JPH0663531A - 過酸化水素含有水の処理方法 - Google Patents
過酸化水素含有水の処理方法Info
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- JPH0663531A JPH0663531A JP22374792A JP22374792A JPH0663531A JP H0663531 A JPH0663531 A JP H0663531A JP 22374792 A JP22374792 A JP 22374792A JP 22374792 A JP22374792 A JP 22374792A JP H0663531 A JPH0663531 A JP H0663531A
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- catalase
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カタラーゼ阻害物質を含有する排水において
も、カタラーゼを有効に作用させて、効率よく過酸化水
素を分解除去する。 【構成】 過酸化水素含有水を、酸化促進剤の存在下に
過酸化水素により酸化処理するか、またはオゾンをバブ
リングして酸化処理し、カタラーゼ阻害物質を除去した
後、カタラーゼと接触させて過酸化水素を分解する。
も、カタラーゼを有効に作用させて、効率よく過酸化水
素を分解除去する。 【構成】 過酸化水素含有水を、酸化促進剤の存在下に
過酸化水素により酸化処理するか、またはオゾンをバブ
リングして酸化処理し、カタラーゼ阻害物質を除去した
後、カタラーゼと接触させて過酸化水素を分解する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は過酸化水素をカタラーゼ
により分解除去する過酸化水素含有水の処理方法に関す
る。
により分解除去する過酸化水素含有水の処理方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工場から排出される排水には
過酸化水素を含むものがある。従来、このような過酸化
水素含有水の過酸化水素を除去するために、亜硫酸ナト
リウム等の還元剤や、過酸化水素を特異的に分解する酵
素であるカタラーゼを用いた処理が行われている。
過酸化水素を含むものがある。従来、このような過酸化
水素含有水の過酸化水素を除去するために、亜硫酸ナト
リウム等の還元剤や、過酸化水素を特異的に分解する酵
素であるカタラーゼを用いた処理が行われている。
【0003】しかし、亜硫酸ナトリウムを使用する方法
では、過酸化水素1モルに対して1モルの亜硫酸ナトリ
ウムが反応するので、大量の薬剤を添加する必要があ
り、また変動する過酸化水素濃度に応じて必要量の薬剤
を添加するのが難しく、過剰に添加すると処理水のCO
D値を上昇させるという問題点がある。
では、過酸化水素1モルに対して1モルの亜硫酸ナトリ
ウムが反応するので、大量の薬剤を添加する必要があ
り、また変動する過酸化水素濃度に応じて必要量の薬剤
を添加するのが難しく、過剰に添加すると処理水のCO
D値を上昇させるという問題点がある。
【0004】カタラーゼを使用する方法は、カタラーゼ
が優れた生物触媒であり、常温での処理効率が非常に高
いという利点があるが、半導体製造工場より排出される
ウエハープロセス排水等にはフッ素イオン等のカタラー
ゼ阻害物質が含有されており、過酸化水素の分解速度が
大きく低下する場合がある。この対策として、フッ素イ
オンに耐性のあるカタラーゼを使用したり、アルカリ性
カルシウム化合物を添加して排水中のフッ素イオンをフ
ッ化カルシウムとして固液分離した後にカタラーゼと接
触させる方法が採用されている。しかし、フッ素イオン
を除去しても、カタラーゼが有効に作用しない場合があ
るという問題点がある。
が優れた生物触媒であり、常温での処理効率が非常に高
いという利点があるが、半導体製造工場より排出される
ウエハープロセス排水等にはフッ素イオン等のカタラー
ゼ阻害物質が含有されており、過酸化水素の分解速度が
大きく低下する場合がある。この対策として、フッ素イ
オンに耐性のあるカタラーゼを使用したり、アルカリ性
カルシウム化合物を添加して排水中のフッ素イオンをフ
ッ化カルシウムとして固液分離した後にカタラーゼと接
触させる方法が採用されている。しかし、フッ素イオン
を除去しても、カタラーゼが有効に作用しない場合があ
るという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、カタラーゼ阻害物質を含有する
排水においても、カタラーゼを有効に作用させて、効率
よく過酸化水素を分解除去できる過酸化水素含有水の処
理方法を提案することである。
問題点を解決するため、カタラーゼ阻害物質を含有する
