(57)【要約】【課題】排水中に含まれるアンモニアを好適に除去できる排水処理方法を提供する。【解決手段】アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理方法であって、前記活性汚泥中の脱窒菌により脱窒反応が行われる前に、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含み、かつ、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であるウィスキー初留物を、前記排水中に添加する。ウィスキー初留物を電子供与体として添加することにより、メタノールを添加した場合とほぼ同等の脱窒効率が得られ、アンモニア含有排水の処理コストを低減できる。【選択図】図１
2007275747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理方法であって、
前記活性汚泥中の脱窒菌により脱窒反応が行われる前に、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含み、かつ、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であるウィスキー初留物を、前記排水中に添加する
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の排水処理方法において、
前記ウィスキー初留物の添加量は、一日当たりの前記排水の流入量に対して、６００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下となる条件で調整する
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の排水処理方法において、
前記排水処理後の処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度が、前記ウィスキー初留物を添加しない条件で前記排水処理を実施した場合における当該処理水中のＣＯＤ成分の濃度に対して、５０ｐｐｍ以下となる条件で、前記ウィスキー初留物を添加する
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の排水処理方法において、
前記排水中のアンモニア濃度は、３００ｐｐｍ以上である
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の排水処理方法において、
前記脱窒菌により脱窒反応が行われた後の前記活性汚泥を、前記活性汚泥中の硝化菌により硝化反応が行われる前の活性汚泥中に返送する
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の排水処理方法において、
前記排水は、発電設備において燃焼排ガスを脱硫および脱硝した際に発生した排水である
ことを特徴とする排水処理方法。
【請求項７】
アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理装置であって、
前記排水を内部に導入可能に設けられ、内部に充填された活性汚泥中の硝化菌にて当該排水中のアンモニアを硝化させる硝化槽と、
この硝化層の下流側に設けられ、内部に前記硝化層にて硝化された排水が導入されて、内部に充填された活性汚泥中の脱窒菌にて当該排水中の硝酸を脱窒させる脱窒槽と、
この脱窒槽に接続され、前記脱窒槽内の排水中に、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含み、かつ、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であるウィスキー初留物を注入する注入手段と、
前記脱窒槽の下流側に設けられ、内部に前記脱窒槽にて脱窒された排水が導入されて、当該排水を内部に収容する受槽と、
この受槽の底部に設けられ、前記受槽の底部に堆積した活性汚泥を前記硝化槽に返送する返送手段と、を備えて構成されており、
前記排水は、発電設備において燃焼排ガスを脱硫および脱硝した際に発生した排水である
ことを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理方法および排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、活性汚泥を利用して、アンモニアを含有する排水を生物学的に処理する方法がある。このような排水処理方法として、活性汚泥中の硝化菌によりアンモニアを酸化して硝酸に変換する硝化工程と、活性汚泥中の脱窒菌により硝酸を窒素に変換する脱窒工程とを備えたものがある。
【０００３】
硝化工程では、硝化菌であるアンモニア酸化細菌は、好気条件下で排水中のアンモニアを電子供与体として亜硝酸を生成し、これと共に増殖する。また、硝化菌である亜硝酸酸化細菌は、好気条件下で亜硝酸を電子供与体として硝酸を生成し、これと共に増殖する。
一方、脱窒工程では、脱窒菌は、嫌気条件下でメタノールを電子供与体として硝酸を分子状窒素に還元し、これと共に増殖する。脱窒菌にて生成された窒素は大気に放出される。
【０００４】
ここで、脱窒工程において電子供与体としてメタノールを使用しているのは、メタノールが安価でかつ取扱いが容易であるという利点を有しているためであるが、一方で、メタノールは人体にとっては有害であり、多量に摂取すると失明する危険性をも含む。このような観点から、電子供与体としてメタノール以外の物質を使用することが考えられる。
【０００５】
従来、メタノール以外の電子供与体を使用する構成として、例えば酢酸等の有機酸類や、エタノール等のアルコール類、グルコース等の糖類を使用するものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。また、糖蜜からアルコールを製造する際に副生する廃液アルコールを使用するものも知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−９０４８５号公報
【特許文献２】特開平６−１２６２９８号公報
【特許文献３】特許第３２１４７０７号公報
