JPH10277591A - 排水の処理装置および処理方法 - Google Patents
排水の処理装置および処理方法Info
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- JPH10277591A JPH10277591A JP9083894A JP8389497A JPH10277591A JP H10277591 A JPH10277591 A JP H10277591A JP 9083894 A JP9083894 A JP 9083894A JP 8389497 A JP8389497 A JP 8389497A JP H10277591 A JPH10277591 A JP H10277591A
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- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological 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】
【課題】 脱窒速度の向上と脱窒の安定化をはか
れ、しかも脱窒処理液の脱色が不要な脱窒装置を提供す
る。 【解決手段】 上記課題は、陽極に導電性耐腐食性金属
電極を有し、陰極に微生物固定電極を有することを特徴
とする排水の処理装置によって解決される。
れ、しかも脱窒処理液の脱色が不要な脱窒装置を提供す
る。 【解決手段】 上記課題は、陽極に導電性耐腐食性金属
電極を有し、陰極に微生物固定電極を有することを特徴
とする排水の処理装置によって解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市上・下水、
産業廃水、居住に伴って排出される生活排水等の浄化で
きる脱窒装置に関し、特に、これらの水中に含有され、
汚染の原因物質とされる含窒素酸化物（ＮＯｘ：硝酸態
窒素酸化物）を微生物によって分解除去、即ち脱窒を効
率的に行える脱窒装置に関するものである。
産業廃水、居住に伴って排出される生活排水等の浄化で
きる脱窒装置に関し、特に、これらの水中に含有され、
汚染の原因物質とされる含窒素酸化物（ＮＯｘ：硝酸態
窒素酸化物）を微生物によって分解除去、即ち脱窒を効
率的に行える脱窒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】土木学会第４８回年次学術講演会要旨
集，ｐ１２６８，１９９３および特開平５−３２９４９
７号公報には、電気化学的方法と生物反応を用いる方法
として、炭素のような電極素材を下水中に浸し、そこに
付着してくる脱窒菌群に水の電気分解によって発生する
水素を還元力として供与し、脱窒させる方法が提案され
ている。この方法は脱窒菌を含む活性汚泥懸濁液中に炭
素電極を約１ヵ月浸すことにより電極上に微生物膜を作
り、これに通電することで脱窒を起こす方法であり、炭
素電極の使用により、陽極で発生する酸素（Ｏ2）をＣ
Ｏ2に変換し系内が酸化的になるのを防げるという。
集，ｐ１２６８，１９９３および特開平５−３２９４９
７号公報には、電気化学的方法と生物反応を用いる方法
として、炭素のような電極素材を下水中に浸し、そこに
付着してくる脱窒菌群に水の電気分解によって発生する
水素を還元力として供与し、脱窒させる方法が提案され
ている。この方法は脱窒菌を含む活性汚泥懸濁液中に炭
素電極を約１ヵ月浸すことにより電極上に微生物膜を作
り、これに通電することで脱窒を起こす方法であり、炭
素電極の使用により、陽極で発生する酸素（Ｏ2）をＣ
Ｏ2に変換し系内が酸化的になるのを防げるという。
【０００３】特表平６−５００２５８号公報およびＮａ
ｔｕｒｅ,ｖｏｌ,３５５，Ｐ７１７−７１９，１９９２
には、微生物あるいは植物から脱窒に関与する酵素をそ
れぞれ取り出し、これらを担体上に固定化し、さらに、
これら酵素群に電子伝達を効率的に行うための色素物
質、例えばメチルバイオロジェン等も同時に固定化し、
通電する方法が提案されている。この通電によって水の
電気分解を起こし、発生期の水素（正確には電子：ｅ）
を還元力として、脱窒（還元）酵素に伝達し脱窒反応を
起こさせる。
ｔｕｒｅ,ｖｏｌ,３５５，Ｐ７１７−７１９，１９９２
には、微生物あるいは植物から脱窒に関与する酵素をそ
