生物的脱窒について

生物的脱窒とは、排水処理で使用される方法の一つです。この方法では、好気性微生物と通性嫌気微生物を組み合わせて、排水中の窒素化合物と炭素化合物を同時に分解します。窒素化合物は、最終的に窒素ガスにまで分解される仕組みです。以下では、この生物的脱窒について詳しく説明します

生物的脱窒の種類

生物的脱窒は、排水中の窒素化合物と炭素化合物を同時に分解するための方法です。この方法にはさまざまな手法があります。したがって、「生物的脱窒を採用するかどうか」を検討する際には、さらに「どの生物的脱窒方法を選ぶか」も考慮する必要があります。ここでは、主に採用されている循環式硝化脱窒法・硝化内生脱窒法・回文式硝化脱窒法・ステップ流入式多段硝化脱窒法の4つの方法について解説します。

循環式硝化脱窒法

原水中に含まれている有機物を利用する方法です。有機物が含まれているため、別途有機物を添加する必要がありません。他の方法と比較すると設備がコンパクトとなるメリットがあります。脱窒槽から硝化槽へと流れた原水を汚泥返送することで繰り返し脱窒し、処理水として排出します。窒素除去率はおよそ60～70％程度ではありますが、コンパクトな設備でも実践が可能なことから、場所に左右されずに採用できる点がメリットです。

硝化内生脱窒法

硝化槽で生成された活性汚泥や細胞内に含まれている有機物を脱窒に利用する方法です。こちらも含まれている有機物を活用することから、有機物を転嫁する必要がありません。ただし、循環式硝化脱窒法と比較すると設備が大きくなります。硝化槽から脱窒槽、さらには膜分離槽へと原水を流す仕組みです。膜分離槽まで流れた原水は、硝化槽まで汚泥返送して繰り返し除去します。場所が必要ではありますが、窒素除去率は70～90％と高めです。

回分式硝化脱窒法

硝化・脱窒を曝気・曝気停止を交互に行います。原水を間欠曝気槽に含めた際、有機物を合わせます。膜分離槽から間欠曝気槽への汚泥返送を繰り返し行うことで窒素を除去する流れです。運転方法にもよりますが、窒素除去率を100％まで近づけられます。また、原水の流入量の調整が可能のため、高い除去率を安定して発揮することができるでしょう。高濃度の廃液に活用できる点もメリット。主に膜分離と併せて活用されています。

ステップ流入式多段硝化脱窒法

脱窒層から硝化槽へと原水を流し、硝化槽から脱窒層に汚泥返送を行うことて窒素を除去。また硝化槽から脱窒層への流れを何度も繰り返すことで窒素除去率を高めます。窒素除去率は、75～80%ほどですが理論上、100％を目指すことも可能です。こちらも原水中に含まれている有機物を脱窒に活用するため、有機物の点かは不要です。

脱窒は多種多様だからこそ適したものを選ぼう

脱窒法にはさまざまな種類があります。それぞれのプロセスに違いがあっても、優劣はありません。排水処理施設の増強する際は、導入可能な環境も考慮する必要があります。また、各生物学的処理法を理解し、自社に最適な方法を見つけることも重要です。生物的脱窒以外にもさまざまな排水処理方法がありますので、当サイトをご覧いただき、最適なものを見つけていきましょう。