(57)【要約】【課題】好気的微生物処理による廃水の処理速度を高速化し、設備を小型化し、そして曝気コストを低減し得る廃水処理方法を提供すること。【解決手段】本発明の廃水処理方法は、好気性微生物を含有する生物反応槽に、廃水流路を介して該廃水を導入する工程；該生物反応槽にマイクロバブルを供給しながら該廃水を該微生物で処理する工程；および該生物反応槽から該処理された水を抜き出す工程；を包含し、該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給され、該廃水流路の途中にポンプが備えられており、そして、該マイクロバブルを発生させるための空気が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に吹き込まれる。【選択図】図１
2009119308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を処理する方法であって、
好気性微生物を含有する生物反応槽に、廃水流路を介して該廃水を導入する工程；
該生物反応槽にマイクロバブルを供給しながら該廃水を該微生物で処理する工程；および
該生物反応槽から該処理された水を抜き出す工程；
を包含し、
該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給され、該廃水流路の途中にポンプが備えられており、そして、該マイクロバブルを発生させるための空気が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に吹き込まれる、方法。
【請求項２】
前記廃水流路が、前記マイクロバブルを発生させるための空気が吹き込まれる位置よりも上流側で、前記生物反応槽の上部と連通し、該生物反応槽の下部との間で循環経路を形成し、該生物反応槽内の廃水の一部が、該循環経路を循環する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ベンチュリ管の最狭部における前記廃水の流速が５ｍ／ｓ以上である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記空気が、２〜３０％のボイド率となるように、前記廃水流路に吹き込まれる、請求項１から３のいずれかの項に記載の方法。
【請求項５】
前記廃水が、アンモニア性窒素を含む廃水である、請求項１から４のいずれかの項に記載の方法。
【請求項６】
廃水を処理するための廃水処理システムであって、
好気性微生物を含有する生物反応槽；および
該廃水を該生物反応槽に導入する廃水流路；
を備え、
該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給されるように構成され、該廃水流路が、ポンプおよび空気吹き込み手段を備え、該廃水流路の途中に該ポンプが備えられており、そして、該空気吹き込み手段が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に備えられる、廃水処理システム。
【請求項７】
前記廃水流路が、前記空気吹き込み手段の位置よりも上流側で、前記生物反応槽の上部と連通し、該生物反応槽の下部との間で循環経路を形成し、該生物反応槽内の廃水の一部が、該循環経路を循環するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ベンチュリ管の最狭部における前記廃水の流速が５ｍ／ｓ以上に設定される、請求項６または７に記載の廃水処理システム。
【請求項９】
前記空気吹き込み手段が、２〜３０％のボイド率となるように、前記廃水流路に空気を吹き込むように設定される、請求項６から８のいずれかの項に記載の廃水処理システム。
【請求項１０】
前記廃水が、アンモニア性窒素を含む廃水である、請求項６から９のいずれかの項に記載の廃水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水処理方法に関する。より詳細には、マイクロバブルを用いた廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃水の処理方法としては、例えば、固液分離法、嫌気的微生物処理法、好気的微生物処理法などが知られている。近年、固液分離法の１つとして、マイクロバブルのような微細な気泡を用いる廃水処理方法が開発されている。特許文献１には、超微細気泡を用いて、油混入廃水中の油と水とを分離する処理方法が記載されている。特許文献２には、魚介類の養殖において、マイクロバブルを用いて溶存酸素量を高く維持するだけでなく、養殖槽の残餌および糞を水面に浮上させて処理する方法が記載されている。特許文献３には、汚濁水中の汚物をナノバブルおよびマイクロバブルに吸着させて、水を浄化する方法が記載されている。
