JPH0975921A - 汚水からのリン回収方法 - Google Patents
汚水からのリン回収方法Info
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- JPH0975921A JPH0975921A JP22923995A JP22923995A JPH0975921A JP H0975921 A JPH0975921 A JP H0975921A JP 22923995 A JP22923995 A JP 22923995A JP 22923995 A JP22923995 A JP 22923995A JP H0975921 A JPH0975921 A JP H0975921A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の個々の技術の長所を広くかつ充分に活
用すると共に従来の個々の技術の欠点を解決し、リン、
窒素を同時に除去し、かつその除去率を高度化すること
を達成できる新技術を確立することを課題とする。ま
た、リン、窒素を単に除去するだけでなくリンを資源と
して回収可能な新技術を提供するこを課題とする。 【解決手段】 粒状ゼオライトと粒状活性アルミナの混
合充填層に原水を通水してリン、アンモニアを吸着除去
した後、充填層にアルカリ水溶液を供給し、吸着したリ
ン、アンモニアを脱離して充填層を再生し、生じた再生
廃液にマグネシウムイオンを添加して燐酸マグネシウム
アンモニウムとしてリンを回収すること。
用すると共に従来の個々の技術の欠点を解決し、リン、
窒素を同時に除去し、かつその除去率を高度化すること
を達成できる新技術を確立することを課題とする。ま
た、リン、窒素を単に除去するだけでなくリンを資源と
して回収可能な新技術を提供するこを課題とする。 【解決手段】 粒状ゼオライトと粒状活性アルミナの混
合充填層に原水を通水してリン、アンモニアを吸着除去
した後、充填層にアルカリ水溶液を供給し、吸着したリ
ン、アンモニアを脱離して充填層を再生し、生じた再生
廃液にマグネシウムイオンを添加して燐酸マグネシウム
アンモニウムとしてリンを回収すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水等のリン、窒
素含有有機性排水から高度にリン、窒素を同時に除去す
ると共に、それらを有価資源として回収可能な新技術に
関するものである。
素含有有機性排水から高度にリン、窒素を同時に除去す
ると共に、それらを有価資源として回収可能な新技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機性汚水中の窒素成分を除去する代表
的技術は生物学的硝化脱窒素法である。この技術の基本
的考え方は、汚水中のアンモニア性窒素を生物学的にほ
ぼ完全に硝化し、硝化液を脱窒素部に循環し、汚水のＢ
ＯＤを利用して生物学的に脱窒素するというものであ
る。従って処理水中にはアンモニア及びアンモニア性窒
素を有する化合物はほとんど残留せず、ＮＯX が残留す
るという特徴がある。残留ＮＯX 濃度は原水のＢＯＤ／
Ｎ比、硝化液循環率に支配されるので、ＢＯＤ／Ｎ比が
小さい下水の場合は窒素除去率８０％程度が限界であ
り、窒素除去率を９０％以上にするためには、第２脱窒
素層を設け、ここにメタノール等の高価な有機炭素源を
外部から添加しない限り不可能であった。
的技術は生物学的硝化脱窒素法である。この技術の基本
的考え方は、汚水中のアンモニア性窒素を生物学的にほ
ぼ完全に硝化し、硝化液を脱窒素部に循環し、汚水のＢ
ＯＤを利用して生物学的に脱窒素するというものであ
る。従って処理水中にはアンモニア及びアンモニア性窒
素を有する化合物はほとんど残留せず、ＮＯX が残留す
るという特徴がある。残留ＮＯX 濃度は原水のＢＯＤ／
Ｎ比、硝化液循環率に支配されるので、ＢＯＤ／Ｎ比が
小さい下水の場合は窒素除去率８０％程度が限界であ
り、窒素除去率を９０％以上にするためには、第２脱窒
素層を設け、ここにメタノール等の高価な有機炭素源を
外部から添加しない限り不可能であった。
【０００３】また、アンモニアの化学的除去法としてゼ
オライト系鉱物（ゼオライト、クリノブチライト、モル
デナイト、合成ゼオライト等）によるアンモニアの選択
的イオン交換法が知られているが、（ゼオライト系鉱物
のみ用いては）下水からリン、窒素を同時に除去するこ
とはできなかった。
オライト系鉱物（ゼオライト、クリノブチライト、モル
デナイト、合成ゼオライト等）によるアンモニアの選択
的イオン交換法が知られているが、（ゼオライト系鉱物
のみ用いては）下水からリン、窒素を同時に除去するこ
とはできなかった。
【０００４】リン除去技術としては、生物脱リン法が知
られているが、リン除去効果が不安定であり、しかも熟
練した細心の運転管理が必要であるという欠点があっ
た。硫酸アルミニウム等の凝集剤添加によるリン除去方
法は、確実なリン除去ができるが難脱水性汚泥が発生す
る欠点があった。活性アルミナによるリン吸着除去法も
知られているが、再生廃液の処分に実用的な方法がなか
った。以上の技術は、いずれもリン、窒素を単に除去す
るだけであり、リン、窒素を再利用し易い資源として回
