JPH11333496A - 窒素除去用微生物保持担体 - Google Patents
窒素除去用微生物保持担体Info
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- JPH11333496A JPH11333496A JP10158399A JP15839998A JPH11333496A JP H11333496 A JPH11333496 A JP H11333496A JP 10158399 A JP10158399 A JP 10158399A JP 15839998 A JP15839998 A JP 15839998A JP H11333496 A JPH11333496 A JP H11333496A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microorganism
- denitrification
- nitrogen
- tank
- bacteria
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 設備スペース，イニシャルコスト，ランニン
グコストを削減し、細菌を高濃度に保持し、高い窒素除
去率をはかる。 【解決手段】 多数の小孔３を有する細長い中空の保持
体１と、保持体１の外側面に設けられ，ガスを透過する
ガス透過性膜４と、ガス透過性膜４の外側に保持された
硝化作用を有する微生物５と、硝化作用を有する微生物
５の外側に保持された脱窒作用を有する微生物６とを備
える。
グコストを削減し、細菌を高濃度に保持し、高い窒素除
去率をはかる。 【解決手段】 多数の小孔３を有する細長い中空の保持
体１と、保持体１の外側面に設けられ，ガスを透過する
ガス透過性膜４と、ガス透過性膜４の外側に保持された
硝化作用を有する微生物５と、硝化作用を有する微生物
５の外側に保持された脱窒作用を有する微生物６とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品製造業，繊維
染色業，畜産業，下水処理場など水処理において、窒素
除去を目的とした微生物保持担体に関する。
染色業，畜産業，下水処理場など水処理において、窒素
除去を目的とした微生物保持担体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水処理における窒素除去は、処理
コストが安価でメンテナンス性に優れている生物学的処
理方法が広く導入されている。この処理方法は、空気曝
気を行う好気条件下で、ニトロソモナス（Nitrosomona
s）などの亜硝酸化細菌やニトロバクタ（Nitrobacter
）などの硝酸化細菌により、アンモニア性窒素（ＮＨ
4 +・Ｎ）が、それぞれ亜硝酸性窒素（ＮＯ2 - ・Ｎ）
や硝酸性窒素（ＮＯ3 - ・Ｎ）の酸化態窒素に酸化され
る硝化プロセスと、嫌気条件下で、これら酸化態窒素が
スードモナス（Pseudomonas ）やアクロモバクタ（Achr
omobacter ）などの通性嫌気性細菌により、窒素ガス
（Ｎ2 ）へと還元される脱窒プロセスとにより、窒素除
去を行う処理方法である。
コストが安価でメンテナンス性に優れている生物学的処
理方法が広く導入されている。この処理方法は、空気曝
気を行う好気条件下で、ニトロソモナス（Nitrosomona
s）などの亜硝酸化細菌やニトロバクタ（Nitrobacter
）などの硝酸化細菌により、アンモニア性窒素（ＮＨ
4 +・Ｎ）が、それぞれ亜硝酸性窒素（ＮＯ2 - ・Ｎ）
や硝酸性窒素（ＮＯ3 - ・Ｎ）の酸化態窒素に酸化され
る硝化プロセスと、嫌気条件下で、これら酸化態窒素が
スードモナス（Pseudomonas ）やアクロモバクタ（Achr
omobacter ）などの通性嫌気性細菌により、窒素ガス
（Ｎ2 ）へと還元される脱窒プロセスとにより、窒素除
去を行う処理方法である。
【０００３】これらの生物反応式はつぎの通りである。 ＮＨ4 + ＋（３／２）Ｏ2 →ＮＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ＋２Ｈ+ … ＮＯ2 - ＋（１／２）Ｏ2 →ＮＯ3 - … ＮＯ2 - ＋３Ｈ+ →（１／２）Ｎ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＯＨ- … ＮＯ3 - ＋５Ｈ+ →（１／２）Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋ＯＨ- … 一般に、上式の，を硝化反応、，を脱窒反応と
いう。
いう。
【０００４】この脱窒反応に必要な水素供与体として、
メタノールなどの脱窒用基質を添加する場合は、ランニ
ングコストの増加を招くことから、通常は処理原水中の
