JPH01262993A

JPH01262993A - 廃水の処理方法およびその装置

Info

Publication number: JPH01262993A
Application number: JP8847188A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamada; 登山田; Yoshiaki Harada; 原田　吉明; Kenichi Yamazaki; 健一山崎; Miwa Yamada; 山田　末和
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-19

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、被酸化物を含有する廃水を湿式酸化処理する
方法およびその装置に関する。

（従来の技術）従来、高濃度の廃水（液）を湿式酸化処理する装置とし
て、チンマーマン法を改良した処理装置が知られている
（例えば特公昭５７−４２３９１号、同５９−４９０７
３号）。

すなわち、湿式酸化塔内に酸化触媒を充填し、この塔内
に廃水を導入するとともに酸素の存在下、高温高圧に維
持することにより湿式酸化処理がなされる。湿式酸化塔
内に酸化触媒層を充填すると、反応速度が高まり処理効
率を高めることができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の湿式酸化処理法にあっては、廃水
に吹込む空気（酸素）量（供給空気比）を廃水中の被酸
化物量と１：１に厳密に対応するようになっていたので
、酸素の供給制御が複雑高級化する問題点があった。

なぜならば、過剰空気が廃水中に供給されると廃水中の
ＮＨ３Ｎの減少につれＮ０ｘ−Ｎ　（硝Ｍ態窒素）が副
反応として生成し、これが処理水中のＴ−Ｎ　（全窒素
）を高め処理水水質を悪化させ、逆に酸素供給量が不足
すると酸化処理が不十分となり同様に処理水水質を悪化
させる原因となるのからである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記目的達成のために被酸化物を含有する廃
水を酸素の存在下、高温高圧に維持するとともに、酸化
触媒を用いて湿式酸化する廃水の処理方法において、湿式酸化処理した処理水から酸分を回収し、該酸分を廃
水に添加して約ｐＨ７に調整する廃水の処理方法および
上記廃水の処理方法を実施するための装置であって、酸化触媒を内蔵するとともに、酸素の存在下、高温高圧
に維持して廃水を湿式酸化処理する酸化塔と、上記酸化塔から得られる処理水から酸分を回収するため
の酸回収手段と、回収した酸を廃水に添加して該廃水のｐＨを調整するた
めのｐＨ調整手段と、を具備することを特徴とするものでおる。

本発明は、処理される廃水（原廃水）のｐＨが７のとき
、過剰酸素の存在下湿式酸化処理されてもＮ０ｘ−Ｎが
生成されることがないことを利用するものであって、適
用可能な廃水としては、その中に被酸化物を含有するも
のでおれば特にその種類を問わない。

例えば、し尿、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、硝化汚泥。

コークス炉および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
のガス生成に伴って生じる廃液、都市ゴミの熱分解によ
り生成する廃水、製糸工場。

繊維染色工場９食品工場、化学工場２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、
本発明に係る酸化触媒層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面流または下向流に
通液して処理される。この際、廃水は１００〜３７０℃
、好ましくは２ｏｏ〜３゜Ｏ′Ｃ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、しかも酸素が吹込まれる。

上記触媒として、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、
ざ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
であり、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、シリカ−アルミナ、活性炭、ある
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−鉄等の金属多孔体の
担体に担持したものを使用するのが良く、担持量として
は、通常担体重用の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。

廃水に吹込む酸素源としては、空気でも良いが酸素濃度
２５％以上のガスを使用するのが好ましく、高濃度の酸
素ガスの場合は吹込みガス量の減少が図られ、熱損失を
少なくすることができるのと合せ、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
、空気に純酸素を混合する方法、プレッシャスイグアド
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などが挙げられる。

廃水への気体吹込みは、湿式酸化塔へ直接または酸化塔
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）最は、原廃水中の被酸化物量（有機物
量）により決定されるが、酸素と被酸化物量は１：１に
厳密に対応させる必要はなく、酸素量が多少多めになる
ように簡易に制御される。

廃水の加温は、廃水を湿式酸化処理するための酸化塔へ
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。なお酸化塔からの処理水と酸化塔への供
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
るようにしても良い。

湿式酸化処理した処理水中からの酸分の回収は、処理水
を逆浸透膜装置あるいは電気透析装置などの周知の濃縮
装置を用いて処理水中の酸を濃縮することにより行なわ
れる。

回収された酸を廃水に注入してｐＨ７に調整するには、
廃水のｐＨをｐＨ計で検出しながらその値により添加用
を調節して行なう通常の中和処理のｐＨ調整として行な
うことができる。

なお、本発明において約ｐＨ７というときは、廃水のｌ
）Ｈが中性付近であることを意味し、厳密にｐＨ７であ
ることを要しない。従って、特許請求の範囲でもこのよ
うに理解しなければならない。

運転開始直接は、未だ処理水中から酸回収がなされない
ので、原廃水中に硫酸等の酸を添加し廃水のｐＨを７に
調整した後湿式酸化処理を行なう。

運転開始後は、湿式酸化処理により通常１１１〜３の処
理水が得られる。処理水中の酸は酸回収装置で濃縮され
て回収され原廃水に添加される。

廃水のｐＨを７に調整する際、回収された酸のみで廃水
中のＯＨが７に達しないときは、別途用意した酸の添加
によりｐＨ調整が行なわれるようにしても良い。

以上のように、廃水がｐＨ７に調整されて湿式酸化処理
されると、過剰酸素の下においてもＮ０ｘ−Ｎの生成が
なく湿式酸化処理される。従って、処理水中にＮ０Ｘ−
Ｎの残存することがないので、処理水中のＴ−Ｎ１７）
値を低減させることができる。

