JP2002159994A - 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法 - Google Patents

排水中の窒素分および有機成分を除去する方法

Info

Publication number
JP2002159994A
JP2002159994A JP2000358155A JP2000358155A JP2002159994A JP 2002159994 A JP2002159994 A JP 2002159994A JP 2000358155 A JP2000358155 A JP 2000358155A JP 2000358155 A JP2000358155 A JP 2000358155A JP 2002159994 A JP2002159994 A JP 2002159994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wastewater
treatment
urea compound
nitrogen
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000358155A
Other languages
English (en)
Inventor
Hatsuo Hondo
初夫 本道
Yuki Sasaki
雄喜 佐々木
Osamu Ikeda
治 池田
Genichi Suyama
元一 須山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
Original Assignee
Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Kasei Chemicals Ltd filed Critical Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
Priority to JP2000358155A priority Critical patent/JP2002159994A/ja
Publication of JP2002159994A publication Critical patent/JP2002159994A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02W10/12

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】尿素化合物および有機成分を含有する排水中の
窒素分および有機成分を除去する方法において、疑似嫌
気性条件下、微生物集合体を用いて主として環状の尿素
化合物を分解し、アンモニア態窒素を分離除去した後、
濃縮燃焼する。 【効果】排水中の尿素化合物および有機成分を完全に分
解し、窒素分および有機成分を効果的に除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、尿素化合物、特に
シアヌル酸を含有する排水を処理する方法に関するもの
である。
【0002】さらに詳しく言えば、塩化アンモニウム等
のアンモニア態窒素およびフタルアミド酸、フタル酸、
フタルイミド等の有機物が共存する排水を処理する方法
に関するものである。
【0003】
【従来の技術】一般に、有機物を含む排水を無公害化す
る手段のひとつとして、750〜1000℃の温度に保
たれた炉内に排水を噴霧して燃焼させる燃焼処理法が知
られている。この燃焼処理法は、ほとんどが水である排
水を大量に処理する場合、設備費や運転費に多大なコス
トがかかるため、排水を濃縮して減量化した上で燃焼す
ることが行われている。
【0004】しかしながら、本発明者らが、尿素、ビウ
レット、シアヌル酸等の尿素化合物と共に塩化アンモニ
ウム等のアンモニア態窒素及びフタル酸、フタルイミ
ド、フタルアミド酸等の有機成分を含有する排水の燃焼
処理を試みたところ、濃縮時のシアヌル酸の析出が配管
の閉塞や燃焼不良を引き起し、結果として処理能力の低
下といった問題が発生した。
【0005】一方、排水中のシアヌル酸の処理方法とし
ては、嫌気性条件下で生物処理を行う方法が知られてい
る(特開昭50−161462)。この方法では、0.
1%のシアヌル酸、0.5%の硫酸および2%の塩化ナ
トリウムを含有する下水/水道水の1/1混合液(シア
ヌル酸濃度:500ppm程度、塩濃度1.25%)に
ついてシアヌル酸が完全に分解されることが報告されて
いる。しかしながら、0.1%のシアヌル酸、3%の硫
酸および2%の塩化ナトリウムを含有する下水/水道水
の1/1混合液(シアヌル酸濃度:500ppm程度、
塩濃度2.5%)のように塩濃度が高くなるとシアヌル
酸の分解率が70%に低下することが記載されており、
