JPH11128987A - 微生物反応槽および排水処理方法 - Google Patents
微生物反応槽および排水処理方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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-
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度の窒素成分やリン成分、有機物質など
の汚濁物質が含まれている排水の活性汚泥処理を効率的
に行うことのできる微生物反応槽およびそれを用いた排
水処理方法。 【解決手段】 原水の硝化反応および脱窒反応を行う内
槽と、この内槽上部に設けられた循環率制御装置と、外
側に設けられた円筒状制御板と、外側および内側に設け
られた処理水質測定装置とを具備し、内槽は脱窒反応部
と硝化反応部とを備え、処理水質測定装置により測定さ
れる処理水のｐＨ、酸化還元電位および溶存酸素量から
選ばれた少なくとも一つの測定値を検出する手段と、測
定値に応じて循環率制御装置の制御量および空気取入れ
口より吹込まれる空気量から選ばれる少なくとも一つの
量を制御することにより、反応槽内の処理水循環率を制
御する手段とを備える。
の汚濁物質が含まれている排水の活性汚泥処理を効率的
に行うことのできる微生物反応槽およびそれを用いた排
水処理方法。 【解決手段】 原水の硝化反応および脱窒反応を行う内
槽と、この内槽上部に設けられた循環率制御装置と、外
側に設けられた円筒状制御板と、外側および内側に設け
られた処理水質測定装置とを具備し、内槽は脱窒反応部
と硝化反応部とを備え、処理水質測定装置により測定さ
れる処理水のｐＨ、酸化還元電位および溶存酸素量から
選ばれた少なくとも一つの測定値を検出する手段と、測
定値に応じて循環率制御装置の制御量および空気取入れ
口より吹込まれる空気量から選ばれる少なくとも一つの
量を制御することにより、反応槽内の処理水循環率を制
御する手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微生物反応槽および
排水処理方法に関する。
排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】し尿処理場やゴミ処理場より流出する排
水は、ＢＯＤやＳＳ値を高める高濃度の窒素成分やリン
成分、有機物質などの汚濁物質が含まれ、河川の汚染や
赤潮発生等、環境汚染の原因となっている。従来、この
ような高濃度の汚濁物質を含む排水の処理方法として、
好気嫌気循環法の一つである、いわゆる修正バーナード
法が知られている。修正バーナード法の一例を図３に示
す。図３は修正バーナード法のフロー図である。この方
法は、脱窒反応の際に遊離するアルカリを硝化反応で再
利用するために、活性汚泥処理工程において、脱窒工程
を第一硝化槽１５ａの前後に位置する第一脱窒槽１４ａ
と第二脱窒槽１４ｂの２段に分け、さらに第二脱窒槽１
４ｂの後に第二硝化槽１５ｂを設け、第一および第二の
硝化槽から流出する混合液を第一脱窒槽に循環する方法
である。
水は、ＢＯＤやＳＳ値を高める高濃度の窒素成分やリン
成分、有機物質などの汚濁物質が含まれ、河川の汚染や
赤潮発生等、環境汚染の原因となっている。従来、この
ような高濃度の汚濁物質を含む排水の処理方法として、
好気嫌気循環法の一つである、いわゆる修正バーナード
法が知られている。修正バーナード法の一例を図３に示
す。図３は修正バーナード法のフロー図である。この方
法は、脱窒反応の際に遊離するアルカリを硝化反応で再
利用するために、活性汚泥処理工程において、脱窒工程
を第一硝化槽１５ａの前後に位置する第一脱窒槽１４ａ
と第二脱窒槽１４ｂの２段に分け、さらに第二脱窒槽１
４ｂの後に第二硝化槽１５ｂを設け、第一および第二の
硝化槽から流出する混合液を第一脱窒槽に循環する方法
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、し尿処
理場やゴミ処理場から流出する排水は、通常排水の 10
倍から 100倍程度以上の高濃度の窒素成分を含み、また
リン成分、有機物質などの汚濁物質も高濃度に含まれて
いるので、その排水処理には次のような問題がある。
理場やゴミ処理場から流出する排水は、通常排水の 10
倍から 100倍程度以上の高濃度の窒素成分を含み、また
リン成分、有機物質などの汚濁物質も高濃度に含まれて
いるので、その排水処理には次のような問題がある。
【０００４】第一に、高濃度のアンモニア性窒素は、そ
れ自身殺菌性を有するので、活性汚泥処理工程で活性汚
泥の活性を阻害する場合が多い。このため、活性汚泥処
理が不十分になるという問題がある。
れ自身殺菌性を有するので、活性汚泥処理工程で活性汚
泥の活性を阻害する場合が多い。このため、活性汚泥処
理が不十分になるという問題がある。
【０００５】第二に、いわゆる修正バーナード法などで
は、硝化槽において硝化反応が進行するとｐＨが低下す
るが、硝化反応はｐＨに依存するのでｐＨが低下すると
硝化反応が遅くなる。その結果、やはり活性汚泥処理が
不十分になるという問題がある。活性汚泥処理が不十分
となると、リンの除去なども不十分になるという問題が
ある。
は、硝化槽において硝化反応が進行するとｐＨが低下す
