JPH0975988A - 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Info
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- JPH0975988A JPH0975988A JP25722495A JP25722495A JPH0975988A JP H0975988 A JPH0975988 A JP H0975988A JP 25722495 A JP25722495 A JP 25722495A JP 25722495 A JP25722495 A JP 25722495A JP H0975988 A JPH0975988 A JP H0975988A
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- nitrification
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Activated Sludge Processes (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
を併用した新規な技術を確立し、安定して窒素除去率９
０％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粒子１
２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から流出するスラリの一部を硝化部
２に循環５するとともに、残部６を沈殿槽７に導いて沈
殿分離し、分離された分離汚泥１０を硝化部２に返送す
る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。
を併用した新規な技術を確立し、安定して窒素除去率９
０％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粒子１
２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から流出するスラリの一部を硝化部
２に循環５するとともに、残部６を沈殿槽７に導いて沈
殿分離し、分離された分離汚泥１０を硝化部２に返送す
る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
【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。
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４に供給し、その脱窒素液を硝化部
２に供給してアンモニアを硝化し、硝化液の一部５を脱
窒素部４に循環し、他部を沈殿槽７に供給して活性汚泥
を分離し処理水８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８
０％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。
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４に供給し、その脱窒素液を硝化部
２に供給してアンモニアを硝化し、硝化液の一部５を脱
窒素部４に循環し、他部を沈殿槽７に供給して活性汚泥
を分離し処理水８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８
０％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。
【０００３】また、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
化を防止するには不十分であった。一方、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。
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
化を防止するには不十分であった。一方、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。
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粒子を共
存せしめ、原水を前記生物学的脱窒素部に供給し、該脱
窒素部から流出するスラリの一部を硝化部に循環すると
ともに、残部を沈殿槽に導いて沈殿分離し、分離された
分離汚泥を硝化部に返送することを特徴とする窒素高度
除去方法としたものである。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
み込み、アンモニアを吸着したゼオライトを生物学的硝
化部に返送することによって生物学的に再生し、循環使
用するものである。
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粒子を共
存せしめ、原水を前記生物学的脱窒素部に供給し、該脱
窒素部から流出するスラリの一部を硝化部に循環すると
ともに、残部を沈殿槽に導いて沈殿分離し、分離された
分離汚泥を硝化部に返送することを特徴とする窒素高度
除去方法としたものである。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
み込み、アンモニアを吸着したゼオライトを生物学的硝
化部に返送することによって生物学的に再生し、循環使
用するものである。
【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、硝化部からの流出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、本発明は従来法とは逆に、図１に示すように脱
窒素部から流出したスラリを沈殿槽に導き、かつ硝酸性
窒素が生物学的脱窒素される脱窒素部に粉末ゼオライト
を共存させ、脱窒素部に存在するアンモニアを選択的イ
オン交換吸着して除去し、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を共存させるという技術は
従来知られていない。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。
