廃水の処理方法
【課題】高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水から効率よく非イオン界面活性剤を除去する廃水の処理方法を提供することを目的としている。
【解決手段】非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去する非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【解決手段】非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去する非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界面活性剤を含む廃水の処理方法に関し、特に高い濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
界面活性剤は洗浄、起泡、乳化、分散、可溶化などに優れた作用を持つことから、化学薬品製造業、紙パルプ産業、半導体産業、機械・金属産業、繊維産業などの多岐の分野にわたって使用されている。使用された界面活性剤は、工場から排出される廃水中には含まれ、廃水処理を行って、河川に放出される。しかし、近年の界面活性剤、特に非イオン界面活性剤は、比較的発泡性が高い、生分解性が低い、さらに環境ホルモンの影響が懸念される等の周辺環境への配慮から、極力、界面活性剤を廃水中から除去することが行われてきた。例えば、ベントナイト、カチオン性高分子凝集剤、無機系凝集剤で界面活性剤を凝集処理して分離し、さらに分離上澄み液を過酸化水素と鉄塩で処理する方法（例えば特許文献１参照）、リグニンスルホン酸と無機凝集剤で処理する方法（例えば特許文献２、３参照）、フェノール類とアルデヒド類との初期縮合物をアルカリ性物質の存在下に無機凝集剤とを併用する方法（例えば特許文献４参照）、ノボラック樹脂とアルカリ性物質を併用して処理する方法（例えば特許文献５参照）、活性炭で吸着除去する方法（例えば特許文献６参照）、タンニン、無機系凝集剤、カチオン性高分子凝集剤を加えてｐＨを４〜９に調整し、さらに有機系高分子凝集剤を加えて凝集分離する方法（例えば特許文献７参照）、
活性汚泥処理方法（例えば特許文献８参照）、紫外線を照射して分解する方法（例えば特許文献９参照）、無機凝集剤の添加、有機系高分子凝集剤の添加、さらには有機系凝結剤の添加を行って処理する方法（例えば特許文献１０参照）等が種々提案されてきた。しかし、最近の排水規制には対処するには不充分なものであり、いまだ処理は不完全で満足しうるような廃水からの界面活性剤の除去を達成する方法は見出されていない。特に高濃度の界面活性剤を含む廃水では適切な処理方法が無く、産業廃棄物として処理される状況にあり、その解決方法が強く望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２５６８９号公報
【特許文献２】特公昭５２−７８６５号公報
【特許文献３】特開昭６０−２３８１９３号公報
【特許文献４】特公昭５３−２７９０９号公報
【特許文献５】特開平６−２６２１８４号公報
【特許文献６】特開平７−２２２９７３号公報
【特許文献７】特開平８−１２６８９０号公報
【特許文献８】特開２０００−１４０８８４号公報
【特許文献９】特開２００２−３４６５７７号公報
【特許文献１０】特開２００６−７２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水から効率よく非イオン界面活性剤を除去する廃水の処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法について、鋭意検討した結果、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水中の非イオン界面活性剤はアルカリ性条件下で特定の温度範囲で無機系凝結剤及び凝集剤により廃水中から分離除去されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、請求項１に係る発明は、非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して、水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成し、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、非イオン界面活性剤が１〜４０重量％含まれる廃水であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、アルカリ剤添加による廃水のｐＨが９〜１３．５であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、アルカリ剤が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、廃水の加熱温度が５０℃〜１００℃未満であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、無機系凝結剤がベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルク、シリカから選ばれた１種以上であることを特徴としている。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、無機系凝集剤がポリ塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムであることを特徴としている。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、水溶性有機系アニオン高分子凝集剤が水溶性（メタ）アクリル酸共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合体及び水溶性塩から選ばれた１種以上であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法により、高濃度の界面活性剤を含む廃水を適切に処理することができ、産業廃棄物としての処理を行うことが解消される。また、廃水処理にかかるコストも著しく低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法である。
【００１６】
本発明のおける廃水（以下「廃水」とする）は、特に限定したものではなく、種々の産業で非イオン界面活性剤を含む工程水が使用された後、排出された非イオン界面活性剤を含む廃水が対象となる。また、廃水中に水溶性塩類、難溶性塩類、有機系固形分、無機系固形分が含まれている廃水、さらには酸性、中性、アルカリ性の廃水も包含される。
【００１７】
