JPS5959295A - 生物学的脱リン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は生物学的にリンの除去を行う装置に関するも
のである。

下水、廃水などの有機物およびリンを含む水か含む原水
を返送汚泥と混合し、嫌気槽に３０〜６６０分間滞留さ
せ、次いで曝気槽で９０〜３６０分間滞留させて、リン
とともにＢＯＤを除去し、曝気液は沈澱槽において処理
水と沈殿汚泥に分離し、この沈殿汚泥の一部を返送する
とともに残部を余剰汚泥として排出するものである。

この装置におけるリンおよびＢＯＤの除去機構は次の通
りと推定される。すなわち、汚水を返送汚泥と混合し、
嫌気槽にて攪拌すると、汚泥中の微生物は体内に蓄えて
いたリン化合物（ポリリン酸のマダイ・／ラム塩）をエ
ネルギー源として消費し、リン（正リン酸）を放出して
Ｂ　ＯＤを吸着ないし吸収するが、次の曝気槽では吸収
したＢＯＤを呼吸により酸化するとともに放出したリン
や流入したリンを吸収してエネルギー源として前εＥ魁
ノン化合物の形で体内に蓄える。リンを蓄えた汚泥は嫌
気槽に返送され同様の作用をくり返す。通常の活性汚泥
処理法における余剰汚泥のリン含イ１率は汚泥乾燥重量
当り１５〜２５係であるが、嫌気−好気という環境を交
互にくり返すことによって、余剰汚泥のリン含有率は汚
泥乾燥重量当り８妬程度となることがある。このため汚
水中のリンは高除去率で除去されることになる。

ところで、このような生物学的脱リン装置においては、
嫌気槽および曝気槽の滞留時間、ＭＬＳＳ濃度、対象水
中のＢ　ＯＤ　濃度とリン濃度の比等によって脱リン効
果が影響を受ける。特に処理水質的には嫌気槽出口すな
わち１暴気槽入口におけるり／濃度が大きな因子となり
、このリン濃度は流入水量等によっても影響を受ける。

下水を対象とする場合、流入水量は１日のサイクルで時
間変動を示し、この結果、嫌気槽および曝気槽での滞留
時間があるサイクルで変化し、嫌気’１１）ン儂度、処
理水リン濃度も変化する。

例えは流入水量が減少した場合、嫌気槽での滞留時間が
長くなり、汚泥から正リン酸として放出されるリンの量
が増加し、液中のリン濃度が高くなる。このような状態
に続いて流入水量が増加すると、嫌気槽内のリン濃度の
高い敵が大量に曝気槽に移ることになるが、流入水量が
多いだめ、曝気槽における滞留時間が短くなり、その結
果リン摂取に必要な時間がとれなくなって、処理水のリ
ンａ度が高くなる。このように、従来の生物学的脱リン
装置においては、流入水−■、流入水質等の変動により
処理水質が変動し、安定して処理できないという問題点
があった。

この発明は上記のような従−来装置の問題点を改善する
ためのもので、嫌気処理された液のリン濃度を調整する
リン吸着剤層を設けることにより、流入水量、流入水質
等の変動にもかかわらず、曝気槽入口のリン濃度をほぼ
一定に保ち、これにより処理水の１ノン濃度をほぼ一定
に保つことができる生物学的脱リン装置を提供すること
を［」的としている。

この発明は返送汚泥と混合した原水を嫌気性処理する嫌
気槽、この嫌気槽において嫌気性処理された混合液を好
気性処理する曝気槽、およびこの曝気槽から排出される
曝気液を固液分離する分離槽を含む生物学的脱リン装置
において、好気性処理の萌に嫌気性処理された液のリン
濃度を調整するリン吸着剤層を備えたことを特徴とする
生物学的脱リン装置である。

以下、この発明を図面により説明する。第１図はこの発
明の一実施例を示す系統図である。第１図において、１
は嫌気槽、２はリン吸着剤槽、６は曝気槽、４は固液分
離槽であり、これらはノリーズに接続されている。

嫌気槽１は原水５と返送汚泥６を混合して導入し、空気
を遮断した状態で緩やかに攪拌して、嫌気処理を行える
ように構成されている。曝気槽６は散気管７から通気し
て好気性処理できるように構成され、固液分離槽４は曝
気液を沈殿によシ固液分離できるようになっている。

リン吸着剤槽２は内部に活性アルミナ、マグネ７ア系化
合物、リン鉱石、イオン交換樹脂等のリン吸着剤を充填
してリン吸着剤図を形成したものであり、嫌気槽１から
出た液と流動層重だ（ｒｉ固定層により接触し、液中の
り／を吸着し、または放出してリン濃度を一定に調整す
るようになっている。

