WO2012043436A1 - テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置 - Google Patents

テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012043436A1
WO2012043436A1 PCT/JP2011/071806 JP2011071806W WO2012043436A1 WO 2012043436 A1 WO2012043436 A1 WO 2012043436A1 JP 2011071806 W JP2011071806 W JP 2011071806W WO 2012043436 A1 WO2012043436 A1 WO 2012043436A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wastewater
terephthalic acid
sulfate
anaerobic treatment
acid
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/071806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田口　佳美
田中　倫明
佐藤　功
Original Assignee
栗田工業株式会社
三井化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 栗田工業株式会社, 三井化学株式会社 filed Critical 栗田工業株式会社
Priority to CN201180043948.XA priority Critical patent/CN103124698B/zh
Priority to KR1020137007169A priority patent/KR101849803B1/ko
Publication of WO2012043436A1 publication Critical patent/WO2012043436A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/255—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting
    • C07C51/265—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of compounds containing six-membered aromatic rings without ring-splitting having alkyl side chains which are oxidised to carboxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
    • C02F2101/345—Phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to an anaerobic treatment method and treatment apparatus for terephthalic acid-containing wastewater, and more particularly to a method and apparatus for efficiently decomposing and removing hardly decomposable terephthalic acid in wastewater by anaerobic treatment.
  • Waste water from the polyethylene terephthalate manufacturing process usually contains terephthalic acid, p-toluic acid, benzoic acid, and the like.
  • nutrient salts and trace metals are required in the anaerobic treatment system for cell synthesis.
  • about 1.5% of sulfate ion is required as SO 4 2 ⁇ with respect to COD Cr in the waste water.
  • Chemical wastewater and electronic industrial wastewater contain almost no components necessary for cell synthesis.
  • mineral components are added.
  • Sulfate ions are decomposed by sulfate-reducing bacteria in the methane fermenter to generate hydrogen sulfide gas and increase the load of exhaust gas treatment. Since hydrogen sulfide inhibits methane fermentation and reduces the processing efficiency, sulfate ions are added so as not to exceed the concentration required for cell synthesis.
  • Terephthalic acid and p-toluic acid are hardly decomposable for anaerobic treatment.
  • Wastewater containing hardly decomposable organic substances that are difficult to decompose by anaerobic treatment is aerobically treated.
  • Anaerobic treatment has the advantages of being capable of high load treatment, lower running costs, and less CO 2 emissions than aerobic treatment. Therefore, it is desired to anaerobically treat waste water containing terephthalic acid or p-toluic acid.
  • Patent Document 1 describes a method of performing anaerobic treatment after treating terephthalic acid-containing wastewater with ozone in order to increase the decomposition efficiency of terephthalic acid in anaerobic treatment.
  • this method has high processing efficiency, the apparatus for ozone treatment is complicated and the processing cost is high.
  • Patent Document 2 in order to prevent granulated sludge from floating and flowing out, an iron salt and a sulfate ion source are added to the waste water, and iron sulfide (FeS) is generated by a reaction between the iron salt and the sulfate ion.
  • FeS iron sulfide
  • An anaerobic wastewater treatment method is described in which a sludge cavity is filled with iron sulfide. In this method, since the added sulfate ion source is precipitated as FeS, the sulfate ion concentration in the anaerobic treatment tank does not increase.
  • the present invention highly efficiently decomposes and removes terephthalic acid by subjecting hardly-decomposable terephthalic acid-containing wastewater to anaerobic treatment efficiently at low cost without requiring complicated equipment and complicated operations. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of performing the above.
  • the present inventors have added a predetermined amount of sulfate radical (SO 4 2 ⁇ ) in anaerobic treatment of waste water containing terephthalic acid, and decomposed terephthalic acid in the anaerobic treatment. It has been found that the efficiency is dramatically improved.
  • the present invention has been achieved on the basis of such knowledge, and the gist thereof is as follows.
  • a sulfate group is added to the wastewater so that the sulfate ion concentration in the anaerobic treated water is 5 to 200 mg / L. Anaerobic treatment method for acid-containing wastewater.
  • At least one selected from the group consisting of sulfuric acid, iron (I) sulfate, iron (II) sulfate, polyiron sulfate, ammonium sulfate, aluminum sulfate, sodium sulfate, and potassium sulfate for adding sulfate radicals to the wastewater The method for anaerobic treatment of terephthalic acid-containing wastewater according to any one of [1] to [5], wherein seeds are added to the wastewater.
  • An apparatus for anaerobically treating effluent containing terephthalic acid has means for adding a sulfate radical to the effluent so that the sulfate ion concentration in the anaerobic treated water is 5 to 200 mg / L.
