JP2012245479A - Wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method - Google Patents

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Akihiko Terada
昭彦 寺田
Masaaki Hosomi
正明 細見
Sho Sugawara
翔 菅原
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method for nitriting ammonia dominantly and stably and suppressing the emission of a nitrous oxide (NO).SOLUTION: The wastewater treatment apparatus includes: a reaction tank 10 that is an example of a reaction means for storing wastewater 12 and oxidatively-treating the ammonia in the wastewater; a wastewater supply pipe 14 that is an example of a wastewater supply means for batch-supplying the wastewater to the reaction tank; a supernatant discharge pipe 16 that is an example of a liquid discharge means for discharging a supernatant of the wastewater stored in the reaction tank to the outside of the tank; an air supply device 20 that is an example of an oxygen supply means for supplying air (atmosphere) from the outside of the tank; a pH detection sensor, a dissolved oxygen detection sensor, and an ammonia concentration detection sensor as an example of a detecting means; and a controller 50 for controlling the batch supply of wastewater, and the like.

Description

本発明は、アンモニア酸化細菌を用いた排水処理装置及び排水処理方法に関する。   The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method using ammonia-oxidizing bacteria.

排水中のアンモニアは、生物学的にはアンモニア酸化細菌と呼ばれる独立栄養性細菌(有機物を菌体合成に用いず、二酸化炭素・炭酸塩(無機物)を固定して菌体を合成する細菌)が亜硝酸に酸化し、引き続き、亜硝酸を亜硝酸酸化細菌と呼ばれる独立栄養性細菌が硝酸に酸化することで消費される。この2つの反応には酸素の供給が必要不可欠であり、この2つの反応の進行度合いは、それぞれの細菌の生理生態特性に基づいている。   Ammonia in wastewater is biologically divided into autotrophic bacteria called ammonia-oxidizing bacteria (bacteria that synthesize cell bodies by fixing carbon dioxide and carbonate (inorganic substances) without using organic substances for cell synthesis). Oxidized to nitrite and subsequently consumed by autotrophic bacteria called nitrite-oxidizing bacteria that are oxidized to nitric acid. Oxygen supply is indispensable for the two reactions, and the degree of progress of the two reactions is based on the physiological and ecological characteristics of each bacterium.

ここで、亜硝酸から硝酸への酸化反応を止め、優占的にアンモニアを亜硝酸に酸化することができれば、例えば排水処理する処理施設の運転動力の約45%を占める、酸素供給に要するブロワーの運転コストを約25%削減することが可能となる。そのため、亜硝酸に酸化された段階で酸化反応を止める亜硝酸化(もしくはショートカット型窒素除去)の安定した実現に向けた様々の試みがなされている。このような亜硝酸化技術の基本的な例として、硝化の過程の後半で起きる亜硝酸酸化を抑制して亜硝酸の蓄積を図るため、アンモニア酸化細菌(AOB)と亜硝酸酸化細菌(NOB)の生理学的な違いを利用して、AOBを反応槽内に優占的に棲息させる技術が知られている。   Here, if the oxidation reaction from nitrous acid to nitric acid can be stopped and ammonia can be preferentially oxidized to nitrous acid, for example, the blower required for oxygen supply accounts for about 45% of the operating power of the treatment facility for wastewater treatment. The operating cost can be reduced by about 25%. For this reason, various attempts have been made toward stable realization of nitritation (or shortcut type nitrogen removal) that stops the oxidation reaction when oxidized to nitrous acid. As a basic example of such nitrification technology, ammonia oxidation bacteria (AOB) and nitrite oxidation bacteria (NOB) are used to suppress nitrite oxidation that occurs in the latter half of the nitrification process and to accumulate nitrite. A technique is known in which AOB is prevalent in the reaction tank by utilizing the physiological difference between the two.

AOBを優占的に棲息させる技術としては、例えば、(1)溶存酸素濃度の調整、(2)pH調整による遊離アンモニア・亜硝酸濃度の調整、(3)温度の調整などによる方法が提案されている。具体的には、前記(1)では、AOBとNOBの酸素に対する親和性の違いを利用し、溶存酸素濃度を低濃度に調整して亜硝酸を蓄積させる方法がある。前記(2)では、pHを8以上にして排水中の遊離アンモニア濃度を上昇させることで、NOBの活性を抑制する方法がある。また、前記(3)では、温度を高くすると相対的にAOBの増殖速度がNOBの増殖速度に対して高くなることを利用してAOBを優占化し、亜硝酸を蓄積させる方法がある。これら以外にも、従来から亜硝酸化に関する技術については種々検討がなされている。   For example, (1) adjustment of dissolved oxygen concentration, (2) adjustment of free ammonia / nitrous acid concentration by pH adjustment, (3) adjustment of temperature, etc. are proposed as techniques for predominating AOB. ing. Specifically, in the above (1), there is a method of accumulating nitrous acid by adjusting the dissolved oxygen concentration to a low concentration by utilizing the difference in affinity between oxygen of AOB and NOB. In the above (2), there is a method of suppressing NOB activity by increasing the free ammonia concentration in the waste water by setting the pH to 8 or more. In (3), there is a method of predominating AOB and accumulating nitrous acid by utilizing the fact that the growth rate of AOB is relatively higher than the growth rate of NOB when the temperature is raised. In addition to these, various studies have been made on techniques relating to nitritation.

更に、例えば、効率のよい亜硝酸化のため、硝化槽内の溶存酸素濃度に時間的濃度勾配又は場所的濃度勾配を設けることで、硝化を亜硝酸型に制御する排水の硝化方法も開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Furthermore, for example, a nitrification method for wastewater that controls nitrification to a nitrite type by providing a temporal concentration gradient or a local concentration gradient in the dissolved oxygen concentration in the nitrification tank for efficient nitritation is also disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

アンモニアを亜硝酸に酸化するアンモニア酸化細菌(ammonia-oxidizing bacteria;AOB)としては、亜硝酸菌が知られており、亜硝酸菌として区分される生物は、ベータプロテオバクテリアやガンマプロテオバクテリアなどを主とする細菌が知られている。   Nitrite bacteria are known as ammonia-oxidizing bacteria (AOB) that oxidize ammonia to nitrite, and the organisms classified as nitrite are mainly beta-proteobacteria and gamma-proteobacteria. Bacteria are known.

一方、近年では、亜酸化窒素(NO)が温室効果ガスとして問題視されているが、アンモニアの亜硝酸化を行なう際に、NOは多く放出されるといわれている。 On the other hand, in recent years, nitrous oxide (N 2 O) has been regarded as a problem as a greenhouse gas, but it is said that a large amount of N 2 O is released when nitrifying ammonia.

また、増殖速度が高いとされるNitrosomonas属が優占したバイオフィルムは、高い亜硝酸化率を示す一方、Nitrosospira属が優占したバイオフィルムでは低い亜硝酸化率を示すことが報告されている(例えば、非特許文献1参照)。   Biofilms dominated by Nitrosomonas, which is said to have a high growth rate, show a high nitritation rate, whereas biofilms dominated by Nitrosospira show a low nitritation rate. (For example, refer nonpatent literature 1).

特開2003−33787号公報JP 2003-33787 A

Terada A, Lackner S, Kristensen K, Smets BF: Inoculum effects on community composition and nitritation performance of autotrophic nitrifying biofilm reactors with counter-diffusion geometry. Environmental Microbiology (2010) 12 (10) 2858-2872.Terada A, Lackner S, Kristensen K, Smets BF: Inoculum effects on community composition and nitritation performance of autotrophic nitrifying biofilm reactors with counter-diffusion geometry.Environmental Microbiology (2010) 12 (10) 2858-2872.

しかしながら、従来から試みられている技術のうち、溶存酸素濃度を調整する前記(1)の技術では、増殖速度の低いAOBが優占してしまうと溶存酸素の制御及び遊離アンモニアの制御による亜硝酸の蓄積はほとんどみられない。pH調整で遊離アンモニアや亜硝酸濃度を調整する前記(2)の技術では、長期運転する場合に持続性に課題がある。また、温度調整による前記(3)の技術においては、AOBとNOBの相対増殖速度の差が顕著に現れるのは35℃以上の温度域であり、適用できる排水種も限られるばかりか、通常の排水の温度は20℃以下に過ぎず、35℃の温度領域にするにはエネルギーをかけなければならないため現実的でない。   However, in the technique of (1) that adjusts the dissolved oxygen concentration among the techniques that have been tried conventionally, when AOB having a low growth rate dominates, nitrous acid is controlled by controlling dissolved oxygen and free ammonia. There is almost no accumulation. The technique (2) that adjusts the concentration of free ammonia and nitrous acid by adjusting the pH has a problem in sustainability during long-term operation. In the technique of (3) by temperature adjustment, the difference in the relative growth rate between AOB and NOB appears notably in the temperature range of 35 ° C. or higher, and applicable drainage species are limited. The temperature of the wastewater is only 20 ° C. or less, and it is not realistic because energy must be applied to make the temperature range 35 ° C.

従来から種々の検討がなされてはいるものの、いずれの技術も一長一短があり、長期運転に適した安定な亜硝酸化は実現されていないのが実情である。   Although various studies have been made in the past, each technique has advantages and disadvantages, and the actual situation is that stable nitritation suitable for long-term operation has not been realized.

また、亜酸化窒素(NO)は、二酸化炭素(CO)の温室効果を1とした場合、296と見積もられ、極めて高い温室効果ポテンシャルを有している。更に、NOは一酸化窒素(NO)と共にオゾン層を破壊することも報告されており、オゾン層破壊の最大の原因ともいわれている。そのため、NOの放出の少ないシステムの確立が求められている。 Further, nitrous oxide (N 2 O) is estimated to be 296 when the greenhouse effect of carbon dioxide (CO 2 ) is 1, and has a very high greenhouse effect potential. Furthermore, N 2 O has been reported to destroy the ozone layer together with nitric oxide (NO), and is said to be the largest cause of ozone layer destruction. Therefore, establishment of a system with less N 2 O emission is required.

以上のように、近年では、亜硝酸化の安定的な達成と温室効果ガスである亜酸化窒素の放出量削減が重要な技術的課題となっている。   As described above, in recent years, stable achievement of nitritation and reduction of the emission amount of nitrous oxide, which is a greenhouse gas, have become important technical issues.

本発明は、上記の状況に鑑みなされたものであり、アンモニアの亜硝酸化を優占的かつ安定的に行なうと共に、亜酸化窒素(NO)の放出が抑えられた排水処理装置及び排水処理方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and performs a effluent treatment apparatus and wastewater in which ammonia nitritation is preferentially and stably performed, and emission of nitrous oxide (N 2 O) is suppressed. An object is to provide a processing method and to achieve the object.

本発明は、硝化細菌のうちアンモニア酸化細菌に着目し、複数存在し得るアンモニア酸化細菌はアンモニアを亜硝酸に酸化するという同様の機能を有するが、同機能を有する細菌でも、特に増殖速度の速いアンモニア酸化細菌が優占しやすい排水環境を保つようにすることが、アンモニアを優占的に亜硝酸化するのに有利であり、またそのようなアンモニア濃度範囲ではNOの放出が抑制されるとの知見を得、かかる知見に基づいて達成されたものである。 The present invention focuses on ammonia-oxidizing bacteria among nitrifying bacteria, and a plurality of ammonia-oxidizing bacteria that have a similar function of oxidizing ammonia into nitrite, but even bacteria having the same function have a particularly fast growth rate. Maintaining a drainage environment in which ammonia-oxidizing bacteria are likely to dominate is advantageous for preferentially nitrifying ammonia, and the release of N 2 O is suppressed in such an ammonia concentration range. It was achieved based on such knowledge.

