JPS6251158B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトレンチ溝による汚水中の窒素除去装
置に関するものである。

土壌浄化法の土壌トレンチ法は非常に高い浄化
能力を有しているという反面、目詰まりによる使
用不能及び地下汚染がしばしば問題となつてい
る。それにもかかわらず、有機物除去能、リン除
去能、懸濁性物質除去能が高いこと、動力を要さ
ず維持管理費が安いという捨てがたい長所を有し
ているため、我国においてもトレンチ溝による汚
水処理技術は既に一般化されており、BOD、
COD、SS、Ｔ−Ｎ大腸菌等のほとんどの汚濁物
質の除去は可能となつたのであるが、総窒素の除
去については困難であることが、唯一の欠点とな
つている。

最近、琵琶湖の富栄養化防止条例が施行され
て、汚水中の窒素とリンの除去が義務付けられて
以来、我が国でも総窒素の除去技術は急速に注目
されて来た。従来の総窒素の除去技術には、アン
モニアストリツピング法とか、塩素酸化、生物学
的脱窒法等があるが、これらは非常に高価であ
り、実用性に欠ける難点が有つたため、安価な土
壌トレンチ法を利用した総窒素の除去装置の開発
が望まれており、種々の検討がなされていた。例
えば、上記目詰まりに関しては、トレンチを２本
以上設置したり、土壌トレンチ内にシマミミズ等
の環形動物貧毛類を生息せしめることにより、目
詰まりの原因となる微生物の薄膜を摂食して安定
した浄化能を維持せしめることが可能である。し
かしながら土壌粒子表面は負に帯電しており、
NO₂−Ｎ、NO₃−Ｎ等の陰イオンは吸着されにく
く、脱窒反応が起こらない限り、汚水中の窒素分
は浸透水の移動に伴つて地中を移動し、地下水汚
染を引き起こすという上記問題点を解決するため
には、どうしても脱窒反応を行うことの可能なプ
ロセスを組み合わせる必要がある。

従つて本発明の第１の目的は、安価な土壌トレ
ンチ法を用いた総窒素除去装置を提供することに
ある。

本発明の第２の目的は、目詰まりの弱点を克服
し、且つ、生物学的脱窒反応工程を組合せること
により総窒素の除去を可能とした、土壌トレンチ
法を用いた新規な装置を提供することに有る。

本発明の上記の諸目的は、底部に汚水供給管を
有し、該供給管の周囲に炭素源を充填した、地表
面に近い深さに掘削された少なくとも１つの第１
トレンチ溝、前記供給管に汚水を供給する手段、
地下水位以下の底部に排水管を有し、該排水管の
周囲に炭素源を充填した、地下水位下に達してい
る少なくとも１つの第２トレンチ溝及び、前記排
水管から水を排出する排水手段とからなることを
特徴とするトレンチ溝による汚水中の窒素除去装
置によつて達成された。

ところで、生物学的脱窒に関しては、 (イ) 第１次処理水や活性汚泥法による第２次処理
水中の窒素はアンモニア態窒素がほとんどであ
り、これを亜硝酸か硝酸態窒素にまで酸化して
おかねばならないこと、 (ロ) 仮え、土壌中を不飽和で浸透させて硝酸にま
で酸化させ得ることが可能であつたとしても、
硝酸態窒素を窒素ガスにして脱窒させるための
脱窒菌を生棲させ得る嫌気的条件がなければな
らないこと、 (ハ) 上記各条件を満足させたとしても、脱窒菌を
十分繁殖させるための栄養源である炭素が十分
になければならないこと、 等の諸条件を考慮しなければならない。

以下、本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

第１図において、１は硝酸化装置であつて、汚
水中のアンモニア態窒素を硝酸態窒素にまで酸化
する装置で、例えば本発明者等が開発した土壌式
接触パツキ装置で代表されるが、散水床や、回
転円板等硝酸化可能な装置がこの前に設置されて
いる場合には省略して良い。２は汚水を供給する
手段であつて、例えば礫を充填した土壌被覆構造
のポンプ装置であれば、上記硝酸化装置１の機能
を併せ保有させることも可能である。３は配水本
管であつて、塩化ビニール管等から成つている。
４は第１トレンチ溝であつて、約20cm巾のトレン
チヤーにより40〜60cmの深さを有し、約200cmの
間隔をもつて複数本堀設されている。この第１ト
レンチ溝４の底部には、上記配水本管３から分岐
された供給管５が配設され、その周囲には第２図
に示すようにオガクズ、モミガラ、木皮破砕物、
泥炭等の炭素源６が充填されている。供給管５は
コルゲート管で代表される多孔な通水孔を有する
管で、砂の浸入を防止し得るガードレーンパイプ
を用いても良い。

