(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性排水を原水として、酸化槽、硝化槽、脱窒槽、再曝気槽の順に処理する窒素除去方法において、微生物を付着せしめた担体を酸化槽、脱窒槽、再曝気槽の順に流通させ、ついで該担体を前記酸化槽に返送して、循環させることを特徴とする有機性排水の窒素除去方法。
【請求項２】
酸化槽のＢＯＤ負荷を１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日とし、かつ再曝気槽の滞留時間を少なくとも２時間に設定する請求項１に記載の有機性排水の窒素除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水，ゴミ埋め立て地浸出液など窒素成分を含有する有機性排水の窒素除去方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物学的処理を利用した窒素除去方法としては、図５のシステムフローに示すような担体利用型の硝化液循環法がある。
この方法は、有機性排水である原水ａは、脱窒槽１１、硝化槽１２を経て、硝化液ｃとして固液分離槽１３に送られ、浄化水ｂとして排水される。この場合、一部の硝化液ｃ１を脱窒槽１１へ循環することにより、原水ａの有機物を水素供与体として、硝化液中の硝酸性窒素を窒素ガスに還元して窒素を除去するものである。
【０００３】
しかし、この方法における窒素の除去率は、硝化液ｃ１の循環率により決定されることから、除去率を高めようとした場合、硝化液循環率が高くなり、多大な動力を消費する欠点とともに、窒素の除去率が低い場合には原水ａの有機物消費が少なくなるため硝化速度を高くとれない場合が多く、また、硝化液中の溶存酸素の阻害により脱窒反応が低下することもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、硝化液の循環のための動力を不要とし、かつ硝化速度を高く設定できる有機性排水の窒素除去方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、有機性排水を原水として、酸化槽、硝化槽、脱窒槽、再曝気槽の順に処理する窒素除去方法において、微生物を付着せしめた担体を酸化槽、脱窒槽、再曝気槽の順に流通させ、ついで該担体を前記酸化槽に返送して、循環させることを特徴とする、本発明の有機性排水の窒素除去方法によって、解決することができる。
さらに、本発明は、前記有機性排水の窒素除去方法において、酸化槽のＢＯＤ負荷を１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日とし、かつ再曝気槽の滞留時間を少なくとも２時間に設定する形態に好ましく具体化することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の有機性排水の窒素除去方法に係る実施形態について、図１〜５を参照しながら説明する。
先ず、本発明の特徴とするところは、第１に、有機性排水を原水ａとして、酸化槽２１、硝化槽２２、脱窒槽２３、再曝気槽２４の順に処理し、固液分離槽２６で沈殿処理して、処理水ｄとする点にある。この場合、沈殿処理は必須ではない。
【０００７】
第２に、酸化槽２１、脱窒槽２３および再曝気槽２４には、槽内液中に１０v/v％程度の後記する濃度の微生物を付着させた共通の担体が装填されており、再曝気槽２４から抜き出された担体を、酸化槽２１に返送し、（硝化槽２２を外して）酸化槽２１、脱窒槽２３、再曝気槽２４の順に流動させ、循環して使用する点にある。
【０００８】
図１のフロー図に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
先ず、原水ａは、再曝気槽２４から返送された共通担体とともに、酸化槽２１に供給される。共通担体には、ＢＯＤ資化性細菌、脱窒菌等の微生物群が付着しており、酸化槽２１では、主として、ＢＯＤ資化性細菌が原水中のＢＯＤ成分を吸着する。この酸化槽２１におけるＢＯＤ担体負荷は、１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日の範囲内とすることが必要である。
【０００９】
その理由は、後段の脱窒槽２３において、共通担体に吸着したＢＯＤ成分を水素供与体として硝化液を脱窒する場合に、ＢＯＤ担体負荷が１０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日未満だと酸化槽２１内で分解するＢＯＤ成分の比率が増加して脱窒に利用できる量が低下するためであり、また３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日を越えると、共通担体が酸化槽２１で吸着できる量の限度を越えるために、原水中のＢＯＤ成分が次の硝化槽２２へリークし、硝化に先だってＢＯＤ酸化が起こり硝化速度が低下するためである。
【００１０】
さらに、１０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日未満では、担体表面でのＢＯＤ資化性細菌の発育が十分ではなく、酸化槽２１でのＢＯＤ吸着が不完全になる。また、３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日を越えると、ＢＯＤ資化性細菌が担体表面に過剰に付着し、担体の流動性が悪くなるばかりか、脱窒槽２３において脱窒菌へのＮＯＸ−Ｎの拡散がＢＯＤ資化性細菌に阻害されて窒素除去率が低下するようになり、好ましくない。
【００１１】
