KR101604370B1 - Method for treating 1,4-dioxane-containing wastewater, and treatment device - Google Patents

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Abstract

1,4-디옥산 분해균을 사용한 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리에 있어서, 종래의 문제점이었던 1,4-디옥산의 분해 효율 저하 및 대기 방출의 문제를 해결한다. 처리 장치(10)는, 폐수를 에어 폭기하는 제1 폭기 수단(26, 28)을 구비함과 함께 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 가지고, 폐수를 에어 폭기하면서 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리수를 얻는 제1 생물 처리조(12)와, 1차 처리수를 에어 폭기하는 제2 폭기 수단(30, 32)을 구비함과 함께 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지며, 1차 처리수를 에어 폭기하면서 1,4-디옥산 분해균과 접촉시키는 제2 생물 처리조(14)와, 제1 생물 처리조(12)의 에어 폭기에 의해 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단(16)과, 회수한 가스의 전부 또는 일부를 제2 생물 처리조(14)에 도입하는 도입 수단(18)을 구비하였다.Dioxane-decomposing bacteria, 1,4-dioxane-decomposing bacteria and 1,4-dioxane-decomposing bacteria in the treatment of 1,4-dioxane-containing wastewater. The treatment apparatus (10) comprises first aeration means (26, 28) for air-aeration of wastewater, at least an organism-degrading bacteria that biologically decomposes organic matters other than 1,4-dioxane, A first biological treatment tank (12) for obtaining primary treated water by contact with an organic matter-decomposing bacteria while aerating and a second aeration means (30, 32) for air-augmenting the primary treated water, A second biological treatment tank (14) having at least 1,4-dioxane decomposing bacteria for decomposing dioxane and contacting primary treatment water with 1,4-dioxane decomposing bacteria while air-aerating, A recovery means 16 for recovering the gas discharged from the wastewater by the air aeration of the tank 12 and an introduction means 18 for introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank 14 Respectively.

Figure R1020137020909
Figure R1020137020909

Description

1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치{METHOD FOR TREATING 1,4-DIOXANE-CONTAINING WASTEWATER, AND TREATMENT DEVICE}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating 1,4-dioxane-containing wastewater,

본 발명은 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것으로, 특히 폐수 중의 1,4-디옥산을 1,4-디옥산 분해균으로 생물학적으로 처리하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating 1,4-dioxane-containing wastewater and a treatment apparatus, and more particularly to a method for treating 1,4-dioxane- Containing wastewater and a treatment apparatus.

1,4-디옥산은 일반적으로 용제 등으로서 사용되고 있고, 도료 등의 용제로서 사용되는 경우가 많다. 또, 시판의 폴리옥시알킬에테르와 같은 세제 중에도 포함되어 있다. 이 때문에, 1,4-디옥산을 제조하는 제조 공장 또는 폴리옥시알킬에테르를 제조하는 제조 공장의 공장 폐수, 및 폴리옥시알킬에테르를 함유하는 세제를 사용한 가정 폐수를 통하여 1,4-디옥산이 하수 등으로 배출된다.1,4-dioxane is generally used as a solvent or the like, and is often used as a solvent for paints and the like. It is also contained in detergents such as commercially available polyoxyalkyl ethers. Because of this, 1,4-dioxane is produced through factory wastewater from a manufacturing plant producing 1,4-dioxane or a manufacturing plant producing polyoxyalkyl ether, and household wastewater using polyoxyalkyl ether- Sewage and the like.

그러나, 1,4-디옥산은 수용성의 난분해성 물질이기 때문에, 하수 처리장에 있어서의 생물 처리나 고액 분리 처리에서는 거의 분해할 수 없어, 수(水) 환경에 대한 오염이 우려되고 있다.However, since 1,4-dioxane is a water-soluble refractory substance, it can hardly be decomposed by biological treatment or solid-liquid separation treatment in a sewage treatment plant, and thus contamination of the water environment is a concern.

한편, 환경청이 행하는 지정 화학 물질의 환경 오염 조사에 있어서, 1,4-디옥산은 넓은 범위에서 검출되고 있으며, 특히 하천이나 호소(湖沼) 등의 수성 환경 중에서의 오염이 보고되어 있다. 또, 지하수로부터 1,4-디옥산이 검출된 예도 보어되고 있다.On the other hand, 1,4-dioxane is detected in a wide range in the environmental pollution survey of the designated chemical substance performed by the EPA, and contamination particularly in an aqueous environment such as rivers and lakes has been reported. In addition, an example in which 1,4-dioxane is detected from groundwater is also seen.

이러한 배경으로부터, 2004년 4월의 수도법의 개정에 따라, 음료수를 기준으로 하여 1,4-디옥산의 규제값을 0.05mg/L로 하는 내용이 도입되었다. 또한, 2010년 4월에는, 환경 기준값이 제정되어 있어, 폐수 중의 1,4-디옥산을 효율적으로 분해 제거하기 위한 처리 기술이 요구되고 있다.Based on this background, in accordance with the revision of the water supply law in April 2004, the content of 1,4-dioxane was regulated to 0.05 mg / L based on beverage. In April 2010, an environmental standard value has been established, and a treatment technique for efficiently decomposing and removing 1,4-dioxane in wastewater is required.

종래, 폐수 중의 1,4-디옥산을 분해 제거하는 방법으로서는, 오존 처리를 주로 하여 과산화수소 처리 및 자외선 처리를 병용하여, OH 라디칼의 형성을 촉진하는 촉진 산화법이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1∼3). 또, 금속 촉매 하에서 과산화수소수를 첨가하여, OH 라디칼을 형성시키는 펜톤 산화법도 알려져 있다.Conventionally, as a method for decomposing and removing 1,4-dioxane in wastewater, there has been proposed a facilitated oxidation method for accelerating the formation of OH radicals by using hydrogen peroxide treatment and ultraviolet treatment together with ozone treatment (for example, 1 to 3). It is also known to add a hydrogen peroxide solution under a metal catalyst to form an OH radical.

그러나, 특허문헌 1∼3의 촉진 산화법이나, 펜톤 산화법은, 전력 소비나 약품 사용료가 많아, 러닝 코스트가 커진다는 문제가 있다. 이 때문에, 저비용으로 처리가 가능한 생물학적인 처리 방법의 개발이 요구되고 있다.However, the accelerated oxidation method and the Fenton oxidizing method in Patent Documents 1 to 3 have a problem in that the running cost is increased due to a large amount of electric power consumption and drug usage. Therefore, development of a biological treatment method capable of processing at low cost is required.

종래, 1,4-디옥산의 생물학적인 처리는 곤란하다고 여겨지고 있어, 생물학적인 처리에 관한 상세한 보고는 매우 적다. 그 중에서, 본 출원의 출원인은, 1,4-디옥산을 분해하는 미생물(이후 「1,4-디옥산 분해균」이라고 한다)의 활성을 향상시켜, 폐수 처리에 적용하는 것을 제안하였다(특허문헌 4).Conventionally, the biological treatment of 1,4-dioxane is considered to be difficult, and there is very little detailed report on the biological treatment. Among them, the applicant of the present application has proposed that the activity of a microorganism capable of decomposing 1,4-dioxane (hereinafter referred to as "1,4-dioxane-degrading bacteria") is improved and applied to wastewater treatment Document 4).

일본 특허 공개 제2001-029966호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2001-029966 일본 특허 공개 제2001-121163호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2001-121163 일본 특허 공개 제2000-202466호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-202466 일본 특허 공개 제2008-306939호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-306939

그러나, 출원인은, 1,4-디옥산 분해균을 사용하여, 실제의 폐수(예를 들면 하수)를 구체적으로 처리하는데 있어서 다음 두 개의 문제가 있는 것을 발견하였다. 즉, (1) 1,4-디옥산만을 함유하는 합성 폐수의 경우에는, 높은 분해 효율을 얻을 수 있지만, 실제의 폐수와 같이 폐수 중에 1,4-디옥산 이외의 유기물을 고농도로 함유하는 경우, 1,4-디옥산의 분해 효율이 현저하게 저하된다(분해 효율 저하의 문제). (2) 1,4-디옥산 분해균을 가지는 생물 처리 장치로 생물학적으로 분해 처리하는 경우, 호기성 조건을 필요로 하기 때문에 에어 폭기하면, 폐수 중의 1,4-디옥산의 일부가 대기 중에 방출된다(대기 방출의 문제).However, the Applicant has found that there are two problems in the concrete treatment of actual wastewater (for example, sewage) using 1,4-dioxane decomposing bacteria. That is, (1) the synthetic wastewater containing only 1,4-dioxane can attain a high decomposition efficiency, but when the wastewater contains organic matter other than 1,4-dioxane at a high concentration , The decomposition efficiency of 1,4-dioxane is remarkably lowered (a problem of degradation of decomposition efficiency). (2) When biodegradation treatment is carried out with a biological treatment apparatus having 1,4-dioxane-decomposing bacteria, since aerobic conditions are required, a part of 1,4-dioxane in the wastewater is released into the atmosphere (Problem of air emission).

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 1,4-디옥산 분해균을 사용한 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리에 있어서, 종래의 문제점이었던 1,4-디옥산의 분해 효율 저하 및 대기 방출의 문제를 해결할 수 있는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for treating 1,4-dioxane-containing wastewater using 1,4- Dioxane-containing wastewater, which can solve the problem of atmospheric release.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 관련된 발명은, 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서, 제1 생물 처리조에 있어서, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리 공정과, 제2 생물 처리조에 있어서, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균과 접촉시켜 처리수를 얻는 제2 생물 처리 공정과, 상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 공정과, 회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter, characterized in that, in the first biological treatment tank, A first biological treatment step of bringing the first treatment wastewater into contact with an organism-degrading microorganism that biologically degrades an organic substance other than 4-dioxane to obtain a first treatment wastewater; Dioxane decomposing bacteria that decompose 4-dioxane to obtain treated water; and a recovery step of recovering the gas released from the wastewater by the aeration of the first biological treatment tank And introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank.

여기서, 1,4-디옥산 이외의 유기물로서는, 예를 들면 BOD(Biochemical Oxygen Demand; 생물 화학적 산소 요구량) 성분 및 COD(Chemical Oxygen Demand; 화학적 산소 요구량) 성분이 있다.Examples of organic substances other than 1,4-dioxane include a BOD (Biochemical Oxygen Demand) component and a COD (Chemical Oxygen Demand) component.

본 발명에 의하면, 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수를, 제2 생물 처리조에 있어서 1,4-디옥산 분해균에 접촉시켜 분해 처리하기 전에, 제1 생물 처리조에 있어서 미리 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물을 감소시키도록 하였다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조 내에 있어서 1,4-디옥산 분해균을 다른 세균보다 우점화(優占化)시킬 수 있으므로, 1,4-디옥산 분해균에 의한 1,4-디옥산의 분해 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, before the decompositionally treating the wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter by contacting with the 1,4-dioxane-decomposing bacteria in the second biological treatment tank, in the first biological treatment tank In order to reduce organic substances other than 1,4-dioxane in wastewater. As a result, the 1,4-dioxane-decomposing bacteria can be made to be dominant in the second biological treatment tank as compared with other bacteria, so that 1,4-dioxane decomposing bacteria by 1,4- Can be remarkably improved.

이 경우, 제1 생물 처리조의 처리 후에 있어서의 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물 농도로서는, 250mg/L 이하가 바람직하고, 100mg/L 이하가 더 바람직하다. 또, 에어 폭기에 의한 제1 생물 처리조에서의 DO(Dissolved Oxygen; 용존 산소) 농도로서는, 1.5∼6.0mg/L의 범위가 바람직하고, 2.0∼5.0mg/L의 범위가 더 바람직하다. 에어 폭기에 의한 제2 생물 처리조에서의 DO 농도로서는, 2.0∼6.0mg/L의 범위가 바람직하고, 3.0∼5.0mg/L의 범위가 더 바람직하다.In this case, the concentration of organic substances other than 1,4-dioxane in the wastewater after the treatment in the first biological treatment tank is preferably 250 mg / L or less, more preferably 100 mg / L or less. The DO (Dissolved Oxygen) concentration in the first biological treatment tank by air aeration is preferably in the range of 1.5 to 6.0 mg / L, more preferably in the range of 2.0 to 5.0 mg / L. The DO concentration in the second biological treatment tank by air aeration is preferably in the range of 2.0 to 6.0 mg / L, more preferably in the range of 3.0 to 5.0 mg / L.

또, 제1 생물 처리조에서의 에어 폭기로 폐수로부터 방출되는 1,4-디옥산 농도가 높은 가스는, 회수하여 제2 생물 처리조에 도입하도록 하였으므로, 폐수 중의 1,4-디옥산을 대기로 방출시키지 않고 분해 처리할 수 있다. 이 경우, 제2 생물 처리조에서는 1,4-디옥산을 높은 분해 효율로 분해할 수 있고, 조(槽) 내의 1,4-디옥산 농도를 항상 낮은 레벨로 억제할 수 있으므로, 제2 생물 처리조에서의 에어 폭기에 의해 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산 양을 현저하게 저감시킬 수 있다.Further, since the gas having a high concentration of 1,4-dioxane discharged from the wastewater by the air-aerator in the first biological treatment tank is recovered and introduced into the second biological treatment tank, 1,4-dioxane in the wastewater is introduced into the atmosphere It can be decomposed without releasing it. In this case, in the second biological treatment tank, 1,4-dioxane can be decomposed with a high decomposition efficiency and the 1,4-dioxane concentration in the tank can be always suppressed to a low level, The amount of 1,4-dioxane in the gas discharged by the air aeration in the treatment tank can be remarkably reduced.