例えば、銅フタロシアニンの製造工程から排出された排
水のように、シアヌル酸濃度7000ppm、塩濃度2
〜4%のような排水に対しては、そのまま適用すること
は困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、尿素化合物
を含有する排水中のシアヌル酸を安価な方法で分解する
ことにより、排水の濃縮燃焼を可能とし、排水処理コス
トを削減する方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の鋭意検討した結果、塩化アンモニウム等のアンモニア
態窒素及びフタル酸、フタルイミド、フタルアミド酸等
の有機成分が共存するような条件であっても、天然水
(例えば、湖沼等)、下水あるいは土壌から得た微生物
集合体を高塩濃度(無機塩濃度として、概ね5〜4重量
%をいう)に馴致させた微生物集合体を用いて、疑似嫌
気性条件下で充分な時間接触させることによりシアヌル
酸、アンメリド等の環状の尿素化合物を二酸化炭素とア
ンモニアに分解できることを見いだし、本発明を完成し
た。
【0008】すなわち、尿素化合物を含有する排水を処
理する方法において、排水を疑似嫌気性条件下で微生物
集合体と接触させた後、燃焼処理することを特徴とする
排水の処理方法を骨子とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の対象となる排水は尿素化
合物を含有する排水であり、塩化アンモニウム等のアン
モニア態窒素及びフタル酸、フタルイミド、フタルアミ
ド酸等の有機成分が共存してもよく、さらに、無機塩が
含まれてもよい。
【0010】本発明の対象となる排水に含まれる尿素化
合物としては、少なくとも環状の尿素化合物であり、直
鎖状の尿素化合物を含んでもよい。環状の尿素化合物と
しては少なくともシアヌル酸が挙げられ、その他アンメ
リン、アンメリド等が挙げられる。直鎖状の尿素化合物
としては尿素、ビウレットやトリウレットが挙げられ
る。
【0011】本発明の対象となる排水に含まれる有機成
分としては、燃焼処理で分解される有機化合物であれば
特に限定されないが、例えば、フタル酸、フタルイミ
ド、フタルアミド酸等が挙げられる。これらの有機成分
は、微生物により分解を受けるため、排水中のBOD成
分として把握することができる。
【0012】本発明の対象となる排水としては、具体的
には、無水フタル酸、尿素及び塩化銅から銅フタロシア
ニンを製造する工程から排出される排水が挙げられる。
この銅フタロシアニンを製造する工程から排出される排
水は、尿素化合物と共にフタル酸、フタルイミド、フタ
ルアミド酸等の有機成分を含有し、さらにアンモニア態
窒素として塩化アンモニウムを含有している。さらにそ
の他、尿素の熱分解によるシアヌル酸を製造する工程
等、尿素化合物を主体とする窒素分を含有する排水が挙
げられる。なお、本発明においては、フタル酸、フタル
イミド、フタルアミド酸等の有機成分は5日間の生化学
的酸素要求量(BOD)として定量した。
【0013】排水中の無機塩としては、陽イオンとして
アンモニウムの他、ナトリウムやカリウムの塩酸塩また
は硫酸塩が挙げられ、その濃度は、合計値で5重量%以
下がよい。好ましくは、2〜4重量%がよい。5重量%
を越えると微生物集合体による環状の尿素化合物の分解
の時、微生物が死滅する恐れがある。塩濃度が高い場
合、希釈するのが望ましいが、2重量%よりも少なくす
るのは処理排水量が増え経済的に不利である。
【0014】本発明で用いる微生物集合体としては、天
然水、下水あるいは土壌から入手した微生物の集合体が
挙げられるが、より簡便な入手法としては、下水処理場
や工場排水処理設備等から採取した汚泥を、無機塩や尿
素化合物の濃度を徐々に高めながら育成し馴致させたも
のを用いることができる。
【0015】微生物集合体による処理で用いる装置とし
ては、上記微生物集合体をそのまま浮遊させた処理槽を
用いることもできるが、より好ましくは上記微生物集合
体を付着させた充填物を槽内に固定又は浮遊させた処理
槽が望ましい。
【0016】微生物集合体による環状の尿素化合物の分
解は疑似嫌気性条件で行う。ここで、疑似嫌気性とは、
完全な嫌気性条件ではなくて、若干の溶存酸素が存在す
るのが好ましいことを意味する。具体的には、排水の溶
存酸素量は、好ましくは5mg/l(mg/リットル)
以下、より好ましくは、2mg/l以下である。溶存酸
素量が5mg/l以上では環状の尿素化合物の分解率が
極端に低下ので好ましくない。完全な嫌気性条件では、
シアヌル酸の分解率が低下するので、少なくとも0.1
mg/l以上が好ましい。
【0017】本発明における排水のpHは、5〜9がよ
く、好ましくは、6〜8がよい。5未満および9を越え
