JPH10296296A - 生物硝化方法 - Google Patents
生物硝化方法Info
- Publication number
- JPH10296296A JPH10296296A JP10567497A JP10567497A JPH10296296A JP H10296296 A JPH10296296 A JP H10296296A JP 10567497 A JP10567497 A JP 10567497A JP 10567497 A JP10567497 A JP 10567497A JP H10296296 A JPH10296296 A JP H10296296A
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- Japan
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- nitrification
- waste water
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 海水濃度以上の高塩濃度排水の生物硝化方法
の提供する。 【解決手段】 排水又はし尿の処理において、海水の塩
分濃度以上の高塩濃度の排水を生物により硝化脱窒する
生物硝化脱窒装置で実施される生物硝化方法において、
硝化槽１に浸透圧調整物質を添加することとした。
の提供する。 【解決手段】 排水又はし尿の処理において、海水の塩
分濃度以上の高塩濃度の排水を生物により硝化脱窒する
生物硝化脱窒装置で実施される生物硝化方法において、
硝化槽１に浸透圧調整物質を添加することとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排水・し尿処理及び
発電所で発生する排水の処理等、高塩濃度排水の生物に
よる硝化方法に関する。
発電所で発生する排水の処理等、高塩濃度排水の生物に
よる硝化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排水処理設備、し尿処理設備、又
は発電所から発生するアンモニアを含有する排水の処理
施設等では、生物を利用した硝化脱窒方法が広く適用さ
れている。しかし、処理対象水が海水の塩分濃度以上の
高塩濃度の排水になった場合、生物硝化脱窒には、高塩
濃度に馴養した淡水性の硝化汚泥、及び脱窒汚泥が使用
されているが、このような汚泥では耐塩性が低いため、
硝化性能が低く、しかも不安定である。これまでのとこ
ろ、海水濃度以上の高塩濃度排水の生物硝化脱窒方法に
ついては、ほとんど検討されていない。
は発電所から発生するアンモニアを含有する排水の処理
施設等では、生物を利用した硝化脱窒方法が広く適用さ
れている。しかし、処理対象水が海水の塩分濃度以上の
高塩濃度の排水になった場合、生物硝化脱窒には、高塩
濃度に馴養した淡水性の硝化汚泥、及び脱窒汚泥が使用
されているが、このような汚泥では耐塩性が低いため、
硝化性能が低く、しかも不安定である。これまでのとこ
ろ、海水濃度以上の高塩濃度排水の生物硝化脱窒方法に
ついては、ほとんど検討されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑み、海水濃度以上の高塩濃度排水の生物硝化方法
の提供することを目的とするものである。
状に鑑み、海水濃度以上の高塩濃度排水の生物硝化方法
の提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された本発明は、排水又はし尿の処
理中に、海水の塩分濃度以上の高塩濃度の排水を生物に
より硝化脱窒する生物硝化脱窒装置で実施される生物硝
化方法において、硝化槽に浸透圧調整物質を添加するこ
とを特徴とする。
め、請求項１に記載された本発明は、排水又はし尿の処
理中に、海水の塩分濃度以上の高塩濃度の排水を生物に
より硝化脱窒する生物硝化脱窒装置で実施される生物硝
化方法において、硝化槽に浸透圧調整物質を添加するこ
とを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、海水の塩分濃度以上
の高塩濃度の排水を生物により硝化する工程において、
硝化槽に微生物の細胞内に蓄積され、その微生物の耐浸
透圧性を高める作用を有する物質、すなわち浸透圧調整
物質を添加する。これにより、生物硝化脱窒装置を高性
能且つ安定に運転できる。
の高塩濃度の排水を生物により硝化する工程において、
硝化槽に微生物の細胞内に蓄積され、その微生物の耐浸
透圧性を高める作用を有する物質、すなわち浸透圧調整
