(57)【要約】【課題】  経済的なプロセスの提供【解決手段】  塩酸酸性で、ｐH４以上の、有効塩素濃度１０００〜１００００ｐｐｍ、好ましくは２０００〜８０００ｐｐｍを含む高濃度次亜塩素酸ソーダ水溶液を、回収槽に投入し、その有効塩素濃度１００〜１０００ｐｐｍになるように調整することを特徴とする方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種処理排水に弱酸性の高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を投入して弱酸性領域で１０−２００ｐｐｍの次亜塩素酸または亜塩素酸濃度を維持するように調整し、環流または放置して排水中のＢＯＤまたはＣＯＤを低下させることを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
高濃度水溶液がｐＨ４以上６．５以下で３０００〜１００００ｐｐｍの次亜塩素酸または亜塩素酸濃度を含む請求項１記載の排水処理方法。
【請求項３】
各種処理排水を一旦濾過後上記弱酸性の高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を投入して処理する請求項１記載の排水処理方法。
【請求項４】
排水処理後必要に応じて規制ＣＯＤ値以下に低下させ、これを工業用水として再使用する請求項１記載の排水の処理方法。
【請求項５】
上記処理排水が染色排水で、脱色処理された排水にＣＯＤ量に応じて上記弱酸性の高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を投入する請求項１記載の排水処理方法。
【請求項６】
上記処理排水が食品製造工場排水であり、濾過後の排水にＣＯＤ量に応じて上記弱酸性の高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を投入する請求項１記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水の再生処理方法、特に化学酸素要求量（ＣＯＤ）を規制値以下に低減させ、工業用水として再利用できるにする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
染色排水の脱色およびＣＯＤ低下処理に関する社会的関心は高く、染色加工工程において、不可欠な排水処理となっている。
また、各種工場排水に対するＢＯＤおよびＣＯＤ規制は環境汚染が深刻になりつつあり、益々厳しくなっている。
かかる排水中のＣＯＤの処理方法としては微生物を使用した活性汚泥法、活性炭を使用した吸着法、電気分解を利用する方法、オゾンを使用する方法などが提案されている。
例えば、特許文献１記載のパルプの漂白方法では酸素漂白されたアルカリ性パルプを塩素漂白する前に次亜塩素酸ソーダのアルカリ性水溶液で予備処理することにより漂白排水中のＣＯＤを低減させる方法が提案されている。他方、特許文献２記載の紙・パルプ工場の悪臭物質の除去方法では紙・パルプ工場の排水に０．１〜１ｐｐｍの次亜塩素酸ソーダまたはカルシウムを単独でまたは無機凝集剤とともに添加して悪臭物質を除去する方法を提案している。
【特許文献１】特開２０００ー２２００８８号公報
【特許文献２】特開２００４ー１９５４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、オゾン処理方法では、染色排水の処理においては、排水中の糊成分による脱色効率の低下が問題となり、処理後排水を工業用水として再使用域までＣＯＤを低下させるには不十分である。
他方、微生物利用の活性汚泥法は、食品製造工場排水の処理において汎用されているが、大規模な排水処理設備が必要となる欠点がある一方、染色排水処理では、各種化学処理剤が含まれており、微生物処理を最終的に適用できない場合があるという欠点がある。本発明者らは、広く微生物活性汚泥法が活用されない原因を検討するに、１つは大量の排水を処理するのは規模および処理速度の観点から難点があること、もう一つは染色排水のような排水の場合、脱色処理水中には種々の薬品が含まれており、微生物活性に支障を与えるために適当でないという点が挙げられる。
また、次亜塩素酸ソーダを用いるパルプ工業における塩素漂白法はトリハロメタンの発生が問題となり、使用できない現状にある。他方、０．１〜１ｐｐｍの極めて低濃度の次亜塩素酸ソーダでは排水中のＣＯＤの低減には効果が見られない。
このような現状に鑑み、国家経済産業省では「電気分解と逆浸透膜による染色排水の脱色と再利用技術」の開発計画を提案し、その改良を企図しているが、上記現状の問題を解決するに十分な技術が開発されていない。
