JPS6117559B2 - - Google Patents
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- JPS6117559B2 JPS6117559B2 JP52006647A JP664777A JPS6117559B2 JP S6117559 B2 JPS6117559 B2 JP S6117559B2 JP 52006647 A JP52006647 A JP 52006647A JP 664777 A JP664777 A JP 664777A JP S6117559 B2 JPS6117559 B2 JP S6117559B2
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Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
本発明は、し尿、有機産業廃水、下水汚泥など
の高濃度含窒素廃水の廃水処理方法に関する。 一般に、有機廃水の生物処理方式では、主とし
てBOD（生物科学的酸素要求量）、COD（化学的
酸素要求量）、SS（浮遊物質）の除去に主眼がお
かれている。 しかし、近年、湖沼や内海などの閉塞水域に流
入する窒素やリン成分が光合性によつて藻類を異
常に繁殖させ、湖沼ではアオコ、海域では赤潮を
発生させ、大きな問題となつている。さらには、
藻類の死が水中の溶存酸素を消費し、魚類を死亡
させるばかりか、新たなBOD源となつて悪循環
をくり返している。 ところで、従来のBODと窒素を含む廃水の生
物処理方式では、第１図に示すように、まず、第
１工程において、エアレーシヨンタンクまたは散
布床１および沈でん２によりBODの除去を行
い、ついで、第２工程において、エアレーシヨン
タンク３および沈でん池４によりアルカリ剤を添
加しながらアンモニアの硝化を行い、最後に第３
工程として、嫌気性脱窒槽５において嫌気性状態
で主としてメチルアルコールなどの有機炭素と酸
を添加しながら硝化された窒素を還元し、窒素ガ
スとして分離除去し、沈でん池６を通して処理を
終り、放流する方式がとられている。 これを反応式として表わせばそれぞれ微生物に
より下記のとおりである。 第１工程；BOD除去工程 溶存酸素濃度１mg/以上で BOD＋O2→微生物＋CO2＋H2O 第２工程；アンモニアの硝化工程 溶存酸素濃度２mg/以上で NH4 +＋1.5 O2→NO2 -＋H2O＋2H+ NO2 -＋0.5 O2→NO3 - 第３工程；脱窒工程 溶存酸素濃度0.4mg/以下で NO2 -＋ＣxＨyＯz→N2＋CO2＋H2O＋OH- （有機炭素） NO3 -＋ＣxＨyＯz→N2＋CO2＋H2O＋OH- （有機炭素） このような方式においては、アンモニアの硝化
は、BODの除去後か、または、除去がある程度
まで進行してからでないと始まらないという考え
方に基づいている。また、アンモニアの硝化にと
もなつてPHが低下しBOD除去に悪影響を与える
ことも事実である。 このような点から、BODの除去とアンモニア
の硝化を区分する必要が生じ、さらに、アンモニ
ア硝化工程までが好気性処理であるのに対し、第
３工程の硝化された窒素である亜硝酸性、硝酸性
窒素の脱窒が嫌気性処理であるため、第３工程を
必要とし、同じような反応槽が３装置必要とな
る。 また、アンモニア硝化工程でPHが低下するた
め、アルカリを添加し、硝化された窒素の還元工
程でPHが上昇するため、今度は逆に酸の添加が必
要となる。 さらに、第１工程でBODの除去を行いなが
ら、第３工程では逆にBOD源である有機炭素の
添加が必要となる。 本発明は、このような点にかんがみてなされた
もので、同一反応槽内において、溶存酸素濃度に
0.4mg/以下と２mg/以上という時間的な勾配
を与えることにより好気的条件下ではBOD除去
とアンモニアの硝化が進行し、嫌気的条件下では
BOD除去と亜硝酸性、硝酸性窒素の還元による
脱窒が行われるようにし、処理工程の簡易化、装
置の小型化、薬剤の節約をはかつたものである。 次に、本発明の実施例を添付図面について説明
する。 実施例 １ 第２図において、１は反応槽、２は酸素供給
管、３は廃水供給管、４は分離槽、５は汚泥返送
用ポンプである。 反応槽１内には微生物濃度が15000ppm以上の
混合液が収納され、温度は25℃〜37℃に保たれて
いる。そして、酸素供給管２より常時一定量の純
酸素または空気が送り込まれて反応槽１内は溶存
酸素濃度が２mg/以上の好気性となり、BOD除
去とアンモニア性窒素の硝化が行われる。そし
て、一定時間例えば40分経過後廃水供給管３より
BOD源となる廃水を短時間例えば１分間供給
