JPH11207383A - ソルビン酸又はその塩を含む排水の処理方法および廃水処理設備 - Google Patents

ソルビン酸又はその塩を含む排水の処理方法および廃水処理設備

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JPH11207383A
JPH11207383A JP10023871A JP2387198A JPH11207383A JP H11207383 A JPH11207383 A JP H11207383A JP 10023871 A JP10023871 A JP 10023871A JP 2387198 A JP2387198 A JP 2387198A JP H11207383 A JPH11207383 A JP H11207383A
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JP
Japan
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activated carbon
sorbic acid
treatment
salt
waste water
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JP10023871A
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Hiroshi Miura
弘 三浦
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソルビン酸又はその塩を含む排水のBODを
効率よく低減する。 【解決手段】 ソルビン酸製造プロセス等から排出され
るソルビン酸又はその塩を含む排水を活性炭処理に付
し、得られた処理液を活性汚泥処理などの生物学的処理
に付す。活性炭として、例えば、粉末状又は粒状の水蒸
気賦活炭又は塩化亜鉛賦活炭などを使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソルビン酸又はそ
の塩の製造プロセスで排出されるソルビン酸又はその塩
を含む排水の処理方法、前記排水のBODを低減する方
法、及び前記排水を廃棄する際に用いる廃水処理設備に
関する。
【0002】
【従来の技術】ソルビン酸及びその塩(例えばカリウム
塩など)は抗カビ性を有し、食品保存性に優れることか
ら、食品添加物として広く使用されている。ソルビン酸
又はその塩の代表的な工業的製造法として、クロトンア
ルデヒドとケテンとの反応で得られるポリエステルを酸
又はアルカリで分解して粗ソルビン酸又はソルビン酸塩
を得、この粗ソルビン酸又はソルビン酸塩を晶析法によ
り精製する方法が知られている。上記晶析は、通常、粗
ソルビン酸又はソルビン酸塩を熱水に溶解させた後、冷
却して、ソルビン酸又はその塩を析出させたり、粗ソル
ビン酸をアルカリ水溶液に溶解させて得られるソルビン
酸のアルカリ金属塩の溶液を塩酸などの酸を用いてpH
2〜3程度に調整してソルビン酸を析出させることによ
り行われる。
【0003】上記の製造法では、ポリエステルから粗ソ
ルビン酸を得る工程及び晶析工程において、ソルビン酸
又はその塩を含有する排水が多量に排出される。例え
ば、ポリエステルを塩酸で分解して粗ソルビン酸を得る
工程では、ソルビン酸を濾別した後の濾液は、ソルビン
酸及び副生成物等の有機成分、タール状物などを含み、
BOD(生物化学的酸素要求量)の値は数万〜数十万p
pmにも及ぶ。なお、前記有機成分の種類は50種以上
に及ぶことがある。また、前記晶析工程で得られる濾液
においても、ソルビン酸又はその塩、及びそのほぼ等量
の有機成分(30〜40種程度)が含まれており、その
BODは2000〜10000ppmという大きな値を
示す。なお、ソルビン酸の水に対する溶解度は、室温で
0.1〜0.3重量%程度であり、室温より高い温度で
は3重量%程度にまで上昇する。一般的には、これらの
排水は活性汚泥法などの生物学的処理法に付された後、
公共水域に放流される。しかし、上記のように、ソルビ
ン酸製造工程や精製工程で排出される排水は、極めて高
いBOD値を有するため、生物学的処理での負荷が大き
く、多大な設備及び経費を必要とする。
【0004】ソルビン酸を製造する他の方法として、γ
−ビニル−γ−ブチロラクトンを分解する方法、ブタジ
