JPH0476757B2 - - Google Patents
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- JPH0476757B2 JPH0476757B2 JP59237540A JP23754084A JPH0476757B2 JP H0476757 B2 JPH0476757 B2 JP H0476757B2 JP 59237540 A JP59237540 A JP 59237540A JP 23754084 A JP23754084 A JP 23754084A JP H0476757 B2 JPH0476757 B2 JP H0476757B2
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、嫌気工程および好気工程を含む回分
式の活性汚泥法による排水の生物学的処理方法に
関し、特に排水中の窒素と燐とを同時に生物学的
に処理して排水中から除去する方法に関する。 （従来の技術） 近年、内湾、内海、湖沼等の水域における窒素
および燐による富栄養化現象の進行は、水質汚濁
の主原因として大きな社会問題化し、これらの水
質汚染の原因となる一般家庭および工場排水に対
して、特に排水中に含まれる窒素および燐に対し
て厳しい規制が実施され、そのための排水処理方
法も種々提案されている。 排水処理方法として最も一般的な方法は活性汚
泥法による生物学的処理方法であり、該方法によ
る窒素の除去は、好気条件下でBOD酸化菌と硝
化菌を利用して、排水中の各種窒素化合物を亜硝
酸または硝酸まで酸化する工程と、嫌気条件下で
脱窒菌を利用して、硝化工程で生成した硝酸また
は亜硝酸を窒素ガスに還元する脱窒工程の２工程
からなつている。 また、活性汚泥法により微生物反応を利用する
燐の除去方法は、生物学的燐除去法と呼ばれ、生
物学的処理の嫌気工程で放出された燐を好気工程
で微生物の細胞に過剰に取り込ませて、この燐を
取り込んだ微生物を余剰汚泥の形で処理系外に取
出す方法と、微生物により過剰に摂取された燐を
嫌気条件下で再び放出させて、燐の濃縮液とし、
これを化学的に凝集させて分離除去する方法に大
別されている。 （発明が解決しようとしている問題点） しかしながら、上記の如き従来の活性汚泥法に
より、窒素と燐を同時に除去しようとすること
は、嫌気処理と好気処理という互いに相反する微
生物代謝メカニズムを利用するものであるため、
従来の嫌気工程と好気工程とを組合わせた活性汚
泥法では排水中の窒素と燐とを同時に効率的に除
去することは極めて困難であり、通常は、排水中
の窒素は全体の40〜60％しか除去できず、また燐
では30〜50％程度が除去されるにすぎなかつた。 従つて、可能な限り簡単な方法で且つ効率のよ
い排水の生物学的処理方法が強く要望されている
のが実情である。 本発明者は上述の如き従来技術の欠点を解決
し、上記の要望に応えるべく、排水の生物学的処
理方法について鋭意研究の結果、処理すべき排水
の性質を簡単に制御するのみで、従来の回分式の
排水の生物学的処理装置をそのまま利用して、従
来方法では達成し得なかつた高い効率で排水中の
窒素と燐を容易に且つ低コストで同時に処理し、
除去できることを知見して本発明を完成した。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、嫌気工程および好気工程
を含む回分式の活性汚泥法による排水の生物学的
処理方法において、曝気槽へ導入する排水を嫌気
性貯留槽中に１時間以上滞留させて酸化還元電位
を−150mV以下に制御した後、該排水を曝気槽
に導入し、且つ曝気槽中への排水の流入中は嫌気
撹拌を行い、排水から窒素および燐を同時に除去
することを特徴とする排水の生物学的処理方法で
ある。 本発明を更に詳細に説明すると、本発明が主た
る第１の特徴とする点は、処理すべき排水を従来
の回分式の活性汚泥法により処理するに際して、
処理前にその酸化還元電位を一定の値以下に調整
することおよび第２の特徴点として、このように
調整された排水を曝気槽に流入中は、曝気槽中で
嫌気撹拌を行うことであり、このような特徴点に
より、本発明の目的が主として達成されたもので
ある。 すなわち、本発明者の詳細な研究によれば、処
理すべき原排水を、−150mV以下の曝気条件下に
保持しておき、且つ曝気槽へ流入時の嫌気状態を
保持し曝気槽中で嫌気撹拌を行うことにより、
ATPの加水分解が速やかに進行して燐が放出さ
れ、続いて行う曝気による好気条件下ではATP
が生産され、微生物が燐を過剰に摂取でき、一
方、次いで行う脱窒工程の嫌気条件下では亜硝酸
または硝酸態の窒素が存在するために、ポリリン
酸蓄積微生物は通常の呼吸代謝を維持することが
