JP3203027B2 - 廃水の処理方法 - Google Patents
廃水の処理方法Info
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Description
学的酸素要求物質(以下COD成分とする)、懸濁物質
等を含む廃水を固体触媒の存在下に湿式酸化する方法に
関する。詳しくは、窒素化合物に加えてCOD成分であ
る有害な被酸化性の有機物質または無機物質を含有する
廃水を酸素含有ガスの共存下に湿式酸化することによ
り、これら物質を無害な炭酸ガス、水、窒素などに変換
する廃水を無害化するに有効な方法に関するものであ
る。
マン法と呼ばれる湿式酸化法が知られている。この方法
は、廃水を高温・高圧下、廃水に酸素含有ガスを供給
し、廃水中の有機物を酸化分解する方法である。しかし
ながら、この方法は反応速度が遅く、有害物質の分解に
長時間を要する。そこで反応速度を速めることを目的と
して、各種の酸化触媒を使用する方法が提案されてい
る。
は、酸素含有ガスの供給量は廃水の分解に必要な理論量
の1.0〜1.5倍量の酸素含有ガスを供給するのが一
般的であった。
素化合物含有廃水を固体触媒の存在下に湿式酸化する場
合、上記の反応条件下では酸素不足になるため、触媒が
失活しやすく経時的に処理効率が低下する傾向が認めら
れ、さらに反応装置が腐食されやすいという問題があっ
た。
は窒素化合物を含有する廃水、特にシアン、アンモニア
等の窒素化合物含有廃水を固体触媒の存在下、これらの
化合物を効率よく長期にわたって処理する方法を提供す
ることを課題とする。
を解決すべく鋭意研究の結果、窒素化合物を含有する廃
水を固体触媒の存在下に湿式酸化処理する際に供給する
酸素含有ガスを理論酸素量の1.6〜5.0倍量とする
ことで以下に述べるような優れた効果が得られることを
見出したのである。
る廃水(但し、写真廃液を除く)を370℃以下の温度
かつ廃水が液相を保持する圧力下で湿式酸化するに際
し、廃水中の窒素化合物、有機性及び無機性物質を、窒
素、炭酸ガス及び水に酸化分解するに必要な理論酸素量
(以下、「必要理論酸素量」という)の1.8〜5.0
倍量の酸素を含有するガスの供給下に、廃水を固体触媒
を用いて湿式酸化することを特徴とする廃水の処理方法
である。
必要理論酸素量の1.8〜5.0倍量であり、供給ガス
のコストを考慮すると、好ましくは1.8〜3.0倍量
である。酸素含有ガスの供給量が必要理論酸素量の5.
0倍量より多い場合、反応器内でのガスホールドアップ
の増加によるデメリットが上記反応速度向上の効率を上
回るため、処理効率はむしろ低下気味となり、必要理論
酸素量の1.6倍未満である場合、触媒の表面上が常に
酸素不足の状態、即ち、還元雰囲気となり、この状態下
では、処理効率が低下する傾向になり易いためである。
ン、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銅、セリ
ウム、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウ
ム又はイリジウム等の触媒活性成分元素(以下、触媒活
性成分ともいう)の金属又はこれらの水に不溶性若しく
は難溶性の化合物、例えば、酸化物、塩化物、硫化物等
が用いられる。
こともできるが、廃水処理用の触媒担体であるチタニ
ア、シリカ、ジルコニア、アルミナ、チタニア−シリ
カ、チタニア−ジルコニア、活性炭又はケイソウ土等に
担持し、固体触媒として用いることもできる。このよう
に担体を用いる場合、この担体の固体触媒に占める担体
の割合は、75〜99.95重量%、好ましくは85〜
99.9重量%であり、触媒活性成分は、0.05〜2
5重量%、好ましくは0.1〜15重量%である。ま
た、触媒活性成分の担持量としては、マンガン、コバル
ト、ニッケル、タングステン、銅、セリウム、銀又は金
の元素については、0〜15重量%(金属換算重量)で
あり、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、およ
びイリジウムの元素については、0〜5重量%(金属換
算重量)が好ましい。
状、球状、ハニカム状、リング状等を用いることができ
る。特に、懸濁物を含む廃水を扱う場合には、固形物や
沈殿物等により触媒層での閉塞が起こる可能性があるた
め、ハニカム状が好ましい。
管円筒式反応器、多管式反応器等が用いられるが、廃水
