(57)【要約】【課題】ヘキサミン含有排水を、確実に、しかも、より経済的に処理が可能な、実際の排水処理に適用することができるヘキサミン含有排水の処理方法を提供すること。【解決手段】ヘキサミン含有排水の処理方法において、該排水を耐圧容器内に充填して、容器内温度２００〜２５０℃、容器内圧力１．５〜２．５ＭＰａの条件下で、ヘキサミンを分解する工程を有することを特徴とするヘキサミン含有排水の処理方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘキサミン含有排水の処理方法において、該排水を耐圧容器内に充填して、容器内温度２００〜２５０℃、容器内圧力１．５〜２．５ＭＰａの条件下で、ヘキサミンを分解する工程を有することを特徴とするヘキサミン含有排水の処理方法。
【請求項２】
ヘキサミンを分解する工程の後に、更に、アンモニアストリッピング処理する工程を有する請求項１に記載のヘキサミン含有排水の処理方法。
【請求項３】
更に、生物処理する工程を有する請求項１又は２に記載のヘキサミン含有排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘキサメチレンテトラミン（本発明ではヘキサミンという）で汚染された排水を浄化するのに好適なヘキサミン含有排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘキサミン（Ｃ6Ｈ12Ｎ4）は、発泡剤やゴム加硫剤、或いはフェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂の硬化剤等の機能性薬剤として、又、医薬品や火薬等の原料として、工業上広く使用されている。通常、有機性排水の浄化処理には活性汚泥処理方法が広く適用されている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、ヘキサミンは生物処理の阻害物質となるため、上記したような製造用途において生じるヘキサミン含有排水の場合は、活性汚泥処理等による生物処理効率に劣るという問題がある。
【０００３】
これに対して、ヘキサミン含有排水に対する処理については、ヘキサミンの反応効率を向上させることで排水中へのヘキサミン量を減少させて、これにより排水処理の問題を低減させることについての提案がある（特許文献１参照）。このように、排水中に含有されてくるヘキサミンの量を減少させることは、排水の浄化処理において非常に有効な手段ではあるが、ヘキサミンの含有排水を無くすことができない以上、ヘキサミンの含有排水の浄化処理方法の確立は、重要な問題である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７３８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、ヘキサミン含有排水を、確実に、しかも、より経済的に処理が可能な、実際の排水処理に適用することができるヘキサミン含有排水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、［１］ヘキサミン含有排水の処理方法において、該排水を耐圧容器内に充填して、容器内温度２００〜２５０℃、容器内圧力１．５〜２．５ＭＰａの条件下で、ヘキサミンを分解する工程を有することを特徴とするヘキサミン含有排水の処理方法である。
【０００７】
上記のヘキサミン含有排水の処理方法の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。即ち、［２］ヘキサミンを分解する工程の後に、更に、アンモニアストリッピング処理する工程を有する上記［１］に記載のヘキサミン含有排水の処理方法。［３］更に、生物処理する工程を有する上記［１］又は［２］に記載のヘキサミン含有排水の処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、実際のヘキサミン含有排水に対して、確実に、しかも、より経済的に処理でき、更に、有機性排水の処理において通常行われている生物処理の効率を向上させることができるヘキサミン含有排水の処理方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、最良の実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明者らは、上記した従来技術の問題点を解決すべく、ヘキサミン含有排水に対する処理方法の適用性について、濃度９，３００ｐｐｍのヘキサミン含有水を模擬排水として用い、これを種々の方法で処理し、処理前後におけるＣＯＤ値を測定することで、好適な浄化方法についての検討を行った。以下、これについて説明する。
【００１０】
先ず、有機排水の処理に通常用いられている活性汚泥処理方法を用い、上記模擬排水について処理を行った。この結果、ヘキサミンの分解速度が遅く、排水を２５〜５０倍に希釈して処理する必要があり、処理効率に劣り、経済性に優れる方法であるとは言い難かった。次に、過酸化水素による酸化分解処理をしたところ、殆どＣＯＤ値の低下は見られなかった。従って、ヘキサミン含有排水の処理手段としては、採用できるものではなかった。これに対して、ｐＨ２．５以下の加熱下で生成する過酸化水素の分解反応で生じるＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル）を利用した浄化方法について検討した結果、ヘキサミンの分解が良好に行われることが確認できた。しかしながら、この方法においては、対象とする排水のｐＨ値を２．５以下とすることを要するが、ヘキサミン含有水のｐＨ値は、その濃度にもよるが、通常１０以上と高いため、排水のｐＨ値を、処理に適した２．５以下とするには大量の硫酸等の酸が必要となる。更に、処理後には、強酸性となった排水を中和するために大量のアルカリが必要となる。従って、上記した方法は経済性に劣り、実際の排水処理に適用できるものではなかった。
【００１１】
