JPH0852497A - リン含有有機性汚水の処理方法 - Google Patents

リン含有有機性汚水の処理方法

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JPH0852497A
JPH0852497A JP20606794A JP20606794A JPH0852497A JP H0852497 A JPH0852497 A JP H0852497A JP 20606794 A JP20606794 A JP 20606794A JP 20606794 A JP20606794 A JP 20606794A JP H0852497 A JPH0852497 A JP H0852497A
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Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リン含有有機性汚水中のリン、BOD、S
S、アンモニアを単一槽で高速且つ高度に除去でき、ろ
過持続時間が長くでき、洗浄排水の濃縮脱水性が良く汚
泥の処理が容易なリン含有有機性汚水の処理方法を提供
することにある。 【構成】 少なくともリンを含有する有機性汚水に、予
め調整した緻密な水酸化鉄及び/又は水酸化アルミニウ
ムの微粒子を添加した後、好気条件下で微生物を固定し
た粒状充填材の充填層に導入することを特徴とするリン
含有有機性汚水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、し尿系汚水、工場廃
水、下水などのリン含有有機性汚水の処理方法に関し、
特に、該汚水中のリン、SS、BOD、アンモニアを単
一槽内で高速度で、且つ高度に除去することが可能なリ
ン含有有機性汚水の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】下水等の有機性汚水の処理方法の一つと
して、生物学的処理方法がある。この中でも、アンスラ
サイト等の粒状固体の充填層に、有機性汚水を空気気泡
と共に供給して生物処理する技術が知られている。この
方法は「好気性生物ろ過法」(Biological Aerated Fil
ter 、略称BAF)と呼ばれる。BAFは、汚水中のB
OD、SS、アンモニア等を単一槽で高度に処理でき、
維持管理が容易で、省面積型の方法であり注目を集めて
いる。しかしながら、最近特に環境上の問題となってき
たリンを除去できないという大きな欠点があり、BAF
の普及を阻害する要因の一つになっている。一方、上記
有機性汚水中のリンを除去する方法としては、活性汚泥
法、無機凝集剤を添加する方法等がある。しかし、活性
汚泥法はある程度リンは除去できるものの、安定して高
度にリンを除去できなかった。無機凝集剤(塩化カルシ
ウム等)による方法は、難脱水性の凝集汚泥(リン酸カ
ルシウム等を含む)が発生するため、汚泥処理に負担を
与えていた。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目
的は、リン含有有機性汚水中のリン、BOD、SS、ア
ンモニアを単一槽で高速且つ高度に除去できるリン含有
有機性汚水の処理方法を提供することにある。本発明の
他の目的は、ろ過持続時間が長くでき、洗浄排水の濃縮
脱水性が良く汚泥の処理が容易なリン含有有機性汚水の
処理方法を提供することにある。本発明の更なる目的
は、生物ろ過のろ材に付着した微生物膜が、水酸化鉄、
水酸化アルミニウム微粒子を付着捕捉するので処理水へ
のSSリークが少ないリン含有有機性汚水の処理方法を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明者は当初、次の手段を検討した。即ち、BA
Fに流入する汚水に硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミ
ニウム等の無機凝集剤を添加してリンを凝集ろ過によっ
て除去する方法である。しかし生成する凝集フロックが