に含まれる有機物等の量が多い場合、反応開始時に予熱
が必要な場合には、多管式反応器を用いるのが好まし
い。
保持させるために、反応温度は370℃未満の温度、か
つ該温度において廃水が液相を保持する圧力以上に設定
する必要がある。
により希釈してたものを用いることが出来るが、装置の
コンパクト化等の特殊な場合を除き、価格の安価な空気
を用いることが好ましい。
プラント、食品工場等から排出される廃水であり、この
廃水の主たる成分は、窒素化合物、有機性又は無機性物
質であり、例えば、窒素を含まない有機物としては、ア
ルデヒド類、アルコール類、酢酸、ぎ酸等の低級有機酸
類、窒素を含む有機化合物としては、アミン化合物、ア
ミド化合物、アミノ酸化合物である。特に効果的である
のは、シアン、アンモニア、アミン化合物、アミド化合
物、アミノ酸化合物等の窒素化合物を含有する廃水であ
る。
を含有する化合物であれば、第1アミン、第2アミン、
第3アミン、第4級アンモニウム塩のいずれであっても
よい。具体適には、メチルアミン、ジメチルアミン、ト
リメチルアミン、プロピルアミン等のアルキルアミン
類;エチレンジアミン、トリメチレンジアミン等のアル
キルジアミン類;エタノールアミン、トリエタノールア
ミン等のアルカノールアミン類の脂肪族アミン、並びに
アニリン等の芳香族アミン、ピリジン、ピコリン等の含
窒素複素環化合物等が挙げられる。
基が結合した基(RCONH−)を有する化合物であ
り、具体的には、ホルアミド、メチルホルムアミド、ア
セトアミド、エチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリン等である。
基を有する化合物で、α−アミノ酸、β−アミノ酸、γ
−アミノ酸等であり、具体的には、グリシン、アラニ
ン、バリン、ロイシン、セリン、システイン、アスパラ
ギン酸、グルタミン酸、リジン、アルギニンなどの脂肪
族アミノ酸;フェニルアラニン、チロシン等の芳香族核
を持つアミノ酸;ヒスチジン、トリプトファン、プロリ
ン等の複素環を持つアミノ酸等が挙げられる。
いるものに限定されることはなく、水に浮遊、懸濁状態
であってもよい。これらの化合物の濃度は、特に限定さ
れるものではないが、通常、10〜100000ppm
である。
合物、有機性及び無機性物質を、窒素、炭酸ガス及び水
に酸化分解するに必要理論酸素量の1.8〜5.0倍量
であり、この量の酸素を含有するガスの供給することに
より本発明は達成される。これは、廃水中にシアン、ア
ンモニア等の窒素酸化物を含有する場合、通常、固体触
媒を用いて分解するとき、その分解反応速度が速いた
め、廃水中の酸素のうち実質的に反応に関与しうる酸素
を急速に消費し、必要理論酸素量の1.0〜1.5倍の
酸素量では触媒の表面上が常に酸素不足の状態(還元的
雰囲気状態)となり、この状態では、酸化反応速度が低
下し、触媒は失活しやすく、これにより処理効率が低下
する傾向にあるからである。このためシアン等を含有す
る廃水を湿式酸化する場合、触媒上での酸素不足を解消
するため必要理論酸素量の1.8倍量以上の酸素を含有
するガスを供給することで、触媒の表面は上は常に酸化
的雰囲気となり、これにより酸化反応速度が向上させる
ことで処理効率が上がり、しかも長期間にわたり安定し
た触媒活性を維持することができる。また、必要理論酸
素量の5.0倍を超える量の酸素を含有するガスを供給
すると、反応器に係わる廃水の温度が低下し、反応の効
率上、好ましくないものとなる。
温度、即ち、臨海温度未満に設定する必要があり、この
温度未満であれば、反応時の圧力、廃水の濃度により、
適宜選択されるものである。以下に、本発明の具体的な
実施例および比較例を示すが、本発明はこれら実施例の
みに限定されるものではない。
廃水の処理を行うための装置の概略図である。用いられ
る反応器1の内径は50mmかつ管長は10mで管内に
は、平均粒径5mm、長さ6mmのペレット触媒(Pt
0.5%をチタニア−ジルコニア担体に担持したもの)
を触媒層長8mになるように充填した。
給ポンプ3から供給される廃水と混合し、熱交換器2で
予熱後、反応器1に供給した。
で冷却されたのち、気液分離器4へ供給され、ここで無
害なガスと水とに分離した。この気液分離器4において
は、液面コントロ−ラ−LCにより液面を検出して液面
制御弁5を作動させて一定の液面を保持するとともに、
圧力コントロ−ラ−PCにより圧力を検出して圧力制御