るが、硝化反応はｐＨに依存するのでｐＨが低下すると
硝化反応が遅くなる。その結果、やはり活性汚泥処理が
不十分になるという問題がある。活性汚泥処理が不十分
となると、リンの除去なども不十分になるという問題が
ある。
【０００６】第三に、活性汚泥処理が不十分で脱窒反応
が遅くなると、残存アンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イ
オン濃度等が高くなる結果、これら窒素化合物に依存す
るＢＯＤが高くなり、排水処理が不十分になるという問
題がある。
が遅くなると、残存アンモニアや硝酸イオン、亜硝酸イ
オン濃度等が高くなる結果、これら窒素化合物に依存す
るＢＯＤが高くなり、排水処理が不十分になるという問
題がある。
【０００７】第四に、高濃度汚濁物質含有排水では、高
濃度の活性汚泥が必要となり、必然的に固形分濃度（Ｍ
ＬＳＳ）などが高くなる傾向にある。そのため、酸素の
供給が困難になると共に、活性汚泥の攪拌が困難になっ
たり、沈澱槽での固液分離が困難になるなどの問題があ
る。
濃度の活性汚泥が必要となり、必然的に固形分濃度（Ｍ
ＬＳＳ）などが高くなる傾向にある。そのため、酸素の
供給が困難になると共に、活性汚泥の攪拌が困難になっ
たり、沈澱槽での固液分離が困難になるなどの問題があ
る。
【０００８】第五に低い有機汚濁物質濃度にもかかわら
ず、高い窒素成分を有する排水を活性汚泥処理で脱窒な
らびに脱硝を行うに当たり、ｐＨ低下や脱窒による汚泥
の浮上などの問題がある。
ず、高い窒素成分を有する排水を活性汚泥処理で脱窒な
らびに脱硝を行うに当たり、ｐＨ低下や脱窒による汚泥
の浮上などの問題がある。
【０００９】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、高濃度の窒素成分やリン成分、有機
物質などの汚濁物質が含まれている排水の活性汚泥処理
を効率的に行うことのできる微生物反応槽およびそれを
用いた排水処理方法を提供することを目的とする。
になされたもので、高濃度の窒素成分やリン成分、有機
物質などの汚濁物質が含まれている排水の活性汚泥処理
を効率的に行うことのできる微生物反応槽およびそれを
用いた排水処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の微生物反応槽
は、窒素含有汚濁物質を含有する原水の硝化反応および
脱窒反応を行う内槽と、この内槽上部に設けられた循環
率制御装置と、上記内槽の外側に設けられた円筒状制御
板と、上記内槽の外側および内側に設けられた処理水質
測定装置とを具備してなり、上記内槽は、原水供給口を
該内槽下部に有し脱窒反応を行う脱窒反応部と、この脱
窒反応部の上部に連結部を介して空気取入れ口を該連結
部の上部に有し硝化反応を行う硝化反応部とを備えてな
り、処理水質測定装置により測定される処理水のｐＨ、
酸化還元電位および溶存酸素量から選ばれた少なくとも
一つの測定値を検出する手段と、検出された測定値に応
じて循環率制御装置の制御量および空気取入れ口より吹
込まれる空気量から選ばれる少なくとも一つの量を制御
することにより、反応槽内の処理水循環率を制御する手
段とを備えたことを特徴とする。ここで、反応槽内の処
理水循環率とは、次式で定義される量をいう。
は、窒素含有汚濁物質を含有する原水の硝化反応および
脱窒反応を行う内槽と、この内槽上部に設けられた循環
率制御装置と、上記内槽の外側に設けられた円筒状制御
板と、上記内槽の外側および内側に設けられた処理水質
測定装置とを具備してなり、上記内槽は、原水供給口を
該内槽下部に有し脱窒反応を行う脱窒反応部と、この脱
窒反応部の上部に連結部を介して空気取入れ口を該連結
部の上部に有し硝化反応を行う硝化反応部とを備えてな
り、処理水質測定装置により測定される処理水のｐＨ、
酸化還元電位および溶存酸素量から選ばれた少なくとも
一つの測定値を検出する手段と、検出された測定値に応
じて循環率制御装置の制御量および空気取入れ口より吹
込まれる空気量から選ばれる少なくとも一つの量を制御
することにより、反応槽内の処理水循環率を制御する手
段とを備えたことを特徴とする。ここで、反応槽内の処
理水循環率とは、次式で定義される量をいう。
【００１１】処理水循環率＝内槽上部から排出される処
理水量／原水供給量
理水量／原水供給量
【００１２】また、硝化反応部の容積が脱窒反応部の容
積より 1〜 10 倍あることを特徴とする。
積より 1〜 10 倍あることを特徴とする。
【００１３】また、処理水循環率が 2〜 20 であること
を特徴とする。
を特徴とする。
【００１４】本発明の排水処理方法は、少なくとも活性
汚泥処理工程を含む処理工程により窒素含有汚濁物質を
含有する原水を処理する排水処理方法であって、活性汚
泥処理工程が、上述の微生物反応槽を用いて処理する工
程であることを特徴とする。
汚泥処理工程を含む処理工程により窒素含有汚濁物質を
含有する原水を処理する排水処理方法であって、活性汚
泥処理工程が、上述の微生物反応槽を用いて処理する工
程であることを特徴とする。
【００１５】また、窒素含有汚濁物質を含有する原水は
少なくともＢＯＤが 800ppm 以上、全窒素量が 40 ppm
以上含有することを特徴とする。
少なくともＢＯＤが 800ppm 以上、全窒素量が 40 ppm
