連続単槽式硝化脱窒反応器の開発研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455210
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 津野 洋 京都大学, 工学部, 助教授 (40026315)
• 研究分担者: 小野 芳朗 京都大学, 工学部, 講師 (50152541) ; 宗宮 功 京都大学, 工学部, 教授 (60025947)
• キーワード: 硝化 / 脱窒 / 下水処理 / 窒素除去 / 有機物除去 / 単槽反応器 / コミプラ

研究概要

現在まで、研究室で得られていた、下水からの有機物除去、硝化および脱窒に関する知見を総合して、有効高さ4mのドラフトチューヴ型の反応器を製作した。この反応器では内筒部では好気性条件を、そして外筒部では微好気性および無酸素条件を現出させることを目的としている。そして、トレーサ実験により流動状態を把握すると共に、種々の曝気量条件下での循環流速と酸素移動容量係数の測定により、内筒での曝気量による循環流速および酸素移動容量係数を表記する実験式を確立した。そして、この装置による団地下水の連続処理実験を開始し、冬季でも滞留時間12時間で良好な有機物除去および窒素除去を達成し得ることを実証した(津野、小野)。
そして、この実験装置内で活躍している脱窒菌や硝化菌の活性把握手法を開発し、処理効果と各種活性との関連の検討を試みた。その結果、脱窒には溶解性有機物のみならず、滞留の長い浮遊性有機物の存在が重要であることが提示された。このことから、最初沈殿池を通さずに流入水を反応器に直接流入させることの効果が定量的に評価された(宗宮)。
現在までに得られていた有機物除去、硝化および脱窒に関する知見を基に、これら現象を表記し得る数理モデルを作成し、このモデルを本研究での反応器に適用した。その場合、このモデルは、水質変換モデル、流動モデル、曝気量と循環流速との関連モデルおよび曝気量と酸素移動容量係数との関連モデルを結合したものであり、このモデルによるシミュレーション結果と上記実験データとの比較により、このモデルの適用性を検証した(津野)。