WO1987004695A1 - Process for treating waste water - Google Patents

Description

明 細 書 汚水の処理方法

技術分野

本発明は、 家畜尿汚水、 生活雑廃水、 下水等の有機物 除去、 脱窒素、 脱 リ ン を容易に且つ効率 よ く 行 う こ と が で き る 汚水の処理方法に関す る 。

背景技術

家畜尿汚水、 生活雑廃水、 下水等の有機性汚水は 、 湖 沼、 内海で の 「 あ お こ 」 、 「赤湖 _ を誘引す る 富化養化 の原因 と な る 。 従来、 こ の よ う な有機性汚水の処理方法 に は活性汚泥法、 散水 ^床法、 回転円板接触法等種々 あ る が、 設置面積、 処理効率、 維持管理な ど 多 く の点か ら 浸漬 ^床法が採用 さ れ る こ と が多々 あ る 。

こ の浸漬 ^床法は好気性 ^床槽に接触材を充塡 し 、 そ こ に汚水を流入し て曝気す る こ と で接触材表面に生物膜 を生 じ さ せ、 こ の生物膜の微生物の働き に よ り 汚水を浄 化す る と い う も ので あ る 。 ま た 、 こ の浸漬^床法に用 い る接触材 と し て は砂利、 プ ラ ス チ ッ ク 片、 ハ ニ カ ム チ ュ ― ブ な ど が用 い ら れて い る 。

し か し な が ら 、 上述の浸漬 ^床法では 、 有機物は除去 で き る が、 窒素化合物及び リ ン酸及び リ ン酸塩 （以下、 リ ン と い う ） が十分に は除去で き な いので 、 そ の処理水 を閉鎖系水域に放流し た場合に は富栄養化を も た ら し 、 水産漁業な ど に大き な被害を与えて い る 。 よ っ て有機性 汚水を浸漬 戶床法で処理す る場合に は別途、 脱窒素及び 脫 リ ン を行 う 必要があ る 。

そ こ で 、 一般には浸瀆^床法 と と も に生物学的蛻窒素 法が行われて い る 。 こ の生物学的脱窒素法は 、 浸漬 戸床 法におけ る好気性?戶床槽の後に嫌気性?戶床槽を設け 、 好 気性?戶床槽に て亜硝酸菌、 硝酸菌に よ っ て酸化さ れて N ¾— N か ら変化し た N O;— N , Ν Ο^— N を 、 嫌気性^床 槽にて脱窒菌に よ り 無酸素条件下で還元し て Ν₂ ガス と す る と い う も ので あ る 。 し か し 、 こ の脱窒素を十分行 う に は、 浸漬^床法に おけ る好気性戶床槽にて Ν Η: - Ν の Ν 0； - Ν , N O;— N への酸化、 すな わち硝化を十分行わな ければな ら ないが、 硝化の進行 と と も に p H が低下し て し ま う ので好気性？戶床槽に て のアル 力 リ 剤に よ る 中和処 理が必要 と な り 、 管理及び設備が褸雑に な る と い う 問題 があ る と と も に薬品使用に よ る経済的負担も 大き い。

そ して 、 従来に お いて は 、 こ の よ う な脱窒素の後脱 リ ン が行われて い る 。 脱 リ ン の方法と し て は カ ル シ ゥ ム 塩 アル ミ 、 鉄な ど の金属塩 と の反応に よ り リ ン酸塩 と し て 沈澱除去す る凝集沈港法 と 、 カ ル シ ウ ム の存在下のア ル カ リ 領域で ヒ ド ロ キ シ ァ パタ イ ト と し て晶析脱 リ ン す る 晶析法 と があ る が、 何れの方法において も 脱 リ ン装置あ る いは脫 リ ン槽 と い う 設備が別途必要に な る 。

こ の よ う に 、 有機性汚水を処理す る場合に は 、 現状で は有機物除去 （浸瀆炉床法） 、 脱窒素及び脱 リ ン と い う 3 工程が必須 と な る 。 こ こ で 、 こ の よ う な有機性汚水の 処理工程の一例を第 1 7 図を参照し なが ら説明す る 。 同 図に示す よ う に 、 有機性汚水を ス ク リ ー ン沈砂池 0 1 及 び振動篩 0 2 に よ り 一次処理し て浮遊物及び沈澱物を除 去し た後、 希釈槽 0 3 に て水で希釈し 、 次いで浸漬 ^床 法に よ り 好気槽 0 4 にて有機物除去を行 う と と も に ア ル カ リ 剤に よ る p H を調整 し なが ら磺化を十分行 う 。 次に 、 攬拌槽 ₀ 5 に て メ タ ノ ー ル を添加し て攪拌し た後嫌気槽 0 6 に て脱窒素を行い 、 再び再好気槽 0 7 に て有機物除 去を行い、 脱 リ ン工程へ送 る 。 脱 リ ン工程は脱炭酸槽 0 8 にて硫酸を添加し て の脱炭酸、 p H 調整槽 0 9 に て石裔 及び消石灰を添加し て の p H調整、 及び C a C 0₃ な ど を沈 澱槽 0 1 0 に て沈港す る 工程か ら な る 前処理工程 と脫 リ ン槽 0 1 1 に て ヒ ド ロ キ シ ァ パタ イ ト と し て リ ン を除去 す る 晶析脱 リ ン と か ら な り 、 こ の脱 リ ン工程を経た処理 水は消毒槽 0 1 2 に て 消毒さ れた後排水さ れ る 。

こ の よ う に 、 従来に おいて有機性汚水を処理す る場合 には 、 多 く の設備 と 高度な運転管理が必要で あ っ た 。

一方、 湖沼、 内海での富栄養化の主な原因で あ る リ ン を取 り 除 く 場合も あ る が、 こ の場合に も 上述し た凝集沈 藏法ゃ晶析法が行われて い る 。

凝集沈港法は そ の処理工程の一例を第 1 8 図に示す よ う に 、 リ ン を含む汚水に消石灰を添加し て攛拌 0 2 1 す る こ と に よ り 汚水の pH を上昇さ せて 、 リ ン酸 と カ ル シ ゥ ム と が反応し て生成す る カ ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ 。タ ィ ト の形 し て リ ン を沈踡除去 0 2 2 す る も の で あ る が 、 こ の第 1 次沈藏 0 2 2 後の処理水は pH が高く かつ石灰 を多量に含有し て い る ため中和及び カ ル シ ウ ム 除去が必 要 と な り 、 通常、 炭酸カ ル シ ウ ム の溶解度が最も 小さ い pH 9.3 1 0.0 ま で の一次炭酸化 0 2 3 及び炭酸カ ル シ ゥ ム の沈澱除丟 024、 さ ら に 、 中和ま での 2 次炭酸化 025 及び炭酸カ ル シ ウ ム の ろ遏 0 2 6 と い う 後処理工 程が必要 と な る 。

