(57)【要約】【課題】装置構成を簡略化でき高い窒素除去率を得ることができる排水処理装置、および排水処理方法を提供することを課題とする。【解決手段】実施形態に係る排水処理装置は、嫌気性処理槽と、この嫌気性処理槽で処理された一次処理水を処理する好気性処理槽と、この好気性処理槽で処理された二次処理水を処理して最終処理水として排出する硫黄脱窒リアクタと、を有する。硫黄脱窒リアクタは、二次処理水を１度だけ通過させて、硫黄脱窒菌の作用により二次処理水に含まれる硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素を嫌気性処理槽から排出されるバイオガスに含まれる硫化水素で還元して二次処理水の窒素を除去する。【選択図】      図１
2014172003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性処理槽と、
この嫌気性処理槽で処理された一次処理水を処理する好気性処理槽と、
この好気性処理槽で処理された二次処理水を処理して最終処理水として排出する硫黄脱窒リアクタと、を有し、
上記硫黄脱窒リアクタは、上記二次処理水を１度だけ通過させて、硫黄脱窒菌の作用により上記二次処理水に含まれる硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素を上記嫌気性処理槽から排出されるバイオガスに含まれる硫化水素で還元して上記二次処理水の窒素除去を行う、
排水処理装置。
【請求項２】
上記二次処理水から好気性微生物を分離して上記好気性処理槽へ返送し、上記好気性微生物を分離した二次処理水を上記硫黄脱窒リアクタへ送り込む個液分離槽をさらに有する、
請求項１の排水処理装置。
【請求項３】
上記硫黄脱窒リアクタは、当該硫黄脱窒リアクタへ送り込まれた上記二次処理水中で上記硫黄脱窒菌を保持する担体を有し、当該硫黄脱窒リアクタの底部から上記二次処理水を導入し、上記担体の下方から上記バイオガスを注入する、
請求項１または請求項２の排水処理装置。
【請求項４】
上記硫黄脱窒リアクタで使用済のバイオガスを上記嫌気性処理槽の気相部に返流する、
請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項の排水処理装置。
【請求項５】
上記嫌気性処理槽の一次処理水を循環させる循環槽をさらに有し、
上記使用済のバイオガスを上記循環槽にも返送する、
請求項４の排水処理装置。
【請求項６】
上記硫黄脱窒リアクタから排出される最終処理水の窒素濃度を測定する窒素濃度測定計と、
上記好気性処理槽の二次処理水を循環させて脱窒する脱窒槽と、をさらに有し、
上記窒素濃度測定計による測定結果に基づいて上記脱窒槽へ循環させる二次処理水の量を調整する、
請求項１の排水処理装置。
【請求項７】
上記硫黄脱窒リアクタから排出される最終処理水の硝酸濃度を測定する硝酸濃度測定計をさらに有し、
上記硝酸濃度測定計による測定結果に基づいて上記好気性処理槽へ供給する空気の量を調整する、
請求項１の排水処理装置。
【請求項８】
被処理水を嫌気性処理槽で処理し、
この嫌気性処理槽で処理した一次処理水を好気性処理槽で処理し、
この好気性処理槽で処理した二次処理水を硫黄脱窒リアクタに一度だけ通過させて、硫黄脱窒菌の作用により上記二次処理水に含まれる硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素を上記嫌気性処理槽から排出されるバイオガスに含まれる硫化水素で還元して、最終処理水として排出する、
排水処理方法。
【請求項９】
上記硫黄脱窒リアクタから排出される最終処理水の窒素濃度を測定し、
この測定結果に基づいて、上記好気性処理槽の二次処理水を脱窒槽へ循環させる量を調整する、
請求項８の排水処理方法。
【請求項１０】
上記硫黄脱窒リアクタから排出される最終処理水の硝酸濃度を測定し、
この測定結果に基づいて、上記好気性処理槽へ供給する空気の量を調整する、
請求項８の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば下水や工場排水などを処理する排水処理装置、および排水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水や工場排水などの有機物を含む排水の処理では、生物学的処理が多く用いられている。生物学的処理は、嫌気性微生物を使用した嫌気性処理と、好気性微生物による好気性処理に分類することが出来る。
