申请日2017.02.04
公开(公告)日2017.08.15
IPC分类号C02F3/34; C02F101/38; C02F101/16
摘要
本申请提供即使在开放体系进行采用了将氨态氮在需氧下直接进行氮气化的微生物的废水处理的情形时也能有效地除氮的废水处理装置以及废水处理方法。本发明的废水处理装置(1)是采用了需氧性直接氮气化细菌对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的装置，具备对废水进行处理的处理槽(11)、向废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加装置(12)以及向废水添加硝化阻碍物质的第二添加装置(13)。本发明的废水处理方法是采用需氧性直接氮气化细菌在处理槽(11)中对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的方法，具有向废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加工序及向废水添加硝化阻碍物质的第二添加工序。
权利要求书
1.一种废水处理装置，是采用需氧性直接氮气化细菌，对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的装置，其特征在于，
所述废水处理装置具备：
对所述废水进行处理的处理槽，
向所述废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加装置，以及
向所述废水添加硝化阻碍物质的第二添加装置。
2.根据权利要求1所述的废水处理装置，在所述处理槽的上游进一步具备贮留所述废水的原水贮留槽。
3.根据权利要求1所述的废水处理装置，所述第一添加装置是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的装置，所述第二添加装置是向处理槽中的废水添加硝化阻碍物质的装置。
4.根据权利要求2所述的废水处理装置，所述第一添加装置是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的装置，所述第二添加装置是向原水贮留槽中的废水添加硝化阻碍物质的装置。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的废水处理装置，所述需氧性直接氮气化细菌是粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的废水处理装置，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基苯并噻唑、二氰二胺、磺胺噻唑、1-脒基-2-硫脲、N-2,5-二氯苯基琥珀酰胺酸、4-氨基-1,2,4-三唑盐酸盐、3-巯基-1,2,4-三唑组成的群中的1种以上。
7.根据权利要求6所述的废水处理装置，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、1-脒基-2-硫脲组成的群中的1种以上。
8.一种废水处理方法，是采用需氧性直接氮气化细菌对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的方法，其特征在于，
所述废水处理方法具有：
向所述废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加工序，以及
向所述废水添加硝化阻碍物质的第二添加工序。
9.根据权利要求8所述的废水处理方法，将处理前的废水贮留在原水贮留槽中。
10.根据权利要求8所述的废水处理方法，所述第一添加工序是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的工序，所述第二添加工序是向处理槽中的废水添加硝化阻碍物质的工序。
11.根据权利要求9所述的废水处理方法，所述第一添加工序是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的工序，所述第二添加工序是向原水贮留槽中的废水添加硝化阻碍物质的工序。
12.根据权利要求8～11中的任一项所述的废水处理方法，对1L废水添加0.3～80mg的硝化阻碍物质。
13.根据权利要求12所述的废水处理方法，对1L废水添加0.75～55mg的硝化阻碍物质。
14.根据权利要求8～13中的任一项所述的废水处理方法，所述需氧性直接氮气化细菌是粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)。
15.根据权利要求8～14中的任一项所述的废水处理方法，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基苯并噻唑、二氰二胺、磺胺噻唑、1-脒基-2-硫脲、N-2,5-二氯苯基琥珀酰胺酸、4-氨基-1,2,4-三唑盐酸盐、3-巯基-1,2,4-三唑组成的群中的一种以上。
16.根据权利要求15所述的废水处理方法，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、1-脒基-2-硫脲组成的群中的1种以上。
说明书
废水处理装置以及废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水处理装置以及废水处理方法。
背景技术
作为对含有氮的废水(含氮废水)进行生物学处理的方法，通常已知的有消化液循环方式或内生脱氮方式等。
消化液循环方式中，首先，通过硝化细菌在需氧条件下将原水(废水)中的氨态氮转换为亚硝酸态氮或者硝酸态氮。之后，将有机物作为还原力，通过脱氮细菌在无氧条件下将亚硝酸态氮或硝酸态氮还原为氮气。
硝化细菌是将氨态氮氧化为亚硝酸的氨氧化细菌以及将亚硝酸态氮氧化为硝酸态氮的亚硝酸氧化细菌的总称。
另一方面，脱氮细菌是一种在无氧条件下通过将亚硝酸态氮或硝酸态氮作为电子接收体，将有机物作为电子给与体利用，由此将亚硝酸态氮或硝酸态氮还原至氮气的微生物。