  • Anaerobic treatment equipment for wastewater containing terephthalic acid for wastewater containing terephthalic acid.
  • the present invention by adding sulfate radicals (SO 4 2 ⁇ ) to terephthalic acid-containing wastewater so that the sulfate ion concentration in the anaerobic treated water is 5 to 200 mg / L, the hardly decomposable terephthalic acid is obtained. Can be efficiently decomposed and removed by anaerobic treatment to obtain high-quality treated water (claims 1 and 7).
  • SO 4 2 ⁇ sulfate radicals
  • the present invention can be implemented easily and at low cost with a simple apparatus without requiring complicated apparatus facilities and complicated operations.
  • the sulfate radical is preferably added in an amount of 10% by mass or more with respect to terephthalic acid in the waste water, and the content in the waste water is 60 to 400 mg / L. 9).
  • the present invention is suitable for treating terephthalic acid-containing wastewater containing terephthalic acid in an amount of 50 to 2000 mg / L and further containing paratoluic acid (claims 4, 5, 10, and 11).
  • a predetermined amount of sulfate radical is added to the wastewater. It is possible to promote the sulfuric acid reduction reaction by adding an excessive amount of sulfate radicals to the wastewater than the amount necessary for the cell synthesis. As a result, the hydrogen partial pressure is lowered, and as a result, the inside of the anaerobic treatment system is reduced to promote the methane formation reaction, and it is considered that the hardly decomposable terephthalic acid is decomposed and removed.
  • the raw water to be treated in the present invention is effluent containing terephthalic acid, and includes terephthalic acid-containing effluent discharged from various industrial fields such as the chemical industry and the electronics industry, such as polyethylene terephthalate manufacturing process effluent. It is done.
  • the terephthalic acid concentration in the terephthalic acid-containing wastewater is usually about 50 to 2000 mg / L, preferably about 100 to 1000 mg / L, but is not limited thereto. When the concentration of terephthalic acid in the waste water is less than this lower limit, the significant difference from the normal treatment becomes small.
  • the terephthalic acid-containing wastewater may further contain easily decomposable organic substances such as p-toluic acid, benzoic acid, sugar, and organic acids.
  • Addition of sulfate radical in anaerobic treatment is effective in improving the anaerobic treatment efficiency of p-toluic acid, and shows a good treatment effect on waste water containing p-toluic acid as well as terephthalic acid.
  • the content of p-toluic acid in the waste water is preferably 5000 mg or less, particularly preferably 50 to 5000 mg / L, and more preferably 100 to 2000 mg / L, but is not limited thereto.
  • SO 4 2 ⁇ Chemicals for adding sulfate radicals (SO 4 2 ⁇ ) to wastewater include SO 4 2 ⁇ containing acidic solutions such as sulfuric acid, iron (I) sulfate, iron (II) sulfate, polyiron sulfate, ammonium sulfate, aluminum sulfate, Although 1 type (s) or 2 or more types, such as soluble sulfates, such as sodium sulfate and potassium sulfate, are preferable, it is not limited to this.
  • Calcium sulfate and magnesium sulfate are hardly soluble in water, but are soluble in water at low concentrations.
  • the agent for adding the sulfate radical is preferably added as an aqueous solution having a SO 4 2 ⁇ concentration of 5 to 30% by mass.
  • the sulfate radical has an SO 4 2 ⁇ concentration in the waste water of preferably 30 to 400 mg / L, more preferably 60 to 400 mg / L, more preferably 50 to 200 mg / L, and particularly preferably 70 to 200 mg / L. It is preferable to be added to.
  • the sulfate radical is preferably added to the wastewater at a ratio of 10% by mass or more, particularly 15 to 30% by mass with respect to the terephthalic acid in the wastewater. If the content of sulfate radicals relative to terephthalic acid in the wastewater is too small, the decomposition efficiency of terephthalic acid may not be sufficiently increased.
  • the sulfate radical is added to the wastewater at a rate of 10% by mass or more, especially 15 to 30% by mass, based on the total amount of terephthalic acid and paratoluic acid in the wastewater. It is preferable.
  • the sulfate radical is added to the waste water so that the sulfate ion concentration in the treated water obtained by anaerobic treatment is 5 to 200 mg / L, preferably 10 to 20 mg / L. If the sulfate ion concentration is less than 5 mg / L in the anaerobic treated water, the sulfate addition effect according to the present invention cannot be sufficiently obtained. If the sulfate ion concentration of the anaerobic treated water is excessively high, the amount of hydrogen sulfide gas generated increases, the water quality of the anaerobic treated water itself deteriorates, and the load on the subsequent treatment process increases.