【特許文献４】特開２００３−７１４９０号公報
【特許文献５】特開昭６２−２８６５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の構成では、電子供与体として使用する物質が高価であるため、高濃度のアンモニアを多量に排水処理する場合には、使用する電子供与体の量も多くなり、排水処理コストが非常に高くなってしまうおそれがある。
【０００８】
一方、上記特許文献５に記載の構成は、電子供与体として廃液アルコールを使用しているため、排水処理コストの低減を図ることができる。
しかし、廃液アルコールの具体的な成分構成が示されておらず、廃液アルコール中のいずれの成分が脱窒菌の電子供与体として有効に機能するかが不明である。また、電子供与体の添加効果は脱窒菌の働きによる窒素発生速度でもって評価すべきところ、硝酸菌の働きによる硝酸および亜硝酸の生成速度でもって電子供与体の添加効果を評価しているため、実際の当該廃液アルコールの添加効果が不明である。このように当該廃液アルコールを実用場面においてどのように投与すべきかが不明であるので、アンモニアを確実に処理できないおそれがある。
また、仮に硝酸および亜硝酸の生成速度で電子供与体の添加効果を評価したとしても、当該廃液アルコールはメタノールと比較して脱窒速度が半分未満であるため（第２表参照）、排水処理において多量の廃液アルコールを投与しなければならないおそれがある。このため、当該廃液アルコール中の電子供与体として機能しない成分が排水中に多量に存在することになってしまい、排水処理後の処理水中のＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）濃度が高まってしまうおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、上記した問題に鑑みて、排水中に含まれるアンモニアを好適に除去できる排水処理方法および排水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、脱窒菌の電子供与体としてウィスキー初留物を使用することにより、排水中のアンモニアを安価かつ高効率で処理できる、との知見に基づいて案出されたものであり、本発明の要旨とすることころは以下の通りである。
なお、一般的に、ウイスキーにはエタノール以外の低沸点のアルコール類、アルデヒドやエステルが併産されるため蒸留が不可欠で、特に初留画分（ウィスキー初留物）は頭痛や悪酔いの原因となるため除かれている。多くのエタノールを含むこのウィスキー初留物の有効利用は図られておらず、産業廃棄物や燃料として処理されているのが現状である。
【００１１】
請求項１に記載の本発明の排水処理方法は、アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理方法であって、前記活性汚泥中の脱窒菌により脱窒反応が行われる前に、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含み、かつ、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であるウィスキー初留物を、前記排水中に添加することを特徴とする。
【００１２】
ここで、ウィスキー初留物としては、例えば１Ｌ中に、エタノール６０５．６ｇ、酢酸エチル１９．８ｇ、アセトアルデヒド４．１ｇ、イソアミルアルコール０．５２ｇ、アセタール０．４８ｇ、イソブタノール０．２０ｇ、ｎ−プロピルアルコール０．１２ｇ、イソプロピルアルコール０．０４ｇ、その他水分を含んだものが使用できる。なお、本発明においては、ウィスキー初留物の構成はこれに限定されるものでなく、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含むものであればよく、各成分の含有量も上記したものに限定されない。
【００１３】
このような本発明によれば、排水中のアンモニアを好適に除去できる。
すなわち、電子供与体としてメタノールよりも安価なウィスキー初留物を使用するので、高濃度のアンモニアを含有する多量の排水を処理するために電子供与体を多量に使用したとしても、コストを低く抑えることができる。その上、ウィスキー初留物中は電子供与体としてメタノールとほぼ同等に機能するため、メタノールとほぼ同等の脱窒効率が得られ、さらに、高価なエタノールを単独で添加するよりも高い脱窒効率を得ることができる。このように、アンモニア含有排水の処理効率のレベルを落とすことなく、排水処理コストを低減できる。
特に、ウィスキー初留物中のエタノールおよびアセトアルデヒドと、ウィスキー初留物中の酢酸エチルの汚泥による分解により生成されたエタノールおよび酢酸とが電子供与体として有効に機能するため、各成分の含有割合に応じてウィスキー初留物全体の投与量を調整できる。このため、実用場面において適格な量のウィスキー初留物を投与できるので、排水中のアンモニアを確実に処理できる。
また、ウィスキー初留物を電子供与体として添加することにより、メタノールとほぼ同程度の高い脱窒効率が得られるので、ウィスキー初留物の投与量が上記特許文献５に記載のアルコール廃液よりも少なくて済み、排水処理後の処理水中のＣＯＤ濃度が向上することを防止できる。さらに、ウィスキー初留物が産業廃棄物や燃料として処理されている現状において、ウィスキー初留物を有効活用することができる。したがって、環境保全にも貢献することができる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明の排水処理方法は、請求項１に記載の排水処理方法において、前記ウィスキー初留物の添加量は、一日当たりの前記排水の流入量に対して、６００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下となる条件で調整することを特徴とする。
このような本発明によれば、ウィスキー初留物を上記条件で添加することにより、脱窒反応が良好に進行し、メタノールと同程度の脱窒効果を得ることができる。なお、ウィスキー初留物の添加量が、一日当たりの排水の流入量に対して、６００ｐｐｍよりも低い場合あるいは１５００ｐｐｍよりも高い場合は、十分な脱窒効果を得ることができない。
