JP2000061490A - ポリアミン系キレ―ト剤を水溶液から除去する方法 - Google Patents
ポリアミン系キレ―ト剤を水溶液から除去する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリアミン系キレート剤を水溶液から分離す
る方法を提供する。 【解決手段】 ポリアミン系キレート剤をほぼ当量の鉄
のような遷移金属の存在下で酸素によって酸化し、次い
でこのキレートを電子供与体の存在下で生物学的に還元
し、そして任意的に膜濾過することを含む、ポリアミン
系キレート剤を水溶液から分離する方法。
る方法を提供する。 【解決手段】 ポリアミン系キレート剤をほぼ当量の鉄
のような遷移金属の存在下で酸素によって酸化し、次い
でこのキレートを電子供与体の存在下で生物学的に還元
し、そして任意的に膜濾過することを含む、ポリアミン
系キレート剤を水溶液から分離する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリアミン系キレー
ト剤（polyamine chelating agents）を水溶液から除去
する方法に関する。
ト剤（polyamine chelating agents）を水溶液から除去
する方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ＥＤＴＡ（エチレンジ
アミン四酢酸）やＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢
酸）のようなポリアミン系のキレート化用化合物はしば
しば、例えば、織物、紙及びパルプ産業における漂白過
程のための、またグラフィックプロセス、洗浄用組成
物、農業、ポリマー製造、皮革産業、鉱業、石油産業及
びガススイートニング（gas sweetening）（スルフィド
除去）における、重金属を結合させるのに使用されてい
る。これらキレート剤はそれらが重金属を溶解した状態
に保つので及びそれら自体が通常の好気性又は嫌気性の
水処理プラントであまり生物分解性でないので表面水の
上に吐き出されないという欠点を有する。
アミン四酢酸）やＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢
酸）のようなポリアミン系のキレート化用化合物はしば
しば、例えば、織物、紙及びパルプ産業における漂白過
程のための、またグラフィックプロセス、洗浄用組成
物、農業、ポリマー製造、皮革産業、鉱業、石油産業及
びガススイートニング（gas sweetening）（スルフィド
除去）における、重金属を結合させるのに使用されてい
る。これらキレート剤はそれらが重金属を溶解した状態
に保つので及びそれら自体が通常の好気性又は嫌気性の
水処理プラントであまり生物分解性でないので表面水の
上に吐き出されないという欠点を有する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】このたび、かかるポリア
ミン系キレート剤は、それを鉄のような遷移金属と反応
させ、そして生成された錯体を酸素で酸化し、次いで脱
窒素細菌又は硫酸塩還元細菌によって還元することによ
り、分解され得ることが判明した。本発明のこの方法は
特許請求の範囲に規定されている。
ミン系キレート剤は、それを鉄のような遷移金属と反応
させ、そして生成された錯体を酸素で酸化し、次いで脱
窒素細菌又は硫酸塩還元細菌によって還元することによ
り、分解され得ることが判明した。本発明のこの方法は
特許請求の範囲に規定されている。
【０００４】キレート剤との錯体を形成するのに使用さ
れる遷移金属としては、鉄、マンガン、銅、亜鉛、ニッ
ケル、アルミニウム等が挙げられる。環境上及び経済上
の理由から鉄が好ましい。これら金属はキレート剤の量
とほぼ当量（すなわち、キレートが１：１のキレートで
ある場合には、等モル）である量で添加される（「ほ
ぼ」は本明細書中では±４０％、特に±２０％として理
解される）。
れる遷移金属としては、鉄、マンガン、銅、亜鉛、ニッ
ケル、アルミニウム等が挙げられる。環境上及び経済上
の理由から鉄が好ましい。これら金属はキレート剤の量
とほぼ当量（すなわち、キレートが１：１のキレートで
ある場合には、等モル）である量で添加される（「ほ
ぼ」は本明細書中では±４０％、特に±２０％として理
解される）。
【０００５】キレート剤の例は、エチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサ
メチレンテトラミンおよび１，４，７−トリアゾナン
（tri-azonane）及びそれらのＮ−アルキル化類似体の
ようなポリアミンであり、特に、一つまたはそれ以上の
ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、カルボキシメチ
ル及び／又はホスホノメチル基を含有するポリアミンで
ある。その具体例は、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エ
チレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ＥＤＴＡ、ＤＴ
ＰＡ、プロピレンジアミン四酢酸（ＰＤＴＡ）、イミノ
二酢酸、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリア
ミンペンタメチレンホスホン酸（ＤＴＰＭＰ）、及びそ
れらの塩である。
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサ
メチレンテトラミンおよび１，４，７−トリアゾナン
（tri-azonane）及びそれらのＮ−アルキル化類似体の
ようなポリアミンであり、特に、一つまたはそれ以上の
ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、カルボキシメチ
ル及び／又はホスホノメチル基を含有するポリアミンで
ある。その具体例は、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エ
チレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ＥＤＴＡ、ＤＴ
ＰＡ、プロピレンジアミン四酢酸（ＰＤＴＡ）、イミノ
二酢酸、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリア
ミンペンタメチレンホスホン酸（ＤＴＰＭＰ）、及びそ
れらの塩である。
【０００６】生物学的還元は通常、電子供与体を要求す
る。電子供与体として水素が使用されるが、有機の電子
供与体、例えば、メタノール、エタノール、脂肪酸又は
有機廃棄物も使用できる。カルボキシ−ポリアミンの分
解生成物も電子供与体として作用し得る。
る。電子供与体として水素が使用されるが、有機の電子
供与体、例えば、メタノール、エタノール、脂肪酸又は
有機廃棄物も使用できる。カルボキシ−ポリアミンの分
解生成物も電子供与体として作用し得る。
【０００７】生物学的還元のために要求される生物集団
は、既知の、硝酸塩還元細菌、たとえば、次のような属
のもの、プソイドモナス（Pseudomonas）、ハイフォミ
クロビウム（Hyphomicrobium）、バチルス（Bacillu
s）、パラコッカス（Paracoccus）、チオバチルス（Thi
obacillus）、チオミクロスピラ（Thiomicrospira）、
サーモトリックス（Thermotrix）、アルカリゲネス（Al
caligenes）、ブラディリゾビウム（Bradyrhizobium）
またはニトロソモナス（Nitrosomonas）、または硫酸塩
還元細菌、たとえば、次のような属のもの、デスルホビ
ブリオ（Desulfovibrio）、デスルホトマクルム（Desul
fotomaculum）、デスルホモナス（Desulfomonas）、デ
スルホロバス（Desulfolobus）、デスルホバクター（De
sulfobacter）、デスルホコッカス（Desulfococcus）、
デスルネマ（Desulfonema）、デスルホサルチナ（Desuf
osarcina）、デスルホバクテリウム（Desulfobacteriu
m）またはデスルホロマス（Desulforomas）を含有す
る。その他の属も同様に適するであろう。
は、既知の、硝酸塩還元細菌、たとえば、次のような属
のもの、プソイドモナス（Pseudomonas）、ハイフォミ
クロビウム（Hyphomicrobium）、バチルス（Bacillu
s）、パラコッカス（Paracoccus）、チオバチルス（Thi
obacillus）、チオミクロスピラ（Thiomicrospira）、
サーモトリックス（Thermotrix）、アルカリゲネス（Al
caligenes）、ブラディリゾビウム（Bradyrhizobium）
またはニトロソモナス（Nitrosomonas）、または硫酸塩
還元細菌、たとえば、次のような属のもの、デスルホビ
ブリオ（Desulfovibrio）、デスルホトマクルム（Desul
fotomaculum）、デスルホモナス（Desulfomonas）、デ
スルホロバス（Desulfolobus）、デスルホバクター（De
sulfobacter）、デスルホコッカス（Desulfococcus）、
デスルネマ（Desulfonema）、デスルホサルチナ（Desuf
osarcina）、デスルホバクテリウム（Desulfobacteriu
m）またはデスルホロマス（Desulforomas）を含有す
る。その他の属も同様に適するであろう。
【０００８】キレート剤に対する除去効率が更に増加す
るように、系の中にキレートを保留させることができる
半透膜を使用することが好ましい。膜は酸化工程の後
に、又は好ましくは還元工程の後に配置される。普通の
無機又は好ましくは高分子の膜材料が使用される。
るように、系の中にキレートを保留させることができる
半透膜を使用することが好ましい。膜は酸化工程の後
に、又は好ましくは還元工程の後に配置される。普通の
無機又は好ましくは高分子の膜材料が使用される。
【０００９】本発明の方法は大気圧で行うことができる
が、減圧又は加圧でも可能である。温度は通常２０〜７
０℃であるが、ＷＯ第９８／０２５２４号に開示されて
いるようにデスルホトマクルム（Desulfotomaculum）属
に関連するもののような適切なエキストレモフィリック
（extremophillic）細菌を使用する場合には、もっと高
い温度も実用可能である。本方法のｐＨは２〜１１であ
り、好ましくは、６〜９である。酸素は酸素として又は
空気として添加される。
が、減圧又は加圧でも可能である。温度は通常２０〜７
０℃であるが、ＷＯ第９８／０２５２４号に開示されて
いるようにデスルホトマクルム（Desulfotomaculum）属
に関連するもののような適切なエキストレモフィリック
（extremophillic）細菌を使用する場合には、もっと高
い温度も実用可能である。本方法のｐＨは２〜１１であ
り、好ましくは、６〜９である。酸素は酸素として又は
空気として添加される。
【００１０】本発明の方法は別々の反応器でも又は単一
の反応器でも実施できる。例えば、この方法は図１に示
された３つのステージで行うことができる。図１の反応
器１はキレート剤を含有する廃水（４）、遷移金属
（５）及び酸素（６）を供給される酸化用反応器であ
る。反応器（１）の中では、キレート剤が金属と共に錯
体を形成し、そしてこの錯体が酸素によって分解され
