JPH0454513B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0454513B2 JPH0454513B2 JP27419285A JP27419285A JPH0454513B2 JP H0454513 B2 JPH0454513 B2 JP H0454513B2 JP 27419285 A JP27419285 A JP 27419285A JP 27419285 A JP27419285 A JP 27419285A JP H0454513 B2 JPH0454513 B2 JP H0454513B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- wastewater
- containing gas
- treated water
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 57
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 55
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 43
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 42
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 39
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 37
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 37
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 7
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 7
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 60
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DUDJJJCZFBPZKW-UHFFFAOYSA-N [Ru]=S Chemical compound [Ru]=S DUDJJJCZFBPZKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N chromium iron nickel Chemical compound [Cr].[Fe].[Ni] BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- DHCWLIOIJZJFJE-UHFFFAOYSA-L dichlororuthenium Chemical compound Cl[Ru]Cl DHCWLIOIJZJFJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- BVJAAVMKGRODCT-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenerhodium Chemical compound [Rh]=S BVJAAVMKGRODCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、懸濁物、アンモニア及びCOD成分
の2種以上を含む廃水の湿式酸化処理方法に関す
る。 従来の技術とその問題点 近年、水質保全の観点から化学的酸素要求物質
(本願明細書においてはCOD成分という)のみな
らず、窒素成分(特にアンモニア態窒素)の除去
も重要視されつつある。本発明者らは、この様な
現状に鑑みて種々実験及び研究を重ねた結果、廃
水中のCOD成分とアンモニアを同時に分解除去
し得る実用的な処理技術を確立した(特公昭59−
19757号、特公昭57−42391号、特公昭59−29317
号、特公昭57−33320号等)。しかしながら、処理
廃水中に500万至数万ppm程度の高濃度の懸濁物
(以下SSという)が含まれている場合には、未分
解のSSが廃水処理装置を構成する機器類に付着
して、例えば熱交換器表面における伝熱係数の低
下、反応器内に充填した触媒表面への付着による
圧力損失の増加及び触媒活性低下等を生じる傾向
が認められるので、SSの濃度、組成等によつて
は、その全部又は一部を処理に先立つて除去する
必要がある。 一方、現在一般に広く採用されている生物処理
法により高濃度のSSを含有する廃水を処理する
場合には、SSの大部分を予め取り除いた後処理
を行なうか、又は予め取り除くことなく処理した
後余剰汚泥として系外に取り出し、焼却、溶融、
埋立て、海洋投棄、肥料化等を行なつている。し
かしながら、各下水処理場からの発生分も含め
て、廃水処理に伴う汚泥の発生量は、毎年増加の
一途をたどつている。従つて、汚泥の発生量及び
処分量をできるだけ減少させる方策や、絶え間な
く発生する汚泥を経済的に処理し得る恒久的処分
方法の確立が切望されている。 問題点を解決するための手段 本発明者は、技術の現状に鑑みて上記の先願発
明を更に改良して高濃度SSをも同時に分解し得
る廃水処理方法を完成すべく、引続き鋭意研究を
重ねた結果、触媒の不存在下に行なう液相酸化工
程と特定の触媒の存在下に行なう液相酸化工程と
を組合せることにより、その目的を達成し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明は、以下の2つの廃水処理方法を
提供するものである。 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上を含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在
下に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に上記工程()からの処理水を
液相酸化する工程、及び () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、
ニツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム、白金、銅、金及びタングス
テン並びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶
性の化合物の少なくとも1種を担持した触媒
体の存在下且つ酸素含有ガスの存在下に上記
工程()からの処理水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする湿式酸化処理方法
(以下この方法を本願発明という)。 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上の含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在
下に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に上記工程()からの処理水を
液相酸化する工程、 () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、
ニツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム、白金、銅、金及びタングス
テン並びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶
性の化合物の少なくとも1種を担持した触媒
体の存在下且つ酸素含有ガスの存在下に上記
工程()からの処理水を液相酸化する工
