排水の処理方法
【課題】本発明は排水を湿式酸化する処理方法に関する技術である。特に排水と処理用ガスとが垂直置きで向流となる反応器におけるガスと液との偏流を防止することができるものである。
【解決手段】本発明は触媒を用いて被酸化性物質を処理する排水の処理方法において、排水を、分散層、希釈層及び触媒層の順に通過させることを特徴とする排水の処理方法である。当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であることが好ましい。
【解決手段】本発明は触媒を用いて被酸化性物質を処理する排水の処理方法において、排水を、分散層、希釈層及び触媒層の順に通過させることを特徴とする排水の処理方法である。当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水を湿式酸化する処理方法に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水を処理する方法としては、生物処理法、燃焼処理法、湿式酸化処理法などが広く用いられている。生物処理法においては、余剰汚泥などの副産物が発生するため、その処理が問題となることが多く、また、処理困難な排水が多く存在するなどの問題もある。また、燃焼処理法においては、燃料として化石燃料を用いることが多いため、資源の浪費することになり、かつ二酸化炭素などの排ガスの排出源として問題となることも多い。
【０００３】
一方、液相にて加熱処理することで排水を浄化する湿式酸化処理法は、上記のような問題がなく優れている。湿式酸化処理法には種々の形態があり、反応塔において、気液上向並流で処理する方法や気液下向並流で処理する方法、気液向流で処理する方法などがある。無触媒での湿式酸化処理法において高い処理性能を得るためには、高温高圧の過酷な処理条件としたり、反応時間を長くしたりする必要があり、そのために装置が大型化したり、運転費が高くなったりすることが多い。特に気液下向並流方式の無触媒湿式酸化処理では、反応塔内での液の滞留時間が短く、十分な処理性能を得ることが困難である場合が多い。
そこで、固体触媒を用いることにより処理性能を向上させた触媒湿式酸化処理法が提案されている。触媒湿式酸化処理法において気液下向並流方式とした場合、触媒の浮き上がり、摩耗などを抑制することができる。特に近年、固体触媒の組成、形状などの改良が行われ、固体触媒の耐久性、処理能力の向上が図られている。しかし、固体触媒の能力を最大限発揮させるという観点からの湿式酸化処理条件の検討は十分にはなされておらず、触媒の活性を高めて排水処理能力を向上しうる処理条件が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２７５２３８号
【特許文献２】特開昭６１−２５９７５４号
【特許文献３】特開平１１−１７９３７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、排水を湿式酸化処理するに際して、排水中の被酸化性物質が多量であるとき、または排水が排水処理中に析出する成分を多く含んでいるときに、長時間にわたって触媒の処理能力を低下させない技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記排水を湿式酸化処理するに際して、排水の流れに対して触媒の前方側に分散層および希釈層を設けることで、上記課題を解決するに至ったものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、排水を湿式酸化処理するに際して、排水中の被酸化性物質が多量であるとき、または排水が排水処理中に析出する成分を多く含んでいるときに、長時間にわたって触媒の処理能力を維持することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の処理対象となる排水としては、例えば、化学プラント、電子部品製造設備、食品加工設備、印刷製版設備、発電設備、写真処理設備、金属加工設備、金属メッキ設備、金属精錬設備、紙パルプ製造設備などの各種産業プラントから排出される排水や、屎尿、下水などの生活排水、湿式洗煙排水などの廃棄物焼却炉排水、埋立地浸出水などの種々の排水が挙げられる。また、有害物質を含有する土壌を処理するために該土壌中の有害物質を液中に抽出した抽出液も本発明の処理対象排水として扱うことができる。これらの中でも特に、排水がアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルなどの脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル製造設備、もしくはテレフタル酸、テレフタル酸エステルなどの芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸エステル製造設備、もしくはＥＯＧ製造設備、もしくはメタノール、エタノール、高級アルコールなどのアルコール製造設備、もしくは食品添加物や医薬品、工業薬品製造設備などから排出される有機物含有排水である場合に特に効果的である。また、排水が発電設備、電子部品製造設備などから排出されるアンモニア含有排水である場合にも効果的である。
【０００９】
本発明における「被酸化性物質」とは、酸化・分解処理によって浄化処理できる物質であり、好ましくは有機および／または無機の化合物であり、種々の有機化合物、硫黄化合物、窒素化合物、更には有機ハロゲン化合物、有機燐化合物などを指す。具体的には、例えばメタノール、エタノール、アセトアルデヒド、ギ酸、アセトン、酢酸、プロピオン酸、ＴＨＦ、フェノールなどの有機化合物；アンモニア、ヒドラジン、亜硝酸塩、ＤＭＦ、モノエタノールアミン、ピリジン、尿素などの窒素化合物；チオ硫酸塩、硫化ナトリウム、ジメチルスルホキシド、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの硫黄化合物；過酸化水素などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの物質は、水中に溶解していても、懸濁物質として存在していてもよい。また、ここでいう酸化・分解処理とは、例えばエタノールを酢酸にする酸化処理、酢酸を二酸化炭素と水にする酸化分解処理、酢酸を二酸化炭素とメタンにする脱炭酸分解処理、各種有機物を低分子量化する分解処理、尿素をアンモニアと二酸化炭素にする加水分解処理、アンモニアやヒドラジンを窒素ガスと水にする酸化分解処理、硝酸イオンもしくは亜硝酸イオンを窒素ガスにする分解処理、有機ハロゲン化合物の脱塩素処理などを包含し、排水中の有害物質を実質的に無害なものに変換することを意味する。
