JP2000350984A - 含油廃水処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濃度の含油廃水中の油分を放流できる濃度
まで効率よく除去できる含油廃水処理方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 高濃度の含油廃水を加圧浮上処理槽１１
にてその排水中の油分の大部分を除去し、その処理水を
石油吸着材３３を充填したバイオリアクタ１３に流し、
その石油吸着材３３に油分を吸着させると共に石油分解
細菌で、その吸着した油分を分解させるようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等からの含油
廃水の処理方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場から切削油を多く含む廃水や
船舶のビルジ廃水等の廃水には、数万〜数十万ｐｐｍの
油分が含まれている。

【０００３】この含油廃水の処理は、先ず加圧浮上分離
法により、すなわち、含油廃水中に加圧空気を吹き込
み、その吹き込んだ加圧空気の泡で、油分を浮上させて
廃水から大部分の油分分離除去を行い、次に処理排水中
に数１００ｐｐｍの濃度で残存する希薄な油分を活性炭
を用いて、数ｐｐｍ以下まで浄化処理している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加圧浮
上分離処理後の処理水中には数１００ｐｐｍの油分が含
まれることから、これを数１０ｐｐｍ以下まで下げない
と、活性炭にかかる負荷が大きいため、活性炭を再生サ
イクルが短くなり、コスト高となってしまう。

【０００５】このように、通常高濃度の油分分離を目的
とする加圧浮上分離法を適用することは難しく、また活
性炭などの吸着剤を通した場合、油分濃度をできるだけ
下げないと、すぐに油飽和になってしまい、また目詰ま
りなどの問題がある。

【０００６】そこで、活性炭にかかる油分負荷を軽減す
るには、加圧浮上分離装置の下流で、かつ活性炭による
油分除去の前に、数１００ｐｐｍ程度の比較的薄い濃度
の油分を除去する装置を組み込むことが試みられてい
る。

【０００７】この加圧浮上分離処理で、数１００ｐｐｍ
までに希薄になった含油分の除去を行う場合、油分は、
排水中に含まれている界面活性剤により水面に浮上せ
ず、水中に溶け込んだ形で存在するため、中空糸膜等の
膜分離装置で油分を分離することも考えれれるが、圧力
をかけて分離するためランニングコストが高くなる問題
がある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、高濃度の含油廃水中の油分を放流できる濃度まで効
率よく除去できる含油廃水処理方法及びその装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、高濃度の含油廃水を加圧浮上処
理にてその排水中の油分の大部分を除去し、その処理水
を石油吸着材を充填したバイオリアクタに流し、その石
油吸着材に油分を吸着させると共に石油分解細菌で、そ
の吸着した油分を分解させる含油廃水処理方法である。

【００１０】請求項２の発明は、高濃度の含油廃水と加
圧空気とを加圧タンク内で混合させた後、加圧浮上処理
する請求項１記載の含油廃水処理方法である。

【００１１】請求項３の発明は、高濃度の含油廃水中の
油分を加圧空気で浮上分離させる加圧浮上処理槽と、加
圧浮上処理槽の処理水を連続的に導入し、石油吸着材が
充填され、その石油吸着材に吸着された油分を石油分解
細菌で分解するバイオリアクタとを備えた含油廃水処理
装置である。

【００１２】請求項４の発明は、加圧浮上処理槽に、含
油廃水と加圧空気を予混合する加圧タンクを接続した請
求項３記載の含油廃水処理装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１４】図１は、本発明の含油廃水処理のフローを
示したものである。

【００１５】本発明の含油廃水処理装置は、高濃度の含
油廃水と加圧空気を混合する加圧タンク１０と、その加
圧タンク１０からの含油廃水と加圧空気を導入し、廃水
中の油分を浮上分離させる加圧浮上処理槽１１と、加圧
浮上処理槽１１の処理水を連続的に導入し、充填された
石油吸着材１２で油分を吸着すると共に石油分解細菌で
油分を分解するバイオリアクタ１３と、そのバイオリア
クタ１３からの処理水中に含まれる油分を吸着して放流
するための後処理装置１４とからなっている。また、加
圧浮上処理槽１１には浮上分離された油分等を貯留する
スカム貯槽１５が接続される。

【００１６】以下これをさらに詳しく説明する。

【００１７】加圧タンク１０には、数万〜数十万ｐｐｍ
の油分が含まれた高濃度の含油廃水を昇圧する昇圧ポン
プ１６と開閉弁１７が接続された含油廃水供給ライン１
８が接続されると共に、コンプレッサ１９と開閉弁２０
が接続された加圧空気供給ライン２１とが接続される。

【００１８】加圧タンク１０で、予混合された含油廃水
と加圧空気は、開閉弁２２より供給ライン２３にて、加
圧浮上処理槽１１に供給される。

【００１９】加圧浮上処理槽１１は、セパレータ２４に
て浮上分離室２５と処理水回収室２６とに分離される。
このセパレータ２４は、上下に加圧浮上処理槽１１の上
下壁と間隙を形成するように形成され、上部の間隙で、
浮上分離室２５と処理水回収室２６の空間を連通し、下
部の間隙で、浮上分離室２５の処理液を処理水回収室２
６に流すようになっており、また加圧浮上処理槽１１の
頂部にはベンチュリー管２７が設けられる。