ま た晶析法は そ の処理工程の一例を第 1 9 図に示す よ う に 、 リ ン を含む汚水の C a ²⁺濃度 と OH一濃度 （ pH ) と を微妙に コ ン ト ロ ー ル し た後、 リ ン 酸 カ ル シ ウ ム あ る い は カ ノレ シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ タ イ ト に類す る 「結晶種」 を含んだ接触材層 0 3 4 中に通水す る こ と に よ り リ ン を カ ル シ ウ ム ヒ ド ロ キ ジ 。 タ イ ト の形 に し て除ます る も ので あ る が、 上述の C a²⁺濃度 と ΟΙΓ濃度 と を微妙に コ ン ト ロ ー ルす る前処理工程 と し て は、 通常、 汚水中に炭 酸物質が含ま れて い る場合に は硫酸に て脱炭酸 0 3 1 を 行っ た後、 消石灰や石 こ う を用いて pH と C a²⁺の調整 0 3 2 を行い 、 そ の処理液中の C a C 0₃や不溶分を沈灤 除去 0 3 3 す る と い う 方法力⁵ と ら れて い る 。

上述 し た凝集沈港法に お いて は 、 多量の薬剤 （消石灰） を用 い ろ ため必然的に ス ラ ツ ジ の発生量が多 く な る と と も に 、 上述し た よ う な煩雑な後処理が必要 と な る 一方、 晶析法では上述し た よ う に C a ² "濃度や p H を微妙に コ ン ト ロ ー ル す る 頃雑な前処理が必要で あ る と と も に カ ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パ タ イ ト を 晶析 さ せ る結晶種 と な る よ う な持珠な接触材が必要 と な る 。

こ の よ う に従来に お い て は 、 税 リ ン方法だ け と つ て み て も 、 い ずれの方法で も 工程が煩雑で あ り 、 設備、 運転 管理、 コ ス ト 等に お い て 問題が多い 。

本発明は こ の よ う な事情に鑑み 、 有機物除去、 脱窒素、 晚 リ ン を 単钝な 工程で容易に 且つ効率 よ く 行 う こ と がで き ろ 汚水の処理方法を提供す る こ と を 目 的 と す る 。

発明の開示

本発明者 ら は 、 前記目 的 を達成す る た め に種 々 検討を 重ねた結果、 珪酸力 レ ン ゥ ム 水和物か ら な る あ る 種の構 成物が 、 有機性汚水の生物膜法に よ る処理に お いて微生 物の生息に良好な環境を作 り 出す と と も に リ ン 酸 イ オ ン を晶析除去 し 、 且つ硝化に 好適な p H を雉持す る こ と を 知見 し 、 本発明 を完成 さ せた。

かか ろ 知見に基づ く 第 1 の発明の搆成ば 、 5 0 〜 9 0 %の空隙率を有す る珪酸カ ル シ ゥ ム を主た る構成物 と す る 多孔質接触材を充璜し た好気性^床槽に家畜尿汚水、 生活雑廃水、 下水な ど の有機性汚水を導入し 、 生物膜法 に よ り 処理を し て有機物除去、 脱 リ ン及び硝化を行 う ェ 程 と 、 磺化さ れた処理水を嫌気性?戶床槽に導入し て生物 学的脱窒素を行 う 工程 と を有す る こ と を特徵 と し 、 ま た 第 2 の発明の構成は珪酸カ ル シ ゥ ム 水和物を主たる構成 物と す る と と も に 5 0 〜 9 0 96の空隙率を有す る 多孔質 接触材を 力 ラ ム又は充塡槽内に充塡 し て充塡層を形成し こ の充塡層中に リ ン を含む汚水を通水し て接触 さ せ る こ と を特徵 と す る 。

本発明に用 い る 多孔質接触材は、 更に具体的に説明す る と 、 例え ば、 珪酸質原料 と 石灰質原料 と を主原料と す る ス ラ リ ー に ア ル ミ ユ ウ ム粉末な ど の起泡剤を添加し て 高温高圧下で水熱反応処理して得 られ る成形物、 あ る い は こ の成形物を破砕し て得 られ る破砕物で空隙率が 5 0 〜 9 0 %の も の 、 又は珪酸質原料 と 石灰質原料 と を主原 料 と す る ス ラ リ ー を高温高圧下で水熱反応処理 し て必要 な ら ば粉砕し て得 られ る粉状物を気泡を入れて造粒あ る いは成形し た造粒物あ る いは成彤物で空隙率が 5 0〜9 0 % の も ので あ る 。

こ こ で 、 珪酸カ ル シ ウ ム水和物は珪酸質原料 と 石灰質 原料 と を所定の C a O Z S i 0₂ モ ル比 （ 0. 5 〜 2. 0 程度） で常法に従っ て ォ ー ト ク レ ー ブに て所要の圧力 · 温度下 で高温高圧養生す る こ と に よ つ て得 られ る も ので あ り 、 珪酸質原料 と し ては珪石、 珪妙、 ク リ ス ト バ ラ ィ ト 、 無 定形 シ リ カ 、 珪藻土、 フ エ 口 シ リ コ ン ダ ス ト 、 白土な ど の粉末、 石灰質原料 と し て は生石灰、 消石灰、 セ メ ン ト な ど の粉末が挙げ ら れ る 。 こ の よ う に し て 得 ら れ る 珪酸 カ ル シ ウ ム 水和物は 、 ト ノヽ ' モ ラ イ ト 、 ゾ ノ ト ラ イ ト 、 C S H ゲノレ 、 フ オ シ ャ ジ ャ ィ ト 、 ジ ャ イ ロ ラ イ ト 、 ヒ レ プ ラ ン ダ イ ト 等 よ り な る 群よ り 選ばれ る 1 種ま たは 2 種 以上の も の と な る ま た こ の 中で も ト バ 乇 ラ イ ト 、 ゾ ノ ト ラ イ ト 、 C S H ゲル は p H 緩衝能が高 く 、 比表面積が 2 0 〜 4 0 0 ノ g と 大 き い ので待に 好 ま し い 。

本発明に用 い る 多孔質接触.材は 5 0 〜 9 0 % の空隙率 を有す る が 、 こ の空隙を珪酸 カ ル シ ゥ ム 水和物の生成時 に 得 る 場合に は珪酸質物質 と 石灰質物質 と を ス ラ リ 一状 に し た も のに泡剤 と し て ア ル ミ ニ ゥ ム粉末な ど の金羁発 泡剤や A E 剤な ど の起泡剤を 添加 し た後高温高圧下で水 熱反応処理すればよ い 。 こ こ で金属発泡剤は化学反応に よ っ て ガス を発生す る も ので 、 そ の使用割合は ス ラ リ ー 中の巻 き 込み気泡や水の量に よ つ て変化す る が化学反 I 、 式力 > ら導 く こ と がで き る つ ま た起泡剤 と し て は具体的に は樹脂せ つ け ん類、 サ ポ ニ ン 、 合成界面活性剤類、 加水 分解たん ば く 質、 高分子界面活性剤な ど があ り 、 主 と し て界面活性作用に よ り 物理的に気泡を導入す る も ので、 単に原料 と 混合 し て攬拌す る こ と に よ り 泡を生じ さ せ る 場合 と 、 特殊な攛拌槽又は起泡装置を使用 し て安定し た 泡を つ く り 、 こ の泡を体積計量し て原料に混合す る場合 と があ る 。 こ の よ う な起泡剤を用い る場合には泡の安定 性を試験し た上、 そ の添加量を決定す る必要があ る 。 ま た、 空隙率の小 さ い珪酸カ ル シ ウ ム水和物を得た場合に は それが成形物で あれば粉末化し た後、 造粒又は成形す る過程で気泡を入れて そ の空隙率を調整すればよ い。 つ ま り 粉末状の珪酸カ ル シ ウ ム水和物に ア ク リ ル樹脂エ マ ル ジ ョ ン等の高分子樹脂の糊剤の水溶液を添加し 、 必要 に応じ て起泡剤を加え た後混練 り し た も のを パ ン ペ レ タ ィ ザ一に よ り 造粒し た り 型枠成形し た り すればよ い。 こ こ で の乾燥方法 と し て は 、 自然乾燥、 加熱乾燥の ど ち ら を採用 し て も よ い。 ま た、 こ こ で 、 粉末状の珪酸カ ル シ ゥ ム水和物 と し て は 、 上記の よ う に空隙を入れて成形 し た も のを破砕し た と き に得 られ る粉末を用いて も よ い 。 な お、 空隙率の高い多孔質接触材 と す る 場合に は 、 型枠 成形を採用す る のがよ い。

