JPS6336898A - 汚水中のnh▲4+▼を亜硝酸化する固定化細菌およびこれを用いた処理法 - Google Patents
汚水中のnh▲4+▼を亜硝酸化する固定化細菌およびこれを用いた処理法Info
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- JPS6336898A JPS6336898A JP61179761A JP17976186A JPS6336898A JP S6336898 A JPS6336898 A JP S6336898A JP 61179761 A JP61179761 A JP 61179761A JP 17976186 A JP17976186 A JP 17976186A JP S6336898 A JPS6336898 A JP S6336898A
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- Japan
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- bacteria
- sewage
- nitrite
- immobilized
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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。
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、アンモニア分解に適した固定化a歯およびこ
れを用いた処理方法に関するものである。ここで固定化
細菌とは、他′吻質例えば粉粒体・フィルムなどに付着
・生息させた細菌?言う。
れを用いた処理方法に関するものである。ここで固定化
細菌とは、他′吻質例えば粉粒体・フィルムなどに付着
・生息させた細菌?言う。
従来の技術:
汚水中に含まれるアミン態・アンモニア態の窒素を生物
学的に、すなわち細直により、脱窒し得ることは広く知
らル、また、工業的に実権されている。例えば、有馬ほ
か:生物による1境浄化(束大出版会、1980 )の
159〜174頁、188〜201頁;市川:醗酵工学
第56巻606〜615頁(1978)などにその記載
がある。
学的に、すなわち細直により、脱窒し得ることは広く知
らル、また、工業的に実権されている。例えば、有馬ほ
か:生物による1境浄化(束大出版会、1980 )の
159〜174頁、188〜201頁;市川:醗酵工学
第56巻606〜615頁(1978)などにその記載
がある。
細直による脱窒反応を、通常化学反応を水反応に分けて
、各水反応のうち、最小速度のものを律速段階とする慣
用解析法をまねて1(以下亜硝酸細菌という。)ヲ瑠加
させる必要がある(律速反志速度を増すためには、菌数
金増すか菌の活動を盛にするかにかかる。)。
、各水反応のうち、最小速度のものを律速段階とする慣
用解析法をまねて1(以下亜硝酸細菌という。)ヲ瑠加
させる必要がある(律速反志速度を増すためには、菌数
金増すか菌の活動を盛にするかにかかる。)。
問題点を解決する手段:
本発明では、亜硝酸菌の濃度(単位容積あたりの1該)
を増加させるため、亜硝酸菌を増殖させた培養液中に、
例えばフオルマル化ポリビニルアルコール、ポリウレタ
ンのような、多孔質の担体を浸漬して、直と接触させる
ことにより、孔を含めて担体表面に、亜硝酸則醒を付着
土、・きさせ、さらに、該培養液の1咀成を生育項境に
適した状態に再調整して培養?続けてなる固定化亜硝酸
ゴを提供する。
を増加させるため、亜硝酸菌を増殖させた培養液中に、
例えばフオルマル化ポリビニルアルコール、ポリウレタ
ンのような、多孔質の担体を浸漬して、直と接触させる
ことにより、孔を含めて担体表面に、亜硝酸則醒を付着
土、・きさせ、さらに、該培養液の1咀成を生育項境に
適した状態に再調整して培養?続けてなる固定化亜硝酸
ゴを提供する。
また、活性化汚泥と、前記固定化亜硝酸細菌とを用いて
、アンモニア含有汚水の含有−rる。有機物分解と、ア
ンモニアの亜硝酸化を行う脱窒方法を含む。
