嫌気性流動層造粒分離・接触曝気プロセスによる下水の高度処理

研究課題

研究課題/領域番号	05650515
研究種目	一般研究(C)
配分区分	補助金
研究分野	土木環境システム
研究機関	北海道大学
研究代表者	清水達雄北海道大学, 工学部, 助教授 (10029291)
研究期間 (年度)	1993
研究課題ステータス	完了 (1993年度)
配分額 *注記	1,800千円 (直接経費: 1,800千円) 1993年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード	高度処理 / 脱窒素 / 脱リン / 嫌気性流動層 / 接触曝気槽 / 造粒汚泥 / ポリ塩化アルミニウム / 弱アニオン
研究概要	嫌気性流動層造粒分離プロセスと接触曝気プロセスを組み合わせた簡単な新しい下水処理システムによって、下水中に含有される汚濁物質の除去に関して検討を行い、次の知見を得た。1.流動層造粒分離プロセスにおいて、ポリ塩化アルミニウムおよび弱アニオン系ポリマーを併用すると、下水中のSSおよびリン成分を高速度で造粒汚泥として除去することができると同時に、窒素成分も脱窒反応によって効率よく窒素ガスとして環元除去できた。また高水温期(15℃以上)に生成される造粒汚泥は冬期の造粒汚泥に比べて空隙率の小さい高密度汚泥であった。その生成には糸状性細菌が関与することおよび汚泥内に多数の球菌が存在することが顕微鏡観察で明らかになった。また脱窒菌も10^7個/ml以上存在しており、流動層造粒分離プロセスが脱窒などの生物機能を有することが裏付けられた。2.少なくとも水温10℃程度までは、全滞留時間2〜3時間で操作するとSSおよびCOD成分の90%以上、リン化合物の95%以上が除去できた。窒素除去に関しては、水温15℃以上では、滞留時間を4時間、循環比を約3に設定して運転すると、ほぼ完全な硝化・脱窒反応が起こり、窒素除去率は80%以上に達した。しかし、水温が15℃以下になると除去率60〜90%、硝化率70〜85%と変動し、さらに水温が10〜12℃になると、その除去率は低下するが、滞留時間を大きくすることによって窒素の除去が可能であることが示唆された。3.汚濁物質の物質収支の結果から、流動層造粒分離プロセスは下水中に含まれる大部分の汚濁物質を除去することができ、好気性処理プロセスへの負荷を大幅に削減できることが明らかになった。また窒素成分の45%が脱窒により、37%が造粒汚泥として除去できることが判明した。