JPH09187793A - 廃水等を浄化する方法 - Google Patents

廃水等を浄化する方法

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JPH09187793A
JPH09187793A JP27571696A JP27571696A JPH09187793A JP H09187793 A JPH09187793 A JP H09187793A JP 27571696 A JP27571696 A JP 27571696A JP 27571696 A JP27571696 A JP 27571696A JP H09187793 A JPH09187793 A JP H09187793A
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purifying
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agent
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Andrea Agatha Potma
アンドレア・アガタ・ポトマ
Gerrit Derk Enoch
ヘリット・デルク・エノッホ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃水等を洗浄する改善された方法を提供す
る。 【解決手段】 脱硫剤の添加と緩衝剤の添加により実施
される脱硫段階と、その後の脱硫段階の廃水中に残留す
る緩衝剤で生育する微生物により実施されるバイオ脱窒
段階とを含む廃水等を浄化する方法において、硫黄汚染
等が脱硫段階において除去され、また硝酸塩汚染等と緩
衝剤が、バイオ脱窒段階において除去される廃水等を浄
化する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】煙道ガス等の廃棄ガスを脱硫
処理後、その廃水等を洗浄することに関する。
【０００２】
【従来技術】発電所で形成される煙道ガス等の廃棄ガス
は、通常、ＳＯ2 などの硫黄化合物を含む。硫黄化合物
の除去は、環境に有害なＳＯ2 の大気中への放出を確実
に防止するために重要である。脱硫は、通常、煙道ガス
を石灰または石灰石懸濁液で洗浄することによって実施
され、これによりＳＯ2 は硫酸カルシウム水和物（石
膏）の形態で沈殿する。石灰石とＳＯ2 の反応例を以下
に示す。
【化１】ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳＯ3 ＣａＣＯ3 ＋Ｈ2 ＳＯ3 →ＨＳＯ3 - ＋ＨＣＯ3 - ＋Ｃ
ａ2+ ２ＨＳＯ3 - ＋Ｏ2 →２Ｈ+ ＋２ＳＯ4 2- ＳＯ4 - ＋Ｃａ2+＋Ｈ2 Ｏ→ ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ
（石膏） Ｈ+ ＋ＨＣＯ3 - →Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2
【０００３】緩衝剤がＳＯ2 を含む小滴のｐＨの大幅な
減少を防ぐため、より多くのＳＯ2を除去することがで
き、緩衝剤がＳＯ2 の石灰石懸濁液中への吸収を促進す
ることは公知である。しかし、この場合の問題は、緩衝
剤が廃水中に残留することで、これは環境にとって望ま
しくない。さらに、洗浄中に、煙道ガス中に存在する一
定比率のＮＯX がガス洗浄液に溶解することにより、望
ましくない窒素化合物、例えば硝酸塩/ 亜硝酸塩が形成
される。このような窒素化合物を汚染廃水等から除去す
る公知の方法は、微生物を利用することによって行われ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、廃水
等を洗浄する改善された方法を提供することである。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】本発明は、脱硫剤の添
加と緩衝剤の添加により実施される脱硫段階と、脱硫段
階の廃水中に残留する緩衝剤で生育する微生物により実
