JPH05123694A - Treatment of organic waste water with nitrogen fixation bacterial - Google Patents
Treatment of organic waste water with nitrogen fixation bacterialInfo
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- JPH05123694A JPH05123694A JP29175391A JP29175391A JPH05123694A JP H05123694 A JPH05123694 A JP H05123694A JP 29175391 A JP29175391 A JP 29175391A JP 29175391 A JP29175391 A JP 29175391A JP H05123694 A JPH05123694 A JP H05123694A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実質的に窒素を含まない有機性排水を、高い
処理効率で、余剰汚泥の生成量を少なくして、しかも処
理水中に排出されるSSの量を少なくして好気的に処理
する。
【構成】 実質的に窒素を含まない有機性排水と、担体
で固定化した窒素固定菌とを窒素ガスおよび酸素の存在
下に接触させる。(57) [Summary] [Purpose] Organic wastewater that does not substantially contain nitrogen has high treatment efficiency, reduces the amount of excess sludge produced, and reduces the amount of SS discharged into the treated water. Process aerobically. [Structure] Organic wastewater containing substantially no nitrogen is contacted with nitrogen-fixing bacteria immobilized on a carrier in the presence of nitrogen gas and oxygen.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は有機性排水の処理方法に
関し、さらに詳しくは担体で固定化した窒素固定菌によ
る実質的に窒素を含まない有機性排水の処理方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating organic wastewater, and more particularly to a method for treating organic wastewater containing substantially no nitrogen by a nitrogen-fixing bacterium immobilized on a carrier.
【0002】[0002]
【従来の技術】窒素固定菌は水中にアンモニウムイオン
などの窒素源が存在しない場合、空気中の窒素ガスを固
定してアンモニアに変え、これからアミノ酸を経由して
タンパク質を合成することができる。窒素固定菌には多
種類の菌が知られているが、全てニトロゲナーゼと呼ば
れる酵素により窒素固定を行っている。ニトロゲナーゼ
は酸素感受性が非常に高く、純化したニトロゲナーゼを
空気中に置くと1分以内に活性が半減する。2. Description of the Related Art Nitrogen-fixing bacteria can fix nitrogen gas in the air and convert it to ammonia when a nitrogen source such as ammonium ion does not exist in water, and from this, proteins can be synthesized via amino acids. Many kinds of nitrogen-fixing bacteria are known, but all of them are fixed with nitrogen by an enzyme called nitrogenase. Nitrogenase is very oxygen sensitive and its activity is halved within one minute when the purified nitrogenase is placed in air.
【0003】ところが窒素固定菌の中には嫌気性の菌だ
けでなく、アゾトバクターなどの好気性の菌も多い。こ
れらの好気性の窒素固定菌はエネルギー生成を行うため
に酸素を利用して好気的代謝を行うが、一方でニトロゲ
ナーゼを働かせるために、高い呼吸速度をもって窒素固
定部位から酸素を取除く、いわゆる呼吸防御と呼ばれる
メカニズムにより、ニトロゲナーゼの周辺を嫌気的に保
っている。このため酸素を取除くために莫大な量の炭素
を消費することになり、逆に窒素固定菌の増殖という観
点からすると、低い菌体収率を達成することができる。
従って窒素固定菌を排水処理に利用すると、生成する余
剰汚泥量が少ない排水処理を行うことができる。However, among the nitrogen-fixing bacteria, not only anaerobic bacteria but also aerobic bacteria such as Azotobacter are common. These aerobic nitrogen-fixing bacteria utilize oxygen to perform aerobic metabolism in order to generate energy. On the other hand, in order to activate nitrogenase, oxygen is removed from the nitrogen-fixing site with a high respiration rate. A mechanism called respiratory protection keeps the area around nitrogenase anaerobically. Therefore, a huge amount of carbon is consumed to remove oxygen, and from the viewpoint of the growth of nitrogen-fixing bacteria, a low cell yield can be achieved.
Therefore, when nitrogen-fixing bacteria are used for wastewater treatment, wastewater treatment that produces a small amount of excess sludge can be performed.