本発明における非イオン界面活性剤（以下「非イオン界面活性剤」とする）は、通常、非イオン界面活性剤として用いられているものであり、脂肪酸ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンエステル、ポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸アミドエーテルなどが挙げられる。具体的には、脂肪酸ポリオキシアルキレングリコールエステルとしては、ステアリン酸ポリエチレングリコール（１０モル）エステル、オレイン酸ポリエチレングリコール（１０モル）ポリプロピレングリコール（１０モル）エステル；ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしてはポリオキシエチレン（１０モル）ドデシルエーテル、ポリオキシアルキレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）ステアリルエーテル；ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オクチルフェノールエーテル；ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタンステアリン酸エステル、オレイン酸ソルビタンエステル；脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンエステルとしては、モノステアリン酸ポリオキシエチレン（１０モル）ソルビタンエステル、ジオレイン酸ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）ソルビタンエステル；ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール（２０モル）重合体、ポリプロピレングリコール（２０モル）重合体、ポリエチレングリコール（１０モル）ポリプロピレングリコール（１０モル）共重合体；ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オレイルアミノエーテル；ポリオキシアルキレン脂肪酸アミドエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ステアリン酸アミドエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オレイン酸アミドエーテル等がある。これらの１種あるいは２種以上を含んでも良い。
【００１８】
本発明において廃水中の非イオン界面活性剤の濃度は、特に限定されるものではなく、廃水中に非イオン界面活性剤を含むためにその廃水処理が困難となっている廃水を対象としているが、通常、本発明の効果を十分に得るには廃水中の非イオン界面活性剤の濃度は１重量％から４０重量％の範囲である。好ましくは３重量％から３０重量、より好ましくは５重量％から２０重量％である。非イオン界面活性剤の濃度が１重量％未満では、本発明の効果は十分に得られるが、経済的なメリットが十分でない場合がある。また、非イオン界面活性剤の濃度が４０重量％を超えると、本発明の効果は十分に得られるが、多量の凝結剤、凝集剤を使用するために経済的なメリットが十分でない場合がある。
【００１９】
本発明のおけるアルカリ剤（以下「アルカリ剤」とする）は、廃水のｐＨをアルカリ性にして廃水中の非イオン界面活性剤の脱水和を促進させるために用いられるアルカリ物質であり、廃水に添加して廃水中の成分と難溶性の無機塩を形成しないものであれば特に限定されるもので無く、アルカリ金属水酸化物、炭酸アルカリ金属塩、リン酸アルカリ金属塩、アルミン酸アルカリ金属塩等がある。入手の容易さ及び取り扱いやすさ等を考慮して通常、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムが挙げられ、中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適である。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２０】
アルカリ剤の添加量は、処理対象の廃水をアルカリ性にして廃水中の非イオン界面活性剤が１００℃未満で曇点現象を示すようなアルカリ剤の添加量であり、廃水中の非イオン界面活性剤の種類とその量を考慮して適宜決定すれば良く一律に決定することはできないが、通常、処理対象の廃水のｐＨが９〜１３．５、好ましくは１１〜１３になるようにアルカリ剤を添加する。
【００２１】
アルカリ性とした廃水を加熱すると、廃水中の非イオン界面活性剤は脱水和（曇点現象）を起こして廃水は２層に分離する。廃水中の非イオン界面活性剤の種類と量によって、廃水中の非イオン界面活性剤の脱水和の程度が異なるために廃水の加熱温度を一律に決定することはできないが、通常、５０℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８５℃である。
【００２２】
廃水中の非イオン界面活性剤は、加熱によって脱水和（曇点現象）をおこし、非イオン界面活性剤は水と分離するが、親水性の強い非イオン界面活性剤、例えばポリアルキレンオキシド付加型の脂肪酸ポリエチレングリコールエステル型界面活性剤ではポリアルキレンオキシド付加モル数が５〜１０モルを超えると水和性が強くなり、１００℃未満では曇点が見られない場合があり、加熱だけでは非イオン界面活性剤を分離することはできない。一方、廃水をアルカリ性にして加熱すると、水酸基イオン（ＯＨ―）により非イオン界面活性剤の脱水和が促進され、非イオン界面活性剤の曇点は低下し、１００℃未満でも曇点を示すようになる。その結果、非イオン界面活性剤を含む廃水は界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）と水相（非イオン界面活性剤が少ない水相）に分離する。界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）は、実質的にほとんど非イオン界面活性剤を主成分とし、比重が重く、分離すると下層になる。分離した界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）は、焼却して処理される。分離された水相は、依然として非イオン界面活性剤を比較的低濃度で含む水相であるために、さらに無機系凝結剤、無機系凝集剤及び有機系アニオン高分子凝集剤を用いて非イオン界面活性剤の分離除去処理を行なう。
【００２３】
アルカリ剤に代えて水溶性無機塩、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム等を用い、中性領域で廃水を加熱しても廃水中の非イオン界面活性剤の分離が十分に得られないためにＣＯＤの除去効果が小さい。さらにその後の廃水の処理で凝結剤及び凝集剤の添加量を多くしてもＣＯＤの除去効果は十分ではない。
【００２４】
