JPH0688034B2 - 生物学的脱窒方法及びその装置 - Google Patents
生物学的脱窒方法及びその装置Info
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- JPH0688034B2 JPH0688034B2 JP3031330A JP3133091A JPH0688034B2 JP H0688034 B2 JPH0688034 B2 JP H0688034B2 JP 3031330 A JP3031330 A JP 3031330A JP 3133091 A JP3133091 A JP 3133091A JP H0688034 B2 JPH0688034 B2 JP H0688034B2
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上水，下水，し尿，用
水，海水，廃水等の液中に含有される窒素酸化物、ある
いはそれらの液の処理過程で生ずる窒素酸化物を生物学
的に還元脱窒処理する方法及びその装置に関するもので
ある。
水，海水，廃水等の液中に含有される窒素酸化物、ある
いはそれらの液の処理過程で生ずる窒素酸化物を生物学
的に還元脱窒処理する方法及びその装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、液中の窒素酸化物を生物学的に還
元脱窒する技術として、活性汚泥方式によるもの、微生
物（脱窒菌）を生物付着媒体の表面に付着して固定化あ
るいは樹脂等によって包括固定した固定化脱窒菌を利用
した方式が知られている。ところで、液中の窒素酸化物
を生物学的に還元脱窒処理する場合、経済的かつ合理的
な処理を行なうためには、脱窒工程に流入する窒素酸化
物の変動に対応して適切な量の還元剤を注入することが
必要である。
元脱窒する技術として、活性汚泥方式によるもの、微生
物（脱窒菌）を生物付着媒体の表面に付着して固定化あ
るいは樹脂等によって包括固定した固定化脱窒菌を利用
した方式が知られている。ところで、液中の窒素酸化物
を生物学的に還元脱窒処理する場合、経済的かつ合理的
な処理を行なうためには、脱窒工程に流入する窒素酸化
物の変動に対応して適切な量の還元剤を注入することが
必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、還元剤の注入量の制御は行なわず、安全のために脱
窒工程流入酸化窒素に対してやや過剰量の還元剤を注入
することが行なわれていた。そのため、負荷変動などに
よって流入窒素酸化物が減少した時には、大過剰の還元
剤が注入されることになり、不経済であったばかりでな
く、脱窒工程の嫌気度が進み過ぎて脱窒菌の活性が低下
するという弊害を生じ、かつ処理液も悪化するという問
題があった。本発明は、還元剤注入量が過剰になると硫
化水素，硫黄イオンが発生するという知見に基づいてな
されたもので、前記問題点を解消し、還元剤注入量を適
正に制御し、経済的に良質な処理液を得ることができる
生物学的脱窒方法及びその装置を提供することを目的と
するものである。
は、還元剤の注入量の制御は行なわず、安全のために脱
窒工程流入酸化窒素に対してやや過剰量の還元剤を注入
することが行なわれていた。そのため、負荷変動などに
よって流入窒素酸化物が減少した時には、大過剰の還元
剤が注入されることになり、不経済であったばかりでな
く、脱窒工程の嫌気度が進み過ぎて脱窒菌の活性が低下
するという弊害を生じ、かつ処理液も悪化するという問
題があった。本発明は、還元剤注入量が過剰になると硫
化水素，硫黄イオンが発生するという知見に基づいてな
されたもので、前記問題点を解消し、還元剤注入量を適
正に制御し、経済的に良質な処理液を得ることができる
生物学的脱窒方法及びその装置を提供することを目的と
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、窒素酸化物含
有液に還元剤を注入して液中の窒素酸化物を脱窒工程で
生物学的に還元脱窒する方法において、前記脱窒工程気
相部の硫化水素濃度，脱窒工程流出液の硫黄イオン濃
度，脱窒工程流出液の硫化水素濃度の少なくとも一つを
検出し、その検出値に基づいて還元剤注入量を制御する
ことを特徴とする生物学的脱窒方法であり、また還元剤
注入設備を備え、液中の窒素酸化物を生物学的に還元脱
