JPS6316100A - アンモニア含有排水の生物学的硝化脱窒法 - Google Patents
アンモニア含有排水の生物学的硝化脱窒法Info
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- JPS6316100A JPS6316100A JP15804586A JP15804586A JPS6316100A JP S6316100 A JPS6316100 A JP S6316100A JP 15804586 A JP15804586 A JP 15804586A JP 15804586 A JP15804586 A JP 15804586A JP S6316100 A JPS6316100 A JP S6316100A
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Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
窒素分を生物学的にＮｏ、−に硝化したのち脱窒する省
エネルギー、省資源的な生物学的硝化脱窒法に関するも
のである。
エネルギー、省資源的な生物学的硝化脱窒法に関するも
のである。
〔発明の技術的背景並びに従来の技術〕生物学的脱窒素
法は、硝化菌（亜硝酸菌、硝酸菌）の作用を利用して窒
素化合物を好気的条件下でＮ０ｘ（１１０１，Ｎ０Ｉ）
に硝化（酸化）したのち、脱窒素菌の作用を利用してＨ
ｏｘを嫌気的条件下でＮ、ガスにまで還元除去するもの
である。脱窒素が終了するまでの反応過程を化学量論的
に表わすと次式のようになる。
法は、硝化菌（亜硝酸菌、硝酸菌）の作用を利用して窒
素化合物を好気的条件下でＮ０ｘ（１１０１，Ｎ０Ｉ）
に硝化（酸化）したのち、脱窒素菌の作用を利用してＨ
ｏｘを嫌気的条件下でＮ、ガスにまで還元除去するもの
である。脱窒素が終了するまでの反応過程を化学量論的
に表わすと次式のようになる。
硝化反応（好気的条件）
ＨＴｈ” ＋ １．５０鵞→１１０！−＋２Ｂ”＋Ｅ、
Ｏ亜硝酸菌−一（１）ＭＯ，−＋α５０．→ＭＯ，−硝
酸菌−一（２）脱窒素反応（嫌気的条件） １１０、”＋４→Ｎ Ｏ，−十４０ 脱窒素
菌−−−−（３）Ｎｏ、”＋ １．５馬→α５Ｎ、↑＋
ＯＨ−十馬０ 脱窒素菌−−−−（４）上記硝化反応の
条件は、他の好気的微生物反応と同様に、溶存酸素、水
温、ｐＨが適当に維持されていることであるが、硝化反
応は炭素性化合物を酸化する場合と異なり７％（”）式
に示されているように、アンモニア１当量に対して２当
量の■＋ を発生する虫酸反応なので、硝化が進行すれ
ば、ｐ″Ｈは低下する。ところが、硝化菌の至適ｐＨ範
囲は７．８〜ａ８にあり、ｐＴｉが５程度まで低下する
と硝化はほとんど停止する。このため、順調な硝化反応
が行なわれるには、廃水のｐｉが中性付近に維持されな
ければならない。
Ｏ亜硝酸菌−一（１）ＭＯ，−＋α５０．→ＭＯ，−硝
酸菌−一（２）脱窒素反応（嫌気的条件） １１０、”＋４→Ｎ Ｏ，−十４０ 脱窒素
菌−−−−（３）Ｎｏ、”＋ １．５馬→α５Ｎ、↑＋
ＯＨ−十馬０ 脱窒素菌−−−−（４）上記硝化反応の
条件は、他の好気的微生物反応と同様に、溶存酸素、水
温、ｐＨが適当に維持されていることであるが、硝化反
応は炭素性化合物を酸化する場合と異なり７％（”）式
に示されているように、アンモニア１当量に対して２当
量の■＋ を発生する虫酸反応なので、硝化が進行すれ
ば、ｐ″Ｈは低下する。ところが、硝化菌の至適ｐＨ範
囲は７．８〜ａ８にあり、ｐＴｉが５程度まで低下する
と硝化はほとんど停止する。このため、順調な硝化反応
が行なわれるには、廃水のｐｉが中性付近に維持されな
ければならない。
上記（１）〜（４）式に示されるように、硝化には酸素
、脱窒素には水素供与体の供給が必要があるが、廃水に
含有される大量の窒素分を処理する場合には、酸素供給