以上含有することを特徴とする。
【００１６】本発明は、循環率制御装置の制御量や空気
取入れ口より吹込まれる空気量により循環ポンプを用い
ることなく、処理水の循環量を大幅に変動させることが
できる。それにより適切な硝化条件および脱窒条件を容
易に設定できる。さらに、所定の傾斜を有する円筒状制
御板を組合わせた強制沈降原理により汚泥の固液分離が
極めて効率よくなされるので、硝化反応と脱窒反応とを
同一槽内で効率よく行うことができる。
取入れ口より吹込まれる空気量により循環ポンプを用い
ることなく、処理水の循環量を大幅に変動させることが
できる。それにより適切な硝化条件および脱窒条件を容
易に設定できる。さらに、所定の傾斜を有する円筒状制
御板を組合わせた強制沈降原理により汚泥の固液分離が
極めて効率よくなされるので、硝化反応と脱窒反応とを
同一槽内で効率よく行うことができる。
【００１７】また、本発明においては、原水の脱窒反応
により遊離するアルカリ分を利用するので水酸化ナトリ
ウムなどのアルカリ成分を極力添加しないでｐＨ低下が
起こらないように硝化し、その後、原水の高濃度のＢＯ
Ｄ成分を利用した内性脱窒反応を利用して硝化反応で生
成した硝酸等を窒素ガスとして大気放出することができ
る。このため、原水のアンモニア性窒素を窒素ガスに変
化し無毒化すると同時に原水のＢＯＤも低下させること
ができる。
により遊離するアルカリ分を利用するので水酸化ナトリ
ウムなどのアルカリ成分を極力添加しないでｐＨ低下が
起こらないように硝化し、その後、原水の高濃度のＢＯ
Ｄ成分を利用した内性脱窒反応を利用して硝化反応で生
成した硝酸等を窒素ガスとして大気放出することができ
る。このため、原水のアンモニア性窒素を窒素ガスに変
化し無毒化すると同時に原水のＢＯＤも低下させること
ができる。
【００１８】本発明の微生物反応槽は、原水のＢＯＤ負
荷が小さいにもかかわらず、窒素分濃度が高い場合は、
プロトン供与体などの有機物質からなる脱窒菌栄養物を
嫌気性脱窒部に添加して処理することができる。また、
この場合、処理水のｐＨが低下しやすいので、アルカリ
成分を添加する設備を有している。
荷が小さいにもかかわらず、窒素分濃度が高い場合は、
プロトン供与体などの有機物質からなる脱窒菌栄養物を
嫌気性脱窒部に添加して処理することができる。また、
この場合、処理水のｐＨが低下しやすいので、アルカリ
成分を添加する設備を有している。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の微生物反応槽を図１およ
び図２により説明する。図１は微生物反応槽の断面図で
あり、図２は微生物反応槽の斜視図であり、図２（ａ）
は反応槽を図２（ｂ）は攪拌装置をそれぞれ示す。微生
物反応槽１は、内槽２と、この内槽２の上部に設けられ
た循環率制御装置３と、外側に設けられた円筒状制御板
４と、外側および内側に設けられた処理水質測定装置５
とから構成されている。
び図２により説明する。図１は微生物反応槽の断面図で
あり、図２は微生物反応槽の斜視図であり、図２（ａ）
は反応槽を図２（ｂ）は攪拌装置をそれぞれ示す。微生
物反応槽１は、内槽２と、この内槽２の上部に設けられ
た循環率制御装置３と、外側に設けられた円筒状制御板
４と、外側および内側に設けられた処理水質測定装置５
とから構成されている。
【００２０】内槽２は、連結部２ｃで連結され、その横
断面構造が円状をしている硝化反応部２ａと脱窒反応部
２ｂとより構成されている。硝化反応部２ａの容積は脱
窒反応部２ｂの容積の 1〜 10 倍であることが好まし
い。この範囲であると高濃度窒素含有汚濁物質を含有す
る原水の硝化反応および脱窒反応を効率よく行うことが
できる。また、脱窒反応部２ｂの下部には原水供給口６
および脱窒菌栄養物供給口７が、硝化反応部２ａの下部
より空気取入れ口８およびアルカリ供給口９が設けられ
ている。
断面構造が円状をしている硝化反応部２ａと脱窒反応部
２ｂとより構成されている。硝化反応部２ａの容積は脱
窒反応部２ｂの容積の 1〜 10 倍であることが好まし
い。この範囲であると高濃度窒素含有汚濁物質を含有す
る原水の硝化反応および脱窒反応を効率よく行うことが
できる。また、脱窒反応部２ｂの下部には原水供給口６
および脱窒菌栄養物供給口７が、硝化反応部２ａの下部
より空気取入れ口８およびアルカリ供給口９が設けられ
ている。
【００２１】脱窒菌栄養物供給口７およびアルカリ供給
口９は、ＢＯＤ負荷が小さいにもかかわらず、窒素分濃
度が高い原水の処理などに好適である。一方、処理され
る原水の種類および汚濁の程度等によっては、脱窒菌栄
養物供給口７およびアルカリ供給口９を省略することが
できる。
口９は、ＢＯＤ負荷が小さいにもかかわらず、窒素分濃
度が高い原水の処理などに好適である。一方、処理され
る原水の種類および汚濁の程度等によっては、脱窒菌栄
養物供給口７およびアルカリ供給口９を省略することが
できる。
【００２２】内槽２内には、攪拌機１０が内設されター
ビン羽１０ａ、１０ｂおよび１０ｃが設けられている。
タービン羽１０ｃは連結部２ｃの位置に配置されてい
る。タービン羽１０ｃの配置により、硝化反応部２ａか
ら脱窒反応部２ｂへの処理水の逆流を防ぐことができ
る。
ビン羽１０ａ、１０ｂおよび１０ｃが設けられている。