、アンモニア含有汚水の含有−rる。有機物分解と、ア
ンモニアの亜硝酸化を行う脱窒方法を含む。
通気性多孔質担体として望まれる性質の−に、細孔のサ
イズがるり、一般に代表径数10μm〜1000μmの
ものが多数存在することが1ましく(細胞のサイズは約
0.5μm〜数μm)、他の性質に、その比重が水より
犬であること、すなわち汚水表面に浮上しないことが望
ましい。これらの性質を具備するものを挙げると、無機
物質としては、合成および天然のゼオライト、焼成し之
α−アルミナ、M機物質としCは、ホルマル化ポリビニ
ルアルコール(例えば、カネボウ株式会社製、商品名ベ
ルイータ−)、ポリウレタン(例えば、東洋ポリマー抹
式会社製、商品名ルビセル)などであり、比重の関係か
ら、多くの場合有機物が望ましいが、混合使用も可能で
ある。
イズがるり、一般に代表径数10μm〜1000μmの
ものが多数存在することが1ましく(細胞のサイズは約
0.5μm〜数μm)、他の性質に、その比重が水より
犬であること、すなわち汚水表面に浮上しないことが望
ましい。これらの性質を具備するものを挙げると、無機
物質としては、合成および天然のゼオライト、焼成し之
α−アルミナ、M機物質としCは、ホルマル化ポリビニ
ルアルコール(例えば、カネボウ株式会社製、商品名ベ
ルイータ−)、ポリウレタン(例えば、東洋ポリマー抹
式会社製、商品名ルビセル)などであり、比重の関係か
ら、多くの場合有機物が望ましいが、混合使用も可能で
ある。
作用:
活性汚泥法を含むが気性汚水処理の際、汚水中の11幾
物の生物学的分解のため、人為的に加え、また非人為的
に存在する種種の政生物が働く。これらの微生物間には
、neutralism%mutualism。
物の生物学的分解のため、人為的に加え、また非人為的
に存在する種種の政生物が働く。これらの微生物間には
、neutralism%mutualism。
commensal ism 、 aInensal
i am などで表わされる相互作用が働く、例えば、
ニトロソモナス属細菌には、NH;イオンとニトロバク
タ−菌が、その生存にM利に(commensal )
に働く。
i am などで表わされる相互作用が働く、例えば、
ニトロソモナス属細菌には、NH;イオンとニトロバク
タ−菌が、その生存にM利に(commensal )
に働く。
前述し几よう(・こ全脱室過程で、亜硝酸化が律速段階
であるから、NO;が生成したのち、こnが直接税jさ
れてN2になるか、酸化さルてNo7.Vcなつ几後、
脱窒さ几てN2vCなるかは、全脱窒速度には影jしな
い。しかしながら、NO;ft経過して脱窒さルる場合
、明らかに消費酸素量が多くなり、また実験的に脱窒過
程(周知のとおり嫌気性過程である。うで消費されるC
dが多いことから、資源的にはNO″Sを経由しないこ
とが望ましい(上述文献有馬ほか参照)。NH;の高濃
度の存在は硝酸化細菌ニトロバクタ−属細蒲にamen
sal Vc働き、亜硝酸化細菌ニトロソモナス属細菌
にcornensalに働く。また、高いpH値(pH
8,8以上)でも同様である。
であるから、NO;が生成したのち、こnが直接税jさ
れてN2になるか、酸化さルてNo7.Vcなつ几後、
脱窒さ几てN2vCなるかは、全脱窒速度には影jしな
い。しかしながら、NO;ft経過して脱窒さルる場合
、明らかに消費酸素量が多くなり、また実験的に脱窒過
程(周知のとおり嫌気性過程である。うで消費されるC
dが多いことから、資源的にはNO″Sを経由しないこ
とが望ましい(上述文献有馬ほか参照)。NH;の高濃
度の存在は硝酸化細菌ニトロバクタ−属細蒲にamen
sal Vc働き、亜硝酸化細菌ニトロソモナス属細菌
にcornensalに働く。また、高いpH値(pH
8,8以上)でも同様である。
次に、亜硝酸化組直を固定化する目的は、菌濃度を犬な
らしめることと、処理槽からの細菌の流出分防ぐ/’C
めである。固定化担体として、周知のゲル包括法(ポリ
ビニルアルコール、カラギーナン、アルギン酸ナトリウ
ムなどのゲルで菌体、または菌体と担体微粉との混合物
を包括したビーズを形成する方法。)ではその細孔の代