程、及び () 粒状担体上に鉄、コバルト、ニツケル、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジ
ウム、白金、銅、金及びタングステン並びに
これ等金属の水に不溶性又は難溶性の化合物
の少なくとも1種を担持した触媒体の存在下
且つ酸素含有ガスの存在下に上記工程()
からの処理水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする廃水の湿式酸化処理
方法(以下この方法を本願発明という)。 なお、本発明において、廃水に含まれるアンモ
ニアとは、水中解離によりアンモニウムイオンを
形成し得るアンモニウム化合物をも包含するもの
である。又、COD成分は、フエノール、シアン
化物、チオシアン化物、油分、チオ硫酸、亜硫
酸、硫化物、亜硝酸、有機塩素化合物(トリクロ
ロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロ
エタン、塩化メチレン等)等をも包含する。更に
又、懸濁物(SS)とは、JIS K 0102に規定さ
れた物質及び日本水道協会による下水試験方法に
定められた浮遊物並びにその他の固形で可燃性の
物質(硫黄等)をいう。 本発明方法は、上記の各成分(アンモニア、
COD成分及びSS)の2種又は3種を含む廃水の
処理に好適である。この様な廃水の具体例として
は、下水汚泥、下水汚泥濃縮水、し尿、脱硫・脱
シアン廃液、石炭のガス化・液化排水、重質油類
ガス化排水、食品工場排水、アルコール製造工場
排水、化学工場排水等が挙げられるが、これ等に
限定されるものではない。 本願発明の第一工程(以下−()工程と
する)では、触媒を使用することなく、酸素含有
ガスの存在下に廃水を液相酸化する。本工程で使
用する酸素含有ガスとしては、空気、酸素富化ガ
ス、酸素、更にはシアン化水素、硫化水素、アン
モニア、硫黄酸化物、有機硫黄化合物、窒素酸化
物、炭化水素等の1種又は2種以上を含有する酸
素含有廃ガス等が挙げられる。これ等ガスの供給
量は、廃水中(又は廃水中及び廃ガス中)のSS、
アンモニア及びCOD成分の全量を窒素、炭酸ガ
ス、水等にまで酸化分解するに必要な理論酸素量
の1〜1.5倍量、より好ましくは1.05〜1.2倍量の
酸素が供給される様にするのが良い。酸素含有廃
ガスを酸素源とする場合には、ガス中の有害成分
も同時に処理し得るという利点が得られる。酸素
含有廃ガスを使用する場合に酸素の絶対量が不足
であれば、空気、酸素富化空気又は酸素により不
足量を補うのが良い。なお、酸素含有ガスは、
−()工程に供給される廃水に対して全量供給
する必要はなく、−()工程と次工程とに分
散して供給しても良い。例えば、−()工程
においては、通常SSの10〜70%程度、COD成分
の10〜60%程度及びアンモニアの0〜15%程度が
分解されるので、理論酸素量の0.4〜0.7倍量に相
当する酸素含有ガスを供給し、残余を次工程で供
給しても良い。−()工程における反応時の
温度は、通常100〜370℃、より好ましくは200〜
300℃程度である。反応時の温度が高い程、供給
ガス中の酸素分率が高い程、また操作圧力が高い
程、被処理成分の分解率が高くなり、反応器内で
の廃水滞留時間が短縮され且つ次工程での反応条
件が緩和されるが、反面において設備費が大とな
るので、廃水の種類、次工程における反応条件と
の兼ね合い、要求される処理の程度、全体として
の運転費及び設備費等を総合的に考慮して定めれ
ば良い。反応時の圧力は、所定の反応温度におい
て廃水が液相を保つ最低限の圧力以上であれば良
い。 次いで、本発明の第二工程(以下−()
工程とする)では、−()工程からの処理水
をハニカム構造体の存在下に再度液相酸化する。
ハニカム構造体としては、開口部が四角形、五角
形、六角形、四形等の任意の形状のもので良い。
単位容量当りの面積、開口率等も特に限定される
ものではないが、通常単位容量当りの面積200〜
800m2/m3程度、開口率40〜80%程度のものを使
用する。ハニカム構造体の材質としては、チタニ
ア、ジルコニア等が例示される。反応装置の容積
は、液の空間速度が0.3〜10 1/Hr(空塔基準)
程度、より好ましくは0.5〜4 1/Hr(空塔基
準)程度となる様にするのが良い。前述の如く、
−()工程において必要酸素の全量が廃水に
供給される場合には、−()工程及び次工程
では酸素含有ガスの供給を行なう必要はなく、
−()工程において全必要酸素量の一部のみが
供給される場合にのみ、残余の酸素量に相当する
酸素含有ガスの供給を行なう。−()工程に
おける反応温度は、通常100〜370℃程度、より好
ましくは200〜300℃程度とする。反応時の圧力
は、やはり所定の反応温度において廃水が液相を
保ち得る最低圧力以上とすれば良い。 本願発明の第三工程(以下−()工程と
する)では、−()工程からの処理水をハニ
カム構造の担体上に担持された触媒の存在下に更
に液相酸化する。ハニカム構造担体としては、
−()工程で使用したハニカム構造体と同様の
形状及び材質のものを使用することができる。触
媒有効成分としては、鉄、コバルト、ニツケル、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウ
ム、白金、銅、金及びタングステン、並びにこれ
等の酸化物、更には二塩化ルテニウム、二塩化白
金等の塩化物、硫化ルテニウム、硫化ロジウム等
の硫化物等の水に対し不溶性乃至難溶性の化合物
が挙げられ、これ等の1種又は、2種以上が担体
上に担持される。担持量は、特に限定されない
が、通常担体重量の0.05〜25%程度、好ましくは
0.5〜3%程度である。反応塔容積は、液の空間
速度が0.3〜10 1/Hr(空塔基準)程度、より好
ましくは0.5〜4 1/Hr(空塔基準)程度とな
る様にするのが良い。前述の如く、−()工
程又は−()工程と−()工程とにおいて
全必要酸素量の一部が供給されている場合にの
み、本−()工程において残余の酸素量に相
当する酸素含有ガスの供給を行なう。−()
工程における反応温度は、通常100〜300℃程度、
より好ましくは200〜290℃程度である。反応時の
圧力は、廃水が液相を保持し得る御度であけば良
い。かくして、−()及び−()工程では
酸化分解されなかつた残余のSS、COD成分及び
アンモニアが実質上分解される。 −()工程で得られた処理水中に硫酸ソー
ダ等の分解生成物が含まれていて、再利用のため
に脱塩を必要とする場合には、第四工程(−
()工程とする)として、−()工程からの
加圧状態の処理水を直接逆浸透圧装置に送り、浄
水と濃縮水とに分離する。浄水は、例えば工業用
水等の各種の目的に再利用することが出来、又、
濃縮水は廃水原水に混合して再度本発明による処
理に供したり、濃縮水から硫酸ソーダ等の有用物
を回収したりすることが出来る。 本願発明の第一工程(以下−()工程と
する)は−()工程と同様の条件で触媒の不
存在下且つ酸素含有ガスの存在下に廃水の液相酸
化を行なう。 本願発明の第二工程(以下−()工程と
する)において使用するハニカム構造体は、−
()工程で使用するハニカム構造体と同様であ
る。但し、本願発明では、粒状触媒の存在下に
液相酸化を行なう工程が付加されているので、
−()工程における反応条件は、−()工程
よりも温和なものとすることができる。−()
工程における反応温度は、通常100〜300℃程度、
より好ましくは200〜290℃程度であり、圧力は、
所定の反応温度において−()工程からの処
理水が液相を保持し得る最低圧力以上であれば良
い。−()工程に送られる廃水に対し酸素含
有ガスの一部のみを供給する場合には、残余の酸
素量に相当する酸素含有ガスを−()工程で
供給するか又は−()工程と引続く工程に分
けて供給する。後者の場合には、理論必要酸素量
の0.3〜0.7倍量に相当する酸素含有気体を−
