JP2608492B2 - 有機塩素化合物を含有する用排水の処理方法及び装置 - Google Patents
有機塩素化合物を含有する用排水の処理方法及び装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機塩素化合物を含有
する用排水の処理方法に係り、特にトリクロロエチレン
を含む排水、あるいは地下水等を生物学的に分解処理す
る方法と装置に関する。
する用排水の処理方法に係り、特にトリクロロエチレン
を含む排水、あるいは地下水等を生物学的に分解処理す
る方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トリクロロエチレンなどの有機塩素化合
物は、洗浄剤として半導体製造工場などで多用されてお
り、近年、地下水や土壌への汚染が深刻な社会問題にな
っている。これまでに行われてきたトリクロロエチレン
を含む用排水の処理方法は、エアストリッピング法、活
性炭吸着法、あるいは逆浸透膜法などであり、主として
物理化学的な方法であった。しかし、これらの方法は、
有害なトリクロロエチレンを分解して無害化する方法で
はなく、トリクロロエチレンを液相から気相へ、あるい
は活性炭のような吸着剤（固相）へ移行させることで、
水中から除去する方法に過ぎなかった。すなわち、トリ
クロロエチレンを分解して、無害化する処理方法の開発
が望まれていた。
物は、洗浄剤として半導体製造工場などで多用されてお
り、近年、地下水や土壌への汚染が深刻な社会問題にな
っている。これまでに行われてきたトリクロロエチレン
を含む用排水の処理方法は、エアストリッピング法、活
性炭吸着法、あるいは逆浸透膜法などであり、主として
物理化学的な方法であった。しかし、これらの方法は、
有害なトリクロロエチレンを分解して無害化する方法で
はなく、トリクロロエチレンを液相から気相へ、あるい
は活性炭のような吸着剤（固相）へ移行させることで、
水中から除去する方法に過ぎなかった。すなわち、トリ
クロロエチレンを分解して、無害化する処理方法の開発
が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、トリクロロ
エチレン等の有機塩素化合物を含有する水を、メタン酸
化細菌のような微生物の酸化作用によって、無害な炭酸
ガス、水、塩酸に分解する方法と装置を提供することを
課題とする。
エチレン等の有機塩素化合物を含有する水を、メタン酸
化細菌のような微生物の酸化作用によって、無害な炭酸
ガス、水、塩酸に分解する方法と装置を提供することを
課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機塩素化合物を含有する用排水を処
理する方法において、該用排水を内部に充填材を充填し
た反応器に流入し、該反応器にメタンと空気の混合ガス
を通気すると共に、前記メタンと空気の混合ガスに反応
初期には二酸化炭素を混合し、反応中は反応器から排出
する混合ガスの一部を循環通気することにより、前記充
填材にメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物を繁殖
させて処理することを特徴とする有機塩素化合物を含有
する用排水の処理方法としたものである。前記処理方法
において、処理水の一部は循環して原水中に流入するの
がよい。また、本発明では、有機塩素化合物を含有する
用排水を処理する前記方法に使用する装置において、原
水流入部、処理水流出部、散気装置及びメタン酸化細菌
を優占種とする混合微生物を繁殖させる充填材を充填し
た充填層を有する反応器と、前記散気装置にメタンと空
気の混合ガス又は該混合ガスと二酸化炭素とを通気する
手段、反応器上部の排出ガスの一部を散気装置に循環通
気する手段及び処理水の一部を原水流入部へ循環する手
段を有することを特徴とする有機塩素化合物を含有する
用排水の処理装置としたものである。
に、本発明では、有機塩素化合物を含有する用排水を処
理する方法において、該用排水を内部に充填材を充填し
た反応器に流入し、該反応器にメタンと空気の混合ガス
を通気すると共に、前記メタンと空気の混合ガスに反応
初期には二酸化炭素を混合し、反応中は反応器から排出
する混合ガスの一部を循環通気することにより、前記充
填材にメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物を繁殖
させて処理することを特徴とする有機塩素化合物を含有
する用排水の処理方法としたものである。前記処理方法
において、処理水の一部は循環して原水中に流入するの
がよい。また、本発明では、有機塩素化合物を含有する
用排水を処理する前記方法に使用する装置において、原