前記目的を達成するために、第1の発明である排水処理装置は、
<1> 供給された排水中に少なくとも2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させて溶存酸素の存在下、前記アンモニア酸化細菌により排水中のアンモニア(NH)を酸化反応させる反応手段と、前記排水を前記反応手段に回分供給する排水供給手段と、前記反応手段に供給された排水中に酸素を供給して溶存させる酸素供給手段と、前記反応手段の排水の上澄み液を排出する液排出手段と、前記排水中に存在する少なくとも2種の前記アンモニア酸化細菌のうち、アンモニア濃度が高くなるにつれて増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に、前記排水中のアンモニア濃度が維持されるように、少なくとも前記排水供給手段による回分供給を制御する回分制御手段と、を設けて構成されたものである。
In order to achieve the above object, the waste water treatment apparatus according to the first invention is:
<1> A reaction in which activated sludge dominated by at least two kinds of ammonia-oxidizing bacteria is suspended in the supplied wastewater, and in the presence of dissolved oxygen, ammonia (NH 3 ) in the wastewater is oxidized by the ammonia-oxidizing bacteria. Means, waste water supply means for supplying the waste water to the reaction means in batches, oxygen supply means for supplying and dissolving oxygen in the waste water supplied to the reaction means, and draining the supernatant of the waste water of the reaction means A draining means for discharging, and among the at least two kinds of ammonia oxidizing bacteria present in the waste water, the ammonia concentration range in which the ammonia oxidizing bacteria whose growth rate increases as the ammonia concentration becomes higher is in the range of the ammonia concentration. And at least a batch control means for controlling the batch supply by the waste water supply means so that the ammonia concentration is maintained. Than is.

すなわち、本発明では、アンモニアを亜硝酸化するという同じ機能を持つアンモニア酸化細菌の中から、アンモニア濃度との関係で特に高い増殖能(増殖速度が速い)を持つアンモニア酸化細菌を選択し、このようなアンモニア酸化細菌に適したアンモニア濃度を維持して該アンモニア酸化細菌が排水中を優占する環境に制御する。   That is, in the present invention, an ammonia oxidizing bacterium having a particularly high growth ability (fast growth speed) in relation to the ammonia concentration is selected from ammonia oxidizing bacteria having the same function of nitrating ammonia. The ammonia concentration suitable for such ammonia-oxidizing bacteria is maintained and the environment is controlled so that the ammonia-oxidizing bacteria predominate in the waste water.

第1の発明においては、溶存酸素の存在下、アンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させてアンモニア酸化細菌により排水中のアンモニアを酸化反応させるにあたり、該アンモニア酸化反応を従来から行なわれてきた排水の連続供給下で行なうのではなく、排水供給手段により排水を回分供給し、排水中のアンモニア濃度の変動を制御(例えば酸化反応で消費されるアンモニア濃度を引き上げて所望濃度を維持)して、アンモニア濃度が高くなるにつれて増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に排水中のアンモニア濃度を維持することで、排水中のアンモニアを優占的に亜硝酸に酸化し、一方で硝酸化を防ぐと共に、亜酸化窒素(NO)が放出される量の抑制が図れる。 In the first invention, in the presence of dissolved oxygen, the activated sludge dominated by ammonia-oxidizing bacteria is suspended, and the ammonia-oxidizing reaction is conventionally carried out when ammonia in waste water is oxidized by the ammonia-oxidizing bacteria. The wastewater is supplied in batches by the wastewater supply means, instead of under continuous supply of wastewater, and the fluctuation of ammonia concentration in the wastewater is controlled (for example, the ammonia concentration consumed in the oxidation reaction is raised to maintain the desired concentration). Therefore, the ammonia concentration in the wastewater is preferentially oxidized to nitrite by maintaining the ammonia concentration in the wastewater within the ammonia concentration range where the ammonia-oxidizing bacteria dominate. On the other hand, while preventing nitrification, the amount of nitrous oxide (N 2 O) released can be suppressed.

ここで、アンモニア酸化細菌には、アンモニア濃度で増殖速度が異なるものが混在しており、一般に、ニトロソモナス属(Nitrosomonas属)、ニトロソスピラ属(Nitrosospira属)、ニトロソコッカス属(Nitrosococcus属)、ニトロソロバス属(Nitrosolobus属)などが含まれる。後述する排水処理方法においても同様である。   Here, the ammonia-oxidizing bacteria include those with different growth rates depending on the ammonia concentration. Generally, the genus Nitrosomonas, Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrosolobas The genus (Nitrosolobus genus) is included. The same applies to the wastewater treatment method described later.

<2> 前記<1>に記載の第1の発明に係る排水処理装置において、反応手段の排水中のアンモニア濃度を検出する検出手段、反応手段の排水のpHを検出する検出手段、及び反応手段の排水中の溶存酸素濃度を検出する検出手段から選ばれる少なくとも1つの検出手段を更に備え、回分制御手段において、少なくとも1つの検出手段により検出された検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、酸素供給手段による酸素の供給を停止すると共に、反応手段中の反応後の排水の上澄み液を液排出手段により排出し、排出終了後には未反応の排水が反応手段に供給されるように自動制御することができる。   <2> In the wastewater treatment apparatus according to the first invention described in <1>, the detection means for detecting the ammonia concentration in the wastewater of the reaction means, the detection means for detecting the pH of the wastewater of the reaction means, and the reaction means And further comprising at least one detection means selected from detection means for detecting dissolved oxygen concentration in the waste water, and the detection value detected by the at least one detection means reaches a threshold value indicating a decrease in ammonia concentration in the batch control means. The oxygen supply by the oxygen supply means is stopped and the supernatant of the waste water after the reaction in the reaction means is discharged by the liquid discharge means, and the unreacted waste water is supplied to the reaction means after the completion of the discharge. Can be controlled automatically.

排水中の液性状は、排水中のアンモニア濃度や溶存酸素濃度、排水のpHの変化を監視することで捉えることが可能であり、これらを検出する検出手段を設けることで、回分制御手段において、検出された検出値に基づいて該検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、酸素供給手段による酸素の供給を停止すると共に、反応手段中の反応後の排水の上澄み液を液排出手段により排出し、排出終了後に未反応の排水を反応手段に供給するように、排水中のアンモニア濃度を所望濃度に制御することができる。   Liquid properties in the wastewater can be captured by monitoring changes in ammonia concentration and dissolved oxygen concentration in the wastewater, pH of the wastewater, and by providing a detection means for detecting these, in the batch control means, When the detected value reaches a threshold value indicating a decrease in ammonia concentration based on the detected value, the supply of oxygen by the oxygen supplying means is stopped and the supernatant of the waste water after the reaction in the reaction means is liquefied. The ammonia concentration in the waste water can be controlled to a desired concentration so that the waste water is discharged by the discharge means and unreacted waste water is supplied to the reaction means after the discharge is completed.

<3> 前記<1>又は前記<2>に記載の第1の発明に係る排水処理装置では、回分制御手段は、排水供給手段が回分供給する回数の増減により、アンモニア濃度とアンモニア酸化細菌の増殖速度との関係から、少なくとも2種含まれるうちの2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とで増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が一致する点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、排水中のアンモニア濃度が維持されるように制御することができる。   <3> In the wastewater treatment apparatus according to the first invention described in <1> or <2>, the batch control unit is configured to control the ammonia concentration and the ammonia-oxidizing bacteria by increasing or decreasing the number of batches supplied by the drainage supply unit. From the relationship with the growth rate, the concentration of ammonia in the wastewater is within a concentration range that exceeds the ammonia concentration at the point where the ammonia concentration at which the growth rate is equal between one and the other of the two ammonia-oxidizing bacteria included in at least two types. The concentration can be controlled to be maintained.

例えば二次元座標軸の、一方の軸(例えば横軸)をアンモニア濃度とし、他方の軸(例えば縦軸)をアンモニア酸化細菌の増殖速度としたときの関係線(例えば増殖曲線)において、前記2種のアンモニア酸化細菌の一方の関係線と他方の関係線とが交差する交差点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、排水中のアンモニア濃度を維持するような制御を行なうことができる。   For example, in the two-dimensional coordinate axes, one of the axes (for example, the horizontal axis) is the ammonia concentration, and the other axis (for example, the vertical axis) is the growth rate of the ammonia-oxidizing bacteria. Control can be performed to maintain the ammonia concentration in the waste water within a concentration range exceeding the ammonia concentration at the intersection where one relationship line and the other relationship line of the ammonia-oxidizing bacterium cross each other.

前記「2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とでアンモニア濃度が一致する点」とは、アンモニア酸化細菌の増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が同濃度であることを示し、例えば上記のような増殖曲線でみた場合、2種のうち、アンモニア濃度の低い領域(例えばアンモニア濃度<18mg−N/L)で急速な増殖傾向を示す一方のアンモニア酸化細菌の増殖曲線と、アンモニア濃度が比較的高い領域(例えばアンモニア濃度≧18mg−N/L)で増殖速度が速くなる他方のアンモニア酸化細菌の増殖曲線とが例えば図3のように交差する交差点をさす。   The above-mentioned “point where the ammonia concentration is the same between one and the other of the two types of ammonia-oxidizing bacteria” means that the ammonia concentration at which the growth rates of the ammonia-oxidizing bacteria are equal is the same concentration. When viewed from a curve, the growth curve of one ammonia-oxidizing bacterium showing a rapid growth tendency in a region with a low ammonia concentration (for example, ammonia concentration <18 mg-N / L) and a region with a relatively high ammonia concentration. For example, as shown in FIG. 3, the crossing point of the growth curve of the other ammonia-oxidizing bacteria whose growth rate increases at an ammonia concentration of ≧ 18 mg-N / L is obtained.

アンモニア濃度で増殖速度が異なる2種のアンモニア酸化細菌を含み、その両方のアンモニア酸化細菌の増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が等しいときの該アンモニア濃度を超える濃度範囲、すなわち該アンモニア濃度より高いアンモニア濃度の範囲に排水中のアンモニア濃度が維持されると、アンモニア濃度が高い環境で増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌を優占させることができる。これにより、アンモニアの亜硝酸化を優占的に行なうことができる。   Containing two kinds of ammonia-oxidizing bacteria having different growth rates depending on the ammonia concentration, and the growth rate of both ammonia-oxidizing bacteria being equal, the concentration range exceeding the ammonia concentration when the ammonia concentration is equal, that is, the ammonia concentration higher than the ammonia concentration When the ammonia concentration in the wastewater is maintained within the range, ammonia-oxidizing bacteria whose growth rate is fast in an environment with a high ammonia concentration can be dominant. Thereby, nitritation of ammonia can be performed predominantly.

<4> 前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載の第1の発明に係る排水処理装置においては、アンモニア酸化細菌としてニトロソモナス属とニトロソスピラ属とを含む活性汚泥を用いることが好ましく、この場合、回分制御手段において、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に、排水中のアンモニア濃度を維持するように制御することが好ましい。   <4> In the waste water treatment apparatus according to the first invention described in any one of <1> to <3>, activated sludge containing nitrosomonas and nitrosospira is used as the ammonia-oxidizing bacterium. Preferably, in this case, in the batch control means, the ammonia concentration in the wastewater is maintained in a concentration range in which the growth rate of the nitrosomonas exceeds the growth rate of the nitrosospira and the nitrosomonas dominates the wastewater. It is preferable to control as described above.

アンモニア酸化細菌の中でも、アンモニア濃度の比較的高い場合に増殖速度が速いニトロソモナス属と、アンモニア濃度の比較的低い場合に増殖速度が速いニトロソスピラ属とを含む活性汚泥を用いて構成することができ、この場合、回分制御手段において、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に、排水中のアンモニア濃度を維持されるので、アンモニアの亜硝酸化が優占的に行なわれる環境が形成される。   Among ammonia-oxidizing bacteria, it can be constructed using activated sludge containing the genus Nitrosomonas, which has a fast growth rate when the ammonia concentration is relatively high, and the genus Nitrosospira, which has a fast growth rate when the ammonia concentration is relatively low. In this case, the batch control means maintains the ammonia concentration in the wastewater in a concentration range where the growth rate of the genus Nitrosomonas exceeds the growth rate of the nitrosospira genus and the nitrosomonas dominates the wastewater. An environment is formed in which ammonia nitritation takes place predominantly.

<5> 前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載の第1の発明に係る排水処理装置では、排水中のアンモニア濃度は、18mg−N/L以上であることが好ましい。
アンモニア濃度を18mg−N/L以上に維持することで、アンモニア濃度が比較的高い範囲で増殖速度がより速くなるアンモニア酸化細菌が優占するので、アンモニアの亜硝酸化をより優占的に行なうことができる。
<5> In the wastewater treatment apparatus according to the first invention described in any one of <1> to <4>, the ammonia concentration in the wastewater is preferably 18 mg-N / L or more.
By maintaining the ammonia concentration at 18 mg-N / L or more, ammonia-oxidizing bacteria whose growth rate is faster in a relatively high ammonia concentration range dominate, so that nitritation of ammonia is more dominant. be able to.

