JPH06285494A - 硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】廃水の発生量が少なく、且つ、短時間に効率良
く処理できると共に装置をコンパクト化できる硝酸性及
び／又は亜硝酸性窒素の除去装置を提供する。 【構成】処理槽１０を内槽２０及び外槽２２の二重構造
で形成し、一方の槽内に微生物を付着させた脱窒用濾材
層３２を設けると共に他方の槽内に微生物を付着させた
脱有機物用濾材層３４を設けた。そして、処理槽１０内
に供給された硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素を含む被処
理水７２を嫌気性条件下で脱窒用濾材層３２に通水した
後、好気性条件下で脱有機物用濾材層３４に通水させて
から処理槽１０外に排出するようにした。これにより、
被処理水７２は、脱窒用濾材層３２通過時に脱窒処理さ
れ、脱有機物用濾材層３４通過時に脱有機物処理され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硝酸性及び／又は亜硝
酸性窒素の除去装置に係り、特に、硝酸性及び／又は亜
硝酸性窒素の除去装置で汚染された地下水、下水、産業
廃水、河川水、湖沼水、伏流水等から硝酸性及び／又は
亜硝酸性窒素を除去する除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素で汚染さ
れた地下水又は下水等から硝酸性及び／又は亜硝酸性窒
素を除去する装置としては、イオン交換法による除去装
置又は微生物の生物化学法による除去装置が知られてい
る。イオン交換法による除去装置は主として地下水に用
いられ、この装置は、強塩基性イオン交換樹脂を充填し
たイオン交換樹脂塔に硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の
除去装置で汚染された地下水を下向流で通水し、イオン
交換樹脂の塩素イオンと地下水中の硝酸イオン及び／又
は亜硝酸イオンとを交換するものである。また、イオン
交換法による除去装置は、イオン交換樹脂の交換機能が
低下すると再生処理を必要とする。そして、この再生処
理は、イオン交換樹脂塔に食塩水を上向流で通水するこ
とにより食塩水の塩素イオンと樹脂に吸着した硝酸イオ
ン又は亜硝酸イオンとを交換する。

【０００３】一方、微生物による除去装置は主として下
水に用いられ、この装置は、下水を処理槽内の浮遊活性
汚泥により嫌気性条件下で脱窒処理を行い、下水中の硝
酸性及び／又は亜硝酸性窒素を窒素ガスにして大気中に
放散させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
交換法による従来の除去装置は、処理時間は速いもの
の、イオン交換樹脂を再生する際に多量の食塩水を使用
する為、硝酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム及び未反応
の食塩等を含んだ塩濃度の高い廃水が多量に発生し、こ
の廃水の放流先の確保が困難であるという欠点があっ
た。

【０００５】また、微生物による従来の除去装置は、処
理槽内に活性汚泥を浮遊させて被処理水と接触処理する
方式である為、イオン交換法での処理に比べ長い処理時
間を要すると共に、処理槽以外にも処理槽から流出する
活性汚泥を沈殿させる汚泥沈殿槽、汚泥沈殿槽から処理
槽に活性汚泥を返送する返送ライン等を必要とし、装置
を設置するのに広い敷地を必要とするという欠点があっ
た。

【０００６】このように、従来の硝酸性及び／又は亜硝
酸性窒素の除去装置は、一長一短があり、装置として満
足のできるものではなかった。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、廃水の発生量が少なく、且
つ、短時間に効率良く処理できると共に装置をコンパク
ト化できる硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の除去装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】前記目的を達成する為に、
硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素を含む被処理水を、嫌気
性条件下で微生物と接触させて脱窒処理した後、前記微
生物の栄養源として添加した有機物の未反応分を好気性
条件下で微生物と接触させて前記被処理水中から除去す
る硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の除去装置に於いて、
前記除去装置本体を内槽及び外槽の二重構造で形成し、
一方の槽内に微生物を付着させた第１の濾材層を設ける
と共に他方の槽内に微生物を付着させた第２の濾材層を
設け、前記除去装置本体内に供給された前記被処理水を
嫌気性条件下で第１の濾材層に通水した後、好気性条件
下で第２の濾材層に通水させてから前記除去装置本体外
に排出することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、除去装置本体を内槽及び外槽
の二重構造で形成し、一方の槽内に微生物を付着させた
第１の濾材層を設けると共に他方の槽内に微生物を付着
させた第２の濾材層を設けた。そして、前記除去装置本
体内に供給された硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素を含む
被処理水を第１の濾材層に嫌気性条件下で通水した後、
第２の濾材層に好気性条件下で通水させてから前記除去
装置本体外に排出するようにした。即ち、除去装置本体
に供給された被処理水は、嫌気性条件下で第１の濾材層
を通過する際に、第１の濾材層に付着された微生物によ
り脱窒処理が行われ、被処理水中の硝酸性及び／又は亜
硝酸性窒素が除去される。そして、被処理水が好気性条
件下で第２の濾材層を通過する際に、第２の濾材層に付
着された微生物により脱有機物処理が行われ、栄養源と
して添加された有機物の未反応分が除去される。

