JP2001286876A - 難分解性化学物質含有排水処理方法及び装置 - Google Patents
難分解性化学物質含有排水処理方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コスト、低エネルギーで、かつ大量のスラ
ッジを発生させることなく、界面活性剤、ジメチルスル
ホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化合物類、
ホルモン様活性を示す化学物質等の難分解性化学物質を
含有する排水を処理する。 【解決手段】 難分解性化学物質含有排水にＨ2Ｏ2等の
酸化剤を添加した後、この排水を鉄粉等の金属触媒層１
０に通水して反応させる。あるいは、難分解性化学物質
含有排水に金属触媒及び酸化剤を添加して反応させた
後、反応後の水から膜分離処理により金属触媒を分離す
る。
ッジを発生させることなく、界面活性剤、ジメチルスル
ホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化合物類、
ホルモン様活性を示す化学物質等の難分解性化学物質を
含有する排水を処理する。 【解決手段】 難分解性化学物質含有排水にＨ2Ｏ2等の
酸化剤を添加した後、この排水を鉄粉等の金属触媒層１
０に通水して反応させる。あるいは、難分解性化学物質
含有排水に金属触媒及び酸化剤を添加して反応させた
後、反応後の水から膜分離処理により金属触媒を分離す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、界面活性剤、ジメ
チルスルホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化
合物類、ホルモン様活性を示す化学物質等の難分解性化
学物質を含有する排水の処理方法及び処理装置に関す
る。
チルスルホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化
合物類、ホルモン様活性を示す化学物質等の難分解性化
学物質を含有する排水の処理方法及び処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】難分解性化学物質の一つである界面活性
剤は、洗浄剤等として工業界で広く使用されている。界
面活性剤を含む排水の処理方法としては、従来、生物処
理法、特殊な薬剤を使用した凝集処理法、オゾン酸化処
理法、紫外線酸化処理法、フェントン酸化法などが行わ
れている。
剤は、洗浄剤等として工業界で広く使用されている。界
面活性剤を含む排水の処理方法としては、従来、生物処
理法、特殊な薬剤を使用した凝集処理法、オゾン酸化処
理法、紫外線酸化処理法、フェントン酸化法などが行わ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、生物処理法に
よって界面活性剤を含む排水の処理を行う場合、界面活
性剤は生物分解性が悪いため、生物処理により分解され
ずに処理水中に流出することがある。このように界面活
性剤が生物処理水中に流出し、この生物処理水が環境中
に流出した場合、界面活性剤は発泡性があること、微生
物に対する急性毒性やホルモン様活性作用を示すことが
あることなどから、大きな問題となっていた。
よって界面活性剤を含む排水の処理を行う場合、界面活
性剤は生物分解性が悪いため、生物処理により分解され
ずに処理水中に流出することがある。このように界面活
性剤が生物処理水中に流出し、この生物処理水が環境中
に流出した場合、界面活性剤は発泡性があること、微生
物に対する急性毒性やホルモン様活性作用を示すことが
あることなどから、大きな問題となっていた。
【０００４】また、特殊な薬剤を使用した凝集処理法、
オゾン酸化処理法、紫外線酸化処理法は、莫大なエネル
ギーの投入、高い処理コストが必要となること、大量の
スラッジ発生を伴うことなどから、排水処理法として実
用的ではなかった。
オゾン酸化処理法、紫外線酸化処理法は、莫大なエネル
ギーの投入、高い処理コストが必要となること、大量の
スラッジ発生を伴うことなどから、排水処理法として実
用的ではなかった。
【０００５】さらに、フェントン酸化法は、酸化反応後
に処理液を中和するとともに、鉄イオンを水酸化鉄のフ
ロックとして水中から除去する操作が加わるため、反応
生成物として大量の水酸化鉄スラッジが発生するという
問題を有していた。
に処理液を中和するとともに、鉄イオンを水酸化鉄のフ
ロックとして水中から除去する操作が加わるため、反応
生成物として大量の水酸化鉄スラッジが発生するという
問題を有していた。
【０００６】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、界面活性剤等の難分解性化学物質を含有する排
水の処理方法及び処理装置であって、低コスト、低エネ
ルギーで、かつ大量のスラッジを発生させることなく、
難分解性化学物質を処理することが可能な方法及び装置
を提供することを目的とする。
もので、界面活性剤等の難分解性化学物質を含有する排
水の処理方法及び処理装置であって、低コスト、低エネ
ルギーで、かつ大量のスラッジを発生させることなく、
