JPH09117773A - 有機物溶存廃液の処理方法 - Google Patents

有機物溶存廃液の処理方法

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JPH09117773A
JPH09117773A JP27857895A JP27857895A JPH09117773A JP H09117773 A JPH09117773 A JP H09117773A JP 27857895 A JP27857895 A JP 27857895A JP 27857895 A JP27857895 A JP 27857895A JP H09117773 A JPH09117773 A JP H09117773A
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waste liquid
dissolved
organic matter
titanium dioxide
ultraviolet rays
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Masami Toshikuni
正美 歳國
Kazunori Suzuki
和則 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 有機物が溶存している廃液を低コストで処理
して有機物を除去する方法を提供する。 【解決手段】 有機物が溶存している廃液11に無機凝
集剤12を添加し紫外線14を照射して溶存有機物の一
部を凝集させる工程、凝集した有機物を分離する工程、
及びその分離液に二酸化チタン31の存在下で紫外線3
2を照射して残りの溶存有機物を分解する工程よりな
る。有機物が溶存している廃液に無機凝集剤を添加し紫
外線を照射して溶存有機物の一部を凝集させる工程や凝
集物を分離した液に二酸化チタンの存在下で紫外線を照
射して残りの溶存有機物を分解する工程は、酸素含有ガ
ス15,33、例えば空気を吹き込みながら行うことが
望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般産業廃液、原子
力施設からの放射性廃液、半導体工場廃液、医療廃液、
汚染地下水などの、有機物を溶存している廃液や汚染水
から有機物を除去する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機物が溶存している廃液の処理方法と
しては(1)触媒(FeSO4 )の存在下H22 を用
いて約100℃で反応させる湿式分解法(ヘントン試薬
法)、(2)CuSO4 、(NH42 SO4 を触媒と
し温度約200〜300℃、圧力50〜150kg/c
2 Gで反応させる湿式酸化法(ジンプロ法)、(3)
紫外線を照射しながらオゾンと過酸化水素で酸化する方
法、(4)紫外線を照射しながらオゾンで酸化する方
法、(5)活性炭、合成ゼオライト等を使用する吸着法
などが知られている。湿式分解法や湿式酸化法は主に高
濃度有機物を対象にしており低濃度有機物廃液に使用す
るにはランニングコストが大きいことが指摘されてい
る。即ち、湿式分解法は過酸化水素が高価であり、湿式
酸化法は高温高圧の条件が必要となる。紫外線照射法は
主に低濃度有機物が対象となるが、過酸化水素が高価で
あり、オゾン発生器の運転コストが大きくなる。吸着法
は吸着した有機物の処理に問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来法の欠点
を解消し、有機物が溶存している廃液を低コストで処理
して有機物を除去する方法を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明にかかわる廃液の
処理方法は、有機物が溶存している廃液に無機凝集剤を
添加し紫外線を照射して溶存有機物の一部を凝集させる
工程、凝集した有機物を分離する工程、及びその分離液
に二酸化チタンの存在下で紫外線を照射して残りの溶存
有機物を分解する工程よりなる。有機物が溶存している
廃液に無機凝集剤を添加し紫外線を照射して溶存有機物
の一部を凝集させる工程や凝集物を分離した液に二酸化
チタンの存在下で紫外線を照射して残りの溶存有機物を
分解する工程は、酸素含有ガス、例えば空気を吹き込み
ながら行うことが望ましい。
【0005】図1により本発明の実施態様を説明する。
有機物が溶存している廃液11を凝集槽1に導入し、無
機凝集剤12を添加し、必要に応じて酸又はアルカリ1
3を添加してpHを調整し、紫外線14を照射しながら
撹拌する。同時に酸素含有ガス15、例えば空気を吹き
込みながら行うことが好ましい。ここで溶存有機物の一
部は凝集してフロックとなる。処理液16を分離装置2
に送り、フロックをスラッジ21として分離し、分離液