窒する脱窒槽の気相部に硫化水素検出装置を連結し、該
硫化水素検出装置をその検出値により還元剤注入量を制
御する演算制御回路を介して前記還元剤注入設備に連結
したことを特徴とする装置であり、さらに、還元剤注入
設備を備え、液中の窒素酸化物を生物学的に還元脱窒す
る脱窒槽の脱窒処理液流出経路に硫黄イオン及び又は硫
化水素の検出装置を設け、これらの検出装置をその検出
値により還元剤注入量を制御する演算制御回路を介して
前記還元剤注入設備に連結したことを特徴とする装置で
ある。
有液に還元剤を注入して液中の窒素酸化物を脱窒工程で
生物学的に還元脱窒する方法において、前記脱窒工程気
相部の硫化水素濃度，脱窒工程流出液の硫黄イオン濃
度，脱窒工程流出液の硫化水素濃度の少なくとも一つを
検出し、その検出値に基づいて還元剤注入量を制御する
ことを特徴とする生物学的脱窒方法であり、また還元剤
注入設備を備え、液中の窒素酸化物を生物学的に還元脱
窒する脱窒槽の気相部に硫化水素検出装置を連結し、該
硫化水素検出装置をその検出値により還元剤注入量を制
御する演算制御回路を介して前記還元剤注入設備に連結
したことを特徴とする装置であり、さらに、還元剤注入
設備を備え、液中の窒素酸化物を生物学的に還元脱窒す
る脱窒槽の脱窒処理液流出経路に硫黄イオン及び又は硫
化水素の検出装置を設け、これらの検出装置をその検出
値により還元剤注入量を制御する演算制御回路を介して
前記還元剤注入設備に連結したことを特徴とする装置で
ある。
【０００５】
【作用】本発明の対象となる液は、窒素酸化物を含有す
る液、あるいは液中のＮＨ3 −Ｎを予め好気的条件下に
ある硝化工程によって硝酸等の窒素酸化物に酸化した液
であり、これらの液にメタノール，エタノール，プロピ
ルアルコール等の還元剤を注入し、活性汚泥を利用した
り、嫌気的条件下にある活性炭，砂，ハニカムチューブ
等の生物付着媒体の表面に付着させて固定化した脱窒
菌，あるいはポリビニール樹脂等によって包括固定化し
た脱窒菌を利用した脱窒工程に導き、液中の窒素酸化物
が窒素ガスに還元され脱窒される。この時、脱窒工程の
気相部における硫化水素濃度，脱窒工程から流出する脱
窒処理液中の硫黄イオン濃度，硫化水素濃度の少なくと
も一つを検出し、その検出信号が演算制御回路に入力さ
れ、設定された各濃度と比較演算されたのち、還元剤の
注入量が制御される。この場合の設定された各濃度と
は、実験あるいは運転初期において還元剤が過不足なく
注入された場合の硫化水素濃度，硫黄イオン濃度であ
る。還元剤注入量と発生する硫化水素，硫黄イオン濃度
とは相関関係があり、還元剤注入量が過剰になると硫化
水素，硫黄イオンが発生するのは、窒素酸化物の結合状
酸素が消失すると脱窒工程が完全な嫌気状態となって、
通性好気性菌である脱窒菌の一部が死に、腐敗したこと
によると考えられる。脱窒される窒素酸化物に硫黄イオ
ンが含有されている場合には、硫化水素の発生がさらに
顕著になるが、これは脱窒菌が腐敗する前に共存する硫
酸還元菌が、窒素酸化物が消失すると還元剤を利用して
硫酸イオンを硫黄イオン、さらには硫化水素にまで還元
するからである。従って、し尿の酸化処理液（硝化液）
や海水などのように硫酸イオンを含有する液の脱窒処理
には本発明は特に有効である。
る液、あるいは液中のＮＨ3 −Ｎを予め好気的条件下に
ある硝化工程によって硝酸等の窒素酸化物に酸化した液
であり、これらの液にメタノール，エタノール，プロピ
ルアルコール等の還元剤を注入し、活性汚泥を利用した
り、嫌気的条件下にある活性炭，砂，ハニカムチューブ
等の生物付着媒体の表面に付着させて固定化した脱窒
菌，あるいはポリビニール樹脂等によって包括固定化し
た脱窒菌を利用した脱窒工程に導き、液中の窒素酸化物
が窒素ガスに還元され脱窒される。この時、脱窒工程の
気相部における硫化水素濃度，脱窒工程から流出する脱
窒処理液中の硫黄イオン濃度，硫化水素濃度の少なくと
も一つを検出し、その検出信号が演算制御回路に入力さ
れ、設定された各濃度と比較演算されたのち、還元剤の
注入量が制御される。この場合の設定された各濃度と
は、実験あるいは運転初期において還元剤が過不足なく
注入された場合の硫化水素濃度，硫黄イオン濃度であ
る。還元剤注入量と発生する硫化水素，硫黄イオン濃度
とは相関関係があり、還元剤注入量が過剰になると硫化
水素，硫黄イオンが発生するのは、窒素酸化物の結合状
