開発途上国が適用可能なエネルギー最小消費の新規の下廃水処理システムの開発

开发适用于发展中国家的最低能耗的新型废水处理系统

• 批准号: 03F00101
• 负责人: 原田 秀樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00101/
• 关键词: 途上国; UASB法; DHSプロセス; エネルギー最小消費; 高度廃水処理; 維持管理容易; 低コスト; 高濃度生物保持

本研究の目的は,上昇流嫌気性スラッジブランケット反応器(UASB)という高濃度生物保持が可能な嫌気性バイオリアクターと、その後段に下降流ポリウレタン担体懸垂方式(DHS)の好気性バイオリアクターを接続する、新規の廃水処理プロセスを開発することである。本開発プロセスは、嫌気性自己固定化バイオリアクターによる一次処理と、自然通気型好気性生物膜バイオリアクターによる二次処理・高次処理(硝化・脱窒)を効果的に組み合わせることによって、エアレーション・コストがまったく不要で余剰汚泥排出も無く、低コスト・省エネルギー・維持管理容易で、有機物と窒素の同時除去機能を有する画期的な高度廃水処理プロセスである。そこで本研究室では数年来、発展途上国のための低コストで維持管理が容易な下水処理システムとして、UASBと懸垂型スポンジ(DHS)リアクターを組み合わせたシステムを提案してきた。懸垂型スポンジカーテンリアクター第二世代型システム(DHS-G2)では、実下水を用いた5年間の連続処理運転により平均BOD除去率で95%以上、アンモニア性窒素除去率では約70%と安定した処理特性を示した。しかし、G2はスケールアップ困難であったため、第三世代型(G3)DHSを開発した。UASBとDHS-G3リアクターを組み合わせたパイロットスケールプラントを都市下水処理場に設置し、実下水を用いた連続処理運転を行いその処理性能を調べた。BOD除去率については、UASBでは55%程度であったものが、DHSリアクターを含む全システムでは90%程度を示し、COD除去率は85%と卓越した有機物処理性能を発揮した。全窒素除去率は、DHSリアクターを含む全システムでは30%程度を示した。また、アンモニア性窒素の除去率は、75%以上と優れた硝化反応が行われていた。本システムは卓越した有機物除去能90%以上および高い硝化能70%を示した。最終的に得られる処理水は、発展途上国の排出基準を満たす値を示していることから、エネルギー最小消費で維持管理が容易なプロセスとして発展途上国への適応が十分可能であるという見解が得られた。

The purpose of this study is to develop a new method for water treatment, which is to improve the ability of up-flow anaerobic reactor (UASB) to maintain high concentrations of bio-organisms, to improve the ability of down-flow anaerobic reactor (DHS) to maintain high concentrations of bio-organisms, and to improve the ability of down-flow anaerobic reactor (DHS) to maintain high concentrations of bio-organisms. The present invention relates to a method for preparing a biological film with good gas permeability, and a biological film with good gas permeability. Organic matter and simultaneous removal function have been developed for high water treatment. For several years, our laboratory has been developing low cost solutions for water treatment, UASB suspension solutions (DHS) and other solutions. The average BOD removal rate was above 95%, and the average BOD removal rate was about 70%. The stability of the treatment characteristics was demonstrated during the continuous treatment operation during the five years of water use. The third generation DHS was developed. UASB DHS-G3 is a combination of urban sewage treatment plant settings and sewage treatment operations. BOD removal rate is 55%, UASB is 90%, COD removal rate is 85%, and organic matter treatment performance is excellent. The total elimination rate of DHS is 30%. The removal rate of nitrogen and phosphorus was more than 75%. The organic matter removal energy of this system is more than 90% and the nitrification energy is 70%. The ultimate goal is to maintain the minimum consumption of the treated water and the development process.

项目成果

Ahmad TAWFIK, Izarul MACHDAR, 大橋晶良, 原田秀樹: "Third Generation of DHS System (Tricking Filter Type) for Post-treatment of Anaerobically Pre-treated Domestic Sewage for Developing Countries"第38回日本水環境学会年会(2004.3.17-2004.3.19). 358 (2004)

Ahmad TAWFIK、Izarul MACHDAR、Akira Ohashi、Hideki Harada：“用于发展中国家厌氧预处理生活污水后处理的第三代 DHS 系统（滤池式）”第 38 届日本水环境学会年会（2004.3. 17-2004年3月19日）358（2004）。