【０００３】
特許文献１〜３に記載の方法は、油、汚物などにマイクロバブルのような微細な気泡を付着させ、水面に油、汚物などを浮上させて除去する方法である。
【０００４】
ところで、好気的微生物処理法においては、一般的に、散気装置および散気板を用いて廃水に酸素を溶解する方法が採用されている。しかし、水に対する酸素の溶解効率が低いため、微生物活性が低くなり、処理速度が遅くなるという問題点がある。そのため、少しでも酸素の溶解効率を高めるため、生物反応槽の水深を深くする必要があり、設備が大型化していた。
【０００５】
マイクロバブルは汚物などに付着するだけでなく、上記のように、溶存酸素量を高く維持することが知られている（特許文献３）。そこで、好気的微生物処理法においても、効率よく酸素を溶解させるために、マイクロバブルを用いる方法が開発されている（特許文献４）。マイクロバブルの発生装置には、旋回流方式、ベンチュリ管方式などがある。しかし、ベンチュリ管方式などを用いてマイクロバブルを発生させるには、高圧の空気の吹き込みが必要であり、コストをかけることが敬遠される廃水処理分野において、強力なコンプレッサーが必要となるため、コスト面で問題となる場合がある。
【特許文献１】特開平７−２８４７５９号公報
【特許文献２】特開２００２−１１９号公報
【特許文献３】特開２００７−１０５７２８号公報
【特許文献４】特許第３８９３３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、好気的微生物処理による廃水の処理速度を高速化し、設備を小型化し、そして曝気コストを低減し得る廃水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、廃水を処理する方法を提供し、該方法は、
好気性微生物を含有する生物反応槽に、廃水流路を介して該廃水を導入する工程；
該生物反応槽にマイクロバブルを供給しながら該廃水を該微生物で処理する工程；および
該生物反応槽から該処理された水を抜き出す工程；
を包含し、
該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給され、該廃水流路の途中にポンプが備えられており、そして、該マイクロバブルを発生させるための空気が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に吹き込まれる。
【０００８】
１つの実施態様では、上記廃水流路は、上記マイクロバブルを発生させるための空気が吹き込まれる位置よりも上流側で、上記生物反応槽の上部と連通し、該生物反応槽の下部との間で循環経路を形成し、該生物反応槽内の廃水の一部が、該循環経路を循環する。
【０００９】
１つの実施態様では、上記ベンチュリ管の最狭部における上記廃水の流速は５ｍ／ｓ以上である。
【００１０】
ある実施態様では、上記空気は、２〜３０％のボイド率となるように、上記廃水流路に吹き込まれる。
【００１１】
さらなる実施態様では、上記廃水は、アンモニア性窒素を含む廃水である。
【００１２】
さらに、本発明は、廃水を処理するための廃水処理システムを提供し、該廃水処理システムは、
好気性微生物を含有する生物反応槽；および
該廃水を該生物反応槽に導入する廃水流路；
を備え、
該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給されるように構成され、該廃水流路が、ポンプおよび空気吹き込み手段を備え、該廃水流路の途中に該ポンプが備えられており、そして、該空気吹き込み手段が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に備えられる。
【００１３】
１つの実施態様では、上記廃水流路は、上記空気吹き込み手段の位置よりも上流側で、上記生物反応槽の上部と連通し、該生物反応槽の下部との間で循環経路を形成し、該生物反応槽内の廃水の一部が、該循環経路を循環するように構成される。
【００１４】
１つの実施態様では、上記ベンチュリ管の最狭部における上記廃水の流速は５ｍ／ｓ以上に設定される。
【００１５】
ある実施態様では、上記空気吹き込み手段は、２〜３０％のボイド率となるように、上記廃水流路に空気を吹き込むように設定される。
【００１６】
