５０mV以上 →循環比＝最小２とするととも に、メタノール、イソプロピル アルコールなどを添加
循環ポンプの流量を変化させることにより、循環比を増
減させる方式が有効である。例えば、処理目標の窒素除
去率が６５％以上の場合、通常は、余裕を見て循環比＝
２．５で運転し、嫌気槽のＯＲＰを上昇あるいは低下す
る場合、以下の運転を計る。 ・嫌気槽のＯＲＰ：−２００mV以下 →循環比を最大３まで増加 ・嫌気槽のＯＲＰ：−１００mV〜−２００mV→循環比＝２．５で運転 ・嫌気槽のＯＲＰ：−１００mV以上 →循環比を最小２まで減少 ・嫌気槽のＯＲＰ：− ５０mV以上 →循環比＝最小２とするととも に、メタノール、イソプロピル アルコールなどを添加
【００３３】さらに、嫌気・好気活性汚泥処理法の嫌気
槽に循環する好気性固定床型リアクターの処理水の全量
または一部を嫌気・好気活性汚泥処理法の返送汚泥ライ
ンに注入することにより、固定床型リアクター処理水の
ＤＯをあらかじめ削減し、嫌気槽のＯＲＰの上昇を防ぐ
ことも可能である。
槽に循環する好気性固定床型リアクターの処理水の全量
または一部を嫌気・好気活性汚泥処理法の返送汚泥ライ
ンに注入することにより、固定床型リアクター処理水の
ＤＯをあらかじめ削減し、嫌気槽のＯＲＰの上昇を防ぐ
ことも可能である。
【００３４】さらにまた、嫌気槽のＯＲＰを循環比を最
大３まで増加させても、ＯＲＰが−２００mV以下に低下
する場合がある。このようにＯＲＰが異常な場合、先に
述べたように、メタンガスや硫化水素ガスなどの発生に
より、脱窒細菌の機能が阻害される場合がある。このよ
うな場合に備え、嫌気槽にもＯＲＰ制御により空気を供
給する装置を設置することも望ましい。
大３まで増加させても、ＯＲＰが−２００mV以下に低下
する場合がある。このようにＯＲＰが異常な場合、先に
述べたように、メタンガスや硫化水素ガスなどの発生に
より、脱窒細菌の機能が阻害される場合がある。このよ
うな場合に備え、嫌気槽にもＯＲＰ制御により空気を供
給する装置を設置することも望ましい。
【００３５】
【実施例】有機性産業廃水が大量に流入する都市下水処
理場において、実下水を用いた現場実験を行った。図２
に方法の概要を示す。実下水の性状は、ＢＯＤが平均５
００mg／ｌ、ＣＯＤが平均５００mg／ｌ、アンモニア性
窒素が平均１５０mg／ｌであり、都市下水と比較して有
機物濃度、アンモニア性窒素濃度が高い下水であった。
冬期のリアクター３の水温は、５〜１２℃の範囲で変動
した。
理場において、実下水を用いた現場実験を行った。図２
に方法の概要を示す。実下水の性状は、ＢＯＤが平均５
００mg／ｌ、ＣＯＤが平均５００mg／ｌ、アンモニア性
窒素が平均１５０mg／ｌであり、都市下水と比較して有
機物濃度、アンモニア性窒素濃度が高い下水であった。
冬期のリアクター３の水温は、５〜１２℃の範囲で変動
した。
【００３６】リアクター３は、ＨＲＴが嫌気槽４で６時
間、好気槽５で１２時間になるように実下水を通水し処
理を行った。嫌気槽４のＯＲＰは、表１のように設定
し、ＯＲＰ制御装置７を用いて循環比の変動やメタノー
ル添加（メタノール添加ポンプ１１により、メタノール
タンク１２から嫌気槽４へ添加）により制御した。
間、好気槽５で１２時間になるように実下水を通水し処
理を行った。嫌気槽４のＯＲＰは、表１のように設定
し、ＯＲＰ制御装置７を用いて循環比の変動やメタノー
ル添加（メタノール添加ポンプ１１により、メタノール
タンク１２から嫌気槽４へ添加）により制御した。
【００３７】
【表１】
【００３８】また、好気槽５のＯＲＰは、空気によっ
て、ＯＲＰ制御装置９によってブロアー１０から空気を
供給して＋０mVに制御した。高炉水砕スラグを主原料と
したサドル型セラミックスを微生物固定化担体として充
填した好気性固定床型リアクター１７は、まず、実際の
下水処理場から採取した活性汚泥をリアクター内に投入
し、１日間循環運転することにより、活性汚泥をセラミ
ックスに固定化した。その後、リアクターのＨＲＴが８
時間になるように、嫌気・好気活性汚泥法リアクター処
理水を通水して処理を行った。また、好気性固定床型リ
アクター１７のＯＲＰは、ＯＲＰ制御装置２４を介して
酸素富化空気製造装置２５からブロアー２６を通して送
られる酸素富化空気によって、＋１５０mVに制御した。
さらに、好気性固定床型リアクター１７のｐＨは、硝化
の進行に伴い、低下しやすいのでｐＨ制御装置２２によ
ってＮａＯＨタンク２０からＮａＯＨを投入し、ｐＨ＝
７に制御した。また、嫌気・好気活性汚泥処理法の嫌気
槽４に循環する好気性固定床型リアクター１７の硝化処
理水の全量を、循環ポンプ１８を用いて嫌気・好気活性
汚泥処理法の返送汚泥ラインに注入した。