水流入部、処理水流出部、散気装置及びメタン酸化細菌
を優占種とする混合微生物を繁殖させる充填材を充填し
た充填層を有する反応器と、前記散気装置にメタンと空
気の混合ガス又は該混合ガスと二酸化炭素とを通気する
手段、反応器上部の排出ガスの一部を散気装置に循環通
気する手段及び処理水の一部を原水流入部へ循環する手
段を有することを特徴とする有機塩素化合物を含有する
用排水の処理装置としたものである。
【０００５】次に、本発明を詳しく説明する。本発明
は、原水流入部、処理水流出部、散気装置を有する履蓋
された反応器の内部に充填材を充填し、散気装置からメ
タン／空気の混合ガス又は該混合ガスに二酸化炭素を加
えて通気すると共に反応器上部の一部のガスを該散気装
置を介して循環通気させ、処理水の一部を原水流入部へ
循環することによる有機塩素化合物、特にトリクロロエ
チレンの生物処理方法である。反応器内部では、充填材
表面を中心にメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物
が繁殖し、トリクロロエチレン等の有機塩素化合物はメ
タン酸化細菌の酸化作用等を介して、最終的には二酸化
炭素、水、および塩酸に分解される。メタン酸化細菌
は、水素供与体としてメタン、電子受容体として酸素を
必要とするために、混合ガスはメタンおよび酸素を含む
必要がある。ガスの混合比は、メタン酸化細菌の増殖に
適切なメタン、酸素要求量の比率、あるいは混合ガスの
爆発性などを考慮して決定するが、通常の場合は、メタ
ン濃度５ｖｏｌ％以下が適切である。
は、原水流入部、処理水流出部、散気装置を有する履蓋
された反応器の内部に充填材を充填し、散気装置からメ
タン／空気の混合ガス又は該混合ガスに二酸化炭素を加
えて通気すると共に反応器上部の一部のガスを該散気装
置を介して循環通気させ、処理水の一部を原水流入部へ
循環することによる有機塩素化合物、特にトリクロロエ
チレンの生物処理方法である。反応器内部では、充填材
表面を中心にメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物
が繁殖し、トリクロロエチレン等の有機塩素化合物はメ
タン酸化細菌の酸化作用等を介して、最終的には二酸化
炭素、水、および塩酸に分解される。メタン酸化細菌
は、水素供与体としてメタン、電子受容体として酸素を
必要とするために、混合ガスはメタンおよび酸素を含む
必要がある。ガスの混合比は、メタン酸化細菌の増殖に
適切なメタン、酸素要求量の比率、あるいは混合ガスの
爆発性などを考慮して決定するが、通常の場合は、メタ
ン濃度５ｖｏｌ％以下が適切である。
【０００６】また、通常の汚染水中のトリクロロエチレ
ン等の有機塩素化合物濃度は、１ｐｐｍ以下の低濃度で
ある場合が多いので、混合ガスの必要量は少なく、散気
状態が不均一になる場合が認められる。このような場合
には、反応器内部でガスを循環通気して、低ガス供給時
においても、安定した散気状態を維持することが必要で
ある。また、原水の有機塩素化合物濃度が１ｐｐｍを越
える場合に、反応器内の微生物に阻害作用を引き起こす
場合が認められるために、本発明では処理水の一部を流
入部へ循環して、原水の有機塩素化合物濃度を低下させ
る。これにより、処理性能が安定化される。
ン等の有機塩素化合物濃度は、１ｐｐｍ以下の低濃度で
ある場合が多いので、混合ガスの必要量は少なく、散気
状態が不均一になる場合が認められる。このような場合
には、反応器内部でガスを循環通気して、低ガス供給時
においても、安定した散気状態を維持することが必要で
ある。また、原水の有機塩素化合物濃度が１ｐｐｍを越
える場合に、反応器内の微生物に阻害作用を引き起こす
場合が認められるために、本発明では処理水の一部を流
入部へ循環して、原水の有機塩素化合物濃度を低下させ
る。これにより、処理性能が安定化される。
【０００７】また本発明では、処理設備を立ちあげる運
転初期時において、混合ガス中に二酸化炭素を２〜３vo
l%含有させるのが有効である。メタン酸化細菌は、菌体
を生合成する際の炭素源として二酸化炭素を利用するの
で、設備の立ち上げを迅速かつ円滑に行うために、二酸
化炭素を外部から供給することが有効である。立ち上げ
運転完了後は、メタンの代謝産物として二酸化炭素が発
生するので、外部から二酸化炭素を供給する必要はな
い。なお、二酸化炭素を含むメタンガスとして、廃水処
理設備などから発生する消化ガスが利用可能である。ま
た立ち上げをさらに加速する方法として、メタン酸化細
菌を含む水田土壌などを反応器内に植種するのが有効で
ある。また、本発明において、反応器に充填する充填材
は、粒径：０．５〜４mmの粒状ろ材が好適に使用でき
