JPH01151992A - 汚水の生物学的処理方法 - Google Patents

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、下水、し尿あるいは産業廃水等の汚水を生物
学的に処理する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば汚水中の窒素成分を生物学的に除去する方
法としては、硝化槽の後段に脱窒槽を設けて脱窒槽に水
素供与体としてメタノール等を添加する方法、水素供与
体としては外部がらは何も与えず脱窒槽の容量を大きく
した硝化・内生脱窒法、硝化槽の前段に脱窒槽を設けて
硝化槽から流出した水を脱窒槽に循環させ、汚水中のＢ
ＯＤを水素供与体として利用する循環式硝化脱窒法、さ
らにこの循環式硝化脱窒法における硝化槽の後段にメタ
ノール等を添加する第２脱窒槽を設けたパーナート（Ｂ
ａｒｎａｒｄ）法などが広く知られている。

また、汚水中の窒素成分とリン成分を生物学的に同時に
除去する方法としては、前記循環式硝化脱窒法における
脱窒槽の前段に嫌気槽を設けた＾２０法、さらにＡｔＯ
法における硝化槽内に回転円板を設けて硝化細菌を多く
回転円板に付着させるハイブリッド生物処理法（回転円
板付活性汚泥法）なども知られている。

ところで、従来の生物処理法は、ある一定の処理条件を
確保して、汚水中の成分を栄養源として出現する微生物
を利用することにより、汚水中の汚濁物質の除去を行っ
ていた。そのため、汚水の処理と汚水を処理する微生物
の増殖とが同一槽内で同時に行われるので、優占種にな
り得ない有用微生物によって処理できる特定成分の処理
が困難となったり、特定成分が処理されても、後段の工
程で特定成分の除去に必要な他成分がほとんど存在しな
くなってしまっていた。

従って、窒素除去の場合では、前述のようにＲＯＤにか
わる水素供与体としてメタノールを添加したり、硝化槽
の前段に脱窒槽を設け、汚水中のＲＯＤを水素供与体と
して利用することがなされてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、パーナート法を含めて、前記従来の脱窒
槽にメタノール等を添加する方法では薬剤のコストが非
常にかかり、硝化・内生脱窒法では脱窒槽の容量が大き
くなって都市の下水処理場などの大規模な処理には不向
きである。また、ＡｔＯ法およびハイブリッド生物処理
法を含めて、循環式硝化脱窒法では後段に硝化槽が設置
されていることから、処理水中に亜硝酸性窒素および硝
酸性窒素が脱窒されずに残存し、硝化槽からの循環水の
量を多くしなければ窒素除去率を７０％以上にすること
が非常に困難であるという問題点があった。

本発明は、前記従来の問題点を解決し、汚水中の除去す
べき特定成分を効率的に除去することができる汚水の生
物学的処理方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、汚水中の除去すべき特定成分を処理する有用
微生物を担体上に増殖させる培養工程と、該培養工程で
増殖された有用微生物を利用して前記汚水中の特定成分
を処理する生物処理工程とからなり、該生物処理工程で
活性が減衰した前記有用微生物の活性を前記培養工程で
復活させること、または該生物処理工程で増殖した前記
有用微生物以外の微生物の活性を前記培養工程で失活さ
せることを特徴とする汚水の生物学的処理方法である。

〔作　用〕

本発明では、汚水中の除去すべき特定成分を処理する有
用微生物を増殖させるものであるが、ここに特定成分の
処理とは、有用微生物が有害物質。

難分解性物質を分解する微生物の場合には当該物質に馴
致し、資化あるいは分解することなどを意味し、また有
用微生物が硝化細菌である場合にはアンモニア性窒素を
亜硝酸性窒素、硝酸性窒素に酸化することを意味する。

本発明の作用を、以下に窒素除去を例にとって図面を参
照しながら説明する。

第１図において、培養槽１には砂、アンスラサイト、軽
量骨材、プラスチック等いずれかの固体粒子の担体が収
容されており、培養液として塩化アンモニウム溶液２お
よび苛性ソーダ３等をポンプ４で導入し、好気的条件下
で循環させて担体を上向流の循環流によって流動化し、
担体上に硝化細菌を付着、増殖させる。