施されるバイオ脱窒(biodenitrification)段階とを含む
廃水等を浄化する方法であって、硫黄汚染等が上記脱硫
段階において除去され、硝酸塩汚染等および緩衝剤が上
記バイオ脱窒段階において除去される廃水等を浄化する
方法を提供する。本発明は、上記脱硫剤が石灰または石
灰石懸濁液を含み、これによってＳＯ2が硫酸カルシウ
ム水和物（石膏）の沈殿物の形態で除去されることを特
徴する廃水等を浄化する方法を提供する。本発明は、上
記緩衝剤が有機酸であることを特徴とする廃水等を浄化
する方法を提供する。本発明は、上記緩衝剤が、ギ酸、
酢酸、アジピン酸、アジピン酸生成時にその他の生成物
として形成される二塩基酸の混合物、グルタル酸、およ
びコハク酸からなる一群から選ばれることを特徴とする
廃水等を浄化する方法を提供する。本発明は、上記緩衝
剤１００〜３０００ｍｇ／リットルを上記廃水等に添加する
ことを特徴とする廃水等を浄化する方法を提供する。。
本発明は、上記微生物が、アクロモバクテリア(Achromo
bacteria) 、エーロバクテリア(Aerobacteria)、アルカ
リジーン(Alcaligenes) 、バチルス(Bacillus)、ブレヴ
ィバクテリア(Brevibacteria) 、フラボバクテリア(Fla
vobacteria) 、ラクトバクテリア(Lactobacteria) 、ミ
クロコッカス(Micrococcus) 、プロテウス(Proteus) 、
シュードモナス(Pseudomonas) 、らせん菌(Spirillia)
からなる一群から選ばれるバクテリアであることを特徴
とする廃水等を浄化する方法を提供する。本発明は、上
記微生物が、１リットルあたり、揮発性物質に懸濁され
た固体最高１０グラムのバイオマス濃度でバイオマス貯
槽に存在することを特徴とする廃水等を浄化する方法を
提供する。本発明は、上記バイオ脱窒が、ｐＨ５．５〜
１０、好ましくは、ｐＨ６．５で実施されることを特徴
とする廃水等を浄化する方法を提供する。本発明は、温
度１５〜５０℃、好ましくは、３５〜４０℃で実施され
ることを特徴とする廃水等を浄化する方法を提供する。
本発明は、上記微生物を担体を介して上記廃水等と接触
させ、および／または、上記微生物を懸濁液として廃水
等と接触させることを特徴とする廃水等を浄化する方法
を提供する。本発明は、上記廃水等が、煙道ガス浄化装
置から発生した廃水であることを特徴とする廃水等を浄
化する方法を提供する。本発明は、石灰または石灰石懸
濁液等の脱硫剤とともに、煙道ガス等の脱硫を促進する
ための緩衝剤の使用方法を提供する。本発明は、脱硫段
階において、脱硫された廃水等から緩衝剤を除去するた
めの微生物の使用方法を提供する。本発明は、緩衝剤に
より増強された脱硫剤により、廃水等から硫黄成分が除
去される脱硫装置と、微生物を含むバイオマス貯槽と、
廃水が脱窒される該バイオマス貯槽に脱硫された廃水と
緩衝剤を供給するための供給手段と、脱窒された廃水を
貯槽から外部に導くための排出手段とを含む廃水等を浄
化する装置システムを提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の第一の態様は、脱硫剤と
緩衝剤の添加による脱硫段階と、続いて、脱硫段階後の
廃水中の残留緩衝剤で生育する微生物が行うバイオ脱窒
段階とを含む廃水等の洗浄方法を提供する。この場合、
硫黄汚染等は、脱硫段階で除去され、硝酸塩汚染等およ
び緩衝剤は、バイオ脱窒段階において除去される。すな
わち、たとえば、硫黄は、緩衝剤添加により向上した脱
硫段階で煙道ガスから除去され、次いで、煙道ガスの洗
浄により、硝酸塩汚染は緩衝剤とともに廃水から除去さ
れる。従って、本発明では、緩衝剤を添加することによ
り改善された脱硫の長所が、緩衝剤が廃水中に存在し続
けることによって相殺されない。これらの緩衝剤は、微
生物がＮＯX をＮ2 に還元するバイオ脱窒段階を行うた
めの食物源（炭素）として順次利用されるからである。
主な反応を以下に示す。
【化２】２６ＮＯ3 - ＋５ＨＯＯＣ（ＣＨ2 ）4 ＣＯＯ
Ｈ（アジピン酸）→１３Ｎ2 ＋３０ＣＯ2 ＋１２Ｈ2 Ｏ
＋２６ＯＨ-
【０００７】本発明で用いる脱硫剤は、好ましくは、効