【０００３】
嫌気性処理は、酸素の供給が不要なため動力費が少ないこと、汚泥の発生量が少ないこと、可燃性ガスであるメタンガスを主成分としたバイオガスを回収できること、などのメリットがあるが、好気性処理と比較して有機物の除去性能が悪く、そのままでは河川等に放流することは困難である。また被処理水に硫酸などの硫黄成分が入っている場合には、嫌気性微生物のひとつである硫酸還元菌の作用により硫化水素が生成し、その硫化水素がバイオガス中に混入するため、バイオガスの有効利用を行う際には、何らかの脱硫処理を行う必要がある。
【０００４】
一方、好気性処理は、河川放流可能なレベルの処理水質を得ることが出来ると言ったメリットがあるが、好気性微生物による処理を行うため、酸素を供給する必要があり、そのための動力が必要となる。また、好気性微生物による処理を行なう場合、嫌気性微生物に比較して汚泥の発生量が多くなる。
【０００５】
そのため、上流側で嫌気性処理を行い、下流側で好気性処理を行う水処理プロセスが考案され、有機物除去を目的とした工場排水処理設備として実用化されている。
【０００６】
しかし、単純な嫌気性処理槽と好気性処理槽の組み合わせでは、富栄養化対策として除去することが求められている窒素の除去が行えないことから、後段の好気性処理として、窒素除去が可能な循環式硝化脱窒法などを用いた処理も採用されつつある。
【０００７】
図５には、後段に循環式硝化脱窒処理槽を備えた従来の排水処理プロセスの一例を示す。この例では、被処理水は、嫌気性処理槽１に流入し、ここで有機物が除去され、その後、脱窒槽１４、好気槽２の順に送られる。被処理水中の窒素成分は、好気槽２にて硝酸態、あるいは亜硝酸態窒素に酸化され、硝化液循環ポンプ１３にて脱窒槽１４へ送られ、脱窒菌の作用により窒素ガスに還元され、系外に排出される。脱窒菌の反応式を下式に示す。  
５ＣＨ３ＣＯＯ−＋８ＮＯ３−＋８Ｈ＋→５ＣＯ２＋５ＨＣＯ３−＋４Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ
【０００８】
上記反応において、硝酸態窒素を還元するためには、有機物が必要となり、ＢＯＤ／Ｎ比が２．８以上となるように調整する必要がある。被処理水の水質および嫌気性処理槽のＢＯＤ除去性能によっては上記ＢＯＤ／Ｎ比を満足することが出来なくなるため、排水の一部を嫌気性処理槽へバイパスさせることにより、脱窒槽のＢＯＤ／Ｎ比を調整する構成となっている。
【０００９】
また嫌気性処理槽から発生したバイオガス中に含まれる硫化水素は、脱硫装置１７により処理される。
【００１０】
上記プロセスでは、被処理水の水質によっては嫌気性処理槽のバイパス量が増加するため、嫌気性処理のメリットが十分に発揮できず、運転コストの増大の原因となっている。
【００１１】
上記課題を解決する方法のひとつとして、硫黄脱窒反応を利用して被処理水中の窒素成分を除去する排水処理方法が提案されている。この方法では、嫌気性処理により発生する硫化水素を利用して脱窒効率を向上させている。
【００１２】
ここで図６を参照して上記排水処理方法を説明する。  
この処理方法では、嫌気性反応槽１にて処理した処理液を脱窒槽１４に流入し、脱窒槽１４と硝化槽２との間で循環運転を行って、脱窒処理を行う際に、嫌気反応槽１で発生したバイオガスをブロアによって脱窒槽１４へ送る。脱窒槽１４内では、硫黄脱窒細菌の作用により、循環水中の硝酸態窒素と、反応液内に溶解したバイオガス中の硫化水素が反応して脱窒処理が行われる。脱窒槽１４にて硫化水素が除去されたバイオガスは脱硫設備に送られて有効利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１８９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上述した方法では、以下のような問題がある。
【００１５】
（１）被処理水の窒素除去率は、脱窒槽１４と硝化槽２の間の循環水量比（循環比：Ｒ）とした場合、窒素除去率＝（Ｒ／（１＋Ｒ））の関係があり、工場排水などの高濃度の窒素を含む排水などの場合、窒素除去率を大きくする場合には、循環比を高くする必要があるため、循環ポンプの動力が大きくなる。
【００１６】
（２）窒素除去率を向上させるには循環比を増加させる必要があるが、窒素除去率は循環比と比例関係ではないため、窒素除去率９０％以上とすることは困難である。
【００１７】
（３）循環運転により脱窒を行うため、硝化槽に流入する窒素成分の完全硝化を行う必要があり、硝化槽の曝気動力が大きくなる。