<6> 前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載の第1の発明に係る排水処理装置において、酸素を流通すると共に一端が排水中に配置された供給配管と、供給配管の前記一端に取り付けられ、酸素を排水中に拡散する拡散手段とを有する酸素供給手段を設けた構成が好ましい。   <6> In the wastewater treatment apparatus according to the first invention described in any one of <1> to <5>, a supply pipe that circulates oxygen and has one end disposed in the drainage, and a supply pipe It is preferable to provide an oxygen supply means that is attached to the one end and has a diffusing means for diffusing oxygen into the waste water.

排水中に酸素を供給する場合に拡散手段を設け、酸素が排水中に拡散されることで、酸素を排水中に溶存させやすく、拡散手段から供給された酸素の気泡で排水が掻き回されるので、活性汚泥を排水中に浮遊させやすくなる。これにより、アンモニアの酸化反応を促すことができる。
このような観点から、排水中に配置される拡散手段は、反応手段の排水の液面から底面までの高さの液面から3/4より底面側に配置されていることが好ましい。
When oxygen is supplied into the wastewater, a diffusion means is provided, and oxygen is diffused into the wastewater, so that oxygen is easily dissolved in the wastewater, and the wastewater is stirred by oxygen bubbles supplied from the diffusion means. Therefore, it becomes easy to float activated sludge in drainage. Thereby, the oxidation reaction of ammonia can be promoted.
From such a point of view, it is preferable that the diffusing unit disposed in the waste water is disposed on the bottom side of the liquid surface at a height from the liquid surface to the bottom surface of the waste water of the reaction unit from 3/4.

また、第2の発明である排水処理方法は、
<7> 反応槽に供給された排水中に酸素を供給する酸素供給工程と、排水中に少なくとも2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させて、溶存酸素の存在下、前記アンモニア酸化細菌により前記排水中のアンモニアを酸化反応させる反応工程と、前記排水中に存在する少なくとも2種の前記アンモニア酸化細菌のうち、アンモニア濃度が高くなるにつれて増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に、前記排水中のアンモニア濃度が維持されるように、前記反応槽に供給される排水の回分供給を調節する回分調節工程と、を設けて構成されたものである。
The waste water treatment method according to the second invention is
<7> An oxygen supply step of supplying oxygen into the wastewater supplied to the reaction tank, and the activated sludge dominated by at least two kinds of ammonia oxidizing bacteria suspended in the wastewater, and the ammonia in the presence of dissolved oxygen The reaction step of oxidizing ammonia in the wastewater by oxidizing bacteria, and the ammonia oxidizing bacteria having a faster growth rate as the ammonia concentration becomes higher among the at least two kinds of ammonia oxidizing bacteria present in the wastewater. And a batch adjustment step of adjusting the batch supply of the wastewater supplied to the reaction tank so that the ammonia concentration in the wastewater is maintained within the range of the ammonia concentration to be performed.

第2の発明においては、溶存酸素の存在下、アンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させてアンモニア酸化細菌により排水中のアンモニアを酸化反応させるにあたり、前記第1の発明と同様に排水を連続供給しながらアンモニア酸化するのではなく、反応槽に排水を回分供給し、回分供給することにより、排水中のアンモニア濃度の変動を制御(例えば酸化反応で消費されるアンモニア濃度を引き上げて所望濃度を維持)して、アンモニア濃度が高くなるにつれ増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に、排水中のアンモニア濃度を維持することで、排水中のアンモニアを優占的に亜硝酸に酸化し、一方で硝酸化を防ぐと共に、亜酸化窒素(NO)が放出される量が抑制される。 In the second invention, in the presence of dissolved oxygen, activated sludge dominated by ammonia-oxidizing bacteria is suspended, and the ammonia in the wastewater is oxidized by the ammonia-oxidizing bacteria. Instead of ammonia oxidation with continuous supply, the wastewater is supplied batchwise to the reaction tank, and fluctuations in ammonia concentration in the wastewater are controlled by batch supply (for example, the ammonia concentration consumed in the oxidation reaction is raised to the desired concentration By maintaining the ammonia concentration in the wastewater within the ammonia concentration range where the ammonia-oxidizing bacteria dominate, the ammonia concentration in the wastewater predominates. While oxidizing to nitrous acid while preventing nitrification, the amount of nitrous oxide (N 2 O) released is suppressed.

<8> 前記<7>に記載の第2の発明に係る排水処理方法において、更に、排水中のアンモニア濃度、pH、及び溶存酸素濃度から選ばれる少なくとも1つを検出する検出工程を設けて構成することができる。この場合、回分調節工程において、検出工程で検出された検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、反応後の排水の上澄み液を排出し、排出終了後には未反応の排水が供給されるように調節することができる。   <8> The wastewater treatment method according to the second invention described in <7>, further comprising a detection step of detecting at least one selected from ammonia concentration, pH, and dissolved oxygen concentration in the wastewater. can do. In this case, in the batch adjustment process, when the detection value detected in the detection process reaches a threshold value indicating a decrease in ammonia concentration, the supernatant of the wastewater after the reaction is discharged, and the unreacted wastewater is discharged after the discharge is completed. Can be adjusted as supplied.

排水中のアンモニア濃度や溶存酸素濃度、排水のpHの変化から、排水中の液性状を把握することが可能なため、排水の回分供給にあたって、検出された検出値に基づいて該検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、反応後の排水の上澄み液を排出し、排出終了後には未反応の排水を供給することで、排水中のアンモニア濃度を所望濃度に維持することができる。   Since it is possible to grasp the liquid properties in the wastewater from the changes in ammonia concentration, dissolved oxygen concentration, and pH of the wastewater, the detected value is determined based on the detected value in batch supply of wastewater. When the threshold value indicating a decrease in concentration is reached, the supernatant of the wastewater after the reaction is discharged, and after the discharge is completed, the unreacted wastewater is supplied to maintain the ammonia concentration in the wastewater at a desired concentration. it can.

<9> 前記<7>又は前記<8>に記載の第2の発明に係る排水処理方法において、回分調節工程は、回分供給する回数の増減により、アンモニア濃度とアンモニア酸化細菌の増殖速度との関係から、少なくとも2種含まれるうちの2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とで増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が一致する点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、排水中のアンモニア濃度を維持することが好ましい。なお、「2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とでアンモニア濃度が一致する点」に関しては既述した通りである。   <9> In the waste water treatment method according to the second invention described in <7> or <8>, the batch adjustment step may be performed by increasing or decreasing the number of times of batch supply, and the ammonia concentration and the growth rate of the ammonia-oxidizing bacteria. From the relationship, the ammonia concentration in the wastewater is maintained within the concentration range exceeding the ammonia concentration at the point where the ammonia concentrations at which the growth rates are equal in one and the other of the two ammonia-oxidizing bacteria included in at least two of them are the same. It is preferable. Note that “a point where the ammonia concentration is the same between one of the two types of ammonia-oxidizing bacteria and the other” is as described above.

前記排水処理装置と同様に、例えば二次元座標軸の、一方の軸(例えば横軸)をアンモニア濃度とし、他方の軸(例えば縦軸)をアンモニア酸化細菌の増殖速度としたときの関係線(例えば増殖曲線)において、前記2種のアンモニア酸化細菌の一方の関係線と他方の関係性とが交差する交差点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、排水中のアンモニア濃度を維持するようにしてもよい。   Similar to the waste water treatment apparatus, for example, a relationship line (for example, a two-dimensional coordinate axis when one axis (for example, the horizontal axis) is the ammonia concentration and the other axis (for example, the vertical axis) is the growth rate of the ammonia-oxidizing bacteria (for example, In the growth curve), the ammonia concentration in the waste water may be maintained in a concentration range exceeding the ammonia concentration at the intersection where one relationship line of the two kinds of ammonia-oxidizing bacteria intersects the other relationship.

アンモニア濃度で増殖速度が異なる2種のアンモニア酸化細菌を含み、その両方のアンモニア酸化細菌の増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が等しいときの該アンモニア濃度を超えるアンモニア濃度の範囲に、排水中のアンモニア濃度を維持するので、アンモニア濃度が比較的高い環境で増殖しやすいアンモニア酸化細菌が排水中を優占し、アンモニアの亜硝酸化を優占的に行なうことができる。   The concentration of ammonia in the wastewater is within the ammonia concentration range that exceeds the ammonia concentration when the ammonia concentration is the same when both ammonia oxidizing bacteria contain two types of ammonia oxidizing bacteria that have different growth rates depending on the ammonia concentration. Therefore, ammonia oxidizing bacteria that easily grow in an environment with a relatively high ammonia concentration predominate in the wastewater, and ammonia nitritation can be preferentially performed.

<10> 前記<7>〜前記<9>のいずれか1つに記載の第2の発明に係る排水処理方法において、アンモニア酸化細菌としてニトロソモナス属とニトロソスピラ属とを含み、回分調節工程において、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に、排水中のアンモニア濃度を維持することが好ましい。   <10> In the waste water treatment method according to the second invention described in any one of <7> to <9> above, the nitrosomonas genus and the nitrosospira genus are included as ammonia oxidizing bacteria in the batch adjustment step. It is preferable to maintain the ammonia concentration in the wastewater in a concentration range in which the growth rate of the genus Nitrosomonas exceeds the growth rate of the genus Nitrosospira and the genus Nitrosomonas dominates the wastewater.

既述のように、比較的高いアンモニア濃度の範囲で増殖速度が速いニトロソモナス属と、比較的低いアンモニア濃度の範囲で増殖速度が速いニトロソスピラ属とを含む活性汚泥を用いた場合、回分調節工程において、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に排水中のアンモニア濃度を維持するので、アンモニアの亜硝酸化が優占的に行なえる。   As described above, batch adjustment is possible when using activated sludge containing the genus Nitrosomonas, which has a fast growth rate in the range of relatively high ammonia concentrations, and the genus Nitrosospira, which has a fast growth rate in the range of relatively low ammonia concentrations. In the process, the growth rate of Nitrosomonas exceeds the growth rate of Nitrosospira and the ammonia concentration in the wastewater is maintained in a concentration range where the Nitrosomonas dominates the wastewater, so ammonia nitritation predominates Can be done.

<11> 前記<7>〜前記<10>のいずれか1つに記載の第2の発明に係る排水処理方法において、排水中のアンモニア濃度は、18mg−N/L以上であることが好ましい。
増殖速度の速いアンモニウム酸化細菌は、比較的アンモニア濃度の高い濃度範囲で増殖しやすいが、18mg−N/L以上のアンモニア濃度の範囲では、このようなアンモニア酸化細菌の増殖速度が保たれるので、アンモニアの亜硝酸化をより優占的に行なうことができる。
<11> In the wastewater treatment method according to the second invention described in any one of <7> to <10>, the ammonia concentration in the wastewater is preferably 18 mg-N / L or more.
Ammonium-oxidizing bacteria having a fast growth rate are likely to grow in a relatively high concentration range of ammonia, but in the range of ammonia concentration of 18 mg-N / L or more, the growth rate of such ammonia-oxidizing bacteria is maintained. Ammonia nitritation can be performed more preferentially.

<12> 前記<7>〜前記<11>のいずれか1つに記載の第2の発明に係る排水処理方法において、酸素供給工程で酸素を排水中に供給する場合に、酸素を流通すると共に一端に拡散手段が取り付けられた供給配管を拡散手段が排水中に位置するように配置し、拡散手段から酸素を供給して排水中に酸素の溶存状態を形成することが好ましい。   <12> In the wastewater treatment method according to the second invention described in any one of <7> to <11> above, when oxygen is supplied into the wastewater in the oxygen supply step, oxygen is circulated. It is preferable to arrange a supply pipe having a diffusing means attached to one end so that the diffusing means is located in the waste water, and supply oxygen from the diffusing means to form a dissolved state of oxygen in the waste water.