そこで、本発明者らは、ｐＨが１０以上と高いヘキサミン含有排水を原水のまま処理でき、しかも、該原水に対して、加温或いは加圧或いは酸化剤の添加、といった簡易な手段で処理する方法について鋭意検討した。この結果、ヘキサミン含有排水を耐圧容器内に充填して、容器内温度２００〜２５０℃、容器内圧力１．５〜２．５ＭＰａの条件下で、ヘキサミンを分解することが有効であることを知見して本発明に至った。即ち、２００℃以上の温度で、１．５ＭＰａ以上の圧力の加温加圧条件で処理すれば、酸化剤の添加の有無にかかわらず良好な処理をすることができるが、経済性を考慮すれば、２５０℃以下の温度で、２．５ＭＰａ以下の条件で処理を行うことが好ましい。
【００１２】
以下、検討試験の結果について詳細に説明する。先ず、最適な方法及び条件を見い出すため、下記の表１のようにして検討を行った。即ち、原水としてヘキサミン濃度が９，３００ｐｐｍ以上の鋳物製造工程からの実際の排水を用いた。該排水のｐＨは、調整することなくそのまま処理した。処理温度については、１５０℃と２００℃の条件で検討を行った。又、過酸化水素を添加した系と、添加しない系について検討した。この際、過酸化水素は昇温する前に添加した。処理容器内の圧力は、それぞれ表１に示した通りである。
【００１３】
以下、検討した具体的な処理方法について説明する。図３は、処理を実施した装置を模式的に示した図である。図中の１は、内部を加圧状態にすることが可能な耐圧反応容器である。耐圧容器１の形状或いは容量は、処理の対象とするヘキサミン含有排水に応じて適宜に決定すればよいが、検討実験においては、３００ｍｌの容量のものを用いた。２は、該耐圧容器１の内部を加温するためのヒーターである。該ヒーター２によって、ヘキサミン含有排水が充填されている容器内部を加温することで、耐圧容器１内は加圧状態となる。更に、酸化剤として過酸化水素を添加することによっても、耐圧容器１内は加圧状態になる。従って、容器内への過酸化水素の添加や、耐圧容器１に設置した温度計５で温度を測定しながら容器内温度を制御することで、処理の温度条件及び加圧条件の制御が可能となる。
【００１４】
前記した原水を２００ｍｌ、上記装置の反応容器に仕込み、密閉し、容器内温度を１５０℃と２００℃にそれぞれ設定して検討を行った。設定温度となった時点を処理開始時点とした。過酸化水素を用いる場合は、図３中に４で示した窒素ガス等の不活性ガスを使用して、容器内に圧入した。又、検討実験の処理において原水のｐＨ調整は行わなかった。処理時間は、開始から３０分間とし、３０分間経過した時点でヒーターを外し、水で容器を冷却して処理を終了させた。
【００１５】
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【００１６】
上記のようにして処理した後、得られた処理水の水質について分析した結果を表２に示した。又、この測定結果について、条件毎に、ＣＯＤＣｒ値、ＣＯＤＭｎ値及びＴＯＣ値、更に、ヘキサミン量をグラフ化して図１に示した。これにより、排水中の有機物の分解傾向を知ることができる。又、測定したＴ−Ｎ、Ｎ−ＮＨ4及びＮ−ＮＯ3の結果についてグラフ化して図２に示した。これにより、排水中の窒素分の形態を知ることができる。表３に、原水のヘキサミン量と、処理後のヘキサミン量から算出した分解量を示した。又、その中の窒素量を算出して合わせて示した。参考のため、処理後の排水中のアンモニア態窒素の量の測定結果を表中に示した。
【００１７】
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【００１８】
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【００１９】
表１及び図１の結果から、２００℃−過酸化水素添加で処理した条件IVの場合でも、ＣＯＤＣｒ値及びＴＯＣ値は殆ど変化していないのに対して、ＣＯＤＭｎ値及びヘキサミン量は、条件III及びIVの２００℃の条件下による処理の場合には、大幅に減少しており、これらの処理によってヘキサミンが分解したことが確認できた。又、表１、表３及び図２の結果から、条件III及びIVの、２００℃の条件下で処理を行った場合には、ヘキサミンがほぼ分解されて、アンモニアが生成したことが確認された。
【００２０】
上記の結果、過酸化水素の添加の有無にかかわらず、２００℃で原水を水熱処理することによって、ヘキサミンが９５％以上分解し、又、７０％以上のＣＯＤＭｎ除去できることが確認された。これに対して、１５０℃の条件では、ヘキサミンの分解、及びＣＯＤＭｎ除去が十分になされなかった。このように、本発明にかかる処理方法によれば、生物処理を行った場合の阻害物質であると考えられるヘキサミンが殆ど分解されることから、生物処理によりＣＯＤ除去が効率よく進行するものと考えられる。処理温度については、２００℃〜２５０℃であれば十分であり、これよりも高くすることは、特に経済性の点から適当ではない。
【００２１】
上記の結果から、本発明にかかる処理方法によれば、原水のｐＨを調整する必要がないため、大量の酸やアルカリを必要とすることがなく、又、特に酸化剤を必要とすることがなく、これらの面からも経済性に優れた方法である。更に、表１及び図２から明らかなように、処理によってアンモニア態窒素が増加する。従って、上記したヘキサミンの分解工程後、更に、アンモニアストリッピング処理する工程を設け、アンモニアを除去した後、更に、その後に通常の活性汚泥による生物処理を行い、処理水を放流するシステムとすることが好ましい。上記した本発明にかかる一連の処理システムにおいても、原水についてｐＨ調整をする必要がなく、しかも、ヘキサミン含有排水であるにもかかわらず、効率のよい生物処理をすることが可能となる。本発明者らの検討によれば、処理するヘキサミン含有排水のｐＨが１２以上である場合に、その後に行うアンモニアストリッピング処理を良好な状態で行うことができる。従って、原水のｐＨ値を測定し、ｐＨが１２よりも低い場合には、ｐＨ調整することも好ましい形態である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】検討実験の結果を示すグラフである。
【図２】検討実験の結果を示すグラフである。
【図３】検討実験に用いた装置を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：耐圧容器
２：ヒーター
３：酸化剤
４：不活性ガス
５：温度計
６：攪拌機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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