JP2000015288A - 廃水の処理方法及び装置 - Google Patents
廃水の処理方法及び装置Info
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- JP2000015288A JP2000015288A JP10198020A JP19802098A JP2000015288A JP 2000015288 A JP2000015288 A JP 2000015288A JP 10198020 A JP10198020 A JP 10198020A JP 19802098 A JP19802098 A JP 19802098A JP 2000015288 A JP2000015288 A JP 2000015288A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃水中の有機物及び窒素を効率よく、短時間
に安価に除去することができ、高水質の処理水が得ら
れ、発生する余剰汚泥量も少なくてすむ廃水の処理方法
及び処理装置を提供すること。 【解決手段】 廃水中の有機物及び窒素を除去するた
め、原水を嫌気槽２、微好気槽３、好気槽４及び沈澱槽
５に順次導通させ、好気槽４からの流出液の一部を嫌気
槽２へ循環させ、沈澱槽５から引き抜いた汚泥を汚泥分
解槽９で分解処理し、汚泥分解液を微好気槽３へ導入す
る。
に安価に除去することができ、高水質の処理水が得ら
れ、発生する余剰汚泥量も少なくてすむ廃水の処理方法
及び処理装置を提供すること。 【解決手段】 廃水中の有機物及び窒素を除去するた
め、原水を嫌気槽２、微好気槽３、好気槽４及び沈澱槽
５に順次導通させ、好気槽４からの流出液の一部を嫌気
槽２へ循環させ、沈澱槽５から引き抜いた汚泥を汚泥分
解槽９で分解処理し、汚泥分解液を微好気槽３へ導入す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機物及び窒素を
含む廃水の処理方法及び処理装置に関する。
含む廃水の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水、し尿、産業廃水などの廃水中の窒
素は、湖沼、内湾などの閉鎖性水域における富栄養化現
象の原因とされている。従来、これらの廃水中から窒素
成分を除去する窒素除去技術としては、微生物を利用し
た硝化脱窒処理が行われており、その代表例としては活
性汚泥循環変法がある。この方法は、独立栄養細菌であ
る硝化細菌のアンモニア酸化能力を利用して廃水中のア
ンモニア性窒素を先ず好気状態で亜硝酸や硝酸に酸化
し、その後、従属栄養細菌である脱窒細菌の働きによ
り、廃水中の有機物などを電子供与体として亜硝酸や硝
酸を嫌気性状態で窒素に還元することにより廃水から窒
素を除去するものである。活性汚泥循環変法を実施する
装置は、脱窒細菌により廃水中の有機物の分解と脱窒処
理を行う嫌気槽と、硝化細菌により廃水中のアンモニア
性窒素を硝化処理する好気槽の２つの槽からなる。好気
槽で硝化処理された硝化液は、嫌気槽に循環されること
により廃水中の窒素成分は窒素ガスとして大気に放出さ
れて除去される。
素は、湖沼、内湾などの閉鎖性水域における富栄養化現
象の原因とされている。従来、これらの廃水中から窒素
成分を除去する窒素除去技術としては、微生物を利用し
た硝化脱窒処理が行われており、その代表例としては活
性汚泥循環変法がある。この方法は、独立栄養細菌であ
る硝化細菌のアンモニア酸化能力を利用して廃水中のア
ンモニア性窒素を先ず好気状態で亜硝酸や硝酸に酸化
し、その後、従属栄養細菌である脱窒細菌の働きによ
り、廃水中の有機物などを電子供与体として亜硝酸や硝
酸を嫌気性状態で窒素に還元することにより廃水から窒
素を除去するものである。活性汚泥循環変法を実施する
装置は、脱窒細菌により廃水中の有機物の分解と脱窒処
理を行う嫌気槽と、硝化細菌により廃水中のアンモニア
性窒素を硝化処理する好気槽の２つの槽からなる。好気
槽で硝化処理された硝化液は、嫌気槽に循環されること
により廃水中の窒素成分は窒素ガスとして大気に放出さ
れて除去される。
【０００３】硝化細菌と脱窒細菌のうち、硝化細菌は、
増殖速度が遅いので、活性汚泥中に相当量の菌数を保持
