(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素酸化物を含有する廃水を、グラニュール汚泥を用いる嫌気性処理槽内で生物学的に窒素酸化物を還元して脱窒する生物学的脱窒方法において、前記嫌気性処理槽にメタン発酵菌グラニュールと活性汚泥とを、脱窒処理の立ち上げに際して重量比５：５〜９：１で充填し、前記嫌気性処理槽内で脱窒菌グラニュールを形成することにより脱窒処理することを特徴とする生物学的脱窒方法。
【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、し尿、及び各種産業廃水中の硝酸塩等の窒素酸化物を生物学的に還元して脱窒処理する廃水の生物学的脱窒方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の生物学的脱窒方法としては、嫌気性処理槽に活性汚泥を20000 〜30000mgSS/L 充填し、槽内に穏やかな攪拌条件を与えることによりグラニュールを形成させる方法（特開昭62−22594 号，特開昭62−22595 号，特開昭62−22596 号）、グラニュールの形成を促進させるのに粒状担体を活性汚泥とともに嫌気槽処理槽に充填し、担体に脱窒菌を増殖させることにより脱窒菌グラニュールに変える方法、並びに嫌気性処理槽にメタン発酵菌グラニュールのみを充填し、メタン発酵菌グラニュールに存在する脱窒菌を増殖させることにより脱窒菌グラニュールに変える方法（特開昭７−290088号）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記活性汚泥を充填する方法では脱窒菌グラニュールを形成するのに２〜３ケ月を要しており、また粒状担体を活性汚泥とともに充填する方法やメタン発酵菌グラニュールのみを充填する方法でも脱窒菌グラニュールの形成に１ケ月は要していた。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、処理効率の高い脱窒処理槽を早期に立ち上げることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その課題を解決するための手段は、窒素酸化物を含有する廃水を、グラニュール汚泥を用いる嫌気性処理槽内で生物学的に窒素酸化物を還元して脱窒する生物学的脱窒方法において、前記嫌気性処理槽にメタン発酵菌グラニュールと活性汚泥とを充填し、前記嫌気性処理槽内で脱窒菌グラニュールを形成することにより脱窒処理することにある。
【０００６】
ここで、上記嫌気性処理槽に充填されるメタン発酵菌グラニュールと活性汚泥との重量比は、５：５〜９：１であることが好ましく、特に７：３〜９：１であることが好ましい。
【０００７】
このようなメタン発酵菌グラニュールの担体効果と活性汚泥中の脱窒菌の増殖により、短期間に脱窒菌グラニュールを形成することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する。
【０００９】
本実施例では、図１に示すように、一般のＵＡＳＢ式メタン発酵装置と同様の構造の嫌気性処理槽を用いた。
【００１０】
この嫌気性処理槽について説明すると、図１において１は処理槽本体で、その底部には原水供給部としての導入管２が配設されている。
【００１１】
３は、メタン発酵菌を含有するグラニュール（メタングラニュール）に活性汚泥が混合されたグラニュール堆積層で、前記処理槽本体１の底部に積層されている。
【００１２】
４は、処理槽本体１内で発生する窒素ガスを分離するためのガス衝突部で、傘状に形成されている。
【００１３】
５は、処理槽本体１内で発生したガスを補集するためのガス補修部で、底面が開口する略円錐台状に形成され、前記ガス衝突部４のわずか上部に設けられている。
【００１４】
６は、処理槽本体１内の処理水を循環させ、原水の導入管２へ供給して再使用するためのリサイクルパイプで、その中間部にはリサイクルポンプ７が設けられている。
【００１５】
８は、処理槽本体１内の処理水を処理槽本体１の外部に流出するための処理水流出用パイプで、該処理槽本体１の上部の液面の近辺に設けられている。
【００１６】
９は、ガス補修部５で補修されたガスを処理槽本体１の外部に排出するためのガス排出用パイプで、前記ガス補修部５の近傍に設けられている。
【００１７】
次に、上記のような処理槽を用いた一実施例としての生物学的脱窒方法について説明する。
【００１８】
上述のように、処理槽本体１の底部には、グラニュール堆積層３が形成されているが、このグラニュール堆積層３はメタングラニュールと活性汚泥とで構成されているため、次のような作用，効果を生ずる。
【００１９】
