JPS6351993A

JPS6351993A - 有機性汚水処理方法

Info

Publication number: JPS6351993A
Application number: JP61194023A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Sato; 和明佐藤; Koji Ishizaki; 石崎　晃司; Fumiyuki Akagi; 赤木　文行
Original assignee: KENSETSUSHO DOBOKU KENKYU SHOCHO; Kobe Steel Ltd
Current assignee: KENSETSUSHO DOBOKU KENKYU SHOCHO; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1988-03-05
Also published as: JPH0376200B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、有機性汚水処理方法に関し、更に詳細には、
特に窒素、リンを含有する有機性汚水を処理する方法に
関するものである。

本発明は、農産製造、水畜産製造、醗酵工業、製糖工業
等各種食品工業において排出される廃水、呆尿、都市下
水その他の各種有機性汚水を処理する技術分野において
適用されるものであって、コンパクトな装置で効率よく
、特に窒素、リンに富んだ有機性ｔη水を処理すること
ができる。

（従来の技術）窒素、リンを含有する有機性汚水を処理する技術として
は、現在のところ、■生物学的脱窒・脱リン法や、■凝
集剤添加生物学的脱窒法が知られている。

■生物学的脱窒・脱リン法は、好気性条件下で硝化菌の
働きによってアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化し、
嫌気性条件下で脱窒菌の働きによって硝酸性窒素を窒素
ガスに還元することによって窒素除去を行うと共に、完
全嫌気性条件下で活性汚泥からリンを放出させ、好気性
条件下で活性汚泥にリンを過剰摂取させ、このリンを過
剰に摂取した活性汚泥を余剰汚泥として引き抜くことに
よってリン除去を行うものである。

具体的にこの方法を実施するには、第２図に示したよう
に、先ず、有機性汚水りを完全嫌気槽１に導入し、沈殿
槽４からの返送汚泥Ｒ１と混合し、活性汚泥からリンを
放出させ、次に嫌気槽（脱窒槽）２で好気槽３からの硝
化液循環水Ｒ２と混合し、硝酸性窒素を窒素ガスに還元
し、さらに好気槽３でアンモニア性窒素を硝酸性窒素に
酸化すると共に活性汚泥にリンを過剰摂取させ、大部分
の硝化液は嫌気槽２に循環し、残りの硝化液は沈殿槽４
で処理水Ｗと汚泥に分離し、大部分の汚泥は完全嫌気槽
１に返送し、余剰の汚泥Ｍは引き抜いて処理・処分する
ものである。

■凝集剤添加生物学的脱窒法は、生物学的脱窒・脱リン
法と同様の機構で生物学的に窒素除去を行うと共に、好
気槽において凝集剤を添加し、汚水中のリンを水に不溶
なものとし、これを沈殿槽で固液分離することによりリ
ン除去を行うものである。

具体的にこの方法を実施するには、第３図に示したよう
に、先ず、有機性汚水りを嫌気槽（脱窒槽）２に導入し
、沈殿槽４からの返送汚泥Ｒ１及び好気槽３からの硝化
液循環水Ｒ２とを混合し、硝酸性窒素を窒素ガスに還元
し、次に好気槽（硝化槽）３でアンモニア性窒素を硝酸
性窒素に酸化し、大部分の硝化液は嫌気槽２に循環し、
残りの硝化液に好気槽３の出口においてポリ塩化アルミ
ニウムや硫酸アルミニウムなどの凝集剤Ｃを添加してリ
ンを水に不溶なものとした上で沈殿槽４で処理水Ｗと汚
泥に分離し、大部分の汚泥は嫌気槽２に返送し、余剰の
汚泥Ｍは引き抜いて処理・処分するものである。

（発明が解決しようとする問題点）上記した２つの方式はそれぞれ次のような欠点を有して
いる。

■生物学的脱窒・脱リン法滞留時間が長い、汚泥の管理が難かしい。窒素・リン同
時除去の処理効果が不安定である。

多量の硝化液を循環するためのポンプ設備が必要であり
、またその動力が要る。

■凝集剤添加生物学的脱窒法滞留時間が長い。汚泥の管理が難かしい。処理効−は安
定しているものの、運転管理が煩雑である。多量の硝化
液を循環するためのポンプ設備が必要であり、またその
動力が要る。凝集剤注入設備が必要であり、薬剤費が要
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記欠点をなくすためになされたものである
。