【００１０】
被酸化性物質の濃度は排水に対して５０００〜５００００ｍｇ／リットルであることが好ましく、更に好ましくは１００００〜４００００ｍｇ／リットルである。５０００ｍｇ／リットル未満であれば、触媒湿式酸化反応で得られる反応熱が少ないため、熱交換装置を用いて熱回収しても、この熱による装置の自立運転が困難となり、別途熱供給装置が必要になる等、エネルギー的に不利となる。また、５００００ｍｇ／リットルを超える場合には、触媒湿式酸化反応で得られる反応熱が非常に多くなるため、装置の制御が困難になる。
【００１１】
本発明における排水の流入速度は、触媒体積に対して空間速度（ＬＨＳＶ）で０．１〜１０／ｈｒの範囲であることが好ましく、０．３〜７／ｈｒの範囲であることが更に好ましい。ここでいう触媒体積とは、希釈層に充填された希釈物の体積に触媒活性成分濃度の比率を乗じた値と、触媒層に充填された触媒の体積の和を指す。ＬＨＳＶが０．１／ｈｒ未満の場合には、触媒量が増大して触媒コストが高くなるが、それに応じた処理効率の向上は得られ難くなるため好ましくない。また、ＬＨＳＶが１０／ｈｒを超える場合には、処理性能が不十分となる場合が多い。
【００１２】
本発明に係る温度は、触媒層において５０〜１７０℃、好ましくは１００〜１６５℃である。５０℃未満であれば、有機物および／または無機の被酸化性物質の酸化・分解処理を効率的に行うことが困難になる。また、１７０℃を超える場合には、触媒の耐久性が低下して実用的でなくなる場合が多い。
【００１３】
本発明の希釈層は、触媒層入口部において反応が急激に生じて、温度制御が困難になったり触媒性能が低下したりすることを抑制するために設ける。希釈層の温度は、反応熱によって生じる温度上昇を考慮して、通常、触媒層の温度より低くなるように設定するが、触媒層入口部分の温度より５〜３０℃低いことが好ましく、１０℃〜２５℃低いことが更に好ましい。触媒層入口部分の温度との差が５℃未満であれば、触媒層入口部における急激な反応を緩和する効果が十分に得られない場合が多い。また、触媒層入口部分の温度との差が２５℃を超える場合には、反応塔のサイズが無駄に大きくなりすぎ、反応によって得られる熱量より反応塔外壁からの放熱量の方が大きくなって所望の反応温度に制御することが困難になる場合が多い。
【００１４】
本発明に係る圧力は触媒層において排水が液相を保持するものであれば良く、触媒層における温度との相関性により適宜選択する。
【００１５】
本発明に係る酸素含有ガスは排水中の被酸化性物質を酸化しうるものであれば何れのものであってもよく、好ましくは純酸素ガス，酸素富化ガス，空気であり、更に好ましくは空気である。酸素含有ガスの導入量は、［供給酸素含有ガス中の酸素量］／［排水の処理効率が最大となるときの排水の酸素消費量］（以下、この比の値を「Ｄ値」と呼ぶことがある）＝０．８〜１．３倍の範囲内であり、好ましくは０．９〜１．１倍の範囲内である。Ｄ値が０．８未満であるときは、被酸化性物質の酸化・分解処理に要する酸素量よりも酸素供給量が少なくなり、処理性能が低下するため実用的でない。また、１．３を超えるときは、過剰な酸素に曝されて触媒の活性や耐久性が低下することがある。
【００１６】
本発明において、酸素含有ガスの供給方法は、特に限定されるものではなく、例えば触媒層の手前から全ての酸素含有ガスを供給してもよく、また、酸素含有ガスを分割して供給してもよい。
【００１７】
排水と処理用ガスの流れは本発明の効果を奏するものであれば何れのものであっても良く、例えば並流、交流の何れであっても良く、好ましくは並流である。また液相と気相の流れは下向流、上向流の何れであっても良いが、好ましくは下向流である。
【００１８】
本発明に用いる処理装置は単管式、多管式、熱交換式を用いることができるが、好ましくは単管式である。
【００１９】
本発明に係る分散層は以下に示すものであることが好ましい。当該分散層の成分は当該排水に含まれる被酸化性物質に対して不活性であるもの（以下、「不活性物」という）である。不活性とは、被酸化性物質を酸化しないか、酸化しても分解層全体で排水中の被酸化性物質を５％以下、好ましくは２％以下酸化するものをいう。不活性物は、気液の撹拌および接触効率を向上させ、また気液の偏流を低減することができるものであれば、材質、種類、大きさなどについて特に限定されるものではなく種々の不活性物を用いることができる。不活性物の材質の例としては、例えばステンレスやハステロイ，インコネル，チタンなどの金属；鉄，チタン，ケイ素，アルミニウムおよびジルコニウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種以上を含む酸化物，又は１種以上を含む多元系酸化物（複合酸化物も含む）などの金属酸化物；あるいはセラミック；ガラス；樹脂などが挙げられる。また、充填材の種類の例としては、例えばペレット状、球状、粒状、リング状（ラシヒリング、レッシングリング、ボールリングなど）、ハニカム状、網状、網や板を織物構造に成形したものなどが挙げられる。充填物の大きさについても特に限定されるものではないが、ペレット状、球状、粒状、リング状の充填材の場合、３ｍｍ〜５０ｍｍのものが好ましい。
【００２０】
不活性物の比表面積は１〜２００ｍ２／ｇであり、好ましくは２０〜１００ｍ２／ｇである。１ｍ２／ｇ未満であれば排水の分散性が悪くなり、希釈効果が十分に得られなくなる。また、２００ｍ２／ｇを超える場合には排水中の被酸化性物質が希釈物に吸着しやすくなり、触媒と被酸化性物質の接触効率が低下する。
【００２１】
本発明に係る固体触媒としては、触媒湿式酸化処理に一般に用いられている固体触媒を用いることができる。具体的には、液相酸化の条件下で活性と耐久性とを兼ね備えた触媒であれば、いずれも使用することができる。例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物、および／または活性炭を含有する触媒を挙げることができる。ここでいう活性炭とは、通常の活性炭の他活性炭素繊維なども含む。なかでも特に、次の触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分とを含有する固体触媒が好適に用いられる。ここで触媒Ａ成分とは、鉄、チタン、ケイ素、アルミニウムおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の元素の酸化物、または活性炭であり、また触媒Ｂ成分とは、マンガン、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物である。
