JPH11253990A - 窒素含有排水の処理方法 - Google Patents
窒素含有排水の処理方法Info
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- Activated Sludge Processes (AREA)
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Abstract
理における適正な原水流量、好気時間中の曝気量、嫌気
時間中の水素供与体添加量などを最適に制御すること。 【解決手段】間欠曝気処理が行われる反応槽内のpH変
化を計測してその屈曲点から硝化反応の終了を検知し、
得られた硝化時間から原水窒素濃度を推定する。第1の
発明では、原水窒素濃度から反応槽の窒素負荷を一定に
するために原水流量を制御する。第2の発明では、原水
窒素濃度に応じて好気状態時における曝気量を制御す
る。第3の発明では、原水窒素濃度に応じて変動する窒
素負荷に対し嫌気状態における水素供与体の添加量を制
御する。
Description
ごみ埋め立て地からの浸出水、河川、し尿、産業排水等
の窒素含有排水中から効率よく窒素を除去することがで
きる間欠曝気方式の窒素含有排水の処理方法に関するも
のである。
気槽で酸素の存在下で排水中の有機態窒素やアンモニア
態窒素を酸化して硝酸態窒素に変換する硝化過程と、こ
の硝酸態窒素を嫌気槽で窒素ガスに変える脱窒過程とが
必要であり、通常は好気槽と嫌気槽とを直列に設置して
窒素除去を行っている。この場合2槽を必要とするが、
単一の反応槽内で間欠的な曝気を行うことにより好気条
件と嫌気条件とを交互に作りだし、窒素除去を行う間欠
曝気処理も知られている。
は、好気時間(硝化時間)と嫌気時間(脱窒時間)の取
り方であり、通常は例えば好気時間3時間、嫌気時間2
時間というように、予めそれぞれの時間を設定して処理
を行っている。しかし水温や排水中の有機物成分と窒素
成分との割合などの環境条件によって硝化能力、脱窒能
力に差が生じることから、これらの時間を環境条件によ
り制御することが望まれる。このため、処理槽内のDO
(溶存酸素濃度)やOPR(酸化還元電位)等を測定す
ることにより、好気時間と嫌気時間の制御を行うことが
既に提案されている。
時間の制御を行うことはできるものの、適正な原水流
量、好気時間中の曝気量、嫌気時間中の水素供与体添加
量までを制御することはできなかった。すなわちこれら
はいずれも原水窒素濃度に応じて決定されるべき値であ
るが、原水窒素濃度の測定には一般的な分析手法を用い
るか、あるいは高価な自動窒素測定装置を導入する必要
があり、例えばごみ埋立地浸出水などの原水窒素濃度の
変動が激しい排水に対しては、リアルタイムで経済的な
制御を行うことが不可能であった。
の問題点を解決して、間欠曝気処理における適正な原水
流量、好気時間中の曝気量、嫌気時間中の水素供与体添
加量などを、原水窒素濃度に応じてリアルタイムで最適
に制御し、効率よく窒素を除去することができるように
した窒素含有排水の処理方法を提供するためになされた
ものである。
解決するために研究した結果、好気条件時に反応槽内の
pH変化を計測すると、硝化反応の終了と同時に屈曲点
が現れること、この硝化に要した時間と予め測定されて
いる温度に応じた硝化速度から原水窒素濃度が推定でき
ることを把握した。本発明はこれらの知見に基づいてな
されたものであり、第1の発明は、間欠曝気処理が行わ
れる反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から硝化
反応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間から
原水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から反応槽の
窒素負荷を一定にするために原水流量を制御することを
特徴とするものである。
る反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から硝化反
応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間から原
水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から変動する窒
素負荷に対し好気状態における曝気量を制御することを
特徴とするものであり、第3の発明は、間欠曝気処理が
行われる反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から
硝化反応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間
から原水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から変動
する窒素負荷に対し嫌気状態における水素供与体の添加
量を制御することを特徴とするものである。
り返す間欠曝気処理において、好気時間と嫌気時間を予
め定めた場合(例えば30分まで)、微生物による硝化
反応が終了して反応槽内にアンモニア態窒素がなくなる
と、図1に示すようにpH変化曲線に屈曲点が出現す
る。この硝化に要した時間(t)と原水のアンモニア態
窒素濃度との間には相関関係がある。
ルを使用し、反応槽内に40%充填した間欠曝気処理装
置において、滞留時間を12時間、好気状態と嫌気状態
の繰り返し回数を12回とした場合、水温20℃の条件
