JPS6253238B2 - - Google Patents
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- JPS6253238B2 JPS6253238B2 JP2493479A JP2493479A JPS6253238B2 JP S6253238 B2 JPS6253238 B2 JP S6253238B2 JP 2493479 A JP2493479 A JP 2493479A JP 2493479 A JP2493479 A JP 2493479A JP S6253238 B2 JPS6253238 B2 JP S6253238B2
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Description
本発明は、BOD及び窒素化合物を高濃度に含
有する排水を光合成細菌（主として紅色無硫黄細
菌）を用い無希釈にて１次処理し、この１次処理
水を固液分離することなく、活性化汚泥を用い２
次及び３次処理を併せ行つて浄化することによ
り、該排水中のBOD及び窒素化合物を高能率で
高度に除去する排水の処理法に関するものであ
る。 BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排水
（以下、単に原排水という。）、例えばし尿、畜産
排水及び水産加工、皮革工場、蚕糸副産の各産業
排水などの原排水中のBOD及び窒素化合物を除
去する方法として、従来は原排水を希釈して活性
汚泥法、散水ろ床法、回転円板法等が適用され
た。すなわち、原排水は、例えばし尿のBODは
10000〜13000ppm、窒素化合物は3000〜
5000ppmであるように、非常に高濃度であるた
め、従来はこれを清水にて20倍程度に希釈して処
理する方法がとられてきた。しかしながら、かか
る従来の希釈による処理方法は、希釈のための清
水が必要であり、しかも希釈による水量増加のた
め処理設備が大きくなるばかりでなく、更に希釈
処理の場合には、２次処理（BOD除去工程）に
おいて窒素化合物がほとんど除去されないため
に、３次処理（窒素化合物除去工程）装置は原排
水中の窒素化合物を基準にして設置しなければな
らないので、特に処理設備が極端に大きくなるの
に加え、排水の総量規則、最近の省資源、省エネ
ルギーの必要性等からしても問題があるなど、多
くの欠点を有している。 本発明者らは、上記の従来技術の欠点を解決す
べく、光合成細菌（主として紅色無硫黄細菌）に
よるBOD濃厚排水の無希釈処理方法について研
究を進め、先に特願昭52−143650号「し尿の処理
方法」、特願昭52−154849号「排水の処理方法」
及び特願昭53−9406号「排水を処理する方法」に
記載した如く、BODを光合成細菌による無希釈
処理で効率よく高度に除去するという目的を達
し、更にBODに加えて窒素化合物をも同様に効
率よく高度に除去する方法については、特願昭53
−92863号「排水の処理方法」に記載した如く一
応目的を達したのであるが、その後更にBOD及
び窒素化合物を光合成細菌並びに活性汚泥により
効率よく除去する方法について鋭意検討した結
果、本発明に到達したもので、その要旨は、
BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排水を
無希釈で光合成細菌により１次処理し、次いで該
１次処理水を活性汚泥を用い主としてBODを除
去する２次処理及び主として窒素化合物を除去す
る３次処理を併せ行つて浄化するにあたり、上記
活性汚泥による２次及び３次処理において、１次
処理水を固液分離することなく脱窒槽Ａに移送
し、該脱窒槽Ａ内の１次処理水に硝化槽内液と最
終工程の沈殿槽内の賦活化された汚泥とを共に返
送添加しつつ処理し、次いで該処理水を次工程の
硝化槽、脱窒槽Ｂ、再曝気槽及び沈殿槽に順次移
送し処理することを特徴とする排水の処理法に存
する。 本発明の排水の処理法は、第１図のプロセス例
の工程図に示すように、次の８工程により実施す
る。 (1) 原排水を無希釈で、まず第１図の工程１に示
す可溶化調整槽に入れて、水量及びBOD濃度
の均一化をはかると同時に、通常、24時間程度