タービン羽１０ｃは連結部２ｃの位置に配置されてい
る。タービン羽１０ｃの配置により、硝化反応部２ａか
ら脱窒反応部２ｂへの処理水の逆流を防ぐことができ
る。
【００２３】この内槽２の外側に円筒状制御板４ａ、４
ｂ、４ｃが配置されている。円筒状制御板４ｂおよび４
ｃは所定の傾斜を有している。この傾斜は急速強制沈降
を可能とする角度に設定されている。また、処理水質測
定装置５ａ、５ｂ、５ｃは、内槽２の内外に設けられて
いる。この処理水質測定装置は、処理水の水素イオン濃
度（ｐＨ）、酸化還元電位（ＯＲＰ）、溶存酸素（Ｄ
Ｏ）を測定する装置である。なお、１１は浄化された処
理水の放流口であり、１２は余剰汚泥引抜き口である。
図１において、反応槽下部の斜線部は活性汚泥の沈降層
を示す。また、浮上汚泥を脱窒反応部２ｂへ戻すポンプ
１３を設けることが好ましい。
ｂ、４ｃが配置されている。円筒状制御板４ｂおよび４
ｃは所定の傾斜を有している。この傾斜は急速強制沈降
を可能とする角度に設定されている。また、処理水質測
定装置５ａ、５ｂ、５ｃは、内槽２の内外に設けられて
いる。この処理水質測定装置は、処理水の水素イオン濃
度（ｐＨ）、酸化還元電位（ＯＲＰ）、溶存酸素（Ｄ
Ｏ）を測定する装置である。なお、１１は浄化された処
理水の放流口であり、１２は余剰汚泥引抜き口である。
図１において、反応槽下部の斜線部は活性汚泥の沈降層
を示す。また、浮上汚泥を脱窒反応部２ｂへ戻すポンプ
１３を設けることが好ましい。
【００２４】微生物反応槽１は、さらに処理水質測定装
置により測定される処理水のｐＨ、酸化還元電位および
溶存酸素量から選ばれた少なくとも一つの測定値を検出
する手段を有している。この手段により検出された検出
値に応じて、あらかじめ制御装置のメモリ上に電子的に
格納された制御プログラムにより循環率制御装置３の制
御量および空気取入れ口８より吹込まれる空気量から選
ばれる少なくとも一つの量を制御する。循環率制御装置
３の制御量は、具体的には液面調節バルブの開閉、ある
いは液面調節板の上下動等によりなされる。空気量ある
いは上記制御量を調節することにより、処理水の循環率
をポンプを用いることなく変動させることができる。処
理水は、後述するように、硝化反応部２ａから内槽２の
外側に配置された円筒状制御板を経て嫌気状態の脱窒反
応部２ｂへ、さらに脱窒反応部２ｂから好気状態の硝化
反応部２ａへと循環することにより、脱窒、脱リンが行
われる。したがって、処理水の循環率を検出値に応じて
所定の制御プログラムに基づき制御することにより、最
適な脱窒、脱リンを行うことができる。
置により測定される処理水のｐＨ、酸化還元電位および
溶存酸素量から選ばれた少なくとも一つの測定値を検出
する手段を有している。この手段により検出された検出
値に応じて、あらかじめ制御装置のメモリ上に電子的に
格納された制御プログラムにより循環率制御装置３の制
御量および空気取入れ口８より吹込まれる空気量から選
ばれる少なくとも一つの量を制御する。循環率制御装置
３の制御量は、具体的には液面調節バルブの開閉、ある
いは液面調節板の上下動等によりなされる。空気量ある
いは上記制御量を調節することにより、処理水の循環率
をポンプを用いることなく変動させることができる。処
理水は、後述するように、硝化反応部２ａから内槽２の
外側に配置された円筒状制御板を経て嫌気状態の脱窒反
応部２ｂへ、さらに脱窒反応部２ｂから好気状態の硝化
反応部２ａへと循環することにより、脱窒、脱リンが行
われる。したがって、処理水の循環率を検出値に応じて
所定の制御プログラムに基づき制御することにより、最
適な脱窒、脱リンを行うことができる。
【００２５】内槽を構成する硝化反応部の容積は脱窒反
応部の容積より 1〜 10 倍、より好ましくは 4〜 10 倍
に設定される。この範囲とすることにより、窒素含有汚
濁物質を含有する原水の最適な脱窒、脱リンを行うこと
ができる。特に高濃度窒素含有汚濁物質を含有する原水
における脱窒反応と硝化反応とのバランスを保ことがで
きる。
応部の容積より 1〜 10 倍、より好ましくは 4〜 10 倍
に設定される。この範囲とすることにより、窒素含有汚
濁物質を含有する原水の最適な脱窒、脱リンを行うこと
ができる。特に高濃度窒素含有汚濁物質を含有する原水
における脱窒反応と硝化反応とのバランスを保ことがで
きる。
【００２６】本発明の微生物反応槽内での処理水循環率
は 2〜 20 、好ましくは 5〜 20 である。処理水循環率
が 2未満であると、硝化反応がより起こりやすくなり、
また、 20 を越えると硝化反応と脱窒反応とのバランス
が崩れ、原水の脱窒、脱リンを行うことができなくな
る。すなわち、処理水循環率をこの範囲とすることによ
り、処理水質測定装置により測定される処理水の酸化還
元電位を、脱窒反応部において−10mV以下、好ましくは
−50mV以下、硝化反応部において＋10mV以上、好ましく
は＋100mV 以上に維持することができる。その結果、硝
化反応および脱窒反応が十分に行われ、脱窒、脱リンが
連続的になされる。なお、このような条件下において硝
化反応部でのｐＨは 4.5〜8.5 、好ましくは 5.5〜7.5
の範囲となる。
は 2〜 20 、好ましくは 5〜 20 である。処理水循環率
が 2未満であると、硝化反応がより起こりやすくなり、
