説明

硝酸性窒素含有廃水の処理方法

【課題】特に脱窒菌グラニュールとして糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を選択して使用し、該グラニュール菌を高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水中で培養、馴化させ、高活性グラニュール菌を生成せしめ、前記高活性グラニュール菌により高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水を希釈することなくそのまま迅速に脱窒することができる処理方法を提供する。
【解決手段】高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水に対して生存力に優れたメタン菌グラニュールの中でも特に糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を選択使用し、高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水中で前記グラニュール菌を培養、馴化させて高活性グラニュール菌を生成し、それにより高窒素濃度及び高塩類濃度の産業排水を希釈しなくてもそのまま脱窒処理を迅速にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塩類濃度及び窒素酸化物濃度が高い産業廃水中の窒素酸化物を生物学的に還元して脱窒処理する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
硝酸性窒素を含有する産業廃水を処理する方法として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生物学的脱窒方法が知られている。例えば、(特許文献1参照)
【0003】
また、窒素酸化物を含有する有機性廃水を、グラニュール汚泥床を形成する嫌気性処理槽に上向流で流通し、窒素酸化物を生物学的に還元して脱窒処理する生物学的脱窒方法において、上記嫌気性処理槽にメタン発酵菌グラニュール汚泥を充填してスタートアップし、上記メタン発酵菌汚泥の周囲に脱窒菌を繁殖させ、脱窒菌着生のグラニュール汚泥床を形成して脱窒処理する有機性廃水の生物学的脱窒方法が知られている。(特許文献2参照)
【0004】
更に、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方法が知られている。(特許文献3参照)
【0005】
しかしながら、高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水を処理する場合、上記した公知の脱窒処理においては生物菌が死滅するか、生物活動が急激に減退する問題があった。そのため高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水の処理は通常多量の用水で希釈して処理しなければならず処理装置の大型化を要し、必ずしも効率的かつ経済的とはいえなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−272252号公報
【特許文献2】特開平7−290088号公報
【特許文献3】特開平10−66994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、特に脱窒菌グラニュールとして糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を選択して使用し、該グラニュール菌を高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水中で培養、馴化させ、高活性グラニュール菌を生成せしめ、前記高活性グラニュール菌により高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水を希釈することなくそのまま迅速に脱窒することができる処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
すなわち、本発明は、以下の内容をその要旨とする発明である。
(1)高窒素濃度及び高塩類濃度の廃水を嫌気性菌グラニュールによって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処理する方法において、前記嫌気性菌グラニュールとして糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を採択して嫌気性処理槽内へ充填し、前記嫌気性処理槽内へ原廃水、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩を供給し、30〜70℃で加熱処理することにより前記グラニュール菌を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で培養、馴化させることにより高活性グラニュール菌を生成せしめ、前記高活性グラニュール菌の存在する嫌気性処理槽により原廃水を連続処理することを特徴とする硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
(2)グラニュール菌を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で7日〜30日間培養、馴化させ高活性グラニュール菌を生成ることを特徴とする(1)に記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
(3)低級アルコールがメタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールである(1)乃至(2)のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
(4)脂肪族有機酸又はその塩が水溶性脂肪族有機酸又はその水溶性塩であることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
(5)脂肪族有機酸又はその水溶性塩がクエン酸、クエン酸アンモニウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、リンゴ酸、リンゴ酸アンモニウム、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、マレイン酸、シュウ酸の群から選ばれた少なくとも1種以上である(1)乃至(4)のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
(6)嫌気性処理槽のグラニュール菌培養、馴化処理するpHが6.5〜9.5であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明の硝酸性窒素含有廃水の処理方法によれば、高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水に対して生存力に優れたメタン菌グラニュールの中でも特に糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を選択使用し、高窒素濃度及び高塩類濃度の産業廃水中で前記グラニュール菌を培養、馴化させて高活性グラニュール菌を生成し、それにより高窒素濃度及び高塩類濃度の産業排水を希釈しなくてもそのまま脱窒処理を迅速にすることができる。また、脂肪族有機酸を添加することにより処理速度低下を防ぐことができる。更にメタンガスの発生が少ないためエネルギーコストが掛からない。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施例に用いられる嫌気性処理装置を示す系統図である。
【図2】実施例1および比較例1における塩類濃度と窒素除去速度を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に図面を参照して本発明における硝酸性窒素含有廃水の処理方法の実施形態につき詳細に説明する。
【実施例】
【0012】
図1は本発明の一実施例を示すもので、1は嫌気性処理槽であり、上部には処理循環水6がポンプ5によって循環し、ヘッドタンク8に投入される。このヘッドタンク8には、さらに原廃水12、低級アルコール13及び脂肪族有機酸14が投入され、pH調整がなされる。次いで、ヘッドタンク8により混合された原廃水12は、供給パイプ11を通じて嫌気性処理槽1の底部に設けた液拡散フイルター4を経て嫌気性処理槽1へ供給される。
嫌気性処理槽内1には糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌2が充填されている。
【0013】
嫌気性処理槽1内の温度は30〜70℃に保持されており、嫌気性処理槽1内でグラニュール菌2を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で30日間培養、馴化させ高活性グラニュール菌を生成させる。
本発明では、この高活性グラニュール菌が生成した後、嫌気性処理槽へ高窒素濃度及び高塩類濃度の原廃水を循環させ脱窒処理を迅速に行うものである。
【0014】
嫌気性処理槽1内で高活性グラニュール菌が生成したら原廃水12をヘッドタンク8へ連続投入する。その際、低級アルコール13及び脂肪族有機酸14を投入してpHを6.5〜9.5に調整する。pH調整された原廃水は、供給パイプ11によって嫌気性処理槽1の底部より液拡散フイルター4を通じて流入、処理される。処理廃水は処理循環水6としてポンプ5によってヘッドタンク8へ送られる。また、処理済の排出水3は嫌気性処理槽1の上部から排出され活性汚泥槽へ送られる。一方、嫌気性処理槽1の底部に蓄積された汚泥は汚泥吸引管15によって生物汚泥タンク9に送られる。この生物汚泥タンク9に蓄積した汚泥の中には貴金属等が含有されている場合があるので更に貴金属回収ろ過装置10に送られ固液分離し、貴金属含有固形分は、乾燥、焼却した後、溶解し、溶媒抽出、電解処理等によって貴金属を回収する。
【0015】
実施例1
次に、本発明の生物学的脱窒処理方法により高塩濃度、高窒素濃度の合成廃水を脱窒処理テストした結果を示す。
図1に示す液循環方式の嫌気性処理槽1(200リットル)に糖蜜系食品加工廃水で使用されたグラニュール菌体(薄茶白色粒状、粒径0.1〜2mmφ)を40リットル充填する。
一方、ヘッドタンク8に原廃水(塩濃度7%、硝酸性窒素濃度6,300ppm)160リットルを投入し、メタノール2リットルとクエン酸を添加し、pHを8〜9に調整する。pH調整の済んだ原廃水は、嫌気性処理槽1へ送りグラニュール菌2を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で30日間培養、馴化させ高活性グラニュール菌を生成させる。
次いで、塩濃度1%、硝酸性窒素濃度1,000ppm、塩濃度3%、硝酸性窒素濃度3,000ppm、塩濃度4%、硝酸性窒素濃度4,000ppm及び塩濃度8%、硝酸性窒素濃度8,000ppmの原廃水4種を調製し、高活性グラニュール菌を生成させた前記嫌気性処理槽1へ4種の原廃水それぞれ連続循環させ塩濃度の違いによる硝酸性窒素除去速度を測定した。その結果を表1及び図1に示す。
【0016】
比較例1
図1に示す液循環方式の嫌気性処理槽1(200リットル)に糖蜜系食品加工廃水で使用されたグラニュール菌体(薄茶白色粒状、粒径0.1〜2mmφ)を40リットル充填する。該グラニュール菌体は培養、馴化を行わない。
次いで、塩濃度1%、硝酸性窒素濃度1,000ppm、塩濃度3%、硝酸性窒素濃度3,000ppm、塩濃度4%、硝酸性窒素濃度4,000ppm及び塩濃度8%、硝酸性窒素濃度8,000ppmの原廃水4種を調製し、実施例1と同様に4種の原廃水それぞれ連続循環させ塩濃度の違いによる硝酸性窒素除去速度を測定した。その結果を表1及び図1に示す。




