JPS6099394A - 汚水の生物学的脱窒，脱リン装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は汚水の生物学的脱窒、脱リン装置に系シ、詳し
くは、ＢＯＤ成分、音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「ｙｆｉ、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ｊＪシ：分を硝
化脱窒工程を有する処理＃置で処理したのち、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ＢＯＤ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
件に相違があシ、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、ＢＯＤ成分、♀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い出し、先に
出願した（特願昭５７−７７１１９、以下「先願」とい
う。）この先願に係る発明は、 ｒＢＯＤ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、」 及び、 「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と、
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
する糸路を備えてなる汚水を生物学的に脱窒、脱リンす
る装置。」 をゑ旨とするものである。第２図はこの先願の一実施態
様を示すものであって、原水はまず嫌気槽１にて嫌気性
処理され、ＢＯＤ成分が微生物に取シ込まれると共に、
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シ込みが行な
われる。この後、液は（所望によシ第２脱９槽５及び再
曝気槽６で処゛理された後）、沈殿分離槽４にて沈降分
離処理されて処理水とされる。而して沈殿分離槽４から
の汚泥の一部は糸路１４によって前記嫌気４ｗ１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
によって脱窒槽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
行な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、汚水を、
嫌気槽、脱窒槽および硝化槽で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糸路と、硝
化槽の処理液の一部を脱窒槽へ循環させる糸路と、返送
汚泥を脱窒槽へ返送する糸路とを設けると共に、硝化微
生物の固定手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
する糸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、す／化合物の分解反応を行う嫌気槽１を十分な
嫌気状態に保つととが必要である。

そしてＮ　Ｏｘ、Ｎ　ｏｇ、　Ｄ　Ｏ（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、返送汚泥はます脱窒槽に導入され、ここで
ＮＯ！’−１ＮＯ３″″及びＤＯが十分に除去された後
、嫌気槽へと供給されるので、嫌気槽が極めて良好な嫌
気状態に保たれ、上記先願に比べ一層効率の高い処理が
行なわれるのである。

〔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ｆＩＩＩｉ２、硝化槽
３および沈殿分離槽４を肩し、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へ返送する糸路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シ、汚水を処理す
る方法について説明する。

原水（汚水）は、糸路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
呼吸によっ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成分を取シ
込むエネルギーとする。すなわち、この嫌気槽ｌでは、
微生物はＢＯＤ成分を取シ込み、代シにリン化合物の加
水分解によって生じたリン（正リン酸）を放出するので
ある。このような作用は嫌気槽ｌ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
ることによって達成される。

嫌気槽１からの流出液は、糸路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、ＢＯＤ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によシ嫌気槽１に循環され、残部は次の硝化
槽３に受け入れらｉる。この硝化槽３には、生物の固定
手−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。したがって硝化ｔｖ３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で貯留する、。

硝化槽３からの排出液は、汚水処理をより完全なものと
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
ー、第２脱窒槽５では、処理液にメタノールを添加混合
し、これによっ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
物体内に取シ込まれる。

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ＢＯＤ、
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、汚泥はその一部が糸路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
として排出される。

なお、本発明では、前述したように硝化槽３に回転円板
装ｆｓ７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ＢＯＤ濃度の
１５０ノψ／ｌ前移を硝化槽で処理する滞留時間は年間
を通じて８〜１２時間が硝化細菌を良好に維持する条件
となっている。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シ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６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チ前後に過ぎ
ない。この時間を３０〜４０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１硝化条件とリン除
去のための好気条件が大巾に異なシ、両者に重なシ合う
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、ＢＯ
Ｄ、窒素及びリン成分の同時処理という効果の他に、硝
化槽容量を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社、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っ
た。処理した原水量９５　ｍ”／ｄ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。

表　１ 表　２ ※単位はいずれもダ／ｌ （なお表２の数値欄において、上段の数値は平均値であ
シ、下段カッ；内の数値は変動幅である。） 表２よシ、本発明の装ｆ＊ｌＫよれば、汚水中のＢＯＤ
成分、窒素成分及びす／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。 代理人　弁理士　重　野　剛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＩＢＯＤ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
   返送する糸路と、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。