れぞれ取り出し、これらを担体上に固定化し、さらに、
これら酵素群に電子伝達を効率的に行うための色素物
質、例えばメチルバイオロジェン等も同時に固定化し、
通電する方法が提案されている。この通電によって水の
電気分解を起こし、発生期の水素（正確には電子：ｅ）
を還元力として、脱窒（還元）酵素に伝達し脱窒反応を
起こさせる。
【０００４】特開平８−１９７８８号公報には、導電性
を持つ粒状の固体に脱窒菌を固定させ（生体触媒固定導
電性固体）、これに、通電して排水、地下水等の浄化を
行う方法が開示されている。電極の素材は、両極とも脱
窒菌のような微生物を担持させ易いように、主として、
炭素材質のものを推薦している。
を持つ粒状の固体に脱窒菌を固定させ（生体触媒固定導
電性固体）、これに、通電して排水、地下水等の浄化を
行う方法が開示されている。電極の素材は、両極とも脱
窒菌のような微生物を担持させ易いように、主として、
炭素材質のものを推薦している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、陽極側のカ
ーボン電極は、電流を流すことにより水の電気分解によ
って発生する酸素と結合し、ＣＯ2となって消耗する。
生成したＣＯ2は処理すべき液を酸性にし、陰極側の脱
窒菌の脱窒能力を低下させるという問題があった。
ーボン電極は、電流を流すことにより水の電気分解によ
って発生する酸素と結合し、ＣＯ2となって消耗する。
生成したＣＯ2は処理すべき液を酸性にし、陰極側の脱
窒菌の脱窒能力を低下させるという問題があった。
【０００６】また、陽極側のカーボン電極は、ＣＯ2と
なるとともに結晶構造が壊れ、カーボンの微細粒子とな
って電極表面から流出する。この微細なカーボン粒子は
処理すべき液を黒褐色に着色するので、脱窒処理プロセ
スの最後に、脱色工程を組み込まなくてはならなかっ
た。さらに、陽極側のカーボン電極から流出した、微細
なカーボン粒子は時間とともに蓄積して（ヘドロ状にな
り）、反応槽の間の細管を詰まらせることも問題であっ
た。
なるとともに結晶構造が壊れ、カーボンの微細粒子とな
って電極表面から流出する。この微細なカーボン粒子は
処理すべき液を黒褐色に着色するので、脱窒処理プロセ
スの最後に、脱色工程を組み込まなくてはならなかっ
た。さらに、陽極側のカーボン電極から流出した、微細
なカーボン粒子は時間とともに蓄積して（ヘドロ状にな
り）、反応槽の間の細管を詰まらせることも問題であっ
た。
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決
し、脱窒速度の向上と脱窒の安定化をはかれ、しかも脱
窒処理液の脱色が不要な脱窒装置を提供することを目的
としている。
し、脱窒速度の向上と脱窒の安定化をはかれ、しかも脱
窒処理液の脱色が不要な脱窒装置を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、陽極に導電
性耐腐食性金属電極を有し、陰極に微生物固定電極を有
することを特徴とする排水の処理装置によって達成され
る。
性耐腐食性金属電極を有し、陰極に微生物固定電極を有
することを特徴とする排水の処理装置によって達成され
る。
【０００９】上記処理装置において、該陽極と陰極の間
を隔膜で仕切ることによってより好ましく達成される。
を隔膜で仕切ることによってより好ましく達成される。
【００１０】また、上記の脱窒装置において、該隔膜で
仕切った陽極側に電解液を充填し、陰極側にのみ被処理
排水を通液することによってさらに好ましく達成され
る。
仕切った陽極側に電解液を充填し、陰極側にのみ被処理
排水を通液することによってさらに好ましく達成され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】陽極に用いられる電極は金属電極
であり、プラチナ電極、金電極のような貴金属電極、ニ
ッケル電極、あるいは銅、鉄、亜鉛、ニッケル、カーボ
ン、チタン等にプラチナをコーティング（メッキ）した
ものなども利用できる。特に、貴金属が好ましく、ま
た、プラチナコーティングチタン、プラチナコーティン
グカーボンにすると軽量であり、費用も安価にできる。
電極の形状は平板状のほか、多数の線状体あるいは棒状
体を縦方向又は横方向に並べ、あるいはネットを形成す
るなどして全体として平面状にしたものでもよい。陰極
と陽極の間の距離は０．５〜１０ｃｍ、好ましくは１〜
