JPS5840198A - 廃水の生物学的浄化方法およびその装置 - Google Patents

廃水の生物学的浄化方法およびその装置

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JPS5840198A JP57139248A JP13924882A JPS5840198A JP S5840198 A JPS5840198 A JP S5840198A JP 57139248 A JP57139248 A JP 57139248A JP 13924882 A JP13924882 A JP 13924882A JP S5840198 A JPS5840198 A JP S5840198A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少くとも２つの連続する処理域において廃水
を活性汚泥の存在の下に少くとも部分的性汚泥混合物は
、沈殿により、浄化された水と汚泥とに分け、汚泥は少
くとも部分的に上記処理域に返送して、廃水を生物学的
に浄化する方法、並びにその方法を実施するための浄化
奔←嚇φ發装置に関する。
この種の浄化方法によれば、廃水は、酸素含有ガスの同
時供給の下に活性汚泥と混合される。活性汚泥中に含ま
れる微生物の活動により、廃水の有機汚染物質の一部は
、バクテリア物質に変換され、一部は炭酸ガスと水にな
る。微生物は、その物質変換機能を維持するため、又は
成長或いは増殖のために、酸素を必要とし、それにより
有機物質をすみやかに分解させる。微生物は比較的コン
パクトであるため、沈殿槽中において除去できる、沈殿
槽からは浄化された廃水と汚泥とが引出される。沈殿し
た微生物を含有する汚泥の一部は、所望量の微生物を廃
水−活性汚泥混合物中に保持するために処理域に返送さ
れ、それＫより生物学的プロセスが連続的に進行する。
有機物質の生物学的分解のほかに、別の処”埋域では化
学的分解も行なわれ、主に自給栄養バクテリアの存在の
下にアンモニア態窒素が酸化され、硝酸塩及び亜硝酸塩
が生成する。バクテリアに酸素を供給するために空気又
は空気よりも酸素の容積含量の大なガスでもって処理域
を曝気処理することは既知である。
廃水の硝化は多くは第２段において行なわれ、そこでは
生物学的分解の後に中間沈殿と、それに続（硝化処理と
が行なわれる。しかしこの中間沈殿は不経済なことがわ
かっている。しかし中間沈殿を行なわない場合には、非
常にゆっくりと成長する硝化剤の充分な量を系中に保持
することは困難である。それは非常にすみやかに成長す
る炭素分解バクテリアと共に過剰な汚泥として硝化剤が
引出されるためである。このように硝化剤が常時不所望
に引出されるため、存在するアンモニア態窒素は予定の
値まで減少しない。
本発明の課題は、上述した浄化方法とその方法を実施す
る装置とを改善し、浄化された廃水の品質を簡単でしか
も経済的なしかたで良くし、硝化度を高くすることにあ
る。
この課題は、本発明によれば、硝化域として形成した処
理域において硝化を行ない、そのために該硝化域に、硝
化バクテリアのためのマクロ多孔性の担体物質を配する
ことｋより解決される。
・本発明によれば、第１処理域においてＢ　Ｓ　Ｂ、が
段階的に分解され、わずかに負荷された廃水−活性汚泥
混合物が、硝化剤を多く含有する硝化域に導かれる。そ
こでなお存在する窒素化合物が酸化され、硝酸塩となる
。そのために必要なバクテリア濃度は、硝化バクテリア
の移植のための大きな活性表面を提供する担体物質によ
り確保される。
硝化バクテリアはその活性表面上に一様に分布され得る
。硝化バクテリアは担体物質のマクロ孔のために離散状
の成長を行なうように強制されるため、従来のように活
性汚泥が凝集される場合に比べて物質交換面が太き（な
る。硝化バクテリアは、担体物質のマクロ孔に安定して
固定され、担体物質は容易に曝気槽中に保留されるため
、硝化バクテリアが沈殿部を経て水流に流出したり過剰
な汚泥と共に系から引出されたりすることがない。
硝化域（１つ以上）に前置された処理域中の廃水を純酸