  • the anaerobic treatment method may be a one-phase system in which the acid production process by acid-producing bacteria and the methane fermentation process by methane-producing bacteria are performed in the same tank, or a two-phase system in which these are performed in separate tanks. Also good.
  • the anaerobic treatment tank is a fixed bed type, fluidized bed type, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) system, EGSB (Expanded Granule) capable of high load treatment with granule of methanogenic bacteria.
  • UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket
  • EGSB Expanded Granule
  • UASB method or EGSB method capable of high load treatment is preferable.
  • the sulfate radical may be added to either the anaerobic treatment tank or the raw water flowing into the anaerobic treatment tank.
  • sulfuric acid is added as the sulfate radical
  • the pH is lowered by the addition of sulfuric acid. Therefore, when a pH adjusting tank is provided, it is preferably added at the preceding stage.
  • the location of sulfate radical addition is selected according to the amount of material to be treated in the waste water.
  • a sulfate group When there are many easily decomposable substances in the waste water, it is preferable to add a sulfate group at a position close to the methane fermentation tank.
  • a sulfate group in the former stage for example, an acid production tank. This is because the decomposition promoting effect of terephthalic acid and p-toluic acid is reduced if the sulfate radical is consumed during the decomposition of the easily decomposable substance.
  • the conditions for anaerobic treatment vary depending on the method employed, but the pH is 6 to 8, the temperature is 25 to 39 ° C., the residence time is 4 hours to 3 days, the anaerobic sludge concentration is 10,000 to 40,000 mg-VSS / L, and the load is 1. ⁇ 15 kg-BOD / m 3 ⁇ day, CODcr load is preferably 2 to 30 kg-CODcr / m 3 ⁇ day.
  • Anaerobic treated water can be subjected to aerobic treatment such as activated sludge treatment and other post-treatments in order to decompose the remaining organic matter.
  • terephthalic acid which is hardly decomposable by anaerobic treatment can be efficiently decomposed and removed by anaerobic treatment. Even when anaerobic treatment is performed after anaerobic treatment of the waste water, the load of the anaerobic treatment is reduced, and the processing cost is reduced.
  • the hydrogen sulfide gas may be subjected to biological desulfurization treatment.
  • biological desulfurization treatment if the concentration of hydrogen sulfide in the gas to be treated fluctuates, sulfur-oxidizing bacteria do not grow stably and the treatment becomes unstable.
  • the concentration of hydrogen sulfide in the exhaust gas is stabilized by adding a predetermined amount of sulfate radical to the waste water, so that the biological desulfurization treatment is stably performed.
  • the biological desulfurization treatment of the hydrogen sulfide-containing exhaust gas is preferably performed by the method described in Japanese Patent No. 3235131.
  • the hydrogen sulfide-containing exhaust gas is brought into contact with a cleaning liquid, for example, a treatment liquid in the aerobic microbial oxidation of an organic substance to absorb hydrogen sulfide in the gas, and the obtained absorption liquid is subjected to aerobic microbial oxidation.
  • a cleaning liquid for example, a treatment liquid in the aerobic microbial oxidation of an organic substance to absorb hydrogen sulfide in the gas
  • the obtained absorption liquid is subjected to aerobic microbial oxidation.
  • the desulfurization treatment can be performed at a high desulfurization rate without reducing the content of methane gas, efficiently at a low cost, and without generating a new waste liquid along with the desulfurization.
  • the method for treating hydrogen sulfide gas is not limited to this method.
  • Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 The raw water was treated by a two-phase anaerobic treatment device equipped with an acid production tank and an EGSB methane fermentation tank. The raw water was introduced into the acid production tank and treated, and then treated in the methane fermentation tank. A part of the treated water in the methane fermentation tank was circulated to the acid production tank and the remainder was taken out as treated water.
  • each tank The specifications and processing conditions of each tank are as follows, and the raw water flow rate is 5 L / day.