【0004】このような好気性の窒素固定菌の利点を生
かして、窒素を実質的に含まない有機性排水を、窒素固
定菌により好気的に処理する方法が提案されている。例
えば、特開昭48−102453号には、好気性の窒素
固定菌の純粋または半純粋培養物の分散増殖系を用い
て、3〜12時間の滞留時間でケモスタット培養するこ
とにより、窒素固定菌を槽内で優占化させて有機性排水
を処理する方法が提案されている。A method has been proposed in which organic wastewater substantially free of nitrogen is aerobically treated with nitrogen-fixing bacteria by taking advantage of such aerobic nitrogen-fixing bacteria. For example, JP-A-48-102453 discloses that a nitrogen-fixing bacterium is subjected to chemostat culture with a residence time of 3 to 12 hours using a dispersion growth system of a pure or semi-pure culture of an aerobic nitrogen-fixing bacterium. There has been proposed a method of treating organic wastewater by predominantly treating water in a tank.
【0005】しかし、この方法によれば、処理に伴って
生成する余剰汚泥量を少なくすることができるが、次の
ような問題点がある。 1)処理時間が3〜12時間と長く、処理効率が悪い。 2)窒素固定菌以外の微生物が増殖しやすく、窒素固定
菌を優占化させるのが難しい。窒素固定菌以外の微生物
が増殖すると余剰汚泥の生成量が増大し、好ましくな
い。 3)窒素固定菌は一般に多量の細胞外多糖類を形成する
ため、凝集性が悪く、フロックを形成しない。このため
窒素固定菌を必要量処理槽内に保持するのが困難で、処
理効率が悪くなり、また沈殿池などで簡単に固液分離で
きない。 4)処理水中のSS濃度が高くなる。However, according to this method, the amount of surplus sludge produced during the treatment can be reduced, but there are the following problems. 1) The processing time is as long as 3 to 12 hours and the processing efficiency is poor. 2) Microorganisms other than nitrogen-fixing bacteria easily grow, and it is difficult to make nitrogen-fixing bacteria dominant. When microorganisms other than nitrogen-fixing bacteria grow, the amount of excess sludge produced increases, which is not preferable. 3) Since nitrogen-fixing bacteria generally form a large amount of extracellular polysaccharides, they have poor aggregation properties and do not form flocs. For this reason, it is difficult to maintain the required amount of nitrogen-fixing bacteria in the treatment tank, the treatment efficiency deteriorates, and solid-liquid separation cannot be easily performed in a sedimentation tank or the like. 4) The SS concentration in the treated water becomes high.
【0006】また窒素固定菌を通常の活性汚泥中に保持
して、有機性排水を処理する方法も提案されている。し
かし、この方法では、窒素固定菌を十分に優占させるこ
とが難しく、窒素固定菌以外の微生物が増殖するので、
余剰汚泥の生成量が多いなどの問題点がある。A method of treating organic wastewater by keeping nitrogen-fixing bacteria in ordinary activated sludge has also been proposed. However, with this method, it is difficult to make the nitrogen-fixing bacteria dominate sufficiently, and since microorganisms other than the nitrogen-fixing bacteria grow,
There are problems such as a large amount of excess sludge produced.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、処理効率が高く、余剰汚泥の生
成量が少なく、処理水中のSS濃度が低く、しかも窒素
固定菌の保持が容易な窒素固定菌による有機性排水の処
理方法を提案することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. Therefore, the treatment efficiency is high, the amount of excess sludge produced is small, the SS concentration in the treated water is low, and the nitrogen-fixing bacteria are retained. It is to propose a method for treating organic wastewater with nitrogen-fixing bacteria that is easy to process.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、実質的に窒素
を含まない有機性排水と、担体で固定化した窒素固定菌
とを接触させることを特徴とする窒素固定菌による有機
性排水の処理方法である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an organic wastewater produced by a nitrogen-fixing bacterium, which comprises contacting the organic wastewater containing substantially no nitrogen with a nitrogen-fixing bacterium immobilized on a carrier. It is a processing method.
【0009】本発明の処理の対象となる排水は、実質的
に窒素を含まない有機性排水であり、具体的なものとし
て糖、デンプン、エタノール等を含有する食品工場排
水、化学合成工場排水などが例示できる。ここで実質的
に窒素を含まないとは、窒素固定菌による窒素固定の活
性がそれほど阻害されず、本発明の目的に合った窒素固
定菌による窒素固定の活性が維持される程度に、アンモ
ニウムイオン等の窒素源を含んでいないことを意味す
る。The wastewater to be treated according to the present invention is organic wastewater which does not substantially contain nitrogen, and concrete examples thereof include food factory wastewater containing sugar, starch, ethanol and the like, chemical synthesis factory wastewater, etc. Can be illustrated. Here, the term "substantially free of nitrogen" means that the activity of nitrogen fixation by the nitrogen-fixing bacterium is not significantly inhibited, and the nitrogen-fixing activity by the nitrogen-fixing bacterium suitable for the purpose of the present invention is maintained to the extent that ammonium ion It means that it does not contain a nitrogen source such as.
