JPH0457400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、嫌気性流動床を用いて、
廃水中の硝酸態及び亜硝酸態窒素を生物学的に除
去すると同時に同じ廃水中の溶解性を燐を不溶化
して流動床表面に固定して除去することを特徴と
する廃水の処理方法に関する。 〔従来の技術〕 廃水中の窒素及び燐の除去に対しては、従来か
ら、脱窒素と脱燐とは別々の処理工程において処
理を行うという処理方法について様々な方法が開
示されており、実用に供されてきた。窒素の除去
即ち脱窒素については、有機態窒素及びアンモニ
ア態窒素を好気性条件下で、硝化菌（アンモニア
酸化菌、亜硝酸酸化菌等）によつて、硝酸態及び
亜硝酸態窒素に酸化し、次いで、これら硝酸態及
び亜硝酸態窒素を嫌気性条件下で脱窒素菌の作用
で窒素にまで分解して廃水の処理を行うのが一般
的であつた。また、嫌気性流動床式生物処理によ
つて、高い窒素負荷のもとで、高い窒素除去効果
が得られることが知られている。これは粒径の小
さな微生物担体を、嫌気性下に流動状態に保ちな
がら、廃水を接触されるここによつて、個々の粒
子表面に微生物膜が形成され、この微生物膜中の
脱窒素菌の作用によつて廃水中の窒素処理が行わ
れる。この方法によれば、浸漬濾床や回転円板式
の生物処理に比べてＡ／Ｖ値（単位容積当たりの
微生物膜面積）が約５〜約20倍と高く取ることが
できるため流動床式生物処理ではこれらの生物処
理に比して、窒素負荷を数倍乃至十数倍と高く取
ることができる。 また、燐の除去即ち脱燐については、廃水中に
鉄塩、アルミニウム塩、カルシウム塩等の金属塩
を添加して廃水中の燐酸と反応させて水に不溶性
の燐酸塩を形成させ、次いで凝集沈澱又は凝集浮
上処理によつて燐の除去を行う方法や、廃水にカ
ルシウム塩を添加して、それを燐酸カルシウムの
結晶であるヒドロキシアパタイトと接触させるこ
とによつて、この結晶上に廃水中の燐酸カルシウ
ムを析出させて除去する晶析による方法が採用さ
れている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の廃水の脱窒素
及び脱燐の処理においては、脱窒素処理を行つた
後で、その処理水について脱燐処理を行う方法を
採らざるを得ず、廃水処理工程が脱窒素と脱燐と
の二段階処理工程となつて繁雑であるばかりでな
く、各別の処理のためにそれぞれ設備を設けなけ
ればならず、それらの建設費も膨大となつてしま
うという問題点があつた。 この発明の目的は、上記した問題点を解決する
ために開示されたもので、脱窒素と脱燐の処理
を、例えば、単一の処理装置で同時に行い得るよ
うに構成したもので、同一の処理槽内で生物学的
に脱窒素を行うと同時に脱燐を行うことができる
廃水の処理方法を提供するものである。この発明
はこの目的を達成するための着眼点として、脱窒
素を行うための嫌気性流動床による微生物処理に
おいて、流動床に用いる生物担体粒子の種類を
様々に検討した結果、炭酸カルシウムを主成分と
する粒子を用いると、窒素の除去と同時に燐の除
去を行えることを見出し、この点に焦点を合わせ
て目的を達成せんとしたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記のような問題点を解決するために、この発
明は、例えば、上向流により脱窒素菌を表面に着
成した生物担体粒子が流動状態に維持された流動
床を形成して嫌気性条件下で有機性廃水を処理す
る流動床式生物処理方法において、生物担体粒子
の主成分を炭酸カルシウムとし、原水又は流動床
に鉄塩又はアルミニウム塩から選ばれる一種以上
の金属塩を添加し、更に流動床のPHを8.5〜9.5に
維持して有機性廃水中の窒素及び燐を同時に除去
して廃水を処理することを特徴とする廃水の処理
方法に関するものである。原水又は流動床内への
鉄塩又はアルミニウム塩の添加は、燐が粒子表面
へ燐酸カルシウムとして固定されることによる燐
の除去効率を高めるに行われるものであつて、鉄
塩としては、例えば、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、
硫酸第二鉄等を、またアルミニウム塩としては、
例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウ
ム、アルミン酸ナトリウム等を用いることができ
る。流動床のPHは8.5〜9.5の範囲内に維持する理
由は、脱窒素及び脱燐にはPHは高い値程好ましい
が、PHが9.5以上では脱窒素の増殖速度が低下す
るため、あるいは菌が死滅してしまうために好ま
しくないものである。また、より好ましいPHは
9.0〜9.5の範囲であることも実験の結果より分か
つた。。炭酸カルシウムを主成分とする流動床の
微生物担体としては、具体的には、大理石、珊瑚
化石、貝殻等を粉砕して約２mm〜約20mmに調整し
たものが有効である。特に珊瑚化石は空孔率が約
30％〜約40％と大きく、脱窒素及び脱燐に優れた
効果を発揮することができる。 〔作用〕 このような構成を有するこの発明の廃水の処理
方法によれば、廃水中の亜硝酸態窒素及び硝酸態
窒素は流動床の生物担体粒子表面に着成された脱
窒素菌の作用により窒素ガスにまで分解される。
又、廃水中の燐酸の形で溶解している燐は、生物
担体として用いられる炭酸カルシウムを主成分と
する粒子表面で燐酸カルシウム塩を形成し、その
表面に固定されるが鉄塩又はアルミニウム塩が添
加されているので、鉄イオン及びアルミニウムイ
オンが燐酸イオンと結合して難溶性の燐酸鉄及び
燐酸アルミニウムを形成し、更に、それが流動床
の生物担体表面でカルシウムとの複合塩を形成し
て担体表面に固定される。担体表面に固定された
不溶性リン酸化合物の一部は、担体表面に生息す
る微生物に利用されて、微生物体内に取り込まれ
るが、担体表面に固定された不溶性燐酸化合物は
流動床中で担体同志の衝突による摩擦従つて磨耗
によつてその表面から分離され、同時に担体表面
より剥離する微生物膜と共に流動床害に流出さ
れ、それらは後続の処理工程である沈降槽、浮上
槽等による固液分離工程で除去されることにな
る。 〔実施例〕 この発明による廃水の処理方法を実施する流動
床を含む廃水処理装置の一例を第１図に示す。流
動床１の下部にガス吹込口３と原水供給口４を設
け、流動床１の上部には担体を流出させないため
の静水部６と処理水越流堰７が設けてある。流動
床１の微生物担体２を流動状態に維持するのに必
要な上向流速を確保するために、処理水の一部を
流動床１槽内にリサイクルするためのポンプ５
と、該ポンプ５と流動床１とを連絡するための配
管系とが設けられている。流動床１の下部にはガ
ス吹込口３が設けられており、そのガス吹込口３
から空気又は酸素を含まないガスを吹込んで閉塞
した汚泥を洗浄することができる。嫌気性流動床
１より流出した不溶性燐酸化合物や微生物を含む
担体表面からの剥離片を含む処理水は、曝気槽８
で、処理水中に残存する溶解性BOD成分の好気
性菌による分解が行われ、沈降槽１０で汚泥フロ
ツクの沈降分離即ち固液分離が行われる。図中、
９は曝気槽８の下部に設けられた空気吹込口及び
１１は沈降槽１０上部から固体分を除去済みの処
理水を放流する放流路である。 実施例 １ 上部内径200mm、下部内径60mm、高さ100mmの円
錐部と高さ1000mmの直胴部を有する流動床１の下
部の越流堰７より流出する処理水の一部を下部原
水供給口４より供給できる構造を有する嫌気性流
動床１を用いる。流動床１内に約２メツシユ〜約
８メツシユの粒径を有する珊瑚化石を破碎したも
のを2.5充填する。第１表に示す合成廃水を２
／時間及び流動床越流水を４／時間の割合で
流動床１下部の原水供給口４より供給する。流動
床１のPHが９〜9.5に維持されるように原水に苛
性ソーダを添加する。脱窒素菌の水素供与体とし
てメチルアルコールを硝酸態窒素の2.2倍を原水
に添加する。流動床１より流出した処理水は、曝
気槽８（容積８）に導入して空気曝気を行つた
後、沈降槽１０により流入させて、その上澄水に
ついて、水質の分析を行つた。 処理水の窒素が5ppm以下になつたのを確認し
てから、原水に塩化第二鉄を鉄として10mg／、
20mg／、50mg／、100mg／を添加して、処
理水の水質を測定し、その結果を第２表に示す。

