JPH07112197A - 廃水処理方法 - Google Patents
廃水処理方法Info
- Publication number
- JPH07112197A JPH07112197A JP25951493A JP25951493A JPH07112197A JP H07112197 A JPH07112197 A JP H07112197A JP 25951493 A JP25951493 A JP 25951493A JP 25951493 A JP25951493 A JP 25951493A JP H07112197 A JPH07112197 A JP H07112197A
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- Japan
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- nitrifying bacteria
- nitrifying
- gel
- wastewater
- polymer gel
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 硝化の早期立ち上げ及びその後の安定した処
理の機能を発現する廃水処理方法を提供する。 【構成】 高分子ゲル７に硝化菌を介在させて固定化し
た硝化菌固定化材３´を好気性処理槽５に収納し、該高
分子ゲル７を廃水６中に含まれる燐酸イオンで崩壊させ
ることによって前記硝化菌を露出又は遊離させる廃水処
理方法。
理の機能を発現する廃水処理方法を提供する。 【構成】 高分子ゲル７に硝化菌を介在させて固定化し
た硝化菌固定化材３´を好気性処理槽５に収納し、該高
分子ゲル７を廃水６中に含まれる燐酸イオンで崩壊させ
ることによって前記硝化菌を露出又は遊離させる廃水処
理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、し尿、下水、各種産業
廃水等の処理方法に関するものである。
廃水等の処理方法に関するものである。
【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、これら廃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)更には硝酸態窒素(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。従来の技術においては、これら
一連の機能の発現の手段は特に講じておらず、自然状態
の成り行きに任せているのが現状である。
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、これら廃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)更には硝酸態窒素(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。従来の技術においては、これら
一連の機能の発現の手段は特に講じておらず、自然状態
の成り行きに任せているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】硝化を行う生物的処理
技術には、大別して懸濁状の微生物による活性汚泥法、
及び処理槽内に充填した担体に捕捉した微生物による生
物膜法がある。活性汚泥法では、硝化菌は有機物を除去
するＢＯＤ酸化細菌と共に懸濁状態で混合しながら成育
する。ところが、硝化菌の増殖速度は小さく、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、この方法では一度硝化菌が
処理槽内から洗い出されてしまうと、再び硝化が発現す
るまでに時間がかかるという欠点を持っている。生物膜
法は、充填する担体や形状、材質の違いにより様々なも
のが挙げられるが、硝化の発現は担体に捕捉された硝化
菌によるため、活性汚泥法に比べて硝化菌が処理槽外に
流出する機会が少なく、安定した硝化を行うことが出来
るという特長を持つ。しかしながら、同法においても、
硝化の立ち上りは、硝化菌の増殖程度の低さから長期に
及ぶものとなり、依然として課題が残されている。
技術には、大別して懸濁状の微生物による活性汚泥法、
及び処理槽内に充填した担体に捕捉した微生物による生
物膜法がある。活性汚泥法では、硝化菌は有機物を除去
するＢＯＤ酸化細菌と共に懸濁状態で混合しながら成育
する。ところが、硝化菌の増殖速度は小さく、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、この方法では一度硝化菌が
処理槽内から洗い出されてしまうと、再び硝化が発現す
るまでに時間がかかるという欠点を持っている。生物膜