そこで、本発明の目的は、各種処理排水の効率よい再生処理方法を提供することにより、必要に応じ、処理後の排水を工業用水として再利用することができるシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者らは鋭意研究の結果、そのままではアルカリ性を示す次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を、弱酸性、好ましくはｐＨ４以上６．５以下で２０００〜１００００ｐｐｍの高濃度とし、排水に投入すると、１０〜１００ｐｐｍ、必要に応じ２００ｐｐｍ以下の次亜塩素酸または亜塩素酸濃度で短時間に排水中のＢＯＤおよび／またはＣＯＤが処理後水を再使用可能な程度まで低減させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、各種処理排水に弱酸性の高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液を投入して弱酸性領域で１０−２００ｐｐｍの有効塩素濃度を維持するように調整し、環流または放置して排水中のＢＯＤまたはＣＯＤを低下させることを特徴とする排水の再生処理方法にある。
本発明で用いる高濃度次亜塩素酸塩または亜塩素酸塩水溶液は、各種有機および無機酸酸性で、特に無機酸を用い、ｐH４以上６．５以下で有効塩素濃度（次亜塩素酸または亜塩素酸イオン濃度として）２０００〜１００００ｐｐｍ、好ましくは５０００〜８０００ｐｐｍを含む高濃度次亜塩素酸または亜塩素酸塩水溶液をいい、通常次亜塩素酸ソーダまたは亜塩素酸ソーダの塩酸酸性溶液が用いられる。
【０００６】
上記高濃度次亜塩素酸水溶液はＨＳＰ（株）製ステリミキサーなどを用い、現場で製造することができる。現場で製造し、投与する場合は、ｐＨ４〜６．５で、５０００〜１００００ｐｐｍの濃度が好ましく、別工場で製造してタンクローリ車などで運搬する場合はｐＨ５〜６．５で３０００〜８０００ｐｐｍの濃度の水溶液が好ましい。
【０００７】
通常、塩酸酸性で、高濃度次亜塩素酸ソーダ水溶液を製造するにあたっては、ｐＨが４以下に下がると、塩素ガスの発生が認められるので、３０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下の希塩酸を用い、２０％以下、好ましくは１２％以下の次亜塩素酸ソーダ水溶液とを混合し、ｐH４以上６．５以下、好ましくはｐＨ５以上６以下の領域内で有効塩素濃度３０００〜８０００ｐｐｍまで水により希釈することにより、塩素の発生もなく、染色排水処理に適する高濃度次亜塩素酸ソーダ水溶液を製造することができる。特に、次亜塩素酸ソーダ水溶液を調製する場合は、ｐＨが下がり過ぎないようにｐH調整剤を用いるのが好ましく、適宜、酢酸-酢酸ナトリウム水溶液や酒石酸緩衝液およびフタル酸水素カリウム-水酸化ナトリウム水溶液などのｐH調整剤を使用して所定のｐH領域に安定に調整することができる。なお、食品添加物として許容され、有効塩素に影響を与えない無機系の、例えば炭酸水素カリウムまたはナトリウム塩を添加してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
このように、弱酸性で、有効塩素濃度２０００〜１００００ｐｐｍを含む高濃度次亜塩素酸塩水溶液が排水のＢＯＤおよびＣＯＤ処理剤として有効であり、極めて安価に提供できることは、従来の排水処理剤から考えられないことであり、染色プロセスを含め、多くの排水処理において、環境対策に万全のものとなる。
本発明によれば、短時間に簡単に処理後排水を再使用可能なＢＯＤおよびＣＯＤ濃度まで低下させることができる。因みに、ＣＯＤ６００ｐｐｍの排水を１０〜２００ｐｐｍの次亜塩素酸濃度で２時間後１５０〜１８０ｐｐｍまで低減させ、最終的には３０ｐｐｍまで低減させることができる。
因みに、従来の排水処理コストと比較すると、本発明では１０００トンの染色排水を処理するのに３５０万円/月程度必要であるが、従来のオゾン処理方法では７００万円/月必要であり、しかも排水はＣＯＤ３０ｐｐｍ以下に低減され、循環再使用可能であるので、上下水使用量１０００万円が節約され、全体の経費は５分の１程度となるので、画期的である。
しかも、本発明方法によると、再使用される処理後水はＣＯＤの低減により次亜塩素酸および亜塩素酸が消費される結果、通常の工業用水の程度の残留塩素濃度となるので、有効に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