さらなる実施態様では、上記廃水が、アンモニア性窒素を含む廃水である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイクロバブルを発生させるための空気を、ポンプの上流側に吹き込むだけで、より気泡径の小さなマイクロバブルが多く発生し、水深の浅い生物反応槽であっても、酸素の溶解効率を上昇させることができる。したがって、好気的微生物処理による廃水の処理速度を高速化し、設備を小型化し、そして曝気コストを低減し得、省エネにもなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の廃水処理方法およびシステムを、添付の図面を参照して説明する。
【００１９】
（廃水処理システム）
図１に、本発明の廃水処理システムの一実施態様を示す。本発明の廃水処理システムは、好気性微生物を含有する生物反応槽１１；および廃水を該生物反応槽１１に導入する廃水流路１２を備える。この廃水流路１２は、一端がベンチュリ管１３を介して生物反応槽１１の下部と連通し、そして他端が原水槽１６と連通しており、この原水槽１６から廃水が生物反応槽１１に供給されるように構成される。
【００２０】
廃水流路１２は、ポンプ１４および空気吹き込み手段１５を備える。ポンプ１４は、廃水流路１２の途中に備えられており、廃水流路１２中の流れを創出するだけでなく、後述のように、マイクロバブルの発生にも役割を果たしている。空気吹き込み手段１５は、廃水流路１２において、ポンプ１４の位置よりも上流側に備えられる。空気吹き込み手段１５としては、コンプレッサー、ブロア、自然吸気などが好ましく用いられる。
【００２１】
さらに、本発明の廃水処理システムには、必要に応じて、ＤＯ（溶存酸素濃度）コントローラー１７、ｐＨコントローラー１８などを設けてもよい。また、生物反応槽１１で処理された水を、生物反応槽１１の上部より処理水として排出するための抜き出し手段が備えられる。
【００２２】
本発明の廃水処理システムの他の実施態様を図２に示す。この廃水処理システムにおいて、廃水流路２２は、生物反応槽２１の上部と下部との間で循環経路を形成し、生物反応槽２１内の廃水の一部が、この循環経路を循環するように構成される。
【００２３】
具体的には、図２に示す本発明の廃水処理システムは、好気性微生物を含有する生物反応槽２１；および廃水を導入する廃水流路２２を備える。この廃水流路２２は、空気吹き込み手段２５の位置よりも上流側で、生物反応槽２１の上部と連通し、そして一端がベンチュリ管２３を介して生物反応槽２１の下部と連通し、生物反応槽２１の上部と下部との間で循環経路を形成しており、生物反応槽２１内の廃水の一部が、この循環経路を循環するように構成される。
【００２４】
廃水は、原水槽２６から、原水槽２６からの廃水流路２２’を介して、廃水流路２２に導入される。この実施態様では、廃水流路２２内に、原水槽２６から導入される廃水と生物反応槽２１内の廃水の一部とが流れることになる。
【００２５】
廃水流路２２は、ポンプ２４および空気吹き込み手段２５を備える。ポンプ２４は、廃水流路２２の途中に備えられており、廃水流路２２中の流れを創出するだけでなく、後述のように、マイクロバブルの発生にも役割を果たしている。空気吹き込み手段２５は、廃水流路２２において、ポンプ２４の位置よりも上流側に備えられる。
【００２６】
本発明の廃水処理システムのさらに他の実施態様を図３に示す。図３に示す本発明の廃水処理システムは、好気性微生物を含有する生物反応槽３１；および廃水流路３２を備える。この廃水流路３２は、空気吹き込み手段３５の位置よりも上流側で、生物反応槽３１の上部と連通し、そして一端がベンチュリ管３３を介して生物反応槽３１の下部と連通し、生物反応槽３１の上部と下部との間で循環経路を形成しており、生物反応槽３１内の廃水の一部が、循環経路を循環するように構成される。
【００２７】
原水は、原水槽３６から、原水槽３６からの廃水流路３２’を介して、生物反応槽３１に導入される。生物反応槽３１への廃水の導入には、原水槽用のポンプ３４’を用いて導入してもよい。この実施態様では、生物反応槽３１内の廃水の一部が、廃水流路３２を循環するように構成される。
【００２８】
廃水流路３２は、ポンプ３４および空気吹き込み手段３５を備える。ポンプ３４は、廃水流路３２の途中に備えられており、廃水流路３２中の流れを創出するだけでなく、後述のように、マイクロバブルの発生にも役割を果たしている。空気吹き込み手段３５は、廃水流路３２において、ポンプ３４の位置よりも上流側に備えられる。
【００２９】
（廃水処理方法）
