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鹿児島工業高等専門学技
研究報告 45(2010) 29-38
回転円盤と担体を用いた有機物酸化・硝化・脱窒
西留清1水 元愛佳 1東拓磨1中原広貴1
カセサ ト大学工学剖環境工学科 NarumolVo昭thanasunthorn2
積水アクアシステム(株)上田明弘 3 黒住悟 3
Organic Oxidation， Nitr也cationand Denitrification Using RBC and
Bio-carrier
Kiyoshi NISHIDOME， Aika MIZUMOTO，
Ti品目mat宜GAS日，日rokiNAKAHARA，
N国umo1Vongth血姐皿也om，Akihiro UEDA血dSa柏田 KUROZUMl
Bri噸喝Wぉr甲町岡田也E明蹴of蜘町田間1cyofBOD remova1 when a駒田b蜘民ndi由 ofthe印
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dation，N耐而回目。n，denitr市国tion
1はじめに
1.1研究の背景
昔から河川|には浄化作用があることはわかってい
た。この原理を応用し、人工的に微生物を増殖させ
多量の汚水を浄化するプラントを設置し、運転し始
めたのは、 20断己校顕である。その後、曝気方法の
改良が進み、アメリカ合衆国を中心に 1940年代、 50
年代とつぎつぎに改善された剖討ち泥法が開発され
るようになった。この結果、田由号泥法による下水
処週は、団地の小プラントから大都市の大処遅場、
または一部の産業廃水の処狸な剖亘広く使用される
ようになった1)。我が国では 1930年から活4蛍草泥法による処躍が名古屋で開始され、現在も封昧・汚水
1土木工学科
2カセサート大学工学割湯蹟工学科
3積水アクアシステム(閥
の浄化手段として下水処建場、し尿処遅場、浄化槽
などで広く使用されている。
しかし、活性汚泥法では、当初の設計と比較し話
回号泥処濯場への即D流入負荷量が設刊直より高く
なると、先盟後の公共用水域への放流水水質基準値
を達成できなくなる場合がある。また、生物噛句脱
窒処星里において、アンモニアを硝酸に酸化する硝化
細菌は、独立栄養細菌で成長が遅しL このため、活
樹号泥だけで窒素を硝化・舵窒処遅しようとすると、
硝化細菌の保持のため、反』鼠曹を十分大きくしなけ
ればならない礼用地制等や処理槽の増設をするこ
とでこの問題は解決できるが、多額の費用を必要と
する。
このような問題の対策のひとつとして、生物を付
着保持する担体を活性汚泥槽に投入する処週法や活
a樹号泥槽の前処理または後処週に回転円板槽を設け
て処理を行う研究カマ子われてきた。
-
― 30 ― ― 31 ―
回智 清 水定量鑑 東 諸. 中庫広.. "・間同，1Vangthln鋪'"曲。..'よ図明弘 属住 慣
，.司帽肱D目的このような背景m祉、これまで取筆者団特軸
忙周ル喰宕恒助笹噌抽 yフトロン~>ープ>閉まれ
る柑ゴ炉開発した::I!i僻司あd，本認憶を冊、た有楊犠酎弘醐ヒ".. ，置の恒扮実験や立惨格子状巨眠円
板による処理効率が報告されてル、る札制.そこで
本欄拙体格子幅転円板個"と流動蹄 体
を鼎唯生物学提病相僧畑町包 醐包
鹿島屋全逓級統で行、、、円掴揺暑と稽f凶揺息雌圃揺患を評価し、高度拠週撹温度の完朝廿咽助と寸ることを巨的と
した. 立体格子制回転阿坂実袋置の円晶司9置は出血であり、円相暗内医.酒脇田戸筑治国l以上にな
ると隠塞(プリクジング、図2)，漫得駒とより ..
隊出量凶唱下する>報告されてーも・-
園1立体格子吠恒眠円割反
園2プ9ヲジJグした支翼挿本とのため反涜湘肉の円板間隔を犬舎〈した揚令
明板5枚円飯間隔錨・.>従来書祉の揚合{円板
8枚円板潤隔li)m)の却水処建畠とついての有機
犠酎医軸を和、、その銭呆制裁し機討を却えた.
