JP4430777B2 - アルキルスルホキシド含有排水処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のアルキルスルホキシドを含有する排水、例えば半導体装置や液晶装置の製造工程から排出されるアルキルスルホキシド含有排水の処理に好適な処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジメチルスルホキシド等のアルキルスルホキシドを含有する排水の処理方法として、アルキルスルホキシドを嫌気性条件下あるいは好気性条件下で微生物の働きにより酸化分解する生物処理法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、生物処理法によってアルキルスルホキシド含有排水の処理を行う場合、処理環境の変動、例えば負荷変動、被処理水のｐＨ変動などによって生物処理が不安定になり、アルキルスルホキシドが十分に処理されず、その結果、処理水中にアルキルスルホキシドの一部が流出することがある。このようにアルキルスルホキシドが処理水中に流出し、その処理水が環境中に流出した場合、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル（（ＣＨ3）2Ｓ）やメチルメルカプタン（ＣＨ3ＳＨ）のような臭気化合物が生成されるという問題があった。
【０００４】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、生物処理法を用いてアルキルスルホキシド含有排水の処理を行う場合に、処理環境の変動などにより生物処理が不安定になっても、環境中にアルキルスルホキシドが流出して、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が生成することを防止することができるアルキルスルホキシド含有排水処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示すアルキルスルホキシド含有排水処理方法を提供する。
（Ａ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｂ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｃ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｄ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水にオゾン及び過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
【０００６】
本発明では、生物学的酸化処理工程において、負荷変動、被処理水のｐＨ変動などにより生物処理が不安定になり、生物処理水中にアルキルスルホキシドが流出しても、生物学的酸化処理工程の後段で生物処理水の化学的酸化処理を行うので、この化学的酸化処理によって生物処理水中に流出したアルキルスルホキシドを酸化分解することができる。したがって、アルキルスルホキシドが環境中に流出して、硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が環境中で生成されることを防止することができる。
【０００７】
この場合、化学的酸化処理法は、それ単独でアルキルスルホキシドを分解しようとすると、薬剤コスト等のランニングコストが高くつく。しかし、前段の生物処理でアルキルスルホキシドの殆どを分解し、分解しきれなかった少量のアルキルスルホキシドに対して化学的酸化処理を行うのであれば、ランニングコストは安くなる。したがって、本発明によれば、生物処理と化学的酸化処理とを組合わせることにより、生物処理の不安定さを補って全体として安定した処理を行うことができるとともに、ランニングコストを抑えることが可能となる。
【０００８】
なお、本発明では、生物学的酸化処理工程の処理水中に含まれるアルキルスルホキシドを化学的酸化処理工程で酸化分解するものであり、この場合、化学的酸化処理工程ではアルキルスルホキシドを炭酸ガスと水に完全分解することが望ましい。しかし、アルキルスルホキシドの分解生成物であるメタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸は、環境中に流出しても臭気化合物を生成しないため、化学的酸化処理工程ではアルキルスルホキシドを少なくともアルキルスルホン酸にまで酸化分解することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明では、まず、生物学的酸化処理工程を行う。この場合、生物学的酸化処理工程で用いる生物処理装置の構成に限定はなく、例えば、固定床式生物処理法、流動床式生物処理法、浮遊式生物処理法、スラッジブランケット式生物処理法等による装置の１つからなるもの、あるいは同種又は異種の装置の２つ以上を組み合わせたものなどを使用することができる。
【００１０】