でき、摂取した燐は放出されず、従つて一連の生
物学的処理工程を通して汚泥の燐含有率が高濃度
に維持され、結果として燐の除去効果が著しく高
く維持されることを知見したものである。 本発明において、処理すべき原排水の酸化還元
電位を一定の値以下、すなわち−150mV以下と
する好ましい方法としては、処理すべき原排水を
曝気槽に注入する前に、一定時間嫌気状態を保つ
方法である。このような方法としては、原排水を
曝気槽に注入する前に貯留槽にて一定時間以上嫌
気状態を保持する方法や、貯留槽中における原排
水の混合撹拌時に曝気をコントロールするかある
いは曝気を行わない等の方法が好ましい。一般的
には、このように嫌気状態を約１時間以上保持す
ることによつて、原排水の酸化還元電位を−
150mV以下とすることができる。 このような原排水の酸化還元電位の測定は、通
常の酸化還元電位計により容易に行うことができ
る。 本発明において、窒素と燐とを同時に処理する
ことができる排水としては、食品工場排水をはじ
めとする工場排水、し尿および下水などの有機性
排水で、窒素と燐とを過剰に含有する排水であれ
ば、いずれの排水をも処理することができる。特
にBOD濃度100mg／以上5000mg／以下で、
BOD／窒素比が３以上の排水であれば、本発明
の処理効果が最も顕著となる。このような有機性
の排水では、通常、曝気等により酸化状態に保つ
操作を行われなければ、容易に嫌気状態を維持す
ることが可能である。具体例を挙げると、家庭下
水Ａ、20倍稀釈のし尿消化脱離液Ｂ、製薬工場
Ｃ、醸造工場Ｄの各種排水を種々の量で曝気する
と、曝気中のDOの変化と酸化還元電位との関係
は下記の通りとなり、従つていずれも容易に排水
中のDO値を選定することにより、排水の酸化還
元電位を容易に−150mV以下に制御することが
できる。
式の活性汚泥法による排水の生物学的処理方法に
関し、特に排水中の窒素と燐とを同時に生物学的
に処理して排水中から除去する方法に関する。 （従来の技術） 近年、内湾、内海、湖沼等の水域における窒素
および燐による富栄養化現象の進行は、水質汚濁
の主原因として大きな社会問題化し、これらの水
質汚染の原因となる一般家庭および工場排水に対
して、特に排水中に含まれる窒素および燐に対し
て厳しい規制が実施され、そのための排水処理方
法も種々提案されている。 排水処理方法として最も一般的な方法は活性汚
泥法による生物学的処理方法であり、該方法によ
る窒素の除去は、好気条件下でBOD酸化菌と硝
化菌を利用して、排水中の各種窒素化合物を亜硝
酸または硝酸まで酸化する工程と、嫌気条件下で
脱窒菌を利用して、硝化工程で生成した硝酸また
は亜硝酸を窒素ガスに還元する脱窒工程の２工程
からなつている。 また、活性汚泥法により微生物反応を利用する
燐の除去方法は、生物学的燐除去法と呼ばれ、生
物学的処理の嫌気工程で放出された燐を好気工程
で微生物の細胞に過剰に取り込ませて、この燐を
取り込んだ微生物を余剰汚泥の形で処理系外に取
出す方法と、微生物により過剰に摂取された燐を
嫌気条件下で再び放出させて、燐の濃縮液とし、
これを化学的に凝集させて分離除去する方法に大
別されている。 （発明が解決しようとしている問題点） しかしながら、上記の如き従来の活性汚泥法に
より、窒素と燐を同時に除去しようとすること
は、嫌気処理と好気処理という互いに相反する微
生物代謝メカニズムを利用するものであるため、
従来の嫌気工程と好気工程とを組合わせた活性汚
泥法では排水中の窒素と燐とを同時に効率的に除
去することは極めて困難であり、通常は、排水中
の窒素は全体の40〜60％しか除去できず、また燐
では30〜50％程度が除去されるにすぎなかつた。 従つて、可能な限り簡単な方法で且つ効率のよ
い排水の生物学的処理方法が強く要望されている
のが実情である。 本発明者は上述の如き従来技術の欠点を解決
し、上記の要望に応えるべく、排水の生物学的処
理方法について鋭意研究の結果、処理すべき排水
の性質を簡単に制御するのみで、従来の回分式の
排水の生物学的処理装置をそのまま利用して、従
来方法では達成し得なかつた高い効率で排水中の
窒素と燐を容易に且つ低コストで同時に処理し、
除去できることを知見して本発明を完成した。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、嫌気工程および好気工程
を含む回分式の活性汚泥法による排水の生物学的
処理方法において、曝気槽へ導入する排水を嫌気
性貯留槽中に１時間以上滞留させて酸化還元電位
を−150mV以下に制御した後、該排水を曝気槽
に導入し、且つ曝気槽中への排水の流入中は嫌気
撹拌を行い、排水から窒素および燐を同時に除去
することを特徴とする排水の生物学的処理方法で
