JP3707626B2 - 有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 - Google Patents
有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3707626B2 JP3707626B2 JP31213795A JP31213795A JP3707626B2 JP 3707626 B2 JP3707626 B2 JP 3707626B2 JP 31213795 A JP31213795 A JP 31213795A JP 31213795 A JP31213795 A JP 31213795A JP 3707626 B2 JP3707626 B2 JP 3707626B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- nitrification
- ozone
- tank
- denitrification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は下水などのアンモニア含有汚水を高度に浄化する技術に関し、特に窒素成分を従来技術よりも安定して除去可能な新規窒素除去技術に関する。また生物処理にともなって発生する余剰汚泥の発生量を従来よりも減少することが可能な新技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
下水などの汚水の窒素を除去する方法としてもっとも代表的な技術は、硝化液循環型生物学的硝化脱窒素法である。この技術は有機性汚水を生物学的脱窒素部(嫌気槽)に供給し、その脱窒素液を硝化部(好気槽)に供給してアンモニアを硝化し、硝化液の一部を脱窒素部に循環し他部を沈殿槽に供給し活性汚泥を分離し処理水を得るものである。硝化部に硝化菌を固定化したゲル担体を投入する技術も最近実用化されている。
【0003】
この方法は下水を処理する場合窒素除去率80%程度が得られ、処理水にはアンモニアはほとんど残らず硝酸性窒素が残留する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの方法では原水のBOD/N比が3以下の場合脱窒素のための有機炭素源が不足し窒素除去率が著しく悪化する問題点があった。
また余剰汚泥発生量が除去BOD量の30〜40%程度と多く、汚泥処理の設備費、運転費が非常に多額であった。汚泥脱水ケーキ、汚泥焼却灰の処分コストも多額であった。
【0005】
従って、本発明の目的は、生物学的窒素除去法及び装置の欠点を解決できる新技術を確立し、原水のBOD/N比が小さい場合においてもメタノールなどの高価な有機炭素源を使わずに安定した窒素除去率を得ることが可能で、汚泥発生量も著しく少なくできる新システムを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の目的は、以下の構成(1)〜(2)によって達成することができる。
(1)有機性汚水を硝化液循環型の生物学的硝化脱窒素法で処理する方法において、硝化槽から硝化スラリを脱窒素槽に循環する経路を少なくとも2系統に分け、その一方の経路内にオゾンガスを注入し汚泥と接触させて汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化しオゾン気泡共存汚泥としたのち、前記脱窒素槽水面下に前記オゾン気泡共存汚泥を流出させることを特徴とする有機性汚水の窒素除去方法。
(2)有機性汚水を硝化液循環型の生物学的硝化脱窒素法で処理する装置において、硝化槽から硝化スラリを脱窒素槽に循環する経路を少なくとも2系統に分け、その一方の経路内にオゾンガスを注入し汚泥と接触させて汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化しオゾン気泡共存汚泥としたのち、前記脱窒素槽水面下に前記オゾン気泡共存汚泥を流出させることを特徴とする有機性汚水の窒素除去装置。
【0007】
本発明は、硝化槽から脱窒素槽に循環する硝化スラリ3を2系統に分岐し、一方の経路内にオゾンを注入して汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化(オゾン気泡共存汚泥)し、糖類などの可溶性、コロイド性BOD成分を汚泥から溶出させ脱窒素部に供給する。その結果、脱窒素菌がこれらのBODを利用して原水のBOD/N比が小さい場合も充分な脱窒素反応が進むことを見いだした。更に、汚泥がオゾンにより可溶化するので、余剰汚泥の発生が極めて少なくなる。
【0008】
本発明のポイントの一つは活性汚泥からオゾンによって可溶性有機物(BOD)を生産しこれを生物学的脱窒素反応の脱窒素菌の有機炭素源として有効利用するという新規思想にある。
【0009】
従来の生物学的脱窒素法は、既述の如く、原水に含まれるBOD成分のみを脱窒素のための有機炭素源とせざるを得ないため、原水中のBOD/N比が3以下の場合、NOx−Nの窒素ガスへの還元反応が充分進まず、処理水にNOx−Nが残留してしまう。更に、従来の方法では、除去BOD成分の30〜40%が余剰汚泥の固形物になり汚泥処理が大きな負担になっている。
【0010】
【発明の実施の形態】
有機性汚水とは、都市排水(下水あるいはし尿)および有機性産業排水等である。
硝化液循環型の生物学的硝化脱窒素法とは、少なくとも各1槽の嫌気性の脱窒素槽および好気性の硝化槽を有する生物処理工程と、少なくとも1槽の沈殿槽を有する固液分離工程とからなり、さらに硝化槽内の硝化スラリの一部を脱窒素槽へ循環するものである。
【0011】
