(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微量の有機化合物としてフタル酸エステル、ビスフェノールＡ、ダイオキシン、クロロベンゼン、およびクロロフェノールから選ばれた少なくとも１種または２種以上を含む被処理水中に凝集性高分子としてポリＮ置換アクリルアミド誘導体、ポリＮ置換メタアクリルアミド誘導体もしくはこれらの共重合体、メチルセルロース、およびポリ（ビニルメチルエーテル）から選ばれた少なくとも１種または２種以上を混合し、臨界温度以上に加熱、攪拌することにより生成した凝集物を、生物活性炭層に導入して該層内に定着させ、次いで該層を前記臨界温度以下に降温することにより、前記高分子の溶解とともに前記有機化合物を生物活性炭内で微生物分解することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
前記臨界温度が２０℃以上である請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝集性高分子を用いた水処理方法に関し、特に環境ホルモン、ダイオキシン類等の難分解性有機化合物で汚染された上水、廃水または下水を、前記高分子の凝集とともに、上記難分解性有機化合物を捕捉、濃縮し、さらに回収物を生物活性炭層で処理する水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上水道、簡易水道、下水道、浸出排水、産業廃水等の浄化処理システムは、一般的な構成として重力、薬剤を用いた沈殿処理による懸濁物除去法、活性汚泥法の生物的処理による有機物分解法、活性炭濾過による臭気成分、色素成分除去法などがある。さらに高度処理として重金属対応のキレート処理法、殺菌、脱色対応のオゾン処理法などが追加されることがある。
【０００３】
しかし、近年では、上記水中に含まれている農薬成分、ダイオキシン類およびビスフェノールＡやフタル酸エステル等のプラスチック可塑剤成分などに対して外因性内分泌攪乱作用が指摘され、上述のような処理方法の組み合わせだけでは分解除去が困難であるため、例えばオゾン処理に紫外線照射、過酸化水素水添加や紫外線に光触媒を組み合わせた処理システムが提案されている。しかしこれらの物理化学的処理だけでは分解反応は充分進まず、逆に副生成物が生じたりし、その副生成物が毒性が高かったりする問題がある。
【０００４】
一方、生物的処理は、被処理物の濃度が低くても対応可能であるが、被処理物の濃度が低いと生物への取り込みが遅くなるので、実用的に考えるならば、生物分解活性の点から被処理物の濃度をある程度高い濃度に維持する方がよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、微量の有害有機化合物を含む水中から特定の凝集性高分子を用いて効率よく該有機化合物を吸着分離し、これを最適条件で生物学的に分解除去することができる水処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
（１） 微量の有機化合物としてフタル酸エステル、ビスフェノールＡ、ダイオキシン、クロロベンゼン、およびクロロフェノールから選ばれた少なくとも１種または２種以上を含む被処理水中に凝集性高分子としてポリＮ置換アクリルアミド誘導体、ポリＮ置換メタアクリルアミド誘導体もしくはこれらの共重合体、メチルセルロース、およびポリ（ビニルメチルエーテル）から選ばれた少なくとも１種または２種以上を混合し、臨界温度以上に加熱、攪拌することにより生成した凝集物を、生物活性炭層に導入して該層内に定着させ、次いで該層を前記臨界温度以下に降温することにより、前記高分子の溶解とともに前記有機化合物を生物活性炭内で微生物分解することを特徴とする水処理方法。
（２）前記臨界温度が２０℃以上である（１）記載の方法。
【０００７】
本発明における凝集性高分子は、水に対する溶解度温度係数が負である高分子化合物で、低温で生成する高分子化合物を水分子との水素結合に依存する水和物が高温で分解して脱水和することによって高分子同士が凝集し、沈殿する性質を持ち、その水和と脱水和の転移温度を臨界温度と呼び、臨界温度以下では親水性で、水に溶解し、臨界温度以上では、疎水性となって沈殿する（親水性と疎水性の変化は可逆的である）ものをいう。
【０００８】
本発明方法においては、上記のような特性を持つ凝集性高分子を、物理化学的に処理した処理水、例えばオゾン処理水に添加し、臨界温度以上に処理水を昇温することで高分子を凝集させ、その凝集とともに処理水中の疎水性の未分解物、副生成物を取り込み、濃縮させる。次に未分解物、副生成物を濃縮した状態の凝集物を次の工程の生物活性炭充填層に移送させ、充填層に定着する。次に定着または定着中の凝集物を臨界温度以下に制御して前記高分子を溶解させ、取り込んでいた濃縮未分解物、副生成物を徐々に放出し、生物処理、すなわち、放出し始めた濃縮未分解物、副生成物を活性炭に付着している微生物が基質として取り込み、分解処理する。
