JPS5942099A - 生物難分解性物質を含む廃水の処理方法 - 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，フミン酸，フルボ酸等の生物難分解性有機物
質を含む排水の処理方法に関する。

廃棄物埋立地の浸出液や汚泥の湿式酸化分離液等は濃い
褐色をしており，フミン酸やフルボ酸等の腐植質を多量
に含んでいる。これらの物質は炭水化物，ペプチド，フ
ェノール性酸，金属などが重縮合した高分子量の有機化
合物であり、微生物が有機物を分解した際に最終的に生
成される代謝老廃物であるため，生物による分解除去が
ほとんど不可能である。このような生物難分解性物質を
除去するため，従来吸着法や酸化剤による酸化法などが
試みられているが，いずれの方法も効率的及び経済的に
問題があった。酸化法のうち，過酸化水素及び第一鉄塩
を含む溶液，即ちフェントン試薬を用いて処理する方法
は，比較的高いフミン酸除去率を達成する。しかし，生
物難分解性物質を多量に含む廃水を処理する場合には，
薬品の必要添加量が増加し，酸化分解され残った生物難
分解性物質が水酸化第二鉄とともフロックとなって析出
するため，処理後には多量の余剰汚泥が生じる。それ故
，汚泥処理の手数並びに薬品費や汚泥処理費がかさみ，
経済的に欠点があった。

本発明の目的は，フェントン試薬を用いる酸化法におけ
る前記欠点を解消し，少ない薬品添加量で余剰スラッジ
量を抑えながら，効率よく生物難分解性物質を除去する
ことのできる廃水の処理方法を提供することにある。こ
の目的は，生成するスラッジ中の水酸化第二鉄を第二鉄
塩に変え，廃水の凝集前処理に凝集剤として再利用する
ことによって達成される。

本発明による廃水の処理方法は，下記の（ａ）〜（ｄ）
の４工程から成ることを特徴とする： （ａ）生物難分解性物質を含む廃水に下記の第４工程か
ら返送される上澄液を添加し，生成するスラッジを固液
分離する第１工程， （ｂ）第１工程の処理水に鉄塩及び過酸化水素を添加し
、反応させる第２工程， （ｃ）第２工程の処理水にアルカリ剤を添加し，生成す
るスラッジを固液分離し，最終処理水を得る第３工程，
及び （ｄ）第１工程及び第３工程で分離されたスラッジに硫
酸を添加してｐＨ３以下に調製した後，固液分離し，上
澄液を第１工程へ返送する第４工程。

次に，上記の各工程を第１図に基づいて詳述する。

第１工程： 原水は後記の第４工程からの上澄液と共に第１凝集槽１
へ導入される。この上澄液は後記のように硫酸第二鉄を
含むので，硫酸第二鉄の凝集作用を利用するため，第１
凝集槽１にｐＨ調整剤８を添加して，被処理水をｐＨ４
〜５に調整し，有機物を凝集させ，第１沈殿槽２で分離
する。

この工程において被処理水のｐＨが４以下であると，第
二鉄の凝沈作用は低下し，ｐＨが５以上であると，フミ
ン酸の分離が悪化するので，ｐＨ調節は重要である。ｐ
Ｈ調整剤としては，硫酸，または苛性ソーダや消石灰等
のアルカリ剤を使用する。アルカリ剤として消石灰を用
いると，スラッジの沈降性が増し，効率的である。

また，第４工程から返送される溶解した鉄塩の量は多い
程，第１工程における処理水質が良好となるが，廃水の
有機物濃度が非常に高く，処理性が悪い特殊な場合には
，第１凝集槽１に新たに凝集剤９を添加してもよい。凝
集剤としては，硫酸第二鉄が経済的で効率が良く，塩化
第二鉄は第２工程における鉄塩と過酸化水素の反応によ
る効果を弱めるため適当でない。

第１凝集槽１における凝集時間は数分〜２０分程度で充
分である。

第２工程： 第１工程の処理水を，次に第２工程の反応槽３に導入し
，ここで添加される鉄塩１０と過酸化水素１１との反応
により溶存有機物を酸化する。触媒としての鉄塩１０は
，第二鉄塩でもよいが，第一鉄塩の方が効果において優
れており，硫酸第一鉄が有利である。この反応の際には
，必要に応じて硫酸１２を添加し，ｐＨを２．５〜３．
５に調整するのが好ましい。本発明が対象とするフミン
酸，フルボ酸を多量に含む廃水の場合，反応は数分程度
の時間で完了する。

第３工程： 第２工程の処理水を第２凝集槽４に導入し，アルカリ剤
１３の添加によりｐＨ４〜５に調整し，生成する水酸化
第二鉄のフロックを廃水中の有機物と共に第２沈殿槽５
で分離する。この工程におけるｐＨ調整は，第一工程と
同様に第二鉄の凝集作用を有効に発揮させるため，必要
である。

ここで得られる上澄水は最終処理水として放流され，沈
殿したスラッジは，第１工程における第１沈殿槽２のス
ラッジと共に第４工程に送られる。

第４工程： 第１工程の第１沈殿槽２及び第３工程の第２沈殿槽５で
生成するスラッジをスラッジ溶解槽６に導入する。ここ
で硫酸１２を添加し，ｐＨ３以下にして混合すると，ス
ラッジ中の水酸化第二鉄が硫酸第二鉄を形成して溶解す
る。溶解した鉄塩は凝集剤として第一工程で再使用でき
るが，不溶のスラッジは主として凝集した有機物から成
り，第１工程に返送すると，槽内に蓄積し，処理水質を
悪化させる原因となる。それ故，第３沈殿槽７で水溶性
物質を分離除去し，溶液だけ第１工程の第１凝集槽１に
返送する。