動力費、水素供与体として使用されているメタノール、
ｐＴ１制御用のアルカリ剤など有価の工業薬品が大量に
消費され、脱窒素処理装置の運転経費のうえから大きな
問題となっている。
、脱窒素には水素供与体の供給が必要があるが、廃水に
含有される大量の窒素分を処理する場合には、酸素供給
動力費、水素供与体として使用されているメタノール、
ｐＴ１制御用のアルカリ剤など有価の工業薬品が大量に
消費され、脱窒素処理装置の運転経費のうえから大きな
問題となっている。
脱窒素処理装置の硝化工程では、通常アンモニアをＮＯ
５にまで硝化しているが、上記（１）〜（４）式かられ
かるように、硝化をＮｏ、でとどめて脱窒素処理する方
が、硝化の酸素供給、脱窒素の水素供与体供給量が少な
くて済み、運転経費の点で有利である。すなわち、Ｎｏ
、型硝化の酸素量はＮｏ、型硝化のＩ／４（１，５ｏｔ
／２０ｚ）で済み、ＮＯｘの還元に消費される水素供
与体量もＮｏ、はＮｏ。
５にまで硝化しているが、上記（１）〜（４）式かられ
かるように、硝化をＮｏ、でとどめて脱窒素処理する方
が、硝化の酸素供給、脱窒素の水素供与体供給量が少な
くて済み、運転経費の点で有利である。すなわち、Ｎｏ
、型硝化の酸素量はＮｏ、型硝化のＩ／４（１，５ｏｔ
／２０ｚ）で済み、ＮＯｘの還元に消費される水素供
与体量もＮｏ、はＮｏ。
の５／１５（ｔ５Ｈ，／２．ｓ−）で足りる。このよう
に、Ｎｏ、型硝化の脱窒素処理には自明の利点があるに
もかかわらず、実際の脱窒素処理のほとんどがＮＯｓ型
硝化で行なわれている。これは、ＮＯ１型硝型金脱窒素
処理装置内で維持することが極めて困難であるからに外
ならない。しかしながら、ｐＨおよびアンモニア濃度が
高いほどＮＯ１型硝型金化りやすいという報告（下水運
動会誌７０１、７、ＪＩ＆７４．１９７０／７、遠矢泰
典「生物学的脱窒素法に関する研究（１）Ｊ）がなされ
ている。これは次の化学平衡式から、遊離のＮＨ，がＮ
ｏ、をＮｏ、に硝化する硝酸菌の活性を阻害するためで
あるということが容易に推定できる。
に、Ｎｏ、型硝化の脱窒素処理には自明の利点があるに
もかかわらず、実際の脱窒素処理のほとんどがＮＯｓ型
硝化で行なわれている。これは、ＮＯ１型硝型金脱窒素
処理装置内で維持することが極めて困難であるからに外
ならない。しかしながら、ｐＨおよびアンモニア濃度が
高いほどＮＯ１型硝型金化りやすいという報告（下水運
動会誌７０１、７、ＪＩ＆７４．１９７０／７、遠矢泰
典「生物学的脱窒素法に関する研究（１）Ｊ）がなされ
ている。これは次の化学平衡式から、遊離のＮＨ，がＮ
ｏ、をＮｏ、に硝化する硝酸菌の活性を阻害するためで
あるということが容易に推定できる。
ＮＨ４＋＋０Ｔｌ−→ＮＨ，＋４Ｏ−−（５）ＮＨ，：
遊離アンモニア この（５）式から、アンモニア濃度、ｐＨの高いほど遊
離ＨＥ、濃度が増加し、Ｎｏ、型硝化の条件範囲となる
が、硝化をこのような条件で行なうことは窒素除去率、
アルカリ剤の供給経費のうえから困難であり、実施され
るに至っていない。
遊離アンモニア この（５）式から、アンモニア濃度、ｐＨの高いほど遊
離ＨＥ、濃度が増加し、Ｎｏ、型硝化の条件範囲となる
が、硝化をこのような条件で行なうことは窒素除去率、
アルカリ剤の供給経費のうえから困難であり、実施され
るに至っていない。
本発明は、排水中に含有されているアンモニアの硝化型
式を、省エネルギー、省資源の点で有利なＮｏ、型硝化
型式に制御する方法を提供することを目的とするもので
ある。
式を、省エネルギー、省資源の点で有利なＮｏ、型硝化
型式に制御する方法を提供することを目的とするもので
ある。
本発明は、アンモニアを生物学的に硝化脱窒素する方法
において、硝化工程を栓流が生ずるように区画形成し、
原水と返送汚泥をｐＨがａ５〜１（Ｌ５に保持されてい
る硝化工程の流入端に流入せしめてアンモニアの一部を