難分解性化学物質を処理することが可能な方法及び装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために、難分解性化学物質である界面活性剤を
含有する排水を各種酸化法で処理して検討を行った結
果、界面活性剤を鉄粉等の金属触媒の存在下で過酸化水
素等の酸化剤に接触させて酸化した場合、かつ、このと
き酸化剤を添加した排水を金属触媒層に通水して反応さ
せる手法、又は、排水に金属触媒及び酸化剤を添加して
反応させた後に膜分離処理により金属触媒を分離する手
法を採用した場合には、低コスト、低エネルギーで界面
活性剤を分解して、生物分解性の向上、発泡性の消失を
図ることができるとともに、スラッジ量を低減できるこ
とを見出した。
達成するために、難分解性化学物質である界面活性剤を
含有する排水を各種酸化法で処理して検討を行った結
果、界面活性剤を鉄粉等の金属触媒の存在下で過酸化水
素等の酸化剤に接触させて酸化した場合、かつ、このと
き酸化剤を添加した排水を金属触媒層に通水して反応さ
せる手法、又は、排水に金属触媒及び酸化剤を添加して
反応させた後に膜分離処理により金属触媒を分離する手
法を採用した場合には、低コスト、低エネルギーで界面
活性剤を分解して、生物分解性の向上、発泡性の消失を
図ることができるとともに、スラッジ量を低減できるこ
とを見出した。
【０００８】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、下記（１）、（２）に示す難分解性化学物質含有
排水処理方法及び（３）、（４）に示す難分解性化学物
質含有排水処理装置を提供する。 （１）難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添加した
後、該排水を金属触媒層に通水して反応させることを特
徴とする難分解性化学物質含有排水処理方法（第１発
明）。 （２）難分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤
を添加して反応させた後、反応後の水から膜分離処理に
より金属触媒を分離することを特徴とする難分解性化学
物質含有排水処理方法（第２発明）。 （３）難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添加する酸
化剤添加機構と、酸化剤添加機構により酸化剤を添加し
た難分解性化学物質含有排水を金属触媒層に通水して反
応させる触媒反応塔とを具備することを特徴とする難分
解性化学物質含有排水処理装置（第３発明）。 （４）難分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤
を添加して反応させる酸化反応槽と、酸化反応槽での反
応が終了した水から膜分離処理により金属触媒を分離す
る膜分離装置とを具備することを特徴とする難分解性化
学物質含有排水処理装置（第４発明）。
ので、下記（１）、（２）に示す難分解性化学物質含有
排水処理方法及び（３）、（４）に示す難分解性化学物
質含有排水処理装置を提供する。 （１）難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添加した
後、該排水を金属触媒層に通水して反応させることを特
徴とする難分解性化学物質含有排水処理方法（第１発
明）。 （２）難分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤
を添加して反応させた後、反応後の水から膜分離処理に
より金属触媒を分離することを特徴とする難分解性化学
物質含有排水処理方法（第２発明）。 （３）難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添加する酸
化剤添加機構と、酸化剤添加機構により酸化剤を添加し
た難分解性化学物質含有排水を金属触媒層に通水して反
応させる触媒反応塔とを具備することを特徴とする難分
解性化学物質含有排水処理装置（第３発明）。 （４）難分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤
を添加して反応させる酸化反応槽と、酸化反応槽での反
応が終了した水から膜分離処理により金属触媒を分離す
る膜分離装置とを具備することを特徴とする難分解性化
学物質含有排水処理装置（第４発明）。
【０００９】以下、本発明につきさらに詳しく説明す
る。本発明において、金属触媒としては、例えば、鉄
粉、電解鉄、鉄粉担持体、還元鉄などから選ばれる１種
又は２種以上の混合物を用いることができる。また、酸
化剤としては、例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム、過マンガン酸カリウムなどから選ばれる１種又は
２種以上の混合物を用いることができる。
る。本発明において、金属触媒としては、例えば、鉄
粉、電解鉄、鉄粉担持体、還元鉄などから選ばれる１種
又は２種以上の混合物を用いることができる。また、酸
化剤としては、例えば、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム、過マンガン酸カリウムなどから選ばれる１種又は
２種以上の混合物を用いることができる。
【００１０】本発明において、特に好ましいのは、金属
触媒として鉄粉、酸化剤として過酸化水素を用いること