表径が一般に0.01〜0.1μm 程度で、閉塞を起
こし易いので、本発明では、さらに細孔径の大きい1−
1000μm の前記担体を用贋る。
らしめることと、処理槽からの細菌の流出分防ぐ/’C
めである。固定化担体として、周知のゲル包括法(ポリ
ビニルアルコール、カラギーナン、アルギン酸ナトリウ
ムなどのゲルで菌体、または菌体と担体微粉との混合物
を包括したビーズを形成する方法。)ではその細孔の代
表径が一般に0.01〜0.1μm 程度で、閉塞を起
こし易いので、本発明では、さらに細孔径の大きい1−
1000μm の前記担体を用贋る。
実施例:
〔実施1.!A11)
水1eに、(NH4) 2SO42,5y、 Na2H
PO4・l 2H2013、!M、KkLtPO40,
71%NaHCO30,5Q、Mg S O4・7H2
00,1g、CaC62・2H,05,Ojf、 F
eC6B6H207,0ダ を添加、混合し、pH8,
0に調整しt培池、100m/分内容積500 rsl
の三角フラスコに入れ、二) 07 モf 、;t、
ニー aビヤ(Ni trosomonasEurop
aea ) ATCC25978の前培養液LOmlを
添加し、ロータリーシェーカーにより200 rpm
28”Cで4日間培養した(以下@養c夜という。)
。この培養液に25%(NH4)、No4 溶液1
mlを加え、さらに30 ’4 K2CO3In 液k
加、t テ、pHi 8.OK A14−I L、平
均細孔径60μ、気孔″4A88%を有する5n角のホ
ルマル化ポリビニルアルコール(カネボウ株式会社製、
商品名ベルイータ−)2[Hl(言水重黛)を入れ、前
記ロータリーシェーカーで、20Orpm、28゛Cで
、8 +3間培養して固定化担体(1)會作った。
PO4・l 2H2013、!M、KkLtPO40,
71%NaHCO30,5Q、Mg S O4・7H2
00,1g、CaC62・2H,05,Ojf、 F
eC6B6H207,0ダ を添加、混合し、pH8,
0に調整しt培池、100m/分内容積500 rsl
の三角フラスコに入れ、二) 07 モf 、;t、
ニー aビヤ(Ni trosomonasEurop
aea ) ATCC25978の前培養液LOmlを
添加し、ロータリーシェーカーにより200 rpm
28”Cで4日間培養した(以下@養c夜という。)
。この培養液に25%(NH4)、No4 溶液1
mlを加え、さらに30 ’4 K2CO3In 液k
加、t テ、pHi 8.OK A14−I L、平
均細孔径60μ、気孔″4A88%を有する5n角のホ
ルマル化ポリビニルアルコール(カネボウ株式会社製、
商品名ベルイータ−)2[Hl(言水重黛)を入れ、前
記ロータリーシェーカーで、20Orpm、28゛Cで
、8 +3間培養して固定化担体(1)會作った。
比較のため前記培養液に、前記ホルマル化ポリビニルア
ルコール同+[−入ル、そのまま、固定化して固定化国
体(2)を作った。
ルコール同+[−入ル、そのまま、固定化して固定化国
体(2)を作った。
固定化菌体(1)と(2)とについて、NH:のNO;
への亜硝酸化能を比較するため、それぞれ、前記培地1
00ゴの入つ九容積500 mlの三角フラスコに添加
し、ロータリーシェーカーで、200 rpm、 28
℃で処理しfco処理日数を横軸に、NO;悪窒素(N
O;態N)を竪軸にとった第1図の実験結果から固定化
置体(1)が同(2)に比べて、亜硝酸化能が約1.5
倍大きいことが明らかである。ただしNO;態Nの測定
は下水試験法によった。
への亜硝酸化能を比較するため、それぞれ、前記培地1
00ゴの入つ九容積500 mlの三角フラスコに添加
し、ロータリーシェーカーで、200 rpm、 28
℃で処理しfco処理日数を横軸に、NO;悪窒素(N
O;態N)を竪軸にとった第1図の実験結果から固定化
置体(1)が同(2)に比べて、亜硝酸化能が約1.5
倍大きいことが明らかである。ただしNO;態Nの測定
は下水試験法によった。
〔実施例2〕
固定化菌体(1)の2oyと、100 ml培養液に2
5チ(NHa)2sOa gi 1 ml t 加j
t、さら4CaO%に2CO8でpHを8に調整し、さ