【００１５】
請求項３に記載の本発明の排水処理方法は、請求項１または請求項２に記載の排水処理方法において、前記排水処理後の処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度が、前記ウィスキー初留物を添加しない条件で前記排水処理を実施した場合における当該処理水中のＣＯＤ成分の濃度に対して、５０ｐｐｍ以下となる条件で、前記ウィスキー初留物を添加することを特徴とする。
より好ましくは、上記処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度が、ウィスキー初留物を添加しない条件での上記処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度に対して３０ｐｐｍを越えない条件で、ウィスキー初留物を添加する。
【００１６】
このような本発明によれば、上記処理水中のＣＯＤ成分の濃度が環境規制範囲内に収まる程度に低くなるので、上記処理水を公共水面に問題なく放流することができる。なお、上記処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度が、ウィスキー初留物を添加しない条件での処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度に対して５０ｐｐｍを超えてしまった場合は、上記処理水中のＣＯＤ成分の濃度が環境規制範囲に収まらなくなるおそれがある。
【００１７】
請求項４に記載の本発明の排水処理方法は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の排水処理方法において、前記排水中のアンモニア濃度は、３００ｐｐｍ以上であることを特徴とする。
より好ましくは、前記排水中のアンモニア濃度は、５００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である。
本発明によれば、発電設備からの排水など、アンモニア濃度が３００ｐｐｍ以上の高濃度のアンモニア含有排水に対して、低コストで最適な排水処理を実施できる。
【００１８】
請求項５に記載の本発明の排水処理方法は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の排水処理方法において、前記脱窒菌により脱窒反応が行われた後の前記活性汚泥を、前記活性汚泥中の硝化菌により硝化反応が行われる前の活性汚泥中に返送することを特徴とする。
【００１９】
ここで、硝化菌および脱窒菌は、排水処理装置において独立した槽内にて利用されるわけではなく、排水が順次硝化・脱窒される流れに沿って槽内を移動し、混合状態で利用されている。この際、各菌は自己の反応・増殖に適した環境に戻ってくるまでの間は不適切な環境に曝され続け、その間に、比較的に増殖能力の低い硝化菌および脱窒菌は失活してしまうという問題がある。
【００２０】
この点、本発明によれば、ウィスキー初留物を添加することにより、脱窒反応が進行する嫌気性雰囲気の槽においても硝化菌の活性を向上させることができ、失活を防止できる。そして、脱窒反応後の汚泥を、硝化反応が進行する好気性雰囲気の槽中に返送することで、比較的に増殖能力が低い硝化菌および脱窒菌を硝化槽に補充することができ、硝化・脱窒反応の効率をさらに高めることができる。
また、脱窒後の汚泥を好気性槽に返送することで、脱窒後の汚泥中に含まれた未使用のウィスキー初留物などを再度活性汚泥に消費させることができ、排水処理後の処理水中のＣＯＤ濃度を低減できる。
【００２１】
請求項６に記載の本発明の排水処理方法は、請求項５に記載の排水処理方法において、前記排水は、発電設備において燃焼排ガスを脱硫および脱硝した際に発生した排水であることを特徴とする。
【００２２】
ここで、発電設備は、常時稼動しているので、継続的に多量の燃焼排ガスを発生する。この燃焼排ガスは脱硫・脱硝処理が施されるが、当該処理の際に発生した排水には、高濃度のアンモニアが含まれており、そのまま公共水面に放流することができない。
ここにおいて、当該排水に石灰や塩化鉄などの化学的な凝集剤を添加して当該排水からアンモニアを沈殿・除去する方法も考えられるが、高濃度のアンモニアを含有する多量の排水を処理するためには多量の凝集剤が必要となり、処理コストが高くなってしまう。一方、活性汚泥の硝化・脱窒を利用した排水処理は安価に実施できるが、当該排水には活性汚泥の栄養源となるＢＯＤ（Biological Oxygen Demand）成分が殆ど含まれていないため、このような排水を硝化・脱窒処理する菌体は著しく失活してしまう。このような観点から、発電設備からの多量の排水を安価でかつ効率良く処理する技術が求められている。
【００２３】
この点、本発明によれば、ＢＯＤの濃度が不十分な発電設備からの排水でも、ウィスキー初留物を添加して、脱窒後の汚泥を硝化反応前の汚泥中に返送することにより、汚泥の活性を維持・向上させることができると共に、汚泥に対して栄養を補給することができる。したがって、硝化・脱窒反応を良好に進行させることができる。このように、本発明は発電設備からの排水処理において特に優れた効果を発揮することができ、当該排水中の高濃度のアンモニアを高効率で除去することができる。
【００２４】
請求項７に記載の本発明の排水処理装置は、アンモニアを含有する排水を活性汚泥で硝化および脱窒させて排水処理する排水処理装置であって、前記排水を内部に導入可能に設けられ、内部に充填された活性汚泥中の硝化菌にて当該排水中のアンモニアを硝化させる硝化槽と、この硝化層の下流側に設けられ、内部に前記硝化層にて硝化された排水が導入されて、内部に充填された活性汚泥中の脱窒菌にて当該排水中の硝酸を脱窒させる脱窒槽と、この脱窒槽に接続され、前記脱窒槽内の排水中に、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含み、かつ、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であるウィスキー初留物を注入する注入手段と、前記脱窒槽の下流側に設けられ、内部に前記脱窒槽にて脱窒された排水が導入されて、当該排水を内部に収容する受槽と、この受槽の底部に設けられ、前記受槽の底部に堆積した活性汚泥を前記硝化槽に返送する返送手段と、を備えて構成されており、前記排水は、発電設備において燃焼排ガスを脱硫および脱硝した際に発生した排水であることを特徴とする。
