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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022084324
(43)【公開日】2022-06-07
(54)【発明の名称】排水処理装置および排水処理方法
(51)【国際特許分類】
C02F 3/12 20060101AFI20220531BHJP
C02F 1/02 20060101ALI20220531BHJP
C02F 1/04 20060101ALI20220531BHJP
C02F 1/78 20060101ALI20220531BHJP
C02F 9/04 20060101ALI20220531BHJP
C02F 9/10 20060101ALI20220531BHJP
C02F 9/14 20060101ALI20220531BHJP
【ＦＩ】
C02F3/12 V
C02F1/02 A
C02F1/04 D
C02F3/12 S
C02F1/78
C02F9/04
C02F9/10
C02F9/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020196120
(22)【出願日】2020-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】000004178
【氏名又は名称】ＪＳＲ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】特許業務法人ＳＳＩＮＰＡＴ
(72)【発明者】
【氏名】杉本 麻由
(72)【発明者】
【氏名】森 隆史
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 裕一郎
【テーマコード（参考）】
4D028
4D034
4D050
【Ｆターム（参考）】
4D028AB00
4D028BA00
4D028BC24
4D028BC26
4D028BD06
4D028BD10
4D028BD16
4D028BE01
4D028CA01
4D034AA26
4D034BA00
4D034BA01
4D034CA02
4D034CA12
4D050AA13
4D050AB07
4D050BB02
4D050BD06
4D050CA01
4D050CA02
4D050CA17
4D050CA20
(57)【要約】
【課題】有機酸を含有した排水を効率的に浄化処理することのできる排水処理装置および排水処理方法を提供する。
【解決手段】有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮装置と、前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、を少なくとも備える排水処理装置とする。
【選択図】図１
【解決手段】有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮装置と、前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、を少なくとも備える排水処理装置とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、
を少なくとも備える排水処理装置。
前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、
を少なくとも備える排水処理装置。
【請求項2】
前記排水原水に含有された有機酸の濃度が、
１０重量％以下である請求項１に記載の排水処理装置。
１０重量％以下である請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項3】
前記濃縮排水に含有された有機酸の濃度が、
６０重量％以下である請求項１または２に記載の排水処理装置。
６０重量％以下である請求項１または２に記載の排水処理装置。
【請求項4】
前記排水原水に含有された有機酸が、
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上である請求項１～３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上である請求項１～３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項5】
前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下である請求項１～４のいずれか一項に記載の排水処理装置。
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下である請求項１～４のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項6】
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上である請求項１～５のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項7】
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理装置をさらに備える請求項１～６のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項8】
前記オゾン処理装置から排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上である請求項７に記載の排水処理装置。
【請求項9】
前記バイオ処理装置に用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上である請求項１～８のいずれか一項に記載の排水処理装置。