拡散手段を付設して排水中に拡散されるように酸素を供給することで、酸素を排水中に溶存させやすくなるほか、拡散手段から供給された酸素の気泡で排水が掻き回されるので、活性汚泥を排水中に浮遊させやすくなる。これにより、アンモニアの酸化反応を促すことができる。第2の発明においても、排水中に配置される拡散手段は、反応槽中の排水の液面から底面までの高さの液面から3/4より底面側に配置されることが好ましい。   By supplying oxygen so that it diffuses into the wastewater by attaching a diffusion means, it becomes easier to dissolve oxygen in the wastewater, and the wastewater is stirred by the bubbles of oxygen supplied from the diffusion means, It becomes easy to float activated sludge in drainage. Thereby, the oxidation reaction of ammonia can be promoted. Also in the second aspect of the invention, the diffusing means disposed in the waste water is preferably disposed on the bottom side from 3/4 from the liquid surface height from the liquid surface to the bottom surface of the waste water in the reaction tank.

本発明によれば、アンモニアの亜硝酸化を優占的かつ安定的に行なうと共に、亜酸化窒素(NO)の放出が抑えられた排水処理装置及び排水処理方法が提供される。 According to the present invention, the nitrite of ammonia with dominant and stably performed, waste water treatment apparatus and water treatment method was suppressed the release of nitrous oxide (N 2 O) is provided.

本発明の実施形態に係る排水処理装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the waste water treatment equipment which concerns on embodiment of this invention. (A)は、排水を回分供給するSBR型リアクター(排水処理装置)の概略構成とNH 濃度領域を示し、(B)は、排水を連続供給する従来型のCSTR型リアクター(排水処理装置)の概略構成とNH 濃度領域を示す図である。(A) shows a schematic configuration and NH 4 + concentration region of an SBR reactor (wastewater treatment device) for supplying wastewater batchwise, and (B) shows a conventional CSTR reactor (wastewater treatment device) for continuously supplying wastewater. ) And a schematic diagram of the NH 4 + concentration region. NH 濃度に対するNitrosomonas europaea及びNitrosospira sp. AVの増殖速度の変化を表す増殖理論曲線を示すグラフである。NH 4 + Nitrosomonas against concentration europaea and Nitrosospira sp. Is a graph showing the growth theoretical curve representing the change in the growth rate of the AV. 本発明の実施形態に係る排水処理装置の回分供給制御を行なう回分制御ルーチンを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the batch control routine which performs batch supply control of the waste water treatment equipment which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態における排水を回分供給する場合のNH 、NO 、NO 、DOの変化を示すグラフである。 NH 4 + in the case of draining the batch supply in the embodiment of the present invention, NO 2 -, NO 3 - , is a graph showing changes in DO. SBR型リアクターとCSTR型リアクターとにおける排水の経時での水質変化を示すグラフである。It is a graph which shows the water quality change with time of the waste_water | drain in a SBR type | mold reactor and a CSTR type | mold reactor. SBR型リアクター及びCSTR型リアクターの各リアクターの排水中に棲息する細菌種の割合を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the ratio of the bacterial species which inhabit in the waste_water | drain of each reactor of a SBR type | mold reactor and a CSTR type | mold reactor. SBR型リアクター及びCSTR型リアクターの各リアクターの排水におけるNH 濃度と細菌増殖速度の関係を示すグラフである。Is a graph showing the NH 4 + concentration and bacterial growth rate relationship effluent of each reactor SBR reactors and CSTR reactors. SBR型リアクター及びCSTR型リアクターの各リアクターから放出されるNO量を示すグラフである。Is a graph showing the N 2 O amount emitted from each reactor SBR reactors and CSTR reactors.

本発明の排水処理装置及び排水処理方法に係る実施形態を図1〜図9を参照して説明する。   Embodiments according to the waste water treatment apparatus and waste water treatment method of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態は、排水を貯留して酸化反応させる反応槽に検出器としてpH電極、溶存酸素電極、及びアンモニア電極を取り付け、これらから検出された検出値に基づいて排水を反応槽に回分供給することで排水処理を行なうようにしたものである。また、本実施形態では、アンモニア酸化細菌として、ニトロソモナス・ユーロピア(Nitrosomonas europaea;ニトロソモナス(Nitrosomonas)属)と、ニトロソスピラ sp. AV(Nitrosospira sp. AV;ニトロソスピラ(Nitrosospira)属)との2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を用いている。   In this embodiment, a pH electrode, a dissolved oxygen electrode, and an ammonia electrode are attached as detectors to a reaction tank that stores wastewater and undergoes an oxidation reaction, and the wastewater is supplied to the reaction tank in batches based on detection values detected from these. In this way, wastewater treatment is performed. Moreover, in this embodiment, as ammonia oxidizing bacteria, 2 of Nitrosomonas europaea (Nitrosomonas genus) and Nitrosospira sp. AV (Nitrosospira sp. AV; Nitrosospira genus). Uses activated sludge dominated by various ammonia-oxidizing bacteria.

図1に示すように、本実施形態の排水処理装置100は、排水12を貯留し、排水中のアンモニアを酸化処理する反応手段の例である反応槽10と、排水を反応槽に回分供給する排水供給手段の例である排水供給管14と、反応槽に貯留された排水の上澄み液を槽外に排出する液排出手段の例である上澄み液排出管16と、槽外からエア(大気)を供給する酸素供給手段の例であるエア供給器20と、検出手段の例としてpH検出センサ、溶存酸素検出センサ、及びアンモニア濃度検出センサと、排水の回分供給制御等を担う制御装置50とを備えている。   As shown in FIG. 1, the waste water treatment apparatus 100 of this embodiment stores the waste water 12, and supplies the reaction tank 10 which is an example of the reaction means which oxidizes the ammonia in waste water, and supplies waste water to a reaction tank batchwise. Waste water supply pipe 14 which is an example of waste water supply means, supernatant liquid discharge pipe 16 which is an example of liquid discharge means for discharging the supernatant liquid of waste water stored in the reaction tank, and air from outside the tank (atmosphere) An air supply unit 20 that is an example of an oxygen supply unit that supplies water, a pH detection sensor, a dissolved oxygen detection sensor, and an ammonia concentration detection sensor as examples of a detection unit, and a control device 50 that is responsible for batch water supply control and the like I have.

反応槽10は、処理しようとする排水12を一時的に貯留できる構造を有しており、貯留さている排水中にニトロソモナス・ユーロピア及びニトロソスピラ sp. AVの2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させた状態にして、アンモニアを酸化処理するものである。   The reaction tank 10 has a structure capable of temporarily storing the wastewater 12 to be treated, and two kinds of ammonia-oxidizing bacteria of nitrosomonas europia and nitrosospira sp. AV are dominant in the stored wastewater. The activated sludge is suspended and the ammonia is oxidized.

反応槽10には、排水を外部から供給するための排水供給管14が取り付けられており、制御装置50からの信号にしたがって回分供給できるようになっている。この排水供給管14には、制御装置50と電気的に接続されて排水の回分供給を行なうための供給用ポンプP1が取り付けられている。この供給用ポンプP1を駆動することにより、反応槽10内に排水供給できる位置に配設された一端(供給端)から排水が供給されるようになっている。また、排水供給管14の他端は、図示しない排水貯留槽に接続されている。   A drainage supply pipe 14 for supplying wastewater from the outside is attached to the reaction tank 10 and can be supplied batchwise in accordance with a signal from the control device 50. The drainage supply pipe 14 is provided with a supply pump P1 that is electrically connected to the control device 50 and performs batch supply of drainage. By driving the supply pump P1, waste water is supplied from one end (supply end) disposed at a position where the waste water can be supplied into the reaction tank 10. The other end of the drainage supply pipe 14 is connected to a drainage storage tank (not shown).

反応槽10中に貯留される排水は、アンモニア酸化反応させるにあたり、図2(B)に示すような従来の連続供給を行なう方法によるのではなく、貯留されている排水の一部を反応後に一旦排出し、排出分を追加的に供給する回分供給(間欠供給)を行なうことによって、一定以上のアンモニア濃度が保たれるようにする。このとき、排水中のアンモニア濃度は、安定的に18mg−N/L以上であることが好ましく、35mg−N/L以上であることがより好ましく、50mg−N/L以上であることが更に好ましい。該アンモニア濃度が18mg−N/L以上であると、反応槽内の排水中のアンモニアが枯渇ないし枯渇に近い程度に減少していないため、アンモニアの亜硝酸化を効率よく行なうことができる。すなわち、排水中のアンモニア濃度が上記範囲の比較的高めの濃度範囲に維持されることで、図3に示すように、増殖速度の速いアンモニア酸化細菌(特に好塩性・耐塩性のニトロソモナス属)が優占する排水環境に維持することができる。   The waste water stored in the reaction tank 10 is not based on the conventional continuous supply method as shown in FIG. 2 (B) in the ammonia oxidation reaction, but once a part of the stored waste water is once reacted. By performing batch supply (intermittent supply) that discharges and additionally supplies the discharged amount, an ammonia concentration of a certain level or more is maintained. At this time, the ammonia concentration in the wastewater is preferably stably 18 mg-N / L or more, more preferably 35 mg-N / L or more, and further preferably 50 mg-N / L or more. . When the ammonia concentration is 18 mg-N / L or more, ammonia in the waste water in the reaction tank is not depleted or reduced to a level close to depletion, and therefore, nitritation of ammonia can be performed efficiently. That is, by maintaining the ammonia concentration in the wastewater within a relatively high concentration range within the above range, as shown in FIG. 3, ammonia oxidizing bacteria having a high growth rate (particularly, halophilic and salt-tolerant nitrosomonas genus). ) Can be maintained in a drainage environment dominated by.

従来は、図2(B)に示すような装置を用いて排水を連続供給しながら排水中のアンモニアの亜硝酸化を行なう場合、排水は一定量が供給されてその分が排出されるため、排水中に存在するアンモニア濃度(NH 濃度)も、図2(B)に示すように、低濃度の領域(例えば18mg−N/L未満)で一定値を示す。ところが、図3に示されるように、アンモニア酸化細菌の中でもアンモニア濃度によって増殖速度の推移が大きく異なる傾向があり、連続供給している場合のアンモニア濃度では、ニトロソスピラ sp. AV(Nitrosospira sp. AV;ニトロソスピラ属)が優占することになり、排水中のアンモニア酸化細菌の増殖が少なく、硝酸化を抑えたアンモニアの亜硝酸化が行えない。また、亜酸化窒素の放出も多い。これに対し、図2(A)に示すような装置を用い、排水を回分供給して排水中のアンモニアの亜硝酸化を行なうようにすると、図2(A)に示すように、排水中のアンモニア濃度(NH 濃度)を高濃度の領域(例えば18mg−N/L以上)に維持することが可能になる。回分供給による場合のアンモニア濃度では、図3に示されるように、ニトロソモナス・ユーロピア(Nitrosomonas europaea;ニトロソモナス属)が優占することになり、排水中にアンモニア酸化細菌が増殖しやすく、アンモニアを優占的に亜硝酸化し亜硝酸を蓄積できる一方、硝酸化が抑えられ、亜酸化窒素の放出も低減される。
このように、本発明では、増殖速度の速いアンモニア酸化細菌の増殖が促されるアンモニア濃度を安定的に維持することが重要であり、こうすることで、アンモニアの亜硝酸化が優占し、亜酸化窒素の放出も抑えられる。
Conventionally, when performing nitritation of ammonia in wastewater while continuously supplying wastewater using an apparatus as shown in FIG. 2 (B), since a certain amount of wastewater is supplied and that amount is discharged, As shown in FIG. 2B, the ammonia concentration (NH 4 + concentration) present in the waste water also shows a constant value in a low concentration region (for example, less than 18 mg-N / L). However, as shown in FIG. 3, among the ammonia-oxidizing bacteria, the growth rate tends to vary greatly depending on the ammonia concentration. When ammonia is supplied continuously, the nitrosospira sp. AV (Nitrosospira sp. AV The genus Nitrosospira) will dominate, there will be little growth of ammonia-oxidizing bacteria in the wastewater, and nitritation of ammonia with reduced nitrification will not be possible. There is also a lot of nitrous oxide release. On the other hand, when an apparatus as shown in FIG. 2 (A) is used to supply wastewater in batches to nitrite ammonia in the wastewater, as shown in FIG. 2 (A), It becomes possible to maintain the ammonia concentration (NH 4 + concentration) in a high concentration region (for example, 18 mg−N / L or more). As shown in Fig. 3, the ammonia concentration in batch supply is dominated by Nitrosomonas europaea (Nitrosomonas genus), and ammonia-oxidizing bacteria are prone to grow in the wastewater. While it can nitrite preferentially and accumulate nitrous acid, nitrification is suppressed and nitrous oxide emissions are also reduced.
Thus, in the present invention, it is important to stably maintain the ammonia concentration that promotes the growth of ammonia-oxidizing bacteria having a high growth rate. By doing so, ammonia nitritation predominates, Release of nitric oxide is also suppressed.