情性汚聞と担体 (yフトロンキュー司を耐昨
ることによ聞肱雌嘩〈割肺醐~醐岨囲拡粛〈なるが、連銀脚での処... 譜の定A/回晴わ
れて"_'/..::_、.そとで、システム"理矧険で?割削也槽
を2槽Iこ分け、それ疋才暗笹摂躍に艦体を精鈎汁る槽帽融措なC) >担.，与を智嗣u.-糟
開板宜送あり)と」システム2の実般で同制凶智を2槽に分け、
Eちらも精管謂泥に笹鮮を強調作る槽師泥返送な叫として、按稼処虚掛乙つい廿"協趨駐
を行も吃旬結鼎乙機射を畑えJた脱盆糟においては、担体添加k水漏供与停としてJ原緋水を周いた脱盆性
悔の匝分実蜘こよる艇渥鑑識の確認出?ってb、る咽.
しか」逮酬による国描相陣搾』弛距脱
蜜位飽の定軍国戸市ヨれて市沿い.そこで、担体添
加炉事~t.tJ.... 反応糟慣聞による."'"盟酷について腕2実織を布川そ崎信官】検酎剖日えた.
3 実瞳曽量邑喪殿方建
生物骨精初臓醐包醐包脱盆を行うため実
験装画主主に有樋般鱒化を行う回転阿毎槽.却と硝
化を行う鐙体師効目した糟岨偉醐帽>担体を
添加u..柑(担糊諸掬珊、在体掛醐した瓜重欄を周''''-担怖の崎元を表1に示す，
.削凶曹脱盆帯四緒元を愛2に示す.童体格子状回闘司板裳置
を図 Eに、緒元金表2に示す.
表1督体{ノフトロンキュ}司書日
材質ポPオレフィン l大きさ lOXIOXI0(，胡
空隙皐 輔 lセ凡各 1."" 比表面積 田>>JlrI I真比..: o.崎.，.t
担体添加
率
接持方法
表3 立「一一一一
"属
胡閉ま臣蔵相酬の円板こ立体調書子拒'"円板
金使用じている.立体格乎状E転用板""週嗣場表胃脚大きい、突起物構造劇=より職婦供給量星高
b¥接禽切伊民伊いいなど夜刈明敏がある S.また湾議長
曲目槽に分制されている.中心帽を酒λ原水槽と
-
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回転円阪と担体を用いた有構鞠酸化・硝化・脱宣
として用い、右槽が円板5枚(円板間隔 20.叫の2
槽、左槽が円板6枚(円版間隔 IOnr時の2槽として
用い丸円板5枚の2槽目処建水を担体糊同曹に流
入させ、 6枚の2槽目処握水を担体無添加槽に流入
ー-円榎6枝
させた。流入原水は、し尿を圭体とする鹿児島高専
校内調除を用いたe 原水は中心棺から採水し、抱強
水は各楕の出口から採水し丸
+
ーー円板5枝
図5 立体格子状回転円板実験装置司
3.1奥島袋tI(システム1)
硝似曹には担体を容積の 2略添加した槽と拒体無
添加槽の2つを用意し、それぞ'"""アーポンプで曝
気を行った。流入水は巨麻円板槽である程度有機物
が処遅された処遅水を使用し、担体無湖国曹司こは円
板6枚糟の、担体糊同曹には円抜5枚糟の処狸水を
それぞれ流入させた。担体を添加した硝化槽流出水
は脱室槽に流入させ、担体無添柾糟からは返送汚泥
槽締泥沈殿相自に諦E入させ、通常の樹首切首長とした。また、返送汚泥量は流入水と等量(返送串
1ぽ粉とした。脱窒槽には担体を容積の 18帰納日し
た。脱皐槽内の捜枠が弱いと、担体が上部に浮き、
強すぎると担体に生物が付着しなかったため、ポン
プ水量の調節により携搾を行った。捜枠に伴う大気
中からの即流入を防ぐために、表面を発泡スチロ-
U で覆った。また、水素供与体として却水中の原水
を添加し丸本実験の眉右主流入水量は、間分式で行
混血
4
った脱窒の実験司から経験的IIC)!陸軍槽流入水量的約25孤とした。実験装置(システム1)の全体図を図6に
示す。
32実験笹置{システム2)
2(四年9月より実験装置をー官隊SI!'して実験を行
った。担体無蹴同曹と返送汚泥槽何泥沈殿舶を
取り外し、硝倒曹には担体を容積の榔糊日した槽