【０００９】このように、本発明の硝酸性及び／又は亜
硝酸性窒素の除去装置は、被処理水の脱窒処理を行う槽
と脱有機物処理を行う槽を一体構造にしたので、装置の
コンパクト化を図ることができる。また、微生物を付着
させた濾材層に被処理水を通水させるようにしたことに
より、除去装置本体内に微生物を浮遊させた従来の除去
装置に比べ被処理水と微生物との接触効率が良くなるの
で、短時間に効率良く処理できる。更に、微生物を付着
させた濾材層を設けたことにより、除去装置本体から微
生物（活性汚泥）が流出しなくなるので、従来の除去装
置のように汚泥沈殿槽や汚泥沈殿槽から除去装置本体に
活性汚泥を返送する返送ラインを必要としない。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る硝酸性及
び／又は亜硝酸性窒素の除去装置の好ましい実施例につ
いて詳説する。図１は、本発明の硝酸性及び／又は亜硝
酸性窒素の除去装置の第１実施例の構成を示している。
処理槽１０は外筒１２、内筒１４、天板１６、底板１８
から成る二重円筒構造を有し、内筒１４内は脱窒室２０
を形成し、内筒１４と外筒１２の間は脱有機物室２２を
形成している。また、脱窒室２０と脱有機物室２２を仕
切る内筒１４の高さは外筒１２よりも低く形成され、脱
窒室２０の水が脱有機物室２２に越流できるようになっ
ている。また、処理槽１０の近傍には、硝酸性及び亜硝
酸性窒素を含む被処理水の貯留槽２４が設けられ、取水
ポンプ２６により取水配管２７を通って脱窒室２０内の
底部近傍に供給される。また、脱有機物室２２内の底部
近傍から第１の自動弁２８を介して処理水配管３０が延
び、処理水を図示しない次工程へ送水するか或いは河川
等へ放流するようになっている。

【００１１】また、脱窒室２０内には、アンスラサイト
又はこれと同等の濾材（砂、砂利、粒状活性炭等）に微
生物を付着させた脱窒用濾材層３２が水没配置され、脱
有機物室２２内には、アンスラサイト又はこれと同等の
濾材（砂、砂利、粒状活性炭等）に微生物を付着させた
脱有機物用濾材層３４が水没配置されている。また、酢
酸貯留タンク３６から延びた注入配管３８が注入ポンプ
４０を介して前記取水配管２７の途中に繋がり、脱窒用
濾材層３２の微生物の栄養源としての酢酸３７が被処理
水７２に注入されるようになっている。尚、栄養源とし
てはメタノール等の有機炭素源を被処理水７２に注入し
ても良い。また、処理槽１０の近傍にはコンプレッサー
４２が設けられ、コンプレッサー４２から延びた空気配
管４４は途中で二方に枝分かれし、一方の空気配管４４
は第２の自動弁４６を介して脱窒室２０内の底部近傍に
繋がり、他方の空気配管４４は第３の自動弁４８を介し
て脱有機物室２２内の底部近傍に繋がっている。また、
処理槽１０の天板には、空気排出管４９が設けられてい
る。