【００１８】
（４）脱窒槽では増殖速度の高い従属栄養細菌である脱窒菌と、増殖速度の遅い独立栄養細菌である硫黄脱窒菌が共生するため、脱窒槽内に硫黄脱窒菌を保持することが容易ではない。
【００１９】
よって、装置構成を簡略化でき高い窒素除去率を得ることができる排水処理装置、および排水処理方法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
実施形態に係る排水処理装置は、嫌気性処理槽と、この嫌気性処理槽で処理された一次処理水を処理する好気性処理槽と、この好気性処理槽で処理された二次処理水を処理して最終処理水として排出する硫黄脱窒リアクタと、を有する。硫黄脱窒リアクタは、二次処理水を１度だけ通過させて、硫黄脱窒菌の作用により二次処理水に含まれる硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素を嫌気性処理槽から排出されるバイオガスに含まれる硫化水素で還元して二次処理水の窒素を除去する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る排水処理装置を示す概略図である。
【図２】図２は、第２の実施形態に係る排水処理装置を示す概略図である。
【図３】図３は、第３の実施形態に係る排水処理装置を示す概略図である。
【図４】図４は、第４の実施形態に係る排水処理装置を示す概略図である。
【図５】図５は、嫌気処理と循環式硝化脱窒処理を組み合わせた従来の水処理装置を示す概略図である。
【図６】図６は、硫黄脱窒処理を組み合わせた従来の水処理装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
図１は、第１の実施形態に係る排水処理装置１００の概略図を示す。  
この排水処理装置１００は、嫌気性処理槽１、好気性処理槽２、個液分離槽３、および硫黄脱窒リアクタ４を有する。
【００２３】
嫌気性処理槽１は、嫌気性微生物の作用により、例えば下水や工場排水などの被処理水を嫌気性処理する。この嫌気性処理では、有機物を分解してガス化するメタン発酵によりメタンガスを主成分としたバイオガスが発生する。この際、被処理水に硫黄成分が入っていると、嫌気性微生物のうち硫酸還元菌の作用により、硫化水素が生成する。そして、この硫化水素を含むバイオガスが、嫌気性処理槽１の気相からガスライン１０を介して後段の処理部へ取り出される。
【００２４】
好気性処理槽２は、その底部近くに、多量の空気を吹き込むためのブロア５を有する。この好気性処理槽２では、嫌気性処理槽１にて処理された嫌気性処理水（一次処理水）を好気性微生物の作用により好気性処理し、嫌気性処理水中に含まれる窒素成分を硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素に酸化する。
【００２５】
個液分離槽３は、好気性処理槽２の越流水（好気性処理水）（二次処理水）から好気性微生物を分離し、分離した好気性微生物を含む汚泥を汚泥返送ポンプ６により好気性処理槽２に返送する。そして、好気性微生物が分離除去された硝酸態窒素或いは亜硝酸態窒素を含む好気性処理水（二次処理水）は、硫黄脱窒リアクタ４の底部から硫黄脱窒リアクタ４内へ導入される。
【００２６】
硫黄脱窒リアクタ４は、硫黄脱窒菌を高濃度に保持した担体７を液中に有する。担体７は、微生物が根付き易い表面を有する素材であることが望ましく、例えば、ひも状のものを吊るしたり、水より比重の軽いものを使用したりすることが考えられる。なお、担体７は、後述するバイオガスや好気性処理水を効果的に接触させて通過させるため、硫黄脱窒リアクタ４の液中の上層部に隙間無く充填されることが望ましい。反面、後述するバイオガスの流れによる流動が可能な程度の空間的な余裕があることが望ましい。
【００２７】
また、硫黄脱窒リアクタ４は、その液中で担体７の下方から、ブロア８によって嫌気性処理槽１から送り込まれたバイオガスを供給する散気装置９を有する。つまり、嫌気性処理槽1で発生した硫化水素を含むバイオガスは、ブロア８により、担体７の下方から、散気装置９を介して、硫黄脱窒リアクタ４に吹き込まれる。
【００２８】
このとき、好気性処理槽２で生成した硝酸態窒素は、嫌気性処理槽1から発生するバイオガス中に含まれる硫化水素により、硫黄脱窒リアクタ４内の担体７によって保持された硫黄脱窒菌の作用により還元処理され、窒素ガスとして系外に排出される。一方、バイオガス中に含まれる硫化水素は、単体硫黄あるいは硫酸に酸化される。硫黄は、担体７の表面に析出して付着する。