또, 회수된 가스를 제2 생물 처리조에서 처리함으로써, 당해 가스 중의 1,4-디옥산을 분해 처리하기 위한 특별한 분해 장치도 필요 없다. 또한, 물리 화학적으로 1,4-디옥산을 분해하는 경우에는, 분해 폐액이 발생하여, 이 처리를 행할 필요도 생긴다.Further, by treating the recovered gas in the second biological treatment tank, there is no need for a special decomposition apparatus for decomposing 1,4-dioxane in the gas. Further, in the case of decomposing 1,4-dioxane physically and chemically, a decomposition waste liquid is generated, and this treatment also needs to be carried out.

본 발명의 처리 방법에 있어서, 상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 상기 제2 생물 처리조의 에어 폭기용 가스로서 도입하는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 가스를 제2 생물 처리조에서 분해 처리하기 위한 바람직한 도입 방법의 일 태양이다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조의 1차 처리 폐수를 에어 폭기하기 위한 에어 공급 설비를 생략할 수 있다.In the treatment method of the present invention, in the introducing step, it is preferable that the gas is introduced as the gas for the air-aeration in the second biological treatment tank. This is an embodiment of a preferable introduction method for decomposing the gas in the second biological treatment tank. Thereby, it is possible to omit the air supply equipment for air-aeration of the primary treatment wastewater in the second biological treatment tank.

본 발명의 처리 방법에 있어서, 상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 스크러빙 처리하여 얻어진 스크러빙수(水)를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 가스를 제2 생물 처리조에서 분해 처리하기 위한 바람직한 도입 방법의 다른 태양이다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조로부터 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산을 스크러빙수 중에 확실하게 흡수시켜, 제2 생물 처리조에 도입할 수 있다.In the treatment method of the present invention, it is preferable that, in the introduction step, scrubber water (water) obtained by scrubbing the gas is introduced into the second biological treatment tank. This is another mode of a preferable introduction method for decomposing the gas in the second biological treatment tank. Thereby, 1,4-dioxane in the gas discharged from the first biological treatment tank can be reliably absorbed into the scrubbing water and introduced into the second biological treatment tank.

본 발명의 처리 방법에 있어서, 상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 스크러빙 처리하여 얻어진 스크러빙수의 일부를 상기 제1 생물 처리조로 되돌리고, 나머지를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 것이 바람직하다. 이것은, 상기 가스를 제2 생물 처리조에서 분해 처리하기 위한 바람직한 도입 방법의 다른 태양이다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조에서의 1,4-디옥산 부하가 너무 커지지 않도록 할 수 있다.In the treatment method of the present invention, it is preferable that, in the introduction step, a part of the scrubbing water obtained by scrubbing the gas is returned to the first biological treatment tank and the rest is introduced into the second biological treatment tank. This is another mode of a preferable introduction method for decomposing the gas in the second biological treatment tank. Thereby, the 1,4-dioxane load in the second biological treatment tank can be prevented from becoming too large.

본 발명의 처리 방법에 있어서, 상기 스크러빙 처리를 위한 물로서, 상기 제2 생물 처리조에서의 처리수를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 생수형(省水型)의 처리를 행할 수 있다.In the treatment method of the present invention, it is preferable to use treated water in the second biological treatment tank as the water for the scrubbing treatment. Thus, the treatment of the water-saving type (water-saving type) can be performed.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 6에 관련된 발명은, 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 장치에 있어서, 상기 폐수를 에어 폭기하는 제1 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 가지고, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리조와, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하는 제2 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지고, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 분해균과 접촉시키는 제2 생물 처리조와, 상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단과, 회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the invention according to claim 6 is a device for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter, comprising first aeration means for aeration of the wastewater A first biological treatment tank having at least an organic decomposition microorganism biologically decomposing an organic substance other than the 1,4-dioxane, contacting the wastewater with the organic substance-decomposing bacteria while air-aerating the wastewater to obtain a primary treatment wastewater, Dioxane decomposing bacteria for decomposing 1,4-dioxane, and a second aerating unit for aerating the treated wastewater, wherein the first treated wastewater is air-aerated and the 1,4- Recovering means for recovering the gas released from the wastewater by the air-aeration of the first biological treatment tank; and a recovery means for recovering all or a part of the recovered gas by And introducing means for introducing the biosubstance into the second biological treatment tank.

청구항 6에 관련된 발명은, 청구항 1에 관련된 발명을 장치로서 구성한 것이며, 이것에 의해 종래의 문제였던 1,4-디옥산의 분해 효율 저하 및 대기 방출의 문제를 해결할 수 있다.The invention according to claim 6 is constituted as an apparatus according to claim 1 as a device, and it is thereby possible to solve the problem of degradation of 1,4-dioxane decomposition efficiency and the atmospheric release, which were the conventional problems.

본 발명의 처리 장치에 있어서, 상기 회수 수단은, 상기 제1 및 제2 생물 처리조의 액면 상방에 밀폐 구조의 헤드 스페이스를 형성하는 덮개 부재인 것이 바람직하다. 이처럼 제1 및 제2 생물 처리조를 기밀성 밀폐 구조로 함으로써, 제1 및 제2 생물 처리조로부터 방출되는 가스가 대기에 리크되지 않도록 회수할 수 있다.In the treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the recovery means is a lid member that forms a head space of a closed structure above the liquid level of the first and second biological treatment tanks. As described above, by making the first and second biological treatment tanks hermetically sealed, the gas released from the first and second biological treatment tanks can be recovered so as not to be leaked to the atmosphere.

본 발명의 처리 장치에 있어서, 상기 도입 수단은, 상기 회수 수단과 상기 제2 폭기 수단을 연결하는 배관과, 상기 배관에 설치되고, 상기 회수 수단으로 회수한 상기 가스를 상기 제2 폭기 수단으로 보내는 송풍 팬을 구비한 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조로부터 방출된 가스를 제2 생물 처리조의 에어 폭기용 가스로서 이용할 수 있다.In the treatment apparatus of the present invention, the introducing means may include: a pipe connecting the recovering means and the second aeration means; and a gas supply means for supplying the gas recovered by the recovery means to the second aeration means It is preferable that a blower fan is provided. Thus, the gas released from the first biological treatment tank can be used as the gas for the air-aeration in the second biological treatment tank.

본 발명의 처리 장치에 있어서, 상기 도입 수단은, 상기 제1 생물 처리조의 상방에 설치되고, 상기 가스에 대하여 스크러빙 처리하는 스크러빙 장치와, 상기 스크러빙 처리한 스크러빙수를 받아 상기 제2 생물 처리조로 보내는 통(

Figure 112013071644820-pct00001
) 형상 부재를 구비한 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조로부터 방출된 가스 중의 1,4-디옥산을 스크러빙수에 흡수하여 제2 생물 처리조에 도입할 수 있다.In the treatment apparatus of the present invention, the introducing means may include: a scrubbing device provided above the first biological treatment tank for scrubbing the gas; and a second biological treatment tank for receiving the scrubbing- barrel(
Figure 112013071644820-pct00001
) Shape member. Thereby, 1,4-dioxane in the gas discharged from the first biological treatment tank can be absorbed into the scrubbing water and introduced into the second biological treatment tank.

본 발명의 처리 장치에 있어서, 상기 도입 수단은, 상기 헤드 스페이스 중 상기 제2 생물 처리조의 액면 상방에 설치된 스크러빙 장치와, 상기 제1 생물 처리조로부터 상기 헤드 스페이스에 회수된 상기 가스를 상기 제2 생물 처리조의 액면 상방으로 이동시키는 이동 수단을 구비한 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조로부터 방출된 가스 중의 1,4-디옥산을 스크러빙수에 흡수하여 제2 생물 처리조로 도입하기 위한 도입 수단을 심플화할 수 있다.In the treatment apparatus of the present invention, the introducing means may comprise: a scrubbing apparatus provided above the liquid surface of the second biological treatment tank in the head space; and a second scrubber disposed in the head space, And moving means for moving the biosubstrate above the liquid surface of the biological treatment tank. This makes it possible to simplify the introduction means for introducing 1,4-dioxane in the gas discharged from the first biological treatment tank into the scrubbing water and introducing it into the second biological treatment tank.

본 발명에 의하면, 1,4-디옥산 분해균을 사용한 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리에 있어서, 종래의 문제점이었던 1,4-디옥산의 분해 효율 저하 및 대기 방출의 문제를 해결할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in the treatment of 1,4-dioxane-containing wastewater using 1,4-dioxane-decomposing bacteria, it is possible to solve the problem of degradation of 1,4-dioxane decomposition efficiency and atmospheric release have.

도 1은 본 발명의 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치의 제1 실시 형태를 설명하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치의 제2 실시 형태를 설명하는 단면도이다.
도 3은 제2 실시 형태의 변형예 1을 설명하는 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태의 변형예 2를 설명하는 단면도이다.
도 5는 1,4-디옥산 분해균을 함유하는 포괄 고정화 담체의 제조 단계의 설명도이다.
도 6은 에어 폭기에 의한 1,4-디옥산 함유 가스의 폐수로부터의 제거율을 나타내는 도면이다.1 is a sectional view for explaining a first embodiment of an apparatus for treating 1,4-dioxane-containing wastewater according to the present invention.
2 is a cross-sectional view for explaining a second embodiment of the apparatus for treating wastewater containing 1,4-dioxane according to the present invention.
3 is a cross-sectional view for explaining a first modification of the second embodiment.
4 is a cross-sectional view for explaining a second modification of the second embodiment.
Fig. 5 is an explanatory diagram of steps for producing a globally immobilized carrier containing 1,4-dioxane-degrading bacteria.
6 is a graph showing the removal rate of 1,4-dioxane-containing gas from wastewater by air aeration.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명에 관련된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method and apparatus for treating 1,4-dioxane-containing wastewater according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제1 실시 형태First Embodiment

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(10)를 나타내고 있다. 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(10)는, 주로, 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수를 처리하여 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리조(12)와, 1차 처리 폐수를 처리하여 처리수를 얻는 제2 생물 처리조(14)와, 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)의 에어 폭기에 의해 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단(16)과, 회수한 가스(이하, 회수 가스라고 부르는 경우도 있다.)의 전부 또는 일부를 제2 생물 처리조(14)에 도입하는 도입 수단(18)으로 구성된다.Fig. 1 shows an apparatus 10 for treating wastewater containing 1,4-dioxane according to the first embodiment of the present invention. The apparatus 10 for treating 1,4-dioxane-containing wastewater mainly comprises a first biological treatment tank 12 for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter to obtain a primary treatment wastewater, , A second biological treatment tank (14) for treating the primary treatment wastewater to obtain treated water, and a recovery unit for recovering the gas discharged from the wastewater by air aeration of the first and second biological treatment tanks (12, 14) And means 18 for introducing all or a part of the recovered gas (hereinafter also referred to as recovered gas) into the second biological treatment tank 14.

제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)는, 세워 설치하는 칸막이판(20)으로 구분됨과 함께, 제1 생물 처리조(12)에는 폐수의 원수(原水) 배관(22)이 접속된다. 이것에 의해, 원수 배관(22)으로부터 공급된 폐수에서 제1 생물 처리조(12)가 가득차면, 폐수는 칸막이판(20)을 타고 넘어 제2 생물 처리조(14)로 월류(越流)한다. 또, 제2 생물 처리조(14)의 상부에서, 제1 생물 처리조(12)와는 반대측에 트로프(24)가 설치되고, 제2 생물 처리조(14)에서 처리된 처리수가 트로프(24)로 유출된다.The first and second biological treatment tanks 12 and 14 are divided into a partition plate 20 for standing up and the raw water pipe 22 of the wastewater is connected to the first biological treatment tank 12 . Thus, when the first biological treatment tank 12 is filled in the wastewater supplied from the raw water pipe 22, the wastewater rides over the partition plate 20 and flows to the second biological treatment tank 14, do. A trough 24 is provided on the opposite side of the first biological treatment tank 12 from the upper portion of the second biological treatment tank 14. The treated water treated in the second biological treatment tank 14 is supplied to the trough 24, Respectively.

또한, 도 1에서는, 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)를 칸막이판(20)으로 구분한 하나의 조로서 구성하였지만, 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)를 별체의 조로하여, 제1 생물 처리조(12)에서 얻어진 1차 처리 폐수를 송액(送液) 펌프(도시 생략)로 제2 생물 처리조(14)로 보내도 된다.1, the first and second biological treatment tanks 12 and 14 are constituted as one set divided into partition plates 20. However, the first and second biological treatment tanks 12, The first treatment wastewater obtained in the first biological treatment tank 12 may be sent to the second biological treatment tank 14 by a pump (not shown).

또, 제1 생물 처리조(12) 내의 바닥부에는, 제1 폭기관(26)이 설치되고, 제1 폭기관(26)에는 제1 블로어(28)가 설치된다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조(12)에 유입된 폐수를 에어 폭기하여 호기성 상태로 한다. 또, 제1 생물 처리조(12) 내에는, 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 갖는다. 유기물 분해균으로서는, BOD 및 COD의 산화 분해에 통상 사용되는 호기성세균을 사용할 수 있고, 예를 들면 하수 처리장의 활성 오니를 사용할 수 있다. 유기물 분해균은, 폐수가 하수인 경우에는, 원수 배관(22)을 통하여 제1 생물 처리조(12)에 공급되는 폐수 중에 부유 오니로서 포함되어 있으므로, 특별히 활성 오니를 투입하지 않아도 된다. 또는 활성 오니를 고정화 재료에 포괄 또는 부착시킨 담체로서 제1 생물 처리조(12)에 투입해도 된다. 나아가서는, 제1 생물 처리조(12) 내에 고정상(固定床)을 설치하고, 이 고정상에 활성 오니를 생물막으로서 부착시키도록 해도 된다.A first wringer 26 is provided at the bottom of the first biological treatment tank 12 and a first blower 28 is provided at the first wringer 26. Thereby, the wastewater flowing into the first biological treatment tank 12 is aerated and brought into an aerobic state. In addition, the first biological treatment tank 12 has at least an organic decomposing bacteria that biologically degrades organic substances other than 1,4-dioxane. As the organic decomposing bacteria, aerobic bacteria commonly used for the oxidative decomposition of BOD and COD can be used. For example, activated sludge of a sewage treatment plant can be used. When the wastewater is sewage, the organic matter-decomposing bacteria are not particularly required to be supplied with the activated sludge because they are contained as suspended sludge in the wastewater supplied to the first biological treatment tank 12 through the raw water pipe 22. Alternatively, the activated sludge may be introduced into the first biological treatment tank 12 as a carrier which is entrapped or adhered to the immobilizing material. Further, a fixed bed may be provided in the first biological treatment tank 12, and the activated sludge may be attached to the fixed bed as a biofilm.