ると、微生物集合体による環状の尿素化合物の分解の
時、微生物の活性低下、さらには死滅する恐れがある。
【0018】排水の温度は、排水の凝固点以上50℃未
満が良く、生物の成長に好都合でかつ加熱、冷却のいら
ない20〜40℃であることが好ましい。
【0019】微生物集合体による処理をした排水は、そ
のまま燃焼処理しても良いが、多量のアンモニア態窒素
が共存する場合は、そのまま燃焼処理をすると、NOx
の増加や、未燃焼のアンモニア分が凝縮水中に混入する
等の問題を引き起こすので、あらかじめアンモニア態窒
素を除去するのが好ましい。ここで、アンモニア態窒素
としては、主として塩化アンモニウムを対象とするが、
その他硫酸アンモニウムや、尿素化合物の分解により生
成したアンモニウム分等が挙げられる。これらアンモニ
ア態窒素の除去は、排水にアルカリ化合物を添加した
後、空気や蒸気を吹き込むストリッピング法(Airス
トリッピング、蒸気ストリッピング)や蒸留分離により
行う。
【0020】ここで使用されるアルカリ化合物として
は、苛性ソーダ、苛性カリ等のアルカリ金属水酸化物、
水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物が挙げ
られるが、アルカリ金属水酸化物のほうが、水への溶解
度が高いのでより好ましい。
【0021】このアンモニア態窒素の分離におけるアル
カリの添加量は、アンモニア態窒素と当量以上添加する
のが好ましく、さらに次工程の燃焼を考慮すると、排水
中に含有される塩素分や硫酸根分等の無機酸分に対し当
量以上添加するのが好ましい。アルカリの添加量が少な
すぎると、アンモニア態窒素の分離が悪くなる、燃焼の
際塩化水素ガスおよび硫黄酸化物が発生するなどの問題
が発生し、多すぎる場合は経済的に好ましくない。排水
から分離されたアンモニアの処理は、燃焼処理等の通常
の方法を用いて処理するのが好ましい。
【0022】本発明においては、上記の微生物集合体の
処理をした後、排水を燃焼処理する。本発明において
は、微生物集合体によりシアヌル酸が分解されているの
で、燃焼処理の前に、含まれる無機塩類が析出しない範
囲で濃縮することができる。排水を濃縮する場合の濃縮
率は、共存する成分の濃度にもよるが、概ね5〜10倍
が好ましい。また、排水を濃縮する方法としては、燃焼
処理の熱回収による濃縮方法が挙げられる。
【0023】燃焼温度は、900℃以上1300℃以下
が好ましい。900℃以下であると燃焼効率の低下や、
ダイオキシン類発生の恐れ等の問題があり、1300℃
以上であると経済的に好ましくない。燃焼時間は、2〜
3秒が好ましい。2秒以下であると燃焼効率が低下し、
3秒以上であると経済的に好ましくない。燃焼処理した
排ガスは、クェンチャーで急冷後、除塵装置で無機塩の
ヒューム等を除去した後、排水の濃縮設備に入り、排水
を濃縮するための熱源として利用された後、大気放出さ
れる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によって
詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定される
ものではない。 (1)分析方法 尿素の分析は、キサントヒドロール法により行った。す
なわち、試料5mlを採取して酢酸15mlを添加し、
撹拌しながら10重量%キサントヒドロール・メタノー
ル溶液4mlを30分で添加し、添加後さらに30分撹
拌を続ける。その後、水10mlを添加して1時間放置
後、析出結晶を濾別乾燥し、結晶重量より尿素濃度を算
出した。ビウレット、シアヌル酸は、液体クロマトグラ
フで分析し、アンモニア態窒素はイオンクロマトグラフ
で分析した。液中の全窒素は、全窒素自動分析装置TN
−510(東レ製)にて分析した。 (2)微生物集合体による処理槽の準備 内容積5.5リットルのアクリル製容器に充填物を充填
し、下水処理場より入手した汚泥(固形分濃度2000
ppm)を24時間循環させ、充填物の表面に微生物集
合体を付着させた。その後、尿素化合物含有水中の無機
塩濃度を1重量%から4重量%に徐々にあげながら20
日間かけて馴致させた。 (3) 実施例1〜3 (表1) 第一工程として、表1に記載した組成の尿素化合物を含
有する粗製銅フタロシアニンの洗浄水からなる排水を、
溶存酸素量が5mg/l(実施例1)、2mg/l(実
施例2)及び1mg/l(実施例3)の条件下、上記微
生物集合体を付着させた充填層に流した。なお、通液方
法は、排水の充填層との接触時間が、72時間になるよ
うに循環流通させた。
【0025】なお、該排水の全窒素濃度(Nとしての
値)は19000ppm、有機成分の濃度は、5日間の
生物化学的酸素要求量(BOD)として3500ppm
であった。
【0026】次に、第二工程として、排水中の塩素イオ