５ｃｍとする。
であり、プラチナ電極、金電極のような貴金属電極、ニ
ッケル電極、あるいは銅、鉄、亜鉛、ニッケル、カーボ
ン、チタン等にプラチナをコーティング（メッキ）した
ものなども利用できる。特に、貴金属が好ましく、ま
た、プラチナコーティングチタン、プラチナコーティン
グカーボンにすると軽量であり、費用も安価にできる。
電極の形状は平板状のほか、多数の線状体あるいは棒状
体を縦方向又は横方向に並べ、あるいはネットを形成す
るなどして全体として平面状にしたものでもよい。陰極
と陽極の間の距離は０．５〜１０ｃｍ、好ましくは１〜
５ｃｍとする。
【００１２】一方、陰極には微生物固定電極を配する。
この微生物固定電極は導電体と微生物固定化物の組合せ
であってもよく、微生物固定化物自体を導電性としてこ
れをそのまま電極としてもよい。導電体を用いる場合に
はカーボン電極あるいは金属電極等を用いることがで
き、形状は上記陽極と同様でよい。
この微生物固定電極は導電体と微生物固定化物の組合せ
であってもよく、微生物固定化物自体を導電性としてこ
れをそのまま電極としてもよい。導電体を用いる場合に
はカーボン電極あるいは金属電極等を用いることがで
き、形状は上記陽極と同様でよい。
【００１３】微生物には通常脱窒菌を使用する。
【００１４】脱窒菌の種類は問わないが、例えばＲｈｏ
ｄｏｂａｃｔｅｒ ｓｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｆ.ｓ. ｄ
ｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ, Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ（ＡＴＣＣ−１３８６
７）, Ｐ. ｓｔｕｔｚｅｒｉ（ＡＴＣＣ−１７５８
８), Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓ
ｐｐ,Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ, Ｔｈｉｏ
ｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ, Ｔｈ
ｉｏｓｐｈａｅｒａ ｓｐｐ，およびこれらの混合菌を
用いることができる。このうちで特に、Ｒｈｏｄｏｂａ
ｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｆ.ｓ. ｄｅｎｉｔ
ｒｉｆｉｃａｎｓは、脱窒能を有する他、その生育する
水環境中のＢＯＤの低減能力も著しく高いという特徴が
あり、さらに病原性などの危険性もなく好ましいもので
ある。
ｄｏｂａｃｔｅｒ ｓｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｆ.ｓ. ｄ
ｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ, Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ（ＡＴＣＣ−１３８６
７）, Ｐ. ｓｔｕｔｚｅｒｉ（ＡＴＣＣ−１７５８
８), Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓ
ｐｐ,Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ, Ｔｈｉｏ
ｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ, Ｔｈ
ｉｏｓｐｈａｅｒａ ｓｐｐ，およびこれらの混合菌を
用いることができる。このうちで特に、Ｒｈｏｄｏｂａ
ｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｆ.ｓ. ｄｅｎｉｔ
ｒｉｆｉｃａｎｓは、脱窒能を有する他、その生育する
水環境中のＢＯＤの低減能力も著しく高いという特徴が
あり、さらに病原性などの危険性もなく好ましいもので
ある。
【００１５】微生物に担体に固定させて使用する。この
担体は菌体を保持しうるものであってかつ液流を確保で
きるものであればよく、セルロース、デキストラン、ア
ガロースなどの多糖類の誘導体、ポリアクリルアミドゲ
ル、ポリビニルアルコールゲル、スチレン系樹脂、カル
