JPS603876B2 - 窒素成分を含む汚水の処理方法 - Google Patents
窒素成分を含む汚水の処理方法Info
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- JPS603876B2 JPS603876B2 JP14043282A JP14043282A JPS603876B2 JP S603876 B2 JPS603876 B2 JP S603876B2 JP 14043282 A JP14043282 A JP 14043282A JP 14043282 A JP14043282 A JP 14043282A JP S603876 B2 JPS603876 B2 JP S603876B2
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- tank
- acid
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、窒素成分を含む汚水、例えばし尿「下水、
その他の産業廃水、あるいはし尿処理場などから発生す
る汚泥、その他の有機性廃棄物（以下これらを単に「汚
水」という）を生物学的に脱窒処理する方法に関する。
その他の産業廃水、あるいはし尿処理場などから発生す
る汚泥、その他の有機性廃棄物（以下これらを単に「汚
水」という）を生物学的に脱窒処理する方法に関する。
近年、排水処理基準の高度化に伴い、脱窒処理まで要求
されるようになっている。例えば、し尿処理においては
、低希釈あるいは無希釈の汚水を生物学的に硝化脱窒処
理する方式も採用されている。従来の生物学的脱窒法と
しては、汚水を嫌気性の脱窒槽、好気性の硝化槽に順次
通水するとともに、硝化槽からの硝化液のかなりの量を
脱窒槽に返送循環し、脱窒槽での水素供与体として汚水
中の有機物を用いることにより８０Ｄ除去と脱窒処理を
行う方法、あるいは、汚水を硝化槽でアンモニア性窒素
を酸化し、次にメタノールなどの有機物を添加しながら
脱窒槽において還元する形式などが採用されている。
されるようになっている。例えば、し尿処理においては
、低希釈あるいは無希釈の汚水を生物学的に硝化脱窒処
理する方式も採用されている。従来の生物学的脱窒法と
しては、汚水を嫌気性の脱窒槽、好気性の硝化槽に順次
通水するとともに、硝化槽からの硝化液のかなりの量を
脱窒槽に返送循環し、脱窒槽での水素供与体として汚水
中の有機物を用いることにより８０Ｄ除去と脱窒処理を
行う方法、あるいは、汚水を硝化槽でアンモニア性窒素
を酸化し、次にメタノールなどの有機物を添加しながら
脱窒槽において還元する形式などが採用されている。
一方、最近のエネルギー事情から、汚水を好気性処理方
式から、ブロワーなどの使用を伴なわないランニングコ
ストの安い処理法である嫌気性処０理法が注目されてい
る。
式から、ブロワーなどの使用を伴なわないランニングコ
ストの安い処理法である嫌気性処０理法が注目されてい
る。
この嫌気性処理は、汚泥の発生量が少なく、また、メタ
ンガスとしてエネルギー回収できる利点を持っている。
さらに、この嫌気性処理も、先ず有機性汚水中の有機物
を嫌気性液化菌群（腐敗菌群）の作用に夕より、酢酸、
プロピオン酸、酪酸などの揮発性有機酸にする酸生成反
応と、これら生成した有機酸がメタン生成菌によって、
メタンに転換するガス化反応（メタン生成反応）の、二
相に分けた二相嫌気性処理法が提案されている。
ンガスとしてエネルギー回収できる利点を持っている。
さらに、この嫌気性処理も、先ず有機性汚水中の有機物
を嫌気性液化菌群（腐敗菌群）の作用に夕より、酢酸、
プロピオン酸、酪酸などの揮発性有機酸にする酸生成反
応と、これら生成した有機酸がメタン生成菌によって、
メタンに転換するガス化反応（メタン生成反応）の、二
相に分けた二相嫌気性処理法が提案されている。
０ この二相嫌気性処理法は、従来の一糟内で嫌気（消
