特許 6264346 窒素除去装置及び窒素除去装置の改造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6264346

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】窒素除去装置及び窒素除去装置の改造方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/34 20060101AFI20180115BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/34 101B

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-174672(P2015-174672)

(22)【出願日】2015年9月4日

(65)【公開番号】特開2017-47399(P2017-47399A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2017年4月5日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501370370

【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】菅野 稔

(72)【発明者】

【氏名】水谷 洋

(72)【発明者】

【氏名】萩本 寿生

(72)【発明者】

【氏名】尾田 誠人

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１９０８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４７７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６５９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−０６９８６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−００７８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１３９０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９８９４２８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００−３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

好気性処理領域と嫌気性処理領域とを有し、有機性窒素化合物を含有する被処理水の生物学的脱窒を行う単一槽からなる反応槽と、
前記反応槽へ前記被処理水を供給する原水供給管と、
前記反応槽の液相部を前記好気性処理領域と前記嫌気性処理領域とに区画する隔壁と、
前記反応槽に形成された前記原水供給管の出口である原水投入口と、
前記隔壁上の前記原水投入口から前記反応槽の長さ及び幅からなる平面上の直線距離及び高さ方向の直線距離において可能な限り離れた位置に設けられて前記嫌気性処理領域と前記好気性処理領域とを連通させる連通口と、
前記好気性処理領域から前記嫌気性処理領域の最上流部へ前記被処理水を循環させる循環流路と、を有する窒素除去装置。

【請求項2】

前記原水投入口と前記循環流路の出口である循環液投入口とは前記反応槽に開口され、前記原水投入口と前記循環液投入口とは近接して配置されている請求項１に記載の窒素除去装置。

【請求項3】

前記連通口は、前記隔壁の下端に設けられている請求項１又は請求項２に記載の窒素除去装置。

【請求項4】

有機性窒素化合物を含有する被処理水の生物学的脱窒における嫌気性処理と好気性処理とを行う単一槽からなる反応槽と、
前記反応槽へ前記被処理水を供給する原水供給管と、
前記反応槽に形成された前記原水供給管の出口である原水投入口と、
前記反応槽から前記被処理水を排出する排出管と、
前記排出管から前記反応槽へ前記被処理水を循環させる循環流路と、を有する窒素除去装置の改造方法であって、
前記反応槽の液相部を好気性処理領域と嫌気性処理領域とに区画する隔壁であって、前記原水投入口から前記反応槽の長さ及び幅からなる平面上の直線距離及び高さ方向の直線距離において可能な限り離れた位置に設けられて前記嫌気性処理領域と前記好気性処理領域とを連通させる連通口を有する隔壁を形成する工程と、
前記循環流路の出口を前記嫌気性処理領域の最上流部へ移動させる工程と、を含む窒素除去装置の改造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、窒素除去装置及び窒素除去装置の改造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機性窒素化合物を含む被処理水の窒素除去（脱窒）方法として生物学的窒素除去が知られている。生物学的窒素除去は、曝気による好気雰囲気下において、被処理水に含まれるアンモニア性窒素を硝化菌の作用により亜硝酸性窒素または硝酸性窒素に酸化する硝化反応と、嫌気雰囲気下で亜硝酸性窒素または硝酸性窒素を脱窒菌の作用により窒素ガスに還元する脱窒反応によって行われる。

【0003】

生物学的窒素除去としては、被処理水を間欠投入することにより、単一の反応槽内で硝化反応と脱窒反応を行う処理方法が知られている。この処理方法は、被処理水の投入時には、被処理水の高い酸素消費活性を利用することで槽内を比較的嫌気雰囲気にして脱窒反応が進む時間帯を確保している。投入停止時には、槽内を比較的好気雰囲気にして硝化反応が進む時間帯を確保することができる。