【００２５】
このような本発明によれば、上記した本発明の排水処理方法と同様に、電子供与体としてウィスキー初留物を添加することで、排水中のアンモニアを好適に除去できる。
特に、ＢＯＤの濃度が不十分でかつ高温な発電設備からの排水中のアンモニアを好適に除去できる。すなわち、脱窒槽の排水中にウィスキー初留物を添加して、受槽の汚泥を硝化槽に返送することで、硝化菌および脱窒菌の活性を向上できるので、排水中のＢＯＤ濃度が不十分であっても当該菌体の失活を防止できる。このため、硝化・脱窒槽では硝化・脱窒反応を効率良く進行させることができ、当該排水中のアンモニアを好適に除去できる。
また、受槽中の汚泥に含まれた未使用のウィスキー初留物などを再度硝化槽に戻して活性汚泥に消費させることで、排水処理後の処理水中のＣＯＤ濃度を低減でき、当該処理水を公共水面に安全に放流することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る排水処理方法を実施するための排水処理装置を示した模式図である。
【００２７】
〔排水処理装置の構成〕
図１において、１は排水処理装置であり、この排水処理装置１は、排水に含まれるアンモニアを活性汚泥を利用して硝化・脱窒する排水処理を実施するものである。このような排水処理装置１は、互いに直列に接続された、原水貯留層２と、４つの硝化槽３Ａ〜３Ｄと、４つの脱窒槽４Ａ〜４Ｄと、酸化槽５と、沈殿槽６とを備えている。
【００２８】
原水貯留層２は、発電設備において燃焼排ガスを脱硫および脱硝した際に発生した排水（以下、原水と称す）を貯留する。原水には、３００ｐｐｍ以上、好ましくは５００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下の高濃度のアンモニアと、硫酸カルシウムなどの特定の物質が含まれている。また、原水には、アンモニアおよび該物質以外には、栄養源となるＢＯＤ成分は殆ど含まれておらず、当該ＢＯＤ成分の濃度は３０００ｐｐｍ以下である。
【００２９】
硝化槽３Ａ〜３Ｄは、原水貯留層２の下流側に一連に設けられた好気性の槽であり、原水貯留層２からの原水に含まれたアンモニアを硝化する硝化工程を実施する。この硝化槽３Ａ〜３Ｄでは、硝化槽３Ａに原水貯留層２からの原水が導入されて、硝化槽３Ａに導入された原水は硝化槽３Ｂ〜３Ｄへと順に流通するようになっている。
【００３０】
このような硝化槽３Ａ〜３Ｄの底部には、硝化ブロワ７の配管がそれぞれ接続され、硝化ブロワ７より例えば１００〜２０００ｍｌ／ｌ・ｍｉｎの流量で空気が吹き込まれる（曝気）。これにより硝化槽３Ａ〜３Ｄの内部が均一に攪拌されると共に、好気性雰囲気が形成される。
そして、硝化槽３Ａ〜３Ｄ内部には、活性汚泥を付着させるためのリアクタ３１がそれぞれ設けられている。このリアクタ３１に付着した活性汚泥では、主に好気性の硝化菌であるアンモニア酸化細菌および亜硝酸酸化細菌が機能する。なお、活性汚泥を付着させる手段としては、リアクタ３１を設置するものに限らず、内部に活性汚泥を収容する固定化担体を硝化槽３Ａ〜３Ｄ内に投入するものでもよい。
【００３１】
アンモニア酸化細菌としては、Nitrosomonas europaeaなどが挙げられ、このようなアンモニア酸化細菌は原水中のアンモニアを電子供与体として、以下に示すようにして亜硝酸を生成する。
【００３２】
〔化学式〕
ＮＨ４＋１．５Ｏ２→ＮＯ２−＋Ｈ２Ｏ＋２Ｈ＋…（１）
【００３３】
亜硝酸酸化細菌としては、Nitrobacter winogradskyiなどが挙げられ、このような亜硝酸酸化細菌は、アンモニア酸化細菌にて生成された亜硝酸を電子供与体として、以下に示すようにして硝酸を生成する。
【００３４】
〔化学式〕
ＮＯ２−＋０．５Ｏ２→ＮＯ３−…（２）
【００３５】
また、硝化槽３Ａには注入手段８が接続されており、この注入手段８より硝化槽３Ａ内部にリン酸カリウム（KH2PO4、K2HPO4、K3PO4）水溶液が所定量注入されるようになっている。これにより、汚泥中における硝化菌および脱窒菌の活性を向上させることが可能となる。
【００３６】
さらに、硝化槽３Ａには、槽内の原水のｐＨを測定するｐＨセンサ３２が接続されている。また、硝化槽３Ａには、水酸化ナトリウム水溶液などを槽液に導入して、槽内の原水のｐＨを所定値に調整するｐＨ調整手段３３が接続されている。このようなｐＨセンサ３２およびｐＨ調整手段３３にて、硝化槽３Ａ〜３Ｄ内のｐＨが所定の値に維持されるようになっている。
また、硝化槽３Ａ〜３Ｄには、硝化槽３Ａ〜３Ｄの温度を所定値に制御する図示しない温度制御手段が設けられている。
【００３７】
脱窒槽４Ａ〜４Ｄは、硝化槽３Ｄの下流側に一連に設けられた嫌気性の槽であり、硝化槽３Ｄからの原水に含まれた硝酸を脱窒する脱窒工程を実施する。この脱窒槽４Ａ〜４Ｄでは、脱窒槽４Ａに硝化槽３Ｄからの原水が導入されて、脱窒槽４Ａに導入された原水は脱窒槽４Ｂ〜４Ｄへと順に流通するようになっている。
このような脱窒槽４Ａ〜４Ｄの内部は嫌気性雰囲気となっており、また、底部には攪拌装置４１設けられて、この攪拌装置４１の攪拌により各槽内が均質に混合された状態となっている。
【００３８】
このような脱窒槽４Ａ〜４Ｄ内部を流通する活性汚泥では、主に嫌気性の菌体である脱窒菌が機能する。このような脱窒菌としては、硝酸還元菌であるParacoccus denitrificansなどが挙げられる。
そして、脱窒槽４Ａには注入手段９が接続されており、この注入手段９より脱窒槽４Ａ内部に電子供与体としてのウィスキー初留物が所定量注入されるようになっている。ウィスキー初留物は、ウィスキーの製造過程において発生する廃液であり、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸エチルのうち少なくともいずれか一種を含むものを使用する。