化）処理を行う標準消化法に比べ、処理効率が高いこと
が知られている。
化）処理を行う標準消化法に比べ、処理効率が高いこと
が知られている。
本発明者らは、嫌気性処理における酸生成反応と、それ
に続くメタン生成反応をさらに研究した夕ところ、硫酸
塩環元菌を利用することにより、処理効率をより促進さ
せる知見を得るとともに、嫌気性処理工程で発生する硫
化水素を用いて自栄養細菌により、脱窒反応を行なわせ
ることにより、汚水を嫌気性処理しつつ、脱窒（素）処
理をも可能とした、汚水の有効な処理方法を提案するに
至つた。
に続くメタン生成反応をさらに研究した夕ところ、硫酸
塩環元菌を利用することにより、処理効率をより促進さ
せる知見を得るとともに、嫌気性処理工程で発生する硫
化水素を用いて自栄養細菌により、脱窒反応を行なわせ
ることにより、汚水を嫌気性処理しつつ、脱窒（素）処
理をも可能とした、汚水の有効な処理方法を提案するに
至つた。
上述の嫌気性処理法においては、酸生成反応とメタン生
成反応を有している。
成反応を有している。
このうち、酸生成反応において生成される酢酸以外の酸
、例えばプロピオン酸などは、メタン生成菌によってメ
タンへ転換される速度が遅く、いわゆる反応律遠となつ
ている。したがって、酸生成反応の段階でプロピオン酸
などを酢酸の形まで分解しておくことが、嫌気性＊＊処
理効率を高めることとなる。
、例えばプロピオン酸などは、メタン生成菌によってメ
タンへ転換される速度が遅く、いわゆる反応律遠となつ
ている。したがって、酸生成反応の段階でプロピオン酸
などを酢酸の形まで分解しておくことが、嫌気性＊＊処
理効率を高めることとなる。
プロピレン酸、酪酸あるいは乳酸などを酢酸まで分解す
るためには、デスルホビブリオ（Ｄｅｓ山ｆｏｖｉｂｒ
ｉｏ）あるいはデスルホマクラム（Ｄｅｓ山ｆｏｍａｃ
ｕｌｍｍ）などの硫酸塩環元細菌が有効であり、ここで
この細菌に利用されるイオウ化合物としては、嫌気処理
工程から得られる硫化水素を酸化して得ることができる
とともに、Ｓ酪−，Ｓ２増‐などの他のィオゥ酸化物を
用いることも可能である。
るためには、デスルホビブリオ（Ｄｅｓ山ｆｏｖｉｂｒ
ｉｏ）あるいはデスルホマクラム（Ｄｅｓ山ｆｏｍａｃ
ｕｌｍｍ）などの硫酸塩環元細菌が有効であり、ここで
この細菌に利用されるイオウ化合物としては、嫌気処理
工程から得られる硫化水素を酸化して得ることができる
とともに、Ｓ酪−，Ｓ２増‐などの他のィオゥ酸化物を
用いることも可能である。
上述のプロピオン酸を硫酸塩環元細菌による硫酸塩還元
反応は、次式に示される。
反応は、次式に示される。
冬比ＣＨ２ＣＭ−十評２０ザ２Ｃ。
３十ｓ。
葦‐一多日３Ｃ。Ｏ‐十よ。２十日２ｓ＋教２０十ずＣ
。
。
３以上の式から明らかなようにプロピオン酸は、酢酸ま
で分解され、このときプロピオン酸４／３モルに対し、
硫酸イオン１モルを必要とする。
で分解され、このときプロピオン酸４／３モルに対し、
硫酸イオン１モルを必要とする。
有機性廃液を嫌気性処理するときの、この硫酸イオンの
添加量は、廃液中の有機性炭素に対し、０．３〜３倍（
モル比）以上の量を存在させることにより、各種有機酸
を効果的に酢酸まで分解することができる。このような
硫酸還元反応は、嫌気性処理工程中において行なわれる
が、特に、前記した二相嫌気性処理法の酸生成反応と同
時に行なわせることができる。
添加量は、廃液中の有機性炭素に対し、０．３〜３倍（
モル比）以上の量を存在させることにより、各種有機酸
を効果的に酢酸まで分解することができる。このような
硫酸還元反応は、嫌気性処理工程中において行なわれる
が、特に、前記した二相嫌気性処理法の酸生成反応と同
時に行なわせることができる。
つまり、酸生成反応槽に、硫酸イオンなどのィオウ化合
物を上述した量添加し「従釆の酸生成反応と同様に嫌気
性に混合燈洋することにより、有機物を酢酸の形にまで