上記リン吸着剤は液中のリン（正リン酸）を吸着する性
質を有するものであり、液中のリン濃度によってリンの
吸着量が異なってくる。すなわち、液中のリン濃度が高
い条件下では、リンの吸着量も大きくなり、液中のリン
濃度が低い条件下では、リンの吸着量が小さくなり、さ
らにリン濃度が低くなると、逆にリン吸着剤から液中に
リンが溶出する。このだめ、リン濃度が変動する液をこ
のようなリン吸着剤と接触させると、リン濃度の変動幅
は小さくなり、液中のリン濃度がほぼ一定となるように
調整される。

リン吸着剤の粒径は種類によって相違するが、一般的に
は４〜７０メツ／ユ程度のものを使用する。このうち大
きいものは固定層に適し、小さいものは流動層に適する
。固定層の場合、４〜６０メツ−シュの粒径のリン吸着
剤を充填し、流速ＳＶ２〜１０　ｈｒ−”で上向原寸だ
は下向流で通液して接触させるようにする。固定層の場
合、嫌気槽１からの混合液を沈殿槽などにより因液分離
し、分離液だけを通液するのが望捷しく、この場合、分
離した汚泥は直接曝気槽６へ送るようにする。

流動層の場合は、前処理の必要はなく、嫌気槽１からの
混合液をその捷１接触させることができる。この場合、
汚泥とリン吸着剤とを分離する必要があるため、１０〜
７０メソツユのリン吸着剤を使用し、Ｌ　Ｖ　１〜５０
７７Ｌ／ＩＩ　ｒの上向流で通液して接触させるように
する。

上記のように構成された生物学的脱リン装置においては
、基本的な処理は前記従来のものと同様に行われ、有機
物およびリンの除去が行われる。

甘ず原水５を返送汚泥６と混合して嫌気槽１に滞留させ
、嫌気処理を行う。ここで汚泥中のリンが放出され、原
水中の有機物か一部分解される。嫌気槽１の混合液はリ
ン吸着剤槽２に導入し、液中のリン濃度をほぼ一定とな
るように調整する。

す／吸着剤槽２において（ｄ、液中のリン濃度の調整が
行われるため、流入水量、流入水質の変動等の影響を受
けて変化する嫌気槽１出口のリン濃度の変動幅を小さく
することがでさ、曝気槽６へ流入する液中のリン濃度を
安定化することができる。

リン吸着剤槽２においてリン濃度が調整された混合液は
、曝気槽６において散気管７から通気して曝気し、好気
性処理を行う。ここで活性汚泥は液中のリンを摂取する
とともに、ＢＯＤを分解する。この場合、曝気槽乙に流
入する混合液のリン濃度はほぼ一定となっているので、
曝気槽６におけるリンの摂取反応条件は安定化し、その
結果、常に安定したリン除去効果を維持することができ
る。

曝気槽６内の混合液は一部つつ抜出し、固液分離槽４に
おいて固液分離し、分離液は処理水８として放流する。

１だ分離汚泥は一部を余剰βｊ泥９として排出し、残部
を返送汚泥６として嫌気槽１に返送する。

第２図は本発明の別の実施例を示す系統図であり、第１
図と同一符号は同一または相蟲部分を示す。

第２図では嫌気槽１の前に脱窒槽１ｏが設けられ、原水
５および返送汚泥６がこの脱窒槽１ｏに導入されるよう
になっており、返送／１：ｉ泥６中に硝酸イオン丑だは
亜硝酸イオンが含壕れる場合に、脱窒槽１０において脱
窒を行うようになっている。

脱窒槽１０は嫌気槽１と同じ嫌気槽構造となっており、
ここで硝酸イオンまたは亜硝酸イオンを含む返送汚泥６
を原水５を混合して嫌気性に保つと、脱窒細菌が優勢と
なって、硝酸イオンおよび亜硝酸イオンが消費されて窒
素として放出される。

こうして硝酸イオンおよび亜硝酸イオンが消費された混
合液を嫌気槽１に移し、第１図の場合と同様に嫌気処理
を行う。嫌気槽１では硝酸イオンおよび１Ｆ硝酸イオン
が存在しないため、脱窒細菌を含む通性嫌気性菌は体内
のリンをエネルギー諒として消費し、リンを放出し、１
３０　Ｄを吸着ないし吸収する。

第２図では第１図の場合と異なって、リン吸着剤槽２は
嫌気槽１の液を循環するように設けられている。この構
成は脱窒槽１０の設置とは関係なく、第１図の場合にも
適用可能であるが、嫌気槽１から曝気槽６への送液と無
関係に嫌気槽１内のリン疾度を調整することができる。

このためリン吸着剤槽２としては小形のものを使用でき
るとともに、リン濃度の変動幅をさらに小さくすること
ができ乙。

第２図において、リン吸着剤槽２のリン吸着剤層が流動
層の場合は、混合液をリン吸着剤と分離できるように循
環するたけでよいが、固定層の場合は、嫌気槽１内に固
液分離部を設け、分離液だけをリン吸着剤槽２に循環す
るようにするのが望捷しい。