を2つ用意し、担件相l、担体槽2としてそれぞれ
曝気を行った。また、原水にグルコースを添加する
ことにより流入鹿沼面積負荷量を平均田0包/日!oi')
と高負荷で遅転を行った.硝化槽広瀬仏水は回転円
板槽の円板6枚糟である程度有機物が処遇された処
理水を諦E入させ、流出水は担体槽lから担体槽2へ、担体槽2から脱窒糟へ流出させた。脱室糟の造りは
システム 1と同じであるa 実験装置(システム 2)の
全体閣を図7に示す
潟市E 今
園6実験甚置{システム1)の全体園
-
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Narumol Vongthanasunthom2 中原広量.住悟
車拓屠
上田明弘置瞳水元靖酉曹
原材.'"入
ι .... ~
温皐
2配品
品
-=混血
回転円板槽における有輔副事酸化実験を行い、図 9
にss成分を含んだ円版l槽匝旧渡度と円板 l槽即D除去量(流入水量x(円板 l槽目流入即日濃度 円板
1槽目流出政D濃胎)との関係を示す。同様に図
9に2槽目による皿除去量(流入水量x(円坂 1槽固流入m濃度一円板2槽目流出悶渡島)を示す。図 11と図 12には、
ss成分を含まないら紛匝E濃度と円板l槽、 2槽によるm除去量を示す。また、それそ仇の園中に最適条件での政D濃度に対
する皿除去量的線(青線:円板5枚、語練:円板
6樹を示す。反応糟悶濃度が高くなると円阪放
数の少ない5枚のほうが最大匝E除去量は高しもこ
のことは、円板6枚は円噸間隔(円板面と円板面が
IOnm)が小さく、円版聞が生物蝶で閉塞(ブリッジ
ング7し、酸素御機州民くなり(生物蟻(溶存酸素が充分供給されな市町た)、m除去量由S低下したものと考えられる。一方、円板5枚は円板間隔(円
実験装置{システム2)の全体図図7
回転円桓法による有機軸強化
システム1における有複雑強化
4実験結果
4.1
4.1.1
《皿、。。mg咽Mm鑑
oom《田恒ω皿標F
図8
a
円板l槽(含ss)によるIJI)除去量
直
1111 liD lIII !81 XIII
1槽目(舎SS)BOD量匿:(mgfl)
• •
•
• ー-
6・.. .. " 2・"
喝
-円槙5棋( 絹
/ ー円頓E故
ノ ./
'" /・ / • • • ./. ー ，-' ¥ 4 1 •• 司ーz .. .. 。。 四 咽 1関 醐
1槽目る撞BOD震度Im"，l)
回
~.ー・ ・戸1 ・円頓E樟ρ二 叩棋
" /・ .. ¥ f ~ ・\\・
m
間
J久・•
害，間 間 ，. 副 m 調 問
2槽目{含SS)BOD量111m副]
円板l槽(ろ相自によるm除去量図 10円板2槽(含ss)による匝E除去量図9
-
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回転円板と担体を用いた有機物酸化・硝化・脱室
図12にお成分を含んだ円板l槽閃D濃度と円板1槽即D除去量の関係を示す。同様に図 13に2槽目
による即D除去量を示す。高負荷運転を行っている
システム2とシステム lのl槽目を比較オると、シ
ステム lは円板 5枚と 6枚でそれぞれ BOD濃度が
鉛mg/l、l10r昭/1をピークにお制Pしたが、システム2
ではBOD濃度が3∞、2(胸g/1付近で除去量が最大と
なり、それ以降の濃度で除去量は減少した。いす'"n
も、円板5枚のほうがBOD濃度が冊、領域でも除去
量が高いことが分かる。 2槽目では、円板 5枚と 6
枚とも液本体BOD濃度が約12Omg/1付近で凹D除去
量はいす'"nも最大となり、さほと変わらない。
図 14と図 15には、 ss成分を含まない(ろ欄 BOD濃度と円板 l槽、 2槽による BOD除去量の関係を示