すなわち、本発明は、窒素・リンを含む有機性汚水を処
理する方法において、微生物の付着した比重が１より大
きな固体粒子を処理槽内に添加すると共に、該処理槽内
に鉄材を充填し、前記窒素・リンを含む有機性汚水を該
処理槽内に装入し、間欠的に曝気を行うことによって、
有機性汚水中の窒素・リン及び有機物を除去するもので
ある。

以下、添付図面（第１図）を参照しながら、本発明を説
明する。

汚水は、ポンプＰＬにより汚水導入ライン１０２を介し
て処理槽１０１に送スされる。処理槽１０１内には汚泥
１１０が収容されているが、本発明においては、汚泥は
微生物担体として固体粒状化しておく必要がある。微生
物担体としては、固体粒子表面に微生物を付着せしめた
ものが使用される。固体粒子としては、表面に微生物を
付着できるものであれば、天然物、人工物、有機物、無
機物のいずれもが使用でき、例えば、砂、活性炭、コー
クス、ゼオライト、シャモット、軽量骨材、カオリナイ
ト。

ベントナイト、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリスチレ
ン、ポリアクリレートその他が適宜使用できる。固体粒
子の形状には格別の限定はなく、表面は滑面でもよいが
、粗面とする方が有利である。

微生物担体に製剤化することにより、微生物が高濃度に
維持され、処理効率が大巾に高まる。処理槽１０１から
微生物担体が溢流することを防止するためには、微生物
担体１１０は、比重が１よりも大きい方が好適である。

空気は、ブロワ−Ｂ　により、空気導入管１０３、流量
調節弁１０４、空気流量計１０５、電磁弁１０６を経て
、処理槽底部へ送られる。電磁弁１０６の作動はタイマ
ー１０７によって行う。処理槽１０１底部には鉄材充填
層１０８を設けておく。空気は、この鉄材充填層１０８
を通過し、仕切り板１０９の左側を上昇するが、この時
エヤリフト作用によって仕切り板の左側は下向流を、右
側は下向流を形成し、槽内に循環流が生じる。

この循環流につれて、槽内に収容した微生物担体１１０
は循環し、汚水と充分に接触してその処理を行う。曝気
処理は、タイマー１０７により、電磁弁１０６を閉じる
ことによって停止する。この際ブロワ−Ｂは必らずしも
停止する必要はなく、他に複数個の処理槽を併設してお
いて、電磁弁１０６が閉の場合には他の処理槽の電磁弁
を開とするよう、タイマーを設定してもよい、したがっ
て、本発明によっては、処理槽を複数個並列に併設して
おき、ブロワ、タイマ等は共用するようにしてもよい。

また必要ある場合には、処理槽を直列に複数個設けるこ
とも可能である。

所定時間曝気して好気処理した後、これを停止して嫌気
処理を行い、次いで、タイマー１０７による電磁弁１０
６の開によって再び曝気処理をくり返して汚水を処理す
ることにより、有機物の分解処理とともに、窒素及びリ
ンの双方が同時に除去される。

そのメカニズムは次のように推定される。先ず、窒素に
ついては、好気条件下で、アンモニア性窒素が硝酸性窒
素に酸化され、嫌気条件下で、硝酸性窒素が窒素ガスに
還元されて放出され、脱窒される。一方、汚水中に存在
しているリンは鉄材充填層からの鉄イオンと結合して不
溶性化合物を形成し、リンが除去される。

鉄材としては、汚水中に鉄イオンを放出できるものであ
ればすべてのものが使用でき、鉄材の形状には格別の限
定はなく、粉状、粒状、棒状、板状などの鉄材が使用で
きる。粉状の鉄材は、過度に可溶性であると汚泥に悪影
響を与えるので、これを粒状化したりして適度に鉄イオ
ンを放出するようにしておく。

このようにして窒素及びリン、そして有機物が除去され
た汚水は、鉄化合物、鉄とリンの化合物、余剰汚泥等と
ともに沈降部１１１　を経て流出水ライン１１２を通り
沈澱槽１１３に導かれる。沈澱槽１１３内で固液分離さ
れた後、処理水は処理水ライン１１４から排出する。前
記沈降部１１１　を設けることによって、微生物固体粒
子１１０が処理槽１０１から溢流してしまうのが防止さ
れ、微生物を高濃度に維持でき、処理が迅速に行われる
とともに高負荷廃水にも対処することができる。