５は硝化槽であって、培養槽ｌで培養された硝化細菌が
付着した担体を収容し、アンモニア性窒素を含む原水６
　（沈殿下水）をポンプ７で好気的条件下に上向流通水
し、硝化槽５内の担体を流動化させる。この時原水６中
のアンモニア性窒素は、担体上の硝化細菌の働きによっ
て亜硝酸性窒素および硝酸性窒素に硝化され、これらの
亜硝酸性窒素および硝酸性窒素は次の脱窒槽８で脱窒菌
によって窒素ガスに還元されて除去される。脱窒槽８で
は、残存する原水中のＢＯｎが水素供与体として利用さ
れ、さらに残存したＢＯＤは次の曝気槽９で分解された
のち、最終沈殿池１０で沈殿した汚泥の大部分を返送汚
泥１２として脱窒槽８に返送し、余剰分を余剰汚泥１３
として系外へ排出する。

上記の処理中において、硝化槽５に通水される原水６に
はＢＯＤ成分が多く含まれるため、ＢＯＤ酸化菌が硝化
槽５内で増殖し、担体上にはＢＯＤ酸化菌が侵出化し、
硝化細菌の活性が低下する。従って、硝化槽５のＢＯＤ
酸化菌が侵出化した担体の一部又は全部を培養槽１へ移
送し、再び担体上に硝化細菌を多く増殖させて硝化細菌
の活性を復活させ、またはＢＯＤ酸化菌の活性を失活さ
せて硝化槽５へ戻す。

このように、培養した硝化細菌を利用して沈殿下水中の
アンモニア性窒素を直接硝化し、しかる後、残存するＢ
ＯＤを水素供与体として利用して硝化された亜硝酸性窒
素および硝酸性窒素を脱窒することにより、窒素成分を
効率よく除去することができる。そのため、従来の循環
式硝化脱窒法よりも窒素除去率が高く、またメタノール
等の薬剤コストがあまりかからない窒素除去が可能にな
る。

次に第２図は、第１図のように培養槽１に塩化アンモニ
ウム溶液２等の薬剤を使用する代りに、アンモニア性窒
素成分よりも他成分の含有が少ない汚水または処理水、
例えば通常の活性汚泥法からの二次処理水を培養液とし
て利用した例である。

すなわち、曝気槽９′と沈殿池１０′からなり、沈殿池
１０′から返送汚泥１２′が返送される活性汚泥処理系
統の曝気槽９′に原水６の一部６′を導入し、活性汚泥
処理を受けて沈殿池１０′から流出する二次処理水１１
’を培養液とし、苛性ソーダ３と共に培養槽１に導入す
るもので、その他の作用は第１図の例と変わるところは
ない。

さらに第３図の例では、第２図の脱窒紫檀８を嫌気性流
動層を用いた嫌気槽とし、曝気槽９として好気性流動層
を用いた好気槽としたものである。

また、前記各側においては、硝化細菌が担体上に充分に
付着し増殖していれば、培養液に必ずしもアンモニア性
窒素成分が含まれている必要はない、この場合、ＢＯＤ
酸化菌が自己分解を起こして失活しさえすればよく、培
養槽１に、ＢＯＤ酸化菌の増殖を抑制する薬剤溶液、汚
水または処理水、例えば、ＢＯＤを含まずかつ充分硝化
の進んだ二次処理水まな高度処理水を培養液として導入
してもよい。

なお、前記各側では、培養槽１および硝化槽５において
、硝化細菌の担体として固体粒子を使用し、上向流通水
によって流動させているが、必ずしも流動化させること
なく下向流通水によることもでき、あるいはまた曝気槽
等を用いて固体粒子担体を懸濁浮遊させながら硝化細菌
の培養または硝化処理を行うことができる。

さらに、培養槽１を複数並設し、これら培養槽１の一部
で硝化細菌の培養を行わせ、他を硝化槽として利用して
核種で硝化細菌の活性が減衰した時あるいは核種でＢＯ
Ｄ酸化菌が増殖した時に、他の培養槽と順次切り替える
ようにし、培養槽と硝化槽を兼用させることもでき、そ
の場合の硝化細菌の担体としては固体物を槽内に固定し
たり、回転円板を利用することもできる。

なお１．本発明は前記の窒素除去側以外にも産業廃水中
の有害物質や難分解性物質を特殊な微生物により処理す
る場合などにも応用可能である０例えば、フェノールあ
るいはポリビニルアルコールを含有している廃水が間け
つ的に排出される場合の処理に応用できる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を示す。