硝化スラリの脱窒素槽への循環は、少なくとも2系統の経路により循環されていて、少なくとも1つの経路中にオゾンを注入して汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化しオゾン気泡共存汚泥とし脱窒素槽内に循環される。脱窒素槽内への循環位置は、特に限定されないが、脱窒素槽の底部に循環されるのが好ましい。また、分割された経路は、脱窒素槽に別々に接続されても、再び統一されて接続されていてもよい。脱窒素槽内の嫌気性細菌(脱窒素菌)の活性が低下しないようにオゾンの注入量が調節されていれば、分割された経路は統一されて脱窒素槽に接続されているのが好ましい。
【0012】
硝化槽は、好気性細菌の働きを活発にするために、空気が槽の底部から注入されている。
沈殿槽は、沈殿槽内に蓄積する沈殿汚泥を脱窒素槽ヘ返送する経路を設けている。また、仮に沈殿汚泥を取り除く必要が生じた場合のために、余剰汚泥を系外に排出する経路が設けられている。
【0013】
更に、図1を用い本発明の好ましい一実施の形態を説明する。
下水などの原水1(有機性汚水)は、脱窒素槽4に導入され嫌気性細菌により処理されたのち、硝化槽2へ流過し好気性細菌で処理され、さらに沈殿槽6へ流過して固液分離され処理水5として排出される。脱窒素槽4で処理されさらに硝化槽2で処理された原水1の一部は、硝化槽2内の硝化スラリ3とともに、硝化槽2から2系統に分岐された経路3−1及び経路3−2を経由して脱窒素槽4の底部に循環される。ここで、硝化スラリ3の循環する経路3−1には、オゾンが注入され、硝化スラリ3中の生物汚泥を酸化し可溶化しBOD成分を生成させる。分割された経路3−1と経路3−2は、再び統一され脱窒素槽4に接続される。
【0014】
脱窒素槽4には脱窒素菌を含む活性汚泥が高濃度に存在している。硝化槽2に後続する沈殿槽6から沈殿汚泥の大部分(返送汚泥8)が、脱窒素槽4に返送される。硝化槽2には、好気性細菌を活性化するため、硝化槽2内の底部から空気が散気されている。
経路3−1と経路3−2の流量は、各経路に設けられているバルブにより調整される。
【0015】
経路3−1内へのオゾン7注入量は、過剰であるとオゾン添加コストがいたずらにアップするので避けなければならず、汚泥の種類等によって調整される。オゾン適正注入量は汚泥の種類によっても変化するが、概略汚泥SS重量あたり2〜20%、好ましくは10〜15%である。
オゾン7は、活性汚泥を構成する微生物細胞の菌体外高分子(ムコ多糖類など)、細胞壁を強力に酸化分解して低分子化し、微生物細胞から可溶性有機物(BOD成分)を溶出させる作用がある。溶出したBOD成分(可溶化汚泥10)は、オゾンによって炭酸ガスと水にまでは酸化されないので脱窒素菌のための有機炭素源として利用できる。可溶化汚泥10は、脱窒素槽4および硝化槽2において微生物に資化され炭酸ガス、水に分解するので余剰汚泥がほとんど発生しない。
【0016】
オゾン7を汚泥に接触させると、汚泥から強い発泡作用を持つ蛋白質泥が溶出し汚泥が激しく発泡し、開放系のオゾン酸化槽では発泡汚泥が槽外に溢れ出すことが認められた。従って、経路3−1内のオゾン酸化部は、密閉流路とし排オゾンガスおよび泡が大気中に流出しないようにし、残留オゾン気泡を脱窒素槽4の底部に供給する。こうすることによって発泡汚泥が槽外に溢れるトラブルが無くなり、更に残留オゾンが脱窒素槽4内で水面に上昇する過程で、活性汚泥に接触し吸収されるので排オゾンガスの処理設備が不要になる利点がある。
【0017】
本発明は、活性汚泥からオゾンによって可溶性有機物(BOD成分)を生産しこれを生物学的脱窒素反応の脱窒素菌の有機炭素源として有効利用するものである。その結果、脱窒素槽4内の脱窒素菌は、原水1中のBOD成分が不足する場合でも汚泥から可溶化したBOD成分を利用して、硝化槽2から循環される硝化スラリ3中のNOx−Nを速やかに窒素ガスに還元して脱窒素する。
【0018】
脱窒素部4から流出する活性汚泥スラリは、硝化槽2において原水中のアンモニアを生物学的に硝化したのち沈殿槽6に導かれ活性汚泥が沈殿分離され硝酸性窒素、アンモニア性窒素の両者が高度に除去された処理水5となる。
本発明の方法によって余剰汚泥発生量は顕著に減少し、系外に排出すべき余剰汚泥量はほとんど無くなる。つまり、経路3−1においてオゾン酸化してから脱窒素槽4に返送する汚泥量を、硝化槽2内の活性汚泥濃度が一定範囲に納まるようにその流量を制御すれば余剰汚泥の発生量がほぼゼロとなる。また、汚泥の可溶化によって脱窒素槽に効率良く有機炭素源を供給できる。
【0019】
【実施例】
図1の工程にしたがって下水(平均水質を表1に示す)を対象に本発明の実証試験を行った。
【0020】
【表1】
【0021】
表2に試験条件を示す。
【0022】
【表2】
【0023】
実験の結果、運転開始後2か月後に処理が安定してからの処理水質は下水のBOD/N比が小さいにも関わらず表3処理水水質のように高度に窒素が除去されており、T−N除去率75%以上が安定して得られた。また脱窒素槽から流出する排ガスのオゾン濃度は0.1ppm以下であった。オゾン注入部における発泡トラブルはなかった。
【0024】
【表3】
【0025】
運転開始後1年間に渡り、汚泥を余剰汚泥として系外に排出する必要が無かった。
【0026】
【発明の効果】
1.生物学的硝化脱窒素技術とオゾンによる汚泥可溶化技術を新規な態様で結合
したので原水のBODが不足する場合でも安定した脱窒素が行なわれる。
2.余剰活性汚泥がほとんど発生しない。
3.オゾン酸化部での汚泥発泡トラブルがない。
4.排オゾンの処理設備(活性炭によるオゾン分解塔など)が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である有機性汚水の窒素除去方法のフローチャートである。
【符号の説明】
1 原水
2 硝化槽
3 硝化スラリ
3−1、3−2 経路
4 脱窒素槽
5 処理水
7 オゾン
8 返送汚泥
9 余剰汚泥
10 可溶化汚泥
11 空気
Claims (2)
