(57)【要約】【課題】難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができる水処理方法および水処理装置を提供する。【解決手段】難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とを個別に回収し、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留装置１４にて蒸留処理を行い、蒸留処理の塔底処理水を使用して易分解性低沸点溶剤含有水を加温して、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理装置２０にて嫌気性生物処理を行う水処理方法である。【選択図】図１
2019150763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とを個別に回収し、前記難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理を行い、前記蒸留処理の塔底処理水を使用して前記易分解性低沸点溶剤含有水を加温して、前記易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理を行うことを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水処理方法であって、
前記難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、前記嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源を使用することを特徴とする水処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の水処理方法であって、
前記易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度は、１０，０００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする水処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理方法であって、
前記嫌気性生物処理は、担体を用いた嫌気性流動床式生物処理であることを特徴とする水処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の水処理方法であって、
前記難分解性低沸点溶剤含有水と前記易分解性低沸点溶剤含有水との合計量に対する前記難分解性低沸点溶剤含有水の水量比は、６０ｖｏｌ%以下であることを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とを個別に回収する回収手段と、
前記難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理を行うための蒸留装置と、
前記蒸留処理の塔底処理水を使用して加温した前記易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理を行うための嫌気性生物処理装置と、
を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の水処理装置であって、
前記難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、前記嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源が使用されることを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の水処理装置であって、
前記易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度は、１０，０００ｍｇ／Ｌ以上であることを特徴とする水処理装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の水処理装置であって、
前記嫌気性生物処理は、担体を用いた嫌気性流動床式生物処理であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の水処理装置であって、
前記難分解性低沸点溶剤含有水と前記易分解性低沸点溶剤含有水との合計量に対する前記難分解性低沸点溶剤含有水の水量比は、６０ｖｏｌ%以下であることを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水の水処理方法および水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メタノール、エタノール等の低沸点溶剤を含む水溶液について、低沸点溶剤を回収するために蒸留処理を行っていた（例えば、特許文献１参照）。難分解性の低沸点溶剤を含有する水溶液（難分解性低沸点溶剤含有水）と易分解性の低沸点溶剤を含有する水溶液（易分解性低沸点溶剤含有水）が発生する場合、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水は個別に回収しておらず、両者を混合した混合状態の水に対して蒸留処理を行っていた。混合状態の水の水温が通常は常温（２０〜２５℃）であるのに対して、蒸留処理では低沸点溶剤が蒸発する温度以上の温度、例えば８０℃以上に加熱する必要があり、過大なエネルギーを消費していた。
【０００３】
このように、難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水の全量に対して蒸留のための加熱操作を行うので、過大なエネルギーを消費していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２５３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができる水処理方法および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】
本発明は、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とを個別に回収し、前記難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理を行い、前記蒸留処理の塔底処理水を使用して前記易分解性低沸点溶剤含有水を加温して、前記易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理を行う水処理方法である。
【０００７】
前記水処理方法において、前記難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、前記嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源を使用することが好ましい。
【０００８】
前記水処理方法において、前記易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度は、１０，０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。
【０００９】
前記水処理方法において、前記嫌気性生物処理は、担体を用いた嫌気性流動床式生物処理であることが好ましい。
【００１０】
前記水処理方法において、前記難分解性低沸点溶剤含有水と前記易分解性低沸点溶剤含有水との合計量に対する前記難分解性低沸点溶剤含有水の水量比は、６０ｖｏｌ%以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とを個別に回収する回収手段と、前記難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理を行うための蒸留装置と、前記蒸留処理の塔底処理水を使用して加温した前記易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理を行うための嫌気性生物処理装置と、を備える水処理装置である。
【００１２】
前記水処理装置において、前記難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、前記嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源が使用されることが好ましい。
【００１３】
前記水処理装置において、前記易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度は、１０，０００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。
【００１４】
前記水処理装置において、前記嫌気性生物処理は、担体を用いた嫌気性流動床式生物処理であることが好ましい。
【００１５】
前記水処理装置において、前記難分解性低沸点溶剤含有水と前記易分解性低沸点溶剤含有水との合計量に対する前記難分解性低沸点溶剤含有水の水量比は、６０ｖｏｌ%以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る水処理装置の他の例を示す概略構成図である。
【図５】図２に示す処理において、難分解性低沸点溶剤含有水、易分解性低沸点溶剤含有水の水量、ＣＯＤＣｒ濃度を変えたときの、処理に必要な投入エネルギーを試算した結果を示すグラフである。
【図６】図４に示す処理において、難分解性低沸点溶剤含有水、易分解性低沸点溶剤含有水の水量、ＣＯＤＣｒ濃度を変えたときの、処理に必要な投入エネルギーを試算した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
本発明の実施形態に係る水処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。
【００２０】
図１に示す水処理装置１は、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理を行うための蒸留装置１４と、蒸留処理の塔底処理水を使用して加温した易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理を行うための嫌気性生物処理装置２０と、を備える。水処理装置１は、難分解性低沸点溶剤含有水を個別に回収する回収手段として、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０と、易分解性低沸点溶剤含有水を個別に回収する回収手段として、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６と、を備えてもよい。水処理装置１は、熱交換手段として熱交換装置１２，１７、加温手段として加温装置１８を備えてもよい。
【００２１】
図１の水処理装置１において、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０の入口には、配管２２が接続されている。難分解性低沸点溶剤含有水槽１０の出口と、熱交換装置１２の水入口とは、配管２４により接続されている。熱交換装置１２の水出口と、蒸留装置１４の水入口とは、配管２６により接続されている。蒸留装置１４の回収物出口には、配管２８が接続されている。蒸留装置１４の加熱媒体入口には、配管４２が接続されている。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６の入口には、配管３４が接続されている。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６の出口と、熱交換装置１７の水入口とは、配管３６により接続されている。熱交換装置１７の水出口と、加温装置１８の入口とは、配管３７により接続されている。加温装置１８の出口と、嫌気性生物処理装置２０の入口とは、配管３８により接続されている。嫌気性生物処理装置２０の処理水出口には、配管４０が接続されている。蒸留装置１４の塔底処理水出口と、熱交換装置１２の塔底処理水入口とは、配管３０により接続されている。熱交換装置１２の塔底処理水出口と、熱交換装置１７の塔底処理水入口とは、配管３２により接続されている。熱交換装置１７の塔底処理水出口と、配管４０とは、配管３３により接続されている。
【００２２】
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置１の動作について説明する。
【００２３】
難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収される。例えば、難分解性低沸点溶剤含有水は、配管２２を通して難分解性低沸点溶剤含有水槽１０に貯留され、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３４を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に貯留される。
【００２４】
水処理装置１において、難分解性低沸点溶剤含有水は、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０から配管２４を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管２６を通して蒸留装置１４に送液される。蒸気等の加熱媒体が配管４２を通して蒸留装置１４に供給され、蒸留装置１４において、難分解性低沸点溶剤含有水について加熱媒体を熱源として用いて蒸留処理が行われる（蒸留処理工程）。蒸留処理で得られた、難分解性低沸点溶剤が濃縮された濃縮物は、蒸留回収物として、配管２８を通して排出される。一方、難分解性低沸点溶剤が低減された、蒸留装置１４の塔底から排出される塔底処理水は、配管３０を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管３２を通して熱交換装置１７に送液され、熱交換装置１７において熱交換が行われた後、配管３３を通して配管４０に送液される。
【００２５】
一方、易分解性低沸点溶剤含有水は、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６から配管３６を通して熱交換装置１７に送液され、熱交換装置１７において熱交換が行われる。熱交換装置１７において、加熱された状態である塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とが間接的に接触されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される（易分解性低沸点溶剤含有水加温工程）。その後、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３７を通して加温装置１８に送液され、必要に応じて加温装置１８においてさらに加温が行われた後、配管３８を通して嫌気性生物処理装置２０に送液される。嫌気性生物処理装置２０において、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる（嫌気性生物処理工程）。嫌気性生物処理が行われた生物処理水は、配管４０を通して、塔底処理水とともに処理水として排出される。
【００２６】
水処理装置１では、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収され、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理が行われ、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる。そして、加熱された状態である、蒸留処理の塔底処理水が熱交換装置１７において易分解性低沸点溶剤含有水と熱交換（間接接触）されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される。すなわち、蒸留処理の塔底処理水を使用して易分解性低沸点溶剤含有水が加温される。これらの構成によって、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができる。また、難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水の全量に対して蒸留のための加熱操作を行わなくてもよいので、エネルギーの消費を低減することができる。
【００２７】
蒸留処理の塔底処理水を使用する易分解性低沸点溶剤含有水の加温は、図１の水処理方法および水処理装置１のように、蒸留処理の塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とを熱交換装置等を用いて間接接触させることによって行われてもよいが、蒸留処理の塔底処理水が易分解性低沸点溶剤含有水槽１６において易分解性低沸点溶剤含有水と混合される、すなわち蒸留処理の塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とが直接接触されることによって行われてもよい。
【００２８】
このように直接接触により易分解性低沸点溶剤含有水の加温を行う場合の水処理装置の一例の概略構成を図２に示す。図２に示す水処理装置３において、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０の入口には、配管２２が接続されている。難分解性低沸点溶剤含有水槽１０の出口と、熱交換装置１２の水入口とは、配管２４により接続されている。熱交換装置１２の水出口と、蒸留装置１４の水入口とは、配管２６により接続されている。蒸留装置１４の回収物出口には、配管２８が接続されている。蒸留装置１４の塔底処理水出口と、熱交換装置１２の塔底処理水入口とは、配管３０により接続されている。熱交換装置１２の塔底処理水出口と、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６の塔底処理水入口とは、配管３２により接続されている。蒸留装置１４の加熱媒体入口には、配管４２が接続されている。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６の入口には、配管３４が接続されている。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６の出口と、加温装置１８の水入口とは、配管４４により接続されている。加温装置１８の水出口と、嫌気性生物処理装置２０の入口とは、配管４６により接続されている。嫌気性生物処理装置２０の処理水出口には、配管４０が接続されている。
【００２９】
難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収される。例えば、難分解性低沸点溶剤含有水は、配管２２を通して難分解性低沸点溶剤含有水槽１０に貯留され、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３４を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に貯留される。
【００３０】
水処理装置３において、難分解性低沸点溶剤含有水は、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０から配管２４を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管２６を通して蒸留装置１４に送液される。蒸気等の加熱媒体が配管４２を通して蒸留装置１４に供給され、蒸留装置１４において、難分解性低沸点溶剤含有水について加熱媒体を熱源として用いて蒸留処理が行われる（蒸留処理工程）。蒸留処理で得られた、難分解性低沸点溶剤が濃縮された濃縮物は、蒸留回収物として、配管２８を通して排出される。一方、難分解性低沸点溶剤が低減された、蒸留装置１４の塔底から排出される塔底処理水は、配管３０を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管３２を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に送液される。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６において、加熱された状態である塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とが混合されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される（易分解性低沸点溶剤含有水加温工程）。
【００３１】
加温された易分解性低沸点溶剤含有水は、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６から配管４４を通して加温装置１８に送液され、必要に応じて加温装置１８においてさらに加温が行われた後、配管４６を通して嫌気性生物処理装置２０に送液される。嫌気性生物処理装置２０において、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる（嫌気性生物処理工程）。嫌気性生物処理が行われた生物処理水は、配管４０を通して処理水として排出される。
【００３２】
水処理装置３では、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収され、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理が行われ、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる。そして、加熱された状態である、蒸留処理の塔底処理水が易分解性低沸点溶剤含有水槽１６において易分解性低沸点溶剤含有水と混合されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される。すなわち、蒸留処理の塔底処理水を使用して易分解性低沸点溶剤含有水が加温される。これらの構成によって、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができる。また、難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水の全量に対して蒸留のための加熱操作を行わなくてもよいので、エネルギーの消費を低減することができる。
【００３３】
加温の効率が高い等の点から、蒸留塔の塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とは、熱交換器等を経由して間接的に加温されることが望ましいが、蒸留塔の塔底処理水に易分解性の有機物が混入する等の場合は、蒸留塔の塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とが混合（直接接触）されることによって易分解性低沸点溶剤含有水の加温が行われる場合もあり得る。
【００３４】
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置において、難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源を使用することが好ましい。図３にこのような構成の水処理装置の例の概略構成を示す。図３に示す水処理装置５は、図１の水処理装置１における蒸留装置１４に加熱媒体を供給するための配管４２に代えて、配管４８を備え、配管４８によって嫌気性生物処理装置２０のガス出口と、蒸留装置１４の加熱媒体入口とが接続されている。バイオガスは脱硫等のガス精製が行われ、必要に応じてガスホルダを設置し、ガス流量変動を均一化してもよい。その後、ボイラに導入し、加熱媒体（スチーム）を発生させ、蒸留装置１４へ導入してもよい。
【００３５】
水処理装置５において、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収される。例えば、難分解性低沸点溶剤含有水は、配管２２を通して難分解性低沸点溶剤含有水槽１０に貯留され、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３４を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に貯留される。
【００３６】
難分解性低沸点溶剤含有水は、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０から配管２４を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管２６を通して蒸留装置１４に送液される。蒸留装置１４において、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理が行われる（蒸留処理工程）。
【００３７】
蒸留処理で得られた、難分解性低沸点溶剤が濃縮された濃縮物は、蒸留回収物として、配管２８を通して排出される。一方、難分解性低沸点溶剤が低減された蒸留装置１４の塔底から排出される塔底処理水は、配管３０を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管３２を通して熱交換装置１７に送液され、熱交換装置１７において熱交換が行われた後、配管３３を通して配管４０に送液される。
【００３８】
一方、易分解性低沸点溶剤含有水は、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６から配管３６を通して熱交換装置１７に送液され、熱交換装置１７において熱交換が行われる。熱交換装置１７において、加熱された状態である塔底処理水と易分解性低沸点溶剤含有水とが間接的に接触されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される（易分解性低沸点溶剤含有水加温工程）。その後、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３７を通して加温装置１８に送液され、必要に応じて加温装置１８においてさらに加温が行われた後、配管３８を通して嫌気性生物処理装置２０に送液される。嫌気性生物処理装置２０において、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる（嫌気性生物処理工程）。嫌気性生物処理が行われた生物処理水は、配管４０を通して、塔底処理水とともに処理水として排出される。嫌気性生物処理装置２０において、嫌気性生物処理により発生したバイオガスは、配管４８を通して蒸留装置１４に供給され、蒸留装置１４において、上記の通り難分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理により発生したバイオガスを熱源として用いて蒸留処理が行われる。
【００３９】
このように、難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、易分解性低沸点溶剤含有水の嫌気性生物処理にて発生したバイオガス（例えば、メタンガス）から回収したエネルギーを熱源として使用することによって、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をさらに少ないエネルギーで処理することができる。易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度が高い程、嫌気性生物処理においてバイオガス発生量が増大するため、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置が有効となる。特に、易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度が１０，０００ｍｇ／Ｌ以上の条件において、エネルギー低減効果が顕著であるため好ましく、２０，０００ｍｇ／Ｌ以上の条件がより好ましい。
【００４０】
図３に示す水処理装置５において直接接触により易分解性低沸点溶剤含有水の加温を行う場合の水処理装置の一例の概略構成を図４に示す。図４に示す水処理装置７において、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水とは個別に回収される。例えば、難分解性低沸点溶剤含有水は、配管２２を通して難分解性低沸点溶剤含有水槽１０に貯留され、易分解性低沸点溶剤含有水は、配管３４を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に貯留される。
【００４１】
難分解性低沸点溶剤含有水は、難分解性低沸点溶剤含有水槽１０から配管２４を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管２６を通して蒸留装置１４に送液される。蒸留装置１４において、難分解性低沸点溶剤含有水について蒸留処理が行われる（蒸留処理工程）。
【００４２】
蒸留処理で得られた、難分解性低沸点溶剤が濃縮された濃縮物は、蒸留回収物として、配管２８を通して排出される。一方、難分解性低沸点溶剤が低減された、蒸留装置１４の塔底から排出される塔底処理水は、配管３０を通して熱交換装置１２に送液され、熱交換装置１２において熱交換が行われた後、配管３２を通して易分解性低沸点溶剤含有水槽１６に送液される。易分解性低沸点溶剤含有水槽１６において、加熱された状態である凝縮物と易分解性低沸点溶剤含有水とが混合されることにより、易分解性低沸点溶剤含有水が加温される（易分解性低沸点溶剤含有水加温工程）。
【００４３】
加温された易分解性低沸点溶剤含有水は、易分解性低沸点溶剤含有水槽１６から配管４４を通して加温装置１８に送液され、必要に応じて加温装置１８においてさらに加温が行われた後、配管４６を通して嫌気性生物処理装置２０に送液される。嫌気性生物処理装置２０において、易分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理が行われる（嫌気性生物処理工程）。嫌気性生物処理が行われた生物処理水は、配管４０を通して処理水として排出される。嫌気性生物処理装置２０において、嫌気性生物処理により発生したバイオガスは、配管４８を通して蒸留装置１４に供給され、蒸留装置１４において、上記の通り難分解性低沸点溶剤含有水について嫌気性生物処理により発生したバイオガスを熱源として用いて蒸留処理が行われる。
【００４４】
［被処理水］
本実施形態に係る水処理方法および水処理装置における被処理水は、難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水である。
【００４５】
「低沸点溶剤」とは水の沸点である１００℃未満に沸点を有する有機溶剤を指す。これら低沸点溶剤のうち、微生物による分解が困難な有機溶剤を「難分解性低沸点溶剤」と呼び、微生物による分解が容易な有機溶剤を「易分解性低沸点溶剤」と呼ぶ。
【００４６】
ここで、嫌気性微生物（有機溶剤のＴＯＣ濃度に対して嫌気性汚泥を５〜１０ｍＬ／ｇ−ＴＯＣとなるように添加）と有機溶剤とを嫌気条件下で、かつ必要な栄養塩類として窒素源、燐源、その他無機塩類（ニッケル、コバルト、鉄等の塩類）等を適宜添加して３０〜３５℃で２〜５日間反応させ、有機溶剤由来のＴＯＣ濃度を基準とした分解率が５０％未満の有機溶剤を「難分解性低沸点溶剤」とし、分解率が５０％以上の有機溶剤を「易分解性低沸点溶剤」とする。
【００４７】
難分解性低沸点溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トリクレン、四塩化炭素、１，１，１−トリクロロエタン、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン等が挙げられる。易分解性低沸点溶剤としては、例えば、ヘキサン、ベンゼン、メタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル等が挙げられる。
【００４８】
難分解性低沸点溶剤含有水および易分解性低沸点溶剤含有水は、例えば、半導体工場、食品工場、化学工場、合成皮革工場等から排出される。
【００４９】
全被処理水量、すなわち難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水との合計量に対する難分解性低沸点溶剤含有水の水量比が少ない程、蒸留処理で処理する水量が減少するため、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置が有効となる。特に、全被処理水量に対する難分解性低沸点溶剤含有水の水量比が６０ｖｏｌ%以下の条件において効果が顕著であるため好ましく、４０ｖｏｌ%以下の条件がより好ましい。
【００５０】
［蒸留処理］
難分解性低沸点溶剤含有水の処理には、蒸留処理が適用される。蒸留処理で用いられる蒸留装置１４としては、難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理を行うことができるものであればよく、特に制限はない。蒸留装置１４としては、回分式または連続式に拘わらず、対象物を蒸留分離する蒸留塔の他、装置内を加温することにより対象物質を蒸発させる蒸発濃縮装置（エバポレータ）等が挙げられる。
【００５１】
蒸留装置１４において難分解性低沸点溶剤含有水を蒸留温度まで加熱するために用いられる熱源としては、ボイラ等による水蒸気や蒸留塔登頂ガスの回収蒸気の他、電気ヒータによる直接加熱等が挙げられる。
【００５２】
［嫌気性生物処理］
易分解性低沸点溶剤含有水の処理には、嫌気性生物処理が適用される。嫌気性生物処理は２８〜３５℃が最適水温であり、常温（２０〜２５℃）の水を処理する場合、通常は加温が必要であるが、難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理後の塔底処理水を使用することで加温用の熱量を低減することができる。
【００５３】
嫌気性生物処理の方法としては、嫌気性微生物を用いて嫌気条件で生物処理する方法であればよく、特に制限はない。易分解性低沸点溶剤は炭素数の小さい有機物が多く、一般的な嫌気性生物処理法である上向流嫌気性汚泥床法（ＵＡＳＢ（Ｕｐ−ｆｌｏｗ  Ａｎａｅｒｏｂｉｃ  Ｓｌｕｄｇｅ  Ｂｌａｎｋｅｔ）法（グラニュール法））では、グラニュールが微細化し、処理が不安定になり易い。したがって、担体を用いた嫌気性流動床式生物処理を適用することが好ましい。担体を用いた嫌気性流動床式生物処理としては、担体が流動する形式のものであればよく、特に制限されるものではないが、例えば上向流型、撹拌型のいずれでもよい。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
＜実施例１＞
表１に示す難分解性低沸点溶剤含有水、易分解性低沸点溶剤含有水の水量、ＣＯＤＣｒ濃度を変えたときの、図２，４に示す処理に必要な投入エネルギーを試算した。図２に示す処理に必要な投入エネルギー試算結果を図５に示し、図４に示す処理に必要な投入エネルギー試算結果を図６に示す。全水量を蒸留処理した場合と比較して、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置であれば省エネルギーで処理可能であることが示されている。また、全水量に対する難分解性低沸点溶剤含有水の水量比６０%以下、易分解性低沸点溶剤含有水のＣＯＤＣｒ濃度が１０，０００ｍｇ／Ｌ以上の条件において、投入エネルギーがより少なく抑えられている。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
このように、本実施形態に係る水処理方法および水処理装置により、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をより少ないエネルギーで処理することができることがわかった。特に、難分解性低沸点溶剤含有水の蒸留処理において、嫌気性生物処理にて発生したバイオガスから回収した熱源を使用することにより、難分解性低沸点溶剤含有水と易分解性低沸点溶剤含有水をさらに少ないエネルギーで処理することができることがわかった。
【符号の説明】
【００５８】
１，３，５，７  水処理装置、１０  難分解性低沸点溶剤含有水槽、１２，１７  熱交換装置、１４  蒸留装置、１６  易分解性低沸点溶剤含有水槽、１８  加温装置、２０  嫌気性生物処理装置、２２，２４，２６，２８，３０，３２，３３，３４，３６，３７，３８，４０，４２，４４，４６，４８  配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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