JPH03232590A - 汚水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、下水、し尿、工場廃水等の有機性汚水、特に
小規模な下水等の有機性の汚水の浄化処理に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、汚水の生物学的処理は浮遊処理、固定処理等の手
段を嫌気的、好気的、もしくはこれら両者の組合せにて
適用することにより実施されてきている。

特に、嫌気性ろ床及び好気性ろ床を組み合わせた汚水処
理は、例えば、嫌気性処理→好気性処理→好気性ろ床の
汚泥の嫌気性ろ床への返送・分解というプロセスを用い
ることができるので嫌気性ろ床又は好気性ろ床単独処理
に比べ発生汚泥量を低減することができて有利である他
、多角的な処理が実施できるのでその応用範囲も極めて
広いという利点もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の嫌気性ろ床と好気性ろ床との組合せによる生物学
的処理の内、特に脱窒素処理を包含する生物学的処理は
、次のような問題点が存在する。

■　小規模な下水の場合、流量変動や濃度変動が太きく
　ＢＯＤ物質に対し窒素濃度が高く脱窒素に利用できる
ＢＯＤが不足し、脱窒素が不充分となるため負荷を高く
設定できない。処理効率を高めるためにはＢＯＤ源の添
加が必要となる。

■　好気性ろ床では硝化菌の増殖速度がＢＯＤ酸化菌に
比べるとはるかに遅いため滞留時間をある限界より短く
したりＢＯＤ負荷を高くした場合、硝化菌の洗い出しが
生じ硝化不能となる。

従来の技術は、負荷変動に弱く維持管理が難しくそれら
を補うため施設の規模をかなり大きくする必要がある。

本発明は、上記従来技術の問題を解決することを目的と
したものであり、嫌気性ろ床（脱窒素）および好気性ろ
床（硝化）の処理効率を高めると共に負荷変動に強い安
定した汚水の処理方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上部に嫌気性微生物を有する充填材が充填さ
れた充填材層とその下部に汚泥を保持する沈澱部を有す
る構造の嫌気性ろ床工程と、好気性微生物を付着させる
充填材が充填された接触曝気工程と、好気性微生物を付
着させる充填材が充填された好気性ろ床工程とからなり
、汚水を前記嫌気性ろ床工程の沈澱部あるいは沈澱部な
らびに充填材層と沈澱部との間に流入させて少なくとも
生物学的脱窒素処理したのち、該生物学的脱窒素処理さ
れた処理水を前記接触曝気工程にて少なくともＢＯＤ除
去し、次に該ＢＯＤ除去された処理水を前記好気性ろ床
工程にて生物学的硝化処理し、かつ該生物学的硝化処理
された処理水の一部を前記嫌気性ろ床工程に循環するこ
とを特徴とする汚水の処理方法であり、また、嫌気性ろ
床下部に設けた沈澱部に汚泥層攪拌機を設け、汚水を該
沈澱部に流入させ、汚水と汚泥の接触を充分に行ったの
ち、前記嫌気性微生物を付着させる充填材層を通すこと
を特徴とする前記方法記載の汚水の処理方法であり、こ
れにより上記課題を解決することができる。

本発明の第１の特徴は、特に、嫌気性ろ床工程にて生物
学的脱窒素処理された処理水を好気性ろ床工程流入前に
接触曝気工程（接触酸化）でＢＯＤを除去し、好気性ろ
床では硝化菌を優占種にすることにより該ＢＯＤを除去
された処理水に含有されるＮ）１４−Ｎを高効率に硝化
し、生成されたＮ０Ｘ−Ｎを嫌気性ろ床工程に返送・循
環することであるが、その他の特徴を列挙すれば下記の
通りである。

■　嫌気性ろ床工程下部に沈澱部を設け、汚泥を溜め、
汚水を該沈澱部あるいは沈澱部ならびに充填材層と沈澱
部との間に連続または間欠的に流入させて（即ち、汚水
の導入位置は、沈澱部のみでも沈澱部と充填材層に分配
しても、あるいは沈澱部と充填材層との間と前記部分等
、少なくとも沈澱部が含まれれば良い、）、この汚泥と
汚水を攪拌するか、更に、撹拌機等を用いて機械的に攪
拌を強化することにより、汚泥の可溶化を促進し、かつ
生成したＢＯＤ物質を洗い出すことにより脱窒素用ＢＯ
Ｄ源を補給し嫌気性ろ床工程上部に設けられた充填層に
おける脱窒素効率をたかめる。