【表】 実施例 ２ 実施例１と同様の装置を用いて、同様の処理工
程で鉄20mg／を添加して、流動床内のPHを変化
させた結果を第３表に示す。

【表】 実施例 ３ 流動床槽内にカキ殻を粉砕して２メツシユ−８
メツシユの粒径にしたものを2.5充填する以外
は、実施例１と同様な装置を用い、同様な処理

【表】 工程を行い、塩化第二鉄で鉄20mg／を添加して
処理を行つた。処理槽内のPHは苛性ソーダにてPH
９〜9.5に調整する。その処理結果を第４表に示
す。 比較例 １ 流動床槽内にアンスラサイトの約２メツシユ〜
約８メツシユの粒径のものを2.5充填する以外

【表】

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明によ
れば、嫌気性流動床式の有機性廃水の生物処理方
法において、生物担体粒子の主成分を炭酸カルシ
ウムとし、原水又は流動床内に鉄塩又はアルミニ
ウム塩から選ばれる一種以上の金属塩を添加し、
さらに流動床のPHを8.5〜9.5に維持して有機性廃
水の処理を行うこととしたので、廃水中の窒素分
を脱窒素菌で生物処理すると同時に廃水中の燐分
を担体である炭酸カルシウムの表面に化学的に固
定することができ、廃水処理工程を同一の流動床
槽内で同時に行うことができるので、処理設備も
単一の槽の建設費だけで済み、廃水処理工程を簡
単化することができるという極めて有効な効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による廃水の処理方法を実
施するための流動床を含む廃水の処理装置の概略
図である。 １……流動床、２……微生物担体、３……ガス
吹込口、４……原水供給口、５……処理水リサイ
クル用ポンプ、６……静水部、７……越流堰、８
……曝気槽、９……空気吹込口、１０……沈降
槽、１１……放流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上向流により生物担体粒子が流動状態に維持
   された流動床を形成して、嫌気性条件下で有機性
   廃水を処理する流動床式生物処理方法において、 生物担体粒子の主成分を炭酸カルシウムとし、
   原水又は流動床に鉄塩又はアルミニウム塩から選
   ばれる一種以上の金属塩を添加し、更に、流動床
   のPHを8.5〜9.5に維持し、有機性廃水中の窒素及
   び燐を同時に除去して廃水を処理することを特徴
   とする廃水の処理方法。