酸素が消失すると脱窒工程が完全な嫌気状態となって、
通性好気性菌である脱窒菌の一部が死に、腐敗したこと
によると考えられる。脱窒される窒素酸化物に硫黄イオ
ンが含有されている場合には、硫化水素の発生がさらに
顕著になるが、これは脱窒菌が腐敗する前に共存する硫
酸還元菌が、窒素酸化物が消失すると還元剤を利用して
硫酸イオンを硫黄イオン、さらには硫化水素にまで還元
するからである。従って、し尿の酸化処理液（硝化液）
や海水などのように硫酸イオンを含有する液の脱窒処理
には本発明は特に有効である。
【０００６】
【実施例】本発明の装置の実施例を図面を参照して説明
する。図１において、１1 は攪拌機２を備えた脱窒槽
で、ブロワ３に連なる硝化槽４1 で好気的条件下で液中
のＮＨ3 −Ｎが硝酸等に酸化された硝化液、その他の窒
素酸化物含有液流入管５が連結され、この窒素酸化物含
有液流入管５からの流入液にメタノール，エタノール，
プロピルアルコール等の還元剤６を注入する還元剤注入
設備７が備えられている。脱窒槽１に還元剤６と共に流
入した窒素酸化物含有液は、嫌気的条件下で攪拌されて
液中の窒素酸化物が窒素ガスに還元脱窒され、その脱窒
処理液は脱窒処理液流出管８から流出するようになって
いるが、脱窒槽１の気相部には放散される硫化水素濃度
を検出する分析計９1 が連結されている。さらに、この
分析計９1 は演算制御回路１０に連結され、分析計９1
で検出された硫化水素濃度の検出値が演算制御回路１０
に入力され、設定された硫化水素濃度と比較演算された
のち、還元剤注入設備７による還元剤注入量を制御する
ように演算制御回路１０と還元剤注入設備７とが連結さ
れている。また、図１中に２点鎖線で示したように、脱
窒処理液流出管８に脱窒処理液中の硫黄イオン濃度及び
又は硫化水素濃度を検出する分析計９2 を連結し、さら
にこの分析計９2 を演算制御回路１０に連結して、脱窒
処理液中の硫黄イオン濃度や硫化水素濃度によって還元
剤注入量を制御することもできる。図１中、１１は脱窒
処理液流出管８に連なる沈殿槽で、１２は沈殿槽１１か
ら硝化槽４に連なる汚泥返送管を示す。
する。図１において、１1 は攪拌機２を備えた脱窒槽
で、ブロワ３に連なる硝化槽４1 で好気的条件下で液中
のＮＨ3 −Ｎが硝酸等に酸化された硝化液、その他の窒
素酸化物含有液流入管５が連結され、この窒素酸化物含
有液流入管５からの流入液にメタノール，エタノール，
プロピルアルコール等の還元剤６を注入する還元剤注入
設備７が備えられている。脱窒槽１に還元剤６と共に流
入した窒素酸化物含有液は、嫌気的条件下で攪拌されて
液中の窒素酸化物が窒素ガスに還元脱窒され、その脱窒
処理液は脱窒処理液流出管８から流出するようになって
いるが、脱窒槽１の気相部には放散される硫化水素濃度
を検出する分析計９1 が連結されている。さらに、この
分析計９1 は演算制御回路１０に連結され、分析計９1
で検出された硫化水素濃度の検出値が演算制御回路１０
に入力され、設定された硫化水素濃度と比較演算された
のち、還元剤注入設備７による還元剤注入量を制御する
ように演算制御回路１０と還元剤注入設備７とが連結さ
れている。また、図１中に２点鎖線で示したように、脱
窒処理液流出管８に脱窒処理液中の硫黄イオン濃度及び
又は硫化水素濃度を検出する分析計９2 を連結し、さら
にこの分析計９2 を演算制御回路１０に連結して、脱窒
処理液中の硫黄イオン濃度や硫化水素濃度によって還元
剤注入量を制御することもできる。図１中、１１は脱窒
処理液流出管８に連なる沈殿槽で、１２は沈殿槽１１か
ら硝化槽４に連なる汚泥返送管を示す。
【０００７】また、硫化水素は揮発するから、脱窒処理
液をエアレーションして硫化水素を液中からストリッピ
ングして検出すると、液中の硫化水素を検出するよりも
容易である。この場合の例を図２に基づいて説明する。
図２では、脱窒槽１2 には脱窒菌を付着、固定化した粒
径３〜４ｍｍ程度のアンスラサイト１３が充填されたも
のを用い、硝化槽４2 にはハニカムチューブ１４が充填
されたものを用いている。そして、図１の例のように脱
窒槽１2 の脱窒処理液流出管８から流出する脱窒処理液
中の硫化水素を検出することができるが、脱窒処理液流
出管８を硫化水素放散槽１５に連結し、硫化水素放散槽
１５に流入した脱窒処理液をブロワ３からの散気によっ
て液中から硫化水素を放散し、この硫化水素を分析計９