■　嫌気性ろ床工程の後段に好気性ろ床工程用原水槽を
兼ねた接触曝気工程（接触酸化）を設け、ＢＯＤを極力
除去した後、好気性ろ床工程で該ＮＨ，−Ｎの硝化を行
う。好気性ろ床工程へのＢＯＤ流入量がわずかなため高
効率の硝化を行うことが可能となる。

■　嫌気性ろ床工程と好気性ろ床工程間に該好気性ろ床
用原水槽を兼ねた接触曝気工程（接触酸化）を設けるこ
とにより負荷変動に強い処理が可能となる。特に、水量
変動に対して緩衝性が大である。

本発明の嫌気性ろ床工程においては、ＮＯ，−Ｎの脱窒
素処理の他、通常の有機物の嫌気性生物消化、ＳＳの物
理的濾過などが実施される。

又、嫌気性ろ床工程において、例えば、下水においては
、汚泥から洗い出されるＢＯＤ量は、導入される汚水の
ＢＯＤ量の１０χ〜４ｏχの範囲が好ましい。１０％以
下だと脱窒素効率の向上が見込めないので好ましくなく
、４０％以上だと不当にプロセス全体の微生物に負担を
かける結果汚水自体の総体的な処理効率が低下するため
好ましくない。また、充填材層１ｒｒｒあたりの生物処
理前のＢＯＤ総量は、導入される汚水に含有されるＮ０
Ｘ−Ｎおよび該好気性ろ床から循環されるＮ０Ｘ−Ｎ量
に対応して決定され得るが、−船釣には、下水において
は、２０■／！〜８０■／ｌになるように該汚泥に対す
る攪拌あるいは導入汚水の導入手段（間欠的導入）、水
圧等またはそれらの両方により調整されることが好まし
い。

該嫌気性ろ床工程にて処理された汚水は、該接触曝気工
程（接触酸化）に導入されるが、該接触曝気工程（接触
酸化）は、ＢＯＤ酸化菌の他、硝化菌を保持していても
よい。

該接触曝気工程（接触酸化）でＢＯＤ除去処理された後
、好気性ろ床へ導入される水は、下水においては、好ま
しくは、ｌＯ■／ｌ以下のＢＯＤ濃度、且つ、１０〜１
５［＃！のＮＨ，−Ｎ濃度範囲が好ましい。

好気性ろ床工程で処理された水、即ち、嫌気性ろ床工程
に循環される水に含有されるＮＨ４−Ｎ量は好ましくは
１ｍｇ／ｌ以下、８０口は５■７２以下、ＳＳは１０■
／Ｉ！、以下が好ましく、又、嫌気性ろ床に循環される
Ｎ０ｘ−Ｎ量は、循環水１ｆｆｉ当たり、好ましくは、
該嫌気性ろ床の充填材層に導入される汚水ｌＮ当たりの
該ＢＯＤ総量の１０〜４０χの範囲が好ましい。

〔作用］ 以下、本発明の作用を具体的実施態様と共に第１図を参
照して説明する。

■は上向流式嫌気性ろ床工程を示し、嫌気性ろ床下部に
は攪拌機２を設けた沈澱部３がある。攪拌機の攪拌速度
は、沈澱部汚泥濃度を濃度計４で検知し、自動的に撹拌
モータ５の速度を変化させる。沈澱部からの排泥は排泥
管６を定期的に開き行う。汚水７は、沈澱部活泥層を通
過する様、嫌気性ろ床工程底部８に連続または間欠的に
導入される。嫌気性ろ床の充填材９は、閉塞しにくいも
の例えば、帯状、網状、すだれ状のものが適しているが
、これに限定されるものではなく、粒状でもよく公知の
ものが使用できる。嫌気性ろ床工程流出水ＩＯは、好気
性ろ床工程の原水層を兼ねる接触曝気工程（接触酸化）
１１に導入されＢＯＤが除去される。接触曝気工程は底
部に給気管１２がある。接触曝気工程の充填材は嫌気性
ろ床充填材と同様のものが適しているが、これに限定さ
れるものでなく、公知のものが使用できる。

接触曝気工程の処理水１３は好気性ろ床工程１４に導入
される。好気性ろ床工程は底部に給気管１５がある。好
気性ろ床の充填材１６は、アンスラサイト、活性炭、砂
等公知のものが使用出来る。

好気性ろ床工程の処理水１７は処理水槽１８へ導入され
、その一部は嫌気性ろ床工程１へ循環１９し脱窒素され
る。この場合の好気性ろ床工程の処理水の嫌気性ろ床工
程への導入位置は、好ましくは、沈澱部３の汚泥層を通
るようにするのが良い。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