ンに対して1.0モル倍のNaOHを30重量%水溶液
で添加し、処理液を90℃のオイルバスに浸け、500
ml/minの流量で空気を4時間吹き込み、排水中の
アンモニア態窒素を除去した。
【0027】さらに、第三工程として、排水を5倍濃縮
した後、1000℃の炉内に、2.5秒の滞留時間にな
るように吹き込み、燃焼処理した。燃焼処理後の排ガス
に含まれる成分を洗浄等で水洗捕集し、各成分濃度を元
の排水量に換算して除去率を求め、表1に示した。
【0028】実施例1の溶在酸素量が5mg/lの条件
では、微生物集合体の処理でシアヌル酸が一部残存した
ものの、最終的な燃焼処理後の窒素除去率は95%、有
機成分除去率(BOD除去率)97%であった。一方、
実施例2〜3の第一工程の溶存酸素量が2mg/l以下
の条件のもとでは微生物集合体処理でシアヌル酸が完全
に分解され、第三工程における濃縮時に結晶の析出もな
く、燃焼処理後の窒素除去率および有機成分除去率は9
9%以上とほぼ完全に除去できた。
【0029】(4)比較例1 (表1) 実施例1〜3と同じ排水を微生物集合体による処理をせ
ずに、排水中の塩素イオンに対して1.0モル倍のNa
OHを30重量%水溶液で添加し、処理液を90℃のオ
イルバスに浸け、500ml/minの流量で空気を4
時間吹き込み、排水中のアンモニア態窒素を除去した。
さらに、排水を5倍濃縮した後、1000℃で2.5秒
の炉内滞留時間で燃焼処理した。排水を2倍濃縮した時
よりシアヌル酸が析出して配管が度々閉塞し、また、ス
ラリー燃焼のため、燃焼処理後の窒素除去率は88%、
有機成分除去率は90%と低かった。
【0030】
【表1】
【0031】
【作用】発明における微生物集合体のうち、どの微生物
種が尿素化合物の分解作用を及ぼしているのかは不明で
あるが、微生物集合体として、高塩濃度、高尿素化合物
濃度の環境に馴致させることにより尿素化合物の分解が
可能となったものと推測され、シアヌル酸を分解除去す
ることにより、排水の燃焼処理が可能となった。
【0032】
【発明の効果】排水中の窒素分および有機成分を除去す
る方法において、疑似嫌気性条件下で、微生物集合体に
よる環状尿素化合物の分解と、濃縮燃焼により尿素化合
物および有機成分を分解する方法を組み合わせることに
より、尿素化合物および有機成分をほぼ完全に分解し、
排水中の窒素分および有機成分を効果的に除去できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 504 C02F 9/00 504E 1/02 1/02 A 1/20 1/20 B 3/28 3/28 B C12N 1/00 C12N 1/00 R S (72)発明者 須山 元一 神奈川県川崎市川崎区千鳥町1番2号 川 崎化成工業株式会社内 Fターム(参考) 4B065 AA01X BA22 BB40 BC05 BD50 CA55 CA56 4D034 AA11 CA02 4D037 AA13 AB12 BA23 CA07 CA11 4D040 AA04 AA22 AA34

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 尿素化合物を含有する排水を処理する方
    法において、排水を疑似嫌気性条件下で微生物集合体と
    接触させた後、燃焼処理することを特徴とする排水の処
    理方法。
  2. 【請求項2】 尿素化合物を含有する排水を処理する方
    法において、排水を疑似嫌気性条件下で微生物集合体と
    接触させ、次いで排水中のアンモニア態窒素を除去した
    後、燃焼処理することを特徴とする排水の処理方法。
  3. 【請求項3】 アンモニア態窒素の除去方法が、排水に
    アルカリ化合物を添加した後、空気や蒸気を吹き込むス
    トリッピング法である請求項2に記載の排水の処理方
    法。
  4. 【請求項4】 微生物集合体が、天然水、下水あるいは
    土壌から得た微生物集合体を高塩濃度に馴致させて得た
    微生物集合体である請求項1ないし3のいずれか1項に
    記載の排水の処理方法。
  5. 【請求項5】 尿素化合物を含有する排水が、銅フタロ
    シアニンの製造工程から排出される排水である請求項1
    ないし4のいずれか1項に記載の排水の処理方法。
JP2000358155A 2000-11-24 2000-11-24 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法 Pending JP2002159994A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000358155A JP2002159994A (ja) 2000-11-24 2000-11-24 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000358155A JP2002159994A (ja) 2000-11-24 2000-11-24 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002159994A true JP2002159994A (ja) 2002-06-04