綿状でバルキーであり、しかも多量に生成するため、ろ
過層が短時間にめづまりを起こすという問題が認められ
た。さらに、ろ過層の逆洗排水には難脱水性の無機汚泥
が含まれているため汚泥の処理処分に負担を与える欠点
もあった。
【0005】本発明者は更に検討を重ね、下記構成を見
出し、目的を達成できた。本発明は、少なくともリンを
含有する有機性汚水に、予め調整した緻密な水酸化鉄及
び/又は水酸化アルミニウムの微粒子を添加した後、好
気条件下で微生物を固定した粒状充填材の充填層に導入
することを特徴とするリン含有有機性汚水の処理方法で
ある。
【0006】即ち、あらかじめ後記する方法によってリ
ン吸着力が大きく、緻密な水酸化鉄もしくは水酸化アル
ミニウム微粒子を製造し、これを有機性汚水に添加し
て、単なる物理的ろ過層でなくろ材に微生物を付着させ
たBAFに供給すると、汚水中のリン、BOD、SS、
アンモニアを単一槽で高度に且つ高速で除去でき、なお
かつろ過層の目詰りが凝集剤を添加する方法よりも著し
く少なくなり、ろ過水へのSSのリークも無く、しかも
難脱水性の無機汚泥がいっさい発生しなくなることを見
出した。
【0007】
【作用】本発明の方法の一態様を示した図1を参照しな
がら、本発明の構成と作用を示す。好気性生物ろ過装置
(BAF)2内にはアンスラサイト、粒状活性炭、多孔
性セラミック粒状物、スポンジ状粒状物(例えば、ウレ
タンフォーム粒状物等)、球状発泡スチロールなど生物
膜の付着固定化に適した粒状固体の充填層3が設けられ
ている。充填層3の下部には散気管4が設置され空気5
が気泡として直接、充填層3内に供給される。有機性汚
水1をBAFに供給すると、2週間程度で粒状固体にB
OD資化菌、硝化菌等の微生物膜が付着固定化する。
【0008】下水などのリン含有有機性汚水1は、リン
吸着力の大きい緻密な水酸化鉄の微粒子のスラリ6が貯
槽から添加され、管路10内で攪拌され、好気性生物ろ
過装置2の上部からBAFの充填層3に流入する。ここ
で、リン吸着力のある微粒子としては他に、水酸化アル
ミニウムが挙げられ、更に水酸化鉄と水酸化アルミニウ
ムの両方を使用することができる。リンは水酸化鉄等の
緻密な微粒子に速やかに吸着除去され、汚水中のSSは
生物膜に捕捉されてろ過除去される。さらにBOD、ア
ンモニアもろ材に付着している微生物により、生物学的
に除去され、好気性生物ろ過装置2の下部から流出した
清澄処理水7が得られる。本発明において、このように
リン吸着作用の大きい緻密な水酸化鉄及び/又は水酸化
アルミニウム微粒子を、有機性汚水に添加して、その混
合した汚水を微生物固定した粒状充填材の充填層に好気
的に導入することにより、有機性汚水中のリン、BO
D、SS、アンモニアを単一槽により高度且つ高速に除
去できるようになる。
【0009】スラリ6中のリンを吸着する水酸化鉄微粒
子は、緻密なため、生物ろ過の充填層3に大量に捕捉で
きるため、充填層3のろ過抵抗の上昇は、凝集フロック
がバルキーである凝集ろ過法に比較して著しく少なく、
ろ過性が向上する。更に、充填槽3の微粒子等のSSの
捕捉容量が大きくなるので、ろ過持続時間が長くなる。
これらにより、処理時間の短縮化やろ過槽のメインテナ
ンスを容易にできる。その反面、緻密な水酸化鉄の微粒
子のスラリ6は、凝集剤を添加する凝集ろ過法において
生成するフロックに比べて、ろ材への付着力がいちじる
しく少ないので、単なる物理的なろ過ではSSがリーク
しやすいという欠点がある。しかし、本発明のように生
物ろ過の場合には、充填ろ材に付着している生物膜が、
該微粒子を含むSSに対して強い付着力を示すので、凝
集力の乏しい水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子が
効果的に捕捉されることが認められた。これは本発明の
立脚する新知見である。
【0010】以上のような方法によってろ過処理を続け
ると、充填層のろ過抵抗が所定の値(500mmH2
程度)に到達するので、有機性汚水1の供給を止め充填
層3の洗浄を行なう。弁11を開け、弁12を閉じ洗浄