ボジイミド樹脂、多孔質ガラス、活性炭、カーボンブラ
ック、コークス、アルミナ、等種々のものを用いること
ができる。また、形状も粒状のほか、ネット状、不織布
状等であってもよい。保持方法は担体の種類に応じて公
知の微生物菌体の固定化方法を利用すればよい。
担体は菌体を保持しうるものであってかつ液流を確保で
きるものであればよく、セルロース、デキストラン、ア
ガロースなどの多糖類の誘導体、ポリアクリルアミドゲ
ル、ポリビニルアルコールゲル、スチレン系樹脂、カル
ボジイミド樹脂、多孔質ガラス、活性炭、カーボンブラ
ック、コークス、アルミナ、等種々のものを用いること
ができる。また、形状も粒状のほか、ネット状、不織布
状等であってもよい。保持方法は担体の種類に応じて公
知の微生物菌体の固定化方法を利用すればよい。
【００１６】陽極と陰極の間は隔膜で仕切ることが好ま
しい。
しい。
【００１７】この隔膜は硝酸イオン通さないものであ
る。本発明の被処理水には硝酸イオン、亜硝酸イオン等
の硝酸態窒素酸化物が陰イオンの形で存在しており、こ
れが陰極の還元作用及び脱窒菌の作用によって亜硝酸イ
オンからさらに窒素に変換されて除去される。隔膜はこ
の硝酸イオンや亜硝酸イオンの陽極側への通過を阻止し
て窒素への還元を効率よく行なわせるものであり、例え
ば陽イオン交換膜が用いられる。陽イオン交換膜は各種
のものが市販されており、それらを用いればよい。両性
イオン膜でも不可ではないが、両性イオンが通過できる
透析膜の様な膜だと、反応槽へ流入したＮＯ3イオンが
膜を通して(−）極側へ移行し、十分還元されないまま
（−）極側の出口から出てしまうことも考えられるの
で、この装置では、陽イオン交換膜の方が望ましい。隔
膜の厚さは０．０５〜２．０ｍｍ程度、通常０．１〜
０．５ｍｍ程度である。
る。本発明の被処理水には硝酸イオン、亜硝酸イオン等
の硝酸態窒素酸化物が陰イオンの形で存在しており、こ
れが陰極の還元作用及び脱窒菌の作用によって亜硝酸イ
オンからさらに窒素に変換されて除去される。隔膜はこ
の硝酸イオンや亜硝酸イオンの陽極側への通過を阻止し
て窒素への還元を効率よく行なわせるものであり、例え
ば陽イオン交換膜が用いられる。陽イオン交換膜は各種
のものが市販されており、それらを用いればよい。両性
イオン膜でも不可ではないが、両性イオンが通過できる
透析膜の様な膜だと、反応槽へ流入したＮＯ3イオンが
膜を通して(−）極側へ移行し、十分還元されないまま
（−）極側の出口から出てしまうことも考えられるの
で、この装置では、陽イオン交換膜の方が望ましい。隔
膜の厚さは０．０５〜２．０ｍｍ程度、通常０．１〜
０．５ｍｍ程度である。
【００１８】隔膜と陰極間０．２５〜５ｃｍ、隔膜と陽
極間を０．２５〜５ｃｍとし、隔膜から両極までの距離
は等しくする。
極間を０．２５〜５ｃｍとし、隔膜から両極までの距離
は等しくする。
【００１９】好ましくは、電導性粒子を隔膜と陰極の間
に充填することであり、それによって電極間抵抗を小さ
く抑えることができる。この点で活性炭、カーボンブラ
ック、コークスなどの多孔質カーボン粒子は微生物の担
体として特に好ましい。多孔質カーボン粒子は電気を通
すため、カーボン粒子間に処理水が通過する微細なカス
ケード状空間が形成される。即ち、表面積の極めて大き
な陰極が形成される。また、カーボン粒子の表面積が極
めて大きいため、電子あるいは水の電解による水素(還
元力)が、広く分散され、流れる処理水との接触面積を
最大限に広くすることができる。これにより、極めて効
率的な電子伝達が行われる。さらに、カーボン粒子の表
面に、微生物(脱窒菌)を付着あるいは固定化することに
より、微生物にカーボン表面から電子(即ち、還元力)が
供給され、カーボン粒子表面に存在する微生物によって
脱窒が効率的に行われる、という利点が得られる。特に
好ましいものは活性炭である。粒子の粒径は１ｍｍ〜１
５ｍｍ程度、通常１．５ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、
そのため必要により造粒あるいは被砕等を行なう。
に充填することであり、それによって電極間抵抗を小さ
く抑えることができる。この点で活性炭、カーボンブラ
ック、コークスなどの多孔質カーボン粒子は微生物の担
体として特に好ましい。多孔質カーボン粒子は電気を通
すため、カーボン粒子間に処理水が通過する微細なカス