また、 20 を越えると硝化反応と脱窒反応とのバランス
が崩れ、原水の脱窒、脱リンを行うことができなくな
る。すなわち、処理水循環率をこの範囲とすることによ
り、処理水質測定装置により測定される処理水の酸化還
元電位を、脱窒反応部において−10mV以下、好ましくは
−50mV以下、硝化反応部において＋10mV以上、好ましく
は＋100mV 以上に維持することができる。その結果、硝
化反応および脱窒反応が十分に行われ、脱窒、脱リンが
連続的になされる。なお、このような条件下において硝
化反応部でのｐＨは 4.5〜8.5 、好ましくは 5.5〜7.5
の範囲となる。
【００２７】以下、微生物反応槽１を用いて高濃度窒素
含有汚濁物質を含む原水の排水処理方法について説明す
る。ウェジワイヤースクリーンなどで固形分が分離され
た高濃度窒素含有汚濁物質を含む原水は、微生物反応槽
１の最下部に連続的に供給される。なお、供給される原
水のＢＯＤおよびＳＳ値は、あらかじめ測定しておくこ
とが好ましい。本発明は、高濃度の窒素含有汚濁物質を
含有する原水の排水処理に好適であり、そのような原水
としては、たとえばＢＯＤが 800ppm 以上、好ましくは
5,000ppm 以上、より好ましくは 10,000ppm以上、さら
により好ましくは 20,000ppm以上、全窒素量が 40ppm以
上、好ましくは 100ppm 以上、より好ましくは 1,000pp
m 以上、ＳＳ値が 100ppm 以上、好ましくは 500ppm 以
上含有する原水である。また、固形分濃度（ＭＬＳＳ）
が 6,000〜 15,000ppm、好ましくは 8,000〜 12,000ppm
の範囲を含む原水の処理にも好適である。
含有汚濁物質を含む原水の排水処理方法について説明す
る。ウェジワイヤースクリーンなどで固形分が分離され
た高濃度窒素含有汚濁物質を含む原水は、微生物反応槽
１の最下部に連続的に供給される。なお、供給される原
水のＢＯＤおよびＳＳ値は、あらかじめ測定しておくこ
とが好ましい。本発明は、高濃度の窒素含有汚濁物質を
含有する原水の排水処理に好適であり、そのような原水
としては、たとえばＢＯＤが 800ppm 以上、好ましくは
5,000ppm 以上、より好ましくは 10,000ppm以上、さら
により好ましくは 20,000ppm以上、全窒素量が 40ppm以
上、好ましくは 100ppm 以上、より好ましくは 1,000pp
m 以上、ＳＳ値が 100ppm 以上、好ましくは 500ppm 以
上含有する原水である。また、固形分濃度（ＭＬＳＳ）
が 6,000〜 15,000ppm、好ましくは 8,000〜 12,000ppm
の範囲を含む原水の処理にも好適である。
【００２８】微生物反応槽１には活性汚泥が固形分換算
で 5,000〜10,000ppm 入れられており、原水は、まず下
内槽２ｂ内にて嫌気状態で活性汚泥に接触し、脱窒反応
が行われる。次いで空気が吹込まれている上内槽２ａに
移り好気状態で活性汚泥に接触し、硝化反応が進行す
る。硝化反応が進行するにつれ処理液のｐＨ等が低下す
る。処理液のｐＨ値、酸化還元電位、溶存酸素量が処理
水質測定装置５で測定され、これらの値に基づき原水の
循環量が定められる。具体的には、酸化還元電位を、硝
化反応部において＋10 mV 以上、脱窒反応部において−
10 mV 以下に維持できるように空気吹き込み量などを調
整して処理水を循環する。循環量は、循環ポンプなどを
使用することなく、空気量および／または循環率制御装
置を制御することにより容易に行うことができる。この
ため本発明は省エネルギー型の排水処理方法である。ま
た、本設備は、微生物反応の各ユニットをそれぞれ調整
できるので、これらの制御を予めプログラム化し、無人
で自動運転することが容易であり、省力化プラントとし
ての特徴を有している。
で 5,000〜10,000ppm 入れられており、原水は、まず下
内槽２ｂ内にて嫌気状態で活性汚泥に接触し、脱窒反応
が行われる。次いで空気が吹込まれている上内槽２ａに
移り好気状態で活性汚泥に接触し、硝化反応が進行す
る。硝化反応が進行するにつれ処理液のｐＨ等が低下す
る。処理液のｐＨ値、酸化還元電位、溶存酸素量が処理
水質測定装置５で測定され、これらの値に基づき原水の
循環量が定められる。具体的には、酸化還元電位を、硝
化反応部において＋10 mV 以上、脱窒反応部において−
10 mV 以下に維持できるように空気吹き込み量などを調
整して処理水を循環する。循環量は、循環ポンプなどを
使用することなく、空気量および／または循環率制御装
置を制御することにより容易に行うことができる。この
ため本発明は省エネルギー型の排水処理方法である。ま
た、本設備は、微生物反応の各ユニットをそれぞれ調整
できるので、これらの制御を予めプログラム化し、無人
で自動運転することが容易であり、省力化プラントとし
ての特徴を有している。
【００２９】また、原水のＢＯＤ負荷が小さいにもかか
わらず、窒素分濃度が高い場合は、プロトン供与体など
の有機物質からなる脱窒菌栄養物、たとえばメタノール
を嫌気性脱窒部に添加して処理することが好ましく、こ
の場合、処理水のｐＨが低下しやすいので、水酸化ナト
リウムなどのアルカリ成分を添加することが好ましい。
わらず、窒素分濃度が高い場合は、プロトン供与体など