用水8を生物ろ過装置3の下部から供給し逆洗する。洗
浄除去されたSSを含む洗浄排水は、洗浄排水排出管9
から排除される。この際、該水酸化鉄、水酸化アルミニ
ウムの微粒子は、逆洗により充填材より離れて、洗浄排
水とともに排出される。洗浄排水は緻密な水酸化鉄、ま
たは水酸化アルミニウムを含んでいるので、後述するよ
うに濃縮脱水性が良好で簡単に脱水でき、水分の少ない
脱水ケーキが得られることが分かった。これにより、凝
集ろ過法のように難脱水性の無機汚泥が発生しない。
【0011】本発明で使用するリン吸着容量が大きく、
緻密な水酸化鉄又は水酸化アルミニウム微粒子を製造す
る方法としては次のような方法を推奨できる。即ち、硫
酸第一鉄液を中和して空気、酸素、過酸化水素、オゾン
のいずれかで酸化する方法、硫酸第2鉄、ポリ硫酸鉄
(ポリ鉄)液をマグネシウム系アルカリ剤で中和する方
法、硫酸アルミニウムをマグネシウム系アルカリ剤で中
和する方法等が好適である。マグネシウムの代わりにカ
ルシウム系アルカリ剤も有効であるが、マグネシウムを
使用したほうがより緻密な微粒子が生成する。アルカリ
としてNaOHを用いると緻密な粒子が生成しない。図
1に示した例は、調整槽15において、ポリ鉄13を水
酸化マグネシウム14で中和する方法である。
【0012】本発明に用いる水酸化鉄及び水酸化アルミ
ニウム微粒子はろ過性、沈降濃縮性、脱水性が良いほか
に次のような利点がある。まず、水酸化鉄及び水酸化ア
ルミニウム微粒子のリン吸着速度が、従来の活性アルミ
ナなどの粒状吸着剤(粒径2〜4mm程度)をカラムに
充填する方式に比べて著しく大きい。このことは、微粒
子を添加後、水溶液を攪拌しているため、溶解している
リンと水酸化鉄及び水酸化アルミニウム微粒子の接触率
が高くなること、及び粒径が数μmと小さいため粒子の
比表面積が著しく大きいことによる。
【0013】本発明でいう「緻密な微粒子」とは、粒子
単位重量当たりの容積が少なく、粒子を一定時間沈殿さ
せたときに高い沈殿固形物濃度が得られることを意味し
ている。具体的には、本発明で用いる緻密な水酸化鉄、
水酸化アルミニウム微粒子は、1リットルメスシリンダ
ー内で30分沈殿させたときの固形物濃度を40〜13
0g/リットル程度の高い値を持つ。これに対し汚水に
塩化第2鉄、硫酸アルミニウム等の凝集剤を添加したと
きに生成するフロックは不可避的に「バルキーフロッ
ク」と呼ばれる膨化粒子となり、「緻密な粒子」とは正
反対の性状を持ち30分沈殿固形物濃度は4〜16g/
リットル程度にすぎない。尚、本発明の「水酸化鉄」は
水和酸化鉄Fe2 3 ・nH2 Oを含む意味で用い、
「水酸化アルミニウム」は水和酸化アルミニウムを含む
意味で用いる。水酸化鉄及び/又は水酸化アルミニウム
微粒子の添加量は、原水リン1mg対して、7〜30mg、
好ましくは10〜20mgである。また、ろ過方法として
は、有機性汚水を充填層の下部から導入し、上向流でろ
過を行ってもよいし、有機性汚水を充填層の上部から導
入し、下向流でろ過を行ってもよい。
【0014】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明の内容がこれらに限定されるものではな
い。市販のポリ硫酸鉄原液(鉄含有率11%)を水で1
0倍に希釈し、これに水酸化マグネシウムを添加してp
H5.5に中和したところ、SVIの値が11(SVI
の値は、メスシリンダーにスラリーを満たし、30分静
置後に沈殿中の1gの固形物が占める容積をmlの単位
で示したものである)という非常に緻密な水酸化鉄微粒
子(粒径2〜4μm)を含むスラリーを得た。このスラ
リーを原水(下水)に固形物として20mg/リットル
添加して混合した後、ろ材として粒径10mmの立方体
のポリウレタンフォームを層高2.5mに充填した充填
槽の下部から空気泡を曝気する生物方法(実施例)と曝
気しない物理ろ過方法(比較例)の2条件の比較試験を
行なった。ここで、曝気しない物理ろ過方法は、曝気し
ない以外は本発明と同じ条件により行った。また、本実
施例で用いたポリウレタンフォームのかさ密度は、0.
