JP5527473B2 - ホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Description
本発明は、食品工場等で生じるホルムアルデヒド含有排水を処理する方法に係り、特に膜分離処理工程を有する方法に関する。
食品製造工場の容器洗浄排水や高圧殺菌窯（レトルト）からの冷却排水にホルムアルデヒドが含まれることがある（特許文献１）。
特許文献１には、ホルムアルデヒド含有排水に過酸化水素を添加した後、活性炭と接触させ、ホルムアルデヒドを分解して除去することが記載されている。特許文献１の００２５段落には、過酸化水素が活性炭と接触すると、ヒドロキシラジカルが発生し、これによってホルムアルデヒドが分解、除去されると記載されている。
特許文献２，３には、ホルムアルデヒド含有排水にアンモニアを添加してヘキサメチレンテトラミンを生成させた後、逆浸透膜分離処理してヘキサメチレンテトラミンを濃縮側に分離する方法が記載されている。
上記特許文献１の方法では、ホルムアルデヒドが十分には除去されない。例えば特許文献１の実施例１，２ではホルムアルデヒド分解能は２０％又は４５％に止まる。
特許文献２，３では、アンモニアを用いることが必要である。
本発明は、上記従来の問題点を解決し、アンモニアよりも取り扱いが容易な亜硫酸塩を用いてホルムアルデヒドを十分に膜分離することができるホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法を提供することを目的とする。
本発明のホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法は、ホルムアルデヒド含有排水に亜硫酸塩を添加した後、逆浸透膜分離処理する工程を有するホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法であって、該ホルムアルデヒド含有排水は、食品製造工場の容器洗浄排水または高圧殺菌窯（レトルト）からの冷却排水であり、亜硫酸塩と該ホルムアルデヒド含有排水中のホルムアルデヒドとの比［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］（重量比）が５以上となるように亜硫酸塩を添加し、該逆浸透膜分離処理前の亜硫酸塩とホルムアルデヒドとの反応時間が５分以上であり、該逆浸透膜分離処理が１段処理であり、該逆浸透膜分離処理によりホルムアルデヒド除去率９０％以上の処理結果を得ることを特徴とする。
本発明では、逆浸透膜分離処理時のｐＨが７以上であることが好ましい。
亜硫酸塩の添加量はホルムアルデヒド含有排水中のホルムアルデヒド濃度との比（［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］の重量比）が３以上、特に３〜７となる程度が好ましい。
ホルムアルデヒド含有排水に亜硫酸塩を添加すると、ヒドロキシメタンスルホネートが生成する。このヒドロキシメタンスルホネートは水中で負に帯電しているので、逆浸透膜によって分離される。なお、逆浸透膜における表面電荷がｐＨ値の上昇に伴い負に帯電するため、逆浸透膜分離処理時のｐＨを高くする（例えばｐＨ７以上とする）ことにより、負に帯電したヒドロキシメタンスルホネートの分離効率が高くなる。
本発明において処理対象とするホルムアルデヒド含有排水としては、食品工場の容器洗浄排水や、レトルト冷却排水などが例示される。
本発明では、好ましくはホルムアルデヒド含有排水にまず亜硫酸塩を添加してヒドロキシメタンスルホネートを生成させる。この亜硫酸塩としてはＮａ２ＳＯ３又はＮａＨＳＯ３が好適である。
亜硫酸塩の添加量はホルムアルデヒド含有排水中のホルムアルデヒド濃度との比（［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］の重量比）が３以上、特に３〜７となる程度が好ましい。
この亜硫酸塩とホルムアルデヒドとの反応時のｐＨは３〜８程度であればよい。また、反応時間は５分以上例えば１０〜１５分程度であればよい。
この亜硫酸塩を添加したホルムアルデヒド含有排水を、その後、逆浸透膜（ＲＯ膜）によって膜分離処理する。この場合、前述の通り、ＲＯ膜への給水のｐＨの上昇に伴いＲＯ膜表面の電荷がマイナスとなり、負に帯電したヒドロキシメタンスルホネートが分離され易くなるので、ｐＨを７以上特に７〜１１とりわけ８〜１１とすることが好ましい。
このＲＯ処理を施すことにより、ホルムアルデヒド除去率９０％以上の処理結果を得ることができる。
なお、ＲＯ処理の濃縮水は生物処理やＯ３／Ｈ２Ｏ２やＨ２Ｏ２／ＵＶによる促進酸化処理等によって処理すればよい。
実験例１
ホルムアルデヒド濃度５ｍｇ／ＬでｐＨ＝７の合成ホルムアルデヒド含有排水を調製した。
ホルムアルデヒド濃度５ｍｇ／ＬでｐＨ＝７の合成ホルムアルデヒド含有排水を調製した。
このホルムアルデヒド含有排水に対し［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］（重量比）が０，２，３，５，８又は１０となるように亜硫酸ナトリウムを添加した（「０」の場合は添加せず）。常温で５分撹拌した後、ＲＯ装置（日東電工製ＥＳ−２０）に通水してＲＯ処理した。透過水のホルムアルデヒド濃度を測定し、ホルムアルデヒド除去率を求めた。結果を表１に示す。
実験例２，３
［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］＝５とし、ｐＨを４又は９としたこと以外は実験例１と同様としたところ、ホルムアルデヒド除去率は次の通りであった。
ｐＨ＝４の場合：８０％
ｐＨ＝９の場合：９３．５％
［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］＝５とし、ｐＨを４又は９としたこと以外は実験例１と同様としたところ、ホルムアルデヒド除去率は次の通りであった。
ｐＨ＝４の場合：８０％
ｐＨ＝９の場合：９３．５％
実験例３
亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）の代わりに亜硫酸水素ナトリウム（ＮａＨＳＯ３）を同重量比で添加し、ｐＨを４，７又は９としたこと以外は実験例２と同様としたところ、ホルムアルデヒド除去率は次の通りであった。
ｐＨ＝４の場合：７５％
ｐＨ＝７の場合：９０．３％
ｐＨ＝９の場合：９１．１％
亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）の代わりに亜硫酸水素ナトリウム（ＮａＨＳＯ３）を同重量比で添加し、ｐＨを４，７又は９としたこと以外は実験例２と同様としたところ、ホルムアルデヒド除去率は次の通りであった。
ｐＨ＝４の場合：７５％
ｐＨ＝７の場合：９０．３％
ｐＨ＝９の場合：９１．１％
上記結果より、［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］が３以上であるとホルムアルデヒド分解率が高くなること、またｐＨを７以上特に８以上とするとホルムアルデヒド分解率が高くなることが認められる。
Claims (3)
- ホルムアルデヒド含有排水に亜硫酸塩を添加した後、逆浸透膜分離処理する工程を有するホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法であって、
該ホルムアルデヒド含有排水は、食品製造工場の容器洗浄排水または高圧殺菌窯（レトルト）からの冷却排水であり、
亜硫酸塩と該ホルムアルデヒド含有排水中のホルムアルデヒドとの比［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］（重量比）が５以上となるように亜硫酸塩を添加し、
該逆浸透膜分離処理が１段処理であり、
該逆浸透膜分離処理前の亜硫酸塩とホルムアルデヒドとの反応時間が５分以上であり、
該逆浸透膜分離処理によりホルムアルデヒド除去率９０％以上の処理結果を得ることを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法。 - 請求項１において、逆浸透膜分離処理時のｐＨが７以上であることを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法。
- 請求項１又は２において、［ＳＯ３］／［ＨＣＨＯ］（重量比）が５〜７となるように亜硫酸塩を添加することを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の膜処理方法。
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