し、反応槽１内を溶存酸素濃度が0.4mg/以下の
嫌気性として亜硝酸性、硝酸性窒素の脱窒を行
う。廃水の供給後引続き供給されている純酸素ま
たは空気により反応槽１内では溶存酸素濃度は再
び２mg/以上となり、再びBOD除去とアンモニ
アの硝化反応が進行する。このような操作を一定
時間例えば２日間くり返した後処理液を分離槽４
に移行させる。分離槽４内で汚泥を分離した液は
次の工程に導出される。 実施例 ２ 第２図に示す装置を用いてBOD源となる廃水
を廃水供給管３から連続的に反応槽１中に送り込
み、酸素供給管２からの酸素または空気の供給量
を変化させる場合もある。この場合は反応槽１内
の溶存酸素濃度が0.2mg/〜0.4mg/以下の状態
で一定時間例えば20分経過した後反応槽１内に酸
素供給管２から酸素または空気を吹込み、反応槽
１内の溶存酸素濃度が２mg/〜３mg/以上の状
態を一定時間例えば40分間保つよう酸素または空
気の吹込みを行つた後この時点で酸素または空気
の吸込みを中止するか、或いは吹込み量を少なく
し再び反応槽１内の溶存酸素濃度が、0.2mg/〜
0.4mg/以下の状態で一定時間継続するように酸
素または空気の吹込みを制限しておく。この間
BOD源となる廃水は廃水供給管３から引続き供
給されている。他の方法及び作用は実施例１と同
様である。 本発明によれば、同一の反応槽内で溶存酸素濃
度が0.4mg/以下で起きる微生物反応と、２mg/
以上で起きる微生物反応が交互に生起されるよ
うにしたことにより溶存酸素濃度が２mg/以上
の好気的条件下ではBOD除去とアンモニア硝化
を進行させ、溶存酸素濃度が0.4mg/以下の嫌気
条件下では亜硝酸性、硝酸性窒素の還元による脱
窒を行い、さらに、微生物濃度が15000ppm以上
の高濃度では好気性菌と嫌気性菌の共存により好
気性菌附近では溶存酸素の吸収があり、これを受
けて嫌気性菌の活動が生じ、異質菌間にも溶存酸
素の濃度勾配があり、好気性菌による反応と嫌気
性菌による反応を同時進行させることができる。
したがつて、従来BODと窒素を生物処理するの
に３つの工程が必要であつたものを同一の反応槽
で除去することが可能となり、建設費を大幅に低
減することができるとともに、敷地面積も非常に
小さくすることができる。 また、酸とアルカリが処理工程内で互いに供給
されるため、PHの制御がほとんど不要であり、必
要により少量添加するだけでよく、さらに、還元
工程で必要な有機炭素も添加の必要がなく、従来
使用されてきたメチルアルコールなどの高価な窒
素を含まない有機炭素の添加は不要となり、維持
管理費も大幅に低減することができる。 また、従来問題となつていた悪臭の発生および
薬注量の制御不良によつて生ずる処理効率の低下
や有機炭素の注入の過多による処理水質の再悪化
のおそれがない。さらに、操作がきわめて簡単な
ため、人件費を大幅に低減することができる。 次に、実施例１の方法による本発明の試験例を
説明する。 (1) 試験の条件 し尿処理能力（Kl／日）；10 反応槽内反応時間（日）；２ 分離槽の分離時間（時間）；12 反応槽内混合液浮遊物濃度（ppm）；略20000 反応槽中への空気供給条件（m3／時）；500 反応槽内の温度（℃）；35〜25 し尿投入回数（回／時）；１〜３ 投入し尿性状 温度（℃） 21〜15 PH 7.2〜7.4 アルカリ度（ppm） 7000〜6500 BOD（ppm） 12600〜11000 COD（ppm） 7000〜6000 NH3−Ｎ（ppm） 4500〜4000 全−Ｎ（ppm） 5000〜4500 (2) 試験の結果
の高濃度含窒素廃水の廃水処理方法に関する。 一般に、有機廃水の生物処理方式では、主とし
てBOD（生物科学的酸素要求量）、COD（化学的
酸素要求量）、SS（浮遊物質）の除去に主眼がお
かれている。 しかし、近年、湖沼や内海などの閉塞水域に流
入する窒素やリン成分が光合性によつて藻類を異
常に繁殖させ、湖沼ではアオコ、海域では赤潮を
発生させ、大きな問題となつている。さらには、
藻類の死が水中の溶存酸素を消費し、魚類を死亡
させるばかりか、新たなBOD源となつて悪循環
をくり返している。 ところで、従来のBODと窒素を含む廃水の生
物処理方式では、第１図に示すように、まず、第
１工程において、エアレーシヨンタンクまたは散
布床１および沈でん２によりBODの除去を行
い、ついで、第２工程において、エアレーシヨン
タンク３および沈でん池４によりアルカリ剤を添
加しながらアンモニアの硝化を行い、最後に第３
工程として、嫌気性脱窒槽５において嫌気性状態
で主としてメチルアルコールなどの有機炭素と酸
を添加しながら硝化された窒素を還元し、窒素ガ
スとして分離除去し、沈でん池６を通して処理を