の空気曝気を行い高分子物質の低分子化（例え
ば有機酸化）を行う。原排水がし尿の場合、こ
の段階でBODは5000ppm以上、窒素化合物は
2000ppm以上である。 (2) ついで、上記の如く処理して得た排水が中性
でない場合は、第１図の工程２に示す中和槽に
て、酸またはアルカリで中和する。 (3) 中和した排水は、そのまま無希釈で、第１図
の工程３に示す光合成細菌処理槽に移送し、光
合成細菌を接種して空気曝気を行い、BOD及
び窒素化合物除去の１次処理を行う。 (4) 上記の光合成細菌処理した１次処理水を、そ
のまま固液分離することなく、第１図の工程４
以下に示す２次及び３次処理の併合工程に移す
が、先ず最初の脱窒槽Ａに移し、第１図の工程
５に示す硝化槽から循環される循環液、及び第
１図の工程８に示す最終沈殿槽から返送される
返送汚泥と混合する。この場合、機械撹拌もし
くは窒素ガス、炭酸ガス等の発生ガスを用いる
ガス撹拌により混合し、嫌気性の状態で脱窒菌
の働きにより上記循環液中の主として硝酸性窒
素を窒素ガスに還元するが、この脱窒素するに
必要な有機炭素源としては１次処理水中の
BODを利用し、脱窒素と同時にBODの除去を
行う。 (5) 脱窒槽Ａの処理水は１図の工程５に示す硝化
槽に移し、１次処理水中から引続き存在するア
ンモニア性窒素を活性汚泥中の硝化菌の働きに
よつて主として硝酸性窒素にまで酸化し、かつ
脱窒槽Ａの処理でなお残存しているBODをこ
こで除去する。この場合は、通常、空気曝気に
より混合しながら十分に曝気する。硝化槽処理
水中の硝酸性窒素は、循環液と共に大部分脱窒
槽Ａに循環され、残りは第１図の工程６に示す
脱窒槽Ｂに移される。 (6) 硝化槽処理水は第１図の工程６に示す脱窒槽
Ｂに移し、前記工程４の脱窒槽Ａの場合と同様
に嫌気性状態に保持して硝化槽処理水中に含ま
れる硝酸性窒素を窒素化ガスに還元する。この
場合は脱窒素するための有機炭素源となる
BODが硝化槽処理水中にはほとんど含まれな
いので、有機炭素源としてメタノール等を添加
する。 (7) 脱窒槽Ｂの処理水は第１図の工程７に示す再
曝気槽に移して通常空気曝気することにより、
主として上記工程６で脱窒素のために添加した
有機炭素源例えばメタノール等の残留BODの
除去、脱窒槽Ｂにて発生した窒素ガスの付着し
た汚泥の脱気及び汚泥の活性化を行う。 (8) 再曝気槽の処理水は第１図の工程８に示す最
終沈殿槽に移し、汚泥と上澄水とに分離し、上
澄水は放流し、沈降分離した汚泥は脱窒槽Ａに
返送すると同時に余剰分は引抜き処分する。最
終沈殿槽からの放流水は、通常、BODが
20ppm以下、窒素化合物が10ppm以下であ
る。 すなわち、本発明の排水の処理法における
BOD及び窒素化合物の除去方法にあつては、１
次処理工程３にて原排水中のBODの５％以上及
び窒素化合物の40％以上を除去し得るため、工程
４の脱窒槽Ａ、工程５の硝化槽及び工程６の脱窒
槽Ｂをいずれも大巾に小さくすることができる。
さらに脱窒素処理に従来必要であつたアルカリ剤
が不要であり、かつ脱窒槽Ａでは脱窒素に必要な
有機炭素源として１次処理水中のBODを利用す
ることができ、しかも、１次処理槽及び上記のよ
うに脱窒素にBODを利用し得る脱窒槽Ａにて窒
素化合物が多量に除去され、脱窒槽Ｂにて除去す
べき窒素化合物は少量となるので、BODをほと
んど含まない脱窒槽Ｂにおける脱窒素に必要な有
機炭素源、例えばメタノールの使用量は大巾に節
減することが可能である。従つて、本発明の排水
の処理法は、光合成細菌による無希釈処理の効果
とあいまつてトータルシステムで非常に設備費、
運転費の低廉なシステムとなる。 本発明の処理法における２次及び３次処理の併
合工程をさらに詳しく説明するに、第１図の工程
４において、一次処理水中の主としてBODを除
去する２次処理と、第１図の工程５の硝化槽より
循環される主として硝酸性窒素を窒素ガスに還元
して窒素化合物を除去する３次処理とを併せて行
うにあたり、脱窒槽Ａに要求される条件として、
後記(1)式を満足する槽容積とPHを調整すること、
脱窒素処理に必要な有機炭素源を確保すること、
及び脱窒素反応は脱窒菌により通常嫌気状態下で
行われるため溶存酸素が0.1ppm以下になるよう
に機械式撹拌ないしガス吹込みによる曝気撹拌を
