JP6842423B2 - 窒素除去方法、水処理用硝化反応促進剤及び水処理方法 - Google Patents
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Description
(1)水素供与体として生分解性樹脂を含む固形物を、生分解性樹脂分解能を有する菌体、硝化能を有する菌体及び脱窒能を有する菌体が共生している一つの水系に添加し、当該水系で硝化反応と脱窒反応を共存させることを特徴とする窒素除去方法。
(2)水系中の溶存酸素濃度が少なくとも1.5ppm以上である上記記載の窒素除去方法。
(3)生分解性樹脂が生分解性ポリエステルである上記記載の窒素除去方法。
(4)生分解性ポリエステルが生分解性脂肪族ポリエステルである上記記載の窒素除去方法。
(5)生分解性脂肪族ポリエステルがポリ−3−ヒドロキシアルカノエートである上記記載の窒素除去方法。
(6)ポリ−3−ヒドロキシアルカノエートがポリ−3−ヒドロキシブチレート単独重合体または共重合体である上記記載の窒素除去方法。
(7)水系中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)が10以下である上記記載の窒素除去方法。
(8)生分解性樹脂を20重量%以上含み、比重が1g/cm3より大きいことを特徴とする、水処理用硝化反応促進剤。
(9)生分解性樹脂が、ポリ−3−ヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンサクシネート、及びポリ乳酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である上記記載の水処理用硝化反応促進剤。
(10)上記記載の水処理用硝化反応促進剤を、生分解性樹脂分解能を有する菌体、硝化能を有する菌体及び脱窒能を有する菌体が共生している水系に添加することを特徴とする水処理方法。
(11)水系中の溶存酸素濃度が1.5ppm以上である上記記載の水処理方法。(12)水系中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)が10以下である上記記載の水処理方法。
第一の本発明の窒素除去方法は、生分解性樹脂分解能を有する菌体、硝化能を有する菌体及び脱窒能を有する菌体が共生している一つの水系に、水素供与体として、生分解性樹脂を含む固形物を添加することを特徴とする。
第二の本発明の水処理用硝化反応促進剤は、アンモニア態窒素を含む水の生物学的処理を実施する際に、当該水に対して添加して使用することで、微生物がアンモニア態窒素を亜硝酸態・硝酸態まで酸化させる硝化反応を促進することができる。当該硝化反応は、生成物の1つである亜硝酸態窒素によって阻害されるため、従来、硝化反応が進むにつれて硝化速度が低下するという問題があった。この問題はアンモニア態窒素を高濃度で含む水を処理する際に特に顕著であった。しかし、第二の本発明の水処理用硝化反応促進剤は、アンモニア態窒素を高濃度で含む水においても硝化反応を促進できるため、アンモニア態窒素を高濃度で含む水を処理するために使用する硝化反応促進剤として好適に利用できる。
まず、クエン酸1mM、リン酸二水素カリウム2mM、硫酸マグネシウム・7水和物0.5mM、塩化ナトリウム20mM、塩化カルシウム2水和物0.02mM、硫酸亜鉛・7水和物0.01mM、硫酸鉄(II)7水和物0.03mM、硫酸銅5水和物0.01mM、EDTA 5mg/L、塩化アンモニウム20mMを蒸留水に溶解した。得られた溶液のpHが8.5になるように30%濃度の水酸化ナトリウムを添加してpH調整を行ったものを模擬排水として以下の実験で使用した。なお、この模擬排水中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)は0.25であった。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに、PHBH顆粒体の代わりにPHBHペレット(純度99重量%以上、比重1.2g/cm3)を添加して曝気を行い、経時的に各窒素濃度を測定した。なお、その他の実験条件および分析条件は実施例1記載の方法に従った。得られたT−N(全窒素)の経時変化から窒素除去速度を算出し、得られた結果を図2に示す。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに、PHBH顆粒体の代わりにPBSペレット(純度99重量%以上、比重1.1g/cm3)を添加して曝気を行い、経時的に各窒素濃度を測定した。なお、その他の実験条件および分析条件は実施例1記載の方法に従った。得られたT−N(全窒素)の経時変化から窒素除去速度を算出し、得られた結果を図2に示す。