ある。 本発明を更に詳細に説明すると、本発明が主た
る第１の特徴とする点は、処理すべき排水を従来
の回分式の活性汚泥法により処理するに際して、
処理前にその酸化還元電位を一定の値以下に調整
することおよび第２の特徴点として、このように
調整された排水を曝気槽に流入中は、曝気槽中で
嫌気撹拌を行うことであり、このような特徴点に
より、本発明の目的が主として達成されたもので
ある。 すなわち、本発明者の詳細な研究によれば、処
理すべき原排水を、−150mV以下の曝気条件下に
保持しておき、且つ曝気槽へ流入時の嫌気状態を
保持し曝気槽中で嫌気撹拌を行うことにより、
ATPの加水分解が速やかに進行して燐が放出さ
れ、続いて行う曝気による好気条件下ではATP
が生産され、微生物が燐を過剰に摂取でき、一
方、次いで行う脱窒工程の嫌気条件下では亜硝酸
または硝酸態の窒素が存在するために、ポリリン
酸蓄積微生物は通常の呼吸代謝を維持することが
でき、摂取した燐は放出されず、従つて一連の生
物学的処理工程を通して汚泥の燐含有率が高濃度
に維持され、結果として燐の除去効果が著しく高
く維持されることを知見したものである。 本発明において、処理すべき原排水の酸化還元
電位を一定の値以下、すなわち−150mV以下と
する好ましい方法としては、処理すべき原排水を
曝気槽に注入する前に、一定時間嫌気状態を保つ
方法である。このような方法としては、原排水を
曝気槽に注入する前に貯留槽にて一定時間以上嫌
気状態を保持する方法や、貯留槽中における原排
水の混合撹拌時に曝気をコントロールするかある
いは曝気を行わない等の方法が好ましい。一般的
には、このように嫌気状態を約１時間以上保持す
ることによつて、原排水の酸化還元電位を−
150mV以下とすることができる。 このような原排水の酸化還元電位の測定は、通
常の酸化還元電位計により容易に行うことができ
る。 本発明において、窒素と燐とを同時に処理する
ことができる排水としては、食品工場排水をはじ
めとする工場排水、し尿および下水などの有機性
排水で、窒素と燐とを過剰に含有する排水であれ
ば、いずれの排水をも処理することができる。特
にBOD濃度100mg／以上5000mg／以下で、
BOD／窒素比が３以上の排水であれば、本発明
の処理効果が最も顕著となる。このような有機性
の排水では、通常、曝気等により酸化状態に保つ
操作を行われなければ、容易に嫌気状態を維持す
ることが可能である。具体例を挙げると、家庭下
水Ａ、20倍稀釈のし尿消化脱離液Ｂ、製薬工場
Ｃ、醸造工場Ｄの各種排水を種々の量で曝気する
と、曝気中のDOの変化と酸化還元電位との関係
は下記の通りとなり、従つていずれも容易に排水
中のDO値を選定することにより、排水の酸化還
元電位を容易に−150mV以下に制御することが
できる。
【表】
また、上記のＡ〜Ｄの排水を曝気によつてその
酸化還元電位を＋100mVとし、その後曝気を停
止して撹拌のみを行つた場合、その酸化還元電位
の経時変化は第１図に示す如くである。従つて、
上記の如き排水の酸化還元電位は、いずれも曝気
停止後60分間程度で−150mV以下にすることが
できる。 本発明方法は以上の点を主たる特徴とし、それ
以外の生物学的処理工程は従来公知の工程でよ
い。上記の特徴を含有する本発明方法を本発明の
一実施態様を示す添付図面を参照して更に具体的
に説明すると、第２図に図解的に示す通り、処理
すべき原排水は、流入路１より貯留槽２に導か
れ、ここで一旦貯留される。この貯留槽中の原排
水は均質化の目的で撹拌混合するのが好ましい
が、前述の通り、この原排水の酸化還元電位を−
150mV以下に保持する必要があるため、混合撹
拌は機械的撹拌あるいは撹拌ポンプ等によつて行
うのが好ましく、曝気により撹拌混合する場合
は、原排水の酸化還元電位を監視しつつ、その酸
化還元電位が−150mV以上とならないように注
意する必要がある。またこの貯留槽の容量は、原
排水の滞留時間が常に１時間以上となる様に設定
することがよく、このようにすれば原排水の酸化
還元電位を−150mV以下に制御するのが更に容
易となる。 次いで貯留槽中の原排水は、原排水ポンプ３に
より、流入路４を経て曝気槽５に流入される。前
述の通り、本発明の第２の特徴は、この原排水の
曝気槽中への流入中は、曝気槽中で曝気を行わ
ず、そのまま撹拌混合、すなわち嫌気撹拌を行う
ことであり、この嫌気撹拌によつて原排水と活性
汚泥法とを十分に混合する。この嫌気撹拌によつ
て原排水中のATPが加水分解され十分な燐の放
出が生じる。このような嫌気撹拌は、撹拌ポンプ
等による機械的撹拌でもよいし、原排水の流入速
度を利用する撹拌方法のいずれでもよい。 原排水の流入が終了した後、曝気槽中で曝気を