る。反応器（２）はバイオリアクター（bioreactor）で
あり、そこでは、酸化用反応器から（７）を通って流出
された金属および金属錯体が生物学的に還元される。還
元された金属は（８）を通って酸化用反応器（１）に戻
される。電子供与体は（９）を通って供給される。分離
器（３）はバイオリアクターから（１０）を通って出た
金属錯体を精製廃水（１２）から分離する。錯体は（１
１）を通って戻される。分離器（３）は膜濾過ユニット
及び／又は更に別の分離器ユニットを含有していてもよ
い。余剰の金属は沈降又は微細濾過によって分離され、
そして（１３）を通って排出される。このプロセスは２
つのステージで行うことも可能であり、その場合には、
図１の酸化用反応器（１）とバイオリアクター（２）を
一緒にするか、又はバイオリアクター（２）と膜分離ユ
ニット（３）を合わせて単一ユニット（膜バイオリアク
ター）にするか、どちらかである。酸化用反応器とバイ
オリアクターを一緒にしたものを使用する場合には、還
元的過剰が維持される：例えば、レドックス制御に関し
て限定量の酸素を導入することによって。これは液体の
内部における低酸素レベルを確実にし、従って脱窒素細
菌／硫酸塩還元細菌の維持を確実にする。このプロセス
は単一装置で実施することも可能であり、その場合に
は、空気導入と生物学的還元と膜濾過を一緒にする。
の反応器でも実施できる。例えば、この方法は図１に示
された３つのステージで行うことができる。図１の反応
器１はキレート剤を含有する廃水（４）、遷移金属
（５）及び酸素（６）を供給される酸化用反応器であ
る。反応器（１）の中では、キレート剤が金属と共に錯
体を形成し、そしてこの錯体が酸素によって分解され
る。反応器（２）はバイオリアクター（bioreactor）で
あり、そこでは、酸化用反応器から（７）を通って流出
された金属および金属錯体が生物学的に還元される。還
元された金属は（８）を通って酸化用反応器（１）に戻
される。電子供与体は（９）を通って供給される。分離
器（３）はバイオリアクターから（１０）を通って出た
金属錯体を精製廃水（１２）から分離する。錯体は（１
１）を通って戻される。分離器（３）は膜濾過ユニット
及び／又は更に別の分離器ユニットを含有していてもよ
い。余剰の金属は沈降又は微細濾過によって分離され、
そして（１３）を通って排出される。このプロセスは２
つのステージで行うことも可能であり、その場合には、
図１の酸化用反応器（１）とバイオリアクター（２）を
一緒にするか、又はバイオリアクター（２）と膜分離ユ
ニット（３）を合わせて単一ユニット（膜バイオリアク
ター）にするか、どちらかである。酸化用反応器とバイ
オリアクターを一緒にしたものを使用する場合には、還
元的過剰が維持される：例えば、レドックス制御に関し
て限定量の酸素を導入することによって。これは液体の
内部における低酸素レベルを確実にし、従って脱窒素細
菌／硫酸塩還元細菌の維持を確実にする。このプロセス
は単一装置で実施することも可能であり、その場合に
は、空気導入と生物学的還元と膜濾過を一緒にする。
【００１１】
【００１２】
【実施例】５立方デシメートルの酸化用反応器と５立方
デシメートルのバイオリアクターとからなる試験装置
で、１立方デシメートル中に１５ｇのＥＤＴＡを含有す
る溶液を分解させた。等モル量の鉄を添加した。溶液は
毎時５立方デシメートルの流量で酸化用反応器とバイオ
リアクターの上を循環させた。この系は温度５０℃およ
びｐＨ７に保った。電子供与体としてエタノールを投与
した。２日でＥＤＴＡ濃度が５０％減少した。
デシメートルのバイオリアクターとからなる試験装置
で、１立方デシメートル中に１５ｇのＥＤＴＡを含有す
る溶液を分解させた。等モル量の鉄を添加した。溶液は
毎時５立方デシメートルの流量で酸化用反応器とバイオ
リアクターの上を循環させた。この系は温度５０℃およ
びｐＨ７に保った。電子供与体としてエタノールを投与
した。２日でＥＤＴＡ濃度が５０％減少した。
【図１】図１は本発明の方法を実施するための反応ステ
ージを示す。
ージを示す。
─────────────────────────────────────────────────────
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 9/00 ５０１ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０１Ｄ
５０２ ５０２Ｒ
５０２Ｅ
５０３ ５０３Ｃ
５０４ ５０４Ａ
Claims (7)
- 【請求項１】 ポリアミン系キレート剤を水溶液から除
去するための方法であって、このキレート剤をほぼ当量
の遷移金属の存在下で酸素によって酸化し、次いで、こ
のキレートを電子供与体の存在下で生物学的に還元する
ことを特徴とする、前記方法。 - 【請求項２】 遷移金属が鉄である、請求項１の方法。
- 【請求項３】 電子供与体が、水素、メタノール、エタ
ノール、脂肪酸類、ＣＯＤ含有流、又はポリアミン系キ
レート剤の残基からなる、請求項１又は２の方法。 - 【請求項４】 生物学的還元が、脱窒素細菌及び／又は
硫酸塩還元細菌によって行われる、請求項１〜３のいず
れか一項の方法。 - 【請求項５】 酸化と生物学的還元が同じ反応器内で行
われる、請求項１〜４のいずれか一項の方法。 - 【請求項６】 酸化の工程及び／又は生物学的還元の工
程からの流出物が半透膜を通って流される、請求項１〜
５のいずれか一項の方法。 - 【請求項７】 生物学的還元の工程が、半透膜を装備し
た反応器内で行われる、請求項６の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19980200950 EP0945408B1 (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Process for removing polyamine chelating agents from aqueous solutions |