【0004】

また、特許文献１には、反応槽に隔壁を設けることにより、好気性処理領域と嫌気性処理領域とを明確に区画する処理方法が記載されている。この処理方法は、被処理水のＢＯＤ／Ｔ−Ｎ（総窒素）比が３以下になるなど、被処理水が窒素除去に望ましくない性状になった場合においても、嫌気雰囲気を安定して形成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３６４９６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の処理方法においては、一部の被処理水が隔壁の上方の空間の液相部を介して嫌気性処理領域から好気性処理領域へ流入することがあった。このように、被処理水が十分に嫌気性処理領域に滞留することなく好気性処理領域に移動することで、窒素除去が不十分になるという課題があった。

【0007】

この発明は、より安定した窒素除去を可能とする窒素除去装置、及び窒素除去装置の改造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第一の態様によれば、窒素除去装置は、好気性処理領域と嫌気性処理領域とを有し、有機性窒素化合物を含有する被処理水の生物学的脱窒を行う単一槽からなる反応槽と、前記反応槽へ前記被処理水を供給する原水供給管と、前記反応槽の液相部を前記好気性処理領域と前記嫌気性処理領域とに区画する隔壁と、前記反応槽に形成された前記原水供給管の出口である原水投入口と、前記隔壁上の前記原水投入口から前記反応槽の長さ及び幅からなる平面上の直線距離及び高さ方向の直線距離において可能な限り離れた位置に設けられて前記嫌気性処理領域と前記好気性処理領域とを連通させる連通口と、前記好気性処理領域から前記嫌気性処理領域の最上流部へ前記被処理水を循環させる循環流路と、を有する。

【0009】

このような構成によれば、隔壁によって反応槽の液相部が嫌気性処理領域と好気性処理領域とに区画され、嫌気性処理領域と好気性処理領域とを連通させる連通口が原水投入口から可能な限り離れた位置に設けられている。これにより、原水投入口から投入された被処理水の脱窒に要する十分な滞留時間を確保することができ、より安定した窒素除去を行うことができる。

【0010】

上記窒素除去装置において、前記原水投入口と前記循環流路の出口である循環液投入口とは前記反応槽に開口され、前記原水投入口と前記循環液投入口とは近接して配置されていてよい。

【0011】

このような構成によれば、被処理水に含まれるＢＯＤ成分と循環液に含まれる亜硝酸性・硝酸性窒素成分とがより接触するため、窒素除去の効率を向上させることができる。

【0012】

上記窒素除去装置において、前記連通口は、前記隔壁の下端に設けられていてよい。

【0013】

このような構成によれば、被処理水の液面近傍において、嫌気性処理領域の被処理水が好気性処理領域に流入することを防止することができる。

【0015】

本発明の第二の態様によれば、窒素除去装置の改造方法は、有機性窒素化合物を含有する被処理水の生物学的脱窒における嫌気性処理と好気性処理とを行う単一槽からなる反応槽と、前記反応槽へ前記被処理水を供給する原水供給管と、前記反応槽に形成された前記原水供給管の出口である原水投入口と、前記反応槽から前記被処理水を排出する排出管と、前記排出管から前記反応槽へ前記被処理水を循環させる循環流路と、を有する窒素除去装置の改造方法であって、前記反応槽の液相部を好気性処理領域と嫌気性処理領域とに区画する隔壁であって、前記原水投入口から前記反応槽の長さ及び幅からなる平面上の直線距離及び高さ方向の直線距離において可能な限り離れた位置に設けられて前記嫌気性処理領域と前記好気性処理領域とを連通させる連通口を有する隔壁を形成する工程と、前記循環流路の出口を前記嫌気性処理領域の最上流部へ移動させる工程と、を含む。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、隔壁によって反応槽の液相部が嫌気性処理領域と好気性処理領域とに区画され、嫌気性処理領域と好気性処理領域とを連通させる連通口が原水投入口から可能な限り離れた位置に設けられている。これにより、原水投入口から投入された被処理水の脱窒に要する十分な滞留時間を確保することができ、より安定した窒素除去を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第一実施形態の窒素除去装置の概略構成図である。