開始する。曝気は、従来公知のいずれの方法でも
よく、例えば送風機７により管路８を経て送られ
る空気によつて行うことができる。この曝気工程
により流入した原排水中の窒素成分の硝化反応が
進行し、窒素成分の大部分は亜硝酸態あるいは硝
酸態の窒素に酸化される。このような窒素成分の
酸化が終了した時点で、曝気を終了させるのが好
ましく、従つて所定の曝気時間内に酸化が丁度完
了するように、負荷量、曝気量等を設定するのが
好ましい。また硝化反応は酸生成反応であるの
で、曝気中にPHが低下しすぎる場合にはアルカリ
剤を薬注路９から曝気槽中に添加するのが好まし
い。処理終了時の混合液のPHは通常は6.5〜9.5に
保持されていればよい。 硝化反応が終了し、曝気工程を終了した後は、
嫌気撹拌を行う。この嫌気撹拌は、薬注路１０か
ら水素供与体を曝気槽中に添加するとともに曝気
槽内の撹拌ポンプ６により、曝気を行わずに曝気
撹拌を行い、脱窒反応を進行させ、窒素を窒素ガ
スとして分離させる。この嫌気工程で使用する水
素供与体としては、メタノール、エタノール、酢
酸、イソプロピルアルコール等の工業薬品、ある
いは流入排水組成に類似した窒素と燐を過剰に含
有しない廃液等が使用できる。この嫌気撹拌工程
における水素供与体の添加量は、硝化反応によつ
て生成した亜硝酸、硝酸態の窒素が脱窒反応によ
り、窒素ガスとして系外に除去されるに足る量で
十分である。また嫌気撹拌時間も脱窒反応が終了
するに必要な時間にする。 以上の脱窒反応が終了すると、添加した水素供
与体が消費されず、１部残存することがあるの
で、この水素供与体を除去するために短時間の再
曝気処理を行い、再曝気処理が終了後は撹拌を停
止して活性汚泥法を沈降分離させる沈澱工程に移
る。所定時間の沈澱工程が終了したら、放流路１
１によつて上澄水を処理済水として放流する。こ
の処理済水は、通常塩素または次亜塩素酸塩類等
の殺菌剤により減菌消毒処理するのが好ましい。 以上の処理で燐を過剰に摂取した余剰汚泥は、
鉢袋槽５からの処理済水の放流と同時に、あるい
はその前後に排泥管１２から汚泥貯槽１３に所定
量を排泥し、管路１４から、脱水等の処理を行う
かまたはそのまま搬出して処分する。余剰汚泥の
脱水方法は、通常行われている脱水助剤としての
鉄塩を用いる方法で燐を汚泥中に有効に固定する
ことが可能であるため、特別な脱水方法は不要で
ある。 （作用・効果） 以上の如き本発明方法では、従来公知の比較的
低コストの回分式の排水処理設備をそのまま使用
して、排水の処理に際して原排水を嫌気状態に保
持し、特にその酸化還元電位を−150mV以下に
制御し、且つ原排水の曝気槽への流入中は、曝気
を行わずに嫌気撹拌を行うことによつて、ATP
の加水分解による燐の放出が有効に行われ、次い
で曝気による好気状態でATPが生産され、汚泥
が燐を効率的に過剰に摂取できる状態に保持され
ている。また脱窒反応の嫌気状態でも亜硝酸また
は硝酸態の窒素が存在するため、燐を過剰に摂取
した微生物は通常の呼吸代謝が行うことができ、
このような嫌気状態であつても、燐が放出されな
い。従つて本発明では従来の方法に比較して汚泥
の燐含有率を最後まで高く維持できるため、最後
に余剰汚泥を処分するのみで、燐を安定的且つ高
度に除去することができる。 また、本発明方法においては上記の燐の除去だ
けでなく、排水の流入工程における原排水の酸化
還元電位を−150mV以下の嫌気状態に保持して
も、生物学的な窒素の硝化処理および脱窒反応に
は何ら悪影響を及ぼさない。 従つて、本発明方法では、複雑で高価の設備を
要せずに、従来の回分式の設備をそのまま用い
て、排水中の窒素と燐を同時に効率的に処理して
分離することができる。 次に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 １ 曝気槽80のベンチスケール実験装置により、
グルコース180mg／、スターチ100mg／、ペプ
トン80mg／、燐酸２水素カリウム16mg／、尿
素50mg／、BOD250mg／、全窒素35mg／、
全燐6.5mg／を含む合成排水を用いて、曝気槽
へ流入する排水の酸化還元電位を変化させて実験
を行つた。実験の処理のタイムスケジユールは、
排水の流入１時間→曝気５時間→メタノール添加
0.25時間→嫌気撹拌３時間→再曝気１時間→沈澱
１時間→放流１時間であり、12時間で１回の処理
を完了させ、排水を半量入換えとして１日２サイ
クルで処理を行つた。 この実験では、曝気槽に流入する排水の酸化還
元電位を、貯留槽での曝気撹拌量を調整すること
により、＋100mVから−300mVの範囲で変化させ
た処理効果を求めて比較した。 処理結果は、後記の第１表に示す通りであり、
BODおよび全窒素の処理効果は、流入する排水
の酸化還元電位に拘らず、一定であり、BOD10
mg／、全窒素10mg／以下となつている。一
方、全燐は、流入する排水の酸化還元電位が−
150mV以下に調整された時においてのみ、0.5
mg／以下の処理水質を示しており、排水の酸化
還元電位が−150mV以上の場合には、全燐は0.5
mg／以上であることを示しており、本発明の効
果が実証された。 実施例 ２ 処理能力２m3／日のパイロツトプラントにより
醤油製造工場排水の連続通水処理試験を実施し
た。この連続通水処理試験期間中の供試排水の性
状は、下記の通りであり、処理期間中のBOD、
窒素、燐の排水組成には大きな変化は観察され
ず、また、BOD：窒素：燐＝100：12：1.5と窒
素と燐が過剰であることから、通常の活性汚泥法
による処理では、処理水中に窒素と燐とが残留す
る排水組成である。 ｘ σn−１ PH 7.0 0.2 SS（mg／） 230 114 TOC（mg／） 210 80 COD（mg／） 206 62 BOD（mg／） 606 183 全窒素（mg／） 70 18 全燐（mg／） 9.2 1.9 色度（度） 142 26 処理のタイムスケジユールは次の通りである。
すなわち、排水の１日分の貯留能力を有する貯留
槽から１時間で曝気槽へ排水を流入させた。貯留
槽では曝気による撹拌を行いつつ、酸化還元電位
計により−150mVの嫌気状態を流入工程で常に
保つ様に制御した。排水流入工程では嫌気撹拌を
行い、流入終了後、曝気を開始した。曝気による
硝化工程を12時間とし、硝化工程が終了したら、
水素供与体としてイソプロピルアルコールを添加
し、嫌気撹拌工程による脱窒処理を６時間行う。
脱窒処理終了後、再曝気工程２時間、沈澱工程２
時間、処理水の放流１時間とし、１回の処理が24
時間で完了するスケジユールである。 上記の処理結果は、第３図に示す通りで、処理
期間中のBOD成分Ａの除去率は、98〜99％であ
り、最大でも20mg／を越えることがなかつた。
窒素成分Ｂについても除去率は93〜98％であり、
最大でも10mg／を越えることがなかつた。また
燐成分Ｃについても除去率は97〜98％であり、最
大でも0.5mg／を越えることがなかつた。 以上の結果から、本発明方法による生物学的処
理による窒素と燐の同時処理方法は、極めて安定
した処理効果を発揮することが明らかである。 比較例 １ 実施例２において、貯留槽では曝気による撹拌
を行い、酸化還元電位計により、排水の酸化還元
電位を常に−150mV以上に制御したことを除い
て、他は実施例２と全く同様にして処理を行つ
た。結果は第４図に示す通りである。 第４図に示す如く、処理期間中のBOD成分
A′の除去率は98〜99％、窒素成分B′の除去率は
93〜95％であり、実施例と比較して有意差は認め
られなかつたが、燐成分C′の除去率は45〜97％で
あり、燐成分の除去に関しては処理効果の安定を
図ることは困難であつた。 以上のことから排水の酸化還元電位が−
150mV以上では、本発明の目的が達成できない
ことが明らかである。
酸化還元電位を＋100mVとし、その後曝気を停
止して撹拌のみを行つた場合、その酸化還元電位
の経時変化は第１図に示す如くである。従つて、
上記の如き排水の酸化還元電位は、いずれも曝気
停止後60分間程度で−150mV以下にすることが
できる。 本発明方法は以上の点を主たる特徴とし、それ
以外の生物学的処理工程は従来公知の工程でよ
い。上記の特徴を含有する本発明方法を本発明の
一実施態様を示す添付図面を参照して更に具体的
に説明すると、第２図に図解的に示す通り、処理
すべき原排水は、流入路１より貯留槽２に導か
れ、ここで一旦貯留される。この貯留槽中の原排
水は均質化の目的で撹拌混合するのが好ましい
が、前述の通り、この原排水の酸化還元電位を−
150mV以下に保持する必要があるため、混合撹
拌は機械的撹拌あるいは撹拌ポンプ等によつて行
うのが好ましく、曝気により撹拌混合する場合
は、原排水の酸化還元電位を監視しつつ、その酸
化還元電位が−150mV以上とならないように注
意する必要がある。またこの貯留槽の容量は、原
排水の滞留時間が常に１時間以上となる様に設定
することがよく、このようにすれば原排水の酸化
還元電位を−150mV以下に制御するのが更に容
易となる。 次いで貯留槽中の原排水は、原排水ポンプ３に
より、流入路４を経て曝気槽５に流入される。前
述の通り、本発明の第２の特徴は、この原排水の
曝気槽中への流入中は、曝気槽中で曝気を行わ
ず、そのまま撹拌混合、すなわち嫌気撹拌を行う
ことであり、この嫌気撹拌によつて原排水と活性
汚泥法とを十分に混合する。この嫌気撹拌によつ
て原排水中のATPが加水分解され十分な燐の放
出が生じる。このような嫌気撹拌は、撹拌ポンプ