()工程で供給し、その残余を引続く工程で供
給すれば良い。 本願発明の第三工程(以下−()とする)
において使用するハニカム触媒体は、−()
工程で使用するハニカム触媒体と同様で良い。反
応温度は、通常100〜300℃程度、より好ましく
は、200〜290℃程度であり、圧力は、処理水が液
体として存在し得る程度の圧力で良い。また、酸
素含有ガスは、必要ならば、本工程でも供給して
も良い。 本願発明の第四工程(以下−()工程と
する)では、−()工程からの処理水を粒状
担体上に担持された触媒の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に更に液相酸化処理する。反応温度
は、通常100〜300℃程度、より好ましくは200〜
290℃程度である。触媒有効成分としては、−
()工程における触媒有効成分と同様なものを
使用することができる。触媒有効成分は、常法に
従つて、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、
チタニア、ジルコニア、活性炭等の粒状担体或い
はニツケル、ニツケル−クロム、ニツケル−クロ
ム−アルミニウム、ニツケル−クロム−鉄等の金
属多孔粒状担体等に担持させた状態で使用する。
尚、本願明細書において“粒状”とは、球状、ペ
レツト状、円柱状、破砕片状、粉末状等の種々の
形状のものを包含する。触媒有効成分の担持量
は、担体重量の通常0.05〜25%程度、より好まし
くは0.5〜3%程度である。反応装置は、固定床
形式のものを使用し、その容積は、液の空間速度
が0.5〜10 1/Hr(空塔基準)、より好ましくは
1〜4 1/Hr(空塔基準)となる様にするのが
良い。 −()で得られた加圧状態の処理水は、必
要ならば、前記と同様にして更に浸透圧装置に送
られ、浄水と濃縮水とに分離される(これを−
()工程とする)。−()工程は、−()
工程と同様にして行なうことができる。 尚、本発明及びの各工程においては、処理
水のPHが8〜11.5程度、より好ましくは9〜11程
度の範囲で特に液相酸化が良好に進行するので、
廃水の種類によつては、例えば水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム等のアル
カリ性物質により予め廃水のPH調整を行なつた
り、又、−()工程、−()工程、−
()工程乃至−()工程での処理水に同様の
アルカリ物質を添加してそのPH調整を行なうこと
が好ましい。又、各工程に供される廃水又は処理
水の当初のPHが8〜11.5程度であつても、反応の
進行に伴つて液のPHが大巾に低下し、有害成分の
分解率が低下して触媒必要量が増大したり、触媒
の消耗若しくは劣化が促進されたり、或いは酸性
液による反応器、配管、熱交換器等の損傷が大と
なつたりすることがある。従つて、反応系中の液
のPHが常に約5以上となる様に、且つ−()
工程及び−()工程出口での液のPHが約5〜
8となるように反応系に適宜上記と同様のアルカ
リ物質を添加することが望ましい。 以下添附図面を参照しつつ本発明を更に詳細に
説明する。 第1図は、本願発明の実施の一例を示すフロ
ーチヤートである。SS、アンモニア及びCOD成
分を含む廃水は、廃水貯槽1からポンプ3により
ライン5を経て圧送され、圧縮機7により昇圧さ
れてライン9から圧送される酸素含有ガスと混合
された後、ライン11、熱交換器13を経てライ
ン15に至る。廃水は、熱交換器13における熱
交換により所定温度以上となつている場合には、
ライン17及び19を経て第1の反応ゾーン21
に送給され、所定温度に達していない場合には、
ライン23、加熱炉25、ライン27及びライン
19を経て反応ゾーン21に送給される。廃水に
は、必要に応じ、通常水溶液の形態で、アルカリ
物質がアルカリ物質貯槽29からライン31、ポ
ンプ33、ライン35及びライン37を経て添加
される。第1の反応ゾーン21内では、触媒を使
用することなく、酸素含有ガスの存在下に廃水の
液相酸化が行なわれる。 第1の反応ゾーン21からの処理水は、ハニカ
ム構造体を充填する第2の反応ゾーン22に送ら
れ、ここで再度液相酸化に供される。第1の反応
ゾーン21からの処理水には、圧縮機7からの酸
素含有ガスをライン41を経て供給しても良く、
また貯槽29からのアルカリ物質をライン31、
ポンプ33、ライン35及びライン43を経て添
加しても良い。尚、アルカリ物質は、第1の反応
ゾーン21及び第2の反応ゾーン22の適宜の位
置(図示せず)に供給しても良い。 第2の反応ゾーン22からの処理水は、ハニカ
ム構造体を担体として触媒有効成分を担持させた
触媒体を充填する第3の反応ゾーン39におい
て、更に液相酸化される。第2の反応ゾーン22
からの処理水にも必要に応じて酸素含有ガスを供
給しても良く、また第3の反応ゾーン39にアル
カリ物質を適宜添加しても良い。 第3の反応ゾーン39において液相酸化された
処理水は、ライン45を経て熱交換器13に入
り、ここで未処理の廃水に熱エネルギーを与えた
後、ライン47を経て冷却器49に入り、冷却さ
れる。冷却器49を出た処理水は、ライン51を
経て気液分離器53においてライン55からの気
体とライン57からの液体とに分離される。ライ
ン57からの液体は、加圧状態のまま逆浸透装置
59に入り、ライン61からの清澄水とライン6
3からの濃縮水とに分離される。濃縮水は、ライ
ン63から廃水貯槽1に返送される。 第2図は、本願発明の実施の一例を示すフロ
ーチヤートである。第2図において、第1図にお
けると同一の機構は、同一番号で示されている。
廃水貯槽1からの廃水は、第1の熱交換器13及
び第2の熱交換器65により加熱され、ライン6
7を経て、加熱炉25において更に加熱され或い
は加熱されることなく、第1の反応ゾーン69に
入る。第1の反応ゾーン69において無触媒状態
で液相酸化された処理水は、更にハニカム構造体
を充填した第2の反応ゾーン70、ハニカム触媒
体を充填した第3の反応ゾーン71及粒場触媒体
を充填した第4の反応ゾーン73において順次液
相酸化される。第4の反応ゾーン73を出た処理
水は、ライン75を経て気液分離器53により、
ライン77からの気体とライン79からの液体と
に分離される。ライン77からの気体は、熱交換
器13において廃水に熱エネルギーを与えた後、
ライン81から系外に放出される。一方、ライン
79からの液体は、第2の熱交換器65において
廃水を更に加熱した後、ライン83を経て冷却器
49に入り、冷却された後、ライン85を経てそ
のまま或いは減圧されて逆浸透装置59に入り、
ライン61からの清澄水とライン63からの濃縮
水とに分離される。 尚、第1図に示すフローにおいては独立した第
1乃至第3の反応ゾーンを使用する例を示した
が、単一の反応塔内に第1乃至第3の反応ゾーン
を形成させたり、或いは第1及び第2の反応ゾー
ンを第1の反応塔内に形成させ、第3の反応ゾー
ンを第2の反応塔内に形成させたりすることも可
能である。また、第2図に示すフローにおいて
も、同様の構成とすることが可能であることは、
言うまでもない。 又、本願発明において、第1図のライン45
からの処理水を第2図の気液分離器53と同様の
気液分離器に送り、以後第2図と同様のフローに
より処理しても良い。また、同様に、本願発明
において、第2図のライン75からの処理水を第
1図の熱交換器13と同様の熱交換器に送り、以
後第1図と同様のフローにより処理しても良い。 発明の効果 本発明によれば、アンモニア及びCOD成分の
みならず、高濃度の懸濁物を含む廃水を効率良く
処理することができる。 また、廃水の脱色、脱臭及び殺菌も同時に行な
われる。 実施例 以下実施例を示し、本発明の特徴とするところ
をより一層明らかにする。 実施例 1 第1図に示すフローに従つて、本願発明によ
り、生し尿を液相酸化処理した。該生し尿の組成
は、第1表に示す通りであり、スイングデイスク
