学会誌「EICA」

[論文] 下水処理における一酸化二窒素ガスの放出実態調査と放出抑制制御方式の検討

内容

下水処理における水質維持と温室効果ガス低減を両立する制御システムの構築を目的として，嫌気好気活性汚泥法で各好気槽への曝気風量の配分条件や硝化率を変化させた複数系列において試料採取実験を実施した。その結果，N2O ガス排出係数は，好気槽のNO2-N 濃度の平均値と相関係数R=0.96 の高い相関が示された。好気槽前段に配分される曝気風量が大きくなると，硝化効率が向上し，NO2-N の蓄積は抑制された。さらに，NO2-N 濃度と空気倍率の積はN2O ガス排出量と相関係数R=0.83 の高い相関を示したことから，シミュレータ等で風量配分を適正化し，空気倍率とNO2-N 濃度を制御指標とする制御方式により，温室効果ガスを低減できる可能性が示唆された。

巻

18巻2/3号2013年

Page

23

題名

下水処理における一酸化二窒素ガスの放出実態調査と放出抑制制御方式の検討

Title

Investigation of N2O Emissions in Wastewater Treatment Plants for Development of N2O Reduction Control

著者

山野井一郎1)，武本 剛2)，田所秀之2)

Authors

Ichiro YAMANOI 1), Takeshi TAKEMOTO 2) and Hideyuki TADOKORO 2)

著者表記

1)(株)日立製作所日立研究所, 2)(株)日立製作所インフラシステム社

Author attribution

1) Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd., 2) Infrastructure Systems Company, Hitachi, Ltd.

著者勤務先名

Office name

著者所属名

キーワード

温室効果ガス，一酸化二窒素(N2O)，省エネ，硝化，制御

Key Words

greenhouse gas, nitrous oxide(N2O), energy saving, nitrification, control

概要

下水処理における水質維持と温室効果ガス低減を両立する制御システムの構築を目的として，嫌気好気活性汚泥法で各好気槽への曝気風量の配分条件や硝化率を変化させた複数系列において試料採取実験を実施した。その結果，N2O ガス排出係数は，好気槽のNO2-N 濃度の平均値と相関係数R=0.96 の高い相関が示された。好気槽前段に配分される曝気風量が大きくなると，硝化効率が向上し，NO2-N の蓄積は抑制された。さらに，NO2-N 濃度と空気倍率の積はN2O ガス排出量と相関係数R=0.83 の高い相関を示したことから，シミュレータ等で風量配分を適正化し，空気倍率とNO2-N 濃度を制御指標とする制御方式により，温室効果ガスを低減できる可能性が示唆された。

Abstract

Relationships between treated water and N2O gas emissions from multiple tanks in a wastewater treatment plant using the aerobic-oxic activated sludge process were investigated to develop a control methodwhich reduces N2O gas emissions from water treatment processes. The N2O gas was emitted from aeration tanks during nitrification and the coefficients of N2O gas emission correlated with R=0.95. Increasing the ratio of the aeration amount in the upstream part of the aeration tank caused higher nitrification efficiency and lower accumulation of NO2-N. The product of NO2-N accumulation and air/wastewater ratio correlated with R=0.83. This verified that the control method using both of these values as control indexes and optimizing the distribution ratio of aeration can affect the reduction of total greenhouse gas.