JP7143333B2 - 廃水処理システム - Google Patents

Description

関連出願に対する相互－参照
本願は、２０１７年６月８日付で出願された欧州特許出願第１７１７４９３４．４号および２０１７年６月８日付で出願された米国仮出願第６２／５１６，７６１号に対して優先権の利益を主張し、特許協力条約に基づいて出願され、上記２つの全文は参考として本明細書に組み込まれる。

本開示は廃水処理に関し；より具体的には、本開示は苛性廃水の処理のためのシステムおよび方法に関し；さらにより具体的には、本開示はプロピレンオキシドおよびスチレンモノマーの共生産で生産された苛性廃水の処理のためのシステムおよび方法に関する。

背景
「ＰＯＳＭ」、「ＳＭＰＯ」、または「ＭＳＰＯ」プロセスとも知られている、プロピレンオキシドとスチレンモノマーとの共生産は，エチルベンゼンを酸化させてエチルベンゼンヒドロペルオキサイドを形成した後、ヒドロペルオキシドとプロピレンとの触媒反応でプロピレンオキシドおよびメチルベンジルアルコール（ＭＢＡ；メチルフェニルカルビノ－ルまたは１－フェニルエタノールとも知られている）を形成し、ＭＢＡを脱水させてスチレンモノマーを生成することを含む。ＰＯＳＭプロセスにおいて，未反応試薬のみならず、様々な生産物ストリームを分離するために様々な蒸留ステップが使用され、様々なストリームの酸性特性を減少するために１つ以上の苛性処理ステップが使用され得る。苛性洗浄廃水ストリームおよびＭＢＡ脱水水ストリームなどの廃水ストリームと、低級燃料として有用できる重質残留物ストリームとを含む様々な廃棄物ストリームがＰＯＳＭプロセスで生産され得る。

したがって、ＰＯＳＭプロセスで生産された廃棄物ストリームを処理するためのシステムおよび方法に対する持続的な必要性が存在する。

本明細書では、廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するステップ、および廃水を含む好気性生物処理供給物を好気的に生物処理して処理水（ｔｒｅａｔｅｄ ｗａｔｅｒ）を生産するステップを含む方法であって、上記嫌気性生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方は、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を含む、方法が開示される。

本明細書では、焼却炉／ボイラの組み合わせを介して、廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するステップ；および廃水を含む生物処理供給物を生物処理することによって処理水を生産するステップを含む方法であって、上記焼却炉供給物、上記生物処理供給物、またはその両方はＰＯＳＭプロセスからの廃水を含む、方法も開示される。

また本明細書では、廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するように構成された嫌気性生物処理装置、および廃水を含む好気性生物処理供給物から処理水を生産するように作動可能な好気性生物処理装置を含む生物処理装置；ならびに上記嫌気性生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方中の上記廃水の少なくとも一部を生産するように構成されたＰＯＳＭ装置を含む、システムが開示される。

また本明細書では、廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するように作動可能な焼却炉／ボイラの組み合わせ；および廃水を含む生物処理供給物を処理し、処理水を生産するように作動可能な生物処理装置を含むシステムであって、上記焼却炉供給物、上記生物処理供給物、またはその両方は、ＰＯＳＭ装置において生産された廃水を含む、システムが開示される。

複数の実施形態が開示されているが、さらに他の実施形態が以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。自明のことではあるが、本明細書に開示されている特定の実施形態はすべて、本明細書に提示される請求書の思想および範囲から逸脱することなく、種々な側面で変更が可能である。したがって、以下の詳細な説明は、本質的に例示的なものであり、限定的ではないと見なされるべきである。

以下の図は、本明細書に開示されている主題の実施形態を示す。特許請求の主題は、添付図と併せて以下の説明を参照することによって理解することができ、図にて同じ参照符号は同じ要素を識別する。

本開示の実施形態による廃水処理システムの概略図である。 本開示の別の実施形態による廃水処理システムの概略図である。 処理される廃水が生産されるか、取得され得る、本発明による、ＰＯＳＭシステムの概略図である。

概要
廃水処理のためのシステムおよび方法が本明細書に開示される。実施形態において、廃水は、プロピレンオキシドの生産プロセス（本明細書において「ＰＯプロセス」とも称される）またはプロピレンオキシドとスチレンモノマーとの共生産プロセス（本明細書において「ＰＯＳＭプロセス」とも称される）で生産されるような苛性廃水（ＣＷＷ：ｃａｕｓｔｉｃ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ）であり得る。本明細書において使用される用語「苛性」は、廃水を言及するとき、使用済みの廃苛性物をパージする苛性洗浄システムからの水性パージを示し、および／または上記苛性洗浄システムによって処理されたプロセスストリームからの過剰苛性、有機苛性塩、および／または溶解されかつ／もしくは混入された有機物を含有することができる。開示されているシステムおよび方法を介して、乾式焼却技術を用いる焼却を採用し、湿式焼却（例えば、液中燃焼（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）技術で発生するような、処分の必要な水ストリームの共生産なしにＰＯＳＭプロセスからの廃水の少なくとも一部を焼却することができる。実施形態において、嫌気性生物処理は、好気性生物処理と組み合わせて使用して、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を最大１００％まで処理する。実施形態において、部分焼却が利用され、焼却は、生物処理と組み合わされてＰＯＳＭプロセスで生産された廃水の最大１００体積％を処理する。例えば、焼却は、処理される総廃水の第１部分（例えば、６０体積％）を処理するために使用され得る反面、生物処理は、処理される総廃水の第２部分または残余物（例えば、４０体積％）を処理するために使用され得る。生物処理は、嫌気性生物処理、好気性生物処理、廃水の生分解性を向上させる前処理、またはそれらの組み合わせを含むことができる。廃水は、苛性廃水、例えば、これだけに限定されることなく、ＰＯＳＭプロセスの苛性洗浄ステップで生産された苛性洗浄廃水；脱水水；例えば、これだけに限定されることなく、ＰＯＳＭプロセスのＭＢＡ脱水ステップ中に生産された脱水水；および／または他のＰＯＳＭ廃水；および／または下水；および／または雨水；および／または衛生水を含むことができる。したがって、本開示のシステムは、実施形態において、処理される廃水を生産するように作動可能なＰＯＳＭシステムをさらに含むことができる。

以下では、ＰＯまたはＰＯＳＭプロセスからの苛性廃水および残留廃棄物燃料の処理を参照して記述しているが、本明細書に開示されているシステムおよび方法は、ＰＯプロセス、ＰＯＳＭプロセスおよび／または他のプロセスからの（苛性）廃水ストリーム（単数または複数）および／または残留廃棄物燃料（単数または複数）の処理に適用可能である。

廃水処理システム
前述したように、本開示による廃水処理システムは、生物処理装置、焼却装置、廃水生産（例えば、ＰＯＳＭ）装置、またはこれらの組み合わせを含むことができる。生物処理装置は、嫌気性生物処理装置、好気性生物処理装置、廃水の生物処理性を向上させるように作動可能な前処理装置、またはこれらの組み合わせを含むことができる。廃水処理システムのそのような構成要素に対する説明は、今、本開示の実施形態による廃水処理システムＩの概略図である図１と、本開示の別の実施形態による廃水処理システムＩＩの概略図である図２とを参照して行われるであろう。図１の廃水処理システムＩは、ＰＯＳＭプラント、装置またはシステム１００、焼却装置またはシステム２００、および生物処理装置またはシステム３００を含む。図２の廃水処理システムＩＩは、焼却装置またはシステム２００、生物処理装置またはシステム３００′、燃料供給源または燃料貯蔵ユニット（単数または複数）９５、第１廃水貯蔵またはサージタンク９０Ａ（第１貯蔵またはサージタンク；または第１貯蔵タンク；または第１サージタンクとも称される）、第２廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｂ（第２貯蔵またはサージタンク；または第２貯蔵タンク；または第２サージタンクとも称される）、および第３廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｃ（第３貯蔵またはサージタンク；または第３貯蔵タンク；または第３サージタンクとも称される）を含む。

生物処理装置
本開示の廃水処理システムは、生物処理装置を含むことができる。生物処理装置は、嫌気性生物処理装置および／または好気性生物処理装置を含むことができる。生物処理装置は、廃水を含む生分解性の嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するように構成された嫌気性生物処理装置；廃水を含む生分解性の好気性生物処理供給物を好気的に生物処理して好気的に生物処理された生産物を生産するように構成された好気性生物処理装置；またはその両方を含むことができる。実施形態において、嫌気的に生物処理された生産物は、好気性生物処理供給物の少なくとも一部を構成する。処理される廃水の（少なくとも）一部の嫌気性生物処理は、実施形態において、エネルギー回収に使用され得るバイオガスを生産し、これによって嫌気性生物処理は、好気性生物処理よりもっと費用効率的になる。

図１の廃水処理システムＩの生物処理装置３００は、嫌気性生物処理装置３００Ａおよび好気性生物処理装置３００Ｂを含む。嫌気性生物処理装置３００Ａは、「前処理」または「第２ステップ」装置と見なされ得ることもある、好気性生物処理装置３００Ｂの上流の「前処理」または「第１ステップ」装置と見なされ得ることがあり、これは生物処理の「第３」または「最終」ステップと見なされ得ることがある、さらなる好気性生物処理３００Ｃ（図２）の上流にあり得る。

嫌気性生物処理装置
嫌気性生物処理装置３００Ａは、嫌気性生物処理供給ラインＷ１を介して導入された廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理するように、そして嫌気的に処理された生産水（ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｔｅｒ）ラインＰＷ１を介して嫌気性生物処理装置３００Ａから除去され得る嫌気的に処理された生産水を生産するように作動可能な任意の装置である。以下でさらに議論するように、実施形態において、嫌気性生物処理供給物は、苛性廃水を含むことができる。実施形態において、嫌気性生物処理装置３００Ａは、嫌気性有機物質転換に有利な条件下で嫌気性生物処理器３００Ａに対する生分解性の嫌気性生物処理供給物に再循環させるための（嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１内の）生物処理された流出物ストリームから分離された粒状嫌気性バイオマス（ＧＡＢ：ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ）を含む。嫌気性生物処理供給ラインＷ１を介して嫌気性生物処理装置３００Ａ内に導入された嫌気性生物処理供給物中の廃水は、以下（例えば、図３のＰＯＳＭシステム）にさらに詳細に記述しているように、ＰＯＳＭプロセスで生産され得る。このような実施形態において、嫌気性生物処理供給ラインＷ１は、ＰＯＳＭ装置１００と流体連結され得る。

本開示の廃水処理システムは、１つ以上の貯蔵またはサージタンク、例えば、図２の実施形態の、第１、第２、および第３貯蔵タンク（各々、９０Ａ、９０Ｂおよび９０Ｃ）をさらに含むことができる。本明細書において「貯蔵」またはサージ」タンクと称されるが、嫌気性生物処理装置、好気性生物処理装置および／または焼却炉の上流に廃水を貯蔵すること以外にも、貯蔵タンクはまた、貯蔵タンクに導入された廃水を前処理した後、前処理された廃水が下流ユニット内に導入されるように作動することもできる。実施形態において、第１廃水貯蔵またはサージタンク９０Ａは、嫌気性生物処理装置３００Ａに導入される前に廃水の貯蔵および／または処理のために構成され得る。実施形態において、第１廃水貯蔵またはサージタンク９０Ａは、１つ以上の廃水供給ラインＷ１′を介して導入される廃水を、第１廃水貯蔵またはサージタンク９０Ａに貯蔵した後、嫌気性生物処理供給ラインＷ１を介して嫌気性生物処理装置３００Ａ内に導入するように作動可能であるため、嫌気性生物処理装置３００Ａ内への流量のターンダウン（ｔｕｒｎｄｏｗｎ）が使用される場合に、システム作動を継続することができ、廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ１′内の廃水は、作動が再開され得るまで第１サージタンク９０Ａに貯蔵される。第１サージタンク９０Ａ（および／または以下でさらに説明される第２サージタンク９０Ｂおよび／または第３サージタンク９０Ｃ）は、当業界に公知されている任意のサージタンクであり得て；このようなサージタンクは、バイオプラント供給物（例えば、組成上の大きな貯蔵体積バッファ、生体毒性物質、ｐＨなど）をサージおよび／または均質化ができ、かつ／または浮遊有機物層を上流の混入された有機物から分離することができる体積を提供するために作動し得る。