終り、放流する方式がとられている。 これを反応式として表わせばそれぞれ微生物に
より下記のとおりである。 第１工程；BOD除去工程 溶存酸素濃度１mg/以上で BOD＋O2→微生物＋CO2＋H2O 第２工程；アンモニアの硝化工程 溶存酸素濃度２mg/以上で NH4 +＋1.5 O2→NO2 -＋H2O＋2H+ NO2 -＋0.5 O2→NO3 - 第３工程；脱窒工程 溶存酸素濃度0.4mg/以下で NO2 -＋ＣxＨyＯz→N2＋CO2＋H2O＋OH- （有機炭素） NO3 -＋ＣxＨyＯz→N2＋CO2＋H2O＋OH- （有機炭素） このような方式においては、アンモニアの硝化
は、BODの除去後か、または、除去がある程度
まで進行してからでないと始まらないという考え
方に基づいている。また、アンモニアの硝化にと
もなつてPHが低下しBOD除去に悪影響を与える
ことも事実である。 このような点から、BODの除去とアンモニア
の硝化を区分する必要が生じ、さらに、アンモニ
ア硝化工程までが好気性処理であるのに対し、第
３工程の硝化された窒素である亜硝酸性、硝酸性
窒素の脱窒が嫌気性処理であるため、第３工程を
必要とし、同じような反応槽が３装置必要とな
る。 また、アンモニア硝化工程でPHが低下するた
め、アルカリを添加し、硝化された窒素の還元工
程でPHが上昇するため、今度は逆に酸の添加が必
要となる。 さらに、第１工程でBODの除去を行いなが
ら、第３工程では逆にBOD源である有機炭素の
添加が必要となる。 本発明は、このような点にかんがみてなされた
もので、同一反応槽内において、溶存酸素濃度に
0.4mg/以下と２mg/以上という時間的な勾配
を与えることにより好気的条件下ではBOD除去
とアンモニアの硝化が進行し、嫌気的条件下では
BOD除去と亜硝酸性、硝酸性窒素の還元による
脱窒が行われるようにし、処理工程の簡易化、装
置の小型化、薬剤の節約をはかつたものである。 次に、本発明の実施例を添付図面について説明
する。 実施例 １ 第２図において、１は反応槽、２は酸素供給
管、３は廃水供給管、４は分離槽、５は汚泥返送
用ポンプである。 反応槽１内には微生物濃度が15000ppm以上の
混合液が収納され、温度は25℃〜37℃に保たれて
いる。そして、酸素供給管２より常時一定量の純
酸素または空気が送り込まれて反応槽１内は溶存
酸素濃度が２mg/以上の好気性となり、BOD除
去とアンモニア性窒素の硝化が行われる。そし
て、一定時間例えば40分経過後廃水供給管３より
BOD源となる廃水を短時間例えば１分間供給
し、反応槽１内を溶存酸素濃度が0.4mg/以下の
嫌気性として亜硝酸性、硝酸性窒素の脱窒を行
う。廃水の供給後引続き供給されている純酸素ま
たは空気により反応槽１内では溶存酸素濃度は再
び２mg/以上となり、再びBOD除去とアンモニ
アの硝化反応が進行する。このような操作を一定
時間例えば２日間くり返した後処理液を分離槽４
に移行させる。分離槽４内で汚泥を分離した液は
次の工程に導出される。 実施例 ２ 第２図に示す装置を用いてBOD源となる廃水
を廃水供給管３から連続的に反応槽１中に送り込
み、酸素供給管２からの酸素または空気の供給量
を変化させる場合もある。この場合は反応槽１内
の溶存酸素濃度が0.2mg/〜0.4mg/以下の状態
で一定時間例えば20分経過した後反応槽１内に酸
素供給管２から酸素または空気を吹込み、反応槽
１内の溶存酸素濃度が２mg/〜３mg/以上の状
態を一定時間例えば40分間保つよう酸素または空
気の吹込みを行つた後この時点で酸素または空気
の吸込みを中止するか、或いは吹込み量を少なく
し再び反応槽１内の溶存酸素濃度が、0.2mg/〜
0.4mg/以下の状態で一定時間継続するように酸
素または空気の吹込みを制限しておく。この間
BOD源となる廃水は廃水供給管３から引続き供
給されている。他の方法及び作用は実施例１と同
様である。 本発明によれば、同一の反応槽内で溶存酸素濃
度が0.4mg/以下で起きる微生物反応と、２mg/
以上で起きる微生物反応が交互に生起されるよ
うにしたことにより溶存酸素濃度が２mg/以上
の好気的条件下ではBOD除去とアンモニア硝化
を進行させ、溶存酸素濃度が0.4mg/以下の嫌気
条件下では亜硝酸性、硝酸性窒素の還元による脱
窒を行い、さらに、微生物濃度が15000ppm以上
の高濃度では好気性菌と嫌気性菌の共存により好
気性菌附近では溶存酸素の吸収があり、これを受
けて嫌気性菌の活動が生じ、異質菌間にも溶存酸
素の濃度勾配があり、好気性菌による反応と嫌気
性菌による反応を同時進行させることができる。
したがつて、従来BODと窒素を生物処理するの
に３つの工程が必要であつたものを同一の反応槽
で除去することが可能となり、建設費を大幅に低
