JPH09225494A - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上向流嫌気性スラッジブランケット法による
汚水処理方法に、生物学的窒素除去法による脱窒素処理
を付加することを課題とする。 【解決手段】 上記課題を解決するための手段として、
汚水を上向流で槽内の汚泥床を通して嫌気性処理を行う
嫌気槽と、この嫌気槽の上部に設けた汚水中の窒素を脱
窒素菌により除去する脱窒槽と、汚水中の有機物の分解
と有機態又はアンモニア態窒素の亜硝酸態又は硝酸態窒
素への硝化とを行う好気槽とよりなり、前記嫌気槽で処
理した処理水を前記脱窒槽で脱窒処理させた後に、前記
好気槽で硝化処理し、この硝化処理水をさらに脱窒槽に
循環させて脱窒処理を行うよう構成したことを特徴とす
る、汚水処理装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窒素除去機能を備
えた汚水処理装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】生活系排水等の汚水処
理法の一つとして、上向流嫌気性スラッジブランケット
法が知られている。これは、汚水を上向流で反応槽内の
汚泥床を通して嫌気処理を行う方法であり、好気性処理
の前段処理として用いられ、後段の好気性処理への汚濁
負担を低減し、さらにシステムとして省エネルギ−性を
構築するために用いられている。

【０００３】ところで、近年、閉鎖性水域における富栄
養化対策が叫ばれており、その対策として汚水中の窒素
の除去方法（脱窒素法）が重要視されている。脱窒素法
としは、アンモニアストリッピングに代表される物理的
方法と、脱窒素菌（嫌気性微生物）の働きを利用した生
物学的窒素除去法に大別できるが、汚水処理分野におい
ては、効率及び経済性に優れる生物学的窒素除去法が用
いられている。

【０００４】そして、上述したような生活系排水等の汚
水処理においても、積極的な汚水中の脱窒素を行う必要
がある。しかし、上記の上向流嫌気性スラッジブランケ
ット法による汚水処理方法には、従来、生物学的窒素除
去法による脱窒素処理を付加することが困難であった。
その理由は下記の通りである。

【０００５】脱窒素反応を行うためには、後段の好気槽
で、流入汚水中の有機態又はアンモニア態窒素を亜硝酸
態又は硝酸態窒素に硝化し、その硝化後の処理液の一部
を前段の嫌気槽に循環流入させ、その循環液を嫌気槽内
の脱窒素菌により分解して窒素ガスとして排出を行う。

【０００６】一方、上向流嫌気性スラッジブランケット
法は、反応槽内に一定の線速度の上向流を与えることに
より嫌気性菌を流動化させ、さらにその流動化により汚
泥を直径１〜２mmのグラニュ−ル汚泥まで成長させるこ
とを特徴とする。このグラニュ−ルの成長と共に汚泥の
生物活性が高まることから、グラニュ−ル形成は微生物
の質及び量を高める上で大きな効果を果たしていると考
えられる。

【０００７】そのため、上記のように、好気槽で硝化処
理した処理液の一部を嫌気槽に循環流入させてしまう
と、反応槽内を一定の線速度に維持することが困難とな
る。また硝化循環液は流入量を変化させる場合があるた
め、そのことからも、反応槽内の一定の線速度の維持が
困難となる。従って、グラニュ−ルの成長に影響を与
え、所望の微生物の質及び量を得ることができないおそ
れがある。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、グラニュ−ルの成長に影響を
与えることなく、上向流嫌気性スラッジブランケット法
による汚水処理方法に、生物学的窒素除去法による脱窒
素処理を付加することを可能とした、汚水処理装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、汚水を上向流で槽内の汚泥床を通して嫌
気性処理を行う嫌気槽と、この嫌気槽の上部に設けた汚
水中の窒素を脱窒素菌により除去する脱窒槽と、汚水中
の有機物の分解と有機態又はアンモニア態窒素の亜硝酸
態又は硝酸態窒素への硝化とを行う好気槽とよりなり、
前記嫌気槽で処理した処理水を前記脱窒槽で脱窒処理さ
せた後に、前記好気槽で硝化処理し、この硝化処理水を
さらに脱窒槽に循環させて脱窒処理を行うよう構成した
ことを特徴とする、汚水処理装置を提供する。

【００１０】ここで、上記汚水処理装置は、前記嫌気槽
に流入させる汚水の一部を、前記脱窒槽内に補給するよ
う構成したこと、また、前記嫌気槽内に流入させる汚水
の最初沈殿池から発生する汚泥を引き抜き、これを加水
分解槽で可容化した後に前記脱窒槽内に補給するよう構
成したことを特徴とする。