22を光分解槽3に導入し、光触媒としての二酸化チタ
ン粉末31を添加する。二酸化チタンが固定化された状
態で光分解槽3中に存在している場合は二酸化チタン粉
末の添加は不要である。更に紫外線32を照射しながら
撹拌する。同時に酸素含有ガス33、例えば空気を吹き
込みながら行うことが好ましい。ここで残りの溶存有機
物は分解して減少するので、処理液34を取り出す。
【0006】最初の工程について詳細に述べると、無機
凝集剤としては硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸アルミニ
ウム、アルミン酸ソーダ、塩化第二鉄、塩化亜鉛、石灰
等が例示される。無機凝集剤の添加量は、廃液に溶存し
ている総有機炭素(TOC)100mgに対し10〜1
00mgの範囲が適当である。紫外線を照射しなくても
溶存している有機物の一部は無機凝集剤と反応して凝集
し凝集物(フロック)を形成するが、凝集速度が遅くま
たフロックも小さい。有機物が溶存している廃液に無機
凝集剤を添加し且つ紫外線を照射することにより、凝集
速度が早くなりまたフロックも大きくなる。この理由は
まだ定かではない。推測では、光照射することによりイ
オンが発生し、イオン結合するものと考えられる。フロ
ックの大きさは20〜500μ程度である。紫外線源と
しては、主波長が185nm又は254nmの低圧水銀
灯、或は主波長が400nm以下の高圧水銀灯を使用す
るのが良い。この工程を廃液に酸素含有ガス、例えば空
気を吹き込みながら行うことも好ましい。酸素含有ガス
を吹き込むことにより凝集速度が早くなり、また凝集物
の平均粒径が大になるので分離が容易になる。
【0007】次いで凝集した有機物のフロックを分離
し、分離液について最終工程の処理を行う。フロックの
分離方法としては濾過又は遠心分離が適当である。本発
明においては、凝集した有機物のフロックを分離してか
ら、その分離液に二酸化チタンの存在下で紫外線を照射
することが重要である。光触媒としての二酸化チタンと
凝集剤が共存する状態で紫外線を照射すると、二酸化チ
タンが粉末状態で分離液中に分散している場合には二酸
化チタン粉末が共に凝集し取り込まれ光触媒としての機
能が低下する。また反応装置の壁面等に付着し光の透過
量が減少する。光触媒としての二酸化チタンが固定化さ
れた状態で分離液中に存在している場合には固定化され
た二酸化チタンの表面に凝集物が付着し光触媒としての
機能が低下する。
【0008】最終工程について詳細に述べると、二酸化
チタンは、粉末状態で分離液中に分散して存在させても
良いし、或はガラスウール等の担体に固定化された状態
で分離液中に存在させても良い。粉末状態で分離液中に
分散して存在させる場合の二酸化チタンの量は、廃液に
溶存している総有機炭素100mgに対し20〜200
mgの範囲が適当である。二酸化チタンはアナターゼ型
又はルチル型のどちらでも良いが、アナターゼ型の方が
好ましい。この工程は廃液のpHを3〜5の範囲に調整
して行うことが好ましい。pHを3〜5の範囲に調整す
ることにより有機物の分解が促進される。紫外線源とし
ては主波長が185nm又は254nmの低圧水銀灯を
使用するのが良い。この工程は酸素含有ガス、例えば空
気を吹き込みながら行うことが好ましい。酸素含有ガス
を吹き込むことにより、有機物の分解が促進される。分
解後の液は既設の処理設備に送られ、再利用又は処分さ
れる。
【0009】以下実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。
【0010】
【実施例1】半導体製造ラインのリソグラフィー工程
(ウエハ表面に回路パターンを焼き付ける工程)から排
出されるTOC:535ppm、COD:83ppm、
pH:11.4の有機アルカリ廃液(トリメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイドを主成分とし若干のイソプロ
ピルアルコール、NH4 OH、H22 を含む)100
0mL(ミリリッター)をガラス製反応容器に入れ、硫
酸第1鉄0.2gを添加し、反応器下部を電磁攪拌子で
攪拌しながら、20NmL/分・L(リッター)の割合
で空気を吹き込みつつ紫外線(主波長:254nm,1
4W)を照射し、処理時間と生成した凝集物の平均粒径
との関係を調べた結果を表1に示す。また15分間処理
した試料200mLを孔径3μmのろ紙で濾過するに要
した時間も表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】
【実施例2】空気を吹き込まなかった以外は実施例1と
同様にして処理時間と生成した凝集物の平均粒径との関
係を調べた結果を表1に示す。また15分間処理した試
料200mLを孔径3μmのろ紙で濾過するに要した時
間も表1に示す。
【0013】
【比較例1】紫外線照射を行わなかった以外は実施例1