好気性生物処理装置
好気性生物処理装置３００Ｂは、好気性生物処理供給ラインＷ２を介して導入された廃水を含む好気性生物処理供給物を好気的に生物処理し、そして好気的に処理された生産水ラインＰＷ２を介して好気性生物処理装置３００Ｂから除去され得る好気的に処理された生産水を生産するように作動可能な任意の装置である。以下でさらに議論するように、実施形態において、好気性生物処理供給物は苛性廃水を含む。実施形態において、好気性生物処理装置３００Ｂは、移動床生物反応器（ＭＢＢＲ）、活性汚泥ユニット（ＡＳＵ）、もしくはこれらの組み合わせ、または別の好気性生物処理反応システムを含むことができる。実施形態において、好気性生物処理装置３００Ｂは、好気性有機物質転換に有利な条件下で好気性生物処理器３００Ｂに対する生分解性の好気性生物処理供給物に再循環させるための（好気的に処理された生産水ラインＰＷ２内の）生物処理された流出物ストリームから分離された好気性バイオマスを含む。好気性生物処理供給ラインＷ２を介して好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入された好気性生物処理供給物中の廃水は、以下（例えば、図３のＰＯＳＭシステム）にさらに詳細に記述しているように、ＰＯＳＭプロセスで生産され得る。このような実施形態において、好気性生物処理供給ラインＷ２は、ＰＯＳＭ装置１００と流体連結され得る。

実施形態において、嫌気性生物処理装置から抽出される嫌気的に生物処理された水は、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入される。例えば、図１の実施形態において、嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１は、嫌気的に処理された生産水を好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するように構成される。嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１は、嫌気性生物処理装置３００Ａと好気性生物処理供給ラインＷ２とを流体連結することができ、嫌気的に処理された生産水は、好気性生物処理供給ラインＷ２の廃水と組み合わされて好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入され得る。図１に示されていない代替実施形態において、嫌気的に処理された生産水は、好気性生物処理供給ラインＷ２の廃水とは別個に、またはそれの完全な不在下で、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入され得る。したがって、嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１の処理水は、好気性生物処理供給ラインＷ２の好気性生物処理供給物のための希釈／塩度補正水として利用することができる。実施形態において、嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１の処理水は、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入された好気性生物処理供給物として最大１００％まで利用され得る。替対的または追加的に、嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１の処理水は、例えば、ラインＰＷ１′を介して、好気的に処理された生産水ラインＰＷ２の好気的に処理された水との組み合わせによって、以下に記述された既存の好気性生物処理装置３００Ｃのための希釈水として利用され；かつ／または第２貯蔵もしくはサージタンク９０Ｂへの導入を介して、第２貯蔵またはサージタンク９０ＢにおけるＣＷＷのための希釈水として利用され得る。

図２の実施形態に示されているように、第２廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｂは、廃水を貯蔵および／または処理した後、廃水を好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するように構成され得る。実施形態において、第２廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｂは、１つ以上の廃水供給ラインＷ２′を介して導入される廃水を、第２廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｂに貯蔵した後、好気性生物処理供給ラインＷ２を介して好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するように作動可能であるため、好気性生物処理装置３００Ｂ内への流量のターンダウンが使用される場合に、システム作動を継続することができ、廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ２′内の廃水は、作動が再開され得るまで第２サージタンク９０Ｂに貯蔵される。実施形態において、第２廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｂは、例えば、好気性生物処理装置３００Ｂがオフラインである場合に、処理された生産水を、処理された生産水ラインＰＷ１に貯蔵するように作動可能である。したがって、処理された生産水ラインＰＷ１は、実施形態において、嫌気性生物処理装置３００Ａを第２貯蔵またはサージタンク９０Ｂおよび／または好気性生物処理供給ラインＷ２と流体連結するので、嫌気的に処理された生産水は、第２貯蔵またはサージタンク９０Ｂおよび／または好気性生物処理装置３００Ｂに導入され得る。

実施形態において、第２廃水貯蔵およびサージタンク９０Ｂは、第２廃水貯蔵およびサージタンク９０Ｂ内において廃水を前処理した後、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するように作動可能である。例えば、第２貯蔵タンク９０Ｂは、好気性生物処理装置３００Ｂに移送される廃水の中和および／または浮遊のために作動可能であり得る。例えば、１つ以上の廃水供給ラインＷ２′を介して第２貯蔵タンク９０Ｂ内に導入された廃水は、苛性塩を含みかつ好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するには高すぎるｐＨ（例えば、実施形態において、ｐＨ１２～１３）を有する苛性廃水であり得、第２貯蔵タンク９０Ｂ内で６～８の範囲のｐＨに中和され得る。第２貯蔵タンク９０Ｂ内において、浮遊は、廃水から有機物を除去または分離した後、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入するのに利用され得る。

実施形態において、ｐＨを「中性」ｐＨ（６～９）に補正すること、および浮遊／有機相分離は、これだけに限定されることなく、ＤＡＦ（溶解空気浮上）またはＤＮＦ（溶解された窒素浮遊）などの、別個の装備で実施することができる。実施形態において、第２貯蔵タンク９０Ｂの下流ガードは、残留自由流動有機物がバイオプラント水相供給物の上で凝集および浮遊するように作動し得る。このような有機物層は、これだけに限定されることなく、フレックスホースなどの装備によって重力流でタンク外に「除去（ｓｋｉｍｍｅｄ）」され得る。

実施形態において、システムは、本願に記述されているような生物処理を提供するようにアップグレードされる。このようなシステムは、すでに生物処理プラント（または「バイオプラント」）を含むことができ、前述した生物処理装置３００のような生物処理装置がその上流に追加される。例えば、図２の廃水処理システムＩＩの生物処理装置３００′は、嫌気性生物処理装置３００Ａと、好気性バイオプラント３００Ｃの上流に好気性生物処理装置３００Ｂとを含み、これは、実施形態において、本明細書に記述されているように廃水処理のために改装（ｒｅｔｒｏｆｉｔ）されたシステム（例えば、ＰＯＳＭプラントのレガシー構成要素（ｌｅｇａｃｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ））内に存在し得る。このような実施形態において、好気的に処理された生産水ラインＰＷ２を介して好気性生物処理装置３００Ｂから出る、好気的に処理された水は、好気性バイオプラント３００Ｃ内と、処理された生産水ラインＰＷ３を介して好気性バイオプラント３００Ｃから抽出された処理水内とに導入され得る。塩度補正のために、嫌気性生物処理の流出物（の一部）（例えば、嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１の嫌気的に処理された生産水の一部）および／または好気性バイオプラント３００Ｃの流出物（の一部）（例えば、処理された生産水ラインＰＷ３の処理された生産水の一部）は、（再）使用され得る。供給物または流出物ストリーム（例えば、嫌気性生物処理装置３００Ａ、好気性生物処理装置３００Ｂ、好気性バイオプラント３００Ｃ、雨水もしくは他の水サージタンク、またはこれらの組み合わせ）は、（例えば、低－化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の）希釈水として嫌気性生物処理装置３００Ａおよび／または好気性生物処理装置３００Ｂに導入され得る。低いＣＯＤは、プロセス水の場合、５０００ｍｇＣＯＤ／Ｌ未満、下水／雨水の場合、１００ｍｇＣＯＤ／Ｌ未満のＣＯＤを意味し得る。本明細書に使用されているように、ＣＯＤは、水中のすべての化学物質を酸化させるのに必要な総酸素量を示し、生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は、水中の生分解性有機物質を分解するとき、好気性微生物によって使用される溶存酸素（ＤＯ）の総量を示す。

各々の、処理水生成物ラインＰＷ２またはＰＷ３を介して廃水処理システムＩまたはＩＩから抽出された処理水は、地域当局の指示によって公共の排出仕様を満たすことができる。

焼却装置
本開示の廃水処理システムは、焼却装置を含むことができる。焼却装置は、廃水を含む焼却供給物からスチームと煙道ガスとを生産するように作動可能な焼却炉／ボイラの組み合わせ（本明細書において「焼却炉」と称される場合もある）を含むことができ、焼却炉／ボイラの組み合わせで生産された煙道ガスから１種以上の汚染物を除去するように作動可能な煙道ガス処理装置をさらに含むことができる。例えば、図１の実施形態のシステムＩは、煙道ガス処理装置２００Ｂの上流に焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａ（また焼却炉とも称される）を含み、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａは、焼却炉煙道ガス排出ライン２０１を介して煙道ガス処理装置２００Ｂと流体連結される。

焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａ
焼却される廃水が焼却炉供給ラインＷ３を介して焼却炉２００Ａ内に導入される。焼却炉供給ラインＷ３を介して焼却炉２００Ａ内に導入された焼却炉供給物中の廃水は、以下（例えば、図３のＰＯＳＭシステム）にさらに詳細に記述しているように、ＰＯＳＭプロセスで生産され得る。このような実施形態において、焼却炉供給ラインＷ３は、ＰＯＳＭ装置１００と流体連結され得る。以下でさらに議論するように、実施形態において、焼却炉供給物は、苛性廃水（例えば、ＰＯＳＭプラントからの苛性洗浄水）を含む。

図２の実施形態に示されているように、第３廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｃは、廃水を貯蔵および／または処理した後、廃水を焼却炉２００Ａ内に導入するように構成され得る。実施形態において、第３廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｃは、１つ以上の廃水供給ラインＷ３′を介して導入される廃水を、第３廃水貯蔵またはサージタンク９０Ｃに貯蔵した後、焼却炉供給ラインＷ３を介して焼却炉２００Ａ内に導入するように作動可能であるため、焼却炉２００内への流量のターンダウンが使用される場合に、システム作動を継続することができ、廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ３′内の廃水は、作動が再開され得るまで第３サージタンク９０Ｃに貯蔵される。実施形態において、第３サージタンク９０Ｃは、第３サージタンク９０Ｃ内において、廃水を前処理した後、焼却炉２００Ａ内に導入するように作動可能である。例えば、第３サージタンク９０Ｃは、焼却炉２００Ａ内への導入よりは、ＰＯプロセス内への回収のために浮遊有機物層を分離させるように作動可能であり得る。第３サージタンク９０Ｃは、サージ機能を提供する。大きな体積のサージタンクは、焼却炉供給物を均質化して、より一定の燃料組成を提供し、より一定の燃料値と、スチーム生産におけるより少ない揺れとをもたらす。実施形態において、第３サージタンク９０Ｃが、ライン９１Ａを介して廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ１′と流体連結され、かつ／またはライン９１Ｂを介して廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ２′と流体連結されることによって、廃水供給ライン（単数または複数）Ｗ１′および／またはＷ２′内の廃水の少なくとも一部は、第３貯蔵またはサージタンク９０Ｃを介して焼却に転用され得る。