上記第１トレンチ溝４の間には深さ100〜150cm
程度で、相互に600cm前後の間隔を有する第２ト
レンチ溝７が堀設され、その底部には暗渠排水管
８が配設されている。該排水管８も上記供給管５
と同じものである。この排水管８の周囲及び上方
40〜80cmの厚さに亘つて、上記炭素源６が充填さ
れている。９は揚水装置等の排水手段、１０は放
水管である。１１は地下水位面であつて、供給管
５から供給される汚水量と土壌１２の浸透能力に
よつて上下するが、揚水装置等の排水手段９内に
設けられた地下水位調節装置により、常に上記排
水管８の上位に位置するように調節されている。
従つて、排水管８は常時湛水下にあり、炭素源を
有する排水管の周辺は嫌気性条件を保有してい
る。

上記実施例の装置において、先ず硝酸化装置に
汚水を送り、ここで汚水中のアンモニア態窒素を
硝酸態窒素に酸化する。次に、汚水を供給する手
段２により配水本管３を介して各供給管５に均等
に配水する。供給管５には多数の孔が開口されて
いるので、汚水は供給管５周囲の炭素源６に浸出
し、土壌１２中に浸潤する。土壌１２中に浸透し
た汚水は下方に流下し、土壌１２中の多種の微生
物により浄化作用を受けながら地下水面１１に至
る。地下水中は嫌気的条件になつており、しかも
第２トレンチ溝７下方にはオガクズ、モミガラ、
泥炭等の炭素源６が充填されているので、この部
分では脱窒菌が繁殖し活動し易い環境にあり、汚
水中の硝酸態窒素がこの脱窒菌の作用を受けて、
窒素ガスに還元され、土壌１２中に散気される。
窒素を除去された汚水は排水管８により取水さ
れ、排水手段９を介して放流管１０から排出され
る。

排水管８の周囲の、オガクズ、モミガラ、泥炭
等の炭素源は、排水管８の目詰まり防止にも寄与
する。

上記実施例においては、第１トレンチ溝及び第
２トレンチ溝の両方とも、夫々複数個設けた例を
示したが、処理能力との関係で、そのどちらか又
は双方とも１つづつとしても良いことは当業者で
あれば容易に理解することができる。又、第２ト
レンチ溝を先に施工し、適度に埋め戻してからそ
の真上に第１トレンチ溝を設けることができるこ
とも当然である。

本発明の装置においては、供給管及び排水管の
周囲を炭素源で覆つている上、汚水を供給する手
段によつて汚水を配水するので、供給管内部を適
宜の加圧状態とすることができ供給管の目詰まり
もし難いが、第１トレンチ溝、第２トレンチ溝の
数を複数にすることにより目詰まりに対して更に
リスクを軽減することができるのみならず、汚水
処理能力を大幅に大きくすることもできる。又、
処理後の水は排水手段によつて排水管から集水・
排水されるので、常に排水管方向への地下水の流
ができることになる。即ち、供給した汚水の殆ど
は第２トレンチ溝に到達することになり、前記の
如く脱窒菌による脱窒反応によつて汚水中の窒素
分が除去された後排水管内に回収されので、本装
置は循環系の汚水処理装置であり、従来のトレン
チ法のような開放系の処理装置と異なり地下水の
汚染をもたらすことがない。

富栄養化防止には事業場排水以外に各家庭の雑
排水とか水田等からの窒素分の流出など従来の方
法装置では困難であつたものを、本発明装置を採
用することにより、外部への窒素分流出を防止で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置の平面
図、第２図は第１図−に沿つた拡大断面図で
ある。 ４……第１トレンチ溝、５……供給管、６……
炭素源、７……第２トレンチ溝、８……排水管、
１２……土壌。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 底部に汚水供給管を有し、該供給管の周囲に
   炭素源を充填した、地表面に近い深さに掘削され
   た少なくとも１つの第１トレンチ溝、前記供給管
   に汚水を供給する手段、地下水位以下の底部に排
   水管を有し、該排水管の周囲に炭素源を充填し
   た、地下水位下に達している少なくとも１つの第
   ２トレンチ溝及び、前記排水管から水を排出する
   排水手段とからなることを特徴とするトレンチ溝
   による汚水中の窒素除去装置。