上記硝酸還元菌は、この注入手段９からのウィスキー初留物を電子供与体として消費して、以下に示すようにして硝酸から分子状窒素を生成する。この硝酸還元菌の作用により発生した窒素ガスは、脱窒槽４Ａ〜４Ｄの上方から大気に放出されるようになっている。
【００３９】
〔化学式〕
２ＮＯ３−＋１０Ｈ＋→Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ＋２ＯＨ−…（３）
【００４０】
さらに、脱窒槽４Ａには、槽液のｐＨを測定するｐＨセンサ４２が接続されている。また、脱窒槽４Ａには、塩酸水溶液などを槽内の原水に導入して、槽内の原水のｐＨを所定値に調整するｐＨ調整手段４３が接続されている。このようなｐＨセンサ４２およびｐＨ調整手段４３にて、脱窒槽４Ａ〜４Ｄ内のｐＨが所定の値に維持されるようになっている。さらに、脱窒槽４Ａ〜４Ｄには、脱窒槽４Ａ〜４Ｄの温度を所定値に制御する図示しない温度制御手段が設けられている。
【００４１】
酸化槽５は、脱窒槽４Ｄの下流側に一連に設けられた好気性の槽であり、脱窒槽４Ｄからの脱窒後の原水（以下、処理水と称す）中に残存した植物抽出物等のＣＯＤ成分を酸化する。このような酸化槽５の底部には、硝化槽３Ａ〜３Ｄと同様に硝化ブロワ７の配管が接続され、この硝化ブロワ７より例えば１００〜２０００ｍｌ／ｌ・ｍｉｎの流量で空気が吹き込まれる（曝気）。これにより、酸化槽５が好気性雰囲気となって、硝化菌の作用により、処理水中からＣＯＤ成分が効率良く除去される。
【００４２】
また、酸化槽５の底部には汚泥返送手段５１が設けられており、酸化槽５内部の活性汚泥は、硝化槽３Ａおよび脱窒槽４Ａの少なくともいずれか一方に、所定の頻度で返送されるようになっている。これにて、硝化槽３Ａ〜３Ｄおよび脱窒槽４Ａ〜４Ｄの各槽内における活性汚泥の濃度が所定の値に維持されるようになっている。
【００４３】
沈殿槽６は、酸化槽５の下流側に設けられて、酸化槽５からの処理水中に含まれた活性汚泥を沈殿させる。この沈殿槽６では、酸化槽５からの処理水中のうち活性汚泥は底部に沈殿する。一方、当該処理水中のうち上澄み液は、適宜後処理が施されて公共水面に放流されるようになっている。
また、沈殿槽６の底部には、酸化槽５における汚泥返送手段５１と同様に、汚泥返送手段６１が設けられており、この汚泥返送手段６１は、沈殿槽６の底部に沈殿した活性汚泥を所定の頻度で硝化槽３Ａに返送する。
【００４４】
〔排水処理動作〕
次に、上記排水処理装置１を用いた排水処理動作について説明する。
まず、発電設備からの原水を原水貯留層２に導入して、この原水貯留層２に貯留された原水を硝化槽３Ａに導入する。これと共に、硝化槽３Ａには注入手段８より所定量のリン酸カリウムを注入する。これにより、汚泥の活性が向上して、硝化菌による硝化効率を向上でき、嫌気性の脱窒菌の失活を抑制できる。
【００４５】
硝化槽３Ａ〜３Ｄにて硝化された原水は、脱窒槽４Ａへと導入され、脱窒槽４Ａから脱窒槽４Ｄへと順に流通する。これと共に、脱窒槽４Ａには、注入手段９より所定量のウィスキー初留物を注入する。これにより、脱窒槽４Ａ〜４Ｄにおける活性汚泥が高活性となり、嫌気性の脱窒菌は、原水におけるＢＯＤ成分が低濃度であっても、脱窒反応を高効率で進行させることができる。特に、ウィスキー初留物中のエタノールおよびアセトアルデヒドは、電子供与体としてメタノールとほぼ同等に機能する。また、ウィスキー初留物中の酢酸エチルは汚泥により分解されて、これによりエタノールおよび酢酸が生成され、このようなエタノールおよび酢酸も、電子供与体としてメタノールとほぼ同等に機能する。一方、嫌気性雰囲気の脱窒槽４Ａ〜４Ｄにおいても、好気性の硝化菌の失活を抑制できる。
【００４６】
この後、脱窒槽４Ａ〜４Ｄにて脱窒された原水は処理水となって酸化槽５へと導入され、再び好気性雰囲気に曝される。これにより、処理水中に残存したウィスキー初留物等のＣＯＤが除去され、酸化処理後の処理水は沈殿槽６へと導入される。
また、酸化槽５内の活性汚泥は、汚泥返送手段５１にて、硝化槽３Ａおよび脱窒槽４Ａの少なくともいずれか一方に、所定の頻度で返送される。これにより、比較的に増殖能力の低い硝化菌および脱窒菌が、高活性のまま硝化槽３Ａあるいは脱窒槽４Ａに導入されるようになる。このため、硝化槽３Ａ〜３Ｄではより高効率で硝化反応を進行させることができ、脱窒槽４Ａ〜４Ｄではより高効率で脱窒反応を進行させることができる。
【００４７】
そして、沈殿槽６では処理水中の活性汚泥が沈殿槽６の底部に沈殿し、沈殿した当該汚泥は汚泥返送手段６１にて所定の頻度で硝化槽３Ａに返送される。これにより、硝化菌は高活性のまま硝化槽３Ａに導入され、硝化槽３Ａ〜３Ｄでは高効率で硝化反応を進行させることができる。
一方、沈殿槽６中の上澄み液は、必要に応じて適宜ろ過などの後処理が施された後に、海や河川などの公共水面に放流される。以上にて、排水処理が終了する。
【００４８】
ここで、注入手段９によるウィスキー初留物の添加量は、一日当たりの原水の流入量に対して、６００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下となる条件で調整することが好ましい。これにより、脱窒効果を確実に向上できる。なお、ウィスキー初留物の添加量が多過ぎると脱窒槽４Ａ〜４Ｄ内に次第に蓄積して、汚泥の活性を低下させるばかりか、処理水中のＣＯＤ濃度を高めることになる。
また、注入手段９によるウィスキー初留物の注入量は、排水処理後の処理水中におけるＣＯＤ成分の濃度が、ウィスキー初留物を添加しない条件で排水処理を実施した場合における処理水中のＣＯＤ成分の濃度に対して、５０ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下となるように添加することが好ましい。これにより、当該処理水を公共水面に問題なく放流することができる。
【００４９】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、発電設備からの高濃度のアンモニア含有排水を原水とする構成を例示したが、これに限らない。すなわち、本発明の排水処理方法では、低濃度のアンモニア含有排水に対しても脱窒処理を施すことができる。また、食品工場排水や化学設備排水など、アンモニア以外のＢＯＤ成分を含んだ排水に対しても脱窒処理を施すことができる。