すなわち、メタングラニュールにはわずかであるが脱窒菌が存在しており、メタングラニュールの中で脱窒菌が増殖することによって、グラニュールは形状を損なうことなく、脱窒グラニュールに変化する。
【００２０】
増殖した脱窒菌のほとんどが、グラニュール中に捕捉されるため短期間で脱窒グラニュールを形成できる。
【００２１】
一方、活性汚泥には、多量の脱窒菌が存在しており、上記のようにメタングラニュールに活性汚泥を添加することによって、グラニュールの表面に脱窒菌が付着する。
【００２２】
上記のようなメタングラニュールの中での脱窒菌の増殖によっても、脱窒グラニュールの形成はされるが、上記のような活性汚泥に存在している多量の脱窒菌により、メタングラニュールのみの場合に比べると初期脱窒菌量が多くなり、従ってより短期間で脱窒グラニュールが形成されることとなるのである。
【００２３】
そして、処理槽本体１の底部に導入管２を介して導入される原水中の硝酸塩等の窒素酸化物は、上述のようにして形成された脱窒グラニュールに存在している脱窒菌により速やかに窒素ガスに転化され、水中に気泡として発生する。
【００２４】
発生した窒素ガスは、ガス補修部５に蓄積され、ガス排出用パイプ９から処理槽本体１の外部に排出される。
【００２５】
処理槽本体１内の処理水は、その一部が処理水流出部８から外部に排出されるとともに、一部はリサイクルパイプ６を介して導入管２に返送される。
【００２６】
本実施例の脱窒方法を行う場合について、処理槽の運転条件を次に示す。
0003770971.tif 000002
【００２７】
また、使用した原水の組成を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0003770971.tif 000003
【００２９】
上記表１において、ａｓＮは窒素濃度としての数値を示し、ａｓＰはリン濃度としての数値を示し、ａｓＣａはカルシウム濃度としての数値を示す。このような表示のないものは、その薬品自体の濃度を示す。
【００３０】
そして、メタングラニュールと活性汚泥の混合割合を変え、装置の運転を行った。試験結果を次表２に示す。試験は、運転開始14日目で終了した。
【００３１】
【表２】
0003770971.tif 000004
【００３２】
この試験結果からも明らかなように、活性汚泥が０％すなわちグラニュールのみの場合、或いは活性汚泥が80％，100 ％の場合には、NO3-N 除去能力が50mgN/L・h 以下であったのに対し、活性汚泥が10〜50％の場合にはNO3-N 除去能力は50mgN/L・h 以上で良好であり、特に、20％及び30％の場合には、60mgN/L・h 以上であった。
【００３３】
この結果からも、活性汚泥が10〜50％の場合には、運転開始後、約14日間で処理効率の高い処理槽を立ち上げることが可能となり、その立ち上げの期間を従来に比べて短縮することが可能となった。
【００３４】
また保持グラニュール量についても、活性汚泥が10〜30％の場合では、15000mg/L 以上であり、NO3-N 除去能力が高い上に高濃度の脱窒グラニュールが形成されており、より効果的に立ち上げることが可能になった。
【００３５】
尚、上記実施例では、上記のような処理槽の運転条件で処理を行ったが、処理槽の運転条件はこれに限定されるものではない。
【００３６】
また、処理すべき原水の組成や濃度も上記実施例に限定されるものではなく、要は硝酸塩等の窒素酸化物を含有する廃水であれば、その組成や各成分の濃度は問わない。
【００３７】
さらに、メタングラニュールと活性汚泥の重量比も上記実施例では８：２のときに最も良好であったが、この両者の重量比も問わない。要は、メタングラニュールと活性汚泥とが処理槽に充填されていればよいのである。
【００３８】
【発明の効果】
叙上のように、本発明は、嫌気性処理槽に充填されるグラニュール汚泥としてメタン発酵菌グラニュールと活性汚泥との双方を用いたため、メタン発酵菌グラニュールの中で脱窒菌が増殖するのみならず、活性汚泥中に存在する多量の脱窒菌がグラニュールの表面に付着し、従って従来のメタン発酵菌グラニュールのみを用いる方法に比べると初期脱窒菌量が多くなり、メタン発酵菌グラニュールの担体効果を維持しつつ、従来に比べてより短期間で脱窒グラニュールが形成されることとなる。
【００３９】
この結果、処理槽の運転開始後において、処理効率の高い処理槽として運転可能となるまでの立ち上げ期間が、従来に比べて著しく短縮されるという効果を有するに至った。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての嫌気性処理槽の概略側面図。
【符号の説明】
１…処理槽本体                ３…グラニュール堆積層
【図１】
0003770971.tif 000005