【図2】本発明の第一実施形態の反応槽の斜視図である。

【図3】本発明の第一実施形態の改造工程を説明する概略構成図である。

【図4】本発明の第一実施形態の改造工程を説明する概略構成図である。

【図5】本発明の第二実施形態の窒素除去装置の概略構成図である。

【図6】本発明の第二実施形態の反応槽の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態の窒素除去装置１について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の窒素除去装置１は、下水処理場などの施設において生物学的脱窒を行う装置である。窒素除去装置１にて処理される被処理水Ｗ（し尿Ｅ、浄化槽汚泥Ｓを含む廃水）は、有機性窒素化合物、ＳＳ（浮遊物質）、リン分、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）等を含有している。

【0019】

図１に示すように、本実施形態の窒素除去装置１は、し尿Ｅ及び浄化槽汚泥Ｓ１が導入される混合槽２と、混合槽２から供給される被処理水Ｗ１の原水が導入される反応槽３と、反応槽３から排出される被処理水Ｗ２が導入される撹拌槽４と、撹拌槽４から排出される被処理水Ｗ３が導入される膜原水槽５と、膜原水槽５から排出される被処理水Ｗ４が導入される固液分離装置６と、を有している。

【0020】

混合槽２と、反応槽３とは、原水供給管８を介して接続されている。反応槽３と撹拌槽４とは、排出管９を介して接続されている。
窒素除去装置１は、反応槽３から排出された被処理水Ｗ２の一部を循環液Ｒとして反応槽３に循環させる循環ライン１１（循環流路）を有している。循環ライン１１は、排出管９から分岐している。若しくは、循環ライン１１は、反応槽３の好気性処理領域Ａ２から取り出してもよい。

【0021】

循環ライン１１は、好気性処理領域Ａ２へ循環液Ｒを投入する分岐ライン３１を有しており、循環液Ｒの流量を調整するバルブなどの流量調整装置を設けることができる。なお、分岐ライン３１は、好気性処理領域Ａ２側のみならず、嫌気性処理領域Ａ１側に設けてもよい。
また、窒素除去装置１は、固液分離装置６で分離された汚泥Ｓ２の少なくとも一部（返送汚泥Ｓ３）を反応槽３に返送する返送ライン１０を備えている。

【0022】

反応槽３は、隔壁１５によって上流側の嫌気性処理領域Ａ１と下流側の好気性処理領域Ａ２とに区画されている。原水供給管８は、反応槽３の嫌気性処理領域Ａ１に接続されている。排出管９は、反応槽３の好気性処理領域Ａ２に接続されている。嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とは隔壁１５に形成されている開口である連通口１９によって連通している。

【0023】

混合槽２は、導入されたし尿Ｅと浄化槽汚泥Ｓ１とを混合する槽である。混合槽２には、し尿Ｅ及び浄化槽汚泥Ｓ１を撹拌する撹拌装置等、し尿Ｅ及び浄化槽汚泥Ｓ１の混合を促進し均質化を図る装置が設けられていることが好ましい。また、混合槽２の前段には、し尿Ｅ、浄化槽汚泥Ｓ１に含まれている夾雑物を取り除く前処理装置を設けることが好ましい。

【0024】

反応槽３は、溶存酸素が必要な好気性処理を行う好気性処理領域Ａ２と、溶存酸素が必要でない嫌気性処理を行う嫌気性処理領域Ａ１とを有し、被処理水Ｗ１の窒素除去を行う槽である。
反応槽３は、単一構造である反応槽本体１３と、曝気装置１４と、反応槽本体１３の内部に設けられた隔壁１５とを有している。反応槽本体１３は、単一の槽から構成されている。曝気装置１４は、反応槽３の底面に配置されている。

【0025】

図２に示すように、反応槽本体１３は、例えば、直方体形状のタンクであり、四面の側壁２１、上面２２、及び底面２３を有している。また、ｘｙｚ直交座標系におけるｘ軸方向を長さ、ｙ方向を幅、ｚ方向を高さとする。なお、反応槽本体１３の形状は、これに限ることはなく、例えば、上方から見た形状が円形であってもよい。
反応槽３には、混合槽２から導入された被処理水Ｗ１が貯留される。被処理水Ｗ１の液面Ｌは、反応槽本体１３の底面２３から所定の高さを維持するように調整されている。即ち、反応槽３の内部空間は、被処理水Ｗ１による液相部Ｆと、被処理水の液面Ｌよりも上方の気相部Ｇに分かれる。

