特許 5938304 排水の処理方法および排水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5938304

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】排水の処理方法および排水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/24 20060101AFI20160609BHJP

   C02F 1/52 20060101ALI20160609BHJP

   C02F 3/30 20060101ALI20160609BHJP

   C02F 9/08 20060101ALI20160609BHJP

   C02F 9/14 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/24 B

   C02F1/24 A

   C02F1/52 H

   C02F3/30 Z

   C02F9/08

   C02F9/14

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-190236(P2012-190236)

(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-46253(P2014-46253A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001100

【氏名又は名称】株式会社クレハ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】木村 太一

(72)【発明者】

【氏名】作山 晃

(72)【発明者】

【氏名】根本 義徳

(72)【発明者】

【氏名】原 健二郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 直樹

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０３８６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４０７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０３３２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０４８１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８４５６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ１／００−１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理方法であって、
上記排水中の上記浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離する第１分離工程、
上記第１分離工程において分離した上記浮遊物質を第２浮上分離槽において浮上分離する第２分離工程、
上記第２分離工程において分離した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥工程、
上記第１分離工程で得られる処理水を第１ろ過器においてろ過する第１ろ過工程、および、
上記第１ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離槽において加圧浮上分離し、分離された上記浮遊物質を上記第２浮上分離槽に送る加圧浮上分離工程を含むことを特徴とする排水の処理方法。

【請求項2】

上記加圧浮上分離工程で得られる処理水を第２ろ過器においてろ過し、該第２ろ過器を逆洗して得られる逆洗水を上記加圧浮上分離槽に送る第２ろ過工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の排水の処理方法。

【請求項3】

上記第２分離工程で得られる処理水は、上記加圧浮上分離槽に送られることを特徴とする請求項１または２に記載の排水の処理方法。

【請求項4】

ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理を行う排水処理装置であって、
上記排水中の上記浮遊物質を浮上分離する第１浮上分離槽、
上記第１浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離する第２浮上分離槽、
上記第２浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥機、
上記第１浮上分離槽から得られる処理水をろ過する第１ろ過器、および、
上記第１ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離する加圧浮上分離槽を含み、
上記第２浮上分離槽では、さらに、上記加圧浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離することを特徴とする排水処理装置。

【請求項5】

上記加圧浮上分離槽から得られる処理水をろ過する第２ろ過器をさらに含み、
上記加圧浮上分離槽では、さらに、上記第２ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離することを特徴とする請求項４に記載の排水処理装置。

【請求項6】

ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理方法であって、
上記排水中の上記浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離する第１分離工程、
上記第１分離工程において分離した上記浮遊物質を第２浮上分離槽において浮上分離する第２分離工程、
上記第２分離工程において分離した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥工程、
上記第１分離工程で得られる処理水に残留する上記浮遊物質を加圧浮上分離槽において加圧浮上分離する加圧浮上分離工程、
上記加圧浮上分離工程で得られる処理水をろ過器においてろ過するろ過工程、
上記ろ過工程で得られるろ液に対して嫌気性生物処理を行う嫌気性生物処理工程、
上記嫌気性生物処理工程後の処理水に対して好気性生物処理を行う好気性生物処理工程、および
上記好気性生物処理工程後の処理水に対して凝集剤を添加して、形成される凝集物を沈殿分離する凝集沈殿工程を含むことを特徴とする排水の処理方法。

【請求項7】

上記ろ過工程後に、上記ろ過器を逆洗して得られる逆洗水を上記加圧浮上分離槽に送ることを特徴とする請求項６に記載の排水の処理方法。

【請求項8】

上記加圧浮上分離工程では、加圧浮上分離した浮遊物質を上記第２浮上分離槽に送ることを特徴とする請求項６または７に記載の排水の処理方法。

【請求項9】

上記第２分離工程で得られる処理水は、上記加圧浮上分離槽に送られることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の排水の処理方法。

【請求項10】

ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理を行う排水処理装置であって、
上記排水中の上記浮遊物質を浮上分離する第１浮上分離槽、
上記第１浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離する第２浮上分離槽、
上記第２浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥機、
上記第１浮上分離槽から得られる処理水に残留する上記浮遊物質を加圧浮上分離する加圧浮上分離槽、
上記加圧浮上分離槽から得られる処理水をろ過するろ過器、
上記ろ過器からのろ液に対して嫌気性生物処理を行う嫌気性生物処理槽、
上記嫌気性生物処理槽から得られる処理水に対して好気性生物処理を行う好気性生物処理槽、および
上記好気性生物処理槽から得られる処理水に対して凝集剤を添加することにより形成される凝集物を沈殿分離する凝集沈殿槽を含むことを特徴とする排水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排水処理方法および排水処理装置に関し、詳細には、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理方法および処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

