蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法
【課題】 蒸留酒製造施設から排出されるＣＯＤ値が６００００ｍｇ／ｌを越える極めて孔濃度の汚濁物質を含有する廃水を、外部への排出が可能なＣＯＤ値が２０００〜３０００ｍｇ／ｌ程度のほぼ無色、透明な廃水に簡単に、しかも安定して処理できるようにした廃水の浄化処理方法を提供する。
【解決手段】 廃水にポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程及び第２濾過・吸着工程とから構成する。
【解決手段】 廃水にポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程及び第２濾過・吸着工程とから構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウイスキーやテキーラ、コニャック、焼酎等の蒸留酒の製造施設から排出された廃水の処理方法の改良に関するものであり、廃水中に含まれる高濃度の有機物等を効率よく除去して無色透明に近い廃水に処理出来るようにした蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウイスキーや焼酎等の蒸留酒製造施設から排出される廃水には、多量の有機物が含まれており、また、それ等の有機物の中には、難分解性の着色性物質が比較的多量に含まれている。そのため、蒸留酒製造施設から出る高濃度の汚濁物質（例えばＣＯＤ値が６００００ｍｇ／ｌ以上）を含んだ廃水は、単に廃水に従前の生物処理を施したり、沈澱処理や濾過処理を施しただけでは、これを十分に浄化することが困難で、透明に近い廃水とすることが出来ないと云う問題がある。
【０００３】
そのため、沈澱装置や生物処理装置、オゾン発生装置、濾過装置、吸着装置等を組合せた構造の複雑な大型処理装置を用いたり、或いは難分解性物質（着色性物質）を分解する微生物を用いた処理装置が、蒸留酒製造施設等の廃水処理用として開発されている。
【０００４】
しかし、前者の沈澱装置やオゾン発生器、濾過装置、吸着装置等から成る一次処理装置や二次処理装置、三次処理装置等を組み合せた大型処理装置は、設備費が高額になるうえ、装置の運転管理に手数がかかり過ぎると云う問題を有している。
【０００５】
また、後者の難分解性物質を分解する微生物を用いた処理装置は、処理に要する時間が長いために設備の小型化が困難で、設備費が高騰するうえ微生物の管理が極めて難しいと云う問題を有している。
【０００６】
このように、アルコール発酵工程を備えた施設から排出される高濃度の汚濁物質を含有した廃水の浄化処理は、極めて困難なものであって、これ等の廃水を簡単且つ円滑に、しかも安定して浄化処理できるようにした処理方法の開発が待たれている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２３７４６号
【特許文献２】特開２００３−２７４９２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、蒸留酒製造施設から排出される極めて高濃度の汚濁物質を含んだ廃水の浄化処理に於ける上述の如き問題、即ち（ｉ）構造の複雑な大型処理装置を必要とするため、設備費が高騰したり、装置の運転管理に多くの手数を必要とすること、（ii）微生物を用いる処理装置では、処理に長時間を必要とするうえ、微生物の管理に手数がかかること等の問題を解決せんとするものであり、極めて高濃度の汚濁物質を含んだ廃水を構造の簡単な安価な処理装置でもって、簡単且つ高能率で、しかも安定して透明に近い廃水にまで浄化処理することができるようにした、蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法を提供することを発明の主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、先ず、蒸留酒製造設備からの廃水に凝集剤、例えばポリグルタミン酸架橋物を主体とする生分解性の凝集剤（日本ポリグル株式会社製・以下、ＰＧα２１Ｃａと呼ぶ）を添加すると共に、当該凝集剤を添加した廃水を遠心分離処理して廃水内の凝集物（固形物）を除去し、次に、凝集物（固形物）を除去した後の廃水内の残留有機物をアルカリ剤と過酸化水素とを用いて化学的に分解させ、更に、化学的に処理をした後の廃水から固形物を遠心分離により除去すると共に、この固形物を除去したあとの廃水を濾過、吸着処理して残留有機物を除去することにより、蒸留酒製造設備から出る高濃度の汚濁物質を含んだ廃水をほぼ透明に近い廃水にまで高能率で、安価に、しかも安定して処理することを可能にしたものである。
【００１０】
即ち、本願発明は、蒸留酒製造施設から出た高濃度の汚濁物質を含んだ廃水に凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程及び第２濾過・吸着工程とから構成したことを特徴とする蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法である。