実施形態において、蒸発器（図示せず）は、焼却炉２００の上流、および／または第３サージタンク９０Ｃの下流にあり、ＣＷＷを前処理または濃縮した後、焼却炉２００内に導入するように作動可能である。水および有機物を含む、蒸発器からの蒸留されたオーバーヘッド分画は、生物処理に転用され得る。このような実施形態において、生物処理に移送されるＰＯＳＭ廃水と、焼却に移送される廃水との比率は、約６０：４０以上であり得る。

実施形態において、燃料は、焼却炉２００Ａ内に導入される。すなわち、廃水の任意の有機成分または他の可燃性成分以外の燃料が、焼却炉供給物を介して導入されかつ燃料と見なされ得る。このような燃料は、廃水の任意の可燃性成分以外の、焼却炉内に導入される唯一の燃料であり得るが、本明細書においては、燃料または「追加」燃料と簡単に称され得る。燃料は、実施形態において、ＰＯおよび／またはＰＯＳＭプロセスで形成された残留燃料、ＰＯおよび／またはＰＯＳＭプロセスで形成された有機、重質残留物、天然ガス、バイオガス（例えば、嫌気性生物処理装置３００Ａからのもの）、またはこれらの組み合わせを含む。

実施形態において、燃料は、ＰＯＳＭプロセスからの残留燃料を含む。そのような実施形態において、燃料ラインＦ１は、焼却炉２００ＡとＰＯＳＭシステム１００とを流体連結することができる。代替的または追加的に、ＰＯＳＭプロセス以外の供給源からの燃料は、燃料ラインＦ２を介して焼却炉２００Ａに導入され得る。灰分（主にナトリウム塩および廃触媒残余物）によって汚染された廃棄物ストリームは、低品質の燃料として有用であり、ＰＯＳＭプロセス中において生産される。ＰＯＳＭプロセスからのこのような残留燃料は、米国特許仮出願第６２／４５４，５４２号および第６２／４９２，６１９号に記載されている有機重質残留物を含むが、これに限定されることなく、上記出願の各々の開示全文は、本開示に反しない目的で本明細書に組み込まれる。実施形態において、ＰＯＳＭプロセスからの重質有機残留物ストリームは、酸化されたアリール化合物などのＰＯ－プロセス副産物を含み、この化合物は、非限定的に９０ｇ／ｍｏｌ、９４ｇ／ｍｏｌ、２００ｇ／ｍｏｌ、２１５ｇ／ｍｏｌ、または２２５ｇ／ｍｏｌ以上の分子量を有することができる。実施形態において、ＰＯＳＭプロセスからの重質有機残留物ストリームは、酸化されたアリール化合物を含む。実施形態において、ＰＯＳＭプロセスからの重質有機残留物ストリームは、主に酸化されたアリール化合物を含む。実施形態において、ＰＯＳＭプロセスからの重質有機残留物ストリームは、少なくとも２０、３０、４０、または５０重量％の酸化されたアリール化合物を含む。残留燃料は、図３を参照して以下により詳細に記述されるようにＰＯＳＭプロセスで生産され得る。燃料貯蔵容器（単数または複数）９５は、燃料（単数または複数）の貯蔵のために利用され得る。燃料貯蔵容器（単数または複数）９５は、第１、第２および第３サージタンク９０Ａ／９０Ｂ／９０Ｃを参照して説明されるようなサージタンクであり得る。実施形態において、本開示の廃水処理システムは、複数の廃燃料各々に対する燃料貯蔵容器９５を含む。

実施形態において、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａは、乾式焼却技術を介して作動させることができ、ＣＷＷおよび燃料中の有機物は、酸化されてＣＯ_２および水を形成し、焼却炉供給物のＣＷＷ中の水は、蒸発して煙道ガスの一部になり、ＣＷＷ中の塩は、固体として沈殿される。「乾式焼却」を介して、焼却／煙道ガス処理／塩ブローダウン（ｓａｌｔ ｂｌｏｗｄｏｗｎ）システムで液体水ストリームが形成および／または濃縮されない。ボイラは、ＰＯＳＭプラントから出る可能性のある、ボイラ給水（本明細書において「ＢＦＷ」とも称される）を使用し、（例えば、高圧（本明細書において「ＨＰ」とも称される））スチームを生産する。新たな廃水ストリームが生成されないため、このような焼却技術は「乾式」と称される。

実施形態において、焼却炉は、塩ブローダウンを伴う乾式焼却技術を介して作動可能であり、乾燥塩生産物を生産する。塩生産物は、（すなわち、毒性成分を含みかつ完全に酸化されたＣＷＷおよび燃料焼却炉供給物ストリーム（例えば、洗浄ソーダ、炭酸ナトリウム）と比較して）非毒性である場合があり、アルカリ供給源として利用および／または販売されるか、これだけに限定されることなく、例えば、埋立地などに廃棄され得る。例えば、図１の実施形態において、塩ブローダウン排出ライン２０２は、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａからブローダウン塩を除去するように構成され得る。塩は、ＰＯプロセスからの苛性および／または残留金属からのナトリウムを含有することができる。焼却炉供給物中の有機物の炭素は、二酸化炭素ガスに転換され得て、ナトリウムによって部分的に捕獲されてＮａ_２ＣＯ_３「ソーダ」を形成することができる。この塩は、実施形態において、ソーダに埋め込まれた微量金属を含有することできるが、安定かつ完全に酸化された非－反応性ストリームと見なされる。

実施形態において、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａは、冷却式（ｃｏｏｌｅｄ）メンブレン壁および任意の耐火物（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）の不在を含み、これは、アルカリ攻撃による耐火物の退化によって、耐火物を代替／修理するのを防止／最小化する。実施形態において、システムは、単一焼却炉／ボイラを含むシングルストリート設計（ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅｅｔ ｄｅｓｉｇｎ）である。本明細書において使用される、「シングルストリート」は、２つの平行した焼却炉ボイラの組み合わせおよび／または煙道ガス処理／スタックを使用し得る「ダブルストリート」設計とは異なり、単一焼却炉／ボイラの組み合わせおよび／または煙道ガス処理／スタックを採択したシステムを指す。実施形態において、第３サージタンク９０Ｃは模擬（ｐｓｅｕｄｏ）－第２トリートとして作動可能であるため、焼却炉が整備のためにサービスを中断する場合、第３サージタンク９０Ｃは焼却炉が再稼動されるまでサージすることができる。

実施形態において、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａのボイラは、スチームを生産するように作動可能であり、スチームは、スチーム排出ライン２０３を介して焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａから除去され得る。実施形態において、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａのボイラは、５０ｂａｒｇ～６０ｂａｒｇ範囲の圧力および３２０℃～３６０℃範囲の温度において、過熱されたＨＰスチームを生産するように作動可能である。生産されるスチームの量は、ＰＯプラント処理量、ならびに生産された燃料およびＣＷＷの量によって異なり得る。これに限定されることなく、実施形態において、ボイラは、５０～１５０ｔ／ｈ、６０～１００ｔ／ｈ、６５～７５ｔ／ｈ、または最大１１５ｔ／ｈのスチームを生産する。実施形態において、ボイラ供給水は、既存のＰＯプロセスから出る。このＢＦＷは、（例えば、蒸留のための）ＰＯプラントリボイラに使用されたスチームから凝縮され得る。凝縮物の一部は、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａのボイラと、ＢＦＷ処理およびより多くのスチームの生産のためにボイラに再びポンピングされた凝縮物の残りまたは一部とに移送され得る。

実施形態において、スチーム排出ライン２０３内のスチームは、熱入力（例えば、蒸留のためのもの）としてＰＯプロセスで利用される。代替的または追加的に、スチーム排出ライン２０３のスチームは、他の目的、例えば、電気を生成することによって、プロセス経済性をさらに向上させるために利用され得る。実施形態において、焼却炉は、少なくとも５０、６０、７０、８０または９０％の熱効率を提供するように作動可能な乾式技術焼却炉／ボイラを含む。熱効率は、供給ストリームの総エネルギー含量に対する、生産されたスチームのエネルギー含量である。

別の廃水ストリームの付随的生産（ｃｏｎｃｏｍｉｔａｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）と、より低い効率（例えば、約３０％の熱効率）とをもたらすが、実施形態において、嫌気性生物処理を含む生物処理装置は、液中燃焼焼却炉などの湿式技術焼却炉と連携して使用される。そのような湿式焼却技術の利用によって追加の廃水ストリームが生産されると、そのような廃水ストリームの最大１００％は、実施形態において、生物処理装置３００／３００′内への導入を介して（例えば、嫌気性生物処理装置３００Ａ、好気性生物処理装置３００Ｂ、および／または好気性生物処理装置３００Ｃ内への導入を介して）生物処理され得る。湿式焼却技術は、煙道ガスが水にクエンチングされる、液中燃焼と、塩ブローダウンが水のある容器にて捕獲される、技術とを含む。

煙道ガス処理装置２００Ｂ
前述したように、本開示のシステムは、煙道ガス処理装置２００Ｂをさらに含むことができる。煙道ガス処理装置２００Ｂは、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａで生成されてそこから煙道ガス排出ライン２０１を介して抽出された煙道ガスから、少なくとも１種の汚染物を除去するように構成される。例えば、図１の実施形態の廃水処理システムＩ、および図２の実施形態の廃水処理システムＩＩは、煙道ガス排出ライン２０１を介して導入された煙道ガスから少なくとも１種の汚染物を除去するように構成された煙道ガス処理装置２００Ｂを含み、そこから抽出され、例えば、スタックガスライン２０４を介して処分のためのスタックに移送され得る処理された煙道ガスを提供する。煙道ガス処理装置２００Ｂは、当業界に公知されている任意の煙道ガス処理装置であり得る。実施形態において、煙道ガス処理装置２００Ｂは、水ストリームの利用または新たな廃水ストリームの生産なしに、「乾式」技術を介して作動する。実施形態において、汚染物は、例えば、ダスト、ＮＯｘ、少量のＣｌおよび／もしくはＳ、またはそれらの組み合わせを含む。実施形態において、煙道ガス処理装置２００Ｂは、煙道ガス排出ライン２０１において煙道ガスから微粒子汚染物を除去するように構成されたバッグハウスフィルタまたは他の乾式除塵装置を含む。実施形態において、煙道ガス処理装置２００Ｂは、煙道ガスからＮＯｘ汚染物を除去するように構成された選択的触媒還元（ＳＣＲ）ユニットを含む。炭酸ナトリウムダストはまた、焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａへの供給物に存在し得る少量のＣｌおよび／またはＳを捕獲することができる。

ＰＯ／ＰＯＳＭ装置
前述したように、本開示のシステムは、処理される廃水を提供するように構成された装置またはシステムをさらに含むことができる。廃水は、ＰＯまたはＰＯＳＭプロセスの生産物であり得る。実施形態において、本開示のシステムは、ＰＯまたはＰＯＳＭシステムをさらに含む。例えば、図１の廃水処理システムＩは、ＰＯＳＭプラント、装置、またはシステム１００を含む。ＰＯＳＭシステム１００は、１つ以上のＰＯＳＭ反応物流入ライン（単数または複数）１２を介して導入され得る反応物から、１つ以上のＰＯＳＭ生産物排出ライン（単数または複数）１３を介してＰＯＳＭシステム１００から抽出された、生産物プロピレンオキシドおよびスチレンモノマーを生産するように作動可能である。