等による機械的撹拌でもよいし、原排水の流入速
度を利用する撹拌方法のいずれでもよい。 原排水の流入が終了した後、曝気槽中で曝気を
開始する。曝気は、従来公知のいずれの方法でも
よく、例えば送風機７により管路８を経て送られ
る空気によつて行うことができる。この曝気工程
により流入した原排水中の窒素成分の硝化反応が
進行し、窒素成分の大部分は亜硝酸態あるいは硝
酸態の窒素に酸化される。このような窒素成分の
酸化が終了した時点で、曝気を終了させるのが好
ましく、従つて所定の曝気時間内に酸化が丁度完
了するように、負荷量、曝気量等を設定するのが
好ましい。また硝化反応は酸生成反応であるの
で、曝気中にPHが低下しすぎる場合にはアルカリ
剤を薬注路９から曝気槽中に添加するのが好まし
い。処理終了時の混合液のPHは通常は6.5〜9.5に
保持されていればよい。 硝化反応が終了し、曝気工程を終了した後は、
嫌気撹拌を行う。この嫌気撹拌は、薬注路１０か
ら水素供与体を曝気槽中に添加するとともに曝気
槽内の撹拌ポンプ６により、曝気を行わずに曝気
撹拌を行い、脱窒反応を進行させ、窒素を窒素ガ
スとして分離させる。この嫌気工程で使用する水
素供与体としては、メタノール、エタノール、酢
酸、イソプロピルアルコール等の工業薬品、ある
いは流入排水組成に類似した窒素と燐を過剰に含
有しない廃液等が使用できる。この嫌気撹拌工程
における水素供与体の添加量は、硝化反応によつ
て生成した亜硝酸、硝酸態の窒素が脱窒反応によ
り、窒素ガスとして系外に除去されるに足る量で
十分である。また嫌気撹拌時間も脱窒反応が終了
するに必要な時間にする。 以上の脱窒反応が終了すると、添加した水素供
与体が消費されず、１部残存することがあるの
で、この水素供与体を除去するために短時間の再
曝気処理を行い、再曝気処理が終了後は撹拌を停
止して活性汚泥法を沈降分離させる沈澱工程に移
る。所定時間の沈澱工程が終了したら、放流路１
１によつて上澄水を処理済水として放流する。こ
の処理済水は、通常塩素または次亜塩素酸塩類等
の殺菌剤により減菌消毒処理するのが好ましい。 以上の処理で燐を過剰に摂取した余剰汚泥は、
鉢袋槽５からの処理済水の放流と同時に、あるい
はその前後に排泥管１２から汚泥貯槽１３に所定
量を排泥し、管路１４から、脱水等の処理を行う
かまたはそのまま搬出して処分する。余剰汚泥の
脱水方法は、通常行われている脱水助剤としての
鉄塩を用いる方法で燐を汚泥中に有効に固定する
ことが可能であるため、特別な脱水方法は不要で
ある。 （作用・効果） 以上の如き本発明方法では、従来公知の比較的
低コストの回分式の排水処理設備をそのまま使用
して、排水の処理に際して原排水を嫌気状態に保
持し、特にその酸化還元電位を−150mV以下に
制御し、且つ原排水の曝気槽への流入中は、曝気
を行わずに嫌気撹拌を行うことによつて、ATP
の加水分解による燐の放出が有効に行われ、次い
で曝気による好気状態でATPが生産され、汚泥
が燐を効率的に過剰に摂取できる状態に保持され
ている。また脱窒反応の嫌気状態でも亜硝酸また
は硝酸態の窒素が存在するため、燐を過剰に摂取
した微生物は通常の呼吸代謝が行うことができ、
このような嫌気状態であつても、燐が放出されな
い。従つて本発明では従来の方法に比較して汚泥
の燐含有率を最後まで高く維持できるため、最後
に余剰汚泥を処分するのみで、燐を安定的且つ高
度に除去することができる。 また、本発明方法においては上記の燐の除去だ
けでなく、排水の流入工程における原排水の酸化
還元電位を−150mV以下の嫌気状態に保持して
も、生物学的な窒素の硝化処理および脱窒反応に
は何ら悪影響を及ぼさない。 従つて、本発明方法では、複雑で高価の設備を
要せずに、従来の回分式の設備をそのまま用い
て、排水中の窒素と燐を同時に効率的に処理して
分離することができる。 次に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 １ 曝気槽80のベンチスケール実験装置により、
グルコース180mg／、スターチ100mg／、ペプ
トン80mg／、燐酸２水素カリウム16mg／、尿
素50mg／、BOD250mg／、全窒素35mg／、
全燐6.5mg／を含む合成排水を用いて、曝気槽
へ流入する排水の酸化還元電位を変化させて実験
を行つた。実験の処理のタイムスケジユールは、
排水の流入１時間→曝気５時間→メタノール添加
0.25時間→嫌気撹拌３時間→再曝気１時間→沈澱
１時間→放流１時間であり、12時間で１回の処理
を完了させ、排水を半量入換えとして１日２サイ
クルで処理を行つた。 この実験では、曝気槽に流入する排水の酸化還
元電位を、貯留槽での曝気撹拌量を調整すること
により、＋100mVから−300mVの範囲で変化させ
