JPH01262992A - 廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンを含有する有
機性廃水を湿式酸化処理する廃水の処理方法の改良に関
する。

（従来の技術） 従来、高濃度の廃水（液）を処理する手段として湿式酸
化処理法が知られており、その処理方法の１つとしてチ
ンマーマン法が知られている。

このチンマーマン法は廃水を高温高圧下に維持するとと
もに、その廃水中に空気（酸素）を吹き込みＣＯＤ成分
を酸化分解することにより処理する。

また、チンマーマン法を改良して処理効率を高めたもの
として、酸化触媒の存在下に湿式酸化を行なうことも提
案されている（例えば特公昭５７−４２３９１号、特公
昭５９−４９０７３号）。

この提案のように、酸化触媒の存在下に湿式酸化を行な
うと、反応効率が高＜Ｎ８３　　Ｎ（アンマニア態窒素
）をも効率よく分解できる。

ざらに、所定の処理効率を維持するために、湿式酸化処
理系、特に熱交換器、配管および酸化触媒層を定期的に
硝酸で洗浄することが行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、先の提案においては原廃水中にＮ０３Ｎ
（硝酸体窒素）が含まれているときは、処理水中にこの
ＮＯ３Ｎが残存しＴ−Ｎ　（全窒素）の除去が充分でな
かった。

すなわち、原廃水中に有機物、ＮＨ３Ｎ、Ｎ０３Ｎが含
まれているとき、これを酸化触媒の存在下で、酸素を供
給しつつ湿式酸化処理を行なうと、有機物およびＮＨ３
Ｎが酸化分解されてＣＯ２，Ｎ２ガスが放出されるが、
ＮＯ３Ｎは処理水中に不燃性懸濁固形物（灰分）ととも
に残留することがある。

処理水中の灰分は放流に先立って行なわれる垣過処理に
より除去可能であるが、Ｔ−Ｎの大部分を占めるＮＯ３
Ｎはなんらかの除去手段で除去しなければ放流すること
ができないという問題点があった。

また、湿式酸化処理系は灰分等が付着するので、硝酸に
よる定期的洗浄が行なわれるが、この硝酸を含む洗浄廃
液の処理手段を必要とする問題点もあった。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的はＮＯ３Ｎが含まれる原廃水を効果的
に処理し、かつ湿式酸化処理系の洗浄廃液をも同時に処
理可能な廃水の処理方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、硝酸イオンま
たは亜硝酸イオンを含有する有機性廃水を高温高圧下に
酸化触媒を用いて湿式酸化処理する廃水の処理方法にお
いて、 前記湿式酸化処理に先立ち前記有機性廃水を生物学的に
脱窒処理するようにし、また、有機性廃水は湿式酸化処
理系を硝酸で洗浄したとき発生する洗浄廃液を含むよう
にしたものでおる。

本発明の処理方法に適用可能な廃水としては、その中に
硝酸イオンまたは硝酸イオンを含む有機性廃液であれば
、特にその種類を問わない。

例えば、シ尿、下水、し尿または下水を生物学的に処理
する際に発生する余剰汚泥、消化汚泥。

コークス炉プラントならびに石炭のガス化および液化プ
ラントにおいて副生するガス液、これらプラントのガス
精製に伴って生じる廃水、都市ゴミの熱分解により生成
する廃水、製紙工場、繊維染色工場１食品工場、化学工
場９石油精製工場その他の各種工場から排出されるもの
が対象となる。

また、後述の湿式酸化処理系を洗浄した際に排出される
洗浄廃液も対象とされる。

湿式酸化処理は、高圧容器に後述の触媒を充填して触媒
層を形成し、この触媒層に廃水を上向流または下向流に
通液して処理される。この際、廃水は１００〜３７０″
Ｃ１好ましくは２００〜３００℃に加温されるとともに
、この高温下でも廃水が液相を保持するように加圧下に
維持され、しかも酸素が吹き込まれる。