法は、充填する担体や形状、材質の違いにより様々なも
のが挙げられるが、硝化の発現は担体に捕捉された硝化
菌によるため、活性汚泥法に比べて硝化菌が処理槽外に
流出する機会が少なく、安定した硝化を行うことが出来
るという特長を持つ。しかしながら、同法においても、
硝化の立ち上りは、硝化菌の増殖程度の低さから長期に
及ぶものとなり、依然として課題が残されている。
【０００４】即ち、現状の生物的処理技術では、硝化機
能の発現までに長期間を要し、更には硝化菌が処理系外
に流出し易いことが課題となっている。本発明は、上記
した問題点に鑑み、硝化の早期立ち上げ及びその後の安
定した機能の発現を行うための廃水処理方法を提供する
ものである。
能の発現までに長期間を要し、更には硝化菌が処理系外
に流出し易いことが課題となっている。本発明は、上記
した問題点に鑑み、硝化の早期立ち上げ及びその後の安
定した機能の発現を行うための廃水処理方法を提供する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子ゲルに
硝化菌を介在させて固定化した硝化菌固定化材を好気性
処理槽に収納し、該高分子ゲルを廃水中に含まれる燐酸
イオンで崩壊させることによって前記硝化菌を露出又は
遊離させる廃水処理方法に関する。高分子ゲルとしては
アルギン酸ゲルやアクリル酸ゲルが好ましく用いられ
る。
硝化菌を介在させて固定化した硝化菌固定化材を好気性
処理槽に収納し、該高分子ゲルを廃水中に含まれる燐酸
イオンで崩壊させることによって前記硝化菌を露出又は
遊離させる廃水処理方法に関する。高分子ゲルとしては
アルギン酸ゲルやアクリル酸ゲルが好ましく用いられ
る。
【０００６】先ず最初に、硝化菌固定化材の作製方法に
ついて述べる。なお、ここでは硝化菌を介在させた高分
子ゲルを支持体に塗布する（付着させる）方法、及び硝
化菌をアルギン酸ナトリウムでゲル化する方法を例に説
明する。アルギン酸ナトリウム水溶液に、し尿、下水、
各種産業廃水等に含まれる窒素を良く硝化する硝化菌又
は硝化菌を含む活性汚泥や生物膜等の廃水処理生物を加
えてよく混合する。この混合懸濁水溶液に支持体を浸漬
し、表面に塗布し付着させる。次にこれを塩化カルシウ
ム水溶液に浸漬し、アルギン酸ナトリウム溶液のナトリ
ウムイオンをカルシウムイオンに置換させ、アルギン酸
カルシウムとして表面をゲル化させる。この操作は、多
くの高分子ゲルを付着させるため、数回繰り返す。これ
により硝化菌固定化材を得ることが出来る。なお、固定
化する硝化菌濃度は、ゲル重量に対して０．５〜３％加
えることが望ましい。以上が支持体及びアルギン酸ナト
リウムを用いた硝化菌固定化材の作製方法に関するもの
である。なお、アクリル酸ナトリウム等によるゲル化に
ついてもこれと同様の方法で作製することが可能であ
る。更にこの場合、特に支持体を用いないで硝化菌を固
定化した高分子ゲルそのものを担体として用いることも
可能である。
ついて述べる。なお、ここでは硝化菌を介在させた高分
子ゲルを支持体に塗布する（付着させる）方法、及び硝
化菌をアルギン酸ナトリウムでゲル化する方法を例に説
明する。アルギン酸ナトリウム水溶液に、し尿、下水、
各種産業廃水等に含まれる窒素を良く硝化する硝化菌又
は硝化菌を含む活性汚泥や生物膜等の廃水処理生物を加
えてよく混合する。この混合懸濁水溶液に支持体を浸漬
し、表面に塗布し付着させる。次にこれを塩化カルシウ
ム水溶液に浸漬し、アルギン酸ナトリウム溶液のナトリ
ウムイオンをカルシウムイオンに置換させ、アルギン酸
カルシウムとして表面をゲル化させる。この操作は、多
くの高分子ゲルを付着させるため、数回繰り返す。これ
により硝化菌固定化材を得ることが出来る。なお、固定
化する硝化菌濃度は、ゲル重量に対して０．５〜３％加
えることが望ましい。以上が支持体及びアルギン酸ナト
リウムを用いた硝化菌固定化材の作製方法に関するもの
である。なお、アクリル酸ナトリウム等によるゲル化に
ついてもこれと同様の方法で作製することが可能であ
る。更にこの場合、特に支持体を用いないで硝化菌を固
定化した高分子ゲルそのものを担体として用いることも
可能である。
【０００７】次に、硝化菌を介在させたゲルを支持する
支持体について述べる。なお、本発明における硝化菌固
定化材の作製には、支持体使用の有無を限定するもので
はない。支持体の形状にはリング状、粒状、板状、フイ
ルム状等を用いることができるほか、従来より好気性処
理槽内に収納している好気性ろ材を流用することも可能
である。また、支持体の材質は合成樹脂や無機物からな
るが、これを規制するものではない。以上により得られ
た硝化菌固定化材を好気性処理槽内に収納する。当該廃
水の流入に伴い、上記のゲル成分のカルシウムが当該廃
水中の燐酸イオンと置換するため、ゲルは徐々に崩壊す