の有機物質からなる脱窒菌栄養物、たとえばメタノール
を嫌気性脱窒部に添加して処理することが好ましく、こ
の場合、処理水のｐＨが低下しやすいので、水酸化ナト
リウムなどのアルカリ成分を添加することが好ましい。
【００３０】本発明の排水処理方法は、微生物反応槽を
１槽用いてもよいが、また複数槽用いることもできる。
この場合、第１槽からの放流水を第２槽の原水供給口に
導入する。また、たとえば２つの微生物反応槽を直列で
連結する場合は、第２槽における硝化反応部の容積と脱
窒反応部の容積との比率を第１槽における比率と変える
ことにより、より効果的に排水処理を行うことができ
る。具体的には、容積比を第１槽のそれより小さくする
ことにより、脱窒・脱リンを行うことができる。
１槽用いてもよいが、また複数槽用いることもできる。
この場合、第１槽からの放流水を第２槽の原水供給口に
導入する。また、たとえば２つの微生物反応槽を直列で
連結する場合は、第２槽における硝化反応部の容積と脱
窒反応部の容積との比率を第１槽における比率と変える
ことにより、より効果的に排水処理を行うことができ
る。具体的には、容積比を第１槽のそれより小さくする
ことにより、脱窒・脱リンを行うことができる。
【００３１】また、本発明の排水処理方法を、従来の排
水処理方法と組合わせて行うことができる。たとえば、
既設の好気硝化槽と嫌気脱窒槽の連結からなる排水処理
設備において、それぞれの槽からの流出液を本発明の微
生物反応槽に供給することにより、より効果的に脱窒・
脱リンを行うことができる。
水処理方法と組合わせて行うことができる。たとえば、
既設の好気硝化槽と嫌気脱窒槽の連結からなる排水処理
設備において、それぞれの槽からの流出液を本発明の微
生物反応槽に供給することにより、より効果的に脱窒・
脱リンを行うことができる。
【００３２】
実施例１ 生ゴミ埋め立て処分場の浸出排水処分場における排水処
理を１つの微生物反応槽を用いて行った。原水中のＢＯ
Ｄは 23,000ppm、全窒素分は 5,200ppm 、全リン分は 2
10ppm 、ＳＳ値は 2,200ppm であった。微生物反応槽
は、全体の容積が5 m3 、内槽硝化部の容積が 2 m3 、
脱窒部の容積が 0.3 m3 である。この微生物反応槽全容
積に対して固形分換算で 4,000ppm の活性汚泥を投入し
て原水の処理をした。
理を１つの微生物反応槽を用いて行った。原水中のＢＯ
Ｄは 23,000ppm、全窒素分は 5,200ppm 、全リン分は 2
10ppm 、ＳＳ値は 2,200ppm であった。微生物反応槽
は、全体の容積が5 m3 、内槽硝化部の容積が 2 m3 、
脱窒部の容積が 0.3 m3 である。この微生物反応槽全容
積に対して固形分換算で 4,000ppm の活性汚泥を投入し
て原水の処理をした。
【００３３】原水を0.5m3 ／日の割合で微生物反応槽に
供給した。また、循環率が 8となるように空気量および
循環率制御装置を調節した。その時の嫌気脱窒部でのｐ
Ｈは7.1、酸化還元電位は−250mV 、溶存酸素量は 0、
好気硝化部でのｐＨは 6.1、酸化還元電位は＋210mV 、
溶存酸素量は 0.8ppm であった。微生物反応槽にて処理
された放流水のＢＯＤは 18ppm、全窒素分は 13ppm、Ｓ
Ｓ値は 2ppm 、全リン分は 1.5 ppmであった。なお、余
剰汚泥は、余剰汚泥引抜き口より逐次引き抜いた。ま
た、排水処理は自動運転で行った。
供給した。また、循環率が 8となるように空気量および
循環率制御装置を調節した。その時の嫌気脱窒部でのｐ
Ｈは7.1、酸化還元電位は−250mV 、溶存酸素量は 0、
好気硝化部でのｐＨは 6.1、酸化還元電位は＋210mV 、
溶存酸素量は 0.8ppm であった。微生物反応槽にて処理
された放流水のＢＯＤは 18ppm、全窒素分は 13ppm、Ｓ
Ｓ値は 2ppm 、全リン分は 1.5 ppmであった。なお、余
剰汚泥は、余剰汚泥引抜き口より逐次引き抜いた。ま
た、排水処理は自動運転で行った。
【００３４】実施例２ ゴミ埋め立て処分場の排水処理を実施例１と同一の 2つ
の微生物反応槽を連結して行った。ただし第１槽目の好
気硝化部の容積は 1.3 m3 、嫌気脱窒部の容積は 0.6 m
3 とした。原水中のＢＯＤは 5,000ppm 、全窒素分は
4,000ppm 、全リン分は 160ppm 、ＳＳ値は 2,000ppm
であった。活性汚泥を投入量は実施例１と同一である。
原水を 1.5 m3 ／日の割合で微生物反応槽に供給した。
また、循環率が 6となるように空気量および循環率制御
装置を調節した。
の微生物反応槽を連結して行った。ただし第１槽目の好
気硝化部の容積は 1.3 m3 、嫌気脱窒部の容積は 0.6 m
3 とした。原水中のＢＯＤは 5,000ppm 、全窒素分は
4,000ppm 、全リン分は 160ppm 、ＳＳ値は 2,000ppm
であった。活性汚泥を投入量は実施例１と同一である。
原水を 1.5 m3 ／日の割合で微生物反応槽に供給した。
また、循環率が 6となるように空気量および循環率制御
装置を調節した。
【００３５】第１微生物反応槽からの放流水のＢＯＤは
35ppm、全窒素分は 400ppm 、ＳＳ値は 50ppmであっ
た。次いで、この放流水を第２微生物反応槽の原水供給
