JPH10323694A - 硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクター - Google Patents
硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクターInfo
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- JPH10323694A JPH10323694A JP9150049A JP15004997A JPH10323694A JP H10323694 A JPH10323694 A JP H10323694A JP 9150049 A JP9150049 A JP 9150049A JP 15004997 A JP15004997 A JP 15004997A JP H10323694 A JPH10323694 A JP H10323694A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水素供与体を封入した膜体容器をカートリッジ
型の脱窒バイオリアクターとして使用することにより、
脱窒〔膜分離脱窒〕を単体装置レベルで進行させ、運用
上の問題を解消するとともに脱窒性能を向上可能とす
る。 【解決手段】硝酸塩含有水中で、該硝酸塩含有水と外部
投入されるメタノール２とを膜分離し、かつ、該膜11を
介してメタノール２を透過させ、膜11表面に生成する生
物膜での脱窒反応を活性化する。脱窒バイオリアクター
Ｘは、ポリエチレン製の膜素材11を袋状又はチューブ状
に形成した膜体容器１にメタノール２を封入し、外部か
ら補充可能としたものである。そして、単体で反復使用
可能なカートリッジとして提供される。
型の脱窒バイオリアクターとして使用することにより、
脱窒〔膜分離脱窒〕を単体装置レベルで進行させ、運用
上の問題を解消するとともに脱窒性能を向上可能とす
る。 【解決手段】硝酸塩含有水中で、該硝酸塩含有水と外部
投入されるメタノール２とを膜分離し、かつ、該膜11を
介してメタノール２を透過させ、膜11表面に生成する生
物膜での脱窒反応を活性化する。脱窒バイオリアクター
Ｘは、ポリエチレン製の膜素材11を袋状又はチューブ状
に形成した膜体容器１にメタノール２を封入し、外部か
ら補充可能としたものである。そして、単体で反復使用
可能なカートリッジとして提供される。
Description
【０００１】
【本発明の属する技術分野】本発明は、バイオリアクタ
ーによる硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオ
リアクターに関する。
ーによる硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオ
リアクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、富栄養化による水質汚濁が進
行している水域の水質改善において、汚濁原因の一つと
なっている生活排水や工場排水中の含有硝酸塩（硝酸性
窒素）を脱窒素菌（Hyphomicrobium) により生物化学的
に窒素ガスに還元する脱窒バイオリアクターが知られて
いる。〔硝化脱窒方法〕
行している水域の水質改善において、汚濁原因の一つと
なっている生活排水や工場排水中の含有硝酸塩（硝酸性
窒素）を脱窒素菌（Hyphomicrobium) により生物化学的
に窒素ガスに還元する脱窒バイオリアクターが知られて
いる。〔硝化脱窒方法〕
【０００３】従来方法は、図４（ａ）に示すように、同
一液相内に水素供与体（有機炭素化合物）を投入するも
の〔混合脱窒〕であり、脱窒後この有機炭素化合物を別
途除去する処理が必要であった。この場合、清澄な（有
機炭素濃度が低い）水であっても一旦有機炭素化合物を
添加し、脱窒素菌を繁殖させて、脱窒をおこない、その
後に有機炭素化合物を別途除去処理することになる。
一液相内に水素供与体（有機炭素化合物）を投入するも
の〔混合脱窒〕であり、脱窒後この有機炭素化合物を別
途除去する処理が必要であった。この場合、清澄な（有
機炭素濃度が低い）水であっても一旦有機炭素化合物を
添加し、脱窒素菌を繁殖させて、脱窒をおこない、その
後に有機炭素化合物を別途除去処理することになる。
【０００４】こうした栄養塩除去機能をもたせた生物学
的処理方法〔硝化脱窒方法〕は、水質浄化対策におい
て、環境水に対して直接おこなうよりも発生源レベルで
おこなうほうが費用対効果が大きいという有利性があ
り、こでまでに装置開発もなされてきた。
的処理方法〔硝化脱窒方法〕は、水質浄化対策におい
て、環境水に対して直接おこなうよりも発生源レベルで
おこなうほうが費用対効果が大きいという有利性があ
り、こでまでに装置開発もなされてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置全
体として運用上の転換を図らなければならず、結果的に
既設装置や既存施設に適用できない場合が多く、これら
のところでは栄養塩の負荷削減対策が遅滞することを余
儀無くされているという問題があった。
体として運用上の転換を図らなければならず、結果的に
既設装置や既存施設に適用できない場合が多く、これら
のところでは栄養塩の負荷削減対策が遅滞することを余
儀無くされているという問題があった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであって、水素供与体を封入した膜体容器をカートリ
ッジ型の脱窒バイオリアクターとして使用することによ
り、脱窒〔膜分離脱窒〕を単体装置レベルで進行させ、
運用上の問題を解消するとともに脱窒性能を向上可能な
硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクタ
ーを提供するものである。
のであって、水素供与体を封入した膜体容器をカートリ
ッジ型の脱窒バイオリアクターとして使用することによ
り、脱窒〔膜分離脱窒〕を単体装置レベルで進行させ、
運用上の問題を解消するとともに脱窒性能を向上可能な
硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクタ
ーを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、単体の脱窒バイオリアクターによる硝酸塩含有
水中の窒素除去方法であって、硝酸塩含有水中で、該硝
酸塩含有水と外部投入される水素供与体とを膜分離し、
かつ、該膜を介して水素供与体を透過させ、膜表面に生
成する生物膜での脱窒反応を活性化することを特徴とす
るものである。
発明は、単体の脱窒バイオリアクターによる硝酸塩含有
水中の窒素除去方法であって、硝酸塩含有水中で、該硝
酸塩含有水と外部投入される水素供与体とを膜分離し、
かつ、該膜を介して水素供与体を透過させ、膜表面に生
成する生物膜での脱窒反応を活性化することを特徴とす
るものである。
【０００８】また、脱窒バイオリアクターであって、硝
酸塩含有水中で閉区画を形成し、記閉区画に水素供与体
を封入するとともに、少なくとも１区画壁を水素供与体
透過膜により構成した膜体容器からなり、該膜体容器を
単体で反復使用可能にカートリッジ化したことを特徴と
するものである。
酸塩含有水中で閉区画を形成し、記閉区画に水素供与体
を封入するとともに、少なくとも１区画壁を水素供与体
透過膜により構成した膜体容器からなり、該膜体容器を
単体で反復使用可能にカートリッジ化したことを特徴と
するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、上記構成
における水素供与体がメタノールであり、水素供与体透
過膜がポリエチレン膜であり、ポリエチレン製の膜素材
を袋状又はチューブ状に形成した膜体容器にメタノール
を封入し、カートリッジ型の脱窒バイオリアクターを構
成している。
における水素供与体がメタノールであり、水素供与体透
過膜がポリエチレン膜であり、ポリエチレン製の膜素材
を袋状又はチューブ状に形成した膜体容器にメタノール
を封入し、カートリッジ型の脱窒バイオリアクターを構
成している。
【００１０】上記構成の脱窒バイオリアクターの機能
は、容器内部のメタノールが膜を透過し表面に達した時
点で脱窒素菌に取り込まれて硝酸性窒素を還元し窒素ガ
スとして気散させる。このため、膜表面に脱窒素菌が高
密度に固定化された生物膜が生成し、ここでの脱窒反応
が活性化される。〔膜分離脱窒〕
は、容器内部のメタノールが膜を透過し表面に達した時
点で脱窒素菌に取り込まれて硝酸性窒素を還元し窒素ガ
スとして気散させる。このため、膜表面に脱窒素菌が高
密度に固定化された生物膜が生成し、ここでの脱窒反応
が活性化される。〔膜分離脱窒〕
【００１１】また、上記構成の脱窒バイオリアクターは
単体構成であることから必要箇所での脱窒を単体装置レ
ベルで進行させることができる。
単体構成であることから必要箇所での脱窒を単体装置レ
ベルで進行させることができる。
【００１２】したがって、既設の浄化槽にも付設するこ
とができ、カートリッジ型であることから反復使用がで
きる。
とができ、カートリッジ型であることから反復使用がで
きる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例について添付図面を参照して
以下説明する。
以下説明する。
【００１３】図１は本発明方法〔膜分離脱窒〕を模式的
に示す説明図である。
に示す説明図である。
【００１４】図２は本発明の脱窒バイオリアクターの構
成概要図である。
成概要図である。
【００１５】図示するように、脱窒バイオリアクター
（Ｘ）は、ポリエチレン製の膜素材（11）を袋状又はチ
ューブ状に形成した膜体容器（１）にメタノール（２）
を封入したものである。この場合、容器（１）内に網を
入れ、容器の保形とメタノール（２）の浮揚偏在の抑制
を図っている。なお、図中のチューブは外部からメタノ
ール（２）を補充するためのものであり、コックは封止
（栓止）用であり、シャックルは重り又は槽底掛止用で
ある。
（Ｘ）は、ポリエチレン製の膜素材（11）を袋状又はチ
ューブ状に形成した膜体容器（１）にメタノール（２）
を封入したものである。この場合、容器（１）内に網を
入れ、容器の保形とメタノール（２）の浮揚偏在の抑制
を図っている。なお、図中のチューブは外部からメタノ
ール（２）を補充するためのものであり、コックは封止
（栓止）用であり、シャックルは重り又は槽底掛止用で
ある。
【００１６】したがって、脱窒バイオリアクター（Ｘ）
をカートリッジ化できる。
をカートリッジ化できる。
【００１７】そして、この脱窒バイオリアクター（Ｘ）
を硝酸塩含有水中に設置することにより、硝酸塩含有水
とメタノールとを膜分離し、かつ、該膜を介してメタノ
ールを透過させ、膜表面に膜表面に脱窒素菌を高密度に
固定化して生物膜を生成し、脱窒反応を活性化すること
ができる。
を硝酸塩含有水中に設置することにより、硝酸塩含有水
とメタノールとを膜分離し、かつ、該膜を介してメタノ
ールを透過させ、膜表面に膜表面に脱窒素菌を高密度に
固定化して生物膜を生成し、脱窒反応を活性化すること
ができる。
【００１８】ここで、実験的事実に基づく本発明の作用
効果について以下結論のみを述べる。
効果について以下結論のみを述べる。
【００１９】脱窒はほぼ膜面のみでおこなわれる。 脱窒速度はメタノールのポリエチレン膜透過特性に依