弁6を作動させて一定の圧力を保持するように操作され
ている。
r)30,000ppm、シアン濃度500ppm、全
窒素量5,000ppmであった。
70kg/cm2G、廃水供給量30リットル(以下、
「L」ともいう)/Hr、空気量6Nm3/Hr(必要
理論酸素量の2倍量)であった。その結果、COD(C
r)処理効率99%、窒素処理効率99%で、シアン濃
度0.1ppm以下であった。
においてもCOD(Cr)および全窒素量の処理効率の
低下及びシアン濃度の変化は認められなかった。
を実施した。処理に供した廃水は、実施例1で用いた廃
水と同じものを用い、以下に示す反応条件以外は、実施
例1と同様に反応した。反応条件としては、反応温度2
50℃、反応圧力70kg/cm2G、廃水供給量30
L/Hr、空気量12Nm3/Hrであった。その結
果、COD(Cr)処理効率99%、窒素処理効率99
%で、シアン濃度0.03ppm以下であった。上記反
応条件で7,000Hrの連続運転においてもCOD
(Cr)および全窒素量の処理効率の低下及びシアン濃
度の変化は認められなかった。
ストを実施した。処理に供した廃水は、実施例1で用い
た廃水と同じものを用い、以下に示す反応条件以外は、
実施例1と同様に反応した。反応条件としては、反応温
度250℃、反応圧力70kg/cm2G、廃水供給量
30L/Hr、空気量3,300NL/Hrであった。
その結果、COD(Cr)処理効率95%、窒素処理効
率90%で、シアン濃度0.1ppmであった。処理効
率の経時変化を表1に示す。
チャート図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 窒素化合物を含有する廃水(但し、写真
廃液を除く)を370℃以下の温度かつ廃水が液相を保
持する圧力下で湿式酸化するに際し、廃水中の窒素化合
物、有機性及び無機性物質を、窒素、炭酸ガス及び水に
酸化分解するに必要な理論酸素量の1.8〜5.0倍量
の酸素を含有するガスの供給下に、廃水を固体触媒を用
いて湿式酸化することを特徴とする廃水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34316391A JP3203027B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34316391A JP3203027B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169072A JPH05169072A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3203027B2 true JP3203027B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=18359405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34316391A Expired - Lifetime JP3203027B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203027B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095389C (zh) * | 2000-08-04 | 2002-12-04 | 中山大学 | 处理氮氧化物/一氧化碳混合气体的方法 |
| CN104923550B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-08-18 | 北京水木清辉环保科技有限责任公司 | 一种餐厨垃圾处理装置 |
| CN104959366B (zh) * | 2015-07-10 | 2017-03-08 | 北京水木清辉环保科技有限责任公司 | 一种餐厨垃圾处理系统 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP34316391A patent/JP3203027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05169072A (ja) | 1993-07-09 |
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