津野 洋

本研究では, 地域の水循環を支えるための省面積で維持管理の容易な処理法として, 前凝集・生物膜ろ過反応器の開発を試みた. 実下水を用いたパイロットプラントの約7ヶ月間におよぶ連続運転の結果, ろ床部の水理学的滞留時間3.2hで, SS濃度は3mg/L以下, 透視度は100cm以上, T-ATU-BOD濃度は5mg/L以下, 窒素濃度は2mgN/L以下, リン濃度は0.2mgP/L程度の処理水が安定して得られた. そして, 効率的な窒素除去のためには, ORPを指標とした循環率制御が重要であることを提示した. 連続硝酸計によるメタノール注入量制御, 連続溶存酸素計による曝気量制御, および圧力計による逆洗制御により, 処理効果の安定性とともに, 維持管理の面からも本反応器の有用性が実証された.

Though alkylphenol ethoxylates (APEOs) are hydrophilic, their biologicial degradation by-products, alkylphenols (APs), are hydrophobic and are known to affect the endocrine system. Therefore, it is necessary to decompose the aromatic ring of APs and APEOs before their load to the environment, as the biological decomposition of them is very difficult.<br>In this study, we focused on decomposition characteristics of nonylphenol ethxylates (NPEs) by ozonation (O₃) and ozone/hydrogen peroxide process (O₃/H₂O₂). Acetate, oxalate, and formate ions were detected as their oxidation by-products. The aromatic ring was easily broken down by O₃ alone, however the higher decomposition ratio of NPEs to acetic acid was achieved by using smaller doses of ozone with hydrogen peroxide. For example, at ozone gas concentration of 1.9mg&middot;l^-1, the ozone dose required to degrade NPEs (10&mu;M) to acetic acid of 154&mu;M (i.e., 88% decomposition) was 70&mu;M O₃ with H₂O₂ dose of 76&mu;M, while 392&mu;M O₃ without H₂O₂ (O₃ alone).<br>It was confirmed that O₃ and O₃/H₂O₂ processes could be used to increase the biodegradability of recalcitrant; smaller doses of ozone can be sufficient to change the structure of the recalcitrant, making it more amenable to bacteriological breakdown.

本研究では, 地域の水循環システムを支えるためのコンパクトで維持管理の容易な処理システムとして, 前凝集・生物膜ろ過システムの開発を試みた. 実下水を用いたパイロヅトプラントの約1年間におよぶ連続運転の結果, ろ床部の水理学的滞留時間2.0hで, SS濃度は3mg/L程度, T-ATU-BOD濃度は10mg/L以下, リン濃度は0.2mgP/L程度の処理水が安定して得られた. 有機物不足により脱窒は不完全とはなるが, 処理水の窒素濃度は13mgN/L程度に維持され, また凝集剤無添加時には10mgN/L以下を達成した. 低水温期でも, 0.5kgN/(m³・d) 程度の潜在的脱窒速度, および0.3kgN/(m³・d) 程度の潜在的硝化速度が得られ, 安定した脱窒・硝化能力が示された. 逆洗を含めた自動運転により, 維持管理の面からもその有用性が示された.

都市下水を対象として, 好気性ろ床を組み込んだ前凝集・生物膜プロセスの処理特性および設計操作因子の検討を, パイロットプラント規模実験により試みた. 水温20℃を下回る低水温期においても生物反応器の水理学的滞留時間8hで, 流出SS濃度は5mg/L以下を, 流出のT-ATU-BOD濃度は5mg/L以下を, 流出T-N濃度は3mgN/L以下を, そして流出T-P濃度は1mgP/L以下を安定して保つことができた. 生物処理の最終部に組み込んだ好気性ろ床は, 目的とした残存有機物およびSS成分の除去, ならびにDO濃度の回復の機能を十分に果たした. 最終沈殿池を省略することで建設費および処理時間を削減でき, 本プロセスは既存の施設を活用した都市下水の高度処理に適用可能であることが示された.