第 1 の発明にかか る汚水の処理方法は 、 上記多孔性接 触材を充塡し た好気性?戶床槽に一次処理し て浮遊物や沈 濂物を除去 し た有機性汚水を曝気し なが ら希釈せずに通 水す る こ と に よ り 、 生物膜法に よ る有機物の除去 と 、 リ ン の除去 と 、 N H:— N の硝化と を 同時に行い、 さ ら に 、 N H:— N が硝ィ匕さ れた N 0₂— N , N H; - N を含む処理水を 嫌気性炉床槽に導入し 、 メ タ ノ ール な ど の水素供与体を 加えて嫌気的状態で脱窒菌に よ り N O;— N , N O;— N を N₂ ガス に還元す る こ と に よ り 、 生物学的脫窒素を行 う も の で あ る 。

こ こ で 、 好気性 ^床槽に充瑱 さ れた多孔質接触材は 、 そ の表面に珪酸カ ル シ ゥ ム水和物の結晶も し く は ゲル表 面の微細な凹凸を有し て い る ので微生物が固定さ れやす く 、 生物膜の形成が容易で あ る と と も に有機物の分解生 成物 （微生物代謝産物） で あ る乳酸、 骼酸、 酢酸な ど の 低級脂肪酸類に よ る p H低下を緩和 し て微生物の至適 p H で あ る弱ア ル 力 リ 性の p H 8 〜 9 の状態を安定に作 り 出 す こ と がで き る 。 よ っ て 、 本発明方法の好気性?戸床槽に お いて は 、 有機物の分解に寄与す る 細菌 ♦ 原生動物及び 磘化を行 う 亜磺酸菌 · 硝酸菌の活動が活発 と な る ので 、 高負荷での処理が可能 と な り 、 導入す る有機性汚水が一 般的豚舎の尿汚水程度の高濃度で あ っ て も 希釈が不要 と な る 。

ま た、 好気性^床槽での脱 リ ン は次の作用に よ る 。 好気性?戶床槽中の多孔質接触材は 、 こ れを形成し て い る珪酸カ ル シ ゥ ム 水和物の結晶も し く は ゲル表面か ら 力 ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パタ イ ト の晶析に必、要な C a²了を 供給す る と と も に該接触材の p H緩衝能に よ り 、 汚水の p H が低 く ま た そ の値が変動し て も 常に ほぼ p H 8 9 の安定し た状態をつ く り 出 し て い る の で 、 汚水中の リ ン 酸イ オ ン は C a² + と 反応し て カ ル シ ウ ム ヒ キ シ ァ タ イ ト の形で該接触材表面に晶析さ れ る 。 こ の と き 、 多 孔質接触材の空隙は、 汚水の一方向の流れを乱す作用 を す る と と も に該接触材表面の流速を緩和す る よ う に働 く の で 、 リ ン 酸 イ オ ン と C a² + と に よ る カ ル シ ウ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パタ イ ト の析出 あ る いは成長が促進 さ れ る 。 ま た こ の多孔質接触材は 、 リ ン酸カ ル シ ウ ム あ る い は カ ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パ タ イ ト に類す る 「結晶種」 を ^ん で いな いが、 吸着能を有 し て い る ため、 通水初期に おいて は生成し た カ ノレ シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パタ イ ト を吸着し 、 ま た そ の後は そ の表面力 カ ル シ ウ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パ タ ィ ト の核形成に都合の よ い構造に な っ て そ の微細空隙、 細 ？ L部分に カ ル シ ウ ム ヒ ド ロ キ シ ァ ⁰タ イ ト の核を形成す る も の で あ る 。

汚水を処理し た後の多孔質接触材を走査電子顕微鏡で 観寒す る と そ の空隙内部及び結晶表面に微生物が多量に 着床 ' 生息し て い る のが見 ら れ、 ま た不定形結晶も 観察 さ れ 、 E P M A ( X線マ イ ク ロ ア ナ ラ イ ザ 一 ） に よ り 力 ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ ⁰ タ イ ト と 同定さ れた 。

こ の こ と 力、 ら も 明 ら かな よ う に 、 多孔質接触材の細孔 • 空隙は微生物の着床及び脱 ' J ン に大き な効果を与えて お り 、 本発明に用 い る 多孔質接触材は 、 空隙率が 5 0 〜 9 0 ¾ , 好ま し く は 6 0 〜 8 0 %のも のが微生物の着床 及び脱 リ ン に望ま し い。 こ の多孔質接触材の空隙率が 5 0 %未満では比表面積が小さ く 微生物の着床が悪 く 且つ リ ン除去率が小さ く 、 一方、 空隙率が 9 0 %を超え る と 好 気性 戶床槽内への汚水導入及び曝気に よ り 浮上 り が生じ る と と も に強度低下が著し く 、 ま た p H緩衝能力及び リ ン除去効果の持続性も 悪 く な り 、 好ま し く な い。

ま た、 本発明に用 い る 多孔質接触材の大き さ も リ ン 除 去性能に大き く 関与し て い る 。 接触材の径が 0. 5 mmよ り 小さ い と S S な ら びに晶析結晶に よ り 目 づ ま り し やす い ので長期使用す る こ と がで き ず、 一方、 径が大き す ぎて も 接触面積の減少に よ り リ ン の除去率が低下す る ので と も に好ま し く な い。 よ っ て 、 多孔質接触材は 0 . 5 〜 1 0 mmの大き さ のも のが望ま し い。

以上説明 し た よ う に 、 第 1 の発明方法に よ れば煩雑な 工程を必要 と せずに 、 単純かつ容易な処理で効率よ く 有 機物、 窒素及び リ ン を効率よ く 除去で き 、 維持管理も 容 易で あ り 、 さ ら に家畜尿汚水処理や工場排水な ど の高漠 度な汚水に対 し て も 高負荷で処理す る こ と がで き る ので 処理設備が小型化で き る と と も に簡略化で き る 。

第 2 の発明にかか る汚水の処理方法は、 上記多孔質接 触剤の上述の よ う な脱 リ ン作甩に着目 し た も ので あ り 、 力 ラ ム又は充塡層な ど に上記多孔質接触材を充填し て充 塡層を彤成し 、 こ の充璜層に リ ン を含む汚水を その ま ま 通水す る こ と に よ り 行われ る 。