【0010】排水中にアンモニウムイオンなどの窒素源
が存在していると、窒素固定菌のニトロゲナーゼ活性が
阻害され、菌体収率が低下しないばかりか、窒素固定菌
以外の微生物が増殖しやすくなり、窒素固定菌を優占的
に維持できなくなるので、このような窒素源を含む排水
は、予め窒素源を除去してから、本発明の処理に供する
ことができる。If a nitrogen source such as ammonium ion is present in the waste water, the nitrogenase activity of nitrogen-fixing bacteria is inhibited, the cell yield does not decrease, and microorganisms other than nitrogen-fixing bacteria easily grow. Since nitrogen-fixing bacteria cannot be maintained predominantly, wastewater containing such a nitrogen source can be subjected to the treatment of the present invention after the nitrogen source is removed in advance.
【0011】本発明で処理に使用する窒素固定菌は、空
気中の窒素ガスを固定してアンモニアに変え、これから
アミノ酸を経由してタンパク質を合成する微生物であ
る。このような窒素固定菌としては、好気性菌および嫌
気性菌のいずれも使用できるが、好気性の窒素固定菌を
用いることにより、余剰汚泥量の少ない処理が可能にな
る。通性嫌気性菌のように好気性処理が可能なものは、
そのまま好気性菌と同様に使用可能である。The nitrogen-fixing bacterium used in the treatment of the present invention is a microorganism that fixes nitrogen gas in the air and converts it into ammonia, and then synthesizes a protein via an amino acid. As such nitrogen-fixing bacteria, both aerobic bacteria and anaerobic bacteria can be used, but the use of aerobic nitrogen-fixing bacteria enables treatment with a small amount of excess sludge. Those that can be treated aerobically, such as facultative anaerobes,
It can be used as it is like an aerobic bacterium.
【0012】窒素固定菌として、宿主に共生することに
よって生育する共生窒素固定菌には、宿主とともに処理
に用いることが可能なものもあるが、一般的には、菌が
自立して生育する非共生窒素固定菌が本発明の処理に適
している。As the nitrogen-fixing bacteria, there are some symbiotic nitrogen-fixing bacteria that grow by co-existing with the host, which can be used for treatment with the host, but generally, the non-cultivating bacteria that are self-sustaining grow. Symbiotic nitrogen-fixing bacteria are suitable for the treatment of the present invention.
【0013】本発明の処理に適した窒素固定菌として
は、有機栄養好気性細菌であるアゾトバクター属(Az
otobacter)、ベイジエリンキア属(Beij
erinkia)、アクロモバクター属(Achrom
obacter)に属する窒素固定菌のほか、光合成細
菌、酵母、藻類等に属する窒素固定菌があげられる。Nitrogen-fixing bacteria suitable for the treatment of the present invention include the genus Azotobacter (Az) which is an organic nutrient aerobic bacterium.
motobacterium), genus Beijierinchia (Beij)
erlinkia), Achromobacter (Achrom)
and nitrogen-fixing bacteria belonging to photosynthetic bacteria, yeasts, algae and the like.
【0014】これらの中ではアゾトバクター属に属する
窒素固定菌の窒素固定能が高く、処理に適している。ア
ゾトバクター属に属する窒素固定菌としては、アゾトバ
クタークロオコッカム、アゾトバクタービネランジイ、
アゾトバクターインジカス、アゾトバクターラクチコゲ
ネス、アゾトバクターベイジェリンクキイなどがあげら
れる。Among these, nitrogen-fixing bacteria belonging to the genus Azotobacter have a high nitrogen-fixing ability and are suitable for treatment. Nitrogen-fixing bacteria belonging to the genus Azotobacter include Azotobacter crococcum, Azotobacter vinelandii,
Azotobacter indicus, Azotobacter lacchycogenes, Azotobacter beigelinkki and the like.
【0015】本発明の処理に使用する窒素固定菌は、こ
れらの微生物を単離して純粋な形で処理に供することも
できるが、多種類のものが混在する形で処理に供するこ
ともできる。処理に適した窒素固定菌は、その菌の生育
条件に合わせて集積培養することにより得られる。The nitrogen-fixing bacterium used in the treatment of the present invention can be treated in a pure form by isolating these microorganisms, but can also be treated in the form of a mixture of many kinds. Nitrogen-fixing bacteria suitable for treatment can be obtained by performing integrated culture according to the growth conditions of the bacteria.