減することができるとともに、敷地面積も非常に
小さくすることができる。 また、酸とアルカリが処理工程内で互いに供給
されるため、PHの制御がほとんど不要であり、必
要により少量添加するだけでよく、さらに、還元
工程で必要な有機炭素も添加の必要がなく、従来
使用されてきたメチルアルコールなどの高価な窒
素を含まない有機炭素の添加は不要となり、維持
管理費も大幅に低減することができる。 また、従来問題となつていた悪臭の発生および
薬注量の制御不良によつて生ずる処理効率の低下
や有機炭素の注入の過多による処理水質の再悪化
のおそれがない。さらに、操作がきわめて簡単な
ため、人件費を大幅に低減することができる。 次に、実施例１の方法による本発明の試験例を
説明する。 (1) 試験の条件 し尿処理能力（Kl／日）；10 反応槽内反応時間（日）；２ 分離槽の分離時間（時間）；12 反応槽内混合液浮遊物濃度（ppm）；略20000 反応槽中への空気供給条件（m3／時）；500 反応槽内の温度（℃）；35〜25 し尿投入回数（回／時）；１〜３ 投入し尿性状 温度（℃） 21〜15 PH 7.2〜7.4 アルカリ度（ppm） 7000〜6500 BOD（ppm） 12600〜11000 COD（ppm） 7000〜6000 NH3−Ｎ（ppm） 4500〜4000 全−Ｎ（ppm） 5000〜4500 (2) 試験の結果
【表】
【表】
上記表より温度条件、し尿投入回数が異つてい
るにもかかわらず投入直後の溶存酸素濃度は
0.2ppm〜3.0ppm、投入直前の溶存酸素濃度は
2.8ppm〜3.3ppmの範囲を維持し、処理水BODは
12600ppm〜11000ppmのし尿が210ppm〜
240ppmの範囲、NH3−Ｎは4000ppm〜4500ppm
のものが30ppm〜87ppmの範囲、また、総窒素
でも4500ppm〜5000ppmのものが約100ppm〜
150ppmの範囲にあり、また、排気中にNH3ガス
は検出されなかつたこともあわせ考えると、し尿
の断続投入を行うことにより略一定の高率な
BOD除去、硝化脱窒が連続的に行われているこ
とがわかる。
るにもかかわらず投入直後の溶存酸素濃度は
0.2ppm〜3.0ppm、投入直前の溶存酸素濃度は
2.8ppm〜3.3ppmの範囲を維持し、処理水BODは
12600ppm〜11000ppmのし尿が210ppm〜
240ppmの範囲、NH3−Ｎは4000ppm〜4500ppm
のものが30ppm〜87ppmの範囲、また、総窒素
でも4500ppm〜5000ppmのものが約100ppm〜
150ppmの範囲にあり、また、排気中にNH3ガス
は検出されなかつたこともあわせ考えると、し尿
の断続投入を行うことにより略一定の高率な
BOD除去、硝化脱窒が連続的に行われているこ
とがわかる。
第１図は従来の廃水処理方法を示すフローシー
ト、第２図は本発明の廃水処理方式の実施例を示
すフローシートである。 １……反応槽、２……酸素供給管、３……廃水
供給管。
ト、第２図は本発明の廃水処理方式の実施例を示
すフローシートである。 １……反応槽、２……酸素供給管、３……廃水
供給管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 混合液の微生物濃度が15000ppm以上、温度
が25℃〜37℃の反応槽内において、溶存酸素濃度
を0.4mg/以下と、２mg/以上との２段階に交
互に生起させることによつてBODの除去、アン
モニア性窒素の硝化および亜硝酸、硝酸性窒素の
生物学的脱窒を同一の反応槽内で行うことを特徴
とする廃水処理方法。 ２ 混合液の微生物濃度が15000ppm以上、温度
が25℃〜37℃で酸素が連続的に供給されている反
応槽内において、溶存酸素濃度が0.4mg/以下
と、２mg/以上との２段階に交互に生起される
ように廃水を間隔を介して前記反応槽内に投入す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
廃水処理方法。 ３ 混合液の微生物濃度が15000ppm以上、温度
が25℃〜37℃で廃水が連続的に供給されている反
応槽内において、溶存酸素濃度が0.4mg/以下
と、２mg/以上との２段階に交互に正起される
ように、酸素の供給量を変化させて供給すること
