本発明は、曝気槽（３）内でのアンモニウム含有廃水、特に７から２５℃の間の冷廃水の生物学的処理方法であって、その槽内で廃水中に含有されるアンモニウム（ＮＨ_４）が所与の酸素濃度で窒素元素（Ｎ_２）に転換される方法に関する。転換の際に発生した余剰汚泥が少なくとも部分的に汚泥消化に供され、その間に汚泥の有機成分がガスに変換される。続いて、汚泥が汚泥脱水に供され、汚泥から分離された高度窒素含有性の温汚泥水、特に５００〜２０００ｍｇ／ｌの窒素濃度および約２５〜３９℃の温度を有する汚泥水が、続いて脱アンモニア槽（１８）に供給される。脱アンモニア槽（１８）内で汚泥水中に含有される窒素化合物（ＮＨ_４、有機性窒素）が脱アンモニアによって窒素元素（Ｎ２）に変換される。本発明によると、汚泥水の脱アンモニアの際に発生した余剰汚泥が曝気槽（３）に供給され、曝気槽（３）内が１．０ｍｇ／ｌ未満の低い酸素濃度に調整されることによって、廃水中に含有されるアンモニウム（ＮＨ_４）が、まず好気性酸化細菌（ＡＯＢ）によって亜硝酸（ＮＯ２）に転換され、続いて嫌気性酸化細菌（ＡＮＡＭＭＯＸ）、特にプランクトミセス門細菌によってアンモニウム（ＮＨ_４）および亜硝酸（ＮＯ_２）が窒素元素（Ｎ_２）に転換され、その際、この脱アンモニアの際に曝気槽（３）内で発生した余剰汚泥は、汚泥消化に供される前に、嫌気性アンモニウム（ＮＨ_４）酸化細菌（ＡＮＡＭＭＯＸ）を大部分含有する重い汚泥相と、軽い汚泥相とに分離され、その際、重い汚泥相は、曝気槽（３）内に返送され、軽い汚泥相は、余剰汚泥として汚泥消化に供される。
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本発明は、脱アンモニア化活性汚泥設備でのアンモニウム含有廃水（３）の処理方法に関する。この方法では、最初にアンモニウムが好気性酸化細菌（ＡＯＢ）により亜硝酸塩に転換され、続いてアンモニウムおよび亜硝酸塩を嫌気性酸化細菌（ＡＭＯＸ）、特にプランクトミケス門により元素状窒素に転換される。このプロセスで発生した余剰汚泥が引き抜かれ、嫌気性アンモニア酸化細菌（ＡＭＯＸ）を大部分含む重い相と、軽い相とに分離される。重い相は設備（１）または槽（２）内に戻され、および／または集めて別の設備に供給され、軽い相は廃棄される。余剰汚泥の非特異的な引き抜きを伴う窒素除去用の単一汚泥システムではバイオマスの１０％未満である嫌気性アンモニア酸化細菌（ＡＭＯＸ）の割合を、本発明に基づく方法により３０％超に上げることができる。したがって槽（２）の反応容積をそれに対応して小さくすることができ、設備（１）のプロセス安定性を高めることができる。

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