１０％の希塩酸と１２％の次亜塩素酸ソーダ水溶液とを混合し、ｐH５以上７未満の領域内で有効塩素濃度５０００〜１００００ｐｐｍまで水により的確に希釈できるＨＳＰ（株）の次亜塩素酸ソーダ水溶液製造装置ステリミキサーである。なお、上記希塩酸水溶液と次亜塩素酸ソーダ水溶液を用いて上記濃度の水溶液を調整するにあたっては、塩酸の添加時にｐHが下がり過ぎて塩素ガスの発生がないように注意する必要がある。そこで、塩酸の添加前後に必要に応じてｐH調整剤、特に食品添加上許容される、炭酸水素カリウムまたはナトリウム塩の、特に１〜１０％含有液を用いてｐHを調整しつつ所定の高有効塩素濃度の水溶液を調整するのが好ましい。
【００１０】
染色排水処理では、回収槽にｐＨ５〜６で５０００ｐｐｍの次亜塩素酸ソーダ水溶液を水量を考慮して投入し、１０〜２００ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００ｐｐｍになるように調整する。
【００１１】
塩酸タンクに１０％希塩酸が収納され、次亜塩素酸ソーダ水溶液タンクには１０％水溶液が収納され、送液ポンプを介して高濃度５０００ｐｐｍの塩酸酸性次亜塩素酸ソーダ生成器（ＨＳＰ製ステリミキサー）のリザーブタンクに所定の希塩酸および次亜塩素酸ソーダ水溶液を送る。
【００１２】
生成器では上記希塩酸および次亜塩素酸ソーダ水溶液とを河川水で希釈しつつ混合してｐＨ５〜６で５０００ｐｐｍの次亜塩素酸ソーダ水溶液を作る。
【００１３】
この次亜塩素酸水溶液はまず、ポンプで回収槽に送られ、ここで染色排水に投入される。用水量とＣＯＤ低減効果を考慮して１０〜１００ｐｐｍに調整されるが、はじめは２００ｐｐｍ程度の高濃度から始めるのがよい。
【００１４】
ついで、所定の脱色が完了するまで回収槽で循環または放置される。ＣＯＤが１５０ｐｐｍ程度となるのを指標とする。
（実施例１）
上記中間処理水および最終処理水にｐＨ５．５次亜塩素酸ソーダ１０ｐｐｍ水溶液、５０ｐｐｍ水溶液、１００ｐｐｍ水溶液および２００ｐｐｍ水溶液の各濃度でのＣＯＤ低減効果を時間経過と共に検査をした。ＣＯＤ測定方法として簡易測定法を用いた。その結果を下記第１表および第２表に示す。
【００１５】
第１表
中間処理水        時間  ０        １０        ３０        ２４０（分）
濃度１０ｐｐｍ      ９００      ７５０      ７５０        ６００
５０ｐｐｍ          ９００      ７５０      ６５０        ５００
１００ｐｐｍ        ９００      ７５０      ５５０        ５５０
２００ｐｐｍ        ９００      ６５０      ５５０        ４１０
第２表
最終処理水        時間  ０        １０        ３０        ２４０（分）
濃度１０ｐｐｍ      １５０      １００        ９０          ８５
５０ｐｐｍ          １５０        ５０        ７２          ６０
１００ｐｐｍ        １５０      ６２．５      ５６          ４８
２００ｐｐｍ        １５０        ４０        ５２          ４８
上記結果は脱色処理後の排水のＣＯＤ低減効果であるが、投入する次亜塩素酸ソーダ水溶液の濃度を２００〜１０００ｐｐｍとすることにより脱色処理をも行うことができる。
【００１６】
（実施例２）
インデイゴ排水ＣＯＤ処理試験
第３表
中間処理水        時間  ０        １０        ３０        ２４０（分）
濃度１０ｐｐｍ      ８５０      ７００      ６５０        ６００
５０ｐｐｍ          ８５０      ７００      ６２５        ５００
１００ｐｐｍ        ８５０      ５００      ５００        ４５０
２００ｐｐｍ        ８５０      ２５０      １５０        １１０
【００１７】
以上は一例であって、種々のプロセスにおいて、状況に応じて処理が行われてよいが、用水量および効果を考慮してその投入量を調整すべきである。
【００１８】
なお、上記実施例では３０００ｐｐｍの塩酸酸性次亜塩素酸ソーダを現場で調製して投入したが、３０００±１０００ｐｐｍの高濃度次亜塩素酸ソーダ水溶液は保存性に優れるので、これをタンクに貯蔵し、使用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上、本発明によれば、従来に比して塩酸酸性の、高濃度次亜塩素酸塩水溶液を染色排水、製紙パルプ排水に投入すると、極めて経済的に短時間に処理できると同時に、処理後水が再使用できる程度までＣＯＤの低減が図れるを行うことができるので、画期的である。