こ の第 2 の発明にかか る汚水の処理方法は、 上述し た よ う な有機性汚水あ る いは一次処理し て固形物を除去 し た有機性汚水に適用 し て も よ い し 、 第 1 の発明にかか る 処理方法だけ に よ る と リ ン の除去が不十分な場合に は そ の処理水に適用 し て脱 リ ン が完全に な る よ う に し て も よ い し 、 さ ら に上述の有機性汚水以外の も ので リ ン を含む 汚水に適用 し て も よ い。

なお第 2 の発明にかか る汚水の処理方法に用 い る 多孔 質接触材は上述し た多孔質接触材 と 同様な も ので あ る 。

こ の よ う に 、 第 2 の発明方法に よ れば煩雑な工程を必 要 と せずに、 単純 ♦ 容易な処理で効率よ く リ ン を除去で き 、 維持管理も 容易で あ る 。 よ っ て 、 工場排水、 下水は も ち ろん、 家畜汚水、 生活雑排水等、 今ま で困難 と さ れ て い た中小規模の脱 リ ン処理を容易にかつ経済的に行 う こ と がで き る 。

さ ら に第 1 及び第 2 の発明に用い る 多孔質接触材は重 金属を吸着す る作用 も 有し て い る ので 、 有機性汚水中に 重金属が含ま れて いれば、 有機物及び リ ン と と も に除去 さ れ る 。 な お 、 第 1 及び第 2 の発明方法で使用済 と な っ た 多孔 質接触材は 、 珪酸石灰質肥料な ら びに土壤改良材 と し て 再利用で き る ので大変経済的で あ る 。

図面の簡単な説明

第 1 図及び第 2 図ば第 1 の発明に かか る 汚水の処理方 法の例を示す工程図、 第 3 図は第 2 の発明にかか ろ 汚水 の処理方法を示す工程図、 第 4 図は第 1 の発明方法の試 験例 （試験例 1 , 2 ) ！こ用 い た装置を示す説明図、 第 5 図は第 2 の発明方法の試験例 （試験冽 3 〜 6 ) に用い た 装置を示す説明図、 第 S 図は試験例 3 に お け る リ ン 除去 率 と 試験液の P H と の関係を示す グ - フ 、 第 7 図は試験 例 3 に お け る リ ン 除去率 と 試験液の カ ル シ ウ ム イ オ ン 濃 度 と の関係を 示す ゲ ラ つ 、 第 8 図は試験冽 4 に お け る リ 除去率 と 処理材の空隙率 と の関係を示す グ ラ フ 、 第 9 図は試験例 5 に お け ろ 'J ン 除去率 と 処理材の粒度 と の関 係を示す ゲ マ 、 第 1 0 図及び第 1 1 図は実施例 1 に用 い た汚水処理装置の平面図及び正面図、 第 1 2 図は実施 例 1 の結果を示す説明図、 第 1 3 図及び第 1 4 図は実施 冽 2 に 甩い た汚水処理装置 を示す平面図及び正面図、 第

1 5 図は実施冽 2 の結果を示す説明図、 第 1 6 図は実施 例 3 の結果を示す グ ラ フ 、 第 1 7 図は従来技術にかか る 有機性汚水の処理工程を示す工程図、 第 1 8 図は従来技 術に かか ろ 凝集沈灤法の工程図、 第 1 9 図は従来技術に かか る 晶析法の工程図で あ る 。

発明を実沲す る た めの最良の形態

以下、 本発明を 図面に基づいて詳細に説明す る 。

ま ず、 第 1 の発明に かか る 汚水の処理方法の洌を第 1 図及び第 2 図に示す。

第 1 図に示す冽は好気性炉床漕の次に嫌気性 ^床槽を 配置 し た例で あ ろ 。 同図に示す よ う に ス ク リ ー ン沈砂池 1 及び振動篩 2 に よ り 一次処理 さ れた有機性汚水は 、 上 記多孔質接触材が充塡 さ れて い る 好気槽 （好気性 ^床槽） 3 に導入 さ れて有機物除去、 晚 リ ン ¾び磺化が行われ る 。 次いで 、 ft拌槽 4 に 導入 さ れて タ ノ ー ル 又は有機性汚 水が添加さ れた後嫌気漕 （嫌気性 ^床槽） 5 で稅窒素 さ .れ、 再好気槽 6 及び消毒槽 7 を経て排水 さ れ る 。

第 2 図は循環式の処理工程の例で あ る .:， 同図に示す よ う に ス ク リ 一 ン沈砂池 1 及び振動篩 2 で一次処理 さ れた 有機性汚水は？ I泮槽 1 3 及び嫌気槽 1 4 を経て 多孔質接 触材が充塡さ れて い る 好気槽 1 5 へ導入 さ れ 、 さ ら に攬 拌槽 1 3 へ循環 さ れ る 。 こ れに よ ό 有機物処理、 晚 リ ン 及び脱窒素が行われ る 。 こ の処理水ば再嫌気槽 1 6 及び 消毒漕 7 を経て排水さ れ る 。

こ れ ら力 > ら も 明 ら かな よ う に 、 本発明に かか ろ有機性 汚水の処理方法に よ れば従来に比べて工程数が大幅に 削 減 さ れ ろ と と も に運転管理も 容易 と な る 。 次に第 2 の発明にかか る処理方法を第 3 図に示す。 同 図に示す よ う に 、 リ ン を含む汚水を 、 従来の晶析法に お け る pH調整な ど の前処理を行 う こ と な く そ の ま ま 多孔 質接触材の充墳層 3 0 に通水すればよ い。 ま た処理水は pH 8 〜 9 と 中性に近 く ス ラ ジ ジ な ど も 含ま れて いな い ので後処理の必要も な い。

ま た、 こ の第 2 の発明方法に よ れば、 汚水中の リ ン酸 塩濃度が高 く て も 脱 リ ン で き る 。 し か し リ ン酸塩の漢度 に よ っ て汚水の通水速度を調整す る必要があ り 、 例え ば リ ン 酸塩濃度が 5 0 O mgノ の場合に は 1 t _/ / 日 . m³程 度、 5 O mgZ の場合に は 6 t Z日 · m³程度ま での処理 が可能で あ る 。 な お 、 こ の と き の リ ン の除去率は 9 0 % 以上 と な る 。

さ ら に 、 こ の第 2 の発明方法を長期に亘 つ て実施 し 、 リ ン の除去効果の小 さ く な っ た多孔質接触材は 、 珪酸石 灰質肥料な ら び に リ ン酸質肥料、 あ る いは リ ン の原料 と し て再利用で き る ので経済的で あ る 。

次に 、 本発明に用 い る 多孔質接触材の製造例 を示す 。 (多孔質接触材の製造例）

(1) C S H ゲル接触材

珪石粉末 4 重量部、 生石灰粉末 2 重量部、 消石灰 粉末 1 重量部及び普通ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 3 重量 部 （ CaO Z S i O。 モ ル比 = 1.5 ) に金属ア ル ミ ニ ゥ ム粉末 0.008 重量部を加えて な る混合物に水 7 重 量部を加えて ス ラ リ ー に し た。 次いで 、 こ の ス ラ リ — を型枠に注入 し て 4 時閭静置後脱型し た も のを 回 転ブ ラ シ で粉砕し 、 パ ン ペ レ タ イ ザ一で 5 〜 1 0 雌 の粒径に造粒後オ ー ト ク レ ー ブにて 1 5 0 で 5 気圧 下で 1 0 時間水熱処理し 多孔質接触材 と し た。 こ の接触材の空隙率は 7 0 %で あ っ た 。