本発明では、次に、生物学的酸化処理工程の処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を実施する。化学的酸化処理工程における化学的酸化処理法としては、（ａ）被処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する方法、（ｂ）被処理水に過酸化水素を添加する方法、（ｃ）被処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射する方法、又は、（ｄ）被処理水にオゾン及び過酸化水素を添加する方法を採用する。酸化法（ａ）及び（ｂ）は酸化剤を用いてアルキルスルホキシドを酸化するものである。酸化法（ｃ）及び（ｄ）はオゾンと紫外線との反応又はオゾンと過酸化水素との反応によって生じるヒドロキシラジカルによってアルキルスルホキシドを酸化するものである。
【００１１】
なお、上記化学的酸化処理工程における具体的な酸化剤の添加量や紫外線照射量は、アルキルスルホキシドの種類や濃度によって異なるので一概には言えないが、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を２０〜４０ｍｇ／Ｌの濃度で含む排水の場合、酸化法（ａ）においては、被処理水ヘの次亜塩素酸ナトリウムの添加量をＤＭＳＯの５倍量（重量、以下同じ）以上とすることが好ましい。酸化法（ｂ）においては、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの５倍量以上とすることが好ましい。
【００１２】
酸化法（ｃ）においては、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの２倍量以上、紫外線照射量を２０ｋｗｈ／ｍ3以上することが好ましい。また、酸化法（ｃ）において、過酸化水素を添加した被処理水に紫外線を照射する紫外線照射機構としては、特に限定されず、高圧紫外線ランプを備えたもの、低圧紫外線ランプを備えたもののいずれでも用いることができる。
【００１３】
酸化法（ｄ）においては、被処理水中でのオゾン消費量をＤＭＳＯの２倍量以上、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの２倍量以上とすることが好ましい。また、酸化法（ｄ）では、被処理水ヘの過酸化水素の添加を行った後にオゾン添加を行ってもよく、被処理水へのオゾン添加を行った後に過酸化水素の添加を行ってもよく、被処理水にオゾン及び過酸化水素を同時に添加してもよい。
【００１４】
【実施例】
（実施例）
ジメチルスルホキシド濃度３００ｍｇ／Ｌの被処理水の生物処理を行った（生物学的酸化処理工程）。この場合、充填材（粒状担体）を詰めた浸漬濾床式生物処理槽に被処理水を通水した。槽内の被処理水のｐＨは７．０±０．５の範囲に制御した。処理水中のジメチルスルホキシド濃度の経時変化を図１に示す。
【００１５】
図１のように、処理開始後２０日目辺りから微生物が繁殖してジメチルスルホキシドを処理可能となったが、その後でも負荷変動、被処理水のｐＨ変動などによって生物処理が不安定になり、処理水中にジメチルスルホキシドの一部が流出することがあった。
【００１６】
次に、上記生物学的酸化処理工程の処理水を、下記（ａ）〜（ｄ）の方法で処理した（化学的酸化処理工程）。
（ａ）生物学的酸化処理工程の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する方法
（ｂ）生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加する方法
（ｃ）生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射する方法
（ｄ）生物学的酸化処理工程の処理水にオゾン及び過酸化水素を添加する方法
【００１７】
処理条件並びに生物学的酸化処理工程及び化学的酸化処理工程の処理水中のジメチルスルホキシド濃度を表１に示す。表１より、本発明によれば、生物学的酸化処理工程の処理水をさらに化学的酸化処理工程で処理することにより、常にアルキルスルホキシド濃度の低い良好な処理水を得られることが確認された。この場合、化学的酸化処理工程では、アルキルスルホキシドは炭酸ガスと水に完全分解されたか、少なくともアルキルスルホン酸にまで分解されたと考えられる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、生物処理法を用いてアルキルスルホキシドを含有する排水の処理を行う場合に、処理環境の変動などにより生物処理が不安定になっても、最終処理水中にアルキルスルホキシドが流出することを防止することができ、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が生成することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における生物学的酸化処理工程の処理水中のジメチルスルホキシド濃度の経時変化を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のアルキルスルホキシドを含有する排水、例えば半導体装置や液晶装置の製造工程から排出されるアルキルスルホキシド含有排水の処理に好適な処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジメチルスルホキシド等のアルキルスルホキシドを含有する排水の処理方法として、アルキルスルホキシドを嫌気性条件下あるいは好気性条件下で微生物の働きにより酸化分解する生物処理法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、生物処理法によってアルキルスルホキシド含有排水の処理を行う場合、処理環境の変動、例えば負荷変動、被処理水のｐＨ変動などによって生物処理が不安定になり、アルキルスルホキシドが十分に処理されず、その結果、処理水中にアルキルスルホキシドの一部が流出することがある。このようにアルキルスルホキシドが処理水中に流出し、その処理水が環境中に流出した場合、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル（（ＣＨ3）2Ｓ）やメチルメルカプタン（ＣＨ3ＳＨ）のような臭気化合物が生成されるという問題があった。
