JPH06238295A - 排水処理方法 - Google Patents

排水処理方法

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JPH06238295A
JPH06238295A JP5028943A JP2894393A JPH06238295A JP H06238295 A JPH06238295 A JP H06238295A JP 5028943 A JP5028943 A JP 5028943A JP 2894393 A JP2894393 A JP 2894393A JP H06238295 A JPH06238295 A JP H06238295A
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JP
Japan
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tank
nitrification
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organic substance
removal
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Application number
JP5028943A
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English (en)
Inventor
Katsuhide Fujita
克英 藤田
Nobuyoshi Katagai
信義 片貝
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率的に有機物除去及び硝化を行うための排
水処理方法を提供する。 【構成】 生物処理槽1を多段式に区切り、前段の槽
4、5で有機物の除去を行った後、硝化菌の成育に適し
た多孔質担体8を充填した後段の槽6、7で硝化を行う
排水処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機物の除去及び硝化
を行うための排水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】し尿、下水、各種産業廃水等に含まれる
有機物を分解除去するための方法として、微生物を利用
した生物処理法が広く用いられているが、近年、閉鎖水
域における富栄養化の問題が深刻となり、有機物だけで
なく、これら排水中の窒素及び燐の高度な処理が望まれ
ている。生物処理技術を用いた窒素除去を行うために
は、先ず硝化が行われなければならない。即ち、硝化菌
(亜硝酸菌及び硝酸菌の総称)によるアンモニア態窒素
(以下、NH4−N)からの亜硝酸態窒素(以下、NO2
N)又は硝酸態窒素(以下、NO3−N)への酸化である。
また、これより更に窒素除去を行うためには、嫌気的雰
囲気に成育する脱窒菌により、これらを窒素ガスまでに
還元する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】硝化を行う従来の生物
的処理技術には、大別して懸濁状の微生物による活性汚
泥法及び槽内に担体を充填して微生物を捕捉する生物膜
法がある。活性汚泥法においては、有機物を除去するB
OD酸化細菌及び硝化菌は懸濁状態で混合しながら成育
する。ところが、硝化菌の増殖時間は小さく、倍加時間
はBOD酸化細菌の数10分間に比べて10〜70時間
と長時間である。このために、従来の活性汚泥法では硝
化菌が槽内から洗い流され易く、この際硝化が発現しな
いという欠点を持つ。生物膜法は、充填する担体の形状
や材質の違いにより様々なものがある。その中で、塩化
ビニル等の合成樹脂による板状担体を使った処理方法は
従来から広く用いられている。これは、担体の表面にB
OD酸化細菌をスライム状に形成させて有機物除去を行
うと共に、担体内部に成育する硝化菌により硝化を行う
ものである。しかし、外的な環境条件の変化が起こる
と、担体表面から生物が剥離して処理槽外に流出してし
まい、硝化が進行しないという欠点を持つ。
【0004】また、その他の生物膜処理法として、多孔
質担体を用いた処理法がある。多孔質担体には、粒状の
セラミック等の無機材質のものや、ポリエチレン等の合
成樹脂のものがある。これら多孔質担体は、その形状に
より硝化菌の成育に適した環境を提供する。即ち、多孔
質担体は、外的環境条件の変化に弱い硝化菌の特性を緩
衝する効果を持つからである。ところが、有機物負荷の
高い廃水においてはBOD酸化細菌が優勢となり、担体
表面が菌体成分や代謝産物等に由来するスライム状物質
に覆われ、表層内部の硝化菌の成育を阻害する場合があ
る。これは、以下の理由によるものとされている。硝化
菌は、二酸化炭素を唯一の炭素源として細胞合成を行う
独立栄養細菌である。このため、従属栄養細菌であるB
OD酸化細菌との間に基質の競合関係は成立しないが、
成育のエネルギーを得る際にNH4−NやNO2−Nを酸
化するための酸素が必要となるため、酸素の奪い合いが
