JPS6117558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、BOD成分、窒素成分およびリン
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、このような汚水を処理する方法として
は、BODおよび窒素分を硝化脱窒工程を有する
処理法で処理したのち、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およ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り、このため
に同時に、期待する処理水を得ることができなか
つたのである。 本発明者らは、鋭意研究の結果、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、窒素成分及びリン成分を同時に除去できる知
見を得た。 すなわち、本発明は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
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、脱リンする装置である。 図面は、本発明の一実施態様を示す系統図であ
り、この系統図を基に本発明を説明する。 原水は返送汚泥とを混合し、嫌気槽１において
一定時間撹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ユウム塩）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。このため、嫌気槽１に仕切板を設け
て２室以上にし、少くとも後段を十分な嫌気状態
に保つことが好ましい。 嫌気槽１からの流出液は硝化槽３の流出混合液
の一部と共に脱窒槽２に受け受れられる。脱窒槽
２では混合液は撹拌状態に保たれ、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からの流出混合液は次の硝化槽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
酸の形で貯留する。 硝化槽３からの流出混合液からの一部は、前述
したように脱窒槽２に返送されるが、残部は沈殿
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
分を除去された処理水とに分離される。なお、汚
泥の一部は前述したように嫌気槽１に導びかれ
る。 図示の系統図に示す実施例では、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。すなわち、第２脱窒槽５にはメタノール
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
を窒素ガスに環元する。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正物体内に取
り込むことにより、より完全な処理を可能とす
る。 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
BOD濃度の150mg/前後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％前後に過ぎない。
この時間を３〜４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、BOD、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
カムチユ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 図示する系統図のうち、第２脱窒槽５及び再曝
気槽６を省略した処理フローで下表に示す都市下
水の原水を処理した。 なお、原水流量２m³/hr、嫌気槽１の滞留時間
0.75hr、脱窒槽２の滞留時間2.5hr、硝化槽３の
滞留時間3.0hrとし、返送汚泥比は30％また硝化
槽３から脱窒槽２への返送率は50％であり、硝化
槽に設けた回転円板の表面積は、４m²でその浸漬
率は40％である。 また、比較例として、硝化槽３から回転円板装
置を取り外したときの例を示す。

【表】 この表からも明らかなように、本発明はBOD
はもちろん窒素及びリン成分を同時にできる極め
て有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示す系統図であつ
て、図中１は嫌気槽、２は脱窒槽、３は硝化槽、
４は沈殿分離槽及び７は回転円板装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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。 ２ 生物の固定手段は回転円板装置である特許請
   求の範囲第１項記載の汚水を生物学的に脱窒、脱
   リンする装置。