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、硝化部からの流出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、本発明は従来法とは逆に、図１に示すように脱
窒素部から流出したスラリを沈殿槽に導き、かつ硝酸性
窒素が生物学的脱窒素される脱窒素部に粉末ゼオライト
を共存させ、脱窒素部に存在するアンモニアを選択的イ
オン交換吸着して除去し、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を共存させるという技術は
従来知られていない。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。
【０００７】本発明で用いるゼオライトの粒径は、生物
処理槽内で曝気、攪拌で容易に流動し、槽底に沈殿して
しまわない小粒径（およそ５０ミクロン以下）が好適で
あり、粉末状のゼオライトを使用するのが良い。そし
て、図１の前記脱窒素部及び沈殿槽から硝化部に循環さ
れるスラリには活性汚泥とゼオライトが共存している
が、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、アンモニア粒子の表面に付着して
いる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。
処理槽内で曝気、攪拌で容易に流動し、槽底に沈殿して
しまわない小粒径（およそ５０ミクロン以下）が好適で
あり、粉末状のゼオライトを使用するのが良い。そし
て、図１の前記脱窒素部及び沈殿槽から硝化部に循環さ
れるスラリには活性汚泥とゼオライトが共存している
が、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、アンモニア粒子の表面に付着して
いる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】図１において、原水中のアンモニアの大部
分は生物学的に硝化脱窒素されるので、ゼオライトによ
ってイオン交換除去すべきアンモニア濃度は、大幅に減
少している。従って、アンモニアの吸着容量が少ないゼ
オライトでも、充分実用化できることを見いだした。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、クリノプチライト、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。
分は生物学的に硝化脱窒素されるので、ゼオライトによ
ってイオン交換除去すべきアンモニア濃度は、大幅に減
少している。従って、アンモニアの吸着容量が少ないゼ
オライトでも、充分実用化できることを見いだした。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、クリノプチライト、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。
【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
汚泥とゼオライト微粒子が共存して懸濁している。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大きく減少できる。
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
汚泥とゼオライト微粒子が共存して懸濁している。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大きく減少できる。
【００１０】ゼオライト共存活性汚泥の大部分は脱窒素
スラリ５として硝化部２に循環され、ここでアンモニア
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に導かれてゼオライト共存活性汚
泥が沈殿分離され、硝酸性窒素、アンモニア性窒素の両
者が高度に除去された処理水８となる。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。
スラリ５として硝化部２に循環され、ここでアンモニア
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に導かれてゼオライト共存活性汚
泥が沈殿分離され、硝酸性窒素、アンモニア性窒素の両
者が高度に除去された処理水８となる。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。
【００１１】余剰汚泥量は、除去ＢＯＤの３０％程度に
過ぎないので、余剰汚泥に混入して排出されたゼオライ
ト粒子は少なく、この排出分だけ新たにゼオライトを添
加すれば良いので、ゼオライト添加量はかなり少ない値
ですむ。実験の結果によると、下水処理の場合は、ゼオ
ライト添加量は５０〜６０ｍｇ／リットル程度ですむこ
とがわかった。さらに、ゼオライト微粒子を添加した活
性汚泥は、ゼオライトがおもりとなって沈降濃縮性が向
上し、硝化部、脱窒素部内の活性汚泥ＭＬＳＳを高濃度
に維持できるようになり、硝化、脱窒素速度が向上する
ほか汚泥令が長くなり、余剰汚泥発生量が減少する効果
が認められた。また、本発明によれば、次のような態様
で実施することができる。 （１）生物脱リンのための絶対嫌気槽を脱窒素部の前段
に設置し、返送汚泥の原水を供給する方法。（図２参
照） （２）脱窒素部と沈殿槽の間に短時間の曝気槽を設け、
脱窒素部でＢＯＤが少量残留する場合、残留ＢＯＤを除
去する。
過ぎないので、余剰汚泥に混入して排出されたゼオライ
ト粒子は少なく、この排出分だけ新たにゼオライトを添
加すれば良いので、ゼオライト添加量はかなり少ない値
ですむ。実験の結果によると、下水処理の場合は、ゼオ
ライト添加量は５０〜６０ｍｇ／リットル程度ですむこ
とがわかった。さらに、ゼオライト微粒子を添加した活
性汚泥は、ゼオライトがおもりとなって沈降濃縮性が向
上し、硝化部、脱窒素部内の活性汚泥ＭＬＳＳを高濃度
に維持できるようになり、硝化、脱窒素速度が向上する
ほか汚泥令が長くなり、余剰汚泥発生量が減少する効果
が認められた。また、本発明によれば、次のような態様
で実施することができる。 （１）生物脱リンのための絶対嫌気槽を脱窒素部の前段
に設置し、返送汚泥の原水を供給する方法。（図２参
照） （２）脱窒素部と沈殿槽の間に短時間の曝気槽を設け、
脱窒素部でＢＯＤが少量残留する場合、残留ＢＯＤを除
去する。
【００１２】