て、ＯＲＰ制御装置９によってブロアー１０から空気を
供給して＋０mVに制御した。高炉水砕スラグを主原料と
したサドル型セラミックスを微生物固定化担体として充
填した好気性固定床型リアクター１７は、まず、実際の
下水処理場から採取した活性汚泥をリアクター内に投入
し、１日間循環運転することにより、活性汚泥をセラミ
ックスに固定化した。その後、リアクターのＨＲＴが８
時間になるように、嫌気・好気活性汚泥法リアクター処
理水を通水して処理を行った。また、好気性固定床型リ
アクター１７のＯＲＰは、ＯＲＰ制御装置２４を介して
酸素富化空気製造装置２５からブロアー２６を通して送
られる酸素富化空気によって、＋１５０mVに制御した。
さらに、好気性固定床型リアクター１７のｐＨは、硝化
の進行に伴い、低下しやすいのでｐＨ制御装置２２によ
ってＮａＯＨタンク２０からＮａＯＨを投入し、ｐＨ＝
７に制御した。また、嫌気・好気活性汚泥処理法の嫌気
槽４に循環する好気性固定床型リアクター１７の硝化処
理水の全量を、循環ポンプ１８を用いて嫌気・好気活性
汚泥処理法の返送汚泥ラインに注入した。
【００３９】１〜３月の冬期の低水温期の実験結果を表
２に示す。表２の結果より、本法の最終処理水は、ＢＯ
Ｄが２０mg／ｌ以下、ＣＯＤが５０mg／ｌ以下、Ｔ−Ｎ
が５０mg／ｌ以下と良好な結果が得られた。この実験結
果から、本法は、冬期の低水温期においても、総処理時
間が２０〜２４時間程度で、下水中の有機物と窒素化合
物を効率的に除去できることが明らかになった。
２に示す。表２の結果より、本法の最終処理水は、ＢＯ
Ｄが２０mg／ｌ以下、ＣＯＤが５０mg／ｌ以下、Ｔ−Ｎ
が５０mg／ｌ以下と良好な結果が得られた。この実験結
果から、本法は、冬期の低水温期においても、総処理時
間が２０〜２４時間程度で、下水中の有機物と窒素化合
物を効率的に除去できることが明らかになった。
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】以上のことから、本発明は、アンモニア
性化合物などの還元性窒素化合物を高濃度に含有する廃
水の処理において、次のような利点を有している。すな
わち、このような廃水の処理の場合、単一の嫌気・好気
活性汚泥法では、廃水の成分による硝化・脱窒阻害があ
る。このため、処理水中にＣＯＤ源となるＮＯ2 −Ｎが
蓄積しやすく、この制御が最も問題となる。本法は、有
機物除去プロセスと好気性固定床型リアクターによる窒
素化合物酸化プロセスの２段処理とＯＲＰ制御を行って
いるので、単独生物処理プロセスと比較して、阻害成分
の影響が少ない。この結果、廃水中のアンモニア性窒素
などの還元性窒素化合物を効率的に除去することができ
る。
性化合物などの還元性窒素化合物を高濃度に含有する廃
水の処理において、次のような利点を有している。すな
わち、このような廃水の処理の場合、単一の嫌気・好気
活性汚泥法では、廃水の成分による硝化・脱窒阻害があ
る。このため、処理水中にＣＯＤ源となるＮＯ2 −Ｎが
蓄積しやすく、この制御が最も問題となる。本法は、有
機物除去プロセスと好気性固定床型リアクターによる窒
素化合物酸化プロセスの２段処理とＯＲＰ制御を行って
いるので、単独生物処理プロセスと比較して、阻害成分
の影響が少ない。この結果、廃水中のアンモニア性窒素
などの還元性窒素化合物を効率的に除去することができ
る。
【図１】本発明における廃水の窒素除去方法フローを示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】従来の活性汚泥循環変法による廃水処理のフロ
ーを示す図である。
ーを示す図である。
１ 廃水タンク ２ 廃水ポンプ ３ 嫌気・好気活性汚泥リアクター ４ 嫌気槽 ５ 好気槽 ６ ＯＲＰセンサー ７ ＯＲＰ制御装置 ８ ＯＲＰセンサー ９ ＯＲＰ制御装置 １０ ブロア １１ メタノール添加ポンプ １２ メタノールタンク １３ 汚泥沈降槽 １４ 返送汚泥ポンプ １５ 処理水槽 １６ 移送ポンプ １７ 好気性固定床型リアクター １８ 硝化液循環ポンプ １９ ＮａＯＨポンプ ２０ ＮａＯＨタンク ２１ ｐＨセンサー ２２ ｐＨ制御装置 ２３ ＯＲＰセンサー ２４ ＯＲＰ制御装置 ２５ 酸素富化空気製造装置 ２６ ブロア ２７ 処理水槽 ２８ 最終処理水
Claims (5)
- 【請求項１】 有機物と還元性窒素化合物を高濃度に含
む有機性廃水の処理において、嫌気槽による脱窒処理を
行った後、好気槽による有機物の酸化処理を行い、その
後に好気性固定床型リアクターによる硝化処理を行い、
次に、好気性固定床型リアクターの硝化処理水を前段の
嫌気槽に循環させることを特徴とする廃水の窒素除去方