(2) ト パ モ ラ イ ト 接触材

珪石粉末 5 重量部、 生石灰粉末 2 重量部及び普通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 3 重量部 （ CaO Z S i C^ モ ル 比 = 0.8 ) に金属ア ル ミ ニ ウ ム粉末 0.008 重量部 を加えて な る 混合物に水 7 重量部を加えて ス ラ リ ー に し た。 こ のス ラ リ ー を型枠に注入し て 4 時閭静置 後脫型し た も のを 才 ー ト ク レ ー ブ に て 1 8 0 で 1 0 気圧下で 1 0 時間水熱処理し た。 得 られた成形物を ク ラ ッ シ ヤ ーで粗砕し て 5 〜 1 0 赚の粒径に ふ る い わけて多孔質接触材 と し た。 こ の も のの空隙率は 75 %で あ っ た 。

(3) ゾ ノ ト ラ イ ト 接触材

珪石粉末 と生石灰粉末 と を C aO Z S i 0₂ モ ル比 1.0 と な る よ う に混合 し 、 固体成分に対し て 1 0 倍 重量の水に分散 さ せて水性ス ラ リ ー を形成し 、 そ の 後オ ー ト ク レー ブ中にて 2 1 0 で 、 2 0 気圧下で潔 拌 し な力 ら 1 0 時間水熱処理し た。 こ の よ う に し て 得 られた ゾ ノ ト ラ イ ト 粉末の絶乾物に対し て ァ ク リ ル樹脂ェ マ ル ジ ョ ン （固形分 1 0 % ) を 4 重量倍加 え 、 凝練後造粒成形し て 1 1 0 でで乾燥固化さ せ 、 5 〜 1 0 讓 の粒径に ふ る い わけ て多孔質接触材 と し た 。 こ の も のの空隙率は 7 3 %で あ っ た 。

(4) 種々 の空隙率を有す る ト バ モ ラ イ ト 接触材

上記（2)に示 し た製造方法に おいて 、 金属ア ル ミ ュ ゥ ム粉末及び水の添加割合を第 1 表に示す よ う に変 化さ せ る こ と に よ り 各種 ト パ モ ラ イ ト接触材を得た

(5) C S H ゲ ル接触材

上記（1) と 同様の配合に よ り 得 ら れた ス ラ リ ー を型 枠に注入し て 4 時間静置後脱型し た も の を ォ ー ト ク レ ー ブにて 1 5 0 で 、 5 気圧下で 1 0 時間水熱処理 し た。 こ の成形物を ク ラ ッ シ ャ ーで粗砕し 、 2. 5 〜 5 腿 の粒径に ふ る い わけ て多孔質接触材 と し た 。 こ の接触材の空隙率は 7 2 %で あ っ た。

(6) ト バ モ ラ イ ト 接触材 上記（2) と 同様に して得 られた成形物を ク ラ ッ シ ャ —で粗砕し て 2. 5〜 5 讓 の粒径に ふ る いわけ て多孔 質接触材 と し た 。 こ の も のの空隙率は 7 5 %で あ つ t

(7) ゾノ ト ラ イ ト 接触材 上記（3) と 同様に して得 られた ゾノ ト ラ イ ト 粉末の 絶乾物に対し て ァ ク リ ル樹脂ヱ マ ル ジ ョ ン （固形分 1 0 % ) を 4 重量倍加え 、混練後、造粒成形し て 1 1 0 でで乾燥固化さ せ、 2. 5 〜 5 mmの粒径に ふ る い わけ て多孔質接触材 と し た 。 こ の も のの空隙率は 7 3 % で あ っ た 。

(8) 種々 の空隙率を有す る ト バ モ ラ イ ト 接触材 上記（6)に示し た製造方法に お いて 、 金属ア ル ミ - ゥ ム粉末及び水の添加割合を第 2 表に示す よ う に変 化さ せ る こ と に よ り 、 各種 トバモライ ト接触材を得た < 第 2 表

アル ミニゥム

0 0 0 0, 008 0. 01 0. 02

添加量（重量部:

水 添 加 量 3 4 7 7 7 7

(重量部）

接 触 材 の 36 48 61 75 82 88

空 隙 率 （％) (9) 種々 の空隙率を有す る ゾノ ト ラ イ ト 接触材 上記 (⁷)の方法に お いて 、 造粒成形前に 、 起泡剤 と し て ヴ ィ ン ソ ル （山宗化学製造） を用いて泡発生機 にて作っ た気泡を混練物体積に対し て 80 %、 160 %それぞれ添加し た他は同様に し て操作し 、 第 3 表 に示す空陳率を有す る 接触材を得た。 な お、 泡の添 加量が 1 6 0 %の と き は 、 混練後 3 〜 5 職径の窪み があ る型枠に注入し て型枠 ご と 乾燥固化さ せた。 第 3 表

泡の添加量が 0 のも のは（7)に お いて製造し た も の あ る 。

次に 、 第 1 の発明にかか る 汚水の処理方法の効果を 示す試験例を示す。 (試験例 1 )

第 4 図に示す よ う に 、 多孔質接触材を充塡し た 2 0 0 X 1 5 0 X 3 1 0 mmの第 1 の槽 1 0 1 及び 2 0 0 X 1 5 0 X 2 9 0 鲰の第 2 の槽 102 に 、固液分離を行 っ た後 0.3 mm φ の绡の振動篩を通過さ せた豚尿汚水の一次処理水を 上向 き 流で通水す る と と も に 、 各槽 4 1 , 4 2 の下方 よ り 5 0 O n ^ ノ分で曝気を行 う こ と に よ り 、 各種多孔質 接触材の性能を調べた。 こ こ で 、 上記製造例（1) , (2) , (3) で製造し た各多孔質接触材を上記第 1 及び第 2 の槽 10 1 1 0 2 に充塡し て一次処理水を 1 0 4 日 'の流速で通水 し た も のを それぞれ試験例 A — 1 , A — 2 , A — 3 と し

比較のため、 多孔質接触材の代 り に市販のバ ラ ス 、 輊 石、 石灰石及びポ リ プ ロ ピ レ ン で粒度 5〜 1 0 諷 の も の を接触材 と し て用 い た も のを それぞれ比較例 B — 1 , B — 2 , B — 3 , B — 4 と し た。

これ ら試験例 A — 1 〜 A — 4 及び比較例 B — 1 〜 B — 4 の 2 〜 3 ヶ月経過時に お いて、 そ の処理水の透明度、 pH、 B O D及び T — P (全 リ ン ） 、 NH — N、 NO;— N、 NO;- N の各濃度を各 4 回澜定し 、 そ の平均を第 4 表に 示す。