するためには、汚泥の滞留時間を長くして充分な増殖時
間を確保しなければならず、処理時間に極めて長時間を
要するという欠点がある。また、脱窒反応には脱窒細菌
の還元力のエネルギー源が必要であり、例えば、メタノ
ール、水素などの水素供与体を必要とするため、処理コ
ストが高くなるという欠点があった。また、従来の活性
汚泥循環変法の場合、好気槽と嫌気槽との間で廃水を大
量に循環するためのエネルギーを必要とする欠点があっ
た。さらに、発生する余剰汚泥量も多かった。このよう
に、活性汚泥循環変法に代表される従来の生物学的な硝
化脱窒処理法は、処理時間、処理コストなどの点で満足
できるものではなかった。
増殖速度が遅いので、活性汚泥中に相当量の菌数を保持
するためには、汚泥の滞留時間を長くして充分な増殖時
間を確保しなければならず、処理時間に極めて長時間を
要するという欠点がある。また、脱窒反応には脱窒細菌
の還元力のエネルギー源が必要であり、例えば、メタノ
ール、水素などの水素供与体を必要とするため、処理コ
ストが高くなるという欠点があった。また、従来の活性
汚泥循環変法の場合、好気槽と嫌気槽との間で廃水を大
量に循環するためのエネルギーを必要とする欠点があっ
た。さらに、発生する余剰汚泥量も多かった。このよう
に、活性汚泥循環変法に代表される従来の生物学的な硝
化脱窒処理法は、処理時間、処理コストなどの点で満足
できるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解消し、廃水中の有機物及び窒素を効率よ
く、短時間に安価に除去することができ、高水質の処理
水が得られ、発生する余剰汚泥量も少なくてすむ廃水の
処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
術の問題点を解消し、廃水中の有機物及び窒素を効率よ
く、短時間に安価に除去することができ、高水質の処理
水が得られ、発生する余剰汚泥量も少なくてすむ廃水の
処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による廃水の処理
方法は、廃水中の有機物及び窒素を除去するため、原水
を嫌気槽、微好気槽、好気槽及び沈澱槽に順次導通さ
せ、好気槽からの流出液の一部を嫌気槽へ循環させ、沈
澱槽から引き抜いた汚泥を汚泥分解槽で分解処理するこ
とを特徴とする。また、本発明の廃水の処理装置は、嫌
気槽、微好気槽、好気槽、沈澱槽及び汚泥分解槽から成
り、好気槽からの流出液の一部を嫌気槽へ循環させる配
管を設け、沈澱槽からの汚泥引き抜き管を汚泥分解槽に
接続したことを特徴とする。
方法は、廃水中の有機物及び窒素を除去するため、原水
を嫌気槽、微好気槽、好気槽及び沈澱槽に順次導通さ
せ、好気槽からの流出液の一部を嫌気槽へ循環させ、沈
澱槽から引き抜いた汚泥を汚泥分解槽で分解処理するこ
とを特徴とする。また、本発明の廃水の処理装置は、嫌
気槽、微好気槽、好気槽、沈澱槽及び汚泥分解槽から成
り、好気槽からの流出液の一部を嫌気槽へ循環させる配
管を設け、沈澱槽からの汚泥引き抜き管を汚泥分解槽に
接続したことを特徴とする。
【０００６】本発明において、汚泥の分解処理はオゾン
及び超音波を用いて行うのが好ましく、汚泥分解槽で生
じた汚泥分解液を微好気槽に導入するのが好ましい。嫌
気槽内では亜硝酸や硝酸を廃水中の有機物を水素供与体
として利用して微生物により窒素ガスに変え、脱窒処理
された後、微好気槽へ導入される。この微好気槽には、
汚泥分解槽でオゾンと超音波で処理された汚泥分解液が
供給され、有機物源と酸素の補給が行われる。微好気槽
内で残存しているアンモニウムイオンは、次の化学反応
式により微好気槽で直接脱窒される。 ＮＨ3 ＋Ｏ2 ＋２Ｈ＋ｅ→ＮＨ2 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（１） ＮＨ2 ＯＨ＋Ｏ2 ＋３Ｈ＋３ｅ→１／２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（２）
及び超音波を用いて行うのが好ましく、汚泥分解槽で生
じた汚泥分解液を微好気槽に導入するのが好ましい。嫌
気槽内では亜硝酸や硝酸を廃水中の有機物を水素供与体
として利用して微生物により窒素ガスに変え、脱窒処理
された後、微好気槽へ導入される。この微好気槽には、