スクリーン(開口径3mm)により粗大なプラスチ
ツク片、紙片等を除いた。
の2種以上を含む廃水の湿式酸化処理方法に関す
る。 従来の技術とその問題点 近年、水質保全の観点から化学的酸素要求物質
(本願明細書においてはCOD成分という)のみな
らず、窒素成分(特にアンモニア態窒素)の除去
も重要視されつつある。本発明者らは、この様な
現状に鑑みて種々実験及び研究を重ねた結果、廃
水中のCOD成分とアンモニアを同時に分解除去
し得る実用的な処理技術を確立した(特公昭59−
19757号、特公昭57−42391号、特公昭59−29317
号、特公昭57−33320号等)。しかしながら、処理
廃水中に500万至数万ppm程度の高濃度の懸濁物
(以下SSという)が含まれている場合には、未分
解のSSが廃水処理装置を構成する機器類に付着
して、例えば熱交換器表面における伝熱係数の低
下、反応器内に充填した触媒表面への付着による
圧力損失の増加及び触媒活性低下等を生じる傾向
が認められるので、SSの濃度、組成等によつて
は、その全部又は一部を処理に先立つて除去する
必要がある。 一方、現在一般に広く採用されている生物処理
法により高濃度のSSを含有する廃水を処理する
場合には、SSの大部分を予め取り除いた後処理
を行なうか、又は予め取り除くことなく処理した
後余剰汚泥として系外に取り出し、焼却、溶融、
埋立て、海洋投棄、肥料化等を行なつている。し
かしながら、各下水処理場からの発生分も含め
て、廃水処理に伴う汚泥の発生量は、毎年増加の
一途をたどつている。従つて、汚泥の発生量及び
処分量をできるだけ減少させる方策や、絶え間な
く発生する汚泥を経済的に処理し得る恒久的処分
方法の確立が切望されている。 問題点を解決するための手段 本発明者は、技術の現状に鑑みて上記の先願発
明を更に改良して高濃度SSをも同時に分解し得
る廃水処理方法を完成すべく、引続き鋭意研究を
重ねた結果、触媒の不存在下に行なう液相酸化工
程と特定の触媒の存在下に行なう液相酸化工程と
を組合せることにより、その目的を達成し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明は、以下の2つの廃水処理方法を
提供するものである。 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上を含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在
下に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に上記工程()からの処理水を
液相酸化する工程、及び () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、
ニツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム、白金、銅、金及びタングス
テン並びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶
性の化合物の少なくとも1種を担持した触媒
体の存在下且つ酸素含有ガスの存在下に上記
工程()からの処理水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする湿式酸化処理方法
(以下この方法を本願発明という)。 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上の含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在
下に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に上記工程()からの処理水を
液相酸化する工程、 () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、
ニツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム、白金、銅、金及びタングス
テン並びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶
性の化合物の少なくとも1種を担持した触媒
体の存在下且つ酸素含有ガスの存在下に上記
工程()からの処理水を液相酸化する工
程、及び () 粒状担体上に鉄、コバルト、ニツケル、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジ
ウム、白金、銅、金及びタングステン並びに
これ等金属の水に不溶性又は難溶性の化合物
の少なくとも1種を担持した触媒体の存在下
且つ酸素含有ガスの存在下に上記工程()
からの処理水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする廃水の湿式酸化処理
方法(以下この方法を本願発明という)。 なお、本発明において、廃水に含まれるアンモ
ニアとは、水中解離によりアンモニウムイオンを
形成し得るアンモニウム化合物をも包含するもの
である。又、COD成分は、フエノール、シアン
化物、チオシアン化物、油分、チオ硫酸、亜硫
酸、硫化物、亜硝酸、有機塩素化合物(トリクロ
ロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロ
エタン、塩化メチレン等)等をも包含する。更に
又、懸濁物(SS)とは、JIS K 0102に規定さ
れた物質及び日本水道協会による下水試験方法に
定められた浮遊物並びにその他の固形で可燃性の
物質(硫黄等)をいう。 本発明方法は、上記の各成分(アンモニア、
COD成分及びSS)の2種又は3種を含む廃水の
処理に好適である。この様な廃水の具体例として
は、下水汚泥、下水汚泥濃縮水、し尿、脱硫・脱
シアン廃液、石炭のガス化・液化排水、重質油類
ガス化排水、食品工場排水、アルコール製造工場
排水、化学工場排水等が挙げられるが、これ等に
限定されるものではない。 本願発明の第一工程(以下−()工程と
する)では、触媒を使用することなく、酸素含有
ガスの存在下に廃水を液相酸化する。本工程で使
用する酸素含有ガスとしては、空気、酸素富化ガ
ス、酸素、更にはシアン化水素、硫化水素、アン
モニア、硫黄酸化物、有機硫黄化合物、窒素酸化
物、炭化水素等の1種又は2種以上を含有する酸
素含有廃ガス等が挙げられる。これ等ガスの供給
量は、廃水中(又は廃水中及び廃ガス中)のSS、
アンモニア及びCOD成分の全量を窒素、炭酸ガ
ス、水等にまで酸化分解するに必要な理論酸素量
の1〜1.5倍量、より好ましくは1.05〜1.2倍量の
酸素が供給される様にするのが良い。酸素含有廃
ガスを酸素源とする場合には、ガス中の有害成分
も同時に処理し得るという利点が得られる。酸素
含有廃ガスを使用する場合に酸素の絶対量が不足
であれば、空気、酸素富化空気又は酸素により不
足量を補うのが良い。なお、酸素含有ガスは、
−()工程に供給される廃水に対して全量供給
する必要はなく、−()工程と次工程とに分
散して供給しても良い。例えば、−()工程
においては、通常SSの10〜70%程度、COD成分
の10〜60%程度及びアンモニアの0〜15%程度が
分解されるので、理論酸素量の0.4〜0.7倍量に相
当する酸素含有ガスを供給し、残余を次工程で供
給しても良い。−()工程における反応時の
温度は、通常100〜370℃、より好ましくは200〜
300℃程度である。反応時の温度が高い程、供給
ガス中の酸素分率が高い程、また操作圧力が高い
程、被処理成分の分解率が高くなり、反応器内で
の廃水滞留時間が短縮され且つ次工程での反応条
件が緩和されるが、反面において設備費が大とな
るので、廃水の種類、次工程における反応条件と
の兼ね合い、要求される処理の程度、全体として
の運転費及び設備費等を総合的に考慮して定めれ