마찬가지로, 제2 생물 처리조(14) 내의 바닥부에는, 제2 폭기관(30)이 설치되고, 제2 폭기관(30)에는 제2 블로어(32)가 설치된다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조(12)로부터 제2 생물 처리조(14)에 유입한 1차 처리 폐수를 에어 폭기하여 호기성 상태로 한다.Similarly, a second wringer 30 is provided at the bottom of the second biological treatment tank 14, and a second blower 32 is provided at the second wringer 30. As a result, the primary treatment wastewater flowing into the second biological treatment tank 14 from the first biological treatment tank 12 is aerated and aerobic.

또, 제2 생물 처리조(14) 내에는, 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지며, 이 1,4-디옥산 분해균은 호기성 상태 하에서 1,4-디옥산을 분해한다. 여기서, 「1,4-디옥산 분해균을 적어도 갖는다」는 것은, 1,4-디옥산 분해균만 존재한다는 오해를 피하는 의미이며, 다른 세균이 병존하고 있어도 된다.In the second biological treatment tank 14, there is contained at least 1,4-dioxane decomposing bacteria for decomposing 1,4-dioxane, and the 1,4-dioxane decomposing bacteria are 1,4 - Decomposes dioxane. Here, "having at least 1,4-dioxane-decomposing bacteria" means to avoid misunderstanding that only 1,4-dioxane-decomposing bacteria exist, and other bacteria may coexist.

1,4-디옥산 분해균을 포함하는 종(種)오니로서는, 1,4-디옥산을 취급하는 공장(예를 들면, 1,4-디옥산을 제조하는 제조 공장 또는 폴리옥시알킬에테르를 제조하는 제조 공장)의 토양, 또는 그 공장 폐수를 처리하는 폐수 처리장의 오니 등을 사용할 수 있다. 그러나, 이대로 종오니를 제2 생물 처리조(14)에 투입하여도 1,4-디옥산 분해균의 균수(菌數) 농도가 낮아, 충분한 활성을 발휘할 수는 없으므로, 미리 배양하는 것이 바람직하다. 1,4-디옥산의 단리·배양의 설명에 관해서는 후술한다.As a species sludge containing 1,4-dioxane decomposing bacteria, a plant handling 1,4-dioxane (for example, a plant for producing 1,4-dioxane or a polyoxyalkyl ether And the sludge in the wastewater treatment plant for treating the wastewater of the plant can be used. However, even when the sludge is introduced into the second biological treatment tank 14 as described above, the bacterial number concentration of the 1,4-dioxane decomposing bacteria is low and sufficient activity can not be exhibited, . The description of the isolation and cultivation of 1,4-dioxane will be described later.

제1 생물 처리조(12)에는, 제1 폭기관(26)에 의해 폐수를 에어 폭기함으로써 폐수로부터 방출되는 가스를 회수하기 위한 제1 덮개 부재(16A)[회수 수단(16)]가 설치된다. 마찬가지로, 제2 생물 처리조(14)에는, 제2 폭기관(30)에 의해 1차 처리 폐수를 에어 폭기함으로써 1차 처리 폐수로부터 방출되는 가스를 회수하기 위한 제2 덮개 부재(16B)[회수 수단(16)]이 설치된다. 이것에 의해, 제1 생물 처리조(12)의 액면 상방에 제1 헤드 스페이스(12A)가 형성되고, 제2 생물 처리조(14)의 액면 상방에 제2 헤드 스페이스(12B)가 형성된다.The first biological treatment tank 12 is provided with a first lid member 16A (recovery means 16) for recovering the gas discharged from the wastewater by air-aeration of the wastewater by the first expansion vessel 26 . Similarly, the second biological treatment tank 14 is provided with a second lid member 16B for recovering gas discharged from the primary treatment wastewater by air-augmenting the primary treatment wastewater by the second wringer 30 (Means 16). The first head space 12A is formed above the liquid surface of the first biological treatment tank 12 and the second head space 12B is formed above the liquid surface of the second biological treatment tank 14. [

또, 제1 및 제2 덮개 부재(16A, 16B)의 측면부가 인접하는 부분과 칸막이판(20) 사이에는, 폐수가 월류하기 위한 월류구(34)가 형성됨과 함께, 제2 생물 처리조(14)에는, 처리수를 트로프(24)로 배출하는 처리수 배출구(36)가 개구된다. 처리수 배출구(36)는, 제2 생물 처리조(14)의 액면보다 하방에 형성되고, 트로프(24)에 고인 처리수에 의해 수봉(水封)된다. 따라서, 제1 및 제2 헤드 스페이스(12A, 12B)는, 제1 덮개 부재(16A), 제2 덮개 부재(16B), 및 처리수 배출구(36)를 수봉하는 수봉 구조에 의해, 회수 가스가 외부로 리크하지 않는 밀폐 구조로 형성된다. 이것에 의해, 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)에서의 에어 폭기에 의해 폐수 또는 1차 처리 폐수로부터 방출된 가스는, 대기 중에 리크되지 않고 제1 및 제2 헤드 스페이스(12A, 12B)에 회수된다.Between the portion where the side portions of the first and second lid members 16A and 16B are adjacent to each other and the partition plate 20 is formed a swirling port 34 for the swirling of the wastewater, 14, a treated water discharge port 36 for discharging the treated water to the trough 24 is opened. The treated water discharge port 36 is formed below the liquid surface of the second biological treatment tank 14 and is water sealed by the treatment water which has been poured into the trough 24. Therefore, the first and second head spaces 12A and 12B are configured such that the recovered gas is supplied to the first and second lid members 16A, 16B, and the process water outlet 36, And is formed in a sealed structure that does not leak outward. As a result, the gas discharged from the wastewater or the primary treatment wastewater by the air aeration in the first and second biological treatment tanks 12, 14 is not leaked to the atmosphere, and the first and second head spaces 12A, 12B.

또, 제1 헤드 스페이스(12A)에 회수한 회수 가스를 제2 생물 처리조(14)에 도입하는 도입 수단(18)이 설치된다. 이 도입 수단(18)은, 제1 덮개 부재(16A)로부터 버퍼 탱크(38)를 통하여 제2 블로어(32)의 흡입구 측에 제1 에어 배관(40)이 연장하여 설치됨과 함께, 제1 에어 배관(40)에는 제1 송풍 팬(42)이 설치되어 구성된다. 이것에 의해, 제1 헤드 스페이스(12A)에 고인 회수 가스는, 버퍼 탱크(38)를 경유하여 제2 블로어(32)로 보내지고, 제2 폭기관(30)으로부터 1차 처리 폐수 중에 폭기된다. 버퍼 탱크(38)에는, 버퍼 탱크(38) 내가 부압 시에 대기로부터 에어를 흡입하도록 역지 밸브(44)가 설치되어 있다.An introducing means 18 for introducing the recovered gas recovered in the first head space 12A into the second biological treatment tank 14 is provided. The introduction means 18 is provided with a first air pipe 40 extending from the first lid member 16A through the buffer tank 38 to the suction port side of the second blower 32, A first blowing fan (42) is installed in the pipe (40). As a result, the recovered gas recovered in the first head space 12A is sent to the second blower 32 via the buffer tank 38 and is aerated in the first treatment wastewater from the second wastewater 30 . The buffer tank 38 is provided with a check valve 44 so that the buffer tank 38 sucks air from the atmosphere when the negative pressure is applied.

또, 제2 덮개 부재(16B)로부터 제2 에어 배관(46)이 연장하여 설치되며, 제2에어 배관(46)의 선단은 대기에 개방됨과 함께, 제2 에어 배관(46)에는 제2 송풍 팬(48)이 설치된다. 또, 제2 헤드 스페이스(12B)에는, 제2 살수관(50)이 설치되고, 제2 살수관(50)으로부터 배관(52)이 연장하여 설치됨과 함께, 배관(52)의 선단이 트로프(24) 내의 처리수 중에 침지된 수중 펌프(54)에 접속된다. 이것에 의해, 트로프(24)에 고인 처리수를 수중 펌프(54)에 의해 제2 살수관(50)으로 송수하고, 스크러빙수로서 제2 생물 처리조(14)의 액면을 향하여 살수한다.The second air pipe 46 is extended from the second lid member 16B and the front end of the second air pipe 46 is opened to the atmosphere while the second air pipe 46 is provided with a second air pipe A fan 48 is installed. A second spray pipe 50 is provided in the second head space 12B and a pipe 52 extends from the second spray pipe 50. The tip of the pipe 52 is connected to a trough 24 to the submerged pump 54 immersed in the treated water. As a result, the deionized water in the trough 24 is sent to the second spray pipe 50 by the underwater pump 54 and sprinkled toward the surface of the second biological treatment tank 14 as the scrubbing water.

이것에 의해, 제2 헤드 스페이스(12B)에 고인 회수 가스는, 제2 살수관(50)으로부터의 살수에 의한 스크러빙 처리에 의해 흡수된다. 그리고, 회수 가스를 흡수한 스크러빙수가 제2 생물 처리조(14)의 액면에 내리 부어진다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 제2 생물 처리조(14)에서의 에어 폭기에 의해 1차 처리 폐수로부터 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산 농도가 낮고, 제2 에어 배관(46)으로부터 대기 중에 배기되는 1,4-디옥산량은 극미량이기 때문에, 제2 살수관(50)을 생략하는 것도 가능하다.Thereby, the recovered gas recovered in the second head space 12B is absorbed by the scrubbing treatment by spraying from the second spray pipe 50. [ Then, the scrubbing water that absorbs the recovered gas is poured down onto the liquid surface of the second biological treatment tank 14. [ In this case, as described later, the 1,4-dioxane concentration in the gas discharged from the primary treatment wastewater is low due to the air aeration in the second biological treatment tank 14, The amount of 1,4-dioxane discharged in the second spray pipe 50 is extremely small, so that the second spray pipe 50 can be omitted.

또한, 본 실시 형태에서는, 제2 생물 처리조(14)로부터의 처리수를 제2 살수 관(50)으로부터의 스크러빙수로서 사용하였지만, 수돗물이나 공업용수를 사용할 수도 있다.In the present embodiment, the treated water from the second biological treatment tank 14 is used as the scrubbing water from the second spray pipe 50, but tap water or industrial water may also be used.

다음으로, 상기와 같이 구성된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(10)를 사용하여 폐수 중으로부터 1,4-디옥산을 제거하기 위한 처리 방법에 대하여 설명한다.Next, a treatment method for removing 1,4-dioxane from wastewater using the apparatus 10 for treating wastewater containing 1,4-dioxane as described above will be described.

원수 배관(22)으로부터 제1 생물 처리조(12)에 공급된 폐수는, 제1 폭기관(26)에 의한 에어 폭기에 의해 호기성 상태 하에서 유기물 분해균과 접촉한다. 이것에 의해, 폐수 중에 함유되는 유기물 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물(예를 들면 COD 성분, BOD 성분)이 산화 분해된다. 따라서 1,4-디옥산 이외의 유기물이 저감된 1차 처리 폐수가 얻어진다. 1차 처리 폐수는, 칸막이판(20)을 월류하여 제2 생물 처리조(14)로 보내진다.The wastewater supplied from the raw water pipe 22 to the first biological treatment tank 12 comes into contact with the organic matter-decomposing bacteria under an aerobic condition by air aeration by the first worm 26. As a result, organic substances (for example, COD component and BOD component) other than 1,4-dioxane in the organic substances contained in the waste water are oxidatively decomposed. Therefore, primary treated wastewater in which organic matters other than 1,4-dioxane are reduced can be obtained. The primary treatment wastewater is sent to the second biological treatment tank 14 through the partition plate 20.

제2 생물 처리조(14)에서는, 1차 처리 폐수는 유기물이 저농도 상태에서 1,4-디옥산 분해균과 접촉하므로, 높은 분해 효율로 1,4-디옥산을 분해 처리할 수 있다. 이것은, 난분해성의 1,4-디옥산과 이(易)분해성의 유기물을 동일한 조내에서 처리하는 경우, 이분해성의 유기물을 분해하여 증식하는 유기물 분해균이 우점 번식하여, 1,4-디옥산 분해균이 우점 번식하기 어려워진다. 이 결과, 1,4-디옥산의 분해 능력이 억제되어, 1,4-디옥산의 제거 성능이 저하된다. 또, 1,4-디옥산 분해균은, 후술하는 바와 같이, 1,4-디옥산 이외의 유기물을 기질(基質)(영양원)로 하는 성질도 있기 때문에, 이분해성의 유기물이 풍부하게 존재하면, 1,4-디옥산 분해균이 1,4-디옥산보다 분해하기 쉬운 이분해성의 유기물을 분해하기 쉽다.In the second biological treatment tank 14, the primary treatment wastewater is contacted with the 1,4-dioxane decomposing bacteria in a low concentration state of the organic matter, so that 1,4-dioxane can be decomposed and treated with high decomposition efficiency. This is because, when the degradable 1,4-dioxane and the easily decomposable organic matter are treated in the same tank, the organic decomposing bacteria which decompose and proliferate the degradable organic matter predominantly reproduce, and 1,4-dioxane It becomes difficult for the degrading bacteria to propagate in the uppermost point. As a result, the decomposition ability of 1,4-dioxane is suppressed, and the removal performance of 1,4-dioxane is lowered. Further, as described later, the 1,4-dioxane-decomposing bacterium has a property of using an organic substance other than 1,4-dioxane as a substrate (nutrient source), and therefore, when this decomposable organic substance is abundantly present , It is easy to decompose this decomposable organic substance in which 1,4-dioxane-decomposing bacteria are more likely to decompose than 1,4-dioxane.