ケード状空間が形成される。即ち、表面積の極めて大き
な陰極が形成される。また、カーボン粒子の表面積が極
めて大きいため、電子あるいは水の電解による水素(還
元力)が、広く分散され、流れる処理水との接触面積を
最大限に広くすることができる。これにより、極めて効
率的な電子伝達が行われる。さらに、カーボン粒子の表
面に、微生物(脱窒菌)を付着あるいは固定化することに
より、微生物にカーボン表面から電子(即ち、還元力)が
供給され、カーボン粒子表面に存在する微生物によって
脱窒が効率的に行われる、という利点が得られる。特に
好ましいものは活性炭である。粒子の粒径は１ｍｍ〜１
５ｍｍ程度、通常１．５ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、
そのため必要により造粒あるいは被砕等を行なう。
【００２０】電子伝達をよりよく行うために、電子伝達
物質を用いることは好ましい。電子伝達物質は公知のも
のを適宜選択して用いることができるが脱窒菌に対して
毒性のないものが好ましい。毒性のない物質の例として
は、クルクミン、サフラニン、ニュートラルレッド、メ
チルレッドなどを挙げることができる。
物質を用いることは好ましい。電子伝達物質は公知のも
のを適宜選択して用いることができるが脱窒菌に対して
毒性のないものが好ましい。毒性のない物質の例として
は、クルクミン、サフラニン、ニュートラルレッド、メ
チルレッドなどを挙げることができる。
【００２１】電子伝達物質は特開平６−５００２５８号
公報で既に述べられている如く直接架橋により、あるい
はスペーサーを介してエポキシ、シアンブロミド、ジイ
ソシアネート、カルボジイミド、グルタルアルデヒド等
により担体表面に固定化してもよく、脱窒菌体とともに
包括固定化してもよい。多孔質カーボン粒子を担体に用
いる場合、特に固定化の操作をしなくても、これを多孔
質カーボン粒子と混合するだけで、吸着・保持される。
電子伝達物質の固定化量としては菌体重量：電子伝達物
質の重量＝１０：１〜１：５程度が適当である。
公報で既に述べられている如く直接架橋により、あるい
はスペーサーを介してエポキシ、シアンブロミド、ジイ
ソシアネート、カルボジイミド、グルタルアルデヒド等
により担体表面に固定化してもよく、脱窒菌体とともに
包括固定化してもよい。多孔質カーボン粒子を担体に用
いる場合、特に固定化の操作をしなくても、これを多孔
質カーボン粒子と混合するだけで、吸着・保持される。
電子伝達物質の固定化量としては菌体重量：電子伝達物
質の重量＝１０：１〜１：５程度が適当である。
【００２２】隔膜と陽極の間には被処理水を流してもよ
く、別途電解液を充填してもよい。被処理水を流す場合
には、被処理水はまず隔膜と陽極の間の方に供給し、そ
の後隔膜と陰極の間に供給するようにする。それによっ
て、陽極側を通る処理水中のＮＯ3はこれ以上酸化する
ことなく、また、隔膜で仕切られているため陰極側で窒
素化合物が還元された処理水と混合することがない。
く、別途電解液を充填してもよい。被処理水を流す場合
には、被処理水はまず隔膜と陽極の間の方に供給し、そ
の後隔膜と陰極の間に供給するようにする。それによっ
て、陽極側を通る処理水中のＮＯ3はこれ以上酸化する
ことなく、また、隔膜で仕切られているため陰極側で窒
素化合物が還元された処理水と混合することがない。
【００２３】陽極側には適宜な電解液を満たし、処理水
が陽極側を通過しないように工夫したことにより、陽極
で発生したＣＯ2による処理水のｐＨ低下が抑制され、
また、発生した酸素の陰極側への流入も防げるので、陰
極における脱窒反応がより効率的に行われる。例えば、
０．１〜２ｍｍｏｌ程度のＮａＣｌ溶液、ＫＣｌ溶液、
Ｎａ2ＣＯ3溶液などが利用できる。
が陽極側を通過しないように工夫したことにより、陽極
で発生したＣＯ2による処理水のｐＨ低下が抑制され、
また、発生した酸素の陰極側への流入も防げるので、陰
極における脱窒反応がより効率的に行われる。例えば、
０．１〜２ｍｍｏｌ程度のＮａＣｌ溶液、ＫＣｌ溶液、
Ｎａ2ＣＯ3溶液などが利用できる。
【００２４】電極及び隔膜が装着される反応器は流路長
を長くできるものがよい。そのため円筒、角筒等の筒状
のものを用いたり、反応器内を被処理水が蛇行できるよ
うに仕切って用いるのがよい。液流方向は縦、横いずれ
であってもよい。
を長くできるものがよい。そのため円筒、角筒等の筒状