す。 1槽日の円板5枚と 6枚を比較すると、液本体
醐濃度が約5Omg/l付近で醐除去量はい明もも最大となるが、円板枚数の少ない円板5枚の方が BOD
除去量が高く、即D除去量はシステム 1ι糊 2.5倍
になった。 2槽目は円板5枚と 6枚とも被体体BOD
濃度が約 2拘 /1付近で凶D除去量はい枠Lも最大
となり、さほど変わらない。円板l槽目で円板5枚
が円板6枚よりも即D除去量が高いということは、
円板間隔を大きくすることで、支持体聞が生物膜で
閉塞せず生物摸内への酸素供給能が高くなるためと
思われる。円板2槽目で即D除去量がさほど?変わら
ないということは、円板間隔の小さい円板6枚の2
槽目は支持体閣が生物膜で閉塞せず生物E案内への酸素供給能が高くなったためと，酎コれる。
•
•
..・0 キ~o
30
25
20
15
10
5
{皿、ロロ喝)酬桐鍾ロロ国艇岬聾刊
2曲50 同情。
Z槽目ろ液BOD湿度(mg{l)
60
-・・•
0
0
0
0
0
5
4
a
2
1
(由主白血国)圃桐鑑口口圃
円板2槽(ろ栂による医E目隠法量
板面と円板面が2伽皿〉が大きいため、円板聞が生物
膜で閉塞されず、生物摸への溶存酸素が充分糊告さ
れ、 BOD除去量が高くなったものと考えられる。平
板を用いた一般的な巨阪円板の間隔は1O~4C皿で
あり、平均2伽 nである九本研究に用いた実装置は、
l伽皿に設定されており、高負荷浬転を行う場合、円
板間隔を大きくする必要があるものと，酎コれる。
70
-円板5枚60
一. -円板6枚I;!!， 50
/
" -〆ジ;.i 040 国 /. ¥. .¥ 、回: 30 同副
ぺ • ... ・占¥ よ¥皇20" ん.、 、...ト..¥¥一。10 • 国 • 。。 100
1槽目(醤s)Bodh(md)400 500
図11
システム2における有梯醐醐乙4.1. 2
円板1槽(含SS)による OOD除去量図 12
201 50 曲 1501槽目ろ液日00.度(mgA)
円板1槽(ろ捕による OOD除去量図14
70
• -円板5枚60 九ぬ田町 -円板E枚
、0ロ、40 / • ..、) a凶ョ 戸・・ -※‘ 咽 .0. /.. 三¥.桐鑑 20
ii 2C3 10 |乍・
o o 100 200 .00 400 50(
2槽目(宮SS)BOD温度(mg/l)
円板2槽(含SS)による聞除去量図 13
-
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酉曹 清 水元置偉 車 拓圏 中原広量 Narumol Vongthanasunthom2
上田明弘 県住 悟
.. 主立
g40r了九、¥~30 十一士三一一一一・ふや\圃 Ir型、入鑑。↑τ . .マ¥jg 10++・品 .' .心¥箇 :r0・
仁ーが-・
関 1ω15.2槽目る漉BOC量産(m-，'
2ω
図 15 円板2槽(ろ駒による医E除去量
4.2 担体法による硝化
図 16はシステム 1における担併せ着生物を班S
漉度に換算した場合の担体槽の祖.ss漉度と、担体無語訪日槽の岨BS濃度を示している。換算した担体槽
岨BS濃度は351:開ト55OOmg/1(平均4剛lmg/l)となり、
担体無添加槽の MLSS濃度は200-3田畑g/1(平均
12000g/1)り搬して、商濃度である.図 17に担体
付着微生物濃度の変化を示す.担体 1は 2醐年9
月から圃機開始し、担体2は捌9年4月より困層豊を
閣始し丸平均濃度が担体 lは 18，醐同/1)、担
体 2が 1凪醐(mg/l)と高濃度に付着していること
がわかるa