なお、図3では、Nitrosomonas属はアンモニアに対する基質の親和性が低いが増殖速度が高く、Nitrosospira属はその逆の生理学的特性を有するという特徴を利用している。   In FIG. 3, the genus Nitrosomonas has a low substrate affinity for ammonia but has a high growth rate, and the genus Nitrosospira has the opposite physiological characteristics.

また、反応槽10には、アンモニア酸化反応を終えた後に、貯留されている排水の上澄み液を槽外に排出するための上澄み液排出管16が取り付けられている。この上澄み液排出管16の一端は、貯留されている排水に対するアンモニア酸化反応が終了した後、排水の回分供給にあたって排水中のアンモニア濃度を所望とする濃度範囲に維持するのに必要な量の上澄み液が分離される位置に固定されている。このように配置することにより、上澄み液を分離し再び排水を回分供給した際に、貯留されている排水を所定のアンモニア濃度に維持することができる。   The reaction tank 10 is provided with a supernatant liquid discharge pipe 16 for discharging the stored supernatant liquid from the tank after the ammonia oxidation reaction. One end of the supernatant discharge pipe 16 is an amount of supernatant necessary to maintain the ammonia concentration in the wastewater within a desired concentration range in batch supply of the wastewater after the ammonia oxidation reaction to the stored wastewater is completed. It is fixed at a position where the liquid is separated. By arrange | positioning in this way, when isolate | separating a supernatant liquid and supplying wastewater batchwise again, the stored wastewater can be maintained at a predetermined ammonia concentration.

この上澄み液排出管16には、排液用ポンプP2が取り付けられている。この排液用ポンプP2を駆動することにより、所定量の上澄み液を排出できる位置に配設された一端から排水を吸い上げ、他端から槽外に排出することができる。   A drainage pump P2 is attached to the supernatant liquid discharge pipe 16. By driving the drainage pump P2, the drainage can be sucked up from one end disposed at a position where a predetermined amount of supernatant can be discharged and discharged from the other end to the outside of the tank.

エア供給器20は、エア(酸素を含む大気;Air)を流通すると共に、一端が排水12中に位置する供給配管18と、この供給配管の一端に取り付けられ、酸素を排水12中に拡散する散気板(拡散手段)19とを有している。   The air supplier 20 circulates air (atmosphere containing oxygen; Air), and is attached to one end of the supply pipe 18 and one end of the supply pipe, and diffuses oxygen into the drainage 12. It has a diffuser plate (diffusion means) 19.

供給配管18を流通してきたエアは、散気板19に設けられた孔から細かい気泡として排水中に導入され、エアの一部は排水中を上昇しながら液中に取り込まれる。このとき、液中に取り込まれなかった気泡(エア)は、排水中を上昇することで排水中に浮遊する活性汚泥を広く拡散することができる。これにより、排水全体にアンモニア酸化細菌を浮遊させることができ、アンモニアの酸化反応を効率よく進行させることができる。   The air that has circulated through the supply pipe 18 is introduced into the drainage as fine bubbles from the holes provided in the diffuser plate 19, and a part of the air is taken into the liquid while rising in the drainage. At this time, bubbles (air) that have not been taken into the liquid can diffuse widely in the activated sludge floating in the wastewater by rising in the wastewater. Thereby, ammonia oxidizing bacteria can be suspended in the whole waste water, and the oxidation reaction of ammonia can be advanced efficiently.

拡散手段の一例として用いた散気板は、エアを小さい気泡にして液中に散在させ得る構造を有するものであれば、いずれの形状のものでもよい。例えば、二次元に孔が配列あるいはランダム形成された構造や多孔質構造を有する板状体であってもよい。また、散気板のほか、供給配管18の一旦を複数本に分岐して槽内の複数箇所から供給されるようにしてもよい。   The diffuser plate used as an example of the diffusing means may have any shape as long as it has a structure that allows air to be made into small bubbles and dispersed in the liquid. For example, a plate-like body having a structure in which holes are arranged or randomly formed in two dimensions or a porous structure may be used. In addition to the diffuser plate, the supply pipe 18 may be once branched into a plurality of pipes and supplied from a plurality of locations in the tank.

エア供給器20を構成する供給配管18の他端には、大気中の空気を供給配管18に導入するエア供給源を担うエア供給用ポンプP3が接続されている。このエア供給用ポンプP3は、制御装置50と電気的に接続されたDOコントローラー30に電気的に接続されている。DOコントローラー30には、排水中の溶存酸素(DO)の濃度を検出するためのDO電極22が電気的に接続されており、DO電極22から排水中の溶存酸素濃度を取り込むことができる。このDO電極22とDOコントローラー30とによって溶存酸素(DO)検出センサ41が構成されている。   Connected to the other end of the supply pipe 18 constituting the air supply unit 20 is an air supply pump P3 that serves as an air supply source for introducing air in the atmosphere into the supply pipe 18. The air supply pump P <b> 3 is electrically connected to the DO controller 30 that is electrically connected to the control device 50. A DO electrode 22 for detecting the concentration of dissolved oxygen (DO) in the wastewater is electrically connected to the DO controller 30, and the dissolved oxygen concentration in the wastewater can be taken in from the DO electrode 22. The DO electrode 22 and the DO controller 30 constitute a dissolved oxygen (DO) detection sensor 41.

エア供給用ポンプP3は、DO電極22から取り込まれた溶存酸素濃度をもとに制御装置50からの信号を受けてDOコントローラー30により駆動が制御され、溶存酸素濃度に応じてエア供給器20から排水中にエアを供給することができるようになっている。   The air supply pump P3 receives a signal from the control device 50 based on the dissolved oxygen concentration taken in from the DO electrode 22 and is driven by the DO controller 30. From the air supply device 20 according to the dissolved oxygen concentration. Air can be supplied during drainage.

本実施形態の反応槽10には、排水の性状を検出する検出手段として、上記のDO検出センサのほか、pH電極24を備え、排水のpHを検出するpH検出センサ43が配設されている。
pH電極24は、排水12に浸漬して設けられ、制御装置50と電気的に繋がるpHコントローラー34と電気的に接続されている。pH電極24により排水中の水素イオン濃度をpHコントローラー34に取り込むことでpH値を検出することができる。
In addition to the DO detection sensor described above, the reaction tank 10 of the present embodiment is provided with a pH detection sensor 43 that includes the pH electrode 24 and detects the pH of the wastewater. .
The pH electrode 24 is provided soaked in the waste water 12 and is electrically connected to a pH controller 34 that is electrically connected to the control device 50. The pH value can be detected by incorporating the hydrogen ion concentration in the wastewater into the pH controller 34 with the pH electrode 24.

また、反応槽10には、上記のほかに他の検出手段として、アンモニア電極26を備え、排水中のアンモニア濃度を検出するアンモニア濃度検出センサ45が配設されている。
アンモニア電極26は、排水12に浸漬して設けられ、制御装置50と電気的に繋がるNH モニタリングシステム36と電気的に接続されている。アンモニア電極26により排水中のアンモニウムイオン(NH )の濃度をNH モニタリングシステム36に取り込むことでアンモニア濃度を検出することができる。
In addition to the above, the reaction tank 10 is provided with an ammonia electrode 26 as another detection means, and an ammonia concentration detection sensor 45 for detecting the ammonia concentration in the waste water is disposed.
The ammonia electrode 26 is immersed in the waste water 12 and is electrically connected to an NH 4 + monitoring system 36 that is electrically connected to the control device 50. The ammonia concentration can be detected by taking the concentration of ammonium ions (NH 4 + ) in the wastewater into the NH 4 + monitoring system 36 by the ammonia electrode 26.

また、反応槽10には、供給用ポンプP4を備え、排水を中和するための中和液(本実施形態では炭酸水素ナトリウム(NaHCO)水溶液)を供給する供給配管28が、その一端が排水中に位置するようにして取り付けられている。この供給配管28の他端には、NaHCO水溶液が貯留された中和液貯留タンク32が接続されている。また、供給配管28に設けられている供給用ポンプP4は、pHコントローラー34と電気的に接続されており、排水中のpH値の程度に応じて駆動がpHコントローラー34を介して制御されるようになっている。 Further, the reaction tank 10 is provided with a supply pump P4, and a supply pipe 28 for supplying a neutralizing solution (in this embodiment, a sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) aqueous solution) for neutralizing the waste water has one end thereof. It is mounted so that it is located in the drainage. The other end of the supply pipe 28 is connected to a neutralization liquid storage tank 32 in which a NaHCO 3 aqueous solution is stored. Further, the supply pump P4 provided in the supply pipe 28 is electrically connected to the pH controller 34, and the drive is controlled via the pH controller 34 in accordance with the degree of the pH value in the waste water. It has become.

反応槽に供給される排水は、少なくとも2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥が水に浮遊する状態にあるものであればよい。排水処理中の排水の温度としては、15℃〜37℃であることが好ましい。   The waste water supplied to the reaction tank may be any waste water in which activated sludge dominated by at least two kinds of ammonia-oxidizing bacteria is suspended in water. The temperature of the waste water during the waste water treatment is preferably 15 ° C to 37 ° C.

中和液としては、NaHCO水溶液のほか、アルカリ性を示す化合物の水溶液を好適に使用することができる。中和液として、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの希薄水溶液などであってもよい。 As the neutralizing solution, an aqueous solution of a compound showing alkalinity can be suitably used in addition to an aqueous NaHCO 3 solution. The neutralizing solution may be a dilute aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide, for example.

供給用ポンプP1、排出用ポンプP2、エア供給用ポンプP3、DOコントローラー30、pHコントローラー34、NH モニタリングシステム36等は、制御装置50と電気的に接続されており、制御装置50によって動作タイミングが制御されるようになっている。この制御装置50は、反応槽10への排水の回分供給、エアの供給、及び回分供給にあわせて行なうエアの供給停止、上澄み液の排出などをコントロールし、反応槽でアンモニアの酸化反応を行なう際の回分供給制御を担うものである。 The supply pump P1, the discharge pump P2, the air supply pump P3, the DO controller 30, the pH controller 34, the NH 4 + monitoring system 36, etc. are electrically connected to the control device 50 and operated by the control device 50. Timing is controlled. This control device 50 controls the batch supply of waste water to the reaction tank 10, the supply of air, the stop of air supply in accordance with the batch supply, the discharge of the supernatant liquid, etc., and the oxidation reaction of ammonia in the reaction tank. It is responsible for batch supply control.

以下、制御装置50による制御ルーチンについて、本実施形態の排水処理装置における排水の回分供給制御により、排水中のアンモニア濃度を所定の濃度範囲に制御する回分供給制御ルーチンを中心に図4を参照して説明する。   Hereinafter, the control routine by the control device 50 will be described with reference to FIG. 4 focusing on the batch supply control routine for controlling the ammonia concentration in the wastewater to a predetermined concentration range by the batch supply control of the wastewater in the wastewater treatment apparatus of this embodiment. I will explain.

図4は、反応槽に取り付けられた溶存酸素(DO)検出センサ、pH検出センサ、及びアンモニア濃度検出センサにより検出されたDO値、pH値、アンモニア濃度値に基づいて、排水のアンモニア酸化反応の継続、停止、反応停止後の回分供給等を行なって、排水中のアンモニア濃度が所定値以上(本実施形態では18mg−N/L以上)に維持されるように制御する回分制御ルーチンを示すものである。   FIG. 4 shows the ammonia oxidation reaction of wastewater based on the DO value, pH value, and ammonia concentration value detected by the dissolved oxygen (DO) detection sensor, pH detection sensor, and ammonia concentration detection sensor attached to the reaction tank. This shows a batch control routine for performing continuous supply, stop, batch supply after reaction stop, etc., and controlling so that the ammonia concentration in the wastewater is maintained at a predetermined value or higher (in this embodiment, 18 mg-N / L or higher). It is.