のものを用いたり、反応器内を被処理水が蛇行できるよ
うに仕切って用いるのがよい。液流方向は縦、横いずれ
であってもよい。
【００２５】通電条件としては、電流密度が０.１〜１
ｍＡ／ｃｍ2程度、電圧が１〜１０Ｖ程度の範囲が好ま
しい。被処理水のｐＨは脱窒菌の活性が充分発揮される
ｐＨ、例えばｐＨ５〜９に維持するようにし、そのため
に適宜酸やアルカリを加える。しかし、ｐＨの調整は、
反応が万一安定しない時に限られ、通常は必要ない。
ｍＡ／ｃｍ2程度、電圧が１〜１０Ｖ程度の範囲が好ま
しい。被処理水のｐＨは脱窒菌の活性が充分発揮される
ｐＨ、例えばｐＨ５〜９に維持するようにし、そのため
に適宜酸やアルカリを加える。しかし、ｐＨの調整は、
反応が万一安定しない時に限られ、通常は必要ない。
【００２６】隔膜の使用により、陰極周辺部全体を還元
的状態にすることが可能である。
的状態にすることが可能である。
【００２７】本発明の装置の一例の横断面図を図１に、
側面図を図２に示す。
側面図を図２に示す。
【００２８】この装置は、角筒状の反応器１の両側面に
陽極２及び陰極３が装着され、内部は隔膜４で長手方向
に陽極室５と陰極室６に仕切られている。反応器１の陽
極室５の左端面には被処理水入口７が、陰極室６の左端
面には処理水出口８が設けられている。反応器１の右端
面は閉止されており、陽極室５の右端近傍の側壁には出
口９を陰極室６の右端近傍の側壁には入口１０を設けて
その間が接続管１１で接続されている。陽極室５及び陰
極室６の左端部近傍の上面にはガス抜用ノズル１２，１
３が取付けられている。１４，１５は電極の端子であ
る。
陽極２及び陰極３が装着され、内部は隔膜４で長手方向
に陽極室５と陰極室６に仕切られている。反応器１の陽
極室５の左端面には被処理水入口７が、陰極室６の左端
面には処理水出口８が設けられている。反応器１の右端
面は閉止されており、陽極室５の右端近傍の側壁には出
口９を陰極室６の右端近傍の側壁には入口１０を設けて
その間が接続管１１で接続されている。陽極室５及び陰
極室６の左端部近傍の上面にはガス抜用ノズル１２，１
３が取付けられている。１４，１５は電極の端子であ
る。
【００２９】上記反応器１の陰極室６は脱室菌を保持し
た粒状担体１６を充填する。この粒状担体１６はスクリ
ーン１７によって保持され流出しないようになってい
る。
た粒状担体１６を充填する。この粒状担体１６はスクリ
ーン１７によって保持され流出しないようになってい
る。
【００３０】この反応器を直列に接続して使用する状態
を図３に示す。被処理水は被処理水タンク１８から送液
ポンプ１９によって第１反応器１の陽極室に送られ、第
２、第３、第４、第５の反応器１の陽極室を順次通っ
て、第５の反応器の陰極室に移る。そこから、第４、第
３、第２、第１の反応器１の陰極室を順次通って第１の
反応器の陰極室から処理水が排出される。
を図３に示す。被処理水は被処理水タンク１８から送液
ポンプ１９によって第１反応器１の陽極室に送られ、第
２、第３、第４、第５の反応器１の陽極室を順次通っ
て、第５の反応器の陰極室に移る。そこから、第４、第
３、第２、第１の反応器１の陰極室を順次通って第１の
反応器の陰極室から処理水が排出される。
【００３１】
【実施例】図１、２に示す装置を使用した。反応器１は
内部寸法が５×４×１５０ｃｍのアクリル製であり、陽
極２にはプラチナコーティングカーボン電極(実施例
１)、プラチナコーティングチタン電極(実施例２)、ニ
ッケル電極(実施例３)を使用した。また、陰極１にはい
ずれもカーボン電極を使用した。隔膜４には膜厚０．２
ｍｍの陽イオン交換膜（ＮＡＦＩＯＮ，Ｎｏ．４５０、
ＤＵＰＯＮＴ(株)製品）を用いた。粒状担体１６には下
記の活性炭を用いた。これを保持するスクリーン１７は
プラスチック製メッシュである。
内部寸法が５×４×１５０ｃｍのアクリル製であり、陽
極２にはプラチナコーティングカーボン電極(実施例
１)、プラチナコーティングチタン電極(実施例２)、ニ
ッケル電極(実施例３)を使用した。また、陰極１にはい
ずれもカーボン電極を使用した。隔膜４には膜厚０．２
ｍｍの陽イオン交換膜（ＮＡＦＩＯＮ，Ｎｏ．４５０、
ＤＵＰＯＮＴ(株)製品）を用いた。粒状担体１６には下
記の活性炭を用いた。これを保持するスクリーン１７は
プラスチック製メッシュである。
【００３２】水道水でよく洗浄した平均粒径１.５ｍｍ