る。充填材の形状として、膜状、繊維状、平板状などが
使用できるが、反応器の閉塞防止のために定期的に必要
な、充填材の洗浄操作の容易性を考えると、粒状ろ材を
使用するのが好適である。粒状ろ材の粒径は、洗浄作業
の容易性、および散気した混合ガスのろ材層での通過
性、などを考慮して適宜選択されるが、０．４〜５mmの
粒径が最適である。
転初期時において、混合ガス中に二酸化炭素を２〜３vo
l%含有させるのが有効である。メタン酸化細菌は、菌体
を生合成する際の炭素源として二酸化炭素を利用するの
で、設備の立ち上げを迅速かつ円滑に行うために、二酸
化炭素を外部から供給することが有効である。立ち上げ
運転完了後は、メタンの代謝産物として二酸化炭素が発
生するので、外部から二酸化炭素を供給する必要はな
い。なお、二酸化炭素を含むメタンガスとして、廃水処
理設備などから発生する消化ガスが利用可能である。ま
た立ち上げをさらに加速する方法として、メタン酸化細
菌を含む水田土壌などを反応器内に植種するのが有効で
ある。また、本発明において、反応器に充填する充填材
は、粒径：０．５〜４mmの粒状ろ材が好適に使用でき
る。充填材の形状として、膜状、繊維状、平板状などが
使用できるが、反応器の閉塞防止のために定期的に必要
な、充填材の洗浄操作の容易性を考えると、粒状ろ材を
使用するのが好適である。粒状ろ材の粒径は、洗浄作業
の容易性、および散気した混合ガスのろ材層での通過
性、などを考慮して適宜選択されるが、０．４〜５mmの
粒径が最適である。
【０００８】また本発明では、散気装置からの通気速度
を０．０５Ｎｍ3／ｍ2 ・分以下とする。メタン酸化細
菌は、ろ材への付着力が一般細菌と比較して弱いので、
通気速度としてなるべく小さな値をとり、ろ材からの剥
離を防止する必要がある。また過剰な通気は、揮発し易
い有機塩素化合物、例えばトリクロロエチレンの反応器
からのリークを助長するので、その点からも通気速度は
小さい方がよい。本発明では、反応器内部に原水中のＳ
Ｓや増殖したメタン酸化細菌が蓄積していくので、内部
を定期的に洗浄する必要がある。洗浄方法は、通常の砂
ろ過塔の洗浄と同様に、空気洗浄および水洗浄を行う。
空気洗浄の空気線速度はなるべく低い値とするのが望ま
しい。また、通常運転時や洗浄時に排出される排ガス
は、揮発し易い有機塩素化合物、例えばトリクロロエチ
ン等を含むものなので、排ガス出口に活性炭吸着塔のよ
うな排ガス処理装置を設備するのが望ましい。また、洗
浄時に発生する排水は、ＳＳを固液分離した後に原水側
に戻して、洗浄排水中に含まれる有機塩素化合物を処理
する方法が適切である。
を０．０５Ｎｍ3／ｍ2 ・分以下とする。メタン酸化細
菌は、ろ材への付着力が一般細菌と比較して弱いので、
通気速度としてなるべく小さな値をとり、ろ材からの剥
離を防止する必要がある。また過剰な通気は、揮発し易
い有機塩素化合物、例えばトリクロロエチレンの反応器
からのリークを助長するので、その点からも通気速度は
小さい方がよい。本発明では、反応器内部に原水中のＳ
Ｓや増殖したメタン酸化細菌が蓄積していくので、内部
を定期的に洗浄する必要がある。洗浄方法は、通常の砂
ろ過塔の洗浄と同様に、空気洗浄および水洗浄を行う。
空気洗浄の空気線速度はなるべく低い値とするのが望ま
しい。また、通常運転時や洗浄時に排出される排ガス
は、揮発し易い有機塩素化合物、例えばトリクロロエチ
ン等を含むものなので、排ガス出口に活性炭吸着塔のよ
うな排ガス処理装置を設備するのが望ましい。また、洗
浄時に発生する排水は、ＳＳを固液分離した後に原水側
に戻して、洗浄排水中に含まれる有機塩素化合物を処理
する方法が適切である。
【０００９】
【作用】本発明により、反応器内に有機塩素化合物、特
にトリクロロエチレン分解能力を有するメタン酸化細菌
を優占種とする混合微生物系を繁殖させることが可能で
あり、特に運転初期時に二酸化炭素を外部から供給する
ことで、設備の立ち上げを迅速かつ円滑に行うことがで
き、メタン酸化細菌等の酸化作用により、有機塩素化合
物、例えばトリクロロエチン等を分解、無害化すること
が可能である。
にトリクロロエチレン分解能力を有するメタン酸化細菌
を優占種とする混合微生物系を繁殖させることが可能で
あり、特に運転初期時に二酸化炭素を外部から供給する
ことで、設備の立ち上げを迅速かつ円滑に行うことがで
き、メタン酸化細菌等の酸化作用により、有機塩素化合
物、例えばトリクロロエチン等を分解、無害化すること
が可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 図１に本発明の処理装置のフロー工程図を示す。図１に
おいて、１は反応器、２は充填材、３は散気装置、１１
