JPS6052880B2 - 汚水の生物学的脱窒，脱リン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は汚水の生物学的脱窒、脱リン装置に系り、詳
しくは、ＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成分を含む汚水
、例えばし尿、下水その他の産業廃水などの汚水（以下
これを便宜上「原水」というときもある。

）を生物学的に処理する装置に関する。〔従来技術及び
発明の背景〕 従来、ＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成分を含む汚水
を処理する方法としては、ＢＯＤ及び窒素成分を硝化脱
窒工程を有する処理装置としたのち、その処理水に凝集
剤を添加して化学的にリン成分を除去する方法、あるい
は■ル及びリン成分を生物学的に処理する方法、すなわ
ちリン成分を汚泥中に取込んで除去する方法が知られて
いる。

しかしながら、窒素成分とリン成分を汚水中から同時
に除去するには問題が多い。

それは、脱窒処理における硝化工程の好気処理条件と脱
リン処理における好気処理条件り相違があり、このため
同時に、期待する処理水を得ることができないためであ
る。 本出願人は、このような汚水の処理方法について
研究した結果、脱窒処理における硝化工程を工夫するこ
とにより、■ル成分、窒素成分及びリン成分を同時に除
去できる汚水の処理法及びそのための装置を見き出し、
先に出願した（特願昭５７−７７１１ｇ、以下「先願」
という。

）この先願に係る発明は。

「ＢＯＤ成分、窒素成分およびリン成分を含む汚水と
返送汚泥の混合液を嫌気工程で処理し、引続いて循環系
路を有する脱窒工程と、硝化工程とで処理するに際し、
前記硝化工程には生物の固定手段を含ませたことを特徴
とする汚水を生物学的に脱窒、脱リンする方法。

」 「ＢＯＤ成分、窒素成分およびリン成分を含む汚水
と返送汚泥の混合液の嫌気処理する嫌気槽と、嫌気槽か
らの流出液と硝化処理水の混合液を脱窒処理する脱窒槽
、脱窒槽の処理水を硝化処理する生物の固定手段を有す
る硝化槽と、硝化槽の処理液の一部を脱窒槽へ循環させ
る循環系路と、硝化槽の処理液の残部を固液分離する手
段及び固液分離する手段からの汚泥分を前記嫌気槽へ返
送する系路を備えてなる汚水を生物学的に脱窒、脱リン
する装置。

ョを要旨とするものである。

第２図はこの先願の一実施態様を示すものであつて、原
水はまず嫌気槽１にて嫌気性処理され、ＢＯＤ成分が微
生物に取り込まれると共に、リン化合物が加水分解され
てリン（正リン酸）が放出される。液は次いで脱窒槽２
で脱窒処理（硝酸イオン及び亜硝酸イオンの窒素ガスへ
の還元処理）された後、回転円板装置７を有する硝化槽
３に送られて好気性処理され、微生物によるアンモニア
の硝化と正リン酸の取り込みが行なわれる。

この後、液は（所望により第２脱窒槽５及び再曝気槽６
で処理された後）、沈澱分離槽４にて沈降分離処理され
て処理水とされる。而して沈澱分離槽４からの汚泥の一
部は系路１４によつて前記嫌気槽１へ返送され、また硝
化槽３からの流出液の一部は循環系路１３によつて脱窒
槽２へ返送される。この先願に係る方法及び装置によれ
ば、ＢＯＤはもちろん、窒素及びリン成分をも同時に処
理す５ることが可能である。