法。 - 【請求項２】 嫌気槽の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ
基準）が、−１００〜−２００mVに維持されるように、
好気性固定床型リアクターの硝化処理水の循環量を、最
終目標の窒素除去率の範囲で、廃水量に対して最大３０
０％まで循環により調整するとともに、循環量を下げて
も嫌気槽の酸化還元電位が−１００mV以下に低下しない
場合には、嫌気槽にメタノールなどの水素供与体を添加
して嫌気槽の酸化還元電位を−１００mV以下とすること
を特徴とする請求項１記載の廃水の窒素除去方法。 - 【請求項３】 好気槽の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ
基準）が−５０〜＋５０mV、好気性固定床型リアクター
の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）が＋１００〜＋
２００mVに維持されるように、好気槽および好気性固定
床型リアクターへの空気および／または酸素富化空気お
よび／または酸素の吹き込み量を制御することを特徴と
する請求項１または２記載の廃水の窒素除去方法。 - 【請求項４】 嫌気槽に循環する好気性固定床型リアク
ターの硝化処理水の全量または一部を、返送汚泥ライン
に注入することを特徴とする請求項１，２または３記載
の廃水の窒素除去方法。 - 【請求項５】 固定床型リアクターに、微生物固定化担
体として、高炉水砕スラグを主原料とするサドル型セラ
ミックスを用いることを特徴とする請求項１，２，３ま
たは４記載の廃水の窒素除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7921295A JP3270652B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 廃水の窒素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7921295A JP3270652B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 廃水の窒素除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267090A true JPH08267090A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3270652B2 JP3270652B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=13683636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7921295A Expired - Fee Related JP3270652B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 廃水の窒素除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270652B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000066472A (ko) * | 1999-04-16 | 2000-11-15 | 유호원 | 폐수에 함유된 질소 처리장치 및 그 방법 |
| CN102432141A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-05-02 | 北京工业大学 | 前置厌氧发酵同步反硝化污水脱氮集污泥减量装置和方法 |
| CN103663867A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-26 | 北京工业大学 | 剩余污泥碱性发酵开发内碳源耦合a-a-o脱氮除磷系统的装置与方法 |
| CN110902966A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 中国科学院生态环境研究中心 | 厌氧膜生物-短程硝化反硝化的废水处理方法及系统 |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7921295A patent/JP3270652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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