素又は空気よりも酸素含量の高いガスで曝気し、硝化域
中の廃水を空気で曝気することが望ましい。それにより
第１処理域では有機炭素化合物のような有機物質が最大
限度まで分解される。
活性汚泥を用いた廃水処理方法において、最大の酸素需
要は、廃水と微生物とが始めて互に混合する場所で生じ
、その際に微生物はその最大の成長相にある。そのため
本発明によれば、酸素富化されたガスは、第１処理域（
１個以上）のみにおいて使用され、残りの酸素需要は、
空気曝気による硝化のために硝化域において生ずる。空
気曝気は、第１の室においてＢＳＢ分解により生じた溶
解炭酸ガスが空気曝気の際に必要な比較的大きなガス流
量において廃水−活性汚泥混合物から追出され、炭酸ガ
スによる硝化の妨害が起こらないようにする上から必要
になる。この動作形態によれば、曝気用のガスの調製と
装置の構造とについて相当多くのコスト減が達成される
。
硝化バクテリアの担体としては、マクロ孔の直径が０．
１〜５ｍで比重の小さなマクロ多孔性吻質が好ま・シ＜
は使用される。その場合、担体物質がすみやかに底部に
沈下し、硝化バクテリアの充分な量が処理すべき廃水と
混合される。密度２０〜２、　ＯＯｋｌｌ　／ｍ３のポ
リウレタン又は活性炭は、特にすぐれた特性を示し、容
易に懸濁状態に保つことができる。硝化バクテリアの担
体物質として粒径２〜５０ｍのものを使用すると特に有
利である。
本発明による浄化方法の一実施態様によれば、硝化域か
ら流出する廃水−活性汚泥混合物から硝化バクテリアの
担体物質を分離してそれを硝化域に保留する。本発明に
従う粒径によれば、担体物質の保留は、そのための分離
装置例えばシぐプにより簡単な形で行なわれる。そのた
めいつも充分なバクテリア濃度が硝化域における硝化の
ために存在し、大きな損失は生じない。
本発明による浄化方法の一実施態様によれば、硝化域か
ら流出する廃水−活性汚泥混合物の一部のみを沈殿に導
き、別の部分は、硝化域に前置又は後置された処理域に
必要に応じ脱窒のために導（。硝化域に前置された処理
域において脱窒な行なわない場合には、実質的に沈殿か
ら返送された活性汚泥のみを新しく流入する廃水と既知
のように混合して曝気する。その反対に、硝化域に前置
された処理域において脱窒を行なう場合には、この脱窒
は、非酸化性条件の下に行なう。これは、その場合、硝
化域の流出部から直接返送された廃水−活性°汚泥混合
物が新しく流入した廃水と共に全く曝気されないか又は
単に不完全に曝気されることを意味する。この場合、流
入する廃水は、返送される活性汚泥中に含まれる硝酸塩
を還元して窒素とするのに必要な電子ドナー特に炭素化
合物を生成させるために用いられる。このようにして処
理された廃水−活性汚泥混合物は、脱窒後に、別の処理
域に導かれ、非酸化性域において排出されなかった遊離
窒素がそこから排出される。
本発明による浄化方法を実施するための装置は、廃水が
次々に貫流する少くとも２つの処理域と、上記処理域の
うち最後のものに流出部を経て後置され、上記処理域へ
の汚泥返送管を備えた沈殿装置とを有し、その特徴は、
処理域のう、ち１つが硝化段として形成され、硝化バク
テリアのためのマクロ多孔性担体物質が該硝化段に充て
んされたことＫある。この構成の利点は、ただ１つの装
置段で、Ｂ５Ｂ５を分解し硝化を行なうことができ、特
に活性化槽を小形にでき、中間沈殿を割愛でき、それに
より更にコストが節約されることである。
本発明による浄化装置の別の実施態様によれば、硝化段
に前置された処理域Ｋ、供給装置と、純酸素及び（又は
）空気よりも酸素含量の多いガスの送入装置とが配され
、硝化段には空気送入装置が配される。
担体物質を硝化段に保留するために硝化段の流出管に分
離装置を所属させると特に好つごうである。
本発明の更に別の実施態様によれば、第１処理域の少（
とも一部は脱窒域として形成し、硝化段の流出管に連結
管を経て連結される。曝気ガスの供給を対応して制御す
ることにより、第１処理域において必要に応じ、非酸化
性雰囲気の下で、即ちガスを供給せずに脱窒な行なった
り、ガスを供給して普通のＢＳＢ６分解を行なったりす
ることができる。