前記沈澱槽１１３には、シャフト１１５、掻寄羽根１１
６、モータ１１７を設けて、沈澱物を効率よく掻寄せる
ことができるようにしておく。沈澱物は、バルブ１１８
、沈澱物排出ライン１１９を経て適宜排出する。沈澱槽
の代替としては、マイクロストレーナや砂濾過器その他
既知の固液分離装置がすべて自由に使用できる。

実施例ＢＯＤ　１５０ｍｇ／　Ｑ　、　Ｔ−Ｎ　３０ｍｇ／　
ｆｌ　、ＮＨ４−Ｎ　２４ｍｇ／　Ｑ、Ｔ　−Ｐ３．５
ｍｇ／　Ｑの下水を、流量７４ｍＱ／ｗｉｎで、第１図
に示した処理槽（容積８Ｑ、但し沈降部の容積は除く）
に流入せしめ、図示した装置により処理を行った。ＢＯ
Ｄ容積負荷は２　ｋｇ／ｍ３・ｄａｙ　、窒素負荷及び
リン負荷はそれぞれ０．４ｋｇ／ｍ’　・ｄａｙ及び０
．０４７ｋｇ／ｌｏ’・ｄａｙとした。

槽内には、粒径０．３〜０．５ｍｍの軽量骨材を見掛容
積１．２Ｑ添加した。また、槽底部には直径４１１ＩＩ
ｌｌの炭素鋼球１．２３ｋｇ　（見掛容積２８０ｍ　Ｑ
　）を充填した。

曝気時間７分、曝気停止時間１４分のくり返し運転を連
続的に行って、軽量骨材に微生物を担持させた。空気は
、曝気後の槽内溶存酸素濃度が２〜３　ｍｇ／１２とな
るように調整した。なお本実施例においては、空気を使
用したが、酸素を使用することも可能であるし、空気と
酸素との混合気体、また必要ある場合には酸素と各種不
活性ガスとの混合気体の使用も可能である。水温は２０
℃に維持調整しながら、下水処理を行った。

そして、沈澱検流出水を分析した結果、ＢＯＤ４．８ｍ
ｇ／　Ｑ　、　Ｎｔ１４−Ｎ１．５ｍｇハｌ、　Ｔ　　
Ｎ　２．６ｍｇ／Ｑ、　Ｔ　　ＰＯ，３４ａ＋ｇ／　Ｑ
　、　ＰＯ４−Ｐ　Ｏ，２２Ｂ／　Ｑであった。

そのＢＯＤ、　Ｔ−Ｎ、　Ｔ−Ｐの除去率は、それぞれ
９７％、９１％、９０％であって、水沫によって、窒素
、リン及び有機物を高率に除去できる効果を得た。

（効　果）本発明は、上記したように、窒素、リンを含有する有機
性汚水をコンパクトな設備で汚泥の管理が不要で且つ低
コストで処理できるものである。

つまり、微生物の付着した比重が１より大きな固体粒子
を処理槽内に添加することにより、微生物を高濃度に保
持でき、間欠的に曝気を行うことによって好気条件と嫌
気条件が繰り返され、窒素及び有機物を効果的に除去で
きる。さらに鉄材を充填することによって、鉄材から溶
出する鉄イオンと汚水中に含まれるリンが水に不溶な化
合物を形成して、確実にリン除去できる。このように本
発明によって、滞留時間が短く、汚泥の管理が不要な処
理効果の安定した、余分な動力費や薬剤費が不要なもの
となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するための装置の１例を図
示したものである。第２図及び第３図は。それぞれ先行技術に係る、生物学的脱窒脱リン法、及び
、凝集剤添加生物学的脱窒法のフロー説明図である。１・・・完全嫌気槽、　　　　　２・・・嫌気槽、３・
・・好気槽、　　　　　　　４・・・沈澱槽、１０１・
・・処理槽、　　　　　　１０６・・・電磁弁、１０７
・・タイマ、　　　　　　１０８・・・鉄材充填層、１
１３・・・沈澱槽、　　　　　　１１４・・・処理水ラ
イン、１１９・・・沈澱物排出ライン、　Ｂ・・・ブロ
ワ、Ｐｌ・・・ポンプ、　　　　　　Ａ・・・水中攪拌
機。代理人　弁理士　戸　１）親　男第　　１　　図第　　２　　図第　　３　　図

Claims

【特許請求の範囲】

微生物を付着せしめた比重が１より大きな固体粒子を用
いて、鉄材の存在下、間欠的に曝気を行いながら窒素、
リン含有有機性汚水を処理して、該有機性汚水から窒素
、リン及び有機物を除去することを特徴とする有機性汚
水処理方法。