- 有機性汚水を硝化液循環型の生物学的硝化脱窒素法で処理する方法において、硝化槽から硝化スラリを脱窒素槽に循環する経路を少なくとも2系統に分け、その一方の経路内にオゾンガスを注入し汚泥と接触させて汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化しオゾン気泡共存汚泥としたのち、前記脱窒素槽水面下に前記オゾン気泡共存汚泥を流出させることを特徴とする有機性汚水の窒素除去方法。
- 有機性汚水を硝化液循環型の生物学的硝化脱窒素法で処理する装置において、硝化槽から硝化スラリを脱窒素槽に循環する経路を少なくとも2系統に分け、その一方の経路内にオゾンガスを注入し汚泥と接触させて汚泥をオゾンの酸化作用により可溶化しオゾン気泡共存汚泥としたのち、前記脱窒素槽水面下に前記オゾン気泡共存汚泥を流出させることを特徴とする有機性汚水の窒素除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31213795A JP3707626B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31213795A JP3707626B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09150189A JPH09150189A (ja) | 1997-06-10 |
JP3707626B2 true JP3707626B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=18025707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31213795A Expired - Fee Related JP3707626B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3707626B2 (ja) |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31213795A patent/JP3707626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09150189A (ja) | 1997-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3531481B2 (ja) | 廃水の処理方法及び装置 | |
JP3383498B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法 | |
JP3383504B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法及び処理装置 | |
JP3707626B2 (ja) | 有機性汚水の窒素除去方法及びその装置 | |
JP3449862B2 (ja) | 有機性汚水の高度浄化方法 | |
JP3483081B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法及び処理装置 | |
KR20010007939A (ko) | 생물·화학적 고도 하수처리 방법 | |
JP3552754B2 (ja) | 有機性汚水の高度処理方法およびその装置 | |
JP2953835B2 (ja) | 生物学的硝化脱窒処理設備 | |
JP3125628B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
JP3832888B2 (ja) | 浄化装置の運転方法 | |
JP4464035B2 (ja) | 汚泥返流水の処理方法 | |
KR960011888B1 (ko) | 질소, 인제거 겸용 생물학적 하,폐수처리장치 및 그 처리방법 | |
JP3496789B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法及び処理装置 | |
JPH0999293A (ja) | 有機性汚水の処理方法 | |
JPH09108692A (ja) | 有機性廃水の処理方法およびその装置 | |
JP3916697B2 (ja) | 汚水処理方法 | |
JP3215619B2 (ja) | 浄化装置及びその運転方法 | |
JPH09150184A (ja) | 有機性汚水の処理方法 | |
JPH05154495A (ja) | 有機性廃水の硝化・脱窒方法 | |
JP3392295B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法および装置 | |
JP2004188281A (ja) | 廃水処理方法及び廃水処理装置 | |
JP3837763B2 (ja) | セレン含有水の処理方法 | |
JPH10151491A (ja) | 浄化装置の運転方法 | |
JP2001347291A (ja) | 有機性排水の処理方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050506 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050630 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050727 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090812 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120812 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |