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JPH0237240B2 - - Google Patents
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JPH0237240B2 - - Google Patents

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JPH0237240B2
JPH0237240B2 JP16254281A JP16254281A JPH0237240B2 JP H0237240 B2 JPH0237240 B2 JP H0237240B2 JP 16254281 A JP16254281 A JP 16254281A JP 16254281 A JP16254281 A JP 16254281A JP H0237240 B2 JPH0237240 B2 JP H0237240B2
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JP
Japan
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wastewater
load
activated sludge
treated
denitrification
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JP16254281A
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Yasuhisa Yoda
Takao Azuma
Takeshi Shimazu
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Kirin Brewery Co Ltd
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Kirin Brewery Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔〕 発明の背景 技術分野 本発明は、活性汚泥法による排水の窒素除去法
に関する。さらに具体的には、本発明は、慣用の
BOD低下用の活性汚泥法の実施条件を管理する
ことによつて排水の脱窒を行なう方法に関する。 従来より実用化されている排水の脱窒技術のう
ちでは生物学処理による方法が最も一般的であ
り、その方法の一具体例として硝化−脱窒素法が
ある。 この硝化−脱窒素法は、排水中の窒素化合物を
いつたん硝酸性窒素に酸化分解したのち、引続き
これを窒素ガスに還元して大気中に逸散させるこ
とからなるものであり、この酸化ないし硝化工程
と還元ないし脱窒工程とをそれぞれ偏性好気性細
菌(硝化菌)および通性嫌気性細菌(脱窒菌)の
生理作用を利用して行なうものである。 この脱窒素方式は、BOD除去のために広く普
及している活性汚泥法と共通性があつて、BOD
の低下した排水に対してさらに窒素化合物含量の
低下をも要求されたときに利用するのに有効であ
るようにみえる。しかし、上記のように従来の硝
化−脱窒素法は基本的に硝化工程と脱窒工程とか
ら構成されていて、この方法を実施するには硝化
設備に加えて脱窒設備が必要であり、従つて硝化
設備としては既存のBOD除去用のものが利用で
きるとしても脱窒設備を少なからぬ費用を投じて
新設しなければならないので、この方式は必ずし
も実施容易のものではない。事実、この脱窒方式
の実用例は、窒素化合物濃度の高い屎尿排水等に
みられるだけで、産業排水処理に一般化したとは
いえないのが現状である。 先行技術 従来の硝化−脱窒素法での硝化に及ぼす要因に
ついては、多くの報告がある。たとえば、PHおよ
び温度と硝化速度との関係(「水処理技術」、18
(8)、753(1977))、硝化菌はBOD菌に比較して負
荷量や溶存酸素の影響を受けやすいこと(「用水
と廃水」、12、1076(1970))、硝化は水温と溶存酸
素に影響されること(「建設省土木研究所、下水
道部研究室5−54年度」)、および硝酸性窒素は負
荷量の増加に伴なつて減少すること(「衛生化
学」、25(1)、13−18(1979)、が見出されている。 しかし、従来の硝化−脱窒素法の脱窒原理から
いつて当然のことながら、脱窒の観点から硝化を
抑制しようとする考えに基く研究は非常に少な
く、報告されているものは本発明者らの知る限り
では特開昭53−45048号および同53−31366号各公
報があるに過ぎない。この先行発明はいずれれも
脱窒のために菌体を増殖させることを目的として
いるものと解され、そのため排水中の微生物濃度
を50〜200ppmと低く抑えて、高負荷をかけて菌
体の増殖を計つている。また、この先行発明で
は、処理槽中の微生物重量当りの全有機炭素処理
槽中の微生物重量当り一日当りの全有機炭素処理
重量(KgTOC/KgMLSS/日)が3〜25となる
ように調節されている。 〔〕 発明の概要 要 旨 今日における脱窒技術は前記のように硝化−脱
窒法が主流であつて、これは脱窒のためにその前
段階として完全に硝化を行なわせることが必須で
あるが、本発明は原排水中および菌体から漏出す
るアンモニア性窒素を再び菌体合成に利用させる
ことで硝化を行なわせないようにして脱窒を行な
おうとするものである。 従つて、本発明による排水の脱窒法は、排水
を、曝気槽中での微生物からなる活性汚泥による
処理からなる活性汚泥法で処理するに当り、下記
の条件の下で活性汚泥法を実施して、処理水中の
硝酸性窒素の生成を抑制することにより総窒素含
有量を低下させること、を特徴とするものであ
る。 (1) 処理すべき排水の窒素濃度が、N/BOD(重
量比)≦5/100の関係を充足するものであるこ
と。 (2) 曝気槽水温、最低必要MLSS負荷および溶存
酸素量が表−1記載の条件にあること。
【表】
〔排水の性状〕
(イ) COD cr. 700〜1300(mg/) (ロ) BOD/COD 約0.7 (ハ) PH 6〜10 (ニ) T−N (ホ) 栄養バランス COD:N:P=
100:2.9:0.6 BOD:N:P=100:4.1:0.9 (4) 活性汚泥 曝気槽出口より採取したものを用い
た。 (1) MLSS 7000〜11000mg/ (2) MLVSS 4500〜7000mg/ (3) VSS/SS 0.65 (5) 分析方法 (1) COD JIS−KO102 (2) BOD JIS−KO102 (3) 有機性窒素 JIS−KO102 (4) 硝酸性窒素 JIS−KO102 (5) 溶存酸素 JIS−KO102 (6) MLSS、MLVSS 下水試験法 〔2〕 実験条件 A 活性汚泥実験装置による試験
【表】 (注) 曝気槽内が試験温度に達するまで、汚泥
負荷0.05で運転。(2日間)
【表】
【表】 *) 静置による。
【表】 B 排水処理場における現場試験 (B‐1) 低負荷時における曝気槽縮小運転方
法 (1) 曝気槽の縮小度計算 (1) 汚泥負荷計算 原排水のCOD濃度(C、mg/
)、排水量(Q、m3/d、汚泥濃
度(MLSS、mg/)、および曝気
槽容積(V、m3)からCOD汚泥負
荷を計算する。 COD汚泥負荷(KgCOD/Kg・MLSS・d)=C×Q×10
-3/MLSS×V×10-3 (2) 必要汚泥負荷との比較 COD汚泥負荷を計算したら、必
要汚泥負荷(後述)と比較する。 COD汚泥負荷>必要汚泥負荷の場
合→平常運転 COD汚泥負荷必要汚泥負荷の場
合→縮小運転 (3) 縮小運転時の排水流路数(縮小
度)の決定 縮小運転時に排水を流入させる単
位区分槽(以下、流路またはパスと
いう)の決定は次式で計算する。 使用流路数 =S.L./E.S.L.×曝気槽全流路数 (注)S.L.=汚泥負荷。 E.S.L.=必要汚泥負荷。 (例)S.L.=0.03、E.S.L(25゜)=
0.07、曝気槽全流路数=5、とす
ると、使用流路数=0.03/0.07×
5≒2(パス) 故に曝気槽5パスのうち2パス
に排水をフイードする。(縮小度
=2/5) (4) 縮小運転の呼称 曝気槽5パスのうち2パスのみで
排水処理を行なわせる運転法を「2/
5縮小運転」と呼ぶ。 従つて、曝気槽が5パスであれ
ば、負荷量に応じて1/5、2/5、3/5、
4/5の縮小運転が考えられる。 (2) 縮小運転方法 (1) 曝気の基本 縮小運転は排水流入を行なう流路
には有機物の酸化に充分な溶存酸素
を与え、排水を入れない流路は、曝
気を弱めて溶存酸素をほとんど0に
することを運転基本とする。 (2) 縮小運転の条件 運転条件は下表の通り。排水流入
量は縮小度に応じて変更する。 (例)2/5縮小運転
【表】 (B‐2) 現場試験 現場試験は排水発生量に応じて、平
常運転または縮小運転を行なつた。平
常、縮小の選択はA−3〜6で得た実
験結果(必要負荷)を用いた。現場試
験の結果を踏まえてN制御の運転管理
基準を作成する。 2 試験の結果 活性汚泥試験装置による試験および現場試
験を実施して以下の結果を得た。 (1) 硝化速度は曝気槽水温が高い程大きくな
る(第1図) 15℃に於ける硝化速度…0.5 g・NO2
N+NO3−N/KgMLSS・d 25℃に於ける硝化速度…0.6〜1.2 g・
NO2−N+NO3−N/KgMLSS・d 35℃に於ける硝化速度…1.5〜1.6 g・
NO2−N+NO3−N/KgMLSS・d (2) MLS濃度は高いほどNO3−Nの生成量
も多くなる。しかし、単位菌体量あたりの
NO3−N生成量はMLSS濃度にかゝわらず
ほゞ一定である。従つて濃度が高いとき
NO3−Nも高いのは単に菌体量が多いか
ら、という理由による(第2図)
【表】 (3) 溶存酸素と硝化速度 (1) DO≒0のとき 溶存酸素がほとんどない場合は硝化は
進行せず、NO3−N生成量は1mg/
以下(ほゞ0)となる。 (2) DO>0のとき 硝化は進行するが、DOに比例した硝
化量は得られなかつた。即ち、DO=3
mg/の方がDO=9mg/の場合より多
かつた。 しかし、単位菌体量あたりでみると両
者共ほとんど同じであり、その硝化速度
は約0.2g・NO3−N/KgMLSS・d
(at20℃)であつた。 以上のことから窒素制御に関する限り、
溶存酸素は1mg/以下の場合を除き、そ
のレベルにはあまり関係がないように思わ
れた(第3図)。 (4) COD負荷によるNO3−Nの制御 (1) 硝化抑制効果は水温に大きな影響を受
け、一定負荷をかけた場合、NO3−N
の減少速度は低温ほど速く、高温ほど遅
くなる(第5,8,10図) (2) NO3−Nの減少速度は負荷を高める
ほど速くなる(第5,7,10図) (3) NO3−N抑制に必要な負荷は水温毎
に異なり、低温ほど小さくてすみ、高温
ほど大きくする必要がある(第5,7,
10図) (4) NO3−Nを生成させないための最小
必要負荷量は次のとおりである。
【表】 (5) 現場試験 (1) 小規模試験の結果得られた最小必要負
荷を実プラントに応用して同様の効果の
あることが確認できた。 (2) 縮小運転は一週間連続でも処理の悪化
を招くことはなかつた。 (3) 小規模試験および現場試験の結果を踏
まえて「硝酸性窒素制御のための運転管
理基準」(1例)を作成した。 この運転管理基準設定に用いた基準と
なる負荷は、最小必要負荷量と現場の通
常運転時のNO3−Nと負荷の関係を参
考として、以下の如く設定した。この負
荷はやゝ安全率を含ませたものである
(第9表、第12図)。
【表】 (4) 実プラント運転記録も考慮して
「NO3−N制御のための運転管理基準」
(5パス用)を作成した(第13図A〜
B、第10表)。
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1〜13図は、実験結果を示すグラフであ
る。各図の内容は、それぞれ下記の通りである。図番 内 容 1 第1表の条件による実験結果。 経過日数を示す横軸の上段は馴養日数、下
段は所定温度での経過日数。 2 第2表の条件による実験結果。 横軸は経過日数。 3 第3表の条件による実験結果。 4 第4表の項目A−4の1の条件による実験
結果。 5 第4表の項目A−4の2の条件による実験
結果。 経過日数を示す横軸の上段は空曝気時すな
わち汚泥負荷0の場合の日数、下段は汚泥
装入時の経過日数。 6 第4表の項目A−5の1の条件による実験
結果。 7 第4表の項目A−5の2の条件による実験
結果。 経過日数を示す横軸の上段は空曝気時すな
わち汚泥負荷0の場合の日数、下段は汚泥
装入時の経過日数。 8 第4表の項目A−6の1の条件による実験
結果。 図中、折線の添字は汚泥負荷。 9 第4表の項目A−6の2の条件による実験
結果。 図中、折線の添字は汚泥負荷。 10 第8図および第9図に示した結果を汚泥
負荷の関数として書きかえたものである。 1回目は第8図に、2回目は第9図に対
応。 11 第4〜9図に示した結果を汚泥負荷の関
数として書きかえたものである。 25℃の曲線は第4−5図に、30℃の曲線は
第6−7図に、35℃の曲線は第8−9図
に、それぞれ示した結果に対応する。 12 実プラントにおける汚泥負荷とNO3
N生成量との関係。 図中の曲線は、第11図から転記したもの
である。 13 実プラントにおける処理水中のNO3
N濃度に及ぼす縮少運転の効果。 (A) 通常運転 (B) 縮少運転

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 排水を、曝気槽中での微生物からなる活性汚
    泥による処理からなる活性汚泥法で処理するに当
    り、下記の条件の下で活性汚泥法を実施して、処
    理済水中の硝酸性窒素の生成を抑制することによ
    り総窒素含有量を低下させることを特徴とする、
    排水の脱窒法。 (1) 処理すべき排水の窒素濃度が、 N/BOD(重量比)≦5/100の関係を充足す
    るものであること。 (2) 曝気槽水温、最低必要MLSS負荷および溶存
    酸素量が表−1記載の条件にあること。 【表】 【表】 2 排水が単位区分槽からなる曝気槽に分注され
    るようになつており、処理すべき排水の量が減少
    してMLSS負荷値(KgBOD/KgMLSS/日)が
    表−1記載の最低必要値に達しないときに、単位
    区分槽の一部にのみ排水を投入して下記の条件で
    活性汚泥法を実施する、特許請求の範囲第1項記
    載の脱窒法。 【表】 記載の値
    排水非投入 0 <1

    3 処理に付すべき排水が既にN/BOD≦5/
    100の関係を充足する窒素濃度のものである、特
    許請求の範囲第1〜2項のいずれかに記載の脱窒
    法。
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JP7590884B2 (ja) * 2021-02-10 2024-11-27 オルガノ株式会社 水処理方法及び水処理装置

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