第 4 表

こ の結果に示す よ う に B O D容積負荷 1.0 kg 日 · m³ の高負荷の処理に お いて B O D 除去率は比較例が 7 7 〜 8 7 %で あ る のに対し て本発明法では 9 5 %以上の高い 除去率を示し た 。 ま た リ ン の除去率は比較例に お いて は 2 5 %以下でほ と ん ど除去で き て いな いが、 第 1 の発明 方法では 9 0 %以上の高い除去率で あ っ た。 さ ら に次ェ 程で脱窒素を行な う た めに は 、 有機態窒素及び - N を N 0;— N あ る いは N 0;— N に硝ィ匕 さ せ る必要があ る が、 第 1 の発明方法に よ れば、 NH: - N容積負荷が 0.4 kg 曰 ♦ m³の高負荷処理で も 完全に硝化が進行し て お り 、 次 工程で脱窒素が完全に行え る 状態 と な っ て い る 。 こ れに 対し比較例では 1 0 〜 3 0 %の NH: - Nが残 っ て い る の で 、 た と え そ の後生物学的脱窒素工程を付加 し て も こ の 残存の NH:— N は そ の ま ま 流出 さ れ る こ と に な る 。

(試験例 2 )

試験例 1 と 同様な実験装置を用い 、 製造例（4)に示す各 種処理材に よ り 豚尿一次処理水を処理し て接触材の空隙 率の大小に よ る浄化の違い を試験し た 。 な お他の条件は 試験例 1 と 同様 と し た。 こ の結果は試験例 1 と 同様 2 〜 3 ヶ 月 の間の 4 回の測定結果の平均を第 5 表に示す。 第 5 表

第 5 表に示す よ う に 、 接触材の空繫率が 5 0 %以上の時 に B O D 除去、 リ ン除去の効果が大き く かつ硝化が充分 に進む。 な お、 空隙率が 9 0 %を超え る と 通水時の浮き 上 り 現象に よ り 槽ょ り 流出 し て し ま う と 同時に強度低下 力 著し い 。

こ の結果よ り 接触材の空隙構造は 、 接触材 と 有機性汚 水 と の接触機会を高め る と と も に細孔、 空隙内に微生物 を着床のために極めて重要で あ る 。 ま た 、 同時に晶析し て く る カ ル シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パ タ イ ト の結晶成長のた めに も 極めて重要で リ ン除去効果に大き く 寄与し て い る 次に 、 第 2 の発明にかか る汚水の処理方法の効果を示 す試験例を示す。

(試験例 3 ) W 第 5 図に示す よ う に多孔質接触材を充塡し た内径 3 0 麵 、 長 さ 4 0 0 mmの ァ ク リ ル製の カ ラ ム 5 1 の下方 よ り 処理すべ き 試験液を試験液タ ン ク 5 2 よ り 流量調節コ ッ ク ⁵ 3 を介して通水で き る実験装置を用 いて各種多孔質 接触材の性能を調べた。

製造例（5)〜(7)で製造し た各接触材を上記力 ラ ム に 150 m4 充塡し た も のを C — 1 , C - 2 , C — 3 と し 、 こ れ ら の カ ラ ム に第 6 表に示す各種原水を 3 0 0 mi / h r の流速で通水 し 、 1 週閭目 の処理水の pH及び リ ン酸ィ オ ン濃度を測定し た 。 こ の結果を併せて第 6 表に示す。

な お、 試験液 と し て は 、 純水に第一 リ ン酸カ リ ウ ム

( KH₂P0₄ ) を添加し て リ ン濃度を 5 mg/ i に調製し た も の で 、 そ の カ ル シ ウ ム イ オ ン濃度を塩ィ匕カ ル シ ウ ム

( C a C ₂ * 2 H₂0 ) の水溶液に よ り 0 〜 ： L O O mgノ の範囲、 ま た pH を水酸ィ匕ナ ト リ ウ ム ( N aOH ) の水溶 液に よ り 5 〜 1 0 の範囲に そ れ ぞれ変化さ せた も のを用 いた。

ま た 、 比較のた め南太平洋ア ン ガ ウ ル 島産の粒度 2.5 〜 5 麵 の リ ン 鈸石を上記 と 同様な カ ラ ム に 1 5 O m 充 填し （ カ ラ ム D — 1 と す る ） 、 同様な操作を行 っ た 。 こ の結果も 併せて第 6 表に示す。 · さ ら に 、 こ の と き の リ ン 除去率に対す る試験液の pH の影響 （ C a^{2 +}漠度 6 0 mg —定） を第 6 図に 、 リ ン 除去率に対す る カ ル シ ウ ム イ オ ン濃度の影罌 （試験液の pH 9 —定） を第 7 図に示す。

以上の結果に示す よ う に 、 第 2 の発明方法に よ れば、 試験液の pH が変化し て も 処理水の pH は ほぼ 9 〜 1 0 に保たれてお り 、 常に 8 0 %以上の リ ン除去率が得 られ て い る が、 比較例では試験液の p H 力 8.5 以上でな い と リ ン除去率が 8 0 %に達し な い。 ま た、 第 2 の発明方法 で は試験液中の C a^{2 +}鏖度が 0 で も 8 0 %以上の リ ン除 去率が得 られ る が、 比較洌では C a² +濃度が 6 0 mg / ^ 程度な い と リ ン の除ま効果が発生し な い。 な お 、 第 2 の 発明方法にお いて も 試験液中に C a² +が存在す る と さ ら に リ ン除去率が向上し 、 Ca²⁺濃度が 4 O mgZ 以上存 在す る と ト バ モ ラ イ ト 接触材を用いた場合 （ A — 2 ) に は リ ン除去率がほぼ 1 0 0 % と な る 。

(試験例 4 )

試験例 3 と 同様な実験装置を用い、 製造例（8)及び（9)に 示す各種接触材に よ り リ ン濃度 5 mg Z 、 pH 7 、 カ ル シ ゥ ム イ オ ン無添加の試験液を処理し て 、 接触材の空隙 率の大小に よ る リ ン除去率の違い を試験し た。 な お、 他 の条件は試験例 3 と 同様 と し た。 こ の結果は第 7 表及び 第 8 図に示す。 第 7 表

第 7 表及び第 8 図に示す よ う に 、接触材の空陳率が 5 0 〜 9 0 %の と き に高い リ ン除去率 と な る 。 な お、 空隙率 が 9 0 %を超え る と 通水時の浮き 上 り 現象に よ る リ ン除 去率の低下があ る と 同時に強度低下が著し い。 こ の結果 よ り 接触材の空隙構造は 、 接触材 と リ ン 酸 イ オ ン と の接 触機会を高め る と と も に細孔、 空隙内に晶析し て く る 力 ソレ シ ゥ ム ヒ ド ロ キ シ ァ パ タ イ ト の結晶成長のた め に極め て重要で あ り 、 リ ン除去効果に大き く 寄与し て い る こ と が判明 し た 。

(試験例 5 )

試験例 3 と 同様の実験装置を用 い、 製造例（6)の ト バ モ ラ イ ト 接触材の粒度を 0. 6 〜 ： L . 2 ， 1. 2 〜 2. 5 , 2. 5 〜 5 , 5 ~ 1 0 , 1 0 〜 1 5 に調整し た 5 種の接触材に よ り 、 リ ン濃度 5 g / 6 ^ p H 7 、 カ ル シ ウ ム イ オ ン無 添加の試験液を処理し 、 接触材の粒度の違いに よ る リ ン 除去率の変化を試験し た 。 な お 、 他の条件は試験例 3 と 同様 と し た。 こ の結果は第 9 図に示す。