6000 -e・4旦体有り(MLSS+担体付帯〉(mR/I)
ー・ー担体なしMLSS温度(mg/l)問
4000
醐
醐
(て植民)出眼目叫JZ
1酬
o H21，OS口 H21.0S.2SH21.06.06 H21 06，18 H21曲目 H21，0712
H21，07.24
図 16 担体糊晴と担体謀議訪国曹による硝{酬生
-!oooo
3目的 lエ:司制 25∞o砲事2叩凹制語1拍叩キZt.1ぽ舟O、F羊 削旦
O
H21.05 1 3 H~1 0608H21 Oi，03H21 Oi 29H21 10 :?IH21 11 19
図 17 硝イ晴担体付着微生物浪度
-
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回転円板と担体を用いた有機物酸化・硝化・脱室
4ω
戸 t=r・担体制「
80% ・担体主L
寸. / 川町'7¥ ー/ノ卜¥/ • 元
レ/¥ • で新. ~
'" '''' 開
問2
2
m
主
EE咽 1岡垣置 1ω
" 200 400 600 咽 10∞"閲
硝化措NH4-N負荷量恒用1m')
図18 アンモニア負荷量と硝化量(システム1)
図18はシステム1の担伺端幼時曹と担体無添功昨曹に
おける、単位容積あたりのNH..-N負荷量と単位容積あたりの硝化量を示している。担体を添加すること
によりNH..-N負荷量が高吋職で、さらに硝化量が
高くなることがわかる。単位容積当たりの硝化量は
以下のようにして求めた。
(担体槽内の硝酸体窒素濃度『担体槽流入硝酸体窒
素濃度)哨入水量/担体槽容積
また、単位汚泥量あたりの硝喧は、担体添加槽
が平均O.05 (No，-N-INo，-N)ダ阻BSg/日となり、担体無添加槽が平均O.09 (No，-N+No，-N)
g/岨BSg/日となり担体無添加槽が担体添力[糟より高川直となった。な
400 -担体無量加
350 • ι -担体嵩加300 ¥ε 250
/窓¥国 • • 1通 2叩 /t~ 圃 150記 100 1/ 橿
//・50 F 。。 50 100 150
輔化槽BODi量産(mg/I)
図20 硝イ晴脚濃度に対する硝化量
(システム1)
図20は担体添加槽と担体無添力噛における、関D
濃度に対する単位容積あたりの硝化量を示している。
反応棺の即D濃度が約2白喝/1で硝化量が最大となり、
担体を添加することにより最適条件での単位反応槽
容積当たりの硝化量は担体無添加槽の約2倍となる。
反応、槽の即D濃度が約2Omg/1以上になると、増殖産
5ω
450 -担体1
4ω
/1 -担体2
製抱
" • V 15醐 / /1' ':!'250 ¥ 櫨 • / . 〆)圃 200
/ / • • 垣間置 /A • • 1ω /うV. • • ~r7‘ . • '. 。
200 4ω 脱却 S∞ 1似刻 1200 1初。硝北帽N同N負荷量(g/日1m')
図 19 アンモニア負荷量と硝化量(システムa
お、単位汚泥量あたりの硝化量は、平均硝化量を平
均阻BS濃度で除した値である。図 19はシステム2
におけるM弘-N負荷量と単位容積あたりの硝化量を
示している。担体槽l、2ともに阻む-N負荷量が印Og/
日/ぽで硝化量が最大となるが、負荷量がさらに高い
領域でも硝化は起こっている。単間百泥量あたりの
硝化量は、担体槽1が平均
0.03(No，-N叫明)g/l且SSg/日となり、担体槽2が平
均で、 0.050甲山.-N刑o，-N)ダ阻BSg/日となった。また、担体1槽目のみの硝化津軽は24%、2槽目も合わせる
と硝俗斡土54%となり、 2槽目でさらに硝化が生じ
ていることがわかる。
7'" -担体1
aω -担体2
~ω
、ε、田制 -z ¥ ー.
