生物学的窒素除去プロセスにおけるステップ流入量の均等化方法に関する研究

摘要

The step feed multi-stage pre-denitirification process is one of the commonly used biological nitrogen removal processes. Since the process offers high nitrogen removal efficiency and less reactor volume, more than 20 actual WTPs of the process, mainly three-stage type, are now in operation. It is essential for this process that influent should be divided equally into two or three parts to assure the design premises. The equal division of inflow, however, is not easy especially in three-stage process and the error of flow division can cause the deterioration of effluent water quality. The authors developed a simple distribution weir to reduce the error of flow division for three-stage step feed pre-denitirification process. The principle of distribution weir is to divide each three flow, which has been divided once into three parts, further into two equal parts and join them into three parts again. The errors in the divided flows can be reduced by the simple procedure without flow sensors and electric control devices. The equalization effect of the weir was confirmed by the experiment with a hydraulic model. Also the improvement effect on the effluent ammonium and nitrate concentration by equalizing the step feed flow was confirmed by ASM simulation.%生物学的窒素除去プロセスの一つであるステップ流入式多段硝化脱窒法は,循環式硝化脱窒法を二段ないしは三段に多段化したもので，単段の循環式硝化脱窒法と比較して，同じ循環率に対して高い窒素除去率が得られること，また施設がコンパクトとなることから，既に20箇所以上の実施設が稼動している。 本法の課題としては，流入水をステップ流入させる際，特に三段の場合には流入水を均等に三分割することは容易でなく，各段への流入水量に偏りがある場合には，処理水質ぺの影響が生じる可能性があるという点があげられる。 本研究では，ステップ流入における流入水量均等化をセンサや制御プロセスを用いない簡易な装置により実現することを目的として，一旦，三分割した流量を更に二等分し，それを再度合流させる方式による三分割時の誤差低減方法を提案した。また，本方法の性能について水理模型を用いた実験を行ない，その流量均等化効果を確認した。さらに，活性汚泥モデル（ASM）を用いて，ステップ流入水量の誤差低減による処理水質への影響について検討した結果，アンモニア性窒素及び硝酸性窒素について，木方法による処理水質改善効果が確認された。