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上である請求項１～８のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項10】
前記排水原水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内である請求項１～９のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項11】
前記濃縮排水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内である請求項１～１０のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項12】
前記有機酸を含有した排水である排水原水が、ブタジエン製造の際に排出された排水である請求項１～１１のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項13】
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた凝縮水を微生物により分解するバイオ処理工程と、
を少なくとも有する排水処理方法。
前記加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた凝縮水を微生物により分解するバイオ処理工程と、
を少なくとも有する排水処理方法。
【請求項14】
前記排水原水に含有された有機酸の濃度が、
１０重量％以下である請求項１３に記載の排水処理方法。
１０重量％以下である請求項１３に記載の排水処理方法。
【請求項15】
前記濃縮排水に含有された有機酸の濃度が、
６０重量％以下である請求項１３または１４に記載の排水処理方法。
６０重量％以下である請求項１３または１４に記載の排水処理方法。
【請求項16】
前記排水原水に含有された有機酸が、
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上である請求項１３～１５のいずれか一項に記載の排水処理方法。
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上である請求項１３～１５のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項17】
前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下である請求項１３～１６のいずれか一項に記載の排水処理方法。
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下である請求項１３～１６のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項18】
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上である請求項１３～１７のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項19】
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理工程をさらに有する請求項１３～１８のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項20】
前記オゾン処理工程にて排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上である請求項１９に記載の排水処理方法。
【請求項21】
前記バイオ処理工程において用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上である請求項１３～２０のいずれか一項に記載の排水処理方法。
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上である請求項１３～２０のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項22】
前記排水原水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内である請求項１３～２１のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項23】
前記濃縮排水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内である請求項１３～２２のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項24】
前記有機酸を含有した排水である排水原水が、ブタジエン製造の際に排出された排水である請求項１３～２３のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排水処理装置および排水処理方法に関し、詳しくは有機酸を含有した排水の排水処理装置および排水処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、例えばブタジエン製造の際に生ずる多量の有機酸を含有した排水（以下、排水原水とも称する）の浄化処理が行われている。具体的には微生物によって有機酸を分解するバイオ処理装置が用いられ、これにより排水原水中の有機酸を分解し化学的酸素要求量（Chemical Oxygen Demand：ＣＯＤ）を一定の値以下へ下げることが行われている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６４４２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このような排水原水の浄化処理において、バイオ処理装置は、微生物による有機酸の分解に一定の時間を要し、特に有機酸が多量に含有された排水原水であると分解処理に時間を要することとなるため、処理能力の向上を求められているのが実情である。