  • Table 1 shows the quality of treated water obtained by anaerobic treatment, the activity of sludge determined from the treatment results, and the presence or absence of hydrogen sulfide gas.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

【課題】難分解性のテレフタル酸含有排水を、複雑な装置設備や煩雑な操作を必要とすることなく、低コストで効率的に嫌気性処理して、テレフタル酸を高度に分解除去する。 【解決手段】テレフタル酸を含有する排水を嫌気性処理するにあたり、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加する。テレフタル酸含有排水の嫌気性処理に際して、所定量の硫酸根を添加すると、嫌気性処理におけるテレフタル酸の分解効率が飛躍的に向上する。硫酸根は、排水中のテレフタル酸に対して１０質量％以上の含有量となるように添加することが好ましい。

Description

テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置
　本発明はテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置に係り、特に、嫌気性処理により、排水中の難分解性のテレフタル酸を効率的に分解除去する方法および装置に関する。
　ポリエチレンテレフタレートの製造工程からの排水は、通常、テレフタル酸やパラトルイル酸、安息香酸などを含む。
　排水を嫌気性処理する場合、嫌気性処理系内には、菌体合成のために栄養塩類、微量金属などが必要である。例えば、硫酸イオンは排水中のＣＯＤＣｒに対してＳＯ４ ２－として１．５％程度必要とされている。化学系の排水や電子産業排水には、これらの菌体合成に必要な成分は殆ど含まれていない。これらの排水の嫌気性処理にあたっては、ミネラル成分を添加する。硫酸イオンは、メタン発酵槽内で硫酸還元菌により分解されて硫化水素ガスを発生させ、排ガス処理の負荷を増大させる。硫化水素は、メタン発酵を阻害し、処理効率を低下させるので、硫酸イオンは、菌体合成に必要な濃度以上とならないように添加される。
　テレフタル酸及びパラトルイル酸は、嫌気性処理に対しては難分解性である。
　嫌気性処理では分解し難い難分解性の有機物を含む排水は、好気性処理される。嫌気性処理は好気性処理に比べて高負荷処理が可能でランニングコストが低く、ＣＯ２排出量も少ないという利点を有する。従って、テレフタル酸又はパラトルイル酸を含む排水を嫌気性処理することが望まれている。
　特許文献１には、嫌気性処理におけるテレフタル酸の分解効率を高めるために、テレフタル酸含有排水をオゾン処理した後嫌気性処理する方法が記載されている。しかし、この方法は、処理効率は高いものの、オゾン処理のための装置が複雑化し、また、処理コストも高い。
　特許文献２には、グラニュール汚泥の浮上、流出を防止するために、排水に鉄塩と硫酸イオン源を添加して鉄塩と硫酸イオンの反応で硫化鉄（ＦｅＳ）を生成させ、グラニュール汚泥の空洞を硫化鉄で充填する嫌気性排水処理方法が記載されている。この方法では、添加した硫酸イオン源がＦｅＳとして析出するので、嫌気性処理槽内の硫酸イオン濃度は高くならない。
　前述の如く、排水の嫌気性処理において、系内の硫酸イオン濃度を高めると、硫化水素ガスが発生する。硫化水素ガスの発生を抑制するために従来の排水の嫌気性処理方法では、硫酸イオン濃度を菌体合成に必要な濃度よりも高くしない。
特開平６－２６９７９７号公報 特許第３８１４８５１号公報
　本発明は、難分解性のテレフタル酸含有排水を、複雑な装置設備や煩雑な操作を必要とすることなく、低コストで効率的に嫌気性処理して、テレフタル酸を高度に分解除去することができる方法および装置を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、テレフタル酸含有排水の嫌気性処理に際して、所定量の硫酸根（ＳＯ４ ２－）を添加すると、嫌気性処理におけるテレフタル酸の分解効率が飛躍的に向上することを見出した。
　本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
［１］　テレフタル酸を含有する排水を嫌気性処理する方法において、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加することを特徴とするテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［２］　前記排水中の硫酸根の含有量が６０～４００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加することを特徴とする［１］に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［３］　前記排水に、該排水中のテレフタル酸に対して硫酸根の含有量が１０質量％以上となるように硫酸根を添加することを特徴とする［１］または［２］に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［４］　前記排水は、テレフタル酸を５０～２０００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする［１］ないし［３］のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［５］　前記排水は、さらにパラトルイル酸を含有することを特徴とする［１］ないし［４］のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［６］　排水に硫酸根を添加するために、硫酸、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、ポリ硫酸鉄、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、及び硫酸カリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を排水に添加することを特徴とする［１］ないし［５］のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
［７］　テレフタル酸を含有する排水を嫌気性処理する装置において、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加する手段を有することを特徴とするテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