【0016】本発明では、このような窒素固定菌を担体
で固定して処理に用いる。窒素固定菌の固定化は、窒素
固定菌が外界から隔離されるように、担体中に包み込む
形で固定化するのが好ましい。このような固定化方法と
しては、ゲル状の担体中に窒素固定菌を封入する包括固
定化法、カプセル中に封入するカプセル化法のほか、半
透膜や多孔性膜中に窒素固定菌を封入する方法などがあ
げられる。これらの中では、包括固定化法が好ましい。In the present invention, such nitrogen-fixing bacteria are immobilized on a carrier and used for treatment. Immobilization of nitrogen-fixing bacteria is preferably performed by encapsulating the nitrogen-fixing bacteria in a carrier so that the nitrogen-fixing bacteria are isolated from the outside world. Such immobilization methods include entrapping immobilization method of encapsulating nitrogen-fixing bacteria in a gel-like carrier, encapsulation method of encapsulating in a capsule, and nitrogen-immobilizing bacteria in a semipermeable membrane or a porous membrane. The method of encapsulation may be mentioned. Of these, the entrapping immobilization method is preferable.
【0017】包括固定化法による窒素固定菌の固定化
は、ゲル基剤の水溶液に窒素固定菌を混合した状態でゲ
ル化して、所定の形状に成形する。固定化窒素固定菌の
形状は、粒状、塊状、膜状など、任意の形状で用いるこ
とができるが、粒状で用いるのが好ましい。このような
形状に成形するには、ゲル化後裁断することによっても
可能であるが、ゲル化に際して所定の形状に成形するの
が好ましい。例えば粒状に成形するには、ゲル化剤溶液
を攪拌しながら、その中にゲル基剤と窒素固定菌の混合
物を滴下することによって、ゲル化と同時に粒状に成形
することができる。The immobilization of nitrogen-fixing bacteria by the entrapping immobilization method is performed by gelling a mixture of nitrogen-fixing bacteria in an aqueous solution of a gel base and molding it into a predetermined shape. The immobilized nitrogen-fixing bacterium can be used in any shape such as a granular shape, a lumped shape, or a membrane shape, but it is preferably used in a granular shape. Molding into such a shape can be performed by cutting after gelling, but it is preferable to mold into a predetermined shape upon gelling. For example, in the case of granulation, the gelling agent solution may be stirred and the mixture of the gel base and the nitrogen-fixing bacterium may be dropped into the gelling agent solution to form the granulation and the granulation at the same time.
【0018】包括固定化法に用いるゲル状の担体として
は、被処理水中のBOD成分、窒素および酸素が透過可
能で、窒素固定菌の活性を阻害しないものが使用可能で
ある。このようなゲルとしては、ポリアクリルアミド、
ポリアクリルアミドヒドラジド、ポリウレタン、ポリビ
ニルアルコール等の合成系のゲルのほか、カラギーナ
ン、アルギン酸ソーダ等の天然系のゲルをあげることが
できるが、排水の処理に際して、窒素固定菌あるいは他
の微生物によって資化されにくい合成系のゲルが好まし
い。As the gel-like carrier used in the entrapping immobilization method, those capable of permeating BOD components, nitrogen and oxygen in the water to be treated and not inhibiting the activity of nitrogen-fixing bacteria can be used. Such gels include polyacrylamide,
In addition to synthetic gels such as polyacrylamide hydrazide, polyurethane, polyvinyl alcohol, etc., natural gels such as carrageenan and sodium alginate can be mentioned. Difficult synthetic gels are preferred.
【0019】ポリアクリルアミドゲル、ポリアクリルア
ミドヒドラジドゲルの場合、ゲル基剤としてポリアクリ
ルアミドあるいはポリアクリルアミドヒドラジドを用
い、窒素固定菌を混合した状態で、グリオキザール等の
架橋剤と反応させることによってゲル化することができ
る。ポリウレタンゲルの場合は、ポリウレタンプレポリ
マーをゲル基剤とし、加熱等により重合を行うことによ
り、ゲル化を行う。ポリビニルアルコールの場合は、加
熱あるいは架橋剤との反応により、ゲル化を行う。また
これらはモノマーまたはプレポリマーをゲル基剤として
用い、重合を行うことによってゲル化することもでき
る。カラギーナン、アルギン酸ソーダ等の多糖類をゲル
基剤とする場合は、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、塩化カリウム等のゲル化剤との反応によりゲル化を
行うことができる。In the case of polyacrylamide gel and polyacrylamide hydrazide gel, polyacrylamide or polyacrylamide hydrazide is used as a gel base and gelled by reacting with a nitrogen-fixing bacterium and a cross-linking agent such as glyoxal. You can In the case of a polyurethane gel, gelation is performed by using a polyurethane prepolymer as a gel base and polymerizing by heating or the like. In the case of polyvinyl alcohol, gelation is performed by heating or reaction with a crosslinking agent. Also, these can be gelated by polymerizing using a monomer or prepolymer as a gel base. When a polysaccharide such as carrageenan or sodium alginate is used as the gel base, gelation can be carried out by reaction with a gelling agent such as calcium chloride, magnesium chloride or potassium chloride.