【００１１】
凝集剤添加工程で添加する凝集剤としては、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤が望ましく、また、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤の混合量は、廃水内の凝集剤の濃度が１５０ｐｐｍとなる量とするのが望ましい。
【００１２】
また、凝集剤添加工程からの廃水を処理する第１遠心分離工程は、廃水温度４０〜６０℃、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするのが望ましい。
【００１３】
更に、前記第１遠心分離工程と化学処理工程との間に、廃水内へ重金属除去剤（キレート剤）として、廃水内濃度が１ｗｔ％となる量のジエチレントリアミン５酢酸を添加するようにした重金属除去剤添加工程を設けるのが望ましい。
【００１４】
前記化学処理工程は、廃水内へ過酸化水素と、ケイ酸ナトリウムと苛性ソーダと水とを混合して成るアルカリ剤溶液とを攪拌混合して廃水のＰＨ値をほぼ１０．８程度に自動調整すると共に、温度を４０〜６０℃に保持した状態で廃水内の有機物を分解する化学処理工程とするのが望ましい。
【００１５】
前記第２遠心分離工程からの廃水に、廃水内濃度が０．５ｗｔ％となる量の酸化カルシウムを添加する酸化カルシウム添加工程を設けるのが望ましい。
【００１６】
第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程は、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするのが望ましい。
【００１７】
前記第１濾過・吸着工程の上流側に、第３遠心分離工程からの廃水に硫酸を添加して廃水のＰＨ値をほぼ７．０に調整する硫酸添加工程を設けるのが望ましい。
【００１８】
前記第１濾過・吸着工程は、濾過、吸着剤として炭酸カルシウムと珪藻土とを充填したカラムを用いた濾過吸着工程とするのが望ましい。
【００１９】
前記第２濾過・吸着工程は、濾過・吸着剤として活性炭を充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では基本的に、従前から広く活用されている固形物を除去する遠心分離処理と、有機物の化学的分解処理と、固形物の濾過及び吸着処理とを有機的に組み合せすることより廃水の浄化処理方法を構成すると共に、この浄化処理方法を用いて蒸留酒製造施設から出た高濃度廃水を処理するようにしている。
その結果、本発明の浄化処理方法は、従前の慣用技術をベースにして実施することができ、高能率でしかも安定した廃水の浄化処理が可能となる。
【００２１】
また、本発明では、最初に廃水内へ生分解性の凝集剤ＰＧα２１Ｃａを混合すると共に、その混合濃度や混合温度を最適値に保持するようにしている。そのため、廃水内の有機物を効率よく迅速に凝集させることができると共に、遠心分離処理によって凝集物（固形物）を容易に除去することが可能となる。
【００２２】
更に、本発明では、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする生分解性凝集剤による凝集処理と、有機物の化学的分解処理と、分解後の固形物を除去する遠心分離処理と、残留固形物を除去する濾過及び吸着処理とを組み合せ使用するようにしているため、ＣＯＤ値が６００００〜６５０００ｍｇ／ｌの極めて高濃度の汚濁物質を含有する蒸留酒製造プロセスからの廃水（ヴィナサス・Ｖｉｎａｓｓｅｓ）をＣＯＤ２０００〜３０００ｍｇ／ｌのほぼ無色、無臭の廃水にまで浄化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の廃水の浄化処理方法を説明する。
図１は、本発明による蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法の工程図である。ここでは、メキシコ国に於ける蒸留酒（テキーラ）の最終製造工程から排出された温度約８０℃の廃水Ａが処理対象となっている。即ち、この廃水Ａは、アガペ芋を主成分とする原材料を発酵させ、これを蒸留処理した後の多量の植物繊維を含んだ茶色状の液体であって、高濃度のアルコール発酵残渣を含んだ廃液であり、ヴィナサス（Ｖｉｎａｓｓｅｓ）と呼ばれているものである。また、このヴィナサスの汚濁のレベルは、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）値で６００００〜６５０００ｍｇ／ｌ程度で、ＰＨ値は約３〜３．５である。
【００２４】
廃水Ａの浄化処理に際しては、先ず、凝集剤添加工程１に於いて、廃水Ａ内へ凝集剤Ｂが混合・攪拌され、次に、第１遠心分離工程２において、凝集物の分離、除去が行われる。
使用する凝集剤Ｂは、本件出願人が先に開発して実用に供している商品名ＰＧα２１Ｃａと呼ばれる粉体状凝集剤であり、生分解性を有するγ−ポリグルタミン酸を主体とする新規な自然分解性の物質であり、下記の構造式であらわされるものである。
【００２５】
【化１】