排水においても、カタラーゼを有効に作用させて、効率
よく過酸化水素を分解除去できる過酸化水素含有水の処
理方法を提案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次の過酸化水素
含有水の処理方法である。 (1)過酸化水素含有水をカタラーゼと接触させて過酸
化水素を分解除去する過酸化水素含有水の処理方法にお
いて、予め前記過酸化水素含有水を酸化処理した後、カ
タラーゼと接触させることを特徴とする過酸化水素含有
水の処理方法。 (2)酸化処理を、酸化促進剤の存在下、過酸化水素に
より行うことを特徴とする上記(1)記載の過酸化水素
含有水の処理方法。
含有水の処理方法である。 (1)過酸化水素含有水をカタラーゼと接触させて過酸
化水素を分解除去する過酸化水素含有水の処理方法にお
いて、予め前記過酸化水素含有水を酸化処理した後、カ
タラーゼと接触させることを特徴とする過酸化水素含有
水の処理方法。 (2)酸化処理を、酸化促進剤の存在下、過酸化水素に
より行うことを特徴とする上記(1)記載の過酸化水素
含有水の処理方法。
【0007】従来法において、カタラーゼが有効に作用
しない原因を調べた結果、フッ素イオン以外にもカタラ
ーゼ阻害物質が存在し、この阻害物質によってカタラー
ゼによる過酸化水素の分解が阻害されることがわかっ
た。このような阻害物質はヒドロキシルアミンその他の
還元性物質であると認められた。本発明では、このよう
な阻害物質を含む過酸化水素含有水を酸化処理して阻害
物質を分解することにより、カタラーゼの酵素活性を高
く保つ方法である。
しない原因を調べた結果、フッ素イオン以外にもカタラ
ーゼ阻害物質が存在し、この阻害物質によってカタラー
ゼによる過酸化水素の分解が阻害されることがわかっ
た。このような阻害物質はヒドロキシルアミンその他の
還元性物質であると認められた。本発明では、このよう
な阻害物質を含む過酸化水素含有水を酸化処理して阻害
物質を分解することにより、カタラーゼの酵素活性を高
く保つ方法である。
【0008】本発明において処理の対象となる過酸化水
素含有水は、過酸化水素のほかに、カタラーゼの酵素活
性を阻害するカタラーゼ阻害物質を含有する水である。
カタラーゼ阻害物質としては、ヒドロキシルアミンその
他の還元性物質があげられる。本発明の処理方法が適用
できる過酸化水素含有水としては、半導体プロセス排水
等の半導体製造工場から排出される排水などがあげられ
る。
素含有水は、過酸化水素のほかに、カタラーゼの酵素活
性を阻害するカタラーゼ阻害物質を含有する水である。
カタラーゼ阻害物質としては、ヒドロキシルアミンその
他の還元性物質があげられる。本発明の処理方法が適用
できる過酸化水素含有水としては、半導体プロセス排水
等の半導体製造工場から排出される排水などがあげられ
る。
【0009】本発明においては、予め過酸化水素含有水
を酸化処理して、カタラーゼ阻害物質を分解することに
より、カタラーゼ処理において酵素活性が阻害されなく
なり、過酸化水素が効率よく分解除去できる。
を酸化処理して、カタラーゼ阻害物質を分解することに
より、カタラーゼ処理において酵素活性が阻害されなく
なり、過酸化水素が効率よく分解除去できる。
【0010】酸化処理としては、1)酸化促進剤の存在
下または不存在下、過酸化水素により行う方法、2)オ
ゾンにより行う方法、3)他の酸化剤により行う方法、
4)加熱処理する方法、5)これらを組合せて行う方法
等が採用できる。これらの中では、酸化促進剤の存在
下、過酸化水素により行う方法が好ましい。酸化処理
は、被処理水中のカタラーゼ阻害物質の量がカタラーゼ
の利用に支障がない濃度になるように、処理条件、例え
ば薬剤の量、温度、pH、時間など、を選択して行う。
処理条件は予め予備試験を行うことにより、容易に決定
できる。
下または不存在下、過酸化水素により行う方法、2)オ
ゾンにより行う方法、3)他の酸化剤により行う方法、
4)加熱処理する方法、5)これらを組合せて行う方法
等が採用できる。これらの中では、酸化促進剤の存在
下、過酸化水素により行う方法が好ましい。酸化処理
は、被処理水中のカタラーゼ阻害物質の量がカタラーゼ
の利用に支障がない濃度になるように、処理条件、例え
ば薬剤の量、温度、pH、時間など、を選択して行う。
処理条件は予め予備試験を行うことにより、容易に決定
できる。
【0011】過酸化水素による酸化処理は、被処理水中
のカタラーゼ阻害物質を過酸化水素と反応させることに
より行うことができ、例えば過酸化水素が存在する状態
で被処理水を放置して反応させることができる。被処理
水中には既に過酸化水素が含有されているので、所定の
濃度で過酸化水素が存在している場合は排水をそのまま
放置することにより、酸化処理が行われる。濃度が低い
場合には所定の濃度になるように過酸化水素を添加して