た処理効果を求めて比較した。 処理結果は、後記の第１表に示す通りであり、
BODおよび全窒素の処理効果は、流入する排水
の酸化還元電位に拘らず、一定であり、BOD10
mg／、全窒素10mg／以下となつている。一
方、全燐は、流入する排水の酸化還元電位が−
150mV以下に調整された時においてのみ、0.5
mg／以下の処理水質を示しており、排水の酸化
還元電位が−150mV以上の場合には、全燐は0.5
mg／以上であることを示しており、本発明の効
果が実証された。 実施例 ２ 処理能力２m3／日のパイロツトプラントにより
醤油製造工場排水の連続通水処理試験を実施し
た。この連続通水処理試験期間中の供試排水の性
状は、下記の通りであり、処理期間中のBOD、
窒素、燐の排水組成には大きな変化は観察され
ず、また、BOD：窒素：燐＝100：12：1.5と窒
素と燐が過剰であることから、通常の活性汚泥法
による処理では、処理水中に窒素と燐とが残留す
る排水組成である。 ｘ σn−１ PH 7.0 0.2 SS（mg／） 230 114 TOC（mg／） 210 80 COD（mg／） 206 62 BOD（mg／） 606 183 全窒素（mg／） 70 18 全燐（mg／） 9.2 1.9 色度（度） 142 26 処理のタイムスケジユールは次の通りである。
すなわち、排水の１日分の貯留能力を有する貯留
槽から１時間で曝気槽へ排水を流入させた。貯留
槽では曝気による撹拌を行いつつ、酸化還元電位
計により−150mVの嫌気状態を流入工程で常に
保つ様に制御した。排水流入工程では嫌気撹拌を
行い、流入終了後、曝気を開始した。曝気による
硝化工程を12時間とし、硝化工程が終了したら、
水素供与体としてイソプロピルアルコールを添加
し、嫌気撹拌工程による脱窒処理を６時間行う。
脱窒処理終了後、再曝気工程２時間、沈澱工程２
時間、処理水の放流１時間とし、１回の処理が24
時間で完了するスケジユールである。 上記の処理結果は、第３図に示す通りで、処理
期間中のBOD成分Ａの除去率は、98〜99％であ
り、最大でも20mg／を越えることがなかつた。
窒素成分Ｂについても除去率は93〜98％であり、
最大でも10mg／を越えることがなかつた。また
燐成分Ｃについても除去率は97〜98％であり、最
大でも0.5mg／を越えることがなかつた。 以上の結果から、本発明方法による生物学的処
理による窒素と燐の同時処理方法は、極めて安定
した処理効果を発揮することが明らかである。 比較例 １ 実施例２において、貯留槽では曝気による撹拌
を行い、酸化還元電位計により、排水の酸化還元
電位を常に−150mV以上に制御したことを除い
て、他は実施例２と全く同様にして処理を行つ
た。結果は第４図に示す通りである。 第４図に示す如く、処理期間中のBOD成分
A′の除去率は98〜99％、窒素成分B′の除去率は
93〜95％であり、実施例と比較して有意差は認め
られなかつたが、燐成分C′の除去率は45〜97％で
あり、燐成分の除去に関しては処理効果の安定を
図ることは困難であつた。 以上のことから排水の酸化還元電位が−
150mV以上では、本発明の目的が達成できない
ことが明らかである。
第１図は、嫌気撹拌による各種排水の酸化還元
電位の経時変化を示し、第２図は、本発明の処理
工程を図解的に示すものであり、第３図は、本発
明の実施例２による排水中のBOD（mg／）、全
窒素（mg／）および全燐（mg／）の除去効果
を示し、第４図は、比較例による同上の除去効果
を示している。 １……流入路、２……貯留槽、３……ポンプ、
４……流路、５……曝気槽、６……撹拌ポンプ、
７……送風機、８……管路、９……薬注路、１０
……薬注路、１１……放流路、１２……排泥管、
１３……汚泥貯槽、１４……管路、Ａ……BOD
（mg／）、Ｂ……全窒素（mg／）、Ｃ……全燐
（mg／）、A′……BOD（mg／）、B′……全窒素
（mg／）、C′……全燐（mg／）。
電位の経時変化を示し、第２図は、本発明の処理
工程を図解的に示すものであり、第３図は、本発
明の実施例２による排水中のBOD（mg／）、全
窒素（mg／）および全燐（mg／）の除去効果
を示し、第４図は、比較例による同上の除去効果
を示している。 １……流入路、２……貯留槽、３……ポンプ、
４……流路、５……曝気槽、６……撹拌ポンプ、
７……送風機、８……管路、９……薬注路、１０
……薬注路、１１……放流路、１２……排泥管、
１３……汚泥貯槽、１４……管路、Ａ……BOD
（mg／）、Ｂ……全窒素（mg／）、Ｃ……全燐
（mg／）、A′……BOD（mg／）、B′……全窒素
（mg／）、C′……全燐（mg／）。
Claims (1)
- １ 嫌気工程および好気工程を含む回分式の活性