【００２６】
当該凝集用薬剤Ｂは、下記の各成分含有量（ｗｔ％）を有している。
ＰＧα２１＝１４％、Ｃ＝０．５％、Ｏ＝４５％、Ｎａ＝８％、Ａｌ＝０．５％、Ｓｉ＝１２％、Ｃｌ＝０．４、Ｃａ＝１５％、Ｋ＝０．１％、Ｆｅ＝１５％。
また、凝集剤Ｂ内のＯ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｓｉ等は通常２ＣａＳＯ4・Ｈ2Ｏ、ＮａＣＯ3・Ｈ2Ｏ、ＮａＳＯ4、ＭｇＳＯ4、６Ｈ2Ｏ、Ａｌ2（ＳＯ4）・１８Ｈ2Ｏ等の化学構造式で表される物質の型で、当該凝集剤内に含まれている。
【００２７】
前記廃水Ａ内に含まれる有機物（汚濁物質）の除去効率は、主として凝集剤Ｂの添加量と廃水Ａの温度と遠心分離機の作動条件に大きく依存する。そのため、凝集剤Ｂの添加量、廃水Ａの処理温度及び分離機の運転時間等が汚濁の除去効率に及ぼす影響を調査した。
【００２８】
図２は、分離機としてデカンタ型の遠心分離機（ｄｅｃａｎｔｏｒ）を用いた場合の廃水Ａ内のＮＴＵ値（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｆｙ Ｕｎｉｔ・比濁分析の汚濁単位）と、分離処理時間（ｍｉｎ）と、遠心分離力（Ｇ）との関係を示すものであり、図２からも明らかなように、遠心分離機の回転速度は有機物の除去に大きな影響を与えるものであり、電力消費量や分離処理した廃水ＡのＮＴＵ値等から判断して、２５００〜３５００Ｇの遠心分離力で７．５〜１０分間（望ましくは、３３００Ｇ程度の遠心分離力で７．５分間）の遠心分離処理を行うのが望ましい。尚、本実施形態では、遠心分離機としてデカンタ型の遠心分離機を用いているが、使用する遠心分離機の形式は、如何なるものであっても良い。
【００２９】
次に、凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）Ｂの最適な混合量を調査するために、廃水（ヴィナサス）Ａ内への凝集剤Ｂの混合量と、３３００Ｇの遠心分離力で７．５分間分離処理を行った場合のＮＴＵ値を調査した。
【００３０】
図２はその結果を示すものであり、凝集剤Ｂの混合量は、凝集剤濃度が１００〜１５０ｐｐｍになる程度の量とするのが、適当であることが判る。凝集剤Ｂの混合量が過大になると、逆に廃水ＡのＮＴＵ値を増大させることになるからである。
【００３１】
更に、温度が、廃水（ヴィナサス）Ａ内の有機物に対する凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）Ｂの凝集性能に及ぼす影響を調査した。具体的には、廃水Ａ内の凝集剤濃度を約１００ｐｐｍに及び遠心分離力を約２５００Ｇ程度にして、７．５分間固形物の遠心分離処理を行ったときの、廃水Ａの温度℃とＮＴＵ値の関係を調査した。
【００３２】
図４はその結果を示すものであり、凝集剤Ｂは廃水Ａの温度が４０℃〜６０℃の場合により高い凝集性能を発揮することが判る。
【００３３】
上記、図２乃至図４の結果から、第１遠心分離工程２において最高の分離性能が得られるのは、廃水Ａの温度が５０〜６０℃、凝集剤Ｂの添加量が１００〜１５０ｐｐｍ、遠心分離力が３３００Ｇ及び遠心分離時間が７．５分間であることが判明した。
【００３４】
前記第２遠心分離工程２で凝集物（固形物）が除去された廃水Ａは、茶色がかった液体であり、その内部には有機物から成る各種の着色成分が含まれている。
当該第２遠心分離工程２で固形物が除去された廃水Ａ1は、重金属除去剤添加工程３を経て化学処理工程４へ送られ、ここで所謂有機物の酸化還元反応による分解が行われる。
【００３５】
前記重金属除去剤添加工程３は、廃水Ａ1内の重金属をキレート化して除去するために必要な工程であり、当該工程３は、廃水Ａ1内に重金属が含有されている場合に設けられるものである。
【００３６】
具体的には、ジエチレントリアミン５酢酸（Ｄｉｅｔｉｌｅｎ ｔｅｔｒａ ａｍｉｎｅ Ｐｅｎｔａｃｅｔｉｃ（ＤＴＰＡ）が重金属除去剤（キレート剤）Ｃとして廃水Ａ1内へ適宜量混入される。
【００３７】
前記化学処理工程４は、過酸化水素を添加したアルカリシステムにより起生する有機物の酸化還元反応が基本となっており、ここで有機物の分解が行われる。
【００３８】
図５に示すように、第１遠心分離機１１により固形物（スラッジ）Ｓ1が除去された廃水Ａ1に、重金属除去剤槽１２から重金属除去剤（ＤＴＰＡ）が約０．１ｗｔ％の割合で混合され、その後廃水Ａ1は攪拌混合槽１３へ投入される。
【００３９】
一方、ケイ酸ナトリウム槽１５には４１ボーメのケイ酸ナトリウムＤが、また、苛性ソーダ槽１６には５０％濃度の苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）Ｅが貯留されており、更に、前記ケイ酸ナトリウムＤと苛性ソーダＥと水Ｗを１：３：４の容積比率で混合して成るアルカリ剤Ｇが、アルカリ剤槽１７内に準備されている。
【００４０】
尚、前記４１Ｂｅ（ボーメ度４１）のケイ酸ナトリウムＤは比重１．３８ｇ／ｃｍ3、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比３．２２のケイ酸ナトリウムを意味するものである。また、当該ケイ酸ナトリウムＤは、苛性ソーダＥと混合する前に水Ｗに溶解させる必要がある。
