JPS5919595A - 含ジチオン酸排水の処理方法 - 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】 本発明はジチオン酸のような難分解性ＣＯＤ成分を含む
排水の生物学的処理法に関するものである。

排煙脱硫排水の如くの・ジチオン酸（塩）を含む廃水の
ＣＯＤ除去法は古くから種々横側されているものの、省
エネルギー・省コストたる方法としてはいまだ技術的に
完成されていない。これは、ジチオン酸等の硫黄酸化物
がきわめて安定な化合物であって、強力な酸化分解の手
法である塩素分解。

オゾン分解等によっても容易には分解されないためであ
る。しだがって、これらの処理法として現在一般的にと
られているのけ、湿式燃焼法等の熱分解によるものであ
る。しかるにこの方法は、焼却のための燃料消費、大規
模施設の必要性等必ずしも効率のよい方法とはいえない
欠点を有している。

本発明は、上記従来法の問題点に鑑みて、ジチオン酸等
の難分解性ＣＯＤ成分を、微生物のもつ生化学的な分解
能力を利用して分解除去せしめる方法、すなわち嫌気性
微生物によってジチメン酸又はジチオン酸塩を含む排水
の嫌気性分解を進行せしめる際の分解効率を高める方法
を提供するととを目的とするものである。

本発明は、少なくともジチオン酸又はジチオン酸塩を含
む排水にＢＯＤ源とノ・ロゲン化メタンを添加して嫌気
性生物処理することを特徴とする含ジチオン酸排水の処
理方法である。

以下に実施例を踏まえて、本発明の方法とそれによる効
果圧ついて詳細に説明する。

好気性細菌である硫黄酸化細菌（Ｔｂ１ｏｂａｃｉ　］
ｌｕｓ属等）や嫌気性細菌である硫酸還元菌（Ｄｅｓｕ
ｌｆｏｖｉｂｒｉ。

属等）その他の微生物がジチメン酸のような不完全硫黄
酸化物を生物分解できることは従来の研究によってよく
知られている。本発明による方法においては、このうち
の嫌気性細菌群によるジチオン酸の如くの物質を分解す
る能力を利用するものである。嫌気性菌によるこの分解
には有機物の存在が必要不可欠であって、ジチオン酸等
は有機物のもつ還元力によって還元分解される。このた
めＫ例えば排煙脱硫排水のような有機物含量の少ない排
水におけるジチオン酸の嫌気性生物分解においては、有
機性廃水、廃汚泥、市販有機物等を添加することによっ
て分解反応を進行せしめている。

しかし、これらの添加有機物は、ジチオン酸分解微生物
以外の共存する嫌気性従属栄養性の微生物によっても発
酵分解される。

本発明は、このような添加有機物をジチオン酸等の硫黄
酸化物の還元分解に優先的に利用させる方法を見い出す
ことに成功して完成されたものである。以下に実験例を
示し、本発明の効果を明らかにする。

ジチオン酸１アンモニウム塩、リン酸塩、その他の栄養
塩を含む合成排水を調整し、これをジチオン酸によって
前培養された嫌気性細菌の混合培養槽に連続的に流入さ
せる一方、グルコース（その他の糖類）を含む溶液を連
続的に供給し混合培養槽の温度を１５℃、滞留時間を６
日〜８日に保ったところ、徐々にジチオン酸の分解除去
がはじまり、経過日数３０日目頃からほぼ定常的に９５
％以上のジチオン酸が除去される結果を得た。次に温度
を３０℃に保って同様の実験を行なったところ滞留時間
を３０日にまで減少させてもジチオン酸を分解すること
はできたが、３．０日〜８日のいずれの滞留時間でもジ
チオン酸の分解率は５５係を越えることはなかった。

次に３０℃でのこの実験培養ｔ！に槽内濃度で約０．０
５〜３．０ｍＭとなるようにクロロポルムを添加して引
き続き前記合成排水を培養したところ直ちにジチオン酸
の分解率は増加し、滞留時間２．０日においても９５係
以上のジチオン酸除去率が得られ、処理水のＣＯＤ濃度
も減少しかつ処理性も安定していた。これと同様のクロ
ロホルムの添加効果が２５℃〜４０℃、４５℃〜６５℃
の実験においても確認でき、クロロポルムを同程度濃度
のフン化メタン、ニフッ化メタン、三フッ化メタン、四
フッ化炭素、クロルメタン、ニクロルメタン、四塩化炭
素、臭化メタン、三臭化メタン、三臭化メタン、四臭化
炭素のいずれに代えても同等の効果のみもれることが知
られた。まだ、添加有機物の種類は前記グルコースに限
定されるものでなく、各種有機性排水。

アルコール類、有機酸類など従来実施されているものを
単独又は適宜に組合わせて利用することができる。

上記のように本発明に至る研究において発見された現象
から、ハロゲン化メタンを加えることによってジチオン
酸の分解除去性を高めることができだのけ、ノ・ロゲン
化メタンが、生物によるジチオン酸の還元分解を阻害せ
ずに共存する他の有機物分解発酵を阻害する作用を有す
るためと推定される。