【0017】
【表1】

【0018】
塩類濃度1%の硝酸性窒素除去速度は、実施例1が比較例1よりは遥かに優れている。また、実施例1は塩類濃度8%と高濃度になっても比較例1の塩類濃度1%の窒素除去速度と同じであり、本発明の生物学的脱窒処理方法は、高塩類濃度の硝酸性窒素含有廃水においても硝酸性窒素除去が迅速に行われる。
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明の硝酸性窒素含有廃水の処理方法は、塩類濃度が高い硝酸性窒素含有廃水を水で希釈せずそのまま脱窒処理することが可能であり、従来の脱窒処理法と比べて廃水の処理能力を大幅にアップすることができるので、ランニングコストの低減に有用である。
【符号の説明】
【0020】
1 嫌気性処理槽
2 グラニュール菌
3 排出水
4 液拡散フィルター
5 ポンプ
6 処理循環水
7 バイオガス排気口
8 ヘッドタンク
9 生物汚泥タンク
10 貴金属回収ろ過装置
11 供給パイプ
12 原廃水
13 低級アルコール
14 脂肪族有機酸
15 汚泥吸引管






























【特許請求の範囲】
【請求項1】
高窒素濃度及び高塩類濃度の廃水を嫌気性菌グラニュールによって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処理する方法において、前記嫌気性菌グラニュールとして糖蜜系食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌を採択して嫌気性処理槽内へ充填し、前記嫌気性処理槽内へ原廃水、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩を供給し、30〜70℃で加熱処理することにより前記グラニュール菌を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で培養、馴化させることにより高活性グラニュール菌を生成せしめ、前記高活性グラニュール菌の存在する嫌気性処理槽により原廃水を連続処理することを特徴とする硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【請求項2】
グラニュール菌を予め高窒素濃度及び高塩類濃度廃水中で7日〜30日間培養、馴化させ高活性グラニュール菌を生成ることを特徴とする請求項1に記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【請求項3】
低級アルコールがメタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールである請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【請求項4】
脂肪族有機酸又はその塩が水溶性脂肪族有機酸又はその水溶性塩であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【請求項5】
脂肪族有機酸又はその水溶性塩がクエン酸、クエン酸アンモニウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、リンゴ酸、リンゴ酸アンモニウム、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、マレイン酸、シュウ酸の群から選ばれた少なくとも1種以上である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。
【請求項6】
嫌気性処理槽のグラニュール菌培養、馴化処理するpHが6.5〜9.5であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の硝酸性窒素含有廃水の処理方法。


【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−240327(P2011−240327A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−269568(P2010−269568)
【出願日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【出願人】(393017188)小島化学薬品株式会社 (13)
【Fターム(参考)】