次に図面に概略的に示した本発明の一実施例について更
に詳述する。
図には、４つの処理域１．２．６．４及び最後の処理域
４に連結した流出管５を経て後置された最終沈殿槽６を
有する廃水設備が示してあり、沈殿槽６は、ポンプ８を
備えた汚泥返送管７を介し第１の処理域１に連結されて
いる。しかし本発明による浄化方法は、４つだけでなく
必要に応じ少くとも２つ又は所望の多数の処理域に対し
ても実施し得る。その場合最初の６つの処理域１．２．
３は大気に対しカバーされる。酸素の供給は、ガス供給
管１４．２善、６善を経て供給される酸素富化ガスと液
体混合物中を上昇するガスとから成る、処理域１．２．
６０カバーの下方に形成されたガス雰囲気から、図示し
ない配管を経てガスを取出し、導くことなどＫより行な
い得る。ガス分配器１．．２α、６ａの上方には、廃水
−活性汚泥及び酸素を充分に混合させるための混合装置
がある。処理域４は空気供給装置４６を備えているので
、処理域１．２．３．４は、曝気域としての役目をする
。
５廃水は流入管９を経て第１処理域１に到達し、返送管
７からの返送汚泥及び供給された酸素とそこで混合され
、次の処理域２に導かれ、そこで同じように処理され、
最終的に処理域６に導かれ、そこでも上述したように酸
素及び活性汚泥と混合される。
廃水が処理域１．２．６にある間に、活性汚泥中に存在
する微生物が有機炭素化合物を実質的に分解するので、
処理域３から流出する廃水の負荷はご（わずかになる。
この廃水は処理域４に導かれる。
本発明によれば、この処理域４には、マクロ多孔質の軽
量の担体物質１０例えば活性炭又はポリウレタンフォー
ムが充てんされている。担体物質１０上には硝化バクテ
リアが植付けてあり、これらのバクテリアは、処理域４
において空気供給の下に、廃水中になおも存在するアン
モニウム態窒素を酸化させて亜硝酸塩又は硝酸塩とする
ように作用する。そのほかに残留有機物質も完全に分解
される。
担体物質１０としては、処理域４の流出管５のところに
配設した分離装置１１例えばシープにより容易に捕集さ
れる直径が２〜５０１％に１０■の粒子が用いられる。
そのため硝化剤が沈殿槽に流入して余分の汚泥と共に運
び出されたり、水流中に排出されたりすることが防止さ
れる。
浄化された廃水は流出管５を経て最終的に沈殿槽６に到
達し、そこから配管１２を経て排出される。沈殿した汚
泥は返送管７を経て沈殿槽６から取出され、一部はポン
プ８により＠１処理域に返送され、別の一部は過剰な汚
泥として配管１３により取出される。沈殿槽負荷を除く
ために硝化域の前方の配管１４を経て過剰な汚泥を取出
してもよい。
廃水の脱窒を行なう場合には、沈殿槽６の前から配管１
５を用意し、処理域４から流出する廃水の一部を処理域
１に返送することができる。
脱窒は非酸性ないし非酸化性条件の下に実施する必要が
あるため、処理域１への酸素供給を対応の装置により減
少又は中断させ、処理域１を脱窒段とし働かせる。電子
ドナーとしての流入管９からの新しい廃水と、返送管７
からの活性汚泥と、配管１５からの脱窒すべき廃水とを
混合させる。
その際に、新しい廃水中に含まれる炭素化合物は、返送
廃水中に含まれる亜硝酸塩又は硝酸塩を還元して窒素を
生成する。窒素は脱窒段から配管１６により吹出させる
ことができる。
脱窒された廃水は処理域２に到達し、そこで酸素と混合
された後、処理域乙に到達し、そこでＢＳＢ鄭が更に分
解される。
【図面の簡単な説明】 図は本発明による廃水浄化方法の説明図である。 １．２．３・・・処理域。４・・・処理域（硝化段）。 ５・・・流出管（流出部）。６・・・沈殿槽（沈殿装置
）。 １０・・担体物質。 代理人　弁理士　　木　村　三　朗 ト続補正書（自発） ｆ、’＋１ｉ’ｌ：＋ｌり゛自ＩＪウ　　　　　　　　
昭和５７年９　月３０１１１、・ＩＣｆ’ｌの表示 特願昭５７−１３９２４８ ２、発明の名称 廃水の生物学的浄化方法およびその装置３、袖１１″を
する者 事ｆｌとの関係　　　特許出願人 ８　　（示　リ／デ・アクティーンゲゼルシャフト（氏
　名） ４、代理人 ６、袖山の対象 願書の特許出願人の欄１図面、委任状及び優先権証明書 ７、浦１１：の内容