率的に煙道ガスを除去する石灰または石灰石懸濁液で、
その結果的として石膏が形成される。本発明で用いる緩
衝剤は、好ましくは、ギ酸、酢酸、アジピン酸、アジピ
ン酸生成時にその他の生成物として形成される二塩基酸
の混合物、二塩基酸であるグルタル酸とコハク酸からな
る一群から選ばれる有機酸が可能であり、たとえば、ア
ジピン酸とＳＯ2 との反応は、以下の通りである。
【化３】ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳＯ3 ＨＯＯＣ（ＣＨ2 ）4 ＣＯＯ- ＋Ｈ2 ＳＯ3 →ＨＯＯＣ
（ＣＨ2 ）4 ＣＯＯＨ＋ＨＳＯ3 -
【０００８】ＭｇＨＣＯ3 のような無機酸緩衝剤も利用
でき、その反応は以下の通りである。
【化４】ＭｇＨＣＯ3 + ＋Ｈ2 ＳＯ3 →Ｍｇ2+＋Ｈ2 Ｏ
＋ＣＯ2 ＋ＨＳＯ3 - さらに好ましい方法および条件は、請求項４〜請求項１
０に詳細に記述されている。すなわち、緩衝剤１００〜
３０００ｍｇ／リットルを廃水等に添加する。微生物は、ア
クロモバクテリア、エーロバクテリア、アルカリジー
ン、バチルス、ブレヴィバクテリア、フラボバクテリ
ア、ラクトバクテリア、ミクロバクテリア、プロテウ
ス、シュードモナス、スピリラからなる一群から選ばれ
るバクテリアである。微生物は、１リットルあたり最高
１０グラムの、揮発性物質に懸濁された固体のバイオマ
ス濃度でバイオマス貯槽に存在する。バイオ脱窒が、ｐ
Ｈ５．５〜１０、好ましくは、ｐＨ６．５で実施される
請求項７に記載の廃水等を浄化する方法。廃水等を浄化
する方法が、温度１５〜５０℃、好ましくは、３５〜４
０℃で実施される。微生物は、担体を介して上記廃水等
と接触させ、および／または、懸濁液として廃水等と接
触させる。
【０００９】本発明の他の態様として、石灰または石灰
石の懸濁液等の脱硫剤による廃水等の脱硫を向上させる
ための緩衝剤の利用、廃水等から緩衝剤を除去するため
の微生物の利用、廃水等を浄化するための装置系を提供
する。
【００１０】
【実施例】本発明を、以下の図を参考に、具体的な実験
例を用いてにより説明する。図１は、廃水の生物による
脱窒素システムを示している。図２は、生物による脱窒
速度に対する緩衝剤濃度の影響を示すグラフを示してお
り、他に表が添付されている。実験は、図に示す装置内
で実施された。揮発物質に懸濁された固体１〜５ｍｇ／
リットルのバイオマス濃度の微生物を含む攪拌されたタンク
反応器１に、発電所の脱硫装置からの廃水Ａからなる流
体Ｃが加えられ、そこにバイオマスのエネルギー源を追
加するために栄養物の流体Ｂが加えられる。反応器内の
温度は、３６℃になるように熱電対で測定された。ｐＨ
も測定され、測定中７．０を維持していた。炭酸塩の沈
殿を最小限に止めるために、より低いｐＨ範囲５．９〜
６．５で運転するのが好ましい。
【００１１】流体Ｃの主な成分の分析を実施した。結果
を表１に示す。
【表１】
【００１２】反応器１は二重壁となっており、その中で
温水が循環され、微生物のために一定温度が維持され
た。反応器の容積は２．７リットルで、微生物と流体が
十分接触するように攪拌機２によりバイオマスの懸濁状
態を維持した。流体Ｃの流速は時速１８０ミリリットル
で、反応器１内滞在時間は１５時間であった。この後、
ソーダチョークを用いて二酸化炭素除去後、流出した流
体Ｅから窒素ガスの流体Ｄが分離され、湿性ガスメータ
ーで測定された。得られた流体Ｆは、流出液からバイオ
マスを分離するために、沈降タンク３に加えられ、バイ
オマスを含む流体Ｈは、反応器に戻される。流出液の流
体Ｉは、分析のために沈降タンク３の外に導かれた。実
験は７５０ｍｇ／リットルの濃度の酢酸を供給する流体Ｂを
添加して開始された。４日後、酢酸の量を半分に減ら
し、３００ｍｇ／リットルのアジピン酸に置き換えた。８日
後、酢酸を濃度６００ｍｇ／リットルのアジピン酸に完全に
置き換えた。
【００１３】窒素生成量を毎日測定し、図２のグラフに
再現した。更に、流体Ｃと流出液の試料を種々の日数経
過後に採取し、亜硝酸塩と硝酸塩の総濃度を測定した。
表２参照。
【表２】
【００１４】窒素生成量と、流体Ｃと流出液の流体Ｉと