化学工場でポリマーを大量生産する際に排出される排水は、ポリマー由来のＳＳ（浮遊物質）が多かったり、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）およびＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）が高かったりする場合が少なくない。このような排水を無処理で排出した場合、周辺環境への影響は計り知れない。そのため、種々の排水処理方法が開発されてきている。例えば特許文献１には、合成樹脂等の有機物質含有排水は、通常凝集浮上分離によって処理が行われることが記載されている。また特許文献１には、樹脂を含有する排水に、窒素含有化合物およびポリアクリルアミド系ポリマーを添加して、凝集物を形成させ、これを分離させる工程を含む廃水の処理方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−８４５６８号公報（２０００年３月２８日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＳＳの多い排水は環境への影響が大きいため、環境への影響がより小さくなる排水処理が望まれている。

【0005】

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポリマー由来の浮遊物質が極めて少ない処理排水が得られるとともに、分離したポリマー由来の浮遊物質を再生プラスチックの原料として再利用できるようにする排水の処理方法および排水処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る排水の処理方法は、上記課題を解決するために、ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理方法であって、上記排水中の上記浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離する第１分離工程、上記第１分離工程において分離した上記浮遊物質を第２浮上分離槽において浮上分離する第２分離工程、上記第２分離工程において分離した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥工程、および、上記第１分離工程で得られる処理水を第１ろ過器においてろ過する第１ろ過工程を含む構成を有している。

【0007】

上記構成によれば、排水中の浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離した後、浮上分離した浮遊物質を取り除くことにより得られる処理水をろ過することにより、残留する浮遊物質を取り除くことができる。これにより、浮遊物質の極めて少ない処理排水を得ることができる。また、浮上分離を２回行うことにより浮遊物質を濃縮し、真空乾燥することにより、再生ポリマーとして再利用可能な、ウェット状の浮遊物質を効率よく生成することができる。排水処理により回収された浮遊物質を再利用することにより、環境への負荷をさらに小さくすることができる。

【0008】

本発明に係る排水の処理方法は、上記第１ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離槽において加圧浮上分離し、分離された上記浮遊物質を上記第２浮上分離槽に送る加圧浮上分離工程をさらに含むことが好ましい。

【0009】

上記構成によれば、第１分離工程において回収できなかった浮遊物質についても、第２分離工程に供される浮遊物質に含ませることができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0010】

本発明に係る排水の処理方法は、上記加圧浮上分離工程で得られる処理水を第２ろ過器においてろ過し、該第２ろ過器を逆洗して得られる逆洗水を上記加圧浮上分離槽に送る第２ろ過工程をさらに含むことが好ましい。

【0011】

上記構成によれば、加圧浮上分離工程において分離されなかった浮遊物質を、再度加圧浮上分離に供することができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0012】

本発明に係る排水の処理方法において、上記第２分離工程で得られる処理水は、上記加圧浮上分離槽に送られることが好ましい。

【0013】

上記構成によれば、第２分離工程において回収できなかった浮遊物質を、加圧浮上分離工程を経た後、再度第２分離工程における分離に供するができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0014】

また、本発明に係る排水処理装置は、上記課題を解決するために、ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理を行う排水処理装置であって、上記排水中の上記浮遊物質を浮上分離する第１浮上分離槽、上記第１浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離する第２浮上分離槽、上記第２浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥機、および上記第１浮上分離槽から得られる処理水をろ過する第１ろ過器を含む構成を有している。

【0015】

上記構成によれば、上述の排水の処理方法と同様の効果を得ることができる排水処理装置を提供することができる。

【0016】

本発明に係る排水処理装置は、上記第１ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離する加圧浮上分離槽をさらに含み、上記第２浮上分離槽では、さらに、上記加圧浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離することが好ましい。

【0017】

上記構成によれば、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる排水処理装置を提供することができる。

【0018】

本発明に係る排水処理装置は、上記加圧浮上分離槽から得られる処理水をろ過する第２ろ過器をさらに含み、上記加圧浮上分離槽では、さらに、上記第２ろ過器を逆洗して得られる逆洗水に含まれる上記浮遊物質を加圧浮上分離することが好ましい。

【0019】

上記構成によれば、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる排水処理装置を提供することができる。

【0020】

本発明に係る排水の処理方法の別の態様は、上記課題を解決するために、ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理方法であって、上記排水中の上記浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離する第１分離工程、上記第１分離工程において分離した上記浮遊物質を第２浮上分離槽において浮上分離する第２分離工程、上記第２分離工程において分離した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥工程、上記第１分離工程で得られる処理水に残留する上記浮遊物質を加圧浮上分離槽において加圧浮上分離する加圧浮上分離工程、上記加圧浮上分離工程で得られる処理水をろ過器においてろ過するろ過工程、上記ろ過工程で得られるろ液に対して嫌気性生物処理を行う嫌気性生物処理工程、上記嫌気性生物処理工程後の処理水に対して好気性生物処理を行う好気性生物処理工程、および上記好気性生物処理工程後の処理水に対して凝集剤を添加して、形成される凝集物を沈殿分離する凝集沈殿工程を含む構成を有している。