【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１５ミクロン）
を使用した。以下に平均水質と試験条件を示す。 （平均水質） 水温： ２４度、 ｐＨ： ７．２、 ＳＳ： １３０ ｍｇ／リットル、 ＢＯＤ： １２０ 〃 、 Ｔ−Ｎ： ３７ 〃 、 ＮＨ3 −Ｎ： ２９ 〃 、
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１５ミクロン）
を使用した。以下に平均水質と試験条件を示す。 （平均水質） 水温： ２４度、 ｐＨ： ７．２、 ＳＳ： １３０ ｍｇ／リットル、 ＢＯＤ： １２０ 〃 、 Ｔ−Ｎ： ３７ 〃 、 ＮＨ3 −Ｎ： ２９ 〃 、
【００１３】 （試験条件） 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循環量： ７２ リットル／ｄ、 ゼオライト共存活性汚泥ＭＬＳＳ濃度： １５０００ ｍｇ／リットル、 粉末ゼオライト懸濁濃度： １００００ 〃 、 沈殿槽水面積負荷： ３５ ｍｍ／ｍｉｎ、 ゼオライトメイクアップ量： ５０ ｍｇ／リットル、 返送汚泥流量： ２０ リットル／ｄ、 余剰汚泥量： ０．０８〜０．１リットル／ｄ、
【００１４】実験の結果、処理が定常状態になってから
の沈殿槽からの処理水水質は、次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。 （処理水水質） ＳＳ： ６ ｍｇ／リットル、 ＢＯＤ： ８ 〃 、 Ｔ−Ｎ： ２．６ 〃 （除去率 ９３％）、 ＮＨ3 −Ｎ： ０．８ 〃 、 ＮＯx −Ｎ： ０．７ 〃 、
の沈殿槽からの処理水水質は、次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。 （処理水水質） ＳＳ： ６ ｍｇ／リットル、 ＢＯＤ： ８ 〃 、 Ｔ−Ｎ： ２．６ 〃 （除去率 ９３％）、 ＮＨ3 −Ｎ： ０．８ 〃 、 ＮＯx −Ｎ： ０．７ 〃 、
【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
に硝酸性窒素が残留せず（従来法では第２脱窒素槽を設
けないと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
トの再生薬液（食塩水など）不要である。再生廃液の処
分も不要である。 （３）活性汚泥の沈降濃縮性が向上し、系内の活性汚泥
濃度を高く維持できる。
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
に硝酸性窒素が残留せず（従来法では第２脱窒素槽を設
けないと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
トの再生薬液（食塩水など）不要である。再生廃液の処
分も不要である。 （３）活性汚泥の沈降濃縮性が向上し、系内の活性汚泥
濃度を高く維持できる。
【図１】本発明の方法を実施するための装置の一例を示
す工程図。
す工程図。
【図２】本発明の方法を実施するための装置の他の例を
示す工程図。
示す工程図。
【図３】従来の硝化脱窒素法を示す装置の工程図。
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：ゼオライト微粒子、１３：絶対嫌気部、
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：ゼオライト微粒子、１３：絶対嫌気部、
Claims (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粒子を共
存せしめ、原水を前記生物学的脱窒素部に供給し、該脱
窒素部から流出するスラリの一部を硝化部に循環すると
ともに、残部を沈殿槽に導いて沈殿分離し、分離された
分離汚泥を硝化部に返送することを特徴とする窒素高度
除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25722495A JPH0975988A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 有機性汚水の窒素高度除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25722495A JPH0975988A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 有機性汚水の窒素高度除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975988A true JPH0975988A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17303400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25722495A Pending JPH0975988A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 有機性汚水の窒素高度除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0975988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1531123A3 (de) * | 2003-11-11 | 2007-04-11 | Hamann AG | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abwässern auf Schiffen |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP25722495A patent/JPH0975988A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1531123A3 (de) * | 2003-11-11 | 2007-04-11 | Hamann AG | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Abwässern auf Schiffen |
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