有機物を利用した処理プロセスが導入されている。例え
ば、嫌気処理槽を上流側として嫌気処理槽と好気処理槽
とを直列に配置し、好気処理槽流出水の一部を嫌気処理
槽へと返流させる循環法などが挙げられる。
メタノールなどの脱窒用基質を添加する場合は、ランニ
ングコストの増加を招くことから、通常は処理原水中の
有機物を利用した処理プロセスが導入されている。例え
ば、嫌気処理槽を上流側として嫌気処理槽と好気処理槽
とを直列に配置し、好気処理槽流出水の一部を嫌気処理
槽へと返流させる循環法などが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、硝化反応に
は酸素を要するが、一方、脱窒反応には酸素の無い条件
が必要となる。そのため、好気処理槽と嫌気処理槽とを
別途設けることが不可欠であり、広い設備スペースを要
する。
は酸素を要するが、一方、脱窒反応には酸素の無い条件
が必要となる。そのため、好気処理槽と嫌気処理槽とを
別途設けることが不可欠であり、広い設備スペースを要
する。
【０００６】また、脱窒用基質の添加設備や好気処理槽
流出水の循環設備を付設した場合、イニシャルコストの
みならず、薬品費やポンプ動力費などのランニングコス
トの高騰を招く。
流出水の循環設備を付設した場合、イニシャルコストの
みならず、薬品費やポンプ動力費などのランニングコス
トの高騰を招く。
【０００７】さらに、従属栄養性細菌による有機物分解
反応速度に比して、亜硝酸化細菌や硝酸化細菌による硝
化反応速度は遅いため、流入負荷変動によらず処理性能
を安定化させるには、反応槽内にこれら細菌を高濃度に
保持させる必要がある。
反応速度に比して、亜硝酸化細菌や硝酸化細菌による硝
化反応速度は遅いため、流入負荷変動によらず処理性能
を安定化させるには、反応槽内にこれら細菌を高濃度に
保持させる必要がある。
【０００８】前記循環法を用いた水処理設備において
も、流入水量に対する好気処理槽流出水の、嫌気処理槽
への返流比は、コスト面から１００〜２００（％）で運
転されており、窒素除去率も７０（％）以下となってい
る。
も、流入水量に対する好気処理槽流出水の、嫌気処理槽
への返流比は、コスト面から１００〜２００（％）で運
転されており、窒素除去率も７０（％）以下となってい
る。
【０００９】本発明は、前記の点に留意し、設備スペー
スを削減し、イニシャルコスト及びランニングコストを
低減し、細菌を高濃度に保持し、高い窒素除去率をはか
る窒素除去用微生物保持担体を提供することを目的とす
る。
スを削減し、イニシャルコスト及びランニングコストを
低減し、細菌を高濃度に保持し、高い窒素除去率をはか
る窒素除去用微生物保持担体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】前記課題を解決するため
に、本発明の窒素除去用微生物保持担体は、多数の小孔
を有する細長い中空の保持体と、前記保持体の外側面に
設けられ，ガスを透過するガス透過性膜と、前記ガス透
過性膜の外側に保持された硝化作用を有する微生物と、
前記硝化作用を有する微生物の外側に保持された脱窒作
用を有する微生物とを備えたものである。
に、本発明の窒素除去用微生物保持担体は、多数の小孔
を有する細長い中空の保持体と、前記保持体の外側面に
設けられ，ガスを透過するガス透過性膜と、前記ガス透
過性膜の外側に保持された硝化作用を有する微生物と、
前記硝化作用を有する微生物の外側に保持された脱窒作
用を有する微生物とを備えたものである。
【００１１】従って、硝化・脱窒反応を同一反応槽内で
進行させるため、従来のごとく好気槽と嫌気槽とを設け
る必要が無く、処理設備の省スペース化がはかれる。
進行させるため、従来のごとく好気槽と嫌気槽とを設け
る必要が無く、処理設備の省スペース化がはかれる。
【００１２】かつ、反応槽内は嫌気条件とするため、通
性嫌気性細菌の活性維持に必要な酸化還元電位を保持す
ることを目的として間欠的に曝気を行う程度で、常時ブ
ロア運転を行う必要が無い。
性嫌気性細菌の活性維持に必要な酸化還元電位を保持す
ることを目的として間欠的に曝気を行う程度で、常時ブ
ロア運転を行う必要が無い。
【００１３】さらに、循環ポンプなどの付帯設備が不要
となり、イニシャルコスト及びランニングコストを大幅
に削減できる。
となり、イニシャルコスト及びランニングコストを大幅
に削減できる。
【００１４】その上、亜硝酸化細菌と硝酸化細菌を固定
化させた微生物保持担体を使用するため、これら細菌濃
度を反応槽内に高濃度に保持することができる。
化させた微生物保持担体を使用するため、これら細菌濃
度を反応槽内に高濃度に保持することができる。
【００１５】また、これら細菌は、ガス透過性膜を介し
て空気中の酸素を直接利用できるため、高い生物活性が