硝化したのちに、残部のアンモニアを該流入端に後続す
る硝化工程で硝化することによって硝化工程で亜硝酸イ
オンを蓄積し、次に該亜硝酸イオンを嫌気条件下で脱窒
したのち、該脱窒液を原水流入端に後続する硝化槽に循
環することを特徴とするアンモニア含有排水の生物学的
硝化脱窒法である。
において、硝化工程を栓流が生ずるように区画形成し、
原水と返送汚泥をｐＨがａ５〜１（Ｌ５に保持されてい
る硝化工程の流入端に流入せしめてアンモニアの一部を
硝化したのちに、残部のアンモニアを該流入端に後続す
る硝化工程で硝化することによって硝化工程で亜硝酸イ
オンを蓄積し、次に該亜硝酸イオンを嫌気条件下で脱窒
したのち、該脱窒液を原水流入端に後続する硝化槽に循
環することを特徴とするアンモニア含有排水の生物学的
硝化脱窒法である。
次に本発明の一実施態様を図面を参照しつつ説明する。
第１図において、アンモニア含有原水１は返送汚泥２と
ともに硝化工程３の流入端４（第１硝化槽）に流入する
。硝化工程３は各硝化槽４〜８の液の混合を防止するた
め、区画形成されておシ、該流入端４のみｐＦｌがａ５
以上に維持されている。原水１中のアンモニアの一部が
該流入端４で硝化されたのち、残部のアンモニアは後続
硝化槽５〜８において循環脱窒液９と混合され、順次硝
化されていく。
ともに硝化工程３の流入端４（第１硝化槽）に流入する
。硝化工程３は各硝化槽４〜８の液の混合を防止するた
め、区画形成されておシ、該流入端４のみｐＦｌがａ５
以上に維持されている。原水１中のアンモニアの一部が
該流入端４で硝化されたのち、残部のアンモニアは後続
硝化槽５〜８において循環脱窒液９と混合され、順次硝
化されていく。
後続硝化槽５〜８のｐＨは特にアルカリ側に維持する必
要はないが、過度のｐＨ低下によって硝化活性が低下す
る場合には、ｐＨを７．０±１５程度に制御すればよい
。脱窒液９を循環しているのは、脱窒に際して生じたア
ルカリ分を後続硝化槽５〜８の中和に利用するためであ
る。
要はないが、過度のｐＨ低下によって硝化活性が低下す
る場合には、ｐＨを７．０±１５程度に制御すればよい
。脱窒液９を循環しているのは、脱窒に際して生じたア
ルカリ分を後続硝化槽５〜８の中和に利用するためであ
る。
このような条件の下に硝化を行うことにより、硝化工程
Ｓで生成するＮＯ！−（Ｎｏ、” ＋ ＮＯ，−）の大
部分はＮＯ□−となる。流入端４のｐＴｌを後続硝化槽
５〜８と同レベルのｐＨ７，０±１５に設定しても、硝
化゛は完全に遂行されるが、Ｎｏ！″″はほとんど蓄積
しない。ＮＯｘ−を大量に蓄積するには流入端４のｐＴ
ｌを高レベルに維持することが必要である。
Ｓで生成するＮＯ！−（Ｎｏ、” ＋ ＮＯ，−）の大
部分はＮＯ□−となる。流入端４のｐＴｌを後続硝化槽
５〜８と同レベルのｐＨ７，０±１５に設定しても、硝
化゛は完全に遂行されるが、Ｎｏ！″″はほとんど蓄積
しない。ＮＯｘ−を大量に蓄積するには流入端４のｐＴ
ｌを高レベルに維持することが必要である。
一方、硝化工程Ｓ全体のｐＥ［をａ５〜１（Ｌ５に制御
しても１１０！−を蓄積できるが、この場合ｐＨつ 調整用のアルカリ剤１０Ａ消費量が本発明に比べて過大
となり、経済効果が損われる。
しても１１０！−を蓄積できるが、この場合ｐＨつ 調整用のアルカリ剤１０Ａ消費量が本発明に比べて過大
となり、経済効果が損われる。
硝化工程３は第１図に示す如く多段の槽を用いてもよい
が、第２図に示す如く栓流が形成されるような細長い槽
を用いてもよい。また、ＮＯ２型硝化を誘起するには、
特に硝化工程Ｓの中で流入端４のみｐＦｉをａ５〜１（
Ｌ５に制御することが肝要なので、後続槽５〜８は１槽
の完全混合型でも可能である。しかしながら、多段槽あ
るいは栓流の形成される槽を用いて、流入端４から流れ
方向に順次アンモニアを硝化する方が確実に安定して１
０１型硝化を行うことができる。
