(57)【要約】【課題】ホルムアルデヒドを十分に分解除去することができるホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法を提供する。【解決手段】ホルムアルデヒド含有排水を生物処理する生物処理工程と、該生物処理工程からの生物処理水から微生物を分離する分離工程と、該分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程とを有するホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。分離工程にＵＦ膜を用いることが好ましい。酸化剤としてはオゾン及び過酸化水素が好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルムアルデヒド含有排水を生物処理する生物処理工程と、
該生物処理工程からの生物処理水から微生物を分離する分離工程と、
該分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程と
を有するホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記化学酸化工程において前記分離処理水に過酸化水素を添加し、紫外線を照射することを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【請求項３】
請求項１において、前記化学酸化工程において前記分離処理水にオゾン及び過酸化水素を添加することを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【請求項４】
請求項１において、前記化学酸化工程において前記分離処理水にオゾン及び過酸化水素を添加してホルムアルデヒドを分解する第１工程を行った後、過酸化水素を添加し紫外線を照射する第２工程を行うことを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記分離処理水を４０℃以上に加温した後、前記化学酸化工程を行うことを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【請求項６】
請求項５において、前記加温の熱源として、レトルト廃熱を用いることを特徴とするホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品工場等で生じるホルムアルデヒド含有排水を生物処理及び化学酸化処理により処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品製造工場の容器洗浄排水や高圧殺菌窯（レトルト）からの冷却排水にホルムアルデヒドが含まれることがある。
【０００３】
ホルムアルデヒド含有排水に含まれるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）を分解する方法としては、好気性雰囲気下にて、好気性微生物に分解させる方法が知られており、ホルムアルデヒドを分解し得る好気性微生物として、例えばフサリウム属に属するホルムアルデヒド分解菌〔特許文献１：特開平１１−１９６８６号公報〕、アルスロバクター属に属するホルムアルデヒド分解菌〔特許文献２：特開平７−１０７９６７号公報、特許文献３：特開平７−１０８２９８号公報〕が知られている。
【０００４】
この分解方法は、ホルムアルデヒドを分解するための特別の微生物を用いるものであり、従来から使用されている微生物を用いてホルムアルデヒドを分解し得る方法が求められている。しかしながら、一般的な微生物を用いた生物処理では、ホルムアルデヒドの分解効率が低い。
【０００５】
特許文献４には、ホルムアルデヒド含有排水に過酸化水素を添加した後、活性炭と接触させ、ホルムアルデヒドを分解して除去することが記載されている。特許文献４の００２５段落には、過酸化水素が活性炭と接触すると、ヒドロキシラジカルが発生し、これによってホルムアルデヒドが分解、除去されると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９６８６号公報
【特許文献２】特開平７−１０７９６７号公報
【特許文献３】特開平７−１０８２９８号公報
【特許文献４】特開２０１０−２４７００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の通り、一般的な微生物を用いた生物処理では、ホルムアルデヒドの分解効率が低く、ホルムアルデヒドが十分には除去されない。
【０００８】
上記特許文献４の過酸化水素を用いる方法でも、ホルムアルデヒドが十分には除去されない。例えば特許文献４の実施例１，２ではホルムアルデヒド分解能は２０％又は４５％に止まる。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、ホルムアルデヒドを十分に分解除去することができるホルムアルデヒド含有排水の複合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】