維持できる。これにより、処理性能を良好に安定化させ
ることができるとともに、高い窒素除去率が得られる。
て空気中の酸素を直接利用できるため、高い生物活性が
維持できる。これにより、処理性能を良好に安定化させ
ることができるとともに、高い窒素除去率が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１を参
照して説明する。１はポリプロピレンなどからなる保持
体であり、筒状など細長くて中空であり、上端が開口
し、下端が底板２により閉塞され、保持体１の内部にガ
スが流通するガス流通形である。３は保持体１に形成さ
れた多数の小孔である。
照して説明する。１はポリプロピレンなどからなる保持
体であり、筒状など細長くて中空であり、上端が開口
し、下端が底板２により閉塞され、保持体１の内部にガ
スが流通するガス流通形である。３は保持体１に形成さ
れた多数の小孔である。
【００１７】４は保持体１の外側面に均一に貼り付けら
れたテフロン膜などの酸素を透過するガス透過性膜で、
液体は透過しない。５はガス透過性膜４の外側にポリマ
ーなどによって均一に固定化された硝化作用を有する微
生物であり、亜硝酸化細菌及び硝酸化細菌などからな
る。６は硝化作用を有する微生物５の外側に付着された
脱窒作用を有する微生物であり、通性嫌気性細菌などか
らなり、これらにより窒素除去用微生物保持担体７が構
成されている。
れたテフロン膜などの酸素を透過するガス透過性膜で、
液体は透過しない。５はガス透過性膜４の外側にポリマ
ーなどによって均一に固定化された硝化作用を有する微
生物であり、亜硝酸化細菌及び硝酸化細菌などからな
る。６は硝化作用を有する微生物５の外側に付着された
脱窒作用を有する微生物であり、通性嫌気性細菌などか
らなり、これらにより窒素除去用微生物保持担体７が構
成されている。
【００１８】この担体７を、保持体１の内部に浸水しな
いようにして槽内に浸漬させ、槽内を嫌気条件として水
処理を行う。
いようにして槽内に浸漬させ、槽内を嫌気条件として水
処理を行う。
【００１９】つぎに、窒素除去用微生物保持担体７を用
いた水処理装置における硝化及び脱窒反応機構を、図２
について説明する。処理水８中のアンモニア性窒素は、
固定化された亜硝酸化細菌及び硝酸化細菌によって酸化
態窒素へと硝化される。更に生成した酸化態窒素は、通
性嫌気性細菌によって窒素ガスへと脱窒され、一連の窒
素除去反応が進行する。
いた水処理装置における硝化及び脱窒反応機構を、図２
について説明する。処理水８中のアンモニア性窒素は、
固定化された亜硝酸化細菌及び硝酸化細菌によって酸化
態窒素へと硝化される。更に生成した酸化態窒素は、通
性嫌気性細菌によって窒素ガスへと脱窒され、一連の窒
素除去反応が進行する。
【００２０】なお、硝化反応に必要な酸素は、保持体内
部の空気より酸素透過性膜を介して供給される。また脱
窒反応に必要な水素供与体として、処理水８中の有機物
が利用される。
部の空気より酸素透過性膜を介して供給される。また脱
窒反応に必要な水素供与体として、処理水８中の有機物
が利用される。
【００２１】つぎに、生活排水を対象とした水処理シス
テムを、図３を参照して説明する。処理原水９は、流量
調整槽１０に流入し、原水揚水ポンプ１１により沈殿池
１２へ送水され、この沈殿池１２において殆どの懸濁成
分が沈殿して除去され、生物反応槽１３へ流入する。
テムを、図３を参照して説明する。処理原水９は、流量
調整槽１０に流入し、原水揚水ポンプ１１により沈殿池
１２へ送水され、この沈殿池１２において殆どの懸濁成
分が沈殿して除去され、生物反応槽１３へ流入する。
【００２２】この生物反応槽１３には、混合用の撹拌器
１４とともに、複数個のＵ字型の窒素除去用微生物保持
担体７が、担体７の内部に浸水しないように両端の開口
を水面より高くして設置され，コンプレッサ１５により
ガスが保持体１内に供給され、かつ、散気用ブロア１６
から散気管１７に空気が供給される。
１４とともに、複数個のＵ字型の窒素除去用微生物保持
担体７が、担体７の内部に浸水しないように両端の開口
を水面より高くして設置され，コンプレッサ１５により
ガスが保持体１内に供給され、かつ、散気用ブロア１６
から散気管１７に空気が供給される。
【００２３】さらに、ＯＲＰ計１８によりＯＲＰ値が計
測され、適正なＯＲＰ値に制御すべく、散気用ブロア１
６が間欠曝気運転がなされ、この生物反応槽１３におい
て窒素及び有機物が除去される。
測され、適正なＯＲＰ値に制御すべく、散気用ブロア１
６が間欠曝気運転がなされ、この生物反応槽１３におい
て窒素及び有機物が除去される。
【００２４】なお、担体７がＵ字型の場合、保持体１内
部の空気流通性及び微生物酸素利用効率が高まる。
部の空気流通性及び微生物酸素利用効率が高まる。
【００２５】つぎに、生物反応槽１３を経た処理水は、