物質を添加する。これにより、生物硝化脱窒装置を高性
能且つ安定に運転できる。
【０００６】図１に、本発明に係る生物硝化方法が実施
される生物硝化脱窒装置の概要を示す。この装置では、
排水を排水受槽８で受け、原水ポンプ９によって硝化槽
１に送る。硝化槽５１には、アルカリタンク５よりポン
プによってアルカリ物質が、燐酸タンク６よりポンプに
よって燐酸が供給される。ここで、硝化槽１の排水中の
アンモニアは、硝化汚泥中の硝化菌の働きにより、式
（１）、式（２）の反応で硝酸にまで酸化される。 ＮＨ4 + ＋1.５Ｏ2 → ＮＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ＋２Ｈ+ ……式（１） ＮＯ2 - ＋0.５Ｏ2 → ＮＯ3 - ……式（２） そして、硝化菌の働きによって生成した硝酸は、脱窒槽
２において、脱窒汚泥中の脱窒菌の働きにより式（３）
の反応で窒素ガスに還元され、排水中から除去される。 ２ＮＯ3 - ＋１０Ｈ+ →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ＋２ＯＨ- ……式（３） この時、式（３）の水素は排水中に添加した有機化合物
（水素供与体タンク７からのもの）の分解反応から供与
される。このことから、これらの有機化合物は水素供与
体と呼ばれる。工業的には安価で取扱いの容易なメタノ
ールが水素供与に用いられることが多い。その後、排水
は再曝気槽３から沈澱槽４を経て、処理水として後の工
程に送られる。なお、沈澱槽４に沈澱した汚泥は、循環
ポンプ１０によって硝化槽１に返送される。ブロワ１１
は、硝化槽１に空気を送るためのものである。
される生物硝化脱窒装置の概要を示す。この装置では、
排水を排水受槽８で受け、原水ポンプ９によって硝化槽
１に送る。硝化槽５１には、アルカリタンク５よりポン
プによってアルカリ物質が、燐酸タンク６よりポンプに
よって燐酸が供給される。ここで、硝化槽１の排水中の
アンモニアは、硝化汚泥中の硝化菌の働きにより、式
（１）、式（２）の反応で硝酸にまで酸化される。 ＮＨ4 + ＋1.５Ｏ2 → ＮＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ＋２Ｈ+ ……式（１） ＮＯ2 - ＋0.５Ｏ2 → ＮＯ3 - ……式（２） そして、硝化菌の働きによって生成した硝酸は、脱窒槽
２において、脱窒汚泥中の脱窒菌の働きにより式（３）
の反応で窒素ガスに還元され、排水中から除去される。 ２ＮＯ3 - ＋１０Ｈ+ →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ＋２ＯＨ- ……式（３） この時、式（３）の水素は排水中に添加した有機化合物
（水素供与体タンク７からのもの）の分解反応から供与
される。このことから、これらの有機化合物は水素供与
体と呼ばれる。工業的には安価で取扱いの容易なメタノ
ールが水素供与に用いられることが多い。その後、排水
は再曝気槽３から沈澱槽４を経て、処理水として後の工
程に送られる。なお、沈澱槽４に沈澱した汚泥は、循環
ポンプ１０によって硝化槽１に返送される。ブロワ１１
は、硝化槽１に空気を送るためのものである。
【０００７】前記したように、本発明では、海水の塩分
濃度以上の高塩濃度の排水を生物により硝化する硝化槽
１に、浸透圧調整物質を加える。この理由について補足
する。微生物の細胞膜は水を容易に透過するので、浸透
圧の高塩濃度の排水中では細胞から水分が奪われ生存が
不可能となる。したがって、そのような環境中で微生物
の正常な状態が維持されるためには、はじめに細胞内に
浸透圧調整が行われる必要がある。一般に好塩微生物、
あるいは耐塩微生物の浸透圧調整は塩濃度が海水の１／
４程度と低い濃度の場合、細胞内へのイオンの取り込
み、あるいは細胞内からの排出によって行われるが、こ
れによって対応できる低い塩濃度の範囲に限られる。さ
らに塩濃度が上昇すると、好塩微生物、及び耐塩微生物
はある種の物質を細胞内に蓄積することによって、細胞
内外の浸透圧を調整する。このような物質は浸透圧調整
物質（あるいは、適合溶質、浸透圧保護物質等）と呼ば
れる。
濃度以上の高塩濃度の排水を生物により硝化する硝化槽
１に、浸透圧調整物質を加える。この理由について補足
する。微生物の細胞膜は水を容易に透過するので、浸透
圧の高塩濃度の排水中では細胞から水分が奪われ生存が
不可能となる。したがって、そのような環境中で微生物
の正常な状態が維持されるためには、はじめに細胞内に
浸透圧調整が行われる必要がある。一般に好塩微生物、