ば良い。反応時の圧力は、所定の反応温度におい
て廃水が液相を保つ最低限の圧力以上であれば良
い。 次いで、本発明の第二工程(以下−()
工程とする)では、−()工程からの処理水
をハニカム構造体の存在下に再度液相酸化する。
ハニカム構造体としては、開口部が四角形、五角
形、六角形、四形等の任意の形状のもので良い。
単位容量当りの面積、開口率等も特に限定される
ものではないが、通常単位容量当りの面積200〜
800m2/m3程度、開口率40〜80%程度のものを使
用する。ハニカム構造体の材質としては、チタニ
ア、ジルコニア等が例示される。反応装置の容積
は、液の空間速度が0.3〜10 1/Hr(空塔基準)
程度、より好ましくは0.5〜4 1/Hr(空塔基
準)程度となる様にするのが良い。前述の如く、
−()工程において必要酸素の全量が廃水に
供給される場合には、−()工程及び次工程
では酸素含有ガスの供給を行なう必要はなく、
−()工程において全必要酸素量の一部のみが
供給される場合にのみ、残余の酸素量に相当する
酸素含有ガスの供給を行なう。−()工程に
おける反応温度は、通常100〜370℃程度、より好
ましくは200〜300℃程度とする。反応時の圧力
は、やはり所定の反応温度において廃水が液相を
保ち得る最低圧力以上とすれば良い。 本願発明の第三工程(以下−()工程と
する)では、−()工程からの処理水をハニ
カム構造の担体上に担持された触媒の存在下に更
に液相酸化する。ハニカム構造担体としては、
−()工程で使用したハニカム構造体と同様の
形状及び材質のものを使用することができる。触
媒有効成分としては、鉄、コバルト、ニツケル、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウ
ム、白金、銅、金及びタングステン、並びにこれ
等の酸化物、更には二塩化ルテニウム、二塩化白
金等の塩化物、硫化ルテニウム、硫化ロジウム等
の硫化物等の水に対し不溶性乃至難溶性の化合物
が挙げられ、これ等の1種又は、2種以上が担体
上に担持される。担持量は、特に限定されない
が、通常担体重量の0.05〜25%程度、好ましくは
0.5〜3%程度である。反応塔容積は、液の空間
速度が0.3〜10 1/Hr(空塔基準)程度、より好
ましくは0.5〜4 1/Hr(空塔基準)程度とな
る様にするのが良い。前述の如く、−()工
程又は−()工程と−()工程とにおいて
全必要酸素量の一部が供給されている場合にの
み、本−()工程において残余の酸素量に相
当する酸素含有ガスの供給を行なう。−()
工程における反応温度は、通常100〜300℃程度、
より好ましくは200〜290℃程度である。反応時の
圧力は、廃水が液相を保持し得る御度であけば良
い。かくして、−()及び−()工程では
酸化分解されなかつた残余のSS、COD成分及び
アンモニアが実質上分解される。 −()工程で得られた処理水中に硫酸ソー
ダ等の分解生成物が含まれていて、再利用のため
に脱塩を必要とする場合には、第四工程(−
()工程とする)として、−()工程からの
加圧状態の処理水を直接逆浸透圧装置に送り、浄
水と濃縮水とに分離する。浄水は、例えば工業用
水等の各種の目的に再利用することが出来、又、
濃縮水は廃水原水に混合して再度本発明による処
理に供したり、濃縮水から硫酸ソーダ等の有用物
を回収したりすることが出来る。 本願発明の第一工程(以下−()工程と
する)は−()工程と同様の条件で触媒の不
存在下且つ酸素含有ガスの存在下に廃水の液相酸
化を行なう。 本願発明の第二工程(以下−()工程と
する)において使用するハニカム構造体は、−
()工程で使用するハニカム構造体と同様であ
る。但し、本願発明では、粒状触媒の存在下に
液相酸化を行なう工程が付加されているので、
−()工程における反応条件は、−()工程
よりも温和なものとすることができる。−()
工程における反応温度は、通常100〜300℃程度、
より好ましくは200〜290℃程度であり、圧力は、
所定の反応温度において−()工程からの処
理水が液相を保持し得る最低圧力以上であれば良
い。−()工程に送られる廃水に対し酸素含
有ガスの一部のみを供給する場合には、残余の酸
素量に相当する酸素含有ガスを−()工程で
供給するか又は−()工程と引続く工程に分
けて供給する。後者の場合には、理論必要酸素量
の0.3〜0.7倍量に相当する酸素含有気体を−
()工程で供給し、その残余を引続く工程で供
給すれば良い。 本願発明の第三工程(以下−()とする)
において使用するハニカム触媒体は、−()
工程で使用するハニカム触媒体と同様で良い。反
応温度は、通常100〜300℃程度、より好ましく
は、200〜290℃程度であり、圧力は、処理水が液
体として存在し得る程度の圧力で良い。また、酸
素含有ガスは、必要ならば、本工程でも供給して
も良い。 本願発明の第四工程(以下−()工程と
する)では、−()工程からの処理水を粒状
担体上に担持された触媒の存在下且つ酸素含有ガ
スの存在下に更に液相酸化処理する。反応温度
は、通常100〜300℃程度、より好ましくは200〜
290℃程度である。触媒有効成分としては、−
()工程における触媒有効成分と同様なものを
使用することができる。触媒有効成分は、常法に
従つて、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、
チタニア、ジルコニア、活性炭等の粒状担体或い
はニツケル、ニツケル−クロム、ニツケル−クロ
ム−アルミニウム、ニツケル−クロム−鉄等の金
属多孔粒状担体等に担持させた状態で使用する。
尚、本願明細書において“粒状”とは、球状、ペ
レツト状、円柱状、破砕片状、粉末状等の種々の
形状のものを包含する。触媒有効成分の担持量
は、担体重量の通常0.05〜25%程度、より好まし
くは0.5〜3%程度である。反応装置は、固定床
形式のものを使用し、その容積は、液の空間速度
が0.5〜10 1/Hr(空塔基準)、より好ましくは
1〜4 1/Hr(空塔基準)となる様にするのが
良い。 −()で得られた加圧状態の処理水は、必
要ならば、前記と同様にして更に浸透圧装置に送
られ、浄水と濃縮水とに分離される(これを−
()工程とする)。−()工程は、−()
工程と同様にして行なうことができる。 尚、本発明及びの各工程においては、処理
水のPHが8〜11.5程度、より好ましくは9〜11程
度の範囲で特に液相酸化が良好に進行するので、
廃水の種類によつては、例えば水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム等のアル
カリ性物質により予め廃水のPH調整を行なつた
り、又、−()工程、−()工程、−
()工程乃至−()工程での処理水に同様の
アルカリ物質を添加してそのPH調整を行なうこと
が好ましい。又、各工程に供される廃水又は処理
水の当初のPHが8〜11.5程度であつても、反応の
進行に伴つて液のPHが大巾に低下し、有害成分の
分解率が低下して触媒必要量が増大したり、触媒
の消耗若しくは劣化が促進されたり、或いは酸性
液による反応器、配管、熱交換器等の損傷が大と
なつたりすることがある。従つて、反応系中の液
のPHが常に約5以上となる様に、且つ−()
工程及び−()工程出口での液のPHが約5〜
8となるように反応系に適宜上記と同様のアルカ
リ物質を添加することが望ましい。 以下添附図面を参照しつつ本発明を更に詳細に
説明する。 第1図は、本願発明の実施の一例を示すフロ
ーチヤートである。SS、アンモニア及びCOD成
分を含む廃水は、廃水貯槽1からポンプ3により
ライン5を経て圧送され、圧縮機7により昇圧さ
れてライン9から圧送される酸素含有ガスと混合
された後、ライン11、熱交換器13を経てライ
ン15に至る。廃水は、熱交換器13における熱
交換により所定温度以上となつている場合には、
ライン17及び19を経て第1の反応ゾーン21