つぎの好気性ろ床１９に流入する。この好気性ろ床１９
には、活性炭２０とともに散気管２１が設けられ、散気
用ブロア２２により散気管２１から気泡が発生するよう
になっている。この好気性ろ床１９において、微生物保
持担体７の表面から剥離した微生物などによる懸濁成分
や有機物が捕捉及び分解によって除去され、その後、消
毒槽２３を経て放流される。
つぎの好気性ろ床１９に流入する。この好気性ろ床１９
には、活性炭２０とともに散気管２１が設けられ、散気
用ブロア２２により散気管２１から気泡が発生するよう
になっている。この好気性ろ床１９において、微生物保
持担体７の表面から剥離した微生物などによる懸濁成分
や有機物が捕捉及び分解によって除去され、その後、消
毒槽２３を経て放流される。
【００２６】なお、保持体１の形状は、筒型，Ｕ字型に
限定されるものではなく、保持体１の内側面をガスが流
通するものであればよい。
限定されるものではなく、保持体１の内側面をガスが流
通するものであればよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。硝化・脱窒
反応を同一反応槽内で進行させるため、従来のごとく好
気槽と嫌気槽とを設ける必要が無く、処理設備の省スペ
ース化をはかれることができる。
ているので、以下に記載する効果を奏する。硝化・脱窒
反応を同一反応槽内で進行させるため、従来のごとく好
気槽と嫌気槽とを設ける必要が無く、処理設備の省スペ
ース化をはかれることができる。
【００２８】かつ、反応槽内は嫌気条件とするため、通
性嫌気性細菌の保持に必要な酸化還元電位を維持するこ
とを目的として間欠的に曝気を行う程度で、常時ブロア
運転を行う必要が無い。
性嫌気性細菌の保持に必要な酸化還元電位を維持するこ
とを目的として間欠的に曝気を行う程度で、常時ブロア
運転を行う必要が無い。
【００２９】さらに、循環ポンプなどの付帯設備が不要
となり、イニシャルコスト及びランニングコストを大幅
に削減することができる。
となり、イニシャルコスト及びランニングコストを大幅
に削減することができる。
【００３０】その上、亜硝酸化細菌と硝酸化細菌を固定
化させた微生物保持担体を使用するため、これら細菌濃
度を反応槽内に高濃度に保持することができる。
化させた微生物保持担体を使用するため、これら細菌濃
度を反応槽内に高濃度に保持することができる。
【００３１】また、これら細菌は、ガス透過性膜を介し
て空気中の酸素を直接利用できるため、高い生物活性が
維持でき、処理性能を良好に安定化させることができる
とともに、高い窒素除去率を得ることができる。
て空気中の酸素を直接利用できるため、高い生物活性が
維持でき、処理性能を良好に安定化させることができる
とともに、高い窒素除去率を得ることができる。
【図１】本発明の実施の１形態の断面概略図である。
【図２】図１を用いた水処理機構図である。
【図３】図１を用いた水処理システムの概略図である。
１ 保持体 ３ 小孔 ４ ガス透過性膜 ５ 硝化作用を有する微生物 ６ 脱窒作用を有する微生物
Claims (1)
- 【請求項１】 多数の小孔を有する細長い中空の保持体
と、 前記保持体の外側面に設けられ，ガスを透過するガス透
過性膜と、 前記ガス透過性膜の外側に保持された硝化作用を有する
微生物と、 前記硝化作用を有する微生物の外側に保持された脱窒作
用を有する微生物とを備えたことを特徴とする微生物保
持担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10158399A JPH11333496A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 窒素除去用微生物保持担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10158399A JPH11333496A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 窒素除去用微生物保持担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333496A true JPH11333496A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15670903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10158399A Pending JPH11333496A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 窒素除去用微生物保持担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333496A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005034739A (ja) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 排水処理方法 |
