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公開番号2024050967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2024023617,2019501341
出願日2024-02-20,2018-02-20
発明の名称脱窒処理方法および脱窒処理装置
出願人株式会社カネカ
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類C02F 3/34 20230101AFI20240403BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】生物学的処理における脱窒処理の作業性の向上を図ると共に、硝酸態窒素および/または亜硝酸態窒素除去を迅速かつ良好に長期間にわたって安定的に実現する脱窒処理方法を提供する。
【解決手段】硝酸態窒素及び/又は亜硝酸態窒素を含む処理対象液を連続的に脱窒処理する方法であって、生分解性ポリマーを含む充填材が充填された容器内に前記処理対象液を通液させることで生物学的に前記脱窒処理を行う工程を含み、前記容器における前記処理対象液の平均滞留時間が10時間以下であり、かつ前記処理対象液がリン化合物を含有することを特徴とする脱窒処理方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
硝酸態窒素及び／又は亜硝酸態窒素を含む処理対象液を連続的に脱窒処理する方法であって、
生分解性ポリマーを含む充填材が充填された容器内に前記処理対象液を通液させることで生物学的に前記脱窒処理を行う工程を含み、前記容器における前記処理対象液の平均滞留時間が１０時間以下であり、かつ前記処理対象液がリン化合物を含有することを特徴とする脱窒処理方法。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記容器を通液後の液の溶存酸素濃度が５ｍｇ／Ｌ以下である、請求項１に記載の脱窒処理方法。
【請求項３】
前記生分解性ポリマーが脂肪族ポリエステルである、請求項１又は２に記載の脱窒処理方法。
【請求項４】
前記脂肪族ポリエステルがポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）である、請求項３に記載の脱窒処理方法。
【請求項５】
前記容器は、前記充填材が前記容器の容量（１００ｖｏｌ％）に対して３０ｖｏｌ％以上の充填度で充填された容器である、請求項１～４のいずれか１項に記載の脱窒処理方法。
【請求項６】
硝酸態窒素及び／又は亜硝酸態窒素を含む処理対象液を連続的に脱窒処理する装置であって、
内部を通液させることによって前記処理対象液を生物学的に脱窒処理する脱窒処理部を備え、前記脱窒処理部は生分解性ポリマーを含む充填材が充填されており、
前記脱窒処理部の出口における液の溶存酸素濃度を監視して、当該溶存酸素濃度が５ｍｇ／Ｌ以下に維持されるように前記脱窒処理部の入口における前記処理対象液の流量を制御する機構を備えることを特徴とする、脱窒処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝酸態窒素及び／又は亜硝酸態窒素（以下、窒素化合物とも言う）を含有する汚染水から連続的に窒素化合物を処理する方法およびその装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
人間活動と環境の調和を図るためには、人間活動によって発生する汚濁物質をできるだけ減らすこと、発生した汚濁物質を無害化処理することが必要である。汚濁対象物質の１つに硝酸態窒素、亜硝酸態窒素が挙げられる。
【０００３】
この硝酸態窒素の処理方法の１つとして生物学的処理方法があり、その代表例が活性汚泥処理を用いた脱窒処理である。これは、嫌気状態で脱窒菌を用いて、硝酸態窒素、および／または亜硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元させて無害化する処理方法である（脱窒反応）。この脱窒反応は、硝酸態窒素を電子受容体とする硝酸呼吸菌の作用を利用したものであり、これにより、硝酸態窒素は、亜硝酸、一酸化窒素、一酸化二窒素を経て窒素まで還元され、その結果、処理対象液中の各種窒素化合物は、窒素ガスとして大気中に放散されて除去される。
【０００４】
この脱窒反応には、電子供与体が必須であり、従来はメタノールや酢酸を利用するなど安価な液体状の電子供与体が使用されてきたが、残存する硝酸態窒素に応じて適切な量の電子供与体を添加する必要があり、そのコントロールが非常に難しい。よって、過剰量を添加し、後段の処理で残存したメタノールを除去する方法が採用されているが、残存メタノールの影響、例えば養殖設備などへの適用を考えた場合、魚体への影響が懸念されるため、確実に残存電子供与体の除去を実施するために、設備費が膨れ上がる結果となっている。
【０００５】
このような問題を回避するために、生分解性固形物質を電子供与体として用いる方法が挙げられている。この例として、ウッドチップや高級脂肪酸、生分解性ポリマーなどが挙げられており、電子供与体の徐放性を利用し、前述の課題の解決が試みられている。
【０００６】
例えば、特許文献１においては、生分解性固形電子供与体として、分子量等の物性を改変して加水分解性を高めた固体状ポリ乳酸（以降、ＰＬＡと記載）を用いた固相脱窒法の提案がなされている。この改変されたＰＬＡは、乳酸を供給できる程度の加水分解性が付与され、加水分解に伴って放出される乳酸の徐放速度を調整することが可能と述べられている。また、例えば、特許文献２には、生分解性固形電子供与体として、生分解性ポリマーの１種である微生物産生ポリエステルをを用いた脱窒法が提案されている。これによると、一般的な活性汚泥処理にて、生分解性ポリマーを添加・共存させることで、処理対象液中に含まれる有機物が不足した際の菌に起こる菌の活性低下、特に脱窒能の低下を抑制することが可能と述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－１０４５５１号公報
特開２０００－１５３２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般にＰＬＡは生分解性がきわめて悪く、そのままでは脱窒処理の基質としては適さないという問題点があった。例えば、特許文献１においては、加水分解性を高めた固体状ＰＬＡを用いた固相脱窒法の提案がなされており、加水分解に伴って放出される乳酸の徐放速度を調整することが可能と述べられているが、加水分解の持続性に課題があった。
【０００９】
また、特許文献２においては、通常の活性汚泥処理において、電子供与体として微生物産生ポリエステルを添加し、菌の活性を維持させる方法が提案されているが、依然として脱窒処理効率は不十分であり、また、処理の安定性に課題があった。
【００１０】
一般的に脱窒処理の前段で、アンモニア態窒素を硝酸態窒素および亜硝酸態窒素にまで酸化する硝化処理が実施されることが多いが、この硝化反応は好気条件下で実施する必要があることから、その後段の脱窒処理の処理対象液は、酸素を多く含んだ好気状態であることが多い。よって、速やかに脱窒反応を進行させるためには、処理対象液中の酸素を除去し嫌気状態にする必要がある。そこで、一般的には、酸素低減処理として、酸素供給を遮断し静置させるが、酸素低減に必要な十分な時間を確保するために、槽の容量が大きくなってしまうという課題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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