【００２９】
硫黄脱窒リアクタ４に導かれる好気性処理水は、固液分離槽３により好気性微生物が分離されているため、好気性処理槽２中の汚泥に含まれる脱窒菌などの好気性微生物の硫黄脱窒リアクタ４内への流入を抑制できる。このため、硫黄脱窒リアクタ４内で担体７によって保持した硫黄脱窒菌の他に、比較的増殖速度の高い従属栄養細菌である脱窒菌を硫黄脱窒リアクタ４内で共生させる必要がなく、硫黄脱窒菌だけを増殖させることができる。特に、硫黄脱窒リアクタ４へ導入される好気性処理水は、好気性処理により有機物が少なくなっているため、仮に従属栄養細菌である脱窒菌が硫黄脱窒リアクタ４内に流入した場合であっても、その増殖が制限されるため、硫黄脱窒菌を硫黄脱窒リアクタ４内で優先的に増殖させることができる。
【００３０】
硫黄脱窒リアクタ４内では、好気性処理水とバイオガスが底部から上方に向けて同じ方向に（平行流で）供給されるため、担体７の下方に保持された硫黄脱窒菌の方が上方のものより反応効率が高くなる。つまり、担体７の下方では上方より高濃度な硫化水素と硝酸体窒素とが反応するため、反応効率が高くなる。このため、硫化水素が単体硫黄に酸化されると、担体７の下方により多くの単体硫黄が付着される。
【００３１】
このように、担体７の下方により多く付着した単体硫黄は、散気装置９を介して吹き込まれたバイオガスによって担体７を流動させることによって、担体７から容易に剥離される。このため、担体７に付着した単体硫黄によって硫黄脱窒リアクタ４が閉塞する不具合を防止することができる。
【００３２】
以上のように、本実施形態の排水処理装置１００によると、好気性処理槽２で処理された好気性処理水を硫黄脱窒リアクタ４に一度だけ通過させる一過性の処理を行っているため、硫黄脱窒リアクタ４に循環ポンプを設置する必要が無く、装置構成を簡略化できるとともに循環ポンプを作動させるための動力を削減することができ、装置の製造コストおよびランニングコストを低減できる。
【００３３】
また、本実施形態によると、硫黄脱窒リアクタ４で処理された硫黄脱窒処理水（最終処理水）は、好気性処理水中の硝酸体窒素を除去した水であるため、そのまま河川等に排出でき、嫌気性処理槽１や好気性処理槽２へ返流する必要がない。よって、その分、処理工程を簡略化でき、返流のためのポンプ等の構成も不要となる。また、一方で、リアクタ４から排出された水を嫌気性処理槽１や好気性処理槽２へ戻さないことで、各槽１、２における処理に影響を及ぼすことがない。
【００３４】
さらに、本実施形態によると、硫黄脱窒リアクタ４に流入する窒素と硫黄の比率を適当な値に設定することによって、窒素除去率を９０％以上に高めることができ、理論的には１００％の窒素除去率を得ることが可能となる。
【００３５】
図２は、第２の実施形態に係る排水処理装置１１０の概略図を示す。  
この排水処理装置１１０は、硫黄脱窒リアクタ４から排出されたガス（硫化水素が減ったバイオガス）を嫌気性処理槽１（および嫌気処理循環槽１１）へ戻すためのバイオガス循環ライン１２を有する以外、上述した第１の実施形態の排水処理装置１００と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第１の実施形態と同様に機能する構成要素には、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施形態において、ガスライン１０、ブロア８、および散気装置９を介して、硫黄脱窒リアクタ４に投入されたバイオガスは、担体７を通過した後、バイオガス循環ライン１２を介して、嫌気性処理槽１に返送される。バイオガス循環ライン１２により返送されたバイオガスは、硫黄脱窒リアクタ４にて硫化水素が除去されたガスであるため、このガスを嫌気性処理槽１の上部へ供給すると、嫌気性処理槽1の上部にある気相部の硫化水素濃度が減少する。
【００３７】
このように、嫌気性処理槽１の気相部における硫化水素濃度が低下すると、嫌気性処理槽1の液相中に溶解している硫化水素が、気液平衡によりバイオガス中（気相）に移動する。つまり、この場合、液相に溶けている溶存硫化物と気相中の硫化水素濃度が平衡状態になるまで、液相から気相へ硫化水素が抽出される。
【００３８】