【0021】

上記構成によれば、排水中の浮遊物質を第１浮上分離槽において浮上分離し、浮上分離した浮遊物質を取り除くことにより得られる処理水に残留する浮遊物質を加圧浮上分離槽において加圧浮上分離する。さらに、加圧浮上分離した浮遊物質を取り除くことにより得られる処理水をろ過することにより、残留する浮遊物質をさらに取り除くことができる。これにより、浮遊物質の量が比較的に多い排水を処理する場合においても、浮遊物質の極めて少ない処理排水を得ることができる。また、ＣＯＤおよびＢＯＤの値が高い排水であっても、嫌気性生物処理および好気性生物処理を行うとともに、凝集沈殿処理を行うことにより、ＣＯＤおよびＢＯＤの値が極めて低い処理排水を得ることができる。さらに、浮上分離を２回行うことにより浮遊物質を濃縮し、真空乾燥することにより、再生ポリマーとして再利用可能な、ウェット状の浮遊物質を効率よく生成することができる。

【0022】

本発明に係る排水の処理方法は、上記ろ過工程後に、上記ろ過器を逆洗して得られる逆洗水を上記加圧浮上分離槽に送ることが好ましい。

【0023】

上記構成によれば、加圧浮上分離工程において分離されなかった浮遊物質を、再度加圧浮上分離に供することができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0024】

本発明に係る排水の処理方法において、上記加圧浮上分離工程では、加圧浮上分離した浮遊物質を上記第２浮上分離槽に送ることが好ましい。

【0025】

上記構成によれば、第１分離工程において回収できなかった浮遊物質についても、第２分離工程に供される浮遊物質に含ませることができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0026】

本発明に係る排水の処理方法において、上記第２分離工程で得られる処理水は、上記加圧浮上分離槽に送られることが好ましい。

【0027】

上記構成によれば、第２分離工程において回収できなかった浮遊物質を、加圧浮上分離工程を経た後、再度第２分離工程における分離に供するができる。そのため、最終的により多くの浮遊物質を回収することができ、再生ポリマーとして再利用可能な浮遊物質をより多く得ることができる。

【0028】

また、本発明に係る排水処理装置の別の態様は、上記課題を解決するために、ポリマーの製造時に排出される、ポリマー由来の浮遊物質を含む排水の処理を行う排水処理装置であって、上記排水中の上記浮遊物質を浮上分離する第１浮上分離槽、上記第１浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を浮上分離する第２浮上分離槽、上記第２浮上分離槽から回収した上記浮遊物質を真空乾燥する乾燥機、上記第１浮上分離槽から得られる処理水に残留する上記浮遊物質を加圧浮上分離する加圧浮上分離槽、上記加圧浮上分離槽から得られる処理水をろ過するろ過器、上記ろ過器からのろ液に対して嫌気性生物処理を行う嫌気性生物処理槽、上記嫌気性生物処理槽から得られる処理水に対して好気性生物処理を行う好気性生物処理槽、および上記好気性生物処理槽から得られる処理水に対して凝集剤を添加することにより形成される凝集物を沈殿分離する凝集沈殿槽を含む構成を有している。

【0029】

上記構成によれば、上述の排水の処理方法と同様の効果を得ることができる排水処理装置を提供することができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明に係る排水の処理方法によれば、ポリマー由来の浮遊物質が極めて少ない処理排水が得られるとともに、分離したポリマー由来の浮遊物質を再生プラスチックの原料として再利用できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】第１の実施形態における排水処理のプロセスフローを示す図である。

【図2】第２の実施形態における排水処理のプロセスフローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

〔実施の形態１〕
本発明に係る排水処理装置および排水処理方法の一実施形態について、図１に基づいて説明すれば以下の通りである。

【0033】

図１は、本実施形態における排水処理装置１を用いて行われる排水処理のプロセスフローを示す模式図である。

【0034】

本実施形態における排水処理装置１は、浮上分離槽（第１浮上分離槽）１１、浮上分離槽（第２浮上分離槽）１２、真空乾燥機（乾燥機）１３、砂ろ過器（第１ろ過器）１４、加圧浮上分離槽１５、砂ろ過器（第２ろ過器）１６、および最終中和槽（中和槽）１７を含んで構成されている。

【0035】

排水処理装置１を用いて処理される排水１０は、ポリマー由来の浮遊物質（以下、ＳＳという）を含み、ＣＯＤおよびＢＯＤが比較的低い排水（例えば、ＣＯＤｃｒが２００ｍｇ／Ｌ以下、ＢＯＤ_５が１００ｍｇ／Ｌ以下）である。このような排水は、例えば、重合反応により得られたポリマーについて複数回の洗浄を行った後の排水であり、重合開始剤および連鎖移動剤等が除去されている排水が想定される。なお、本明細書におけるポリマーとは、水に浮くまたは水中に浮遊する粒子を含む重合体が意図される。このようなポリマーとしては、フッ化ビニリデン系重合体および熱膨張性マイクロスフェア（例えば特許文献ＷＯ２０１０／０７０９８７に開示されたもの）が例示されるが、これらに限定されるものではない。以下、排水処理装置１を用いて行われる排水処理の流れについて説明する。