【0005】
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであって、有機酸を含有した排水を効率的に浄化処理することのできる排水処理装置および排水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、以下に記載の排水処理装置および排水処理方法により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明の排水処理装置は、
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、
を少なくとも備える。
すなわち本発明の排水処理装置は、
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼装置と、
前記加熱濃縮装置にて得られた前記凝縮水を微生物により分解するバイオ処理装置と、
を少なくとも備える。
【0007】
さらに本発明の排水処理方法は、
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた凝縮水を微生物により分解するバイオ処理工程と、
を少なくとも有する。
有機酸を含有した排水である排水原水を加熱して濃縮し濃縮排水とするとともに、前記排水原水を加熱して濃縮することによって生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水とする加熱濃縮工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水を燃焼して分解する液中燃焼工程と、
前記加熱濃縮工程にて得られた凝縮水を微生物により分解するバイオ処理工程と、
を少なくとも有する。
【0008】
このように排水原水を加熱濃縮して、濃縮排水と凝縮水を得るようにし、濃縮排水については燃焼分解を行い、凝縮水は微生物分解するようにすれば、有機酸を含有した排水を効率的に浄化することができる。
【0009】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記排水原水に含有された有機酸の濃度が、
１０重量％以下であることが好ましい。
例えばこのような有機酸の濃度であれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に適用することができる。
前記排水原水に含有された有機酸の濃度が、
１０重量％以下であることが好ましい。
例えばこのような有機酸の濃度であれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に適用することができる。
【0010】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記濃縮排水に含有された有機酸の濃度が、
６０重量％以下であることが好ましい。
例えばこのような有機酸の濃度の濃縮排水を加熱濃縮装置または加熱濃縮工程にて得るようにすれば、この後で行われる濃縮排水の燃焼分解および凝縮水の微生物分解を効率良く行うことができる。
前記濃縮排水に含有された有機酸の濃度が、
６０重量％以下であることが好ましい。
例えばこのような有機酸の濃度の濃縮排水を加熱濃縮装置または加熱濃縮工程にて得るようにすれば、この後で行われる濃縮排水の燃焼分解および凝縮水の微生物分解を効率良く行うことができる。
【0011】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記排水原水に含有された有機酸が、
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
特にこのような有機酸であれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に適用することができる。
前記排水原水に含有された有機酸が、
フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
特にこのような有機酸であれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に適用することができる。
【0012】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下であることが好ましい。
このようにバイオ処理を行うに際し、凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を下げておけば、バイオ処理の負担が軽減され、微生物分解を効率良く行うことができる。
前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、
前記凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、前記排水原水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下であることが好ましい。
このようにバイオ処理を行うに際し、凝縮水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を下げておけば、バイオ処理の負担が軽減され、微生物分解を効率良く行うことができる。
【0013】
また本発明の排水処理装置は、
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上であることが好ましい。
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上であることが好ましい。
【0014】