【0020】ゲル化によって得られる固定化窒素固定菌
は、多孔質の状態にして、被処理水中のBOD成分、窒
素および酸素を浸透しやすくするのが好ましい。このよ
うな多孔化のためには、複数のゲル基剤と窒素固定菌を
混合して、それぞれのゲル化剤と反応させてゲル化した
後、一方のゲルを溶出させることにより、多孔質とする
ことができる。例えばゲル基剤としてポリアクリルアミ
ドヒドラジドとアルギン酸ソーダを用い、これらを窒素
固定菌と混合して、ジアルデヒドおよび塩化カルシウム
等のゲル化剤によりそれぞれをゲル化した後、リン酸カ
リウム水溶液等によりアルギン酸ゲルを溶出させること
により、多孔質のポリアクリルアミドヒドラジドゲル固
定化窒素固定菌を得ることができる。The immobilized nitrogen-fixing bacterium obtained by gelation is preferably in a porous state so that the BOD component, nitrogen and oxygen in the water to be treated can easily permeate. For such porosity, a mixture of a plurality of gel bases and nitrogen-fixing bacteria is reacted with each gelling agent to form a gel, and one gel is eluted to form a porous material. can do. For example, using polyacrylamide hydrazide and sodium alginate as a gel base, mixing these with nitrogen-fixing bacteria, gelling each with a gelling agent such as dialdehyde and calcium chloride, and then using an aqueous solution of potassium phosphate or the like to form an alginate gel. By elution of, the nitrogen-fixing bacteria immobilized with porous polyacrylamide hydrazide gel can be obtained.
【0021】こうして担体で固定化した固定化窒素固定
菌は、実質的に窒素を含まない被処理水と窒素ガスの存
在下に接触させることにより、本発明の処理が行われ
る。接触の方法は固定化窒素固定菌の形状によって異な
り、連続式でもバッチ式でもよいが、連続式に接触させ
るのが好ましい。例えば固定化窒素固定菌の形状が粒状
の場合、処理槽内に充填し、被処理水を上向流または下
向流で通水して接触させることができるが、上向流によ
り流動床を形成して接触させるのが好ましい。好気性窒
素固定菌を使用する場合は、同時に空気を供給すること
により、酸素を供給する。The immobilized nitrogen-fixing bacterium thus immobilized on the carrier is subjected to the treatment of the present invention by bringing it into contact with water to be treated which does not substantially contain nitrogen in the presence of nitrogen gas. The contact method varies depending on the shape of the immobilized nitrogen-fixing bacterium and may be a continuous type or a batch type, but a continuous type is preferable. For example, when the shape of the immobilized nitrogen-fixing bacteria is granular, it can be filled in the treatment tank and the water to be treated can be brought into contact with it by flowing in an upward flow or a downward flow. It is preferable to form and contact them. When aerobic nitrogen-fixing bacteria are used, oxygen is supplied by supplying air at the same time.
【0022】固定化窒素固定菌の使用量は、処理槽に5
〜40%、好ましくは10〜30%容量充填できる量と
する。被処理水の滞留時間は5分〜10時間、好ましく
は5分〜3時間が望ましい。滞留時間が3時間を越える
と担体表面に付着性の他の微生物が付着増殖しやすくな
るので、窒素固定菌を十分に優占化させることができな
い場合がある。処理温度、pHは特に限定されないが、
常温、中性で処理を行うことができる。溶存酸素濃度は
1〜10mg/l、好ましくは3mg/l以上である。The amount of immobilized nitrogen-fixing bacteria used is 5 in the treatment tank.
-40%, preferably 10-30% by volume. The residence time of the water to be treated is 5 minutes to 10 hours, preferably 5 minutes to 3 hours. If the residence time exceeds 3 hours, other adherent microorganisms tend to adhere and grow on the surface of the carrier, so that the nitrogen-fixing bacteria may not be sufficiently dominated. Treatment temperature and pH are not particularly limited,
The treatment can be performed at room temperature and neutrality. The dissolved oxygen concentration is 1 to 10 mg / l, preferably 3 mg / l or more.