本発明のおける無機系凝結剤（以下「無機系凝結剤」とする）は、分離した下層の水相である非イオン界面活性剤の少ない水相に添加し、含まれている非イオン界面活性剤を吸着して凝結させる無機系の鉱物であり、吸着能力があって凝集性を持つ無機系鉱物であれば、特に限定されるものではない。入手の容易さ及び取り扱いやすさ等を考慮して通常、ベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルク、シリカが挙げられ、中でもベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイトが好適である。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。無機系凝結剤の添加量は、廃水中の非イオン界面活性剤の種類とその含まれる量を考慮して適宜決定されるものであるが、通常、０．５重量％〜１５重量％（対廃水重量）である。無機系凝結剤の添加は、特に限定されるものではないが、粉体のまま添加する方法、水に分散させて水スラリーとして添加する方法があり、いずれを用いても良い。
【００２５】
本発明のおける無機系凝集剤（以下「無機系凝集剤」とする）は、非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤を凝集沈殿させる無機系の多価金属イオンの塩であり、具体的には硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、明バン、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などが挙げられ、中でも好ましくは硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、明バン、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、より好ましくは硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムである。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２６】
無機系凝集剤の添加量は、廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤の凝集性を考慮して、適宜決定されるもので一律に決めることはできないが、通常、廃水に対して０．０１重量％〜２重量％（対廃水重量）である。
【００２７】
無機系凝集剤の使用方法は、粉体で添加する方法、水溶液として添加する方法、水スラリーで添加する方法等があり、適宜選択すればよい。例えば、通常、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄は水溶液として用いられる。具体的には、硫酸アルミニウムでは硫酸アルミニウム水溶液（Ａｌ2Ｏ３として８％液）、ポリ塩化アルミニウムではポリ塩化アルミニウム水溶液（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）、アルミン酸ナトリウムではアルミン酸ナトリウム水溶液（Ａｌ2Ｏ３：１９％、Ｎａ２Ｏ：１９．６％液）、塩化第２鉄ではポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）等がある。
【００２８】
本発明のおける無機酸（以下「無機酸」とする）は、無機系凝集剤と併用して凝結処理されたアルカリ性の廃水から分離した水相のｐＨを中和（ｐＨが６〜８）するための酸であり、硫酸、塩酸、リン酸等が挙げられ、これらの１種あるいは２種以上を組合わせて用いられる。
【００２９】
本発明のおける水溶性有機系アニオン高分子凝集剤（以下「有機系アニオン高分子凝集剤」とする）は、無機系凝集剤で処理された廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤を沈降させる目的で用いるアニオン基を有する水溶性の有機系アニオン高分子凝集剤である。具体的には水溶性の（メタ）アクリル酸共重合体及びその水溶性塩（例えばポリアクリル酸ナトリウム）、水溶性の（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及びその水溶性塩（例えばアクリル酸−アクリル酸メチル共重合体のナトリウム塩）、水溶性のメタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体及びその水溶性塩（例えばメタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体のナトリウム塩）、水溶性の（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合物及びその水溶性塩（例えばアクリル酸−アクリルアミド共重合体のナトリウム塩、メタクリル酸−メタクリルアミド共重合体のナトリウム塩）、水溶性のマレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体及びその水溶性塩（例えばマレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体のナトリウム塩）、さらにアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース及びその水溶性塩などが挙げられる。水溶性塩としては水溶性部分中和塩及び水溶性完全中和塩があり、塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。中でもポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸−アクリルアミド共重合物の部分中和ナトリウム塩及び完全中和ナトリウム塩が好適である。また、これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３０】
有機系アニオン高分子凝集剤は、通常、０．１〜０．５重量％濃度の水溶液で用いられる。有機系アニオン高分子凝集剤の添加量は、無機系凝集剤によって廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤の凝集状態を考慮して、適宜決定されるもので一律に決めることはできないが、通常、廃水重量に対して１０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍである。
【００３１】
具体的に代表的非イオン界面活性剤であり、洗浄剤として多用されるポリオキシエチレンオレイン酸エステル及びモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンエステルを約５重量％程度含む廃水の処理を例に用いて、本発明の各処理の概要を以下に説明する。底部に排出バルブ付きの廃水ピットに回収された廃水（ｐＨ：７）を撹拌下、５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加して廃水のｐＨを１２に調整する。調整後、緩く撹拌しながらスチームヒーターを使って廃水を加熱する。加熱は、非イオン界面活性剤による曇点現象により廃水が白濁する液温より更に約５℃高い温度まで加熱を行う。廃水が所定の温度の達したならば、撹拌を停止し、静置させる。約２０分〜３０分で白濁していた廃水は２層に分離する。下層は非イオン界面活性剤を多く含む水相で、ほとんど非イオン界面活性剤を主体としている。上層は非イオン界面活性剤が少ない水相で、１％以下の比較的低濃度の非イオン界面活性剤を含む水相である。