収することはできなかった。
られているが、リン除去効果が不安定であり、しかも熟
練した細心の運転管理が必要であるという欠点があっ
た。硫酸アルミニウム等の凝集剤添加によるリン除去方
法は、確実なリン除去ができるが難脱水性汚泥が発生す
る欠点があった。活性アルミナによるリン吸着除去法も
知られているが、再生廃液の処分に実用的な方法がなか
った。以上の技術は、いずれもリン、窒素を単に除去す
るだけであり、リン、窒素を再利用し易い資源として回
収することはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の個々
の技術の長所を広くかつ充分に活用すると共に従来の個
々の技術の欠点を解決し、リン、窒素を同時に除去し、
かつその除去率を高度化することを達成できる新技術を
確立することを課題とする。また、リン、窒素を単に除
去するだけでなくリンを資源として回収可能な新技術を
提供するこを課題とする。我国の下水に含まれるリンの
大部分は輸入された外国のリン鉱石資源に起源する。リ
ン鉱石資源は近い将来枯渇すると指摘されているので、
下水からリン資源を回収できる技術を確立する意義は極
めて大きい。
の技術の長所を広くかつ充分に活用すると共に従来の個
々の技術の欠点を解決し、リン、窒素を同時に除去し、
かつその除去率を高度化することを達成できる新技術を
確立することを課題とする。また、リン、窒素を単に除
去するだけでなくリンを資源として回収可能な新技術を
提供するこを課題とする。我国の下水に含まれるリンの
大部分は輸入された外国のリン鉱石資源に起源する。リ
ン鉱石資源は近い将来枯渇すると指摘されているので、
下水からリン資源を回収できる技術を確立する意義は極
めて大きい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、汚水からの
リンを回収する本発明の回収方法によって解決される。
すなわち、粒状ゼオライトと粒状活性アルミナの混合充
填層に原水を通水してリン、アンモニアを吸着除去した
後、該充填層にアルカリ水溶液を供給し、吸着したリ
ン、アンモニアを脱離して充填層を再生し、生じた再生
廃液にマグネシウムイオンを添加して燐酸マグネシウム
アンモニウムとしてリンを回収することを特徴とする汚
水からのリン、窒素回収方法。
リンを回収する本発明の回収方法によって解決される。
すなわち、粒状ゼオライトと粒状活性アルミナの混合充
填層に原水を通水してリン、アンモニアを吸着除去した
後、該充填層にアルカリ水溶液を供給し、吸着したリ
ン、アンモニアを脱離して充填層を再生し、生じた再生
廃液にマグネシウムイオンを添加して燐酸マグネシウム
アンモニウムとしてリンを回収することを特徴とする汚
水からのリン、窒素回収方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に基づき、下水処理への適用
を例として、本発明の作用を以下に説明する。本発明に
おいては、充填層への通水による処理を行うため、生下
水等懸濁物の多い汚水は生物処理等の処理を経た後、本
発明の方法によりリン回収を行うことが好ましい。１は
下水を活性汚泥などによって生物処理した生物処理水で
ある。前記生物処理水１を粒状活性アルミナと粒状ゼオ
ライト系鉱物（例えば、ゼオライト、クリノブチライ
ト、モルデナイト、合成ゼオライト等アンモニアを吸着
する物質）を混合した充填層２に通水する。この結果、
リンは粒状活性アルミナに吸着除去され、アンモニアは
ゼオライト系鉱物に吸着されて除去される。また、下水
生物処理水中のＳＳ（微細活性汚泥粒子）も充填層２に
てろ過除去され、ＳＳ、アンモニアが高度に除去された
高度処理水３が得られる。このように、単一の充填層２
がＳＳ、リン、アンモニアを一挙に除去する機能を発揮
する。
を例として、本発明の作用を以下に説明する。本発明に
おいては、充填層への通水による処理を行うため、生下
水等懸濁物の多い汚水は生物処理等の処理を経た後、本
発明の方法によりリン回収を行うことが好ましい。１は
下水を活性汚泥などによって生物処理した生物処理水で
ある。前記生物処理水１を粒状活性アルミナと粒状ゼオ
ライト系鉱物（例えば、ゼオライト、クリノブチライ
ト、モルデナイト、合成ゼオライト等アンモニアを吸着
する物質）を混合した充填層２に通水する。この結果、
リンは粒状活性アルミナに吸着除去され、アンモニアは
ゼオライト系鉱物に吸着されて除去される。また、下水
生物処理水中のＳＳ（微細活性汚泥粒子）も充填層２に
てろ過除去され、ＳＳ、アンモニアが高度に除去された
高度処理水３が得られる。このように、単一の充填層２
がＳＳ、リン、アンモニアを一挙に除去する機能を発揮
する。
【０００８】活性アルミナのリン吸着量が限界に達する
と処理水のリン濃度が許容濃度以上に増加し、またゼオ
ライト鉱物のアンモニア吸着量が限界に達すると処理水
のアンモニア濃度が許容濃度以上に増加するので、その
どちらかの時点で混合充填層を再生する。再生には再生
剤としてアルカリ性塩化ナトリウム溶液、アルカリ性海
水またはカセイソーダ溶液４を充填層に通水し、アンモ
ニアをゼオライト鉱物から脱着させ、リンを活性アルミ