に送給され、所定温度に達していない場合には、
ライン23、加熱炉25、ライン27及びライン
19を経て反応ゾーン21に送給される。廃水に
は、必要に応じ、通常水溶液の形態で、アルカリ
物質がアルカリ物質貯槽29からライン31、ポ
ンプ33、ライン35及びライン37を経て添加
される。第1の反応ゾーン21内では、触媒を使
用することなく、酸素含有ガスの存在下に廃水の
液相酸化が行なわれる。 第1の反応ゾーン21からの処理水は、ハニカ
ム構造体を充填する第2の反応ゾーン22に送ら
れ、ここで再度液相酸化に供される。第1の反応
ゾーン21からの処理水には、圧縮機7からの酸
素含有ガスをライン41を経て供給しても良く、
また貯槽29からのアルカリ物質をライン31、
ポンプ33、ライン35及びライン43を経て添
加しても良い。尚、アルカリ物質は、第1の反応
ゾーン21及び第2の反応ゾーン22の適宜の位
置(図示せず)に供給しても良い。 第2の反応ゾーン22からの処理水は、ハニカ
ム構造体を担体として触媒有効成分を担持させた
触媒体を充填する第3の反応ゾーン39におい
て、更に液相酸化される。第2の反応ゾーン22
からの処理水にも必要に応じて酸素含有ガスを供
給しても良く、また第3の反応ゾーン39にアル
カリ物質を適宜添加しても良い。 第3の反応ゾーン39において液相酸化された
処理水は、ライン45を経て熱交換器13に入
り、ここで未処理の廃水に熱エネルギーを与えた
後、ライン47を経て冷却器49に入り、冷却さ
れる。冷却器49を出た処理水は、ライン51を
経て気液分離器53においてライン55からの気
体とライン57からの液体とに分離される。ライ
ン57からの液体は、加圧状態のまま逆浸透装置
59に入り、ライン61からの清澄水とライン6
3からの濃縮水とに分離される。濃縮水は、ライ
ン63から廃水貯槽1に返送される。 第2図は、本願発明の実施の一例を示すフロ
ーチヤートである。第2図において、第1図にお
けると同一の機構は、同一番号で示されている。
廃水貯槽1からの廃水は、第1の熱交換器13及
び第2の熱交換器65により加熱され、ライン6
7を経て、加熱炉25において更に加熱され或い
は加熱されることなく、第1の反応ゾーン69に
入る。第1の反応ゾーン69において無触媒状態
で液相酸化された処理水は、更にハニカム構造体
を充填した第2の反応ゾーン70、ハニカム触媒
体を充填した第3の反応ゾーン71及粒場触媒体
を充填した第4の反応ゾーン73において順次液
相酸化される。第4の反応ゾーン73を出た処理
水は、ライン75を経て気液分離器53により、
ライン77からの気体とライン79からの液体と
に分離される。ライン77からの気体は、熱交換
器13において廃水に熱エネルギーを与えた後、
ライン81から系外に放出される。一方、ライン
79からの液体は、第2の熱交換器65において
廃水を更に加熱した後、ライン83を経て冷却器
49に入り、冷却された後、ライン85を経てそ
のまま或いは減圧されて逆浸透装置59に入り、
ライン61からの清澄水とライン63からの濃縮
水とに分離される。 尚、第1図に示すフローにおいては独立した第
1乃至第3の反応ゾーンを使用する例を示した
が、単一の反応塔内に第1乃至第3の反応ゾーン
を形成させたり、或いは第1及び第2の反応ゾー
ンを第1の反応塔内に形成させ、第3の反応ゾー
ンを第2の反応塔内に形成させたりすることも可
能である。また、第2図に示すフローにおいて
も、同様の構成とすることが可能であることは、
言うまでもない。 又、本願発明において、第1図のライン45
からの処理水を第2図の気液分離器53と同様の
気液分離器に送り、以後第2図と同様のフローに
より処理しても良い。また、同様に、本願発明
において、第2図のライン75からの処理水を第
1図の熱交換器13と同様の熱交換器に送り、以
後第1図と同様のフローにより処理しても良い。 発明の効果 本発明によれば、アンモニア及びCOD成分の
みならず、高濃度の懸濁物を含む廃水を効率良く
処理することができる。 また、廃水の脱色、脱臭及び殺菌も同時に行な
われる。 実施例 以下実施例を示し、本発明の特徴とするところ
をより一層明らかにする。 実施例 1 第1図に示すフローに従つて、本願発明によ
り、生し尿を液相酸化処理した。該生し尿の組成
は、第1表に示す通りであり、スイングデイスク
スクリーン(開口径3mm)により粗大なプラスチ
ツク片、紙片等を除いた。
【表】
−()工程:
生し尿に20%水酸化ナトリウム溶液を加えてPH
約9に調整した後、空間速度2.0 1/Hr(空塔基
準)及び質量速度2.39t/m2Hrで第1の反応ゾー
ン21の下部に供給した。一方、空間速度89.8
1/Hr(空塔基準、標準状態換算)で空気を第1
の反応ゾーン21の下部に供給した。この状態で
温度280℃、圧力90Kg/cm2・Gの条件下に廃水の
無触媒液相酸化処理を行なつた。 本工程で得られた処理水の組成を第2表に示
す。
約9に調整した後、空間速度2.0 1/Hr(空塔基
準)及び質量速度2.39t/m2Hrで第1の反応ゾー
ン21の下部に供給した。一方、空間速度89.8
1/Hr(空塔基準、標準状態換算)で空気を第1
の反応ゾーン21の下部に供給した。この状態で
温度280℃、圧力90Kg/cm2・Gの条件下に廃水の
無触媒液相酸化処理を行なつた。 本工程で得られた処理水の組成を第2表に示
す。
【表】
−()工程:
開口形状が正方形(一辺の長さ3.5mm)であり、
セルピツチ4.5mm、開口率59.3%のチタニアハニ
カム構造体を−()工程での空塔容積量と同
量となる様に充填した第2の反応ゾーン22に上
記−()工程からの処理水を供給し、20%水
酸化ナトリウム水溶液を加えた後、液相酸化を行
なつた。反応温度及び圧力は、−()工程と
同様とした。 本工程で得られた処理水の組成を第3表に示
す。
セルピツチ4.5mm、開口率59.3%のチタニアハニ
カム構造体を−()工程での空塔容積量と同
量となる様に充填した第2の反応ゾーン22に上
記−()工程からの処理水を供給し、20%水
酸化ナトリウム水溶液を加えた後、液相酸化を行
なつた。反応温度及び圧力は、−()工程と
同様とした。 本工程で得られた処理水の組成を第3表に示
す。
【表】
【表】
−()工程:
−()工程で使用したのと同様のチタニア
ハニカム構造体に構造体重量の2%のパラジウム
を担持させたハニカム触媒体を−()と−
()工程との空塔容積に等しくなる様に充填し
た第3の反応ゾーン39に上記−()工程か
らの処理水を導き、更に液相酸化を行なつた。反
応温度及び圧力は、夫々、280℃、90Kg/cm2・G
であつた。 本工程で得られた処理水の組成を第4表に示
す。処理水は、水道水と外観上同程度にまで脱色
及び脱臭されていた。
ハニカム構造体に構造体重量の2%のパラジウム
を担持させたハニカム触媒体を−()と−
()工程との空塔容積に等しくなる様に充填し
た第3の反応ゾーン39に上記−()工程か
らの処理水を導き、更に液相酸化を行なつた。反
応温度及び圧力は、夫々、280℃、90Kg/cm2・G
であつた。 本工程で得られた処理水の組成を第4表に示
す。処理水は、水道水と外観上同程度にまで脱色
及び脱臭されていた。
【表】
−()工程:
−()工程からの処理水を熱交換器13及
び冷却器49により冷却した後、気液分離器53
に送り、液相側圧力として65Kg/cm2に調整した状
態で、逆浸透装置59に導いた。かくして、逆浸
透装置59への給水量100重量部から清澄水85重
量部と濃縮水15重量部とを得た。 清澄水の水質を第5表に示す。
び冷却器49により冷却した後、気液分離器53
に送り、液相側圧力として65Kg/cm2に調整した状
態で、逆浸透装置59に導いた。かくして、逆浸
透装置59への給水量100重量部から清澄水85重
量部と濃縮水15重量部とを得た。 清澄水の水質を第5表に示す。
【表】
濃縮水は、ライン63を経て廃水貯槽1に返送