２層に分離した後、廃水ピットの排出バルブを開いて非イオン界面活性剤を多く含む下層は排出され、焼却される。一方、廃水ピットに残った上層を緩く撹拌しながら無機系凝結剤のベントナイトを５重量％（残った上層の廃水重量に対して）添加して残存する非イオン界面活性剤を吸着させる。これに無機系凝集剤のポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）０．２重量％（残った上層の廃水重量に対して）を添加し、さらに無機酸の硫酸を添加して当該残留上層廃水を中和（ｐＨを６〜８に調整する）して、非イオン界面活性剤が吸着したベントナイトの凝結を促進させる。次に緩い撹拌下、有機系アニオン高分子凝集剤としてアクリル酸ナトリウム・アクリルアミド共重合体（イオン強度８モル％、分子量１５００万）０．２重量％水溶液を添加して、非イオン界面活性剤が吸着したベントナイトの凝結物を凝集させてフロックを形成させる。撹拌を停止してフロックを沈降させる。凝集したフロックは、一般的には凝集沈澱、加圧浮上などの手段で固液分離を行ない、さらに凝集沈降したフロックをフィルタープレス、遠心分離機等を用いてフロックの脱水を行って廃棄される。
【実施例】
【００３２】
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
〔フッ素樹脂製品製造工程からの廃水の処理〕
フッ素樹脂ディスパージョン製造工程からの廃水は、フッ素樹脂の微粒子と多量の非イオン界面活性剤を含み高ＣＯＤ（５７，６００ｐｐｍ）の廃水であるために、通常の廃水処理では処理できずに、産業廃棄物として処理していた。この廃水（ｐＨ：７．５）を採取し、非イオン界面活性剤を含む廃水の処理試験用供試液として使用した。２００ｍＬ分液ロートに供試液１００ｍＬを入れ、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１２に調整し、リボンヒーターを２００ｍＬ分液ロートに巻き付けて７０℃に加温し、２０分間静置した。廃水が２層に分離していることを目視確認した後、下層の非イオン界面活性剤相を排出し、上層を２００ｍＬビーカーに入れた。２００ｍＬビーカー内の分離した上層にベントナイト１０ｇを添加して緩く撹拌し、次いでポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）０．２ｇを添加し、さらに１０重量％硫酸を添加してｐＨを７に調整した。緩く撹拌しながらアクリル酸ナトリウム・アクリルアミド共重合体（イオン強度８モル％、分子量１５００万）０．２重量％水溶液を５０ｐｐｍ（上層の水相重量に対して）添加してフロックを形成させた。撹拌を停止してフロックを沈降させ、沈降したフロックをブフナーロートで濾別して固液分離し、濾液のＣＯＤをＪＩＳ Ｋ０１０２に準じて測定した。また、アルカリ剤添加による廃水の２層分離の状態を以下のように目視評価した。さらに形成したフロックの凝集性を以下の基準で目視評価した。
（アルカリ剤添加による廃水の２層分離の状態評価）
○：上層と下層の分離境界線がハッキリと確認でき、下層がクリア。
△：上層と下層の分離が認められるが、境界線がハッキリと確認できない。
×：上層と下層の分離境界線がハッキリと確認できない。
（フロックの凝集性評価）
○：フロックが締まっている。
×：フロックが緩やかで壊れやすい。
同様にベントナイトをモンモリロナイト、スメクタイト、シリカに置き換え、さらにポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）を硫酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ３として８％液）、ポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）に置き換えて試験を行った。結果を表１にまとめた。
【００３４】
（使用薬品）
Ｂ：ベントナイト
Ｍ：モンモリロナイト
Ｓｍ：スメクタイト
Ｐ：ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）
Ｂｎ：硫酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ３として８％液）
Ｆｅ：ポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）
ＡM：アクリル酸・アクリルアミド共重合体ナトリウム塩（イオン強度８モル％、分子量１５００万）
ＡＡ：ポリアクリル酸ナトリウム（分子量１５００万）
【００３５】
【表１】
【００３６】
ＣＯＤ値が５７，６００ｐｐｍの非イオン界面活性剤含有廃水は、本発明の方法により廃水から非イオン界面活性剤の分離ができ、処理水のＣＯＤ値は３４０ｐｐｍへと約１／１７０に大きく低減され、更に凝集したフロックも十分にしまった状態で濾別でき、優れた処理ができることが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界面活性剤を含む廃水の処理方法に関し、特に高い濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
界面活性剤は洗浄、起泡、乳化、分散、可溶化などに優れた作用を持つことから、化学薬品製造業、紙パルプ産業、半導体産業、機械・金属産業、繊維産業などの多岐の分野にわたって使用されている。使用された界面活性剤は、工場から排出される廃水中には含まれ、廃水処理を行って、河川に放出される。しかし、近年の界面活性剤、特に非イオン界面活性剤は、比較的発泡性が高い、生分解性が低い、さらに環境ホルモンの影響が懸念される等の周辺環境への配慮から、極力、界面活性剤を廃水中から除去することが行われてきた。例えば、ベントナイト、カチオン性高分子凝集剤、無機系凝集剤で界面活性剤を凝集処理して分離し、さらに分離上澄み液を過酸化水素と鉄塩で処理する方法（例えば特許文献１参照）、リグニンスルホン酸と無機凝集剤で処理する方法（例えば特許文献２、３参照）、フェノール類とアルデヒド類との初期縮合物をアルカリ性物質の存在下に無機凝集剤とを併用する方法（例えば特許文献４参照）、ノボラック樹脂とアルカリ性物質を併用して処理する方法（例えば特許文献５参照）、活性炭で吸着除去する方法（例えば特許文献６参照）、タンニン、無機系凝集剤、カチオン性高分子凝集剤を加えてｐＨを４〜９に調整し、さらに有機系高分子凝集剤を加えて凝集分離する方法（例えば特許文献７参照）、
活性汚泥処理方法（例えば特許文献８参照）、紫外線を照射して分解する方法（例えば特許文献９参照）、無機凝集剤の添加、有機系高分子凝集剤の添加、さらには有機系凝結剤の添加を行って処理する方法（例えば特許文献１０参照）等が種々提案されてきた。しかし、最近の排水規制には対処するには不充分なものであり、いまだ処理は不完全で満足しうるような廃水からの界面活性剤の除去を達成する方法は見出されていない。特に高濃度の界面活性剤を含む廃水では適切な処理方法が無く、産業廃棄物として処理される状況にあり、その解決方法が強く望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２５６８９号公報
【特許文献２】特公昭５２−７８６５号公報