【０００４】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、生物処理法を用いてアルキルスルホキシド含有排水の処理を行う場合に、処理環境の変動などにより生物処理が不安定になっても、環境中にアルキルスルホキシドが流出して、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が生成することを防止することができるアルキルスルホキシド含有排水処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、下記（Ａ）〜（Ｄ）に示すアルキルスルホキシド含有排水処理方法を提供する。
（Ａ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｂ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｃ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
（Ｄ）アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水にオゾン及び過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
【０００６】
本発明では、生物学的酸化処理工程において、負荷変動、被処理水のｐＨ変動などにより生物処理が不安定になり、生物処理水中にアルキルスルホキシドが流出しても、生物学的酸化処理工程の後段で生物処理水の化学的酸化処理を行うので、この化学的酸化処理によって生物処理水中に流出したアルキルスルホキシドを酸化分解することができる。したがって、アルキルスルホキシドが環境中に流出して、硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が環境中で生成されることを防止することができる。
【０００７】
この場合、化学的酸化処理法は、それ単独でアルキルスルホキシドを分解しようとすると、薬剤コスト等のランニングコストが高くつく。しかし、前段の生物処理でアルキルスルホキシドの殆どを分解し、分解しきれなかった少量のアルキルスルホキシドに対して化学的酸化処理を行うのであれば、ランニングコストは安くなる。したがって、本発明によれば、生物処理と化学的酸化処理とを組合わせることにより、生物処理の不安定さを補って全体として安定した処理を行うことができるとともに、ランニングコストを抑えることが可能となる。
【０００８】
なお、本発明では、生物学的酸化処理工程の処理水中に含まれるアルキルスルホキシドを化学的酸化処理工程で酸化分解するものであり、この場合、化学的酸化処理工程ではアルキルスルホキシドを炭酸ガスと水に完全分解することが望ましい。しかし、アルキルスルホキシドの分解生成物であるメタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸は、環境中に流出しても臭気化合物を生成しないため、化学的酸化処理工程ではアルキルスルホキシドを少なくともアルキルスルホン酸にまで酸化分解することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明では、まず、生物学的酸化処理工程を行う。この場合、生物学的酸化処理工程で用いる生物処理装置の構成に限定はなく、例えば、固定床式生物処理法、流動床式生物処理法、浮遊式生物処理法、スラッジブランケット式生物処理法等による装置の１つからなるもの、あるいは同種又は異種の装置の２つ以上を組み合わせたものなどを使用することができる。
【００１０】
本発明では、次に、生物学的酸化処理工程の処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を実施する。化学的酸化処理工程における化学的酸化処理法としては、（ａ）被処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する方法、（ｂ）被処理水に過酸化水素を添加する方法、（ｃ）被処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射する方法、又は、（ｄ）被処理水にオゾン及び過酸化水素を添加する方法を採用する。酸化法（ａ）及び（ｂ）は酸化剤を用いてアルキルスルホキシドを酸化するものである。酸化法（ｃ）及び（ｄ）はオゾンと紫外線との反応又はオゾンと過酸化水素との反応によって生じるヒドロキシラジカルによってアルキルスルホキシドを酸化するものである。
【００１１】