もよいが、酸化促進剤、温度、pH等の条件を選択する
ことにより、過酸化水素を添加することなく酸化処理を
行うことができる。半導体プロセス排水の場合、過酸化
水素の濃度は、通常30〜300mg/l、好ましくは
100〜150mg/lとするのが望ましい。
のカタラーゼ阻害物質を過酸化水素と反応させることに
より行うことができ、例えば過酸化水素が存在する状態
で被処理水を放置して反応させることができる。被処理
水中には既に過酸化水素が含有されているので、所定の
濃度で過酸化水素が存在している場合は排水をそのまま
放置することにより、酸化処理が行われる。濃度が低い
場合には所定の濃度になるように過酸化水素を添加して
もよいが、酸化促進剤、温度、pH等の条件を選択する
ことにより、過酸化水素を添加することなく酸化処理を
行うことができる。半導体プロセス排水の場合、過酸化
水素の濃度は、通常30〜300mg/l、好ましくは
100〜150mg/lとするのが望ましい。
【0012】過酸化水素による酸化処理は、pH2〜1
2、常温以上の温度範囲で行うことができるが、pHは
アルカリ性で高いほどよく、また温度は高温ほどよい。
2、常温以上の温度範囲で行うことができるが、pHは
アルカリ性で高いほどよく、また温度は高温ほどよい。
【0013】過酸化水素による酸化処理は、酸化促進剤
の存在下で行うと、カタラーゼ阻害物質を単時間で効率
よく除去できる。酸化促進剤としては、硫酸第1鉄や軟
鋼等の鉄系金属触媒が好ましいが、他のものでもよい。
金属触媒としては粒状、板状、ハニカムコア状等の任意
の形状のものを使用することができる。使用方法として
は、硫酸第1鉄等の第1鉄塩を被処理水中に添加する方
法、金属触媒を被処理水中に投入する方法、金属触媒を
充填したカラム(塔)に被処理水を通水する方法等が採
用できる。処理時間は、第1鉄塩の添加量や金属触媒の
表面積および表面の状態に依存し、表面積が大きいほど
処理時間は短くできる。酸化促進剤の存在下に半導体プ
ロセス排水を処理する場合、処理時間は、通常0.5〜
4時間、好ましくは0.5〜1時間とするのが望まし
い。なお酸化促進剤を使用する場合、促進剤充填カラム
にカタラーゼを添加して、酸化処理とカタラーゼ処理と
を同時に行ってもよい。
の存在下で行うと、カタラーゼ阻害物質を単時間で効率
よく除去できる。酸化促進剤としては、硫酸第1鉄や軟
鋼等の鉄系金属触媒が好ましいが、他のものでもよい。
金属触媒としては粒状、板状、ハニカムコア状等の任意
の形状のものを使用することができる。使用方法として
は、硫酸第1鉄等の第1鉄塩を被処理水中に添加する方
法、金属触媒を被処理水中に投入する方法、金属触媒を
充填したカラム(塔)に被処理水を通水する方法等が採
用できる。処理時間は、第1鉄塩の添加量や金属触媒の
表面積および表面の状態に依存し、表面積が大きいほど
処理時間は短くできる。酸化促進剤の存在下に半導体プ
ロセス排水を処理する場合、処理時間は、通常0.5〜
4時間、好ましくは0.5〜1時間とするのが望まし
い。なお酸化促進剤を使用する場合、促進剤充填カラム
にカタラーゼを添加して、酸化処理とカタラーゼ処理と
を同時に行ってもよい。
【0014】オゾンによる酸化処理は、被処理水をオゾ
ンと接触させることにより、カタラーゼ阻害物質をオゾ
ンで分解する方法であり、例えば被処理水にオゾンをバ
ブリングすることにより酸化を行うことができる。オゾ
ンの使用量は他の条件、カタラーゼ阻害物質の種類およ
び含有量等にもよるが、通常10〜100mg/l、好
ましくは20〜40mg/lとするのが望ましい。
ンと接触させることにより、カタラーゼ阻害物質をオゾ
ンで分解する方法であり、例えば被処理水にオゾンをバ
ブリングすることにより酸化を行うことができる。オゾ
ンの使用量は他の条件、カタラーゼ阻害物質の種類およ
び含有量等にもよるが、通常10〜100mg/l、好
ましくは20〜40mg/lとするのが望ましい。
【0015】酸化剤による酸化処理は、酸化剤を被処理
水に添加して、カタラーゼ阻害物質と反応させる。また
加熱処理は、被処理水を40〜100℃に加熱すること
により、カタラーゼ阻害物質を熱分解する。
水に添加して、カタラーゼ阻害物質と反応させる。また
加熱処理は、被処理水を40〜100℃に加熱すること
により、カタラーゼ阻害物質を熱分解する。
【0016】このようにして酸化処理を行った後、被処
理水をカタラーゼと接触させ、カタラーゼの酵素活性に
より被処理水中の過酸化水素を分解する。カタラーゼ処
理は公知の方法を採用でき、例えば10万ユニットのカ
タラーゼの場合、ほぼ次の量のカタラーゼを添加して行
うことができる。なお1ユニットは過酸化水素濃度が1
50mg/lのとき、30℃で1分間に1マイクロモル
の過酸化水素を分解する酵素量である。
理水をカタラーゼと接触させ、カタラーゼの酵素活性に