第 9 図に示す よ う に接触材の粒径が大き く な る に し た が っ て リ ン除去率が低下し た。 な お、 粒径が 0.5 腿未満 のも の では S S な ら びに晶析に伴 う 接触材の肥大に よ る 目づ ま り が生じ 、 長期閭供用す る こ と ができ なか っ た。 (試験例 6 )

試験例 3 と 同様の実験装置を用い、 製造例（6)の ト バ モ ラ イ ト 接触材に よ り 第 8 表に示す リ ン 瀵度の試験液を 1 8 0 0 m _/ / 日 （ 1 2 t Z B * m³ ) 、 9 0 0 m4 曰 ( 6 t ノ 曰 ' irf ) 、 3 0 0 m^ Z 曰 （ S t , 曰 * ） 、 1 5 0 m^ Z 日 （ I t / 日 ' 瓜³ ) —、 7 5 m Z 日 （ 0.5 日 · πι³ ) の流速 （ カ ツ コ 内は流量） で処理し 、 試験 液の リ ン濃度及び流量の リ ン除去率への影響を試験し た な お、 他の条件は試験例 3 と 同様 と す る，。 こ の結果は第 8 表に併せて示す。

第 8 表

. 一 30- 第 8 表に示す よ う に 、 第 2 の発明方法に よ れば、 リ ン 濃度が 5 0 0 mg / ί と 高漠度のも ので も 流量を小さ く す る こ と に よ り 、 高効率で リ ン を除去す る こ と がで き る 。

次に 、 第 1 及び第 2 の発明にかか る汚水の処理方法を 実際の豚舎汚水 （豚ふん尿 と 豚舎洗浄水 と の混合液） の 処理に適用 し た例を示す。

(実施例 1 )

本実施例に は第 1 0 図、 第 1 1 図に示す よ う な A〜 F の 6 つの処理室か ら な る コ ン ク リ ー ト 製の汚水処理装置 を用いた。 こ こ で、 A , B及び F は好気性 ^床槽で あ り A及び B に は上記製造例（2) と 同様に し て製造し た粒径 5 〜 1 5 腿 の ト バ モ ラ イ ト を主た る構成物 と す る 多孔質接 触材がま た 、 F に は粒径 5 〜 8 瞧 の同様な ト バ モ ラ イ ト 接触材が充塡さ れて お り 、 それぞれの下方に曝気を行 う ため の散気筒 1 1 0 a 〜 l 1 0 c が配設さ れて い る 。 こ れ ら散気筒 1 1 0 a 〜 ： L 1 0 c はエ ア ー配管 1 1 1 及び エ ア ー調整バ ル ブ 1 1 2 を介して エ ア ー ポ ン プ 1 1 3 と 接続さ れて い る 。 処理槽 C は攆拌槽で メ タ ノ ー ル タ ン ク 1 1 4 か ら メ タ ノ ー ノレ が供.袷さ れ る よ う に な つ て い る 。 ま た 、 D 及び E は嫌気性 ^床槽で こ の内部に は市販のァ ン ス ラ サ イ ト で粒径 5 〜 1 0 鹂のも のが充塡さ れて い る こ の よ う な汚水処理装置に お い て 、 豚舎汚水の一次処 理水 （固液分離し た も の ） を汚水導入管 1 1 5 よ り 600 ^ ノ 日 の流量で通水処理し て排出管 1 1 6 よ り 処理液を 排出 し た 。 な お、 処理室 C に お け る メ タ ノ ー ル の添加流 量は 1.2 ί 日 で あ る 。

こ の よ う な条件で約 6 ヶ 月間処理し 、 こ の と き の一次 処理水及び排出処理液の ρΗ 、 透視度、 B O D 、 S S 、 T — P及び T一 N (全窒素） を それぞれ測定し た 。 こ の 結果は第 1 2 図に示す。 同図よ り 明 らかな よ う に 、 本実 施例に よ れば、 豚舎汚水中の有機物、 リ ン及び窒素が長 期に亘つ て確実に除去 さ れて い る 。

(実施例 2 )

本実施例に は第 1 3 図、 第 1 4 図に示す よ う な G 〜 L の 6 つ の処理室か ら な る コ ン ク リ 一 ト 製の汚水処理装置 を用い た。 こ こ で I 及び J は好気性炉床槽で あ り 、 こ れ ら の槽に は上記製造例（2) と 同様に し て製造し た粒径 5 〜 1 0 mmの ト バ モ ラ イ ト を主た る構造 と す る接触材が充塡 さ れて い る と と も に そ の下方に は曝気を行 う ための散気 筒 1 2 0 a , 1 2 0 b が配設 さ れて い る 。 こ れ ら散気筒 1 2 0 a , 1 2 O b は ヱ ァ ー配管 1 2 1 及びヱ ァ ー調整 バル ブ 1 2 2 を介 し.て ヱ ァ 一 ポ ン プ 1 2 3 と 接練さ れて い る 。 一方、 処理槽 G及び H は嫌気性?戶床槽で市販のァ ン ス ラ サ イ ト で粒径 5 〜 1 5 mmの も のが充墳 さ れて お り 汚水導入管 1 2 5 よ り 汚水が導入さ れ る と と も に メ タ ノ — ノレ タ ン ク 1 2 4 よ り メ タ ノ ー ル力 S供袷 さ れ る よ う に な つ て い る 。 こ れ ら G , H を通っ た汚水は I , J の好気槽 で処理 さ れた後 K の処理槽よ り 循環水導入管 1 2 7 及び 流量ポ ン プ 1 2 8 を介し て G の処理槽へ循環さ れ る よ う に な っ て い る 。 さ ら に K の後に は再嫌気槽 L が設けて お り 、 こ こ には G及び H と 同様のア ン ス ラ サ イ ト が充塡さ れて い る 。

こ の よ う な汚水処理装置にお いて 、 汚水導入管 1 2 5 よ り 6 0 0 ノ 日 の流量で、 豚舎汚水の一次処理水を通 水す る と と も に K 力 ら G への循環を 5 4 0 0 ノ 日 と し さ ら に汚水中の窒素濃度が高いため汚水中の B O D源だ けでは脱窒素効果が不十分で あ る ため 、 嫌気槽 G へ水素 供与体 と し て の メ タ ノ ール を 0. 2 Z 日供給し た。 こ の よ う に し て 、 約 6 ヶ月閭に亘 つ て汚水を処理し 、 こ の と き の一次処理水及び処理排出管 1 2 6 か ら の排出処理液 の ρ Η 、 透視度、 B O D、 S S 、 T — P及び T 一 N を そ れぞれ測定し た。 こ の結果は第 1 5 図に示す。 同図よ り 明 らかな よ う に 、 本実施例に よ れば、 啄舎汚水中の有機 物、 リ ン及び窒素が長期に亘つ て確実に除去 さ れて い る こ こ で実施例 1 ， 2 の結果を さ ら に詳し く 検討し て お < o