【0036】

（第１浮上分離工程）
排水１０は、まず浮上分離槽１１に送られる。排水１０を浮上分離槽１１において滞留させることにより、排水１０に含まれるポリマー由来のＳＳを浮上分離する。浮上分離槽１１としては、従来公知の一般的な浮上分離槽を用いることができる。例えば、浮上スカムを掻き取るためのスクレーパーが設けられている浮上分離槽を用いることができる。なお、浮上分離槽１１は、微細気泡を発生させる加圧水発生装置を備えるような加圧型の浮上分離槽である必要はない。浮上分離槽１１における滞留時間は、排水１０の性状に応じて適宜決定すればよい。

【0037】

浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム１８として浮上分離槽１２に送られる。一方、ＳＳスカム１８を排水１０から取り除くことにより得られる清澄水（処理水）１９は、砂ろ過器１４に送られる。

【0038】

（第２浮上分離工程）
第２浮上分離工程では、浮上分離槽１１から送られたＳＳスカム１８を浮上分離槽１２において滞留させることにより、ＳＳスカム１８からＳＳを浮上分離する。浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム１８よりもＳＳが濃縮されたＳＳスカム２０として回収される。浮上分離槽１２としては、従来公知の一般的な浮上分離槽を用いることができ、浮上分離槽１１と同じ構成であってもよい。浮上分離槽１２における滞留時間は、ＳＳスカム１８に応じて適宜決定すればよい。

【0039】

回収されたＳＳスカム２０は、真空乾燥機１３に送られる。一方、ＳＳスカム１８からＳＳを取り除くことにより得られる清澄水２１は、加圧浮上分離槽１５に送られる。

【0040】

（乾燥工程）
乾燥工程では、浮上分離槽１２から送られたＳＳスカム２０を真空乾燥することにより、ポリマー由来のＳＳウェット２８を生成する。真空乾燥機１３としては、減圧可能な乾燥機であればよく、従来公知の真空乾燥機を用いることができる。なかでも、攪拌パドルなどの攪拌装置が配設された、攪拌型の真空乾燥機を用いることが好ましい。乾燥時間および乾燥温度は、ＳＳスカム２０の性状および目的とするＳＳウェットの性状に応じて適宜決定すればよい。ＳＳスカム２０には様々な粒径のポリマー由来のＳＳが含まれている。そのため、フィルターろ過による乾燥を行うと、フィルターの目詰まりが生じやすくなる。真空乾燥機を用いることにより、このような問題を回避することができるため、効率よくＳＳウェットを生成することができる。本工程で得られるＳＳウェット２８は、再生プラスチックの原料として好適に再利用できる。

【0041】

（第１ろ過工程）
浮上分離槽１１において排水１０からＳＳを取り除くが、得られる清澄水１９にはＳＳが残留している。そこで、清澄水１９は砂ろ過器１４に送られ、ろ過される。これにより、清澄水１９に残留していたＳＳがろ材に捕集される。その結果、ＳＳ含量が低減している処理水２３がろ液として得られる。すなわち、ＳＳが極めて少ない（例えば、２０ｍｇ／Ｌ以下）処理排水を得ることができる。

【0042】

砂ろ過器としては、ろ材の種類および構成により、単層ろ過方式、および多層（２層）ろ過方式がある。また、ろ過圧力のかけ方によって重力ろ過方式、および圧力ろ過方式がある。ろ過水量およびろ過に供する清澄水１９の性状を考慮すると、砂ろ過器１４としては逆洗の効率を考慮して単層の重力ろ過方式を用いることが好ましい。ろ材についても種々あるが、アンスラサイトと、粒径の異なる２種類の砂と、砂利とを組合せて用いることが好ましい。

【0043】

処理水２３は、放流前に中和処理を行うために、最終中和槽１７へ送られる。

【0044】

一方、砂ろ過器１４のろ材に捕集されたＳＳは、砂ろ過器１４を逆先することにより回収される。砂ろ過器１４を逆洗して得られる逆洗水２２は、加圧浮上分離槽１５に送られる。

【0045】

（加圧浮上分離工程）
加圧浮上分離工程では、逆洗水２２を加圧浮上分離槽１５に滞留させることにより、逆洗水２２に含まれているＳＳを加圧浮上分離する。ここで「加圧浮上分離する」とは、微細気泡を発生させる加圧水発生装置を備える加圧浮上分離槽において浮上分離することをいう。加圧浮上分離槽は、従来公知の一般的な加圧浮上分離槽を用いることができる。加圧水発生装置は、加圧浮上処理水の一部を還流し、これに圧縮空気を溶解させて加圧浮上分離槽に注入する方法を採用するものが一般的であるが、これに限定されるものではない。

【0046】

加圧浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム２６として浮上分離槽１２に送られる。これにより、加圧浮上分離槽１５において加圧浮上分離したＳＳは、本処理方法の同じ実施サイクルまたは別サイクルにおける第２浮上分離工程において、ＳＳスカム１８とともに浮上分離に供される。これにより、第１分離工程において回収できなかったＳＳについても、第２分離工程に供されるＳＳスカムに含ませることができ、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。