さらに本発明の排水処理方法は、
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上であることが好ましい。
このような化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率であれば、多くの有機酸の分解処理がなされた状態であるため、排水の処理状態を高い状態とすることができる。
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上であることが好ましい。
このような化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率であれば、多くの有機酸の分解処理がなされた状態であるため、排水の処理状態を高い状態とすることができる。
【0015】
また本発明の排水処理装置は、
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理装置をさらに備えることが好ましい。
前記バイオ処理装置から排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理装置をさらに備えることが好ましい。
【0016】
さらに本発明の排水処理方法は、
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理工程をさらに有することが好ましい。
このようにオゾン処理をすれば、さらに排水の処理能力を高めることができる。
前記バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水）をオゾン処理するオゾン処理工程をさらに有することが好ましい。
このようにオゾン処理をすれば、さらに排水の処理能力を高めることができる。
【0017】
また本発明の排水処理装置は、
前記オゾン処理装置から排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上であることが好ましい。
前記オゾン処理装置から排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上であることが好ましい。
【0018】
さらに本発明の排水処理方法は、
前記オゾン処理工程にて排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上であることが好ましい。
このような化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率であれば、さらに多くの有機酸の分解処理がなされた状態であるため、排水の処理状態を非常に高い状態とすることができる。
前記オゾン処理工程にて排出された排水（オゾン排水）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９５％以上であることが好ましい。
このような化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率であれば、さらに多くの有機酸の分解処理がなされた状態であるため、排水の処理状態を非常に高い状態とすることができる。
【0019】
また本発明の排水処理装置は、
前記バイオ処理装置に用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
前記バイオ処理装置に用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
【0020】
さらに本発明の排水処理方法は、
前記バイオ処理工程において用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
このような微生物であれば、バイオ処理に好適である。
前記バイオ処理工程において用いられる微生物が、
繊毛虫類下毛目、吸管虫類、繊毛虫類緑毛目から選択された少なくとも一つ以上であることが好ましい。
このような微生物であれば、バイオ処理に好適である。
【0021】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記排水原水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内であることが好ましい。
このようなｐＨであれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に用いることができる。
前記排水原水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内であることが好ましい。
このようなｐＨであれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に用いることができる。
【0022】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記濃縮排水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内であることが好ましい。
このようなｐＨであれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に用いることができる。
前記濃縮排水に含有された有機酸のｐＨが、６．０～１０．０の範囲内であることが好ましい。
このようなｐＨであれば、本発明の排水処理装置および排水処理方法を好適に用いることができる。
【0023】
また本発明の排水処理装置および排水処理方法は、
前記有機酸を含有した排水である排水原水が、ブタジエン製造の際に排出された排水であることが好ましい。
このようにブタジエン製造の際に排出された排水には有機酸が多量に含まれており、この多量の有機酸を本発明の排水処理装置および排水処理方法を用いて効率的に浄化することができる。
前記有機酸を含有した排水である排水原水が、ブタジエン製造の際に排出された排水であることが好ましい。