本発明の廃水処理方法は、好気性微生物を含有する生物反応槽に、廃水流路を介して該廃水を導入する工程（廃水導入工程）；該生物反応槽にマイクロバブルを供給しながら該廃水を該微生物で処理する工程（微生物処理工程）；および該生物反応槽から該処理された水を抜き出す工程（処理水の抜き出し工程）；を包含し、該廃水流路の一端が、ベンチュリ管を介して該生物反応槽の下部と連通し、該廃水流路の他端から該廃水が供給され、該廃水流路の途中にポンプが備えられており、そして、該マイクロバブルを発生させるための空気が、該廃水流路において、該ポンプの位置よりも上流側に吹き込まれる。本発明の方法は、例えば、図１に示すような廃水処理システムにおいて行われ得る。以下、各工程を、図１を参照して説明する。
【００３０】
（廃水導入工程）
まず、本発明の廃水処理方法において、処理され得る廃水は、原水槽１６から廃水流路１２を介して、好気性微生物を含有する生物反応槽１１に導入される。廃水の種類は、好気的微生物処理に供する廃水であれば、特に限定されない。例えば、アンモニア性窒素を含む廃水、ＢＯＤまたはＣＯＤを含む廃水などが挙げられる。
【００３１】
生物反応槽１１に含まれる好気性微生物は、例えば、亜硝酸菌、硝酸菌、活性汚泥菌などが挙げられ、処理する廃水の種類に応じて決定され得る。例えば、アンモニア性窒素を含む廃水であれば、亜硝酸菌または硝酸菌によって処理される。
【００３２】
（微生物処理工程）
生物反応槽１１に導入された廃水は、マイクロバブルの供給を受けつつ好気性微生物により酸化処理される。
【００３３】
マイクロバブルとは、発生時に気泡径が約１０μｍ〜数１０μｍの微細な気泡のことをいう。水中で発生した一般的な気泡は、水中を上昇して水面まで到達すると破裂して消えるのに対して、マイクロバブルは、水中を上昇しながら収縮し水中で消える（すなわち、水中で溶解する）。本明細書において、用語「マイクロバブル」には、より微細な気泡であるマイクロナノバブル（気泡径：約数１００ｎｍ〜１０μｍ）も含まれる。
【００３４】
次に、本発明の方法におけるマイクロバブル発生のメカニズムを説明する。本発明の方法では、廃水は廃水流路１２を介して生物反応槽１１内に導入される。廃水流路１２と生物反応槽１１の下部とは、ベンチュリ管１３を介して連通され、マイクロバブルを発生させるための空気は、空気吹き込み手段１５を用いて、廃水流路１２に備えられているポンプ１４の上流側に吹き込まれる。
【００３５】
空気の吹き込み量は、特に限定されず、廃水中のボイド率が、好ましくは２〜３０％、より好ましくは５〜２０％となるように吹き込まれる。ボイド率を高くしすぎると、大きな気泡が発生するおそれがある。ボイド率とは、気液二相流体中の気相の占める割合のことをいい、以下の式で求められる。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
ポンプ１４の上流側に空気が吹き込まれることにより、吹き込まれた空気は、ポンプ１４の回転による旋回力によってせん断（ポンプキャブテーション）されて小さな気泡となる。この小さな気泡は、ベンチュリ管１３によって、さらに微細化され、マイクロバブルとなり、生物反応槽１１に供給される。
【００３８】
ベンチュリ管１３には、スロートと呼ばれる絞り部分（狭部）が存在する。このスロートに水と空気とを同時に高速で流すと、急激な圧力の上昇により発生した衝撃波が気泡を粉砕し、マイクロバブルが発生する。本発明の方法では、ベンチュリ管１３の最狭部における廃水の流速は、特に限定されず、好ましくは５ｍ／ｓ以上、より好ましくは１０ｍ／ｓ以上である。
【００３９】
マイクロバブルは、気泡の直径が小さいほど、上昇速度は遅くなり（水中をゆっくり上昇する）、収縮速度が速くなる（水中ですぐに消える（溶解しやすくなる））。したがって、発生するマイクロバブルの直径が小さいほど、生物反応槽１１における酸素の溶解が効率よく行われる。本発明の方法で用いられるマイクロバブルの発生時における直径は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である。
【００４０】
（処理水の抜き出し工程）
生物反応槽１１で処理された処理水は、任意の方法によって生物反応槽１１から抜き出される。抜き出された処理水は、そのまま河川など自然界に排出してもよく、さらなる処理工程に供してもよい。
【００４１】
さらに、本発明の方法は、上記の図２および図３に示すような廃水処理システムにおいても行われ得る。このような廃水処理システムを用いた方法では、廃水流路２２、３２は、生物反応槽２１、３１の上部と下部との間で循環経路を形成しているため、生物反応槽２１、３１内の廃水の一部が、廃水流路２２、３２を循環する。