［８］　前記排水中の硫酸根の含有量が６０～４００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加する手段を有することを特徴とする［７］に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
［９］　前記排水に、該排水中のテレフタル酸に対して硫酸根の含有量が１０質量％以上となるように硫酸根が添加されることを特徴とする［７］または［８］に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
［１０］　前記排水は、テレフタル酸を５０～２０００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする［７］ないし［９］のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
［１１］　前記排水は、さらにパラトルイル酸を含有することを特徴とする［７］ないし［１０］のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
　本発明によれば、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、テレフタル酸含有排水に硫酸根（ＳＯ４ ２－）を添加することにより、難分解性のテレフタル酸を嫌気性処理により効率的に分解除去して、高水質の処理水を得ることができる（請求項１，７）。
　本発明は、複雑な装置設備や煩雑な操作を必要とすることなく、簡易な装置で容易かつ低コストに実施することができる。
　本発明において、硫酸根は、排水中のテレフタル酸に対して１０質量％以上で、排水中の含有量が６０～４００ｍｇ／Ｌとなるように添加することが好ましい（請求項２，３，８，９）。
　本発明は、テレフタル酸を５０～２０００ｍｇ／Ｌ含有し、さらにパラトルイル酸を含有するテレフタル酸含有排水の処理に好適である（請求項４，５，１０，１１）。
　以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
　本発明においては、テレフタル酸含有排水の嫌気性処理に当たり、排水に所定量の硫酸根を添加する。菌体合成に必要な量よりも過剰量の硫酸根を排水に添加することにより、硫酸還元反応を促進させることが可能となる。これにより、水素分圧が低下し、この結果、嫌気性処理系内が還元状態となってメタン生成反応が促進され、難分解性のテレフタル酸が分解除去されるものと考えられる。
［テレフタル酸含有排水］
　本発明で処理する原水は、テレフタル酸を含有する排水であり、化学産業分野や電子産業分野等の各種の産業分野から排出されるテレフタル酸含有排水、例えば、ポリエチレンテレフタレートの製造工程排水などが挙げられる。
　テレフタル酸含有排水中のテレフタル酸濃度は、通常５０～２０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１００～１０００ｍｇ／Ｌ程度であるが、これに限定されない。排水中のテレフタル酸濃度がこの下限値より少ない場合は通常処理との有意差が小さくなり、この上限値より多いとテレフタル酸が結晶化しやすく処理効率が低下するおそれがある。
　テレフタル酸含有排水は、更にパラトルイル酸、安息香酸、糖、有機酸などの易分解性の有機物等を含んでもよい。
　嫌気性処理での硫酸根添加は、パラトルイル酸の嫌気性処理効率の向上にも有効であり、テレフタル酸と共にパラトルイル酸を含む排水に対しても良好な処理効果を示す。
　排水中のパラトルイル酸の含有量は、好ましくは５０００ｍｇ以下、特に好ましくは５０～５０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは１００～２０００ｍｇ／Ｌであるが、これに限定されない。
［硫酸根］
　排水に硫酸根（ＳＯ４ ２－）を添加するための薬剤は、硫酸、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、ポリ硫酸鉄等のＳＯ４ ２－含有酸性溶液、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等の可溶性の硫酸塩などの１種又は２種以上が好ましいが、これに限定されない。
　硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムは、水に難溶性であるが、低濃度であれば水に可溶である。
　硫酸根を添加するための薬剤は、好ましくはＳＯ４ ２－濃度が５～３０質量％の水溶液として添加される。
　排水への硫酸根の添加量が少な過ぎると硫酸根を添加することによる本発明の効果を十分に得ることができず、多過ぎると硫化水素ガスが多量に発生する。
　硫酸根は、排水中のＳＯ４ ２－濃度が好ましくは３０～４００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは６０～４００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは５０～２００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは７０～２００ｍｇ／Ｌとなるように添加されることが好ましい。
　硫酸根は、排水中のテレフタル酸に対して１０質量％以上、とりわけ１５～３０質量％の割合で排水に添加されることが好ましい。排水中のテレフタル酸に対する硫酸根含有量が少な過ぎると、テレフタル酸の分解効率を十分に高めることができない場合がある。
　処理対象排水がテレフタル酸とパラトルイル酸を含む場合、硫酸根は、排水中のテレフタル酸とパラトルイル酸との合計量に対して１０質量％以上、特に１５～３０質量％の割合で排水に添加されることが好ましい。
　硫酸根は、嫌気性処理で得られる処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１０～２０ｍｇ／Ｌとなるように排水に添加される。嫌気性処理水の硫酸イオン濃度が５ｍｇ／Ｌより低くなる硫酸根添加量では、本発明による硫酸根の添加効果を十分に得ることができない。嫌気性処理水の硫酸イオン濃度が過度に高いと、硫化水素ガス発生量が多くなると共に、嫌気性処理水自体の水質が悪くなり、後段の処理工程の負荷が増大する。
［嫌気性処理］
　嫌気性処理方式は、酸生成菌による酸生成工程とメタン生成菌によるメタン発酵工程とを同一槽内で行う一相式であってもよく、これらを別の槽で行う二相式であってもよい。
　嫌気性処理の反応槽は、固定床式、流動床式、メタン生成細菌のグラニュールによる高負荷処理が可能なＵＡＳＢ（Ｕｐｆｌｏｗ　Ａｎａｅｒｏｂｉｃ　Ｓｌｕｄｇｅ　Ｂｌａｎｋｅｔ；上向流嫌気性汚泥床）方式、ＥＧＳＢ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ　Ｇｒａｎｕｌｅ　Ｓｌｕｄｇｅ　Ｂｅｄ；展開粒状汚泥床）方式等がのいずれでもよいが、好ましくは高負荷処理が可能なＵＡＳＢ方式又はＥＧＳＢ方式である。