る。ゲル崩壊後、ゲル内部の硝化菌はゲルから分離して
露出又は遊離し、当該廃水中に放出されて硝化を始め、
これにより硝化の早期立ち上げが可能となる。更に、こ
れら硝化菌は、支持体や従来より収納している好気性ろ
材付近に残留又は再付着するため、処理槽系外への流出
が抑制され、その後の安定した硝化機能の発現を可能に
する。
支持体について述べる。なお、本発明における硝化菌固
定化材の作製には、支持体使用の有無を限定するもので
はない。支持体の形状にはリング状、粒状、板状、フイ
ルム状等を用いることができるほか、従来より好気性処
理槽内に収納している好気性ろ材を流用することも可能
である。また、支持体の材質は合成樹脂や無機物からな
るが、これを規制するものではない。以上により得られ
た硝化菌固定化材を好気性処理槽内に収納する。当該廃
水の流入に伴い、上記のゲル成分のカルシウムが当該廃
水中の燐酸イオンと置換するため、ゲルは徐々に崩壊す
る。ゲル崩壊後、ゲル内部の硝化菌はゲルから分離して
露出又は遊離し、当該廃水中に放出されて硝化を始め、
これにより硝化の早期立ち上げが可能となる。更に、こ
れら硝化菌は、支持体や従来より収納している好気性ろ
材付近に残留又は再付着するため、処理槽系外への流出
が抑制され、その後の安定した硝化機能の発現を可能に
する。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ 図１(ａ)に示すように、０．８Ｗ／Ｖ％のアルギン酸ナ
トリウム水溶液１の中に、硝化が充分に進行している活
性汚泥をＭＬＳＳ（活性汚泥浮遊物質）２として２％加
えてよく混合し、この懸濁水溶液に支持体３として１０
mm角の大きさのさいころ状ポリエチレン連通気泡体を数
分間浸漬する。次に図１(ｂ)に示すように、アルギン酸
ナトリウム及びＭＬＳＳ２が付着した支持体３を０．５
Ｗ／Ｖ％の塩化カルシウム水溶液４に再度浸漬を行う。
この操作により、さいころ状ポリエチレン連通気泡体の
支持体３に付着したアルギン酸ナトリウムのナトリウム
イオンは塩化カルシウムのカルシウムイオンと置換し、
アルギン酸カルシウムとして高分子ゲルが形成される。
更に、多くの高分子ゲルを付着させるために、再度アル
ギン酸ナトリウム−活性汚泥懸濁水溶液と塩化カルシウ
ム水溶液とを交互に浸漬させる。これにより図１(ｂ)の
拡大図のように、さいころ状ポリエチレン連通気泡体の
支持体３に硝化菌を含むアルギン酸ゲル７が付着した硝
化菌固定化材３´を得ることができる。この後図１(ｃ)
に示すように、硝化菌固定化材３´を既設の好気性処理
槽５に収納して廃水６を流入すると、ゲル成分のカルシ
ウムが廃水６中の燐酸イオンと置換して、図１(ｃ)の拡
大図のようにゲル７が崩壊し、硝化菌が処理槽内に放出
され、硝化機能の発現となる。
トリウム水溶液１の中に、硝化が充分に進行している活
性汚泥をＭＬＳＳ（活性汚泥浮遊物質）２として２％加
えてよく混合し、この懸濁水溶液に支持体３として１０
mm角の大きさのさいころ状ポリエチレン連通気泡体を数
分間浸漬する。次に図１(ｂ)に示すように、アルギン酸
ナトリウム及びＭＬＳＳ２が付着した支持体３を０．５
Ｗ／Ｖ％の塩化カルシウム水溶液４に再度浸漬を行う。
この操作により、さいころ状ポリエチレン連通気泡体の
支持体３に付着したアルギン酸ナトリウムのナトリウム
イオンは塩化カルシウムのカルシウムイオンと置換し、
アルギン酸カルシウムとして高分子ゲルが形成される。
更に、多くの高分子ゲルを付着させるために、再度アル
ギン酸ナトリウム−活性汚泥懸濁水溶液と塩化カルシウ
ム水溶液とを交互に浸漬させる。これにより図１(ｂ)の
拡大図のように、さいころ状ポリエチレン連通気泡体の
支持体３に硝化菌を含むアルギン酸ゲル７が付着した硝
化菌固定化材３´を得ることができる。この後図１(ｃ)
に示すように、硝化菌固定化材３´を既設の好気性処理
槽５に収納して廃水６を流入すると、ゲル成分のカルシ
ウムが廃水６中の燐酸イオンと置換して、図１(ｃ)の拡
大図のようにゲル７が崩壊し、硝化菌が処理槽内に放出
され、硝化機能の発現となる。
【０００９】実施例２ 次に、実施例１に示した方法により作製した硝化菌固定
化材を廃水に浸漬し、硝化菌の発現機能について検討を
行った。即ち、表１に示すＮＨ4-Ｎを含む組成の培地３
００mlに固定化材を１００個充填し、２３℃、１０時間
培養を行い、この期間中のＮＨ4-Ｎの経時変化を調べる
ものである。なお、固定化材への介在には、硝化が充分
に進行している活性汚泥を利用した。図２に培養０時間
から１０時間のＮＨ4-Ｎの経時変化を示す。この結果、
培養１０時間までのＮＨ4-Ｎは培養０時間の値とほぼ同
等であったが、その後経時的に減少を示した。また、培
養４時間までは高分子ゲルの崩壊は認められなかった
