[發明專利]糞尿或糞尿廢水中的磷、COD、氮、顏色及臭氣的快速去除方法以及使用該方法的去除裝置

無效

• 申請號: 200980163089.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102791635A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 石井敏明
• 申請（專利權）人: 石井商事株式會社
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/52;C02F1/58
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種用以有效率地且快速地去除糞尿或糞尿廢水（以下，記作糞尿）中的磷、化學需氧量（Chemical?Oxygen?Demand，COD）、氮、顏色及臭氣的去除方法以及使用該方法的磷的去除裝置。

背景技術

環境水的污染污濁正在全球范圍內蔓延，而需要緊急的對策。該環境水的污染源之一有來自畜牧業的廢水。畜牧廢水在產生源的畜舍或農場中被凈化至基準值為止后排出，但因各種理由，實際情況是污染并未減少。

另外，由家畜糞尿所產生的污染源之一為磷。磷由于無法通過微生物來分解，因此目前仍難以降低環境水中的磷濃度。

進而，基于水質污濁防止法的與畜牧廢水相關的磷的排放基準目前正應用暫定基準（總磷為24mg/L），但預計今后將進行暫定基準的重新研究，并強化至一般基準水平（總磷為8mg/L）為止。

對于畜產農家而言，糞尿的COD的降低也是大課題。迄今為止，利用活性污泥法或氧化塘（lagoon）方式等各種方法進行處理，但就經濟方面而言效果有限，若在不充分的處理狀態下排放至環境水中，則會導致河川的污染、水環境污染。

另外，滲入至地下的污水會提高地下水的亞硝酸濃度或硝酸濃度。日本環境省將亞硝態氮、硝態氮的地下水的基準值設為10mg/L。一般而言，若這些氮化合物的濃度變高，則有可能會引起乳幼兒的高鐵血紅蛋白血癥癥等。由于此種社會背景，因此對于環境水的氮污染正成為嚴重的問題。

另外，一般而言，對于畜牧業的最多的抱怨是惡臭。若也可以解決該問題，則對于畜牧業者而言是福音。

針對這些問題，作為去除溶解在廢水中的磷的方法，在專利文獻1中，將氯化鐵、聚合硫酸鐵等凝聚處理劑用于畜牧糞尿的處理來去除廢水中的磷。

另外，在專利文獻2及專利文獻3中，揭示有使鐵鹽或鋁鹽與磷酸離子進行反應來去除溶解在廢水中的磷的技術。

進而，在專利文獻4中，揭示有如下的技術：為了去除臟水或工廠廢水中的磷，而添加聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁等凝聚劑來使廢水中的磷化學變化成磷酸鐵，然后進行廢水凈化。

另外，也存在使用鋼鐵渣的技術。

在專利文獻5中所記載的技術中，為了去除含有磷的廢水中的磷，通過使廢水穿過鋼鐵渣來去除磷。鋼鐵渣使用高爐渣及除冷渣。對于去除磷而言，優選鋼鐵渣為多孔質。

另外，也提出有使用純鐵而非鐵鹽或礦渣的方法。例如，在專利文獻6中記載有如下的要點：通過向糞尿中加入微粉鐵，而可降低磷酸濃度。

專利文獻6使用鐵基材，其鐵基材粉末的粒徑為3000μm以下，比表面積達到0.005m²/g。另外，鐵含量為70%以上，鐵以外的成分為氧、鎂、鍶、磷、硫。

揭示有要點如下的技術：通過相對于動物的糞尿，以數%的比率散布、或鋪滿、或混入該鐵基材等，水溶性的磷酸離子與鐵進行反應而成為不溶性的磷化合物。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-205273號公報

[專利文獻2]日本專利特開2006-281177號公報

[專利文獻3]日本專利特開2008-68248號公報

[專利文獻4]日本專利特開2003-340464號公報

[專利文獻5]日本專利特開2008-142613號公報

[專利文獻6]日本專利特開2000-140862號公報

但是，在所述專利文獻1～專利文獻4中所記載的使用鐵鹽或鋁鹽來去除磷的方法中，存在鐵離子或鋁離子以外的離子或成分也被添加至水中的問題。

即，存在如下的問題：伴隨向處理對象水中添加鐵鹽或鋁鹽，與鐵離子或鋁離子鍵結來形成鐵鹽或鋁鹽的氯化物離子或硫酸離子等抗衡離子也被添加至處理對象水中，處理對象水中的氯化物離子濃度或硫酸離子濃度上升，而對生態系統產生不良影響。

另外，在所述專利文獻5中所記載的使用鋼鐵渣來去除磷的方法、及專利文獻6中所記載的使用鐵基材來去除磷的方法中，無法提升鐵成分與磷化合物形成水不溶性成分的速度。即，存在磷的去除速度低的問題。另外，在專利文獻6的實例中所看到的處理后的磷濃度為0.1質量%、1000mg/L左右。

即，在所述方法中，磷的去除速度極慢，通常需要1日。若處理時間如所述般變長，則需要許多積存糞尿的處理槽。由于此種現狀，因此期望一種可在短時間內處理糞尿中的磷等的方法。

另外，糞尿帶有獨特的顏色（參照圖1）。