JPS6323795A - アンモニア含有水溶液の生物学的硝化法 - Google Patents
アンモニア含有水溶液の生物学的硝化法Info
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- JPS6323795A JPS6323795A JP61165592A JP16559286A JPS6323795A JP S6323795 A JPS6323795 A JP S6323795A JP 61165592 A JP61165592 A JP 61165592A JP 16559286 A JP16559286 A JP 16559286A JP S6323795 A JPS6323795 A JP S6323795A
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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)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水系の汚濁の原因となる廃水中に含まれてい
るアンモニアを、媒体に付着した硝化菌を利用してＮｏ
２−に硝化することによって、省エネルギー、省資源的
に効率よく除去する方法を提供することを目的とするも
のである。
るアンモニアを、媒体に付着した硝化菌を利用してＮｏ
２−に硝化することによって、省エネルギー、省資源的
に効率よく除去する方法を提供することを目的とするも
のである。
生物学的硝化方法は、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（Ｎｏ
、、Ｎ０５）に硝化（酸化）したのち、脱窒素菌の作用
を利用してＮＯｘ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。
用を利用して窒素化合物を好気的条件下でＮ０Ｘ（Ｎｏ
、、Ｎ０５）に硝化（酸化）したのち、脱窒素菌の作用
を利用してＮＯｘ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）
Ｎ瓜＋＋１．５０．→Ｎ０ｔ−＋２Ｈ＋十馬Ｏ亜硝酸菌
−一・・（１）ＮＯｌ−十α５０．→ＮＯ３−硝酸菌−
・−（２）脱窒素反応（嫌気的条件） Ｎｏ、”＋Ｂ、 −＋ Ｎ Ｏ，−）−）！、 Ｏ脱窒
素菌−−−−−・（３）Ｎｏ、”’＋１．５Ｈ，−＋（
１５Ｎ！↑＋０Ｈ−１４，Ｏ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、ｏ）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Ｈ＋を発生する虫酸反応なので、硝化
が進行すれば、ｐＨ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、ｐＦＬ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ｐＨが中性付近に維
持されなければならない。
−一・・（１）ＮＯｌ−十α５０．→ＮＯ３−硝酸菌−
・−（２）脱窒素反応（嫌気的条件） Ｎｏ、”＋Ｂ、 −＋ Ｎ Ｏ，−）−）！、 Ｏ脱窒
素菌−−−−−・（３）Ｎｏ、”’＋１．５Ｈ，−＋（
１５Ｎ！↑＋０Ｈ−１４，Ｏ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、ｏ）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Ｈ＋を発生する虫酸反応なので、硝化
が進行すれば、ｐＨ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、ｐＦＬ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ｐＨが中性付近に維
持されなければならない。
上記（１）〜（４）式にテされるように、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、
ｐＨ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、脱窒米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。脱窒米処理装置の硝化工程では、通常
アンモニアをＮＯ３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Ｎｏ２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、Ｎｏ１型硝化の酸素量はＮｏ３型硝化の３
／ａ （１，５０，／２０． ）で済み、ＮＯｘの還元
に消費される水素供与体量もＮｏ、はＮｏ、の５１５（
１，５馬／２．５馬）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Ｎｏ１型硝化で行なわ
れている。これは、Ｎｏ１型硝化を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Ｎｏ
、型硝化になりやすいという報告（下水道協会誌７０１
．７、崖７４．１９７０／７、遠矢泰典「生物学的硝化
方法に関する研究（１）Ｊ）がなされている。これは次
の化学平衡式から、遊離のＮＨ５がＮｏ、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。
、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、
ｐＨ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、脱窒米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。脱窒米処理装置の硝化工程では、通常
アンモニアをＮＯ３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Ｎｏ２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、Ｎｏ１型硝化の酸素量はＮｏ３型硝化の３
／ａ （１，５０，／２０． ）で済み、ＮＯｘの還元
に消費される水素供与体量もＮｏ、はＮｏ、の５１５（
１，５馬／２．５馬）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Ｎｏ１型硝化で行なわ
れている。これは、Ｎｏ１型硝化を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Ｎｏ
、型硝化になりやすいという報告（下水道協会誌７０１
．７、崖７４．１９７０／７、遠矢泰典「生物学的硝化
方法に関する研究（１）Ｊ）がなされている。これは次
の化学平衡式から、遊離のＮＨ５がＮｏ、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。
ｎＥ４′＋ｏａ−→Ｎ Ｈ８＋Ｈ，Ｏ−−（５）ＮＨ５
：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ＮＨ，ａ度が増加し、Ｎｏ１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ＮＨ，ａ度が増加し、Ｎｏ１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、アンモニア含有水溶液中のアンモニア分硝化
するに際して、省エネルギー、省資源的にみて好ましい
Ｎｏ、型硝化形式に制御しつ＼アンモニアの硝化を行う
方法を提供することを目的とする。
するに際して、省エネルギー、省資源的にみて好ましい
Ｎｏ、型硝化形式に制御しつ＼アンモニアの硝化を行う
方法を提供することを目的とする。
本発明は、アンモニアを含有する水溶液を、媒体に付着
した硝化菌を保有する２個の硝化槽に順次に通して該ア
ンモニアを硝化する方法において、アンモニア含有水溶
液の流れる方向を交互に切り換えると共に、アンモニア
含有水溶液を最初に導入する側の硝化層のｐａをａ５〜
１０．５の範囲内に保持するように制御することを特徴
とするアンモニア含有廃水の生物学的硝化方法である。
した硝化菌を保有する２個の硝化槽に順次に通して該ア
ンモニアを硝化する方法において、アンモニア含有水溶
液の流れる方向を交互に切り換えると共に、アンモニア
含有水溶液を最初に導入する側の硝化層のｐａをａ５〜
１０．５の範囲内に保持するように制御することを特徴
とするアンモニア含有廃水の生物学的硝化方法である。
次に本発明の一実施態様を図面を参照しながら説明する
。
。
第１図において、アンモニア含有廃水は廃水導入管１か
ら微生物付着媒体が充填され、かつ、ｐＨがａ５〜１０
．５に維持されている硝化槽２に導入され、アンモニア
の一部（通常約５０％以上）が硝化された後、同じく微
生物付着媒体が充填され、ｐＥＩが中性付近以上に維持
されている硝化槽３に導入され、残部のアンモニアが硝
化される。このときパルプＡ、Ｂ、７は開かれ、パルプ
５．９．６は閉じられており、処理水は処理水排出管１
０を経て通常は次の脱窒工程に導かれる。
ら微生物付着媒体が充填され、かつ、ｐＨがａ５〜１０
．５に維持されている硝化槽２に導入され、アンモニア
の一部（通常約５０％以上）が硝化された後、同じく微
生物付着媒体が充填され、ｐＥＩが中性付近以上に維持
されている硝化槽３に導入され、残部のアンモニアが硝
化される。このときパルプＡ、Ｂ、７は開かれ、パルプ
５．９．６は閉じられており、処理水は処理水排出管１
０を経て通常は次の脱窒工程に導かれる。
次にパルプ５，９．６を開とし、パルプＡ、７．８を閉
とすることによシ廃水１の流れが切り換えられ、廃水１