本ルーチンが実行されると、ステップ100において、まず反応槽10中に貯留されている排水の液量が適量を維持していることを確認した後、排水中のアンモニアの酸化反応を行なうにあたり必要な溶存酸素(DO)を確保し、排水を掻き回して活性汚泥を排水中に浮遊させるため、次のステップ120において、エア供給用ポンプP3を駆動する。エア供給用ポンプP3の駆動により、エアを供給するエア供給管18から排水中にエアの供給が開始される。これにより、排水中のアンモニアのアンモニア酸化細菌による酸化反応を開始する。   When this routine is executed, in step 100, it is first necessary to confirm that the amount of wastewater stored in the reaction tank 10 is maintained at an appropriate level, and then to oxidize ammonia in the wastewater. In order to secure the dissolved oxygen (DO) and stir the drainage to float the activated sludge in the drainage, in the next step 120, the air supply pump P3 is driven. By driving the air supply pump P3, the supply of air is started from the air supply pipe 18 for supplying air into the drainage. Thereby, the oxidation reaction of ammonia in the wastewater by the ammonia oxidizing bacteria is started.

このとき、エアは排水12中における槽底部(底面から液高さの3/4以深の位置)に配置された散気板19から小さい気泡として供給される。これにより、供給されたエア中の酸素が排水中に溶け込むと共に、気泡が液面まで上昇することで活性汚泥等が沈降して不均一にならないように、排水を掻き回すことができる。   At this time, air is supplied as small bubbles from a diffuser plate 19 disposed at the bottom of the tank in the drainage 12 (a position at a depth of 3/4 or more of the liquid height from the bottom). As a result, the oxygen in the supplied air dissolves in the waste water, and the waste water can be stirred so that the activated sludge and the like do not settle and become non-uniform due to the bubbles rising to the liquid level.

ステップ140において、pH電極24を備えたpH検出センサ43により、排水12のpH値が検出される。pHが検出されると、ステップ160において、検出されたpH値が、所定値S以下(例えばpH≦7.0)であるか否かが判定される。ステップ160において、pH値が所定値S以下に低下していると判定されたときには、アンモニアの酸化反応(NH4 + + 1.5O2 → NO2 -+ H2O + 2H+)で生じたプロトン量が多く、アンモニアの酸化反応に支障を来たす範囲であるので、次のステップ180において、供給用ポンプP4を駆動し、pHを上げる中和液として、中和液貯留タンク32からNaHCO水溶液を供給する。 In step 140, the pH value of the waste water 12 is detected by the pH detection sensor 43 including the pH electrode 24. When the pH is detected, it is determined in step 160 whether or not the detected pH value is equal to or less than a predetermined value S (for example, pH ≦ 7.0). When it is determined in step 160 that the pH value has fallen below the predetermined value S, protons generated by the oxidation reaction of ammonia (NH 4 + + 1.5O 2 → NO 2 + H 2 O + 2H + ) Since the amount is in a range that hinders the oxidation reaction of ammonia, in the next step 180, the supply pump P4 is driven, and a NaHCO 3 aqueous solution is supplied from the neutralization solution storage tank 32 as a neutralization solution for raising the pH. Supply.

酸化処理される排水のpHとしては、6.5〜8.5の範囲にあることが好ましく、より好ましくは7.0〜8.0の範囲である。
pHは、pH電極(山形東亜DKK(株)製)を用いて25℃で測定される値である。
The pH of the wastewater to be oxidized is preferably in the range of 6.5 to 8.5, more preferably in the range of 7.0 to 8.0.
The pH is a value measured at 25 ° C. using a pH electrode (manufactured by Yamagata Toa DKK).

また、ステップ160において、pH値が所定値Sを超えていると判定されたときには、アンモニアの酸化反応で生じたプロトン量が未だ少なく、アンモニアの酸化反応に支障を来たすおそれが低いため、そのままアンモニアの酸化を継続し、ステップ200に移行する。   Further, when it is determined in step 160 that the pH value exceeds the predetermined value S, the amount of protons generated by the ammonia oxidation reaction is still small, and there is little possibility of hindering the ammonia oxidation reaction. Then, the process proceeds to Step 200.

次に、ステップ200において、排水12中の溶存酸素(DO)の時間当たりの濃度上昇量が所定値T(例えば0.75mg/L・h)を超えているか否かが判定される。ステップ200において、DOの濃度上昇量が所定値Tを超えていると判定されたときには、既に排水中のアンモニアが枯渇ないし枯渇に近い状態に達しており、排水の一部を回分供給してアンモニア濃度を高める必要があるため、ステップ220において、エア供給管18からのエアの供給を停止する。   Next, in step 200, it is determined whether or not the concentration increase amount of dissolved oxygen (DO) per hour in the waste water 12 exceeds a predetermined value T (for example, 0.75 mg / L · h). In step 200, when it is determined that the DO concentration increase amount exceeds the predetermined value T, the ammonia in the wastewater has already reached a state of exhaustion or near exhaustion. Since it is necessary to increase the concentration, in step 220, the supply of air from the air supply pipe 18 is stopped.

前記DOの時間当たりの濃度上昇量は、0.1mg/L・h以下であることが好ましく、アンモニアの酸化反応が効率よく行なわれている点で、0mg/L・hであることが好ましい。   The DO concentration increase per hour is preferably 0.1 mg / L · h or less, and preferably 0 mg / L · h from the viewpoint of efficient oxidation of ammonia.

ステップ200において、DOの時間当たりの濃度上昇量が所定値T以下であると判定されたときには、排水中のアンモニアが酸化により枯渇ないし枯渇に近い状態に未だ達していないため、回分供給により排水を入れ替える必要がないので、ステップ300に移行する。   In step 200, when it is determined that the DO concentration increase per hour is equal to or less than the predetermined value T, the ammonia in the wastewater has not yet reached exhaustion or near exhaustion due to oxidation, so the wastewater is discharged by batch supply. Since it is not necessary to replace, the process proceeds to step 300.

続いて、ステップ300において、排水12中のDO濃度が所定値Uを超えているか否かが判定され、排水中のDO値が所定値U(例えば1.5mg/L)を超えていると判定されたときには、排水中のアンモニアの酸化に必要な溶存酸素量が確保されているので、ステップ320において、エア供給管18からのエアの供給を停止する。これにより、エアの供給に伴なう電力量の軽減が図れ、エネルギー効率上有利である。   Subsequently, in step 300, it is determined whether or not the DO concentration in the waste water 12 exceeds a predetermined value U, and it is determined that the DO value in the waste water exceeds a predetermined value U (for example, 1.5 mg / L). When this is done, the amount of dissolved oxygen necessary for the oxidation of ammonia in the wastewater is secured, so in step 320, the supply of air from the air supply pipe 18 is stopped. Thereby, the amount of electric power accompanying the supply of air can be reduced, which is advantageous in terms of energy efficiency.

排水中のDO値は、排水中のアンモニアの酸化が効率よく行なわれる点で0.75〜1.5mg/Lの範囲にあることが好ましい。   The DO value in the waste water is preferably in the range of 0.75 to 1.5 mg / L from the viewpoint that ammonia in the waste water is oxidized efficiently.

ステップ300において、排水12中のDO値が未だ所定値U以下であると判定されたときには、エア供給管18からのエアの供給を継続したまま、アンモニア酸化反応させ、再びステップ200に戻る。   In step 300, when it is determined that the DO value in the waste water 12 is still less than or equal to the predetermined value U, the ammonia oxidation reaction is performed while the supply of air from the air supply pipe 18 is continued, and the process returns to step 200 again.

このように、反応槽内の排水のDO濃度を監視している。DO電極はDOコントローラ30に接続されているため、上記のように、DO濃度が所定の下限値以下になるとエア供給用ポンプP3がオンされ、エアが供給される。逆に、DO濃度はオンラインで検出データを蓄積することが可能であり、DO濃度が所定の上限値に達する、あるいは時間当たりのDO濃度の上昇量が所定値を超えるようなときには、エア供給用ポンプP3はオフされる。   Thus, the DO concentration of the waste water in the reaction tank is monitored. Since the DO electrode is connected to the DO controller 30, as described above, the air supply pump P3 is turned on and air is supplied when the DO concentration falls below a predetermined lower limit value. On the contrary, the DO concentration can be stored on-line, and when the DO concentration reaches a predetermined upper limit value, or when the amount of increase in DO concentration per time exceeds a predetermined value, it is for air supply. The pump P3 is turned off.

特に上記ルーチン内のステップのように、時間当たりのDO濃度の上昇量は、排水に間欠曝気する反応槽(リアクター)の1サイクルを考えると、図5に示されるように、アンモニアが酸化を受けて反応槽内のアンモニア濃度が15mg−N/L未満に達し枯渇状態(時間[Time]5が経過)になると、急激にDO濃度が上昇することが確認されている。そのため、排水の回分供給制御は後述の実施例に示すようにアンモニア酸化処理する1サイクルをタイマーにより時間制限して行なう方法も可能であるが、本ルーチンのように、DO濃度の時間当たりの上昇量から1サイクルの修了を決定することが可能である。このようにすることで、リアルタイムでの排水の回分供給が可能であり、またフレキシブルに1サイクル時間を決定することができることになり、拡張性が非常に高い。   In particular, as in the steps in the above routine, when the DO concentration increase per hour is considered for one cycle of the reactor (reactor) that intermittently aerates the wastewater, as shown in FIG. When the ammonia concentration in the reaction tank reaches less than 15 mg-N / L and becomes depleted (time [Time] 5 has elapsed), it has been confirmed that the DO concentration rapidly increases. For this reason, the batch supply control of waste water can be performed by limiting the time of one cycle of ammonia oxidation treatment with a timer as shown in the examples described later. It is possible to determine the completion of one cycle from the quantity. By doing in this way, batch supply of waste water in real time is possible, and one cycle time can be determined flexibly, and the expandability is very high.

次に、ステップ340において、排水12中に存在するアンモニウムイオンの濃度(NH 濃度)が所定値N未満に達しているか否かが判定される。 Next, in step 340, it is determined whether or not the concentration (NH 4 + concentration) of ammonium ions present in the waste water 12 has reached a predetermined value N or less.

ステップ340において、排水中のNH 濃度が所定値N未満であると判定されたときには、アンモニア酸化処理を行なっている排水中に含まれるアンモニアの量が少なく、排水の回分供給により排水の一部を入れ替えて、反応槽中の排水のアンモニア濃度を高める必要があるため、ステップ240に移行する。このように、NH 濃度が所定値N未満(例えば18mg−N/L未満)になると、酸化効率が悪くなるばかりか、あまり増殖能の高くないNitrosospira属が優占し、増殖能の高いNitrosomonas属が優占する排水環境が得られない。 If it is determined in step 340 that the NH 4 + concentration in the wastewater is less than the predetermined value N, the amount of ammonia contained in the wastewater undergoing the ammonia oxidation treatment is small, and the wastewater is supplied by batch supply of wastewater. Since it is necessary to replace the part and increase the ammonia concentration of the waste water in the reaction tank, the process proceeds to Step 240. As described above, when the NH 4 + concentration is less than a predetermined value N (for example, less than 18 mg-N / L), not only the oxidation efficiency is deteriorated, but also the genus Nitrosospira which is not so high in proliferation ability is dominant, and the proliferation ability is high. A drainage environment dominated by the genus Nitrosomonas cannot be obtained.

以上のように、NH 濃度を直接モニタリングすることにより、1サイクルの終点をフレキシブルに変更することが可能である。排水中のアンモニアが枯渇した後にも運転が行なわれるのを防ぐので、無駄な酸素供給(エア供給用ポンプの駆動)のための電力消費を省くことが可能である。 As described above, it is possible to flexibly change the end point of one cycle by directly monitoring the NH 4 + concentration. Since the operation is prevented from being performed even after the ammonia in the waste water is exhausted, it is possible to save power consumption for wasteful oxygen supply (drive of the air supply pump).