【００１０】
本発明のホルムアルデヒド含有排水の複合処理方法は、ホルムアルデヒド含有排水を生物処理する生物処理工程と、該生物処理工程からの生物処理水から微生物を分離する分離工程と、該分離工程からの分離処理水に酸化剤を添加してホルムアルデヒドを酸化処理する化学酸化工程とを有する。
【００１１】
本発明では、化学酸化として、過酸化水素を添加して紫外線を照射してもよく、過酸化水素及びオゾンを添加してもよく、これらの双方を行ってもよい。
【００１２】
本発明では、微生物分離処理水を４０℃以上に加温してから化学酸化してもよい。この場合、加温の熱源として、レトルト廃熱を利用してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ホルムアルデヒド含有排水を微生物によって生物処理した後、化学酸化処理することにより、ホルムアルデヒドを十分に分解処理することができる。
【００１４】
本発明では、生物処理後に化学酸化処理を行うので、生物処理におけるホルムアルデヒドの分解率が低くても最終的な処理水質は良好となる。そのため、生物処理の微生物として一般的なもので足りる。
【００１５】
本発明では、生物処理水を微生物分離処理した後、化学酸化処理を行うので、微生物が化学酸化工程に流入せず、ホルムアルデヒドを効率よく化学酸化処理することができる。
【００１６】
化学酸化処理時の温度を４０℃以上とすることにより、化学酸化が効率よく行われる。
【００１７】
化学酸化工程において、微生物分離処理水に過酸化水素を添加した後、紫外線（以下、ＵＶということがある。）を照射すると、ホルムアルデヒドが効率よく分解される。このホルムアルデヒド分解反応は、ホルムアルデヒド含有排水中のホルムアルデヒド濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以下特に０．４ｍｇ／Ｌ以下と低濃度である場合に、また特にｐＨ≦７の領域において効率よく進行する。
【００１８】
化学酸化工程において、微生物分離処理水にオゾン及び過酸化水素を添加することによってもホルムアルデヒドが分解される。この反応はホルムアルデヒド濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以上と高い場合に効率よく進行する。そこで、ホルムアルデヒド濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以上と高い微生物分離処理水をまずオゾン及び過酸化水素による第１工程によってホルムアルデヒド分解処理し、次いで過酸化水素添加ＵＶ照射による第２工程を行って残留するホルムアルデヒドをさらに分解除去することにより、ホルムアルデヒド濃度の低い処理水を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明において処理対象とするホルムアルデヒド含有排水としては、食品工場の容器洗浄排水や、レトルト冷却排水などが例示される。
【００２０】
本発明では、好ましくはホルムアルデヒド含有排水をまず微生物を用いた生物処理槽に導入して生物処理を行う。この生物処理槽としては好気処理槽が好適である。好気処理槽としては、有機物の分解効率に優れるものであれば良く、各種の好気性生物処理方式の生物反応槽が使用できる。例えば、活性汚泥を槽内に浮遊状態で保持する浮遊方式、活性汚泥を担体に付着させて保持する生物膜方式などを採用することができる。生物膜方式では固定床式、流動床式、展開床式など任意の微生物床方式でよい。担体としては、活性炭、種々のプラスチック担体、スポンジ担体などがいずれも使用できる。
【００２１】
この生物処理水を微生物分離処理する。この微生物分離処理手段としては、膜分離、沈降分離、浮上分離などの手段を採用することができるが、膜分離が好適であり、特に分画分子量５万〜１５万の限外濾過（ＵＦ）膜が好適である。
【００２２】
膜は生物処理槽内に設置されてもよく、槽外に設置されてもよい。
【００２３】
この微生物分離処理水を化学酸化処理する。化学酸化処理方法としては、オゾン及び過酸化水素を添加する方法、過酸化水素を添加してＵＶ照射する方法、又はこれらを併用する方法が好適である。
【００２４】
過酸化水素及びオゾンによる化学酸化処理を行う場合、微生物分離処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．５ｍｇ／Ｌ以上、特に２ｍｇ／Ｌ以上例えば２〜５ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。
【００２５】