は先づ硝化槽５に導入され、該硝化槽３のｐＨがａ５〜
１０．５になるように調整され、該槽中において廃水中
のアンモニアの一部（通常約５０−以上）が硝化された
後、ｐＨが中性付近以上になるように維持されている硝
化槽２に導入され、ついで、処理水は処理水排出管を経
て通常は次の脱窒工程に導かれる。
とすることによシ廃水１の流れが切り換えられ、廃水１
は先づ硝化槽５に導入され、該硝化槽３のｐＨがａ５〜
１０．５になるように調整され、該槽中において廃水中
のアンモニアの一部（通常約５０−以上）が硝化された
後、ｐＨが中性付近以上になるように維持されている硝
化槽２に導入され、ついで、処理水は処理水排出管を経
て通常は次の脱窒工程に導かれる。
廃水の流入経路の切り換えは一定日数毎に行なわれ、こ
の切り換えによりアンモニアはＮｏ、−に硝化される。
の切り換えによりアンモニアはＮｏ、−に硝化される。
これは、硝化槽２および３が交互に品いｐＨに保持され
るため、その間Ｎｏ２′″を）１０．−に硝化する硝化
菌のみがその活性を阻害され、かつ一定日数Ｎｏ、−を
Ｎｏ、″に酸化する能力を回復しない性質を利用したも
のである。
るため、その間Ｎｏ２′″を）１０．−に硝化する硝化
菌のみがその活性を阻害され、かつ一定日数Ｎｏ、−を
Ｎｏ、″に酸化する能力を回復しない性質を利用したも
のである。
したがって、切り替えの時点は、硝化処理水中のＮｏ、
−および／またはＮｏ、−の濃度を手動あるいは自動的
に分析し、Ｎｏ２″″の濃度が所定値よシ低くなった時
点あるいはＮＯｓ″濃度が所定値よシ高くなった時点で
切り換えるのが確実である。
−および／またはＮｏ、−の濃度を手動あるいは自動的
に分析し、Ｎｏ２″″の濃度が所定値よシ低くなった時
点あるいはＮＯｓ″濃度が所定値よシ高くなった時点で
切り換えるのが確実である。
硝化工程への酸素の供給は、空気を用いても或いは純酸
素を用いても、その何れでもよい。
素を用いても、その何れでもよい。
硝化工程で栓流が形成されている場合、高濃度のアンモ
ニアを硝化するためには、硝化工程（Ｎ）２および３の
流出水を夫々循環し、アンモニアを希釈するのが好まし
く、この場合ｐＨコントロールの為のアルカリ剤１２は
循環ライン１１に注入すればよい。
ニアを硝化するためには、硝化工程（Ｎ）２および３の
流出水を夫々循環し、アンモニアを希釈するのが好まし
く、この場合ｐＨコントロールの為のアルカリ剤１２は
循環ライン１１に注入すればよい。
一方、硝化槽２および３が夫々完全混合型の場合には各
種からの流出水の循環は不要であシ、またアルカリ剤は
該アルカリ剤によりｐＨを調整すべき硝化槽に直接注入
するとよい。
種からの流出水の循環は不要であシ、またアルカリ剤は
該アルカリ剤によりｐＨを調整すべき硝化槽に直接注入
するとよい。
また、ｐＨをａ５〜１０．５に調整する硝化工程におい
ては、ｐＨを間欠的にａ５〜１０．５の範囲内に維持し
てもＮｏ、型硝化を行うことができる。
ては、ｐＨを間欠的にａ５〜１０．５の範囲内に維持し
てもＮｏ、型硝化を行うことができる。
次に本発明の実施例について説明する。
実施にあたり、第１図に示すフローの装置を用いて硝化
を行った。
を行った。
実施の条件は次の通υである。
◎硝化工程Ａ、Ｂ２塔 砂を媒体とした流動層式固定床
、完全混合型、硝化水循環 設備なし、アルカリ剤は硝化 工程に直接注入 ◎硝化工程Ａ、Ｂ 各１０１！、計２０７◎設定ｐＨ
原水流入硝化工程 ａ５ 硝化水流出硝化工程 ＺＯ ◎原水のＮＨ，−Ｎ濃度および流量 表１参照◎空気導
入楡ＡＩＢ塔それぞれにｔ ＯｒｒＬ”７ 日表１ 以上の条件下で実施した結果を第２図に示す。４第２図
に示す結果から明らかなように、ＮＯ！−Ｎ濃度が低下
した時点で原水の導入槽を切り換えることによりＮｏ、
型硝化を行ないうろことがわかる。
、完全混合型、硝化水循環 設備なし、アルカリ剤は硝化 工程に直接注入 ◎硝化工程Ａ、Ｂ 各１０１！、計２０７◎設定ｐＨ
原水流入硝化工程 ａ５ 硝化水流出硝化工程 ＺＯ ◎原水のＮＨ，−Ｎ濃度および流量 表１参照◎空気導
入楡ＡＩＢ塔それぞれにｔ ＯｒｒＬ”７ 日表１ 以上の条件下で実施した結果を第２図に示す。４第２図
に示す結果から明らかなように、ＮＯ！−Ｎ濃度が低下
した時点で原水の導入槽を切り換えることによりＮｏ、
型硝化を行ないうろことがわかる。
さらに硝化工程流入端のｐＨを９．０ 、９．５ 。
１ ［ＩＬＯ、１（１５に調整して同様の硝化処理を行
ったが、第２図に示す結果とほぼ類似した結果かえられ
た。さらにｐＨを１１．０に調整した硝化処理では、硝
化工程で発泡が生じ、かつ媒体上の硝化菌が液中に分離
し、硝化活性が損われた。
ったが、第２図に示す結果とほぼ類似した結果かえられ
た。さらにｐＨを１１．０に調整した硝化処理では、硝
化工程で発泡が生じ、かつ媒体上の硝化菌が液中に分離
し、硝化活性が損われた。
以上のように本発明によって硝化脱窒を次のように経済
的に優れた方法に改良することができる。
的に優れた方法に改良することができる。
■ 硝化の酸素供給量が少なくて済むので、酸素供給動
力費を節減することができる。
力費を節減することができる。
■ 脱窒を行うに際して、アルコールの添加量が少なく
することができる。
することができる。
第１図は本発明の一実施態様を説明するだめのフロー概
略図、第２図は実施例における経過時間と原水注入工程
切り換え時点および処理水中のＮ Ｏ，” −Ｈの関係
を示す図である。 １−原水導入管、２．５−・・硝化槽、１２−・・アル
カリ剤
略図、第２図は実施例における経過時間と原水注入工程
切り換え時点および処理水中のＮ Ｏ，” −Ｈの関係
を示す図である。 １−原水導入管、２．５−・・硝化槽、１２−・・アル
カリ剤
Claims (1)
- アンモニアを含有する水溶液を、媒体に付着した硝化菌
を保有する２個の硝化槽に順次に通して該アンモニアを
硝化する方法において、アンモニア含有水溶液の流れる
方向を交互に切り換えると共に、アンモニア含有水溶液
を最初に導入する側の硝化槽のｐＨを８．５〜１０．５
の範囲内に保持するように制御することを特徴とするア
ンモニア含有廃水の生物学的硝化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61165592A JPS6323795A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | アンモニア含有水溶液の生物学的硝化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61165592A JPS6323795A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | アンモニア含有水溶液の生物学的硝化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6323795A true JPS6323795A (ja) | 1988-02-01 |
| JPH0149555B2 JPH0149555B2 (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=15815281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61165592A Granted JPS6323795A (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | アンモニア含有水溶液の生物学的硝化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6323795A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003024983A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-28 | Kurita Water Ind Ltd | 硝化処理方法 |
| 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 |
| JP2005131451A (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 |
| CN104016545A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 北京汇恒环保工程有限公司 | 垃圾渗滤液处理设备及方法 |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61165592A patent/JPS6323795A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003024983A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-28 | Kurita Water Ind Ltd | 硝化処理方法 |
| 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 |
| JP2005131451A (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 |
| CN104016545A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 北京汇恒环保工程有限公司 | 垃圾渗滤液处理设备及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0149555B2 (ja) | 1989-10-25 |
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