処理される廃水が生産されるＰＯＳＭプラントは、当業者に知られている任意のＰＯＳＭシステムを含むことができる。ＰＯＳＭプロセスが当業界に公知されており、本開示のシステムおよび方法を介して処理された廃水は、任意の公知されたＰＯＳＭプロセスを介して生産され得る。例えば、ＰＯＳＭプロセスは、米国特許第３，３５１，６３５号；第３，４３９，００１号；第４，０６６，７０６号；第４，２６２，１４３号；および第５，２１０，３５４号に記載されており、これら各々の開示は、本開示に反しない目的のためにその開示全体が本明細書に組み込まれる。実施形態において、ＰＯＳＭシステムは、エチルベンゼン（「ＥＢ」）を生産するように構成されたエチルベンゼン生産ユニット；エチルベンゼンを酸化させてエチルベンゼンヒドロペルオキシド（「ＥＢＨＰ」）を生産するように構成された酸化ユニット；生産物ＥＢＨＰを濃縮させるように構成された濃縮ユニット；ＥＢＨＰおよびエポキシ化触媒の存在下でプロピレンのエポキシ化を介してプロピレンオキシド（「ＰＯ」）を生産し、エポキシ化生産物からプロピレンと粗生産物ＰＯとを分離して、ＭＢＡと、アセトフェノン（ＡＣＰ）と、ＥＢとを含む重質成分混合物を提供するように構成されたエポキシ化／プロピレン分離装置；粗ＰＯを精製して、精製されたＰＯ生産物を提供するように構成されたＰＯ精製装置；重質成分混合物からＥＢを分離してＡＣＰ／ＭＢＡ生産物を提供するように構成されたＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置；ＡＣＰ／ＭＢＡ生産物の脱水を介してスチレンモノマー生産物を生産し、ＡＣＰ生産物を提供するように構成された脱水装置；ＡＣＰ生産物を水素化し、ＭＢＡ含有生産物を生産するように構成された水素化装置；またはそれらの組み合わせを含む。

本明細書に開示されているシステムおよび方法を介して処理される廃水を生産するように作動可能なＰＯＳＭシステムは今、本開示によるＰＯＳＭシステム１００′の概略図である、図３を参照して説明されるであろう。処理されるＰＯＳＭ廃水が生成されるＰＯＳＭプロセスの実施形態において、エチルベンゼンは、昇温において分子状酸素と反応してエチルベンゼンヒドロペルオキシドまたはＥＢＨＰを形成する。したがって、処理される廃水が生成されるＰＯＳＭシステムは、酸化ユニットを含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、酸化ユニット１０を含む。酸化ユニット１０は、ＥＢの酸化を介してＥＢＨＰを生産するように作動可能な任意の装置であり得る。例えば、酸化ユニット１０は、ＥＢ（酸化ユニットＥＢ供給ライン５６を介して酸化ユニット１０内に導入され得る）を空気などの酸化剤（酸化剤流入ライン１２Ａを介して酸化ユニット１０に導入され得る）で酸化させることによって、ＥＢＨＰ生産物ライン１５を介して酸化ユニット１０から除去され得る、ＥＢＨＰを含む酸化生産物を生産するように作動可能であり得る。酸化生産物は、実施形態において、ＥＢＨＰ以外に未反応ＥＢ、ＡＣＰ、および／またはＭＢＡを含むことができる。実施形態において、開示されているシステムおよび／または方法を介して処理された廃水ストリームＷは、酸化ユニット１０において生産される。いくつかの実施形態において、この廃水は、１つ以上のペルオキシド含有ストリームを苛性洗浄した結果であり得る。

前述したように、処理される廃水を生産するＰＯＳＭシステムは、濃縮ユニット２０を含むことができる。濃縮ユニット２０は、ＥＢＨＰを含む生産物を濃縮させるように構成される。ＥＢＨＰは、ＥＢＨＰ生産物ライン１５を介して導入され得る。濃縮されたＥＢＨＰ生産物は、濃縮されたＥＢＨＰの排出ライン２５を介して濃縮装置から除去され得る。

実施形態において、エチルベンゼンヒドロペルオキシドは、次いでプロピレンと反応してプロピレンオキシドおよびＭＢＡを形成する。エポキシ化反応混合物は、苛性洗浄され得て、その中に含まれている物質を分離するために一連の蒸留に適用され得る。実施形態において、エポキシ化反応混合物を蒸留させて、より重い成分から未反応プロピレンオーバーヘッドを分離させる。分離されたプロピレンは、エポキシ化ステップに再循環され得る。実施形態において、より重質の成分は、選択的に苛性洗浄した後、生産物プロピレンオキシドを分離させるために、さらに蒸留される。したがって、前述したように、処理される廃水が生成されるＰＯＳＭシステムは、ＥＢＨＰおよびエポキシ化触媒の存在下でプロピレンのエポキシ化を介してプロピレンオキシド（「ＰＯ」）を生産するために、そしてエポキシ化反応混合物からプロピレンと粗生産物ＰＯとを分離してＭＢＡ、ＡＣＰ、およびＥＢを含む重質成分混合物を提供するために構成された、エポキシ化／プロピレン分離装置を含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、エポキシ化／プロピレン分離装置３０を含む。エポキシ化／プロピレン分離装置３０は、ＥＢＨＰおよびエポキシ化触媒の存在下で、プロピレンのエポキシ化を介してＰＯを含む生産物を生産し、粗ＰＯを含む生産物からプロピレンと粗ＰＯとを分離するように作動可能な任意の装置であり得る。例えば、濃縮されたＥＢＨＰ生産物は、濃縮されたＥＢＨＰの排出ライン２５を介してエポキシ化／プロピレン分離装置３０内に導入され得る。エポキシ化触媒およびプロピレンは、各々エポキシ化触媒供給ライン１２Ｅおよびプロピレン供給ライン１２Ｆを介してエポキシ化／プロピレン分離装置３０内に導入され得る。エポキシ化触媒は、実施形態において、モリブデンを含むことができる。

エポキシ化／プロピレン分離装置３０内で、プロピレンのエポキシ化は、ポキシ化生産物混合物を生産するように行うことができる。キシ化生産物混合物は、未反応プロピレン、生産物ＰＯ、ＡＣＰ、ＭＢＡおよび／またはＥＢを含む。エポキシ化／プロピレン分離装置３０はまた、ＭＢＡ、ＡＣＰ、ＥＢまたはこれらの組み合わせを含む重質成分混合物から、粗ＰＯライン３５を介してエポキシ化／プロピレン分離装置３０から除去され得る、粗ＰＯ生産およびプロピレン物を（例えば、蒸留を介して）分離するように作動可能であり得る。重質成分混合物は、重質成分混合物排出ライン３６を介してエポキシ化／プロピレン分離装置３０から除去され得る。前述したように、１つ以上の苛性洗浄は、エポキシ化／プロピレン分離装置３０内で行われ得る。実施形態において、このような苛性洗浄物（単数または複数）からの苛性洗浄水（または「苛性洗浄パージ」）は、本開示の廃水処理システムおよび方法を介して処理され得る。そのような苛性廃水パージは、最大約２０％の有機物および／または生物学的毒性物質（例えば、フェノール誘導体および／または他のＰＯプロセスの副産物）を含むことができ、実施形態において、エポキシ化／プロピレン分離中において形成されたそのような苛性洗浄水は、本明細書に記述されているように、焼却に適用される。実施形態において、エポキシ化／プロピレン分離中において形成された苛性洗浄水は、酸化ユニット１０において生産された廃水ストリームと組み合わされ、生成された水、および選択的にＰＯＳＭプロセスからの追加の廃水は（例えば、第３サージタンク９０Ｃに貯蔵しかつ）焼却に適用される。

前述したように、処理される廃水が生産されるＰＯＳＭシステムは、粗ＰＯを精製して精製されたＰＯ生産物を提供するように構成されたＰＯ精製装置を含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、ＰＯ精製装置４０を含む。粗ＰＯは、粗ＰＯライン３５を介してＰＯ精製ユニット４０内に導入され得る。生産物ＰＯは、ＰＯ生産物ライン１３Ａを介してＰＯ精製装置４０（およびＰＯＳＭシステム１００′）から除去され得る。

前述したように、処理される廃水が生産されるＰＯＳＭシステムは、エチルベンゼン生産ユニットを含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、エチルベンゼン生産ユニット８０を含む。エチルベンゼン生産ユニット８０は、ＥＢを生産するように作動可能な任意の装置であり得る。例えば、ＥＢ生産ユニット８０は、エチレン（エチレン反応物供給ライン１２Ｃを介してＥＢ生産ユニット８０内に導入され得る）、およびベンゼン（ベンゼン反応物供給ライン１２Ｄを介してＥＢ生産ユニット８０内に導入され得る）から、ＥＢライン１２Ｂを介してＥＢ生産ユニット８０から除去され得る、ＥＢを生産するように作動可能であり得る。

実施形態において、エポキシ化／プロピレン分離装置３０において未反応プロピレンおよび粗生産物ＰＯから分離されたより重質の成分は、選択的に苛性洗浄してから蒸留を介してさらに分離（例えば、蒸留）され、選択的に苛性洗浄してから再循環され得る未反応エチルベンゼンと、生産物ＭＢＡとに分離され得る。したがって、前述のように、処理される廃水が生産されるＰＯＳＭシステムは、ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置を含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０を含む。ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置は、重質成分エポキシ化反応混合物からＥＢを分離してＡＣＰ／ＭＢＡ生産物を提供するように構成された任意の装置であり得る。例えば、ＥＢライン１２ＢのＥＢならびに重質成分混合物排出ライン３６のＭＢＡ、ＡＣＰおよび／またはＥＢは、ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０と、ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０から分離されて酸化ユニットＥＢ供給ライン５６を介してＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０から除去されたＥＢ内とに導入され得る。ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０は、蒸留によってＭＢＡ／ＡＣＰストリームからＥＢを分離することができ、１つ以上の苛性洗浄を利用することができる。実施形態において、このような苛性洗浄物（単数または複数）からの苛性洗浄水は、本開示の廃水処理システムおよび方法を介して処理され得る。ＭＢＡ／ＡＣＰを含むＭＢＡ生産物は、ＭＢＡ／ＡＣＰライン５５を介してＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０から除去され得る。

ＭＢＡ生産物ストリームは、脱水されてスチレンモノマーを生成することができる。したがって、前述のように、処理される廃水が生成されるＰＯＳＭシステムは、脱水ユニットを含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、脱水ユニット６０を含む。脱水ユニット６０は、スチレンモノマーを生産するように作動可能な任意の装置であり得る。例えば、脱水ユニット６０は、ＭＢＡの脱水を介して生産物スチレンモノマーを生産するように作動可能であり得る。生産物スチレンモノマーは、スチレン生産物ライン１３Ｂを介して脱水ユニット６０から除去され得る。ＡＣＰ含有ストリームは、ＡＣＰライン６５を介して脱水ユニット６０から除去され得る。脱水ユニット６０は、脱水水を生産し、生産されたスチレンの各分子については、水分子は、ＭＢＡ分子から分離される。実施形態において、本開示を介して処理された（例えば、生物処理および／または焼却された）廃水は、ＭＢＡ脱水ユニット６０において生産されたＭＢＡ脱水水を含む。実施形態において、補給水としてＰＯＳＭに再循環されないＭＢＡ脱水水の最大１００％が、本明細書に記述されているように生物処理に適用される。実施形態において、脱水ユニット６０の脱水反応器は酸触媒され、苛性洗浄は酸触媒残余物を中和させて、脱水水を提供するのに利用される。（他の）脱水水は生産された粗スチレン有機相下で水相として分離され得る。脱水水は、生分解性であり、わずかに酸性であり得る。そして、脱水水は、一定量の溶解されたスチレン、モノプロピレングリコール（バイオマスのための食品）および／または一部の有機生体毒性物質を含有する。