このように嫌気性処理槽１の液相から回収した硫化水素は、ブロア８によりガスライン１０を介して硫黄脱窒リアクタ４内の散気装置９へ送られ、散気装置９を介して硫黄脱窒リアクタ４の底部へ導入される。つまり、本実施形態によると、第１の実施形態と比較して、硫黄脱窒リアクタ４に供給する硫化水素量を増加することが出来る。これにより、硫黄脱窒リアクタ４における脱窒効率を向上させることが出来る。
【００３９】
一方、上述したように、嫌気性処理槽１の液相に溶けていた硫化水素を抽出することで、嫌気性処理槽１の液相における硫化水素濃度を低くすることができる。上述したように、嫌気性処理槽１の気相に、硫黄脱窒リアクタ４から、硫化水素が薄くされたガスを送り込むだけでも、嫌気性処理槽１の液相における硫化水素濃度を低くすることができるが、本実施形態では、さらに、嫌気性処理槽１に並設してつなげた嫌気処理循環槽１１の気相にも硫化水素が薄くされたガスを送り込むようにした。
【００４０】
嫌気性処理槽１の液相（被処理水）に含まれる硫黄成分が非常に多い場合、生成した硫化水素により嫌気性処理槽１内に存在する嫌気性菌、特にメタン生成菌に悪影響を及ぼすことがある。このような場合、本実施形態のように、嫌気処理循環槽１１の上部（気相）に、硫黄脱窒リアクタ４にて脱硫したバイオガスを循環させることにより、嫌気性処理槽１の液相に含まれる硫化水素の濃度を低減させることができ、硫化水素濃度が減少した嫌気性処理水を嫌気性処理槽１へ循環させることができる。これにより、硫化水素による嫌気性菌の阻害を防止することも可能となる。
【００４１】
以上のように、本実施形態によると、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができることに加えて、被処理水に含まれる硫黄成分の嫌気性処理により精製される硫化水素を、嫌気性処理槽１内の処理水から除去し、硫黄脱窒リアクタ４に導くことが可能となるため、嫌気性処理槽１の硫化水素による阻害を防止するとともに、硫黄脱窒リアクタ４における脱窒効率を向上させることが出来る。
【００４２】
図３は、第３の実施形態に係る排水処理装置１２０の概略図を示す。  
この排水処理装置１２０は、嫌気処理循環槽１１を取り除いて、好気性処理槽２の処理水を循環させて脱窒するための脱窒槽１４を追加した以外、上述した第２の実施形態の排水処理装置１１０と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第２の実施形態と同様に機能する構成要素には、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
本実施形態によると、嫌気性処理槽１で処理された嫌気性処理水は、後段に設けられた脱窒槽１４を介して好気性処理槽２へ導かれる。そして、好気性処理槽２で生成した硝酸態窒素を含む好気性処理水は、固液分離槽３にて好気性微生物が除去されて、硫黄脱窒リアクタ４へ導かれる。
【００４４】
また、好気性処理槽２内の処理水の一部は、循環ポンプ１３によって脱窒槽１４に返送され、再び好気性処理槽２へ循環される。硫黄脱窒リアクタ４の廃液口には、全窒素計１５（窒素濃度測定計）が設置されており、硫黄脱窒リアクタ４から排出される最終処理水の窒素濃度が測定されるようになっている。
【００４５】
硫黄脱窒リアクタ４内における硫黄脱窒菌による脱窒反応を下式（１）に示す。  
５ＨＳ−＋８ＮＯ３−＋３Ｈ＋→５ＳＯ４２−＋４Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ・・・（１）  
式（１）から分かるように、硫黄脱窒リアクタ４に流入する窒素成分と硫黄成分の比率（Ｎ／Ｓ比）が０．７以下の場合に脱窒が可能となる。しかし、この装置で処理する被処理水の成分が、窒素成分に対して硫黄成分が少ない場合、計画している窒素除去率を得ることが出来ない。
【００４６】
一方、嫌気性処理水にはＢＯＤ（biochemical oxygen demand）成分が残存しているため、好気性処理槽２で生成した硝酸を含んだ処理水を循環ポンプ１３で脱窒槽１４に返送して脱窒槽１４にて脱窒する。
【００４７】
この際、硫黄脱窒リアクタ４から出る最終処理水に含まれる窒素濃度を全窒素計１５で測定し、その測定値に基づいて、循環ポンプ１３による循環流量を調整し、硫黄脱窒リアクタ４における脱窒と、脱窒槽１４における脱窒の比率を調整する。
【００４８】
実際には、全窒素計１５による計測値が基準値より大きくなった場合に循環ポンプ１３による流量を増加させて脱窒槽１４における脱窒を増加させ、計測値が基準値より小さくなった場合に循環ポンプ１３による流量を減少させる。
【００４９】