と同様にして処理時間と生成した凝集物の平均粒径との
関係を調べた結果を表1に示す。また15分間処理した
試料200mLを孔径3μmの濾紙で濾過するに要した
時間も表1に示す。
【0014】硫酸第1鉄の添加と空気の吹き込みのみを
行った比較例1では凝集物の平均粒径は小さかったが、
硫酸第1鉄の添加と紫外線照射を行った実施例2では平
均粒径が約2倍になり、硫酸第1鉄の添加と紫外線照射
と空気の吹き込みを行った実施例1では平均粒径が更に
約2倍になった。また濾過時間も実施例1がもっとも短
く、実施例2がこれに次いだ。実施例1の凝集物は明ら
かなフロックとして分散しており濾過が容易であった。
比較例1の凝集物は海苔状で、濾過する際の目詰まりが
大きかった。実施例2の凝集物の性状はこれらの中間で
あった。なお実施例1及び比較例1においては空気の吹
き込み量を0,20NmL/分・L,50NmL/分・
L,100NmL/分・Lと変化させてみたが、0以外
は凝集状態に殆ど変化はなかった。空気の吹き込み量が
多くなりすぎるとフロックを再分散させる恐れがあるこ
とを考慮すると、吹き込み量は少なくした方が良いと思
われる。
【0015】
【実施例3】半導体製造ラインのリソグラフィー工程
(ウエハ表面に回路パターンを焼き付ける工程)から排
出されるTOC:535ppm、COD:83ppm、
pH:11.4の有機アルカリ廃液(トリメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイドを主成分とし若干のイソプロ
ピルアルコール、NH4 OH、H22 を含む)100
0mlをガラス製反応容器に入れ、硫酸第1鉄0.2g
を添加し、反応器下部を電磁攪拌子で攪拌しながら、2
0NmL/分・L(リッター)の割合で空気を吹き込み
つつ15分間紫外線(主波長:254nm,14W)を
照射し、ここで生成した凝集物(平均粒径約200μ
m)を孔径3μmの濾紙で濾過分離した。濾液中のTO
Cは420ppmでTOCの除去率は22%であった。
濾液(初期pH:11)に二酸化チタン粉末(和光純薬
社製:アナターゼ型:純度99%)0.2gを添加し上
記反応容器中で攪拌しながら、20NmL/分・Lの割
合で空気を吹き込みつつ4時間紫外線(主波長:254
nm,14W)を照射した。一方、濾液に硫酸を添加し
て初期pHを4とした以外は上記と同様にして紫外線を
照射した。結果を表2に示す。TOC除去率は凝集分離
したTOCを含む。
【0016】
【表2】
【0017】
【実施例4】アルキルエーテル型ノニオン界面活性剤、
ビルダー、珪酸塩及び消泡剤よりなる合成洗剤54ml
及び塩化ジデシルジメチルアンモニウム(抗菌剤)3m
lを30L(リッター)の水に溶解した洗浄液で汚れた
作業着上下8着を洗濯したTOC:120ppm、p
H:11の原子力発電所洗濯模擬廃液1000mlを実
施例1で用いたガラス製反応容器に入れ、硫酸第1鉄
0.2gを添加し、反応器下部を電磁攪拌子で攪拌しな
がら、20NmL/分・Lの割合で空気を吹き込みつつ
15分間紫外線(主波長:254nm,14W)を照射
し、生成した凝集物を孔径3μmの濾紙で濾過分離し
た。濾液中のTOCは54.5ppmで、TOCの除去
率は54.6%であった。濾液に硫酸を添加してpHを
4に調整し、二酸化チタン粉末(和光純薬社製:アナタ
ーゼ型:純度99%)0.2gを添加し上記反応容器中
で攪拌しながら20NmL/分・Lの割合で空気を吹き
込みつつ5時間紫外線(主波長:254nm,14W)
を照射した。紫外線照射を開始してから15分後(凝集
物分離時)及び毎時のTOCを測定した結果を表3に示
す。TOC分解率は凝集分離したTOCを含む。
【0018】
【表3】
【0019】
【比較例2】実施例4で使用した原子力発電所洗濯模擬
廃液1000mlを実施例3で用いたガラス製反応容器
に入れ、硫酸を添加してpHを4に調整し、20NmL
/分・Lの割合で空気を吹き込みつつ5時間紫外線を照
射した。紫外線照射を開始してから15分後及び毎時の
TOCを測定した結果を表3に示す。
【0020】
【比較例3】実施例4で使用した原子力発電所洗濯模擬
廃液1000mlを実施例3で用いたガラス製反応容器
に入れ、硫酸を添加してpHを4に調整し、二酸化チタ
ン粉末(和光純薬社製:アナターゼ型:純度99%)
0.2gを添加し上記反応容器中で攪拌しながら、20
NmL/分・Lの割合で空気を吹き込みつつ5時間紫外
線を照射した。紫外線照射を開始してから15分後及び
毎時のTOCを測定した結果を表3に示す。
【0021】最初に廃液に硫酸第一鉄を添加し紫外線を
照射して有機物を凝集させ、凝集した有機物を濾過分離
すること及び紫外線照射に際して二酸化チタンを存在さ
せることの効果は表3から明らかである。
【0022】
【実施例5】エチレンジアミンテトラアセテート(ED