は原水流入部、１２は処理水流出部を示す。原水は、管
８からポンプ６で反応器１に底部の原水流入部より流入
し、処理水は処理水流出部１２から管１０を通り排出さ
れる。その間に原水は、反応器１の充填材層２を通り、
含有している有機塩素化合物が生物処理され分解され
る。また、充填材層２の下部には散気装置３が設けら
れ、メタンと空気か、又はそれらに二酸化炭素を加えた
混合ガスが管９から導入されており、排出ガスの一部は
ガス排出口１５より、管１４を通りブロワ５により、散
気装置３に循環される。排出ガスの残りは活性炭吸着塔
４を通り、管１６より排出される。処理水の一部は、管
１３から循環ポンプ７により原水中に導入されて循環さ
れる。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 図１に本発明の処理装置のフロー工程図を示す。図１に
おいて、１は反応器、２は充填材、３は散気装置、１１
は原水流入部、１２は処理水流出部を示す。原水は、管
８からポンプ６で反応器１に底部の原水流入部より流入
し、処理水は処理水流出部１２から管１０を通り排出さ
れる。その間に原水は、反応器１の充填材層２を通り、
含有している有機塩素化合物が生物処理され分解され
る。また、充填材層２の下部には散気装置３が設けら
れ、メタンと空気か、又はそれらに二酸化炭素を加えた
混合ガスが管９から導入されており、排出ガスの一部は
ガス排出口１５より、管１４を通りブロワ５により、散
気装置３に循環される。排出ガスの残りは活性炭吸着塔
４を通り、管１６より排出される。処理水の一部は、管
１３から循環ポンプ７により原水中に導入されて循環さ
れる。
【００１１】図１に示す装置を用いて、次の運転条件で
トリクロロエチレンを含有する原水を処理した。 −運転条件− ・処理水量：１ｍ3 ／日 ・循環水量：０〜３ｍ3 ／日 ・原水トリクロロエチレン：１００〜２０００μｇ／ｌ ・反応器：内径５０cmφ×高さ２．５ｍ ・充填材：有効径１mm、均等係数１．３のアンスラサイ
トを１ｍ積層 ・混合ガス：メタン２vol%の空気、メタン混合ガスを
０．１Ｎｌ／分で供給。ガス循環量２Ｎｌ／分とした。 ・微生物源の植種：近隣の水田土壌１０リットルを反応
器に添加した。 ・洗浄：月１〜２回の頻度で、空気洗浄と水洗浄を実
施。洗浄水は処理水を利用した。
トリクロロエチレンを含有する原水を処理した。 −運転条件− ・処理水量：１ｍ3 ／日 ・循環水量：０〜３ｍ3 ／日 ・原水トリクロロエチレン：１００〜２０００μｇ／ｌ ・反応器：内径５０cmφ×高さ２．５ｍ ・充填材：有効径１mm、均等係数１．３のアンスラサイ
トを１ｍ積層 ・混合ガス：メタン２vol%の空気、メタン混合ガスを
０．１Ｎｌ／分で供給。ガス循環量２Ｎｌ／分とした。 ・微生物源の植種：近隣の水田土壌１０リットルを反応
器に添加した。 ・洗浄：月１〜２回の頻度で、空気洗浄と水洗浄を実
施。洗浄水は処理水を利用した。
【００１２】図２に、トリクロロエチレンの水質経日変
化を示す。立ち上げ運転中は、混合ガス中に二酸化炭素
を２vol%の割合で添加した。立ち上げに要した日数は、
約３週間であった。原水のトリクロロエチレン５００〜
２０００μｇ／ｌに対して、処理水は５０〜２００μｇ
／ｌであり、水質汚濁防止法の排出基準を満足した。な
お、飲料水として使用するためには、３０μｇ／ｌ以下
に下げる必要があるので、本発明の処理に加えて、活性
炭処理などが必要と考えられる。
化を示す。立ち上げ運転中は、混合ガス中に二酸化炭素
を２vol%の割合で添加した。立ち上げに要した日数は、
約３週間であった。原水のトリクロロエチレン５００〜
２０００μｇ／ｌに対して、処理水は５０〜２００μｇ
／ｌであり、水質汚濁防止法の排出基準を満足した。な
お、飲料水として使用するためには、３０μｇ／ｌ以下
に下げる必要があるので、本発明の処理に加えて、活性
炭処理などが必要と考えられる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、有
害物質である有機塩素化合物、特にトリクロロエチレン
を、生物学的に分解し、無害化することが可能である。
本発明は、これらの汚染地下水の処理や汚染土壌の修復
に、広く採用されていくものである。
害物質である有機塩素化合物、特にトリクロロエチレン
を、生物学的に分解し、無害化することが可能である。
本発明は、これらの汚染地下水の処理や汚染土壌の修復
に、広く採用されていくものである。
【図１】本発明の処理装置のフロー工程図である。
【図２】本発明の処理実績を示すグラフである。
１：反応器、２：充填材層、３：散気装置、４：活性炭
吸着塔、５：循環ブロア（防爆）、６，７：ポンプ、
８：原水流入管、９：混合ガス導入管、１０：処理水流