スラッジ溶解槽６におけるｐＨを低くする程，スラッジ
の溶解量が多く，また溶解速度も速いが，硫酸の添加量
あるいは第１工程で使用するｐＨ調整剤の添加量が増し
，経済的でないため，ｐＨ３以下，好ましくはｐＨ２前
後にする。

また，第１工程の第１沈殿槽２で生成するスラッジを返
送せず，第３工程の第２沈殿槽５で生成するスラッジの
みを第４工程で溶解し，第１工程での凝集剤として再使
用する方法もあるが，実験の結果，両方のスラッジを第
４工程で溶解する方が，凝集剤量が多くなり効果が良く
，また余剰スラッジ量も少なくなる。

なお，スラッジの溶解には，通常数分〜２０分程度の時
間を要する。

以上説明したように，本発明方法では，廃水中で鉄塩と
過酸化水素との反応によって生成するスラッジから不要
な物質を分解除去し，凝集剤として有効な第二鉄塩を主
成分とする溶液だけを凝集沈殿前処理に使用する。従っ
て，本発明によればフミン酸，フルボ酸等の生物難分解
性物質を含む廃水を少量の鉄塩及び過酸化水素の添加に
より効率良く処理することができ，また，その結果，余
剰に生成するスラッジ量が少なくなるという効果が得ら
れる。

次に，実施例に基づいて本発明を詳述するが，本発明は
これに限定されるものではない。

実施例１ 試料として汚泥湿式酸化分離液の生物学的処理水を用い
て，第１図のフローシートにより処理した。試料水のＣ
ＯＤＭｎは１６６４ｍｇ／ｌで，このうちフミン酸成分
によるＣＯＤＭｎは３１０ｍｇ／ｌであった。第１凝集
槽１では硫酸を加えてｐＨを４．５に，第２凝集槽４で
は苛性を加えてｐＨを同じく４．５に調製した。また，
反応槽３においては，硫酸第一鉄を，鉄原子としての添
加量が過酸化水素の酸素原子としての添加量の３倍にな
るように添加したが，ｐＨは，硫酸を加えなくても３〜
３．５の範囲にあった、 反応槽３における過酸化水素の酸素原子としての添加量
と最終処理水のＣＯＤＭｎとの関係を第２図に実線で示
す。

比較例として，本発明方法によらず，試料に直接過酸化
水素とその３倍量の硫酸第一鉄を加え，ｐＨ３で反応さ
せた後，ｐＨ４．５で生成するフロックを沈殿分離した
。得られた処理水のＣＯＤＭｎを第２図に破線で示した
。

実施例２ ＣＯＤＭｎが１２３５ｍｇ／ｌの汚泥湿式酸化分離液の
生物学的処理水を実施例１と同じ条件で処理した。試料
水のフミン酸成分によるＣＯＤＭｎは３８５ｍｇ／ｌで
あった。本発明方法により処理した結果を第３図に実線
で，比較例の結果を破線で示した。

実施例３ 試料として廃棄物埋立地浸出液を用いて第１図のフロー
シートにより処理した。試料水のＣＯＤＭｎは１９１０
ｍｇ／ｌであり，そのうちフミン酸成分によるＣＯＤＭ
ｎは７６０ｍｇであった。実施例１と同じ条件で本発明
により処理した結果を第４図に実線で，比較例の結果を
破線で示した。

前記の実施例１〜３の結果から判るように，本発明方法
によれば，比較例と同じ処理水ＣＯＤＭｎ，例えば３０
０ｍｇ／ｌを得るのに，比較例よりも５５〜６５％少な
い薬品添加量で充分であった。

例えば，実施例２において，処理水ＣＯＤ３００ｍｇ／
ｌを得るのに，比較例では過酸化水素が酸素原子として
２６０ｍｇ／ｌ，硫酸第一鉄が鉄原子として７８０ｍｇ
／ｌ程度必要であったのに対して，本発明方法ではそれ
ぞれ６２％少ない１００ｍｇ／ｌ，３００ｍｇ／ｌで充
分であった。更に，このとき発生する余剰スラッジ量も
，本発明方法では比較例の３２００ｍｇ／ｌよりも約３
０％少ない２２００ｍｇ／ｌであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施形式を示すフローシート，第
２図は実施例１の結果を示す処理水ＣＯＤＭｎ曲線図，
第３図は実施例２の結果を示す処理水ＣＯＤＭｎ曲線図
，第４図は実施例３の結果を示す処理水ＣＯＤＭｎ曲線
図である。 符号の説明 １・・・第１凝集槽　３・・・反応槽 ４・・・第２凝集槽　５・・・第２沈殿槽６・・・スラ
ッジ溶解槽　７・・・第３沈殿槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の４工程から成ることを特徴とする生物難分
   解性物質を含む排水の処理方法：（ａ）生物難分解性物
   質を含む排水に下記第４工程から返送される上澄液を添
   加し，生成するスラッジを固液分離する第１工程， （ｂ）第１工程の処理水に鉄塩及び過酸化水素を添加し
   ，反応させる第２工程， （ｃ）第２工程の処理水にアルカリ剤を添加し，生成す
   るスラッジを固液分離し，最終処理水を得る第３工程，
   及び （ｄ）第１工程及び第３工程で分離されたスラッジに塩
   酸を添加してｐＨ３以下に調節した後，固液分離し，上
   澄液を第１工程へ返送する第４工程。