より被処理水中の過酸化水素を分解する。カタラーゼ処
理は公知の方法を採用でき、例えば10万ユニットのカ
タラーゼの場合、ほぼ次の量のカタラーゼを添加して行
うことができる。なお1ユニットは過酸化水素濃度が1
50mg/lのとき、30℃で1分間に1マイクロモル
の過酸化水素を分解する酵素量である。
【0017】被処理水中の過酸化水素濃度が10〜10
0mg/lのときの添加量:50mg/l、被処理水中
の過酸化水素濃度が100〜250mg/lのときの添
加量:100mg/l、被処理水中の過酸化水素濃度が
250〜500mg/lのときの添加量:150mg/
l。
0mg/lのときの添加量:50mg/l、被処理水中
の過酸化水素濃度が100〜250mg/lのときの添
加量:100mg/l、被処理水中の過酸化水素濃度が
250〜500mg/lのときの添加量:150mg/
l。
【0018】カタラーゼ添加時のpHは6〜12、好ま
しくは7〜11、水温は0〜50℃、好ましくは25〜
37℃とするのが望ましい。このような条件においてカ
タラーゼの酵素活性は高くなる。pH調節は、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩酸、硫酸等のpH
調節剤を添加して行う。
しくは7〜11、水温は0〜50℃、好ましくは25〜
37℃とするのが望ましい。このような条件においてカ
タラーゼの酵素活性は高くなる。pH調節は、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩酸、硫酸等のpH
調節剤を添加して行う。
【0019】カタラーゼ添加した被処理水は、撹拌下に
5〜30分間、好ましくは10〜15分間反応させるこ
とにより、過酸化水素はカタラーゼにより分解除去され
る。このときカタラーゼ阻害物質はすでに除去されてい
るので、カタラーゼの酵素活性は高く維持され、効率よ
く過酸化水素の分解除去が行われる。
5〜30分間、好ましくは10〜15分間反応させるこ
とにより、過酸化水素はカタラーゼにより分解除去され
る。このときカタラーゼ阻害物質はすでに除去されてい
るので、カタラーゼの酵素活性は高く維持され、効率よ
く過酸化水素の分解除去が行われる。
【0020】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 実施例1 カタラーゼの活性発現率25%(50mMトリス−塩酸
緩衝液、pH7.2中で発現した活性を活性発現率10
0%とする)の半導体製造プロセス排水(pH7.0、
過酸化水素含有量150mg/l)に、37mg/lの
オゾンを20℃で10分間注入し、酸化処理を行った。
その結果、酸化処理後の排水におけるカタラーゼの活性
発現率は63%に上昇した。
緩衝液、pH7.2中で発現した活性を活性発現率10
0%とする)の半導体製造プロセス排水(pH7.0、
過酸化水素含有量150mg/l)に、37mg/lの
オゾンを20℃で10分間注入し、酸化処理を行った。
その結果、酸化処理後の排水におけるカタラーゼの活性
発現率は63%に上昇した。
【0021】実施例2 カタラーゼの活性発現率47%(50mMトリス−塩酸
緩衝液、pH7.2中で発現した活性を活性発現率10
0%とする)の半導体製造工場より排出された排水(p
H5、過酸化水素含有量150mg/l)を、60℃ま
たは4℃に保ち、過酸化水素による酸化処理を行った。
その結果、60℃に3日間保った場合は、カタラーゼ活
性発現率が100%に上昇し、4℃に23日間保った場
合は、カタラーゼ活性発現率が92%に上昇した。
緩衝液、pH7.2中で発現した活性を活性発現率10
0%とする)の半導体製造工場より排出された排水(p
H5、過酸化水素含有量150mg/l)を、60℃ま
たは4℃に保ち、過酸化水素による酸化処理を行った。
その結果、60℃に3日間保った場合は、カタラーゼ活
性発現率が100%に上昇し、4℃に23日間保った場
合は、カタラーゼ活性発現率が92%に上昇した。
【0022】比較例1 半導体プロセス排水(pH5、過酸化水素含有量150
mg/l)に栗田工業(株)製のカタラーゼ11000
0ユニット/mlを50mg/lとなるように添加し、
過酸化水素の分解速度を測定した。pH7.0、温度3
0℃で測定した結果、50mMトリス−塩酸緩衝液(p
H7.2)中での分解速度を100%とすると、半導体
プロセス排水での分解速度は15%であった。
mg/l)に栗田工業(株)製のカタラーゼ11000
0ユニット/mlを50mg/lとなるように添加し、
過酸化水素の分解速度を測定した。pH7.0、温度3
0℃で測定した結果、50mMトリス−塩酸緩衝液(p
H7.2)中での分解速度を100%とすると、半導体
プロセス排水での分解速度は15%であった。
【0023】実施例3 比較例1と同じ半導体プロセス排水1000mlをビー