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）少（とも２つの連続する処理域において廃水を活性
    汚泥の存在の下に少くとも部分的に曝気処理し、該処理
    域から引出された廃水−活性汚泥混合物は、沈殿により
    、浄化された水と汚泥とに分け、汚泥は少（とも部分的
    に上記処理域に返送して、廃水を生物学的に浄化する方
    法において、硝化域として形成した１つの処理域におい
    て硝化を行ない、そのために該硝化域に、硝化バクテリ
    アのためのマクロ多孔性の担体物質を配することを特徴
    とする浄化方法。 ２）硝化域に前置された１つ以上の処理域においては純
    酸素又は空気よりも酸素含量の高いガス圧より、また硝
    化域においては空気により、それぞれ廃水を曝気処理す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浄化方
    法。 ６）硝化バクテリアの担体物質として、密度が２０〜２
    ００　ｋｇ／ｍ”の連続気泡ポリウレタンフォーム及び
    （又は）活性炭を用いることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項又は第２項記載の浄化方法。 ４）粒径２〜５０■の硝化バクテリア担体物質を用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の浄化方法
    。 ５）硝化域から流出する廃水−活性汚泥混合物から硝化
    バクテリアの担体物質を分離して硝化域に保留すること
    を特徴とする特許請求の範囲＠１〜４項のいずれかに記
    載の浄化方法。 ６）硝化域から流出する廃水−活性汚泥混合物の一部の
    みを沈殿権に導き、別の部分し１、硝化域に前置又は後
    置された処理域に必要に応じ脱窒のために導（ことを特
    徴とする特許請求の範囲第５項記載の浄化方法。 ７）廃水が次々に貫流する少くとも２つの処理域と、上
    記処理域のうち最後のものに流出部を経て後置され上記
    処理域への汚泥返送管を備えた沈殿装置とを有し処理域
    （１，２，６，４）のうち１つが硝化段（４）として形
    成され、硝化バクテリアのためのマクロ多孔性担体物質
    Ｃ１Ｏが該硝化段に充てんされたことを特徴とする浄化
    装置。 ８）硝化段（４）に前置された処理域（１，２，６）に
    、供給装置（１４，２６，３Ｊ　）と、純酸素及び（又
    は）空気よりも酸素含量の多いガスの送入装置（１ａ、
    ２ａ、ろｃＬ）とを配し、硝化段（４）に空気送入装置
    （４ａ）を配したことを特徴とする特許請求の範囲第７
    項記載の浄化装置。 ９）担体物質αＱを硝化段（４）中に保留するために硝
    化段（４）の流出管（５）に分離装置αυを所属させた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７項又は第８項記載
    の浄化装置。 １０）第１処理域（１）の少くとも一部は脱窒域として
    形成し、硝化段（４）の流出管（５）に連結管ａυを経
    て連結したことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
    の処理装置。
JP57139248A 1981-08-13 1982-08-12 廃水の生物学的浄化方法およびその装置 Granted JPS5840198A (ja)

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JP (1) JPS5840198A (ja)
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DE (2) DE3131989A1 (ja)
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