【0047】

一方、浮上分離したＳＳを逆洗水２２から取り除くことにより得られる清澄水２４は、砂ろ過器１６に送られる。

【0048】

なお、加圧浮上分離工程においては、本処理方法の同じ実施サイクルまたは別サイクルにある第２浮上分離工程において浮上分離槽１２から送られてくる清澄水２１も、加圧浮上分離に供される。したがって、第２分離工程において回収できなかったＳＳを、再度第２分離工程における分離にまわすことができる。これにより、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。

【0049】

（第２ろ過工程）
加圧浮上分離工程において逆洗水２２からＳＳスカム２６を取り除くことにより得られる清澄水２４にはＳＳが少なからず残留している。そこで、清澄水２４は砂ろ過器１６に送られ、ろ過される。これにより、清澄水２４に残留していたＳＳが砂ろ過器１６のろ材に捕集される。砂ろ過器１６としては、砂ろ過器１４と同様の構成の砂ろ過器を使用できる。

【0050】

砂ろ過器１６のろ材に捕集されたＳＳは、砂ろ過器１６を逆先することにより回収される。砂ろ過器１６を逆洗して得られる逆洗水２５は、再度、加圧浮上分離槽１５に送られる。これにより、砂ろ過器１６に捕集された、逆洗水２５に含まれるＳＳは、本処理方法の別のサイクルにある加圧浮上分離工程において、逆洗水２２とともに加圧浮上分離に供される。その結果、一度加圧浮上分離工程において分離されなかったＳＳを、最終的に浮上分離槽１２に送ることができる。これにより、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。また、再度加圧浮上分離に供しているため、濃縮した状態で浮上分離槽１２に送ることができる。

【0051】

砂ろ過器１６のろ液として得られる処理水２７は、ＳＳを含む砂ろ過器１４の逆洗水２２に由来するものであるが、加圧浮上分離工程および第２ろ過工程を経ることにより、ＳＳの含量が極めて少ない処理排水となっている。処理水２７は、放流前に中和処理を行うために、最終中和槽１７へ送られる。

【0052】

（中和工程）
中和工程では、一連の工程によりＳＳの量が少なくなった処理水を放流するために、中和処理を行う。中和処理を行う最終中和槽は、従来公知の一般的な中和槽を用いることができる。例えば、ｐＨを調整するための酸またはアルカリを供給する供給手段が備わっていてもよく、最終中和槽内のｐＨを確認するためのｐＨ確認手段が備わっていてもよい。中和処理のために供給する酸およびアルカリに特に制限はなく、塩酸および水酸化ナトリウムなど、中和処理において一般的に使用されているものを用いればよい。中和処理がなされた処理排水２９は、放流点から外部に放流される。以上の一連の工程により、処理排水２９はＳＳが極めて少ない処理排水であるため、放流点近隣の環境への影響を最小限にすることができる。

【0053】

なお、上述した被処理物の処理槽間の移送、処理槽からろ過器への移送は、直接送られる場合に限らず、被処理物を一時的に留めておく貯留槽等を経由して送られるものであってもよい。貯留槽では、移送する被処理物の量を調節したり、複数の処理槽から送られてくる複数の被処理物を一つにまとめたりする役割も果たすことができる。また、被処理物の処理槽間の移送、処理槽からろ過器への移送手段は、特に限定されるものではなく、ポンプなどの一般的な移送手段を用いればよい。また、各処理槽の容積は、処理対象となる排水の量および性状により適宜決定すればよい。

【0054】

〔実施の形態２〕
本発明に係る排水処理装置および排水処理方法の他の実施形態について、図２に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。

【0055】

図２は、本実施形態における排水処理装置２を用いて行われる排水処理のプロセスフローを示す模式図である。

【0056】

本実施形態における排水処理装置２は、浮上分離槽（第１浮上分離槽）１１、浮上分離槽１２、真空乾燥機１３、加圧浮上分離槽１５、砂ろ過器１６、嫌気性生物処理槽３２、好気性生物処理槽３３、凝集槽３４、凝集沈殿槽３５、フィルタープレス３６、および最終中和槽１７を含んで構成されている。

【0057】

排水処理装置２を用いて処理される排水３０は、ポリマー由来のＳＳを含み、ＣＯＤが比較的高い排水（例えば、ＣＯＤｃｒが平均４３００ｍｇ／Ｌ）である。このような排水は、例えば、重合反応により得られたポリマーのスラリーを脱水することにより得られる排水であり、重合開始剤および連鎖移動剤等を多く含む排水が想定される。以下、排水処理装置２を用いて行われる排水処理の流れについて説明する。

【0058】

（第１浮上分離工程）
排水３０は、まず浮上分離槽１１に送られる。排水３０を浮上分離槽１１において滞留させることにより、排水３０に含まれるポリマー由来のＳＳを浮上分離する。浮上分離槽１１における滞留時間は、排水３０の性状に応じて適宜決定すればよい。

【0059】

浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム３７として浮上分離槽１２に送られる。一方、ＳＳスカム３７を排水３０から取り除くことにより得られる清澄水（処理水）４０は、加圧浮上分離槽１５に送られる。

