JPH02258098A - 有機性廃水の湿式酸化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は有機性廃水の湿式酸化処理方法に係り、特に、
高濃度有機物含有廃水を湿式触媒酸化する設備において
、原液の受は入れ貯留糟から発生する高濃度の悪臭ガス
をも処理することが可能な有機性廃水の湿式酸化処理方
法に関する。

［従来の技術］ 従来、し尿液等の高濃度有機物含有廃水（以下、「有機
性廃木）と称する場合がある。）を処理する方法として
、チンマーマン法が知られている。チンマーマン法は、
廃水を高温高圧下に維持するとともに空気（酸素）を吹
き込み、ＣＯＤ成分を酸化分解することにより固形有機
物をアンモニアや有機酸に可溶化させる方法である。

また、チンマーマン法を改良して処理効率を高めたもの
として、有機性廃水を酸化触媒の存在下に湿式酸化を行
なう湿式酸化処理法も提案されている（例えば、特公昭
５７−４２３９１号、特公昭５９−４９０７３号）。

この湿式酸化処理法に従って、有機性廃水を酸化触媒の
存在下に湿式酸化を行なうと、反応効率が高＜ＮＨａ−
Ｎ（アンモニア態窒素）をも効率良く分解することがで
き、窒素成分はＮ２ガスやＮＯ３イオンに分解され、有
機炭素もＣＯ２に分解される。この方法においては、更
に所定の処理効率を維持するために、湿式酸化処理系、
特に熱交換器、配管及び酸化触媒層を定期的に硝酸で洗
浄することが行なわれている。

ところで、このような湿式酸化処理法により有根性廃水
の処理を行なう場合、この処理設備、特に原液の受は入
れ貯留槽から、高濃度の悪臭ガス、例えば！（２Ｓ含有
ガスが発生する。

従来、このような悪臭ガスの処理方法としては、し渣焼
却炉又は直接燃焼脱臭炉に導入して燃焼脱臭したり、薬
液洗浄吸収又は酸化により脱臭したり、或いは、生物脱
臭することが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の悪臭ガスの脱臭方法のうち、燃焼脱臭では、
ＳＯ，の生成による二次公害の問題があった。薬液によ
る方法のうち、ＮａＯＨによる吸収脱臭は可逆反応であ
るため完全な脱臭対策とは言えず、また、Ｎａ０Ｃｆに
よる酸化脱臭ではコストが高いという欠点がある。生物
脱臭法は、近年その効果が改善されつつあるものの、必
要とする装置容積が大きく、広いスペースが必要である
ため工業的に有利な方法とは言えない。

本発明は上記従来の問題点を解決し、系内に発生する悪
臭ガスをも効率的に処理することが可能な有機性廃水の
湿式酸化処理方法を提供することを目的とする。

［ｉＳＩ題を解決するための手段］ 本発明の有機性廃水の湿式酸化処理方法は、有機物を含
む廃水を酸素含有ガスと共に、湿式触媒酸化工程に導咎
高温高圧下にて酸化分解する方法において、該湿式触媒
酸化工程に供給する酸素含有ガスの一部として悪臭ガス
を導入することを特徴とする。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

３４１図は本発明の有機性廃水の湿式酸化処理方法の一
実施例を示す系統図である。

第１図において、原液（し尿等の有機性廃水）は、配管
１１より貯留槽に導入された後、ポンプＰにより配管１
２を経て湿式触媒酸化塔２に導入される。

湿式触媒酸化塔２は、高圧容器に後述の触媒を充填して
触媒層２ａを形成したものであって、原液は、この触媒
層２ａに上向流又は下向流（第１図においてけ上向流）
に通液され、高温高圧下にて酸化処理される。即ち、湿
式触媒酸化塔２への原液導入用配管１２には、大気等の
酸化含有ガスの供給用配管１３が接続されており、原液
中に空気等の酸素含有ガスが吹き込まれた後、湿式触媒
酸化塔２に導入され、触媒の存在下、酸化処理される。