出部、１１：原水流入部、１２：処理水流出部、１３：
処理水循環管、１４：排出ガス循環管
吸着塔、５：循環ブロア（防爆）、６，７：ポンプ、
８：原水流入管、９：混合ガス導入管、１０：処理水流
出部、１１：原水流入部、１２：処理水流出部、１３：
処理水循環管、１４：排出ガス循環管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 達夫 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社荏原総合研究所内 (56)参考文献 特開 平２−251298（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92274（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 有機塩素化合物を含有する用排水を処理
する方法において、該用排水を内部に充填材を充填した
反応器に流入し、該反応器にメタンと空気の混合ガスを
通気すると共に、前記メタンと空気の混合ガスに反応初
期には二酸化炭素を混合し、反応中は反応器から排出す
る混合ガスの一部を循環通気することにより、前記充填
材にメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物を繁殖さ
せて処理することを特徴とする有機塩素化合物を含有す
る用排水の処理方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の有機塩素化合物を含有す
る用排水の処理方法に使用する装置において、原水流入
部、処理水流出部、散気装置及びメタン酸化細菌を優占
種とする混合微生物を繁殖させる充填材を充填した充填
層を有する反応器と、前記散気装置にメタンと空気の混
合ガス又は該混合ガスと二酸化炭素とを通気する手段、
反応器上部の排出ガスの一部を散気装置に循環通気する
手段及び処理水の一部を原水流入部へ循環する手段を有
することを特徴とする有機塩素化合物を含有する用排水
の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203592A JP2608492B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物を含有する用排水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203592A JP2608492B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物を含有する用排水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523691A JPH0523691A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2608492B2 true JP2608492B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=16476622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203592A Expired - Lifetime JP2608492B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物を含有する用排水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608492B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0650980B2 (ja) * | 1988-09-27 | 1994-07-06 | 国立環境研究所長 | 脂肪族塩素化合物の微生物的分解方法及びその微生物 |
| JPH02251298A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-09 | Akua Runesansu Gijutsu Kenkyu Kumiai | メタン発酵装置 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3203592A patent/JP2608492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523691A (ja) | 1993-02-02 |
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