【００１１】さらに、前記脱窒槽の上部又は脱窒槽と前
記嫌気槽との間に、下部槽で処理した処理水を気体と固
体と液体に分離する分離槽を設けること、前記脱窒槽内
に脱窒素菌を一定濃度に固定、保持するための担体を配
置すること、前記担体には複数の棒状体を用い、これら
を前記脱窒槽の上下部に水平方向に配したスクリ−ン間
に位置させて構成すること、前記担体にはスポンジを用
いることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１、２を参照しながら、
本発明の一実施の形態について説明する。本装置は、嫌
気槽１、脱窒槽２、分離槽３、ガス排出装置４、好気槽
５とそれらに配管した複数の管路よりなる。

【００１３】＜イ＞嫌気槽 嫌気槽１は汚水を上向流で槽内の汚泥床を通して嫌気性
処理する機能を有する。槽内には、一定の線速度の上向
流を与えることにより嫌気性菌を流動化させ、さらにそ
の流動化により汚泥を直径１〜２mmのグラニュ−ル汚泥
まで成長させて汚泥床を形成する。汚水は、最初沈殿池
６の上水を引き抜いて、嫌気槽１の底部より流入路６１
を介して流入する。

【００１４】＜ロ＞脱窒槽 脱窒槽２は、嫌気槽１の上部に設け、好気槽５で硝化し
た処理水中の窒素を脱窒素菌により除去する機能を有す
る。脱窒槽２内には、脱窒素菌を一定濃度に固定、保持
するために担体２１を配置するとよい。この担体２１に
は種々の形状が考えられるが、例えば、図１〜３に示す
ように、複数の棒状体を用い、これらを脱窒槽２の上下
部に水平方向に配したスクリ−ン２２間に位置させて構
成する。

【００１５】担体２１にはスポンジ等の多孔質のポ−ラ
ス構造のものを用い、脱窒素菌が繁殖するための広い表
面積を確保する。スポンジ等のフレキシブルなものを材
質とした場合は、図２、３に示すように、ナイロン製等
のシ−ト状あるいは線状の形状維持材２３を担体２１の
中心に配置し、この両端をスクリ−ン２２に係合させて
定着するとよい。

【００１６】図４には、担体２１群を環状に三重に配置
した場合の平面図を示す。また、上記のような棒状体で
なく、複数のキュ−ブ状担体を、線材等で懸吊した構造
なども採用できる。なお、嫌気槽１と脱窒槽２とのＨＲ
Ｔ（水理学的滞留時間）の割合の一例は、嫌気槽１が８
〜１０時間に対して脱窒槽２は１〜２時間である。

【００１７】＜ハ＞分離槽 分離槽３は、脱窒槽２の上部又は脱窒槽２と嫌気槽１と
の間に設け、下部槽で処理した処理水を気体と固体と液
体に分離する機能を有する。分離槽３内には所定の勾配
でバッフル３１等が配置され、ガス、汚泥、処理水の分
離が行われる。なお、この分離槽３は設けない場合もあ
る。

【００１８】＜ニ＞ガス排出装置 ガス排出装置４は、下部槽で処理されて、汚泥、処理水
と分離されたメタンガス等を、槽外に排出するための装
置である。

【００１９】＜ホ＞好気槽 好気槽５は、脱窒槽２で処理した処理水中の残存有機物
の分解と、有機態又はアンモニア態窒素の亜硝酸態又は
硝酸態窒素への硝化とを行う機能を有する。好気処理と
しては、活性汚泥法、接触曝気法、散水ろ床法等いずれ
の方法でも構わない。

【００２０】＜ヘ＞管路 脱窒槽２内には、脱窒素反応に必要な水素供与体（栄養
源）としての有機物を供給する必要がある。そのため、
脱窒槽２の底部には、流入路６１から分岐して汚水の一
部を補給するための補給路６２が連通している。

【００２１】加えて、脱窒槽２の底部には、輸送路６３
を介して、最初沈殿池６から引き抜かれた汚泥が補給さ
れる。なお、最初沈殿池６から引き抜かれた汚泥は、加
水分解槽６４により可容化（低分子化）した後に脱窒槽
２に補給し、脱窒槽２における水素供与体として利用す
る。

【００２２】また、脱窒槽２の底部には、好気槽５内の
硝化処理水の一部を流入させるための循環路５１が連通
している。さらに、脱窒槽２の上部と好気槽５間には、
脱窒槽２の処理液を好気槽５に送るための流出路４１が
配管されている。

【００２３】

【作用】流入路６１から嫌気槽１の底部に流入した汚水
は、汚泥床を通過して嫌気性汚泥と反応し、ガスを付着
した汚泥として上昇・降下を繰り返すうちに、直径２mm
近くのＳＶＩ１０〜２０以下、圧密性、沈降性の優れた
グラニュ−ルが形成される。これによって嫌気槽１内に
おいて、嫌気性処理が良好に行われる。