【０００９】
本発明においては、生物活性炭層の温度を制御することにより、前記高分子の溶解度を変えることができるため、捕捉されている被処理物の除放量が制御可能となり、任意の基質（被処理物）濃度で活性炭層内の微生物へ被処理物を供給することができる。これにより微生物の増殖に最適な基質濃度で培養系を制御し、効率のよい生物分解が可能となる。
【００１０】
本発明において、前記凝集性高分子としては、ポリ−Ｎ−アクリロイルピペリジン、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルメタアクリルアミド、ポリ−Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−アクリロイルピロリジン、ポリ−Ｎ，Ｎ−エチルメチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−シクロプロピルメタアクリルアミド、ポリ−Ｎ−エチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロックポリマー等をあげることができる。
【００１１】
前記高分子物質の形態は、通常は粉末状であり、原水に添加する場合は０．１〜１０ｗｔ％濃度の水溶液が好ましい。原水中に添加する前記高分子の量は、原水に対して、０．０１〜１．０ｗｔ％が好ましい。
【００１２】
本発明に用いる生物活性炭層装置としては、槽内に粒状活性炭を充填し、被処理水を通過させる構造のものでよく、また粒状活性炭は粒径５〜１０ｍ／ｍφぐらいが適当である。活性炭の材質はヤシガラ系、タール系など、特に問わない。活性炭に付着させる微生物としては、通常の生物処理に用いる微生物、例えばｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ腐細菌等を用いることができる。なお、生育した微生物による閉塞防止のため、活性炭充填層装置は下方から上向流で水を流して洗浄する機能を有するものが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例によりさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の水処理方法の一実施例を示す説明図である。この装置は、原水１が供給されるオゾン分解槽２と、該オゾン分解槽２にオゾンを供給するためのオゾン発生装置３およびその供給ライン３と、該オゾン分解槽２からの被処理水に凝集性高分子を供給するライン６およびその加熱装置７と、生物活性炭層装置８と、生物活性炭層７内の温度を所定温度以上に加熱制御するための加熱冷却装置１０および温度制御装置１１とを有している。なお、図中、５は排オゾンの排出ライン、１２は生物活性炭装置８の排ガスラインである。
【００１４】
上記装置において、原水１はオゾン分解層２に供給され、オゾン発生装置３から供給されるオゾンにより酸化分解され、処理された水は生物活性炭層装置８に送られるが、その途中で高分子６が供給され、ヒーター７により加熱される間に水中の有害有機物等は凝集性高分子とともに凝集し、次いで生物活性炭層７に吸着し、そこで定着される。この時加熱冷却装置１０により所定温度以下に冷却されることにより、前記凝集物は溶解し、被処理物中の有機化合物が放出され、生物活性炭層内で微生物分解処理される。なお、オゾン分解層２で分解生成したガスは排オゾンとしてライン５から排出され、一方生物活性炭層装置８で微生物分解処理された後の排ガスはライン１２から系外に排出される。
【００１５】
上記方法および装置によれば、原水中の有害有機化合物等を特定の凝集性高分子の加熱によって生成した凝集物内に吸着するとともに、生物活性炭層内で所定温度以下に降温することにより、前記有機化合物等を最適濃度で生物活性炭層内に放出し、効率よく生物処理することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理物中の有害有機化合物等を特定の凝集性高分子の加熱による凝集効果を利用して吸着、除去し、一方凝集物を生物活性炭装置で所定温度以下に降温して処理することにより、凝集物の分解により放出された前記有害有機化合物等を生物処理により効率よく分解することができ、従来困難とされていた微量の環境ホルモン等の有害有機化合物等を極めて効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理方法の一実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１…原水、２…オゾン分解層、３…オゾン発生装置、４…オゾン供給ライン、５…排オゾンライン、６…凝集性高分子供給ライン、７…生物活性炭層、８…生物活性炭層装置、９…生物活性炭、１０…加熱冷却装置、１１…温度制御装置。
【図１】
0004103098.tif 000002