【００４１】
前記アルカリ剤（溶液）Ｇは、攪拌反応槽１３内の廃水Ａ1のＰＨ値が１０．８となるまで、ポンプＰ1により攪拌反応槽１３内へ自動的に送り込まれる。尚、PH値を約１０．８に保持するのは、PH値が１０．８の近傍に於いて、もっとも効率よく有機物の分解が行われるからである。
【００４２】
また、攪拌反応槽１３へは、過酸化水素槽１８から過酸化水素ＨがポンプＰ2により送られる。
この過酸化水素の添加は、廃水Ａ1のＣＯＤ値が８００００ｍｇ／ｌより高くしても１ｗｔ％以下の量であり、過酸化水素Ｈが攪拌反応槽１３へ加えられて化学反応が始まると、ＰＨ値は直ちにＰＨ＝８位まで減少する。
【００４３】
極端なＰＨ値の減少は好ましくないので、これを避けるために、ペーハコントローラ１９が設けられていて、アルカリ剤Ｇを自動的に供給することによりＰＨ値を１０．８近傍に自動的に維持するようにしている。また、この化学反応の間、廃水Ａ1中のポリフェノール等の溶解性物質に起因する沈殿物が形成される。
【００４４】
尚、図５において、１９ａは攪拌反応槽１３内に設けたＰＨ値検出用の電極であり、両ポンプＰ1、Ｐ2はＰＨ値が設定範囲内になるようにＰＨコントローラ１９を介して発停制御される。
又、攪拌反応槽１３内に於ける化学反応（有機物の分解反応）は温度に大きく影響されるものであるため、廃水Ａ1の温度を前述のように５０〜６０℃に保持するための温度調整装置（図示省略）が設けられている。
【００４５】
より具体的には、過酸化水素Ｈの添加により、攪拌反応槽１３内に於いては、
Ｈ2Ｏ2＋ＯＨ→ＯＯＨ-＋Ｈ2Ｏ・・・・（１）
Ｈ2Ｏ2→Ｈ2Ｏ＋１／２Ｏ2 ・・・・（２）
なる反応を通してアクティブなイオンペルヒドロキシル（ＯＯＨ-）が生成され、これが廃水Ａ1中の有機物を分解処理すると想定されている。
即ち、前記ケイ酸ナトリウムＤはポルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための駆動力としてのアルカリ剤Ｇを提供すると共に、過酸化水素Ｈ2Ｏ2の分解を緩和するための緩衝剤として機能するものである。
また、５０％苛性ソーダＥはペルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための駆動力としてのアルカリ剤Ｇを提供するものである。
更に、過酸化水素Ｈ2Ｏ2はイオンペルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための酸素を提供するものである。
【００４６】
前記化学処理工程４で廃水Ａ1内の有機物が分解された廃水Ａ1は、引き続き第２遠心分離処理工程５に於いて、有機物の分解により生じた固形物（凝集物）の除去する処理を受ける。そのあと、この廃水Ａ2に酸化カルシウム添加工程６に於いて、０．５ｇ／ｌ（０．５ｗ％）の割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉが添加され、廃水Ａ2中の不溶性物質が凝集される。そして、この廃水Ａ2は次の第３遠心分離工程７へ供給され、ここで固形物（凝集物）が除去される。
【００４７】
更に、前記第３遠心分離工程７で固形物が除去された廃水Ａ3には、硫酸添加工程８に於いて適宜量の硫酸Ｊが添加され、廃水Ａ3のＰＨが約８に調整される。
【００４８】
ＰＨが約８に調整された廃水Ａ3は、炭酸カルシウムとセライト（珪藻土）を充填したカラムを用いる第１濾過・吸着工程９及び活性炭を充填したカラムを用いる第２濾過・吸着工程１０において、固形物等の濾過・吸着による除去処理を受け、清浄な透明色の処理済み廃水Ａ4となって外部へ排出されて行く。
【００４９】
図６は、図１の化学処理工程４から第２濾過・吸着処理工程１０までを実施するための各処理装置の配置を示す系統図である。
図６を参照して、化学処理工程４の攪拌反応槽１３からの廃水Ａ2は、第２遠心分離機２１に於いて、３５００Ｇの遠心分離力で約７．５分間遠心分離され、スラッジＳ2が除去される。
【００５０】
第２遠心分離機２１からの廃水Ａ2は、不溶解性化合物沈澱槽２２へ導入され、ここで、廃水Ａ2内へ酸化カルシウム槽２８から０．５ｇ／ｌの割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉが添加される。
上記酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉの添加により、廃水Ａ2内の不溶解性成分の大部分は凝結され、固形物となる。
【００５１】
その後、廃水Ａ2は第３遠心分離機２３へ送られ、ここで前記第２遠心分離機２１と同条件下で廃水Ａ2を遠心分離することにより、スラッジＳ３が除去される。
【００５２】
第３遠心分離機２３からの廃水Ａ2は、引き続きペーハ調整槽２４へ送られ、ここで硫酸貯槽２９から硫酸（Ｈ2ＳＯ4）Ｊを供給することにより、そのＰＨが７．０まで低下（中和）される。
【００５３】