が、第２図に示す如く栓流が形成されるような細長い槽
を用いてもよい。また、ＮＯ２型硝化を誘起するには、
特に硝化工程Ｓの中で流入端４のみｐＦｉをａ５〜１（
Ｌ５に制御することが肝要なので、後続槽５〜８は１槽
の完全混合型でも可能である。しかしながら、多段槽あ
るいは栓流の形成される槽を用いて、流入端４から流れ
方向に順次アンモニアを硝化する方が確実に安定して１
０１型硝化を行うことができる。
硝化工程で生成したＮｏ、″は脱窒工程１１に流入し、
水素供与体としてアルコール１３などが添加されて脱窒
される。脱窒液の大部分は後続硝化槽５〜６に循環され
、残部は再曝気槽１４、沈殿槽１５を経由して放流され
る。流入端のｐＨをａ５にしでも硝化工程のＮＯｘ−中
のＮｏ１−が増加しない場合には、ｐｌｌを１時的に９
．０〜１１５程度に上昇し、Ｎｏ１−が蓄積したのちに
ｐＨをａ５に設定すればよい。ただし、長時間ｐＨを１
１．０以上にすると、硝化菌の活性が著しく損われるの
で、この点注意が必要である。
水素供与体としてアルコール１３などが添加されて脱窒
される。脱窒液の大部分は後続硝化槽５〜６に循環され
、残部は再曝気槽１４、沈殿槽１５を経由して放流され
る。流入端のｐＨをａ５にしでも硝化工程のＮＯｘ−中
のＮｏ１−が増加しない場合には、ｐｌｌを１時的に９
．０〜１１５程度に上昇し、Ｎｏ１−が蓄積したのちに
ｐＨをａ５に設定すればよい。ただし、長時間ｐＨを１
１．０以上にすると、硝化菌の活性が著しく損われるの
で、この点注意が必要である。
次に本発明の１実施例について説明する。
実施にあたシ、第１図に示すフローの装置を用い硝化、
脱窒処理を行った。実施の条件は次の通りである。
脱窒処理を行った。実施の条件は次の通りである。
硝化槽 ５０ｊ（流入端１０１１後続硝化槽は第２〜第
５槽の４槽に均 等分割、それぞれ１０１） 脱窒槽 Ｓａｔ 原 水 １１１１，０４１９ ％、ボリヘプ）ｙ５％
濃厚溶液を適宜希釈したものを原 水とした。
５槽の４槽に均 等分割、それぞれ１０１） 脱窒槽 Ｓａｔ 原 水 １１１１，０４１９ ％、ボリヘプ）ｙ５％
濃厚溶液を適宜希釈したものを原 水とした。
ｐｌｌ調−用アルカリ剤 ＭｈＯＴ１溶液返送汚泥量
原水流入量と等量に設定循環脱窒液量 原水流
入量の５倍に設定設定ｐ１！ 流入端 ａ５ 後続硝化槽第３槽 ７．０ 実施結果を表１に示す。
原水流入量と等量に設定循環脱窒液量 原水流
入量の５倍に設定設定ｐ１！ 流入端 ａ５ 後続硝化槽第３槽 ７．０ 実施結果を表１に示す。
表１より硝化水の１１０ｘ−の大部分がＭＯ，″であり
、またメタノールの添加量もＮＯ，″の脱窒必要量（０
１１，０１！／１１０．”−Ｎ中２．５０に＃／に＃）
よシも少なくて済むことが実証された。また表示してい
ないが、流入端のｐＨを９．０〜１０．５にしても表１
とは埋同様の結果を見られた。さらにｐＨを１１．０に
設定したところ、硝化活性が著しく低下した。
、またメタノールの添加量もＮＯ，″の脱窒必要量（０
１１，０１！／１１０．”−Ｎ中２．５０に＃／に＃）
よシも少なくて済むことが実証された。また表示してい
ないが、流入端のｐＨを９．０〜１０．５にしても表１
とは埋同様の結果を見られた。さらにｐＨを１１．０に
設定したところ、硝化活性が著しく低下した。
以上のように、本発明によって硝化脱窒法を次のように
経済的な方法に改良することができる。
経済的な方法に改良することができる。
■ 硝化の酸素消費量が少ないので、酸素供給動力費を
節減することができる。
節減することができる。
■ 脱窒のためのアルコールが少なくて済む。
第１図は本発明方法の一実施例を説明するための７０−
概略図、第２図は他の実施例を説明するための７０−概
略図で・ちる。 １−原水、２−返送汚泥、３−硝化工程、４−Ｒ，大端
（第１）硝化槽、９−循環脱窒液、１０−アルカリ剤
概略図、第２図は他の実施例を説明するための７０−概