口に導入して、排水処理を行った。なお、第２微生物反
応槽の脱窒反応部において酸化還元電位が−80mV以下と
なるように、メタノールを添加した。
35ppm、全窒素分は 400ppm 、ＳＳ値は 50ppmであっ
た。次いで、この放流水を第２微生物反応槽の原水供給
口に導入して、排水処理を行った。なお、第２微生物反
応槽の脱窒反応部において酸化還元電位が−80mV以下と
なるように、メタノールを添加した。
【００３６】第２微生物反応槽にて処理された放流水の
ＢＯＤは 12ppm、全窒素分は 13ppm、ＳＳ値は 10ppm、
全リン分は 1ppm であった。
ＢＯＤは 12ppm、全窒素分は 13ppm、ＳＳ値は 10ppm、
全リン分は 1ppm であった。
【００３７】実施例３ し尿処理場からの排水処理を２つの微生物反応槽を連結
して行った。原水は、生し尿 60 重量％および浄化槽汚
泥 40 重量％からなる排水で、原水中のＢＯＤは 9,000
ppm 、全窒素分は 4,500ppm 、ＳＳ値は 4,200ppm であ
った。
して行った。原水は、生し尿 60 重量％および浄化槽汚
泥 40 重量％からなる排水で、原水中のＢＯＤは 9,000
ppm 、全窒素分は 4,500ppm 、ＳＳ値は 4,200ppm であ
った。
【００３８】第１微生物反応槽は、全体の容積が 4.5 m
3 、内槽硝化部の容積が 1.3 m3 、脱窒部の容積が 0.6
m3 で、第２微生物反応槽は、全体の容積が 2 m3 、内
槽硝化部の容積が 0.8 m3 、脱窒部の容積が 0.3 m3 で
ある。この微生物反応槽全容積に対して固形分換算で
3,500ppm 、3,000ppmのそれぞれ予め馴養した活性汚泥
をそれぞれ投入して原水の処理をした。
3 、内槽硝化部の容積が 1.3 m3 、脱窒部の容積が 0.6
m3 で、第２微生物反応槽は、全体の容積が 2 m3 、内
槽硝化部の容積が 0.8 m3 、脱窒部の容積が 0.3 m3 で
ある。この微生物反応槽全容積に対して固形分換算で
3,500ppm 、3,000ppmのそれぞれ予め馴養した活性汚泥
をそれぞれ投入して原水の処理をした。
【００３９】原水を 0.8 m3 ／日の割合で微生物反応槽
に供給した。循環率は第１微生物反応槽で 11 、第２微
生物反応槽で 5となるように空気量および循環率制御装
置を調節した。また、第２微生物反応槽の脱窒反応部に
おいて酸化還元電位が−50mV以下となるように、メタノ
ールを添加した。第２微生物反応槽にて処理された放流
水のＢＯＤは 8ppm 、全窒素分は 2ppm、ＳＳ値は 7ppm
、全リン分は 1ppm であった。
に供給した。循環率は第１微生物反応槽で 11 、第２微
生物反応槽で 5となるように空気量および循環率制御装
置を調節した。また、第２微生物反応槽の脱窒反応部に
おいて酸化還元電位が−50mV以下となるように、メタノ
ールを添加した。第２微生物反応槽にて処理された放流
水のＢＯＤは 8ppm 、全窒素分は 2ppm、ＳＳ値は 7ppm
、全リン分は 1ppm であった。
【００４０】実施例４ し尿処理場または排水処分場における既設の排水処理設
備を本発明の微生物反応槽を用いて改善する場合の例で
ある。既設の排水処理は、ばっ気槽が 60m3 ×6 室で、
最終沈澱池が直径 6m 、深さ3.5m の槽が 2池ある排水
処理設備で、嫌気好気処理をしている。しかし、汚濁負
荷が増加し、硝化脱窒が不十分となり処理水の水質が確
保できなくなる場合も生じる、またばっ気を強めるとｐ
Ｈが低下し、溶存酸素量を上昇させられないので、最終
沈澱池の 1池を本発明の微生物反応槽に代えた。用いた
微生物反応槽は、全体の容積が 160 m3 、内槽硝化部の
容積が 55m3 、脱窒部の容積が 20m3 である。既設の処
理槽を嫌気、好気、好気、嫌気、好気、好気の順に配列
し、その後に沈澱処理池と、最後に本発明の微生物反応
槽を配置した排水処理設備とした。
備を本発明の微生物反応槽を用いて改善する場合の例で
ある。既設の排水処理は、ばっ気槽が 60m3 ×6 室で、
最終沈澱池が直径 6m 、深さ3.5m の槽が 2池ある排水
処理設備で、嫌気好気処理をしている。しかし、汚濁負
荷が増加し、硝化脱窒が不十分となり処理水の水質が確
保できなくなる場合も生じる、またばっ気を強めるとｐ
Ｈが低下し、溶存酸素量を上昇させられないので、最終
沈澱池の 1池を本発明の微生物反応槽に代えた。用いた
微生物反応槽は、全体の容積が 160 m3 、内槽硝化部の
容積が 55m3 、脱窒部の容積が 20m3 である。既設の処
理槽を嫌気、好気、好気、嫌気、好気、好気の順に配列
し、その後に沈澱処理池と、最後に本発明の微生物反応
槽を配置した排水処理設備とした。
【００４１】この排水処理設備を用いて、実施例３と同
一の原水を処理した。なお、微生物反応槽における好気
硝化部での酸化還元電位は＋150mV 、嫌気脱窒部での酸
化還元電位は−120mV となるようにメタノールを添加し
た。また、微生物反応槽から引き抜かれる余剰汚泥は、
既設の最初の嫌気脱窒槽に戻した。改善前後の処理水量
および水質特性について表１に示す。
一の原水を処理した。なお、微生物反応槽における好気
硝化部での酸化還元電位は＋150mV 、嫌気脱窒部での酸
化還元電位は−120mV となるようにメタノールを添加し