前記ＰＨ７．０に調整されたペーハ調整槽２４からの廃水Ａ3は、引き続いて炭酸カルシウムＣａ（ＣＯ2）3とセライト（珪藻土）を夫々０．５ｇ／ｌの割合で混合して成る充填剤Ｋを充填した第１濾過・吸着カラム２５及び活性炭Ｌを充填して成る第２濾過・吸着カラム２６を通して固形物の濾過・吸着による除去が行われ、処理済み廃水Ａ4が処理済み水槽２７へ回収される。
【００５４】
尚、前記第１濾過・吸着カラム２５内の充填材Ｋは、大幅な圧力降下によって廃水Ａ3の流通量が大きく制限されないように、カラムの床に３００ｇ／ｌの量の砂で形成した砂床を配置するなど、その充填構造に工夫が加えられている。
【００５５】
この実施形態においては、ＣＯＤ値が６００００〜６５０００ｍｇ／ｌのヴィナサス廃水Ａを、ＣＯＤ値が２０００〜３０００ｍｇ／ｌの透明な廃水Ａ4にまで、処理することが出来た。
【００５６】
図７は処理前の廃水Ａ（ヴィナサス）の外観を示すものであり、また、図８は当該廃水Ａの処理済み廃水Ａ4の外観写真である。図７及び図８からも判るように、本発明によれば、比較的簡単な廃水処理方法によりアルコール発酵を利用する蒸留酒製造設備等からの高濃度の汚濁物質を含有する廃水Ａを迅速且つ安価に処理することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、蒸留酒製造設備のみならず、アルコール発酵工程を備えた設備を利用するあらゆる産業設備へ適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による蒸留酒製造施設から出た廃水の処理工程図である。
【図２】廃水Ａ内の固形物を遠心分離機で分離処理した場合の遠心分離力Ｇと処理時間ｔと汚濁単位ＮＴＤとの関係を示す線図である。
【図３】３３００Ｇの遠心分離力でもって分離処理を７．５分間行った時の、廃水Ａ内へ凝集剤濃度と汚濁単位ＮＴＵとの関係を示す線図である。
【図４】２５００Ｇの遠心分離でもって分離処理を７．５分間行った時の、凝集剤濃度１００ｐｐｍの廃水Ａの温度と汚濁単位ＮＴＵとの関係を示す線図である。
【図５】図１の凝集剤添加工程１から化学処理工程４までを実施するための各処理装置の配置系統図である。
【図６】図１の化学処理工程４から第２吸着処理工程までを実施するための各処理装置の配置を示す系統図である。
【図７】メキシコ国アトトルニコのテキーラ製造設備から排出された廃水Ａの外観を示すものである。
【図８】図７の廃水Ａを処理した後の処理済み廃水Ａ4の外観を示すものである。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ・・処理対象の廃水
Ａ1〜Ａ3・・廃水
Ａ4・・処理済み廃水
Ｂ・・ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）
Ｃ・・重金属除去剤（キレート剤）
Ｓ1〜Ｓ3・・スラッジ（凝集・固形物）
Ｄ・・４１Ｂｅケイ酸ナトリウム
Ｅ・・５０％苛性ソーダ（５０％水酸化ナトリウム）
Ｆ・・工場
Ｇ・・アルカリ剤
Ｈ・・過酸化水素
Ｉ・・酸化カルシウム（ＣａＯ）
Ｊ・・硫酸（Ｈ2ＳＯ4）
Ｋ・・充填剤（炭酸カルシウム +珪藻土）
Ｌ・・活性炭
Ｗ・・水
Ｐ1〜Ｐ4・・ポンプ
１・・凝集剤添加工程
２・・第１遠心分離工程
３・・重金属除去剤添加工程
４・・化学処理工程
５・・第２遠心分離工程
６・・酸化カルシウム添加工程
７・・第３遠心分離工程
８・・硫酸添加工程
９・・第１吸着工程
１０・・第２吸着工程
１１・・第１遠心分離機（遠心脱水器）
１２・・重金属除去剤槽（キレート剤槽）
１３・・攪拌反応槽
１４・・凝集剤槽
１５・・ケイ酸ナトリウム槽
１６・・苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）槽
１７・・アルカリ剤槽
１８・・過酸化水素槽
１９・・ＰＨコントローラ
１９ａ・・電極
２０・・水槽
２１・・第２遠心分離機
２２・・沈澱槽
２３・・第３遠心分離機
２４・・ＰＨ調整槽
２５・・第１濾過・吸着カラム
２６・・第２濾過・吸着カラム
２７・・処理済み水槽
２８・・酸化カルシウム槽（ＣａＯ槽）
２９・・硫酸貯槽（Ｈ2ＳＯ4槽）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウイスキーやテキーラ、コニャック、焼酎等の蒸留酒の製造施設から排出された廃水の処理方法の改良に関するものであり、廃水中に含まれる高濃度の有機物等を効率よく除去して無色透明に近い廃水に処理出来るようにした蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウイスキーや焼酎等の蒸留酒製造施設から排出される廃水には、多量の有機物が含まれており、また、それ等の有機物の中には、難分解性の着色性物質が比較的多量に含まれている。そのため、蒸留酒製造施設から出る高濃度の汚濁物質（例えばＣＯＤ値が６００００ｍｇ／ｌ以上）を含んだ廃水は、単に廃水に従前の生物処理を施したり、沈澱処理や濾過処理を施しただけでは、これを十分に浄化することが困難で、透明に近い廃水とすることが出来ないと云う問題がある。
【０００３】