行うことが必要である。しかも、本発明の処理法
の場合は、１次処理水中のBODは脱窒素処理の
有機炭素源として有効に利用することにより除去
できるので脱窒槽Ａにて有機炭素源の添加は必要
なく、さらに硝化槽から脱窒槽Ａに循環する循環
液の量は、脱窒槽Ａにおける脱窒素量を増すため
には多い方が良いが、通常、除去すべき窒素化合
物量に見合つて原排水量に対して50〜600％の範
囲に設定する。これは、50％以下では十分な脱窒
素効果は得られず、一方、600％以上では、脱窒
素効果は向上していくが、循環液量が過大となり
動力量がかさむこと、及び硝化槽の溶存酸素が脱
窒槽Ａに多量に流入すること等により、循環効率
が低下して実用的でなくなるからである。 ついで脱窒槽Ａの処理水を第１図の工程５の硝
化槽に移し処理することによつて、１次処理水中
のアンモニア性窒素を活性汚泥中の硝化菌（亜硝
酸菌、硝酸菌）の働きにより主として硝酸性窒素
にまで酸化し、併せて脱窒槽Ａでなお残存する
BODをここで除去する。かかる硝化槽処理に要
求される条件として、硝化菌の汚泥日令を考慮し
た下記(2)式を満足する槽容積とPHの調整（6.5〜
9.0）及び硝化に必要な酸素を供給するため通常
溶存酸素が2ppm以上になるように空気曝気を行
うことが必要である。 更に、第１図の工程６において、硝化槽処理水
中の主として硝酸性窒素からなる窒素化合物を窒
素ガスに還元して除去するにあたり、脱窒槽Ｂに
要求される条件としては、脱窒槽Ａと同じく下記
(1)式を満足する槽容積とPHの調整及び嫌気状態に
することに加えて、硝化槽処理水中には有機炭素
源がほとんど存在しないため脱窒素のための有機
炭素源として例えばメタノールの添加が必要であ
る。 なお、上述の脱窒槽及び硝化槽の各槽容積に関
する条件式(1)及び(2)並びに硝酸化及び脱窒素の各
反応式は次の通りである。 △Ｎ／ＶｄＸｓ＜Kn ……(1) △Ｎ：脱窒素すべき硝酸性窒素量（Kg日-1） Vd：脱窒槽容量（m3） Xs：脱窒槽内の汚泥濃度（Kgｍ-3） Kn：脱窒速度（日-1） １／Ｑ＝△Ｘｓ／ＶｎＸｓ＜μ ……(2) Ｑ：汚泥日令（日） △Xs：汚泥排出量（Kg日-1） Vn：硝化工程容量（m3） Xs：硝化汚泥濃度（Kg・ｍ-3） μ：亜硝酸菌の増殖速度（日-1） 硝酸化反応： 2NH4 +＋3O2→2NO- 2＋2H2O＋4H+ ……(3) 2NO2 -＋O2→2NO- 3 ……(4) NH4 +＋2O2→NO- 3＋H2O＋2H+ ……(5) 脱窒素反応： 3NO− ３＋CH3OH→3NO− ２＋CO2＋2H2O ……(6) 2NO− ２＋CH3OH→N2＋CO2＋H2O＋2HO- ……(7) 6NO− ３＋5CH3OH→3N2＋5CO2＋7H2O ＋6OH- ……(8) かくして、本発明の処理法においては、１次処
理工程３で窒素化合物の除去量が大きく１次処理
水は遊離のアルカリ度が高く、しかも上記反応式
の(3)〜(8)式から分るように、硝酸化反応ではH+
イオンが生成し、脱窒素反応では水酸イオンが発
生するが、硝化槽と脱窒槽Ａは循環液により常に
混合状態がよく両槽のPHはそれぞれ硝酸化反応と
脱窒素反応の最適状態に維持されるので、特にア
ルカリ剤を添加する必要はない。また、脱窒槽
Ａ、硝化槽、脱窒槽Ｂの各槽の活性汚泥濃度は
1000ppm〜10000ppmの間に設定する。これは、
1000ppm以下では十分な硝化菌、脱窒菌の確保
が難しく処理効率が悪く、一方、10000ppm以上
では、BOD、窒素化合物の除去の面では問題は
ないが、特に硝化槽でかかる高濃度の活性汚泥を
維持し、かつ溶存酸素を2ppm以上に維持する上
で曝気のための動力費が過大になり、しかもこの
活性汚泥濃度を維持するには第１図の工程８の最
終沈殿槽からの活性汚泥の返送供給量が過大にな
るので、硝化槽、脱窒槽Ａ、脱窒槽Ｂの活性汚泥
の維持の点から実用的でなくなることによるので
ある。 以上詳記したように、本発明の排水の処理法
は、BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排
水を光合成細菌にて無希釈処理して得た１次処理
水をそのまま２次及び３次処理を兼ねる活性汚泥
処理により、BOD及び窒素化合物を容易に高度