分解さすことができる。この反応操作は、従来の酸生成
反応と同じでよく、また、これに続くメタン生成反応も
従来どおりでよい。したがって、メタン生成槽において
は、主として酢酸をメタンに転換すればよいので、効果
的にメタンガスを得ることができる。
物を上述した量添加し「従釆の酸生成反応と同様に嫌気
性に混合燈洋することにより、有機物を酢酸の形にまで
分解さすことができる。この反応操作は、従来の酸生成
反応と同じでよく、また、これに続くメタン生成反応も
従来どおりでよい。したがって、メタン生成槽において
は、主として酢酸をメタンに転換すればよいので、効果
的にメタンガスを得ることができる。
このため、従釆３法に比べ２〜３割反応を速めることが
できるので、処理反応槽容量も小さくすることが可能と
なる。さて、自栄養細菌、例えばチオバシルスデニトリ
フイカンス（Ｔｈｉｏ舷ｃｉｌｌ雌ｄｅｎｉｔｒｉｆｉ
ｃａｎｓ）など４の脱窒細菌は、硫化水素（日２Ｓ）、
硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）、イオウ（Ｓ。
できるので、処理反応槽容量も小さくすることが可能と
なる。さて、自栄養細菌、例えばチオバシルスデニトリ
フイカンス（Ｔｈｉｏ舷ｃｉｌｌ雌ｄｅｎｉｔｒｉｆｉ
ｃａｎｓ）など４の脱窒細菌は、硫化水素（日２Ｓ）、
硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）、イオウ（Ｓ。
）あるいはＳＯ奪−，Ｓ２０毒‐などの被酸化性ィオウ
化合物を利用して水素供与体とし、硝酸性窒素を窒素ガ
スにまで還元して脱窒を行う。この反応を下式に示せば
次のようになる。ｏ．４２２日２Ｓ十ｏ．４２２ＨＳ‐
＋Ｎ０３‐十ｏ．３４７Ｃ０２十０．０８６９ＮＨ４十
十 ０．８６９ＨＣ０３‐ → ０．８４簿０葦‐ 十
０．州２ 十０．８６ぶち日７Ｃ〇２十○‐４８９日
十 この式から明らかなように、硝酸（Ｎ０３‐）１モルに
対し、硫酸イオン（Ｓ０４‐）０．８４４モルが必要で
ある。
化合物を利用して水素供与体とし、硝酸性窒素を窒素ガ
スにまで還元して脱窒を行う。この反応を下式に示せば
次のようになる。ｏ．４２２日２Ｓ十ｏ．４２２ＨＳ‐
＋Ｎ０３‐十ｏ．３４７Ｃ０２十０．０８６９ＮＨ４十
十 ０．８６９ＨＣ０３‐ → ０．８４簿０葦‐ 十
０．州２ 十０．８６ぶち日７Ｃ〇２十○‐４８９日
十 この式から明らかなように、硝酸（Ｎ０３‐）１モルに
対し、硫酸イオン（Ｓ０４‐）０．８４４モルが必要で
ある。
この硫酸イオンは、前記した汚水の嫌気性処理工程で発
生する硫化水素を用いることができる。
生する硫化水素を用いることができる。
場合によっては、硫化水素をアルカリ溶液に通して硫化
ソーダの形にして添加してもよい。もちろん、不足分は
他のィオウあるいはイオゥ化合物を添加して、脱窒反応
が円滑に行なわれるように配慮することが必要である。
前者の硫酸塩還元細菌による嫌気性処理工程と、後者の
ィオウ細菌による脱窒工程を連続して行なわせることに
より、効果的な汚水処理を行うことができる。
ソーダの形にして添加してもよい。もちろん、不足分は
他のィオウあるいはイオゥ化合物を添加して、脱窒反応
が円滑に行なわれるように配慮することが必要である。
前者の硫酸塩還元細菌による嫌気性処理工程と、後者の
ィオウ細菌による脱窒工程を連続して行なわせることに
より、効果的な汚水処理を行うことができる。
すなわち、本発明は、窒素成分を含む汚水を嫌気性処理
工程で処理し、次いで硝化脱窒工程で処理する工程から
なり、嫌気性処理工程で発生する硫化水素を硝化脱窒工
程の脱窒反応槽へ供給することを特徴とするものである
。
工程で処理し、次いで硝化脱窒工程で処理する工程から
なり、嫌気性処理工程で発生する硫化水素を硝化脱窒工
程の脱窒反応槽へ供給することを特徴とするものである
。
本発明を実施するのに好適な処理フローを、第１図及び
第２図に示す。
第２図に示す。