の活性炭(ダイアホープＳ８１・三菱化学）２００ｇを
２Ｌのねじ口付きに耐熱ビンに入れ、予め調製した培地
を１８００ｍｌ加え１２１℃、２０分間オートクレーブ
で滅菌した。滅菌操作は、３回反復しておこなった。
の活性炭(ダイアホープＳ８１・三菱化学）２００ｇを
２Ｌのねじ口付きに耐熱ビンに入れ、予め調製した培地
を１８００ｍｌ加え１２１℃、２０分間オートクレーブ
で滅菌した。滅菌操作は、３回反復しておこなった。
【００３３】この活性炭入り培地が、室温まで冷えた
後、別に培養しておいた脱窒菌Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ（ＡＴＣＣ−１３８６
７）の予備培養液(１ｍｌ中１０の８乗オーダー)３０ｍ
ｌをクリーンベンチ内で加え３０℃で培養した。週１〜
２回培養液を交換し、新たに培養しておいた同菌を加え
つつ、５週間培養を繰り返した。
後、別に培養しておいた脱窒菌Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ（ＡＴＣＣ−１３８６
７）の予備培養液(１ｍｌ中１０の８乗オーダー)３０ｍ
ｌをクリーンベンチ内で加え３０℃で培養した。週１〜
２回培養液を交換し、新たに培養しておいた同菌を加え
つつ、５週間培養を繰り返した。
【００３４】この反応器１の被処理水入口７から約４０
ｐｐｍのＫＮＯ3−Ｎ溶液を１００ｍｌ／分（１００ｍ
ｌの被処理水が反応器１内を６分間で通過する量）の一
定速度で流入させた。電極には３Ａの通電を続けなが
ら、処理水出口８から流出してくる溶液中のＮＯ3−
Ｎ、Ｔ−Ｎ(全窒素)を測定した。結果を表１に示す。Ｎ
Ｏ3−ＮはＣｏｎｗａｙの微量拡散分析法でＴ−ＮはＵ
Ｖ吸光光度法で測定した。また、処理水の着色と陽極の
電極消耗度を観察した。結果を表２に示す。
ｐｐｍのＫＮＯ3−Ｎ溶液を１００ｍｌ／分（１００ｍ
ｌの被処理水が反応器１内を６分間で通過する量）の一
定速度で流入させた。電極には３Ａの通電を続けなが
ら、処理水出口８から流出してくる溶液中のＮＯ3−
Ｎ、Ｔ−Ｎ(全窒素)を測定した。結果を表１に示す。Ｎ
Ｏ3−ＮはＣｏｎｗａｙの微量拡散分析法でＴ−ＮはＵ
Ｖ吸光光度法で測定した。また、処理水の着色と陽極の
電極消耗度を観察した。結果を表２に示す。
【００３５】また、比較例として、図１、２の反応槽の
陽極側にカーボン電極を設置し、実施例と同様な方法で
通電反応液中の無機態窒素と全窒素量を測定した結果を
表１に示す。実施例と同様に溶液の着色と電極の消耗を
観察した結果を表２に示す。
陽極側にカーボン電極を設置し、実施例と同様な方法で
通電反応液中の無機態窒素と全窒素量を測定した結果を
表１に示す。実施例と同様に溶液の着色と電極の消耗を
観察した結果を表２に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】反応(通電）開始後、２４時間後には系か
ら失われたＮＯ3−Ｎ濃度はカーボン電極、プラチナコ
ーティングカーボン電極、プラチナコーティングチタン
電極、ニッケル電極で、それぞれ２０.５、３８.５、４
０．０、３６．２ｐｐｍであった。また、反応開始後１
０００時間めでは、それぞれ６.４、３６.５、４０．
０、２９．８ｐｐｍで、プラチナを陽極に使用した方が
カーボン電極に比べ高い脱窒率が維持された。
ら失われたＮＯ3−Ｎ濃度はカーボン電極、プラチナコ
ーティングカーボン電極、プラチナコーティングチタン
電極、ニッケル電極で、それぞれ２０.５、３８.５、４
０．０、３６．２ｐｐｍであった。また、反応開始後１
０００時間めでは、それぞれ６.４、３６.５、４０．
０、２９．８ｐｐｍで、プラチナを陽極に使用した方が
カーボン電極に比べ高い脱窒率が維持された。
【００３９】当反応槽では図１の様に処理すべき液が陽
極室から陰極室へ進むように構成されているが、両極を
隔膜で仕切った上、陰極側のみ処理すべき液が流れる様
にしてもよい。後者の場合、陽極側には処理すべき液と
異なる電解質の液、たとえば５〜５０００ｐｐｍ程度Ｎ
ａＣｌ（好ましくは５〜６０ｐｐｍ）、または、海水の
ような導電性液を満たす。
極室から陰極室へ進むように構成されているが、両極を
隔膜で仕切った上、陰極側のみ処理すべき液が流れる様
にしてもよい。後者の場合、陽極側には処理すべき液と
異なる電解質の液、たとえば５〜５０００ｐｐｍ程度Ｎ