2 で検出し、この検出値を演算制御回路１０に入力す
る。
液をエアレーションして硫化水素を液中からストリッピ
ングして検出すると、液中の硫化水素を検出するよりも
容易である。この場合の例を図２に基づいて説明する。
図２では、脱窒槽１2 には脱窒菌を付着、固定化した粒
径３〜４ｍｍ程度のアンスラサイト１３が充填されたも
のを用い、硝化槽４2 にはハニカムチューブ１４が充填
されたものを用いている。そして、図１の例のように脱
窒槽１2 の脱窒処理液流出管８から流出する脱窒処理液
中の硫化水素を検出することができるが、脱窒処理液流
出管８を硫化水素放散槽１５に連結し、硫化水素放散槽
１５に流入した脱窒処理液をブロワ３からの散気によっ
て液中から硫化水素を放散し、この硫化水素を分析計９
2 で検出し、この検出値を演算制御回路１０に入力す
る。
【０００８】次に、本発明の実験例を示す。 （実験例１）容量５００l の円形タンクからなる脱窒槽
を用い、槽内ＭＬＳＳ７２００〜８５００ｍｇ／l 、水
温２５〜２７℃、活性汚泥を含有する硝化水流入量７ｍ
3/日で、流入ＮＯ3 −Ｎをエタノールを注入して生物学
的に脱窒処理した。エタノールの注入は、脱窒槽気相部
のＨ2 Ｓ濃度を検出限界０．１ｐｐｍのＨ2 Ｓ自動分析
計で分析し、Ｈ2 Ｓ濃度に対応して逆比例制御を行なっ
た。この時の硝化水のＮＯ3 −Ｎ濃度変動パターンを図
３に、処理結果を表１に示す。
を用い、槽内ＭＬＳＳ７２００〜８５００ｍｇ／l 、水
温２５〜２７℃、活性汚泥を含有する硝化水流入量７ｍ
3/日で、流入ＮＯ3 −Ｎをエタノールを注入して生物学
的に脱窒処理した。エタノールの注入は、脱窒槽気相部
のＨ2 Ｓ濃度を検出限界０．１ｐｐｍのＨ2 Ｓ自動分析
計で分析し、Ｈ2 Ｓ濃度に対応して逆比例制御を行なっ
た。この時の硝化水のＮＯ3 −Ｎ濃度変動パターンを図
３に、処理結果を表１に示す。
【０００９】
【表１】 （実験例２）脱窒菌を付着固定化した粒径３〜４ｍｍの
アンスラサイトを充填した固定床式脱窒槽（容量２０l
）を用い、水温２２℃、硝化水（海水５０％含有す
る）流入量４００l ／日で、流入ＮＯ3 −Ｎをエタノー
ルを注入して生物学的に脱窒素処理した。エタノール注
入の自動制御は、脱窒処理水を経時的に自動サンプラー
で採水して硫黄イオン電極で検出し、脱窒処理水中のＳ
2-が１．０ｐｐｍ以上でエタノール注入ポンプが停止
し、Ｓ2-が０．８ｐｐｍ以下で作動するように設定し
た。この時の硝化水のＮＯ3 −Ｎ濃度変動パターンを図
４に処理結果を表１に示す。 （実験例３）実験例２におけるエタノール注入の自動制
御を、脱窒処理水を導いた硫化水素放散槽の気相部のＨ
2 Ｓ濃度をＨ2 Ｓ自動分析計で分析し、Ｈ2 Ｓ濃度に対
応して逆比例制御を行なった。この時のＮＯ3 −Ｎ濃度
変動パターンは、図４と同様であり、処理結果を表１に
示す。
アンスラサイトを充填した固定床式脱窒槽（容量２０l
）を用い、水温２２℃、硝化水（海水５０％含有す
る）流入量４００l ／日で、流入ＮＯ3 −Ｎをエタノー
ルを注入して生物学的に脱窒素処理した。エタノール注
入の自動制御は、脱窒処理水を経時的に自動サンプラー
で採水して硫黄イオン電極で検出し、脱窒処理水中のＳ
2-が１．０ｐｐｍ以上でエタノール注入ポンプが停止
し、Ｓ2-が０．８ｐｐｍ以下で作動するように設定し
た。この時の硝化水のＮＯ3 −Ｎ濃度変動パターンを図
４に処理結果を表１に示す。 （実験例３）実験例２におけるエタノール注入の自動制
御を、脱窒処理水を導いた硫化水素放散槽の気相部のＨ
2 Ｓ濃度をＨ2 Ｓ自動分析計で分析し、Ｈ2 Ｓ濃度に対
応して逆比例制御を行なった。この時のＮＯ3 −Ｎ濃度
変動パターンは、図４と同様であり、処理結果を表１に
示す。
【００１０】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、脱窒用還
元剤を過不足なく注入することができ、かつ過剰注入に
よる還元剤の残留を防止し、経済的に安定した脱窒処理
を行い、良質の処理液を得ることができるものである。
元剤を過不足なく注入することができ、かつ過剰注入に
よる還元剤の残留を防止し、経済的に安定した脱窒処理
を行い、良質の処理液を得ることができるものである。
【図１】本発明装置の一実施例の構成説明図である。
【図２】本発明装置の他の実施例の構成説明図である。
