(57)【要約】【課題】硝酸塩の添加により、排水からの硫化水素の発生をより確実に防止する方法を提供する。【解決手段】硫化水素発生箇所よりも前段において、ＯＲＰが０ｍＶ以上の排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加する排水の処理方法。好ましくは硝酸及び／又は硝酸塩の添加後、硫化水素発生箇所に到るまでに０．５時間以上、特に１時間以上、とりわけ２時間以上の滞留時間を確保し、硝酸及び／又は硝酸塩の添加量は５０〜５００ｍｇ／Ｌとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水から硫化水素の発生を防止する方法において、硫化水素発生箇所よりも前段であって、ＯＲＰが０ｍＶ以上の排水に、硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに０．５時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【請求項３】
請求項２において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに１時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【請求項４】
請求項３において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに２時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記排水を貯留する貯留槽と、該貯留槽からの排水が導入される曝気槽とを有する排水処理設備において、該貯留槽の排水に硝酸及び／又は硝酸塩を５０〜５００ｍｇ／Ｌ添加することを特徴とする排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水からの硫化水素の発生を防止する排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭排水、病院や商業施設からの排水、工場等の産業排水などの排水処理設備では、排水から発生する硫化水素が問題となっている。
【０００３】
図１，２は、商業施設の排水の排水処理設備（浄化槽）の一例を示す系統図であり、図１の排水処理設備では、排水は、スクリーン１Ａが設けられた原水槽１、貯留槽２、生物処理槽（曝気槽）３、沈殿槽４を経て順次処理され、下水道又は河川等に放流される。
また、図２の排水処理設備では、排水は、スクリーン１Ａが設けられた原水槽１、固液分離槽５、嫌気槽６、好気槽（曝気槽）７、最終放流槽８を経て順次処理され、下水道又は河川等に放流される。
このような排水処理設備では、曝気槽である生物処理槽３、好気槽７において、排水が撹拌されることで硫化水素が放出される。
【０００４】
また、図３は、ビルピット（ビル地下の排水槽）の一例を示す系統図であり、トイレ、洗面所、流し台、厨房、風呂場、プール等の排水溝（排水口）からの排水は、貯留槽１０を経て下水道に放流されるが、下水道に設けられたマンホール１１で排水が撹拌されることで硫化水素が放出される。
【０００５】
硫化水素の発生は、排水中などに生息している硫酸還元菌の作用によるものである。この硫酸還元菌は硫酸塩還元細菌とも呼ばれ、嫌気性のグラム陰性菌の一種であって、嫌気的条件下で硫酸塩を還元して硫化水素を生成させる。
【０００６】
硫化水素は毒性が強く、かつ悪臭を有し、環境汚染をもたらす上、金属を腐食させる。
このため、硫化水素は、排水処理設備における臭気による環境悪化や、配電盤等の電気設備やポンプ等の動力設備の腐食による様々なトラブルの原因となる。
加えて、硫化水素の発生で、曝気槽における酸素消費量が増加し、曝気動力が増大する問題もある。
【０００７】
従来、硫化水素の発生を防止する方法として、塩素等の酸化剤や亜硝酸による処理や、塩化鉄を添加する方法が提案されている。
しかしながら、酸化剤や亜硝酸による処理は、微生物に対する影響が大きく、場合によっては、曝気槽に存在する微生物の活性を低下させたり、死滅させたりする問題がある。
塩化鉄を添加する方法では、添加量が多いとｐＨが低下し、後段の微生物への影響、硫化物との反応による沈殿物の析出やポンプの詰まりが問題となる。
【０００８】
特許文献１には、硝酸塩による硫化水素発生の防止方法が提案されている。
この方法では、硝酸塩の添加で、硫酸還元菌と共生する脱窒菌を活性化させ、硫酸還元菌の活動を抑制することで、硫化水素の生成を防止する。
硝酸塩であれば、微生物に対する悪影響が殆どなく、安全に使用することができ、利便性に優れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−０８５７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らの検討により、硝酸塩を添加する方法では、硫化水素の発生を抑制し得ず、添加効果が得られない場合があることが確認された。
【００１１】
本発明は、硝酸及び／又は硝酸塩の添加により、排水からの硫化水素の発生をより確実に防止する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、排水に硝酸及び／又は硝酸塩（以下、「硝酸（塩）」と称す場合がある。）を添加することにより、硫化水素の生成を防止することはできるが、硝酸（塩）は、既に硫化水素が生成した後の排水に添加しても、効果は得られないこと、このため、硝酸（塩）は、硫化水素発生箇所の前段のＯＲＰが０ｍＶ以上の排水に添加する必要があること、更には、硝酸（塩）による効果を確実に得るために、必要量の硝酸（塩）添加後、十分な滞留時間を確保する必要があることを見出した。