前述したように、処理される廃水が生産されるＰＯＳＭシステムは、水素化ユニットを含むことができる。例えば、ＰＯＳＭシステム１００′は、水素化ユニット７０を含む。水素化ユニット７０は、ＡＣＰからＭＢＡを生産するように作動可能な任意の装置であり得る。例えば、水素化ユニット７０は、水素反応物供給ライン１２Ｇを介して導入された水素で、ＡＣＰライン６５を介して導入されたＡＣＰを水素化させて、ＭＢＡを生産するように作動可能であり得る。水素化ユニット７０において生産されたＭＢＡは、ＭＢＡライン７５を介してＥＢ回収／ＭＢＡ分離ユニット５０内に導入され得る。

本開示に従って処理される廃水Ｗは、図３のラインＷで示されているように、ＰＯ（または前述したように、ＰＯＳＭ、ＳＭＰＯ、またはＭＳＰＯ）プロセスの１つ以上のステップもしくは装置で、またはそれらの間で生産され得る。同様に、焼却に適用された燃料（すなわち、廃水で導入された任意の可燃性物質に追加して）は、図３のラインＦで示されているように、ＰＯＳＭプロセスの１つ以上のステップまたは装置で、またはそれらの間で生産され得る。

実施形態において、焼却炉供給物、生物処理供給物（例えば、嫌気性生物処理供給物、好気性生物処理供給物、もしくはその両方）、またはそれらの組み合わせは、ＰＯＳＭプロセスからの廃水、苛性廃水、またはその両方を含む。実施形態において、生分解性の廃水ストリームは、生分解性を示さない苛性ストリーム、または難生分解性の苛性ストリームとの混合を防止するために、１１～１４のｐＨ範囲を有する苛性廃水と分離されて保持される。実施形態において、ラインＷ／Ｗ１／Ｗ１′／Ｗ２／Ｗ２′／Ｗ３／Ｗ３′を介して導入された廃水は、苛性洗浄水、ＭＢＡ脱水水、他のＰＯＳＭプロセス廃水、下水、衛生水、雨水、またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態において、ラインＷ１／Ｗ１′の嫌気性供給廃水は、ＭＢＡ脱水水を含み、かつ／またはラインＷ２／Ｗ２′の好気性供給廃水は、プロセス水、下水、雨水および／または衛生水とともに苛性洗浄水を含み、かつ／またはラインＷ３／Ｗ３′の焼却炉供給物は、苛性洗浄水を含む。ラインＷ／Ｗ１／Ｗ１′／Ｗ２／Ｗ２′／Ｗ３／Ｗ３′の廃水は、ＰＯＳＭプロセス（例えば、図３のＰＯＳＭシステム）内の共通または異種のソースからのものであり得る。組成、安全性、信頼性、および経済性に応じて、ＰＯプロセスからの様々な廃水ストリームは、嫌気性および／または好気性生物処理に適用することができ、これは当業者によって決定され得る。

任意の廃棄物燃料は、焼却炉２００に移送される燃料として使用され得る。実施形態において、ラインＦ／Ｆ１を介して焼却炉２００に移送された燃料は、ＥＢ回収／ＭＢＡ分離装置５０からの重質底部パージ（ｈｅａｖｙ ｂｏｔｔｏｍｓ ｐｕｒｇｅ）を含む。そのような重質底部パージは、１つ以上のプロピレングリコールオリゴマ、メチルベンジルアルコールエーテル、アルキル化されたフェノール、メチルベンジルアルコール、フェニルエーテル、有機ナトリウム塩、微量金属および残留苛性物を含むが、これらに限定されない、様々な重質炭化水素の混合物を含むことができる。実施形態において、ラインＦ／Ｆ１を介して焼却炉２００に移送された燃料は、ＰＯＴＢＡプロセスからの重質パージを含み、これはプロピレングリコール脂肪族オリゴマＣ９－Ｃ１２、ｔ－ブトキシプロパノール、酸Ｃ２－Ｃ４および重質物のうち１つ以上を含むが、これらに限定されない、様々な重質炭化水素の混合物であり得る。焼却炉２００への燃料は、実施形態において、ＰＯプロセス、バイオガス、ＮＧ、および／または生物処理装置において生産されるバイオマスからの、別の燃料を含むことができる。

廃水処理システムの他の可能な構成要素
実施形態において、本開示による廃水処理システムは、廃水の生物処理性を向上させ、かつ／または焼却される廃水の体積を減少させるように作動可能な前処理装置をさらに含む。非限定的な例として、実施形態において、そのような前処理装置は、生物処理装置３００／３００′および／または焼却炉２００の上流に湿式空気酸化ユニットおよび／または廃水蒸留ユニットを含むことができる。

実施形態において、本開示による廃水処理システムは、生物処理装置の流出物のＣＯＤをさらに減少させるように作動可能なポリシング装置をさらに含む。例えば、ポリシング装置（図示せず）は、好気性生物処理装置３００Ｂまたは３００Ｃの下流に位置し、生産水ラインＰＷ２またはＰＷ３各々を介してポリシング装置から抽出された処理水のＣＯＤをさらに減少させるように構成され得る。非限定的に、そのようなポリシング装置は、砂濾過および／または活性炭および／または選択的微量金属吸着装置および／またはＵＶ処理などを含むことができる。例えば、ＵＶ処理または類似した処理は、好気的に処理された生産水ラインＰＷ２内の処理水を生物処理プラント３００Ｃ内に導入する前に、好気性生物処理装置３００Ｂの処理しにくいＣＯＤダウンストリーム、または持続的なＣＯＤダウンストリームの粉砕（ｂｒｅａｋ－ｄｏｗｎ）を介してＢＯＤ／ＣＯＤの比率を増加させるために利用することがせき、かつ／またはＵＶの処理または類似した処理は、後－処理ガードとして生産水ラインＰＷ３内の公共排出水（ｐｕｂｌｉｃ ｏｕｔｆａｌｌ）に適用されて生物処理流出物中のＣＯＤをさらに減少させることができる。

廃水処理方法
また、廃水処理方法が、本明細書に開示される。実施形態において、本方法は、部分嫌気性および部分好気性生物処理を含む。実施型例において、本方法は、部分焼却および部分生物処理（嫌気性および／または好気性）を含む。実施形態において、本方法は、廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気性生物処理に適用して嫌気的に生物処理された生産物を生産するステップと、廃水を含む好気性生物処理供給物を好気性生物処理に適用して処理水を生産するステップとを含む。例えば、図１および図２を参照すると、第１廃水は、嫌気性生物処理供給ラインＷ１を介して、嫌気性生物処理供給物として生物処理装置３００の嫌気性生物処理装置３００Ａ内に導入され得、バイオガスと嫌気的に生物処理された生産水ＰＷ１とを生産する嫌気性生物処理に適用され得る。図２の実施形態で記述したように、第１廃水は、第１サージタンク９０Ａから提供され得る。

嫌気的に生物処理された生産水ラインＰＷ１の嫌気的に生物処理された生産水は、好気性生物処理供給ラインＷ２において、第２廃水ストリームと組み合され得て、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入され得る。嫌気的に生物処理された生産水ラインＰＷ１の嫌気的に生物処理された生産水は、好気性生物処理供給物として最大１００％まで好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入され得る。したがって、実施形態において、嫌気的に生物処理された生産水ラインＰＷ１の嫌気的に生物処理された生産水は、規格外嫌気性反応器状況の場合に新鮮な供給物または希釈水として好気性生物処理装置３００Ｂに導入される。図２の実施形態で記述したように、第２廃水は、第２サージタンク９０Ｂから提供され得る。第２廃水は、第２サージタンク９０Ｂにおいて、成分（単数または複数）の除去および／または中和のために前述したように処理された可能性がある。好気性生物処理装置３００Ｂ内において、水は、好気的に生物処理され、処理水は、好気的に処理された生産水ラインＰＷ２を介して抽出される。嫌気性生物処理供給ラインＷ１を介して導入された廃水、および／または好気性生物処理供給ラインＷ２を介して導入された廃水は、前述したように、ＰＯＳＭプラント１００において生産され得る。例えば、実施形態において、嫌気性生物処理供給ラインＷ１の廃水は、ＭＢＡ脱水水を含み、実施形態において、好気性生物処理供給ラインＷ２の廃水は、ＰＯＳＭプロセスのスチレン反応器／蒸留セクション苛性洗浄からの苛性廃棄物パージを含む。好気的に処理された生産水ラインＰＷ２の好気的に処理された生産水は、図２の実施形態に示されているように、下流の生物処理プラント３００Ｃに導入され得て、処理された生産水は、処理された生産水ラインＰＷ３を介してプラントから抽出され得る。

３つのステップ（嫌気的に処理された生産水ラインＰＷ１内の嫌気的に処理された生産水＋好気的に処理された生産水ラインＰＷ２内の好気的に処理された生産水＋処理された生産水ラインＰＷ３内の処理された生産水）が設計されることにより、供給物ストリームのＣＯＤは、実施形態において、約２０～５０ｍｇＣＯＤ／Ｌの残留ＣＯＤを目標にして、公共用水への処分のために当局が規定した仕様よりはるかに低く転換され得る。

実施形態において、本明細書に開示された廃水処理方法は、焼却炉／ボイラの組み合わせを介して、廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するステップ；および廃水を含む生物処理供給物を生物処理することによって処理水を生産するステップを含み；上記焼却炉供給物内の廃水および上記生物処理供給物は、ＰＯＳＭ廃水を含むことができる。例えば、図１および図２の実施形態を参照すると、処理される廃水の一部が焼却炉供給ラインＷ３を介して焼却炉２００内に導入され得る反面、処理される廃水の残余物は生物処理装置３００に導入され得て、嫌気性および／または好気性生物処理に適用され得る。図２の実施形態で記述したように、焼却炉供給廃水は、第３サージタンク９０Ｃから提供され得る。実施形態において、焼却炉供給ラインＷ３の廃水は、ＰＯＳＭプロセスからの苛性パージを含み、このパージは、実施形態において、生物処理に移送されない残留廃水ストリームの混合、例えば、エポキシ化／プロピレン分離装置３０内の苛性洗浄からの廃苛性パージ可能性であり得る。焼却炉２００に移送される廃水（単数または複数）は、該適用対するロジェクト経済性、すなわち、焼却対比生物処理とエネルギー回収とのバランスを取ることに基づいて選択され得る。

前述した燃料は、燃料ラインＦ１および／またはＦ２を介して焼却炉２００内に導入され得る。図２の実施形態に示されているように、燃料は、燃料貯蔵タンク９５から提供され得る。焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａ内で、煙道ガスとスチームとが生産され、これらは、煙道ガス排出ライン２０１およびスチーム排出ライン２０３を介して焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａから各々除去され得る。スチーム排出ライン２０３を介して抽出されたチームは、例えば、ＨＰ（高圧）スチームグリッドおいて利用され得る。実施形態において、６５～７５トン／ｈ、５０～１００ｔ／ｈ、または６０～９０ｔ／ｈのスチームが生産されるか、低圧スチームグリッドに下がり得る。実施形態において、煙道ガスは、煙道ガス排出ライン２０１を介して煙道ガス処理装置２００Ｂ内に導入され、上で前述したように汚染物の除去のために処理される。処理された煙道ガスは、システムＩ／ＩＩからの除去のためにライン２０４を介してスタックに移送され得る。実施形態において、乾式焼却技術が利用され、乾燥塩ブローダウン固体生産物は、固体塩生産物ライン２０２を介して除去される。実施形態において、１～２トン／ｈ、１～３トン／ｈ、または１、２、または３ｔ／ｈの塩が生産される。

