JPS6055200B2 - 有機性廃水の処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、し尿、都市下水その他の有機物と窒素を含有
する廃水の処理における生物学的処理法（脱窒素法）に
関するものである。

生物学的脱窒素法は硝化工程と脱窒素工程に分けられる
。

硝化工程は好気性雰囲気において、亜硝酸化菌及び硝酸
化菌の働きにより、廃水中のアンモニアその他の窒素分
を亜硝酸または硝酸へと酸化する。

この反応式は次の通りである。

亜硝酸化反応 ２Ｎ川＋３０、→２ＮＯｉ＋洪０＋但゛ 硝酸化反応 ２ＮＯｉ＋００→２ＮＯｉ ■ ゛゛ｈＬ′−ｎ−’（コーー 【 −ｐ−ι−↓゜
◆−Ｊ−＾分解が先行し、後れて硝化が進むがこの硝化
工程を完結するためには（１）硝化に必要な酸素を供給
すること。

（２）硝化菌に適したｐＨ域６．５〜８．５に保ち、必
要に応じてアルカリ剤を注入すること。

（３）増殖速度の遅い硝化菌を流出させないこと。

などが必要である。次の脱窒素工程は嫌気性雰囲気にお
いて、有機炭素源を必要とする他栄養性脱窒素菌により
、亜硝酸または硝酸を窒素ガスに還元する。

有機炭素源としてメタノールを用いた場合の反応式は次
の通りである。５ＣＨａＯＨ＋ ６Ｎ０ｉ→５Ｃ０２＋
７Ｈ２Ｏ＋６０Ｈ−＋３Ｎ２以上の原理を利用した従来
の生物学的脱窒素法−の代表例を第１図、第２図に示す
が、いずれも次の様な欠点を有する。

（１） 窒素の形態変化に従い硝化槽、脱窒槽及び汚泥
の分離のための沈殿槽を設けるために槽の数が多いこと
。

Ｊ（２）硝化槽を前置するために、硝化のためのアルカ
リの注入を要すること。

（３）硝化槽で有機物の分解が先行するため、脱窒槽で
有機炭素源の注入を要すること。

いずれにしても従来の脱窒素法の基本は、あた門かも硝
酸化菌、脱窒素菌の単一の群落を作るかのように錯覚し
、硝化槽，脱窒槽などを別々に分けている。

本発明は従来法の欠点を改善し、しかも運転容易で効果
的かつ経済的な脱窒法を提供するものである。

いわゆる活性汚泥において、亜硝酸化菌，硝酸化菌，脱
窒素菌などの細菌類は、お互いに混り合つて群落を形成
し、その時々の状態である種の菌が優先的に増殖する。

単一槽内でも嫌気性状態では脱窒素菌が増殖し、好気性
状態で有機物があればいわゆる有機物分解菌が増殖し、
さらにアンモニアがあれば硝化菌が続いて増殖する。本
発明は以上の原理を応用したもので、その工程を第３図
て説明すると、散気装置を有する単一の脱窒一硝化槽を
設け、２〜２善間サイクルで廃水導入一嫌気性状態一好
気性状態一沈殿一処理水排出を繰返す。

嫌気性状態下では脱窒素菌が増殖し、廃水中の有機物を
有機炭素源として硝酸を窒素ガスに還元する。好気性状
態下てはいわゆる有機物分解菌が増殖，して有機物を分
解し、続いて硝化菌が増殖してアンモニアなどを硝酸へ
と酸化する。

酸化された窒素分は、次のサイクルで還元されて窒素ガ
スとなる。

以上の繰返しで有機物及び窒素分は除去される；が、こ
の除去効果を高めるためには、汚泥濃度を高める必要が
ある。

第３図は脱窒一硝化槽て汚泥を分離してその濃度を高め
る、即ち廃水導入一嫌気性状態による脱窒素一好気性状
態による硝酸化一汚泥分離一処理こ水排出の繰返しを行
うもので、いずれも本発明の事例である。

以上の脱窒時間及び硝化時間中では槽内の攪拌が必要で
あるが、脱窒工程では機械攪拌または密閉槽内の気体を
ブロワーで循環する攪拌法のいず５れも効果的てあり、
硝化工程中はブロワーによる新鮮空気の攪拌手段が効果
的である。

いずれの方法ても従来の生物学的脱窒素法のすべての欠
点を改善するもので、次の特徴を有する・
４（１）硝化，脱
窒及び沈殿も一つの槽で行うため、運転が簡単である。

（２）脱窒工程を先行させるためにアルカリの消費が少
なく、その注入を特に必要としないこと。（３）脱窒工
程を先行させるために原廃水中の有機物を有効に利用出
来、有機炭素源の注入を特に必要としないこと。以上の
通りであるが、本発明は有機物及び窒素濃度が高いほど
、またはサイクル数を多くするほど効果的かつ経済的と
なる。

例をもつて説明すればとし、下記の条件（１）〜（３）
を仮定すると、（１）脱窒工程て残つた有機物は、次の
硝化工程で完全に分解される。

（２）原廃水中の窒素分は、脱窒のあとの硝化工程中に
完全に硝酸化され、さらに次のサイクルの脱窒工程中に
完全に窒素ガスに還元される。

処理水中の窒素濃度は原廃水中の窒素濃度 となる。

実際の試験結果は上記の理論をほぼ満足するもので、下
水での実験結果を示すと原廃水のＢＯＤｌ７Ｏｍ９／ｅ 原廃水のアンモニア性窒素 １７ｍ９／ｅ原廃水の
総窒素 ３３ｍ９／ｅ１日の処理水量
８ｅ／日１日のサイクル数
４回 脱窒一硝化槽の容量 ８１ （１日の処理水量と同じで、いわゆる長時間曝気法に相
当する）処理水のＢＯＤ６ｍｇ／ｅ 処理水の総窒素 ９Ｔｎ９／ｅ対原水窒
素除去率 ７３％上記のように、本発明
は従来の有機物のみを除去する長時間曝気法と同様の容
量で、窒素の除去も可能になるもので、極めて効果的，
経済的な方法てある。

なお、本発明の１日のサイクル数は、廃水中の有機物及
び窒素濃度により異なるが１〜８回が効果的であり、ま
た本発明の脱窒一硝化槽の後段に脱窒槽を設け、メタノ
ールを注入する従来の脱窒素法で残留窒素分を除去する
のはもつとも効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来法の工程図、第３図は本発明の
工程図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 窒素を含有する有機性廃水の処理において、単一の
   脱窒−硝化槽を用い、廃水導入工程、曝気を伴わない攪
   拌手段により嫌気性状態において攪拌を行う脱窒素工程
   、曝気手段による好気性状態における硝酸化工程、沈で
   ん工程および処理水排出工程を周期的に繰返すことによ
   つて、有機物および窒素を除去することを特徴とする有
   機性廃水の処理法。