(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素と過酢酸を含有する溶液のｐＨを７〜９にした条件でカタラーゼを添加することにより、過酸化水素と過酢酸を分解することを特徴とする、過酸化水素と過酢酸を含有する溶液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過酸化水素と過酢酸を含有する溶液の処理方法に関する。
過酢酸は通常の酢酸に比べ、酸素原子を１個余分に持ち、容易に分解し、酸素を遊離し、遊離された活性酸素が強い酸化力を示す。このため、過酸化水素と同様、漂白剤や種々の化学合成の原料として多用される。さらに、過酸化水素、過酢酸ともに、強力な殺菌作用をもち、分解した後に有害な物質を生成しないために、各種食品工場などで容器、機器などの殺菌、洗浄などにも多用されている。また市販の過酢酸溶液には通常過酸化水素も含まれている。
【０００２】
【従来の技術】
通常、過酸化水素は水と酸素に、過酢酸は酢酸と酸素に分解するため、両者とも分解後の毒性はなく、活性汚泥処理などを実施した上で排出することができる。しかし、通常過酸化水素および過酢酸を単に放置しただけでは、その分解には非常に時間がかかる上、完全分解は難しい。
そこで、通常はチオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤を添加し、反応を早めるために必要に応じて加熱処理などを実施して、中和処理を行っている。しかし、還元剤を使用する場合は過酸化水素および過酢酸と等量添加する必要があり、添加不足の場合は過酸化水素および過酢酸が残留し問題となる。逆に過剰添加した場合は、排液が還元状態となり、このまま活性汚泥などの生物処理を実施すると嫌気状態となり、悪臭などの問題を引き起こす。さらに、使用する亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤自体の毒性も大きな問題であった。
さらに、還元剤が残留することにより、ＣＯＤが非常に高くなり、排水基準に適合しない問題もあった。
【０００３】
また、遷移金属系の触媒を使用する方法（特開平４−２２４９４号公報）も知られているが、触媒に対して排水をリサイクルしたり、処理後に触媒と排水を分離したりする必要があった。また、遷移金属の排水中への漏れだしなどが懸念された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題を解決するために、従来の処理方法とは全く異なる方法により、安全かつ効率的に過酸化水素と過酢酸を含有する溶液を分解処理する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記目的を達成すべく、鋭意研究した結果、過酸化水素と過酢酸を含有する溶液のｐＨを３以上にした条件で過酸化水素を分解する能力を有する薬剤を添加することにより、過酸化水素と過酢酸を効率的に分解しうることを見いだした。
さらに、本発明において、過酸化水素を分解する能力を有する薬剤として、カタラーゼなどの酵素を使用すれば、環境に対する影響もなく、安全かつ効率的に過酸化水素と過酢酸を含有する溶液を分解処理することができることをも見いだし本発明に至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の処理方法が対象とする過酸化水素と過酢酸を含有する溶液は通常廃水であり、そのｐＨは通常１以下である。本発明の処理方法が対象とする過酸化水素と過酢酸を含有する溶液は過酸化水素と過酢酸のほかに他の無機および有機成分を含有していても良い。本発明の処理方法を実施する場合の処理温度には特に制限はないが、過酸化水素を分解する能力を有する薬剤としてカタラーゼを使用する場合には０℃〜７０℃の範囲で行うことが望ましく、好ましくは１０℃〜６０℃の範囲で行う。本発明を実施する場合、処理液のｐＨを３以上に、好ましくはｐＨ７〜９に調整する。ｐＨが３未満であると処理効率が悪い。０℃以下であると廃水が凍結する恐れがあり、７０℃以上であるとカタラーゼの失活が促進される。過酸化水素を分解する能力を有する薬剤としては、たとえば、カタラーゼ、ペルオキシダーゼなどの酵素、種々の起源の活性炭、二酸化マンガン、酸化鉄などの種々の金属化合物などがある。カタラーゼ、ペルオキシダーゼなどの酵素の由来（生物種）については制限はない。
【０００７】
本発明において、過酸化水素を分解する能力を有する薬剤として、カタラーゼなどの酵素を使用すれば、環境に対する影響もなく、安全かつ効率的に過酸化水素と過酢酸を含有する溶液を分解処理することができる。
【０００８】
【実施例】
次に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されない。
実施例１