このようにブタジエン製造の際に排出された排水には有機酸が多量に含まれており、この多量の有機酸を本発明の排水処理装置および排水処理方法を用いて効率的に浄化することができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明の排水処理装置および排水処理方法によれば、有機酸を含有した排水を加熱濃縮して、濃縮排水と凝縮水を得るようにし、濃縮排水については燃焼分解を行い、凝縮水は微生物分解するようにしているため、有機酸を含有した排水を効率的に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づきより詳細に説明する。
＜＜排水処理装置１０＞＞
本発明の第１の実施形態における排水処理装置１０は、例えばブタジエン製造の際に生ずる有機酸を含有した排水（排水原水２０とも称する）を浄化処理するためのものである。
＜＜排水処理装置１０＞＞
本発明の第１の実施形態における排水処理装置１０は、例えばブタジエン製造の際に生ずる有機酸を含有した排水（排水原水２０とも称する）を浄化処理するためのものである。
【0027】
有機酸の例としては、フタル酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、クロトンアルデヒド、クロトン酸、フェノール、安息香酸から選択された少なくとも一つ以上を挙げることができる。
【0028】
この排水原水２０に含まれた有機酸の濃度は、例えば１０重量％以下であり、好ましくは８重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下である。
さらに排水原水２０に含有された有機酸のｐＨは、例えば６．０～１０．０の範囲内であり、好ましくは６．０～９．０の範囲内、さらに好ましくは７．０～８．０の範囲内である。
さらに排水原水２０に含有された有機酸のｐＨは、例えば６．０～１０．０の範囲内であり、好ましくは６．０～９．０の範囲内、さらに好ましくは７．０～８．０の範囲内である。
【0029】
具体的な排水処理装置１０の構成としては、図１に示したように、有機酸を含有した排水である排水原水２０を加熱して濃縮し濃縮排水３６とするとともに、この濃縮排水３６を得る際に生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水３９とする加熱濃縮装置３０をまず備えている。
【0030】
そして、さらにこの加熱濃縮装置３０にて得られた濃縮排水３６を燃焼して分解する液中燃焼装置４０と、加熱濃縮装置３０にて得られた凝縮水３９を微生物により分解するバイオ処理装置７０が備えられている。
【0031】
すなわち、有機酸を含有した排水である排水原水２０は、加熱濃縮装置３０にて、濃縮排水３６と凝縮水３９の二つに分けられ、濃縮排水３６については、液中燃焼装置４０で燃焼分解され、凝縮水３９については、バイオ処理装置７０にて微生物により分解される。このため、有機酸を含有した排水を効率的に浄化することができる。
【0032】
ここで各装置の仕様例について説明する。
＜加熱濃縮装置３０＞
加熱濃縮装置３０には、排水原水を加熱する加熱部３１，３５が備えられ、ここで濃縮排水３６と凝縮水３９が得られる。
＜加熱濃縮装置３０＞
加熱濃縮装置３０には、排水原水を加熱する加熱部３１，３５が備えられ、ここで濃縮排水３６と凝縮水３９が得られる。
【0033】
まず排水原水２０は、加熱部３１内に導入され、加熱部３１で加熱されることにより、排水原水２０の濃度が高められ濃縮された排水（濃縮排水３３）が得られる。得られた濃縮排水３３は、ポンプ３２を介して次の加熱部３５に送られて加熱され、さらに濃度が高められた排水（濃縮排水３６）が得られ、得られた濃縮排水３６は、ポンプ３４を介して次の装置である液中燃焼装置４０へ送られる。
【0034】
なお、加熱部３１で得られた濃縮排水３３の一部は、再度加熱部３１に導入され、これを繰り返すことで所定の濃度まで濃縮されることとなる。また加熱部３５で得られた濃縮排水３６の一部も、再度加熱部３５に導入され、これを繰り返すことで所定の濃度まで濃縮されることとなる。
【0035】
この加熱濃縮装置３０にて所定濃度の濃縮排水３６が得られたら、この濃縮排水３６を液中燃焼装置４０へ導入する。
この濃縮排水３６に含有された有機酸の濃度は、例えば６０重量％以下であり、好ましくは４５重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下である。
この濃縮排水３６に含有された有機酸の濃度は、例えば６０重量％以下であり、好ましくは４５重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下である。
【0036】
さらに濃縮排水３６に含有された有機酸のｐＨは、例えば５．０～１０．０の範囲内であり、好ましくは６．０～９．０の範囲内、さらに好ましくは７．０～８．０の範囲内である。
【0037】
一方、濃縮排水３３を得る際に加熱部３１で生じた水分は蒸発させた後、凝縮して凝縮水３９とし、バイオ処理装置７０へ送られる。
この凝縮水３９については、排水原水２０の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、凝縮水３９の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、排水原水２０の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下であることが好ましい。
この凝縮水３９については、排水原水２０の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を１００％とした際、凝縮水３９の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が、排水原水２０の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の１０％以下であることが好ましい。