〔発明の目的〕

本発明は上記先願に改良を加えさらに有利な汚水処理を
行うべくなされたものであり、その目的とするところは
、汚水に含有されるＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成分
を同時に除去することができ、しかも処理水質が極めて
良好な、汚水の生物学的脱窒、脱リン装置を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕この目的を達成するために、本発明の装
置は、こ汚水を、嫌気槽、脱窒槽および硝化槽て処理す
る装置において、脱窒槽の処理液の一部を嫌気槽へ循環
させる系路と、硝化槽の処理液の一部を脱窒槽へ循環さ
せる系路と、返送汚泥を脱窒槽へ返送する系路とを設け
ると共に、硝化微生物の固定手１段を硝化槽に設けるよ
うにしたものであり、ＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成
分を含む汚水と脱窒槽処理液の一部とを受け入れて嫌気
性処理する嫌気槽と、返送汚泥、硝化槽からの処理液の
一部及び嫌気槽からの流出液を取け入れて脱窒処理する
脱窒槽と、該脱窒槽の処理液の一部を前記嫌気槽へ循環
させる循環系路と、脱窒槽の処理液の残部が導入される
と共に該導入された液を硝化処理する生物の固定手段を
有する硝化槽と、該硝化槽の処理液一部を前記脱窒槽へ
循環させる循環系路と、前記硝化槽の処理液を固液分離
する手段と、該固液分離手段で分離された汚泥の一部を
前記脱窒槽へ返送する系路とを備えてなる汚水の生”物
学的脱窒、脱リン装置、を要旨とするものである。

即ち、上記先願において、原水に微生物を加えて嫌気性
処理し、リン化合物の分解反応を行う嫌気槽１を十分な
嫌気状態に保つことが必要である。

そしてＮＯ．−、ＮＯ３−、ＤＯ（溶存酸素）のいずれ
もほとんど存在しないようにすれば処理効率が格段に向
上される。本発明では、返送汚泥はまず脱窒槽に導入さ
れ、ここでＮＯ２６、ＮＯ３吸ぼ（１）が十分に除去さ
れた後、嫌気槽へど供給されるので、嫌気槽が極めて良
好な嫌気状態に保たれ、上記先願に比ベー層効率の高い
処理が行なわれるのでる。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の装置の一実施例を示す系統図である。

本発明の装置は、嫌気槽１、脱窒槽２、硝化槽３および
沈殿分離槽４を有し、脱窒槽処理液を嫌気槽１に循環さ
せるための循環系路１１及び沈殿分離槽４からの汚泥分
を脱窒槽２へ返送する系路１２を備えている。なお先願
と同じく、本発明装置は硝化槽３に、硝化処理生物の固
定手段としての回転円板装置７を有し、また硝化槽３の
処理液の一部を嫌気槽２へ循環させる循環系路１３を、
有している。

第１図に示す実施例においては、硝化槽３及び沈殿分離
槽４の間に、第２脱窒槽５及び再曝気槽６を設けている
。これは、本発明の必須の構成要件ではないが、脱窒処
理を完全にするためのものである。次に、第１図に示す
本発明の装置により、汚水を処理する方法について説明
する。

原水（汚水）は、系路１１からの脱窒槽処理液と混合さ
れて、嫌気槽１に導入され、嫌気槽１内で一定時間攪拌
されながら滞留させられる。

この間、汚泥中の微生物は呼吸によつてはエネルギーを
得られないので、体内に蓄積していたリン化合物（例え
ば、ポリリン酸のマグネシウム塩）を加水分解すること
により、ＢＯＤ成分を取り込むエネルギーとする。すな
わち、この嫌気槽１では、微生物はＢＯＤ成分を取り込
み、代りにリン化合物の加水分解によつて生じたリン（
正リン酸）を放出するのである。このような作用は嫌気
槽１を溶存酸素や亜硝酸イオン、硝酸イオンが殆ど存在
しないような嫌気状態にすることによつて達成される。
嫌気槽１からの流出液は、系路１２からの返送汚泥と、
硝化槽３からの処理液の一部と共に脱窒槽２に受け入れ
られる。

脱窒槽２では混合液は攪拌状態に保たれ、ここで微生物
は、Ｋｍ成分を有機炭素源として、硝酸イオン及び亜硝
酸イオンを窒素ガスに還元する。脱窒槽２から流出され
る脱窒槽処理液は、その一部が循環系路１１により嫌気
槽１に循環され、残部は次の硝化槽３に受け入れられる
。