市販の過酢酸溶液（アルドリッチ製）を希釈して、過酢酸濃度約１００００ｐｐｍ、過酸化水素濃度約１３０００ｐｐｍの溶液（ｐＨ１．０以下）を調製し、さらに水酸化ナトリウムにてｐＨ３、５、７、９に調整し、ｐＨ調整をしないものも含めて、過酸化水素の分解剤としてカタラーゼ（三菱ガス化学製  商品名アスクスーパー）を１ｍｌ／Ｌ添加（ｐＨ無調整の場合についてはカタラーゼ無添加実験も実施）した後、経時的に過酢酸と過酸化水素濃度を測定した結果をそれぞれ図１、図２に示した。いずれのｐＨにおいても過酸化水素は直ちに分解されるが、過酢酸はｐＨ未調整ではほとんど分解せず、ｐＨを３以上にすることにより、分解が認められ、ｐＨ７では２０時間で約４０％に、ｐＨ９では２０時間で完全に分解された。
【０００９】
実施例２
市販の過酢酸溶液（アルドリッチ製）を希釈して、過酢酸濃度約１０００ｐｐｍ、過酸化水素濃度約１３００ｐｐｍの溶液（ｐＨ１．０以下）を調製し、さらに水酸化ナトリウムにてｐＨ３、５、７、９に調整し、ｐＨ調整をしないものも含めて、過酸化水素の分解剤としてカタラーゼ（三菱ガス化学製  商品名アスクスーパー）を０．２ｍｌ／Ｌ添加（ｐＨ無調整の場合についてはカタラーゼ無添加実験も実施）した後、経時的に過酢酸と過酸化水素濃度を測定した結果をそれぞれ図３、図４に示した。いずれのｐＨにおいても過酸化水素は直ちに分解されるが、過酢酸はｐＨ無調整ではほとんど分解せず、ｐＨを３以上にすることにより、分解が認められ、ｐＨ７では２０時間で約４０％に、ｐＨ９では２０時間で完全に分解された。
【００１０】
実施例３
市販の過酢酸溶液（アルドリッチ製）を希釈して、過酢酸濃度約１００ｐｐｍ、過酸化水素濃度約１３０ｐｐｍの溶液（ｐＨ１．０以下）を調製し、さらに水酸化ナトリウムにてｐＨ３、５、７、９に調整し、ｐＨ調整をしないものも含めて、過酸化水素の分解剤としてカタラーゼ（三菱ガス化学製  商品名アスクスーパー）を０．１ｍｌ／Ｌ添加（ｐＨ無調整の場合についてはカタラーゼ無添加実験も実施）した後、経時的に過酢酸と過酸化水素濃度を測定した結果をそれぞれ図５、図６に示した。いずれのｐＨにおいても過酸化水素は直ちに分解されるが、過酢酸はｐＨ無調整では２０時間で約５０％にまでしか分解せず、ｐＨを３では２０時間で約１５％に、ｐＨを７以上にすることにより２０時間で完全に分解された。
【００１１】
実施例４
市販の過酢酸溶液（ヘンケル白水製）を希釈して、過酢酸濃度約０．３％、過酸化水素濃度約１．６％の溶液（ｐＨ１．０以下）を調製し、さらに水酸化ナトリウムにてｐＨ９に調整し、いくつかに分けた後、ひとつには、過酸化水素の分解剤としてカタラーゼ（三菱ガス化学製  商品名アスクスーパー）を０．５ｍｌ／Ｌ添加した後、経時的に過酢酸と過酸化水素濃度とＣＯＤ−Ｍｎ（化学的酸素要求量）を測定した。残りのものには、還元剤としてチオ硫酸ナトリウムを過酢酸と過酸化水素の合計量の０．１、１、２、４倍等量添加して５０℃に可温し、経時的に過酸化水素濃度とＣＯＤ−Ｍｎを測定した。チオ硫酸ナトリウムを用いた場合、残存するチオ硫酸ナトリウムが測定を妨害するため、過酢酸濃度は測定できなかった。過酸化水素の分解剤としてカタラーゼを用いて過酢酸濃度を測定した結果を図７、過酸化水素濃度を測定した結果を図８、ＣＯＤ−Ｍｎを測定した結果を図９に示した。還元剤を使用した場合、還元剤が不足の場合は過酸化水素が残留し、ＣＯＤ−Ｍｎも若干検出された。計算上は等量添加した場合は、過酸化水素は完全に分解されているにも関わらず、高濃度のＣＯＤ−Ｍｎが検出された。また、等量以上添加した場合はさらに高濃度のＣＯＤ−Ｍｎが検出された。一方アスクスーパーで処理した場合は過酢酸、過酸化水素ともに完全に分解され、ＣＯＤ−Ｍｎ濃度も極低濃度であった。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、安全かつ効率的に過酸化水素と過酢酸を含有する溶液を分解処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酢酸濃度の経時変化を示す。
【図２】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酸化水素濃度の経時変化を示す。
【図３】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酢酸濃度の経時変化を示す。
【図４】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酸化水素濃度の経時変化を示す。
【図５】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酢酸濃度の経時変化を示す。
【図６】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酸化水素濃度の経時変化を示す。
【図７】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液にカタラーゼを添加した場合の残存過酢酸濃度の経時変化を示す。
【図８】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液中の残存過酸化水素濃度の経時変化を示す。
【図９】  過酸化水素と過酢酸を含有する溶液のＣＯＤ−Ｍｎの経時変化を示す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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