前述したように、実施形態において、本開示を介して処理された廃水は、ＰＯＳＭプロセスを介して生産される。エチルベンゼンは、酸素と反応してエチルベンゼンヒドロペルオキシドを形成することができ；エチルベンゼンヒドロペルオキシドは、プロピレンと反応してＰＯ、ＡＣＰ、ＭＢＡ、および未反応ＥＢおよび／またはプロピレンを含むエポキシ化反応混合物を形成することができ；エポキシ化反応混合物は、苛性洗浄することができ、ＰＯ、ＥＢ、ＡＣＰおよびＭＢＡを含むより重質の成分からその中に含まれている物質（例えば、プロピレン）を分離するために一連の蒸留に適用することができ；より重質の成分は、選択的に苛性洗浄してから一連の蒸留でさらに蒸留され、ＭＢＡ／ＡＣＰストリームから生産物ＰＯと、その次に、選択的に苛性洗浄してから再循環され得る未反応ＥＢとを分離させることができ；ＭＢＡ／ＡＣＰストリーム中のＭＢＡは、脱水されてスチレンモノマー生産物を生産することができる。実施形態において、ＰＯＳＭプロセス中において生産された廃水（例えば、ＭＢＡ脱水水、苛性洗浄水、および／またはＰＯＳＭプラントにおいて生産された他の廃水ストリームなど）は、本開示に従って処理される。

ＰＯＳＭプロセスは、所定体積の廃水を生産することができ、廃水の最大１００％が嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはその両方に適用され得る。実施形態において、廃水は、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を含み、ＰＯＳＭプロセスは、処分のための総体積の廃水を生産し、０～１００、５～９５、１０～９０、または２０～８０体積％の廃水は（例えば、焼却炉／廃水供給ラインＷ３／Ｗ３′を介して）焼却炉／ボイラの組み合わせ２００Ａ内に導入される。実施形態において、総廃水の約６０体積％が、焼却炉／ボイラの組み合わせに導入される。実施形態において、廃水はＰＯＳＭプロセスからの廃水を含み、ＰＯＳＭプロセスは、処分のための総体積の廃水を生産し、０～１００、５～９５、１０～９０、または２０～８０体積％の廃水は、嫌気性生物処理、好気性生物処理またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用される。実施形態において、総廃水の約４０体積％が嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用される。実施形態において、廃水は、ＰＯＳＭプロセスからの苛性洗浄水およびＭＢＡ脱水水を含み、処理される総廃水の約４０体積％が乾式焼却に適用され、総廃水の約６０体積％が生物処理（例えば、嫌気性、好気性、またはその両方）に適用される。実施形態において、焼却炉供給物は、ＰＯＳＭプロセスからの苛性洗浄水を含み、かつ／または嫌気性生物処理供給物は、ＰＯＳＭプロセスからのＭＢＡ脱水水を含み、かつ／または好気性生物処理供給物は、ＰＯＳＭプロセスからのＭＢＡ脱水水および／または苛性洗浄水を含む。実施形態において、生物処理に適用される廃水の百分率は、ボイラを介してスチーム生産の最大化と、可能な限り多くの廃水ストリームに対する生物処理（例えば、必要に応じて前処理）における妥当性（ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ）の保障との、バランスを取ることによって最適化され得る。

（例えば、ＰＯＳＭプラントから）どのような廃水ストリームを生物処理して焼却するかの選択は、その適用に左右され得る。実施形態において、ＣＯＤ濃度の低い廃水ストリーム（例えば、１５００００ｍｇＣＯＤ／Ｌ未満）は、生物処理に適用され、ＣＯＤ濃度の高い廃水ストリーム（例えば、１５００００ｍｇＣＯＤ／Ｌ超過）および／または生物毒性の高い廃水ストリームは、焼却に適用される。経済的に、より多くの廃水を生物処理に移送する方は、トン当たりより安価になる場合があり、また焼却炉供給物の減少した水分含量によって焼却を介してより多くのスチームを生産することができるため、好ましい場合がある。しかしながら、生物毒性、および／または増加するＣＯＤ負荷を処理する費用の増加によって、特定の廃水ストリームを生物処理に移送することが実行不可能になり得る。

特徴
本開示のシステムおよび方法は、ＣＷＷの処理を提供する。本開示の実施形態において、嫌気性生物処理の（部分的または全体的）利用は、バイオガス生産にて作動費用を減少することによって、そして（例えば、より大きな大きさの装備および曝気圧縮機によって）より高い資本費用が生じ得る大型の通常の活性スラッジユニット（ＡＳＵ）基盤処理システム（およびこれに関するより高い作動費、例えば、曝気およびスラッジ処理のためのエネルギー費用）を利用する可能性もある、全体的好気性処理に比べてスラッジ浪費費用を制限することによって、高汚染負荷廃水の取り扱いを可能にし得る。

実施形態において、本開示による廃水処理は、部分的焼却と組み合わされて、部分的生物処理（例えば、嫌気性、好気性、またはその両方）を介して行われる。実施形態において、乾式焼却技術の利用は、約３０％の熱効率を提供する湿式（例えば、液中燃焼）技術よりも高い熱効率（８０～９０％）を可能にする。ＰＯＳＭプロセスまたは外部供給源からの残留廃棄物燃料（単数または複数）を焼却炉への発熱量インプット（ｈｅａｔｉｎｇ ｖａｌｕｅ ｉｎｐｕｔ）として利用して、実施形態において、処分および追加排出を減少させることができる。実施形態において、焼却炉／ボイラセクションの高温内壁に通常的に適用される耐火物の使用なしに、冷却式メンブレン壁を含む焼却炉／ボイラの組み合わせの設計は、厳格な排出要件を満たしながら、アルカリによる耐火物の退化によってもたらし得るメンテナンスの減少を提供する。耐火物の不在は、メンテナンス費用の減少のみならず、メンテナンス期間の短縮を提供することができ；耐火物のない焼却炉の利用は、メンテナンス時間（例えば、実施形態において、２週間未満）を短縮することによって、第３サージタンク９０Ｃは、メンテナンス中において焼却炉供給物貯蔵所として機能できるようになるので、高いプラント信頼性／可用性が要件である場合に第２並列ストリート焼却炉に対する投資を防止する。

実施形態において、塩ブローダウン処理を用いた乾式焼却は、乾燥塩生産物を提供できる。この乾燥塩生産物は、非毒性であり、かつ完全酸化され、かつ容易に処分されるか、アルカリ供給源として使用または販売され得る。しかし、通常の湿式焼却技術は、焼却途中において生成された廃水ストリーム中に、溶解された塩を生成する。この塩は重金属および／または微量金属を含み、当局の要件を満たすために公共用水に排出する前に浄化されなければならない。実施形態において、本明細書に記述されているような乾式焼却炉の利用は、例えば、耐火物退化による長期間のメンテナンスを回避することによって、非限定的に、サージ体積タンケージと、スペアリング（ｓｐａｒｉｎｇ）と、ボイラ汚損の最小化とを含む特徴とともに高い信頼度を有するシングルストリート設計を提供することができる。

実施形態において、本明細書に開示されたシステムおよび方法は、ＰＯＳＭプラントからの実質的にすべての廃水ストリーム（苛性廃水ストリームを含む）に対する処理を提供する。生物処理に適用される廃水の、焼却される廃水に対する比率は、当業者に公知されているように、最適化され得る設計パラメータである。実施形態において、生物処理に適用される廃水と、焼却される廃水との比率は、４０：６０の比率で利用され、廃水の前、中間、および／または後－処理は、まったく乃至ほとんど使用されない。

実施形態において、ＰＯＳＭプラントからのすべての廃水ストリームは、本明細書に記述されているシステムおよび方法に介して廃水処理に適用され、これは、トータルソリューション（ｔｏｔａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を提供する。

以下の実施例は、単に本開示のシステムおよび方法を例示する。当業者は、本開示の精神および特許請求の範囲内にある複数の変形を認識するであろう。

実施例
実施例１：２つの廃水ストリームの、分離された第１ステップ生物処理対（ｖｓ．）組み合わされた廃水ストリームの、組み合わされた第１ステップ生物処理
持続的に作動した既存のＰＯＳＭプラントからの廃水を、処理に対して評価した。第１廃水ストリームは、約３のｐＨにおいて約１７５ｋｇＣＯＤ／時間（ｈ）のＣＯＤ（化学的酸素要求量）負荷を有する７トン（ｔ）／時間（ｈ）の脱水水コアレッサ（遊離スチレン有機相を分離するのに使用される）からのＭＢＡ脱水水を含んでいた。第２廃水ストリームは、約６６０ｋｇＣＯＤ／時間（ｈ）のＣＯＤ－負荷と、約２５０ｋｇ／ｈのＮａ－塩と、約１１～１３のｐＨレベルで平均分子量１１５のギ酸、酢酸、炭酸塩、シュウ酸、安息香酸およびフェノール酸とを含む、５．５トン／時間（ｔ）でのスチレン反応器からの苛性洗浄廃水パージおよびＭＢＡ脱水ユニット６０の蒸留苛性洗浄（酸度およびフェノールを分離するために）を含んだ。

第１および第２廃水ストリームの嫌気性生物処理可能性を実験室パイロットテストで試験し、通常の顆粒化された嫌気性バイオマス（ＧＡＢ）処理システム単独による第１廃水ストリームの嫌気性生物処理が可能なもの（１０ｋｇＣＯＤ／ｍ^３－日（ｄ）のＣＯＤ負荷速度で９９％超のＣＯＤ除去）であった。第１および第２廃水ストリームの組み合わせの嫌気性生物処理はまた、ｐＨ調整／有機相分離による前処理後（塩含量減少のための）適切な希釈でＣＯＤ含量を３５ｇＣＯＤ／リットル（Ｌ）未満に減少させた。ＧＡＢ嫌気性処理は、塩含量を約１０～１２ｍＳ／ｃｍに減少させるために２Ｘ希釈された流入物を使用して、７ｋｇＣＯＤ／ｍ^３－日（ｄ）未満のＣＯＤ負荷速度で安定的な作動条件下で９０％超のＣＯＤ除去を示した。希釈されていない廃水の場合、ＧＡＢ嫌気性処理は、塩度／伝導性（苛性塩）および／または、これだけに限定されることなく、エチル－フェノール等の生体毒性物質によってより限定された。

ハイブリッドＭＢＢＲ／ＡＳＵシステムを含む好気性生物学的な廃水処理プラント（ＷＷＴＰ）は、１０ｇＭＬＳＳ（混合液浮遊物質）で１０ｋｇ／ＣＯＤ／ｍ^３－日（ｄ）超のＣＯＤ負荷速度および約２．５ｇＮａＣｌ／リットルで、第１および第２廃水ストリームを含む組み合わされたストリームを処理するように作動することができた。その結果、１００ｐｐｍ未満の流出ＣＯＤ濃度への転換率は、約９７％であった。