한편, 제1 폭기관(26)에 의한 에어 폭기에 의해 폐수 중으로부터 1,4-디옥산을 함유하는 가스가 방출되어, 제1 헤드 스페이스(12A)에서 회수된다. 1,4-디옥산은 에어 폭기에 의해 폐수 중으로부터 방출되기 쉬워, 1,4-디옥산의 방출률은 30%이상이 되고, 많은 경우에는 70% 정도가 된다. 그러나, 대기 오염의 문제로부터, 방출된 가스를 그대로 대기로 방출시킬 수는 없다. 여기서 방출률 30%란, 에어 폭기 하기 전의 폐수 중의 1,4-디옥산의 30%가 에어 폭기에 의해 폐수로부터 방출되는 것을 의미한다.On the other hand, the gas containing 1,4-dioxane is discharged from the wastewater by the air bubbles generated by the first breather 26, and is recovered in the first head space 12A. 1,4-dioxane is easily released from wastewater by air aeration, and the release rate of 1,4-dioxane is 30% or more, and in many cases, it is about 70%. However, due to the problem of air pollution, the released gas can not be directly discharged to the atmosphere. Here, the release rate of 30% means that 30% of the 1,4-dioxane in the wastewater before the air-aeration is discharged from the wastewater by air aeration.

그래서, 본 발명의 제1 실시 형태에서는, 제1 헤드 스페이스(12A)에 회수한 회수 가스를, 제1 송풍 팬(42)에 의해 버퍼 탱크(38)를 경유하여 제2 블로어(32)로 보내고, 제2 폭기관(30)으로부터 에어 폭기용 가스로서 폭기하도록 하였다. 이 경우, 제1 송풍 팬(42)에서 송풍하는 풍량보다, 제2 폭기관(30)으로부터 폭기하는 풍량이 많고, 버퍼 탱크(38)가 부압이 되면, 역지 밸브(44)가 열려 대기가 버퍼 탱크(38) 내에 보충된다.Therefore, in the first embodiment of the present invention, the recovered gas recovered in the first head space 12A is sent to the second blower 32 via the buffer tank 38 by the first blowing fan 42 , And the second breather (30) as a gas for the air-aeration. In this case, when the amount of air to be afted from the second breather 30 is larger than the air volume blown by the first blowing fan 42 and the buffer tank 38 becomes negative pressure, the check valve 44 is opened, And is replenished in the tank 38.

1,4-디옥산은 수용성이며, 1,4-디옥산을 포함하는 회수 가스를 폭기함으로써, 1,4-디옥산은 1차 처리 폐수 중에 용해된다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조(14)에 있어서, 회수 가스 중의 1,4-디옥산과 1,4-디옥산 분해균이 접촉하므로, 제1 생물 처리조(12)로부터 방출된 가스 중의 1,4-디옥산을 효과적으로 제거할 수 있다.1,4-dioxane is water-soluble and 1,4-dioxane is dissolved in the primary treatment wastewater by aerating the recovered gas containing 1,4-dioxane. As a result, in the second biological treatment tank 14, 1,4-dioxane and 1,4-dioxane-decomposing bacteria in the recovered gas come into contact with each other, so that the gas released from the first biological treatment tank 12 1,4-dioxane can be effectively removed.

이 경우, 제2 생물 처리조(14)에서도 제2 폭기관(30)으로부터의 에어 폭기에 의해, 1차 처리 폐수 중으로부터 가스가 방출되지만, 가스 중에 함유되는 1,4-디옥산 농도는, 제1 생물 처리조(12)로부터 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산 농도에 비하여 현저히 낮다.In this case, even in the second biological treatment tank 14, the gas is discharged from the primary treatment wastewater by the air aeration from the second wringer 30, but the concentration of 1,4- Dioxane concentration in the gas discharged from the first biological treatment tank 12 is remarkably low.

이것은, 본 발명자가 행한 실험으로부터 얻어진 지견에 의하면, 폐수 중의 1,4-디옥산 농도에 관계없이 에어 폭기에 의해 방출되는 1,4-디옥산의 방출률은 일정하기 때문에, 폐수 중의 1,4-디옥산 농도가 작으면, 그것만 방출되는 1,4-디옥산량도 적어지기 때문이다.This is because, according to the knowledge obtained from the experiments conducted by the present inventor, since the release rate of 1,4-dioxane released by the air aeration is constant regardless of the 1,4-dioxane concentration in the wastewater, When the dioxane concentration is low, the amount of 1,4-dioxane released only decreases.

즉, 제2 생물 처리조(14)에서는, 1,4-디옥산 분해균에 의해 1차 처리 폐수 중의 1,4-디옥산이 분해 제거되어 있고, 저농도화되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 제1 생물 처리조(12)에 있어서 1,4-디옥산 이외의 유기물 농도를 저농도화함 으로써, 제2 생물 처리조에서의 1,4-디옥산의 분해 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또, 제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기에 의해 폐수 중의 1,4-디옥산은, 방출되는 가스 중으로 이행하므로, 제2 생물 처리조(14)로 월류하는 1차 처리 폐수중의 1,4-디옥산 농도 레벨이 저하된다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조(14) 내의 1,4-디옥산 농도를 낮은 레벨(예를 들면 10mg/L 이하)로 유지할 수 있으므로, 제2 생물 처리조(14) 내를 호기성으로 하기 위하여 1차 처리 폐수를 에어 폭기하여도 1차 처리 폐수로부터 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산 농도가 낮아진다. 이것에 의해, 제2 생물 처리조(14) 내에서의 1,4-디옥산 농도를 낮은 레벨로 유지할 수 있으므로, 상기한 바와 같이 에어 폭기에 의해 1차 처리 폐수로부터 방출되는 1,4-디옥산량은 적다. 제2 생물 처리조(14) 내의 1,4-디옥산 농도는 10mg/L 이하, 바람직하게는 5mg/L 이하로 유지하는 것이 바람직하다.That is, in the second biological treatment tank 14, 1,4-dioxane in the primary treatment wastewater is decomposed and removed by the 1,4-dioxane decomposing bacteria, and the concentration is low. Further, in the present invention, by lowering the concentration of organic substances other than 1,4-dioxane in the first biological treatment tank 12, the decomposition efficiency of 1,4-dioxane in the second biological treatment tank is remarkably improved Can be improved. Since the 1,4-dioxane in the wastewater is transferred to the released gas by the air-aeration in the first biological treatment tank 12, the concentration of 1,4-dioxane in the primary treatment wastewater The 1,4-dioxane concentration level is lowered. Since the concentration of 1,4-dioxane in the second biological treatment tank 14 can be maintained at a low level (for example, 10 mg / L or less), the inside of the second biological treatment tank 14 can be made aerobic So that the concentration of 1,4-dioxane in the gas discharged from the primary treatment wastewater is lowered even if the primary treatment wastewater is air-augmented. As a result, the concentration of 1,4-dioxane in the second biological treatment tank 14 can be maintained at a low level, so that the concentration of 1,4-dioxane released from the primary treatment wastewater by the air- The amount of oxalic acid is small. The concentration of 1,4-dioxane in the second biological treatment tank 14 is preferably 10 mg / L or less, preferably 5 mg / L or less.

또, 제1 생물 처리조(12)로부터 방출되는 가스를 제2 생물 처리조(14)에 있어서의 에어 폭기 가스로서 사용하도록 하였으므로, 가스 중의 1,4-디옥산을 분해 처리하기 위한 특별한 분해조를 설치할 필요가 없다. 이것에 의해, 장치 구성의 심플화 및 컴팩트화를 도모할 수 있다.In addition, since the gas released from the first biological treatment tank 12 is used as the air-aeration gas in the second biological treatment tank 14, the special decomposition tank for decomposing 1,4-dioxane in the gas . This makes it possible to simplify and compact the configuration of the apparatus.

<1,4-디옥산 분해균의 단리·배양><Isolation and culture of 1,4-dioxane-degrading bacteria>

상기한 바와 같이, 1,4-디옥산 분해균은 미리 배양해 두는 것이 바람직하다. 1,4-디옥산 분해균의 배양 시에, 1,4-디옥산 분해균은 증식 속도가 매우 느리기 때문에, 단리 공정에 있어서 다른 미생물이 혼입하여, 우선적으로 증식하지 않도록 할 필요가 있다. 그리고, 배양 공정에서는, 단리한 1,4-디옥산 분해균의 증식을 촉진시키기 위하여, 1,4-디옥산 분해균에 유기물을 주는 것이 중요하다. 이 때문에, 단리 공정에서는, 유기물로서 1,4-디옥산만을 포함하는 무기 배지를 사용하고, 배양 공정에서는 1,4-디옥산 이외의 유기물을 주로 포함하는 유기 배지를 사용한다.As described above, the 1,4-dioxane-degrading bacteria are preferably cultured in advance. Since the growth rate of 1,4-dioxane-degrading bacteria is very slow during the cultivation of the 1,4-dioxane-degrading bacteria, it is necessary to prevent other microorganisms from mixing in the isolation step so that they do not preferentially grow. In the culturing process, it is important to give organic matter to the 1,4-dioxane-degrading bacteria in order to promote the proliferation of the isolated 1,4-dioxane-degrading bacteria. Therefore, in the isolation step, an inorganic medium containing only 1,4-dioxane is used as the organic substance, and an organic medium mainly containing organic substances other than 1,4-dioxane is used in the culturing step.

즉, 단리 공정에서는, 먼저, 무기 배지에, 농도가 10∼100mg/L이 되도록 1,4-디옥산을 첨가한 배지 100∼500mL에, 1,4-디옥산 분해균을 포함하는 종오니 (1,4-디옥산을 포함하는 폐수의 폐수 처리 공정으로부터 채취한 오니)를 약 500∼20000mg/L첨가하여, 집적 배양한다. 집적 배양은, 20∼30℃의 조건 하에서, 약 1∼3개월간 행하는 것이 바람직하다. 또한, 1,4-디옥산 분해균의 존재에 대해서는, 배지 중의 1,4-디옥산 농도의 변화를 측정함으로써 확인할 수 있다. 1,4-디옥산 농도의 감소율이 50%를 넘은 단계에서, 집적 배양을 종료하는 것이 바람직하다. 배지 중의 1,4-디옥산 농도는, 공지된 방법에 의해 측정할 수 있다[아베 아케미(安部明美), 환경 화학, vol.7, No.1, p95-100(1997)].That is, in the isolation step, first, in 100 to 500 mL of a medium supplemented with 1,4-dioxane so as to have a concentration of 10 to 100 mg / L in the inorganic medium, a seed sludge containing 1,4- Sludge collected from wastewater treatment process of wastewater containing 1,4-dioxane) is added in an amount of about 500 to 20000 mg / L, followed by integrated culture. The integrated culture is preferably carried out under the condition of 20 to 30 DEG C for about 1 to 3 months. The presence of 1,4-dioxane-degrading bacteria can also be confirmed by measuring the change in 1,4-dioxane concentration in the medium. At the stage when the reduction rate of 1,4-dioxane concentration exceeds 50%, it is preferable to terminate the integrated culture. The concentration of 1,4-dioxane in the medium can be measured by a known method (Abe Akemi, Environmental Chemistry, vol.7, No.1, p95-100 (1997)).

집적 배양을 종료한 후, 상기 무기 배지에 한천을 10∼15% 첨가한 평판 배지에서, 20∼35℃ 항온 하에서 정치(靜置) 배양한다. 정치 배양 후, 콜로니가 형성된 것을 확인함으로써, 1,4-디옥산 분해균을 단리할 수 있다.After completion of the integrated culture, the inorganic culture medium is allowed to stand still in a plate medium containing 10 to 15% of agar at a constant temperature of 20 to 35 ° C. After confirming the formation of colonies after the stationary culture, the 1,4-dioxane-degrading bacteria can be isolated.

무기 배지를 구성하는 무기 물질로서는, 특별히 한정되지 않지만, 무기 염류(예를 들면, K2HPO4, (NH4)2SO4, MgSO4·7H2O, FeCl3, CaCl2, NaCl)가 바람직하다.The inorganic substance constituting the inorganic medium is not particularly limited, but inorganic salts (for example, K 2 HPO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , MgSO 4 .7H 2 O, FeCl 3 , CaCl 2 , NaCl) desirable.

다음의 배양에서는, 상기한 바와 같이 단리한 1,4-디옥산 분해균을, 유기물을 주성분으로 하는 유기 배지에서 배양한다. 유기물로서는, CGY 배지, 구체적으로는, 펩톤, 육류 엑기스, 글리세린, 카지톤, 효모 엑기스 등의 이분해성의 유기물이 바람직하다. 유기물에는, 1,4-디옥산이 포함되어도 된다. 배양은, 1,4-디옥산 분해균의 활성이 약 27℃에서 가장 높기 때문에, 배양 온도는 27℃가 바람직하고, 수온으로서는 약 15∼35℃가 바람직하며, 20∼30℃가 더 바람직하다. 배양 시간은, 약 5∼30일간이 바람직하다.In the next culture, the 1,4-dioxane-degrading bacteria isolated as described above are cultured in an organic medium containing an organic substance as a main component. As the organic substance, CGY medium, specifically, biodegradable organic substances such as peptone, meat extract, glycerin, casitone, yeast extract and the like are preferable. The organic material may include 1,4-dioxane. Since the activity of the 1,4-dioxane-degrading bacteria is the highest at about 27 캜, the culture temperature is preferably 27 캜, and the water temperature is preferably about 15 캜 to 35 캜, more preferably 20 to 30 캜 . The incubation time is preferably about 5 to 30 days.