なお、上記化学的酸化処理工程における具体的な酸化剤の添加量や紫外線照射量は、アルキルスルホキシドの種類や濃度によって異なるので一概には言えないが、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を２０〜４０ｍｇ／Ｌの濃度で含む排水の場合、酸化法（ａ）においては、被処理水ヘの次亜塩素酸ナトリウムの添加量をＤＭＳＯの５倍量（重量、以下同じ）以上とすることが好ましい。酸化法（ｂ）においては、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの５倍量以上とすることが好ましい。
【００１２】
酸化法（ｃ）においては、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの２倍量以上、紫外線照射量を２０ｋｗｈ／ｍ3以上することが好ましい。また、酸化法（ｃ）において、過酸化水素を添加した被処理水に紫外線を照射する紫外線照射機構としては、特に限定されず、高圧紫外線ランプを備えたもの、低圧紫外線ランプを備えたもののいずれでも用いることができる。
【００１３】
酸化法（ｄ）においては、被処理水中でのオゾン消費量をＤＭＳＯの２倍量以上、被処理水ヘの過酸化水素の添加量をＤＭＳＯの２倍量以上とすることが好ましい。また、酸化法（ｄ）では、被処理水ヘの過酸化水素の添加を行った後にオゾン添加を行ってもよく、被処理水へのオゾン添加を行った後に過酸化水素の添加を行ってもよく、被処理水にオゾン及び過酸化水素を同時に添加してもよい。
【００１４】
【実施例】
（実施例）
ジメチルスルホキシド濃度３００ｍｇ／Ｌの被処理水の生物処理を行った（生物学的酸化処理工程）。この場合、充填材（粒状担体）を詰めた浸漬濾床式生物処理槽に被処理水を通水した。槽内の被処理水のｐＨは７．０±０．５の範囲に制御した。処理水中のジメチルスルホキシド濃度の経時変化を図１に示す。
【００１５】
図１のように、処理開始後２０日目辺りから微生物が繁殖してジメチルスルホキシドを処理可能となったが、その後でも負荷変動、被処理水のｐＨ変動などによって生物処理が不安定になり、処理水中にジメチルスルホキシドの一部が流出することがあった。
【００１６】
次に、上記生物学的酸化処理工程の処理水を、下記（ａ）〜（ｄ）の方法で処理した（化学的酸化処理工程）。
（ａ）生物学的酸化処理工程の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する方法
（ｂ）生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加する方法
（ｃ）生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射する方法
（ｄ）生物学的酸化処理工程の処理水にオゾン及び過酸化水素を添加する方法
【００１７】
処理条件並びに生物学的酸化処理工程及び化学的酸化処理工程の処理水中のジメチルスルホキシド濃度を表１に示す。表１より、本発明によれば、生物学的酸化処理工程の処理水をさらに化学的酸化処理工程で処理することにより、常にアルキルスルホキシド濃度の低い良好な処理水を得られることが確認された。この場合、化学的酸化処理工程では、アルキルスルホキシドは炭酸ガスと水に完全分解されたか、少なくともアルキルスルホン酸にまで分解されたと考えられる。
【００１８】
【表１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、生物処理法を用いてアルキルスルホキシドを含有する排水の処理を行う場合に、処理環境の変動などにより生物処理が不安定になっても、最終処理水中にアルキルスルホキシドが流出することを防止することができ、環境中でアルキルスルホキシドから硫化メチル、メチルメルカプタン等の臭気化合物が生成することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における生物学的酸化処理工程の処理水中のジメチルスルホキシド濃度の経時変化を示すグラフである。
Claims (4)
- アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に次亜塩素酸ナトリウムを添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
- アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
- アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水に過酸化水素を添加するとともに、紫外線を照射して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
- アルキルスルホキシドを含有する被処理水を生物処理する生物学的酸化処理工程の後に、前記生物学的酸化処理工程の処理水にオゾン及び過酸化水素を添加して前記処理水を化学的に酸化処理する化学的酸化処理工程を備えたことを特徴とするアルキルスルホキシド含有排水処理方法。
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|---|---|
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| CN110794003A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-14 | 兰州兰石集团兰驼农业装备有限公司 | 多分层土壤湿度传感器 |
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