本開示によって、第１廃水ストリームの嫌気性生物処理、後続して第２廃水ストリームと組み合わせて嫌気性生物処理からの流出物の好気性生物処理、後続して既存の好気性生物学的な廃水処理プラント（ＷＷＴＰ）への第１ステップ生物処理流出物の導入を含む第１ステップ生物処理を介して廃水の処理を評価するための研究を行なった。したがって、この実験において、図２の嫌気性生物処理装置３００Ａ内に導入された嫌気性生物処理供給物は、第１廃水ストリームを含み、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入された好気性生物処理供給水は、嫌気性生物処理装置および第２廃水ストリームからの流出物を含んだ。別個の第１ステップ処理（すなわち、第１廃水ストリームに対する嫌気性、および第２廃水ストリームに対する好気性）が第１廃水ストリームにおけるＭＢＡ脱水廃水の最適の第１ステップ嫌気性生物処理を可能にするか、第１廃水ストリームにおける塩分の導入を抑制するか、そして他の廃水ストリームとは独立的に第１または第２廃水ストリームの生物処理への転換を可能にするかを、確認するための研究を行なった。

比較のために、第１および第２廃水ストリームの組み合わせを含む廃水を、組み合わされたストリームの嫌気性生物処理、続いて、組み合わされたストリームの嫌気性生物処理からの流出物の好気性生物処理を含む第１ステップ生物処理によって処理した。したがって、この実験において、図２の嫌気性生物処理装置３００Ａ内に導入された嫌気性生物処理供給物は、第１廃水ストリームおよび第２廃水ストリームの両方を含み、好気性生物処理装置３００Ｂ内に導入された好気性生物処理供給物は、嫌気性生物処理装置からの流出物を含んだ。第１ステップ（別個または組み合わせ）に対する目標ＣＯＤ転換率は、９０％を超えた。

第１および第２廃水ストリームの分離または組み合わされた第１ステップ生物処理の流出物ストリームを、既存の、オンサイト、好気性ＷＷＴＰに供給した。

単独第１廃水ストリームの嫌気性生物処理
第１廃水ストリームを嫌気性生物処理装置内のみに導入し、嫌気性生物処理の流出物を第２廃水ストリームとともに好気性生物処理装置内に導入した場合、試験結果は、嫌気性および好気性生物学的処理の両方と、ＭＢＡ脱水水を含む第１廃水ストリームとの相容性を示した。不安定性および抑制の兆候は、１２ｍＳ／ｃｍの反応器内部の電気伝導性に関連し、１２～１３ｇのＣＯＤ／リットル－日（ｄ）の体積負荷速度（ＶＬＲ）まで観察されなかった。塩レベルが最大１０ｍＳ／ｃｍに維持さた場合、有機汚染の効率的かつ安定的な減少とともに、１０ｇのＣＯＤ／リットル－日（ｄ）のＶＬＲを達成することができた。その結果ＣＯＤ除去効率は、少なくとも９８％であった。ＶＬＲを一時的に下げることによって、揮発性脂肪酸（ＶＦＡ）の蓄積を防止することができた。ＶＬＲは、乱流スラッジブランケット、完全混合システム、およびスラッジ洗浄などの集中的バイオガス生産に関連する問題を回避するために制限されており、改造された反応器を使用してより高いＶＬＲを利用することができた。

最大１５０ｍｅｑ／ｄのアルカリによる相当なｐＨ調整は、反応器液体に一時硬度（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｈａｒｄｎｅｓｓ）（重炭酸塩および炭酸塩）の蓄積をもたらし、嫌気性生物処理装置の流入物と流出物との電気伝導度の差は、約１０ｍＳ／ｃｍに増加した。したがって、ＭＢＡ脱水水を含む第１廃水ストリームには実質的に塩が不在するにもかかわらず、第１廃水ストリームの成功的な嫌気性処理は、相当な量の塩の生産を伴い、これを考慮すれば、プロセス効率には、害を及ぼさないであろう。

嫌気性流出物の好気性後－処理は、ＣＯＤの別の９０％が平均的に除去されたことによって、残留ＣＯＤのさらなる減少をもたらした。その結果、最終ＣＯＤレベルは、１００ｍｇ／リットル未満の目標流出ＣＯＤに近接するようになった。ＣＯＤをさらに減少させるための可能な流出物ポリッシングオプション、例えば、砂濾過および／または活性炭素濾過、嫌気性反応器内への粉末化された活性炭素の全体的投与量（例えば、約０．５～５０ｋｇ／日（ｄ））、および／またはＵＶ処理などを利用して、目標流出ＣＯＤレベルと他の流出物要件とを満たすことができた。

組み合わされた第１および第２廃水ストリームの嫌気性生物処理
第１および第２廃水ストリームの組み合わせを介して苛性洗浄パージ水をＭＢＡ脱水水に導入した後、嫌気性生物処理反応器に導入した。その結果、嫌気性生物処理ステップのプロセス効率減少がもたらされた。組み合わされたストリームの希釈率が減少した場合、効率が低下しており、これは第２廃水ストリームの塩含量によって否定的な効果がまったく起こらなかったことを示す。電気伝導度（ＥＣ）は、効率損失期間で極端と考慮されるレベルに達していなかった。実際に、試験期間の第１半分の間、より良い効率が観察されており、この期間中、ＥＣを、塩化ナトリウムで人為的に増加させた。ＥＣレベルは、前述したように、ＭＢＡ脱水水のみ含む第１廃水の嫌気性前処理におけるＥＣレベルよりも低かった。第２廃水ストリームの苛性洗浄パージ水は、より高い濃度でメタン生成（ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃ）活性に有毒／有害な成分を含有することができる。理論に限定されることなく、第２廃水ストリームにおける潜在的抑制剤は、ＰＯＳＭプラントからの副産物として存在し得るスチレンモノマー、スチレンモノマー重合抑制剤、および／またはフェノールもしくはそのフェノール誘導体であり得る。他の実験において、エポキシド反応混合物の苛性洗浄からの苛性洗浄パージ廃水も、メタン生成バクテリアに有害な成分を含有することが確認されたため、フェノール性化合物および／または苛性塩は、第２廃水がＭＢＡ脱水水を含む第１廃水ストリームとともに嫌気性生物処理反応器に導入されたときに見られる効率減少に関与した可能性がある。

組み合わされた第１および第２廃水ストリームの成功的な嫌気性生物処理は、流入物の約２～３倍希釈、または５ｇＣＯＤ／リットル－日（ｄ）未満の低いＶＬＲで非希釈された処理を介して、７ｇＣＯＤ／リットルの高いＶＬＲで達成した。

組み合わされた第１および第２廃水ストリームを嫌気性生物処理反応器内に導入したときに生産された、嫌気性生物処理反応器の流出物に対する好気性後－処理効率は、流入物中の第２廃水ストリームを嫌気性生物反応器に流入させることによって影響を受けなかった。硝酸化活性の出現によって、正常的な微生物活性が発生したことを確認した。組み合わされた第１および第２廃水ストリームに対するＣＯＤ除去率は、前述したように、ＭＢＡ脱水水のみを含む第１廃水ストリームの嫌気性処理を介して得られたものと類似したレベルであった。この類似したＣＯＤ除去率は、組み合わされた第１および第２廃水ストリーム処理のための嫌気性流出物が、嫌気性反応器におけるＣＯＤの不完全な減少によって、より高いＣＯＤを含んでいたことから起因した。

流出物ＣＯＤレベルをさらに減少させるために、例えば、砂濾過、活性炭濾過、および／またはＵＶ処理の組み合わせを含む３次処理を利用することができた。

実施例２：組み合わされた第１および第２廃水ストリームの好気性生物処理
組み合わされた第１および第２廃水ストリームの前述した嫌気性生物処理の代わりに、組み合わされた第１および第２廃水ストリームの好気性生物処理が実現可能である。経済的に最適ではないが、これは、例えば、生物毒性供給ストリーム（単数または複数）および／またはフルサージタンクにおいては、一時的な解決策であり得る。好気性処理はまた、例えば、高い生物処理信頼度および／または可用性要件が原動力である応用分野において、選択される技術であり得る。

（組み合わせまたは分離された）両方の廃水ストリームの前述した嫌気性または好気性生物処理の代わりに、これらの供給物は、焼却炉に移送され得る。経済的に最適ではないが、これは、例えば、生物毒性供給ストリーム（単数または複数）および／またはフルサージタンクにおいては、一時的な解決策であり得る。

追加開示
上記に開示されている特定の実施形態は、本開示が本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな、相違するが同等の方法で修正されて実施され得るため、例示的なものにすぎない。さらに、以下の請求項に記載されている内容以外の、示される構造または設計の詳細に限定しようとする意図はない。したがって、上記に開示されている特定の例示的な実施形態は、変更または修正され得て、そのようなすべての変更は、本開示の範囲および思想内にあると見なされることが明白である。実施形態（単数または複数）の特徴を組み合わせ、総合、および／または省略することによって生ずる代替実施形態もまた、本開示の範囲内にある。組成物および方法は、様々な成分またはステップを「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、または「含む（ｉｎｃｉｕｄｉｎｇ）」という広義の用語で記載されているが、組成物および方法はまた、様々な成分またはステップの「本質的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」または「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ）」という用語でも記載され得る。請求項における任意の要素に対して「選択的に」という用語の使用は、該要素が必要であること、または代替的に、該要素が不要であることを意味し、両方の選択肢は該請求項の範囲内にある。

本開示の数値および範囲は多少変化し得る。上限値と下限値とを有する数値範囲が開示される場合、任意の数値、およびその範囲内の任意の含まれる範囲は具体的に開示される。特に、本明細書に開示されている（「約ａ～約ｂ」、または同等に、「約ａ～ｂ」、または同等に、「約ａ－ｂ」の形式の）すべての値の範囲は、より広い範囲の値以内に含まれるすべての数字と範囲を示すと理解されるべきである。また、本特許権者が明示的かつ明確に別途定義しない限り、請求範囲の用語はこれらの平易な、通常的意味を有する。さらに、請求範囲で使用された、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、その導入構成要素が１つ以上であることを意味すると本明細書に定義される。本明細書および１つ以上の特許またはその他の文書にて単語または用語の使用に何らかの任意の矛盾がある場合、本明細書と一致する定義が採用されるべきである。

本開示の実施形態は、以下を含む：

Ａ：廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するステップ、および廃水を含む好気性生物処理供給物を好気的に生物処理して処理水を生産するステップを含む方法であって、上記嫌気性生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方は、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を含む、方法。

Ｂ：焼却炉／ボイラの組み合わせを介して、廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するステップ；および廃水を含む生物処理供給物を生物処理することによって処理水を生産するステップを含む方法であって、上記焼却炉供給物、上記生物処理供給物、またはその両方は、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を含む、方法。

Ｃ：廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するように構成された嫌気性生物処理装置と、廃水を含む好気性生物処理供給物から処理水を生産するように作動可能な好気性生物処理装置と、を含む生物処理装置；および上記嫌気性生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方中の上記廃水の少なくとも一部を生産するように構成されたＰＯＳＭ装置を含む、システム。

Ｄ：廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するように作動可能な焼却炉／ボイラの組み合わせ；および廃水を含む生物処理供給物を処理し、処理水を生産するように作動可能な生物処理装置を含むシステムであって、上記焼却炉供給物、上記生物処理供給物、またはその両方は、ＰＯＳＭ装置において生産された廃水を含む、システム。