【0023】このようにして処理を行うことにより、固
定化窒素固定菌は、担体ゲルを通して被処理水中のBO
D成分、ならびに空気中の窒素および酸素を摂取して増
殖し、同時に空気中の窒素を固定化する。菌の増殖は担
体の内部で行われ、担体内保持菌量を多くできるので、
自己消化により汚泥の増加量はケモスタット培養に比べ
て少なくなる。菌の増殖が進行すると、一部が担体の薄
い部分から流出して処理水中に流出するが、その量は少
ない。処理の進行によって増殖する他の微生物は担体の
外部に存在し、担体内部の窒素固定菌に影響を与えな
い。担体表面に付着した他の微生物は、必要ならば物理
的にまたは化学的に剥離することができる。By carrying out the treatment as described above, the immobilized nitrogen-fixing bacteria pass through the carrier gel to form BO in the water to be treated.
It ingests component D and nitrogen and oxygen in the air to grow, and at the same time immobilizes nitrogen in the air. Since the growth of bacteria is performed inside the carrier, the amount of bacteria retained in the carrier can be increased,
The increased amount of sludge due to self-digestion is smaller than that in chemostat culture. As the growth of the bacterium progresses, a part thereof flows out from the thin portion of the carrier and flows out into the treated water, but the amount thereof is small. Other microorganisms that grow as the treatment progresses are present outside the carrier and do not affect the nitrogen-fixing bacteria inside the carrier. Other microorganisms attached to the surface of the carrier can be physically or chemically exfoliated if necessary.
【0024】上記の処理により被処理水中のBODは除
去され、処理水は固定化窒素固定菌の層から流出するこ
とにより、容易に固液分離され、そのまま放流される。
固定化窒素固定菌の増加量は少ないので、そのまま長期
にわたり処理を継続することができる。すなわち増加量
分は処理水中のSSとして系外に排出されるので、余剰
汚泥の処理は不要である。また処理の継続により、担体
が破損して中の窒素固定菌が流出することがあるが、そ
の量は少ない。By the above treatment, BOD in the water to be treated is removed, and the treated water flows out from the layer of the immobilized nitrogen-fixing bacteria to be easily solid-liquid separated and discharged as it is.
Since the increased amount of immobilized nitrogen-fixing bacteria is small, the treatment can be continued as it is for a long time. That is, since the increased amount is discharged outside the system as SS in the treated water, it is not necessary to treat the excess sludge. Further, as the treatment is continued, the carrier may be damaged and the nitrogen-fixing bacteria in the carrier may flow out, but the amount thereof is small.
【0025】固定化窒素固定菌を使用する場合、分散増
殖系でケモスタット培養する場合に比べて、処理槽内に
多数の菌数を保持できるので、有機物の負荷を高くと
れ、効率のよい処理を行うことができる。ケモスタット
培養ではHRT(滞留時間)3〜5時間(希釈率0.2
〜0.33hr-1)が望ましいとされており、これより
HRTを短くすると窒素固定菌が処理水中に流出(wa
sh out)し、処理できなくなるが、固定化窒素固
定菌を使用した場合は処理槽内の窒素固定菌濃度を10
倍程度にまで高くすることができ、HRTが5〜30分
間でも処理可能である。When immobilized nitrogen-fixing bacteria are used, a large number of bacteria can be retained in the treatment tank as compared with the case of chemostat culture in a distributed growth system, so that the load of organic matter can be increased and efficient treatment can be achieved. It can be carried out. In chemostat culture, HRT (residence time) 3-5 hours (dilution rate 0.2
~ 0.33 hr -1 ) is desirable, and when HRT is made shorter than this, nitrogen-fixing bacteria flow out into treated water (wa
However, if immobilized nitrogen-fixing bacteria are used, the concentration of nitrogen-fixing bacteria in the treatment tank should be 10%.
It can be doubled and HRT can be processed for 5 to 30 minutes.