　一相式の嫌気性処理装置においては、硫酸根は、嫌気性処理槽、及び嫌気性処理槽に流入する原水のいずれに添加されてもよい。硫酸根として硫酸を添加する場合、硫酸の添加でｐＨが低下するため、ｐＨ調整槽が設けられている場合は、その前段で添加することが好ましい。
　二相式の嫌気性処理装置においては、硫酸根の添加箇所は、排水中の被処理物質の量に応じて選定される。排水中の易分解性物質が多い場合には、メタン発酵槽に近い位置で硫酸根を添加することが好ましい。排水中の易分解性物質が少ない場合には、前段側、例えば酸生成槽で硫酸根を添加することが好ましい。これは、易分解性物質の分解時に硫酸根が消費されてしまうと、テレフタル酸やパラトルイル酸の分解促進効果が低くなるからである。
　二相式処理装置においても、硫酸根として硫酸を添加するとｐＨが低下するため、ｐＨ調整槽が設けられている場合は、その前段で硫酸が添加されることが好ましい。
　嫌気性処理の条件は採用する方式により異なるが、ｐＨ６～８、温度２５～３９℃、滞留時間４時間～３日間、嫌気性汚泥濃度１０，０００～４０，０００ｍｇ－ＶＳＳ／Ｌ、負荷量１～１５ｋｇ－ＢＯＤ／ｍ3・ｄａｙ、ＣＯＤｃｒ負荷２～３０ｋｇ－ＣＯＤｃｒ／ｍ3・ｄａｙとするのが好ましい。
　嫌気性処理水は、残留した有機物を分解するために、さらに活性汚泥処理などの好気性処理、その他の後処理に供することができる。本発明によれば、嫌気性処理では難分解性のテレフタル酸を嫌気性処理により効率的に分解除去することができる。排水を嫌気性処理した後に、好気性処理を行う場合であっても、嫌気性処理の負荷が軽減され、処理コストが低減される。
［硫化水素ガスの処理］
　本発明においては、テレフタル酸含有排水に対して硫酸根を前述の添加量で添加するため、メタン発酵が阻害されず、また硫化水素ガスの発生が抑制され、テレフタル酸の分解効率が高くなる。少量の硫化水素ガスが発生する場合には、硫化水素ガスを生物脱硫処理してもよい。一般に、生物脱硫処理では、被処理ガス中の硫化水素濃度が変動すると硫黄酸化細菌が安定に生育せず、処理が不安定となる。本発明では、排水に所定量の硫酸根を添加することにより排ガス中の硫化水素濃度が安定するので、生物脱硫処理が安定して行われる。
　硫化水素含有排ガスの生物脱硫処理は、特許第３２３５１３１号公報に記載される方法により行われるのが好適である。この方法では、硫化水素含有排ガスを洗浄液、例えば、有機性物質の好気性微生物酸化における処理液と接触させて、ガス中の硫化水素を吸収させ、得られた吸収液を好気性微生物酸化して、イオウ酸化細菌の酸化作用により硫化水素を硫酸イオン又は単体イオウに酸化して無害化する。
　この方法によれば、メタンガスの含有率を低下させることなく、低コストで効率よく、また脱硫に伴って新たな廃液を生じることなく、高い脱硫率で脱硫処理することができる。ただし、硫化水素ガスの処理方法は、何らこの方法に限定されるものではない。
　以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
　実施例および比較例において嫌気性処理した原水の水質は、以下の通りである。
＜原水水質＞
　ＣＯＤＣｒ　　　　　：４０５０ｍｇ／Ｌ
　テレフタル酸濃度　：４００ｍｇ／Ｌ
　パラトルイル酸濃度：６２０ｍｇ／Ｌ
　ＳＯ４ ２-濃度　　　：３０～４０ｍｇ／Ｌ
　ｐＨ　　　　　　　：１０
［実施例１～３、比較例１，２］
　酸生成槽とＥＧＳＢメタン発酵槽とを備える２相式の嫌気性処理装置により原水を処理した。原水を酸生成槽に導入して処理した後、メタン発酵槽で処理し、メタン発酵槽の処理水の一部を酸生成槽に循環すると共に残部を処理水として取り出した。
　各槽の仕様および処理条件は次の通りであり、原水流量は５Ｌ／ｄａｙである。
　酸生成槽　槽容量：０．５Ｌ
　酸生成槽　ｐＨ　：６．５～７．５
　メタン発酵槽　槽容量：２Ｌ
　メタン発酵槽　ｐＨ　：７～８
　メタン発酵槽　汚泥濃度：６７ｇ／Ｌ　ａｓ　ＶＳＳ
　メタン発酵槽　温度　　：３５℃
　メタン発酵槽から酸生成槽への循環水量：原水流量Ｑ（＝５Ｌ／ｄａｙ）に対して１Ｑ（＝５Ｌ／ｄａｙ）を循環した。
　比較例１では原水に硫酸を添加しなかった。実施例１～３、比較例２では酸生成槽の前段で表１に示すＳＯ４ ２－添加量にて原水に硫酸を添加した。硫酸は、２０質量％の水溶液として添加した。硫酸の添加によりｐＨが低下するため、硫酸添加後、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ調整した。硫酸の添加により、原水中に含まれるＳＯ４ ２－も含めて、嫌気性処理に供される排水中のＳＯ４ ２－含有量は表１に示す通りとなった。
　嫌気性処理で得られた処理水の水質と、処理結果から求めた汚泥の活性、硫化水素ガスの発生の有無を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、本発明によれば、難分解性のテレフタル酸含有排水を効率的に嫌気性処理して高水質の処理水を得ることができることが分かる。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　なお、本出願は、２０１０年１０月１日付で出願された日本特許出願（特願２０１０－２２４００１）に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (11)

  1. 　テレフタル酸を含有する排水を嫌気性処理する方法において、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加することを特徴とするテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  2. 　前記排水中の硫酸根の含有量が６０～４００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加することを特徴とする請求項１に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  3. 　前記排水に、該排水中のテレフタル酸に対して硫酸根の含有量が１０質量％以上となるように硫酸根を添加することを特徴とする請求項１または２に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  4. 　前記排水は、テレフタル酸を５０～２０００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  5. 　前記排水は、さらにパラトルイル酸を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  6. 　排水に硫酸根を添加するために、硫酸、硫酸鉄（Ｉ）、硫酸鉄（II）、ポリ硫酸鉄、硫酸アンモニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、及び硫酸カリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を排水に添加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法。
