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公開番号2025115872
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010570
出願日2024-01-26
発明の名称脱窒素処理剤、脱窒素処理方法及び脱窒素処理装置
出願人水ing株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類C02F 3/34 20230101AFI20250731BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】水素供与体の注入制御が不要で、窒素含有排水を簡易な構成で効率良く脱窒素処理することが可能な脱窒素処理剤、脱窒素処理方法及び脱窒素処理装置を提供する。
【解決手段】窒素含有排水の脱窒素処理に用いられ、繊維径100μm以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成されることを特徴とする脱窒素処理剤である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
窒素含有排水の脱窒素処理に用いられ、繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成されることを特徴とする脱窒素処理剤。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記繊維成形体が、前記レーヨン繊維を支持する支持体を備え、前記繊維成形体が、直方体状、立方体状、筒状、柱状、ブロック状、板状、膜状、格子状、又は前記レーヨン繊維の両端を束ねたひも状のいずれかの形状を有することを特徴とする請求項１に記載の脱窒素処理剤。
【請求項３】
繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成される脱窒素処理剤を収容する脱窒素処理槽内に、窒素含有排水を流入させ、
前記脱窒素処理槽内を攪拌して、前記窒素含有排水と前記脱窒素処理剤とを接触させながら前記窒素含有排水を脱窒素処理し、
前記脱窒素処理で得られる脱窒素処理液を固液分離する
ことを特徴とする脱窒素処理方法。
【請求項４】
窒素含有排水を硝化菌の存在下で硝化処理し、
繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成される脱窒素処理剤を収容する脱窒素処理槽内に、前記硝化処理で得られる硝化液を流入させ、
前記脱窒素処理槽内を攪拌して前記硝化液と前記脱窒素処理剤とを接触させながら前記硝化液を脱窒菌の存在下で脱窒素処理し、
前記脱窒素処理で得られる脱窒素処理液を固液分離する
ことを特徴とする脱窒素処理方法。
【請求項５】
前記硝化処理の前に、前記窒素含有排水を脱窒素処理することを特徴とする請求項４に記載の脱窒素処理方法。
【請求項６】
窒素含有汚泥を固液分離する第１の固液分離処理と、
前記第１の固液分離処理で得られる分離液を、繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成される脱窒素処理剤を収容する第１の脱窒素処理槽内に流入させ、前記第１の脱窒素処理槽内を攪拌して、前記分離液と前記脱窒素処理剤とを接触させながら前記分離液を脱窒素処理する第１の脱窒素処理と、
前記第１の脱窒素処理で得られる第１の脱窒素処理液を、硝化菌の存在下で硝化処理する硝化処理と、
前記硝化処理で得られる硝化液を第２の脱窒素処理槽内に流入させ、前記第２の脱窒素処理槽内において前記硝化液を脱窒菌の存在下で脱窒素処理する第２の脱窒素処理と、
前記第２の脱窒素処理で得られる第２の脱窒素処理液を固液分離する第２の固液分離処理と、
前記第２の固液分離処理で分離される分離汚泥を、前記第１の脱窒素処理及び前記第１の固液分離処理の少なくともいずれかへ返送する返送処理と
を含むことを特徴とする脱窒素処理方法。
【請求項７】
好気性脱窒素処理において窒素含有排水を流入させ、
前記好気性脱窒素処理に繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成される脱窒素処理剤を導入し、
前記好気性脱窒素処理で、前記窒素含有排水を前記脱窒素処理剤に接触させるための空気を供給し、
前記好気性脱窒素処理した処理液を固液分離する
ことを特徴とする脱窒素処理方法。
【請求項８】
繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成された脱窒素処理剤を備え、窒素含有排水を脱窒菌の存在下で脱窒素処理する脱窒素処理手段と、
前記脱窒素処理手段に供給される前記窒素含有排水を攪拌し、前記窒素含有排水と前記脱窒素処理剤とを接触させる攪拌手段と、
前記脱窒素処理手段で処理された脱窒素処理液を固液分離する固液分離手段と
を備えることを特徴とする脱窒素処理装置。
【請求項９】
窒素含有排水を導入し硝化処理する硝化処理手段と、
繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成された脱窒素処理剤を備え、前記硝化処理手段で得られる硝化液を脱窒菌の存在下で脱窒素処理する脱窒素処理手段と、
前記硝化液を攪拌し、前記硝化液と前記脱窒素処理剤とを接触させることにより、脱窒素処理液を得る攪拌手段と、
前記脱窒素処理液を固液分離する固液分離手段と
を備えることを特徴とする脱窒素処理装置。
【請求項１０】
繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成された脱窒素処理剤を備え、窒素含有排水又は窒素含有汚泥を脱窒菌の存在下で脱窒素処理して、第１の脱窒素処理液を得る第１の脱窒素処理手段と、