である。このようにした場合、鉄粉と過酸化水素との接
触により発生するヒドロキシルラジカルによって難分解
性化学物質が効率的に酸化分解され、その結果、第一鉄
塩と過酸化水素を使用するフェントン酸化法に比べ、処
理時間の短縮、処理水質の向上、スラッジ量の低減を図
ることができる。この場合、鉄粉の性状に特に限定はな
いが、粒径が小さく均一な鉄粉であることが好ましい。
また、過酸化水素の添加量は、１ｍｇ／Ｌ〜１０，００
０ｍｇ／Ｌの範囲で処理対象物質の濃度、種類により決
定することが適当である。
触媒として鉄粉、酸化剤として過酸化水素を用いること
である。このようにした場合、鉄粉と過酸化水素との接
触により発生するヒドロキシルラジカルによって難分解
性化学物質が効率的に酸化分解され、その結果、第一鉄
塩と過酸化水素を使用するフェントン酸化法に比べ、処
理時間の短縮、処理水質の向上、スラッジ量の低減を図
ることができる。この場合、鉄粉の性状に特に限定はな
いが、粒径が小さく均一な鉄粉であることが好ましい。
また、過酸化水素の添加量は、１ｍｇ／Ｌ〜１０，００
０ｍｇ／Ｌの範囲で処理対象物質の濃度、種類により決
定することが適当である。
【００１１】第１及び第３発明では、難分解性化学物質
含有排水に酸化剤を添加した後、該排水を金属触媒層に
通水して反応させる。また、第２及び第４発明では、難
分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤を添加し
て反応させた後、反応後の水から膜分離処理により金属
触媒を分離する。第１〜第４発明は、上記方式を採用し
たことにより、難分解性化学物質含有排水に第一鉄塩及
び過酸化水素を添加して反応させた後、凝集処理によっ
て水酸化鉄スラッジを沈降させるフェントン酸化法によ
るバッチ処理と比較して、処理時間を格段に短縮するこ
と、触媒使用量及び発生スラッジ量を大きく低減させる
ことが可能となり、その結果、実用的な排水処理システ
ムとすることが可能となる。この場合、第２及び第４発
明における膜分離処理には、クロスフロー方式の精密濾
過膜、限外濾過膜等の分離膜を用いることができる。
含有排水に酸化剤を添加した後、該排水を金属触媒層に
通水して反応させる。また、第２及び第４発明では、難
分解性化学物質含有排水に金属触媒及び酸化剤を添加し
て反応させた後、反応後の水から膜分離処理により金属
触媒を分離する。第１〜第４発明は、上記方式を採用し
たことにより、難分解性化学物質含有排水に第一鉄塩及
び過酸化水素を添加して反応させた後、凝集処理によっ
て水酸化鉄スラッジを沈降させるフェントン酸化法によ
るバッチ処理と比較して、処理時間を格段に短縮するこ
と、触媒使用量及び発生スラッジ量を大きく低減させる
ことが可能となり、その結果、実用的な排水処理システ
ムとすることが可能となる。この場合、第２及び第４発
明における膜分離処理には、クロスフロー方式の精密濾
過膜、限外濾過膜等の分離膜を用いることができる。
【００１２】本発明では、難分解性化学物質の酸化反応
を、ｐＨ２〜７の条件下、特にｐＨ２〜５の条件下で行
わせることが好ましい。ｐＨが２未満であると酸添加量
が多大となり、費用面及び安全面において好ましくな
い。ｐＨが７を超えると酸化力が弱くなり、処理が不十
分になることがある。なお、ｐＨの制御は、難分解性化
学物質含有排水に硫酸等のｐＨ調整剤を添加することに
より行うことができる。
を、ｐＨ２〜７の条件下、特にｐＨ２〜５の条件下で行
わせることが好ましい。ｐＨが２未満であると酸添加量
が多大となり、費用面及び安全面において好ましくな
い。ｐＨが７を超えると酸化力が弱くなり、処理が不十
分になることがある。なお、ｐＨの制御は、難分解性化
学物質含有排水に硫酸等のｐＨ調整剤を添加することに
より行うことができる。
【００１３】本発明では、金属触媒層に通水した後の水
又は膜分離処理により金属触媒を分離した後の水をさら
に中和処理することが好ましい。これにより、上記水の
放流、生物処理、再利用などが容易になる。中和処理の
方法としては、例えば、上記水に水酸化ナトリウム、水
酸化カルシウム等のアルカリ剤を添加する手段を挙げる
ことができる。
又は膜分離処理により金属触媒を分離した後の水をさら
に中和処理することが好ましい。これにより、上記水の
放流、生物処理、再利用などが容易になる。中和処理の
方法としては、例えば、上記水に水酸化ナトリウム、水
酸化カルシウム等のアルカリ剤を添加する手段を挙げる
ことができる。
【００１４】本発明では、上記中和処理後の水をさらに
生物処理することが好ましい。これにより、処理水質を
さらに向上させることができる。この場合、本発明で
は、金属触媒及び酸化剤を用いた酸化処理によって原水
中に含まれていた有機物の生物分解性が向上するため、
生物処理によって有機物を効率的に処理してＴＯＣ濃度
の低い生物処理水を得ることが可能である。生物処理の
方法に限定はなく、例えば、浸漬濾床式生物処理方法、
流動床式生物処理方法、浮遊式生物処理方法、スラッジ
ブランケット式生物処理方法等の適宜方法を用いること
ができる。
生物処理することが好ましい。これにより、処理水質を
さらに向上させることができる。この場合、本発明で
は、金属触媒及び酸化剤を用いた酸化処理によって原水