【００２０】浮上分離室２５の下部に供給ライン２３の
吹込口２３ａが設けられると共に上部に浮上分離した油
分を回収するオーバーフロー管２８が設けられ、そのオ
ーバーフロー管２８の下方に開閉弁２９を介してスカム
貯槽１５が接続される。

【００２１】処理水回収室２６には、オーバーフロー管
２８の位置に合わせて排水口３０が設けられ、その排水
口３０に処理水ライン３１を介してバイオリアクタ１３
が接続される。

【００２２】バイオリアクタ１３は、容器３２内に合成
繊維等からなる石油吸着材３３が充填された充填層３４
が設けられ、その容器３２の上部に処理水ライン３１が
接続され、下部に分解処理後の処理水の排水ライン３５
が接続されると共に容器３２の底部より空気を吹き込む
べくブロワ３６、開閉弁３７が接続された空気ライン３
８が接続される。

【００２３】排水ライン３５には、開閉弁３９を介して
活性炭などが充填された後処理装置１４が接続され、そ
の後処理装置１４に排水弁４０を介して放流ライン４１
が接続される。

【００２４】この排水ライン３５は、開閉弁３９から上
方に立ち上げた立上ライン３５ａにＴ字継手４５が接続
され、そのＴ字継手４５に、上方に延びる大気導入ライ
ン４６が接続されると共に水平に延びると共に下方に曲
げられた排出ライン３５ｂが接続され、その排出ライン
３５ｂに後処理装置１４が接続される。またバイオリア
クタ１３の容器３２頂部には、ベンチュリー管４７が設
けられる。

【００２５】このように、排水ライン３５を立ち上げて
た後、Ｔ字継手４５にて水平にしたのち立ち下げ、Ｔ字
継手４５に大気導入ライン４６を接続すると共に容器３
２頂部にベンチュリー管４７を設けることで、バイオリ
アクタ１３内の処理水の液面は、Ｔ字継手４５の位置に
保たれるようになっている。

【００２６】なお、４２は、加圧タンク１０に接続した
排出弁、４３はスカム貯槽１５内に溜まった油分を排出
する廃油ライン、４４はそのライン４３に接続した弁で
ある。

【００２７】以上において、数万〜数十万ｐｐｍの濃度
の含油廃水が昇圧ポンプ１６により含油廃水供給ライン
１８から加圧タンク１０内に供給され、同時にコンプレ
ッサ１９から加圧供給ライン２１を介して加圧空気が加
圧タンク１０内に供給され、加圧タンク１０内で含油廃
水と加圧空気が予混合された後、供給ライン２３の吹込
口２３ａから加圧浮上処理槽１１の浮上分離室２５の処
理水中に吹き込まれる。

【００２８】この吹き込みにより、加圧空気は泡となっ
て処理水内を上昇すると共に処理水中に含まれる油分も
泡とともに上昇させて含油廃水中の油分の大部分が泡で
浮上分離される。

【００２９】この際、加圧タンク１０内で含油廃水と加
圧空気と予混合して浮上分離室２５の処理水中に吹き込
むことで、油分と空気とが混ざり合うと共に加圧空気の
膨張でより細かい空気の泡となると共に油分を効率よく
捕捉して処理水から分離浮上させることができる。

【００３０】処理水から浮上した油分はオーバーフロー
管２８よりスカム貯槽１５に流下し、適宜廃油ライン４
３より排出されて産業廃棄物として処理される。

【００３１】加圧浮上処理槽１１の浮上分離室２５では
大部分の油分が分離除去できるが数１００ｐｐｍの油分
が処理水に残り、これを処理水回収室２６から処理水ラ
イン３１を介してバイオリアクタ１３に供給する。

【００３２】バイオリアクタ１３内には、石油吸着材３
３が充填されており、処理水中の油分は、その石油吸着
材３３に吸着され、石油分解細菌によりその吸着された
油分が分解される。

【００３３】図２は、石油吸着材３３と処理水中の油分
が吸着されて石油分解細菌で分解除去される状態を模式
的に示したものである。

【００３４】先ず、図２（ａ）に示すように石油吸着材
３３に処理水を連続的に流すと、図２（ｂ）に示すよう
に、石油吸着材３３に処理水中の油ｏが付着乃至吸着さ
れる。

【００３５】この石油吸着材３３に吸着された油ｏは、
図２（ｃ）に示すように石油吸着材３３に固定された石
油分解細菌ｐにより、図２（ｄ）に示すように石油吸着
材３３に吸着された油ｏを資化する石油分解細菌ｐが増
殖しつつその油ｏを分解する。

【００３６】この石油分解細菌ｐによる油の分解は、長
鎖構造の石油分子を、先ず短鎖構造の石油分子に分解
し、これを有機酸・脂肪酸に分解すると共に更にこれを
分解して水と二酸化炭素にまで分解しつつ石油分解細菌
ｐが増殖していく。