  7. 　テレフタル酸を含有する排水を嫌気性処理する装置において、嫌気性処理水中の硫酸イオン濃度が５～２００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加する手段を有することを特徴とするテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
  8. 　前記排水中の硫酸根の含有量が６０～４００ｍｇ／Ｌとなるように、該排水に硫酸根を添加する手段を有することを特徴とする請求項７に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
  9. 　前記排水に、該排水中のテレフタル酸に対して硫酸根の含有量が１０質量％以上となるように硫酸根が添加されることを特徴とする請求項７または８に記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
  10. 　前記排水は、テレフタル酸を５０～２０００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
  11. 　前記排水は、さらにパラトルイル酸を含有することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載のテレフタル酸含有排水の嫌気性処理装置。
PCT/JP2011/071806 2010-10-01 2011-09-26 テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置 WO2012043436A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180043948.XA CN103124698B (zh) 2010-10-01 2011-09-26 含对苯二甲酸的排水的厌氧性处理方法及处理装置
KR1020137007169A KR101849803B1 (ko) 2010-10-01 2011-09-26 테레프탈산 함유 배수의 혐기성 처리 방법 및 처리 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010224001A JP5625705B2 (ja) 2010-10-01 2010-10-01 テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置
JP2010-224001 2010-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012043436A1 true WO2012043436A1 (ja) 2012-04-05

Family

ID=45892882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/071806 WO2012043436A1 (ja) 2010-10-01 2011-09-26 テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5625705B2 (ja)
KR (1) KR101849803B1 (ja)
CN (1) CN103124698B (ja)
TW (1) TWI511937B (ja)
WO (1) WO2012043436A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012239929A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Swing Corp 有機性廃水の嫌気性処理方法及び装置
JP6593975B2 (ja) * 2014-03-11 2019-10-23 住友重機械エンバイロメント株式会社 水処理方法及び水処理装置
WO2024128322A1 (ja) * 2022-12-16 2024-06-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Ｐｅｔ原料の製造過程で生じる難分解性廃水の処理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06269797A (ja) * 1993-03-23 1994-09-27 Kurita Water Ind Ltd テレフタル酸含有排水の処理方法
JPH11138188A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Toray Ind Inc 有機酸塩含有廃液の好気的分解方法
JP2000037699A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Toray Ind Inc 廃水の処理方法
JP2006026461A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Toray Ind Inc メタンガスを生成する嫌気性水処理設備の制御方法および制御装置
JP2007007494A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd メタン発酵槽の運転方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01249197A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Akua Runesansu Gijutsu Kenkyu Kumiai 嫌気性処理における硫酸還元反応抑制方法および硫酸還元菌阻害性界面活性剤
CN1011405B (zh) * 1988-12-06 1991-01-30 地质矿产部水文地质工程地质研究所 一种处理废水中对苯贰甲酸的方法
CN1039784A (zh) * 1989-06-20 1990-02-21 北京市环境保护科学研究所 精对苯二甲酸(pta)生产废水处理技术
WO1994002421A1 (en) * 1992-07-16 1994-02-03 Hogen Delman R Microbial mediated method for soil and water treatment