存する。( いずれも温度依存)
存する。( いずれも温度依存)
【００２０】また、図３に脱窒バイオリアクターを既設
の実浄化槽（例えばし尿浄化槽）に適用した例を示す。
図示するように、脱窒バイオリアクター（Ｘ）は沈澱槽
に設置される。
の実浄化槽（例えばし尿浄化槽）に適用した例を示す。
図示するように、脱窒バイオリアクター（Ｘ）は沈澱槽
に設置される。
【００２１】なお、図４は（ａ）従来方法〔混合脱窒〕
と（ｂ）本発明方法〔膜分離脱窒〕との特徴の相違を模
式的に示す比較説明図である。
と（ｂ）本発明方法〔膜分離脱窒〕との特徴の相違を模
式的に示す比較説明図である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるものであ
り、これによれば脱窒バイオリアクター単体で脱窒機能
を発現できるので、必要の都度、任意の場所に設置する
ことで効率的に窒素除去を図ることができる。
り、これによれば脱窒バイオリアクター単体で脱窒機能
を発現できるので、必要の都度、任意の場所に設置する
ことで効率的に窒素除去を図ることができる。
【００２３】したがって、浄化槽による排水処理だけで
なく河川水や地下水に対する浄化システムの一端を担う
構成要素として適用範囲が拡大できる。
なく河川水や地下水に対する浄化システムの一端を担う
構成要素として適用範囲が拡大できる。
【００２４】また、従来的な用地の確保や脱窒槽の建設
などの設備投資が不要となり、装置の製造コストも廉価
であるので、初期投資（設置コスト）の低減等多大な経
済効果を奏することが期待できる。しかも、設置後はそ
のまま放置するだけでよく、維持管理が省力化できる。
などの設備投資が不要となり、装置の製造コストも廉価
であるので、初期投資（設置コスト）の低減等多大な経
済効果を奏することが期待できる。しかも、設置後はそ
のまま放置するだけでよく、維持管理が省力化できる。
【図１】本発明方法〔膜分離脱窒〕を模式的に示す説明
図である。
図である。
【図２】脱窒バイオリアクターの構成概要図である。
【図３】脱窒バイオリアクターを既設の実浄化槽に適用
した例を示す説明図である。
した例を示す説明図である。
【図４】（ａ）従来方法〔混合脱窒〕と（ｂ）本発明方
法〔膜分離脱窒〕との相違を模式的に示す比較説明図で
ある。
法〔膜分離脱窒〕との相違を模式的に示す比較説明図で
ある。
１ 膜体容器 11 ポリエチレン膜 ２ メタノール Ｘ 脱窒バイオリアクター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 3/10 Ｃ０２Ｆ 3/10 Ｚ
Claims (5)
- 【請求項１】 バイオリアクターによる硝酸塩含有水中
の窒素除去方法において、硝酸塩含有水中で、該硝酸塩
含有水と外部投入される水素供与体とを膜分離し、か
つ、該膜を介して水素供与体を透過させ、膜表面に生成
する生物膜での脱窒反応を活性化することを特徴とする
硝酸塩含有水中の窒素除去方法。 - 【請求項２】 水素供与体が有機炭素化合物であり、膜
が樹脂製の水素供与体透過膜である請求項１記載の硝酸
塩含有水中の窒素除去方法。 - 【請求項３】 有機炭素化合物がメタノールであり、樹
脂製の水素供与体透過膜がポリエチレン膜である請求項
２記載の硝酸塩含有水中の窒素除去方法。 - 【請求項４】 硝酸塩含有水中で、該硝酸塩含有水と外
部投入される水素供与体とを膜分離し、かつ、該膜を介
して水素供与体を透過させ、膜表面に生成する生物膜で
の脱窒反応を活性化するための脱窒バイオリアクターで
あって、硝酸塩含有水中で閉区画を形成し、該閉区画に
水素供与体を封入するとともに、少なくとも１区画壁を
水素供与体透過膜により構成した膜体容器からなり、該
膜体容器を単体で反復使用可能なカートリッジとしたこ
とを特徴とする脱窒バイオリアクター。 - 【請求項５】 水素供与体がメタノールであり、水素供
与体透過膜がポリエチレン膜であり、膜体容器が前記ポ
リエチレン製の膜素材を袋状又はチューブ状に形成し前
記メタノールを封入してなるものである請求項４記載の
脱窒バイオリアクター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150049A JPH10323694A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150049A JPH10323694A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323694A true JPH10323694A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15488393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9150049A Pending JPH10323694A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 硝酸塩含有水中の窒素除去方法及び脱窒バイオリアクター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323694A (ja) |
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1997
- 1997-05-23 JP JP9150049A patent/JPH10323694A/ja active Pending
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