実施形態Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの各々は、任意の組み合わせで以下の追加要素１～５４のうち、１つ以上を有することができる。要素１：上記好気性生物処理供給物は、上記嫌気的に生物処理された生産物の少なくとも一部を含む。要素２：上記ＰＯＳＭプロセスからの廃水は、苛性である。要素３：上記ＰＯＳＭプロセスは、一定量の所定体積の廃水を生産し、上記方法は、廃水の最大１００体積％を嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはその両方に適用するステップをさらに含む。要素４：焼却炉／ボイラの組み合わせを介して、煙道ガスと、塩ブローダウンと、ＰＯＳＭプロセスからの廃水を含む焼却炉供給物からのスチームとを生産するステップをさらに含む。要素５：上記焼却炉供給物において、上記ＰＯＳＭプロセスからの廃水は、苛性である。要素６：廃水を含む生物処理供給物を生物処理するステップは、廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するステップ、および廃水を含む好気性生物処理供給物を好気的に生物処理して処理水を生産するステップをさらに含み、上記処理水は、要求される環境仕様内で公共用水に排出され得る。要素７：上記好気性生物処理供給物は、嫌気的に生物処理された生産物を含む。要素８：上記焼却炉／ボイラの組み合わせに燃料を供給するステップをさらに含む。要素９：上記燃料は、プロピレンオキシドの生産で形成された有機重質残留物、ＰＯＳＭプロセスで形成された有機重質残留物、天然ガス、生物処理からのバイオガス、またはこれらの組み合わせを含む。要素１０：上記煙道ガスから少なくとも１種の汚染物を除去するステップをさらに含む。要素１１：上記汚染物は、微粒子、ＮＯｘ、またはこれらの組み合わせを含む。要素１２：上記少なくとも１種の汚染物を除去するステップは、上記煙道ガスから微粒子汚染物を除去するように構成されたバッグハウスフィルタ内に上記煙道ガスを導入するステップ、上記煙道ガスからＮＯｘ汚染物を除去するように構成された選択的触媒還元（ＳＣＲ）ユニット内に上記煙道ガスを導入するステップ、またはこれらの組み合わせを含む。要素１３：上記焼却炉は、塩ブローダウンを伴う乾式焼却技術を介して作動し、塩生産物を生産する。要素１４：上記塩生産物は、要求される仕様内で処分されるか、再利用され得る非毒性の、安定かつ完全に酸化されたストリームである。要素１５：単一焼却炉／ボイラの組み合わせを含むシングルストリート設計で作動する。要素１６：上記焼却炉／ボイラの組み合わせは、冷却式メンブレン壁とともに、そして耐火物の不在下で作動する。要素１７：上記焼却炉／ボイラの組み合わせは、少なくとも５０、６０、７０、８０、または９０％の熱効率で作動する。要素１８：上記ＰＯＳＭプロセスは、総体積の処分のための廃水を生産し、上記焼却炉供給物は、上記処分のための廃水の総体積の５～９５、１０～９０、２０～８０、または４０～６０体積％を、処理された残りとともに含む。要素１９：上記焼却炉供給物は、処分のための廃水の総体積の約６０体積％を含む。要素２０：上記ＰＯＳＭプロセスは、処分のための総体積の廃水を生産し、上記処分のための廃水の総体積の５～１００、１０～９０、２０～８０、または４０～６０体積％は、嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用され、存在する場合、残りは焼却される。要素２１：処分のための廃水の総体積の約４０体積％は、嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用され、残りは焼却される。要素２２：上記廃水は、苛性洗浄水、ＭＢＡ脱水水、他のＰＯＳＭプロセス廃水、下水、衛生水、雨水、またはこれらの組み合わせを含む。要素２３：上記生物処理供給物、上記嫌気性生物処理供給物、またはその両方は、ＭＢＡ脱水水を含む。要素２４：上記生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方は、苛性洗浄水を含む。要素２５：上記焼却炉供給物は、苛性洗浄水を含む。要素２６：上記苛性洗浄水は、上記ＰＯＳＭプロセスにおいて生産されたエポキシ化反応混合物の少なくとも一部の苛性洗浄によって生産される。要素２７：上記ＰＯＳＭプロセスは、処分のための所定体積の廃水を生産し、上記方法は、生物処理をより可能にするために、上記廃水体積を減少させるために、またはその両方のために、上記廃水体積の少なくとも一部を前処理するステップをさらに含む。要素２８：前処理ステップは、上記廃水の少なくとも一部を湿式空気酸化、蒸留、またはこれらの組み合わせに適用するステップを含む。要素２９：上記ＰＯＳＭプロセスを介して、上記廃水の少なくとも一部を生産するステップをさらに含む。要素３０：上記ＰＯＳＭ装置は、所定体積の廃水を生産するように作動可能であり、上記システムは、廃水の最大１００体積％を上記嫌気性生物処理装置、上記好気性生物処理装置、またはその両方に導入するように構成される。要素３１：廃水を含む焼却炉供給物から煙道ガスと蒸気とを生産するように作動可能な焼却炉／ボイラの組み合わせをさらに含む。要素３２：上記ＰＯＳＭ装置は、上記焼却炉供給物中の上記廃水の少なくとも一部を生産するように構成される。要素３３：上記嫌気性生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、上記焼却炉供給物、またはこれらの組み合わせ中の上記廃水は、上記ＰＯＳＭ装置からの苛性廃水を含む。要素３４：上記ＰＯＳＭ装置からの廃水は、苛性である。要素３５：上記廃水は、苛性廃水を含む。要素３６：上記生物処理装置は、廃水を含む嫌気性生物処理供給物を嫌気的に生物処理して嫌気的に生物処理された生産物を生産するように構成された嫌気性生物処理装置、および好気性生物処理供給物から処理水を生産するように作動可能な好気性生物処理装置を含む。要素３７：上記焼却炉供給物は、さらに燃料を含む。要素３８：上記煙道ガスから少なくとも１種以上の汚染物を除去するように構成された煙道ガス処理装置をさらに含む。要素３９：上記煙道ガス処理装置は、上記煙道ガスから微粒子汚染物を除去するように構成されたバッグハウスフィルタ、上記煙道ガスからＮＯｘ汚染物を除去するように構成された選択的触媒還元（ＳＣＲ）ユニット、またはこれらの組み合わせを含む。要素４０：上記焼却炉は、塩ブローダウンを伴う乾式焼却技術を介して作動可能であり、塩生産物を生産する。要素４１：上記塩生産物は、非毒性であり、完全に酸化される。要素４２：上記システムは、単一焼却炉／ボイラの組み合わせを含むシングルストリート設計である。要素４３：上記焼却炉／ボイラの組み合わせは、冷却式メンブレン壁および耐火物の不在を含む。要素４４：上記ＰＯＳＭ装置は、処分のための総体積の廃水を生産するように作動可能であり、上記の焼却炉／ボイラの組み合わせは、処分のための廃水の総体積の５～９５、１０～９０、２０～８０、または４０～６０体積％を上記の焼却炉／ボイラに導入するよう構成され、残りは生物処理される。要素４５：上記焼却炉／ボイラの組み合わせは、処分のための廃水の総体積の約６０体積％を上記の焼却炉／ボイラに導入するように構成され、残りは生物処理される。要素４６：上記ＰＯＳＭ装置は、処分のための総体積の廃水を生産し、上記生物処理装置は、処分のための上記廃水の総体積の５～１００、１０～９０、４０～６０、または２０～８０体積％を嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用するように構成され、残りは存在する場合、焼却される。要素４７：上記生物処理装置は、処分のための廃水の総体積の約４０体積％を嫌気性生物処理、好気性生物処理、またはこれらの組み合わせを含む生物処理に適用するように構成され、残りは焼却される。要素４８：上記廃水は、苛性洗浄水、ＭＢＡ脱水水、他のＰＯＳＭプロセス廃水、下水、衛生水、雨水、またはこれらの組み合わせを含む。要素４９：上記生物処理供給物、上記嫌気性生物処理供給物、またはその両方は、上記ＰＯＳＭ装置において生産されたＭＢＡ脱水水を含む。要素５０：上記生物処理供給物、上記好気性生物処理供給物、またはその両方は、上記ＰＯＳＭ装置において生産された苛性洗浄水を含む。要素５１：上記焼却炉供給物は、上記ＰＯＳＭ装置において生産された苛性洗浄水を含む。要素５２：上記苛性洗浄水は、上記ＰＯＳＭ装置において生産されたエポキシ化反応混合物の少なくとも一部の苛性洗浄にと関連される。要素５３：上記ＰＯＳＭ装置は、処分のための所定体積の廃水を生産するように構成され、上記システムは、上記廃水体積の少なくとも一部の生物処理性を増加させるために、上記体積を減少させるために、またはその両方のために作動可能な前処理装置をさらに含む。要素５４：上記前処理装置は、湿式空気酸化ユニット、廃水蒸留ユニット、またはその両方を含む。

特定の実施形態を示して説明されたが、その変形が、本開示の教示を逸脱することなく、当業者によって行なうことが可能である。

多数の他の修正、均等物、および代替物が、上記開示が十分に理解されれば、当業者に明らかになるであろう。以下の特許請求の範囲は、適用可能な場合、そのような修正、均等物、および代替物を包括すると解釈するように意図される。したがって、保護範囲は前述した説明によって限定されることなく、以下の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲は特許請求の範囲の主題の均等物を含むものである。

Claims (7)

1. プロピレンオキシドおよびスチレンモノマーの共生産の工程（ＰＯＳＭプロセス）からの廃水を処理するための方法であって、
   エチルベンゼンを酸化させてエチルベンゼンヒドロペルオキサイドを形成することを含み、
   ヒドロペルオキシドとプロピレンとの触媒反応でプロピレンオキシドおよびメチルベンジルアルコールを形成することを含み、及び
   メチルベンジルアルコールを脱水させてスチレンモノマーを生成することを含み、
   これにより種々の廃水が生成され、該廃水は苛性洗浄廃水、メチルベンジルアルコール脱水廃水を含み、
   前記方法は、
   －焼却炉／ボイラの組み合わせ（２００Ａ）を介して、ＰＯＳＭプロセスからの、苛性洗浄廃水（Ｗ３）を含む、焼却炉供給物から煙道ガスとスチームとを生産するステップ、
   － 嫌気性生物処理装置（３００Ａ）内で、ＰＯＳＭプロセスからの、メチルベンジルアルコール脱水廃水を含む嫌気性生物処理供給物（Ｗ１）を嫌気的に生物処理し、嫌気的に生物処理された生産物（ＰＷ１）を生産するステップ、及び
   －好気性生物処理装置（３００Ｂ）内で、ＰＯＳＭプロセスからの苛性洗浄廃水（Ｗ２）、及び嫌気的に生物処理された生産物（ＰＷ１）を含む、好気性生物処理供給物を好気的に生物処理して処理水（ＰＷ２）を生産するステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 焼却炉／ボイラの組み合わせに燃料を供給することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記焼却炉は、塩ブローダウンを伴う乾式焼却技術を介して作動し、塩生産物を生産する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 塩生産物が、非毒性であり、安定であり、及び完全酸化されたストリームであり、
   要求される仕様内で処分されるか、再利用され得る、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 嫌気性生物処理装置（３００Ａ）が、顆粒化された嫌気性バイオマス（ＧＡＢ）を含み、
   該顆粒化された嫌気性バイオマス（ＧＡＢ）は、嫌気性生物処理装置（３００Ａ）への生分解性の嫌気性生物処理供給物に、嫌気性有機物質転換に有利な条件下で再循環させるために、嫌気的に生物処理された生産物（ＰＷ１）から分離されるものである、ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の方法。
6. 処理した水（ＰＷ２）を、下流の好気性生物処理プラント（３００Ｃ）に導入し、及びこれから処理水生成物（ＰＷ３）を抽出する、ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の方法。
7. 好気性生物処理装置（３００Ｂ）は、移動床生物反応器、活性汚泥ユニット、又はこれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の方法。

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