JPH0975987A - 有機性汚水の窒素高度除去方法 - Google Patents

有機性汚水の窒素高度除去方法

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JPH0975987A
JPH0975987A JP25722395A JP25722395A JPH0975987A JP H0975987 A JPH0975987 A JP H0975987A JP 25722395 A JP25722395 A JP 25722395A JP 25722395 A JP25722395 A JP 25722395A JP H0975987 A JPH0975987 A JP H0975987A
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JP
Japan
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denitrification
zeolite
biological
nitrogen
nitrification
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JP25722395A
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Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生物学的及び化学的窒素除去法の両者の利点
を併用した新規技術を確立し、安定して窒素除去率90
%以上を得ることができる有機性汚水の窒素高度除去方
法を提供する。 【解決手段】 アンモニア性窒素含有有機性汚水を脱窒
素部4と硝化部2を有する生物処理槽内を循環させる循
環型生物学的硝化脱窒素法で処理する窒素除去方法にお
いて、前記生物処理槽内の活性汚泥にゼオライト包括ゲ
ル担体を共存せしめ、原水1を前記生物学的脱窒素部4
に供給し、該脱窒素部4から担体と微生物スラリを硝化
部2に循環5するとともに、脱窒素部4から流出する微
生物スラリ6を沈殿槽7に導くこととしたものであり、
アンモニアが脱窒素部でゼオライトに吸着され、硝化部
でアンモニアが酸化されてゼオライトから脱着されゼオ
ライトは再生されて循環使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚水の窒素
除去方法に係り、特に、アンモニア含有汚水を高度に浄
化することが可能な新規な窒素高度除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】下水などの汚水の窒素を除去する方法と
してもっとも代表的な技術は、図3に示す硝化液循環型
生物学的硝化脱窒素法である。この技術は、有機性汚水
を生物学的脱窒素部に供給し、その脱窒素液を硝化部に
供給してアンモニアを硝化し、硝化液の一部を脱窒素部
に循環し、他部を沈殿槽に供給して活性汚泥を分離し処
理水を得るものである。硝化部に硝化菌を固定化したゲ
ル担体を投入する技術も、最近実用化されている。この
方法は下水を処理する場合、窒素除去率80%程度が得
られ、処理水にはアンモニアはほとんど残らないが、硝
酸性窒素が8〜10mg/リットル程度とかなり残留す
る欠点がある。
【0003】この方法では、窒素除去率を90%以上に
することは原理的に不可能であり、放流水域の富栄養化
を防止する立場から非常に不十分であった。また、アン
モニアの化学的除去法として、ゼオライトによる選択的
イオン交換吸着法が公知であるが、ゼオライトのアンモ
ニア吸着容量が非常に少なく、頻繁な再生が必要である
ほか再生廃液が大量に発生し、この処分も極めて困難で
あった。そのため実用化された例は無かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生物学的窒
素除去法、化学的窒素除去法の問題点を解決し、それら
の利点を活用した新規技術を確立し、安定して窒素除去
率90%以上を得ることが可能な有機性汚水の窒素高度
除去方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、アンモニア性窒素含有有機性汚水を脱
窒素部と硝化部を有する生物処理槽内を循環させる循環
型生物学的硝化脱窒素法で処理する窒素除去方法におい
て、前記生物処理槽内の活性汚泥にゼオライト包括ゲル
担体を共存せしめ、原水を前記生物学的脱窒素部に供給
し、該脱窒素部から担体と微生物スラリを硝化部に循環
するとともに、脱窒素部から流出する微生物スラリを沈
殿槽に導くことを特徴とする窒素高度除去方法としたも
のである。前記方法において、脱窒素部から沈殿槽に流
出する微生物スラリは曝気するのがよい。このように、
本発明は、循環型生物学的硝化脱窒素法のプロセス構成
を改良してゼオライトによる選択的イオン交換法を新規
な態様で組み込んだものである。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
従来の生物学的脱窒素法は、図3に示すように処理水に