を特微とする特許請求の範囲第１項記載の廃水処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP664777A JPS5392551A (en) | 1977-01-24 | 1977-01-24 | Method of treating waste water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP664777A JPS5392551A (en) | 1977-01-24 | 1977-01-24 | Method of treating waste water |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27007885A Division JPS61142000A (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 廃水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5392551A JPS5392551A (en) | 1978-08-14 |
| JPS6117559B2 true JPS6117559B2 (ja) | 1986-05-08 |
Family
ID=11644157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP664777A Granted JPS5392551A (en) | 1977-01-24 | 1977-01-24 | Method of treating waste water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5392551A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544358A (en) * | 1978-09-26 | 1980-03-28 | Ebara Infilco Co Ltd | Method and apparatus for biological denitrification of waste water |
| JPS5814838B2 (ja) * | 1978-12-20 | 1983-03-22 | 株式会社クボタ | し尿処理方法 |
| JPS56147698A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-16 | Ebara Infilco Co Ltd | Biological nitrifying and denitrifying method for night soil type sewage |
| JPS5724699A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Disposal of highly concentrated waste liquid |
| JPS5881491A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Shinryo Air Conditioning Co Ltd | 活性汚泥による汚水処理方法 |
| US4917805A (en) * | 1988-12-20 | 1990-04-17 | Reid John H | Cyclical complete mix activated sludge process |
| US5603833A (en) * | 1995-01-13 | 1997-02-18 | Miller; Stanley D. | Biological removal of phosphorus and nitrogen from wastewater using a stressed contact zone and a luxury contact zone |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4959420A (ja) * | 1972-10-16 | 1974-06-10 | ||
| JPS4964259A (ja) * | 1972-08-04 | 1974-06-21 |
-
1977
- 1977-01-24 JP JP664777A patent/JPS5392551A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4964259A (ja) * | 1972-08-04 | 1974-06-21 | ||
| JPS4959420A (ja) * | 1972-10-16 | 1974-06-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5392551A (en) | 1978-08-14 |
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