汚泥法による排水の生物学的処理方法において、
曝気槽へ導入する排水を嫌気性貯留槽中に１時間
以上滞留させて酸化還元電位を−150mV以下に
制御した後、該排水を曝気槽に導入し、且つ曝気
槽中への排水の流入中は嫌気撹拌を行い、排水か
ら窒素および燐を同時に除去することを特徴とす
る排水の生物学的処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23754084A JPS61118195A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 排水の生物学的処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23754084A JPS61118195A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 排水の生物学的処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118195A JPS61118195A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0476757B2 true JPH0476757B2 (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=17016843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23754084A Granted JPS61118195A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 排水の生物学的処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118195A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126599A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Steel Corp | 排水の生物化学的処理方法 |
| ES2127014T3 (es) * | 1995-05-11 | 1999-04-01 | Biobalance As | Nuevo metodo para controlar la biodegradacion. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757195A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Tadano Tekkosho Kk | Preventive device for overload of crane |
| JPS57150485A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-17 | Nippon Kentetsu Co Ltd | Batch-wise activated sludge treatment device |
| JPS58210897A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-08 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 廃水の生物学的脱リン法 |
| JPS5980399A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-09 | Hitachi Ltd | 生物学的脱窒素処理装置の制御装置 |
| JPS5995997A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 廃水の生物学的脱りん方法 |
| JPS59136193A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Sumitomo Jukikai Envirotec Kk | 廃水の生物学的脱燐法 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP23754084A patent/JPS61118195A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61118195A (ja) | 1986-06-05 |
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