において硝化時間(硝化開始から屈曲点が出現するまで
の時間)と原水のアンモニア態窒素濃度との間には、図
2に示される関係が成立することが確認された。このよ
うな相関関係が成立する理由は次の通りである。
の減少速度は反応槽内の硝化菌による硝化速度に依存す
るため、硝化速度が分かっている場合、硝化時間より好
気状態開始時におけるアンモニア態窒素濃度が推定でき
る。このとき、硝化速度は水温によって図3のように影
響されるので、水温との関係を考慮した硝化速度を用い
る。
態窒素濃度と原水中のアンモニア態窒素濃度とは、好気
状態時に硝化反応が、また嫌気状態時に脱窒反応が完了
している場合には、式1により表される。ここで好気状
態開始時におけるアンモニア態窒素濃度をCNH4 、原水
中のアンモニア態窒素濃度をC0 、好気状態と嫌気状態
の繰り返し回数をNとする。
ら硝化時間が分かり、この硝化時間から原水窒素濃度を
推定することができるのである。このようにして得られ
た原水窒素濃度から、本願各発明は効率よく原水中から
窒素を除去するために、次の実施形態に示す通りの手段
を取る。
われる反応槽内のpH変化を公知のpH計で連続的に測
定してその屈曲点から硝化反応の終了を検知し、硝化開
始から屈曲点が出現するまでの時間である硝化時間を算
出する。この硝化時間と予め求められている硝化速度と
から、前記の式により原水窒素濃度を推定する。第1の
発明では、この原水窒素濃度から反応槽の窒素負荷を一
定にするために原水流量を制御する。
は、好気状態時における曝気量あるいは嫌気状態時にお
ける水素供与体添加量を調節しないと、間欠曝気処理が
うまく行えない。しかしこの第1の発明では、原水窒素
濃度を指標として原水流量を制御し、単位時間内に処理
槽に流入するアンモニア態窒素の量を一定に保つ。その
結果、原水窒素濃度の変動が激しい排水に対しても間欠
曝気処理により効率のよい窒素除去が可能となる。
のようにして求められた原水窒素濃度に応じて好気状態
時における曝気量を制御し、常に適切な空気供給量を維
持する。具体的には、原水窒素濃度が高いときにはブロ
ワの出力を高めて曝気量を増加させ、原水窒素濃度が低
いときにはブロワの出力を落とす。これにより、原水窒
素濃度の変動が激しい排水に対しても間欠曝気処理によ
り効率のよい窒素除去が可能となる。
のようにして求められた原水窒素濃度に応じて変動する
窒素負荷に対し嫌気状態における水素供与体の添加量を
制御する。水素供与体としてメタノールを使用した場
合、1gの硝酸態窒素に対し2.47gのメタノールが
必要となる。従って硝化が完全に行われる場合、メタノ
ールは原水アンモニア態窒素に対して2.47倍以上添
加する。これにより、変動する窒素負荷に対し効率のよ
い窒素除去が可能となる。
従来は迅速に把握できなかった原水窒素濃度をリアルタ
イムで正確に推測することができ、間欠曝気処理におけ
る適正な原水流量、好気時間中の曝気量、嫌気時間中の
水素供与体添加量などを最適に制御し、効率よく窒素を
除去することができる。このため、ごみ埋立地浸出水な
どの原水窒素濃度の変動が激しい排水に対しても、効率
のよい処理が可能となる。
ある。
である。
解決するために研究した結果、好気条件時に反応槽内の
pH変化を計測すると、硝化反応の終了と同時に屈曲点
が現れること、この硝化に要した時間と予め測定されて
いる温度に応じた硝化速度から原水窒素濃度が推定でき
ることを把握した。本発明はこれらの知見に基づいてな
されたものであり、第1の発明は、間欠曝気処理が行わ
れる反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から硝化
反応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間から
原水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から反応槽の
窒素負荷を一定にするために、単位時間内に反応槽に流
入する窒素量を一定に保つよう原水流量を制御すること
を特徴とするものである。
る反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から硝化反
応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間から原
水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から、その濃度
が高いときは曝気量を増加させ、低いときは減少させる
よう変動する窒素負荷に対し好気状態における曝気量を
制御することを特徴とするものであり、第3の発明は、
嫌気状態において水素供与体を添加する間欠曝気処理が
行われる反応槽内のpH変化を計測してその屈曲点から
硝化反応の終了を検知するとともに、得られた硝化時間
から原水窒素濃度を推定し、この原水窒素濃度から、そ
の濃度が高いときは水素供与体添加量を増加させ、低い
ときは減少させるよう変動する窒素負荷に対し嫌気状態
における水素供与体の添加量を制御することを特徴とす
るものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 間欠曝気処理が行われる反応槽内のpH
変化を計測してその屈曲点から硝化反応の終了を検知す
るとともに、得られた硝化時間から原水窒素濃度を推定
し、この原水窒素濃度から反応槽の窒素負荷を一定にす
るために原水流量を制御することを特徴とする窒素含有