が、それ以降、徐々に高分子ゲルは崩壊を始め、培地中
に遊離していった様子を確認することが出来た。以上の
結果により、培養開始直後では硝化菌がゲルに包括され
ているため硝化が進行しなかったが、培養４時間頃から
高分子ゲル中のカルシウムと培地中の燐酸イオンとの置
換により高分子ゲルが崩壊し、徐々に硝化の発現が起こ
ったもの考える。
化材を廃水に浸漬し、硝化菌の発現機能について検討を
行った。即ち、表１に示すＮＨ4-Ｎを含む組成の培地３
００mlに固定化材を１００個充填し、２３℃、１０時間
培養を行い、この期間中のＮＨ4-Ｎの経時変化を調べる
ものである。なお、固定化材への介在には、硝化が充分
に進行している活性汚泥を利用した。図２に培養０時間
から１０時間のＮＨ4-Ｎの経時変化を示す。この結果、
培養１０時間までのＮＨ4-Ｎは培養０時間の値とほぼ同
等であったが、その後経時的に減少を示した。また、培
養４時間までは高分子ゲルの崩壊は認められなかった
が、それ以降、徐々に高分子ゲルは崩壊を始め、培地中
に遊離していった様子を確認することが出来た。以上の
結果により、培養開始直後では硝化菌がゲルに包括され
ているため硝化が進行しなかったが、培養４時間頃から
高分子ゲル中のカルシウムと培地中の燐酸イオンとの置
換により高分子ゲルが崩壊し、徐々に硝化の発現が起こ
ったもの考える。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、し尿、下水、各種産業
廃水等の処理において、早期に硝化が立ち上がり、更に
その後の安定した硝化機能の発現を実現することが出来
る。
廃水等の処理において、早期に硝化が立ち上がり、更に
その後の安定した硝化機能の発現を実現することが出来
る。
【図１】本発明の実施例になる硝化菌固定化材による廃
水処理方法のフローを示す図である。
水処理方法のフローを示す図である。
【図２】培養時間とＮＨ4-Ｎの量との関係を示すグラフ
である。
である。
１…アルギン酸ナトリウム水溶液、２…ＭＬＳＳ、３…
支持体、３´…硝化菌固定化材、４…塩化カルシウム水
溶液、５…好気性処理槽、６…廃水、７…アルギン酸ゲ
ル
支持体、３´…硝化菌固定化材、４…塩化カルシウム水
溶液、５…好気性処理槽、６…廃水、７…アルギン酸ゲ
ル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 良男 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社住機環境事業部内
Claims (3)
- 【請求項１】 高分子ゲルに硝化菌を介在させて固定化
した硝化菌固定化材を好気性処理槽に収納し、該高分子
ゲルを廃水中に含まれる燐酸イオンで崩壊させることに
よって前記硝化菌を露出又は遊離させることを特徴とす
る廃水処理方法。 - 【請求項２】 高分子ゲルがアルギン酸ゲル又はアクリ
ル酸ゲルである請求項１記載の廃水処理方法。 - 【請求項３】 硝化菌固定化材が硝化菌を含む高分子ゲ
ルを支持体に付着させたものである請求項１又は２記載
の廃水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25951493A JPH07112197A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 廃水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25951493A JPH07112197A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 廃水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112197A true JPH07112197A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17335165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25951493A Pending JPH07112197A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 廃水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112197A (ja) |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP25951493A patent/JPH07112197A/ja active Pending
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