あるいは耐塩微生物の浸透圧調整は塩濃度が海水の１／
４程度と低い濃度の場合、細胞内へのイオンの取り込
み、あるいは細胞内からの排出によって行われるが、こ
れによって対応できる低い塩濃度の範囲に限られる。さ
らに塩濃度が上昇すると、好塩微生物、及び耐塩微生物
はある種の物質を細胞内に蓄積することによって、細胞
内外の浸透圧を調整する。このような物質は浸透圧調整
物質（あるいは、適合溶質、浸透圧保護物質等）と呼ば
れる。
【０００８】本発明では、以上のような理由により硝化
槽１に浸透圧調整物質を添加することとしている。本発
明に使用することができる浸透圧調整物質としては、Ｋ
+ ，Ｌ−グルタミン酸、プロリン、ベタイン、グリセロ
ール、トレハロース、サッカロース、エクトイン、Ｎ−
カルバモイル−Ｌ−グルタミン１−アミド、グルコシル
グリセロース、β−グルタミン酸、Ｎ−アセチル−β−
リジン、ガラクトシルグリセロール等を挙げることがで
きるが、本発明の目的を達成できる浸透圧調整物質であ
れば、これらのものに限定されない。また、浸透圧調整
物質は、二種以上のものを組み合わせて使用することも
できる。
槽１に浸透圧調整物質を添加することとしている。本発
明に使用することができる浸透圧調整物質としては、Ｋ
+ ，Ｌ−グルタミン酸、プロリン、ベタイン、グリセロ
ール、トレハロース、サッカロース、エクトイン、Ｎ−
カルバモイル−Ｌ−グルタミン１−アミド、グルコシル
グリセロース、β−グルタミン酸、Ｎ−アセチル−β−
リジン、ガラクトシルグリセロール等を挙げることがで
きるが、本発明の目的を達成できる浸透圧調整物質であ
れば、これらのものに限定されない。また、浸透圧調整
物質は、二種以上のものを組み合わせて使用することも
できる。
【０００９】なお、浸透圧調整物質を用いて微生物の耐
塩性を高める方法については、Can.J.Microbiol., 19(1
973)257 頁に記載されるように、一部の細菌に関する報
告が行われているが、硝化菌への適用については報告さ
れていない。
塩性を高める方法については、Can.J.Microbiol., 19(1
973)257 頁に記載されるように、一部の細菌に関する報
告が行われているが、硝化菌への適用については報告さ
れていない。
【００１０】なおまた、本発明にいう高い塩濃度とは、
各種の塩分の総量が海水の塩分濃度以上であることを意
味し、具体的にはいわゆる標準海水（海水１ｋｇ中に３
５．０ｇの塩類を含むもの）の塩濃度以上の濃度をい
う。低塩濃度とは、この標準海水の塩濃度未満の濃度を
いう。
各種の塩分の総量が海水の塩分濃度以上であることを意
味し、具体的にはいわゆる標準海水（海水１ｋｇ中に３
５．０ｇの塩類を含むもの）の塩濃度以上の濃度をい
う。低塩濃度とは、この標準海水の塩濃度未満の濃度を
いう。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により、本発明の詳細を説明す
る。発電所の排水処理設備の硝化槽より採取した硝化汚
泥を濾過により回収し、表１の模擬排水（１０，０００
ｍｇ−Ｃｌ／リットル：海水の１／２相当）に懸濁し
た。この試験液１００ｍｌ（汚泥濃度：２，０００ｍｇ
／リットル）に基質（最終濃度：約５０ｍｇ−Ｎ／リッ
トル）、及び浸透圧調整物質（最終濃度：２００ｍｇ／
リットル）を添加し、２５℃で振盪し、反応させた。基
質には塩化アンモニウムを用い、浸透圧調整物質には、
サッカロースを用いた。また、対象として浸透圧調整物
質を添加しないものについても同時に試験を行った。
る。発電所の排水処理設備の硝化槽より採取した硝化汚
泥を濾過により回収し、表１の模擬排水（１０，０００
ｍｇ−Ｃｌ／リットル：海水の１／２相当）に懸濁し
た。この試験液１００ｍｌ（汚泥濃度：２，０００ｍｇ
／リットル）に基質（最終濃度：約５０ｍｇ−Ｎ／リッ
トル）、及び浸透圧調整物質（最終濃度：２００ｍｇ／
リットル）を添加し、２５℃で振盪し、反応させた。基
質には塩化アンモニウムを用い、浸透圧調整物質には、
サッカロースを用いた。また、対象として浸透圧調整物
質を添加しないものについても同時に試験を行った。
【００１２】反応後、模擬排水中のアンモニア濃度を測
定し、アンモニア濃度の減少量から硝化速度を求め、浸
透圧調整物質を添加したものと浸透圧調整物質を添加し
なかったものとを比較した。
定し、アンモニア濃度の減少量から硝化速度を求め、浸
透圧調整物質を添加したものと浸透圧調整物質を添加し
なかったものとを比較した。
【００１３】汚泥を濾過により回収し、表２の高塩濃度
模擬排水（４０，０００ｍｇ−Ｃｌ／リットル：海水の