生じる。この際、硝化菌はBOD酸化細菌に対して劣性
となることが知られており、成育やその活性が抑制され
ると言われている。
【0005】このため、多孔質担体を用いた生物処理方
法において、硝化を効果的に進行させるためには、BO
D酸化細菌の成育に由来するスライム状物質を、逆洗浄
や引き抜き操作を頻繁に行わなければならないという欠
点を持っている。上記したように、し尿、下水、各種産
業排水等の生物処理槽において硝化を充分に進行させる
ために、従来より活性汚泥法や生物膜法が行われてき
た。しかしながら、これらはBOD酸化細菌との共生に
よる酸素の供給不足や硝化菌の槽外への流出等の問題点
を残しており、良好な硝化を示さない原因となってい
る。本発明は、上記した問題点に鑑み、効率的に有機物
除去及び硝化を行うための排水処理方法を提供するもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、生物処理槽を
多段式に区切り、前段の槽で有機物の除去を行った後
に、硝化菌の成育に適した多孔質担体を充填した後段の
槽で硝化を行う排水処理方法に関する。先ず、処理フロ
ーについて述べる。処理槽は、生物処理槽を多段式に区
切ることにより、前段を有機物除去槽、後段を硝化槽に
設定し、有機物除去及び硝化をそれぞれの槽において行
う。なお、両槽をあらかじめ分別した多相式による処理
方法によっても可能である。全槽に占める各槽の容積比
や槽数は、流入する廃水の有機物及び窒素の負荷条件に
依存するものとする。なお、当該処理槽に嫌気処理槽を
組み合わせることにより、硝化が進行した処理水を窒素
ガスまで還元し、除去することも可能である。
【0007】次に、当該処理槽に充填する担体について
述べる。生物処理槽に用いる担体には各種あるが、その
材質としてポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂
やアンスラサイトやセラミックス等の無機系物質があ
り、また形状も板状、粒状、サドル状等がある。一般
に、有機物除去を行うBOD酸化細菌の成育は、これら
の多くの担体に親和性を持つために、その選定に限定を
加えるものではないが、高密度に多孔質担体を充填する
場合、逆洗浄操作が必要となるため、これは避けた方が
良いと考える。次に、硝化槽に充填する担体について述
べる。本発明では前段の有機物除去槽で既に有機物成分
が除かれ、硝化槽に流入する廃水にはNH4−N等の無
機態成分が多くを占める。このため、硝化槽にはBOD
酸化細菌の存在は少なく、硝化菌が優先するため、有機
物除去槽で見られる汚泥の発生は少ない。
【0008】このような処理フローに鑑み、本発明では
硝化槽に充填する担体として多孔質担体を採用する。従
来より多孔質担体は硝化菌の成育に適していると言われ
る。これは多孔質担体は酸素の透過性が良いことや、処
理槽の外に菌体が流出する危険性を回避する等の特長を
有していることに由来する。しかし、先に示したよう
に、従来の処理フローではBOD酸化細菌の共生による
スライム状物質の発生により、このような特長を充分に
引き出すことが出来なかった。本発明は、多段式に有機
物除去槽及び硝化槽を区分することにより、前記した問
題を解決し、多孔質担体の特長を発揮させることができ
る。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。先ず、有
機物及び有機態窒素を含む廃水を人工的に作製し、これ
を本発明に従った図1に示す多段式生物処理槽1に供す
る廃水として使用し、連続処理運転を行った。図1にお
いて、2は有機物除去槽第1段4及び同第2段5に収納
された板状塩化ビニル担体、8は硝化槽第1段6及び同
第2段7に充填された粒状セラミック担体、9は4、
5、6及び7の各槽を仕切る隔壁、3は各槽に曝気用の
空気を送り込むための散気管であり、廃水は4、5、6
及び7の順に各槽を移動して浄化され、処理水として排
出される。また、多段式生物処理槽の処理特性を見極め
るため、図2に示す1相式生物処理槽に連続処理を対象
として行った。図2において、1相式生物処理槽10に
は粒状セラミック担体8が充填されており、3は図1の
場合と同じ散気管である。廃水は左端から導入され、浄
化されて右端から処理水として排出される。廃水成分の
組成を表1に、両処理槽の諸元及び負荷条件を表2に示
す。なお、温度は約25℃の室温で行った。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】(1)有機物除去及び硝化特性 先ず、それぞれの処理槽による有機物除去及び硝化の能
力を見るために、最終処理水の溶存有機態炭素濃度(以
下、DOC)と硝化率の経日変化を求めた。結果を図3
に示す。図中、●印及び○印は多段式生物処理槽のもの
(●はDOC、○は硝化率)、▲印及び△印は1相式生
物処理槽のもの(▲はDOC、△は硝化率)を示す。な
お、硝化率は以下の計算式により算出した。
【0013】
【数1】硝化率(%)={(処理水NOx−原水NOx)