ステップ240では、排出用ポンプP2を駆動し、エアの供給停止で排水に生じた上澄み液を上澄み液排出管16の一端から吸い上げて、反応槽外に排出する。本実施形態では、図1の反応槽10中の破線で示される位置まで上澄み液が排出されるようになっている。   In step 240, the discharge pump P <b> 2 is driven, and the supernatant liquid generated in the drainage by stopping the supply of air is sucked up from one end of the supernatant liquid discharge pipe 16 and discharged outside the reaction tank. In the present embodiment, the supernatant liquid is discharged to a position indicated by a broken line in the reaction tank 10 of FIG.

ステップ340において、排水12中のNH 濃度が所定値N以上であると判定されたときには、排水中にアンモニアが多く残存しており、継続してアンモニアを酸化反応させることができるので、ステップ200に戻って同様のステップを繰り返す。 In Step 340, when it is determined that the NH 4 + concentration in the waste water 12 is equal to or greater than the predetermined value N, a large amount of ammonia remains in the waste water, and the ammonia can be continuously oxidized and reacted. Return to 200 and repeat the same steps.

ステップ240で反応槽中に貯留されている排水中の上澄み液の排出が終了した後、次のステップ260において、供給用ポンプP1を駆動し、排出後に反応槽中に残っている活性汚泥を含む排水に追加して、再びアンモニアを含む排水を供給する。   After the discharge of the supernatant liquid in the wastewater stored in the reaction tank in step 240 is completed, in the next step 260, the supply pump P1 is driven, and the activated sludge remaining in the reaction tank after the discharge is included. In addition to wastewater, supply wastewater containing ammonia again.

そして、排水を反応槽10の所定量まで供給した後、本ルーチンを終了する。
本発明においては、反応槽に貯留されている排水に対して上記のルーチンを行なうことによって、アンモニア酸化処理の1サイクルを終了し、このルーチンを繰り返し継続することによって、所望とする量の排水の酸化処理を行なうことができる。
And after supplying wastewater to the predetermined amount of the reaction tank 10, this routine is complete | finished.
In the present invention, by performing the above routine on the wastewater stored in the reaction tank, one cycle of the ammonia oxidation treatment is completed, and by repeating this routine repeatedly, a desired amount of wastewater is discharged. An oxidation treatment can be performed.

以下、本発明についてより実施例を示して更に具体的に説明する。但し、本発明は、その主旨を越えない限り、以下に示す実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

(実施例1)
図2に示すような、運転条件の異なる2つのリアクターを用意した。すなわち、
本発明の排水処理装置として、図2(A)に示す構造を有し、排水を回分供給する間欠型(SBR型)リアクター110と、対比するための比較用装置として、図2(B)に示すように排水を連続供給する従来型の連続型(CSTR型)リアクター200とを用意した。これら2つのリアクターを用い、2種類のアンモニア酸化細菌(AOB)をそれぞれ優占化させることを試みた。
なお、リアクター110は、検出手段及び中和液貯留タンク32等を設けていないこと以外は図1に示す装置とほぼ同様に構成されている。ここで、図1に示す装置と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
Example 1
Two reactors with different operating conditions were prepared as shown in FIG. That is,
As a wastewater treatment apparatus of the present invention, a comparative apparatus for comparison with the intermittent (SBR type) reactor 110 having the structure shown in FIG. 2 (A) and supplying wastewater in batches is shown in FIG. 2 (B). As shown, a conventional continuous (CSTR type) reactor 200 for continuously supplying wastewater was prepared. Using these two reactors, we tried to dominate each of the two types of ammonia-oxidizing bacteria (AOB).
The reactor 110 is configured in substantially the same manner as the apparatus shown in FIG. 1 except that the detection means and the neutralizing liquid storage tank 32 are not provided. Here, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

運転条件が異なる2つのリアクターには、最終的に同量の排水が供給されるようにし、リアクター内に流入する窒素負荷も等しくなっている。運転条件の唯一の相違は、排水を反応槽10に流入する形式を間欠(回分)又は連続とした点である。   The two reactors with different operating conditions are finally supplied with the same amount of waste water, and the nitrogen load flowing into the reactor is also equal. The only difference in operating conditions is that the type of flowing wastewater into the reaction tank 10 is intermittent (batch) or continuous.

SBR型リアクター110では、アンモニア態窒素(NH −N)600mg−N/Lの人工排水のうち、まずリアクター容積(5L)の1/3の容積になるように、供給用ポンプP1を駆動して、人工排水を排水供給管14から流入させた。その後、供給用ポンプP1が停止され、人工排水の流入を停止した。停止した状態で6.5時間、エア供給管18に取り付けられた散気板19から空気(エア)を排水12中に供給(曝気)した。その後、空気の供給(曝気)を停止し、排水が固液分離して得られた、リアクター容積(反応槽10の容積)中の1/3分の容積に相当する上澄みを、排液用ポンプP2を駆動して上澄み液排出管16から流出した。これを1サイクルとし、1サイクルに要する時間を8時間に設定した。このとき、酸化処理される排水の温度は28℃とした。 In the SBR type reactor 110, the supply pump P1 is first driven to be 1/3 of the reactor volume (5 L) of the artificial waste water of ammonia nitrogen (NH 4 + -N) 600 mg-N / L. Then, artificial drainage was introduced from the drainage supply pipe 14. Thereafter, the supply pump P1 was stopped, and the inflow of the artificial waste water was stopped. In the stopped state, air (air) was supplied (aerated) into the drainage 12 from the diffuser plate 19 attached to the air supply pipe 18 for 6.5 hours. Thereafter, the supply of air (aeration) is stopped, and the supernatant corresponding to the volume of 1/3 in the reactor volume (volume of the reaction tank 10) obtained by solid-liquid separation of the waste water is discharged into the drainage pump. P2 was driven to flow out from the supernatant liquid discharge pipe 16. This was one cycle, and the time required for one cycle was set to 8 hours. At this time, the temperature of the wastewater to be oxidized was 28 ° C.

この1サイクル(8時間)における運転条件を下記表1に示す。そして、この1サイクルを1日に3サイクル繰り返すことにより、この2つのリアクターを約1年間運転させた。このときに各リアクター内に棲息する微生物群の群集構造、亜硝酸化能、亜酸化窒素放出量の評価を行なった。
なお、1サイクル中における排水の流入、流出量は、5Lの容積の1/3であるため、1日で5L分の排水が流入して酸化処理されることになる。
The operating conditions in this 1 cycle (8 hours) are shown in Table 1 below. The two reactors were operated for about one year by repeating this one cycle three times a day. At this time, the community structure, nitritation ability, and nitrous oxide release amount of microbial groups living in each reactor were evaluated.
In addition, since the inflow and outflow amount of waste water in one cycle is 1/3 of the volume of 5 L, 5 L of waste water flows in and is oxidized in one day.

SBR型リアクター110に空気が供給されているときには、NH −Nが完全に酸化された状態(0mg−N/L)を想定すると、次のサイクルでは、人工排水の流入が完了した時点でNH −N濃度は200mg−N/Lになる。つまり、図3の増殖曲線に示されるように、このようなNH −N濃度ではNitrosomonas属の方がNitrosopira属よりも増殖速度が速いため、優占的に増殖が行なわれるものと考えられる。 When air is supplied to the SBR reactor 110, assuming that NH 4 + -N is completely oxidized (0 mg-N / L), in the next cycle, when the inflow of artificial wastewater is completed, The NH 4 + -N concentration is 200 mg-N / L. That is, as shown in the growth curve of FIG. 3, at the NH 4 + −N concentration, the genus Nitrosomonas has a faster growth rate than the genus Nitrosopira, and thus it is considered that the growth is dominant. .

一方、CSTR型リアクター200では、600mg−N/Lのアンモニア態窒素(NH −N)である人工排水を5L/dayの速度で連続的に通水する。ここで、人工排水が流入する負荷は1日で5L分であり、SBR型リアクターと同じ条件となる。このとき、CSTR型リアクター200内のNH −N濃度は、極めて低くなる(10mg−N/L以下)ため、図3の増殖曲線に示されるように、このような低濃度域では増殖速度はNitrosopira属の方がNitrosomonas属よりも高くなるため、Nitrosopira属が優占的に増殖すると考えられる。 On the other hand, in the CSTR type reactor 200, artificial waste water of 600 mg-N / L ammonia nitrogen (NH 4 + -N) is continuously passed at a speed of 5 L / day. Here, the load into which the artificial wastewater flows is 5 L per day, which is the same condition as the SBR reactor. At this time, the NH 4 + -N concentration in the CSTR type reactor 200 becomes extremely low (10 mg-N / L or less). Therefore, as shown in the growth curve of FIG. Since the genus Nitrosopira is higher than the genus Nitrosomonas, it is thought that the genus Nitrosopira dominates.

下記表1に示す運転条件で2つのリアクターを約1年間運転させた場合に評価した結果を図6〜図9に示す。
まず、各リアクターにおける水質変化を図6に示す。図6に示すように、SBR型リアクター110及びCSTR型リアクター200のいずれも、初期(20日)には亜硝酸の蓄積がみられた。しかしながら、それ以降継続していくと、SBR型リアクター110では亜硝酸の蓄積がみられ、100日後に到達しても安定した亜硝酸の蓄積が観察された。これに対して、CSTR型リアクター200では、50日目から亜硝酸が完全に消費されるようになり、硝酸の蓄積がみられ、亜硝酸の蓄積は全くみられなかった。
この結果は、同じ排水を処理した場合でも、排水を回分供給するか連続供給するかの流入方式の違いによって、全く異なる亜硝酸蓄積能を示すことを示唆している。
The results evaluated when the two reactors were operated for about one year under the operating conditions shown in Table 1 below are shown in FIGS.
First, the water quality change in each reactor is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in both the SBR type reactor 110 and the CSTR type reactor 200, accumulation of nitrous acid was observed at the initial stage (20 days). However, as it continued thereafter, accumulation of nitrous acid was observed in the SBR reactor 110, and stable accumulation of nitrous acid was observed even after 100 days. In contrast, in the CSTR type reactor 200, nitrous acid was completely consumed from the 50th day, accumulation of nitric acid was observed, and accumulation of nitrous acid was not observed at all.
This result suggests that even if the same wastewater is treated, it shows a completely different nitrite accumulation ability depending on the difference in the inflow method of whether the wastewater is supplied batchwise or continuously.

次に、各リアクターの菌叢を蛍光in-situハイブリダイゼーション法を適用して観察をしたところ、図7に示されるように、図3(理論曲線)に示すアンモニア酸化細菌と同じ優占種が存在していることが確認された。つまり、SBR型リアクター110においては速い増殖速度を有するNitrosomonas属が、CSTR型リアクター200においては増殖速度が遅いNitrosospira属が優占化していた。   Next, when the flora of each reactor was observed by applying a fluorescent in-situ hybridization method, as shown in FIG. 7, the dominant species same as the ammonia-oxidizing bacteria shown in FIG. 3 (theoretical curve) were found. It was confirmed that it existed. That is, in the SBR type reactor 110, the genus Nitrosomonas having a high growth rate was dominant, and in the CSTR type reactor 200, the genus Nitrosospira having a low growth rate was dominant.

また、得られた微生物群の生理生態特性を調べるために、各動力学パラメータを算出し、それぞれのリアクター内に棲息するアンモニア酸化細菌の増殖曲線を引き、これを図8に示す。図8は、本実施例の各リアクターにおけるアンモニア細菌の増殖速度を示す。
増殖曲線の傾向は、図3で理論的に求めた増殖曲線とほぼ一致しており、安定した亜硝酸化を裏付けるものであった。これにより、リアクターに間欠的に排水を供給する回分供給制御を行なうことで、排水中のアンモニア濃度を時間的に変動させることが可能になり、よって増殖速度の速いアンモニア酸化細菌(AOB)であるNitrosomonas属を選択的に優占させ、優占的に亜硝酸化することができる。
Further, in order to examine the physiological and ecological characteristics of the obtained microorganism group, each kinetic parameter was calculated, and a growth curve of ammonia-oxidizing bacteria inhabiting each reactor was drawn, and this is shown in FIG. FIG. 8 shows the growth rate of ammonia bacteria in each reactor of this example.
The tendency of the growth curve almost coincided with the growth curve theoretically obtained in FIG. 3, and supported stable nitritation. Thus, by performing batch supply control for intermittently supplying wastewater to the reactor, it is possible to change the ammonia concentration in the wastewater with time, and thus it is an ammonia-oxidizing bacterium (AOB) with a fast growth rate. The genus Nitrosomonas can be selectively dominant and nitrite can be dominant.