【００２２】
触媒Ａ成分の具体例としては、チタン酸化物、鉄酸化物、ジルコニウム酸化物などの金属酸化物、チタン酸化物−ジルコニウム酸化物、チタン酸化物−鉄酸化物などの２元または多元系酸化物（複合酸化物も含む）の他に、活性炭、もしくは金属酸化物と活性炭の混合物などを挙げることができる。触媒Ａ成分の固体触媒に占める割合は、３０〜９９．９５重量％の範囲が好ましく、触媒Ａ成分を３０重量％以上の割合で用いることにより、固体触媒の耐久性が向上する。
【００２３】
触媒Ｂ成分の具体例としては、前記元素の金属、酸化物および複合酸化物を挙げることができる。固体触媒中の触媒Ｂ成分の割合は０．０５〜７０重量％とするのが好ましく、その割合を０．０５重量％とすることにより、排水中の被酸化性物質を十分に酸化および／または分解処理することが可能となる。なお、前記元素のうち、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウム（以下、「Ｂ−１成分」という）の場合には、その金属および／または化合物の割合（合計量）は固体触媒の０．０５〜１０重量％とするのがよい。１０重量％を超える割合で使用しても、それに相応した処理性能の向上は認められず、かえって高価な原料であるがために、固体触媒のコストアップとなって経済的に不利となる。そのほかの、マンガン、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステンおよび銅（以下、「Ｂ−２成分」という）の場合には、その金属および／または化合物の割合（合計量）は固体触媒の０．０５〜７０重量％とするのがよい。もちろん、合計量が０．０５〜７０重量％の範囲において、Ｂ−１成分とＢ−２成分とをそれぞれ０．０５〜１０重量％および０．０５〜７０重量％の範囲で組み合わせて用いることもできる。
【００２４】
固体触媒は、触媒Ｂ成分として、Ｂ−１成分を含有している場合が特に触媒活性が高く、効果的である。特に、Ｂ−１成分の中でも、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物を含有している場合は触媒活性が高く好ましい。Ｂ−２成分の中では、マンガン、コバルト、ニッケルおよび銅が好適に用いられる。
【００２５】
触媒の形状については特に制限はなく、例えば粒状、球状、ペレット状、サドル状、ハニカム状およびリング状のいずれでもよい。ペレット状の場合、断面が円形であるものの他、楕円形、多角形、三葉形、四葉形等任意の形のものを用いることができる。当該形長は相当直径で０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１．０〜１０ｍｍである。
【００２６】
触媒の比表面積（ＢＥＴ表面積）は１０〜２０００ｍ２／ｇであり、好ましくは３０〜１５００ｍ２／ｇである。１０ｍ２／ｇ未満であれば触媒に対して被酸化性物質が吸着しにくくなるため、処理性能が低くなる。また、２０００ｍ２／ｇを超える場合には触媒の機械的強度が低下する問題を生じる。
【００２７】
当該触媒粒子の平均粒子径は１〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜７ｍｍである。１ｍｍ未満であれば、触媒層の圧力損失が増加し、排水中に懸濁物が含まれている場合には触媒層で閉塞が生じる場合がある。
【００２８】
本発明に係る希釈層は、本発明の効果を有するものであれば何れのものであっても良い（なお、当該希釈層に充填されたものの総称として希釈物と称することもある）。当該希釈層に用いられる触媒成分は、本発明に係る触媒成分の組合せより任意に選択することができ、触媒層の触媒成分と希釈層の触媒成分とが同一でも異なっていても良い。
【００２９】
また、希釈とは、触媒層中の触媒成分濃度に比べ希釈層の触媒成分の濃度が低いかまたは触媒成分の活性が低いことをいう。触媒成分の濃度が低いときは、触媒層の触媒成分濃度に比べ希釈層の触媒成分濃度は１０〜８０％、好ましくは３０〜６０％である。本発明の希釈層は、触媒層入口部において反応が急激に生じて、温度制御が困難になったり触媒性能が低下したりすることを抑制するために設けるが、希釈層の触媒成分濃度が１０％未満であればその効果が十分に得られない場合が多い。また、８０％を超えるときは、希釈層での反応がほとんど進まないため、その効果が十分に得られない場合が多い。触媒成分の活性が低いとは、排水中の被酸化性物質に対する触媒層の触媒活性に比べ希釈層の触媒活性が１０〜８０％、好ましくは３０〜６０％である。
【００３０】
当該希釈の方法は当該触媒と不活性物とを混合すること、または触媒成分を不活性物に担持、被覆する方法を用いることができる。
【００３１】
希釈物の比表面積は１〜２００ｍ２／ｇであり、好ましくは２０〜１００ｍ２／ｇである。１ｍ２／ｇ未満であれば排水の分散性が悪くなり、希釈効果が十分に得られなくなる。また、２００ｍ２／ｇを超える場合には排水中の被酸化性物質が希釈物に吸着しやすくなり、触媒と被酸化性物質の接触効率が低下する。
【００３２】
分散層、希釈層および触媒層の体積は、当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であり、好ましくは、分散層の体積が０．１〜０．５、希釈層の体積が０．２５〜０．４である。分散層の体積が０．０６未満であれば分散層における反応塔断面方向への液の拡散が不十分となり、０．６を超えるときは有効に利用されない分散材が増加するだけになる。また希釈層の体積が０．２未満であれば触媒層入口部における急激な反応を緩和する効果が不十分となり、０．５を超えるときは、反応塔のサイズが無駄に大きくなりすぎるだけとなる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の効果を奏するものであれば本実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
