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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究的目的是开发一种新型的废水处理过程，该过程连接了一种可以容纳高浓度的生物反应器的生物反应器，该生物反应器称为上游厌氧厌氧污泥毛毯反应堆（UASB），以及下游聚氨酯携带式悬挂系统（DHS）的有氧性生物反应器，并分别为subseques。 This development process is an innovative advanced wastewater treatment process that effectively combines primary treatment with an anaerobic self-immobilizing bioreactor with secondary treatment and higher treatment (nitrification and denitrification) with a naturally-ventilated aerobic biofilm bioreactor, and is therefore of no aeration costs and no surplus sludge discharge, low cost, energy saving, easy maintenance, and has the ability to simultaneously remove有机物和氮。几年来，该实验室提出了一种将UASB和悬架型海绵（DHS）反应堆结合在一起的系统，成为发展中国家的低成本，易于维护的污水处理系统。第二代悬浮型海绵窗帘反应堆（DHS-G2）的系统显示出稳定的治疗特征，平均BOD去除率为95％或以上，并且由于使用实际污水处理的连续治疗操作，氮的氮去除率约为70％。但是，由于G2难以扩大，我们开发了第三代（G3）DHS。在城市污水处理厂安装了一个将UASB和DHS-G3反应堆组合的飞行员规模的植物，并通过使用实际污水进行连续处理来检查治疗性能。关于BOD去除率，UASB约为55％，但是对于包括DHS反应器在内的所有系统，大约为90％，COD去除率为85％，提供出色的有机治疗性能。包括DHS反应器在内的所有系统的总氮去除率约为30％。此外，氮的去除率为75％或以上，并进行了出色的硝化反应。该系统具有90％或更多和高硝化能力的出色有机物去除能力，为70％。获得的最终处理的水显示出符合发展中国家排放标准的价值，这表明对发展中国家的适应性足够足够，可以作为一个易于维护和维护的过程，并且最少的能源消耗。