中に含まれていた有機物の生物分解性が向上するため、
生物処理によって有機物を効率的に処理してＴＯＣ濃度
の低い生物処理水を得ることが可能である。生物処理の
方法に限定はなく、例えば、浸漬濾床式生物処理方法、
流動床式生物処理方法、浮遊式生物処理方法、スラッジ
ブランケット式生物処理方法等の適宜方法を用いること
ができる。
【００１５】本発明は、界面活性剤を含有する排水の処
理に好適に使用されるが、これに限定されるものではな
い。すなわち、本発明の排水処理方法は、特に金属触媒
として鉄粉、酸化剤として過酸化水素を用いた場合、こ
れらの接触により発生する酸化力の強いヒドロキシルラ
ジカルによって有機物を酸化分解するため、様々な有機
物を効率的に分解することができる。したがって、本発
明は、界面活性剤含有排水のみならず、ジメチルスルホ
キシド、アルキルフェノール類、有機塩素化合物類、ホ
ルモン様活性を示す化学物質といった他の難分解性化学
物質を含有する排水の処理にも適用可能である。なお、
ホルモン様活性を示す化学物質とは、正式には外因性内
分泌攪乱化学物質、通称では環境ホルモンと呼ばれるも
ので、例えば、ＰＣＢ、ＤＤＴ、ノニルフェノール、ビ
スフェノールＡ、フタル酸エステル類、ＤＤＥ、ビンク
ロリゾン、ダイオキシンなどが挙げられる。
理に好適に使用されるが、これに限定されるものではな
い。すなわち、本発明の排水処理方法は、特に金属触媒
として鉄粉、酸化剤として過酸化水素を用いた場合、こ
れらの接触により発生する酸化力の強いヒドロキシルラ
ジカルによって有機物を酸化分解するため、様々な有機
物を効率的に分解することができる。したがって、本発
明は、界面活性剤含有排水のみならず、ジメチルスルホ
キシド、アルキルフェノール類、有機塩素化合物類、ホ
ルモン様活性を示す化学物質といった他の難分解性化学
物質を含有する排水の処理にも適用可能である。なお、
ホルモン様活性を示す化学物質とは、正式には外因性内
分泌攪乱化学物質、通称では環境ホルモンと呼ばれるも
ので、例えば、ＰＣＢ、ＤＤＴ、ノニルフェノール、ビ
スフェノールＡ、フタル酸エステル類、ＤＤＥ、ビンク
ロリゾン、ダイオキシンなどが挙げられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は第３発明に係る難分解性化
学物質含有排水処理装置の一実施形態を示すフロー図で
ある。図中、２は原水槽、４はｐＨ調整槽、６はｐＨ調
整槽４に接続されたｐＨ調整剤添加機構、８は固定床式
金属触媒層１０を備えた触媒反応塔、１２はｐＨ調整槽
４と触媒反応塔８との間の配管１４に接続された酸化剤
添加機構、１６は中和槽、１８は中和槽１６に接続され
たアルカリ添加機構、２０は生物処理槽、２２は汚泥分
離槽を示す。上記金属触媒層１０の金属触媒としては鉄
粉が使用されている。
施の形態を説明する。図１は第３発明に係る難分解性化
学物質含有排水処理装置の一実施形態を示すフロー図で
ある。図中、２は原水槽、４はｐＨ調整槽、６はｐＨ調
整槽４に接続されたｐＨ調整剤添加機構、８は固定床式
金属触媒層１０を備えた触媒反応塔、１２はｐＨ調整槽
４と触媒反応塔８との間の配管１４に接続された酸化剤
添加機構、１６は中和槽、１８は中和槽１６に接続され
たアルカリ添加機構、２０は生物処理槽、２２は汚泥分
離槽を示す。上記金属触媒層１０の金属触媒としては鉄
粉が使用されている。
【００１７】本装置による難分解性化学物質含有排水の
処理は以下のように行われる。まず、原水槽２内の難分
解性化学物質含有排水はｐＨ調整槽４に移送され、ここ
でｐＨ調整剤添加機構６から排水に硫酸が添加されて、
排水のｐＨが２〜７、好ましくは２〜５に調整される。
これは、酸化反応時における鉄粉の可溶化を促進するた
めである。次に、配管１４内で排水に酸化剤添加機構１
２から過酸化水素が添加された後、該排水が触媒反応塔
８の金属触媒層１０に通水され、難分解性化学物質の酸
化反応が行われる。その後、中和槽１６で触媒反応塔８
の流出水にアルカリ添加機構１８から水酸化ナトリウム
が添加され、この水が中和されるとともに、可溶化した
鉄イオンが水酸化鉄スラッジ２４として分離除去され
る。中和処理後の水は、生物処理槽２０で生物処理され
た後、生物処理水は汚泥分離槽２２に導入され、ここで
生物処理水中の汚泥２６が沈殿分離された後、最終処理
水２８が放流される。なお、金属触媒層１０の金属触媒
は、定期的に交換を行う。
処理は以下のように行われる。まず、原水槽２内の難分
解性化学物質含有排水はｐＨ調整槽４に移送され、ここ
でｐＨ調整剤添加機構６から排水に硫酸が添加されて、
排水のｐＨが２〜７、好ましくは２〜５に調整される。
これは、酸化反応時における鉄粉の可溶化を促進するた
めである。次に、配管１４内で排水に酸化剤添加機構１
２から過酸化水素が添加された後、該排水が触媒反応塔
８の金属触媒層１０に通水され、難分解性化学物質の酸
化反応が行われる。その後、中和槽１６で触媒反応塔８
の流出水にアルカリ添加機構１８から水酸化ナトリウム
が添加され、この水が中和されるとともに、可溶化した
鉄イオンが水酸化鉄スラッジ２４として分離除去され
る。中和処理後の水は、生物処理槽２０で生物処理され
た後、生物処理水は汚泥分離槽２２に導入され、ここで
生物処理水中の汚泥２６が沈殿分離された後、最終処理
水２８が放流される。なお、金属触媒層１０の金属触媒