第１図に示す処理フローにおいて、汚水は先ず酸生成槽
に受け入れられて汚水中の有機物は、有機酸生成細菌の
他に硫酸塩還元細菌の存在の下に、嫌気的に所定温度、
所定ｐＨに維持されながら混合擬拝されて、酢酸の形ま
でに効果的に分解される。
に受け入れられて汚水中の有機物は、有機酸生成細菌の
他に硫酸塩還元細菌の存在の下に、嫌気的に所定温度、
所定ｐＨに維持されながら混合擬拝されて、酢酸の形ま
でに効果的に分解される。
ここにおける硫酸イオンの添加は、この酸生成槽から発
生する硫化水素を酸化して用いるようになっている。も
ちろん不足分は他のィオウ化合物を流用しても差支ない
。酸生成槽において、主として酢酸まで分解された酸生
成液は、メタン生成槽に送られ、ここで所定温度、所定
ｐＨに維持されながら嫌気的に混合縄拝されてメタンガ
ス生成する。
生する硫化水素を酸化して用いるようになっている。も
ちろん不足分は他のィオウ化合物を流用しても差支ない
。酸生成槽において、主として酢酸まで分解された酸生
成液は、メタン生成槽に送られ、ここで所定温度、所定
ｐＨに維持されながら嫌気的に混合縄拝されてメタンガ
ス生成する。
このメタンガスは、回収されてエネルギーとして有効利
用される。次に、メタン生成槽からの流出液は、後述の
硝化槽からの返送混合液及び沈殿槽からの返送汚泥と共
に脱窒槽に導びかれ、ィオウ細菌により、硝酸性窒素を
還元し、効果的に脱窒処理する。
用される。次に、メタン生成槽からの流出液は、後述の
硝化槽からの返送混合液及び沈殿槽からの返送汚泥と共
に脱窒槽に導びかれ、ィオウ細菌により、硝酸性窒素を
還元し、効果的に脱窒処理する。
ここにおけるィオウの添加は、前述の嫌気性処理工程の
うちの酸生成工程から発生する硫化水素をそのまま通気
することによって可能である。場合によっては、この硫
化水素をアルカリ溶液に通して硫化ナトリウムの形にし
て添加するようにしてもよいし、不足のときは、他のイ
オウあるいはィオウ化合物を添加する。脱窒槽からの混
合液は、硝化槽に導びかれ、ここでは好気的に処理され
、アンモニア性窒素は硝酸性窒素にまで硝化される。
うちの酸生成工程から発生する硫化水素をそのまま通気
することによって可能である。場合によっては、この硫
化水素をアルカリ溶液に通して硫化ナトリウムの形にし
て添加するようにしてもよいし、不足のときは、他のイ
オウあるいはィオウ化合物を添加する。脱窒槽からの混
合液は、硝化槽に導びかれ、ここでは好気的に処理され
、アンモニア性窒素は硝酸性窒素にまで硝化される。
硝化された混合液の大部分は、前述の脱窒槽に返送され
、一部は沈殿槽で固液分離処理されて上澄液は処理水と
して排出されるとともに、固形分の多くは返送汚泥とし
て前述の脱窒槽へ送られる。第２図の処理フローは、第
１図の処理フローからメタン生成槽を省略した処理フロ
ーになっている。
、一部は沈殿槽で固液分離処理されて上澄液は処理水と
して排出されるとともに、固形分の多くは返送汚泥とし
て前述の脱窒槽へ送られる。第２図の処理フローは、第
１図の処理フローからメタン生成槽を省略した処理フロ
ーになっている。
この処理フローでは、脱窒工程において前述の目栄養細
菌とともに従来から用いられているニトロバクターのよ
うな従栄養性脱窒細菌をも利用して脱窒する。したがっ
て、第１図の処理フローからメタン生成槽の機能を除い
た説明が、この処理フローの説明になるので、重複を避
けるために省略する。しかし、なぜこの処理フローが可
能であるかは次の理由による。つまり、従来から行なわ
れている生物学的脱窒反応は、従属栄養性の脱窒細菌を
利用し、このとき水素供与体として汚水中の有機物（Ｂ
ＯＤ）や添加したメタノールを利用する。
菌とともに従来から用いられているニトロバクターのよ
うな従栄養性脱窒細菌をも利用して脱窒する。したがっ
て、第１図の処理フローからメタン生成槽の機能を除い
た説明が、この処理フローの説明になるので、重複を避