らに8日間培養した20+w/の培−j7X液(担体を
含まないので、遊離菌体という。
5チ(NHa)2sOa gi 1 ml t 加j
t、さら4CaO%に2CO8でpHを8に調整し、さ
らに8日間培養した20+w/の培−j7X液(担体を
含まないので、遊離菌体という。
)を、T −N (全窒素) 1400 ppm、 N
ki’、9N500ppm、 BOD54700ppm
1CODMn2,800PPm1p4(8の合成汚水を
用いて、半連続処理(内各積5001どの三角フラスコ
に合成汚水8t+ at s遊離置体20m/又は固定
化1体(1)2(lを装入して、ロータリーシェーカー
で200 ppm、 28°Cにより処理し、4日に1
回前者は20謬11 鎌者は2(lをフラスコ内に残し
、約80m/の処理水を抜出し、新合成汚水を80m1
加える処理0)を行い、活性汚泥の存在下での1旬;お
よびNO;の生成量全測定した。ただしNO;の測定は
実mvAJ1と同じで、NO:の測定は下水試験法によ
った。
ki’、9N500ppm、 BOD54700ppm
1CODMn2,800PPm1p4(8の合成汚水を
用いて、半連続処理(内各積5001どの三角フラスコ
に合成汚水8t+ at s遊離置体20m/又は固定
化1体(1)2(lを装入して、ロータリーシェーカー
で200 ppm、 28°Cにより処理し、4日に1
回前者は20謬11 鎌者は2(lをフラスコ内に残し
、約80m/の処理水を抜出し、新合成汚水を80m1
加える処理0)を行い、活性汚泥の存在下での1旬;お
よびNO;の生成量全測定した。ただしNO;の測定は
実mvAJ1と同じで、NO:の測定は下水試験法によ
った。
第2図に例示しlこ試験結果から、固定化菌体が遊離菌
体に比べて、2倍以上の活性(NO:態Nの生成速度)
ヲ持つことが明らかである。さらにその機能が活性汚泥
存在下において安定的に持続され7ζoしかし、遊離菌
体は極めて不必定な硝化能を示した。また、NO:悪N
の生成速度は、両画体間に有意差は認められないが、い
ずれも1ムめて低レベルで准移した。
体に比べて、2倍以上の活性(NO:態Nの生成速度)
ヲ持つことが明らかである。さらにその機能が活性汚泥
存在下において安定的に持続され7ζoしかし、遊離菌
体は極めて不必定な硝化能を示した。また、NO:悪N
の生成速度は、両画体間に有意差は認められないが、い
ずれも1ムめて低レベルで准移した。
また、第3図に例示した試験結果から、固定化1体のN
H;態Nの濃度が、遊離1体の七a t/こ比べて約1
/2の」度であることがわかるが、元来xsJH;?J
Nはアミン分解he terotroph # vζ
より生成し、亜硝酸化菌にトロノモナス菌により消費さ
ルるもので、亜硝ボ化速度が増すにつれて、その虚度が
下がる。したがって固定化菌体の場合に、亜硝酸化速度
t4すことを裏書きする。固定化1体の場合、遊離菌体
の場合に比べて、pH値が低いのは、液中の酸性根NO
;に対応したH”が多いためである。
H;態Nの濃度が、遊離1体の七a t/こ比べて約1
/2の」度であることがわかるが、元来xsJH;?J
Nはアミン分解he terotroph # vζ
より生成し、亜硝酸化菌にトロノモナス菌により消費さ
ルるもので、亜硝ボ化速度が増すにつれて、その虚度が
下がる。したがって固定化菌体の場合に、亜硝酸化速度
t4すことを裏書きする。固定化1体の場合、遊離菌体
の場合に比べて、pH値が低いのは、液中の酸性根NO
;に対応したH”が多いためである。
いずれにしても固定化菌体の場合、遊離菌体に比べて、
Nd; L! N j?よびpHが低いレベルで准移し
之0 〔実施例8〕 上記央戚結果金さらに明確にするため、回分法、すなわ
ち、実施vAI 2と同−条件で回分的実験条件の下で
、固定化透体と遊端菌体とのNO;、憧N生成反応勿比
較した(第4図)。
Nd; L! N j?よびpHが低いレベルで准移し
之0 〔実施例8〕 上記央戚結果金さらに明確にするため、回分法、すなわ
ち、実施vAI 2と同−条件で回分的実験条件の下で
、固定化透体と遊端菌体とのNO;、憧N生成反応勿比
較した(第4図)。