そのため、沈澱装置や生物処理装置、オゾン発生装置、濾過装置、吸着装置等を組合せた構造の複雑な大型処理装置を用いたり、或いは難分解性物質（着色性物質）を分解する微生物を用いた処理装置が、蒸留酒製造施設等の廃水処理用として開発されている。
【０００４】
しかし、前者の沈澱装置やオゾン発生器、濾過装置、吸着装置等から成る一次処理装置や二次処理装置、三次処理装置等を組み合せた大型処理装置は、設備費が高額になるうえ、装置の運転管理に手数がかかり過ぎると云う問題を有している。
【０００５】
また、後者の難分解性物質を分解する微生物を用いた処理装置は、処理に要する時間が長いために設備の小型化が困難で、設備費が高騰するうえ微生物の管理が極めて難しいと云う問題を有している。
【０００６】
このように、アルコール発酵工程を備えた施設から排出される高濃度の汚濁物質を含有した廃水の浄化処理は、極めて困難なものであって、これ等の廃水を簡単且つ円滑に、しかも安定して浄化処理できるようにした処理方法の開発が待たれている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２３７４６号
【特許文献２】特開２００３−２７４９２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、蒸留酒製造施設から排出される極めて高濃度の汚濁物質を含んだ廃水の浄化処理に於ける上述の如き問題、即ち（ｉ）構造の複雑な大型処理装置を必要とするため、設備費が高騰したり、装置の運転管理に多くの手数を必要とすること、（ii）微生物を用いる処理装置では、処理に長時間を必要とするうえ、微生物の管理に手数がかかること等の問題を解決せんとするものであり、極めて高濃度の汚濁物質を含んだ廃水を構造の簡単な安価な処理装置でもって、簡単且つ高能率で、しかも安定して透明に近い廃水にまで浄化処理することができるようにした、蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法を提供することを発明の主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、先ず、蒸留酒製造設備からの廃水に凝集剤、例えばポリグルタミン酸架橋物を主体とする生分解性の凝集剤（日本ポリグル株式会社製・以下、ＰＧα２１Ｃａと呼ぶ）を添加すると共に、当該凝集剤を添加した廃水を遠心分離処理して廃水内の凝集物（固形物）を除去し、次に、凝集物（固形物）を除去した後の廃水内の残留有機物をアルカリ剤と過酸化水素とを用いて化学的に分解させ、更に、化学的に処理をした後の廃水から固形物を遠心分離により除去すると共に、この固形物を除去したあとの廃水を濾過、吸着処理して残留有機物を除去することにより、蒸留酒製造設備から出る高濃度の汚濁物質を含んだ廃水をほぼ透明に近い廃水にまで高能率で、安価に、しかも安定して処理することを可能にしたものである。
【００１０】
即ち、本願発明は、蒸留酒製造施設から出た高濃度の汚濁物質を含んだ廃水に凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程及び第２濾過・吸着工程とから構成したことを特徴とする蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法である。
【００１１】
凝集剤添加工程で添加する凝集剤としては、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤が望ましく、また、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤の混合量は、廃水内の凝集剤の濃度が１５０ｐｐｍとなる量とするのが望ましい。
【００１２】
また、凝集剤添加工程からの廃水を処理する第１遠心分離工程は、廃水温度４０〜６０℃、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするのが望ましい。
【００１３】
更に、前記第１遠心分離工程と化学処理工程との間に、廃水内へ重金属除去剤（キレート剤）として、廃水内濃度が１ｗｔ％となる量のジエチレントリアミン５酢酸を添加するようにした重金属除去剤添加工程を設けるのが望ましい。
【００１４】
前記化学処理工程は、廃水内へ過酸化水素と、ケイ酸ナトリウムと苛性ソーダと水とを混合して成るアルカリ剤溶液とを攪拌混合して廃水のＰＨ値をほぼ１０．８程度に自動調整すると共に、温度を４０〜６０℃に保持した状態で廃水内の有機物を分解する化学処理工程とするのが望ましい。
【００１５】
前記第２遠心分離工程からの廃水に、廃水内濃度が０．５ｗｔ％となる量の酸化カルシウムを添加する酸化カルシウム添加工程を設けるのが望ましい。
【００１６】
第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程は、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするのが望ましい。
【００１７】