第 1 2 図及び第 1 5 図に示す よ う に 、 実施例 1 , 2 で は、 汚水を流入し てか ら約 4 週目か ら净化が進み、 8 週 目力ゝ ら の処理水は安定し た水質 と な っ て い る 。 こ こ で実 施例 1 , 2 の 8 週目以降の処理水の水質の測定結果を平 均し て み る と 第 9 表の よ う に な る 。

第 9 表

第 9 表に示す よ う に 、 実施例 1 , 2 共に 、 B O D、 S S は も ち ろ ん T — P , T — N について も 高い除去率を示 し て お り 、 非常に高度の処理結果 と な っ て い る 。

ま た、 重金属に つ いて は 、 実施例 1 に お け る 2 0 週目 の流入汚水 と 排出処理水 と を測定し 、 そ の結果を第 1 0 表に示す。

第 10 表

流 入 水 処理排水 除去率 ）

C u (mg/ e ) 0.45 0.04 91.1

Z n (mg/ 6 ) 1.0 0.01 > 100

P d (mg/ & ) 0.01 > 0.01 > 同表に示す通 り 、 啄舎汚水に含ま れて い た銅、 亜鉛の 重金属は 、 本実施例の処理に よ り 9 0 %以上除去 さ れて い た。

(実施例 3 )

上記製造例（6) と 同様に し て製造し た粒径 5 〜 8 麵の ト バ モ ラ イ ト を 主た る構成物 と す ろ 接触材を 4 0 0 X 4 0 0 X 8 0 0 mmの脱 リ ン 槽に 1 0 0 充塡し た 。 こ の蛻 リ ン 槽に豚舎汚水の一次処理水を 上向流で 1 2 0 ノ曰 （ 1. 2 t ノ 曰 · m³ ) の流速 （流量） で通水処理 し た。 約 7 ヶ 月 間に亘 り 、 豚舎汚水 と処理水 と の ： ン濃度を測定し 、 こ の結果を第 1 6 図に示す。

同図に示す よ う に 、 処理水の リ ン慕度は啄舎汚水の リ ン濃度に 影響 さ れ ろ こ と な く 3 p p m 以下 で あ っ た ：. こ の よ う に 、 第 2 の発明方法に よ れば長期に亘 つ て安定 し た '； ン 除去効果が得 ら れ る ：

産業上の利用可能性

以上の よ う に 、 第 1 の発明に かか る汚水の処理方法は 煩雑な 工程を必要 と せずに 、 犖純かつ容易な処理で効率 よ く 有機物、 窒素及び リ ン を効率よ く 除去で き 、 維持管 理も 容易で あ る ので 、 特に家畜尿汚水処理や工場排水な ど の高漠度な汚水を高負菏で処理す る のに適 し て い る 。 ま た 、 長期に亘 つ て使用 し て処理能力の低下 し た多 ¾質 接触材は 、 珪酸石 ^質肥料な ら びに土 ¾改質材 と し て再

BAD ORIGINAL 利用で き る 。

一方、 第 2 の発明にかか る 汚水の処理方法は 、 単純 . 容易な処理で効率よ く リ ン を除去で き 、 維持管理も 容易 で あ る ので 、 特に 、 工場排水、 下水は も ち ろ ん 、 家畜汚 水、 生活雑排水等今ま で困難 と さ れて いた中小規模の脱 リ ン処理に適し て い る 。 ま た、 長期に亘つ て使用 し 、 処 理能力の低下し た多孔質接触材は 、 珪酸石灰質肥料な ら びに リ ン酸質肥料、 あ る い は リ ン の原料 と し て再利用 で き る

Claims

請 求 の 範 囲

1 ) 5 0 〜 9 0 % の空隙率を有す る珪酸カ ル シ ウ ム を 主た る構成物 と す る 多孔質接触材を充塡し た好気性 ？戸床槽に家畜尿汚水、 生活雑廃水、 下水な ど の有機 性汚水を導入し 、 生物膜法に よ り 処理を し て有機物 除去、 脫 リ ン及び硝化を行 う 工程 と 、 硝化 さ れた処 理水を嫌気性^床槽に導入し て生物学的脱窒素を行 う 工程 と を有す る こ と を特徵 と す る汚水の処理方法

2 ) 多孔質接触材は珪酸.質原料 と 石灰質原料 と を主原 料 と す る ス ラ リ ー に ア ル ミ ニ ウ ム粉末な ど の気泡剤 を添加し て高温高圧下で水熱反応処理し て得 られ る 成形物、 あ る いは こ の成形物を破砕し て得 られ る 破 砕物で あ る特許請求の範囲の第 1 項記載の汚水の処 理方法。

3) 多孔質接触材は珪酸質原料 と 石灰質原料 と を主原 料 と す る ス ラ リ ー を高温高圧下で水熱反応処理し て 必要な ら ば粉砕し て得 られ る粉状物に気泡を入れて 造粒あ る い は成形し た造粒物あ る いは成形物で あ る 待許請求の範囲第 1 項記載の汚水の処理方法。

4) 珪酸カ ル シ ウ ム水和物は 、 ト バ モ ラ イ ト 、 ゾ ノ ト ラ イ ト 、 C S H ゲル 、 フ オ シ ャ ジ ャ イ ト 、 ジ ャ イ ロ ラ イ ト 、 ヒ レ プ ラ ン ダ イ ト の群力 > ら選ばれ る 1 種あ る いは 2 種以上の も の で あ る特許請求の範囲の第 1 項記載の汚水の処理方法。

5 ) 珪酸カ ル シ ウ ム水和物を主た る構成物 と す る と と も に 5 0 〜 9 0 % の空隙率を有す る 多孔質接触材を カ ラ ム 又は充塡層内に充塡し て充塡層を形成し 、 こ の充填層中に リ ン を含む汚水を通水し て接触さ せ る こ と を特徵 と す る 汚水の処理方法。

6 ) 多孔質接触材は 、 珪酸質原料 と石灰質原料 と を主 原料 と す る ス ラ リ ー に ア ル ミ ニ ウ ム粉末な ど の起泡 剤を添加し て高温高圧下で水熱反応処理し て得 られ る成形物、 あ る いは こ の成形物を破砕し て得 られ る 破砕物で あ る 特許請求の範囲第 5 項記載の汚水の処 理方法。

7 ) 多孔質接触材は 、 珪酸質原料 と 石灰質原料 と を主 原料 と す る ス ラ リ 一を高温高圧下で水熱反応処理し て必要な ら ば粉砕し て得 られる粉状物を 、 気泡を入 れて造粒あ る いは成形し た造粒物あ る いは成形物で あ る待許請求の範囲第 5 項記載の汚水の処理方法。

8) 珪酸カ ル シ ウ ム水和物は 、 ト バ 乇 ラ イ ト 、 ゾ ノ ト ラ イ ト 、 C S H ゲノレ 、 フ オ シ ャ ジ ャ イ ト 、 ジ ャ イ ロ ラ イ ト 、 ヒ レ プ ラ ン ダ イ ト の群か ら遷ばれ る 1 種あ る いは 2 種以上の も の で あ る特許請求の範囲第 5 項 記載の汚水の処理方法。 9 ) 多孔質接触材の大き さ が 0. 5 〜 1 0 職で あ る待許 請求の範囲第 5 項記載の汚水の処理方法。