【００２４】嫌気槽１で処理された後は、上部の脱窒槽
２において脱窒素菌により分解され、さらに上部の分離
槽３で窒素ガスと流出液に分離される。発生したガスは
ガス排出装置４より槽外に排出される。このとき脱窒槽
２内の担体２１群は、担体としての機能のほかに、分離
機能を有しており、付着ガスを当てて分離させることも
できる。

【００２５】一方、ガスと分離した処理水は脱窒槽２か
ら流出路４１を経て好気槽５内に流入し、ここで、処理
水中の残存有機物の分解と、有機態又はアンモニア態窒
素が亜硝酸態又は硝酸態窒素に硝化される。硝化後の処
理液の一部は、循環路５１を介して脱窒槽２の底部に循
環流入させ、その循環液を脱窒槽２内の脱窒素菌により
さらに分解して窒素ガスとして排出を行う。

【００２６】なお、脱窒槽２内には、補給路６２と輸送
路６３を介して、水素給与体としての汚水と汚泥が補給
されるため、窒素の除去効率を高めることができる。ま
た、最初沈殿池６で発生する余剰汚泥量の減少も図るこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるため、
次のような効果を得ることができる。 ＜イ＞嫌気槽の上部に脱窒槽を設け、嫌気処理ゾ−ンと
脱窒素処理ゾ−ンの機能分けを行うことにより、従来困
難とされていた上向流嫌気性スラッジブランケット法に
よる汚水処理方法に、生物学的窒素除去法による脱窒素
処理を付加することを可能とした。

【００２８】＜ロ＞上向流嫌気性スラッジブランケット
法では、微生物が直径１〜２mmのグラニュ−ルとなるた
め、処理槽内に微生物量を高濃度に保持することができ
る。従って、嫌気・好気活性汚泥法、嫌気・好気ろ床法
などの従来法に比べて、微生物量を２〜３倍にすること
ができるので、水理学的滞留時間は1/2 〜1/3 に短縮で
きる。これにより、処理槽の必要容量も1/2 〜1/3 に縮
小することができる。

【００２９】＜ハ＞脱窒槽内に、水素給与体としての汚
水と汚泥が補給されるため、窒素の除去効率を高めるこ
とができると共に、最初沈殿池で発生する余剰汚泥量の
減少も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 汚水処理装置全体の説明図

【図２】 担体の説明図

【図３】 担体の説明図

【図４】 担体の配置状態の平面図

フロントページの続き (72)発明者 植木 恭子 東京都渋谷区渋谷一丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 原田 秀樹 新潟県長岡市学校町１−４−28長岡住宅２ −204

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水を上向流で槽内の汚泥床を通して嫌
   気性処理を行う嫌気槽と、 この嫌気槽の上部に設けた汚水中の窒素を脱窒素菌によ
   り除去する脱窒槽と、 汚水中の有機物の分解と有機態又はアンモニア態窒素の
   亜硝酸態又は硝酸態窒素への硝化とを行う好気槽とより
   なり、 前記嫌気槽で処理した処理水を前記脱窒槽で脱窒処理さ
   せた後に、 前記好気槽で硝化処理し、 この硝化処理水をさらに脱窒槽に循環させて脱窒処理を
   行うよう構成したことを特徴とする、 汚水処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の汚水処理装置におい
   て、前記嫌気槽に流入させる汚水の一部を、前記脱窒槽
   内に補給するよう構成したことを特徴とする、汚水処理
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の汚水処理装置に
   おいて、前記嫌気槽内に流入させる汚水の最初沈殿池か
   ら発生する汚泥を引き抜き、これを加水分解槽で可容化
   した後に前記脱窒槽内に補給するよう構成したことを特
   徴とする、汚水処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の汚水
   処理装置において、前記脱窒槽の上部又は脱窒槽と前記
   嫌気槽との間に、下部槽で処理した処理水を気体と固体
   と液体に分離する分離槽を設けることを特徴とした、汚
   水処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の汚水
   処理装置において、前記脱窒槽内に脱窒素菌を一定濃度
   に固定、保持するための担体を配置することを特徴とし
   た、汚水処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の汚水処理装置におい
   て、前記担体には複数の棒状体を用い、これらを前記脱
   窒槽の上下部に水平方向に配したスクリ−ン間に位置さ
   せて構成することを特徴とした、汚水処理装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の汚水処理装置に
   おいて、前記担体にはスポンジを用いることを特徴とし
   た、汚水処理装置。