前記第１濾過・吸着工程の上流側に、第３遠心分離工程からの廃水に硫酸を添加して廃水のＰＨ値をほぼ７．０に調整する硫酸添加工程を設けるのが望ましい。
【００１８】
前記第１濾過・吸着工程は、濾過、吸着剤として炭酸カルシウムと珪藻土とを充填したカラムを用いた濾過吸着工程とするのが望ましい。
【００１９】
前記第２濾過・吸着工程は、濾過・吸着剤として活性炭を充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では基本的に、従前から広く活用されている固形物を除去する遠心分離処理と、有機物の化学的分解処理と、固形物の濾過及び吸着処理とを有機的に組み合せすることより廃水の浄化処理方法を構成すると共に、この浄化処理方法を用いて蒸留酒製造施設から出た高濃度廃水を処理するようにしている。
その結果、本発明の浄化処理方法は、従前の慣用技術をベースにして実施することができ、高能率でしかも安定した廃水の浄化処理が可能となる。
【００２１】
また、本発明では、最初に廃水内へ生分解性の凝集剤ＰＧα２１Ｃａを混合すると共に、その混合濃度や混合温度を最適値に保持するようにしている。そのため、廃水内の有機物を効率よく迅速に凝集させることができると共に、遠心分離処理によって凝集物（固形物）を容易に除去することが可能となる。
【００２２】
更に、本発明では、ポリグルタミン酸架橋物を主体とする生分解性凝集剤による凝集処理と、有機物の化学的分解処理と、分解後の固形物を除去する遠心分離処理と、残留固形物を除去する濾過及び吸着処理とを組み合せ使用するようにしているため、ＣＯＤ値が６００００〜６５０００ｍｇ／ｌの極めて高濃度の汚濁物質を含有する蒸留酒製造プロセスからの廃水（ヴィナサス・Ｖｉｎａｓｓｅｓ）をＣＯＤ２０００〜３０００ｍｇ／ｌのほぼ無色、無臭の廃水にまで浄化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の廃水の浄化処理方法を説明する。
図１は、本発明による蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法の工程図である。ここでは、メキシコ国に於ける蒸留酒（テキーラ）の最終製造工程から排出された温度約８０℃の廃水Ａが処理対象となっている。即ち、この廃水Ａは、アガペ芋を主成分とする原材料を発酵させ、これを蒸留処理した後の多量の植物繊維を含んだ茶色状の液体であって、高濃度のアルコール発酵残渣を含んだ廃液であり、ヴィナサス（Ｖｉｎａｓｓｅｓ）と呼ばれているものである。また、このヴィナサスの汚濁のレベルは、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）値で６００００〜６５０００ｍｇ／ｌ程度で、ＰＨ値は約３〜３．５である。
【００２４】
廃水Ａの浄化処理に際しては、先ず、凝集剤添加工程１に於いて、廃水Ａ内へ凝集剤Ｂが混合・攪拌され、次に、第１遠心分離工程２において、凝集物の分離、除去が行われる。
使用する凝集剤Ｂは、本件出願人が先に開発して実用に供している商品名ＰＧα２１Ｃａと呼ばれる粉体状凝集剤であり、生分解性を有するγ−ポリグルタミン酸を主体とする新規な自然分解性の物質であり、下記の構造式であらわされるものである。
【００２５】
【化１】
【００２６】
当該凝集用薬剤Ｂは、下記の各成分含有量（ｗｔ％）を有している。
ＰＧα２１＝１４％、Ｃ＝０．５％、Ｏ＝４５％、Ｎａ＝８％、Ａｌ＝０．５％、Ｓｉ＝１２％、Ｃｌ＝０．４、Ｃａ＝１５％、Ｋ＝０．１％、Ｆｅ＝１５％。
また、凝集剤Ｂ内のＯ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｓｉ等は通常２ＣａＳＯ4・Ｈ2Ｏ、ＮａＣＯ3・Ｈ2Ｏ、ＮａＳＯ4、ＭｇＳＯ4、６Ｈ2Ｏ、Ａｌ2（ＳＯ4）・１８Ｈ2Ｏ等の化学構造式で表される物質の型で、当該凝集剤内に含まれている。
【００２７】
前記廃水Ａ内に含まれる有機物（汚濁物質）の除去効率は、主として凝集剤Ｂの添加量と廃水Ａの温度と遠心分離機の作動条件に大きく依存する。そのため、凝集剤Ｂの添加量、廃水Ａの処理温度及び分離機の運転時間等が汚濁の除去効率に及ぼす影響を調査した。
【００２８】
図２は、分離機としてデカンタ型の遠心分離機（ｄｅｃａｎｔｏｒ）を用いた場合の廃水Ａ内のＮＴＵ値（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｆｙ Ｕｎｉｔ・比濁分析の汚濁単位）と、分離処理時間（ｍｉｎ）と、遠心分離力（Ｇ）との関係を示すものであり、図２からも明らかなように、遠心分離機の回転速度は有機物の除去に大きな影響を与えるものであり、電力消費量や分離処理した廃水ＡのＮＴＵ値等から判断して、２５００〜３５００Ｇの遠心分離力で７．５〜１０分間（望ましくは、３３００Ｇ程度の遠心分離力で７．５分間）の遠心分離処理を行うのが望ましい。尚、本実施形態では、遠心分離機としてデカンタ型の遠心分離機を用いているが、使用する遠心分離機の形式は、如何なるものであっても良い。
【００２９】