【0060】

（浮上分離工程２）
第２浮上分離工程では、浮上分離槽１１から送られたＳＳスカム３７を浮上分離槽１２において滞留させることにより、ＳＳスカム３７からＳＳを浮上分離する。浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム３７よりもＳＳが濃縮されたＳＳスカム３８として回収される。浮上分離槽１２における滞留時間は、ＳＳスカム３７の性状に応じて適宜決定すればよい。

【0061】

回収されたＳＳスカム３８は、真空乾燥機１３に送られる。一方、ＳＳスカム３７からＳＳを取り除くことにより得られる清澄水４１は、加圧浮上分離槽１５に送られる。

【0062】

（乾燥工程）
乾燥工程では、浮上分離槽１２から送られたＳＳスカム３８を真空乾燥することにより、ポリマー由来のＳＳウェット３９を生成する。本工程で得られるＳＳウェット３９は、再生プラスチックの原料として好適に再利用できる。

【0063】

（加圧浮上分離工程）
加圧浮上分離工程では、浮上分離槽１１から送られてくる清澄水４０を加圧浮上分離槽１５に滞留させることにより、清澄水４０に残留するＳＳを加圧浮上分離する。加圧浮上分離したＳＳは、ＳＳスカム４２として浮上分離槽１２に送られる。これにより、加圧浮上分離槽１５において加圧浮上分離したＳＳは、本処理方法の同じ実施サイクルまたは別サイクルにおける第２浮上分離工程において、ＳＳスカム３７とともに浮上分離に供される。これにより、第１分離工程において回収できなかったＳＳについても、第２分離工程に供されるＳＳスカムに含ませることができ、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。

【0064】

一方、浮上分離したＳＳを清澄水４０から取り除くことにより得られる清澄水４３は、砂ろ過器１６に送られる。

【0065】

なお、加圧浮上分離工程においては、本処理方法の同じ実施サイクルまたは別サイクルにある第２浮上分離工程において浮上分離槽１２から送られてくる清澄水４１も、加圧浮上分離に供される。したがって、第２分離工程において回収できなかったＳＳを、再度第２分離工程における分離にまわすことができる。これにより、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。

【0066】

（ろ過工程）
加圧浮上分離工程において清澄水４０からＳＳを取り除くことにより得られる清澄水４３にはＳＳが少なからず残留している。そこで、清澄水４３は砂ろ過器１６に送られ、ろ過される。これにより、清澄水４３に残留していたＳＳが砂ろ過器１６のろ材に捕集される。その結果、ＳＳ含量が低減している処理水４５がろ液として得られる。処理水４５は、嫌気性生物処理槽３２に送られる。

【0067】

砂ろ過器１６のろ材に捕集されたＳＳは、砂ろ過器１６を逆先することにより回収される。砂ろ過器１６を逆洗して得られる逆洗水４４は、再度、加圧浮上分離槽１５に送られる。これにより、砂ろ過器１６に捕集された、逆洗水４４に含まれるＳＳは、本処理方法における別の実施サイクルにある加圧浮上分離工程において、清澄水４０とともに加圧浮上分離に供される。その結果、一度加圧浮上分離工程において分離されなかったＳＳを、最終的に浮上分離槽１２に送ることができる。これにより、最終的により多くのＳＳウェットを得ることができる。また、再度加圧浮上分離に供しているため、濃縮した状態で浮上分離槽１２に送ることができる。

【0068】

（嫌気性生物処理工程）
砂ろ過器１６から送られてくる処理水４５は、嫌気性生物処理槽３２において、嫌気的な生物処理に供される。嫌気性生物処理槽３２は、排水を嫌気的に生物処理するための処理槽であり、有機物の分解効率に優れるものであれば、従来公知の嫌気性生物処理方式の処理槽が使用できる。嫌気性生物処理槽３２としては、酸生成反応とバイオガス生成反応とを同一槽で行う１槽式でも、各反応を別の槽で行う２層式でもよい。また、嫌気性生物処理槽３２は浮遊方式、汚泥床方式など任意の方式でよく、また、担体添加型、造粒汚泥型であってもよい。嫌気性生物処理槽３２における滞留時間は、処理水４５の性状に応じて適宜決定すればよい。

【0069】

処理水４５を嫌気性生物処理して得られる処理水４６は、好気性生物処理槽３３に送られる。

【0070】

なお、嫌気性生物処理工程において発生したメタンガス等のバイオガスは、脱硫塔などを介して従来公知のガス処理を行った後、大気に放散される。

【0071】

（好気性生物処理工程）
嫌気性生物処理槽３２から送られてくる処理水４６は、好気性生物処理槽３３において、好気的な生物処理に供される。好気性生物処理槽３３は、排水を好気的に生物処理するための処理槽であり、有機物の分解効率に優れるものであれば、従来公知の好気性生物処理方式の処理槽が使用できる。好気性生物処理槽３３としては、例えば、活性汚泥を槽内に浮遊状態で保持する浮遊方式、活性汚泥を担体に付着させて保持する生物膜方式などを採用することができる。好気性状態で微生物的に有機物を分解する好気性生物処理槽３３としては、槽内に酸素（空気）を供給するための散気管、曝気機などの酸素ガス供給手段が設けられた曝気槽を用いることができる。好気性生物処理槽３３は１槽式でも、多槽式でもよく、また、１槽式で槽内に仕切り壁を設けたものでもよい。好気性生物処理槽３３における滞留時間は、処理水４６の性状に応じて適宜決定すればよい。