図１に示した装置を使用して、下記条件で処理を行った。反応塔１は直径４００ｍｍφ、長さ５０００ｍｍの円筒状であり、その内部に上から順に分散層，希釈層，触媒層をそれぞれ６００ｍｍ，７００ｍｍ，２１００ｍｍ設けた。分散層には不活性物として直径5mmのチタニアペレットを充填し、触媒層には活性炭と白金、ルテニウムを主成分とし、白金０．１５質量％，ルテニウム０．１質量％を含有する直径５ｍｍのペレット状触媒を充填した。また、希釈層には、上記不活性物と触媒を１：１の体積比で混合したものを充填した。処理に供した排水は、化学プラントから排出された排水であり、カルボン酸やアルデヒド等の化合物を含有し、ＣＯＤ（Ｃｒ）濃度は２００００ｍｇ／リットルであった。該排水には硫酸ナトリウムが７．３質量％含有されていた。
【００３５】
該排水を排水供給ポンプ５によって３００リットル／ｈｒの流量で昇圧フィードした後、加熱器３で１２０℃に加熱し、反応塔１の上部より下向流方式で供給した。また、空気を酸素含有ガス供給ライン８より導入し、コンプレッサー７で昇圧した後、２０ｍ３Ｎ／ｈｒの流量で加熱器３の上流側で排水に混合させた。このときのＤ値は１．０に相当するものであった。
【００３６】
反応塔１では、電気ヒーター２を用いて１２０℃に保温し、触媒湿式酸化処理を行った。処理液は、冷却器４で３０℃まで冷却した後、圧力制御弁１２から解圧排出し、気液分離器１１で気液分離した。このとき圧力制御弁１２は、圧力コントローラーＰＣで圧力を検出し、反応塔１内が０．５ＭＰａ（Ｇａｕｇｅ）の圧力を保持するように制御した。
【００３７】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９５％であった。以後、開始から３０００時間経過するまで処理を継続したが、３０００時間経過後、処理性能の低下は特に見られず、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率は９５％であった。
【００３８】
（比較例１）
反応塔１の内部に触媒層２４５０ｍｍのみを設け、分散層，希釈層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００３９】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９１％であった。以後、処理を継続したが、約７００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、触媒層上部側（入口側）の一部が乾燥して表面に硫酸ナトリウムを主成分とする固形物が析出していることが確認され、かつ触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【００４０】
（比較例２）
反応塔１の内部に上から順に分散層，触媒層をそれぞれ６００ｍｍ，２４５０ｍｍずつ設け、希釈層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００４１】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９３％であった。以後、処理を継続したが、約１８００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、触媒層上部側（入口側）に触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【００４２】
（比較例３）
反応塔１の内部に上から順に希釈層，触媒層をそれぞれ７００ｍｍ，２１００ｍｍずつ設け、分散層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００４３】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９２％であった。以後、処理を継続したが、約１１００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、希釈層上部側（入口側）の一部が乾燥して表面に硫酸ナトリウムを主成分とする固形物が析出していることが確認され、かつ触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は排水の処理に用いることができる。特に排水と処理用ガスとが垂直置きで向流となる反応器において生じ易い、ガスと液が偏流を防止することができ、効率良く排水の処理と、長時間の排水の処理を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例および比較例に用いる装置図である。
【符号の説明】
【００４６】
１．反応塔
２．電気ヒーター
３．加熱器
４．冷却器
５．排水供給ポンプ
６．排水供給ライン
７．コンプレッサー
８．酸素含有ガス供給ライン
９．酸素含有ガス流量調節弁
１０．処理液ライン
１１．気液分離器
１２．圧力調節弁
１３．ガス排出ライン
１４．処理液排出ポンプ
１５．処理液排出ライン
１６．酸素濃度計
２１．分散層
２２．希釈層
２３．触媒層
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水を湿式酸化する処理方法に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水を処理する方法としては、生物処理法、燃焼処理法、湿式酸化処理法などが広く用いられている。生物処理法においては、余剰汚泥などの副産物が発生するため、その処理が問題となることが多く、また、処理困難な排水が多く存在するなどの問題もある。また、燃焼処理法においては、燃料として化石燃料を用いることが多いため、資源の浪費することになり、かつ二酸化炭素などの排ガスの排出源として問題となることも多い。
【０００３】
一方、液相にて加熱処理することで排水を浄化する湿式酸化処理法は、上記のような問題がなく優れている。湿式酸化処理法には種々の形態があり、反応塔において、気液上向並流で処理する方法や気液下向並流で処理する方法、気液向流で処理する方法などがある。無触媒での湿式酸化処理法において高い処理性能を得るためには、高温高圧の過酷な処理条件としたり、反応時間を長くしたりする必要があり、そのために装置が大型化したり、運転費が高くなったりすることが多い。特に気液下向並流方式の無触媒湿式酸化処理では、反応塔内での液の滞留時間が短く、十分な処理性能を得ることが困難である場合が多い。