【0038】
＜液中燃焼装置４０＞
液中燃焼装置４０は、濃縮排水３６を燃焼炉４３内で燃焼して分解するものである。具体的には図２に示したように、まず燃焼炉４３の炉頂に位置するバーナー部４３ａに、たとえば、ＬＰＧ、都市ガス、灯油、重油等の補助燃料４８が供給され、図示しないブロワからポンプ６０を介して供給される空気４９を用いて燃焼される。これにより、燃焼炉４３内に高温ガス領域が形成される。
液中燃焼装置４０は、濃縮排水３６を燃焼炉４３内で燃焼して分解するものである。具体的には図２に示したように、まず燃焼炉４３の炉頂に位置するバーナー部４３ａに、たとえば、ＬＰＧ、都市ガス、灯油、重油等の補助燃料４８が供給され、図示しないブロワからポンプ６０を介して供給される空気４９を用いて燃焼される。これにより、燃焼炉４３内に高温ガス領域が形成される。
【0039】
次に、加熱濃縮装置３０で得られた濃縮排水３６が燃焼炉４３の炉肩部から噴霧されると、燃焼炉４３内で濃縮排水３６が燃焼されて有機酸が完全分解される。燃焼によって生じた高温の燃焼ガス４５は、冷却缶４４で急冷された後、スクラバー５０内に導入され、燃焼ガス４５を冷却した缶液は、排水６２としてポンプ４６を介して排出される。ここで一部の排水６２については、ポンプ４６を介して再び冷却缶４４内に導入される。
【0040】
スクラバー５０内に導入された燃焼ガス４５は、水５３ａと接することで集塵される。微粒子を含む水５３ｂは、スクラバー５０の底部に貯留され、一部は、ポンプ５２を介して再びスクラバー５０内に導入される。またスクラバー５０内の排ガス５４は排気筒５５に導入され、さらに浄化されて大気中に排出される。
【0041】
＜バイオ処理装置７０＞
加熱濃縮装置３０で得られた凝縮水３９は、バイオ処理装置７０に導入され、微生物により分解される。具体的には、図１に示したように、まず調整槽７２に送られて水質・水量を均一化した後、微生物入りの微生物貯留槽７４に送られる。ここで、凝縮水３９は、所定時間の間攪拌されることにより、微生物によって分解処理され、凝縮水３９が浄化される。
加熱濃縮装置３０で得られた凝縮水３９は、バイオ処理装置７０に導入され、微生物により分解される。具体的には、図１に示したように、まず調整槽７２に送られて水質・水量を均一化した後、微生物入りの微生物貯留槽７４に送られる。ここで、凝縮水３９は、所定時間の間攪拌されることにより、微生物によって分解処理され、凝縮水３９が浄化される。
【0042】
ここでバイオ処理に用いられる微生物としては、特に限定されるものではないが、例えば有機酸を有する凝縮水３９の場合には、繊毛虫類下毛目、吸管虫類、および繊毛虫類緑毛目などから選択された少なくとも一つ以上を用いることが好ましい。なお、繊毛虫類下毛目の具体例としては、アスピディスカ、ユープロテスなどがそれぞれ挙げられる。吸管虫類の具体例としては、アキネタ、ポドフィリアなどがそれぞれ挙げられ、繊毛虫類緑毛目の具体例としては、ボルティセラ属、エピスティリス属、カルケシウム属、オペルクラリア属、ズーサムニウム属、バギニコラ属かなどがそれぞれ挙げられる。
【0043】
バイオ処理がなされた凝縮水３９は、次いで曝気槽７６へ送られる。曝気槽７６には、好気性微生物を多量に含んだフロックと呼称される塊が浮遊しており、好気性微生物が微生物を捕食することにより、さらに凝縮水３９中の有機酸が処理される。
【0044】
ここで曝気槽７６の好気性微生物としては、特に限定されるものではないが、例えば有機酸を有する凝縮水３９の場合には、上述したのと同様に、繊毛虫類下毛目、吸管虫類、および繊毛虫類緑毛目などから選択された少なくとも一つ以上を用いることが好ましい。
【0045】
次に、沈殿槽７８において、有機酸を捕食した好気性微生物の塊を活性汚泥として沈殿させることにより、活性汚泥と凝縮水３９から有機酸が除去された処理水とに分離される。処理水は排水処理装置１０から排水（この排水を、本明細書中ではバイオ排水８２とも称する。）としてされる。一方、活性汚泥は、汚泥槽８０に集積された後、汚泥槽８０内の水分については再び調整槽７２へ送られる。
【0046】
なお、バイオ排水８２は、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率が、９０％以上であることが好ましい。
このように本発明の第１の実施形態における排水処理装置１０では、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を加熱濃縮して、濃縮排水３６と凝縮水３９の二つを得るようにし、濃縮排水３６については燃焼分解を行い、凝縮水３９は微生物分解をしているため、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を効率的に浄化することができる。
このように本発明の第１の実施形態における排水処理装置１０では、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を加熱濃縮して、濃縮排水３６と凝縮水３９の二つを得るようにし、濃縮排水３６については燃焼分解を行い、凝縮水３９は微生物分解をしているため、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を効率的に浄化することができる。
【0047】
次いで、本発明の排水処理装置１０の第２の実施形態について、図３を用いて説明する。
図３に示した排水処理装置１０は、図１および図２に示した第１の実施形態の排水処理装置１０と基本的に同じ構成であるので、同じ構成部材には同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
