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下水の超高度処理に適した省エネ・低コスト型処理システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18760407
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 土木環境システム
研究機関岐阜工業高等専門学校

研究代表者

角野 晴彦  岐阜工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (50390456)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード硝化 / 脱窒 / 硫黄 / 高度処理 / 省エネ / 低コスト
研究概要

高度処理の早期の普及と持続的な運営には、技術の低コスト化が望まれる。そこで本研究では、下水二次処理水を対象として、曝気を必要としない硝化槽としてDHS(Down-flow Hanging Sponge)リアクター、独立栄養型の脱窒槽として硫黄脱窒リアクターを組み合わせた窒素除去システムを開発した。開発システムの下水三次処理への適用性を評価するために、模擬排水の連続処理実験を行った。
供給する模擬排水の組成は、塩化アンモニウム30mgN/L、スクロース30mgCOD/L、その他無機塩類とした。処理温度は、運転0〜374日が20℃、運転375日以降が屋内で制御フリーとした。HRT(水理学的滞留時間)は、各装置で変化させた。
運転0〜374日では、DHSのHRT2.3〜4.5h、硫黄脱窒のHRT4.5〜9hの条件で、硫黄脱窒流出の平均全窒素は15mg/以下となった。また、硫黄脱窒では処理水循環による硝酸性窒素の除去向上が認められた。
運転375〜452日におけるDHS流出の日平均水温は19℃から11℃にまで徐々に低下した。DHSはHRTを1hで運転した。DHS流出水質は安定しており、アンモニア性窒素で平均1mgN/L、硝酸性窒素で平均27mgN/Lであった。硫黄脱窒流出は、硫黄脱窒のHRT6h(運転375〜452日)において、全窒素が15〜24mgN/Lであり、硝酸性窒素が10〜21mgN/Lであった。硫黄脱窒のHRTを9h(運転422〜452日)に延長したが、HRT6h時と同程度の水質であった。汚泥当たりの硫黄脱窒活性値が、運転時間(生物膜量の増加)とともに低下しており、適切な汚泥管理ではなかったと考えられる。
開発システムは、多くの自治体の放流水質目標値を達成できる見込みができ、従来法の曝気と電子供与体管理を不要とする低コスト型高度処理として有望であることが分かった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] DHS (Down-flow hanging sponge) と硫黄脱窒リアクターを組み合わせた無曝気型システムによる下水二次処理水からの有機物・窒素除去2007

    • 著者名/発表者名
      小澤 徹
    • 雑誌名

      平成18年度土木学会中部支部研究発表会講演概要集

      ページ: 517-518

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] DHS (Down-flow hanging sponge) と硫黄脱窒リアクターを組み合わせた無曝気型システムによる下水二次処理水の有機物・窒素除去2007

    • 著者名/発表者名
      小澤 徹
    • 雑誌名

      第41回日本水環境学会年会講演集

      ページ: 56-56

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Nitrification and organic removal of the secondary effluent from activated sludge process by a DHS reactor with no external aeration input2006

    • 著者名/発表者名
      Ozawa T.
    • 雑誌名

      Proceeding of the 21st Century's COE the 7th Symposium on Global Renaissance by Green Energy Revolution, Nagaoka, Japan

      ページ: 169-169

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 無曝気型硝化槽DHSリアクターと硫黄を用いた独立栄養型脱窒による下水三次処理2008

    • 著者名/発表者名
      大岩勇太、角野晴彦, ら
    • 学会等名
      第42回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 硫黄を用いた独立栄養型脱窒による硝化型DHSリアクターの後段処理2008

    • 著者名/発表者名
      大岩勇太、角野晴彦, ら
    • 学会等名
      平成19年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2008-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of cost-effective nitrogen removal system from a secondary effluent by combination of DHS and Sulfur Autotrophic Denitrification reactor2008

    • 著者名/発表者名
      Wada, K., Sumino, H., et. al.
    • 学会等名
      The 21st Century's COE the 8th Symposium on Global Renaissance by Green Energy Revolution
    • 発表場所
      Nagaoka Univ. of Tech.
    • 年月日
      2008-01-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 硝化型DHS/硫黄脱窒リアクターによる下水二次処理水からの低コスト窒素除去システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      大岩勇太、角野晴彦, ら
    • 学会等名
      第44回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2007-11-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 窒素除去装置2006

    • 発明者名
      角野晴彦
    • 権利者名
      (独)国立高等専門学校機構
    • 産業財産権番号
      2006-227330
    • 出願年月日
      2006-08-24
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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