そこで、固体触媒を用いることにより処理性能を向上させた触媒湿式酸化処理法が提案されている。触媒湿式酸化処理法において気液下向並流方式とした場合、触媒の浮き上がり、摩耗などを抑制することができる。特に近年、固体触媒の組成、形状などの改良が行われ、固体触媒の耐久性、処理能力の向上が図られている。しかし、固体触媒の能力を最大限発揮させるという観点からの湿式酸化処理条件の検討は十分にはなされておらず、触媒の活性を高めて排水処理能力を向上しうる処理条件が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２７５２３８号
【特許文献２】特開昭６１−２５９７５４号
【特許文献３】特開平１１−１７９３７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、排水を湿式酸化処理するに際して、排水中の被酸化性物質が多量であるとき、または排水が排水処理中に析出する成分を多く含んでいるときに、長時間にわたって触媒の処理能力を低下させない技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記排水を湿式酸化処理するに際して、排水の流れに対して触媒の前方側に分散層および希釈層を設けることで、上記課題を解決するに至ったものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、排水を湿式酸化処理するに際して、排水中の被酸化性物質が多量であるとき、または排水が排水処理中に析出する成分を多く含んでいるときに、長時間にわたって触媒の処理能力を維持することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の処理対象となる排水としては、例えば、化学プラント、電子部品製造設備、食品加工設備、印刷製版設備、発電設備、写真処理設備、金属加工設備、金属メッキ設備、金属精錬設備、紙パルプ製造設備などの各種産業プラントから排出される排水や、屎尿、下水などの生活排水、湿式洗煙排水などの廃棄物焼却炉排水、埋立地浸出水などの種々の排水が挙げられる。また、有害物質を含有する土壌を処理するために該土壌中の有害物質を液中に抽出した抽出液も本発明の処理対象排水として扱うことができる。これらの中でも特に、排水がアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルなどの脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル製造設備、もしくはテレフタル酸、テレフタル酸エステルなどの芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸エステル製造設備、もしくはＥＯＧ製造設備、もしくはメタノール、エタノール、高級アルコールなどのアルコール製造設備、もしくは食品添加物や医薬品、工業薬品製造設備などから排出される有機物含有排水である場合に特に効果的である。また、排水が発電設備、電子部品製造設備などから排出されるアンモニア含有排水である場合にも効果的である。
【０００９】
本発明における「被酸化性物質」とは、酸化・分解処理によって浄化処理できる物質であり、好ましくは有機および／または無機の化合物であり、種々の有機化合物、硫黄化合物、窒素化合物、更には有機ハロゲン化合物、有機燐化合物などを指す。具体的には、例えばメタノール、エタノール、アセトアルデヒド、ギ酸、アセトン、酢酸、プロピオン酸、ＴＨＦ、フェノールなどの有機化合物；アンモニア、ヒドラジン、亜硝酸塩、ＤＭＦ、モノエタノールアミン、ピリジン、尿素などの窒素化合物；チオ硫酸塩、硫化ナトリウム、ジメチルスルホキシド、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの硫黄化合物；過酸化水素などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの物質は、水中に溶解していても、懸濁物質として存在していてもよい。また、ここでいう酸化・分解処理とは、例えばエタノールを酢酸にする酸化処理、酢酸を二酸化炭素と水にする酸化分解処理、酢酸を二酸化炭素とメタンにする脱炭酸分解処理、各種有機物を低分子量化する分解処理、尿素をアンモニアと二酸化炭素にする加水分解処理、アンモニアやヒドラジンを窒素ガスと水にする酸化分解処理、硝酸イオンもしくは亜硝酸イオンを窒素ガスにする分解処理、有機ハロゲン化合物の脱塩素処理などを包含し、排水中の有害物質を実質的に無害なものに変換することを意味する。
【００１０】
被酸化性物質の濃度は排水に対して５０００〜５００００ｍｇ／リットルであることが好ましく、更に好ましくは１００００〜４００００ｍｇ／リットルである。５０００ｍｇ／リットル未満であれば、触媒湿式酸化反応で得られる反応熱が少ないため、熱交換装置を用いて熱回収しても、この熱による装置の自立運転が困難となり、別途熱供給装置が必要になる等、エネルギー的に不利となる。また、５００００ｍｇ／リットルを超える場合には、触媒湿式酸化反応で得られる反応熱が非常に多くなるため、装置の制御が困難になる。
【００１１】
本発明における排水の流入速度は、触媒体積に対して空間速度（ＬＨＳＶ）で０．１〜１０／ｈｒの範囲であることが好ましく、０．３〜７／ｈｒの範囲であることが更に好ましい。ここでいう触媒体積とは、希釈層に充填された希釈物の体積に触媒活性成分濃度の比率を乗じた値と、触媒層に充填された触媒の体積の和を指す。ＬＨＳＶが０．１／ｈｒ未満の場合には、触媒量が増大して触媒コストが高くなるが、それに応じた処理効率の向上は得られ難くなるため好ましくない。また、ＬＨＳＶが１０／ｈｒを超える場合には、処理性能が不十分となる場合が多い。
【００１２】
本発明に係る温度は、触媒層において５０〜１７０℃、好ましくは１００〜１６５℃である。５０℃未満であれば、有機物および／または無機の被酸化性物質の酸化・分解処理を効率的に行うことが困難になる。また、１７０℃を超える場合には、触媒の耐久性が低下して実用的でなくなる場合が多い。
【００１３】
本発明の希釈層は、触媒層入口部において反応が急激に生じて、温度制御が困難になったり触媒性能が低下したりすることを抑制するために設ける。希釈層の温度は、反応熱によって生じる温度上昇を考慮して、通常、触媒層の温度より低くなるように設定するが、触媒層入口部分の温度より５〜３０℃低いことが好ましく、１０℃〜２５℃低いことが更に好ましい。触媒層入口部分の温度との差が５℃未満であれば、触媒層入口部における急激な反応を緩和する効果が十分に得られない場合が多い。また、触媒層入口部分の温度との差が２５℃を超える場合には、反応塔のサイズが無駄に大きくなりすぎ、反応によって得られる熱量より反応塔外壁からの放熱量の方が大きくなって所望の反応温度に制御することが困難になる場合が多い。