1,4-디옥산 분해균은, 균수가 적은 동안 과잉으로 1,4-디옥산이 주어지면 증식되기 어렵고, 한편, 1,4-디옥산이 전혀 주어지지 않으면 1,4-디옥산 분해 활성이 저하된다. 이 때문에, 배양 초기에는 1,4-디옥산 이외의 유기물을 주고, 1,4-디옥산 분해균의 균수가 어느 정도 증가한 배양 중기, 후기에 있어서, 1,4-디옥산을 주는 것이 바람직하다. 즉, 1,4-디옥산 이외의 유기물은, 주로, 1,4-디옥산 분해균의 증식을 촉진시키도록 기능하고, 1,4-디옥산은, 주로, 1,4-디옥산 분해균의 분해 활성을 부활, 유지 또는 향상시키도록 기능한다. 1,4-디옥산의 첨가는, 1,4-디옥산 분해균의 균수가 1×104cells/mL 이상이 되었을 때 행하는 것이 바람직하다. 1,4-디옥산의 첨가량은, 유기 배지에 대하여 1∼1000mg/L이며, 10∼200mg/L로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 1,4-디옥산이 1mg/L 미만이면, 1,4-디옥산 분해균의 분해 활성을 부활, 유지 또는 향상시키는 효과가 작아지기 때문이다. 1,4-디옥산의 첨가 농도가 1000mg/L를 넘으면 1,4-디옥산의 독성에 의해, 1,4-디옥산 분해균이 실활(失活)되기 때문에 첨가 농도의 상한은 1000mg/L로 하는 것이 바람직하다. 또한, 1,4-디옥산이 200mg/L를 넘으면 분해 활성이 그 이상 바뀌지 않고, 1000mg/L로하여도 200mg/L의 때와 동일한 정도이다. 또, 배지를 무해한 상태에서 폐기하기 위하여, 배지 중의 1,4-디옥산 농도를 가능한 한 낮게 할 필요가 있다. 이 때문에, 1,4-디옥산의 첨가는, 1,4-디옥산 분해균의 균수나 활성의 정도에 따라, 소량씩 행하는 것이 바람직하다. 또한, 배양 초기부터, 1,4-디옥산을 유기 배지에 함유시켜도 된다. 이 경우, 1,4-디옥산의 함유량은, 상기와 동일하게 할 수 있다.The 1,4-dioxane-degrading bacterium is hardly proliferated when 1,4-dioxane is given excessively while the number of bacteria is small. On the other hand, if 1,4-dioxane is not given at all, . Therefore, it is preferable to give an organic substance other than 1,4-dioxane at the initial stage of culture and to give 1,4-dioxane at the middle stage and the late stage of cultivation in which the number of bacteria of 1,4-dioxane decomposing bacteria has increased to some extent . That is, organic substances other than 1,4-dioxane mainly function to promote the proliferation of 1,4-dioxane-decomposing bacteria, and 1,4-dioxane mainly serves as a 1,4-dioxane decomposing bacteria Maintain, or improve the degradative activity of &lt; / RTI &gt; The addition of 1,4-dioxane is preferably carried out when the number of bacteria of 1,4-dioxane-degrading bacteria is 1 x 10 4 cells / mL or more. The amount of 1,4-dioxane to be added is 1 to 1000 mg / L, preferably 10 to 200 mg / L, based on the organic medium. This is because if 1,4-dioxane is less than 1 mg / L, the effect of resurfacing, maintaining or improving the decomposition activity of the 1,4-dioxane-degrading bacteria becomes small. When the added concentration of 1,4-dioxane exceeds 1000 mg / L, the 1,4-dioxane-decomposing bacteria are inactivated due to the toxicity of 1,4-dioxane, so the upper limit of the added concentration is 1000 mg / L . When the amount of 1,4-dioxane exceeds 200 mg / L, the decomposition activity does not change much, and even at 1000 mg / L, it is about the same as that at 200 mg / L. In order to dispose of the medium in a harmless state, it is necessary to make the concentration of 1,4-dioxane in the medium as low as possible. Therefore, the addition of 1,4-dioxane is preferably carried out in small amounts depending on the number of bacteria and the degree of activity of the 1,4-dioxane-degrading bacteria. From the initial stage of the culture, 1,4-dioxane may be contained in the organic medium. In this case, the content of 1,4-dioxane may be the same as that described above.

배양한 1,4-디옥산 분해균은, 그대로 제2 생물 처리조(14) 내에 투입하여 사용할 수도 있지만, 보다 고밀도로 폐수 중에 투입하기 위하여, 1,4-디옥산 분해균을 담체 재료에 고정화한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 고정화 방법으로서는, 함수 겔에 배양한 1,4-디옥산 분해균을 포괄 고정하여 조내에 유동시키는 방법(포괄 고정화 담체), 담체 재료의 표면에 배양한 1,4-디옥산 분해균을 부착 고정하여 조내에 유동시키는 방법(부착 고정화 담체), 및 고정상에 배양한 1,4-디옥산 분해균을 고착하는 방법 등이 있다.The cultivated 1,4-dioxane-decomposing bacteria can be used as it is and introduced into the second biological treatment tank 14 as it is. However, in order to put the 1,4-dioxane decomposing bacteria into wastewater more densely, Is preferably used. Examples of immobilization methods include a method in which 1,4-dioxane-degrading bacteria cultured in a hydrogel are entrapped and flowed in a bath (a comprehensive immobilization support), and a method in which 1,4-dioxane decomposing bacteria cultured on the surface of a carrier material are fixed (Adherent immobilization support), and a method of adhering 1,4-dioxane-degrading bacteria cultured on a stationary phase, and the like.

1,4-디옥산 분해균으로서는, Pseudonocardia dioxanivorans가 보고되어 있고, 분양 기관(ATCC: American Type Culture Collection)을 통하여 구입하여, 분해 시험에 활용할 수 있다(1,4Dioxane biodegradation at low temperatures in Arctic groundwater samples Water Research, Volume 44, Issue 9,2010, Pages 2894-2900참조). 또, 1,4-디옥산 분해균의 단리, 배지 조건, 배양 조건에 대해서는, 일본 특허 공개 제2008-306939호 공보에 기재된 내용으로 실시할 수 있다.Pseudonocardia dioxanivorans have been reported as 1,4-dioxane-degrading bacteria and purchased from the American Type Culture Collection (ATCC) for use in degradation tests (1,4-dioxane biodegradation at low temperatures in Arctic groundwater samples Water Research, Volume 44, Issue 9, 2010, Pages 2894-2900). Further, the isolation of the 1,4-dioxane-degrading bacteria, the culture conditions and the culture conditions can be carried out as described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-306939.

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

도 2는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(100)를 나타내고 있다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 장치, 수단, 부재에는 동일 부호를 첨부함과 함께, 설명은 생략한다.Fig. 2 shows an apparatus 100 for treating wastewater containing 1,4-dioxane according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are attached to the same devices, means, and members as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 실시 형태는, 제1 생물 처리조(12)에서 발생한 가스를 제2 생물 처리조(14)에 도입하기 위한 도입 수단(18)이 제1 실시 형태와는 다르다. 즉, 제1 헤드 스페이스(12A)에 회수된 회수 가스를 에어 폭기용 가스로서 제2 생물 처리조(14)에 도입하는 것이 아니라, 회수 가스를 스크러빙 처리하여 제2 생물 처리조(14)에 도입하도록 하였다.2, the second embodiment is different from the first embodiment in the introduction means 18 for introducing gas generated in the first biological treatment tank 12 into the second biological treatment tank 14 . That is, instead of introducing the recovered gas recovered in the first head space 12A into the second biological treatment tank 14 as an air-aeration gas, the recovered gas is scrubbed and introduced into the second biological treatment tank 14 Respectively.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 제1 덮개 부재(16A)와 제2 덮개 부재(16B)를 일체화하고, 제1과 제2 헤드 스페이스(12A, 12B)를 연속하는 하나의 공간으로 함과 함께, 제1 헤드 스페이스(12A)에도 제1 살수관(56)을 설치하여 스크러빙 처리할 수 있도록 하였다. 이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 살수관(56)과 제2 살수관(50)을 하나의 연속하는 살수관으로서 구성하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 2, in the second embodiment, the first lid member 16A and the second lid member 16B are integrated, and the first and second head spaces 12A, And a first spray pipe 56 is provided in the first head space 12A so that scrubbing can be performed. In this case, as shown in Fig. 2, it is preferable to configure the first spray pipe 56 and the second spray pipe 50 as one continuous water spray pipe.

또, 제1 살수관(56)의 하방에, 스크러빙수를 받는 통 형상 부재(58)를 설치함과 함께, 이 통 형상 부재(58)를 제1 생물 처리조(12)로부터 제2 생물 처리조(14)를 향하여 낮아지도록 경사시켜 설치하였다. 통 형상 부재(58)는, 제1 생물 처리조(12)의 액면의 넓이에 따라 복수 설치할 수 있다.A tubular member 58 for receiving the scrubbing water is provided below the first spray pipe 56 and the tubular member 58 is moved from the first biological treatment tank 12 to the second biological treatment So as to be lower toward the bath (14). A plurality of tubular members 58 can be provided in accordance with the area of the liquid surface of the first biological treatment tank 12.

이것에 의해, 제1 생물 처리조(12)의 에어 폭기에 의해 폐수로부터 방출된 1,4-디옥산 농도가 높은 가스는, 제1 살수관(56)에서 스크러빙 처리되어, 스크러빙수가 통 형상 부재(58)를 유하(流下)하여 제2 생물 처리조(14)에 공급(도입)된다. 따라서, 제1 생물 처리조(12)로부터 방출된 가스 중의 1,4-디옥산을 스크러빙수에 흡수하여 제2 생물 처리조(14)에 도입할 수 있으므로, 가스 중의 1,4-디옥산을 효율적으로 제거할 수 있다.As a result, the gas having a high concentration of 1,4-dioxane discharged from the wastewater by the air bubbles in the first biological treatment tank 12 is scrubbed in the first spray pipe 56, (Introduced) into the second biological treatment tank 14 by flowing down (flowing down) the biological treatment tank 58. Therefore, 1,4-dioxane in the gas discharged from the first biological treatment tank 12 can be absorbed into the scrubbing water and introduced into the second biological treatment tank 14, so that 1,4-dioxane in the gas It can be efficiently removed.

[제2 실시 형태의 변형예 1][Modified example 1 of the second embodiment]

도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예 1에 관련된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(200)를 나타내고 있다. 이 변형예(1)는, 상기한 제2 실시 형태로부터 통 형상 부재(58)를 생략한 것이다.Fig. 3 shows an apparatus 200 for treating wastewater containing 1,4-dioxane according to a first modification of the second embodiment of the present invention. In this modified example (1), the tubular member 58 is omitted from the second embodiment.

변형예 1에 의하면, 제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기에 의해 방출되어 제1 헤드 스페이스(12A)에 고인 가스의 일부는, 제1 살수관(56)으로부터의 스크러빙 처리에 의해, 스크러빙수에 흡수되어 제1 생물 처리조(12)의 액면에 내리 부어진다. 제1 살수관(56)으로부터의 스크러빙수에 흡수되지 않은 나머지 가스는, 제2 송풍 팬(48)의 구동에 의해, 제2 헤드 스페이스(12B)로 이동한다. 그리고, 제2 헤드 스페이스(12B)에서는 제1 헤드 스페이스(12A)로부터 이동해 온 가스와, 제2 생물 처리조(14)에서의 에어 폭기로 방출된 가스의 양방이, 제2 살수관(50)으로부터의 스크러빙수에 의해 스크러빙 처리되어, 스크러빙수가 제2 생물 처리조(14)의 액면에 내리 부어진다. 이것에 의해, 변형예 1의 경우에도, 상기한 제2 실시 형태와 동일한 정도의 효과를 가질 수 있음과 함께, 장치 구성을 심플화할 수 있다.According to Modification 1, a part of the gas released by the air aeration in the first biological treatment tank 12 and stuck in the first head space 12A is removed by the scrubbing treatment from the first spray pipe 56, It is absorbed into the scrubbing water and poured down on the liquid surface of the first biological treatment tank 12. The remaining gas not absorbed by the scrubbing water from the first spray pipe 56 moves to the second head space 12B by driving the second blow fan 48. [ In the second head space 12B, both the gas moved from the first head space 12A and the gas released to the air-aeration in the second biological treatment tank 14 are supplied to the second spray pipe 50, And the scrubbing water is poured down onto the liquid surface of the second biological treatment tank 14. As a result, even in the case of Modification 1, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and the device configuration can be simplified.

[제2 실시 형태의 변형예 2][Modified example 2 of the second embodiment]

도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예 2에 관련된 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치(300)를 나타내고 있다. 이 변형예 2는, 상기한 제2 실시 형태로부터 제1 살수관(56) 및 통 형상 부재(58)의 양방을 생략한 것이다.4 shows an apparatus 300 for treating wastewater containing 1,4-dioxane according to a second modification of the second embodiment of the present invention. In Modification 2, both of the first spray pipe 56 and the tubular member 58 are omitted from the second embodiment.

변형예 2에 의하면, 제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기에 의해 방출되어 제1 헤드 스페이스(12A)에 고인 모든 가스는, 제2 송풍 팬(48)의 구동에 의해, 제2 헤드 스페이스(12B)로 이동한다. 그리고, 제1 헤드 스페이스(12A)로부터 이동해 온 가스와, 제2 생물 처리조(14)에서의 에어 폭기로 방출된 가스의 양방이, 제2 살수관(50)으로부터의 스크러빙수에 의해 스크러빙 처리되어, 스크러빙수가 제2 생물 처리조(14)의 액면에 내리 부어진다.All the gas released by the air aeration in the first biological treatment tank 12 and stuck in the first head space 12A is discharged to the outside through the second blowing fan 48, And moves to the space 12B. Both the gas moved from the first head space 12A and the gas released to the air aeration in the second biological treatment tank 14 are subjected to the scrubbing treatment by the scrubbing water from the second spray pipe 50 So that the scrubbing water is poured down on the liquid level of the second biological treatment tank 14.