【００１３】
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１４】
［１］  排水から硫化水素の発生を防止する方法において、硫化水素発生箇所よりも前段であって、ＯＲＰが０ｍＶ以上の排水に、硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【００１５】
［２］  ［１］において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに０．５時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【００１６】
［３］  ［２］において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに１時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【００１７】
［４］  ［３］において、前記硝酸及び／又は硝酸塩が添加された排水が、前記硫化水素発生箇所に到るまでに２時間以上を要する箇所で、前記排水に硝酸及び／又は硝酸塩を添加することを特徴とする排水の処理方法。
【００１８】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記排水を貯留する貯留槽と、該貯留槽からの排水が導入される曝気槽とを有する排水処理設備において、該貯留槽の排水に硝酸及び／又は硝酸塩を５０〜５００ｍｇ／Ｌ添加することを特徴とする排水の処理方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、排水からの硫化水素の発生を効果的に防止することができるため、各種の排水処理設備における悪臭の発生を防止して臭気環境を改善すると共に、腐食環境を改善して設備の腐食に起因するトラブルを未然に防ぐことができる。
また、硫化水素の生成を防止することにより、曝気槽における酸素消費量を低減し、曝気動力を削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】商業施設の排水処理設備の一例を示す系統図である。
【図２】商業施設の排水処理設備の他の例を示す系統図である。
【図３】ビルピットの一例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明において、硝酸（塩）を硫化水素発生箇所の前段の、排水のＯＲＰが０ｍＶ以上の箇所で添加する理由は以下の通りである。
【００２３】
硝酸（塩）は、硫酸還元菌と共生する脱窒菌を活性化させ、硫酸還元菌の活動を抑制することで、硫化水素の生成を防止するものであるが、硝酸（塩）には生成した硫化水素を分解する効果は殆どない。
一方で、硫酸還元菌は、例えば、図１，２の排水処理設備において、密閉された貯留槽２や嫌気槽６において、嫌気条件となると活性化して排水中の硫酸塩を還元して硫化水素を生成させる。図３のビルピットにおいても、貯留槽１０で嫌気条件となり、硫化水素が生成する。そして、生成した硫化水素は、後段の曝気槽３，７やマンホール１１のように、排水が撹拌されてガスが気散するような箇所で気中に移行する（即ち、硫化水素が発生する。）。
このように嫌気条件となり、硫化水素が生成した後の排水に硝酸（塩）を添加しても、硝酸（塩）には生成した硫化水素を分解する効果は殆どないため硫化水素の発生防止効果は得られないことから、排水が嫌気条件となり、硫化水素が生成する前に硝酸（塩）を添加する必要がある。
本発明では、この排水が嫌気条件となる指標、換言すれば、好気条件である指標としてＯＲＰ（酸化還元電位）を用い、硫化水素発生箇所の前段において、ＯＲＰが０ｍＶ以上である排水に硝酸（塩）を添加する。
【００２４】
硝酸（塩）の添加箇所としては、排水が流入場所から放流場所まで移送される工程において、硫化水素発生箇所よりも前段であって、排水が嫌気条件となる前のＯＲＰが０ｍＶ以上の箇所であればよく、例えば、図１，２に示す商業施設の排水処理設備（浄化槽）にあっては、原水槽１に添加することが好ましい。
また、図３に示すビルピットにあっては、排水溝９に添加することが好ましい。
なお、一つの貯留槽１０に対して、複数の排水溝９が存在し、これら排水溝９からの排水が、途中の配管で合流して貯留槽１０に排出される場合には、硝酸（塩）は少なくとも１つの排水溝９に添加することができる。
【００２５】
また、添加した硝酸（塩）による作用効果が得られるまでには、即ち、硝酸イオンの反応で脱窒菌が活性化して硫酸還元菌の活動を低下させるには、一定の滞留時間が必要であり、硝酸（塩）が添加された排水が、硫化水素発生箇所に到るまで、０．５時間以上、特に１時間以上、とりわけ２時間以上の時間を確保することが好ましい。
従って、硝酸（塩）は、排水処理設備において、このような滞留時間を確保することができるような箇所に添加することが、硫化水素発生箇所における硫化水素濃度の低減効果の面で好ましい。
【００２６】
更には、硝酸（塩）は、その添加量が少な過ぎると十分な硫化水素発生防止効果を得ることができないことから、硝酸（塩）は排水中の濃度で５０ｍｇ／Ｌ以上、特に１００ｍｇ／Ｌ以上となるように添加することが好ましい。ただし、硝酸（塩）の添加量が多過ぎても、添加量に見合う効果は得られず、薬剤コストの面で好ましくないことから、通常、硝酸（塩）の添加濃度は５００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００２７】
硝酸（塩）としては、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩及び硝酸などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