【００５０】
前記実施形態では、排水処理装置１は、４つの硝化槽３Ａ〜３Ｄと、この硝化槽の下流に設けられた脱窒槽４Ａ〜４Ｄとを備えた構成としたが、これに限らない。すなわち、例えば、排水処理装置は、脱窒槽と、この脱窒槽の下流側に設けられた硝化槽とを備え、脱窒槽に汚泥を返送する構成としてもよい。このような構成でも上記実施形態と同様の排水処理を実施でき、特に化学設備排水からの排水などのアンモニアおよび硝酸を多く含む排水を好適に処理できる。また、硝化槽および脱窒槽の数は任意である。
【００５１】
前記実施形態では、脱窒槽４Ａ〜４Ｄ内部が嫌気性雰囲気となっているとしたが、さらに、脱窒槽４Ａ〜４Ｄ内部に図示しない窒素ガス供給手段の配管を接続し、この窒素ガス供給手段より各槽内に窒素ガスを吹き込む構成としてもよい。これにより、嫌気性雰囲気を早急に形成することができるので、例えば運転初期からも嫌気性雰囲気を形成でき、脱窒反応を高効率で進行させることができる。
【００５２】
前記実施形態では、沈殿槽６を設ける構成としたが、沈殿槽６の代わり、あるいは、沈殿槽６の下流側にさらに、前記処理水を遠心分離して活性汚泥を凝縮する集泥器を設けてもよい。このような構成によれば、処理水における上澄み液および活性汚泥を、より確実に分離できる。
【００５３】
前記実施形態では、酸化槽５に汚泥返送手段５１を設け、かつ、沈殿槽６に汚泥返送手段６１を設ける構成としたが、これに限らず、汚泥返送手段は、酸化槽５および沈殿槽６のいずれか一方にのみ設ける構成としてもよい。このような構成でも、硝化菌および脱窒菌を硝化槽３Ａあるいは脱窒槽４Ａに補充でき、硝化・脱窒反応の効率を高めることができると共に、処理水中のＣＯＤ濃度を低減できる。
【００５４】
前記実施形態では、脱窒槽４Ａにのみウィスキー初留物を添加するとしたが、これに限らず、脱窒槽４Ａ〜４Ｃの少なくともいずれか１つにも添加するようにしてもよい。これにより、脱窒槽４Ａ〜４Ｄに満遍なくウィスキー初留物を分散させることができ、脱窒効率を向上できる。
また、ウィスキー初留物は脱窒槽４Ａのみならず、硝化槽３Ａ〜３Ｄの少なくともいずれか１つに添加する構成としてもよい。硝化槽３Ａ〜３Ｄは好気性雰囲気となっているが、溶存酸素濃度が１．２ｍｇ／Ｌ以下であれば脱窒菌による脱窒反応を進行させることができる。また、硝化菌の活性も向上できるので、アンモニアの処理効率を向上できる。特にウィスキー初留物を硝化層３Ｄにも添加する構成とすれば、硝化層３Ｄにおいて脱窒菌の活性を向上させておき、高活性状態の脱窒菌を脱窒槽４Ａ〜４Ｄに導入することができる。このため、脱窒効率をさらに向上できる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
（１）汚泥の硝化活性測定法
マグネットを入れた２４０ｍｌ容の広口ビンに汚泥を２２０ｍｌ加え、恒温水槽に入れて、汚泥温度が３６℃になるように設定した。一方、広口ビンに合うシリコン栓の中心部に穴をあけ、温度センサー付き溶存酸素計のセンサーを取り付けた。さらに、ビン底部まで届く送気チューブとシリコン栓の底に大気に開放された排気チューブを取り付けた。シリコン栓を完全に密着させずに空気を流しながら、塩化アンモニウムを１２５ｐｐｍ添加し、通気状態のままシリコン栓を密着させた。
次いで、溶存酸素量が５ｍｇ／ｌ以上に上昇したことを確認した後、送気を止め、溶存酸素が４．５ｍｇ／ｌに低下した時点を０分とした。以後、経時的に低下していく溶存酸素量を読み取り、溶存酸素量の減少量より硝化活性を評価した。
【００５６】
（２）汚泥の脱窒活性測定法
上記硝化活性測定法と同様に、マグネットを入れた２４０ｍｌ容の広口ビンに活性汚泥を２２０ｍｌ加え、恒温水槽に入れて、汚泥温度が３６℃になるように設定した。一方、広口ビンに合うシリコン栓の中心部に穴をあけ、温度センサー付き溶存酸素計のセンサーを取り付けた。さらに、ビン底部まで届く送気チューブとシリコン栓の底に大気に開放された排気チューブを取り付けた。
送気チューブには窒素ガスを流した。溶存酸素が０になったことを確認後、１０％硝酸ナトリウム液を１２５ｐｐｍとなるように添加し、次いで、１０重量％メタノールを１２５ｐｐｍとなるよう添加し、窒素送気を止めると同時に、排気チューブの先に５規定の水酸化ナトリウムを入れた５ｍｌ容の液溜りを設けたマノメーターを連結した。このマノメーターに生成したガスを通して連結からのガス蓄積量として、経時的に窒素ガスの発生量を読み取り、これを脱窒活性とした。
【００５７】
（３）排水処理装置１の運転
硝化槽３Ａ〜３Ｄと、脱窒槽４Ａ〜４Ｄとを備えた排水処理装置１（図１参照）に原水を連続的に通水した。
原水中の主な成分は、カルシウムイオン４００ｐｐｍ、硫酸イオン１４０００ｐｐｍ、ナトリウムイオン９０ｐｐｍ、カリウムイオン１５ｐｐｍ、マグネシウムイオン５００ｐｐｍ、鉄イオン３０ｐｐｍ、塩素イオン１５０ｐｐｍ、バナジウムイオン２ｐｐｍ、ニッケルイオン１ｐｐｍ以下、リン１．２ｐｐｍであった。また、アンモニウムイオンは９８０ｐｐｍであった。
【００５８】
排水処理装置１の運転は、一日に供給する汚泥の量を４つの硝化槽３Ａ〜３Ｄの全容量で除した値を負荷率（％）とし、この負荷率を変更して行った。
硝化槽３Ａ〜３Ｄには攪拌と酸素の供給を目的として送気を行い、溶存酸素量は３〜５ｍｇ／Ｌの範囲に保った。
汚泥の温度は３５．５〜３６℃、ｐＨは水酸化ナトリウムで７．７に制御した。汚泥のＭＬＳＳ（Mixed liquor suspended solids）は４６００〜４９００ｍｇ／Ｌの範囲であった。
【００５９】
負荷率５％以下で運転した場合、硝化槽３Ｄ出口では、アンモニア酸化細菌および亜硝酸酸化細菌の働きにより、アンモニアおよび亜硝酸はほぼ０であり、アンモニアの全量が硝酸に変換されていた。一方、脱窒槽４Ｄ出口では硝酸は完全に消失し、窒素ガスに変換されていた。このような条件で運転されている排水処理装置１から汚泥を採取し、以下の実験を行った。
【００６０】
（４）汚泥の調整管理
まず、図２に示すような実験装置にて汚泥の調整管理を行った。