【特許文献３】特開昭６０−２３８１９３号公報
【特許文献４】特公昭５３−２７９０９号公報
【特許文献５】特開平６−２６２１８４号公報
【特許文献６】特開平７−２２２９７３号公報
【特許文献７】特開平８−１２６８９０号公報
【特許文献８】特開２０００−１４０８８４号公報
【特許文献９】特開２００２−３４６５７７号公報
【特許文献１０】特開２００６−７２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水から効率よく非イオン界面活性剤を除去する廃水の処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法について、鋭意検討した結果、高濃度の非イオン界面活性剤を含む廃水中の非イオン界面活性剤はアルカリ性条件下で特定の温度範囲で無機系凝結剤及び凝集剤により廃水中から分離除去されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、請求項１に係る発明は、非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して、水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成し、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、非イオン界面活性剤が１〜４０重量％含まれる廃水であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、アルカリ剤添加による廃水のｐＨが９〜１３．５であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、アルカリ剤が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、廃水の加熱温度が５０℃〜１００℃未満であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、無機系凝結剤がベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルク、シリカから選ばれた１種以上であることを特徴としている。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、無機系凝集剤がポリ塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムであることを特徴としている。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法であり、水溶性有機系アニオン高分子凝集剤が水溶性（メタ）アクリル酸共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合体及び水溶性塩から選ばれた１種以上であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法により、高濃度の界面活性剤を含む廃水を適切に処理することができ、産業廃棄物としての処理を行うことが解消される。また、廃水処理にかかるコストも著しく低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン高分子凝集剤を添加してフロックを形成、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法である。
【００１６】
本発明のおける廃水（以下「廃水」とする）は、特に限定したものではなく、種々の産業で非イオン界面活性剤を含む工程水が使用された後、排出された非イオン界面活性剤を含む廃水が対象となる。また、廃水中に水溶性塩類、難溶性塩類、有機系固形分、無機系固形分が含まれている廃水、さらには酸性、中性、アルカリ性の廃水も包含される。
【００１７】
本発明における非イオン界面活性剤（以下「非イオン界面活性剤」とする）は、通常、非イオン界面活性剤として用いられているものであり、脂肪酸ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンエステル、ポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸アミドエーテルなどが挙げられる。具体的には、脂肪酸ポリオキシアルキレングリコールエステルとしては、ステアリン酸ポリエチレングリコール（１０モル）エステル、オレイン酸ポリエチレングリコール（１０モル）ポリプロピレングリコール（１０モル）エステル；ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしてはポリオキシエチレン（１０モル）ドデシルエーテル、ポリオキシアルキレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）ステアリルエーテル；ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オクチルフェノールエーテル；ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタンステアリン酸エステル、オレイン酸ソルビタンエステル；脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンエステルとしては、モノステアリン酸ポリオキシエチレン（１０モル）ソルビタンエステル、ジオレイン酸ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）ソルビタンエステル；ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール（２０モル）重合体、ポリプロピレングリコール（２０モル）重合体、ポリエチレングリコール（１０モル）ポリプロピレングリコール（１０モル）共重合体；ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オレイルアミノエーテル；ポリオキシアルキレン脂肪酸アミドエーテルとしては、ポリオキシエチレン（１０モル）ステアリン酸アミドエーテル、ポリオキシエチレン（１０モル）ポリオキシプロピレン（１０モル）オレイン酸アミドエーテル等がある。これらの１種あるいは２種以上を含んでも良い。
【００１８】
本発明において廃水中の非イオン界面活性剤の濃度は、特に限定されるものではなく、廃水中に非イオン界面活性剤を含むためにその廃水処理が困難となっている廃水を対象としているが、通常、本発明の効果を十分に得るには廃水中の非イオン界面活性剤の濃度は１重量％から４０重量％の範囲である。好ましくは３重量％から３０重量、より好ましくは５重量％から２０重量％である。非イオン界面活性剤の濃度が１重量％未満では、本発明の効果は十分に得られるが、経済的なメリットが十分でない場合がある。また、非イオン界面活性剤の濃度が４０重量％を超えると、本発明の効果は十分に得られるが、多量の凝結剤、凝集剤を使用するために経済的なメリットが十分でない場合がある。
【００１９】