エンと酢酸から合成されるアセトキシヘキセン酸を分解
する方法などが知られている。しかし、これらの製造法
においても、製造工程や精製工程において、ソルビン酸
又はその塩を含む排水が多量に排出され、上記と同様の
問題が生じる。一方、ソルビン酸又はその塩の稀薄水溶
液を酸性にした後、逆浸透法により例えば5倍程度に濃
縮し、前記水溶液からソルビン酸又はその塩を回収する
方法が報告されている。しかし、膜透過液のBODは高
く、通常、そのまま公共用水域に放流することはできな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ソルビン酸又はその塩を含む排水のBODを効率的
に低減できる方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、ソルビン酸又はその塩を含む排水を廃棄するに
際し、廃水のBODを簡便に低減できる廃水処理設備を
提供するすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討した結果、ソルビン酸又はその
塩を含む排水を特定の2つの工程に供すると、排水のB
ODが著しく低下することを見いだし本発明を完成し
た。
【0007】すなわち、本発明は、ソルビン酸又はその
塩を含む排水を活性炭処理に付す工程と、前記工程で得
られた処理液を生物学的処理に付す工程とを含むソルビ
ン酸又はその塩を含む排水の処理方法を提供する。本発
明は、また、ソルビン酸又はその塩を含む排水を活性炭
処理に付し、得られた処理液を生物学的処理に付すこと
を特徴とするソルビン酸又はその塩を含む排水のBOD
の低減方法を提供する。本発明は、さらに、ソルビン酸
又はその塩を含む排水を活性炭で処理するための活性炭
処理手段と、活性炭で処理された処理液を生物学的に処
理する生物学的処理手段とを有する廃水処理設備を提供
する。
【0008】
【発明の実施の形態】ソルビン酸又はその塩(以下、ソ
ルビン酸等と称することがある)を含む排水としては、
ソルビン酸等の製造プロセス(精製工程も含む)におい
て排出され、かつソルビン酸等を含有する排水であれば
特に限定されない。例えば、前記排水として、クロトン
アルデヒドとケテンとの反応により得られるポリエステ
ルの分解によりソルビン酸等を製造する際に排出される
排水、γ−ビニル−γ−ブチロラクトンを分解してソル
ビン酸を製造する際に排出される排水、ブタジエンと酢
酸から得られるアセトキシヘキセン酸の分解によりソル
ビン酸を得る際に排出される排水などが用いられる。ソ
ルビン酸の塩には、アルカリ金属塩(例えば、ナトリウ
ム塩、カリウム塩など)、アルカリ土類金属塩(例え
ば、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム
塩、バリウム塩など)、遷移金属塩、その他の金属塩な
どが含まれる。
【0009】本発明の特色は、ソルビン酸又はその塩を
含む排水を処理するに際し、活性炭処理工程と生物学的
処理工程の2つの工程を組み合わせる点にある。活性炭
処理工程は、ソルビン酸等、及び、通常他の有機成分を
含有する排水と活性炭とを接触させることにより行われ
る。
【0010】活性炭の種類は、特に限定されず、起源
や、賦活方法、形状等によることなく、慣用の広範な活
性炭を用いることができる。例えば、鉱物起源、植物起
源又は樹脂起源の活性炭;水蒸気賦活炭(商品名「シラ
サギ」、武田薬品工業(株)製など)、塩化亜鉛賦活炭
(商品名「カルボラフィン」、武田薬品工業(株)製な
ど)などの薬品賦活炭;粉末状、粒状、その他適宜の形
状を有する活性炭などの何れの活性炭であってもよい。
好ましい活性炭には、賦活方法については、ソルビン酸
及びBOD除去率の高い水蒸気活性炭、形状に関して
は、粉末状活性炭などが含まれる。
【0011】活性炭の添加量は、対象排水の組成(含有
量)などによっても異なるが、通常、排水100重量部
に対して0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5
重量部程度であるが、0.5〜3重量部程度で充分目的
は達成される。
【0012】活性炭処理の温度、時間は、特に限定され
ず、排水の組成等により適宜選択できるが、通常、処理
温度は、10〜100℃程度(例えば、15〜80℃程
度)、処理時間は0.1〜10時間程度(例えば、0.