第１図の窒素除去システムにおいて、担体として有効径
０．４Ｎ、均等係数１．４以下のアンスラサイトを使用
し、培養槽内で塩化アンモニウム溶液および苛性ソーダ
により槽内のアンモニア性窒素濃度５０■／ｌ程度、＋
＋）１７．５程度になるようにして、硝化細菌を担体上
に付着させ、培養を行った。

しかる後、内部曝気を行っている硝化槽にエアリフト管
により担体を移送して、沈殿下水を滞留時間１．ｈｒで
通水した。

また、硝化槽内でＢＯＤ酸化菌が侵出化した担体を培養
槽へ移送する場合もエアリフト管を用いて行った。

この結果は第１表に示す通りであり、本発明によれば、
８０％の全窒素除去率が得られた。

一方、比較例として従来の循環式硝化脱窒法により、循
環率を２．５倍になるようにして、沈殿下水を通水した
結果は第２表に示す通りで、全窒素除去率は６２％であ
った。

以下余白 第１表体発頭　　〔■／ｌ〕 第２表のが抄ｐ　　グ■／Ｎ） 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、特に設備規模を著し
く大きくすることなく、特定微生物を担体上に培養しこ
れを利用することによって汚水中の特定成分を極めて効
率よく、しかも安定して除去することができ、従来法で
は期待できない効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の実施態様を示す系統
説明図である。 １・・・培養槽、２・・・塩化アンモニウム溶液、３・
・・苛性ソーダ、４．７・・・ポンプ、５・・・硝化槽
、６．６′・・・原水、８・・・脱窒槽、９，９′・・
・曝気槽、１０・・・最終沈殿池、１０’・・・沈殿池
、１１・・・処理水、１１’・・・二次処理水。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）汚水中の除去すべき特定成分を処理する有用微生
   物を担体上に増殖させる培養工程と、該培養工程で増殖
   された有用微生物を利用して前記汚水中の特定成分を処
   理する生物処理工程とからなり、該生物処理工程で活性
   が減衰した前記有用微生物の活性を前記培養工程で復活
   させること、または該生物処理工程で増殖した前記有用
   微生物以外の微生物の活性を前記培養工程で失活させる
   ことを特徴とする汚水の生物学的処理方法。
2. （２）前記培養工程に前記特定成分を含有する薬剤溶液
   を培養液として導入するものである特許請求の範囲第１
   項記載の汚水の生物学的処理方法。
3. （３）前記培養工程に前記特定成分よりも他成分の含有
   が少ない汚水または処理水を培養液として導入するもの
   である特許請求の範囲第１項記載の汚水の生物学的処理
   方法。
4. （４）前記培養工程に前記有用微生物以外の微生物の増
   殖を抑制する薬剤溶液、汚水または処理水を培養液とし
   て導入するものである特許請求の範囲第１項記載の汚水
   の生物学的処理方法。
5. （５）前記培養工程と生物処理工程間に前記有用微生物
   の担体の一部を交互に移動させるものである特許請求の
   範囲第１〜４項のいずれか一つの項記載の汚水の生物学
   的処理方法。
6. （６）前記培養工程を並列に複数配置し、これら工程の
   一部を前記生物処理工程に順次切り替えるものである特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれか一つの項記載の汚水
   の生物学的処理方法。
7. （７）前記有用微生物の担体が固体粒子である特許請求
   の範囲第５項又は第６項記載の汚水の生物学的処理方法
   。
8. （８）前記有用微生物の担体を流動化させて培養または
   処理を行うものである特許請求の範囲第７項記載の汚水
   の生物学的処理方法。
9. （９）前記有用微生物の担体を懸濁浮遊させて培養また
   は処理を行うものである特許請求の範囲第７項記載の汚
   水の生物学的処理方法。
10. （１０）前記有用微生物の担体が固定されているもので
    ある特許請求の範囲第６項記載の汚水の生物学的処理方
    法。
11. （１１）前記有用微生物の担体が、回転円板である特許
    請求の範囲第６項記載の汚水の生物学的処理方法。
12. （１２）前記特定成分がアンモニア性窒素成分であり、
    前記有用微生物が硝化細菌である特許請求の範囲第１〜
    １１項のいずれか一つの項記載の汚水の生物学的処理方
    法。