このような調整により、この装置で処理する被処理水に含まれる硫黄成分濃度および窒素成分濃度が変動した場合においても、安定した最終処理水を得ることが出来る。また、循環ポンプ１３の動作をコントロールして装置全体の脱窒量をコントロールするため、硫黄脱窒リアクタ４を持たない装置と比較して、循環ポンプ１３による処理水の循環流量を少なくすることができ、循環ポンプの動力を削減することが出来る。
【００５０】
以上のように、本実施の形態によれば、被処理水中の硫黄成分濃度、窒素成分濃度が変動した場合においても安定した最終処理水を得ることが出来るとともに、循環ポンプの流量を少なくすることが出来るため、循環ポンプの動力を削減することが出来る。また、本実施形態によると、硫黄脱窒菌による硫黄脱窒リアクタ４と硝化脱窒菌による脱窒槽１４を別体に設けたため、種類の異なる脱窒菌を１つの反応槽で共生させる必要がない。
【００５１】
図４は、第４の実施形態に係る排水処理装置１３０の概略図を示す。  
この排水処理装置１３０は、硫黄脱窒リアクタ４から排出される最終処理水に含まれる硝酸態窒素濃度を測定するための硝酸計１６（硝酸濃度測定計）を有する以外、上述した第１の実施形態の排水処理装置１００と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第１の実施形態と同様に機能する構成要素には、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の排水処理装置１３０は、硫黄脱窒リアクタ４から排出される最終処理水に含まれる硝酸態窒素濃度を硝酸計１６を介して測定し、その測定結果に基づいて、好気性処理槽２のブロア５によって好気性処理槽２に供給する空気量を調整することを特徴としている。
【００５３】
この排水処理装置１３０では、好気性処理槽２において、好気性微生物によって嫌気性処理水中に含まれるＢＯＤ成分が酸化された後、硝化細菌によって処理水のアンモニア態窒素が硝酸態窒素に酸化される。そのため、好気性処理槽２で生成される硝酸態窒素の量は、ブロア５によって好気性処理槽２に投入される酸素量に比例することになる。
【００５４】
一方、好気性処理槽２で生成した硝酸態窒素は、一過式で硫黄脱窒リアクタ４により脱窒処理される。このため、ブロア８によって硫黄脱窒リアクタ４に流入される硫化水素の全量で除去可能な硝酸態窒素は全量除去されることとなる。つまり、好気性処理槽２で生成すべき硝酸態窒素の量は、硫黄脱窒リアクタ４で除去できる量とすることが望ましい。
【００５５】
そこで、本実施形態では、硫黄脱窒リアクタ４から排出される最終処理水の中に含まれる硝酸態窒素濃度を硝酸計１６で測定し、その値が一定になるようにブロア５で好気性処理槽２へ送り込む空気の量を調整するようにした。これにより、過剰な硝酸態窒素の生成をやめることができ、好気性処理槽２に投入すれる曝気風量を削減することが可能となる。つまり、本実施形態によると、好気性処理槽２のブロア５の動力を削減することが出来る。
【００５６】
また、本実施形態によると、硝酸態窒素の除去と同時にバイオガス中に含まれる硫化水素も除去されるため、最終処理水に含まれる硝酸態窒素濃度を一定に調整することにより、硫化水素の確実な除去を行うことが可能となる。
【００５７】
本実施形態によれば、バイオガス中に含まれる硫化水素の除去を行いながら、好気性処理槽２で必要な曝気動力を削減することが出来る。
【００５８】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の排水処理装置によれば、嫌気性処理槽１、好気性処理槽２の下流側に硫黄脱窒リアクタ４を持つことにより、装置構成を簡略化でき高い窒素除去率を得ることができる。
【００５９】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１…嫌気性処理槽、２…好気性処理槽、３…個液分離槽、４…硫黄脱窒リアクタ、７…担体、９…散気装置、１１…嫌気処理循環槽、１２…バイオガス循環ライン、１３…循環ポンプ、１４…脱窒槽、１５…全窒素計、１６…硝酸計、１００、１１０、１２０、１３０…排水処理装置。
【図１】
2014172003.tif 000003
【図２】
2014172003.tif 000004
【図３】
2014172003.tif 000005
【図４】
2014172003.tif 000006
【図５】
2014172003.tif 000007
【図６】
2014172003.tif 000008