オゾンの吹込量は微生物分離処理水中のホルムアルデヒド濃度１ｍｇ／Ｌ当り１０〜２０ｍｇ／Ｌ特に１０〜１５ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。過酸化水素の添加量は、［オゾン吹込量（ｍｇ／Ｌ）］／［過酸化水素添加量（ｍｇ／Ｌ）］が１〜１５特に２〜１０とりわけ５〜８程度となる量が好ましい。
【００２６】
このオゾン及び過酸化水素によるホルムアルデヒド分解時のｐＨは８〜１１特に９〜１０程度であることが好ましく、このｐＨ範囲とすることによりホルムアルデヒドの分解が効率よく進行する。ｐＨ調整のために必要に応じＮａＯＨ及び／又はＫＯＨを添加することが好ましい。
【００２７】
化学酸化処理を過酸化水素添加ＵＶ照射により行う場合、過酸化水素添加量は、ホルムアルデヒド１ｍｇ／Ｌ当り５〜１５ｍｇ／Ｌ特に６〜１０ｍｇ／Ｌ程度とすることが好ましい。ＵＶ照射量は１ｋＷｈ／ｍ３以上例えば１〜５ｋＷｈ／ｍ３特に２〜３ｋＷｈ／ｍ３程度が好ましい。
【００２８】
このときのｐＨは７以下例えば４〜７特に６〜７であることが好ましい。
【００２９】
この工程でのホルムアルデヒド分解反応はホルムアルデヒド濃度が低いほど効率よく進行するので、過酸化水素酸化ＵＶ照射工程で処理される被処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．５ｍｇ／Ｌ以下特に０．４ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明では、微生物分離処理水を上記オゾン及び過酸化水素による第１化学酸化工程により、ホルムアルデヒド濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以下特に０．４ｍｇ／Ｌ以下となるまでホルムアルデヒドを分解した後、過酸化水素添加ＵＶ照射による第２化学酸化工程を行ってもよい。
【００３１】
本発明では、上記の化学酸化工程の水温を４０℃以上例えば４０〜８０℃特に６０〜８０℃としてもよい。このように水温を高くすると、化学酸化効率が向上する。食品工場排水を処理する場合、この加温をレトルト廃水の熱（レトルト冷却排水との熱交換）によって行ってもよい。このようにすれば、加温コストと冷却コストを低減することができる。なお、レトルト冷却排水で微生物分離処理水を熱交換した後のレトルト冷却排水は冷却して１５〜３５℃にした後に生物処理に供する。
【実施例】
【００３２】
以下の実施例は全て連続通水試験とした。
【００３３】
［実施例１（微生物処理＋Ｏ３／Ｈ２Ｏ２処理）］
ホルムアルデヒド濃度１００ｍｇ／ＬでＮａＯＨによりｐＨ＝８とした合成ホルムアルデヒド含有模擬排水を調製した。
【００３４】
この模擬排水を担体式好気性生物処理装置（担体：スポンジ担体。担体充填率４０％）にＣＯＤｃｒ槽負荷２ｋｇ／ｍ３／Ｄで通水して生物処理した後、分画分子量が１５万のＵＦ膜（ＨＦＵ−１０１０東レ社製）に透過流束１．５ｍ３／ｍ２・Ｄ（４４０Ｌ／ｈ）で通水し、微生物分離処理を行った。微生物分離処理水のホルムアルデヒド濃度は０．８ｍｇ／Ｌであった。
【００３５】
この微生物分離処理水に過酸化水素を３ｍｇ／Ｌになるよう添加し、室温（約２０℃）でオゾンを２．２ｇ／ｈの吹込量にて吹き込み、処理後のホルムアルデヒド濃度を測定したところ、０．０１２ｍｇ／Ｌであり、微生物分離処理水のホルムアルデヒド濃度（０．８ｍｇ／Ｌ）から大幅に低下したことが認められた。
【００３６】
［比較例１］
実施例１において、生物処理水をＵＦ膜分離処理なしに化学酸化処理したところ、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．２５ｍｇ／Ｌと実施例１よりも高い値であった。
【００３７】
［比較例２］
実施例１において、ホルムアルデヒド含有模擬排水をそのまま化学酸化処理したところ、ホルムアルデヒド濃度０．０１２ｍｇ／Ｌの処理水を得るのに必要なオゾン吹込量は３３００ｇ／Ｌであり、実施例１の場合の約１５００倍のオゾンが必要であった。
【００３８】
［実施例２］
実施例１において、化学酸化処理を過酸化水素６．５ｍｇ／Ｌ添加、ＵＶ照射処理１ｋＷｈ／ｍ３としたこと以外は同様とした。その結果、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．０１５ｍｇ／Ｌであった。
【００３９】
［実施例３（高温化学酸化処理）］
実施例１において、化学酸化処理時の水温を６０℃としたこと以外は同様とした。その結果、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．００８ｍｇ／Ｌ未満であった。
【００４０】
［実施例４（微生物＋Ｏ３／Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ２／ＵＶ）］
実施例１において、オゾン及び過酸化水素による化学酸化処理後、過酸化水素を０．２ｍｇ／Ｌ添加し、ＵＶ照射を０．５ｋＷｈ／ｍ３で行ったところ、化学酸化処理水中のホルムアルデヒド濃度は０．００８ｍｇ／Ｌ未満まで低下した。