/処理水TN}×100 但し、NOx=NO2 2-−N+NO3 -−N
【0014】これにより、両者の有機物除去は同様に進
行したが、硝化の立上りに違いが見られた。即ち、多段
式生物処理槽において培養の初期に硝化が発現し、その
後安定な処理を示した。1相式生物処理槽に充填された
担体を観察したところ、その表面はBOD酸化細菌の菌
体成分や代謝産物に由来するであろうスライム状物質に
覆われていた。これが、前述したように硝化菌の成育を
抑制し、硝化が良好に進行しなかった原因と考える。以
上、当該処理法は硝化に対する有用性を持つことを確認
することができた。
【0015】更に、当該処理槽の各槽における有機物除
去及び硝化特性を見極めるために、培養100日目の各
槽のDOC及び硝化率を求めた。結果を図4に示す。図
中、●印はDOC及び○印は硝化率を示す。この結果か
ら、有機物除去槽第1段でほぼDOCが除去され、硝化
槽第1段では有機態炭素成分が殆ど含まれないことがわ
かった。また、有機物除去槽第2段目より硝化が進行し
はじめて、その後硝化率が徐々に高まって行くことが明
らかになった。従って、当該処理槽による処理により、
BOD酸化細菌と硝化菌との棲み分けがなされ、後者の
成育は阻害されずに、効率的な有機物除去及び硝化を行
うことが出来ることが分かった。
【0016】(2)SS捕捉特性 各槽におけるSS捕捉特性を見極めるために、培養10
0日目の各槽内のSSを求めた。結果を表3に示す。
【0017】
【表3】
【0018】先ず、有機物除去槽第1段でSSが発生し
ていた。これは槽内に充填した担体に付着するBOD酸
化細菌の菌体成分や代謝産物が遊離したものに由来する
と考えられる。次に、DOC除去が進行した有機物除去
槽第2段ではSSは減少していた。これは、第1段で発
生したSSの多くが第2段の担体に捕捉されたことによ
るものであろう。更に、硝化槽ではSSが殆ど検出され
なかった。これは、有機物除去槽第2段で既にSSの多
くが捕捉されたことと、硝化槽にはBOD酸化細菌が存
在しないために、菌体成分等の流出がないことが原因と
考える。以上のことから、本発明により、有機物除去槽
においてSSの発生及び捕捉の多くが行われ、余剰汚泥
の引き抜き操作が全槽にわたることなく、限定されて簡
便になるという利点を有することがわかった。
【0019】上記の実施例から、本発明による多段式生
物処理槽によって、有機物除去及び硝化が効率的に進行
することが明らかとなり、更に余剰汚泥の引き抜き操作
も容易となることがわかった。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、効率的に有機物除去及
び硝化が進行し、更には余剰汚泥の引き抜き操作の簡便
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例になる排水処理方法における多
段式生物処理槽の構成を示す図である。
【図2】1相式生物処理槽の構成を示す図である。
【図3】DOC及び硝化率の経日変化を示すグラフであ
る。
【図4】図1の多段式生物処理槽各槽のDOC及び硝化
率を示すグラフである。
【符号の説明】
1…多段式生物処理槽、2…板状塩化ビニル担体、3…
散気管、4…有機物除去槽第1段、5…有機物除去槽第
2段、6…硝化槽第1段、7…硝化槽第2段、8…粒状
セラミック担体、9…隔壁、10…1相式生物処理槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生物処理槽を多段式に区切り、前段の槽
    で有機物の除去を行った後、硝化菌の成育に適した多孔
    質担体を充填した後段の槽で硝化を行うことを特徴とす
    る排水処理方法。
JP5028943A 1993-02-18 1993-02-18 排水処理方法 Pending JPH06238295A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5028943A JPH06238295A (ja) 1993-02-18 1993-02-18 排水処理方法

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JP5028943A JPH06238295A (ja) 1993-02-18 1993-02-18 排水処理方法

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ID=12262495

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103588357A (zh) * 2013-10-17 2014-02-19 江苏兴海环保科技有限公司 一种同步实现短程硝化、反硝化于一体的生物脱氮池
US11325853B2 (en) 2018-11-07 2022-05-10 Kyogyoku Engineering Co., Ltd Sewage treatment system

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