前記第１の脱窒素処理液を硝化処理する硝化処理手段と、
前記第１の脱窒素処理手段で得られる硝化液を返送する硝化液返送手段と、
前記硝化処理手段で得られる前記硝化液を、繊維径１００μｍ以下のレーヨン繊維を含む一定形状に成形された繊維成形体で構成された脱窒素処理剤と接触させ、第２の脱窒素処理液を得る第２の脱窒素処理手段と、
前記第２の脱窒素処理液を固液分離し、前記第１の脱窒素処理手段へ返送する返送汚泥を得る固液分離手段と
を備えることを特徴とする脱窒素処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱窒素処理剤、脱窒素処理方法及び脱窒素処理装置に関し、特に、窒素含有排水の生物学的処理法において水素供与体として供給される脱窒素処理剤及びこれを用いた脱窒素処理方法及び脱窒素処理装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
窒素化合物等の窒素分を含有する有機性排水（以下「窒素含有排水」という）は、一般的には生物学的処理法を用いて処理される。一般的な脱窒素処理フローを図１０及び図１１に示す。
【０００３】
図１０は、硝酸性窒素又は亜硝酸性窒素を含む窒素含有排水から窒素を除去する処理フローの例である。脱窒素処理装置は、脱窒素処理槽１１００と、曝気槽１３００と、沈殿槽等の固液分離槽２０００とを備える。硝酸性窒素又は亜硝酸性窒素を含む窒素含有排水は、脱窒素処理槽１１００に流入される。脱窒素処理槽１１００では、固液分離槽２０００からの返送汚泥とメタノール等の水素供与体を添加し、窒素含有排水中の硝酸性窒素を窒素ガスとして発生させ、窒素含有排水から窒素を除去する。
【０００４】
脱窒素処理槽１１００で得られる脱窒素処理液は、曝気槽１３００に導かれる。曝気槽１３００では、曝気槽１３００底部に空気が導入されて、脱窒素処理液中に残留する水素供与体に起因するＢＯＤが除去される。固液分離槽２０００では、曝気槽１３００から流出する曝気処理液を分離汚泥と処理水とに固液分離する。固液分離で分離される分離汚泥の一部は返送汚泥として脱窒素処理槽に返送され、残りの汚泥は余剰汚泥として脱水処理等の所定の処理がなされる。処理水は下水道等に放流されるか、或いは、再度高度処理して再利用される。
【０００５】
図１１は、アンモニア性窒素や硝酸性窒素又は亜硝酸性窒素等の有機体窒素を含む窒素含有排水から窒素を除去するための処理フローである。この脱窒素処理装置は、硝化処理槽５００と、脱窒素処理槽１１００と、曝気槽１３００と、沈殿槽等の固液分離槽２０００とを備える。硝化処理槽５００では、溶存酸素（以下、ＤＯ）の存在下、窒素含有排水由来のアンモニア性窒素や有機体窒素が、返送汚泥の活性汚泥中の硝化菌により硝酸性窒素や亜硝酸性窒素に酸化される。硝化が進行するとｐＨが低下し、ｐＨ低下で硝化菌の活性が低下するので、硝化処理槽５００に苛性ソーダなどのアルカリ剤を添加する。
【０００６】
脱窒素処理槽１１００では、硝化処理槽５００から流出する硝化液中の硝酸性窒素や亜硝酸性窒素を、脱窒素菌と水素供与体であるメタノール等で処理し、硝酸性窒素や亜硝酸性窒素を窒素ガスとして発生させて除去する。曝気槽１３００では脱窒素処理槽１１００から流出する脱窒素処理液に含まれる残留メタノール分に由来するＢＯＤを酸化除去する。固液分離槽２０００では、曝気槽１３００から流出する曝気処理液を分離汚泥と処理水とに固液分離する。
【０００７】
図１０又は図１１に示すような脱窒素処理装置では、脱窒素処理槽１１００内の脱窒素菌が、硝酸性窒素や亜硝酸性窒素（ＮＯｘ－Ｎ）を窒素ガス（Ｎ
2
）に還元するため、水素供与体として有機炭素源を添加することが不可欠である。水素供与体としては、特開平６－１２６２９８号公報（特許文献１）に記載されるように、炭素数が３以下のカルボン酸を用いるもの等が知られている。特開２０００－３３４４９２号公報（特許文献２）に記載されるような、炭素数が６以上の直鎖状飽和モノカルボン酸を担持体に担持させたものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平６－１２６２９８号公報
特開２０００－３３４４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されるようなメタノール等を水素供与体として利用すると、窒素含有排水への水素供与体の溶解性が高く、窒素含有排水の硝酸性窒素濃度や亜硝酸性窒素濃度を正確に求める市販のモニター機器等が無いため、注入制御が難しいという問題がある。一方、特許文献２に記載されるような高級脂肪酸や高級アルコールは、固体状であるため、水に溶解しにくく、また、脱窒素処理対象の窒素含有排水の硝酸性窒素濃度や亜硝酸性窒素濃度に応じて高級脂肪酸等の水素供与体が溶解するために、メタノール等を使用する場合に比べて注入制御の困難性の問題も小さい。したがって、水素供与体として利用しやすいというメリットがある。しかしながら、固体の粒状やフレーク状の水素供与体は、そのまま使用すると、処理水とともに流出する場合がある。固体の粒状やフレーク状の水素供与体が、固液分離工程で汚泥とともに系外に排出される場合もあり、水素供与体の無駄が多くなる。
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明は、水素供与体の注入制御が不要で、窒素含有排水を簡易な構成で効率良く脱窒素処理することが可能な脱窒素処理剤、脱窒素処理方法及び脱窒素処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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