【0026】

隔壁１５は、反応槽本体１３の内部空間を嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とに区画する矩形板状の部材である。隔壁１５によって区画された好気性処理領域Ａ２は、底面２３に設置されている曝気装置１４によって、下方から曝気されている。
隔壁１５の上端は、被処理水Ｗ１の液面Ｌよりも高くなるように形成されている。即ち、被処理水Ｗ１の液面Ｌ近傍において、嫌気性処理領域Ａ１の被処理水Ｗ１が好気性処理領域Ａ２に流入することはない。
隔壁１５の上端と、反応槽本体１３の上面２２との間には隙間Ｃが形成されている。即ち、反応槽３の内部空間において、被処理水Ｗ１の液面Ｌよりも上方の空間は、隔壁１５によって区画されていない。

【0027】

隔壁１５には、嫌気性処理領域Ａ１の被処理水Ｗ１を好気性処理領域Ａ２に流入させる連通口１９が形成されている。連通口１９は、隔壁１５の下端、かつ、隔壁１５の幅方向の一方側の端部に形成されている。連通口１９は、矩形状をなしている。

【0028】

反応槽本体１３には、原水供給管８の出口である原水投入口１７が形成されている。即ち、混合槽２において混合された被処理水Ｗ１は、原水投入口１７から反応槽３に投入される。
被処理水Ｗ１は、原水投入口１７から反応槽３の嫌気性処理領域Ａ１に投入されて、連通口１９を介して好気性処理領域Ａ２に流入し、排出管９から排出される。

【0029】

原水投入口１７は、反応槽本体１３の嫌気性処理領域Ａ１の側壁２１ｂに形成されている。原水投入口１７は、連通口１９からｘｙ平面上の直線距離で最も遠い位置に設けられている。換言すれば、隔壁１５の連通口１９は、原水投入口１７から最も離れた位置に設けられている。本実施形態の連通口１９は、隔壁１５の下端に形成されているため、原水投入口１７は、側壁２１ｂの上方に形成されている。即ち、ｚ軸方向においても連通口１９は原水投入口１７から直線距離で最も遠い位置に設けられている。

【0030】

他の構成要素との干渉等の理由により、原水投入口１７を上記した位置に設けることができなければその限りではない。即ち、原水投入口１７は、可能な限り、連通口１９から直線距離で離れた位置に設ければよい。また、本実施形態の原水投入口１７は、隔壁１５と直交する側壁２１ｂに形成されているが、これに限ることはなく、隔壁１５と平行となるように配置されている側壁２１ａや、直線距離で可能な限り離れた位置となる嫌気性処理領域Ａ１の上面２２に形成してもよい。
排出管９においても連通口１９から直線距離で可能な限り離れた位置となるようにすることが望ましい。

【0031】

反応槽本体１３には、循環ライン１１の出口である循環液投入口１８が形成されている。即ち、反応槽３から排出された被処理水Ｗ２の一部である循環液Ｒは、循環液投入口１８から反応槽３に投入される。
循環液投入口１８は、原水投入口１７の近傍に設けられている。原水投入口１７と循環液投入口１８とは、可能な限り近接して配置されている。循環液投入口１８は、原水投入口１７と同様に、連通口１９から直線距離で最も遠い位置、または可能な限り離れた位置に設けられている。

【0032】

撹拌槽４は、反応槽３で処理しきれず残存した硝酸を除去する槽である。撹拌槽４は、撹拌装置（図示せず）と、撹拌槽４に有機炭素源としてメタノールを添加するメタノール添加ライン１２を有している。

【0033】

膜原水槽５は、脱窒槽で処理しきれず残存したアンモニアを、好気雰囲気下で硝化菌により硝酸に変換する槽である。
固液分離装置６は、例えば、ＵＦ膜（限外ろ過）、ＭＦ膜（精密ろ過）等の膜ユニットを備え、被処理水Ｗ４を分離液（処理水Ｔ）と分離汚泥とに固液分離する装置である。固液分離装置６によって分離された余剰汚泥Ｓ４は、例えば、汚泥の脱水、乾燥、焼却、堆肥化等を行う設備に送られる。余剰汚泥Ｓ４の少なくとも一部は、返送汚泥Ｓ３として返送ライン１０を介して反応槽３に返送される。