に除去することができるばかりでなく、２次及び
３次処理の併合工程で用いる各槽の大きさは従来
よりも大巾に縮小することができ、しかもアルカ
リ剤が不要で、かつ脱窒素のための有機炭素源は
従来よりも大巾に少なくてすみ、１次処理水の特
別な固液分離装置及び固液分離のための凝集剤等
の薬剤も不要であるなど、従来の方法に比べて設
備費、運転費を大巾に節減できる多くの利点を有
し、その工業的価値は大きい。 本発明の処理法において、更に脱リン設備を付
加すれば、BOD、窒素化合物及びリンを高濃度
に含有する排水を無希釈にて効率よく処理できる
すぐれたシステムとなる。 次に本発明を実施例及び比較例により更に具体
的に説明する。 実施例１及び比較例１ 破砕ポンプにて大型の雑物を破砕した生し尿を
30メツシユのスクリーンにて雑物を除去し、これ
を可溶化槽にて24時間空気曝気して可溶化後、そ
のまま無希釈にて光合成細菌をし尿の容量の20％
相当量を接種して光合成細菌処理を行い、ついで
光合成細菌処理槽から流出する１次処理水をその
まま固液分離することなく第１図の本発明の処理
法にもとづき処理してBOD及び窒素化合物を除
去し、後記表−１の結果を得た。 上記の本発明の処理法において、脱窒槽Ａの滞
留日数は1.5日に設定し、硝化槽は５日に設定
し、脱窒槽Ｂは0.5日に設定した。また、硝化槽
から脱窒槽Ａへの循環液量は原排水量に対し600
％の比率に設定した。一方、最終沈殿槽から脱窒
槽Ａへの汚泥の返送供給量は、余剰汚泥の発生量
と沈殿層内の活性汚泥濃度をみつつ30〜100％の
比率でコントロールした。また、硝化槽の溶存酸
素量は２〜3ppmになるように空気曝気し、脱窒
槽Ａ，Ｂの溶存酸素量は0.1ppm以下で機械撹拌
を行つた。 別に比較のため、第２図に示す比較例１の処理
法にて実施例１の本発明の処理法と同等程度の処
理効果を得た場合の処理データ及び槽容積を後記
表−２に示す。第２図の比較例１の処理法が本発
明の処理法と異なる点は、１次処理で光合成細菌
処理を行わず、原排水を清水にて10倍に希釈し、
そのまま活性汚泥処理を行つたことである。 なお、第１図の実施例１の本発明の処理法及び
第２図の比較例１の処理法において、脱窒槽Ｂへ
添加する有機炭素源としてはメタノールを用い
た。後記表−３に本発明の処理法と比較例１の処
理方法とにおけるメタノール添加量の比較データ
を示す。
有する排水を光合成細菌（主として紅色無硫黄細
菌）を用い無希釈にて１次処理し、この１次処理
水を固液分離することなく、活性化汚泥を用い２
次及び３次処理を併せ行つて浄化することによ
り、該排水中のBOD及び窒素化合物を高能率で
高度に除去する排水の処理法に関するものであ
る。 BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排水
（以下、単に原排水という。）、例えばし尿、畜産
排水及び水産加工、皮革工場、蚕糸副産の各産業
排水などの原排水中のBOD及び窒素化合物を除
去する方法として、従来は原排水を希釈して活性
汚泥法、散水ろ床法、回転円板法等が適用され
た。すなわち、原排水は、例えばし尿のBODは
10000〜13000ppm、窒素化合物は3000〜
5000ppmであるように、非常に高濃度であるた
め、従来はこれを清水にて20倍程度に希釈して処
理する方法がとられてきた。しかしながら、かか
る従来の希釈による処理方法は、希釈のための清
水が必要であり、しかも希釈による水量増加のた
め処理設備が大きくなるばかりでなく、更に希釈
処理の場合には、２次処理（BOD除去工程）に
おいて窒素化合物がほとんど除去されないため
に、３次処理（窒素化合物除去工程）装置は原排
水中の窒素化合物を基準にして設置しなければな
らないので、特に処理設備が極端に大きくなるの
に加え、排水の総量規則、最近の省資源、省エネ
ルギーの必要性等からしても問題があるなど、多
くの欠点を有している。 本発明者らは、上記の従来技術の欠点を解決す
べく、光合成細菌（主として紅色無硫黄細菌）に
よるBOD濃厚排水の無希釈処理方法について研
究を進め、先に特願昭52−143650号「し尿の処理
方法」、特願昭52−154849号「排水の処理方法」