300 圃 ・ι-_ a 記 2ω ・語~ 1.・.4F・ . • "'I ~~. ・ • •• 。。 30 " 90 120
150 硝化槽BOD灘鹿(mg/I)
図21 硝化槽脚濃度に対する硝化量
(システム2)
度の速い有楊糊除去の生物種の同国宝優占するもの
と恩われ、硝化量は低下している。図21は、システ
ム2における硝化槽担体1槽と 2槽の即D濃度に対
する硝化量を表している。システム lと同様にIlOD
濃度が2伽g/1付近で硝化量が最大となり、IlOD濃度
が高い領域では硝化量;泊輔少する傾向にある。
-
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酉留 清 水元愛佳 東 拓磨 中原広貴 Narumol Vongthanasunthorn' 上回明弘 黒住 悟
BD凶 • 500 、Dく'0‘
.!e.棚
3E1 醐 • -メ 、乞/30‘ 酬 /イ〉五
レ/ 、桐 • • 、鍾 2∞ ι/ z 圭 • / • z 100 プ/ • • • 。 sω eω 900 1200
硝t帽NH4-N負荷量(，/目1m')
図22 アンモニア負荷量と硝化量
(システムD
-担体1
-担体2
、-、
1500
図 22は、システム 2による担体添加1槽目と 2
槽目のMヤN除去量と負荷量との関係、である。NH，一刊
負荷量を徐々に上げて蜘gl日1m'で町一N除去量は最大となった。負荷量が 900g/日1m'以上になると液本体の硝酸体も
No，-N濃度が高くなり、NH，-N除
去量は低下した。図23はシステム2による担体者効日
1槽目と 2槽目の町一N除去量と液本体BOD濃度と
の関係である。即日濃度が高い領域での浪u定が困難
.00
'00
旦 4叩E旦E • • 司副 S凹 .・ • 桶鑑 200 • 字圭 1 凹z • • 。。 20 .0 60
硝化槽NH4-N湿度(m，A)図24 液本体NH，-N濃度と除去量の関係
(システム2 硝仕方曹1槽目)
4.3 担体法による脱昼
80
図26は、脱主主槽における担体付着微生物濃度と
SS濃度の関係である。実験を開始して 1ヶ月余りで
担体付着菌濃度は 1日時700Omg/1まで徐々に糊日し、
平均1∞00t聴11まで増加している。脱窒槽流出SS濃度は負荷量を高くしているので平均275mg/1とシ
ステム lでの平均6伽g/1と比較して守中高めだが、
担体付着微生物濃度を脱昼槽SS濃度に換算した場
合のSS濃度は平均l印加g/1となった。図27に硝酸
.00 • 350 • • . qE 300 • 長旦 250 • • • • 酬 200咽
盤 1田
~ • • ::c 100 z • • 50 • ， 。 30 .0 90 120
硝化槽BOD量産(mg~)
図23 直D濃度に対する町，-N除去量
(システムa
-担体1
-担体2
150
であったが、液本体BOD濃度が約4Omg/1でM弘ー刊除
去量は最大となり、担体1，2槽目とも同程度のNH，-N
除去量が得られた。図24はシステム2による担体添
加 1槽固と液本体阻む4 濃度との関係である。液本
体町，-N濃度が約2旬 11以上でNH，-N除去量は低下した。図25はシステム2による担体諸幼日2槽目と液
本体M九-N濃度との関係、である。液本体Mむ，-N濃度
油清司5伽g/1以上でNH，-N除去量は急激に低下した。
450
41曲 • イ 350 • ム/ |・1旦 醐も 250 / ‘ ‘--./ • .内酬 2凹咽 150 / • .、、/ ‘
鍾 • 、--・ ・ヰz- 1曲 • z 50 • o 。 20 40 60 80
硝化槽NH4-N温度(mgA)
図25 液本体NH，-N濃度と除去量の関係