は、定期的に交換を行う。
【００１８】図２は第４発明に係る難分解性化学物質含
有排水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。図
中、４２は原水槽、４４はｐＨ調整槽、４６はｐＨ調整
槽４４に接続されたｐＨ調整剤添加機構、４８は酸化反
応槽、５０は酸化反応槽４８に接続された金属触媒添加
機構、５２は酸化反応槽４８に接続された酸化剤添加機
構、５４は膜分離装置、５６は酸化反応槽４８と膜分離
装置５４との間に設けられた金属触媒返送管、５８は中
和槽、６０は中和槽５８に接続されたアルカリ添加機構
を示す。上記膜分離装置５４の分離膜としてはクロスフ
ロー方式の精密濾過膜が使用されている。
有排水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。図
中、４２は原水槽、４４はｐＨ調整槽、４６はｐＨ調整
槽４４に接続されたｐＨ調整剤添加機構、４８は酸化反
応槽、５０は酸化反応槽４８に接続された金属触媒添加
機構、５２は酸化反応槽４８に接続された酸化剤添加機
構、５４は膜分離装置、５６は酸化反応槽４８と膜分離
装置５４との間に設けられた金属触媒返送管、５８は中
和槽、６０は中和槽５８に接続されたアルカリ添加機構
を示す。上記膜分離装置５４の分離膜としてはクロスフ
ロー方式の精密濾過膜が使用されている。
【００１９】本装置による難分解性化学物質含有排水の
処理は以下のように行われる。まず、原水槽４２内の難
分解性化学物質含有排水はｐＨ調整槽４４に移送され、
ここでｐＨ調整剤添加機構４６から排水に硫酸が添加さ
れて、排水のｐＨが２〜７、好ましくは２〜５に調整さ
れる。これは、酸化反応時における鉄粉の可溶化を促進
するためである。次に、排水は酸化反応槽４８内に導入
され、ここで排水に金属触媒添加機構５０から金属触媒
として鉄粉が添加されるとともに、酸化剤添加機構５２
から酸化剤として過酸化水素が添加され、攪拌下におい
て難分解性化学物質の酸化反応が行われる。その後、酸
化反応槽４８の流出水は膜分離装置５４に通水され、膜
分離処理により上記水から金属触媒が分離される。さら
に、中和槽５８で膜分離装置５４の透過水にアルカリ添
加機構６０から水酸化ナトリウムが添加され、この水が
中和されるとともに、可溶化した鉄イオンが水酸化鉄ス
ラッジ６２として分離除去される。そして、中和処理後
の最終処理水６４は放流される。また、膜分離装置５４
で分離された金属触媒は金属触媒返送管５６を通して酸
化反応槽４８に返送される。金属触媒は、一部ずつ新し
い金属触媒と入れ替えていく。なお、金属触媒である鉄
粉は完全に溶解するまで使用することができる。
処理は以下のように行われる。まず、原水槽４２内の難
分解性化学物質含有排水はｐＨ調整槽４４に移送され、
ここでｐＨ調整剤添加機構４６から排水に硫酸が添加さ
れて、排水のｐＨが２〜７、好ましくは２〜５に調整さ
れる。これは、酸化反応時における鉄粉の可溶化を促進
するためである。次に、排水は酸化反応槽４８内に導入
され、ここで排水に金属触媒添加機構５０から金属触媒
として鉄粉が添加されるとともに、酸化剤添加機構５２
から酸化剤として過酸化水素が添加され、攪拌下におい
て難分解性化学物質の酸化反応が行われる。その後、酸
化反応槽４８の流出水は膜分離装置５４に通水され、膜
分離処理により上記水から金属触媒が分離される。さら
に、中和槽５８で膜分離装置５４の透過水にアルカリ添
加機構６０から水酸化ナトリウムが添加され、この水が
中和されるとともに、可溶化した鉄イオンが水酸化鉄ス
ラッジ６２として分離除去される。そして、中和処理後
の最終処理水６４は放流される。また、膜分離装置５４
で分離された金属触媒は金属触媒返送管５６を通して酸
化反応槽４８に返送される。金属触媒は、一部ずつ新し
い金属触媒と入れ替えていく。なお、金属触媒である鉄
粉は完全に溶解するまで使用することができる。
【００２０】
【実施例】（実験例１）２００ｍＬのビーカーに非イオ
ン性界面活性剤濃度１００ｍｇ／Ｌの模擬排水１００ｍ
Ｌを入れ、この排水に鉄粉１００ｍｇ／Ｌ及び過酸化水
素１００ｍｇ／Ｌを添加するとともに、排水のｐＨを硫
酸により５に調整して、非イオン性界面活性の酸化反応
を行わせた。反応時間は４時間とした。反応後の水を水
酸化ナトリウムにより中和した後、中和処理後の水をさ
らに生物処理した。生物処理は活性汚泥を用いて５日間
行った（以上、本発明実験）。また、排水に鉄粉及び過
酸化水素を添加しないこと以外は同様の操作を行った
（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添加せず、過
酸化水素のみを添加すること以外は同様の操作を行った
（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処理水）及び
生物処理終了後の水（生物処理水）のＴＯＣ濃度を表１
に示す。
ン性界面活性剤濃度１００ｍｇ／Ｌの模擬排水１００ｍ
Ｌを入れ、この排水に鉄粉１００ｍｇ／Ｌ及び過酸化水
素１００ｍｇ／Ｌを添加するとともに、排水のｐＨを硫
酸により５に調整して、非イオン性界面活性の酸化反応
を行わせた。反応時間は４時間とした。反応後の水を水
酸化ナトリウムにより中和した後、中和処理後の水をさ
