JP2012161737A - 1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃水をエア曝気する第1曝気手段26、28を備えると共に1,4−ジオキサン以外の有機物を生物学的に分解する有機物分解菌を少なくとも有し、廃水をエア曝気しながら有機物分解菌と接触させる第1生物処理槽12と、1次処理水をエア曝気する第2曝気手段30、32を備えると共に1,4−ジオキサンを分解する1,4−ジオキサン分解菌を少なくとも有し、一次処理水をエア曝気しながら1,4−ジオキサン分解菌とを接触させる第2生物処理槽14と、第1生物処理槽12のエア曝気により廃水から放出されたガスを回収する回収手段16と、回収したガスの全部又は一部を第2生物処理槽14に導入する導入手段18と、を備えた。
【選択図】図1
Description
(1)1,4−ジオキサンのみを含有する合成廃水の場合には、高い分解効率を得ることができるが、実際の廃水のように廃水中に1,4−ジオキサン以外の有機物を高濃度に含有する場合、1,4−ジオキサンの分解効率が顕著に低下する(分解効率低下の問題)。
(2)1,4−ジオキサン分解菌を有する生物処理装置で生物学的に分解処理する場合、好気性条件を必要とするためエア曝気すると、廃水中の1,4−ジオキサンの一部が大気中に放出されてしまう(大気放出の問題)。
図1に示す1,4−ジオキサン含有廃水の処理装置10は、主として、1,4−ジオキサンを有機物の1種類として含有する廃水を処理して1次処理廃水を得る第1生物処理槽12と、1次処理廃水を処理して処理水を得る第2生物処理槽14と、第1及び第2生物処理槽12、14のエア曝気により廃水から放出されたガスを回収する回収手段16と、回収したガスの全部又は一部を第2生物処理槽14に導入する導入手段18と、で構成される。
1,4−ジオキサン分解菌は増殖速度が極めて小さいため、単離工程において他の微生物が混入し、優先的に増殖しないようにする必要がある。そして、培養工程では、単離した1,4−ジオキサン分解菌の増殖を促すために、1,4−ジオキサン分解菌に有機物を与えることが重要である。このため、単離工程では、有機物として1,4−ジオキサンのみを含む無機培地を使用し、培養工程では1,4−ジオキサン以外の有機物を主に含む有機培地を使用する。
図2は、本発明の1,4−ジオキサン含有廃水の処理装置100の第2の実施の形態である。なお、第1実施の形態と同様の装置、手段、部材には同符号を付すと共に、説明は省略する。
図3は、本発明の1,4−ジオキサン含有廃水の処理装置200の第2の実施の形態の変形例1であり、第2の実施の形態から樋状部材58を省略したものである。
図4は、本発明の1,4−ジオキサン含有廃水の処理装置300の第2の実施の形態の変形例2であり、第2の実施の形態から第1散水管56及び樋状部材58の両方を省略したものである。
[試験A]
試験Aでは、1,4−ジオキサン分解菌を有する第2生物処理槽14の前段に、廃水中の1,4−ジオキサン以外の有機物を低減する第1生物処理槽12を設けた場合(実施例1)と設けない場合(比較例1)とで、1,4−ジオキサンの処理効率を比較した。
試験に供した廃水(原水)の水質は表1の通りである。
比較例1では、表1の廃水を、1,4−ジオキサン分解菌を包括固定化した担体を投入した第2生物処理槽14で、直接処理した。
1,4−ジオキサン分解菌を以下の方法で包括固定化したものを用いた。
第2生物処理槽14として、有効反応容積が1Lのものを使用し、槽内部に上記の如く集積培養して1,4−ジオキサン分解活性を高めた包括固定化担体を、容積で100mL(充填率10容積%)になるように充填した。
試験結果を表2に示す。
試験Bでは、エア曝気によって放出されて廃水から除去される1,4−ジオキサンの除去率が、エア曝気される廃水中の1,4−ジオキサン濃度によってどのように変わるかを調べた。
・サンプル2(S−2)…9mg/L
・サンプル3(S−3)…75mg/L
・サンプル4(S−4)…100mg/L
・サンプル5(S−5)…360mg/L
・サンプル6(S−6)…500mg/L
その結果を図6に示す。図6の結果から分かるように、廃水中での1,4−ジオキサン濃度に関係なく、エア曝気により廃水中の20〜40%(平均で約30%)の1,4−ジオキサンが除去されることが分かる。したがって、例えば、1,4−ジオキサン分解菌を含有する実装置規模の生物処理槽において、槽内の1,4−ジオキサン濃度が100g/m3までしか下がらない場合には、1m3/日の滞留時間で処理すると、エア曝気によって1日に約30gの1,4−ジオキサンが大気に放出されてしまうことになる。
上記説明した1,4−ジオキサン含有廃水の処理装置の第1の実施の形態(試験1)、第1の実施の形態の変形例(試験2)、第2の実施の形態(試験3)、及び第2の実施の形態の変形例1、2(試験4)のそれぞれについて、1,4−ジオキサンの除去性能を調べた。なお、試験には、表1に示した廃水を用いると共に、試験Cでは回収手段16及び導入手段18等の全ての手段を駆動して試験した。