5〜1時間程度)である。ソルビン酸製造プロセスから
排出される比較的温度の高い排水も、特に冷却すること
なく活性炭処理に供することができる。活性炭処理は、
連続方式、回分方式の何れの方式で行ってもよく、排水
の排出状況に応じて適宜選択できる。活性炭処理工程に
おける活性炭処理手段としては、活性炭と前記排水とを
接触させる種々の接触手段を使用できる。このような手
段として、例えば、混合手段(撹拌手段、振とう手段な
ど)を備えた混合槽などが挙げられる。粒状活性炭等を
用いる場合には、該活性炭を充填した充填塔を用いるこ
ともできる。
【0013】ソルビン酸等の製造工程から排出される排
水を活性炭処理に付すと、排水中のソルビン酸等及び他
の有機成分の例えば50〜99%程度が除去され、BO
D負荷量の50%〜80%程度が除去される。特に、ソ
ルビン酸又はその塩については、70〜99%又はそれ
以上を除去することができる。
【0014】活性炭と排水とを接触させた後、処理液と
活性炭とを濾過などの慣用の分離方法により分離し、処
理液を次工程に供する。なお、分離した活性炭を、例え
ば、アルカリ水溶液処理、水蒸気処理などの慣用の活性
炭再生(脱着)処理手段に供してソルビン酸又はその塩
を活性炭から脱着し、さらに、晶析、再結晶などの慣用
の分離精製手段に付すことにより、効率よくソルビン酸
又はその塩を回収できる。
【0015】前記活性炭処理工程で得られた処理液は、
微生物(細菌、藻類、原生動物、後生動物など)の代謝
反応を利用した生物学的処理に付される。生物学的処理
手段には、活性汚泥、生物膜などが含まれる。生物学的
処理においては、菌類が出現し、さらには微小後生動物
(例えば、線虫類、輪虫類、昆虫類など)が食物連鎖に
よって出現し、これらの微生物の活動全体により生物学
的処理機能が果たされる。そして、上記微生物の作用に
より排水中の有機物が無害な(又は害の小さい)物質、
例えば、炭酸ガス、水などにまで分解される。生物学的
処理の処理条件としては、廃水処理における慣用の条件
を採用できる。
【0016】ソルビン酸等を含む排水を活性炭処理に付
し、得られた処理液を生物学的処理に付すと、ソルビン
酸等を含む排水を直接生物学的処理に付す場合と比較し
て、生物学的処理工程におけるBOD除去率が大幅に向
上する。例えば、ソルビン酸を0.1〜0.4%含有す
る排水を直接生物学的処理(例えば、活性汚泥処理)に
付した場合のBOD除去率は70%程度であるのに対
し、前記活性炭処理した後に生物学的処理を施した場合
には、生物学的処理工程におけるBOD除去率が95%
以上にも達する。この理由は、次のように考えられる。
すなわち、ソルビン酸及びその塩は抗カビ、抗菌性を有
するため、ソルビン酸等を含む排水を直接生物学的処理
に付すと、微生物の生育が阻害され、微生物の代謝反応
によるBODの低減効果が低下する。これに対し、ソル
ビン酸等を含む排水を予め活性炭で処理すると、ソルビ
ン酸等の微生物の生育を阻害する成分が選択的に効率よ
く除去され、そのため、前記処理液を生物学的処理に付
しても微生物の代謝作用が損なわれないものと考えられ
る。
【0017】このように、本発明によれば、ソルビン酸
等を含む排水を活性炭で処理し、得られた処理液を生物
学的処理に付すので、排水のBOD除去率が例えば95
〜99.9%程度にまで達する。すなわち、従来の微生
物学的処理のみの場合と比較して、排水のBODを、例
えば1/50程度にまで低減できる。
【0018】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ソルビン酸又は
その塩を含む排水のBODを効率的に低減できる。本発
明の廃水処理設備によれば、ソルビン酸又はその塩を含
む排水を廃棄するに際し、廃水のBODを簡便に低減で
きる。
【0019】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。なお、実施例において、ソルビン酸お
よびその他の有機成分の分析は高速液体クロマトグラフ
ィーによった。また、活性汚泥処理は、AS−トレータ
ー((株)宮本製作所製、型式AS−10)を用いて行
った。
【0020】実施例1 (排水の調製)クロトンアルデヒドとケテンとの反応に
より生成したポリエステル100重量部に、濃塩酸38
0重量部を添加し、温度60℃で2時間反応させ、ポリ
エステルを分解した。反応混合液を室温にまで冷却し
て、粗ソルビン酸の結晶を析出させ、濾過し、水洗し
た。濾液と洗液とを合わせて排水Aとした。上記で得ら
れたソルビン酸の粗結晶100重量部に、25重量%の
水酸化ナトリウム水溶液を95重量部加え、撹拌しなが
ら加熱溶解させた後、活性炭5重量部を加えて混合し
た。活性炭を濾別した後、濾液に濃塩酸を加え、pH2
〜3に調整し、室温にまで冷却してソルビン酸を析出さ
せた。析出したソルビン酸の結晶を濾別して得られた濾
液を排水Bとした。上記の排水Aと排水Bとを、前者:
後者=1:9の重量比率で混合したものをソルビン酸製