上記触媒としては、鉄、マンガン、コバルト。

ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム。

イリジウム、白金、銅、金およびタングステンならびに
これらの酸化物、さらに二塩化ルテニウム。

二塩化白金等の塩化物、硫化ルテニウム、硫化ロジウム
等の硫化物等の水に対し不溶性または難溶性の化合物等
でおり、これらの１種または２種以上を使用することが
できる。

またこれら金属およびその化合物は、常法によってチタ
ニア（酸化チタン）、ジルコニア（酸化ジルコニア）、
アルミナ、シリカ、シワカーアルミナ、活性炭、おるい
はニッケル、ニッケルークロム、ニッケルークロム−ア
ルミニウム、ニッケルークロム−鉄等の金属多孔体等の
担体に担持したものを使用するのがよく、担持量として
は、通常担体重量の０．０５〜２５％、好ましくは０゜
５〜３％である。

触媒形状としては、粒状、ペレット状９円柱状。

破砕片状、ハニカム状あるいは粉末状等の種々の形態で
使用することができる。

廃水に吹き込む酸素源としては、酸素濃度２５％以上の
ガスを使用するのが好ましく、高濃度の酸素ガスの場合
は吹き込みガス吊の減少が図られ、熱損失量の減少と合
わせ反応速度が高まり、処理効率を高めることができる
。

酸素濃度２５％以上のガスとしては選択性酸素透過膜法
２空気に純酸素を混合する方法、プレツシャスイングア
トソープション（ＰＳＡ）法等により得られる酸素富化
空気や液体酸素を気化させた純酸素等が挙げられる。

廃水への気体吹き込みは、湿式酸化塔へ直接、または湿
式酸化塔への廃水供給パイプへ酸素含有ガスを供給して
行なわれる。

廃水を熱交換器を介して湿式酸化塔へ供給する場合、酸
素含有ガスは熱交換器の前後の廃水供給パイプへ供給で
きる。

供給ガス（酸素）量は、湿式酸化塔へ供給される廃水中
の有機物！、ＮＨ３Ｎｆｆ１により決定され湿式酸化処
理が過不足なく行なわれるように調整される。

廃水の加温は、廃水の湿式酸化塔への供給ラインに熱交
換器を介在させ、蒸気により行なうことができる。なお
、湿式酸化塔からの処理廃水と湿式酸化塔への供給廃水
を熱交換させて熱回収を行なって熱源の節約を図るよう
にしてもよい。

廃水の生物学的脱窒処理は、脱窒細閑（脱窒菌）を用い
てＮ０ｘ−Ｎ　（硝酸体窒素）をＮ２ガスに還元して行
なわれる。

脱窒菌は酸素供給の不十分な状態のとき有機物を酸化す
る微生物であり、硝酸を電子受容体として利用する。

したがってこの処理は嫌気性下に行なわれる。

しかしこの処理のための特別な処理槽、すなわち脱窒槽
を設けることなく廃水の貯溜槽を用いることができる。

例えば貯溜槽中に攪拌機を設は廃液を嫌気性下に混合攪
拌すると脱窒菌の動きによりＮ０ｘ−Ｎｔ、ｔＮ２ガス
に還元されて放出される。

この脱窒作用時に廃水中の有機物が消費されるので、有
機物負荷を低減させる効果がある。

勿論、この脱窒処理は公知の有機性廃水を生物学的に硝
化脱窒処理する方法を採用することもできる。例えば、
消化槽と脱窒槽とを設け、廃水をこれら両槽間に循環し
つつ脱窒処理する処理法を採用することができる。なお
、この場合は通常の硝化脱窒処理時と異なり、消化液を
次工程に移すのではなく、脱窒液を次工程である湿式酸
化処理工程に移すようにする。

湿式酸化処理系は付着灰分を除去するために洗浄が定期
的に行なわれ、その洗浄液としては１〜１０％、好まし
くは４〜６％の硝酸液が用いられる。洗浄は、熱交換器
を含む配管は１〜２回／月。