【0026】また固定化窒素固定菌を使用する場合、窒
素固定菌以外の微生物の増殖を少なくすることができ、
窒素固定菌を優占化させることができ、これにより余剰
汚泥の生成量を少なくすることができる。窒素を実質的
に含まない有機性排水を処理する場合でも、窒素固定菌
が空気中から固定した窒素が利用できるので、窒素固定
を行わない通常のBOD酸化微生物が生育するが、この
ような窒素固定菌以外の微生物は分散増殖系となりやす
いため、短いHRTで処理する系内においては、定着保
持される割合が非常に小さくなる。When immobilized nitrogen-fixing bacteria are used, the growth of microorganisms other than nitrogen-fixing bacteria can be reduced,
The nitrogen-fixing bacteria can be dominated, and the amount of excess sludge produced can be reduced. Even when treating organic wastewater that does not substantially contain nitrogen, nitrogen fixed by nitrogen-fixing bacteria can be used from the air, so that normal BOD-oxidizing microorganisms that do not fix nitrogen grow. Since the microorganisms other than the fixed bacteria are likely to become a dispersed growth system, the ratio of the colonization and retention becomes very small in the system treated with short HRT.
【0027】窒素固定菌は凝集性が悪く、フロックを形
成しないが、このような窒素固定菌を担体で固定化する
ことにより、容易に処理槽内に保持することができる。
窒素固定菌を固定化しない場合、窒素固定菌の優占状態
で被処理水(原水)BODの5〜15%が菌に転換し、
SSが処理水中にリークするが、窒素固定菌を固定化し
た場合は、窒素固定菌の槽内における保持量を高く設定
でき、また窒素固定菌の自己消化量も高く、SSの流出
が低下する。このため被処理水中の有機物含有量が少な
い場合には、処理水の固液分離操作が不要になる場合が
ある。Nitrogen-fixing bacteria have poor flocculation properties and do not form flocs, but by immobilizing such nitrogen-fixing bacteria with a carrier, they can be easily retained in a treatment tank.
When the nitrogen-fixing bacteria are not immobilized, 5 to 15% of the treated water (raw water) BOD is converted into the bacteria in the dominant state of the nitrogen-fixing bacteria,
Although SS leaks into treated water, when nitrogen-fixing bacteria are immobilized, the retention amount of nitrogen-fixing bacteria in the tank can be set high, and the self-digestion amount of nitrogen-fixing bacteria is also high, which reduces the outflow of SS. .. Therefore, when the organic substance content in the water to be treated is small, the solid-liquid separation operation of the treated water may be unnecessary.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、実質的に
窒素を含まない有機性排水と、担体で固定化した窒素固
定菌とを接触させて処理するので、窒素固定菌の保持が
容易になり、これにより大量の窒素固定菌を処理槽内に
保持して、有機性排水を高い処理効率で、処理すること
ができる。この場合、窒素固定菌の菌体収率が低いた
め、余剰汚泥の生成量が少なくなり、しかも処理水中に
排出されるSSの量も少なくなる。As described above, according to the present invention, since the organic wastewater containing substantially no nitrogen and the nitrogen-fixing bacteria immobilized on the carrier are treated, the nitrogen-fixing bacteria can be retained. This facilitates the treatment of a large amount of nitrogen-fixing bacteria in the treatment tank and treats the organic wastewater with high treatment efficiency. In this case, since the yield of nitrogen-fixing bacteria is low, the amount of surplus sludge produced is small and the amount of SS discharged into the treated water is also small.
【0029】[0029]
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described.
【0030】参考例1 窒素固定菌を次のような方法で包括固定した。まず、集
積窒素固定菌10g(湿潤重量)を、下記組成のゲル基
剤を含む溶液Aの100ml中に加えて十分に混合し
た。これを下記組成のゲル化剤を含む氷冷した溶液Bの
1liter中に滴下して粒状に分散させた。この状態
で1時間放置してゲル化させた後、粒状のゲルを下記組
成の溶液C中に30分間浸漬して、アルギン酸ゲルのみ
を溶解させて多孔化した。これを1/50Mトリスバッ
ファー(pH8)で十分に洗浄して固定化窒素固定菌を
得、冷蔵保存した。 溶液A ポリアクリルアミドヒドラジド(平均分子量183):
3重量% アルギン酸ソーダ:0.5重量% 1/50Mトリスバッファー(pH8) 溶液B CaCl2・2H2O:2重量% グリオキザール:0.1重量% 1/50Mトリスバッファー(pH8) 溶液C K2HPO4:1.46重量% KH2PO4:0.226重量% 1/50Mトリスバッファー(pH8)Reference Example 1 Nitrogen-fixing bacteria were entrapped and fixed by the following method. First, 10 g (wet weight) of accumulated nitrogen-fixing bacteria was added to 100 ml of a solution A containing a gel base having the following composition and mixed sufficiently. This was dropped into 1 liter of an ice-cooled solution B containing a gelling agent having the following composition and dispersed in a granular form. In this state, the gel was allowed to stand for 1 hour, and then the granular gel was immersed in a solution C having the following composition for 30 minutes to dissolve only the alginic acid gel to make it porous. This was thoroughly washed with 1/50 M Tris buffer (pH 8) to obtain immobilized nitrogen-fixing bacteria, which was refrigerated and stored. Solution A Polyacrylamide hydrazide (average molecular weight 183):