【図３】本発明の実験例１における硝化水のＮＯ3 −Ｎ
濃度変動パターンを示す線図である。
濃度変動パターンを示す線図である。
【図４】本発明の実験例２，３における硝化水のＮＯ3
−Ｎ濃度変動パターンを示す線図である。
−Ｎ濃度変動パターンを示す線図である。
１1 脱窒槽 １2 脱窒槽 ２ 攪拌機 ３ ブロワ ４1 硝化槽 ４2 硝化槽 ５ 窒素酸化物含有液流入管 ６ 還元剤 ７ 還元剤注入設備 ８ 脱窒処理液流出管 ９1 分析計 ９2 分析計 10 演算制御回路 11 沈殿槽 12 汚泥返送管 13 アンスラサイト 14 ハニカムチューブ 15 硫化水素放散槽
Claims (3)
- 【請求項１】 窒素酸化物含有液に還元剤を注入して液
中の窒素酸化物を脱窒工程で生物学的に還元脱窒する方
法において、前記脱窒工程気相部の硫化水素濃度，脱窒
工程流出液の硫黄イオン濃度，脱窒工程流出液の硫化水
素濃度の少なくとも一つを検出し、その検出値に基づい
て還元剤注入量を制御することを特徴とする生物学的脱
窒方法。 - 【請求項２】 還元剤注入設備を備え、液中の窒素酸化
物を生物学的に還元脱窒する脱窒槽の気相部に硫化水素
検出装置を連結し、該硫化水素検出装置をその検出値に
より還元剤注入量を制御する演算制御回路を介して前記
還元剤注入設備に連結したことを特徴とする生物学的脱
窒装置。 - 【請求項３】 還元剤注入設備を備え、液中の窒素酸化
物を生物学的に還元脱窒する脱窒槽の脱窒処理液流出経
路に硫黄イオン及び又は硫化水素の検出装置を設け、こ
れらの検出装置をその検出値により還元剤注入量を制御
する演算制御回路を介して前記還元剤注入設備に連結し
たことを特徴とする生物学的脱窒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031330A JPH0688034B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 生物学的脱窒方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031330A JPH0688034B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 生物学的脱窒方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165996A JPH06165996A (ja) | 1994-06-14 |
| JPH0688034B2 true JPH0688034B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12328249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031330A Expired - Fee Related JPH0688034B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 生物学的脱窒方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688034B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105214495A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 华南师范大学 | 一种以硫化氢为还原剂的燃煤烟气同步脱硫脱硝工艺 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3031330A patent/JPH0688034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105214495A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 华南师范大学 | 一种以硫化氢为还原剂的燃煤烟气同步脱硫脱硝工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165996A (ja) | 1994-06-14 |
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