第1及び第2生物処理槽12、14は上記で説明したと同様の大きさ及び構造の各々1L容積のものを用い、次の条件に設定して試験を行った。即ち、第1生物処理槽12には、大きさが3mmの円筒形のプラスチック担体を見掛け体積として20%になるように投入し、担体に付着した活性汚泥(下水処理場から採取)の生物膜を形成した。そして、第1生物処理槽12内の廃水を0.8L/分でエア曝気して好気性条件を形成しながら、廃水と生物膜とを接触させた。原水の流入速度は0.6L/日とした。第1生物処理槽12で処理された1次処理廃水は、第2生物処理槽14に送った。
試験2は、試験1の条件に加えて、第2散水管50からスクラビング水を散水させてスクラビング処理を行った場合である。
第1生物処理槽12でのエア曝気で廃水から放出されて第1ヘッドスペース12Aに回収されたガスを第1散水管56からのスクラビング水でスクラビング処理し、スクラビング水を樋状部材58で第2生物処理槽14に導入した場合である。
第2の実施の形態から樋状部材58を省略した試験4−1、更に第1散水管56も省略した試験4−2は、試験2と比べると、1,4−ジオキサンの除去性能は若干落ちるが、装置の簡略化及び動力エネルギーの低減を図ることができた。
Claims (10)
- 1,4−ジオキサンを有機物の1種類として含有する廃水の処理方法において、
第1生物処理槽において、前記廃水をエア曝気しながら前記1,4−ジオキサン以外の有機物を生物学的に分解する有機物分解菌と接触させて1次処理廃水を得る第1生物処理工程と、
第2生物処理槽において、前記1次処理廃水をエア曝気しながら1,4−ジオキサンを分解する1,4−ジオキサン分解菌と接触させて処理水を得る第2生物処理工程と、
前記第1生物処理槽のエア曝気により前記廃水から放出されたガスを回収する回収工程と、
回収した回収ガスの全部又は一部を前記第2生物処理槽に導入する導入工程と、
を備えたことを特徴とする1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法。 - 前記導入工程では、前記回収ガスを前記第2生物処理槽のエア曝気用ガスとして導入することを特徴とする請求項1に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法。
- 前記導入工程では、前記回収ガスをスクラビング処理し、該スクラビング処理水を前記第2生物処理槽に導入することを特徴とする請求項1に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法。
- 前記導入工程では、前記回収ガスをスクラビング処理して、該スクラビング処理水の一部を前記第1生物処理槽に戻し、残りを前記第2生物処理槽に導入することを特徴とする請求項1に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法。
- 前記スクラビング処理のための水として、前記第2生物処理槽での処理水を使用することを特徴とする請求項3又は4に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処理方法。
- 1,4−ジオキサンを有機物の1種類として含有する廃水の処理装置において、
前記廃水をエア曝気する第1曝気手段を備えると共に前記1,4−ジオキサン以外の有機物を生物学的に分解する有機物分解菌を少なくとも有し、前記廃水をエア曝気しながら前記有機物分解菌と接触させる第1生物処理槽と、
前記1次処理廃水をエア曝気する第2曝気手段を備えると共に前記1,4−ジオキサンを分解する1,4−ジオキサン分解菌を少なくとも有し、前記1次処理廃水をエア曝気しながら前記1,4−ジオキサン分解菌とを接触させる第2生物処理槽と、
前記第1生物処理槽のエア曝気により前記廃水から放出されたガスを回収する回収手段と、
回収したガスの全部又は一部を前記第2生物処理槽に導入する導入手段と、を備えたことを特徴とする1,4−ジオキサン含有廃水の処置装置。 - 前記回収手段は、前記第1及び第2生物処理槽の液面上方に密閉構造のへッドスペースを形成する蓋部材であることを特徴とする請求項6に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処置装置。
- 前記導入手段は、
前記回収手段と前記第2曝気手段とを繋ぐ配管と、
前記配管に設けられ、前記回収手段で回収した回収ガスを前記第2曝気手段に送る送風ファンと、を備えたことを特徴とする請求項6又は7に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処置装置。 - 前記導入手段は、
前記第1生物処理槽の上方に設けられ前記回収ガスに対してスクラビング処理するスクラビング装置と、
前記スクラビング処理したスクラビング水を受けて前記第2生物処理槽槽に送る樋状部材と、を備えたことを特徴とする請求項6又は7に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処置装置。 - 前記導入手段は、
前記ヘッドスペースのうち前記第2生物処理槽の液面上方に設けられたスクラビング装置と、
前記第1生物処理槽から前記ヘッドスペースに回収された回収ガスを前記第2生物処理槽の液面上方に移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする請求項7に記載の1,4−ジオキサン含有廃水の処置装置。
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