(システム 1， 2 硝f~糟2槽目)
体制0，-NiNo，-N)の除去量と負荷量との関際を示す。水素供与体として原水を用いているため安定した脱
窒は得られないが、平均してE慨は脱昼されている。
単位汚泥量あたりの脱重量は、最高で
O.13(叫，-N~叫，-N) g川LSSg/日となった。図 2温脱墨
槽における T-N除去量と負荷量との関係である。硝
イげ曹からのT-Nに加え水素供与体として原水を脱窒
槽に添加しているため、高いT-N濃度が諸効目されT-N
負荷量は高くなるが、T-N除去率は約2附滑られて
いる。
-
― 36 ― ― 37 ―
回転円板と担体を用いた有機物酸化・硝化・脱室
14000イー←担体付着微生物温度(mg/I)ー・-ss濃度(mg/I)
12000
10000
E 8000 6000
4000
2000
O
H21.06.26 H21.08.05 H21.09.14 H21.10.24 H21.12.03
図26 脱室糟担体付着菌濃度と ss濃度
250
1∞鴨
o '0ω150 200 250 3回 350
脱童槽(No，-N+NO，-N)負荷量(g!白川')
図27担体糊日による鵬撞特主
第5章総括
5.1 縦論
本研究は回転円板と担体を用いて、有場機酸化・
硝化・脱窒を行った。本研究の結論を以下に要約す
る。
①立体格子状回転円板の円板間隔を広く (2伽四)す
ると即D負荷量が冊、領域でも閉塞が生じ難く
なり、従来の円板間隔 (1畑I)の円板体より反応
槽即D濃度が高い領域低い領域とも即D除去
量が増大する。また、高負荷漣転時も同様の結
果が得られる。
②システム lにおける硝化槽担体付着菌濃度は
160∞-2700Or昭/1(平均 20∞伽g/l)と安定して
おり、流出班.ss濃度は10ー13伽19/1(平均7伽Ig/l)と低濃度である。担体無蹴日(田空汚泥のみ)
硝化槽の阻.ss濃度は 200-35∞mg/l(平均
120Omg/1)と不安定である。システム 2におけ
400 • 350 回%開 300 L....
ーL25%』ミ 1/ • E旦] 250 / ど
園周 200
/ 竺/叫~ 150 鍾 /ィトー . ヰ 100トー /〆
50 • ぽ/が .・。。 '00 1曲。 1500
脱窒槽T.N負荷量(g/8，tn')
図28 T-N負布置による T-N除宏量
る担体槽担体付着菌濃度は担体槽 1が平均
1醐 D略 /1、担体糟2が185氏周/1と高語披に付
着している。また、流出班..ss濃度はそれそ取浮均 n伽哩/1とほ同/1となり、低濃度である。
③システム lにおける担体付着生物量を硝化槽
阻.ssに換算した濃度は 35昨 550伽g/l(平均ω∞mg/l)と高濃度である。システム
2における担体付着生物量を硝化槽阻ssに換算した濃度は平均で担体槽 1が 370伽g/l、担体槽 2が
3ω伽g/1と高濃度である。
④担体を糊日すると硝イ凶喜アンモニア負荷量が高
し情頁域でも硝化が生じる。
⑤最適条件化下では、反応槽の即D濃度が約
2伽19/1で硝化量が最大となり、担体を蹴Eする
と単位反応糟容積当たりの硝化量は担体無添加
槽の約2倍となる。
⑥主に硝化が生じている担体槽では M弘4 負荷量
-
― 38 ― ― 39 ―
酉留 清 水元愛佳 東 拓磨 中原広貴 Narumol Vongthanasunthorn' 上回明弘 黒住 悟
ωOgl日1m'でM弘-N除去量は最大(除去率民所)となり、それ以上になるとNH，，-N除去量は低下する。
⑦液本体町-N濃度が約5伽g/l以上で闇，-N除去量は急激に低下するロ
③原封械を水素供与体として用いた脱窒樹E体付
着菌濃度は 1∞0伽g/l付近で安定し、担体付着微生物濃度を脱窒槽 ss濃度に換算した場合のss濃度は平均