具体的に、図２に示すように、１０Ｌ容と５Ｌ容のジャーファーメンターをそれぞれ２基ずつ用意した。上記（３）における負荷率５％で運転中の硝化槽３Ａ（図１参照）から汚泥を抜き出し、１０Ｌ容の２基のジャーファーメンターにそれぞれ４．６５Ｌずつ仕込み、それぞれ硝化槽Ａ，Ｂとした。同様に、脱窒槽４Ａ（図１参照）から汚泥を抜き出し、５Ｌ容の２基のジャーファーメンターにそれぞれ１．５Ｌずつ仕込み、それぞれ脱窒槽Ｃ，Ｄとした。
【００６１】
硝化槽Ａ，Ｂと脱窒槽Ｃ，Ｄとを直列で連結し、これら全てを恒温槽Ｅに没入して、各層内の汚泥を３６℃に調整した。
硝化槽Ａの上流側に設けた原水貯留層Ｆにおいて、原水にリン酸二カリウム２５ｐｐｍを添加した被処理液を作成した。この被処理液を負荷率１５％（１日あたり９３０ｍｌ）で硝化槽Ａに流した。硝化槽Ａ，Ｂは１規定水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを７．８に維持しながらモーターで底部攪拌を行い、同時に空気を０．１５ｖｖｍ流した。
脱窒槽Ｃ，Ｄも硝化槽Ａ，Ｂと同様にモーターで底部攪拌しながら、硝化槽Ｂからの流出液を脱窒槽Ｃに導いた。脱窒槽Ｃ，Ｄには０．１５ｖｖｍの窒素ガスを流して嫌気状態を保った。同時に脱窒槽Ｃに微量ポンプで１日当たり１２ｇのメタノール（電子供与体）を連続的に供給した。硝酸の消費によるｐＨの上昇は１規定塩酸水溶液でｐＨ７．８に調整した。
さらに、脱窒槽Ｄの下流側に酸化槽Ｇおよび沈殿槽Ｈを順に設けた。脱窒槽Ｄから酸化槽Ｇに流出した汚泥は、一日当たり、９Ｌの割合で硝化槽Ａに返送した。また、汚泥の濃度を一定に保つため、沈殿槽Ｈに溜まった液の上澄み液を捨て、沈殿した汚泥を硝化槽Ａに一日に２回の頻度で戻した。なお、実験開始時の硝化槽Ａ，Ｂおよび脱窒槽Ｃ，Ｄの汚泥中リン濃度は４６００ｍｇ／ｋｇ、４９００ｍｇ／ｋｇであった。
【００６２】
これら硝化槽Ｂおよび脱窒槽Ｄより汚泥をサンプリングし、汚泥の硝化活性を上記（１）の方法で測定し、汚泥の脱窒活性を上記（２）の方法で測定した。結果、硝化活性は４分後の溶存酸素濃度で０．１１、脱窒活性は１５分後で１．１ｍｌの窒素発生量であった。また、脱窒槽Ｄの余剰汚泥を１２０００Ｇで遠心分離し、上澄みのＣＯＤを測定した結果、１４ｐｐｍであった。
このように、電子供与体としてメタノールを添加する場合、硝化反応および脱窒反応を良好に進行させることができることが分かる。
【００６３】
（５）各種電子供与体の添加による効果
上記（４）に示す条件のうち、電子供与体の種類およびその添加量を変えて、図２に示した実験装置を運転した。
電子供与体としては、ウィスキー初留物、メタノール、エタノール、アセトアルデヒドおよび酢酸を使用した。各電子供与体の脱窒槽Ｃへの１日当たりの添加量は、表１に示すように、ウィスキー初留物では９．８ｇ（実施例１）、メタノールでは６，１２，２４ｇ（参考例１−１〜１−３）、エタノールでは６，１２，２４，３６ｇ（参考例１−４〜１−７）、アセトアルデヒドでは６ｇ（参考例１−８）、酢酸では６ｇ（参考例１−９）とした。また、比較例１として、電子供与体を添加しない場合についても同様にして実験を行った。なお、ウィスキー初留物の成分構成は表２に示した。
【００６４】
それぞれの電子供与体を添加した後、硝化槽Ｂにおける汚泥の硝化活性を上記（１）の方法で測定し、脱窒槽Ｄにおける汚泥の脱窒活性を上記（２）の方法で測定した。それぞれの実験結果を表１に併せて示す。なお、汚泥濃度は酸化槽Ｇに溜まった汚泥を測定した結果、４４００ｍｇ／Ｌであった。
【００６５】
【表１】
2007275747.tif 000003
【００６６】
【表２】
2007275747.tif 000004
【００６７】
表１において、実施例１は、比較例１よりも窒素発生量が著しく増加し、比較例１よりも溶存酸素量が著しく低下していることが分かる。窒素発生量の増加は、ウィスキー初留物が脱窒菌の電子供与体として良好に機能したためと考えられる。また、溶存酸素量の低下は、ウィスキー初留物により脱窒槽Ｃ，Ｄにおいて硝化菌の活性が向上し、酸化槽Ｇから硝化槽Ａに汚泥を返送することで、硝化槽Ａ，Ｂにおいてさらに硝化菌の活性が向上したためと考えられる。
また、表１において、実施例１は、参考例１−１と窒素発生量が同程度であることが分かる。これより、ウィスキー初留物は、電子供与体としてメタノールと同程度に機能することが分かる。
そして、表１において、実施例１は、参考例１−４〜１−７よりも窒素発生量が同程度かあるいはそれ以上であることが分かる。これより、ウィスキー初留物は、電子供与体としての機能がエタノールよりも高いことが分かる。
【００６８】
また、表２に示すウィスキー初留物に多く含まれる、エタノール（参考例１−４〜１−７）およびアセトアルデヒド（参考例１−８）について見てみると、いずれも比較例１よりも窒素発生量が著しく増大し、溶存酸素量が著しく低下していることが分かる。これより、電子供与体としてのウィスキー初留物中の有効成分は、エタノールおよびアセトアルデヒドであることが分かる。
また、酢酸エチルの汚泥による分解により生じる酢酸（参考例１−９）についても、比較例１よりも窒素発生量が著しく増大していることが分かる。特に、酢酸（参考例１−９）は、メタノール（参考例１−１）と窒素発生量が同程度であり、電子供与体としての機能が高いことが分かる。このように、酢酸エチルの分解により生じる酢酸（およびエタノール）も電子供与体として良好に機能するため、ウィスキー初留物中に含まれる酢酸エチルも有効成分の１つであることが言える。
【００６９】
さらに表２において、参考例１−４〜１−７を見てみると、添加量が６ｇ〜２４ｇ（汚泥１Ｌに対して４ｇ〜１６ｇ）の場合は、添加量が３６ｇ（汚泥１Ｌに対して２４ｇ）の場合に比べて窒素発生量が多くなっている。特に添加量が６ｇ（汚泥１Ｌに対して４ｇ）の場合においても十分に高い窒素発生量が得られており、エタノールを少量添加することで脱窒効率を向上できることが分かる。このことより、ウィスキー初留物の添加量は、一日当たりの原水の流入量に対して、６００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下となる条件で調整すれば、良好な脱窒効果が得られることが分かった。
【００７０】
（６）汚泥返送の効果について
上記（４）に示す条件のうち、電子供与体としてメタノールに代えてエタノールを用いたこと、負荷率を１０％にしたこと、酸化槽Ｇからの余剰汚泥は硝化槽Ａへ返送せずに沈殿槽Ｈに導いたこと以外は同様の条件で、図２に示した実験装置を運転した。