【0034】

次に、本実施形態の窒素除去装置１の作用について説明する。
反応槽３に隔壁１５が設けられて、好気性処理領域Ａ２において曝気装置１４が稼働することにより、好気性処理領域Ａ２においては酸化還元電位（ＯＲＰ）が正であり、嫌気性処理領域Ａ１においては酸化還元電位が負である。即ち、反応槽３の内部領域が好気雰囲気の好気性処理領域Ａ２と、嫌気雰囲気の嫌気性処理領域Ａ１とに区画される。

【0035】

し尿Ｅ及び浄化槽汚泥Ｓ１に含まれている夾雑物が前処理装置によって取り除かれた後、混合槽２に導入されて均質化される。均質化された被処理水Ｗ１は、原水供給管８を介して反応槽３の嫌気性処理領域Ａ１に連続的に投入される。導入された被処理水Ｗ１は、連通口１９を介して好気性処理領域Ａ２に流入する。

【0036】

被処理水Ｗ１に含まれるアンモニア性窒素は、好気性処理領域Ａ２において、硝酸菌の作用により亜硝酸性窒素又は硝酸性窒素（硝酸）に変換される。硝酸は循環液Ｒ（硝化液）として循環ライン１１を介して循環する。循環した循環液Ｒは、嫌気性処理領域Ａ１において、脱窒菌の作用により原水のＢＯＤ（電子供与体）を用いて窒素ガスに還元される。

【0037】

上記実施形態によれば、隔壁１５によって反応槽３の液相部Ｆが嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とに区画され、嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とを連通させる連通口１９が原水投入口１７から可能な限り離れた位置に設けられている。これにより、原水投入口１７から投入された被処理水Ｗ１の脱窒に要する十分な滞留時間を確保することができる。換言すれば、原水投入口１７から投入された被処理水Ｗ１が脱窒されることなく好気性処理領域Ａ２に流入することを抑制することができ、より安定した窒素除去が可能となる。

【0038】

また、原水投入口１７と循環液投入口１８とが近接して配置されていることによって、被処理水Ｗ１に含まれるＢＯＤ成分と循環液Ｒに含まれる亜硝酸性・硝酸性窒素成分とがより接触するため、窒素除去の効率を向上させることができる。

【0039】

また、被処理水Ｗ１の連続的な投入が可能となるため、煩雑な被処理水の間欠投入や、精密な曝気量制御を行う必要がなくなる。
また、反応槽３の気相部Ｇにおいては、嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とが連通していることによって、窒素ガスの排気ラインを単純化することができる。即ち、嫌気性処理領域Ａ１と好気性処理領域Ａ２とにそれぞれ排気ラインを設ける必要がなくなる。

【0040】

また、反応槽３に導入されるし尿Ｅ及び浄化槽汚泥Ｓ１を混合槽２にて混合させることによって、被処理水Ｗ１の均質化を図ることができる。また、混合槽２にて、性状が安定しているし尿Ｅに対して、性状が不安定な浄化槽汚泥Ｓ１を予め混合することによって、被処理水Ｗ１の性状の変動を抑えることができる。
また、撹拌槽４にメタノール添加ライン１２を設けたことによって、反応槽３にて処理されなかった亜硝酸性・硝酸性窒素成分を除去することができる。
また、分岐ライン３１を介して好気性処理領域Ａ２に循環液Ｒを投入することによって、適宜好気性処理領域Ａ２の被処理水Ｗ１を冷却することができる。

【0041】

なお、上記実施形態では、隔壁１５は、反応槽本体１３に固定されているがこれに限ることはなく、隔壁１５を可動式とすることもできる。これにより被処理水Ｗ１の性状に応じて、好気性処理領域Ａ２と嫌気性処理領域Ａ１の容量を調整することができる。
また、反応槽３内を撹拌（機械式または酸素を含まないガス撹拌）することにより窒素除去の効率を向上させる構造としてもかまわない。
また、上記実施形態では、好気性処理領域Ａ２に曝気装置１４を設けることで、好気雰囲気とする構成としたが、これに限ることはなく、好気雰囲気とする構成であればかまわない。