TA)をTOCとして103ppm溶解している模擬除
染廃液1000mlを実施例1で用いたガラス製反応容
器に入れ、硫酸第1鉄0.2gを添加し、反応器下部を
電磁攪拌子で攪拌しながら20NmL/分・Lの割合で
空気を吹き込みつつ15分間紫外線(主波長:254n
m,14W)を照射し生成した凝集物を孔径3μmの濾
紙で濾過分離した。濾液中のTOCは69ppmでTO
Cの除去率は54.6%であった。濾液に硫酸を添加し
てpHを4に調整し、二酸化チタン粉末(和光純薬社
製、アナターゼ型、純度99%)0.2gを添加し上記
反応容器中で攪拌しながら、20NmL/分・Lの割合
で空気を吹き込みつつ5時間紫外線(主波長:254n
m,14W)を照射した。処理を開始してから15分後
(凝集物分離時)及び毎時のTOCを測定した結果を表
4に示す。TOC分解率は凝集分離したTOCを含む。
【0023】
【比較例4】実施例5で使用した模擬除染廃液1000
mlを実施例3で用いたガラス製反応容器に入れ、硫酸
を添加してpHを4に調整し、20NmL/分・Lの割
合で空気を吹き込みつつ5時間紫外線を照射した。紫外
線照射を開始してから15分後及び毎時のTOCを測定
した結果を表4に示す。TOC分解率は凝集分離したT
OCを含む。
【0024】
【比較例5】実施例5で使用した模擬除染廃液1000
mlを実施例3で用いたガラス製反応容器に入れ、硫酸
を添加してpHを4に調整し、二酸化チタン粉末(和光
純薬社製:アナターゼ型:純度99%)0.2gを添加
し上記反応容器中で攪拌しながら20NmL/分・Lの
割合で空気を吹き込みつつ5時間紫外線を照射した。紫
外線照射を開始してから15分後及び毎時のTOCを測
定した結果を表4に示す。TOC分解率は凝集分離した
TOCを含む。
【0025】
【表4】
【0026】最初に廃液に硫酸第一鉄を添加し紫外線を
照射して有機物を凝集させ、凝集した有機物を濾過分離
すること及び紫外線照射に際して二酸化チタンを存在さ
せることの効果は表4から明らかである。
【0027】
【発明の効果】システムがシンプルで、操作が容易であ
り、あらゆる分野における有機物の分解無機化に適応可
能で、有機物の分解のみならず滅菌効果もある。また装
置が簡略で、設備費が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様を説明するための図である。
【符号の説明】
1 凝集槽 2 分離装置 3 光分解槽 11 廃液 12 無機凝集剤 13 酸又はアルカリ 14 紫外線 15 酸素含有ガス 16 凝集槽処理液 21 スラッジ 22 分離液 31 二酸化チタン粉末 32 紫外線 33 酸素含有ガス 34 光分解槽処理液

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機物が溶存している廃液に無機凝集剤
    を添加し紫外線を照射して溶存有機物の一部を凝集させ
    る工程、凝集した有機物を分離する工程、及びその分離
    液に二酸化チタンの存在下で紫外線を照射して残りの溶
    存有機物を分解する工程よりなる廃液の処理方法。
  2. 【請求項2】 二酸化チタンを粉末状態で分離液中に分
    散して存在させる請求項1に記載の廃液の処理方法。
  3. 【請求項3】 二酸化チタンを固定化された状態で分離
    液中に存在させる請求項1に記載の廃液の処理方法。
  4. 【請求項4】 廃液に溶存している総有機炭素100m
    gに対し無機凝集剤10〜100mgを添加する請求項
    1に記載の廃液の処理方法。
  5. 【請求項5】 廃液に溶存している総有機炭素100m
    gに対し二酸化チタン20〜200mgを分散して存在
    させる請求項2に記載の廃液の処理方法。
  6. 【請求項6】 二酸化チタンの存在下紫外線を照射して
    有機物を分解する工程をpH3〜5で行う請求項1に記
    載の廃液の処理方法。
  7. 【請求項7】 有機物が溶存している廃液に無機凝集剤
    を添加し紫外線を照射して有機物を凝集させる工程を酸
    素含有ガスを吹き込みながら行う請求項1に記載の廃液
    の処理方法。
  8. 【請求項8】 二酸化チタンの存在下紫外線を照射して
    有機物を分解する工程を酸素含有ガスを吹き込みながら
    行う請求項1に記載の廃液の処理方法。
  9. 【請求項9】 主波長が185nm又は254nmの紫
    外線を照射する請求項1に記載の廃液の処理方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11267692A (ja) * 1998-03-24 1999-10-05 Jgc Corp 洗濯廃液の処理方法
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