このように、従来の有機物を添加してジチオン酸を含む
排水を嫌気性生物処理する際に、添加した有機物の還元
力がジチオン酸の分解にではなく他の発酵分解に消費さ
れてしまい、それが特に２０℃〜４５℃、４５℃〜７０
℃程度の中温処理条件や高温処理条件で著しかったがゆ
えに過剰の有機物を添加しなければならなかったのに対
して、本発明なる方法では、ジチオン酸の嫌気性生物に
よる分解にとっても好適なこれらの温度条件下で、添加
した有機物のほぼ全景をジチオン酸等の硫黄酸化物の還
元分解のために有効利用させることによって、添加すべ
き有機物量を大幅に減少せしめることを可能とするもの
である。しだがって、ジチオン酸（塩）を含む排水の処
理コストを大幅に低減ぜしめ、市販有機物のうち比較的
高価なものであっても、例えばメタノール、乳酸等のど
とくの特にジチオン酸の分解にとって好適な有機物を添
加しつつ処理することを経済的に可能とするものである
。

次に本発明の実施態様の一例を図面に基づいて詳細に説
明する。

シナオン酸（塩）を含む排水８け混合貯留槽］に導かれ
、有機物９その他の栄養塩類等の添加物とハロゲン化メ
タン１０のいずれか一部（複数種類を組合わせてもよい
）を添加し混合されて混合水１１となり、嫌気性生物反
応器２（以下、反応器と略記する）へと導かれる。

この反応器２には温度調整装置２０とｐＨセンザー２１
およびｐＨ調調整用性注口２２設けらり、ている。温度
調整装置２０け図示の如くの内部加温方式でもよいが、
外部熱交換器方式によって流入排水そのものを加温する
ことも、反応液を外部循環させることによって加温する
ことも可能であるほか、蒸気吹込み等によって直接加温
することも可能であり、従来の嫌気性消化に取り入れら
れているいかがる方式をも利用して反応液温を２０℃〜
４５℃もしくば４５℃〜７０℃の一定温度に保つことが
できる。また、この反応器２には攪拌装置６を設けるこ
とが反応器２の種類によっては必要さ、されるが、この
攪拌方式についても、ガス攪拌等の従来の嫌気性消化に
取り入れられているいかなる方式であっても、ジチオン
酸（塩）の分解に望ましい攪拌効果を発揮しうるもので
あれば採用可能である。反応器２内の液ｒｌＨは５．０
〜８５の範囲でジチオン酸の分解が可能であるが、好ま
しくは６．０〜７．５の中性付近とするのが分解効率を
向上させるうえでは望せしい。

上記のような反応条件下で、それらの設定条件およびジ
チオン酸（塩）の負荷条件に応じて、流入排水は通常４
時間〜５日程度この反応器２内に滞留し分解反応を受け
る。その後、（Ｉｔｉ、気性）生物処理水１２としてこ
の反応器２より流出するが、この生物処理水１２には低
濃度ではあるがハロゲン化メタンが含まれており、放流
水域のそれらの許容値が満足できる特別の場合を除いて
次段の処理を必要とする。また、この次段の処理の必要
の有無に拘らず、反応器２からの流出水を固液分離装置
３によって固液分離し、分離液１５と汚泥画分とに分離
し汚泥画分の一部を返送汚泥１３として反応器２に返送
することは、反応器２を高率的に運転するうえで効果的
である。残余の汚泥は余剰汚泥１４として汚泥の処理・
処分にまわされる。

本発明なる方法において、ジチオ／酸く塩）を含む排水
の嫌気性生物処理水１２の中に含まれるハロゲン化メタ
ンの除去法としては、加熱追い出し。

蒸気まだは空気によるストリッピング、：Ａシン分解処
理、活性炭による吸着処理およびこれらの組合わせ処理
等従来のハロゲン化メタンの除去法に採用されている処
理法であればいかなる方式および条件であってもそのま
ま用いることができ、これらの多くは残留ＣＯＤの除去
をも目的として適用することができる。

しかしハロゲン化メタンの処理法として、次段に、図示
のととくの曝気装置などを備えた好気性生物反応器４を
設けて処理する方法は、特に本法のように前段の嫌気性
生物反応において有機物とハロゲン化メタンを同時に添
加した場合のように、・・ロゲン化メタンのほかにも有
機物が残存する可能性の高い方式においては有効となる
。ストリッピング法、吸着法、オゾン分解法等の物理化
学的方法においては、残存有機物によるＣＯＤ濃度が高
い場ＶＣＦｉＩネルギ〜消費、薬品使用量等が急増しき
わめて不経済となるだめ、これに代る上記の好気性生物
処理を選択することができる。通常この好気性生物反応
器４にはブロワ−７から空気２３が強制的に吹き込まれ
るが、曝気方法としてはこれに限られるものではなく表
面曝気方式、水中エアレータ方式９ロ転円板方式等であ
ってもハロゲン化メタンの生物分解圧とって十分な酸素
供給能力を持つものであれば採用しうる。