上記第１図に示したフローに従って汚水処理を実施した
。

■　嫌気性ろ床工程の汚泥層中に下記表−１記載のＢＯ
Ｄ濃度を有する汚水の原水を通水し、且つ汚泥層を攪拌
機で攪拌することにより、汚泥層へ原水を通水するのみ
で汚泥を攪拌した場合、および充填材層下部に原水を通
水して汚泥層を攪拌しなかった場合に比べ充填材への導
入水のＢＯＤ濃度は上昇したが、特に、攪拌しなかった
場合に比べ２４■／ｅ以上上昇した（表−１）。

表−Ｉ　　ＢＯＤ溶出状況（嫌気性ろ床工程）（■／ｌ
）Ａ：汚泥層中に汚水を通水し、 且つ攪拌機で汚泥 層を攪拌 Ｂ：汚泥層中に汚水を通水のみで汚泥を攪拌嫌気性ろ成
工程の脱窒素率は、上記通水方法（汚泥層中に汚水を通
水し、且つ汚泥層を攪拌）で行うとほぼ１００χである
のに対し、汚泥層上部から原水を通水して汚泥層を攪拌
しなかった場合は６０％程度であった（第２図参照）。

■　好気性ろ成工程用原水槽を兼ねた接触曝気工程のＢ
ＯＤ除去効果は嫌気性ろ尿流出水ＢＯＤ１５〜２０■／
ｉのものが３０分程度の接触時間で５■／ｌ以下となっ
た。

この接触曝気工程を設けなかった場合、好気性ろ成工程
における嫌気性ろ尿流出水処理は、ＮＨ３−Ｎ負荷０．
３５）ｃｇ−Ｎ／ｒ４・日が限界であったが、この接触
曝気工程を設けることにより接触曝気工程の処理水の好
気性ろ床処理はＮｆ（、−Ｎ負荷０．　８ｋｇ−Ｎ７ｍ
・日まで硝化効率を増加できた。

この時の好気性ろ成工程の処理水質は、接触曝気工程を
設けたために処理水質が悪化することはな（ＢＯＤ２■
／ｌ以下、ＳＳ５■／Ｉｔ、　Ｔ−Ｎ１０ａｇ＃！以下
であった。

〔発明の効果〕

本発明は、嫌気性ろ成工程のＢＯＤＩ度不足による脱窒
素効率の低下を汚泥層の攪拌により効果的に防止するこ
とができると共に、嫌気性ろ成工程と好気性ろ成工程の
間の接触曝気工程を設けたことにより好気性ろ成工程の
ＮＨ３−Ｎの硝化効率を顕著の向上するこたができ、ひ
いては嫌気性ろ床におけるＮ０ＸＮの脱窒素効率をも大
幅に高めることができたものであり、かつ処理汚水の負
荷変動に対しても安定した処理を省力的に実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の具体的実施例を説明するためのフロ
ーシートを示す図、第２図は、嫌気性ろ成工程における
脱窒素率を示すグラフである。 符号の説明： １：上向流式嫌気性ろ成工程　２：攪拌機３：沈澱部　
　　　　　　　　４：濃度計５：攪拌モータ　　　　　
　　６：排泥管７：汚水　　　　　８：嫌気性ろ成工程
底部９：充填材　　　１０：嫌気性ろ成工程流出水：接
触曝気工程　　　　　１２：給気管：接触曝気工程の処
理水 ：好気性ろろ成工程　　　１５：給気管：充填材　１７
：好気性ろ成工程処理水：処理水槽　　１９：循環 手続補 正 書 平成２年 ５月

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部に嫌気性微生物を有する充填材が充填された
   充填材層とその下部に汚泥を保持する沈澱部を有する構
   造の嫌気性ろ床工程と、好気性微生物を付着させる充填
   材が充填された接触曝気工程と、好気性微生物を付着さ
   せる充填材が充填された好気性ろ床工程とからなり、汚
   水を前記嫌気性ろ床工程の沈澱部あるいは沈澱部ならび
   に充填材層と沈澱部との間に流入させて少なくとも生物
   学的脱窒素処理したのち、該生物学的脱窒素処理された
   処理水を前記接触曝気工程にて少なくともＢＯＤ除去し
   、次に該ＢＯＤ除去された処理水を前記好気性ろ床工程
   にて生物学的硝化処理し、かつ該生物学的硝化処理され
   た処理水の一部を前記嫌気性ろ床工程に循環することを
   特徴とする汚水の処理方法。
2. （２）嫌気性ろ床下部に設けた沈澱部に汚泥層攪拌機を
   設け、汚水を該沈澱部に流入させ、汚水と汚泥の接触を
   充分に行ったのち、前記嫌気性微生物を付着させる充填
   材層を通すことを特徴とする請求項１記載の汚水の処理
   方法。