の亜硝酸塩と硝酸塩の濃度の差から、酢酸とアジピン酸
の助けにより生物による脱窒が成功していることは明白
である。結果は、窒素生成量を示し、これにより脱窒速
度が、酢酸よりもアジピン酸を用いた場合の方が低いこ
とを示しているが、アジピン酸は酢酸やギ酸よりも蒸発
しにくく、環境に対する有害性が低く、経済的であるこ
とから、現在の所脱硫工程に使用する緩衝剤としてはア
ジピン酸が好ましい。更に、アジピン酸は無臭で、これ
は悪臭を発する酢酸と異なる点である。ギ酸は、蒸発す
ることを考慮に入れなければ、経済的には望ましいこと
に留意する必要がある。
【００１５】酢酸とアジピン酸の脱窒速度は、表３に示
す酢酸の平均濃度と表４に示すアジピン酸の平均濃度
と、グラフから線の方向係数（direction coefficien
t）を使用し、流体Ｃと流出液の流体Ｉとの濃度差から
計算した。結果を、下記の表３と表４にそれぞれ示す。
【表３】
【表４】
【００１６】石炭を燃料とする発電所から発生する廃水
の組成は大きく異なるが、ほぼ例外なく石膏で飽和され
る。比較のために、表５に、現在オランダで使用されて
いる廃水処理装置で処理された後の廃水の主な成分の濃
度範囲、ｐＨを示す。
【表５】
【００１７】生物による脱窒は、これらの成分の濃度が
高い程困難となる。塩素は、廃水中、常に他のすべての
成分中で最も高いため、その濃度は重要なパラメーター
である。本発明により、生物による脱窒は４４ｇ／リットル
の塩素濃度でなお有効に実施され得ることが明らかにさ
れており、これはそれより高い濃度でも有効に実施され
得ることを否定するものではない。表５に示す主な成分
以外に、廃水はより低濃度で多くの元素、すなわち、
Ｂ、Ｆ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｂａ等および、微量元素、すなわ
ち、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｅ、Ｈｇ、Ｎ
ｉ、Ｐｂ、Ｖ、Ｚｎ等も含む。生物による脱窒を確実に
行うために、重金属の濃度は高すぎてはならない。さも
ないと、微生物の効力を減少させることがある。従っ
て、生物による脱窒は、重金属が既に除去された廃水で
良好に実施できる。本発明は、上記の説明、具体例、結
果により限定されず、特許請求の範囲の請求項により特
定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃水の生物による脱窒素システムを示す。
【図２】生物による脱窒速度に対する緩衝剤濃度の影響
を示すグラフを示す。
【符号の説明】
１ 反応器 ２ 攪拌機 ３ 沈降タンク Ａ 流体Ａ Ｂ 流体Ｂ Ｃ 流体Ｃ Ｄ 流体Ｄ Ｅ 流体Ｅ Ｆ 流体Ｆ Ｇ 流体Ｇ Ｈ 流体Ｈ Ｉ 流体Ｉ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレア・アガタ・ポトマ オランダ国、エヌエル‐6845 イェーテー アルンヘム、フェンロシンゲル 237 (72)発明者 ヘリット・デルク・エノッホ オランダ国、エヌエル‐7623 デーイェー ボルネ、パンパグラス ６

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脱硫剤の添加と緩衝剤の添加により実施
    される脱硫段階と、脱硫段階の廃水中に残留する緩衝剤
    で生育する微生物により実施されるバイオ脱窒段階とを
    含む廃水等を浄化する方法であって、硫黄汚染等が上記
    脱硫段階において除去され、硝酸塩汚染等および緩衝剤
    が上記バイオ脱窒段階において除去される廃水等を浄化
    する方法。
  2. 【請求項２】 上記脱硫剤が石灰または石灰石懸濁液を
    含み、これによってＳＯ2 が硫酸カルシウム水和物（石
    膏）の沈殿物の形態で除去される請求項１に記載の廃水
    等を浄化する方法。
  3. 【請求項３】 上記緩衝剤が有機酸である請求項１また
    は請求項２に記載の廃水等を浄化する方法。
  4. 【請求項４】 上記緩衝剤が、ギ酸、酢酸、アジピン
    酸、アジピン酸生成時にその他の生成物として形成され