【００１４】
本発明に係る圧力は触媒層において排水が液相を保持するものであれば良く、触媒層における温度との相関性により適宜選択する。
【００１５】
本発明に係る酸素含有ガスは排水中の被酸化性物質を酸化しうるものであれば何れのものであってもよく、好ましくは純酸素ガス，酸素富化ガス，空気であり、更に好ましくは空気である。酸素含有ガスの導入量は、［供給酸素含有ガス中の酸素量］／［排水の処理効率が最大となるときの排水の酸素消費量］（以下、この比の値を「Ｄ値」と呼ぶことがある）＝０．８〜１．３倍の範囲内であり、好ましくは０．９〜１．１倍の範囲内である。Ｄ値が０．８未満であるときは、被酸化性物質の酸化・分解処理に要する酸素量よりも酸素供給量が少なくなり、処理性能が低下するため実用的でない。また、１．３を超えるときは、過剰な酸素に曝されて触媒の活性や耐久性が低下することがある。
【００１６】
本発明において、酸素含有ガスの供給方法は、特に限定されるものではなく、例えば触媒層の手前から全ての酸素含有ガスを供給してもよく、また、酸素含有ガスを分割して供給してもよい。
【００１７】
排水と処理用ガスの流れは本発明の効果を奏するものであれば何れのものであっても良く、例えば並流、交流の何れであっても良く、好ましくは並流である。また液相と気相の流れは下向流、上向流の何れであっても良いが、好ましくは下向流である。
【００１８】
本発明に用いる処理装置は単管式、多管式、熱交換式を用いることができるが、好ましくは単管式である。
【００１９】
本発明に係る分散層は以下に示すものであることが好ましい。当該分散層の成分は当該排水に含まれる被酸化性物質に対して不活性であるもの（以下、「不活性物」という）である。不活性とは、被酸化性物質を酸化しないか、酸化しても分解層全体で排水中の被酸化性物質を５％以下、好ましくは２％以下酸化するものをいう。不活性物は、気液の撹拌および接触効率を向上させ、また気液の偏流を低減することができるものであれば、材質、種類、大きさなどについて特に限定されるものではなく種々の不活性物を用いることができる。不活性物の材質の例としては、例えばステンレスやハステロイ，インコネル，チタンなどの金属；鉄，チタン，ケイ素，アルミニウムおよびジルコニウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種以上を含む酸化物，又は１種以上を含む多元系酸化物（複合酸化物も含む）などの金属酸化物；あるいはセラミック；ガラス；樹脂などが挙げられる。また、充填材の種類の例としては、例えばペレット状、球状、粒状、リング状（ラシヒリング、レッシングリング、ボールリングなど）、ハニカム状、網状、網や板を織物構造に成形したものなどが挙げられる。充填物の大きさについても特に限定されるものではないが、ペレット状、球状、粒状、リング状の充填材の場合、３ｍｍ〜５０ｍｍのものが好ましい。
【００２０】
不活性物の比表面積は１〜２００ｍ２／ｇであり、好ましくは２０〜１００ｍ２／ｇである。１ｍ２／ｇ未満であれば排水の分散性が悪くなり、希釈効果が十分に得られなくなる。また、２００ｍ２／ｇを超える場合には排水中の被酸化性物質が希釈物に吸着しやすくなり、触媒と被酸化性物質の接触効率が低下する。
【００２１】
本発明に係る固体触媒としては、触媒湿式酸化処理に一般に用いられている固体触媒を用いることができる。具体的には、液相酸化の条件下で活性と耐久性とを兼ね備えた触媒であれば、いずれも使用することができる。例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物、および／または活性炭を含有する触媒を挙げることができる。ここでいう活性炭とは、通常の活性炭の他活性炭素繊維なども含む。なかでも特に、次の触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分とを含有する固体触媒が好適に用いられる。ここで触媒Ａ成分とは、鉄、チタン、ケイ素、アルミニウムおよびジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の元素の酸化物、または活性炭であり、また触媒Ｂ成分とは、マンガン、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物である。
【００２２】
触媒Ａ成分の具体例としては、チタン酸化物、鉄酸化物、ジルコニウム酸化物などの金属酸化物、チタン酸化物−ジルコニウム酸化物、チタン酸化物−鉄酸化物などの２元または多元系酸化物（複合酸化物も含む）の他に、活性炭、もしくは金属酸化物と活性炭の混合物などを挙げることができる。触媒Ａ成分の固体触媒に占める割合は、３０〜９９．９５重量％の範囲が好ましく、触媒Ａ成分を３０重量％以上の割合で用いることにより、固体触媒の耐久性が向上する。
【００２３】
触媒Ｂ成分の具体例としては、前記元素の金属、酸化物および複合酸化物を挙げることができる。固体触媒中の触媒Ｂ成分の割合は０．０５〜７０重量％とするのが好ましく、その割合を０．０５重量％とすることにより、排水中の被酸化性物質を十分に酸化および／または分解処理することが可能となる。なお、前記元素のうち、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウム（以下、「Ｂ−１成分」という）の場合には、その金属および／または化合物の割合（合計量）は固体触媒の０．０５〜１０重量％とするのがよい。１０重量％を超える割合で使用しても、それに相応した処理性能の向上は認められず、かえって高価な原料であるがために、固体触媒のコストアップとなって経済的に不利となる。そのほかの、マンガン、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステンおよび銅（以下、「Ｂ−２成分」という）の場合には、その金属および／または化合物の割合（合計量）は固体触媒の０．０５〜７０重量％とするのがよい。もちろん、合計量が０．０５〜７０重量％の範囲において、Ｂ−１成分とＢ−２成分とをそれぞれ０．０５〜１０重量％および０．０５〜７０重量％の範囲で組み合わせて用いることもできる。
【００２４】