２倍相当）に再懸濁し、同様の操作を繰り返した。
模擬排水（４０，０００ｍｇ−Ｃｌ／リットル：海水の
２倍相当）に再懸濁し、同様の操作を繰り返した。
【表１】
【表２】 ※人工海水：インスタントオーシャン、菱和海洋開発株
式会社
式会社
【００１４】この結果、表３に示したように海水の１／
２相当の塩濃度では、浸透圧調整物質の有無による硝化
速度の差は見られないが、海水の２倍相当の塩濃度では
浸透圧調整物質無添加のもの硝化速度が４０％近く低下
するのに対して、浸透圧調整物質を添加した場合は硝化
速度が低下しないことが明らかとなった。
２相当の塩濃度では、浸透圧調整物質の有無による硝化
速度の差は見られないが、海水の２倍相当の塩濃度では
浸透圧調整物質無添加のもの硝化速度が４０％近く低下
するのに対して、浸透圧調整物質を添加した場合は硝化
速度が低下しないことが明らかとなった。
【００１５】これより、浸透圧調整物質を添加すること
により、高塩分条件での硝化性能を安定化できることが
確認できた。
により、高塩分条件での硝化性能を安定化できることが
確認できた。
【表３】 浸透圧調整物質：サッカロース（２００ｐｐｍ）
【００１６】
【発明の効果】本発明は、従来処理の困難であった高濃
度排水の生物による硝化脱窒を、高効率且つ安定に行う
ことができるので、産業上、環境保護上非常に有利であ
り、例えば、排水、し尿処理、発電所で発生する排水の
処理などに利用できる。
度排水の生物による硝化脱窒を、高効率且つ安定に行う
ことができるので、産業上、環境保護上非常に有利であ
り、例えば、排水、し尿処理、発電所で発生する排水の
処理などに利用できる。
【図１】図１は、生物硝化脱窒装置システムフローの１
例を示す概念図である。
例を示す概念図である。
１ 硝化槽 ２ 脱窒槽 ３ 再曝気槽 ４ 沈殿槽 ５ アルカリタンク ６ 燐酸タンク ７ 水素供与体タンク ８ 排水受槽 ９ 原水ポンプ １０ 循環ポンプ １１ ブロワ
Claims (1)
- 【請求項１】 排水又はし尿の処理中に、海水の塩分濃
度以上の高塩濃度の排水を生物により硝化脱窒する生物
硝化脱窒装置で実施される生物硝化方法において、硝化
槽に浸透圧調整物質を添加することを特徴とする生物硝
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567497A JPH10296296A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 生物硝化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567497A JPH10296296A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 生物硝化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296296A true JPH10296296A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14413991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10567497A Withdrawn JPH10296296A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 生物硝化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296296A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284617A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Eidensha:Kk | バイオリアクター素子、該素子の製造方法及び使用方法 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10567497A patent/JPH10296296A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284617A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Eidensha:Kk | バイオリアクター素子、該素子の製造方法及び使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |