(57)【要約】  【課題】  ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のような有機性薬品を含有する排水を、その含有された有機性薬品を再利用することを目的として処理する処理方法と、そのような処理を行う装置に関し、生物処理槽にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理槽の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができ、しかもＤＭＳＯ等の排水に含有されている有機性薬品を再利用させることを課題とする。  【解決手段】  有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置４に通水し、該逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を回収し、前記有機性薬品がジメチルスルホキシドであることを特徴とする。【選択図】  図１
2011101883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置（４）  に通水し、該逆浸透膜装置（４）  で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置（４）  で分離された濃縮液を回収し、前記有機性薬品がジメチルスルホキシドであることを特徴とする有機性薬品含有排水の処理方法。
【請求項２】
逆浸透膜装置（４）  で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮して回収する請求項１記載の有機性薬品含有排水の処理方法。
【請求項３】
有機性薬品含有排水を通水して濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置（４）  と、前記逆浸透膜装置（４）  で分離された透過液を生物処理するための生物処理装置（６）  とからなり、前記有機性薬品がジメチルスルホキシドであることを特徴とする有機性薬品含有排水の処理装置。
【請求項４】
逆浸透膜装置（４）  で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮する蒸発濃縮装置（１９）が、前記逆浸透膜装置（４）  の後段側に設けられている請求項３記載の有機性薬品含有排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置、さらに詳しくは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のような有機性薬品を含有する排水を、その含有された有機性薬品を再利用することを目的として処理する処理方法と、そのような処理を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、電子工業分野において剥離、洗浄剤としてＤＭＳＯが使用されるようになっている。このため、ＤＭＳＯの分解処理をすることが要請され、その要請のために、たとえば特許文献１のようなＤＭＳＯの生物処理方法が本件特許出願人によって開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７６９９７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような生物処理方法によれば、ＤＭＳＯを好適に分解することはできるが、ＤＭＳＯの濃度が高くなり、或いは排水量が増加すると、その分生物処理槽にかかる負荷が増大することとなる。
【０００５】
そして、このように生物処理槽にかかる負荷が増大する結果、処理する生物処理槽も大型化し、設置スペースも要することとなり、さらに処理に消費されるエネルギーも増大することとなる。また、余剰汚泥も増加することとなる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、生物処理槽にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理槽の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができ、しかもＤＭＳＯ等の排水に含有されている有機性薬品を再利用させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置としてなされたもので、有機性薬品含有排水の処理方法の特徴は、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置４に通水し、該逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を回収することである。また、前記有機性薬品がジメチルスルホキシドである。
【０００８】
また、有機性薬品含有排水の処理装置としての特徴は、有機性薬品含有排水を通水して濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置４と、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理するための生物処理装置６とで処理装置を構成したことである。また、前記有機性薬品がジメチルスルホキシドである。
【０００９】
かかる場合において、逆浸透膜装置４の後段側に蒸発濃縮装置１９を設けて、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮することも可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置に通水し、該逆浸透膜装置で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置で分離された濃縮液を回収する方法であるため、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を生物処理によって好適に分解でき、濃度の極めて低い状態で系外に排出することができる一方で、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を、濃度の高い濃縮液の状態で回収することができるので、ＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を回収して再利用することができるという効果がある。
【００１１】
従って、洗浄等のために新たに使用されるＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を無駄に消費させることがなく、その使用量を低減させることができ、結果としてコストの低廉化を図れることとなる。
【００１２】
さらに、有機性薬品含有排水は、直接生物処理されるのではなく、予め逆浸透膜装置で分離され、その分離後の透過液として濃度が希釈された状態で生物処理されるので、生物処理装置にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理装置の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができるという効果がある。
【００１３】
さらに、逆浸透膜装置で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮して回収する場合には、回収される濃縮液の濃度をより高めることができ、再利用をより効果的に図れることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の有機性薬品含有排水処理装置の概略ブロック図。
【図２】生物処理装置の概略側面図。
【図３】一実施形態の流動担体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、まず、有機性薬品の一例としてのＤＭＳＯを含有する排水の処理装置の構成を図面に従って説明する。
【００１６】
図１において、１は原水であるＤＭＳＯ含有排水を貯留するための原水貯留槽、２は該原水貯留槽１から供給される原水を加温するための熱交換器で、スチーム、温水等を熱媒体とするものである。また、３は、加温された原水を濾過するためのカートリッジフィルターを示す。
【００１７】
４は、逆浸透膜装置で、前記カートリッジフィルター３で濾過され固形分等が除去された原水を、濃縮液と透過液とに分離するためのものである。
【００１８】
５は、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液と、ＤＭＳＯ以外の他の有機性排水を混合するための混合槽で、他の有機性排水としては、本実施形態では、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）やイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等を含んだ有機性リンス排水が使用される。また、この混合槽５へは凝縮水貯留槽２１からの凝縮水が供給されるように構成されている。
【００１９】
６は、前記逆浸透膜装置４で分離されたＤＭＳＯ含有排水の透過液と前記有機性リンス排水との混合排水を生物処理するための生物処理装置で、本実施形態では固定床と流動床の双方を具備した生物処理装置が用いられる。
【００２０】
すなわち、この生物処理装置６は、図２に示すように、固定床７の上部に流動床８を設けた構成からなるもので、流動床８の部分には、図示しないが、ｐＨ調整ポンプ等が設けられている。また、固定床７の部分には、散気攪拌のためのパイプ２３が設けられている。
【００２１】
そして、固定床７及び流動床８には、それぞれ固定担体及び流動担体が充填されており、固定担体としては、全体が球状の多孔質のセラミック製のものが用いられている。固定担体の粒径は、５〜１０ｍｍに形成されている。
【００２２】
また、流動担体９は、図３に示すように、正面側は、略十字状の中央部１０の周囲に円弧状の周辺部１１が連設され、その周辺部１１の周囲に複数（本実施形態では８本）のフィン１２が等角間隔に突設された形状からなり、側面側は、図示しないが、略長方形状に形成されている。
【００２３】
この流動担体９の比重は０．９０〜１．２０であり、側面視における長さは約１０ｍｍである。流動担体９をこのような中央部１０、周辺部１１、フィン１２からなる形状に形成すると、流動担体９の全体の表面積が大きくなるので、微生物が付着しやすくなる。また、流動担体９の材質としてはポリプロピレン、ポリエチレン等の通常の合成樹脂から任意に選択することができる。
【００２４】
この生物処理装置６の後段には、さらに精密濾過膜装置１３、逆浸透膜装置１４、紫外線照射装置１５が配設されている。
【００２５】
１６は、前記精密濾過膜装置１３及び逆浸透膜装置１４で分離，透過され、紫外線照射装置１５で微量なＴＯＣ（全有機炭素）が酸化分解された回収水を回収するための回収水貯留槽で、この回収水貯留槽１６に回収された回収水は、後述のように純水プラント等に供給される。
【００２６】
１７は、前記後段の逆浸透膜装置１４で分離された濃縮液を蒸発濃縮するための蒸発装置を示す。
【００２７】
１８は、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を貯留するための濃縮液貯留槽、１９は該濃縮液貯留槽１８内の濃縮液をさらに加熱蒸発により濃縮するための蒸発濃縮装置で、この濃縮液貯留槽１８と蒸発濃縮装置１９との間には、熱交換器２０が設けられている。
【００２８】
熱交換器２０の熱媒体としては、前記蒸発濃縮装置１９で蒸発した蒸気が用いられる。
【００２９】
２１は、前記熱交換器２０での熱交換用として用いられた蒸気を凝縮水として貯留するための凝縮水貯留槽を示す。
【００３０】
２２は、前記蒸発濃縮装置１９で濃縮された濃縮液を回収するための濃縮液回収槽である。
【００３１】
そして、このような構成からなる装置を用いたＤＭＳＯ含有排水の処理方法の実施形態について説明すると、先ず、工場等から排出されたＤＭＳＯ含有排水を原水貯留槽１内に流入する。
【００３２】
この原水貯留槽１内の原水であるＤＭＳＯ含有排水は、先ず熱交換器２へ供給されて加温され、カートリッジフィルター３で濾過される。このカートリッジフィルター３で固形分等が除去されることとなる。
【００３３】
次に、カートリッジフィルター３で濾過されたＤＭＳＯ含有排水は、逆浸透膜装置４へ供給され、濃縮液と透過液とに分離される。濃縮液は、前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま濃縮されたものであり、透過液は前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま希釈されたものである。
【００３４】
逆浸透膜装置４で分離された透過液は混合槽５へ供給される。この混合槽５へは、他の工場廃液である前述のような有機性リンス排水が供給され、この混合槽５内でＤＭＳＯを含有する透過液と有機性リンス排水とが混合される。また、この混合槽５へは、凝縮水貯留槽２１から凝縮水も供給され、前記ＤＭＳＯ含有透過液や有機性リンス排水と混合されることになる。
【００３５】
混合槽５で混合されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、生物処理装置６へ供給され、生物処理される。
【００３６】
より具体的に説明すると、生物処理装置６へ供給されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、流動床８から固定床７に至り、固定床７から生物処理装置６の外部に排出されて、次工程へ供給される。
【００３７】
この流動床８では、ＤＭＳＯと他の有機物との分解が行われるとともに、活性の高い菌体が産生される。
【００３８】
この活性の高い菌体は、固定床７で捕捉されることとなり、固定床部の生物活性も向上することになる。
【００３９】
次に、生物処理槽６で生物処理された処理水は、精密濾過膜装置１３で濾過され、さらに逆浸透膜装置１４で濃縮水と透過水とに分離される。
【００４０】
逆浸透膜装置１４で分離された透過水は、紫外線照射装置１５へ供給されて微量なＴＯＣが酸化分解され、その後に回収水貯留槽１６で回収水として回収される。
【００４１】
回収水貯留槽１６に回収された回収水は、その後、純水プラント等に供給され、純水製造用として用いられる。
【００４２】
また、逆浸透膜装置１４で分離された濃縮液は、蒸発装置１７へ供給され、蒸発濃縮される。ここで濃縮された濃縮液は、硫酸イオン等を含むものである。
【００４３】
一方、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液は、濃縮液貯留槽１８へ供給され、さらに蒸発濃縮装置１９へ供給される。
【００４４】
蒸発濃縮装置１９へ供給される前に、濃縮液は熱交換器２０で加温されるが、その熱交換器２０の熱媒体として上述のように蒸発濃縮装置１９で蒸発した蒸気が用いられる。
【００４５】
ここで生成した凝縮水は、凝縮水貯留槽２１へ供給され、その凝縮水貯留槽２１から混合槽５へ返送される。
【００４６】
さらに、前記蒸発濃縮装置１９で濃縮された濃縮液は、濃縮液貯留槽２２へ供給される。この結果、高濃度のＤＭＳＯが回収されることとなる。
このようにして回収されたＤＭＳＯは、さらに精製することにより薬品として再利用することが可能となる。
【００４７】
尚、上記実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を濃縮する蒸発濃縮装置１９として、加熱によって蒸発させる蒸発濃縮装置１９を用いたが、蒸発させる手段は該実施形態の加熱による蒸発手段に限らず、たとえば減圧による蒸発手段や真空による蒸発手段であってもよい。
【００４８】
さらに、該実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液をさらに蒸発濃縮装置１９で濃縮して濃縮液を回収したため、再利用すべき有機性薬品の濃度の高い濃縮液を回収できるという好ましい効果が得られたが、このような蒸発濃縮装置１９を設けることは本発明に必須の条件ではない。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、生物処理後の処理水を精密濾過膜装置１３や逆浸透膜装置１４で分離，透過したため、処理水中の懸濁物質や塩類をほとんど除去することができるという好ましい効果が得られたが、このような精密濾過膜装置１３や逆浸透膜装置１４を用いることも本発明に必須の条件ではない。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、流動床８に充填される流動担体８として、略十字状の中央部１０の周囲に円弧状の周辺部１１が連設され、その周辺部１１の周囲に計８本のフィン１２が等角間隔に突設された形状のものを用いたが、流動担体９の形状はこれに限定されるものではない。
【００５１】
たとえば、フィン１２の本数に関しては、４本、８本、１０本、１２本、１６本、２０本等であってもよく、その本数は問わない。また、フィン１２を形成することは本発明に必須の条件ではなく、フィン１２のない担体を使用することも可能である。
【００５２】
ただし、フィン１２を形成することによって、流動担体８が回転し易くなり、その結果、流動担体８の流動性が良好となる利点がある。このような流動性と、成形のし易さ等との双方の観点からは、フィン１２の本数は８〜２０本程度が好ましい。
【００５３】
一方、中央部１０の形状が複雑になりすぎると、目詰まりが生ずるおそれがある。従って、中央部１０の形状は、表面積の大きさと、目詰まりの問題点の双方を比較考量した上で選定するのが望ましい。
【００５４】
さらに、周辺部１１の形状も上記実施形態の円弧状に形成された正面略円形状のものに限定されず、たとえば略四角形状のものや、略八角形状のものであってもよい。
【００５５】
ただし、周辺部１１の形状を略円形状に形成することにより、流動担体８が回転し易くなり、それによって流動担体８の流動性が良好となる利点がある。
【００５６】
いずれにしても、流動担体８の形状に関しては、上述のような表面積の大きさ、流動担体８の回転のし易さに伴う流動性、目詰まり、金型による成形のし易さ等を総合的に勘案した上で、中央部１０や周辺部１１の形状、フィン１２の本数、形状等を選定するのが望ましい。
【００５７】
さらに、流動担体８の大きさは、０．１  〜３．０ｃｍ  の範囲であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５８】
また、材質も合成樹脂に限定されるものではないが、微生物が適度に付着してできるだけ高濃度に維持できるような素材からなることが好ましい。
【００５９】
但し、合成樹脂で形成した場合には成形が容易であり、且つ経済的に担体を製造することができ、特に好ましい。
【００６０】
さらに固定担体の形状も上記実施形態の略球状に限定されるものではなく、また材質も該実施形態のセラミックに限定されない。ただし、固定担体としては、多孔質のものを用いるのが望ましい。
【００６１】
また、固定担体の粒径も問うものではないが、上記実施形態のように５〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００６２】
さらに、流動床８や固定床７に担体を充填することで、生物処理槽６内での菌体の量を多くすることができるという好ましい効果が得られるが、このような担体を充填することも本発明に必須の条件ではなく、担体を用いない浮遊汚泥法を採用することも可能である。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、固定床７の上部に流動床８を配置した生物処理槽６を用いたが、流動床のみ、或いは固定床のみを具備した生物処理槽６を用いることも可能である。ただし、処理効率を好適なものとするためには、固定床７の上部に流動床８を配置し、下向流で通水することが望ましい。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、ＤＭＳＯ含有排水にＴＭＡＨとＩＰＡ等を含む有機性リンス排水を混合する場合について説明したが、ＴＭＡＨ以外の第４アンモニア化合物や、モノエタノールアミン等のアミン類等を含有する排水を混合することも可能である。
【００６５】
また、このような第４アンモニア化合物やアミン類等を含有する排水をＤＭＳＯ含有排水（より具体的にはＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液）に混合することで、その第４アンモニア化合物又はアミン類を窒素源としてＤＭＳＯ含有排水の処理に用いることができ、従ってＤＭＳＯ含有排水と、それ自体が廃液中に含有されている第４アンモニア化合物又はアミン類の処理とを同時に行うことができるという好ましい効果が得られたが、このような窒素源を含む排水をＤＭＳＯ含有排水に混合させることは、本発明に必須の条件ではない。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、原水を一旦原水貯留槽１に貯留した後に、その原水を熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給したが、たとえば工場より排出される排水を原水貯留槽１に貯留せずに直接熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給することも可能である。
【００６７】
尚、本発明は、上記実施形態のように、ＤＭＳＯ含有排水に適用することを主眼とするものであるが、ＤＭＳＯ以外の有機性薬品を含有する排水やＤＭＳＯに他の有機性薬品、たとえばモノエタノールアミン等が混合された排水に本発明を適用することも可能である。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６９】
濃度が３１００ｐｐｍ  のＤＭＳＯ含有排水を３８０ｍ３／ｄａｙ  処理した。処理されたＤＭＳＯの量は、１１８０ｋｇ／ｄａｙであった。この排水の全有機性炭素（ＴＯＣ）濃度は９６０ｐｐｍであり、ＴＯＣ量は３６５ｋｇ／ｄａｙ  であった。
【００７０】
ＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液に混合する他の有機性リンス排水として、１２００ｍ３／ｄａｙのＴＭＡＨ及びＩＰＡ含有排水を用いた。ＴＯＣ量は１４４ｋｇ／ｄａｙ  であった。上記３８０ｍ３／ｄａｙ  のＤＭＳＯ含有排水のうち、逆浸透膜４で分離された透過液の量は３５８ｍ３／ｄａｙ  であり、濃縮液の量は２２ｍ３／ｄａｙであった。
【００７１】
また、透過液のＤＭＳＯ濃度は５３０ｐｐｍであり、透過液中のＤＭＳＯの量は１９０ｋｇ／ｄａｙ  であった。ＴＯＣ量は６０ｋｇ／ｄａｙである。
【００７２】
一方、濃縮液のＤＭＳＯ濃度は４．５  ％であり、濃縮液中のＤＭＳＯの量は９９０ｋｇ／ｄａｙ  であった。この濃縮液をさらに加熱濃縮し、再利用すべく回収した回収液の量は１．６ｍ３／ｄａｙ  であり、ＤＭＳＯ濃度は６０％であった。
【符号の説明】
【００７３】
４：逆浸透膜装置、６：生物処理装置、１９：蒸発濃縮装置
【図１】
2011101883.tif 000003
【図２】
2011101883.tif 000004
【図３】
2011101883.tif 000005