本発明のおけるアルカリ剤（以下「アルカリ剤」とする）は、廃水のｐＨをアルカリ性にして廃水中の非イオン界面活性剤の脱水和を促進させるために用いられるアルカリ物質であり、廃水に添加して廃水中の成分と難溶性の無機塩を形成しないものであれば特に限定されるもので無く、アルカリ金属水酸化物、炭酸アルカリ金属塩、リン酸アルカリ金属塩、アルミン酸アルカリ金属塩等がある。入手の容易さ及び取り扱いやすさ等を考慮して通常、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムが挙げられ、中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適である。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２０】
アルカリ剤の添加量は、処理対象の廃水をアルカリ性にして廃水中の非イオン界面活性剤が１００℃未満で曇点現象を示すようなアルカリ剤の添加量であり、廃水中の非イオン界面活性剤の種類とその量を考慮して適宜決定すれば良く一律に決定することはできないが、通常、処理対象の廃水のｐＨが９〜１３．５、好ましくは１１〜１３になるようにアルカリ剤を添加する。
【００２１】
アルカリ性とした廃水を加熱すると、廃水中の非イオン界面活性剤は脱水和（曇点現象）を起こして廃水は２層に分離する。廃水中の非イオン界面活性剤の種類と量によって、廃水中の非イオン界面活性剤の脱水和の程度が異なるために廃水の加熱温度を一律に決定することはできないが、通常、５０℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８５℃である。
【００２２】
廃水中の非イオン界面活性剤は、加熱によって脱水和（曇点現象）をおこし、非イオン界面活性剤は水と分離するが、親水性の強い非イオン界面活性剤、例えばポリアルキレンオキシド付加型の脂肪酸ポリエチレングリコールエステル型界面活性剤ではポリアルキレンオキシド付加モル数が５〜１０モルを超えると水和性が強くなり、１００℃未満では曇点が見られない場合があり、加熱だけでは非イオン界面活性剤を分離することはできない。一方、廃水をアルカリ性にして加熱すると、水酸基イオン（ＯＨ―）により非イオン界面活性剤の脱水和が促進され、非イオン界面活性剤の曇点は低下し、１００℃未満でも曇点を示すようになる。その結果、非イオン界面活性剤を含む廃水は界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）と水相（非イオン界面活性剤が少ない水相）に分離する。界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）は、実質的にほとんど非イオン界面活性剤を主成分とし、比重が重く、分離すると下層になる。分離した界面活性剤相（非イオン界面活性剤が多く含まれる水相）は、焼却して処理される。分離された水相は、依然として非イオン界面活性剤を比較的低濃度で含む水相であるために、さらに無機系凝結剤、無機系凝集剤及び有機系アニオン高分子凝集剤を用いて非イオン界面活性剤の分離除去処理を行なう。
【００２３】
アルカリ剤に代えて水溶性無機塩、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム等を用い、中性領域で廃水を加熱しても廃水中の非イオン界面活性剤の分離が十分に得られないためにＣＯＤの除去効果が小さい。さらにその後の廃水の処理で凝結剤及び凝集剤の添加量を多くしてもＣＯＤの除去効果は十分ではない。
【００２４】
本発明のおける無機系凝結剤（以下「無機系凝結剤」とする）は、分離した下層の水相である非イオン界面活性剤の少ない水相に添加し、含まれている非イオン界面活性剤を吸着して凝結させる無機系の鉱物であり、吸着能力があって凝集性を持つ無機系鉱物であれば、特に限定されるものではない。入手の容易さ及び取り扱いやすさ等を考慮して通常、ベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルク、シリカが挙げられ、中でもベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイトが好適である。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。無機系凝結剤の添加量は、廃水中の非イオン界面活性剤の種類とその含まれる量を考慮して適宜決定されるものであるが、通常、０．５重量％〜１５重量％（対廃水重量）である。無機系凝結剤の添加は、特に限定されるものではないが、粉体のまま添加する方法、水に分散させて水スラリーとして添加する方法があり、いずれを用いても良い。
【００２５】
本発明のおける無機系凝集剤（以下「無機系凝集剤」とする）は、非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤を凝集沈殿させる無機系の多価金属イオンの塩であり、具体的には硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、明バン、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などが挙げられ、中でも好ましくは硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、明バン、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、より好ましくは硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムである。これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２６】
無機系凝集剤の添加量は、廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤の凝集性を考慮して、適宜決定されるもので一律に決めることはできないが、通常、廃水に対して０．０１重量％〜２重量％（対廃水重量）である。
【００２７】
無機系凝集剤の使用方法は、粉体で添加する方法、水溶液として添加する方法、水スラリーで添加する方法等があり、適宜選択すればよい。例えば、通常、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化第二鉄、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄は水溶液として用いられる。具体的には、硫酸アルミニウムでは硫酸アルミニウム水溶液（Ａｌ2Ｏ３として８％液）、ポリ塩化アルミニウムではポリ塩化アルミニウム水溶液（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）、アルミン酸ナトリウムではアルミン酸ナトリウム水溶液（Ａｌ2Ｏ３：１９％、Ｎａ２Ｏ：１９．６％液）、塩化第２鉄ではポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）等がある。
【００２８】
