硫黄酸化細菌 脱窒システム

窒素分が高く負荷変動が多い排水を、安定的かつ低ランニングコストで脱窒素処理

窒素処理に関するこんな課題はありませんか?

  • ランニングコストがかさんでいる
  • 窒素濃度の高い排水の処理が難しい
  • メタン発酵施設で、排水(消化液)の窒素処理がコスト増となり、牛の頭数が増やせない

弊社の脱窒システムはこのようなお悩みを解決します。


 日本の総窒素の放流基準は非常に緩い設定値になっていますが、諸外国の厳しい基準値に合わせ、今後日本でも放流基準が今後厳しい方向に進むことが予想されます(総窒素の放流基準 日本:< 60、韓国:< 25、中国:< 15)。
 弊社脱窒システムは諸外国と同様の基準をクリアする処理が可能です。

弊社脱窒システムによるお客様のメリット

負荷変動に強く、非常に安定した処理を実現

 流入処理液の変動に対しても安定稼働を継続。
 脱窒ペレットによりアルカリ剤が硫酸塩を自動的に中和させるためPH調整も不要です。

低ランニングコスト

 添加剤不要、ランニングコストはポンプ類の電気代のみ(2年ごと程度の頻度で減少した分の担体を補充します)。

複雑な操作は必要なし

 処理液をリアクター内に通過させるだけのシンプル構造。

用途先

  • メタン発酵後の消化液
  • 家畜の糞尿処理
  • 水族館
  • 陸上養殖排水
  • 水耕栽培
  • その他

弊社脱窒システムの特徴

一般的な脱窒処理「従属栄養性脱窒

 通性嫌気処理によって行われる窒素処理(脱窒)は、従属栄養性脱窒菌という微生物の働きを利用します。
 窒素除去(硝酸態窒素もしくは亜硝酸態窒素処理)の為には必ず一定の有機炭素源とリンが必要であり、その割合は
炭素(C):窒素(N):リン(P)=100:5:1
と決まっています。
 5ユニットの窒素処理をする為には、必ず100ユニットの有機炭素源が必要です。
 排水処理の現場では、このC(炭素源)をCOD(化学的酸素要求量)やBOD(生物的酸素要求量)に置き換えて計算しています。

一般的な「従属栄養性脱窒」のデメリット

  • 畜産糞尿の処理場など極端にN値が高い排水の場合、富栄養化の素である有機炭素源(メタノールやブドウ糖)をわざわざ排水に注入しながら脱窒処理を行う必要が生じ、高コストにつながる。
  • 諸外国のような厳しい放流基準値を満たす運用、高濃度の窒素処理は困難。

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 ▶用語解説「脱窒

弊社脱窒システムが採用する「独立栄養性脱窒」

 一般的な「従属栄養性脱窒」に対して、脱窒反応に有機炭素源の供給を必要としない「硫黄酸化脱窒細菌」等は独立栄養性細菌に分類されます。

 独立栄養性細菌である硫黄酸化細菌が通性嫌気状態(無酸素状態)で水中にあり、なおかつその環境の中に硫黄(S)と硝酸態窒素(NO3-N)が同時に存在するとき、この細菌の代謝反応に硝酸態窒素の“O3”と硫黄(S)が使われ、硝酸態窒素の“N”は窒素ガスとして水中から“排気”され、その際副産物として硫酸イオン(SO42-)が生じる、という反応が起きます(下記反応式参照))。

NO3 + 1.10S + 0.40CO2 + 0.76H2O + 0.08NH4+ →

             0.50N2 + 1.10SO42- + 1.28H+ + 0.08C5H7O2N

 弊社脱窒システムは、一般に実用化が困難だったこの独立栄養性細菌の反応を利用した脱窒システムです。

特徴

「脱窒ペレット」と専用リアクターで安定した制御を実現

 硫黄酸化脱窒細菌を使用した脱窒処理については、長年色々な機関で研究が進められてきましたが、主に以下の課題がありました。

  • 流入硝酸態窒素濃度の変動に対する、消費(添加)硫黄源の制御が困難
  • 硫黄の消費に伴い硫酸塩が発生し、pHに多大な影響を及ぼす。

 弊社システムは硫黄と炭酸カルシウムをベースにした「SODP脱窒ペレット」を使用。
 ペレット表面に硫黄酸化脱窒細菌を担持させ、専用設計したリアクターで反応させることで、流入硝酸態窒素濃度の変動に追従します。
 脱窒ペレットによりアルカリ剤が硫酸塩を自動的に中和し、安定稼働を継続させます。

SODP脱窒ペレット

脱窒システム構造図

 脱窒ペレットは上図の様にリアクター内に充填し、リアクター下部より流入、頂部より排水という方式を採ります。

システム図

資料ダウンロード

脱窒システムリーフレット

リーフレット(PDF)

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