【００７１】
運転してから６日後に、硝化槽Ｂにおける汚泥の硝化活性を上記（１）の方法で測定し、脱窒槽Ｄにおける汚泥の脱窒活性を上記（２）の方法で測定した。そして、硝化槽Ｂ、脱窒槽Ｄおよび酸化槽Ｇからそれぞれ汚泥２００ｍｌを抜き出し、１２０００Ｇで遠心分離して、各上澄み液のＣＯＤ濃度を測定した。これらの結果を実施例２−１として表３に示した。
なお、硝化槽Ｂおよび脱窒槽Ｄの底部に沈殿した汚泥濃度をそれぞれ測定したところ、汚泥濃度はそれぞれ３２００、３１００ｍｇ／Ｌであった。
その後、酸化槽Ｇに溜まった汚泥を一日当たり４６０ｍｌの割合で硝化槽Ａに返送して、同様にして装置を運転させた。運転してから６日後に、酸化槽Ｇから汚泥２００ｍｌを抜き出し、１２０００Ｇで遠心分離して、上澄み液のＣＯＤ濃度を測定した。その結果を実施例２−２として表３に示した。
【００７２】
【表３】
2007275747.tif 000005
【００７３】
表３において、返送することで酸化槽Ｇにおける上澄み液のＣＯＤ濃度を４３％低減できることが分かった。これは硝化層Ａ，Ｂに汚泥を返送することで、未使用のエタノールなどのＣＯＤが硝化層Ａ，Ｂにおいても消費されたためと考えられる。
【００７４】
（７）ウィスキー初留物を添加した場合における処理液中のＣＯＤ濃度
上記（６）において、一連の実験操作を終えた後に、硝化槽Ａ，Ｂおよび脱窒槽Ｃ，Ｄにおける全ての汚泥を廃棄して各槽内部を洗浄し、上記（３）で運転中の排水処理装置１（図１参照）から汚泥を新たに採取して、上記（４）と同様の方法で実験装置（図２参照）を立ち上げた。そして、脱窒槽Ｃに表２に示すウィスキー初留物を一日当たり１７．６ｇ連続的に供給して、実験装置を運転した。
【００７５】
運転してから２日後、硝化槽Ｂにおける汚泥の硝化活性を上記（１）の方法で測定し、脱窒槽Ｄにおける汚泥の脱窒活性を上記（２）の方法で測定した。そして、硝化槽Ｂ、脱窒槽Ｄおよび酸化槽Ｇからそれぞれ汚泥２００ｍｌを抜き出し、１２０００Ｇで遠心分離して、各上澄み液のＣＯＤ濃度を測定した。この結果を実施例３として表４に示した。
【００７６】
【表４】
2007275747.tif 000006
【００７７】
表４より、硝化活性および脱窒活性が良好であり、酸化槽Ｇ内における上澄み液（処理液）のＣＯＤ濃度も公共水面に放流しても問題ないレベルとなっていることが分かる。このように、電子供与体としてウィスキー初留物を添加することにより、硝化・脱窒反応を良好に進行させることができ、かつ、処理液中のＣＯＤ濃度も十分に低いレベルとすることができることが分かった。
【００７８】
（８）実機におけるウィスキー初留物添加効果の検証
１槽あたり１０００トンの容量を有する硝化槽３Ａ〜３Ｄと、１槽あたり７５０トンの容量を有する脱窒槽４Ａ〜４Ｄとを備えた排水処理装置１（図１参照）に、原水を連続的に通水した。
原水中の主な成分は、カルシウムイオン４００ｐｐｍ、硫酸イオン１４０００ｐｐｍ、ナトリウムイオン９０ｐｐｍ、カリウムイオン１５ｐｐｍ、マグネシウムイオン５００ｐｐｍ、鉄イオン３０ｐｐｍ、塩素イオン１５０ｐｐｍ、バナジウムイオン２ｐｐｍ、ニッケルイオン１ｐｐｍ以下、リン１．２ｐｐｍであった。また、アンモニウムイオンは９８０ｐｐｍであった。リン酸とカリウムの不足を補うため、リン酸カリウムを硝化槽３Ａに、原水あたり３０ｐｐｍ加えた。
【００７９】
排水処理装置１の運転は、一日に供給する汚泥の量を４つの硝化槽３Ａ〜３Ｄの全容量で除した値を負荷率（％）とし、この負荷率を変更して行った。
硝化槽３Ａ〜３Ｄには攪拌と酸素の供給を目的として送気を行い、硝化槽３Ａ〜３Ｃの溶存酸素量は３〜５ｍｇ／Ｌの範囲に、硝化槽３Ｄの溶存酸素量は１．２〜０．８ｍｇ／Ｌの範囲に保った。
脱窒槽４Ｄの後段には容量６００トンの酸化槽５を設け、さらにその後段には容量１０００トンの沈殿槽６を設け、酸化槽５へ流入する汚泥のうち５０％分を硝化槽３Ａに返送して運転した。
汚泥の温度は３５．５〜３６℃、ｐＨは水酸化ナトリウムで７．７に制御した。汚泥のＭＬＳＳ（Mixed liquor suspended solids）は４６００〜４９００ｍｇ／ｌの範囲であった。脱窒槽４Ａ入口には、電子供与体としての５０％メタノール液を１１トン／日の割合で供給した。
【００８０】
負荷率２５％以下で運転した場合、硝化槽３Ｄ出口では、アンモニア酸化細菌および亜硝酸酸化細菌の働きにより、アンモニアおよび亜硝酸はほぼ０であり、アンモニアの全量が硝酸に変換されていた。一方、脱窒槽４Ｃ出口では硝酸は１ｐｐｍ以下であり、脱窒槽４Ｄ出口では硝酸は完全に消失し、窒素ガスに変換されていた。
【００８１】
このような条件で運転されている排水処理装置１において、電子供与体をメタノール液から表２に示す組成のウイスキー初留物に変更して、当該ウィスキー初留物を硝化槽３Ｄに１トン／日、脱窒槽４Ａに５トン／日の割合で連続的に供給した。
その結果、アンモニアは硝化槽３Ｄ出口ではほぼ０、硝酸は脱窒槽４Ｄ出口では完全に消失していた。なお、沈殿槽５における上澄み液のＣＯＤ濃度は８ｐｐｍであった。また、沈殿槽６における上澄み液中にウィスキー初留物は検出されず、当該上澄み液のＣＯＤ濃度は１１ｐｐｍであった。
このように、ウイスキー初留物は、実機においてもメタノールとほぼ同等の電子供与体として働くことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係る排水処理方法を実施するための排水処理装置を示した模式図である。
【図２】本発明の一実施例における実験装置を示した模式図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…排水処理装置
２…原水貯留層
３Ａ-３Ｄ…硝化槽
３１…リアクタ
３２…ｐＨセンサ
３３…ｐＨ調整手段
４Ａ-４Ｄ…脱窒槽
４１…攪拌装置
４２…ｐＨセンサ
４３…ｐＨ調整手段
５…酸化槽（受槽）
５１…汚泥返送手段
６…沈殿槽（受槽）
６１…汚泥返送手段
７…硝化ブロワ
８…注入手段
９…注入手段
【図１】
2007275747.tif 000007
【図２】
2007275747.tif 000008