【００１２】また、処理槽１０の近傍には洗浄水槽５０
が設けられ、洗浄水槽５０から延びた洗浄水配管５２
は、洗浄水ポンプ５４に接続した後、二方に分岐され、
一方の洗浄水配管５２は第４の自動弁５６を介して脱窒
室２０内の底部近傍に延び、他方の洗浄水配管５２は第
５の自動弁５８を介して脱有機物室２２内の底部近傍に
延びている。また、脱窒室２０を形成する内筒１４の上
部内周に支持されて第１のトラフ６０が形成されると共
に、第１のトラフ６０から処理槽１０外に延びた第１の
洗浄排水用配管６２が第６の自動弁６４を介して図示し
ない洗浄排水処理経路に導かれている。また、脱有機物
室２２を形成する外筒の上部内周に支持されて第２のト
ラフ６６が形成され、第２のトラフ６６から処理槽１０
外に延びた第２の洗浄排水用配管６８が第７の自動弁７
０を介して前記洗浄排水処理経路に導かれている。

【００１３】次に、上記の如く構成された硝酸性及び／
又は亜硝酸性窒素の除去装置により、硝酸性及び亜硝酸
性窒素で汚染された地下水７２を浄化する場合の処理の
フローを説明する。尚、除去装置を運転する前準備とし
て、第１及び第３の自動弁２８、４８だけを開き、他の
自動弁４６、５６、５８、６４、７０は全て閉にしてお
く。そして、コンプレッサー４２を作動させてエアを脱
有機物室２２に供給し、脱有機物室２２を好気性状態に
する。一方、脱窒室は嫌気性状態にしておく。

【００１４】先ず、貯留槽２４に貯留された地下水７２
は、取水ポンプ２６により取水されて脱窒室２０に供給
される。この供給途中で、地下水７２に酢酸３７が所定
量注入され、脱窒用濾材層３２に付着された微生物の栄
養源となる。次に、脱窒室２０に供給された地下水７２
は、上向流となって脱窒用濾材層３２を通る。この脱窒
用濾材層３２を通過する際に、地下水７２に含まれる硝
酸性及び亜硝酸性窒素が微生物により嫌気性状態で生物
化学処理されるので、地下水７２中の硝酸性及び亜硝酸
性窒素は窒素ガスに変化し、空気排出管４９から大気に
放散される。次に、脱窒室２０で脱窒処理された脱窒処
理水は、内筒１４の上端から脱有機物室２２側に越流
し、下向流となって脱有機物用濾材層３４を通過する。
この時、脱有機物室２２はコンプレッサー４２からのエ
アで曝気されて好気性条件になっている。この脱有機物
用濾材層３４を通過する際に、脱窒処理水中に残留する
酢酸３７の未反応分が微生物により好気性状態で生物化
学処理されて脱窒処理水中から除去される。また、コン
プレッサー４２からのエアの曝気により、脱窒処理水は
嫌気性状態の脱窒室２０において減少した溶存酸素が補
給され、処理水として処理水配管３０から処理槽１０外
に排出される。

【００１５】そして、除去装置を運転しているうちに、
脱窒用濾材層３２及び脱有機物用濾材層３４が死滅した
微生物又は地下水７２中に含まれる懸濁物質により目詰
まりが発生し、濾過抵抗が大きくなったら、次のように
洗浄操作を行う。先ず、第１の自動弁２８を閉じ、第３
の自動弁４８を開のままで、第２の自動弁４６を開け
て、コンプレッサー４２からのエアを脱窒室２０及び脱
有機物室２２の両方に送気して脱窒用濾材層３２及び脱
有機物用濾材層３４のエア洗浄を行う。この時、脱窒用
濾材層３２及び脱有機物用濾材層３４を通過したエア
は、空気排出管４９から大気中に放散される。次に、第
４、第５、第６及び第７の自動弁５６、５８、６４、７
０を開け、洗浄水ポンプ５４を作動させ、洗浄水槽５０
の洗浄水５１を脱窒室２０及び脱有機物室２２に供給し
て脱窒用濾材層３２及び脱有機物用濾材層３４を水洗浄
する。また、脱窒用濾材層３２及び脱有機物用濾材層３
４の水洗浄により発生した廃水は、第１のトラフ６０及
び第２のトラフ６６に溢流し、第１の洗浄排水用配管６
２及び第２の洗浄排水用配管６８を通って洗浄排水処理
経路に導かれる。尚、脱窒用濾材層３２及び脱有機物用
濾材層３４のエア洗浄及び水洗浄は同時に行ってもよ
く、別々に行ってもよい。