した。 気液分離器53からの排気組成は、
NH30.01ppm以下、SOx0.01ppm以下であり、
NOxは検出されなかつた。 高濃度のSSを含む廃水の処理を延べ5000時間
行なつた後にも、触媒体へのSSの析出及び付着
並びに各成分の分解率の低下は認められず、引続
き廃水処理を支障なく行なうことができた。 実施例 2 第2図に示すフローに従つて本願発明によ
り、生し尿を液相酸化処理した。生し尿の組成
は、実施例1の場合と同様であつた。 先ず−()工程は、実施例1の−()工
程と同様にして行なつた。 −()工程、−()工程及び−()
工程での担体又は触媒の充填量は、実施例1の
−()工程での空塔容積と同じとなる様にした。
−()工程及び−()工程のいずれもルテ
ニウム2重量%を担持した触媒体を使用した。 又、−()工程出口での液のPHが7.5となる
様に、−()工程及び−()入口において
20%水酸化ナトリウム水溶液を供給した。 各工程出口における水質を第6表に示す。
した。 気液分離器53からの排気組成は、
NH30.01ppm以下、SOx0.01ppm以下であり、
NOxは検出されなかつた。 高濃度のSSを含む廃水の処理を延べ5000時間
行なつた後にも、触媒体へのSSの析出及び付着
並びに各成分の分解率の低下は認められず、引続
き廃水処理を支障なく行なうことができた。 実施例 2 第2図に示すフローに従つて本願発明によ
り、生し尿を液相酸化処理した。生し尿の組成
は、実施例1の場合と同様であつた。 先ず−()工程は、実施例1の−()工
程と同様にして行なつた。 −()工程、−()工程及び−()
工程での担体又は触媒の充填量は、実施例1の
−()工程での空塔容積と同じとなる様にした。
−()工程及び−()工程のいずれもルテ
ニウム2重量%を担持した触媒体を使用した。 又、−()工程出口での液のPHが7.5となる
様に、−()工程及び−()入口において
20%水酸化ナトリウム水溶液を供給した。 各工程出口における水質を第6表に示す。
【表】
なお、気液分離器53からの排気中には、
NH3、SOx及びNOxは検出されなかつた。 実施例 3〜12 第2図に示すフローに従つて本願発明によ
り、実施例1と同様の生し尿を液相酸化処理し
た。 −()、−()、−()及び−()
のいずれの工程においても、温度250℃、圧力70
Kg/cm2・Gの条件を採用した。液空間速度は、
−()及び−()工程で夫々1.0 1/Hr(空
塔基準)、−()及び−()を合せて0.67
1/Hr(空塔基準)であり、−()工程と
−()での触媒充填比率は1:1であつた。又、
−()工程では、ジルコニアハニカム構造体
を−()工程と等しい空塔容積となる様に充
填した。 −()工程での充填触媒は、第7表に示す
通りである。又−()工程では、径5mmの球
状ジルコニア担体にパラジウム2重量%又はルテ
ニウム2重量%を担持させた触媒を使用した。 上記以外の条件は、実施例2と同様とした。
−()工程及び−()工程で得られた処理水
の水質を第7表に示す。
NH3、SOx及びNOxは検出されなかつた。 実施例 3〜12 第2図に示すフローに従つて本願発明によ
り、実施例1と同様の生し尿を液相酸化処理し
た。 −()、−()、−()及び−()
のいずれの工程においても、温度250℃、圧力70
Kg/cm2・Gの条件を採用した。液空間速度は、
−()及び−()工程で夫々1.0 1/Hr(空
塔基準)、−()及び−()を合せて0.67
1/Hr(空塔基準)であり、−()工程と
−()での触媒充填比率は1:1であつた。又、
−()工程では、ジルコニアハニカム構造体
を−()工程と等しい空塔容積となる様に充
填した。 −()工程での充填触媒は、第7表に示す
通りである。又−()工程では、径5mmの球
状ジルコニア担体にパラジウム2重量%又はルテ
ニウム2重量%を担持させた触媒を使用した。 上記以外の条件は、実施例2と同様とした。
−()工程及び−()工程で得られた処理水
の水質を第7表に示す。
【表】
【表】
実施例 13〜16
−()工程で使用する触媒を第8表に示す
ものとした以外は、実施例4と同様にして生し尿
の液相酸化処理を行なつた。 第8表に各工程での処理水の水質を示す。 なお、いずれの実施例においても、気液分離器
53からの排気中にはNH3、NOx及びSOx検出さ
れなかつた。
ものとした以外は、実施例4と同様にして生し尿
の液相酸化処理を行なつた。 第8表に各工程での処理水の水質を示す。 なお、いずれの実施例においても、気液分離器
53からの排気中にはNH3、NOx及びSOx検出さ
れなかつた。
【表】
実施例 18
第2図に示すフローに従つて、下記第9表に示
す組成の下水汚泥濃縮液を本願発明により液相
酸化処理した。処理条件は、空気量を理論酸素量
に相当する量の1.2倍量とする以外は、実施例2
と同様とした。
す組成の下水汚泥濃縮液を本願発明により液相
酸化処理した。処理条件は、空気量を理論酸素量
に相当する量の1.2倍量とする以外は、実施例2
と同様とした。
【表】
【表】
各工程における処理水の水質を第10表に示す。
【表】
【表】
なお、−()出口からの処理水からSSを分
離したところ、水道水と同様の外観を示し、完全
に脱臭されていた。又、−()出口での処理
水中のSSにつき分析を行なつたところ、98%が
不燃物であつた。 気液分離器53からの排気からは、NH3、
NOx及びSOxは検出されなかつた。 実施例 19〜23 −()工程及び−()工程で使用する触
媒を第11表及び第12表に示すものとした以外は、
実施例2と同様にして生し尿の液相酸化処理を行
なつた。 各工程における処理水の水質を第11表及び第12
表に併せて示す。
離したところ、水道水と同様の外観を示し、完全
に脱臭されていた。又、−()出口での処理
水中のSSにつき分析を行なつたところ、98%が
不燃物であつた。 気液分離器53からの排気からは、NH3、
NOx及びSOxは検出されなかつた。 実施例 19〜23 −()工程及び−()工程で使用する触
媒を第11表及び第12表に示すものとした以外は、
実施例2と同様にして生し尿の液相酸化処理を行
なつた。 各工程における処理水の水質を第11表及び第12
表に併せて示す。
【表】
第1図及び第2図は、本発明の実施態様を示す
フローチヤートである。 1……廃水貯槽、3……ポンプ、7……圧縮
機、13……熱交換器、21……第1の反応ゾー
ン、22……第2の反応ゾーン、25……加熱
炉、29……アルカリ物質貯槽、33……ポン
プ、39……第3の反応ゾーン、49……冷却
器、53……気液分離器、59……逆浸透装置、
65……第2の熱交換器、69……第1の反応ゾ
ーン、70……第2の反応ゾーン、71……第3
の反応ゾーン、73……第4の反応ゾーン。
フローチヤートである。 1……廃水貯槽、3……ポンプ、7……圧縮
機、13……熱交換器、21……第1の反応ゾー
ン、22……第2の反応ゾーン、25……加熱
炉、29……アルカリ物質貯槽、33……ポン
プ、39……第3の反応ゾーン、49……冷却
器、53……気液分離器、59……逆浸透装置、
65……第2の熱交換器、69……第1の反応ゾ
ーン、70……第2の反応ゾーン、71……第3
の反応ゾーン、73……第4の反応ゾーン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上を含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在下
に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガス
の存在下に上記工程()からの処理水を液相
酸化する工程、及び () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、ニ
ツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