ａＣｌ（好ましくは５〜６０ｐｐｍ）、または、海水の
ような導電性液を満たす。
【００４０】
【発明の効果】本発明の装置を用いることによって陽極
側を通る処理水のｐＨ低下が起こらない。それによっ
て、陰極側での脱窒菌による脱窒速度を飛躍的に高める
ことができる、陽極側が消耗しない、処理水が着色しな
い、最終的に、微粉状の炭素粒による処理液の除去プロ
セス不要とする、反応寿命が大幅に改善される等の効果
を奏する。
側を通る処理水のｐＨ低下が起こらない。それによっ
て、陰極側での脱窒菌による脱窒速度を飛躍的に高める
ことができる、陽極側が消耗しない、処理水が着色しな
い、最終的に、微粉状の炭素粒による処理液の除去プロ
セス不要とする、反応寿命が大幅に改善される等の効果
を奏する。
【図１】 本発明の装置の一例の横断面図である。
【図２】 この装置の側面図である。
【図３】 この装置を直列に接続して使用する状態を示
す図である。
す図である。
１，１´……反応器 ２……陽極 ３……陰極 ４……隔膜 ５……陽極室 ６……陰極室 ７……被処理水入口 ８……処理水出口 ９……陽極室出口 １０……陰極室入口 １１……接続管 １２，１３……ガス抜用ノズル １４，１５……端子 １６……脱室菌体を保持した粒状担体 １７……スクリーン １８……被処理水タンク １９……送液ポンプ ２０……循環ライン ２１……電解液タンク ２２……送液ポンプ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３Ｇ ５０４ ５０４Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 陽極に導電性耐腐食性金属電極を有し、
陰極に微生物固定電極を有することを特徴とする排水の
処理装置 - 【請求項２】 陽極と陰極の間が隔膜で仕切られている
請求項１に記載の装置 - 【請求項３】 請求項２の装置を用い、隔膜で仕切られ
ている陽極側には電解液を満たし、陰極側にのみ被処理
排水を通液することを特徴とする排水の処理方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083894A JPH10277591A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 排水の処理装置および処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083894A JPH10277591A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 排水の処理装置および処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277591A true JPH10277591A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13815352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083894A Pending JPH10277591A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 排水の処理装置および処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277591A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159112A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 微生物担持電池兼電解装置及びこれを用いた電解方法 |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP9083894A patent/JPH10277591A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159112A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 微生物担持電池兼電解装置及びこれを用いた電解方法 |
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