    る二塩基酸の混合物、およびグルタル酸とコハク酸から
    なる一群から選ばれる請求項３に記載の廃水等を浄化す
    る方法。
  5. 【請求項５】 上記緩衝剤１００〜３０００ｍｇ／リットル
    を上記廃水等に添加する請求項１〜４のいずれかに記載
    の廃水等を浄化する方法。
  6. 【請求項６】 上記微生物が、アクロモバクテリア、エ
    ーロバクテリア、アルカリジーン、バチルス、ブレヴィ
    バクテリア、フラボバクテリア、ラクトバクテリア、ミ
    クロコッカス、プロテウス、シュードモナス、らせん菌
    からなる一群から選ばれるバクテリアである請求項１〜
    ５のいずれかに記載の廃水等を浄化する方法。
  7. 【請求項７】 上記微生物が、１リットルあたり最高１
    ０グラムの、揮発性物質に懸濁された固体のバイオマス
    濃度でバイオマス貯槽に存在する請求項６に記載の廃水
    等を浄化する方法。
  8. 【請求項８】 上記バイオ脱窒が、ｐＨ５．５〜１０、
    好ましくは、ｐＨ６．５で実施される請求項７に記載の
    廃水等を浄化する方法。
  9. 【請求項９】 温度１５〜５０℃、好ましくは、３５〜
    ４０℃で実施される請求項の１〜８のいずれかに記載の
    廃水等を浄化する方法。
  10. 【請求項１０】 上記微生物を担体を介して上記廃水等
    と接触させ、および／または、上記微生物を懸濁液とし
    て廃水等と接触させる請求項９に記載の廃水等を浄化す
    る方法。
  11. 【請求項１１】 上記廃水等が、煙道ガス浄化装置から
    発生した廃水である請求項１０に記載の廃水等を浄化す
    る方法。
  12. 【請求項１２】 石灰または石灰石懸濁液等の脱硫剤と
    ともに、煙道ガス等の脱硫を向上させる緩衝剤の使用方
    法。
  13. 【請求項１３】 請求項１または請求項２に記載される
    ような脱硫段階において、脱硫された廃水等から緩衝剤
    を除去するための微生物の使用方法。
  14. 【請求項１４】 緩衝剤により増強された脱硫剤によ
    り、廃水等から硫黄成分が除去される脱硫装置と、微生
    物を含むバイオマス貯槽と、廃水が脱窒される該バイオ
    マス貯槽に脱硫された廃水と緩衝剤を供給するための供
    給手段と、脱窒された廃水を貯槽から外部に導くための
    排出手段とを含む廃水等を浄化する装置システム。
JP27571696A 1995-10-18 1996-10-18 廃水等を浄化する方法 Pending JPH09187793A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL952028256 1995-10-18
EP19950202825 EP0769479A1 (en) 1995-10-18 1995-10-18 Process for cleaning a waste water stream or the like

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Publication Number Publication Date
JPH09187793A true JPH09187793A (ja) 1997-07-22

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ID=8220735

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27571696A Pending JPH09187793A (ja) 1995-10-18 1996-10-18 廃水等を浄化する方法

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US (1) US5830357A (ja)
EP (1) EP0769479A1 (ja)
JP (1) JPH09187793A (ja)

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