カーに取り、SPCC−SBの軟鋼(31cm2)を1
枚吊し、スターラで攪拌して24時間放置し、酸化処理
を行った。その時のpHは7.0、温度は22〜28℃
であった。その後、比較例1と同様の酵素処理を行い、
過酸化水素の分解速度を測定したところ、24時間後の
半導体プロセス排水での分解速度は98%まで回復し
た。
カーに取り、SPCC−SBの軟鋼(31cm2)を1
枚吊し、スターラで攪拌して24時間放置し、酸化処理
を行った。その時のpHは7.0、温度は22〜28℃
であった。その後、比較例1と同様の酵素処理を行い、
過酸化水素の分解速度を測定したところ、24時間後の
半導体プロセス排水での分解速度は98%まで回復し
た。
【0024】実施例4 比較例1と同じ半導体プロセス排水1000mlをビー
カーに取り、Fe2+が50mg/lとなるように硫酸第
1鉄を添加した。pHを7に調整後、30℃で緩やかに
攪拌して酸化処理を行った。一定時間後に比較例1と同
様の酵素処理を行い、過酸化水素の分解速度を測定し
た。経過時間とカタラーゼ活性発現回復の結果を表1に
示す。
カーに取り、Fe2+が50mg/lとなるように硫酸第
1鉄を添加した。pHを7に調整後、30℃で緩やかに
攪拌して酸化処理を行った。一定時間後に比較例1と同
様の酵素処理を行い、過酸化水素の分解速度を測定し
た。経過時間とカタラーゼ活性発現回復の結果を表1に
示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、予め過酸
化水素含有水を酸化処理した後、カタラーゼと接触させ
するようにしたので、カタラーゼ阻害物質を除去して、
カタラーゼを有効に作用させることができ、これにより
効率よく過酸化水素を分解除去できる。
化水素含有水を酸化処理した後、カタラーゼと接触させ
するようにしたので、カタラーゼ阻害物質を除去して、
カタラーゼを有効に作用させることができ、これにより
効率よく過酸化水素を分解除去できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弥吉 一彦 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 過酸化水素含有水をカタラーゼと接触さ
せて過酸化水素を分解除去する過酸化水素含有水の処理
方法において、 予め前記過酸化水素含有水を酸化処理した後、カタラー
ゼと接触させることを特徴とする過酸化水素含有水の処
理方法。 - 【請求項2】 酸化処理を、酸化促進剤の存在下、過酸
化水素により行うことを特徴とする請求項1記載の過酸
化水素含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22374792A JPH0663531A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 過酸化水素含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22374792A JPH0663531A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 過酸化水素含有水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663531A true JPH0663531A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16803073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22374792A Pending JPH0663531A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 過酸化水素含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021192895A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | オルガノ株式会社 | 過酸化水素の分解処理方法 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP22374792A patent/JPH0663531A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021192895A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | オルガノ株式会社 | 過酸化水素の分解処理方法 |
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