湿式触媒酸化塔２の処理水及び処理ガスは、配管１４よ
り取り出され、冷却、減圧後、気液分離され、系外に排
出される。

このような湿式触媒酸化プロセスにおいて、原液の貯留
４！１内の液面の上部空間１ａには高濃度の悪臭ガスが
発生する。本発明においては、この悪臭ガスを配管１５
よりブロワＢで吸引し、ガスフィルタ３で除塵した後、
酸素含有ガスの供給用配管１３に導入し、悪臭ガスを空
気等の酸素含有ガスと共にコンプレッサＣにて圧縮して
湿式触媒酸化塔２に導入される原液に供給する。このよ
うにして、湿式触媒酸化塔２に導入された悪臭ガスは、
該酸化塔２内で、原液と共に完全に酸化分解される。こ
のため、排気が悪臭をおびることはない。

なお、第１図に示すプロセスにおいて、貯留槽１内に原
液を投入するときには、該檀内の原液の液面が上昇し、
通気管１６を通して上部空間１ａ内の悪臭ガスが大気中
への流出するおそれがある。そこで、本実施例では、ブ
ロワＢの吸引量を、貯留槽１への原液の最大流入速度よ
りも大きく設定し、上部空間１ａの悪臭ガスが常に配管
１５より吸引され、通気管１６より大気中へ流出するこ
とがないように構成している。なお、ブロワＢの吸引量
よりも、コンプレッサＣの流出量を大台く設定し、悪臭
ガスと共に、常に大気等の酸素含有ガスを吸引、昇圧し
て原液供給用配管１２へ吹き込むようにしている。

なお、ポンプＰの停止時においては、悪臭ガスを配管１
５．１３ａを経て別の脱臭装置に導くようにしても良い
。

本発明において、湿式触媒酸化塔に充填される触媒の好
適なものとしては、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル
、ルテニウム、ロジウム、バラジラム、イリジウム、白
金、銅、金及びタングステン、並びにこれらの酸化物、
二塩化ルテニウム、二塩化白金等の塩化物、硫化ルテニ
ウム、硫化ロジウム等の硫化物など、水に対し不溶性又
は難溶性の化合物等が挙げられ、これらは１　ｆｆｆｉ
を単独で或いは２種以上を併用して使用することができ
る。

これら金属又は化合物よりなる触媒は、常法に従ってチ
タニア（酸化チタン）、ジルコニア（酸化ジルコニア）
、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、活性炭、或い
は、ニッケル、ニッケルークロム、ニッケルークロム−
アルミニウム、ニッケルークロム−鉄等の金属多孔体等
の担体に担持して使用するのが好ましく、その担持量と
しては、通常、担体重量に対して０．０５〜２５％、好
ましくは０．５〜３％とするのが適当である。

触媒形状としては、粒状、ペレット状、円柱状、破砕片
状、ハニカム状又は粉末状等の種々の形態で使用するこ
とがで台る。

湿式触媒酸化塔における反応温度は、２００〜３００℃
、特に２５０〜３００℃とするのが好ましく、また、反
応圧力は、このような高温下でも原液が液相を保持する
ような加圧下、例えば４０〜９５ｋｇ／ｃｍ’、特に７
０〜９５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍＦとするのが好ましい。

また、湿式触媒酸化塔の原液流速はその反応時間（塔内
滞留時間）が４０〜９０分となるように設定するのが好
ましい。

酸素含有ガスとしては、空気の他、酸素濃度２１％以上
のガスを使用するのが好ましい。２１％よりも高濃度の
酸素を含むガスの場合は吹住込みガス量の減少が図れる
。また、熱損失量が減少すると共に反応速度が高まり、
処理効率を高めることができる。酸素濃度２１％以上の
ガスとしては選択性酸素透過膜法、空気に純酸素を混合
する方法、プレッシャスイングアドソーブション（ＰＳ
Ａ）法等により得られる酸素富化空気や、液体酸素を気
化させた純酸素等を用いることができる。

原液への酸素含有ガスの吹籾込みは、第１図に示す如く
、湿式触媒酸化塔２への原液供給用配管１２へ供給する
ほか、湿式触媒酸化塔２へ直接供給して行なうこともで
きる。

なお、原液を熱交換器を介して湿式触媒酸化塔へ供給す
る場合、酸素含有ガスは熱交換器の前又は後の原液供給
用配管へ供給することができる。

この酸素含有ガスによる供給酸素量は、湿式触媒酸化塔
２へ供給される原液中の有機物量、Ｎ量に対して必要な
酸素量よりも多い酸素量となるように設定すれば良く、
一般には、悪臭ガスを含む酸素含有ガス・と原液との気
：液流量比（体積比）は１５０：１以下とするのが好ま
しい。