アンモニアを残留させないことを基本的考え方としてい
るため、硝化部から微生物スラリを沈殿槽に導き硝酸性
窒素を含む処理水を得ることを必須としている。これに
対し、本発明は従来とは逆に、図1に示すように脱窒素
部から流出したスラリをそのまま、もしくは短時間曝気
したのち沈殿槽に導く。かつ、硝酸性窒素が生物学的脱
窒素される脱窒素部に、ゼオライトを包括した粒状ゲル
担体を共存させ、脱窒素部に存在するアンモニアをゼオ
ライトにより吸着除去し、アンモニア及び硝酸性窒素の
両者が高度に除去された処理水を得るものである。生物
学的脱窒素槽内に、ゼオライト包括ゲル担体を共存させ
るという技術は従来知られていない。
【0007】なお、図3の従来技術の脱窒素部、もしく
は硝化部にゼオライト包括ゲル担体を添加しても、本発
明の効果はまったく得られず、沈殿槽からは硝酸性窒素
が残留する処理水が流出してしまう。本発明で用いるゼ
オライト包括ゲル担体粒径は、生物処理槽内で曝気、攪
拌によって容易に流動し、槽底に沈殿してしまわないよ
うに比重が水に近く、粒径2〜5mmのものが好適であ
る。本発明では、図1の上記脱窒素部から、ゲル担体と
微生物スラリを硝化部に循環させる。ゲルに包括された
ゼオライトにはアンモニアが吸着しており、硝化部の好
気的雰囲気下でゼオライトに吸着されているアンモニア
が、ゲル担体の表面に付着している硝化菌、浮遊硝化菌
によって生物学的に硝化されて再生され、再びアンモニ
ア吸着能を持つようになる。
【0008】なお、本発明にいう「ゼオライト」とはゼ
オライト、モルデナイト、クリノブチライト、合成ゼオ
ライトなどのゼオライト系鉱物の総称を意味する。ま
た、ゲルの素材としては公知のポリアクリルアミド、ポ
リビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエチレングリ
コールなどを用いれば良い。ゼオライト包括ゲル担体の
製造法としては、例えば、粉末ゼオライト、アルギン酸
ソーダ、光架橋性ポリエチレングリコールプレポリマー
の混合液を、塩化カルシウム液に滴下し球状ゲルとした
のち、この球状ゲルに紫外線を照射し、ポリエチレング
リコールプレポリマーを光重合させることにより製造で
きる。
【0009】以下に図1を参照して、本発明を更に詳し
く説明する。下水などの汚水1は、生物学的硝化部2か
ら循環されるゼオライト包括ゲル担体及び硝化スラリ3
とともに、生物学的脱窒素部4に供給される。脱窒素部
4には脱窒素菌を含む活性汚泥とゼオライト包括ゲル担
体が共存し、攪拌によって懸濁流動している。その結
果、硝化スラリ3中の硝酸性窒素は、汚水1のBODを
利用して生物学的に脱窒素され、汚水1中のアンモニア
はゼオライトに吸着されて除去される。硝化スラリ循環
流量と返送汚泥流量の合計をQ、汚水流入量をq、汚水
中のアンモニア濃度をCとすると、脱窒素部4のアンモ
ニア濃度はおよそCq/Qに減少しているので、ゼオラ
イトで吸着除去すべきアンモニア量は少量ですむ。
【0010】ゼオライト包括担体と活性汚泥スラリの大
部分は、脱窒素スラリ5として硝化部2に循環され、ア
ンモニアを吸着したゼオライトが硝化菌によって生物学
的に再生される。すなわち、ゼオライト内部のアンモニ
アが硝化菌により硝酸に酸化され、ゼオライトから脱着
してゼオライトが再生される。脱窒素部4からの脱窒素
スラリ5の残部6は、沈殿槽7に導かれて活性汚泥が沈
殿分離され、BOD、SS、硝酸性窒素、アンモニア性
窒素の各々が高度に除去された処理水8となる。脱窒素
部の流出部にはゲル担体が流出しないようにスクリーン
12が設置されている。分離汚泥9の大部分10は硝化
部2又は脱窒素部4に返送される。分離汚泥の残り11
は余剰汚泥相当量分が余剰汚泥として、系外に引き抜か
れて脱水処分される。なお、脱窒素部から沈殿槽に流入
するスラリーにBODが少量残留する場合があるが、こ
の場合は、短時間曝気してBODを除去した後、沈殿槽
に供給するようにする。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1 図1の工程にしたがって下水を対象に本発明の実証試験
を行なった。ゼオライトにはジークライト工業(株)の
製品である粉末ゼオライト(平均粒径25ミクロン)を
使用し、ポリエチレングリコールゲル担体に包括した。
下水の平均水質は以下のとおりである。 水温 : 24度 pH : 7.2 SS : 130mg/リットル BOD : 120 〃 T−N : 37 mg/リットル NH3 −N : 29 〃
【0012】また、試験条件は次のとおりであった。 下水処理量 : 24 リットル/d 脱窒素部容積 : 3 リットル 硝化部容積 : 4 リットル 硝化部への脱窒素スラリ(担体共存)循環量 : 72リットル/d 浮遊活性汚泥MLSS濃度 : 3200 mg/リットル ゼオライト包括ゲル担体懸濁容積 : 800cc ゲル全量(800cc)中のゼオライト包括量 : 7g ゲル粒径 : 3〜4mm ゲル分離用スクリーン目開 : 2mm 沈殿槽水面積負荷 : 25mm/min