イリジウム、白金、銅、金及びタングステン並
びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶性の化合
物の少なくとも1種を担持した触媒体の存在下
且つ酸素含有ガスの存在下に上記工程()か
らの処理水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする湿式酸化処理方法。 2 懸濁物、アンモニア及びCOD成分の2種以
上を含む廃水を湿式酸化処理するに際し、 () 触媒の不存在下且つ酸素含有ガスの存在下
に廃水を液相酸化する工程、 () ハニカム構造体の存在下且つ酸素含有ガス
の存在下に上記工程()からの処理水を液相
酸化する工程、 () ハニカム構造の担体上に鉄、コバルト、ニ
ツケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
イリジウム、白金、銅、金及びタングステン並
びにこれ等金属の水に不溶性又は難溶性の化合
物の少なくとも1種を担持した触媒体の存在下
且つ酸素含有ガスの存在下に上記工程()か
らの処理水を液相酸化する工程、及び () 粒状担体上に鉄、コバルト、ニツケル、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウ
ム、白金、銅、金及びタングステン並びにこれ
等金属の水に不溶性又は難溶性の化合物の少な
くとも1種を担持した触媒体の存在下且つ酸素
含有ガスの存在下に上記工程()からの処理
水を液相酸化する工程 を備えたことを特徴とする廃水の湿式酸化処理方
法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27419285A JPS62132590A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 廃水の湿式酸化処理方法 |
| US06/936,230 US4699720A (en) | 1985-03-12 | 1986-12-01 | Process for treating waste water by wet oxidations |
| CA000524359A CA1295754C (en) | 1985-12-03 | 1986-12-02 | Process for treating waste water by wet oxidations |
| EP86116707A EP0224905B1 (en) | 1985-12-03 | 1986-12-02 | Process for treating waste water by wet oxidations |
| DE86116707T DE3689105T2 (de) | 1985-12-03 | 1986-12-02 | Verfahren für die Abwasserbehandlung mit Nassoxidation. |
| CN86108846A CN1017522B (zh) | 1985-12-03 | 1986-12-03 | 温式氧化法处理废水的流程 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27419285A JPS62132590A (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 廃水の湿式酸化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132590A JPS62132590A (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0454513B2 true JPH0454513B2 (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=17538313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27419285A Granted JPS62132590A (ja) | 1985-03-12 | 1985-12-04 | 廃水の湿式酸化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62132590A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447451A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Nippon Catalytic Chem Ind | Catalyst for treating waste water |
| CN103173623B (zh) * | 2013-02-28 | 2014-11-05 | 江西铜业股份有限公司 | 一种从多金属酸性水中回收镍钴的方法 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP27419285A patent/JPS62132590A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62132590A (ja) | 1987-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4699720A (en) | Process for treating waste water by wet oxidations | |
| US5057220A (en) | Process for treating waste water | |
| JPS5919757B2 (ja) | 廃水の処理方法 | |
| JPS5929317B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
| GB2043045A (en) | Process for treating ammonia- containing waste water | |
| Rosen | Use of ozone and oxygen in advanced wastewater treatment | |
| JP2000117272A (ja) | 廃水の処理方法 | |
| JP2000117273A (ja) | 廃水の処理方法 | |
| JPH0454512B2 (ja) | ||
| JPH0454515B2 (ja) | ||
| JPH0454513B2 (ja) | ||
| JPH0454514B2 (ja) | ||
| JP4703227B2 (ja) | 廃水の処理方法 | |
| JPS59115786A (ja) | 廃水の湿式酸化処理方法 | |
| JP2627953B2 (ja) | 廃水の処理方法 | |
| JPS5864188A (ja) | 廃水処理方法 | |
| JP3739452B2 (ja) | アミン化合物を含む発電所排水の処理方法 | |
| JP4223706B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
| JPS6351730B2 (ja) | ||
| JP3568298B2 (ja) | アミン化合物を含有する発電所排水の処理方法 | |
| JPH05261394A (ja) | 高濃度有機廃液の処理方法 | |
| JPH01262993A (ja) | 廃水の処理方法およびその装置 | |
| JPH0326399A (ja) | 高濃度有機廃液の処理方法 | |
| JP2000084575A (ja) | 水溶液中のアンモニアを効率良く酸化する方法 | |
| JPH09253668A (ja) | 低tod廃水の触媒湿式酸化処理方法 |