た。また、微生物反応槽から引き抜かれる余剰汚泥は、
既設の最初の嫌気脱窒槽に戻した。改善前後の処理水量
および水質特性について表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１に示すように、本発明の微生物反応槽
を用いて既設の排水処理設備を改善することにより、排
水処理量も増加させることができ、また水質も向上す
る。
を用いて既設の排水処理設備を改善することにより、排
水処理量も増加させることができ、また水質も向上す
る。
【００４４】
【発明の効果】本発明の微生物反応槽は、脱窒反応部と
硝化反応部とを備えた内槽と、この内槽の外側に円筒状
制御板と、処理水質を検出し、反応槽内の処理水循環率
を制御する手段とを備えているので、循環ポンプを用い
ることなく処理水の循環量を大幅に変動させることがで
き、適切な硝化条件および脱窒条件を容易に設定でき
る。また強制沈降原理により汚泥の固液分離が極めて効
率よくなされるため、循環率を上げても固液分離が容易
である。その結果、単一の反応槽で、かつ少ないエネル
ギー消費量で高濃度の窒素含有汚濁物質を含有する原水
を処理することができる。
硝化反応部とを備えた内槽と、この内槽の外側に円筒状
制御板と、処理水質を検出し、反応槽内の処理水循環率
を制御する手段とを備えているので、循環ポンプを用い
ることなく処理水の循環量を大幅に変動させることがで
き、適切な硝化条件および脱窒条件を容易に設定でき
る。また強制沈降原理により汚泥の固液分離が極めて効
率よくなされるため、循環率を上げても固液分離が容易
である。その結果、単一の反応槽で、かつ少ないエネル
ギー消費量で高濃度の窒素含有汚濁物質を含有する原水
を処理することができる。
【００４５】また、硝化反応部の容積が脱窒反応部の容
積より 1〜 10 倍あるので、脱窒反応および硝化反応を
バランスよく行うことができる。
積より 1〜 10 倍あるので、脱窒反応および硝化反応を
バランスよく行うことができる。
【００４６】また、処理水循環率が 2〜 20 であるの
で、硝化反応および脱窒反応が十分に行われ、脱窒、脱
リンを連続的に行うことができる。
で、硝化反応および脱窒反応が十分に行われ、脱窒、脱
リンを連続的に行うことができる。
【００４７】本発明の排水処理方法は、上述の微生物反
応槽を用いて処理する工程を有するので、省エネルギー
で、かつコンパクトな装置で高濃度の窒素含有汚濁物質
を含有する原水を自動運転で処理することができる。
応槽を用いて処理する工程を有するので、省エネルギー
で、かつコンパクトな装置で高濃度の窒素含有汚濁物質
を含有する原水を自動運転で処理することができる。
【図１】微生物反応槽の断面図である。
【図２】微生物反応槽の斜視図である。
【図３】修正バーナード法のフロー図である。
１ 微生物反応槽 ２ 内槽 ３ 循環率制御装置 ４ 円筒状制御板 ５ 処理水質測定装置 ６ 原水供給口 ７ 脱窒菌栄養物供給口 ８ 空気取入れ口 ９ アルカリ供給口 １０ 攪拌機 １１ 放流口 １２ 余剰汚泥引抜き口 １３ ポンプ
Claims (5)
- 【請求項１】 窒素含有汚濁物質を含有する原水の硝化
反応および脱窒反応を行う内槽と、この内槽上部に設け
られた循環率制御装置と、前記内槽の外側に設けられた
円筒状制御板と、前記内槽の外側および内側に設けられ
た処理水質測定装置とを具備してなる微生物反応槽であ
って、 前記内槽は、原水供給口を該内槽下部に有し前記脱窒反
応を行う脱窒反応部と、この脱窒反応部の上部に連結部
を介して空気取入れ口を該連結部の上部に有し前記硝化
反応を行う硝化反応部とを備えてなり、 前記処理水質測定装置により測定される処理水のｐＨ、
酸化還元電位および溶存酸素量から選ばれた少なくとも
一つの測定値を検出する手段と、 前記検出された測定値に応じて前記循環率制御装置の制
御量および前記空気取入れ口より吹込まれる空気量から
選ばれる少なくとも一つの量を制御することにより、反
応槽内の処理水循環率を制御する手段とを備えたことを
特徴とする微生物反応槽。 - 【請求項２】 前記硝化反応部の容積が前記脱窒反応部
の容積より 1〜 10倍あることを特徴とする請求項１記
載の微生物反応槽。 - 【請求項３】 前記処理水循環率が 2〜 20 であること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の微生物反応
槽。 - 【請求項４】 少なくとも活性汚泥処理工程を含む処理
工程により窒素含有汚濁物質を含有する原水を処理する
排水処理方法であって、 前記活性汚泥処理工程は、請求項１記載の微生物反応槽
を用いて処理する工程であることを特徴とする排水処理
方法。 - 【請求項５】 前記窒素含有汚濁物質を含有する原水
は、少なくともＢＯＤが 800ppm 以上、全窒素量が 40p
pm以上含有することを特徴とする請求項４記載の排水処
理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31764597A JP4142138B2 (ja) | 1997-11-03 | 1997-11-03 | 微生物反応槽および排水処理方法 |
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