【0013】実験の結果、処理開始後2カ月後、処理状
況が安定状態になってからの沈殿槽からの処理水水質は
以下のように高度に窒素が除去されており、T−N除去
率90%以上が安定して得られた。 (処理水質) SS : 5 mg/リットル BOD : 6 〃 T−N : 2.8 〃 NH3 −N : 0.6 〃 NOx−N : 0.8 〃 以上は、すべて硝化脱窒素法について述べたが、本発明
の方法は脱リン脱窒素法に適用することができる。
【0014】図2に本発明方法を脱リン脱窒素法に適用
した場合の工程図を示す。図2では、図1の脱窒素部の
前段に、活性汚泥からリンを吐き出すための絶対嫌気部
13を設け、沈殿槽で分離した返送汚泥をこの絶対嫌気
部13に返送すると共に原水1を導入している。このよ
うに構成することによっても前記と同様な効果を奏する
ことができる。即ち、沈殿槽7から、絶対嫌気部13に
返送汚泥10が返送され、原水と接触すると、返送汚泥
10中の脱リン菌が菌体内からリン酸を吐出す。次に、
脱リン菌、脱窒素菌を含有する微生物スラリーは脱窒素
部4に流入し、硝化部2から循環されるスラリー5に含
まれるNOx−Nが脱窒素菌によって脱窒素されるとと
もに、脱リン菌にリンが吸収される。脱窒素から硝化菌
固定化担体と微生物スラリーが硝化部に移送され、アン
モニアがNOx−Nに硝化される。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことができる。 (1)生物学的硝化脱窒素技術とゼオライトによる選択
的イオン交換反応を新規な態様で結合したので、処理水
にアンモニアと硝酸性窒素がほとんど残留せず(従来法
では第2脱窒素槽を設け、有機炭素源を添加しない限り
必ず硝酸性窒素が処理水中に残留する)、高度の窒素除
去率が安定して得られる。 (2)ゼオライトを生物学的に再生できるので、ゼオラ
イトを化学的に薬品再生する必要がない。再生廃液の処
分も不要である。 (3)ゼオライトが永久的に系内にとどまるので、外部
から新たにゼオライトを補給する必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施するための一例を示す工程
図。
【図2】本発明の方法を実施するための他の例を示す工
程図。
【図3】従来の硝化脱窒法を示す工程図。
【符号の説明】
1:原水、2:硝化部、3:硝化スラリ、4:脱窒素
部、5:循環脱窒素スラリ、6:残部脱窒素スラリ、
7:沈殿槽、8:処理水、10:返送汚泥、11:余剰
汚泥、12:スクリーン、13:絶対嫌気部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニア性窒素含有有機性汚水を脱窒
    素部と硝化部を有する生物処理槽内を循環させる循環型
    生物学的硝化脱窒素法で処理する窒素除去方法におい
    て、前記生物処理槽内の活性汚泥にゼオライト包括ゲル
    担体を共存せしめ、原水を前記生物学的脱窒素部に供給
    し、該脱窒素部から担体と微生物スラリを硝化部に循環
    するとともに、脱窒素部から流出する微生物スラリを沈
    殿槽に導くことを特徴とする窒素高度除去方法。
  2. 【請求項2】 前記脱窒素部から沈殿槽に流出する微生
    物スラリを、曝気することを特徴とする請求項1記載の
    窒素高度除去方法。
JP25722395A 1995-09-11 1995-09-11 有機性汚水の窒素高度除去方法 Pending JPH0975987A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432437B1 (ko) * 2002-02-15 2004-05-22 한국과학기술연구원 입상형 제올라이트를 이용한 질소 함유 하·폐수 처리방법 및 장치
KR100887567B1 (ko) * 2008-06-24 2009-03-09 주식회사 정우환경산업 오폐수 처리 장치
CN104402115A (zh) * 2014-12-16 2015-03-11 天津诚信环球节能环保科技有限公司 一种后置脱氮生物过滤系统
JP2015116516A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 学校法人 東洋大学 廃水処理装置及び包括固定化担体

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KR100432437B1 (ko) * 2002-02-15 2004-05-22 한국과학기술연구원 입상형 제올라이트를 이용한 질소 함유 하·폐수 처리방법 및 장치
KR100887567B1 (ko) * 2008-06-24 2009-03-09 주식회사 정우환경산업 오폐수 처리 장치
JP2015116516A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 学校法人 東洋大学 廃水処理装置及び包括固定化担体
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