【００４２】
例えば、アンモニア性窒素を含む廃水において、アンモニア性窒素の濃度が高い場合（約２５０μｇ／Ｌ以上）、生物反応槽内での滞留時間が長くなり、原水の流入量が少なくなる。そのため、マイクロバブルを発生させるために必要な通水量を確保できないことがある（すなわち、生物反応槽に供給される空気が不足する）。したがって、アンモニア性窒素の濃度が高い場合には、図２および図３に示すようなシステムで、生物反応槽２１、３１内の廃水の一部を循環させて処理することが好ましい。
【００４３】
一方、アンモニア性窒素の濃度が低い場合は（約５０μｇ／Ｌ以下）、生物反応槽内での滞留時間は短く、原水の流入量も多くなる。したがって、廃水を循環させなくてもよく、図１に示すようなシステムを用いて、十分なマイクロバブル（空気）を生物反応槽に供給することができる。
【実施例】
【００４４】
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に制限されない。
【００４５】
（実施例１）
アンモニアを含む廃水を、図３に示す構成のシステムによって、アナモックス処理の前段階である亜硝酸化処理を行った。アナモックス処理とは、廃水中のアンモニアを窒素ガスにする処理方法である。具体的には、廃水中のアンモニアの一部を亜硝酸菌によって亜硝酸に酸化し、以下の反応式に示すように、残存するアンモニアをこの亜硝酸によって嫌気的に酸化して窒素ガスにする。効率よくこの反応を進行させるためには、亜硝酸化処理において、廃水に含まれるアンモニアの５６．９％前後を亜硝酸に酸化する必要がある。
【００４６】
【数２】
2009119308.tif 000004
【００４７】
まず、生物反応槽３１（実容量２０Ｌおよび実効水深０．８ｍの角型アクリル製水槽）に、アクリル製網状担体（商品名：バイオフィクス（エヌ・イー・ティー・株式会社製））を設置した。次いで、硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳＯ４）、リン酸水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）、およびグルコースを、表１に示す濃度となるように、アンモニアを含む廃水に溶解して原水とした。
【００４８】
【表１】
2009119308.tif 000005
【００４９】
次いで、生物反応槽３１に設置したアクリル製網状担体に、亜硝酸菌を担持し、原水を原水槽３６から生物反応槽３１に導入した。生物反応槽３１に導入された原水の一部を、ベンチュリ管３３への供給水量が０．５ｍ３／ｈおよびベンチュリ管３３の最狭部における流速が１０ｍ／ｓとなるように、ポンプ３４を用いて廃水流路３２内を循環させた。次いで、空気吹き込み手段３５（コンプレッサー）を用いて、０．８Ｌ／ｍｉｎの割合で廃水流路３２に空気を吹き込んだ。ボイド率は、９．６％であった。気泡の発生状況を目視により観察すると、生物反応槽３１内では、非常に小さな気泡が多数発生しており、白濁した様相を呈していた。
【００５０】
亜硝酸化処理の運転条件は、窒素負荷を２．２ｋｇＮ／ｍ３・日、水理学的滞留時間を７．４時間、そしてｐＨを７．７〜７．８とした。
【００５１】
空気吹き込み量と溶存酸素濃度（ＤＯ）との関係を図４に示し、そして処理水に含まれる亜硝酸態窒素（ＮＯ２）および硝酸態窒素（ＮＯ３）の合計とアンモニア態窒素（ＮＨ４）との比率（（ＮＯ２＋ＮＯ３）／ＮＨ４）を図５に示す。さらに、空気吹き込み圧（廃水流路３２に空気を吹き込むときの圧力）とポンプ吐出圧とを表２に示す。
【００５２】
（比較例１）
図３に示す構成のシステムにおいて、ベンチュリ管３３の代わりにエアーストーンを用い、空気吹き込み手段３５（コンプレッサー）を用いて、１．８Ｌ／ｍｉｎの割合で廃水流路３２に空気を吹き込んだこと以外は、実施例１と同様の方法で亜硝酸化処理を行った。
【００５３】
気泡の発生状況を目視により観察すると、生物反応槽３１内では、大きな気泡（ミリ気泡）が発生しており、非常に速い速度で水面に向かって上昇していた。
【００５４】
空気吹き込み量とＤＯとの関係を図４に示し、そして処理水に含まれる亜硝酸態窒素（ＮＯ２）および硝酸態窒素（ＮＯ３）の合計とアンモニア態窒素（ＮＨ４）との比率（（ＮＯ２＋ＮＯ３）／ＮＨ４）を図５に示す。さらに、空気吹き込み圧とポンプ吐出圧とを表２に示す。
【００５５】
（比較例２）
実施例１において、空気をポンプ３４とベンチュリ管３３との間（ポンプ３４の位置よりも下流側）に吹き込んだこと以外は、実施例１と同様の方法で亜硝酸化処理を行った。
【００５６】