【0072】

処理水４６を好気性生物処理して得られる処理水４７は、凝集槽３４に送られる。

【0073】

（沈殿分離工程）
好気性生物処理後の処理水４７は、生物由来のＳＳ、高分子有機物質およびリンを除去するために、凝集処理される。好気性生物処理後の処理水４７の凝集処理には、従来公知の凝集槽３４が用いられる。この凝集槽３４は１槽のみでもよく、２槽以上を多段に設けたものでもよい。

【0074】

凝集槽は一般に凝集剤を被処理水に十分に接触させるための急速撹拌槽および凝集フロックを成長させる緩速撹拌槽で構成される。したがって、２槽以上の凝集槽を多段に設ける場合、前段の凝集槽を急速撹拌槽とし、後段の凝集槽を緩速撹拌槽とすることが好ましい。

【0075】

凝集剤としては、処理水４７中の濁質を捕捉、凝集する効果があるものであれば特に限定するのもではなく、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、硫酸アルミニウム、塩化第２鉄、硫酸第２鉄、ポリシリカ鉄（ＰＳＩ）などの、無機系もしくは無機高分子系凝集剤、またはポリアクリルアミドなどの有機高分子系凝集剤を用いることができる。

【0076】

また、リンを除去するために、塩化カルシウムのリン除去剤を添加する。

【0077】

凝集処理時は、必要に応じてｐＨ調整剤を添加して、用いる凝集剤に好適なｐＨに調整する。

【0078】

凝集が進んだ処理水４８は続く凝集沈殿槽３５に送られる。凝集沈殿槽３５では、凝集フロックが沈殿して、上澄みである処理水４９と凝集汚泥５０とに分離される。凝集沈殿槽３５は、従来公知の凝集沈殿槽を用いることができ、例えば、横流式沈殿槽および中心駆動式沈殿槽などを用いることができる。

【0079】

処理水４９は、最終中和槽１７へと送られる。一方、凝集汚泥５０は、フィルタープレス３６に送られる。

【0080】

（脱水工程）
脱水工程では、沈殿分離工程において得られた凝集沈殿物である凝集汚泥を脱水処理し、含水率が低下した脱水汚泥を生成する。本実施形態では、フィルタープレス３６を用いて脱水処理を行っているが、脱水処理を行えるものであればこれにフィルタープレスに限定されるものではない。例えば、ベルトプレス等の他の加圧式脱水機または遠心脱水機等の機械的脱水装置を用いてもよい。フィルタープレス３６に送られてきた凝集汚泥５０は、含水率が４０〜５０％となるように脱水される。脱水により得られる脱水汚泥５２は、外部に搬送され、埋め立て処理される。

【0081】

（中和工程）
中和工程では、一連の工程によりＳＳの量が少なくなり、ＢＯＤｃｒおよびＣＯＤ_５の値が小さくなった処理水を放流するために、中和処理を行う。中和処理がなされた処理排水５１は、放流点から外部に放流される。以上の一連の工程により、処理排水５１はＳＳが極めて少なく、ＢＯＤｃｒおよびＣＯＤ_５の値が極めて小さい処理排水であるため、放流点近隣の環境への影響を最小限にすることができる。

【0082】

なお、上述した被処理物の処理槽間の移送、処理槽からろ過器への移送は、直接送られる場合に限らず、被処理物を一時的に留めておく貯留槽等を経由して送られるものであってもよい。貯留槽では、移送する被処理物の量を調節したり、複数の処理槽から送られてくる複数の被処理物を一つにまとめたりする役割も果たすことができる。また、被処理物の処理槽間の移送、処理槽からろ過器への移送手段は、特に限定されるものではなく、ポンプなどの一般的な移送手段を用いればよい。また、各処理槽の容積は、処理対象となる排水の量および性状により適宜決定すればよい。

【0083】

以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。

【実施例】

【0084】

〔実施例１：ＥＷＣＬの排水処理〕
ポリマー由来のＳＳを含む低ＣＯＤ排水について、上述の排水処理装置１と同様の構成を有する排水処理装置を用いて排水処理を行った。本実施例で処理したＥＷＣＬは、ＣＯＤｃｒ：２００ｍｇ／Ｌ以下、ＢＯＤ_５：１００ｍｇ／Ｌ以下、ＳＳ：平均５００ｍｇ／Ｌ、総リン量（Ｔ−Ｐ）：２ｍｇ／Ｌ以下の排水である。