及び特願昭53−9406号「排水を処理する方法」に
記載した如く、BODを光合成細菌による無希釈
処理で効率よく高度に除去するという目的を達
し、更にBODに加えて窒素化合物をも同様に効
率よく高度に除去する方法については、特願昭53
−92863号「排水の処理方法」に記載した如く一
応目的を達したのであるが、その後更にBOD及
び窒素化合物を光合成細菌並びに活性汚泥により
効率よく除去する方法について鋭意検討した結
果、本発明に到達したもので、その要旨は、
BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排水を
無希釈で光合成細菌により１次処理し、次いで該
１次処理水を活性汚泥を用い主としてBODを除
去する２次処理及び主として窒素化合物を除去す
る３次処理を併せ行つて浄化するにあたり、上記
活性汚泥による２次及び３次処理において、１次
処理水を固液分離することなく脱窒槽Ａに移送
し、該脱窒槽Ａ内の１次処理水に硝化槽内液と最
終工程の沈殿槽内の賦活化された汚泥とを共に返
送添加しつつ処理し、次いで該処理水を次工程の
硝化槽、脱窒槽Ｂ、再曝気槽及び沈殿槽に順次移
送し処理することを特徴とする排水の処理法に存
する。 本発明の排水の処理法は、第１図のプロセス例
の工程図に示すように、次の８工程により実施す
る。 (1) 原排水を無希釈で、まず第１図の工程１に示
す可溶化調整槽に入れて、水量及びBOD濃度
の均一化をはかると同時に、通常、24時間程度
の空気曝気を行い高分子物質の低分子化（例え
ば有機酸化）を行う。原排水がし尿の場合、こ
の段階でBODは5000ppm以上、窒素化合物は
2000ppm以上である。 (2) ついで、上記の如く処理して得た排水が中性
でない場合は、第１図の工程２に示す中和槽に
て、酸またはアルカリで中和する。 (3) 中和した排水は、そのまま無希釈で、第１図
の工程３に示す光合成細菌処理槽に移送し、光
合成細菌を接種して空気曝気を行い、BOD及
び窒素化合物除去の１次処理を行う。 (4) 上記の光合成細菌処理した１次処理水を、そ
のまま固液分離することなく、第１図の工程４
以下に示す２次及び３次処理の併合工程に移す
が、先ず最初の脱窒槽Ａに移し、第１図の工程
５に示す硝化槽から循環される循環液、及び第
１図の工程８に示す最終沈殿槽から返送される
返送汚泥と混合する。この場合、機械撹拌もし
くは窒素ガス、炭酸ガス等の発生ガスを用いる
ガス撹拌により混合し、嫌気性の状態で脱窒菌
の働きにより上記循環液中の主として硝酸性窒
素を窒素ガスに還元するが、この脱窒素するに
必要な有機炭素源としては１次処理水中の
BODを利用し、脱窒素と同時にBODの除去を
行う。 (5) 脱窒槽Ａの処理水は１図の工程５に示す硝化
槽に移し、１次処理水中から引続き存在するア
ンモニア性窒素を活性汚泥中の硝化菌の働きに
よつて主として硝酸性窒素にまで酸化し、かつ
脱窒槽Ａの処理でなお残存しているBODをこ
こで除去する。この場合は、通常、空気曝気に
より混合しながら十分に曝気する。硝化槽処理
水中の硝酸性窒素は、循環液と共に大部分脱窒
槽Ａに循環され、残りは第１図の工程６に示す
脱窒槽Ｂに移される。 (6) 硝化槽処理水は第１図の工程６に示す脱窒槽
Ｂに移し、前記工程４の脱窒槽Ａの場合と同様
に嫌気性状態に保持して硝化槽処理水中に含ま
れる硝酸性窒素を窒素化ガスに還元する。この
場合は脱窒素するための有機炭素源となる
BODが硝化槽処理水中にはほとんど含まれな
いので、有機炭素源としてメタノール等を添加
する。 (7) 脱窒槽Ｂの処理水は第１図の工程７に示す再
曝気槽に移して通常空気曝気することにより、
主として上記工程６で脱窒素のために添加した
有機炭素源例えばメタノール等の残留BODの
除去、脱窒槽Ｂにて発生した窒素ガスの付着し
た汚泥の脱気及び汚泥の活性化を行う。 (8) 再曝気槽の処理水は第１図の工程８に示す最
終沈殿槽に移し、汚泥と上澄水とに分離し、上
澄水は放流し、沈降分離した汚泥は脱窒槽Ａに
返送すると同時に余剰分は引抜き処分する。最
終沈殿槽からの放流水は、通常、BODが
20ppm以下、窒素化合物が10ppm以下であ
る。 すなわち、本発明の排水の処理法における
BOD及び窒素化合物の除去方法にあつては、１