本発明においては、湿式触媒酸化塔からの処理水と湿式
触媒酸化塔への供給原液を熱交換させて熱回収を行なう
ことにより、熱消費量の低減を図ることも可能である。

なお、本発明の方法は、第１表に示す原液貯留糟の上部
空間に発生する悪臭ガスの他、他のプロセスで発生した
悪臭ガスを処理することもできる。本発明の方法は、特
にＳ（硫黄）系、Ｎ（窒素）系及びＣ（炭素）系の悪臭
成分を同時に含有する悪臭ガスの処理に有効である。

［作用］ 湿式触媒酸化工程において、悪臭ガス中のＳ系化合物は
硫酸に、他の悪臭成分はＮ２．Ｎ２０゜ＣＯ２等に効率
的に完全処理されて、無臭化、無害化される。

しかして、このような悪臭成分の酸化は、何ら本来の有
機性廃水の湿式触媒酸化プロセスに悪影響を及ぼすこと
はない。

このため、本発明の方法によれば、二次公害を発生させ
ることなく、また、プロセス全体において、取り扱うガ
ス量を増加させることなく、系内において、悪臭ガスを
効率的に処理することができる。しかも、本発明の実施
により増加するコストは、悪臭ガスの吸引のためのプロ
ワの動力費のみであり、処理コストの低廉化を図ること
も可能とされる。

ところで、有機性廃水の湿式触媒酸化において、廃水中
にＮＨ３が存在する場合、ＮＨｓの分解のためには、系
内が酸性雰囲気であることが好ましい、このため、廃水
には酸又は酸化されて酸を生じるもの、例えば硫酸又は
硫黄、硫黄化合物を加えて、そのｐＨを７．０以下とす
るのが好ましい。

一方、悪臭ガス中にはＨ２Ｓ等の酸化されて硫酸又は亜
硫酸を生じる硫黄系化合物が含有されているため、本発
明の方法に従って、悪臭ガスを廃水（原液）と共に湿式
触媒酸化塔に導入することにより、硫酸等の添加量を節
減することが可能とされる。因みに、悪臭ガスの吸引量
１００ｋｆｌ／日の規模で悪臭ガスを湿式触媒酸化塔に
導入する場合、必要硫酸量の３〜３０％の硫酸を節減す
ることが可能とされる。

［実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１ 第１図に示す湿式触媒酸化プロセスにおいて、下記条件
にて、第１表に示す各種廃水を処理すると共に、貯留槽
に発生する悪臭ガスを湿式触媒酸化塔に導入して処理を
行なった。その結果、いずれの場合も、配管１４からの
排出ガスは無臭となった。

処理条件 温　　　度：　２５０℃ 圧　　　カニ　　４９　ｋ　ｇ　／　ｃゴ液流速（塔内
滞留時間）：９０分 気／液流量比（体積比）：８５＋１ 第１表 ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の有機性廃水の湿式酸化処理
方法によれば、廃水の処理と共に、悪臭ガスの処理をも
行なうことが可能とされる。しかも、悪臭ガスの処理に
際しては、 ■　悪臭ガス濃度や悪臭成分の種類に左右されることな
く、効率的に安定かつ完全に処理することができ、二次
公害のおそれがない。

■　処理に必要なコストは、悪臭ガスの吸引のためのブ
ロワの電力費のみであり、処理コストは極めて廉価であ
る。

■　湿式触媒酸化処理に必要な硫黄量の３〜３０％を悪
臭ガス中から回収することができ、硫黄添加のためのコ
ストを節減することができる。

等の効果が奥さ・れ、工業的に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有機性廃水の湿式酸化処理方法の一実
施例を示す系統図である。 １・・・貯留槽、　　　２・・・湿式触媒酸化塔、Ｐ・
・・ポンプ、　　　Ｂ・・・ブロワ、Ｃ・・・コンプレ
ッサ・ 代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機物を含む廃水を酸素含有ガスと共に湿式触媒
   酸化工程に導き高温高圧下にて酸化分解する方法におい
   て、該湿式触媒酸化工程に供給する酸素含有ガスの一部
   として悪臭ガスを導入することを特徴とする有機性廃水
   の湿式酸化処理方法。