図３に示した排水処理装置１０は、図１および図２に示した第１の実施形態の排水処理装置１０と基本的に同じ構成であるので、同じ構成部材には同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0048】
図３に示した排水処理装置１０は、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）をさらにオゾン処理するオゾン処理装置９０を備えている点で、第１の実施形態の排水処理装置１０と異なる。
【0049】
バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）は、オゾン処理装置９０内に導入され、オゾンと接触される。これによりバイオ排水８２中の有機酸が分解されて排水（この排水を、本明細書中ではオゾン排水９２とも称する。）される。
【0050】
このオゾン排水９２の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率は、９５％以上であることが好ましい。
このように、さらにオゾン処理装置９０をさらに備えることにより、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）は、オゾン処理されて、第１の実施形態の場合よりもさらに浄化された排水（オゾン排水９２）とすることができる。
このように、さらにオゾン処理装置９０をさらに備えることにより、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）は、オゾン処理されて、第１の実施形態の場合よりもさらに浄化された排水（オゾン排水９２）とすることができる。
【0051】
＜＜排水処理方法＞＞
本発明の排水処理方法は、少なくとも次の工程を有する。
本発明の排水処理方法は、少なくとも次の工程を有する。
【0052】
＜加熱濃縮工程＞
まず、有機酸を含有した排水である排水原水２０を、加熱濃縮装置３０を介して加熱して濃縮し濃縮排水３６とするとともに、この濃縮排水３６を得る際に生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水３９とする。
まず、有機酸を含有した排水である排水原水２０を、加熱濃縮装置３０を介して加熱して濃縮し濃縮排水３６とするとともに、この濃縮排水３６を得る際に生じた水分を蒸発させて凝縮し凝縮水３９とする。
【0053】
＜液中燃焼工程＞
加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水３６は、液中燃焼装置４０を介して燃焼して分解する。
加熱濃縮工程にて得られた濃縮排水３６は、液中燃焼装置４０を介して燃焼して分解する。
【0054】
＜バイオ処理工程＞
さらに加熱濃縮工程にて得られた凝縮水３９は、バイオ処理装置７０を介して微生物により分解する。
このように本発明の排水処理方法は、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を加熱濃縮して、濃縮排水３６と凝縮水３９の二つを得るようにし、濃縮排水３６については燃焼分解を行い、凝縮水３９は微生物分解をしているため、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を効率的に浄化することができる。
さらに加熱濃縮工程にて得られた凝縮水３９は、バイオ処理装置７０を介して微生物により分解する。
このように本発明の排水処理方法は、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を加熱濃縮して、濃縮排水３６と凝縮水３９の二つを得るようにし、濃縮排水３６については燃焼分解を行い、凝縮水３９は微生物分解をしているため、有機酸を含有した排水（排水原水２０）を効率的に浄化することができる。
【0055】
なお、上記した加熱濃縮工程、液中燃焼工程、バイオ処理工程に加え、バイオ処理工程の後に、オゾン処理工程を有しても良いものである。
【0056】
＜オゾン処理工程＞
バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水８２）を、さらにオゾン処理装置９０を介してオゾン処理する。
このようにさらにオゾン処理をすれば、さらに浄化された排水とすることができる。
バイオ処理工程にて排出された排水（バイオ排水８２）を、さらにオゾン処理装置９０を介してオゾン処理する。
このようにさらにオゾン処理をすれば、さらに浄化された排水とすることができる。
【実施例0057】
［実施例１］
ブタジエン製造時に生じた有機酸（フタル酸，マレイン酸，アクリル酸、クロトンアルデヒド酸、クロトン酸、フマル酸等）を含有した排水（排水原水２０）２０Ｌを、図１に示した本発明の排水処理装置１０に導入し、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率を求めた。
ブタジエン製造時に生じた有機酸（フタル酸，マレイン酸，アクリル酸、クロトンアルデヒド酸、クロトン酸、フマル酸等）を含有した排水（排水原水２０）２０Ｌを、図１に示した本発明の排水処理装置１０に導入し、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率を求めた。
【0058】
なお、排水原水２０に含まれた有機酸の濃度は、５重量％であった。
また、本実施例１において、加熱濃縮装置３０としては、処理能力が原液処理量３６０Ｎｍ3／日であり、濃縮倍率が１０倍のものを用いた。また、液中燃焼装置４０としては、処理能力が濃縮処理量１，０００ｋｇ／ｈのものを用い、バイオ処理装置７０としては、処理能力が７２０Ｎｍ3／ｈのものを用いた。なお、バイオ処理装置７０で用いた微生物は、繊毛虫類下毛目、吸管虫類、および繊毛虫類緑毛目である。
また、本実施例１において、加熱濃縮装置３０としては、処理能力が原液処理量３６０Ｎｍ3／日であり、濃縮倍率が１０倍のものを用いた。また、液中燃焼装置４０としては、処理能力が濃縮処理量１，０００ｋｇ／ｈのものを用い、バイオ処理装置７０としては、処理能力が７２０Ｎｍ3／ｈのものを用いた。なお、バイオ処理装置７０で用いた微生物は、繊毛虫類下毛目、吸管虫類、および繊毛虫類緑毛目である。