固体触媒は、触媒Ｂ成分として、Ｂ−１成分を含有している場合が特に触媒活性が高く、効果的である。特に、Ｂ−１成分の中でも、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物を含有している場合は触媒活性が高く好ましい。Ｂ−２成分の中では、マンガン、コバルト、ニッケルおよび銅が好適に用いられる。
【００２５】
触媒の形状については特に制限はなく、例えば粒状、球状、ペレット状、サドル状、ハニカム状およびリング状のいずれでもよい。ペレット状の場合、断面が円形であるものの他、楕円形、多角形、三葉形、四葉形等任意の形のものを用いることができる。当該形長は相当直径で０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１．０〜１０ｍｍである。
【００２６】
触媒の比表面積（ＢＥＴ表面積）は１０〜２０００ｍ２／ｇであり、好ましくは３０〜１５００ｍ２／ｇである。１０ｍ２／ｇ未満であれば触媒に対して被酸化性物質が吸着しにくくなるため、処理性能が低くなる。また、２０００ｍ２／ｇを超える場合には触媒の機械的強度が低下する問題を生じる。
【００２７】
当該触媒粒子の平均粒子径は１〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜７ｍｍである。１ｍｍ未満であれば、触媒層の圧力損失が増加し、排水中に懸濁物が含まれている場合には触媒層で閉塞が生じる場合がある。
【００２８】
本発明に係る希釈層は、本発明の効果を有するものであれば何れのものであっても良い（なお、当該希釈層に充填されたものの総称として希釈物と称することもある）。当該希釈層に用いられる触媒成分は、本発明に係る触媒成分の組合せより任意に選択することができ、触媒層の触媒成分と希釈層の触媒成分とが同一でも異なっていても良い。
【００２９】
また、希釈とは、触媒層中の触媒成分濃度に比べ希釈層の触媒成分の濃度が低いかまたは触媒成分の活性が低いことをいう。触媒成分の濃度が低いときは、触媒層の触媒成分濃度に比べ希釈層の触媒成分濃度は１０〜８０％、好ましくは３０〜６０％である。本発明の希釈層は、触媒層入口部において反応が急激に生じて、温度制御が困難になったり触媒性能が低下したりすることを抑制するために設けるが、希釈層の触媒成分濃度が１０％未満であればその効果が十分に得られない場合が多い。また、８０％を超えるときは、希釈層での反応がほとんど進まないため、その効果が十分に得られない場合が多い。触媒成分の活性が低いとは、排水中の被酸化性物質に対する触媒層の触媒活性に比べ希釈層の触媒活性が１０〜８０％、好ましくは３０〜６０％である。
【００３０】
当該希釈の方法は当該触媒と不活性物とを混合すること、または触媒成分を不活性物に担持、被覆する方法を用いることができる。
【００３１】
希釈物の比表面積は１〜２００ｍ２／ｇであり、好ましくは２０〜１００ｍ２／ｇである。１ｍ２／ｇ未満であれば排水の分散性が悪くなり、希釈効果が十分に得られなくなる。また、２００ｍ２／ｇを超える場合には排水中の被酸化性物質が希釈物に吸着しやすくなり、触媒と被酸化性物質の接触効率が低下する。
【００３２】
分散層、希釈層および触媒層の体積は、当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であり、好ましくは、分散層の体積が０．１〜０．５、希釈層の体積が０．２５〜０．４である。分散層の体積が０．０６未満であれば分散層における反応塔断面方向への液の拡散が不十分となり、０．６を超えるときは有効に利用されない分散材が増加するだけになる。また希釈層の体積が０．２未満であれば触媒層入口部における急激な反応を緩和する効果が不十分となり、０．５を超えるときは、反応塔のサイズが無駄に大きくなりすぎるだけとなる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の効果を奏するものであれば本実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
図１に示した装置を使用して、下記条件で処理を行った。反応塔１は直径４００ｍｍφ、長さ５０００ｍｍの円筒状であり、その内部に上から順に分散層，希釈層，触媒層をそれぞれ６００ｍｍ，７００ｍｍ，２１００ｍｍ設けた。分散層には不活性物として直径5mmのチタニアペレットを充填し、触媒層には活性炭と白金、ルテニウムを主成分とし、白金０．１５質量％，ルテニウム０．１質量％を含有する直径５ｍｍのペレット状触媒を充填した。また、希釈層には、上記不活性物と触媒を１：１の体積比で混合したものを充填した。処理に供した排水は、化学プラントから排出された排水であり、カルボン酸やアルデヒド等の化合物を含有し、ＣＯＤ（Ｃｒ）濃度は２００００ｍｇ／リットルであった。該排水には硫酸ナトリウムが７．３質量％含有されていた。
【００３５】
該排水を排水供給ポンプ５によって３００リットル／ｈｒの流量で昇圧フィードした後、加熱器３で１２０℃に加熱し、反応塔１の上部より下向流方式で供給した。また、空気を酸素含有ガス供給ライン８より導入し、コンプレッサー７で昇圧した後、２０ｍ３Ｎ／ｈｒの流量で加熱器３の上流側で排水に混合させた。このときのＤ値は１．０に相当するものであった。
【００３６】
反応塔１では、電気ヒーター２を用いて１２０℃に保温し、触媒湿式酸化処理を行った。処理液は、冷却器４で３０℃まで冷却した後、圧力制御弁１２から解圧排出し、気液分離器１１で気液分離した。このとき圧力制御弁１２は、圧力コントローラーＰＣで圧力を検出し、反応塔１内が０．５ＭＰａ（Ｇａｕｇｅ）の圧力を保持するように制御した。
【００３７】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９５％であった。以後、開始から３０００時間経過するまで処理を継続したが、３０００時間経過後、処理性能の低下は特に見られず、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率は９５％であった。
【００３８】
（比較例１）
反応塔１の内部に触媒層２４５０ｍｍのみを設け、分散層，希釈層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００３９】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９１％であった。以後、処理を継続したが、約７００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、触媒層上部側（入口側）の一部が乾燥して表面に硫酸ナトリウムを主成分とする固形物が析出していることが確認され、かつ触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【００４０】