次処理工程３にて原排水中のBODの５％以上及
び窒素化合物の40％以上を除去し得るため、工程
４の脱窒槽Ａ、工程５の硝化槽及び工程６の脱窒
槽Ｂをいずれも大巾に小さくすることができる。
さらに脱窒素処理に従来必要であつたアルカリ剤
が不要であり、かつ脱窒槽Ａでは脱窒素に必要な
有機炭素源として１次処理水中のBODを利用す
ることができ、しかも、１次処理槽及び上記のよ
うに脱窒素にBODを利用し得る脱窒槽Ａにて窒
素化合物が多量に除去され、脱窒槽Ｂにて除去す
べき窒素化合物は少量となるので、BODをほと
んど含まない脱窒槽Ｂにおける脱窒素に必要な有
機炭素源、例えばメタノールの使用量は大巾に節
減することが可能である。従つて、本発明の排水
の処理法は、光合成細菌による無希釈処理の効果
とあいまつてトータルシステムで非常に設備費、
運転費の低廉なシステムとなる。 本発明の処理法における２次及び３次処理の併
合工程をさらに詳しく説明するに、第１図の工程
４において、一次処理水中の主としてBODを除
去する２次処理と、第１図の工程５の硝化槽より
循環される主として硝酸性窒素を窒素ガスに還元
して窒素化合物を除去する３次処理とを併せて行
うにあたり、脱窒槽Ａに要求される条件として、
後記(1)式を満足する槽容積とPHを調整すること、
脱窒素処理に必要な有機炭素源を確保すること、
及び脱窒素反応は脱窒菌により通常嫌気状態下で
行われるため溶存酸素が0.1ppm以下になるよう
に機械式撹拌ないしガス吹込みによる曝気撹拌を
行うことが必要である。しかも、本発明の処理法
の場合は、１次処理水中のBODは脱窒素処理の
有機炭素源として有効に利用することにより除去
できるので脱窒槽Ａにて有機炭素源の添加は必要
なく、さらに硝化槽から脱窒槽Ａに循環する循環
液の量は、脱窒槽Ａにおける脱窒素量を増すため
には多い方が良いが、通常、除去すべき窒素化合
物量に見合つて原排水量に対して50〜600％の範
囲に設定する。これは、50％以下では十分な脱窒
素効果は得られず、一方、600％以上では、脱窒
素効果は向上していくが、循環液量が過大となり
動力量がかさむこと、及び硝化槽の溶存酸素が脱
窒槽Ａに多量に流入すること等により、循環効率
が低下して実用的でなくなるからである。 ついで脱窒槽Ａの処理水を第１図の工程５の硝
化槽に移し処理することによつて、１次処理水中
のアンモニア性窒素を活性汚泥中の硝化菌（亜硝
酸菌、硝酸菌）の働きにより主として硝酸性窒素
にまで酸化し、併せて脱窒槽Ａでなお残存する
BODをここで除去する。かかる硝化槽処理に要
求される条件として、硝化菌の汚泥日令を考慮し
た下記(2)式を満足する槽容積とPHの調整（6.5〜
9.0）及び硝化に必要な酸素を供給するため通常
溶存酸素が2ppm以上になるように空気曝気を行
うことが必要である。 更に、第１図の工程６において、硝化槽処理水
中の主として硝酸性窒素からなる窒素化合物を窒
素ガスに還元して除去するにあたり、脱窒槽Ｂに
要求される条件としては、脱窒槽Ａと同じく下記
(1)式を満足する槽容積とPHの調整及び嫌気状態に
することに加えて、硝化槽処理水中には有機炭素
源がほとんど存在しないため脱窒素のための有機
炭素源として例えばメタノールの添加が必要であ
る。 なお、上述の脱窒槽及び硝化槽の各槽容積に関
する条件式(1)及び(2)並びに硝酸化及び脱窒素の各
反応式は次の通りである。 △Ｎ／ＶｄＸｓ＜Kn ……(1) △Ｎ：脱窒素すべき硝酸性窒素量（Kg日-1） Vd：脱窒槽容量（m3） Xs：脱窒槽内の汚泥濃度（Kgｍ-3） Kn：脱窒速度（日-1） １／Ｑ＝△Ｘｓ／ＶｎＸｓ＜μ ……(2) Ｑ：汚泥日令（日） △Xs：汚泥排出量（Kg日-1） Vn：硝化工程容量（m3） Xs：硝化汚泥濃度（Kg・ｍ-3） μ：亜硝酸菌の増殖速度（日-1） 硝酸化反応： 2NH4 +＋3O2→2NO- 2＋2H2O＋4H+ ……(3) 2NO2 -＋O2→2NO- 3 ……(4) NH4 +＋2O2→NO- 3＋H2O＋2H+ ……(5) 脱窒素反応： 3NO− ３＋CH3OH→3NO− ２＋CO2＋2H2O ……(6) 2NO− ２＋CH3OH→N2＋CO2＋H2O＋2HO- ……(7) 6NO− ３＋5CH3OH→3N2＋5CO2＋7H2O ＋6OH- ……(8) かくして、本発明の処理法においては、１次処