この硝化槽３には、生物の固定手段としての回転円板装
置７が円板の一部を水中に浸漬した状態で設けられてい
る。したがつて硝化槽３は、好気性に保たれ、微生物は
アンモニアを硝酸または亜硝酸にするとともに、呼吸に
よるエネルギーで正リン酸を取り込み、体内にポリリン
酸の形て貯留する。硝化槽３からの排出液は、汚水処理
により完全なものとし、得られる処理水水質を向上させ
るために、第２脱窒槽５及び再曝気槽６を経て、沈殿分
離槽４へ導入される。第２脱窒槽５では、処理液にメタ
ノールを添加混合し、これによつて微生物はメタノール
を有機炭素源として硝酸イオン及び亜硝酸イオンを窒素
ガスに還元する。そして、メタノールの過剰分は、再曝
気槽６にて除去されるとともに、正リン酸は呼吸による
エネルギーで微生物体内に取り込まれる。再曝気槽６の
排出液は、沈殿分離槽４に導びかれて、リンを体内に取
り込んだ微生物群からなる汚泥とＢＯＤｌ窒素及びリン
成分が除去された処理水とに分離される。

処理水は系外に排出され、汚泥はその一部が系路１２よ
り返送汚泥として脱窒槽２に返送され、残部は余剰汚泥
として排出る。なお、本発明では、前述したように硝化
槽３に回転円板装置７からなる生物の固定手段を有して
いる。

これは次の理由による。すなわち、普通の下水のＫＤ濃
度の１５０ｍ９１ｅ前後を硝化槽で処理する滞留時間は
年間を通じて８〜１満間が硝化細菌を良好に維持する条
件となつている。しかしながら、この時間では正リン酸
を微生物に効果的に取り込むことができない。なぜなら
ば、例えば上述したような都市下水を９時間硝化槽にお
いて滞留させたときには、リン除去率は３０％前後に過
ぎない。この時間を３０〜４時間にすれば９０％程度の
リン除去が可能である。このように、硝化条件とリン除
去のための好気条件が大巾に異なり、両者に重なり合う
ところがないのである。ところが本発明のように、生物
の固定手段を介在させると、硝化槽の滞留時間が２〜６
時間という極めて短時間で、硝化反応とリン吸着反応が
可能となる。

これは、従来の混合形に比し生物相が相違するためであ
ると考えられる。このように硝化槽の滞留時間が短かい
本発明では、ＢＯＤｌ窒素及びリン成分の同時処理とい
う効果の他に、硝化槽容量が小さくすることができると
いう利点も有している。

本発明の硝化槽に用いる生物の固定手段としては、上述
したような回転円板装置に限らず、ハニカムチューブな
どからなる固定床式など、微生物を固定できるものなら
その種類を選ばない。

実験例第１図に示す如き本発明の装置２及び第２図に示
す先願装置を用いて、表１に示す如き条件で原水の処理
を行なつた。

処理した原水量９５７７ｔ′１ｄにおいて、原水の水質
と得られる処理水の水質を表２に示す。表１及び表２に
おいて実施例は本発明装置に係るものを示し、比較例は
先願装置に係るものを示す。（なお表２の数値欄におい
て、上段の数値は平均値であり、下段カツコ内の数値は
変動幅である。

）表２より、本発明の装置によれば、汚水中のＢＯＤ成
分、窒素成分及びリン成分を同時に除去することができ
、しかも得られる処理水水質も極めて良好であることが
認められる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば汚水中のＢＯＤ成分
、窒素成分及びリン成分を同時にかつ効率良く除去でき
、処理水の水質も極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す系統図、第２図
は従来の装置を示す系統図である。 １・・・嫌気槽、２・・・脱窒槽、３・・・硝化槽、４
・・・沈殿分離槽、７・・・回転円板装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成分を含む汚水と脱
   窒槽処理液の一部とを受け入れて嫌気性処理する嫌気槽
   と、返送汚泥、硝化槽からの処理液の一部及び嫌気槽か
   らの流出液を受け入れて脱窒処理する脱窒槽と、該脱窒
   槽の処理液の一部を前記嫌気槽へ循環させる循環係路と
   、脱窒槽の処理液の残部が導入されると共に該導入され
   た液を硝化処理する生物の固定手段を有する硝化槽と、
   該硝化槽の処理液の一部を前記脱窒槽へ循環させる循環
   系路と、前記硝化槽の処理液を固液分離する手段と、該
   固液分離手段で分離された汚泥の一部を前記脱窒槽へ返
   送する系路と、を備えてなる汚水の生物学的脱窒、脱リ
   ン装置。 ２ 前記生物の固定手段が回転円板装置であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。