このようにしてリン濃度を調整した嫌気槽１内の混合液
は次いで第２脱窒槽１１へ送られる。第２脱窒槽１１へ
は同時に曝気槽３の１暴気液１２が嫌気槽１の混合液の
ｉｏｏ〜５００係供給され、曝気液１２中の硝酸性、亜
硝酸性窒素が脱窒されるとともに、混合液中のリンも一
部除去される。

第２脱窒槽１１の混合液は次いで曝気槽６に送って好気
性処理を行い、以後の処理は第１図の場合と同様に行う
が、曝気槽６に流入する混合液のリン濃度は第１図の場
合よシ安定化、低減化されているので、処理水のリン濃
度はさらに安定化する。

なお第２図において、原水５は脱窒槽１ｏと嫌気槽１に
分注してもよく、また原水５のＢ　ＯＤ　２Ｊ度が低い
場合には、脱窒槽１０には注入せず、嫌気槽１だけに注
入してもよい。またリン吸着剤槽２の接続方法は第１図
および第２図の方法に限らず、他の方法でもよく、例え
ば第１図の状態から一部を嫌気槽に循環するように接続
してもよい。

以上説明してきたように、この発明によれば、嫌気処理
された液のリン濃度を調整するリン吸着剤槽を設け、曝
気槽へ流入する液のリン濃度をほぼ一定にするように構
成したのて、流入水量等の変動により、嫌気処理された
液のり／濃度が変化する場合でも、その変動幅を小さく
し、これにより処理水のリン濃度をほぼ一定に保つこと
ができる効果がある。

次に本発明の試験例について説明する。

試験例 り／　（１’、度３．５〜４．５　ｍ９／ｌ、ＢＯＤ７
５〜１００ｍ９／ｅの下水初沈流出水を、実際の下水と
同様に流入量を変化させて、第２図の装置（ただし脱窒
槽１０、第２脱窒槽１１は省略）により処理した。

嫌気槽１の平均滞留時間は０．８５　ｈｒ、リン吸着剤
槽２には３２〜６０７ツ／ユの活性アルミナ層を形成し
、＋→Ｌ　Ｖ　５　ｍ／ｈｒで上向流通液して流動層で
接触させ、曝気槽乙の平均滞留時間は２．　Ｏｈｒ。

ＭＬＳＳは２０００−４０００ｍ９／ｅ、平均汚泥返送
率は５０係で処理し、Ｂ　ＯＤ　１０　ｍ９／ｌ未満の
処理水を得た。このときの曝気槽入口リン濃度（３）お
よび最終処理水リン濃度（Ｂ）の変化を第６図のグラフ
に示す。−１だ比較のために、従来例として、リン吸着
剤槽２に通液しなかったほかは上記と同条件で処理した
結果を第４図のグラフに示す。

以上の結果より本発明の試験例では、従来例に比べて曝
気槽入口り／濃度の変動が小さく、これにともなって最
終処理水のリン濃度も安定していることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の別の実施例を示
す系統図、第６図は本発明の試験例の結果を示すグラフ
、第４図は従来例の結果を示すグラフである。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１は嫌
気槽、２はリン吸着剤槽、６は曝気槽、４は固液分離槽
、１０は脱窒槽、Ａは曝気槽入口リン濃度の曲線、Ｂは
最終処理水リンａ度の曲線を示す。 代理人　　弁理士　　柳　原　　　　成（１１５ＬＬｌ
　）　ｄ−シ○ｄ （（／６田）ｄ−ヤＯｄ 手続補正書 昭和５７年１０月ｌろ［］ （、ｌ、’、　、ＨＬ、庁長官　若　杉　和　夫殿１、
中イ′１の表示 昭和５７年特許願第１６７９４０　　ｊ；２　発明の名
称 生物学的脱リン装置 ：３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４・　代　　川１　　人　　〒１０５１に＃、ｒＪ４３
６−４７００住　所　　東工；ミ都港区西η１（１偽３
１’−ｒ１１５番８号化石」を挿入する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）返送汚泥と混合した原水を嫌気性処理する嫌気槽
   、この嫌気槽において嫌気性処理された混合液を好気性
   処理する曝気槽、およびこの曝気槽から排出される曝気
   液を固液分離する分離槽を含む生物学的脱リン装置にお
   いて、好気性処理の前に嫌気性処理された液のリン濃度
   を調整するリン吸着剤層を備えたことを特徴とする生物
   学的脱リン装置ｔ。
2. （２）リン吸着剤は活性アルミナ、マグネノア系化合物
   、リン鉱石およびイオン交換樹脂から選ばれる１種以上
   のものである特許請求の範囲第１項記載の生物学的脱リ
   ン装置。
3. （３）リン吸着剤層は固定層または流動層である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の生物学的脱リン装置
   。
4. （４）リン吸着剤層は嫌気槽と曝気槽の中間に設けられ
   だ特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載
   の生物学的脱リン装置。
5. （５）リン吸着剤層は嫌気槽の液を循環するように設け
   られた特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに
   記載の生物学的脱リン装置。