汚泥分解槽でオゾンと超音波で処理された汚泥分解液が
供給され、有機物源と酸素の補給が行われる。微好気槽
内で残存しているアンモニウムイオンは、次の化学反応
式により微好気槽で直接脱窒される。 ＮＨ3 ＋Ｏ2 ＋２Ｈ＋ｅ→ＮＨ2 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（１） ＮＨ2 ＯＨ＋Ｏ2 ＋３Ｈ＋３ｅ→１／２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（２）
【０００７】上記の（１）及び（２）式の反応の他に、
硝酸や亜硝酸は、汚泥分解槽で生じた汚泥分解液を利用
して窒素ガスとして脱窒される。また、微好気槽内に
は、前段の処理で嫌気状態にある液が導入されるが、排
オゾンガスを含有する汚泥分解液が供給されるため、微
好気状態に保たれる。本発明においては、微好気槽内の
溶存酸素濃度を０．１〜２ｍｇ／Ｌとするのが好まし
い。微好気槽内の溶存酸素濃度が０．１ｍｇ／Ｌ未満で
あると、効果が得られず、２ｍｇ／Ｌを超えると、アン
モニウムイオンを硝酸や亜硝酸に酸化されるため、
（１）、（２）式の反応が起きにくくなる。排オゾンガ
スは、通常、別に活性炭などに吸着させて処理しなけれ
ばならないが、本発明では有効に利用される。
硝酸や亜硝酸は、汚泥分解槽で生じた汚泥分解液を利用
して窒素ガスとして脱窒される。また、微好気槽内に
は、前段の処理で嫌気状態にある液が導入されるが、排
オゾンガスを含有する汚泥分解液が供給されるため、微
好気状態に保たれる。本発明においては、微好気槽内の
溶存酸素濃度を０．１〜２ｍｇ／Ｌとするのが好まし
い。微好気槽内の溶存酸素濃度が０．１ｍｇ／Ｌ未満で
あると、効果が得られず、２ｍｇ／Ｌを超えると、アン
モニウムイオンを硝酸や亜硝酸に酸化されるため、
（１）、（２）式の反応が起きにくくなる。排オゾンガ
スは、通常、別に活性炭などに吸着させて処理しなけれ
ばならないが、本発明では有効に利用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明に係
る廃水の処理装置の一実施態様について詳説する。図１
は、本発明の廃水の処理装置の略示系統図である。本発
明の廃水の処理装置は、主として、嫌気槽２、微好気槽
３、好気槽４、沈澱槽５及び汚泥分解槽９から成り、好
気槽４からの流出液の一部を嫌気槽２へ循環させる配管
７を有し、さらに沈澱槽５からの汚泥引き抜き管８を汚
泥分解槽９に接続したものである。また、汚泥分解槽９
には、オゾン発生装置１０及びオゾン発信装置１１が付
設されており、ここで汚泥を分解処理し、液化させる。
分解処理された汚泥分解液は、配管１２により微好気槽
３へ導入される。
る廃水の処理装置の一実施態様について詳説する。図１
は、本発明の廃水の処理装置の略示系統図である。本発
明の廃水の処理装置は、主として、嫌気槽２、微好気槽
３、好気槽４、沈澱槽５及び汚泥分解槽９から成り、好
気槽４からの流出液の一部を嫌気槽２へ循環させる配管
７を有し、さらに沈澱槽５からの汚泥引き抜き管８を汚
泥分解槽９に接続したものである。また、汚泥分解槽９
には、オゾン発生装置１０及びオゾン発信装置１１が付
設されており、ここで汚泥を分解処理し、液化させる。
分解処理された汚泥分解液は、配管１２により微好気槽
３へ導入される。
【０００９】図１に示した装置で本発明の処理方法を実
施するには、処理すべき廃水を原水供給管１から嫌気槽
２へ導入させ、微好気槽３及び好気槽４で順次処理し、
好気槽４からの流出液の一部は配管７により嫌気槽２へ
循環される。沈澱槽５で固液分離した後、処理水は、処
理水放流管６より放流され、汚泥は、汚泥引き抜き管８
より汚泥分解槽９に導入され、ここでオゾン発生装置１
０及びオゾン発信装置１１によってオゾン及び超音波の
作用を受けて分解処理され、液状化される。超音波は、
１００〜１０００Ｗ／Ａ／分で０〜１０分間作用させる
のが好ましい。また、オゾンは、汚泥１ｇ当たり１〜５
０ｍｇの割合で吹き込むのが好ましい。超音波を使用す
ることにより汚泥が振動され、オゾンの接触効率が良く
なる。液状化された汚泥分解液は、配管１２により微好
気槽３へ送られ、低分子量の有機物と酸素ガスの補給に
役立つ。