이것에 의해, 변형예 2의 경우에도, 상기한 제2 실시 형태와 동일한 정도의 효과를 가질 수 있음 함께, 장치를 더욱 심플화할 수 있다. 또, 제1 살수관(56)을 생략함으로써, 트로프(24)로부터의 처리수를 빨아 올리는 펌프 능력을 작게 할 수 있어, 동력 에너지를 저감시킬 수 있다.As a result, even in the case of Modification 2, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the apparatus can be further simplified. By omitting the first spray pipe 56, the pump capacity for sucking the treated water from the trough 24 can be reduced, and the power energy can be reduced.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 생물 처리조(12) 및 제2 생물 처리조(14)를 각각 1기(基) 설치하는 예로 설명하였지만, 제1 생물 처리조(12) 및 제2 생물 처리조(14)를 각각 복수 설치하여, 다단 처리하도록 해도 된다.In the present embodiment, the first biological treatment tank 12 and the second biological treatment tank 14 are provided as one unit, respectively. However, the first biological treatment tank 12 and the second biological treatment tank A plurality of tanks 14 may be provided in each of which a multi-stage process is performed.

실시예Example

[시험 A][Test A]

시험 A에서는, 1,4-디옥산 분해균을 가지는 제2 생물 처리조(14)의 전단에, 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물을 저감시키는 제1 생물 처리조(12)를 설치한 경우(실시예 1)와 설치하지 않은 경우(비교예 1)에서, 1,4-디옥산의 처리 효율을 비교하였다.In Test A, a first biological treatment tank 12 for reducing organic matters other than 1,4-dioxane in the wastewater is installed at the front end of the second biological treatment tank 14 having 1,4-dioxane decomposing bacteria The treatment efficiency of 1,4-dioxane was compared in the case of (Example 1) and the case of not providing (Comparative Example 1).

<시험에 제공한 폐수><Wastewater supplied to the test>

시험에 제공한 폐수(원수)의 수질은 표 1과 같다.The water quality of the wastewater (raw water) supplied to the test is shown in Table 1.

Figure 112013071644820-pct00002
Figure 112013071644820-pct00002

(비고) TOC…전체 유기 탄소(Remarks) TOC ... Total organic carbon

비교예 1에서는, 표 1의 폐수를, 1,4-디옥산 분해균을 포괄 고정화한 담체를 투입한 제2 생물 처리조(14)에서, 직접 처리하였다.In Comparative Example 1, the wastewater shown in Table 1 was directly treated in the second biological treatment tank 14 into which a carrier immobilizing 1,4-dioxane-decomposing bacteria was added.

한편, 실시예 1에서는, 표 1의 폐수를, COD나 BOD 등의 유기물을 제1 생물 처리조(12)에서 처리하여 얻어진 1차 처리 폐수에 대하여, 비교예 1과 동일한 제2 생물 처리조(14)에서 처리하였다. 또한, 시험 A에서의 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)는, 상기 설명한 처리 장치를 시험용으로 소형화한 것을 사용하였다. 또, 시험 A는, 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물의 영향을 보는 시험이기 때문에, 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)의 가스의 회수 수단(16) 및 제2 생물 처리조(14)로의 회수 가스 도입 수단(18)은 사용하고 있지 않다.On the other hand, in Example 1, the wastewater shown in Table 1 was treated with an organic matter such as COD and BOD in the first biological treatment tank 12, and the second biological treatment tank 14). The first and second biological treatment tanks 12 and 14 in Test A were the ones for which the above-described treatment apparatus was miniaturized for testing. Since the test A is a test to see the influence of organic substances other than 1,4-dioxane in the wastewater, the gas recovery means 16 of the first and second biological treatment tanks 12 and 14, The recovered gas introducing means 18 to the treatment tank 14 is not used.

즉, 제1 생물 처리조(12)의 유효 반응 용적은 1L임과 함께, 제1 폭기관(26)으로부터 폐수 중으로 에어 폭기하는 에어 폭기량이 0.8L/분으로 일정해지도록, 유량계를 사용하여 제어하였다. 폐수를 제1 생물 처리조(12)에서 처리하여 얻어진 1차 처리 폐수의 품질은 상기 표 1과 같다. 또한, 1차 처리 폐수는, COD, BOD, TOC의 유기물 농도가 폐수보다 감소한 것 이외에, 1,4-디옥산의 농도도 감소하고 있지만, 이 주된 이유는 에어 폭기에 의해 폐수 중으로부터 방출됨에 따른 감소이다.That is, the effective reaction volume of the first biological treatment tank 12 is 1 L, and the flow rate of air to be aerated from the first expansion vessel 26 into the wastewater is constant at 0.8 L / Respectively. The quality of the primary treatment wastewater obtained by treating the wastewater in the first biological treatment tank 12 is shown in Table 1 above. In addition, in the primary treatment wastewater, the concentration of 1,4-dioxane is decreased in addition to the decrease in the organic matter concentration of COD, BOD, and TOC as compared with the wastewater, but the main reason is that the wastewater is discharged from the wastewater by the air- Reduction.

<1,4-디옥산 분해균 함유의 포괄 고정화 담체의 제조><Preparation of Entrapped Immobilization Support Containing 1,4-dioxane Decomposing Bacteria>

본 실시예에서는, 일본 특허 공개 제2008-306939호 공보에 기재된 방법으로 1,4-디옥산 분해균을 단리하고, 포괄 고정화하여 사용하였다. 또한, 1,4-디옥산 분해균은, 분양 기관(ATCC: American Type Culture Collection)으로부터 구입한 것을 사용할 수도 있다.In this Example, 1,4-dioxane-degrading bacteria were isolated and subjected to entrapment immobilization by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-306939. The 1,4-dioxane-degrading bacteria may also be purchased from the American Type Culture Collection (ATCC).

도 5는, 포괄 고정화 담체의 제조 방법의 흐름을 설명하는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 먼저, 프리폴리머 재료 등의 고정화 재료와, 1,4-디옥산 분해균의 배양액을 혼합하여, pH를 중성 부근(6.5∼8.5)으로 조정한 혼합액을 조제한다. 본 실시예에서는, 고정화 재료로서, 폴리에틸렌글리콜계의 것을 사용하였다.Fig. 5 is a view for explaining the flow of a method for manufacturing a collectively-immobilized carrier. As shown in Fig. 5, first, a mixed solution prepared by mixing the immobilizing material such as a prepolymer material and the culture liquid of 1,4-dioxane-degrading bacteria and adjusting the pH to a neutral vicinity (6.5 to 8.5) is prepared. In the present embodiment, a polyethylene glycol-based material was used as the immobilizing material.

이어서, 이 혼합액에 중합 개시제(본 실시예에서는 과황산 칼륨을 사용)를 첨가하여 교반한 후, 즉시 시트 형상 또는 블록 형상으로 겔화시킨다(중합시킨다). 중합 온도는, 15∼40℃가 바람직하고, 20∼30℃가 보다 바람직하다. 중합 시간은 1∼60분이 바람직하고, 10∼60분이 더 바람직하다(본 실시예에서는, 20℃, 10분으로 행하였다). 그리고, 겔화시킨 시트 또는 블록을 소정의 사이즈(본 실시예에서는, 대략 3mm 모서리(角)의 입방체 형상)로 절단하고, 이것에 의해 포괄 고정화 담체를 얻었다. 1,4-디옥산 분해균의 초기 고정화 농도로서는, 1×107cells/mL·담체로 하였다.Subsequently, a polymerization initiator (potassium persulfate is used in this embodiment) is added to the mixed solution, and the mixture is immediately stirred and geled (polymerized) in a sheet form or a block form. The polymerization temperature is preferably 15 to 40 캜, more preferably 20 to 30 캜. The polymerization time is preferably from 1 to 60 minutes, more preferably from 10 to 60 minutes (in this embodiment, at 20 캜 for 10 minutes). Then, the gelled sheet or block was cut into a predetermined size (in this embodiment, a cubic shape with approximately 3 mm corners), thereby obtaining a bundled immobilization support. The initial immobilized concentration of 1,4-dioxane-degrading bacteria was 1 × 10 7 cells / mL carrier.

그리고, 얻어진 포괄 고정화 담체를, 1,4-디옥산을 포함하는 무기 폐수를 사용하여 수온 25℃, 1,4-디옥산 부하를 1∼8kg-(Dioxan)/㎥·담체/일로 하여, 약 1개월간 연속 배양을 행하였다. 그 결과, 담체당 1,4-디옥산 분해 활성이 7.1kg- (Dioxan)/㎥·담체가 되고, 이 포괄 고정화 담체를 시험 A에 사용하였다.Then, the obtained immobilized carrier was treated with inorganic wastewater containing 1,4-dioxane at a water temperature of 25 ° C and a 1,4-dioxane load of 1 to 8 kg- (Dioxan) / m3 · carrier / Followed by continuous culture for one month. As a result, the decomposition activity of 1,4-dioxane per carrier was 7.1 kg- (Dioxan) / m &lt; 3 &gt;, and this inclusion immobilization support was used in Test A.

또한, 포괄 고정화 담체의 제조 방법은, 상기한 방법에 한하지 않고, 튜브 성형법, 적하 조립법 등을 채용할 수도 있다.In addition, the method of manufacturing the collective immobilization support is not limited to the above-described method, and a tube forming method, a drop-loading assembling method, or the like may be employed.

<제2 생물 처리조의 조건>&Lt; Condition of the second biological treatment tank &

제2 생물 처리조(14)로서, 유효 반응 용적이 1L인 것을 사용하고, 조내부에 상기와 같이 집적 배양하여 1,4-디옥산 분해 활성을 높인 포괄 고정화 담체를, 용적으로 100mL(충전율 10용적%)가 되도록 충전하였다.As the second biological treatment tank 14, a whole immobilized carrier having an effective reaction volume of 1 L and an integrated culture as described above in the tank to increase the decomposition activity of 1,4-dioxane was placed in a volume of 100 mL (packing rate 10 Volume%).

1차 처리 폐수의 수온은, 워터 재킷에 의해 25℃로 일정 조건으로 함과 함께, 조내의 pH가 7.0∼8.0의 범위가 되도록, 수산화나트륨 및 염산으로 조정하였다. 그리고, 상기한 바와 같이, 포괄 고정화 담체를 10용적% 충전하였다. 또, 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이 처리 전의 1,4-디옥산 농도가 비교예 1과 실시예 1에서는 다르기 때문에, 비교예 1에서는 체류 시간(HRT)을 56시간으로 하고, 실시예 1에서는 HRT를 39시간으로 하여, 모두 1,4-디옥산의 부하가 4kg-(Dioxan)/㎥·담체/일로 하여 운전을 행하였다. 제2 폭기관(30)으로부터 1차 처리 폐수 중으로 에어 폭기하는 에어 폭기량은 유량계를 사용하여 0.8L/분으로 일정해지도록 제어하였다.The water temperature of the primary treatment wastewater was adjusted to 25 ° C by a water jacket with sodium hydroxide and hydrochloric acid so that the pH in the bath was in the range of 7.0 to 8.0. Then, as described above, the bulk immobilization support was filled at 10% by volume. As can be seen from Table 2, since the concentration of 1,4-dioxane before treatment is different in Comparative Example 1 and Example 1, in Comparative Example 1, the retention time (HRT) was 56 hours, HRT was 39 hours, and the operation was carried out with a load of 1,4-dioxane of 4 kg- (Dioxan) / m3 · carrier / day. The amount of air bubbles to be augmented from the second expansion unit 30 into the primary treatment wastewater was controlled to be constant at 0.8 L / min using a flow meter.

시험 A에서는 비교예 1 및 실시예 1과 함께, 6주간 연속 운전하고, 운전 후의 처리수를 샘플링하여 처리수 중의 1,4-디옥산 농도를 조사하였다. 그리고, 처리 전과 처리 후의 1,4-디옥산 농도로부터 제거율을 계산하였다.In Test A, in addition to Comparative Example 1 and Example 1, continuous operation was continued for 6 weeks, and the treated water after the operation was sampled to examine the 1,4-dioxane concentration in the treated water. Then, the removal rate was calculated from the 1,4-dioxane concentration before and after the treatment.

<시험 결과><Test Results>

시험 결과를 표 2에 나타낸다.The test results are shown in Table 2.

Figure 112013071644820-pct00003
Figure 112013071644820-pct00003

표 2의 시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 생물 처리조(12)를 경유하지 않고 폐수를 제2 생물 처리조(14)에서 직접 처리한 비교예 1은, 1,4-디옥산 제거율이 49%로 낮았다. 또한, 제1 생물 처리조(12)의 에어 폭기량을 2배로 증가시켰지만, 1,4-디옥산 제거율은 약 15% 정도밖에 상승하지 않았다.As can be seen from the test results in Table 2, in Comparative Example 1 in which wastewater was directly treated in the second biological treatment tank 14 without passing through the first biological treatment tank 12, the 1,4-dioxane removal rate Was 49%. In addition, although the air bubble amount of the first biological treatment tank 12 was doubled, the 1,4-dioxane removal rate was only increased by about 15%.

이에 대하여, 제1 생물 처리조(12)를 경유함으로써, 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물을 저감시켜 1차 처리수를 얻고, 이 1차 처리수를 제2 생물 처리조(14)에서 처리한 실시예 1은, 1,4-디옥산 제거율이 99.8%로 매우 높은 제거율을 얻을 수 있었다.On the other hand, by passing through the first biological treatment tank 12, organic matter other than 1,4-dioxane in the wastewater is reduced to obtain a primary treatment water, and this primary treatment water is supplied to the second biological treatment tank 14, In Example 1, the removal rate of 1,4-dioxane was 99.8%, which was very high.