けるために省略する。しかし、なぜこの処理フローが可
能であるかは次の理由による。つまり、従来から行なわ
れている生物学的脱窒反応は、従属栄養性の脱窒細菌を
利用し、このとき水素供与体として汚水中の有機物（Ｂ
ＯＤ）や添加したメタノールを利用する。
この場合、汚水が下水のときはＢＯＤ成分だけで脱窒で
きるのは、窒素成分の６〜７割にすぎない。これに対し
、第２図の処理フローでは、酸生成槽で生成された有機
酸を水素供与体として利用することができるとともに、
酸生成槽から発生する硫化水素を脱窒槽に導くことによ
っても脱窒反応を促進できる。また、この場合添加する
硫化水素が少なくてすむという利益もある。以上、本発
明によれば、汚水を嫌気性処理することにより、発生汚
泥量が少ないばかりか、メタンガスとしてのエネルギー
回収も可能であり、また、嫌気性処理から発生する硫化
水素を有効に利用して脱窒反応を可能とした、有用な発
明ということができる。実施例 汚水として、生し尿（ＢＯＤＩ１，０００の９′そ、ア
ンモニア性窒素３，５００雌／Ｚ）を、第２図の処理フ
ローで処理した。
きるのは、窒素成分の６〜７割にすぎない。これに対し
、第２図の処理フローでは、酸生成槽で生成された有機
酸を水素供与体として利用することができるとともに、
酸生成槽から発生する硫化水素を脱窒槽に導くことによ
っても脱窒反応を促進できる。また、この場合添加する
硫化水素が少なくてすむという利益もある。以上、本発
明によれば、汚水を嫌気性処理することにより、発生汚
泥量が少ないばかりか、メタンガスとしてのエネルギー
回収も可能であり、また、嫌気性処理から発生する硫化
水素を有効に利用して脱窒反応を可能とした、有用な発
明ということができる。実施例 汚水として、生し尿（ＢＯＤＩ１，０００の９′そ、ア
ンモニア性窒素３，５００雌／Ｚ）を、第２図の処理フ
ローで処理した。
酸生成槽（有効容量２０夕）に没入し、温度２０℃、ｐ
Ｈ６．５〜７．５に調整しながら滞留時間１０日の条件
で酸生成反応を行った。
Ｈ６．５〜７．５に調整しながら滞留時間１０日の条件
で酸生成反応を行った。
次ぎに、酸生成液１に対し、４倍量の硝化槽からの返送
混合液と１．０倍量の返送汚泥と共に脱窒タ槽に導びし
・て嫌気的に混合燈拝を行い、滞留時間０．５日の条件
で脱窒処理した。
混合液と１．０倍量の返送汚泥と共に脱窒タ槽に導びし
・て嫌気的に混合燈拝を行い、滞留時間０．５日の条件
で脱窒処理した。
ここで酸生成槽から発生した硫化水素を硝酸性窒素１モ
ルに対し、ィオウとして１モルの割合で添加した。脱窒
槽からの混合液は、次の硝化槽で好気的に０処理されて
、硝化率９８％で処理し、前述のように硝化液の一部は
脱窒槽へ、残部は沈殿槽を介して処理水として排出した
。
ルに対し、ィオウとして１モルの割合で添加した。脱窒
槽からの混合液は、次の硝化槽で好気的に０処理されて
、硝化率９８％で処理し、前述のように硝化液の一部は
脱窒槽へ、残部は沈殿槽を介して処理水として排出した
。
このときの処理水水質は、ＢＯＤ３０燐／そ，Ｔ−Ｎ８
の９／そであった。
の９／そであった。
夕 なお、脱窒槽に酸生成槽からの硫化水素を添加しな
かった場合は、処理水中のＢＯＤは変らなかったが、Ｔ
−Ｎ５４．０雌／夕と高に値を示した。
かった場合は、処理水中のＢＯＤは変らなかったが、Ｔ
−Ｎ５４．０雌／夕と高に値を示した。
以上のように、本発明によれば、光果的に汚水中からア
ンモニア性窒素を除去することができ○る。
ンモニア性窒素を除去することができ○る。
第１図及び第２図は、本発明を実施するのに好適な処理
フローを示す。 菜１図 弟乙図
フローを示す。 菜１図 弟乙図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒素成分を含む汚水を嫌気性処理工程で処理し、次
いで硝化脱窒工程で処理する工程からなり、嫌気性処理
工程で発生する硫化水素を硝化脱窒工程の自栄養細菌を