【0042】

次に、窒素除去装置の改造方法について説明する。
本実施形態の窒素除去装置１は、単一槽からなる反応槽を有し、被処理水を間欠投入することにより、単一反応槽内で硝化反応と脱窒反応を行う窒素除去装置（以下、既存の窒素除去装置とも言う）を改造することにより製造することができる。
具体的には、窒素除去装置の改造方法は、単一槽からなる反応槽と、反応槽へ被処理水を供給する原水供給管と、反応槽に形成された原水供給管の出口である原水投入口と、反応槽から被処理水を排出する排出管と、排出管から反応槽へ被処理水を循環させる循環ラインと、を有する窒素除去装置を改造することによって製造することができる。

【0043】

窒素除去装置の改造方法は、既存の隔壁を有さない反応槽に、第一実施形態の窒素除去装置１と同様の隔壁を形成する工程を含む。隔壁は、既存の原水投入口の位置を考慮して形成することが好ましい。即ち、隔壁は、隔壁に形成されている連通口が原水投入口から可能な限り離れるように配置することが好ましい。
また、窒素除去装置の改造方法は、循環ラインの出口を嫌気性処理領域の最上流部へ移動させる工程と流量調整が可能な分岐ラインを追設する工程を含む。嫌気性処理領域の最上流部へ移動させる工程において、循環ラインの出口である循環液投入口と原水投入口とが近接するように配置する。
反応槽（好機性処理領域）からの排出管においても連通口から可能な限り離れるように配置することが好ましい。
当該既存の反応槽に複数の曝気装置が配置されている場合、当該複数の曝気装置のうち、嫌気性処理領域に配置されている曝気装置は、運転を停止するか、又は撤去を行う。

【0044】

また、混合槽は、既存の予備貯留槽などの槽を流用することができる。図３に示すように、既存の窒素除去装置が、前処理装置２５と貯留槽２６を介してし尿Ｅ、及び浄化槽汚泥Ｓ１を導入している場合、既存の予備貯留槽を混合槽２として、前処理装置２５と混合槽２とを接続するライン２７、及び原水供給管８を新たに設ければよい。
混合槽２に適した槽がない場合等は、図４に示すように、既存の貯留槽２６同士を接続管２８を介して接続して、し尿Ｅと浄化槽汚泥Ｓ１とを事前に混合してもよい。

【0045】

上記窒素除去装置の改造方法によれば、既存の窒素除去装置を流用して、被処理水の脱窒に要する十分な滞留時間を確保することができる窒素除去装置とすることができる。

【0046】

次に、上記窒素除去装置の改造方法を実施する条件について説明する。
上記窒素除去装置の改造は、以下の四つの条件のうちいずれか一つの条件を満たすときに実施することが好ましい。
第一の条件は、被処理水の原水のＢＯＤ／Ｔ−Ｎ比が３以下になった場合である。即ち、被処理水の原水が脱窒に望ましくない性状になった場合である。
第二の条件は、放流される処理水ＴのＴ−Ｎが規制値を満足しにくくなった場合である。即ち、窒素除去装置の性能が要求を満たさなくなった場合である。
第三の条件は、撹拌槽の入口、即ち、反応槽の出口のアンモニア濃度が放流基準値を超える場合である。
第四の条件は、被処理水の原水の総窒素量が、総窒素−ＭＬＳＳ負荷０．０５ｋｇ−Ｎ／ｋｇ−ＭＬＳＳ・日を超える場合である。

【0047】

上記条件を設定することによって、既存の窒素除去装置の使用者が、改造を行うか否かを的確に判断することができる。

【0048】

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の窒素除去装置１Ｂを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図５に示すように、本実施形態の窒素除去装置１Ｂは、嫌気性処理領域Ａ１の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ測定装置２９と、好気性処理領域Ａ２のアンモニア濃度を測定するアンモニア濃度測定装置３０と、を有している。
また、本実施形態の窒素除去装置１Ｂは、循環ライン１１から分岐して好気性処理領域Ａ２に循環液Ｒを投入する分岐ライン３１を有している。なお、分岐ライン３１は、好気性処理領域Ａ２側のみならず、嫌気性処理領域Ａ１側に設けてもよい。
また、本実施形態の窒素除去装置１Ｂは、嫌気性処理領域Ａ１にメタノールを添加する第二メタノール添加ライン３２を有している。