図２は、酸化槽におけるＢＯＤ担体負荷と脱窒槽における窒素除去率の関係を示したものであるが、酸化槽におけるＢＯＤ担体負荷は１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日が適当であることが理解される。
【００１２】
一方、図３は、酸化槽におけるＢＯＤ担体負荷と脱窒液中の窒素の形態との関係を示したものであるが、ＢＯＤ担体負荷が１０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日未満のときは、脱窒液中の窒素はＮＯＸ−Ｎの形で残留しており、逆に、３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日を越えると、ＴＫＮ（ＮＨ４−Ｎ＋Ｏｒｇ−Ｎ）の形で残留することから、前記した説明が裏付けられるのである。
【００１３】
また、酸化槽２１末端では、前記担体と槽内液とを分離できるスクリーン３１が配設され、酸化液ｅは次の硝化槽２２へ送られるが、共通担体は担体輸送路３２を通じて脱窒槽２３へ送られる。なお、硝化槽２２には別途、個別の硝化担体が装填されており、酸化液中のＴＫＮはＮＯｘ−Ｎへと変換される。
【００１４】
この硝化槽２２でのＴＫＮ担体負荷は、使用する担体の種類により異なるが、硝化能力の高いゲル状担体であれば、４〜５Ｋｇ（Ｎ）／ｍ3（担体）×日程度は負荷させることができる。通常の硝化液循環法では２〜３Ｋｇ（Ｎ）／ｍ3（担体）×日程度の負荷しかかけられない実態と比較して、本発明によって顕著な作用効果が得られることが理解されよう。
しかし、酸化槽２１について述べたように、酸化槽２１におけるＢＯＤ担体負荷が３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日程度を越える可能性がある場合には、越える程度に応じて硝化担体のＴＫＮ担体負荷を低下させる必要がある。
【００１５】
硝化槽２２末端では、担体分離用のスクリーン３３により硝化液ｆが分離され次の脱窒槽２３に供給される。脱窒槽２３では、酸化槽２１から送られてきたＢＯＤを吸着した共通担体と混合され、担体に吸着したＢＯＤを水素供与体として、硝化液中のＮＯｘ−Ｎが脱窒される。この脱窒槽２３におけるＮＯｘ−Ｎの担体負荷は、硝化の場合と同様に担体により異なるが，ゲル状担体の場合には２〜３Ｋｇ（Ｎ）／ｍ3（担体）×日程度は負荷させることができる。
【００１６】
脱窒槽２３から排出された共通担体と脱窒液の混合液ｇは、再曝気槽２４で曝気され、吸着されたＢＯＤの分解により、担体はＢＯＤ吸着能力を回復する。再曝気槽２４末端では、担体分離用のスクリーン３５により再曝気液ｈと共通担体に分離され、再曝気液ｈは固液分離槽２６でＳＳ分離後、処理水ｄとして放流される。一方、共通担体は担体輸送路３４を通じて、酸化槽２１に返送して繰り返し使用される
この再曝気槽における曝気時間は、酸化槽における共通担体のＢＯＤ担体負荷により異なるが、１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日程度の場合は２時間程度で十分である。
【００１７】
図４は、再曝気時間と共通担体が酸化槽へ返送されたときのＢＯＤ吸着率の関係を示したものである。１０〜３０Ｋｇ（ＢＯＤ）／ｍ3（担体）×日程度の酸化槽におけるＢＯＤ担 体負荷であれば、２時間以内でＢＯＤ吸着率：約７５％以上の値を得ることができる。
以上のように、本発明のよれば、酸化槽２１にて共通担体にＢＯＤ成分を吸着させて脱窒槽２３でその吸着ＢＯＤ成分を脱窒に利用するとともに、硝化槽２２でＢＯＤの分解の負荷を軽減させて硝化速度を向上させることができるようになるのである。
【００１８】
【実施例】
下記表１は、下水について１ｍ3／日の処理規模を前提として、従来法である硝化液循環法と本発明を実験により比較した結果を示したものである。
この表から明かなように、本発明の処理水質は、従来法に比較して全体的に良好であり、特にＴ−Ｎは非常に良好な結果となっている。処理時間は、従来法よりやや長いものの、硝化液の循環循環動力を要しないことから、従来法より処理費用が安価で、処理水質も各段に良い方法であることを示している。
【００１９】
【表１】
0003886352.tif 000002
【００２０】
【発明の効果】
本発明の有機性排水の窒素除去方法は、以上説明したように構成されているので、硝化液の循環のための動力を不要とし、かつ高い硝化速度を実現するすることができるという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した有機性排水の窒素除去方法として、技術的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための要部システムフロー図。
【図２】酸化層ＢＯＤ担体負荷と窒素除去率の関係を示すグラフ。
【図３】酸化層ＢＯＤ担体負荷と脱窒液中の窒素形態の関係を示すグラフ。
【図４】再曝気時間と酸化層ＢＯＤ吸着率の関係を示すグラフ。
【図５】従来の窒素除去法を説明するための要部システムフロー図。
【符号の説明】
２１  酸化槽、２２  硝化槽、２３  脱窒槽、２４  再曝気槽、２６  固液分離槽、３１  スクリーン、３２  担体輸送路、３３  スクリーン、３４  担体輸送路、３５  スクリーン、ａ  原水、ｄ  処理水、ｅ  酸化液、ｆ  硝化液、ｇ  混合液、ｈ  再曝気液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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