JP2009136725A - アンモニア含有廃水の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンモニア含有廃水中のアンモニアの一部を亜硝酸に硝化処理した一次処理水を、アンモニアと亜硝酸とを基質とする嫌気性アンモニア酸化細菌が充填された嫌気性アンモニア酸化槽14で処理するアンモニア含有廃水の処理装置10において、一次処理水が嫌気性アンモニア酸化槽14に流入する流入ライン20と、流入ライン20に、一次処理水に含まれる亜硝酸濃度に応じて一次処理水を希釈する希釈水を合流させる希釈ライン26と、を備える。
【選択図】 図1
Description
下水の総窒素濃度30〜40mg/Lを処理するには、硝化槽で6〜8時間の滞留時間、脱窒槽で5〜8時間が必要であり、大規模な処理槽が必要であった。また無機質だけを含有する産業廃水では、硝化槽や脱窒槽は先と同様の負荷で設計されるが、脱窒に有機物が必要であり、窒素濃度の3〜4倍濃度のメタノールを添加していた。このため、イニシャルコストばかりでなく、多大なランニングコストを要するという問題があった。
→1.02N2+0.26NO3+0.066CH2O0.5No0.15+2.03H2O
…(式1)
この方法によれば、アンモニアを水素供与体とするため、脱窒で使用する有機物(メタノール等)の使用量を大幅に削減できることや、汚泥の発生量を削減できる等のメリットがあり、今後の窒素除去方法として有効な方法であると考えられている。
→1.02N2+0.26NO3+0.066CH2O0.5No0.15+2.03H2O
…(式1)
嫌気性アンモニア酸化法は、(式1)から分かるように、アンモニアと亜硝酸とが1:1.32の比率で反応するとされている。従って、亜硝酸型の硝化槽12における硝化率を100%と仮定すると、廃水原水中のアンモニアの約57%を亜硝酸型に硝化し、残りの43%のアンモニアを残留させることで、嫌気性アンモニア酸化槽に流入する原水中のアンモニアと亜硝酸との比率を1:1.32に調整することができる。
このとき、希釈ラインを作動させることによって、嫌気性アンモニア酸化槽の亜硝酸濃度が上昇し、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下することを防ぐことができる。
即ち、装置の立上げ時、又は、装置の運転開始時において、槽内の活性が十分でないときにいきなり高濃度の廃水を流入させると、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が低下する。
[実験1]
まず、硝化処理水を希釈せずに嫌気性アンモニア酸化槽を立上げることとした。嫌気性アンモニア酸化槽の運転条件としては、滞留時間は2日、水温30度、PH=7.6とした。実験には4Lの反応槽を用意し、反応槽内部には、嫌気性アンモニア酸化細菌の集積汚泥をポリエチレングリコール系のゲルで包括固定化した担体を0.8L充填した。固定化した嫌気性アンモニア酸化細菌は、下水汚泥から集積培養したものであり、担体内の汚泥濃度は1.0%とした(参考:特開2005−342705号公報)。その結果、運転4日後にサンプリングした結果、槽内の亜硝酸濃度は450mg/Lであり、槽内の亜硝酸濃度が上昇してしまった。滞留時間を7日に変更して約3ヶ月間運転したが、脱窒活性を0.5kg−N/m3/d以上に上昇することはできなかった。
[実験1]
比較例の硝化処理水を用いて、図1のアンモニア含有廃水の処理装置10で、立上げ試験を行った。希釈水には、窒素ガスにより脱気処理した水道水を用いて、試験を行なった。硝化処理水1に対して、希釈水9の割合(10倍)で希釈した。さらに、活性の上昇に伴い、徐々に希釈倍率を落とした。尚、希釈時には、硝化処理水がすべて嫌気性アンモニア酸化槽へ流入させることができないので、一部は別系統で処理を行なった。嫌気性アンモニア酸化槽の運転条件としては、滞留時間は2日、水温30度、PH=7.6とした。実験には4Lの反応槽を用意し、反応槽内部には、比較例同様に、嫌気性アンモニア酸化細菌の集積汚泥をポリエチレングリコール系のゲルで包括固定化した担体を0.8L充填した。固定化した嫌気性アンモニア酸化細菌は、下水汚泥から集積培養したものであり、担体内の汚泥濃度は1.0%とした。
さらに、滞留時間を短くすることで、約2ヶ月後には、3.0kg−N/m3/dを得ることができた。
また、希釈水として、下水の原水(1)、脱窒槽から採取した排水(2)、又は、下水処理水(3)を用いて試験を行なった。実験に用いた反応装置、担体、及び、運転条件は実施例[実験1]と同様である。尚、この廃水中にはいずれもDOはほとんど含まれておらず、水道水使用時のように脱気処理が不要であった。
Claims (3)
- アンモニア含有廃水中のアンモニアの一部を亜硝酸に硝化処理した一次処理水を、アンモニアと亜硝酸とを基質とする嫌気性アンモニア酸化細菌が充填された嫌気性アンモニア酸化槽で処理するアンモニア含有廃水の処理装置において、
前記一次処理水が前記嫌気性アンモニア酸化槽に流入する流入ラインと、
前記流入ラインに、前記一次処理水に含まれる亜硝酸濃度に応じて前記一次処理水を希釈する希釈水を合流させる希釈ラインと、を備えたことを特徴とするアンモニア含有廃水の処理装置。 - 前記希釈水は、下水処理の沈殿池から採取することを特徴とする請求項1に記載のアンモニア含有廃水の処理装置。
- 前記一次処理水と前記希釈水とが合流した合流水から、該合流水中の溶存酸素(DO)を脱気する脱気槽と、合流水中のBOD及びSSを除去する固液分離手段と、の少なくとも1つを備えたことを特徴とする請求項1のアンモニア含有廃水の処理装置。
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