【００３７】この石油分解細菌ｐは、活性汚泥中に通常
に含まれる細菌であり、石油吸着材３３に油を吸着させ
た後、活性汚泥を添加して石油分解細菌ｐを増殖させ固
定させる。また石油分解細菌ｐの増殖は好気性雰囲気に
保つ必要があるため、空気ライン３８から空気をバイオ
リアクタ１３内に吹き込んでおく。

【００３８】通常、石油吸着材３３による油の吸着は処
理水を連続的に流すと、一定時間後には吸着できる油は
飽和状態になり、それ以上油を吸着できなくなるが、石
油吸着材３３に固定された石油分解細菌で分解すること
で吸着能力が常に一定に保たれ、処理水中の油分を吸着
しつつ石油分解細菌の作用により効率的に油が分解され
るようになる。

【００３９】この場合、高濃度の含油廃水をそのままバ
イオリアクタ１３に流すと、油分の吸着能と石油分解細
菌による分解能がマッチングせず石油吸着材による油吸
着が飽和状態となり目詰まりを起こすが、前段の加圧浮
上処理槽１１で油分濃度を数１００ｐｐｍまで落とすこ
とで、吸着能と石油分解細菌による分解能がマッチング
が良好となる。

【００４０】バイオリアクタ１３による分解処理後の油
分濃度は数１０ｐｐｍとなり、この処理水を排水ライン
３５から活性炭などが充填された後処理装置１４に流し
て油分を吸着除去して放流ライン４１から油分濃度数ｐ
ｐｍの廃水として放流する。

【００４１】このように後処理装置１４には、数１０ｐ
ｐｍの油分濃度の処理水が供給されるため、活性炭など
の再生のサイクルは長くなり効率の良いものとなる。

【００４２】図３は、バイオリアクタによる油分解能の
経日変化のデータを示したもので、ａは、バイオリアク
タに流入させた処理水の油濃度の経日変化を、ｂは本発
明の石油吸着材に石油分解菌を固定させて処理した処理
後の処理水の油濃度の経日変化を、ｃは比較としてバイ
オリアクタ内に石油吸着材を充填せずに活性汚泥を滞留
させたときの処理後の処理水の油濃度の経日変化を示し
ている。

【００４３】この場合、油濃度はｎ−ヘキサン抽出物質
濃度（ｍｇ／Ｌ＝ｐｐｍ）で求めた。

【００４４】図３より、加圧浮上処理槽で処理され、バ
イオリアクタ１３に流入する流入処理水の油分濃度は、
３００〜５００ｐｐｍであるが、本発明のバイオリアク
タで処理した場合、ｂに示すように約３０ｐｐｍの濃度
にできる。これに対してｃに示すように比較例では約１
００ｐｐｍの濃度までしか油を分解できない。

【００４５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、加圧浮上
分離後の数１００ｐｐｍの油分濃度の処理水を石油吸着
材を充填したバイオリアクタに連続的に流すことによっ
て、石油吸着材に油を吸着させ、その吸着した油を資化
する石油分解細菌によって分解させつつ石油分解細菌を
増殖させることで、その後、活性炭等により吸着して放
流処理する際の負荷を軽減できると共に保守・管理が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す概略図である。

【図２】本発明における石油吸着材による油分の吸着と
石油分解菌による分解を説明する模式図である。

【図３】本発明においたバイオリアクタに処理水中の油
分分解の実験データを示す図である。

【符号の説明】

１１ 加圧浮上処理槽 １３ バイオリアクタ ３３ 石油吸着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福永 栄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 Ｆターム(参考） 4B029 AA02 BB01 CC02 CC03 CC13 DA06 DB11 DF09 DG06 4D024 AA04 AB06 BA17 BB03 BC01 CA01 DB03 DB08 DB15 4D037 AA11 AB06 BA03 CA01 CA07 4D040 BB42 BB82 DD01 DD31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高濃度の含油廃水を加圧浮上処理にてそ
   の排水中の油分の大部分を除去し、その処理水を石油吸
   着材を充填したバイオリアクタに流し、その石油吸着材
   に油分を吸着させると共に石油分解細菌で、その吸着し
   た油分を分解させることを特徴とする含油廃水処理方
   法。
2. 【請求項２】 高濃度の含油廃水と加圧空気とを加圧タ
   ンク内で混合させた後、加圧浮上処理する請求項１記載
   の含油廃水処理方法。
3. 【請求項３】 高濃度の含油廃水中の油分を加圧空気で
   浮上分離させる加圧浮上処理槽と、加圧浮上処理槽の処
   理水を連続的に導入し、石油吸着材が充填され、その石
   油吸着材に吸着された油分を石油分解細菌で分解するバ
   イオリアクタとを備えたことを特徴とする含油廃水処理
   装置。
4. 【請求項４】 加圧浮上処理槽に、含油廃水と加圧空気
   を予混合する加圧タンクを接続した請求項３記載の含油
   廃水処理装置。