비교예 1과 실시예 1의 대비로부터, 유기물 농도가 높은 폐수를 제2 생물 처리조(14)에서 직접 처리하여도, 폐수 중의 1,4-디옥산을 1,4-디옥산 분해균으로 충분히 분해 제거할 수 없는 것이 실증되었다.From the comparison between Comparative Example 1 and Example 1, even if the wastewater having a high organic substance concentration is directly treated in the second biological treatment tank 14, 1,4-dioxane in the wastewater can be sufficiently And it was proved that it can not be decomposed and removed.

이 원인을 조사한 결과, 비교예 1의 경우에는, 1,4-디옥산 분해균 이외의 호기성 미생물이 제2 생물 처리조(14)의 조내나, 투입한 포괄 고정화 담체의 표면에서 증식하고 있었다. 즉, 1,4-디옥산 분해균이 조내에서 우점 번식할 수 없었던 것이 분해 활성을 저하시킨 주된 이유로 고찰된다. 또, 1,4-디옥산 분해균 이외의 호기성 미생물이 담체 표면에서 증식함으로써, 에어 폭기에 의한 산소가 담체 내의 1,4-디옥산 분해균에 충분히 널리 퍼지지 않은 것도 큰 요인으로 고찰된다.As a result of investigation of this cause, in the case of Comparative Example 1, aerobic microorganisms other than the 1,4-dioxane decomposing bacteria were proliferating in the tank of the second biological treatment tank 14 or on the surface of the inclusion immobilization support charged. That is, the fact that the 1,4-dioxane-degrading bacteria could not propagate domestically in the bath was considered to be the main reason for lowering the decomposition activity. In addition, it is also considered to be a major factor that oxygen due to air aeration does not spread sufficiently to 1,4-dioxane-decomposing bacteria in the carrier, because aerobic microorganisms other than 1,4-dioxane decomposing bacteria propagate on the surface of the carrier.

또한, 포괄 고정화 담체를 제2 생물 처리조(14)에 투입하지 않고, 포괄 고정화 담체를 투입했을 때와 동일한 HRT 및 폭기 조건으로 제2 생물 처리조(14)를 운전한 결과, 폐수 중의 1,4-디옥산 농도 940mg/L가, 580mg/L까지 저하하였다. 이 점으로부터, 에어 폭기에 의해 30% 정도의 1,4-디옥산이 폐수중으로부터 방출된 것을 알 수 있다.Further, as a result of operating the second biological treatment tank 14 under the same HRT and aeration conditions as in the case where the collective immobilization support was not charged into the second biological treatment tank 14, 4-dioxane concentration of 940 mg / L decreased to 580 mg / L. From this point, it can be seen that about 30% of 1,4-dioxane is released from the wastewater by air aeration.

[시험 B][Test B]

시험 B에서는, 에어 폭기에 의해 방출되어 폐수로부터 제거되는 1,4-디옥산의 제거율이, 에어 폭기되는 폐수 중의 1,4-디옥산 농도에 의해 어떻게 바뀌는지 조사하였다.In Test B, it was examined how the removal rate of 1,4-dioxane released by the air-aeration and removed from the wastewater was changed by the concentration of 1,4-dioxane in the wastewater to be aeration.

시험 B는, 상기한 제2 생물 처리조(14)를 사용하여, 표 3에 나타내는 1,4-디옥산 농도의 폐수 6점에 대해서, 0.75L/분의 일정 조건으로 에어 폭기했을 때의 방출되는 가스 중의 1,4-디옥산 농도를 조사하였다. 단, 제2 생물 처리조(14)에는, 포괄 고정화 담체를 투입하지 않고 행하였다. HRT는 12시간으로 설정하였다.Test B was carried out by using the above-described second biological treatment tank 14, with respect to six points of wastewater having a concentration of 1,4-dioxane shown in Table 3, at a rate of 0.75 L / The concentration of 1,4-dioxane in the gas was investigated. However, the second biological treatment tank 14 was filled with no inclusion immobilization support. HRT was set to 12 hours.

시험에 제공한 폐수 중의 1,4-디옥산 농도는, 다음과 같다.The concentration of 1,4-dioxane in the wastewater supplied to the test is as follows.

·샘플 1(S-1)…2mg/L· Sample 1 (S-1) ... 2 mg / L

·샘플 2(S-2)…9mg/L· Sample 2 (S-2) ... 9mg / L

·샘플 3(S-3)…75mg/L· Sample 3 (S-3) ... 75mg / L

·샘플 4(S-4)…100mg/L· Sample 4 (S-4) ... 100 mg / L

·샘플 5(S-5)…360mg/L· Sample 5 (S-5) ... 360 mg / L

·샘플 6(S-6)…500mg/L· Sample 6 (S-6) ... 500 mg / L

그 결과를 도 6에 나타낸다. 도 6의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 폐수 중에서의 1,4-디옥산 농도에 관계없이, 에어 폭기에 의해 폐수 중의 20∼40% (평균으로 약 30%)의 1,4-디옥산이 제거되는 것을 알 수 있다. 따라서, 예를 들면, 1,4-디옥산 분해균을 함유하는 실제 장치 규모의 생물 처리조에 있어서, 조내의 1,4-디옥산 농도가 100g/㎥까지밖에 떨어지지 않는 경우에는, 1㎥/일의 체류 시간으로 처리하면, 에어 폭기에 의해 1일에 약 30g의 1,4-디옥산이 대기에 방출되게 된다.The results are shown in Fig. As can be seen from the results in Fig. 6, regardless of the 1,4-dioxane concentration in the wastewater, 20 to 40% (about 30% on average) of 1,4-dioxane Can be removed. Therefore, for example, in a biological treatment tank of an actual apparatus scale containing 1,4-dioxane-degrading bacteria, when the concentration of 1,4-dioxane in the tank is only 100 g / m 3, When treated with the residence time, about 30 g of 1,4-dioxane is released to the atmosphere by air aeration in one day.

이에 대하여, 조내의 1,4-디옥산 농도를 1g/㎥까지 내릴 수 있으면, 1㎥/일의 체류 시간으로 처리하면, 에어 폭기에 의해 1일에 0.3g 정도의 1,4-디옥산밖에 방출되지 않아, 방출량을 현저하게 저감시킬 수 있다.On the other hand, if the concentration of 1,4-dioxane in the tank can be lowered to 1 g / m 3, if it is treated with a residence time of 1 m 3 / day, only about 0.3 g of 1,4- It is not released, and the emission amount can be remarkably reduced.

즉, 에어 폭기에 의한 1,4-디옥산의 방출을 억제하기 위해서는, 조내의 1,4-디옥산 농도를 할 수 있는 만큼 내리는 것이 매우 중요하고, 그것을 위해서는, 시험 A의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 생물 처리조(14)에서 1,4-디옥산을 1,4-디옥산 분해균으로 분해 처리하기 전에, 제1 생물 처리조(12)에 있어서 폐수 중의 1,4-디옥산 이외의 유기물을 저감해 두는 것이 중요해진다.That is, in order to suppress the release of 1,4-dioxane by air aeration, it is very important to lower the concentration of 1,4-dioxane in the tank as much as possible. For this purpose, As described above, in the first biological treatment tank 12, the 1,4-dioxane-decomposing bacteria are decomposed into 1,4-dioxane-decomposing bacteria in the second biological treatment tank 14, It becomes important to reduce organic substances other than oxane.

[시험 C][Test C]

상기한 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치의 제1 실시 형태(시험 1), 제1 실시 형태의 변형예(시험 2), 제2 실시 형태(시험 3), 및 제2 실시 형태의 변형예 1, 2(시험 4)의 각각에 대해서, 1,4-디옥산의 제거 성능을 조사하였다. 또한, 시험에는, 표 1에 나타낸 폐수를 사용함과 함께, 시험 C에서는 회수 수단(16) 및 도입 수단(18) 등의 모든 수단을 구동하여 시험하였다.(Test 1) of the apparatus for treating 1,4-dioxane-containing wastewater described above, a modification (Test 2) of the first embodiment, a second embodiment (Test 3) The removal performance of 1,4-dioxane was examined for each of Modified Examples 1 and 2 (Test 4). In the test, waste water shown in Table 1 was used, and in Test C, all the means such as the recovery means 16 and the introduction means 18 were driven and tested.

(시험 1)(Test 1)

제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)는 상기에서 설명한 것과 동일한 크기 및 구조의 각각 1L 용적의 것을 사용하여, 다음 조건으로 설정하여 시험을 행하였다. 즉, 제1 생물 처리조(12)에는, 크기가 3mm인 원통형의 플라스틱 담체를 겉보기 체적으로서 20%가 되도록 투입하고, 담체에 부착된 활성 오니(하수 처리장으로부터 채취)의 생물막을 형성하였다. 그리고, 제1 생물 처리조(12) 내의 폐수를 0.8L/분으로 에어 폭기하여 호기성 조건을 형성하면서, 폐수와 생물막을 접촉시켰다. 원수의 유입 속도는 0.6L/일로 하였다. 제1 생물 처리조(12)에서 처리된 1차 처리 폐수는, 제2 생물 처리조(14)로 보냈다.The first and second biological treatment tanks 12 and 14 were tested under the following conditions by using 1 L volume of each of the same size and structure as described above. Namely, a cylindrical plastic carrier having a size of 3 mm was introduced into the first biological treatment tank 12 so that the apparent volume of the plastic carrier was 20%, and an activated sludge (collected from the sewage treatment plant) attached to the carrier was formed. Then, wastewater in the first biological treatment tank 12 was aerated at 0.8 L / min to form an aerobic condition, and the wastewater was brought into contact with the biofilm. The inflow rate of the raw water was 0.6 L / day. The primary treatment wastewater treated in the first biological treatment tank 12 was sent to the second biological treatment tank 14.

한편, 제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기로 폐수로부터 방출된 가스(1,4-디옥산 함유 가스)는, 제1 헤드 스페이스(12A)로 회수되어, 제1 에어 배관(40) 및 제1 송풍 팬(42)에 의해 10L의 버퍼 탱크(38)를 경유하여 제2 블로어(32)로 보내지고, 제2 폭기관(20)으로부터 제2 생물 처리조(14)의 1차 처리 폐수 중에 0.9L/분으로 에어 폭기되었다.On the other hand, the gas (1,4-dioxane-containing gas) discharged from the wastewater by the air aeration in the first biological treatment tank 12 is recovered by the first head space 12A, And the first blowing fan 42 to the second blower 32 via the buffer tank 38 of 10 L and the first blowing process is performed from the second blowing unit 20 to the second blowing process The air was aerated at 0.9 L / min in the wastewater.

이 시험 1에 있어서, 제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기에 의해 제1 헤드스페이스(12A)로 방출된 가스 중의 1,4-디옥산량을 측정한 결과, 1일당 200∼260mg으로 매우 높은 수치였다. 따라서, 본 발명을 사용하지 않는 경우에는, 이 양의 1,4-디옥산이 방출되게 된다.In this test 1, the amount of 1,4-dioxane in the gas discharged into the first head space 12A by the air aeration in the first biological treatment tank 12 was measured and found to be 200 to 260 mg per day It was a very high figure. Therefore, when the present invention is not used, this amount of 1,4-dioxane is released.

또한, 시험 1에서는, 제2 헤드 스페이스(12B)에 설치한 제2 살수관(50)으로부터의 스크러빙 처리는 행하지 않았다.In Test 1, no scrubbing treatment was performed from the second spray pipe 50 provided in the second head space 12B.

상기 제1 및 제2 생물 처리조(12, 14)의 조건으로 1개월간 조정 운전을 행하고, 그 후 약 2주간 데이터를 채취하여, 그 평균 데이터로부터 성능을 평가하였다.The adjustment operation was performed for one month under the conditions of the first and second biological treatment tanks 12 and 14, and data were collected for about two weeks thereafter, and the performance was evaluated from the average data.

그 결과, 제2 생물 처리조(14)로부터 배출되는 처리수 중의 1,4-디옥산 농도는 평균 4.6mg/L이 되었다. 이 점으로부터, 제2 생물 처리조(14)에 있어서, 1차 처리 폐수 중의 1,4-디옥산 및 에어 폭기 가스로서 도입된 회수 가스 중의 1,4-디옥산을 1,4-디옥산 분해균으로 양호하게 분해 처리할 수 있는 것을 알 수 있다.As a result, the 1,4-dioxane concentration in the treated water discharged from the second biological treatment tank 14 averaged 4.6 mg / L. From this point of view, in the second biological treatment tank 14, 1,4-dioxane in the primary treatment wastewater and 1,4-dioxane in the recovered gas introduced as the air- It can be understood that the decomposition treatment can be performed satisfactorily as a bacterium.

또, 제2 생물 처리조(14)에서의 에어 폭기에 의해 제2 헤드 스페이스(12B)로 방출되어, 제2 에어 배관(46)으로부터 배기되는 1,4-디옥산 농도를 측정하였다. 그 결과, 배기되는 1,4-디옥산의 1일 배기량은 1∼6mg으로 적어 매우 낮은 레벨로 억제할 수 있었다.Further, the concentration of 1,4-dioxane discharged from the second air pipe 46 was measured by the air aeration in the second biological treatment tank 14 and discharged to the second head space 12B. As a result, the daily exhaust amount of 1,4-dioxane to be discharged was 1 to 6 mg, which can be suppressed to a very low level.

상기 결과로부터, 제1 생물 처리조(12)의 에어 폭기로 폐수로부터 방출되는 가스를 제2 생물 처리조(14)의 에어 폭기용 가스로서 사용함으로써, 폐수 중의 1,4-디옥산을 확실히 제거할 수 있는 것이 증명되었다.From the above results, it was confirmed that the gas released from the wastewater by the air-aeration of the first biological treatment tank 12 was used as the gas for the air-aeration of the second biological treatment tank 14 to reliably remove 1,4- It is proven that it can do.