らに生物処理した。生物処理は活性汚泥を用いて５日間
行った（以上、本発明実験）。また、排水に鉄粉及び過
酸化水素を添加しないこと以外は同様の操作を行った
（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添加せず、過
酸化水素のみを添加すること以外は同様の操作を行った
（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処理水）及び
生物処理終了後の水（生物処理水）のＴＯＣ濃度を表１
に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１からわかるように、過酸化水素のみを
添加した比較実験では非イオン性界面活性剤の顕著な分
解が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加し
た本発明実験では、酸化処理によりＴＯＣが５０％除去
される上、界面活性剤の生物分解性も向上し、生物処理
によってＴＯＣ濃度の低い良好な水質の生物処理水が得
られた。発泡性についても、本発明実験の酸化処理によ
り消失することが確認された。以上の処理結果から、鉄
粉及び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性化学物
質である非イオン性界面活性剤を含有する排水の処理に
極めて有効であることが確認された。
添加した比較実験では非イオン性界面活性剤の顕著な分
解が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加し
た本発明実験では、酸化処理によりＴＯＣが５０％除去
される上、界面活性剤の生物分解性も向上し、生物処理
によってＴＯＣ濃度の低い良好な水質の生物処理水が得
られた。発泡性についても、本発明実験の酸化処理によ
り消失することが確認された。以上の処理結果から、鉄
粉及び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性化学物
質である非イオン性界面活性剤を含有する排水の処理に
極めて有効であることが確認された。
【００２３】（実験例２）２００ｍＬのビーカーにホル
モン様活性を示す化学物質であるビスフェノールＡ（Ｂ
ＰＡ）濃度１０ｍｇ／Ｌの模擬排水１００ｍＬを入れ、
この排水に鉄粉１０ｍｇ／Ｌ及び過酸化水素１０ｍｇ／
Ｌを添加するとともに、排水のｐＨを硫酸により５に調
整して、ビスフェノールＡの酸化反応を行わせた。反応
時間は２時間とした（以上、本発明実験）。また、排水
に鉄粉及び過酸化水素を添加しないこと以外は同様の操
作を行った（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添
加せず、過酸化水素のみを添加すること以外は同様の操
作を行った（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処
理水）のビスフェノールＡ濃度を表２に示す。
モン様活性を示す化学物質であるビスフェノールＡ（Ｂ
ＰＡ）濃度１０ｍｇ／Ｌの模擬排水１００ｍＬを入れ、
この排水に鉄粉１０ｍｇ／Ｌ及び過酸化水素１０ｍｇ／
Ｌを添加するとともに、排水のｐＨを硫酸により５に調
整して、ビスフェノールＡの酸化反応を行わせた。反応
時間は２時間とした（以上、本発明実験）。また、排水
に鉄粉及び過酸化水素を添加しないこと以外は同様の操
作を行った（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添
加せず、過酸化水素のみを添加すること以外は同様の操
作を行った（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処
理水）のビスフェノールＡ濃度を表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２からわかるように、過酸化水素のみを
添加した比較実験ではビスフェノールＡの顕著な分解が
見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加した本
発明実験では、酸化処理によりビスフェノールＡが検出
限界以下まで分解された。さらに、酸化処理水の女性ホ
ルモン様活性を、文献（Nishikawa. J., T. Nishihara.
Et al., Toxicol. Appl. Pharmacol. 154, 1, 76-83(1
999)）に準じて酵母法により測定した結果、原水に認め
られた女性ホルモン様活性（２００ｎｇエストラジオー
ル等量／Ｌ）が消失していることが確認された。以上の
処理結果から、鉄粉及び過酸化水素を用いた酸化処理
は、難分解性化学物質であるホルモン様活性を有する化
学物質を含有する排水の処理に極めて有効であることが
確認された。
添加した比較実験ではビスフェノールＡの顕著な分解が
見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加した本
発明実験では、酸化処理によりビスフェノールＡが検出
限界以下まで分解された。さらに、酸化処理水の女性ホ
ルモン様活性を、文献（Nishikawa. J., T. Nishihara.