1ω伽g/lとなった。脱墨槽流出
ss濃度は30-1岨g/l(平均6伽g/l)と低濃度で
ある。システム2での脱窒槽流出ss濃度は平均275mg/lとやや高めの値であったので、高負荷
運転を行う場合は余剰賄機物酸化槽と最終沈殿
池を設ける必要がある。
⑨水素供与体として原水を用いた担体蹴噛では
N02-N+N03-Nの脱昼率は約50唱となる。
⑩水素供与体として原水を脱墨槽に蹴目すると高
い T-N濃度が糊目され、 T-N負荷量は高くなる
が、 T-N除去量は20'併号られる。
Q
余剰有樋物
酸化・硝化槽
5.2 今後の奇形器厳重
今回の実験結果をふまえて、今後行う予定である
研究を以下に示す。
①一般的に回転円板法の設計は単位円板面積当た
りの基質(即D、アンモニア等)除去量で表され
る。立体格子状回転円板は単位円板体積(一枚
の円板面積×円板体の長さ)当たりの基質(師、
アンモニア等)除去量で開国すると、間出ち泥
法や円板間隔が異なる場合の制面が可能となる。
今後、円板間隔を数種変化させ、単位円板体積
当たりの基質除去量を求める予定である。
②脱窒に原水中の水素供与体(有機物)を用いる
と、相暗の有槻撤イ白曹の容積が小さくなり、
図 29の例に示すように担体を間企汚泥槽に添
加することにより、有機物酸化・硝化・脱主主の
合理的設計法 α搬)が可能になるものと思われる。
余剰有機物
酸化・硝化槽Q
原水流入量 0=01+ O2+ 03+ 04 01> O2> 03> 04
図29 担体法による有機物酸化・硝化・脱窒システム
謝辞
本論文は、積水アクアシステムとの共同研究で平
成 21年度鹿児島高専土木工学科の環境衛生工学研
究室の本科の5年次から専攻科2年次生が行った研究成果をまとめたものである。ここに深謝します。
参考文献
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状回転円板による廃水処週、平成 18年度
社団法人日本水環境学会九州支澗開発
表会、講演概要集 pp. 21~22 (2∞6) 2) 中原広貴、西留清他:ソフトロンキューブ
(担体)を用いた有機物醐ヒと硝化、平成
3) 19年度社団法人日本水環境学会:.IL片|支部
研究発表会、講演概要集 pp. 21~22
(2008)
4) 中原広貴、西留清他:担体を用いた硝化・
脱室、平成20年度社団法人日本水環境学
会九州支部研究発表会、講演概要集 pp
49~50 (2009)
5) 松利国一郎.水環境工学即. 145~146
(1捌)
6) 西留清.回転円板法の浄仕揚輔の解明とそ
の効率化に関する研究，佐賀大学大朝涜工
学系研境界トシステム生産科学専攻学術論
文， pp.6、1O~12、 17 (1鈎8)
7) 老江荊雌・芦立徳厚・衛生工学演習、 pp
213 (1992)
表紙A4本文1/792/793/794/795/796/797/798/799/7910/7911/7912/7913/7914/7915/7916/7917/7918/7919/7920/7921/7922/7923/7924/7925/7926/7927/7928/7929/7930/7931/7932/7933/7934/7935/7936/7937/7938/7939/7940/7941/7942/7943/7944/7945/7946/7947/7948/7949/7950/7951/7952/7953/7954/7955/7956/7957/7958/7959/7960/7961/7962/7963/7964/7965/7966/7967/7968/7969/7970/7971/7972/7973/7974/7975/7976/7977/7978/7979/79
表紙裏A4