気泡の発生状況を目視により観察すると、生物反応槽３１内では、気泡の上昇速度は、比較例１の気泡よりも遅く気泡のサイズも小さいが、実施例１で発生した気泡よりも大きかった。さらに、発生している気泡の数も実施例１ほど多くなく、生物反応槽３１内が白濁した様相を呈していなかった。
【００５７】
空気吹き込み量とＤＯとの関係を図４に示し、そして処理水に含まれる亜硝酸態窒素（ＮＯ２）および硝酸態窒素（ＮＯ３）の合計とアンモニア態窒素（ＮＨ４）との比率（（ＮＯ２＋ＮＯ３）／ＮＨ４）を図５に示す。さらに、空気吹き込み圧とポンプ吐出圧とを表２に示す。
【００５８】
【表２】
2009119308.tif 000006
【００５９】
表２に示すように、ポンプ吐出圧が同程度である場合、実施例１では、低い空気吹き込み圧で使用可能なエアーストーン（比較例１）と同様に、ポンプ吐出圧に比べて低い空気吹き込み圧で吹き込むことが可能であった。一方、比較例２では、ポンプ吐出圧と同程度の高い空気吹き込み圧が必要であった。すなわち、ポンプキャビテーションを利用した実施例１では、ポンプ３４の供給側（ポンプ３４の位置よりも上流側）に空気を吹き込んでいるため、ポンプ３４の吐出圧の影響を受けることなく、小さな圧力で空気を供給することができる。比較例２では、ポンプ３４の出口側（ポンプ３４の位置よりも下流側）に空気を吹き込んでいるため、ポンプ３４の吐出圧の影響を受け、高い吹き込み圧力が必要となる。
【００６０】
ＤＯについては、図４に示すように、実施例１では、空気吹き込み量が少なくてもＤＯが高くなることがわかる。すなわち、少ない空気で効率よくＤＯを高めることができる。一方、比較例１では、空気吹き込み量が多いにもかかわらず、ＤＯは低かった。比較例２では、実施例１と同程度の空気吹き込み量であるが、実施例１ほどＤＯを高めることはできなかった。
【００６１】
処理水に含まれる亜硝酸態窒素（ＮＯ２）および硝酸態窒素（ＮＯ３）の合計とアンモニア態窒素（ＮＨ４）との比率（（ＮＯ２＋ＮＯ３）／ＮＨ４）については、図５に示すように、実施例１では、非常に高いことがわかる。すなわち、実施例１では、高いＤＯによって生物反応槽３１に存在する微生物の活性が高められたため、アンモニア態窒素は、より多くの亜硝酸態窒素および硝酸態窒素に変換されていることがわかる。一方、比較例１および比較例２では、上記の比率は低く、処理水中に多くのアンモニア態窒素が存在していることがわかる。
【００６２】
このように、実施例１では、少ない空気吹き込み量でＤＯを高めることができ、この高いＤＯによって微生物の活性が高められることにより、アンモニアから亜硝酸への変換速度を高めることができる。さらに、空気吹き込み圧も低く、吹き込み動力の低減にもつながる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、ポンプの上流側にマイクロバブルを発生させるための空気を吹き込むため、より気泡径の小さなマイクロバブルが多く発生し、水深の浅い生物反応槽であっても、酸素の溶解効率を上昇させることができる。したがって、廃水の処理速度を高速化し、設備を小型化し、そして曝気コストを低減し得るので、省エネとなり、好気的微生物処理の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の廃水処理システムの一実施態様を示す系統図である。
【図２】本発明の廃水処理システムの他の実施態様を示す系統図である。
【図３】本発明の廃水処理システムのさらに他の実施態様を示す一系統図である。
【図４】空気の吹き込み方法の違いによる吹き込み量と溶存酸素濃度（ＤＯ）との関係を示すグラフである。
【図５】空気の吹き込み方法の違いによる亜硝酸態窒素（ＮＯ２）および硝酸態窒素（ＮＯ３）の合計とアンモニア態窒素（ＮＨ４）との比率（（ＮＯ２＋ＮＯ３）／ＮＨ４）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１１、２１、３１    生物反応槽
１２、２２、２２’、３２    廃水流路
１３、２３、３３    ベンチュリ管
１４、２４、３４、３４’    ポンプ
１５、２５、３５    空気吹き込み手段
１６、２６、３６    原水槽
１７、２７、３７    ＤＯコントローラー
１８、２８、３８    ｐＨコントローラー
【図１】
2009119308.tif 000007
【図２】
2009119308.tif 000008
【図３】
2009119308.tif 000009
【図４】
2009119308.tif 000010
【図５】
2009119308.tif 000011