【0049】

図６に示すように、本実施形態の反応槽３Ｂの隔壁１５Ｂの連通口１９Ｂは、隔壁１５Ｂの上下方向中央近傍に設けられている。原水投入口１７及び循環液投入口１８は、側壁２１の下端近傍に設けられている。
ここで、連通口１９Ｂは、隔壁１５Ｂの下端から隔壁１５の上下方向中央近傍の領域に設ける必要がある。これは、連通口１９が隔壁１５Ｂの上端近傍に設けられた場合、曝気装置１４によって生じる被処理水Ｗ１の上方への流れによって、好気性処理領域Ａ２の被処理水Ｗ１が嫌気性処理領域Ａ１に流れ易くなるからである。よって、原水投入口１７及び循環液投入口１８が反応槽３Ｂの下部に設けられている場合は、連通口１９Ｂを隔壁１５Ｂの上方に形成することなく、上下方向中央近傍に形成する。

【0050】

本実施形態の窒素除去装置１Ｂは、図示しない制御装置を有している。制御装置は、ＯＲＰ測定装置２９によって測定された酸化還元電位の値に基づいて、曝気風量や、循環液Ｒの流量を制御することができる。制御装置は、酸化還元電位の値に基づいて良好な嫌気雰囲気か否かを判断し、曝気風量や、循環液Ｒの流量を調整する制御を行う。曝気風量や、循環液Ｒの流量を調整しても嫌気性処理領域Ａ１の酸化還元電位の値が負を示さない場合は、嫌気性処理領域Ａ１にメタノールを添加し脱窒を行う。
また、制御装置は、アンモニア濃度測定装置３０によって測定されたアンモニア濃度の値に基づいて、曝気風量、循環液Ｒの流量や、ｐＨを制御することができる。
なお、アンモニア濃度測定装置３０の代替として、ｐＨを測定するｐＨ測定装置を設けてもよい。ｐＨ測定装置を設けることによって、ｐＨが低くなることによる硝化・脱窒反応の阻害を防止することができる。

【0051】

上記実施形態によれば、測定された酸化還元電位やアンモニア濃度に基づいて、曝気風量や循環液Ｒの流量等を適切に制御することができる。
また、分岐ライン３１を介して好気性処理領域Ａ２に循環液Ｒを投入することによって、適宜好気性処理領域Ａ２の被処理水Ｗ１を冷却することができる。
また、嫌気性処理領域Ａ１の被処理水Ｗ１にメタノールを添加することによって、硝酸嫌気性雰囲気を保ち、良好に亜硝酸性・硝酸性窒素成分を除去することができる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

【符号の説明】

【0053】

１，１Ｂ 窒素除去装置
２ 混合槽
３，３Ｂ 反応槽
４ 撹拌槽
５ 膜原水槽
６ 固液分離装置
８ 原水供給管
９ 排出管
１０ 返送ライン
１１ 循環ライン（循環流路）
１２ メタノール添加ライン
１３ 反応槽本体
１４ 曝気装置
１５，１５Ｂ 隔壁
１７ 原水投入口
１８ 循環液投入口
１９，１９Ｂ 連通口（開口）
２１ 側壁
２２ 上面
２３ 底面
２５ 前処理装置
２６ 貯留槽
２７ ライン
２８ 接続管
２９ ＯＲＰ測定装置
３０ アンモニア濃度測定装置
３１ 分岐ライン
３２ 第二メタノール添加ライン
Ａ１ 嫌気性処理領域
Ａ２ 好気性処理領域
Ｃ 隙間
Ｅ し尿
Ｆ 液相
Ｇ 気相
Ｌ 液面
Ｒ 循環液
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 汚泥
Ｗ 被処理水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】