利用して脱窒する脱窒槽へ供給することを特徴とする窒
素成分を含む汚水の処理方法。 ２ 嫌気性処理工程は、酸生成反応及びメタン生成反応
の二相式嫌気処理である特許請求の範囲第１項記載の窒
素成分を含む汚水の処理方法。 ３ 嫌気性処理工程は、酸生成反応処理である特許請求
の範囲第１項記載の窒素成分を含む汚水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14043282A JPS603876B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 窒素成分を含む汚水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14043282A JPS603876B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 窒素成分を含む汚水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929092A JPS5929092A (ja) | 1984-02-16 |
| JPS603876B2 true JPS603876B2 (ja) | 1985-01-31 |
Family
ID=15268532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14043282A Expired JPS603876B2 (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 窒素成分を含む汚水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603876B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4839052A (en) * | 1987-03-10 | 1989-06-13 | Council For Scientific And Industrial Research | Biological treatment of water |
| JPH0665400B2 (ja) * | 1992-01-18 | 1994-08-24 | 日立プラント建設株式会社 | 廃水の窒素除去方法 |
| EP1129996A4 (en) | 1998-09-25 | 2004-04-21 | Nitchitsu Co Ltd | DENITRIFICATION COMPOSITION FOR REMOVING NITROGEN NITROGEN, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| JP4523786B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-08-11 | コスモ石油株式会社 | 排水中の窒素除去方法 |
| JP2005288371A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 排水処理方法 |
| JP6049544B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2016-12-21 | 株式会社東芝 | 排水処理装置 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP14043282A patent/JPS603876B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5929092A (ja) | 1984-02-16 |
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