| JP2006087990A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Univ Waseda | 排水処理装置及び排水処理槽 |
| WO2006135028A1 (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 微生物活性制御物質供給方法及びその装置並びにそれを利用した環境浄化方法及びバイオリアクター |
| JP2007319851A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-12-13 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 重金属含有液の処理方法 |
| JP2008049334A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-03-06 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 環境汚染物質の処理方法及びバイオリアクター |
| JP2008150234A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 酸素供給方法及び装置 |
| 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 |
| CN103342440A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种煤制气废水高效生物处理方法 |
| JP2016043281A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 株式会社カンサイ | 浄化処理方法及び浄化槽 |
| JP2017087139A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 積水化学工業株式会社 | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2020028836A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 積水化学工業株式会社 | 廃水処理装置 |
| JP2020028835A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 積水化学工業株式会社 | 廃水処理装置 |
| WO2023042550A1 (ja) * | 2021-09-15 | 2023-03-23 | メタウォーター株式会社 | 有機性廃水の処理方法及び処理装置 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10158399A patent/JPH11333496A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005034739A (ja) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 排水処理方法 |
| JP4609989B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2011-01-12 | 学校法人早稲田大学 | 排水処理装置 |
| JP2006087990A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Univ Waseda | 排水処理装置及び排水処理槽 |
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| JP2016043281A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 株式会社カンサイ | 浄化処理方法及び浄化槽 |
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| WO2023042550A1 (ja) * | 2021-09-15 | 2023-03-23 | メタウォーター株式会社 | 有機性廃水の処理方法及び処理装置 |
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