【0085】

まず、ＥＷＣＬを、最大流量８０ｍ^３／ｈで第１の浮上分離槽に送り、滞留時間を１時間として、ポリマー由来のＳＳを浮上分離した。浮上分離したＳＳスカムを回収した後、このＳＳスカムを第２の浮上分離槽に送り、滞留時間を３０分としてＳＳを再度浮上分離することで、ＳＳを濃縮した。濃縮したＳＳを真空乾燥機に送り、真空乾燥することにより、含水率５０％のＳＳウェットを得た。得られたＳＳウェットは、再生ポリマーとしてリサイクルされる。

【0086】

第１の浮上分離槽においてＳＳを分離したことにより得られた清澄水では、ＳＳの濃度が１００ｐｐｍまで低下していた。この清澄水を、４０ｍ^３／ｈの流量で砂ろ過器に通して、ＳＳをさらに除去した。その結果、ろ液として得られる排水中のＳＳの濃度が２０ｐｐｍ以下となっていた。この排水を最終中和槽で中和した後、場外へ排出した。

【0087】

なお、砂ろ過器で捕集した分のＳＳについては、逆洗水として排出した後、加圧浮上分離槽に送り、さらに分離処理を行った。

【0088】

〔実施例２：ＥＷＣＨの排水処理〕
ポリマー由来のＳＳを含む高ＣＯＤ排水について、上述の排水処理装置２と同様の構成を有する排水処理装置を用いて排水処理を行った。本実施例で処理したＥＷＣＨは、ＣＯＤｃｒ：平均４３００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ_５：平均４０００ｍｇ／Ｌ、ＳＳ：１０００ｍｇ／Ｌ、総リン量（Ｔ−Ｐ）：平均７０ｍｇ／Ｌの排水である。

【0089】

まず、ＥＷＣＨを、最大流量８０ｍ^３／ｈで第１の浮上分離槽に送り、滞留時間を１時間として、ポリマー由来のＳＳを浮上分離した。浮上分離したＳＳスカムを回収した後、このＳＳスカムを第２の浮上分離槽に送り、滞留時間を３０分としてＳＳを再度浮上分離することで、ＳＳを濃縮した。濃縮したＳＳを真空乾燥機に送り、真空乾燥することにより、含水率５０％のＳＳウェットを得た。得られたＳＳウェットは、再生ポリマーとしてリサイクルされる。

【0090】

第１の浮上分離槽においてＳＳを分離したことにより得られた清澄水では、ＳＳの濃度が平均４００ｐｐｍまで低下していた。この清澄水を加圧浮上分離槽に送り、滞留時間を３０分としてＳＳを加圧浮上分離した。加圧浮上分離したＳＳスカムを第２の浮上分離槽に送り、滞留時間を３０分としてＳＳを再度浮上分離することで、ＳＳを濃縮した。濃縮したＳＳを真空乾燥機に送り、真空乾燥することにより、含水率５０％のＳＳウェットを得た。得られたＳＳウェットは、再生ポリマーとしてリサイクルされる。

【0091】

加圧浮上分離槽においてＳＳを分離したことにより得られた清澄水では、ＳＳの濃度が平均１００ｐｐｍまで低下していた。この清澄水を、３０ｍ^３／ｈの流量で砂ろ過器に通して、ＳＳをさらに除去した。その結果、ろ液として得られる排水中のＳＳの濃度が２０ｐｐｍ以下となっていた。この排水を、２５ｍ^３／ｈの流量で嫌気性生物処理槽に送った。嫌気性生物処理槽において、滞留時間を７．５時間として生物処理を行った。その結果、排水のＣＯＤｃｒおよびＢＯＤ_５が、それぞれ平均９００ｍｇ／Ｌおよび平均８５０ｍｇ／Ｌまで低下した。さらに、排水を、２５ｍ^３／ｈの流量で嫌気性生物処理槽から好気性生物処理槽に送り、滞留時間を３時間として生物処理を行った。その結果、排水のＣＯＤｃｒおよびＢＯＤ_５が、それぞれ１００ｍｇ／Ｌ以下および１００ｍｇ／Ｌ以下まで低下した。次いで、排水を凝集槽へ送り、凝集槽において、排水に塩化カルシウムおよび高分子凝集剤を添加した。これにより、排水中に含まれるリンおよび生物由来のＳＳを凝集させた。これらを含む排水を凝集沈殿槽へ送り、凝集沈殿槽において凝集物を沈殿分離した。これにより、Ｔ−Ｐが１．６ｍｇ／Ｌにまで低下した。この排水を最終中和槽で中和した後、場外へ排出した。

【0092】

一方、凝集沈殿槽において沈殿した汚泥は、フィルタープレスに送られ、含水率７５％まで脱水された後、埋め立て処分される。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、ポリマーを大量に生産する製造業の分野において好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0094】

１１ 浮上分離槽（第１浮上分離槽）
１２ 浮上分離槽（第２浮上分離槽）
１３ 真空乾燥機（乾燥機）
１４ 砂ろ過器（第１ろ過器）
１５ 加圧浮上分離槽
１６ 砂ろ過器（ろ過器、第２ろ過器）
１７ 最終中和槽（中和槽）
３２ 嫌気性生物処理槽
３３ 好気性生物処理槽
３４ 凝集槽
３５ 凝集沈殿槽
３６ フィルタープレス

【図1】

【図2】