図からNo; J Nの濃度は、処理38目で、固体菌
体の場合、遊離菌体の場合の6倍、処理48目で約2倍
になる。一方NO;態Nのa反は極めて低い。BOl)
δ量においては両者共に処理18目で低レベルに達する
。しかし、図示していないが、処理2白目、48目の3
0分間静置法での汚泥の沈殿量音調ぺた結果、固定化菌
体音用いた場合はいずれも約1%でめつ之のに対し、遊
離菌体の場合はいずれも約10%でめった。
体の場合、遊離菌体の場合の6倍、処理48目で約2倍
になる。一方NO;態Nのa反は極めて低い。BOl)
δ量においては両者共に処理18目で低レベルに達する
。しかし、図示していないが、処理2白目、48目の3
0分間静置法での汚泥の沈殿量音調ぺた結果、固定化菌
体音用いた場合はいずれも約1%でめつ之のに対し、遊
離菌体の場合はいずれも約10%でめった。
発明の幼果:
ニトロソモナス菌を多孔質担体に付着生息させ、その生
息に適した培地で培養し、培地の栄養物質の補給、また
はpl(の修正により、増殖・高」度化し次固定化j体
は、通常の活性汚泥と共存した場合にも優れた岨硝酸化
能力を持続する。同時に合成汚水のpHが6〜7、NH
;態Nがaooダ/l以下の条件下でも、逃埋後汚水中
のNO;イオンは増力口するがNOiイオン濾は微量で
ほとんど変らない。
息に適した培地で培養し、培地の栄養物質の補給、また
はpl(の修正により、増殖・高」度化し次固定化j体
は、通常の活性汚泥と共存した場合にも優れた岨硝酸化
能力を持続する。同時に合成汚水のpHが6〜7、NH
;態Nがaooダ/l以下の条件下でも、逃埋後汚水中
のNO;イオンは増力口するがNOiイオン濾は微量で
ほとんど変らない。
その請来、脱窒の際に使用される炭素源の添加量が減り
、脱窒速度が速くなる。
、脱窒速度が速くなる。
第1図は、固定化菌体(1)と固定化菌体(2)と:・
こついて亜硝設化能力金比・佼したグラフでbる。 第2図は半連続式試験において固定化菌体(固定死菌よ
(1)の略称、以下同じ)と遊離菌体とについて、NO
;、虜NJ?よびNO;頌Nの生成量を比較したグラフ
である。 第3図は半連続試験に詮いて、固定化菌体と遊離4体と
について、NH;、!原Nとpf(全比較したグラフ′
Cある。 第4図は回分試験において、固定化1体と遊雅閑体とに
ついて、No;j歴N、NO;i甜N%Nur X凛N
、p)I、 BOl)、などr比較したグラフでらる
。 出 願 人 株式会社田熊4合研究所1(埋入 三
木正之(・−一−] ・ −1 iニー=、f、−t −J NO;懸、N(’ff’%3 刈03剪;N(’H)
こついて亜硝設化能力金比・佼したグラフでbる。 第2図は半連続式試験において固定化菌体(固定死菌よ
(1)の略称、以下同じ)と遊離菌体とについて、NO
;、虜NJ?よびNO;頌Nの生成量を比較したグラフ
である。 第3図は半連続試験に詮いて、固定化菌体と遊離4体と
について、NH;、!原Nとpf(全比較したグラフ′
Cある。 第4図は回分試験において、固定化1体と遊雅閑体とに
ついて、No;j歴N、NO;i甜N%Nur X凛N
、p)I、 BOl)、などr比較したグラフでらる
。 出 願 人 株式会社田熊4合研究所1(埋入 三
木正之(・−一−] ・ −1 iニー=、f、−t −J NO;懸、N(’ff’%3 刈03剪;N(’H)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 培養液中で、多孔質担体に亜硝酸化細菌を付着生息
させて、該培養液の栄養物質を補給して培養を続けてな
る汚水中のNH^+_4を亜硝酸化する固定化細菌。 2 亜硝酸化細菌がニトロソモナス属である特許請求の
範囲第1項に記載の固定化細菌。 3 培養液中で、多孔質担体に亜硝酸化細菌を付着生息
させて、該培養液の栄養物質を補給して培養を続けてな
る固定化細菌と活性汚泥とを、アンモニア含有汚水に作
用させ、その後、脱窒条件下で脱窒菌により脱窒を行う
汚水中のNH^+_4を主としてNO^−_2を経て脱
窒する方法。 4 亜硝酸化細菌がニトロソモナス属である特許請求の