これに留まらず、アンモニア濃度を増殖曲線においてNitrosomonas属が優占する濃度条件に設定さえすれば、Nitrosomonas属の優占が期待され、高い亜硝酸化能が得られるものと考えられる。   In addition to this, if the ammonia concentration is set to a concentration condition that dominates the genus Nitrosomonas in the growth curve, the dominance of the genus Nitrosomonas is expected, and a high nitritation ability is considered to be obtained.

次に、それぞれのリアクターから放出される亜酸化窒素(NO)の量を図9に示す。
ガス態NOで示されるNOの放出量は、排水を連続供給する従来のCSTR型リアクター200では溶存酸素(DO)濃度が0.5mg/L,1.0mg/Lの場合に顕著に検出されているのに対して、回分供給するSBR型リアクター110においては、NOの放出量が極めて少ないことが確認された。
Oの放出量のリアクター内のDO濃度への依存性を考察すると、亜硝酸化が達成しやすいアンモニア濃度が低いときにNOの放出が増大することが示唆された。CSTR型リアクターでの微生物群の亜酸化窒素放出ポテンシャルは、SBR型リアクターのそれと比較すると、14〜42倍の放出量に相当するものであった。
以上から、SBR型リアクター110においてNitrosomonas属が優占化した微生物群の方が、温室効果ガスである亜酸化窒素の放出量を大幅に削減できることが示唆された。
Next, the amount of nitrous oxide (N 2 O) released from each reactor is shown in FIG.
The amount of N 2 O released as gaseous N 2 O is remarkable when the dissolved oxygen (DO) concentration is 0.5 mg / L and 1.0 mg / L in the conventional CSTR reactor 200 that continuously supplies wastewater. In contrast, it was confirmed that the amount of released N 2 O was extremely small in the SBR reactor 110 supplied batchwise.
Considering the dependence of the amount of N 2 O released on the DO concentration in the reactor, it was suggested that N 2 O release increases when the ammonia concentration at which nitritation is likely to be achieved is low. The nitrous oxide release potential of the microbial community in the CSTR reactor was equivalent to 14-42 times the release compared to that of the SBR reactor.
From the above, it was suggested that in the SBR reactor 110, the group of microorganisms dominated by the genus Nitrosomonas can significantly reduce the amount of nitrous oxide released as a greenhouse gas.


10・・・反応槽
12・・・排水
14・・・排水供給管
16・・・上澄み液排出管
19・・・散気板
20・・・エア供給器
22・・・溶存酸素(DO)電極
24・・・pH電極
26・・・アンモニア電極
50・・・制御装置
100,110・・・排水処理装置(リアクター)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reaction tank 12 ... Drain 14 ... Drain supply pipe 16 ... Supernatant liquid discharge pipe 19 ... Diffuser 20 ... Air supply 22 ... Dissolved oxygen (DO) electrode 24 ... pH electrode 26 ... Ammonia electrode 50 ... Control devices 100, 110 ... Waste water treatment device (reactor)

Claims (12)

供給された排水中に少なくとも2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させて溶存酸素の存在下、前記アンモニア酸化細菌により排水中のアンモニアを酸化反応させる反応手段と、
前記排水を前記反応手段に回分供給する排水供給手段と、
前記反応手段に供給された排水中に酸素を供給して溶存させる酸素供給手段と、
前記反応手段の排水の上澄み液を排出する液排出手段と、
前記排水中に存在する少なくとも2種の前記アンモニア酸化細菌のうち、アンモニア濃度が高くなるにつれて増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に、前記排水中のアンモニア濃度が維持されるように、少なくとも前記排水供給手段による回分供給を制御する回分制御手段と、
を備えた排水処理装置。
A reaction means for suspending activated sludge in which at least two kinds of ammonia-oxidizing bacteria predominate in the supplied wastewater and oxidizing ammonia in the wastewater by the ammonia-oxidizing bacteria in the presence of dissolved oxygen;
Waste water supply means for batch supplying the waste water to the reaction means;
Oxygen supply means for supplying and dissolving oxygen in the wastewater supplied to the reaction means;
A liquid discharge means for discharging the supernatant liquid of the waste water of the reaction means;
Among the at least two types of ammonia oxidizing bacteria present in the wastewater, the ammonia concentration in the wastewater is maintained within the ammonia concentration range in which the ammonia oxidizing bacteria whose growth rate increases as the ammonia concentration increases. A batch control means for controlling the batch supply by at least the waste water supply means;
Wastewater treatment equipment equipped with.
前記反応手段の排水中のアンモニア濃度を検出する検出手段、前記反応手段の排水のpHを検出する検出手段、及び前記反応手段の排水中の溶存酸素濃度を検出する検出手段から選ばれる少なくとも1つの検出手段を更に備え、
前記回分制御手段は、前記少なくとも1つの検出手段により検出された検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、前記酸素供給手段による酸素の供給を停止すると共に前記反応手段中の反応後の排水の上澄み液を前記液排出手段により排出し、排出終了後に未反応の排水を前記反応手段に供給する請求項1に記載の排水処理装置。
At least one selected from detection means for detecting ammonia concentration in the waste water of the reaction means, detection means for detecting pH of waste water of the reaction means, and detection means for detecting dissolved oxygen concentration in waste water of the reaction means A detection means;
The batch control means stops the supply of oxygen by the oxygen supply means and the reaction in the reaction means when a detection value detected by the at least one detection means reaches a threshold value indicating a decrease in ammonia concentration. The wastewater treatment apparatus according to claim 1, wherein the supernatant liquid of the subsequent wastewater is discharged by the liquid discharge means, and unreacted wastewater is supplied to the reaction means after completion of discharge.
前記回分制御手段は、前記回分供給する回数の増減により、アンモニア濃度とアンモニア酸化細菌の増殖速度との関係から、前記2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とで増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が一致する点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、前記排水中のアンモニア濃度を維持する請求項1又は請求項2に記載の排水処理装置。   The batch control means has an ammonia concentration at which the growth rate is equal between one and the other of the two ammonia-oxidizing bacteria, based on the relationship between the ammonia concentration and the growth rate of the ammonia-oxidizing bacteria, by increasing or decreasing the number of times of batch supply. The wastewater treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the ammonia concentration in the wastewater is maintained within a concentration range that exceeds the ammonia concentration at a point of coincidence. 前記活性汚泥は、前記アンモニア酸化細菌としてニトロソモナス属とニトロソスピラ属とを含み、
前記回分制御手段は、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に、前記排水中のアンモニア濃度を維持する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の排水処理装置。
The activated sludge includes the genus Nitrosomonas and the genus Nitrosospira as the ammonia oxidizing bacteria,
The batch control means maintains the ammonia concentration in the wastewater in a concentration region where the growth rate of the genus Nitrosomonas exceeds the growth rate of the genus Nitrosospira and the genus Nitrosomonas dominates the wastewater. Item 4. The waste water treatment apparatus according to any one of items 3 to 3.
前記排水中のアンモニア濃度は、18mg−N/L以上である請求項1〜請求項4のいいずれか1項に記載の排水処理装置。   The wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the ammonia concentration in the wastewater is 18 mg-N / L or more. 前記酸素供給手段は、酸素を流通すると共に一端が前記排水中に配置された供給配管と、前記供給配管の前記一端に取り付けられ、酸素を排水中に拡散する拡散手段とを有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の排水処理装置。   The oxygen supply means includes a supply pipe that circulates oxygen and has one end disposed in the waste water, and a diffusion means that is attached to the one end of the supply pipe and diffuses oxygen into the waste water. The waste water treatment apparatus of any one of Claim 5. 反応槽に供給された排水中に酸素を供給する酸素供給工程と、
排水中に少なくとも2種のアンモニア酸化細菌が優占する活性汚泥を浮遊させて、溶存酸素の存在下、前記アンモニア酸化細菌により前記排水中のアンモニアを酸化反応させる反応工程と、
前記排水中に存在する少なくとも2種の前記アンモニア酸化細菌のうち、アンモニア濃度が高くなるにつれて増殖速度が速くなるアンモニア酸化細菌が優占するアンモニア濃度の範囲に、前記排水中のアンモニア濃度が維持されるように、前記反応槽に供給される排水の回分供給を調節する回分調節工程と、
を有する排水処理方法。
An oxygen supply step of supplying oxygen into the wastewater supplied to the reaction tank;
A reaction step of suspending activated sludge in which at least two kinds of ammonia-oxidizing bacteria predominate in the wastewater, and oxidizing ammonia in the wastewater by the ammonia-oxidizing bacteria in the presence of dissolved oxygen;
Among the at least two types of ammonia oxidizing bacteria present in the wastewater, the ammonia concentration in the wastewater is maintained within the ammonia concentration range in which the ammonia oxidizing bacteria whose growth rate increases as the ammonia concentration increases. Batch adjustment step of adjusting the batch supply of wastewater supplied to the reaction vessel,
A wastewater treatment method comprising:
更に、前記排水中のアンモニア濃度、pH、及び溶存酸素濃度から選ばれる少なくとも1つを検出する検出工程を有し、
前記回分調節工程は、前記検出工程で検出された検出値がアンモニア濃度の低下を示す閾値に達したときに、反応後の排水の上澄み液を排出し、排出終了後に未反応の排水を供給する請求項7に記載の排水処理方法。
And a detection step of detecting at least one selected from the ammonia concentration, pH, and dissolved oxygen concentration in the waste water,
In the batch adjustment step, when the detection value detected in the detection step reaches a threshold value indicating a decrease in ammonia concentration, the supernatant of the waste water after the reaction is discharged, and the unreacted waste water is supplied after the discharge is completed. The wastewater treatment method according to claim 7.
前記回分調節工程は、前記回分供給する回数の増減により、アンモニア濃度とアンモニア酸化細菌の増殖速度との関係から、前記2種のアンモニア酸化細菌の一方と他方とで増殖速度が等しくなるアンモニア濃度が一致する点におけるアンモニア濃度を超える濃度範囲に、前記排水中のアンモニア濃度を維持する請求項7又は請求項8に記載の排水処理方法。   In the batch adjustment step, the ammonia concentration at which the growth rate is equal between one and the other of the two types of ammonia-oxidizing bacteria from the relationship between the ammonia concentration and the growth rate of the ammonia-oxidizing bacteria by increasing or decreasing the number of times of batch supply. The wastewater treatment method according to claim 7 or 8, wherein the ammonia concentration in the wastewater is maintained in a concentration range that exceeds the ammonia concentration at a point that coincides. 前記活性汚泥は、前記アンモニア酸化細菌としてニトロソモナス属とニトロソスピラ属とを含み、
前記回分調節工程は、ニトロソモナス属の増殖速度がニトロソスピラ属の増殖速度を超えてニトロソモナス属が排水中を優占する濃度領域に、前記排水中のアンモニア濃度を維持する請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の排水処理方法。
The activated sludge includes the genus Nitrosomonas and the genus Nitrosospira as the ammonia oxidizing bacteria,
The batch adjustment step maintains the ammonia concentration in the wastewater in a concentration region in which the growth rate of the genus Nitrosomonas exceeds the growth rate of the genus Nitrosospira and the genus Nitrosomonas dominates the wastewater. Item 10. The wastewater treatment method according to any one of Items9.
前記排水中のアンモニア濃度は、18mg−N/L以上である請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の排水処理方法。   The wastewater treatment method according to any one of claims 7 to 10, wherein the ammonia concentration in the wastewater is 18 mg-N / L or more. 前記酸素供給工程は、酸素を流通すると共に一端に拡散手段が取り付けられた供給配管を前記拡散手段が排水中に位置するように配置し、前記拡散手段から酸素を供給して前記排水中に酸素の溶存状態を形成する請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の排水処理方法。   In the oxygen supply step, a supply pipe that circulates oxygen and has a diffusion means attached to one end thereof is arranged so that the diffusion means is located in the waste water, and oxygen is supplied from the diffusion means to the oxygen in the waste water. The wastewater treatment method according to any one of claims 7 to 11, wherein a dissolved state is formed.
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