(시험 2) 도 1의 제1 실시 형태의 변형예(Test 2) A modification of the first embodiment of Fig. 1

시험 2는, 시험 1의 조건에 더하여, 제2 살수관(50)으로부터 스크러빙수를 살수시켜 스크러빙 처리를 행한 경우이다.Test 2 is a case in which, in addition to the conditions of Test 1, scrubbing treatment is performed by spraying scrubbing water from the second spray pipe 50.

그 결과, 제2 생물 처리조(14)로부터 배출되는 처리수 중의 1,4-디옥산 농도는, 제1 실시 형태에서의 결과와 대략 동일하였다. 그러나, 제2 에어 배관(46)으로부터 배기되는 1,4-디옥산량은 0.6∼3mg이 되어, 시험 1보다 적어져, 스크러빙 처리의 효과가 확인되었다.As a result, the concentration of 1,4-dioxane in the treated water discharged from the second biological treatment tank 14 was substantially the same as that in the first embodiment. However, the amount of 1,4-dioxane discharged from the second air pipe 46 was 0.6 to 3 mg, which was smaller than that of Test 1, and the effect of the scrubbing treatment was confirmed.

(시험 3)(Test 3)

제1 생물 처리조(12)에서의 에어 폭기로 폐수로부터 방출되어 제1 헤드 스페이스(12A)에 회수된 가스를 제1 살수관(56)으로부터의 스크러빙수로 스크러빙 처리하여, 스크러빙수를 통 형상 부재(58)로 제2 생물 처리조(14)에 도입한 경우이다.The gas discharged from the wastewater by the air bubble in the first biological treatment tank 12 and recovered in the first head space 12A is scrubbed by the scrubbing water from the first spray pipe 56, And introduced into the second biological treatment tank 14 by the member 58.

그 결과, 제2 생물 처리조(14)로부터 배출되는 처리수 중의 1,4-디옥산 농도는, 평균 3.7mg/L이며, 시험 1과 동일하였다. 또, 제2 에어 배관(46)으로부터 배기되는 1,4-디옥산량은 1일당 2∼7mg이며, 시험 1과 동일하였다.As a result, the concentration of 1,4-dioxane in the treated water discharged from the second biological treatment tank 14 was 3.7 mg / L on average and was the same as in Test 1. The amount of 1,4-dioxane discharged from the second air pipe 46 was 2 to 7 mg per day, which was the same as in Test 1.

(시험 4)(Test 4)

제2 실시 형태로부터 통 형상 부재(58)를 생략한 시험 4-1, 추가로 제1 살수 관(56)도 생략한 시험 4-2는, 시험 2와 비교하면, 1,4-디옥산의 제거 성능은 약간 뒤떨어지지만, 장치의 간략화 및 동력 에너지의 저감을 도모할 수 있었다.Test 4-2 in which the tubular member 58 is omitted from the second embodiment and Test 4-2 in which the first spray pipe 56 is also omitted is compared with Test 2, Though the removal performance is somewhat inferior, the device can be simplified and the energy of the power can be reduced.

10, 100, 200, 300…1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치
12…제1 생물 처리조 14…제2 생물 처리조
16…회수 수단 18…도입 수단
20…칸막이판 22…원수 배관
24…트로프 26…제1 폭기관
28…제1 블로어 30…제2 폭기관
32…제2 블로어 34…월류구
36…처리수 배출구 38…버퍼 탱크
40…제1 에어 배관 42…제1 송풍 팬
44…역지 밸브 46…제2 에어 배관
48…제2 송풍팬 50…제2 살수관
52…배관 54…수중 펌프
56…제1 살수관 58…통 형상 부재10, 100, 200, 300 ... Device for treating 1,4-dioxane-containing wastewater
12 ... The first biological treatment tank 14 ... The second biological treatment tank
16 ... Recovery means 18 ... Introduction means
20 ... Partition plate 22 ... Raw water piping
24 ... Trough 26 ... The first wide-
28 ... The first blower 30 ... Second borehole
32 ... The second blower 34 ... Moonlight
36 ... The treated water outlet 38 ... Buffer tank
40 ... The first air pipe 42 ... The first blowing fan
44 ... Check valve 46 ... The second air pipe
48 ... The second blowing fan 50 ... 2nd water pipe
52 ... Piping 54 ... Submersible pump
56 ... First water pipe 58 ... The tubular member

Claims (10)

1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서,
제1 생물 처리조에 있어서, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리 공정과,
제2 생물 처리조에 있어서, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균과 접촉시켜 처리수를 얻는 제2 생물 처리 공정과,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 공정과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 공정을 포함하고,
상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 상기 제2 생물 처리조의 에어 폭기용 가스로서 도입하는 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first biological treatment step in which, in the first biological treatment tank, the wastewater is aerated and brought into contact with an organism-degrading microorganism that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane to obtain a primary treatment wastewater;
In a second biological treatment tank, a second biological treatment step of contacting the first treated wastewater with 1,4-dioxane decomposing bacteria which decompose 1,4-dioxane while air-aerating the first treated wastewater to obtain treated water,
A recovery step of recovering the gas released from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank;
And introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank,
In the introduction step, the gas is introduced as the gas for the air-aeration in the second biological treatment tank. 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서,
제1 생물 처리조에 있어서, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리 공정과,
제2 생물 처리조에 있어서, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균과 접촉시켜 처리수를 얻는 제2 생물 처리 공정과,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 공정과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 공정을 포함하고,
상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 스크러빙 처리하여 얻어진 스크러빙수를 상기 제2 생물 처리조에 도입하며,
상기 스크러빙 처리를 위한 물로서, 상기 제2 생물 처리조에서 처리한 처리수를 사용하는 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first biological treatment step in which, in the first biological treatment tank, the wastewater is aerated and brought into contact with an organism-degrading microorganism that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane to obtain a primary treatment wastewater;
In a second biological treatment tank, a second biological treatment step of contacting the first treated wastewater with 1,4-dioxane decomposing bacteria which decompose 1,4-dioxane while air-aerating the first treated wastewater to obtain treated water,
A recovery step of recovering the gas released from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank;
And introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank,
In the introducing step, scrubbing water obtained by scrubbing the gas is introduced into the second biological treatment tank,
Wherein the treated water treated in the second biological treatment tank is used as the water for the scrubbing treatment. 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서,
제1 생물 처리조에 있어서, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리 공정과,
제2 생물 처리조에 있어서, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균과 접촉시켜 처리수를 얻는 제2 생물 처리 공정과,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 공정과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 공정을 포함하고,
상기 도입 공정에서는, 상기 가스를 스크러빙 처리하여 얻어진 스크러빙수의 일부를 상기 제1 생물 처리조로 되돌리고, 나머지를 상기 제2 생물 처리조에 도입하며,
상기 스크러빙 처리를 위한 물로서, 상기 제2 생물 처리조에서 처리한 처리수를 사용하는 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 방법.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first biological treatment step in which, in the first biological treatment tank, the wastewater is aerated and brought into contact with an organism-degrading microorganism that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane to obtain a primary treatment wastewater;
In a second biological treatment tank, a second biological treatment step of contacting the first treated wastewater with 1,4-dioxane decomposing bacteria which decompose 1,4-dioxane while air-aerating the first treated wastewater to obtain treated water,
A recovery step of recovering the gas released from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank;
And introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank,
In the introduction step, a part of the scrubbing water obtained by scrubbing the gas is returned to the first biological treatment tank and the rest is introduced into the second biological treatment tank,
Wherein the treated water treated in the second biological treatment tank is used as the water for the scrubbing treatment. 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 장치에 있어서,
상기 폐수를 에어 폭기하는 제1 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 가지고, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리조와,
상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하는 제2 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지고, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 분해균과 접촉시키는 제2 생물 처리조와,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 제2 생물 처리조의 에어 폭기용 가스로서 도입하는 도입 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first aeration means for air-aeration of the wastewater, at least an organic-decomposing bacteria that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane, and the wastewater is brought into contact with the organic decomposing bacteria while air- A first biological treatment tank for obtaining a primary treatment wastewater,
Dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, and a second aerating unit for aerating the primary treatment wastewater, and at least the 1,4-dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, A second biological treatment tank in contact with the 1,4-dioxane decomposing bacteria,
A recovery means for recovering the gas discharged from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank,
And introducing means for introducing all or a part of the recovered gas to the second biological treatment tank as a gas for use in an air-venting of the second biological treatment tank. 제4항에 있어서,
상기 회수 수단은, 상기 제1 및 제2 생물 처리조의 액면 상방으로 밀폐 구조의 헤드 스페이스를 형성하는 덮개 부재인 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the recovery means is a lid member that forms a head space of a closed structure above the liquid level of the first and second biological treatment tanks. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 도입 수단은,
상기 회수 수단과 상기 제2 폭기 수단을 연결하는 배관과,
상기 배관에 설치되고, 상기 회수 수단으로 회수한 상기 가스를 상기 제2 폭기 수단으로 보내는 송풍 팬을 구비한 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.The method according to claim 4 or 5,
The introducing means includes:
A pipe connecting the recovery means and the second aeration means,
And a blowing fan installed in the pipe for sending the gas recovered by the recovering means to the second aeration means. 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 장치에 있어서,
상기 폐수를 에어 폭기하는 제1 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 가지고, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리조와,
상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하는 제2 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지고, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 분해균과 접촉시키는 제2 생물 처리조와,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 수단을 구비하고,
상기 도입 수단은,
상기 제1 생물 처리조의 상방에 설치되고, 상기 가스에 대하여 상기 제2 생물 처리조에서 처리한 처리수를 사용하여 스크러빙 처리하는 스크러빙 장치와,
상기 스크러빙 처리한 스크러빙수를 받아 상기 제2 생물 처리조로 보내는 통 형상 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first aeration means for air-aeration of the wastewater, at least an organic-decomposing bacteria that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane, and the wastewater is brought into contact with the organic decomposing bacteria while air- A first biological treatment tank for obtaining a primary treatment wastewater,
Dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, and a second aerating unit for aerating the primary treatment wastewater, and at least the 1,4-dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, A second biological treatment tank in contact with the 1,4-dioxane decomposing bacteria,
A recovery means for recovering the gas discharged from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank,
And introducing means for introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank,
The introducing means includes:
A scrubbing device installed above the first biological treatment tank and performing scrubbing treatment on the gas using treated water treated in the second biological treatment tank;
And a tubular member which receives the scrubbing water subjected to the scrubbing treatment and sends it to the second biological treatment tank. 1,4-디옥산을 유기물의 일 종류로서 함유하는 폐수의 처리 장치에 있어서,
상기 폐수를 에어 폭기하는 제1 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산 이외의 유기물을 생물학적으로 분해하는 유기물 분해균을 적어도 가지고, 상기 폐수를 에어 폭기하면서 상기 유기물 분해균과 접촉시켜 1차 처리 폐수를 얻는 제1 생물 처리조와,
상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하는 제2 폭기 수단을 구비함과 함께 상기 1,4-디옥산을 분해하는 1,4-디옥산 분해균을 적어도 가지고, 상기 1차 처리 폐수를 에어 폭기하면서 상기 1,4-디옥산 분해균과 접촉시키는 제2 생물 처리조와,
상기 제1 생물 처리조의 에어 폭기에 의해 상기 폐수로부터 방출된 가스를 회수하는 회수 수단과,
회수한 상기 가스의 전부 또는 일부를 상기 제2 생물 처리조에 도입하는 도입 수단을 구비하고,
상기 회수 수단은, 상기 제1 및 제2 생물 처리조의 액면 상방으로 밀폐 구조의 헤드 스페이스를 형성하는 덮개 부재이고,
상기 도입 수단은,
상기 헤드 스페이스 중 상기 제2 생물 처리조의 액면 상방에 설치된, 상기 제2 생물 처리조에서 처리한 처리수를 사용하여 스크러빙 처리하는 스크러빙 장치와,
상기 제1 생물 처리조로부터 상기 헤드 스페이스에 회수된 상기 가스를 상기 제2 생물 처리조의 액면 상방으로 이동시키는 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.A method for treating wastewater containing 1,4-dioxane as one kind of organic matter,
A first aeration means for air-aeration of the wastewater, at least an organic-decomposing bacteria that biologically decomposes an organic matter other than the 1,4-dioxane, and the wastewater is brought into contact with the organic decomposing bacteria while air- A first biological treatment tank for obtaining a primary treatment wastewater,
Dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, and a second aerating unit for aerating the primary treatment wastewater, and at least the 1,4-dioxane decomposing bacteria for decomposing the 1,4-dioxane, A second biological treatment tank in contact with the 1,4-dioxane decomposing bacteria,
A recovery means for recovering the gas discharged from the wastewater by the air aeration of the first biological treatment tank,
And introducing means for introducing all or a part of the recovered gas into the second biological treatment tank,
The recovery means is a lid member that forms a head space of a closed structure above the liquid level of the first and second biological treatment tanks,
The introducing means includes:
A scrubbing device provided above the liquid surface of the second biological treatment tank in the head space for scrubbing using the treated water in the second biological treatment tank;
And moving means for moving the gas recovered in the head space from the first biological treatment tank to a position above the liquid surface of the second biological treatment tank. 제7항에 있어서,
상기 회수 수단은, 상기 제1 및 제2 생물 처리조의 액면 상방으로 밀폐 구조의 헤드 스페이스를 형성하는 덮개 부재인 것을 특징으로 하는 1,4-디옥산 함유 폐수의 처리 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the recovery means is a lid member that forms a head space of a closed structure above the liquid level of the first and second biological treatment tanks. 삭제delete
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