（比較例２）
反応塔１の内部に上から順に分散層，触媒層をそれぞれ６００ｍｍ，２４５０ｍｍずつ設け、希釈層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００４１】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９３％であった。以後、処理を継続したが、約１８００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、触媒層上部側（入口側）に触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【００４２】
（比較例３）
反応塔１の内部に上から順に希釈層，触媒層をそれぞれ７００ｍｍ，２１００ｍｍずつ設け、分散層は設けなかった。これ以外は実施例１と同様の処理を行った。
【００４３】
１００時間経過後に処理水のＣＯＤ（Ｃｒ）濃度を測定し、ＣＯＤ（Ｃｒ）処理効率を算出した結果、９２％であった。以後、処理を継続したが、約１１００時間経過後に反応塔１への気液入口側の圧力計ＰＩで圧力上昇が観察された。また、このとき処理水中に触媒の粉末の流出が確認された。このため、処理を中断し、反応塔１を開放して確認したところ、希釈層上部側（入口側）の一部が乾燥して表面に硫酸ナトリウムを主成分とする固形物が析出していることが確認され、かつ触媒の形状が崩壊して触媒量が減少している部分が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は排水の処理に用いることができる。特に排水と処理用ガスとが垂直置きで向流となる反応器において生じ易い、ガスと液が偏流を防止することができ、効率良く排水の処理と、長時間の排水の処理を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例および比較例に用いる装置図である。
【符号の説明】
【００４６】
１．反応塔
２．電気ヒーター
３．加熱器
４．冷却器
５．排水供給ポンプ
６．排水供給ライン
７．コンプレッサー
８．酸素含有ガス供給ライン
９．酸素含有ガス流量調節弁
１０．処理液ライン
１１．気液分離器
１２．圧力調節弁
１３．ガス排出ライン
１４．処理液排出ポンプ
１５．処理液排出ライン
１６．酸素濃度計
２１．分散層
２２．希釈層
２３．触媒層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を用いて被酸化性物質を処理する排水の処理方法において、排水を、分散層、希釈層及び触媒層の順に通過させることを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
当該分散層が、排水に含まれる被酸化性物質に対して不活性であることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項３】
当該触媒層の触媒が、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物、および／または活性炭を含有するものであることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項４】
当該希釈層の触媒成分量が触媒層の触媒成分量に対して１０〜８０質量％に希釈されていることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項５】
当該排水を酸素含有ガスを用いて処理することを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項６】
当該排水と当該酸素含有ガスとを気液下向流方式で流通させることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項７】
当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項１】
触媒を用いて被酸化性物質を処理する排水の処理方法において、排水を、分散層、希釈層及び触媒層の順に通過させることを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
当該分散層が、排水に含まれる被酸化性物質に対して不活性であることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項３】
当該触媒層の触媒が、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、セリウム、タングステン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムから選ばれる少なくとも１種の元素の金属および／または化合物、および／または活性炭を含有するものであることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項４】
当該希釈層の触媒成分量が触媒層の触媒成分量に対して１０〜８０質量％に希釈されていることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項５】
当該排水を酸素含有ガスを用いて処理することを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項６】
当該排水と当該酸素含有ガスとを気液下向流方式で流通させることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項７】
当該触媒層の体積１に対して、分散層の体積が０．０６〜０．６、希釈層の体積が０．２〜０．５であることを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２０７１０２（Ｐ２００８−２０７１０２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４６５３６（Ｐ２００７−４６５３６）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
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