造プロセスの排水として以下の実験に用いた。
【0021】(活性炭処理) 上記ソルビン酸製造プ
ロセスの排水100重量部と下記の活性炭とを、室温下
で、1時間撹拌混合した後、活性炭を濾別した。得られ
た濾液中のソルビン酸及びその他の有機成分の含有量、
濾液のBOD及びBOD除去率を表1に示す。 実験1:商品名シラサギ(武田薬品工業(株)製);1
重量部 実験2:商品名シラサギ(武田薬品工業(株)製);2
重量部 実験3:商品名カルボラフィン(武田薬品工業(株)
製);2重量部 なお、活性炭として、粒状活性炭、シラサギKL、シラ
サギX−7000、シラサギLH2C、シラサギW2C
(何れも、武田薬品工業(株)製)を用いた場合でも、
実験1〜3と同等又はそれ以上のソルビン酸及びBOD
除去効果が認められた。
【0022】
【表1】 表1より明らかなように、排水を活性炭処理に付すこと
により、BODが大幅に低下した。
【0023】(生物学的処理)上記活性炭処理で得られ
た処理液又は上記排水を、そのまま又は所定量の水で希
釈した後、標準活性汚泥処理法に基づいて活性汚泥処理
し(処理期間10日間)、活性汚泥処理によるBOD除
去率を求めた。結果を表2に示す。測定結果は処理期間
中の平均値を示す。なお、各実験に用いた活性汚泥処理
の供給液は以下の通りである。 実験4:実験2で得られた処理液(供給液2−1) 実験5:実験3で得られた処理液(供給液3−1) 実験6:上記排水を約2倍量の水で希釈した液(供給液
0−1) 実験7:上記排水(供給液0−2)
【表2】 表2より明らかなように、排水を活性炭処理に付した後
に活性汚泥処理に付した場合には、排水を直接活性汚泥
処理に付した場合と比較して、活性汚泥処理におけるB
OD除去率が著しく高い。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソルビン酸又はその塩を含む排水を活性
    炭処理に付す工程と、前記工程で得られた処理液を生物
    学的処理に付す工程とを含むソルビン酸又はその塩を含
    む排水の処理方法。
  2. 【請求項2】 ソルビン酸又はその塩を含む排水を活性
    炭処理に付し、得られた処理液を生物学的処理に付すこ
    とを特徴とするソルビン酸又はその塩を含む排水のBO
    Dの低減方法。
  3. 【請求項3】 ソルビン酸又はその塩を含む排水を活性
    炭で処理するための活性炭処理手段と、活性炭で処理さ
    れた処理液を生物学的に処理する生物学的処理手段とを
    有する廃水処理設備。
JP10023871A 1997-12-17 1998-01-20 ソルビン酸又はその塩を含む排水の処理方法および廃水処理設備 Pending JPH11207383A (ja)

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JP10023871A JPH11207383A (ja) 1998-01-20 1998-01-20 ソルビン酸又はその塩を含む排水の処理方法および廃水処理設備
EP20020013338 EP1264818A1 (en) 1997-12-17 1998-12-10 A method for treating an effluent containing sorbic acid and/or a salt thereof and an effluent disposal device
EP19980123564 EP0924184A3 (en) 1997-12-17 1998-12-10 A method for treating an effluent containing sorbic acid and/or a salt thereof and an effluent disposal device
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US09/797,703 US20010011644A1 (en) 1997-12-17 2001-03-05 Method for treating an effluent containing sorbic acid and/or a salt thereof and an effluent disposal device

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226325A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Japan Organo Co Ltd 水処理方法および水処理装置
CN114684986A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 南通醋酸化工股份有限公司 一种山梨酸废水资源化利用方法

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