好気性生物反応器４からの流出水１６は、通常固液分離
装置５によって固液分離され、分離液１９け直接もしく
はさらなる無害化処理をなされた後水域へと放流される
。沈殿汚泥画分の一部は返送汚泥１７として好気性生物
反応器４に返送され、残りは余剰汚泥１８として別途処
理処分される。

以上示した如く、本発明の一実施態様においては嫌気性
生物処理反応器２と、それに引き続く好気性生物反応器
４を設けたものであるが、これらの反応器の型式は一般
には単なる混合槽型反応器とすることが多いが、充填床
固定床方式、流動媒体を入れた流動床方式等を採用する
ことも可能であって、従来報告されている生物反応器で
あれば運転条件の設定を適切に選択することによってほ
ぼすべて採用しうるものとなる。また図示した２つの固
液分離装置３および５も、単なる沈殿池方式とすること
が最も安価ではあるが建設費、運転費、必要土地面積な
どの制約によっては遠心分離。

浮上分離等の従来のいかなる固液分離法を採用してもか
１わないが、生物体を返送する関係上微生物を失活させ
るような方法はとり入れることができない。

本発明による嫌気性生物反応器に、この反応器内におけ
るジチオン酸（塩）等の硫黄化合物の分解過程で生成さ
れる硫化水素を除去しつつ生物分解を行なわせしめる方
法を取り入れることは、本発明の効果をさらに高めるう
えで有効である。

これは、既知のごとく硫黄酸化物の分解経路において多
量の硫化水素が生成され、それが特にジチオン酸の分解
を阻害することからも知られるように、本発明による方
法によって高速度でのジチオン酸（塩）の分解を進行せ
しめた際には、特に大量の硫化水素が集積し嫌気性生物
によるジチオン酸等の還元分解に著しい悪影響を及ぼす
。脱硫化水素によってこれを防止することができるため
、脱硫化水素を行なうことの効果は従来法洗比較してき
わめて高いものとなる。

脱硫化水素の方法としては従来から報告されているもの
、たとえば液体吸収剤も（−＜ンま固体吸収剤による吸
収法、消化ガスの脱硫に用いられているタカハックス法
やサイロツク法などを、そのまま採用すれば十分で、本
発明なる方法にとって特別の方式というものを必要とす
るものではない点は、装置構成を従来以上に複雑なもの
としないことで製作上も運転管理上も利点となる。

また、このような脱硫化水素の効果は、排水中のジチオ
ン酸の濃度が高い場合に特に犬である。

したがって、流入する排水中のジチオン酸（塩）の濃度
が低め場合には少なくとも３００〜５００　ｗ／１以上
となるように、予めイオン交換処理その他の物理化学的
方法による濃縮工程によってジチオン酸（塩）を濃縮す
ることが有効となる。

以上述べたように、本発明によれば簡潔なプロセス、簡
単な装置により極めて省エネルギー的。

経済的にかつ高効率でジチオン酸（塩）を分解除去する
ことができ、運転管理も簡便に行なえるなど、多大の効
果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施態様を示すフロー７−トである。 １・・・混合貯留槽、２・・・反応器、３，５・・・固
液分離装置、４・・・好気性生物反応器、６・・・攪拌
装置、７・・・ブロワ−３８・・排水、９・・・有機物
、１ｏ・・ハロゲン化メタン、１１・・・混合水、１２
・・生物処理水、１３　、１７・・・返送汚泥、１４　
、１８・・・余剰汚泥、】５・・・分離液、Ｊ６・・・
流出水、１９・・・分離液、２０・・・温度調整装置、
２１・・ｐＨセンザ〜、２２・１）Ｈ調整用薬注口、２
３・・・空気。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
端　　山　　五　　− 同　　弁理士　千　　１）　　　　捻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 して嫌気性生物処理することを特徴とする含ジチオン酸
   排水の処理方法。 ２、　前記嫌気性生物処理を、該生物処理水を固液分離
   処理して得られる微生物汚泥を返送して行なう特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ６　前記固液分離処理により得られる分離水を好気性生
   物処理する特許請求の範囲第・２項記載の方法。 ４、前記ハロゲン化メタンがクロルメタン、二りロルメ
   タン、クロロホルム、四塩化炭素。 フッ化メタン、二フッ化メタン、三フッ化メタン、四フ
   ッ化炭素、臭化メタン、三臭化メタン、三臭化メタン、
   四臭化炭素よりなる１群中から任意に選んだものである
   特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の方法。 ５、　前記嫌気性生物処理を、該処理過程において発生
   する硫化水素を除去しながら行なう特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の方法。 ６、　前記排水が、予めイオン交換処理などの物理化学
   的方法により濃縮してジチオン酸又はジチオン酸塩の濃
   度を高めたものである特許請求の範囲第１項、第２項、
   第３項又は第５項記載の方法。 ｌ　前記嫌気性生物処理を、反応液のｐＨを６．０〜７
   ．５に維持して行なう特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ａ　前記ＢＯＤ源が糖類、有機性排水、アルコール類、
   有機酸類よりなる１群中から任意に選んだものである特
   許請求の範囲第１項記載の方法。