Family

ID=18830106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000358155A Pending JP2002159994A (ja) 2000-11-24 2000-11-24 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002159994A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108128989A (zh) * 2018-02-12 2018-06-08 南京贝克特环保科技有限公司 一种新型生物固氮法处理高氨氮废水装置及处理方法
CN111072207A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 山东清博生态材料综合利用有限公司 一种皮革厂高氨氮废水的处理方法及其处理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108128989A (zh) * 2018-02-12 2018-06-08 南京贝克特环保科技有限公司 一种新型生物固氮法处理高氨氮废水装置及处理方法
CN108128989B (zh) * 2018-02-12 2024-02-06 南京贝克特环保科技有限公司 一种生物固氮法处理高氨氮废水装置及处理方法
CN111072207A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 山东清博生态材料综合利用有限公司 一种皮革厂高氨氮废水的处理方法及其处理装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3103027B2 (ja) 汚水中のアンモニアを用いる排ガスの処理方法と装置
RU2238246C2 (ru) Способ уменьшения концентрации растворенных металлов и металлоидов в водном растворе
WO2009024014A1 (fr) Procédé pour éliminer de l'ammoniac à partir d'eau usée de cokéfaction
KR20030059157A (ko) 해수의 담수화 방법
JPH05503253A (ja) 廃水からアンモニアを除去する方法
CN109607571A (zh) 一种高浓有机废碱液的资源化处置工艺
CN112452145A (zh) 一种含氨废气的处理方法
JP2006218354A (ja) フッ素含有廃水の処理方法
JPH0252558B2 (ja)
US5830357A (en) Process for cleaning a waste water stream or the like
JP2002159994A (ja) 排水中の窒素分および有機成分を除去する方法
JP4639309B2 (ja) シアン含有廃水の処理方法
JP4145431B2 (ja) セレン含有排水の処理方法
JP2008200599A (ja) アンモニア態窒素を含む排水の浄化処理方法
JP2001276883A (ja) 排水中の窒素分の除去方法
JPH1133594A (ja) 汚泥類から重金属類を除去する方法
JPH0739889A (ja) 高濃度アンモニア廃液の処理方法
JP3835922B2 (ja) 排煙脱硫排水の処理方法
JP2007069165A (ja) アンモニア含有排水の処理方法
JPH06182344A (ja) 塩分、無機窒素化合物含有溶液の分解・利用方法と装置
CN111182959A (zh) 使用杀生物剂减少fgd系统内来自燃煤电厂的含汞空气和水排放
JP2001179074A (ja) 窒素、リンを含む有機性物質の処理方法及びその装置
CN109748444B (zh) 一种重金属深加工制粉系统洗涤废水中氨氮资源回收方法
JPS591119B2 (ja) 有機性排水の高度処理方法
US5372724A (en) Process for removing toxic sulfur-containing compounds, ammonia, and oil and grease from an aqueous solution