028g/cm3 であった。
【0015】両者ともろ過速度50m/dで通水した。
原水水質は水温22℃、SS105mg/リットル、B
OD120mg/リットル、リン2.9mg/リット
ル、アンモニア31mg/リットルであった。物理ろ過
法は、ろ材に微生物が付着していないため、ろ過水にS
Sが約14〜18mg/リットルリークした。また、B
OD除去率は30%、アンモニア除去率は0%であっ
た。更に、リン除去率は72%であった。一方、生物ろ
過法は、2週間後にはろ材に微生物が十分付着し、その
後得られるろ過水は清澄になりSS2mg/リットル、
リン0.08mg/リットル、BOD2mg/リット
ル、アンモニア8mg/リットルの処理水が得られた。
この時のろ材への微生物付着量は、ろ材1リットル充填
当たり16g/リットルと高濃度であった。処理水SS
が10mg/リットルに悪化するまでのろ過持続時間は
70〜75時間と長時間が可能であった。この時点のろ
過抵抗は40mmH2Oにすぎなかった。ろ過槽逆洗排
水の濃縮脱水性は良好であり120分沈殿後の汚泥濃度
は4.8%、ベルトプレスによる脱水ケーキ水分は73
%と少なかった。ここで、逆洗は、1回/48hrで行
った。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法により、下記効果が得られ
る。 1.リン含有有機性汚水のリン、BOD、SS、アンモ
ニアを単一槽で高速且つ高度に除去できる。 2.リン吸着力が大きく、緻密な水酸化鉄、水酸化アル
ミニウムを予め調製し、これを原水に添加するのでろ過
持続時間が長く、洗浄排水の濃縮脱水性が良く汚泥の処
理が容易である。 3.生物ろ過のろ材に付着した生物膜が、水酸化鉄、水
酸化アルミ微粒子を付着捕捉するので処理水へのSSリ
ークが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の一態様を示す工程図である。
【符号の説明】
1 有機性汚水 2 好気性生物ろ過装置 3 充填槽 4 散気管 5 空気 6 水酸化鉄スラリ 7 清澄処理水 8 洗浄用水 9 排水管 10 管路 11 弁 12 弁 13 ポリ鉄 14 水酸化マグネシウム 15 調製槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/06 ZAB

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともリンを含有する有機性汚水
    に、予め調整した緻密な水酸化鉄及び/又は水酸化アル
    ミニウムの微粒子を添加した後、好気条件下で微生物を
    固定した粒状充填材の充填層に導入することを特徴とす
    るリン含有有機性汚水の処理方法。
JP20606794A 1994-08-09 1994-08-09 リン含有有機性汚水の処理方法 Expired - Fee Related JP3420838B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040101906A (ko) * 2003-05-27 2004-12-03 가부시키가이샤 덴쇼 기켄 폐수의 미생물 분해 처리 방법 및 폐수처리제의 혼입 장치
WO2009063456A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-22 Technion Research And Development Foundation Ltd Method for adsorption of phosphate contaminants from water solutions and its recovery
JP2017064587A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 王子ホールディングス株式会社 水処理用担体および水処理方法

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