Et al., Toxicol. Appl. Pharmacol. 154, 1, 76-83(1
999)）に準じて酵母法により測定した結果、原水に認め
られた女性ホルモン様活性（２００ｎｇエストラジオー
ル等量／Ｌ）が消失していることが確認された。以上の
処理結果から、鉄粉及び過酸化水素を用いた酸化処理
は、難分解性化学物質であるホルモン様活性を有する化
学物質を含有する排水の処理に極めて有効であることが
確認された。
【００２６】（実験例３）２００ｍＬのビーカーにジメ
チルスルホキシド（ＤＭＳＯ）濃度１００ｍｇ／Ｌの模
擬排水１００ｍＬを入れ、この排水に鉄粉１００ｍｇ／
Ｌ及び過酸化水素１００ｍｇ／Ｌを添加するとともに、
排水のｐＨを硫酸により５に調整して、ジメチルスルホ
キシドの酸化反応を行わせた。反応時間は４時間とした
（以上、本発明実験）。また、排水に鉄粉及び過酸化水
素を添加しないこと以外は同様の操作を行った（ブラン
ク実験）。さらに、排水に鉄粉を添加せず、過酸化水素
のみを添加すること以外は同様の操作を行った（比較実
験）。酸化反応終了後の水（酸化処理水）のジメチルス
ルホキシド濃度を表３に示す。
チルスルホキシド（ＤＭＳＯ）濃度１００ｍｇ／Ｌの模
擬排水１００ｍＬを入れ、この排水に鉄粉１００ｍｇ／
Ｌ及び過酸化水素１００ｍｇ／Ｌを添加するとともに、
排水のｐＨを硫酸により５に調整して、ジメチルスルホ
キシドの酸化反応を行わせた。反応時間は４時間とした
（以上、本発明実験）。また、排水に鉄粉及び過酸化水
素を添加しないこと以外は同様の操作を行った（ブラン
ク実験）。さらに、排水に鉄粉を添加せず、過酸化水素
のみを添加すること以外は同様の操作を行った（比較実
験）。酸化反応終了後の水（酸化処理水）のジメチルス
ルホキシド濃度を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３からわかるように、過酸化水素のみを
添加した比較実験ではジメチルスルホキシドの顕著な分
解が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加し
た本発明実験では、酸化処理によりジメチルスルホキシ
ドが検出限界以下まで分解された。以上の処理結果か
ら、鉄粉及び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性
化学物質であるジメチルスルホキシドを含有する排水の
処理に極めて有効であることが確認された。
添加した比較実験ではジメチルスルホキシドの顕著な分
解が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加し
た本発明実験では、酸化処理によりジメチルスルホキシ
ドが検出限界以下まで分解された。以上の処理結果か
ら、鉄粉及び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性
化学物質であるジメチルスルホキシドを含有する排水の
処理に極めて有効であることが確認された。
【００２９】（実験例４）６０ｍＬのバイアルビンにト
リクロロエチレン（ＴＣＥ）濃度１０ｍｇ／Ｌの模擬排
水１０ｍＬを入れ、この排水に鉄粉１０ｍｇ／Ｌ及び過
酸化水素１０ｍｇ／Ｌを添加するとともに、排水のｐＨ
を硫酸により５に調整して、バイアルビンを密閉した状
態でジメチルスルホキシドの酸化反応を行わせた。反応
時間は２時間とした（以上、本発明実験）。また、排水
に鉄粉及び過酸化水素を添加しないこと以外は同様の操
作を行った（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添
加せず、過酸化水素のみを添加すること以外は同様の操
作を行った（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処
理水）のトリクロロエチレン濃度を表４に示す。
リクロロエチレン（ＴＣＥ）濃度１０ｍｇ／Ｌの模擬排
水１０ｍＬを入れ、この排水に鉄粉１０ｍｇ／Ｌ及び過
酸化水素１０ｍｇ／Ｌを添加するとともに、排水のｐＨ
を硫酸により５に調整して、バイアルビンを密閉した状
態でジメチルスルホキシドの酸化反応を行わせた。反応
時間は２時間とした（以上、本発明実験）。また、排水
に鉄粉及び過酸化水素を添加しないこと以外は同様の操
作を行った（ブランク実験）。さらに、排水に鉄粉を添
加せず、過酸化水素のみを添加すること以外は同様の操
作を行った（比較実験）。酸化反応終了後の水（酸化処
理水）のトリクロロエチレン濃度を表４に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】表４からわかるように、過酸化水素のみを
添加した比較実験ではトリクロロエチレンの顕著な分解
が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加した
本発明実験では、酸化処理によりトリクロロエチレンが
検出以下まで分解された。以上の処理結果から、鉄粉及
び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性化学物質で
あるトリクロロエチレンを含有する排水の処理に極めて
有効であることが確認された。
添加した比較実験ではトリクロロエチレンの顕著な分解
が見られないのに対し、鉄粉及び過酸化水素を添加した
本発明実験では、酸化処理によりトリクロロエチレンが
検出以下まで分解された。以上の処理結果から、鉄粉及
び過酸化水素を用いた酸化処理は、難分解性化学物質で
あるトリクロロエチレンを含有する排水の処理に極めて
有効であることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、低コス
ト、低エネルギーで、かつ大量のスラッジを発生させる
ことなく、界面活性剤、ジメチルスルホキシド、アルキ
ルフェノール類、有機塩素化合物類、ホルモン様活性を
示す化学物質等の難分解性化学物質を含有する排水を処
理することができる。
ト、低エネルギーで、かつ大量のスラッジを発生させる
ことなく、界面活性剤、ジメチルスルホキシド、アルキ
ルフェノール類、有機塩素化合物類、ホルモン様活性を
示す化学物質等の難分解性化学物質を含有する排水を処
理することができる。
【図１】第３発明に係る難分解性化学物質含有排水処理
装置の一実施形態を示すフロー図である。
装置の一実施形態を示すフロー図である。
【図２】第４発明に係る難分解性化学物質含有排水処理
装置の一実施形態を示すフロー図である。
装置の一実施形態を示すフロー図である。