触媒層は１〜２回／年毎に洗浄液を通常の気液の流れと
並向流または逆向流で通液して行なわれる。

（作用） 本発明は、廃水中のＮ０Ｘ−Ｎは生物学的脱窒処理にお
いて脱窒菌の働きにより除去され、その後湿式酸化処理
に供され処理される。

（実施例） し尿である廃水を図面に示す処理フローに従って処理し
た。

まず、受入れ槽１内のし尿を破砕機２で破砕処理した後
貯溜槽３において嫌気下で混合攪拌した。

貯溜ＷＪ３内では０．０３〜０．０６ｇ−ＮＱ／ＶＳＳ
−ｄの速度で脱窒が進行し、貯溜ｌａ３は脱窒槽として
の機能を果した。

Ｎ０ｘ−Ｎの大部分が除去された貯溜槽３内の処理液（
脱窒液）を酸素（０２濃度２５％）とともに熱交換器４
で２３０’Ｃに加温した後、圧力調整弁（図示せず〉に
より９０ＫＣ］／Ｃ；ｍ”に維持されている湿式酸化塔
５に供給した。

湿式酸化塔５には酸化触媒図６としてチタニア担体に２
％のルテニウムを担持させた触媒が積層されており、脱
窒液はこの酸化触媒層６中をＳＶｌ、Ｏ（１／Ｈｒ）で
上面流に通液して処理水となった。

このときの処理水中のＴ−Ｎは１０ｍｇ／β以下となり
、貯溜槽３を設けないときには達せられなかった低い値
とすることができた。

熱交換器４を含む配管は１回７／月、触媒層６は１回／
半年毎に５％の硝酸で洗浄し、その廃液を一旦貯溜し、
これを受入れ槽１へ連続注入した。

洗浄廃水中の硝酸が廃水中に加えられその復脱窒処理さ
れたので、この脱窒作用により廃水中の有機物が消費さ
れ湿式酸化処理の負荷を軽減することができた。

この軽減状態をし尿１００に、ｅ／日の処理プラントに
＠綿すると、洗浄用の硝酸の使用量は７ｔ７月でおるの
で１日当たりのその使用量は約２３０ｋｇになる。この
硝酸を用いた脱窒作用によるＴＯＤ　（ＢＯＤ）の除去
量は、１日当たり約６７０ｋｇである。したがって、１
００に６／日中のＴＯＤは約４０００ｋＣＩでおるから
これは約１６％のＴＯＤ負荷が低減できることを意味し
ている。

（発明の効果） 本発明は、廃水を湿式酸化処理する前に生物学的脱窒処
理を行ない、Ｎ０Ｘ−Ｎを除去するようにしたので処理
水中のＴ−Ｎを低くすることができる効果がある。

また、湿式酸化処理系を洗浄した硝酸廃液を原廃水中に
混合するようにしたので、洗浄廃液処理のための特別な
処理を必要としないばかりか、その洗浄廃液が混合され
た原廃液を生物学的に脱窒処理するので、原廃水中のＴ
ＯＤ成分が減少し、処理負荷を軽減できる等の効果を有
する。

また、生物処理水は一般に懸濁物質（ＳＳ）を含有する
が、本発明では生物学的脱窒処理の後に湿式酸化処理す
るので、ＳＳが除去できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明方法に係る処理フローの一例を示すもの
である。 １・・・受入れ槽 ２・・・破砕機 ３・・・貯溜槽（脱窒槽） ４・・・熱交換器 ５・・・湿式酸化塔 ６・・・触媒層 特許出願人　　大阪瓦斯株式会社 栗田工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硝酸イオンまたは亜硝酸イオンを含有する有機性廃
   水を高温高圧下に酸化触媒を用いて湿式酸化処理する廃
   水の処理方法において、 前記湿式酸化処理に先立ち前記有機性廃水を生物学的に
   脱窒処理することを特徴とする廃水の処理方法。 ２、有機性廃水は湿式酸化処理系を硝酸で洗浄したとき
   発生する洗浄廃液を含むことを特徴とする請求項１記載
   の廃水の処理方法。