理工程３で窒素化合物の除去量が大きく１次処理
水は遊離のアルカリ度が高く、しかも上記反応式
の(3)〜(8)式から分るように、硝酸化反応ではH+
イオンが生成し、脱窒素反応では水酸イオンが発
生するが、硝化槽と脱窒槽Ａは循環液により常に
混合状態がよく両槽のPHはそれぞれ硝酸化反応と
脱窒素反応の最適状態に維持されるので、特にア
ルカリ剤を添加する必要はない。また、脱窒槽
Ａ、硝化槽、脱窒槽Ｂの各槽の活性汚泥濃度は
1000ppm〜10000ppmの間に設定する。これは、
1000ppm以下では十分な硝化菌、脱窒菌の確保
が難しく処理効率が悪く、一方、10000ppm以上
では、BOD、窒素化合物の除去の面では問題は
ないが、特に硝化槽でかかる高濃度の活性汚泥を
維持し、かつ溶存酸素を2ppm以上に維持する上
で曝気のための動力費が過大になり、しかもこの
活性汚泥濃度を維持するには第１図の工程８の最
終沈殿槽からの活性汚泥の返送供給量が過大にな
るので、硝化槽、脱窒槽Ａ、脱窒槽Ｂの活性汚泥
の維持の点から実用的でなくなることによるので
ある。 以上詳記したように、本発明の排水の処理法
は、BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排
水を光合成細菌にて無希釈処理して得た１次処理
水をそのまま２次及び３次処理を兼ねる活性汚泥
処理により、BOD及び窒素化合物を容易に高度
に除去することができるばかりでなく、２次及び
３次処理の併合工程で用いる各槽の大きさは従来
よりも大巾に縮小することができ、しかもアルカ
リ剤が不要で、かつ脱窒素のための有機炭素源は
従来よりも大巾に少なくてすみ、１次処理水の特
別な固液分離装置及び固液分離のための凝集剤等
の薬剤も不要であるなど、従来の方法に比べて設
備費、運転費を大巾に節減できる多くの利点を有
し、その工業的価値は大きい。 本発明の処理法において、更に脱リン設備を付
加すれば、BOD、窒素化合物及びリンを高濃度
に含有する排水を無希釈にて効率よく処理できる
すぐれたシステムとなる。 次に本発明を実施例及び比較例により更に具体
的に説明する。 実施例１及び比較例１ 破砕ポンプにて大型の雑物を破砕した生し尿を
30メツシユのスクリーンにて雑物を除去し、これ
を可溶化槽にて24時間空気曝気して可溶化後、そ
のまま無希釈にて光合成細菌をし尿の容量の20％
相当量を接種して光合成細菌処理を行い、ついで
光合成細菌処理槽から流出する１次処理水をその
まま固液分離することなく第１図の本発明の処理
法にもとづき処理してBOD及び窒素化合物を除
去し、後記表−１の結果を得た。 上記の本発明の処理法において、脱窒槽Ａの滞
留日数は1.5日に設定し、硝化槽は５日に設定
し、脱窒槽Ｂは0.5日に設定した。また、硝化槽
から脱窒槽Ａへの循環液量は原排水量に対し600
％の比率に設定した。一方、最終沈殿槽から脱窒
槽Ａへの汚泥の返送供給量は、余剰汚泥の発生量
と沈殿層内の活性汚泥濃度をみつつ30〜100％の
比率でコントロールした。また、硝化槽の溶存酸
素量は２〜3ppmになるように空気曝気し、脱窒
槽Ａ，Ｂの溶存酸素量は0.1ppm以下で機械撹拌
を行つた。 別に比較のため、第２図に示す比較例１の処理
法にて実施例１の本発明の処理法と同等程度の処
理効果を得た場合の処理データ及び槽容積を後記
表−２に示す。第２図の比較例１の処理法が本発
明の処理法と異なる点は、１次処理で光合成細菌
処理を行わず、原排水を清水にて10倍に希釈し、
そのまま活性汚泥処理を行つたことである。 なお、第１図の実施例１の本発明の処理法及び
第２図の比較例１の処理法において、脱窒槽Ｂへ
添加する有機炭素源としてはメタノールを用い
た。後記表−３に本発明の処理法と比較例１の処
理方法とにおけるメタノール添加量の比較データ
を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
表−１、２及び３の結果から明らかなように、
本発明の処理法に比べて比較例１の処理方法で
は、槽容積が2.2倍以上となり、メタノール添加
量は5.4倍となる。すなわち、本発明の処理法で