3% by weight sodium alginate: 0.5% by weight 1 / 50M Tris buffer (pH 8) solution B CaCl 2 .2H 2 O: 2% by weight Glyoxal: 0.1% by weight 1 / 50M Tris buffer (pH 8) solution C K 2 HPO 4 : 1.46% by weight KH 2 PO 4 : 0.226% by weight 1/50 M Tris buffer (pH 8)
【0031】実施例1〜2、比較例1〜2 オレンジジュース製造排水を、窒素固定菌の分散増殖系
でケモスタット処理した場合(比較例1〜2)、および
参考例1で得た包括固定化窒素固定菌の充填層に上向流
で通水して流動床を形成し、下から空気または酸素リッ
チ空気を曝気して処理した場合(実施例1〜3)の結果
を表1に示す。なお、処理条件は次の通りである。Examples 1-2, Comparative Examples 1-2 Orange juice production wastewater was chemostat-treated with a nitrogen-fixing bacteria dispersion-growing system (Comparative Examples 1-2), and comprehensive immobilization obtained in Reference Example 1. Table 1 shows the results of the case where the fluidized bed was formed by passing water upward through a packed bed of nitrogen-fixing bacteria and aerating with air or oxygen-rich air from below (Examples 1 to 3). The processing conditions are as follows.
【0032】被処理水(原水)組成 CODcr:2300ppm ケルダール窒素含有量:3mg/l 全リン含有量:12mg/l 処理条件 溶存酸素:5〜7ppm pH:6.5〜7 温度:25〜27℃ HRT:1〜10時間Composition of water to be treated (raw water) COD cr : 2300 ppm Kjeldahl nitrogen content: 3 mg / l Total phosphorus content: 12 mg / l Treatment conditions Dissolved oxygen: 5-7 ppm pH: 6.5-7 Temperature: 25-27 C HRT: 1-10 hours
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】表1からわかるように、実施例1および2
の処理水の溶解性CODcrは比較例1と同程度である
が、処理水SSは約1/2になった。またHRTを10
時間にした実施例3でも比較例1と同程度の水質が得ら
れた。なお、HRTが1時間の比較例2では、窒素固定
菌が処理水中に流出して、槽内に保持できなかったた
め、処理不能となった。As can be seen from Table 1, Examples 1 and 2
Although the solubility COD cr of the treated water was about the same as that of Comparative Example 1, the treated water SS was about 1/2. Also, HRT is 10
Even in Example 3 where the time was set, the same water quality as in Comparative Example 1 was obtained. In Comparative Example 2 in which the HRT was 1 hour, the nitrogen-fixing bacteria flowed out into the treated water and could not be retained in the tank, so that the treatment became impossible.
Claims (1)
担体で固定化した窒素固定菌とを接触させることを特徴
とする窒素固定菌による有機性排水の処理方法。1. An organic wastewater containing substantially no nitrogen,
A method for treating organic wastewater with nitrogen-fixing bacteria, which comprises contacting the carrier with nitrogen-fixing bacteria.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29175391A JPH05123694A (en) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | Treatment of organic waste water with nitrogen fixation bacterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29175391A JPH05123694A (en) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | Treatment of organic waste water with nitrogen fixation bacterial |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123694A true JPH05123694A (en) | 1993-05-21 |
Family
ID=17772972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29175391A Pending JPH05123694A (en) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | Treatment of organic waste water with nitrogen fixation bacterial |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05123694A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098855A4 (en) * | 1998-06-04 | 2001-08-29 | Nz Forest Research Inst Ltd | METHOD FOR TREATING WASTEWATER |
| KR20020039110A (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-25 | 홍지헌 | Microbial agent for wastewater treatment |
| US6987011B1 (en) | 1999-11-18 | 2006-01-17 | New Zealand Forest Research Institute Limited | Process for production of biopolymers from nitrogen deficient wastewater |
| JP5936774B2 (en) * | 2013-06-13 | 2016-06-22 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Waste water treatment method and waste water treatment system |
| CN112960766A (en) * | 2021-02-10 | 2021-06-15 | 杭州楠大环保科技有限公司 | Aerobic biomembrane material, preparation method and application thereof in sewage treatment technology |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP29175391A patent/JPH05123694A/en active Pending
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