ナから脱着させる。５は再生廃水である。
と処理水のリン濃度が許容濃度以上に増加し、またゼオ
ライト鉱物のアンモニア吸着量が限界に達すると処理水
のアンモニア濃度が許容濃度以上に増加するので、その
どちらかの時点で混合充填層を再生する。再生には再生
剤としてアルカリ性塩化ナトリウム溶液、アルカリ性海
水またはカセイソーダ溶液４を充填層に通水し、アンモ
ニアをゼオライト鉱物から脱着させ、リンを活性アルミ
ナから脱着させる。５は再生廃水である。
【０００９】アルカリ性の再生廃水５に空気６を吹き込
みアンモニアの大部分をストリップした後、マグネシウ
ムイオン（塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムが好
適）を添加すると ＮＨ4 + ＋Ｍｇ2+＋ＰＯ4 3- →ＮＨ4 ＭｇＰＯ4 ↓ の沈澱生成反応が起き、可溶性肥料として価値の大きい
燐酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰと略記する）が
生成するので固液分離部８でＭＡＰ９を回収する。ＭＡ
Ｐ９の回収後の液１０は混合充填層再生用に再利用でき
る。アンモニアストリップを行うのは前記のＭＡＰ沈殿
生成反応においてアンモニアが燐酸イオンに対しモル比
で１以上存在する場合に過剰のアンモニアを除去するた
めである。なお、ストリップされたアンモニアガスは、
汚泥焼却炉に供給して、焼却処分するか、硫酸またはリ
ン酸に吸収させ、リン酸アンモンとして回収すれば良
い。（例えば、下水処理に本発明を適用する場合は、ア
ンモニアが燐酸イオンに対し過剰になる代表例であ
る。）
みアンモニアの大部分をストリップした後、マグネシウ
ムイオン（塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムが好
適）を添加すると ＮＨ4 + ＋Ｍｇ2+＋ＰＯ4 3- →ＮＨ4 ＭｇＰＯ4 ↓ の沈澱生成反応が起き、可溶性肥料として価値の大きい
燐酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰと略記する）が
生成するので固液分離部８でＭＡＰ９を回収する。ＭＡ
Ｐ９の回収後の液１０は混合充填層再生用に再利用でき
る。アンモニアストリップを行うのは前記のＭＡＰ沈殿
生成反応においてアンモニアが燐酸イオンに対しモル比
で１以上存在する場合に過剰のアンモニアを除去するた
めである。なお、ストリップされたアンモニアガスは、
汚泥焼却炉に供給して、焼却処分するか、硫酸またはリ
ン酸に吸収させ、リン酸アンモンとして回収すれば良
い。（例えば、下水処理に本発明を適用する場合は、ア
ンモニアが燐酸イオンに対し過剰になる代表例であ
る。）
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００１１】実施例１ 下水を活性汚泥処理した生物処理水を原水とする。原水
の水質は第１表の通りである。 第１表 原水水質： アンモニア性窒素 １５ ｍｇ／リットル リン ２．７ｍｇ／リットル ＳＳ ５ ｍｇ／リットル 高さ２ｍの充填層に粒径２〜３ｍｍの活性アルミナと粒
径２〜３ｍｍの粒状ゼオライトを混合容積比率が３０：
７０になるように充填し、その充填層に生物処理水をろ
過速度１２０ｍ／ｄで通水した。この充填層の逆洗サイ
クルは２日１回である。
の水質は第１表の通りである。 第１表 原水水質： アンモニア性窒素 １５ ｍｇ／リットル リン ２．７ｍｇ／リットル ＳＳ ５ ｍｇ／リットル 高さ２ｍの充填層に粒径２〜３ｍｍの活性アルミナと粒
径２〜３ｍｍの粒状ゼオライトを混合容積比率が３０：
７０になるように充填し、その充填層に生物処理水をろ
過速度１２０ｍ／ｄで通水した。この充填層の逆洗サイ
クルは２日１回である。
【００１２】また、粒状ゼオライトのアンモニア吸着量
が限界に達した時、ゼオライト再生液（再生剤）を充填
層に送ってアンモニアを脱着・吸収する。ゼオライト再
生液（再生剤）は３％のアルカリ性塩化ナトリウム溶液
（ｐＨ１０）であり、再生液通水ＳＶは２Ｈ-1で、通水
は１時間である。アルカリ性塩化ナトリウム溶液（ゼオ
ライト再生液）を充填層に送ると、前記アンモニアを脱
着・吸収と同時に活性アルミナからはリンが脱着され
る。前記ゼオライト再生液をＭＡＰ生成槽７に送り、２
時間空気を曝気し、マグネシウムイオンを補給し、ＭＰ
Ａ生成槽中のこれら混合物のｐＨを１０に調整すると１
時間の滞留時間の後ＭＡＰが得られた。
が限界に達した時、ゼオライト再生液（再生剤）を充填
層に送ってアンモニアを脱着・吸収する。ゼオライト再
生液（再生剤）は３％のアルカリ性塩化ナトリウム溶液
（ｐＨ１０）であり、再生液通水ＳＶは２Ｈ-1で、通水
は１時間である。アルカリ性塩化ナトリウム溶液（ゼオ
ライト再生液）を充填層に送ると、前記アンモニアを脱
着・吸収と同時に活性アルミナからはリンが脱着され
る。前記ゼオライト再生液をＭＡＰ生成槽７に送り、２
時間空気を曝気し、マグネシウムイオンを補給し、ＭＰ
Ａ生成槽中のこれら混合物のｐＨを１０に調整すると１
時間の滞留時間の後ＭＡＰが得られた。
【００１３】以上の条件で処理した結果、混合充填層流