なお、硝酸（塩）を添加する排水はＯＲＰが０ｍＶ以上であればよく、ｐＨや水温には特に制限はないが、通常、商業施設の浄化槽やビルピットの汚水はｐＨ５〜９、水温１５〜３５℃程度であり、硝酸（塩）による効果を十分に得ることができる。
【００２９】
本発明の排水の処理方法は、家庭排水、病院や商業施設からの排水、工場等の産業排水などの排水処理設備、特に商業施設の浄化槽やビルピットにおける硫化水素の発生防止に有効である。
【実施例】
【００３０】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００３１】
［実施例１〜６、比較例１〜７、参考例１］
表１に示す採水場所から汚水を試料として採取し、各々５０ｍＬを５００ｍＬのポリ容器に分取した後ＯＲＰを測定した。
その後、各々硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ３）２）を表１に示す添加濃度となるように添加して密栓し、２分間、２００ｒｐｍで強振とうした。その後、表１に示す滞留時間経過後に、ポリ容器の気相部の硫化水素濃度を検知管で測定した。ただし、比較例１では、硝酸カルシウムを添加せずに硫化水素濃度の測定を行った。また、比較例２，４，６、参考例１では、硝酸カルシウムを添加して強振とう後、直ちに硫化水素濃度の測定を行った。結果を表１に示した。
なお、表１及び後掲の表３において、ＯＲＰは測定中、測定値に振れがあるため、０〜１０ｍＶの場合は「０」と表記する。
また、表１及び後掲の表２，３中、「ＮＤ」は検出限界（１ｐｐｍ）以下を示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
実施例１〜６と比較例１〜７の対比より、ＯＲＰ０ｍＶ以上の排水に硝酸塩を添加することにより、硫化水素の発生を防止することができ、ＯＲＰが０ｍＶ未満の排水では、硝酸塩を添加しても、硫化水素の発生を防止し得ないことが分かる。
また、参考例１と実施例４〜６の対比より、硝酸塩添加濃度１００ｍｇ／Ｌの場合、硝酸塩添加後の滞留時間を確保することが必要であり、０．５時間以上、特に１時間以上、とりわけ２時間以上の滞留時間を確保することが好ましいことが分かる。
【００３４】
［実施例７〜１０］
図１に示す商業施設Ｅの排水処理設備（浄化槽）において、原水槽１に硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ３）２）を表２に示す添加濃度となるように添加した。この原水槽１の汚水のＯＲＰは１ｍＶであり、この原水槽１内の汚水が、生物処理槽（曝気槽）３に流入するまでの滞留時間は１時間である。
生物処理槽（曝気槽）３の水５０ｍＬを５００ｍＬのポリ容器に採取し、その後、２分間、２００ｒｐｍで強振とうし、ポリ容器の気相部の硫化水素濃度を検知管で測定し、結果を表２に示した。
【００３５】
［比較例８〜１１］
実施例７において、硝酸カルシウムを、原水槽１ではなく生物処理槽（曝気槽）３に、表２に示す添加濃度となるように添加したこと以外は、同様に行った。生物処理槽（曝気槽）３への流入水のＯＲＰは−１５０ｍＶであった。硫化水素濃度の測定結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
実施例７〜１０と比較例８〜１１の対比より、硫化水素発生箇所である曝気槽に硝酸塩を添加しても硫化水素の発生防止効果は得られず、硝酸塩は硫化水素発生箇所よりも前段に添加する必要があることが分かる。
また、実施例７〜１０より、滞留時間１時間の条件では、硝酸塩は、特に１００ｍｇ／Ｌ以上、とりわけ３００ｍｇ／Ｌ以上添加することが好ましいことが分かる。
【００３８】
［実施例１１〜１４］
図３に示す商業施設Ｆのビルピットにおいて、硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ３）２）を表３に示す添加濃度となるように排水溝（流し台）９に添加した。なお、排水溝は複数存在し、複数の排水溝からの排水が、途中の配管で合流して貯留槽１０に排出されるが、硝酸カルシウムはそのうちの１ヶ所の排水溝に添加した。
硝酸カルシウムが添加された排水が貯留槽１０に流入するまでの時間は不明であるが、貯留槽１０の滞留時間は１時間であり、合計の滞留時間は１時間より長くなる。硝酸カルシウムを添加した排水溝９の排水のＯＲＰは０〜１０ｍＶであった。
貯留槽１０の水５０ｍＬを５００ｍＬのポリ容器に採取し、その後、２分間、２００ｒｐｍで強振とうし、ポリ容器の気相部の硫化水素濃度を検知管で測定し、結果を表３に示した。
【００３９】
［比較例１２〜１５］
実施例１１において、硝酸カルシウムを、排水溝９ではなく貯留槽１０に、表３に示す添加濃度となるように添加したこと以外は、同様に行った。貯留槽１０のＯＲＰは−１５０ｍＶであった。硫化水素濃度の測定結果を表３に示す。
【００４０】
【表３】
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【００４１】
表３より、貯留槽１０の上流の排水溝９に硝酸塩を添加する方が、貯留槽１０に添加するよりも同じ添加量でも高い硫化水素の発生防止効果を得ることができることが分かる。
【符号の説明】
【００４２】
１  原水槽
２，１０  貯留槽
３  生物処理槽（曝気槽）
４  沈殿槽
５  固液分離槽
６  嫌気槽
７  好気槽（曝気槽）
８  最終放流槽
９  排水溝
１１  マンホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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