（作用）原廃水は、廃水を湿式酸化処理した処理水中から回収さ
れた酸分てｐＨ７に調整される。ｐＨ７に調整された廃
水は酸素の存在下、高温高圧に維持されるとともに酸化
触媒を用いて湿式酸化処理される。

（実施例の説明）図面は、本発明方法を実施するに好適な処理装置の一例
を示すフローシートである。

廃水は、ポンプ１により酸化触媒からなる充填層２を有
する酸化塔３の下部へ供給される。

酸化塔３への廃水供給うイン４には、廃水のｐＨを検出
するためのｐＨ計５およびその派遣を検出するための流
量計６が設けられているとともに、廃水を所定濃度に加
温するための熱交換器７が設けられている。

廃水供給ライン４にはコンプレッサ８により廃水中の被
酸化物を酸化するに必要な空気（酸素）量より多少多め
の酸素含有ガスが注入される。空気（酸素）の注入位置
は、熱交換器７の前であっても良い。

酸素が供給され、かつ高温にされた廃水は酸化塔３内を
上向流し、この間酸化触媒の作用により酸化分解反応を
効果的に行ない、酸化塔３の上部から処理水として排出
される。

なお、図示しないが酸化塔３内を液相に維持するため、
処理水出口側には圧力調整弁が設けられており、酸化塔
３内は所定の高圧に維持されている。

酸化塔３からの処理水は必要に応じて冷却後（冷却器図
示せず）気液分離器９に送られ、ここで気体（ＣＯ２，
Ｎ２ガスを分離した俊、液分は処理水槽１０に送出され
る。

処理水槽１０内の処理水はポンプ１１により逆浸透膜分
離装置（ＲＯ）からなる酸回収手段１２によりその酸分
が濃縮されて回収され、透過水は処理水として排出され
る。なお、系内圧力が保持された状態で気液分離され、
熱回収または冷却後の液を直接逆浸透膜装置に送り処理
することもできる。酸分の回収は、このようにＲＯの濃
縮水を処理水槽中に循環させ酸濃度を高めることによっ
て行なっても良いが、その他の濃縮装置、例えば電気透
析装置等を用いるようにしても良い。

ＲＯの６１水の一部、すなわち回収された酸は自動弁１
４を有する酸添加ライン１３を介して廃水に添加される
。

酸添加量は、ＰＨ計５．流量計６の検出値から廃水のｐ
Ｈが７となるように図示しない演算装置により波線し、
その演算結果により自動弁１４の開度を調整して行なわ
れる。

上記処理フローからなる装置を用いて、し尿を廃水とし
て処理した結果は下表の通りである。

なお、酸化触媒としてチタニア担体に２％のルテニウム
を担持させた触媒を用い、酸化塔内温度は２８５±５℃
、圧力９０Ｋｃ＋／ｃｍ　２テある。また、し尿のＴＯ
Ｄは１３００００〜１５００００ｍｇ／、ｅ、Ｔ−Ｎは
２０００〜２４００ｍｇ／　Ｉ！、、ｐｈは７．０±０
．２（回収酸によるＣ）Ｈ調整前の原し尿のＰＨは８．
０±０．３）であり、供給酸素量は、被酸化物量の必要
酸素量（供給空気比）の１゜５倍である。

本発明では、原廃水のｐＨを７．０に調整して酸化処理
するようにしたため、処理水中にＮ０ｘ−Ｎの残存のな
い湿式酸化処理水を１ｑることができる。しかも、ＰＨ
：ＪＪ整のための酸は、処理水から回収することにより
低コストに処理することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するための装置の処理フローの
一例を示すものである。１・・・ポンプ２・・・充填層３・・・酸化塔５・・・ＩＩ計６・・・流量計７・・・熱交換器８・・・コンプレッサ９・・・気液分離器１０・・・処理水槽１２・・・酸回収手段（ＲＯ）１３・・・酸注入ライン１４・・・自動弁特許出願人　　　大阪瓦斯株式会社栗田工業株式会社代理人　弁理士　和　１）成　則

Claims

【特許請求の範囲】１、被酸化物を含有する廃水を酸素の存在下、高温高圧
に維持するとともに、酸化触媒を用いて湿式酸化する廃
水の処理方法において、湿式酸化処理した処理水から酸分を回収し、該酸分を廃
水に添加して約ｐＨ７に調整することを特徴とする廃水
の処理方法。２、請求項１記載の廃水の処理方法を実施するための装
置であつて、酸化触媒を内蔵するとともに、酸素の存在下、高温高圧
に維持して廃水を湿式酸化処理する酸化塔と、上記酸化塔から得られる処理水から酸分を回収するため
の酸回収手段と、回収した酸を廃水に添加して該廃水のＰＨを調整するた
めのＰＨ調整手段と、を具備することを特徴とする廃水の処理装置。