出水の水質は安定してＳＳ２ｍｇ／リットル以下、リン
０．２ｍｇ／リットル以下、アンモニア０．５ｍｇ／リ
ットル以下であった。また、ＭＡＰ回収量は、原水１ｍ
3 あたり約１０ｇであった。
出水の水質は安定してＳＳ２ｍｇ／リットル以下、リン
０．２ｍｇ／リットル以下、アンモニア０．５ｍｇ／リ
ットル以下であった。また、ＭＡＰ回収量は、原水１ｍ
3 あたり約１０ｇであった。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば （１） 下水などの汚水から、リン、窒素、ＳＳを同時
に除去できる。 （２） 汚水からリン、窒素を資源の形態として回収で
きる。
に除去できる。 （２） 汚水からリン、窒素を資源の形態として回収で
きる。
【図１】本発明の汚水からのリン・窒素回収工程のフロ
ーの１例を示す説明図である。
ーの１例を示す説明図である。
１ 生物処理水 ２ 充填層 ３ 高度処理水 ４ カセイソーダ溶液 ５ 再生廃水 ６ 空気 ７ マグネシウムイオン ８ 固液分離部 ９ ＭＡＰ １０ 回収後の液
Claims (1)
- 【請求項１】 粒状ゼオライトと粒状活性アルミナの混
合充填層に原水を通水してリン、アンモニアを吸着除去
した後、該充填層にアルカリ水溶液を供給し、吸着した
リン、アンモニアを脱離して充填層を再生し、生じた再
生廃液にマグネシウムイオンを添加して燐酸マグネシウ
ムアンモニウムとしてリンを回収することを特徴とする
汚水からのリン回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22923995A JPH0975921A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 汚水からのリン回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22923995A JPH0975921A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 汚水からのリン回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975921A true JPH0975921A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=16889010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22923995A Pending JPH0975921A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 汚水からのリン回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0975921A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103241795A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 南京理工大学 | 一种去除污水中磷污染物的方法 |
| CN109956592A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-02 | 北京师范大学 | 一种去除水中硝酸盐氮及磷并同步回收营养盐工艺 |
| CN113000010A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-22 | 北京工业大学 | 一种用于建筑雨水中氮磷协同去除的活性氧化铝复合改性方法 |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP22923995A patent/JPH0975921A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103241795A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 南京理工大学 | 一种去除污水中磷污染物的方法 |
| CN109956592A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-02 | 北京师范大学 | 一种去除水中硝酸盐氮及磷并同步回收营养盐工艺 |
| CN113000010A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-22 | 北京工业大学 | 一种用于建筑雨水中氮磷协同去除的活性氧化铝复合改性方法 |
| CN113000010B (zh) * | 2021-02-08 | 2023-07-28 | 北京工业大学 | 一种用于建筑雨水中氮磷协同去除的活性氧化铝复合改性方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040804 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041201 |