【００１６】このように、本発明の硝酸性及び／又は亜
硝酸性窒素の除去装置は、処理槽１０を脱窒室２０と脱
有機物用室２２に仕切った一体構造にしたので、装置の
コンパクト化を図ることができる。また、微生物を付着
させた濾材層３２、３４に被処理水を通水させるように
したことにより、処理槽１０内に微生物を浮遊させた従
来の除去装置に比べ被処理水７２と微生物との接触効率
が良くなるので、短時間に効率良く処理できる。また、
微生物を付着させた濾材層３２、３４を設けたことによ
り、処理槽１０から微生物が流出しなくなるので、従来
の除去装置のように汚泥沈殿槽や汚泥沈殿槽から除去装
置本体に活性汚泥を返送する返送ラインを必要としな
い。

【００１７】次に、図２に従って、本発明の硝酸性及び
／又は亜硝酸性窒素の除去装置の第２実施例について説
明する。尚、第１実施例と同様の部材については同符号
を付して説明する。第１実施例との違いは、内筒１４内
を脱有機物室２２として脱有機物用濾材層３４を設け、
内筒１４と外筒１２の間を脱窒室２０として脱窒用濾材
層３２を設けたことである。そして、それに応じて取水
配管２７、処理水配管３０等の接続を変更し、被処理水
７２が脱窒用濾材層３２、脱有機物用濾材層３４の順に
通水されるようにした。この場合も、第１実施例と同様
の効果を得ることができる。

【００１８】尚、本実施例においては、硝酸性及び亜硝
酸性窒素で汚染された地下水の例で説明したが、本発明
の硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の除去装置は、下水、
産業排水、河川水、湖沼水、伏流水等についても同様に
適用させることができる。また、本実施例では、脱窒室
２０での水の流れを上向流とし、脱有機物室２２での水
の流れを下向流としたが、脱窒室２０、脱有機物室２２
の通水の向きを夫々逆向きにしても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の硝酸性及
び／又は亜硝酸性窒素の除去装置によれば、脱窒室と脱
有機物用室を一体構造にすると共に、脱窒室内に微生物
を付着した脱窒用濾材層を設け、脱有機物室内に微生物
を付着した脱有機物用濾材層を設け、被処理水が濾過層
を通水する際に微生物に接触させるようにした。これに
より、従来の硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の除去装置
のように汚泥沈殿槽及び汚泥沈殿槽から除去装置本体に
汚泥を返送する返送ライン等が必要なくなるので、装置
全体をコンパクト化でき、装置を設置する敷地を小さく
することができる。また、微生物を付着させた濾材層
に、被処理水を通水することにより、被処理水に含まれ
る硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素と微生物との接触効率
が良くなるので、浮遊活性汚泥による従来の除去装置に
比べ処理時間を短縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の
除去装置装置の第１実施例を説明する構成図

【図２】本発明に係る硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素の
除去装置装置の第２実施例を説明する構成図

【符号の説明】

１０…処理槽 １２…外筒 １４…内筒 ２０…脱窒室 ２２…脱有機物室 ３２…脱窒用濾材層 ３４…脱有機物用濾材層 ４２…コンプレッサー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硝酸性及び／又は亜硝酸性窒素を含む被処
   理水を、嫌気性条件下で微生物と接触させて脱窒処理し
   た後、前記微生物の栄養源として前記被処理水に予め添
   加された有機物の未反応分を好気性条件下で微生物と接
   触させて前記被処理水中から除去する硝酸性及び／又は
   亜硝酸性窒素の除去装置に於いて、 前記除去装置本体を内槽及び外槽の二重構造で形成し、
   一方の槽内に微生物を付着させた第１の濾材層を設ける
   と共に他方の槽内に微生物を付着させた第２の濾材層を
   設け、前記除去装置本体内に供給された前記被処理水を
   嫌気性条件下で第１の濾材層に通水した後、好気性条件
   下で第２の濾材層に通水させてから前記除去装置本体外
   に排出することを特徴とする硝酸性及び／又は亜硝酸性
   窒素の除去装置。