範囲第3項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61179761A JPS6336898A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 汚水中のnh▲4+▼を亜硝酸化する固定化細菌およびこれを用いた処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61179761A JPS6336898A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 汚水中のnh▲4+▼を亜硝酸化する固定化細菌およびこれを用いた処理法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6336898A true JPS6336898A (ja) | 1988-02-17 |
Family
ID=16071421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61179761A Pending JPS6336898A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 汚水中のnh▲4+▼を亜硝酸化する固定化細菌およびこれを用いた処理法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6336898A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01281196A (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-13 | Pub Works Res Inst Ministry Of Constr | 散水瀘床式廃水処理装置 |
JPH0231631A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Mamoru Takahashi | 水棲動物用活性水の製造方法 |
JPH02268896A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Nippon Steel Corp | 海水活魚用イケス等の蓄養水槽の浄化処理に適した微生物の馴養、培養方法 |
JPH0356198A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Suido Kiko Kk | 磁気処理によるアンモニア酸化細菌の機能促進法 |
JP2003053382A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-25 | Kurita Water Ind Ltd | 硝化脱窒処理方法 |
KR100396907B1 (ko) * | 2000-11-28 | 2003-09-02 | 에스케이건설 주식회사 | 다공성 담체를 이용한 질소 함유 폐수의 생물학적처리방법 및 장치 |
JP2005144283A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 亜硝酸型硝化担体の製造方法 |
JP2008272610A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 亜硝酸型硝化担体及びその製造方法並びにそれを用いた廃水処理方法及び廃水処理装置 |
CN112604649A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-04-06 | 中科沸石(成都)水环境治理有限公司 | 一种应用于水污染治理的沸石制备方法 |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP61179761A patent/JPS6336898A/ja active Pending
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