ステップフィード嫌気好気活性汚泥法の最適設計・操作条件の理論的・実証的検討

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650611
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 藤井 滋穂 立命館大学, 理工学部, 助教授 (10135535)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市木 敦之 立命館大学, 理工学部, 助手 (90268152) ; 天野 耕二 立命館大学, 理工学部, 助教授 (80167957) ; 合田 健 立命館大学, 理工学部, 教授 (70101037) ; 山田 淳 立命館大学, 理工学部, 教授 (80066696)
• Keywords: 生物学的窒素除去 / 活性汚泥法 / ステップフィード / 循環 / 理論解析 / 化学量論 / 数値計算

Research Abstract

本研究は、既存の下水処理場でも適用可能なステップフィード嫌気好気活性汚泥法の最適設計・操作条件の解明を目的として、(1)理論的考察(2)数値実験(3)装置実験(4)現場調査の4点より検討している。3年計画の2年目の本年は、それぞれについて下記の成果を得た。
理論的考察では、すでに解析を着手したステップフィード法の理論解法を押し進め、流入水質の組成による反応のパターン化に成功し、各組成での最適なステップ条件を算出した。この計算結果から、理論的な反応量を予測し、最適となる嫌気好気計4槽の反応槽の容量比を、返送率および流入組成で与えることが可能となった。
装置実験では、昨年度作成したミニ実験装置を若干改良し、それを用いて実験を行った。実験は、ステップ比、MLSS濃度、返送率をパラメータとして実施し、それらの影響を検討した。その結果、アルカリ度、NH4-N、NO3-N濃度の増減が化学量論的に進むことを確認するとともに、返送率の大きさで第1脱窒槽の持ち込みDO量が変化し、返送率を単に増大させるだけは、脱窒を促進し得ないことなど、すでに理論解析で予想した事実が検証された。
数値実験では、昨年度までに実行可能とした下水処理場水質予測モデルをさらに改良して、下水処理水質管理ソフトとして汎用化をはかるとともに、それを今回の実験結果に適用し、水質の大凡のトレースが可能であることを示した。若干の予測実測との差については汚泥の履歴の影響と思われるが、これについては次年度の課題とする。
最後に、現場調査では、昨年度に引き続いて、実処理場で流入水質組成分析・ステップフィード好気嫌気活性汚泥法のデータ収集を実施し、昨年同様下水水質および活性汚泥法の設計・操作条件を解析し、硝化・脱窒の両反応について、それが進行するためのMLSS、滞留時間の条件および窒素除去率に対する流入組成や循環+返送率の影響を検討した。

Research Products

• [Publications] S FUJII: "Theoretical Analysis on Nitrogen Remoual of the Step-Feed Anoxic-Oxic Actiuated Studge Process and its Application for the Optimal Operation" Biennial IAWQ International Conference. 18(in printing). (1996)
• [Publications] 藤井滋穂・安藤武智他: "処理場水質管理ソフトへの汎用汚泥処理モデルの組み込みと汚泥プロセスの機能評価" 日本水環境学会年会講演集. 30(印刷中). (1996)