略図で・ちる。 １−原水、２−返送汚泥、３−硝化工程、４−Ｒ，大端
（第１）硝化槽、９−循環脱窒液、１０−アルカリ剤
Claims (1)
- １、アンモニアを生物学的に硝化脱窒素する方法におい
て、硝化工程を栓流が生ずるように区画形成し、原水と
返送汚泥をｐＨが８．５〜１０．５に保持されている硝
化工程の流入端に流入せしめてアンモニアの一部を硝化
したのちに、残部のアンモニアを該流入端に後続する硝
化工程で硝化することによつて硝化工程で亜硝酸イオン
を蓄積し、次に該亜硝酸イオンを嫌気条件下で脱窒した
のち、該脱窒液を原水流入端に後続する硝化槽に循環す
ることを特徴とするアンモニア含有排水の生物学的硝化
脱窒法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15804586A JPS6316100A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | アンモニア含有排水の生物学的硝化脱窒法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15804586A JPS6316100A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | アンモニア含有排水の生物学的硝化脱窒法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316100A true JPS6316100A (ja) | 1988-01-23 |
| JPS6365399B2 JPS6365399B2 (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15663084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15804586A Granted JPS6316100A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | アンモニア含有排水の生物学的硝化脱窒法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316100A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02198695A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-07 | Kurita Water Ind Ltd | 亜硝酸型硝化方法 |
| KR100315874B1 (ko) * | 1999-07-30 | 2001-12-13 | 채문식 | 고농도 폐수의 생물학적 질소제거방법 및 그 장치 |
| JP2003053382A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-25 | Kurita Water Ind Ltd | 硝化脱窒処理方法 |
| JP2005131452A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | アンモニア性窒素含有排水の硝化方法 |
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-
1986
- 1986-07-07 JP JP15804586A patent/JPS6316100A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365399B2 (ja) | 1988-12-15 |
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