本発明のおける無機酸（以下「無機酸」とする）は、無機系凝集剤と併用して凝結処理されたアルカリ性の廃水から分離した水相のｐＨを中和（ｐＨが６〜８）するための酸であり、硫酸、塩酸、リン酸等が挙げられ、これらの１種あるいは２種以上を組合わせて用いられる。
【００２９】
本発明のおける水溶性有機系アニオン高分子凝集剤（以下「有機系アニオン高分子凝集剤」とする）は、無機系凝集剤で処理された廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤を沈降させる目的で用いるアニオン基を有する水溶性の有機系アニオン高分子凝集剤である。具体的には水溶性の（メタ）アクリル酸共重合体及びその水溶性塩（例えばポリアクリル酸ナトリウム）、水溶性の（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及びその水溶性塩（例えばアクリル酸−アクリル酸メチル共重合体のナトリウム塩）、水溶性のメタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体及びその水溶性塩（例えばメタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体のナトリウム塩）、水溶性の（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合物及びその水溶性塩（例えばアクリル酸−アクリルアミド共重合体のナトリウム塩、メタクリル酸−メタクリルアミド共重合体のナトリウム塩）、水溶性のマレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体及びその水溶性塩（例えばマレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体のナトリウム塩）、さらにアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース及びその水溶性塩などが挙げられる。水溶性塩としては水溶性部分中和塩及び水溶性完全中和塩があり、塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。中でもポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸−アクリルアミド共重合物の部分中和ナトリウム塩及び完全中和ナトリウム塩が好適である。また、これらの１種あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００３０】
有機系アニオン高分子凝集剤は、通常、０．１〜０．５重量％濃度の水溶液で用いられる。有機系アニオン高分子凝集剤の添加量は、無機系凝集剤によって廃水中の非イオン界面活性剤を吸着した無機系凝結剤の凝集状態を考慮して、適宜決定されるもので一律に決めることはできないが、通常、廃水重量に対して１０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍである。
【００３１】
具体的に代表的非イオン界面活性剤であり、洗浄剤として多用されるポリオキシエチレンオレイン酸エステル及びモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンエステルを約５重量％程度含む廃水の処理を例に用いて、本発明の各処理の概要を以下に説明する。底部に排出バルブ付きの廃水ピットに回収された廃水（ｐＨ：７）を撹拌下、５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加して廃水のｐＨを１２に調整する。調整後、緩く撹拌しながらスチームヒーターを使って廃水を加熱する。加熱は、非イオン界面活性剤による曇点現象により廃水が白濁する液温より更に約５℃高い温度まで加熱を行う。廃水が所定の温度の達したならば、撹拌を停止し、静置させる。約２０分〜３０分で白濁していた廃水は２層に分離する。下層は非イオン界面活性剤を多く含む水相で、ほとんど非イオン界面活性剤を主体としている。上層は非イオン界面活性剤が少ない水相で、１％以下の比較的低濃度の非イオン界面活性剤を含む水相である。２層に分離した後、廃水ピットの排出バルブを開いて非イオン界面活性剤を多く含む下層は排出され、焼却される。一方、廃水ピットに残った上層を緩く撹拌しながら無機系凝結剤のベントナイトを５重量％（残った上層の廃水重量に対して）添加して残存する非イオン界面活性剤を吸着させる。これに無機系凝集剤のポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）０．２重量％（残った上層の廃水重量に対して）を添加し、さらに無機酸の硫酸を添加して当該残留上層廃水を中和（ｐＨを６〜８に調整する）して、非イオン界面活性剤が吸着したベントナイトの凝結を促進させる。次に緩い撹拌下、有機系アニオン高分子凝集剤としてアクリル酸ナトリウム・アクリルアミド共重合体（イオン強度８モル％、分子量１５００万）０．２重量％水溶液を添加して、非イオン界面活性剤が吸着したベントナイトの凝結物を凝集させてフロックを形成させる。撹拌を停止してフロックを沈降させる。凝集したフロックは、一般的には凝集沈澱、加圧浮上などの手段で固液分離を行ない、さらに凝集沈降したフロックをフィルタープレス、遠心分離機等を用いてフロックの脱水を行って廃棄される。
【実施例】
【００３２】
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
〔フッ素樹脂製品製造工程からの廃水の処理〕
フッ素樹脂ディスパージョン製造工程からの廃水は、フッ素樹脂の微粒子と多量の非イオン界面活性剤を含み高ＣＯＤ（５７，６００ｐｐｍ）の廃水であるために、通常の廃水処理では処理できずに、産業廃棄物として処理していた。この廃水（ｐＨ：７．５）を採取し、非イオン界面活性剤を含む廃水の処理試験用供試液として使用した。２００ｍＬ分液ロートに供試液１００ｍＬを入れ、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１２に調整し、リボンヒーターを２００ｍＬ分液ロートに巻き付けて７０℃に加温し、２０分間静置した。廃水が２層に分離していることを目視確認した後、下層の非イオン界面活性剤相を排出し、上層を２００ｍＬビーカーに入れた。２００ｍＬビーカー内の分離した上層にベントナイト１０ｇを添加して緩く撹拌し、次いでポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）０．２ｇを添加し、さらに１０重量％硫酸を添加してｐＨを７に調整した。緩く撹拌しながらアクリル酸ナトリウム・アクリルアミド共重合体（イオン強度８モル％、分子量１５００万）０．２重量％水溶液を５０ｐｐｍ（上層の水相重量に対して）添加してフロックを形成させた。撹拌を停止してフロックを沈降させ、沈降したフロックをブフナーロートで濾別して固液分離し、濾液のＣＯＤをＪＩＳ Ｋ０１０２に準じて測定した。また、アルカリ剤添加による廃水の２層分離の状態を以下のように目視評価した。さらに形成したフロックの凝集性を以下の基準で目視評価した。
（アルカリ剤添加による廃水の２層分離の状態評価）