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに、PHBH顆粒体の代わりにPLAペレット(純度99重量%以上、比重1.1g/cm3)を添加して曝気を行い、経時的に各窒素濃度を測定した。なお、その他の実験条件および分析条件は実施例1記載の方法に従った。得られたT−N(全窒素)の経時変化から窒素除去速度を算出し、得られた結果を図2に示す。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに3%のPHBH顆粒体を添加し、30±2℃の環境下で曝気を行った。この際、汚泥懸濁液のpHが8〜8.5の範囲に収まるように30%濃度の水酸化ナトリウムを用いてpH調整を行いながら、かつ、汚濁懸濁液の溶存酸素濃度(DO)が0ppm、0.8ppm、1.8ppm、4ppm、5.5ppm、又は6.5ppmになるように通気量を調整しながら曝気を行った。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに、PHBH顆粒体などの生分解性樹脂を添加せずに曝気を行い、経時的に各窒素濃度を測定した。なお、その他の実験条件および分析条件は実施例1記載の方法に従った。結果を図1中の破線で示す。
実施例1の記載に従い、模擬排水で懸濁した汚泥懸濁液を準備し、これに、PHBH顆粒体の代わりに酢酸を添加して実験を行った。酢酸を添加した溶液中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)は11であった。なお、その他の実験条件および分析条件は実施例1記載の方法に従った。
まず、クエン酸1mM、リン酸二水素カリウム2mM、硫酸マグネシウム・7水和物0.5mM、塩化ナトリウム20mM、塩化カルシウム2水和物0.02mM、硫酸亜鉛・7水和物0.01mM、硫酸鉄(II)7水和物0.03mM、硫酸銅5水和物0.01mM、EDTA 5mg/L、塩化アンモニウム9mM,18mM,44mM,又は86mMを蒸留水に溶解した。得られた溶液のpHが8.5になるように30%濃度の水酸化ナトリウムを添加してpH調整を行ったものを模擬排水として以下の実験で使用した。なお、この模擬排水中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)は0.06〜0.59であった。
塩化アンモニウム濃度を9mM,18mM,35mM,44mM,又は86mMに変更した模擬排水を調製し、PHBH顆粒体を添加しなかった以外は、実施例6と同様にして実験を行い、硝化速度を算出し、得られた結果を表1に示す。
Claims (9)
- 水素供与体として生分解性樹脂を含む固形物を、生分解性樹脂分解能を有する菌体、硝化能を有する菌体及び脱窒能を有する菌体が共生している一つの水系に添加し、嫌気処理系と好気処理系を分離して設けることなく、前記一つの水系内で硝化反応と脱窒反応の双方を生起させることを特徴とする窒素除去方法であって、
前記窒素除去方法は、排水処理に適用され、前記生分解性樹脂が、ポリ−3−ヒドロキシアルカノエート、又はポリブチレンサクシネートである、窒素除去方法。 - 水系中の溶存酸素濃度が少なくとも1.5ppm以上である請求項1に記載の窒素除去方法。
- 前記生分解性樹脂がポリ−3−ヒドロキシアルカノエートである請求項1又は2記載の窒素除去方法。
- ポリ−3−ヒドロキシアルカノエートがポリ−3−ヒドロキシブチレート単独重合体または共重合体である請求項3記載の窒素除去方法。
- 水系中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)が10以下である請求項1〜4何れかに記載の窒素除去方法。
- 生分解性樹脂を20重量%以上含み、比重が1g/cm3より大きいことを特徴とする、排水処理用硝化反応促進剤であって、
前記硝化反応促進剤は、アンモニア態窒素を含む水の生物学的処理において使用され、
前記生分解性樹脂が、ポリ−3−ヒドロキシアルカノエート、又はポリブチレンサクシネートである、排水処理用硝化反応促進剤。 - 請求項6に記載の排水処理用硝化反応促進剤を、生分解性樹脂分解能を有する菌体、硝化能を有する菌体及び脱窒能を有する菌体が共生している一つの水系に添加し、嫌気処理系と好気処理系を分離して設けることなく、前記一つの水系内で硝化反応と脱窒反応の双方を生起させることを特徴とする排水処理方法であって、
前記生分解性樹脂が、ポリ−3−ヒドロキシアルカノエート、又はポリブチレンサクシネートである、排水処理方法。 - 水系中の溶存酸素濃度が1.5ppm以上である請求項7に記載の排水処理方法。
- 水系中の溶解性炭素量/溶解性窒素量(重量比)が10以下である請求項7又は8に記載の排水処理方法。
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