施するには、処理すべき廃水を原水供給管１から嫌気槽
２へ導入させ、微好気槽３及び好気槽４で順次処理し、
好気槽４からの流出液の一部は配管７により嫌気槽２へ
循環される。沈澱槽５で固液分離した後、処理水は、処
理水放流管６より放流され、汚泥は、汚泥引き抜き管８
より汚泥分解槽９に導入され、ここでオゾン発生装置１
０及びオゾン発信装置１１によってオゾン及び超音波の
作用を受けて分解処理され、液状化される。超音波は、
１００〜１０００Ｗ／Ａ／分で０〜１０分間作用させる
のが好ましい。また、オゾンは、汚泥１ｇ当たり１〜５
０ｍｇの割合で吹き込むのが好ましい。超音波を使用す
ることにより汚泥が振動され、オゾンの接触効率が良く
なる。液状化された汚泥分解液は、配管１２により微好
気槽３へ送られ、低分子量の有機物と酸素ガスの補給に
役立つ。
【００１０】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらによって制限されるもの
ではない。
に説明するが、本発明はこれらによって制限されるもの
ではない。
【００１１】実施例１ 下水（ＢＯＤ１１０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ７５ｍｇ／Ｌ、Ｔ
−Ｎ３１ｍｇ／Ｌ）を嫌気槽２に流入させ、嫌気槽２で
滞留時間５時間で反応させ、その後微好気槽３で４時
間、好気槽４で４．５時間反応させた。好気槽４からの
処理液の一部（流入原水量の２倍）を配管７より嫌気槽
２へ循環させ、残りは沈澱槽５へ流入させる。一方、沈
澱槽５中の沈澱汚泥は、汚泥分解槽９へ導入され、ここ
で汚泥を超音波発信装置１１（３００Ｗ、４００μＡ）
で処理しながら、オゾンを汚泥１ｇ当たり１０ｍｇの割
合で吹き込んだ。得られた汚泥分解液を配管１２により
微好気槽３に流入させた。この実験の結果、処理水のＢ
ＯＤを１０ｍｇ／Ｌ以下、Ｔ−Ｎを５ｍｇ／Ｌ以下にす
ることができた。これに対し、従来の活性汚泥循環変法
では、循環水量を流入原水量の３倍以上としてもＴ−Ｎ
は５ｍｇ／Ｌを超えており、Ｃ／Ｎ比が大きく、アンモ
ニアを酸化するエネルギーが大きく、曝気動力が多く、
汚泥発生量が多量であった。
−Ｎ３１ｍｇ／Ｌ）を嫌気槽２に流入させ、嫌気槽２で
滞留時間５時間で反応させ、その後微好気槽３で４時
間、好気槽４で４．５時間反応させた。好気槽４からの
処理液の一部（流入原水量の２倍）を配管７より嫌気槽
２へ循環させ、残りは沈澱槽５へ流入させる。一方、沈
澱槽５中の沈澱汚泥は、汚泥分解槽９へ導入され、ここ
で汚泥を超音波発信装置１１（３００Ｗ、４００μＡ）
で処理しながら、オゾンを汚泥１ｇ当たり１０ｍｇの割
合で吹き込んだ。得られた汚泥分解液を配管１２により
微好気槽３に流入させた。この実験の結果、処理水のＢ
ＯＤを１０ｍｇ／Ｌ以下、Ｔ−Ｎを５ｍｇ／Ｌ以下にす
ることができた。これに対し、従来の活性汚泥循環変法
では、循環水量を流入原水量の３倍以上としてもＴ−Ｎ
は５ｍｇ／Ｌを超えており、Ｃ／Ｎ比が大きく、アンモ
ニアを酸化するエネルギーが大きく、曝気動力が多く、
汚泥発生量が多量であった。
【００１２】実施例２ 実施例１と同様に下水を処理し、微好気槽での脱窒率と
有機物量との関係を検討したところ、図２に示す結果を
得た。なお、脱窒率は、次の（３）式により算出したも
のである。 脱窒率＝（入口窒素濃度−出口窒素濃度）／入口窒素濃度 ・・・（３） 図２から有機物量が多くなるほど脱窒率が高くなること
が分かる。
有機物量との関係を検討したところ、図２に示す結果を
得た。なお、脱窒率は、次の（３）式により算出したも
のである。 脱窒率＝（入口窒素濃度−出口窒素濃度）／入口窒素濃度 ・・・（３） 図２から有機物量が多くなるほど脱窒率が高くなること
が分かる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の廃水の処理方法及び装置によれ
ば、従来の活性汚泥循環変法に比べて短時間に効率よく
有機物及び窒素を除去することができ、良好な水質の処
理水を安価に製造することができ、その際、循環水量が
少なくて済むため、処理に要するエネルギー量も少なく
て済み、さらに汚泥を分解して廃水処理に有効利用でき
るため、余剰汚泥発生量も著しく少ない。
ば、従来の活性汚泥循環変法に比べて短時間に効率よく