は、比較例１の処理方法に比べて槽容積、メタノ
ール添加量が大巾に少なく、かつ希釈水も必要と
せず、効率よくBOD及び窒素化合物を高度に除
去できることが分る。
本発明の処理法に比べて比較例１の処理方法で
は、槽容積が2.2倍以上となり、メタノール添加
量は5.4倍となる。すなわち、本発明の処理法で
は、比較例１の処理方法に比べて槽容積、メタノ
ール添加量が大巾に少なく、かつ希釈水も必要と
せず、効率よくBOD及び窒素化合物を高度に除
去できることが分る。
第１図は本発明の処理法のプロセス例、第２図
は比較例１の処理方法のプロセス例、それぞれの
工程図である。
は比較例１の処理方法のプロセス例、それぞれの
工程図である。
Claims (1)
- １ BOD及び窒素化合物を高濃度に含有する排
水を無希釈で光合成細菌により１次処理し、次い
で該１次処理水を活性汚泥を用い主としてBOD
を除去する２次処理及び主として窒素化合物を除
去する３次処理を併せ行つて浄化するにあたり、
上記活性汚泥による２次及び３次処理において、
１次処理水を固液分離することなく脱窒槽Ａに移
送し、該脱窒槽Ａ内の１次処理水に硝化槽内液と
最終工程の沈殿槽内の賦活化された汚泥とを共に
返送添加しつつ処理し、次いで該処理水を次工程
の硝化槽、脱窒槽Ｂ、再曝気槽及び沈殿槽に順次
移送し処理することを特徴とする排水の処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2493479A JPS55116494A (en) | 1979-03-03 | 1979-03-03 | Treating method for waste water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2493479A JPS55116494A (en) | 1979-03-03 | 1979-03-03 | Treating method for waste water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55116494A JPS55116494A (en) | 1980-09-08 |
| JPS6253238B2 true JPS6253238B2 (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=12151903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2493479A Granted JPS55116494A (en) | 1979-03-03 | 1979-03-03 | Treating method for waste water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55116494A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220642A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Kao Corp | 物品の移載方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460214B1 (ko) * | 2001-01-05 | 2004-12-08 | 학교법인 인하학원 | 광합성 미생물을 이용한 하폐수 처리방법 및 그의 처리장치 |
-
1979
- 1979-03-03 JP JP2493479A patent/JPS55116494A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220642A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Kao Corp | 物品の移載方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55116494A (en) | 1980-09-08 |
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