JPH05123694A - 窒素固定菌による有機性排水の処理方法 - Google Patents
窒素固定菌による有機性排水の処理方法Info
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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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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２９】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【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）
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）
【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。
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。
【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
【００３３】
【表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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29175391A JPH05123694A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 窒素固定菌による有機性排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29175391A JPH05123694A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 窒素固定菌による有機性排水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123694A true JPH05123694A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17772972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29175391A Pending JPH05123694A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 窒素固定菌による有機性排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05123694A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098855A4 (en) * | 1998-06-04 | 2001-08-29 | Nz Forest Research Inst Ltd | Wastewater treatment process |
| KR20020039110A (ko) * | 2000-11-20 | 2002-05-25 | 홍지헌 | 폐수처리용 종균제 |
| US6987011B1 (en) | 1999-11-18 | 2006-01-17 | New Zealand Forest Research Institute Limited | Process for production of biopolymers from nitrogen deficient wastewater |
| JP5936774B2 (ja) * | 2013-06-13 | 2016-06-22 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 廃水の処理方法、および廃水処理システム |
| CN112960766A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-15 | 杭州楠大环保科技有限公司 | 好氧生物膜材料、制备方法及其在污水处理技术中的用途 |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP29175391A patent/JPH05123694A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098855A4 (en) * | 1998-06-04 | 2001-08-29 | Nz Forest Research Inst Ltd | Wastewater treatment process |
| US6623641B1 (en) | 1998-06-04 | 2003-09-23 | New Zealand Forest Research Institute Limited | Wastewater treatment process for nitrogen-deficient feed in controlled environment |
| US6987011B1 (en) | 1999-11-18 | 2006-01-17 | New Zealand Forest Research Institute Limited | Process for production of biopolymers from nitrogen deficient wastewater |
| KR20020039110A (ko) * | 2000-11-20 | 2002-05-25 | 홍지헌 | 폐수처리용 종균제 |
| JP5936774B2 (ja) * | 2013-06-13 | 2016-06-22 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 廃水の処理方法、および廃水処理システム |
| CN112960766A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-15 | 杭州楠大环保科技有限公司 | 好氧生物膜材料、制备方法及其在污水处理技术中的用途 |
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