CN1331052A (zh) * 2000-07-03 2002-01-16 中国科学院生态环境研究中心 含氮工业废水脱氮处理工艺和装置
JP4428188B2 (ja) * 2004-10-13 2010-03-10 荏原エンジニアリングサービス株式会社 有機性廃水の処理方法及び処理装置
CN101016532A (zh) * 2007-01-26 2007-08-15 清华大学 一种苯系物厌氧降解菌群的驯化筛选方法及应用
JP2008212083A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Kyoto Univ テレフタル酸含有廃水処理において微生物を検出または定量するためのプライマーセット、それを用いた微生物量のモニタリング方法およびメタン発酵効率を評価する方法
JP2008278823A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Toyota Industries Corp 遺伝子破壊株、組換えプラスミド、形質転換体、及び３−カルボキシムコノラクトンの製造方法
CA2687228A1 (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Kurita Water Industries Ltd. Anaerobic treatment method and anaerobic treatment apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06269797A (ja) * 1993-03-23 1994-09-27 Kurita Water Ind Ltd テレフタル酸含有排水の処理方法
JPH11138188A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Toray Ind Inc 有機酸塩含有廃液の好気的分解方法
JP2000037699A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Toray Ind Inc 廃水の処理方法
JP2006026461A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Toray Ind Inc メタンガスを生成する嫌気性水処理設備の制御方法および制御装置
JP2007007494A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd メタン発酵槽の運転方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAN-LIG QIU ET AL.: "Identification and Isolation of Anaerobic, Syntrophic Phthalate Isomer- Degrading Microbes from Methanogenic Sludges Treating Wastewater from Terephthalate Manufacturing", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, vol. 70, no. 3, March 2004 (2004-03-01), pages 1617 - 1626 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103124698B (zh) 2014-06-18
JP2012076023A (ja) 2012-04-19
TWI511937B (zh) 2015-12-11
KR101849803B1 (ko) 2018-04-17
KR20130116244A (ko) 2013-10-23
JP5625705B2 (ja) 2014-11-19
CN103124698A (zh) 2013-05-29
TW201231410A (en) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005074253A (ja) Ｂｏｄ及び窒素含有排水の生物的処理方法
KR20090051450A (ko) 음식물쓰레기 침출수 및 축산폐수와 같은 초 고농도유기폐수의 정화방법
JP5914964B2 (ja) 超純水製造方法
JP5625705B2 (ja) テレフタル酸含有排水の嫌気性処理方法および処理装置
JP2006305488A (ja) 有機性汚泥の処理方法
JP2006272252A (ja) 窒素含有有機性排水の処理方法
CN112707379A (zh) 高氨氮废水处理及回收氨的方法及适用于该方法的磷酸铵镁反应器
JP4404976B2 (ja) 有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置
JP5391011B2 (ja) 窒素含有排水処理方法
CN107721070B (zh) 一种涂料生产废水的处理工艺
CN103121743A (zh) 一种城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法
JP2009039620A (ja) 余剰汚泥の減量方法及び減量化システム
JP4838649B2 (ja) 嫌気性発酵方法及び生物脱硫方法
JPH07506533A (ja) 水から硫黄化合物を除去する方法
JP2007007620A (ja) 窒素含有廃液の処理方法
JP2005288371A (ja) 排水処理方法
JPH11333492A (ja) メタン発酵処理装置及び処理方法
JP2005185967A (ja) 有機性廃水の処理方法及び処理装置
JP4112549B2 (ja) 有機性廃棄物の処理方法
JP5930798B2 (ja) 有機排水の処理方法および装置
JPS6349554B2 (ja)
JP2006035094A (ja) 高濃度排水処理方法及び装置
JP2005296891A (ja) 排水処理方法
JPH08323387A (ja) 嫌気性処理方法
JP7337560B2 (ja) 有機性廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180043948.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11828990

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137007169

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11828990

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1