２ 原水槽 ４ ｐＨ調整槽 ６ ｐＨ調整剤添加機構 ８ 触媒反応塔 １０ 金属触媒層 １２ 酸化剤添加機構 １６ 中和槽 １８ アルカリ添加機構 ２０ 生物処理槽 ４２ 原水槽 ４４ ｐＨ調整槽 ４６ ｐＨ調整剤添加機構 ４８ 酸化反応槽 ５０ 金属触媒添加機構 ５２ 酸化剤添加機構 ５４ 膜分離装置 ５６ 金属触媒返送管 ５８ 中和槽 ６０ アルカリ添加機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３Ｃ ５０３ ５０４Ａ ５０４ ５０４Ｅ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３０１Ｍ Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 KA01 KA71 KB21 KB30 PA04 PB08 PB22 PC80 4D050 AA13 AB02 AB13 AB15 AB18 AB19 BB09 BC04 BD02 BD03 BD06 BD08 CA09 CA13 CA17 4G069 AA02 AA03 AA15 BB02A BB02B BC66A BC66B CA05 CA07 CA10 CA11 DA08 EA01X EA01Y
Claims (12)
- 【請求項１】 難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添
加した後、該排水を金属触媒層に通水して反応させるこ
とを特徴とする難分解性化学物質含有排水処理方法。 - 【請求項２】 難分解性化学物質含有排水に金属触媒及
び酸化剤を添加して反応させた後、反応後の水から膜分
離処理により金属触媒を分離することを特徴とする難分
解性化学物質含有排水処理方法。 - 【請求項３】 金属触媒が、鉄粉、鉄化合物粒子及び鉄
担持体から選ばれる１種類以上であることを特徴とする
請求項１又は２に記載の難分解性化学物質含有排水処理
方法。 - 【請求項４】 酸化剤が過酸化水素であることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項に記載の難分解性化学
物質含有排水処理方法。 - 【請求項５】 ｐＨ２〜７の条件下で反応させることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の難分解
性化学物質含有排水処理方法。 - 【請求項６】 金属触媒層に通水した後の水又は膜分離
処理により金属触媒を分離した後の水をさらに中和処理
することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
載の難分解性化学物質含有排水処理方法。 - 【請求項７】 中和処理後の水をさらに生物処理するこ
とを特徴とする請求項６に記載の難分解性化学物質含有
排水処理方法。 - 【請求項８】 難分解性化学物質が、界面活性剤、ジメ
チルスルホキシド、アルキルフェノール類、有機塩素化
合物類及びホルモン様活性を示す化学物質から選ばれる
一種以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の難分解性化学物質含有排水処理方法。 - 【請求項９】 難分解性化学物質含有排水に酸化剤を添
加する酸化剤添加機構と、酸化剤添加機構により酸化剤
を添加した難分解性化学物質含有排水を金属触媒層に通
水して反応させる触媒反応塔とを具備することを特徴と
する難分解性化学物質含有排水処理装置。 - 【請求項１０】 難分解性化学物質含有排水に金属触媒
及び酸化剤を添加して反応させる酸化反応槽と、酸化反
応槽での反応が終了した水から膜分離処理により金属触
媒を分離する膜分離装置とを具備することを特徴とする
難分解性化学物質含有排水処理装置。 - 【請求項１１】 金属触媒層に通水した後の水又は膜分
離処理により金属触媒を分離した後の水をさらに中和処
理する中和処理手段を備えたことを特徴とする請求項９
又は１０に記載の難分解性化学物質含有排水処理装置。 - 【請求項１２】 中和処理後の水をさらに生物処理する
生物処理手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記
載の難分解性化学物質含有排水処理装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102123A JP2001286876A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 難分解性化学物質含有排水処理方法及び装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000102123A JP2001286876A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 難分解性化学物質含有排水処理方法及び装置 |
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|---|---|
| JP2001286876A true JP2001286876A (ja) | 2001-10-16 |
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ID=18616059
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009082907A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ノニルフェノール処理装置および処理方法 |
| JP2011212511A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 被処理水の処理方法及び処理装置 |
| JP2014233658A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | オルガノ株式会社 | 有機物含有水の処理装置および処理方法 |
| CN110697864A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-01-17 | 北京万邦达环保技术股份有限公司 | 一种超声耦合的一体化废水处理装置、方法及系统 |
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| CN112209488A (zh) * | 2020-07-24 | 2021-01-12 | 东莞理工学院 | 改性生活垃圾焚烧炉渣提高催化h2o2处理有机废水的方法 |
| CN116375171A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-04 | 中复神鹰碳纤维股份有限公司 | 一种含dmso工业废水连续催化氧化工艺 |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000102123A patent/JP2001286876A/ja active Pending
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| CN116375171B (zh) * | 2023-04-07 | 2024-05-03 | 中复神鹰碳纤维股份有限公司 | 一种含dmso工业废水连续催化氧化工艺 |
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