【0059】
すなわち、上記の加熱濃縮装置３０と液中燃焼装置４０とバイオ処理装置７０を用い、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率を求めたところ、９９．６％であった。結果を表１に記す。
【0060】
［実施例２］
実施例１で用いた加熱濃縮装置３０、液中燃焼装置４０、バイオ処理装置７０に加え、図３に示した本発明の排水処理装置１０のようにバイオ処理装置７０によるバイオ処理の後、さらにオゾン処理装置９０を用い、オゾン処理装置９０から排出された排水（オゾン排水９２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率を求めた。オゾン処理装置９０としては、処理能力が３０ｍ3／ｈｒのものを用いた。
結果、オゾン処理装置９０から排出された排水（オゾン排水９２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率は９９．９％であった。結果を表１に記す。
実施例１で用いた加熱濃縮装置３０、液中燃焼装置４０、バイオ処理装置７０に加え、図３に示した本発明の排水処理装置１０のようにバイオ処理装置７０によるバイオ処理の後、さらにオゾン処理装置９０を用い、オゾン処理装置９０から排出された排水（オゾン排水９２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率を求めた。オゾン処理装置９０としては、処理能力が３０ｍ3／ｈｒのものを用いた。
結果、オゾン処理装置９０から排出された排水（オゾン排水９２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率は９９．９％であった。結果を表１に記す。
【0061】
［比較例１］
実施例１で用いた加熱濃縮装置３０、液中燃焼装置４０、バイオ処理装置７０のうち、バイオ処理装置７０のみを用いて処理を行ったものである。なお、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率については、実施例１と同様にして算定した。
バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率は８５．８％であった。結果を表１に記す。
実施例１で用いた加熱濃縮装置３０、液中燃焼装置４０、バイオ処理装置７０のうち、バイオ処理装置７０のみを用いて処理を行ったものである。なお、バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率については、実施例１と同様にして算定した。
バイオ処理装置７０から排出された排水（バイオ排水８２）の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率は８５．８％であった。結果を表１に記す。
【0062】
【表1】
【0063】
実施例１，２と比較例１とを対比すると、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）除去率に違いが見受けられ、実施例１，２が、比較例１と比べて顕著な効果を有することが確認された。すなわち、本発明の排水処理装置１０および排水処理方法の優位性が確認された。
【0064】
以上、本発明の排水処理装置１０および排水処理方法について説明したが、本発明は、少なくとも加熱濃縮によって排水原水２０を濃縮排水３６と凝縮水３９の二つにし、濃縮排水３６については液中燃焼を行い、凝縮水３９はバイオ処理を行えば、所望の排水処理を行えるものであり、バイオ処理後については、オゾン処理のみならず、活性炭処理、ＨＩＰＯ処理などの他の排水処理を行っても良いものである。
【0065】
さらに、上記した本発明の排水処理装置１０で用いた加熱濃縮装置３０、液中燃焼装置４０、バイオ処理装置７０の構成については、あくまで一構成例を説明したものにすぎず、従来より公知の装置を用いても良いものである。すなわち例えば特開昭５３－１２５３７８号公報に開示の加熱濃縮装置、特開２００２－８９８２０号公報に開示の液中燃焼装置、特許第６４４２８５６号公報に開示されたバイオ処理装置、特許第５８９２９０４号公報に開示されたオゾン処理装置を用いても良いなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能なものである。
【符号の説明】
【0066】
１０ 排水処理装置
２０ 排水原水
３０ 加熱濃縮装置
３１ 加熱部
３２ ポンプ
３３ 濃縮排水
３４ ポンプ
３５ 加熱部
３６ 濃縮排水
３９ 凝縮水
４０ 液中燃焼装置
４３ 燃焼炉
４３ａ バーナー部
４４ 冷却缶
４５ 燃焼ガス
４６ ポンプ
４８ 補助燃料
４９ 空気
５０ スクラバー
５２ ポンプ
５３ａ 水
５３ｂ 微粒子を含む水
５４ 排ガス
５５ 排気筒
６０ ポンプ
６２ 排水
７０ バイオ処理装置
７２ 調整槽
７４ 微生物貯留槽
７６ 曝気槽
７８ 沈殿槽
８０ 汚泥槽
８２ 排水（バイオ排水）
９０ オゾン処理装置
９２ 排水（オゾン排水）
２０ 排水原水
３０ 加熱濃縮装置
３１ 加熱部
３２ ポンプ
３３ 濃縮排水
３４ ポンプ
３５ 加熱部
３６ 濃縮排水
３９ 凝縮水
４０ 液中燃焼装置
４３ 燃焼炉
４３ａ バーナー部
４４ 冷却缶
４５ 燃焼ガス
４６ ポンプ
４８ 補助燃料
４９ 空気
５０ スクラバー
５２ ポンプ
５３ａ 水
５３ｂ 微粒子を含む水
５４ 排ガス
５５ 排気筒
６０ ポンプ
６２ 排水
７０ バイオ処理装置
７２ 調整槽
７４ 微生物貯留槽
７６ 曝気槽
７８ 沈殿槽
８０ 汚泥槽
８２ 排水（バイオ排水）
９０ オゾン処理装置
９２ 排水（オゾン排水）
【図1】
【図2】
【図3】