近年来，作为对畜产、食品等的含有高浓度氨的废水进行处理的方法，提出有采用了粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)的处理法，该粪产碱杆菌No.4株能够在需氧下将氨态氮变为氮气而进行脱氮(例如参照专利文献1、2)。
粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)是需氧性直接氮气化细菌的1种，是异养菌，与此同时可以在需氧下将氨直接气体化为氮气。此外，与已有的硝化细菌相比较，具有除氮速度快、增殖速度也快的优点。
此外，消化液循环方式中需要需氧槽(硝化槽)和无氧槽(脱氮槽)2个槽作为处理槽，而采用了粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)的处理法由于仅以需氧处理就能够除氮，因此具有1个槽就可以进行处理的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-199875号公报
专利文献2：日本特开2008-104361号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，若在开放体系中进行采用了需氧性直接氮气化细菌的废水处理，则存在除氮率降低的情况。
本发明的目的在于提供这样的废水处理装置以及废水处理方法：即使在开放体系进行采用了将氨态氮在需氧下直接进行氮气化的微生物的废水处理的情形时，也能有效地进行除氮。
用以解决课题的手段
本发明人专心研究的结果，查明了：若在开放体系中采用需氧性直接氮气化细菌进行废水处理，则废水中或大气中的杂菌在处理槽内会变得优先化，从而存在硝化细菌会在处理槽内繁殖的情况。若存在硝化细菌，则废水中的氨态氮会被转换为亚硝酸态氮或硝酸态氮。需氧性直接氮气化细菌虽然能够将氨态氮直接进行氮气化，但不能将硝酸态氮或亚硝酸态氮进行氮气化。因此，若氨态氮被转换为亚硝酸态氮或硝酸态氮，则在需氧条件下无法将这些氮气化，结果直接氮气化反应会被抑制。
因此，本发明人发现：在采用了需氧性直接氮气化细菌的废水处理中，通过并用抑制由硝化细菌抑制硝化反应的硝化阻碍物质，氨态氮向亚硝酸态氮或硝酸态氮转换会被抑制，能够高效地进行直接氮气化反应而除氮，从而完成了本发明。
即，本发明具有以下的方式。
[1]一种废水处理装置，是采用了需氧性直接氮气化细菌对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的装置，其特征在于，所述废水处理装置具备：对所述废水进行处理的处理槽，向所述废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加装置以及向所述废水添加硝化阻碍物质的第二添加装置。
[2]根据[1]所述的废水处理装置，在所述处理槽的上游进一步具备贮留所述废水的原水贮留槽。
[3]根据[1]所述的废水处理装置，所述第一添加装置是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的装置，所述第二添加装置是向处理槽中的废水添加硝化阻碍物质的装置。
[4]根据[2]所述的废水处理装置，所述第一添加装置是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的装置，所述第二添加装置是向原水贮留中的废水添加硝化阻碍物质的装置。
[5]根据[1]～[4]中的任一项所述的废水处理装置，所述需氧性直接氮气化细菌是粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)。
[6]根据[1]～[5]中的任一项所述的废水处理装置，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基苯并噻唑、二氰二胺、磺胺噻唑、1-脒基-2-硫脲、N-2,5-二氯苯基琥珀酰胺酸、4-氨基-1,2,4-三唑盐酸盐、3-巯基-1,2,4-三唑组成的群中的1种以上。
[7]根据[6]所述的废水处理装置，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、1-脒基-2-硫脲组成的群中的1种以上。
[8]一种废水处理方法，是采用需氧性直接氮气化细菌在处理槽中对含有有机态氮以及氨态氮的至少一者的废水进行处理的方法，其特征在于，具有向所述废水添加需氧性直接氮气化细菌的第一添加工序以及向所述废水添加硝化阻碍物质的第二添加工序。
[9]根据[8]所述的废水处理方法，将处理前的废水贮留在原水贮留槽中。
[10]根据[8]所述的废水处理方法，所述第一添加工序是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的工序，所述第二添加工序是向处理槽中的废水添加硝化阻碍物质的工序。
[11]根据[9]所述的废水处理方法，所述第一添加工序是向处理槽中的废水添加需氧性直接氮气化细菌的工序，所述第二添加工序是向原水贮留中的废水添加硝化阻碍物质的工序。
[12]根据[8]～[11]中的任一项所述的废水处理方法，对1L废水添加0.3～80mg的硝化阻碍物质。
[13]根据[12]所述的废水处理方法，对1L废水添加0.75～55mg的硝化阻碍物质。
[14]根据[8]～[13]中的任一项所述的废水处理方法，所述需氧性直接氮气化细菌是粪产碱杆菌No.4株(FERM P-21814)。
[15]根据[8]～[14]中的任一项所述的废水处理方法，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基苯并噻唑、二氰二胺、磺胺噻唑、1-脒基-2-硫脲、N-2,5-二氯苯基琥珀酰胺酸、4-氨基-1,2,4-三唑盐酸盐、3-巯基-1,2,4-三唑组成的群中的一种以上。
[16]根据[15]所述的废水处理方法，所述硝化阻碍物质是选自由硫脲、烯丙基硫脲、1-脒基-2-硫脲组成的群中的1种以上。
发明效果
根据本发明的废水处理装置以及废水处理方法，即使在开放体系中采用将氨态氮在需氧下直接氮气化的微生物进行废水处理的情形时，也能有效地进行除氮。