| EP98200950.8 | 1998-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061490A true JP2000061490A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3266872B2 JP3266872B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=8233518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8404899A Expired - Fee Related JP3266872B2 (ja) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | ポリアミン系キレート剤を水溶液から除去する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6019901A (ja) |
| EP (1) | EP0945408B1 (ja) |
| JP (1) | JP3266872B2 (ja) |
| DE (1) | DE69817758T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051478A (ja) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Kankyo Eng Co Ltd | ヘキサミン含有排水の処理方法 |
| JP2011072938A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Ibiden Co Ltd | 有機物含有液の処理方法、及び有機物含有液の処理剤 |
| CN104609648A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-13 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种化工园区污水处理装置及其污水处理方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2256725T3 (es) | 2002-04-08 | 2006-07-16 | Akzo Nobel N.V. | Metodo para eliminar oxido de nitrogeno de una gas. |
| US20080038169A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | International Business Machines Corporation | Method for treating heavy metals from an effluent containing chelating agents (edta, cdta, or citrate) |
| DE102010006641B9 (de) * | 2009-02-05 | 2015-03-05 | Lausitzer Und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft Mbh | Verfahren zur Behandlung bergbaubürtiger schwefelsaurer Grund- und Oberflächenwässer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4530963A (en) * | 1982-08-20 | 1985-07-23 | Devoe-Holbein International, N.V. | Insoluble chelating compositions |
| SE452000B (sv) * | 1984-04-11 | 1987-11-09 | Purac Ab | Sett vid anaerob rening av avloppsvatten |
| US5082573A (en) * | 1990-07-24 | 1992-01-21 | Aquarium Pharmaceuticals, Inc. | Method for detoxifying ammonia and chloramine in aquatic environments |
| JP3500188B2 (ja) * | 1994-06-27 | 2004-02-23 | 富士写真フイルム株式会社 | 写真処理廃液の処理方法 |
| JP3722233B2 (ja) * | 1994-08-10 | 2005-11-30 | 栗田工業株式会社 | 嫌気性処理法 |
| CA2211554A1 (en) * | 1995-02-06 | 1996-08-15 | Biostar Development C.V. | Process for purifying flue gas containing nitrogen oxides |
-
1998
- 1998-03-26 EP EP19980200950 patent/EP0945408B1/en not_active Expired - Lifetime
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1999
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