排水の処理方法。 - 【請求項2】 間欠曝気処理が行われる反応槽内のpH
変化を計測してその屈曲点から硝化反応の終了を検知す
るとともに、得られた硝化時間から原水窒素濃度を推定
し、この原水窒素濃度から変動する窒素負荷に対し好気
状態における曝気量を制御することを特徴とする窒素含
有排水の処理方法。 - 【請求項3】 間欠曝気処理が行われる反応槽内のpH
変化を計測してその屈曲点から硝化反応の終了を検知す
るとともに、得られた硝化時間から原水窒素濃度を推定
し、この原水窒素濃度から変動する窒素負荷に対し嫌気
状態における水素供与体の添加量を制御することを特徴
とする窒素含有排水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6321898A JP2912901B1 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 窒素含有排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6321898A JP2912901B1 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 窒素含有排水の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2912901B1 JP2912901B1 (ja) | 1999-06-28 |
JPH11253990A true JPH11253990A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13222859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6321898A Expired - Lifetime JP2912901B1 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 窒素含有排水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2912901B1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005218939A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液処理方法 |
JP2007029882A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液の処理方法 |
JP2008142605A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 醗酵廃液処理方法及び発酵廃液処理装置 |
CZ301935B6 (cs) * | 2009-05-11 | 2010-08-04 | Hach Lange Gmbh | Zpusob automatického rízení prerušované aerace v aktivacním procesu cistíren odpadních vod |
JP2011230069A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Kiyomi Yamaura | 汚水処理装置の曝気運転制御システムおよび曝気運転制御方法 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP6321898A patent/JP2912901B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005218939A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液処理方法 |
JP4576845B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2010-11-10 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 窒素含有廃液処理方法 |
JP2007029882A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液の処理方法 |
JP2008142605A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 醗酵廃液処理方法及び発酵廃液処理装置 |
CZ301935B6 (cs) * | 2009-05-11 | 2010-08-04 | Hach Lange Gmbh | Zpusob automatického rízení prerušované aerace v aktivacním procesu cistíren odpadních vod |
JP2011230069A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Kiyomi Yamaura | 汚水処理装置の曝気運転制御システムおよび曝気運転制御方法 |
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---|---|
JP2912901B1 (ja) | 1999-06-28 |
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