有機物及び窒素を除去することができ、良好な水質の処
理水を安価に製造することができ、その際、循環水量が
少なくて済むため、処理に要するエネルギー量も少なく
て済み、さらに汚泥を分解して廃水処理に有効利用でき
るため、余剰汚泥発生量も著しく少ない。
【図１】本発明の一実施態様を示す廃水の処理装置の略
示系統図である。
示系統図である。
【図２】実施例２で測定した微好気槽による脱窒率と有
機物量との関係を示すグラフである。
機物量との関係を示すグラフである。
１ 原水供給管 ２ 嫌気槽 ３ 微好気槽 ４ 好気槽 ５ 沈澱槽 ６ 処理水放流管 ７ 配管 ８ 汚泥引き抜き管 ９ 汚泥分解槽 １０ オゾン発生装置 １１ 超音波発信装置 １２ 配管
Claims (7)
- 【請求項１】 廃水中の有機物及び窒素を除去するた
め、原水を嫌気槽、微好気槽、好気槽及び沈澱槽に順次
導通させ、好気槽からの流出液の一部を嫌気槽へ循環さ
せ、沈澱槽から引き抜いた汚泥を汚泥分解槽で分解処理
することを特徴とする廃水の処理方法。 - 【請求項２】 汚泥の分解処理をオゾン及び超音波を用
いて行う請求項１記載の廃水の処理方法。 - 【請求項３】 汚泥分解槽で生じた汚泥分解液を微好気
槽に導入する請求項１又は２記載の廃水の処理方法。 - 【請求項４】 微好気槽内の溶存酸素濃度を０．１〜２
ｍｇ／Ｌとする請求項１記載の廃水の処理方法。 - 【請求項５】 嫌気槽、微好気槽、好気槽、沈澱槽及び
汚泥分解槽から成り、好気槽からの流出液の一部を嫌気
槽へ循環させる配管を設け、沈澱槽からの汚泥引き抜き
管を汚泥分解槽に接続したことを特徴とする廃水の処理
装置。 - 【請求項６】 汚泥分解槽にオゾン発生装置及び超音波
発信装置を付設した請求項５記載の廃水の処理装置。 - 【請求項７】 汚泥分解槽での汚泥分解液を微好気槽へ
導入する配管を設けた請求項５記載の廃水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19802098A JP3531481B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 廃水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19802098A JP3531481B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 廃水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015288A true JP2000015288A (ja) | 2000-01-18 |
| JP3531481B2 JP3531481B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16384195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19802098A Expired - Fee Related JP3531481B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 廃水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531481B2 (ja) |
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002200499A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd | 排水処理工程における余剰汚泥の処理方法 |
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| US8635131B1 (en) | 2001-07-10 | 2014-01-21 | American Express Travel Related Services Company, Inc. | System and method for managing a transaction protocol |
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