○：上層と下層の分離境界線がハッキリと確認でき、下層がクリア。
△：上層と下層の分離が認められるが、境界線がハッキリと確認できない。
×：上層と下層の分離境界線がハッキリと確認できない。
（フロックの凝集性評価）
○：フロックが締まっている。
×：フロックが緩やかで壊れやすい。
同様にベントナイトをモンモリロナイト、スメクタイト、シリカに置き換え、さらにポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）を硫酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ３として８％液）、ポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）に置き換えて試験を行った。結果を表１にまとめた。
【００３４】
（使用薬品）
Ｂ：ベントナイト
Ｍ：モンモリロナイト
Ｓｍ：スメクタイト
Ｐ：ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：Ａｌ2Ｏ３として１０％液）
Ｂｎ：硫酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ３として８％液）
Ｆｅ：ポリ塩化第２鉄（Ｆｅ２Ｏ３として１１％）
ＡM：アクリル酸・アクリルアミド共重合体ナトリウム塩（イオン強度８モル％、分子量１５００万）
ＡＡ：ポリアクリル酸ナトリウム（分子量１５００万）
【００３５】
【表１】
【００３６】
ＣＯＤ値が５７，６００ｐｐｍの非イオン界面活性剤含有廃水は、本発明の方法により廃水から非イオン界面活性剤の分離ができ、処理水のＣＯＤ値は３４０ｐｐｍへと約１／１７０に大きく低減され、更に凝集したフロックも十分にしまった状態で濾別でき、優れた処理ができることが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して、水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン性高分子凝集剤を添加してフロックを形成し、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項２】
非イオン界面活性剤が１〜４０重量％含まれる廃水である請求項１記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項３】
アルカリ剤添加による廃水のｐＨが９〜１３．５である請求項１又は請求項２記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項４】
アルカリ剤が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項５】
廃水の加熱温度が５０℃〜１００℃未満である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項６】
無機系凝結剤がベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルクから選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項７】
無機系凝集剤がポリ塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムである請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項８】
水溶性有機系アニオン性高分子凝集剤が水溶性（メタ）アクリル酸共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合体及び水溶性塩から選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項１】
非イオン界面活性剤を含む廃水から非イオン界面活性剤を除去する廃水処理方法であって、（１）当該廃水にアルカリ剤を添加してアルカリ性条件下で、当該廃水中に含まれる非イオン界面活性剤の曇点以上に当該廃水を加熱して、水相と界面活性剤相の２相に分離させ、界面活性剤相を除去した後、（２）当該水相に（ａ）無機系凝結剤を添加し、さらに（ｂ）無機系凝集剤及び無機酸を添加して当該水相を中和し、（ｃ）水溶性有機系アニオン性高分子凝集剤を添加してフロックを形成し、沈降させ、（ｄ）当該フロックを分離除去することを特徴とする非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項２】
非イオン界面活性剤が１〜４０重量％含まれる廃水である請求項１記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項３】
アルカリ剤添加による廃水のｐＨが９〜１３．５である請求項１又は請求項２記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項４】
アルカリ剤が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項５】
廃水の加熱温度が５０℃〜１００℃未満である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項６】
無機系凝結剤がベントナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、クレー、タルクから選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項７】
無機系凝集剤がポリ塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムである請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【請求項８】
水溶性有機系アニオン性高分子凝集剤が水溶性（メタ）アクリル酸共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体及び水溶性塩、水溶性（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合体及び水溶性塩から選ばれた１種以上である請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の非イオン界面活性剤を含む廃水の処理方法。
【公開番号】特開２００８−１６１７６９（Ｐ２００８−１６１７６９Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５１９２５（Ｐ２００６−３５１９２５）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００２３４１６６）伯東株式会社 (135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００２３４１６６）伯東株式会社 (135)
【Ｆターム（参考）】
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