次に、凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）Ｂの最適な混合量を調査するために、廃水（ヴィナサス）Ａ内への凝集剤Ｂの混合量と、３３００Ｇの遠心分離力で７．５分間分離処理を行った場合のＮＴＵ値を調査した。
【００３０】
図２はその結果を示すものであり、凝集剤Ｂの混合量は、凝集剤濃度が１００〜１５０ｐｐｍになる程度の量とするのが、適当であることが判る。凝集剤Ｂの混合量が過大になると、逆に廃水ＡのＮＴＵ値を増大させることになるからである。
【００３１】
更に、温度が、廃水（ヴィナサス）Ａ内の有機物に対する凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）Ｂの凝集性能に及ぼす影響を調査した。具体的には、廃水Ａ内の凝集剤濃度を約１００ｐｐｍに及び遠心分離力を約２５００Ｇ程度にして、７．５分間固形物の遠心分離処理を行ったときの、廃水Ａの温度℃とＮＴＵ値の関係を調査した。
【００３２】
図４はその結果を示すものであり、凝集剤Ｂは廃水Ａの温度が４０℃〜６０℃の場合により高い凝集性能を発揮することが判る。
【００３３】
上記、図２乃至図４の結果から、第１遠心分離工程２において最高の分離性能が得られるのは、廃水Ａの温度が５０〜６０℃、凝集剤Ｂの添加量が１００〜１５０ｐｐｍ、遠心分離力が３３００Ｇ及び遠心分離時間が７．５分間であることが判明した。
【００３４】
前記第２遠心分離工程２で凝集物（固形物）が除去された廃水Ａは、茶色がかった液体であり、その内部には有機物から成る各種の着色成分が含まれている。
当該第２遠心分離工程２で固形物が除去された廃水Ａ1は、重金属除去剤添加工程３を経て化学処理工程４へ送られ、ここで所謂有機物の酸化還元反応による分解が行われる。
【００３５】
前記重金属除去剤添加工程３は、廃水Ａ1内の重金属をキレート化して除去するために必要な工程であり、当該工程３は、廃水Ａ1内に重金属が含有されている場合に設けられるものである。
【００３６】
具体的には、ジエチレントリアミン５酢酸（Ｄｉｅｔｉｌｅｎ ｔｅｔｒａ ａｍｉｎｅ Ｐｅｎｔａｃｅｔｉｃ（ＤＴＰＡ）が重金属除去剤（キレート剤）Ｃとして廃水Ａ1内へ適宜量混入される。
【００３７】
前記化学処理工程４は、過酸化水素を添加したアルカリシステムにより起生する有機物の酸化還元反応が基本となっており、ここで有機物の分解が行われる。
【００３８】
図５に示すように、第１遠心分離機１１により固形物（スラッジ）Ｓ1が除去された廃水Ａ1に、重金属除去剤槽１２から重金属除去剤（ＤＴＰＡ）が約０．１ｗｔ％の割合で混合され、その後廃水Ａ1は攪拌混合槽１３へ投入される。
【００３９】
一方、ケイ酸ナトリウム槽１５には４１ボーメのケイ酸ナトリウムＤが、また、苛性ソーダ槽１６には５０％濃度の苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）Ｅが貯留されており、更に、前記ケイ酸ナトリウムＤと苛性ソーダＥと水Ｗを１：３：４の容積比率で混合して成るアルカリ剤Ｇが、アルカリ剤槽１７内に準備されている。
【００４０】
尚、前記４１Ｂｅ（ボーメ度４１）のケイ酸ナトリウムＤは比重１．３８ｇ／ｃｍ3、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏの重量比３．２２のケイ酸ナトリウムを意味するものである。また、当該ケイ酸ナトリウムＤは、苛性ソーダＥと混合する前に水Ｗに溶解させる必要がある。
【００４１】
前記アルカリ剤（溶液）Ｇは、攪拌反応槽１３内の廃水Ａ1のＰＨ値が１０．８となるまで、ポンプＰ1により攪拌反応槽１３内へ自動的に送り込まれる。尚、PH値を約１０．８に保持するのは、PH値が１０．８の近傍に於いて、もっとも効率よく有機物の分解が行われるからである。
【００４２】
また、攪拌反応槽１３へは、過酸化水素槽１８から過酸化水素ＨがポンプＰ2により送られる。
この過酸化水素の添加は、廃水Ａ1のＣＯＤ値が８００００ｍｇ／ｌより高くしても１ｗｔ％以下の量であり、過酸化水素Ｈが攪拌反応槽１３へ加えられて化学反応が始まると、ＰＨ値は直ちにＰＨ＝８位まで減少する。
【００４３】
極端なＰＨ値の減少は好ましくないので、これを避けるために、ペーハコントローラ１９が設けられていて、アルカリ剤Ｇを自動的に供給することによりＰＨ値を１０．８近傍に自動的に維持するようにしている。また、この化学反応の間、廃水Ａ1中のポリフェノール等の溶解性物質に起因する沈殿物が形成される。
【００４４】
尚、図５において、１９ａは攪拌反応槽１３内に設けたＰＨ値検出用の電極であり、両ポンプＰ1、Ｐ2はＰＨ値が設定範囲内になるようにＰＨコントローラ１９を介して発停制御される。
又、攪拌反応槽１３内に於ける化学反応（有機物の分解反応）は温度に大きく影響されるものであるため、廃水Ａ1の温度を前述のように５０〜６０℃に保持するための温度調整装置（図示省略）が設けられている。
【００４５】
より具体的には、過酸化水素Ｈの添加により、攪拌反応槽１３内に於いては、
Ｈ2Ｏ2＋ＯＨ→ＯＯＨ-＋Ｈ2Ｏ・・・・（１）
Ｈ2Ｏ2→Ｈ2Ｏ＋１／２Ｏ2 ・・・・（２）
なる反応を通してアクティブなイオンペルヒドロキシル（ＯＯＨ-）が生成され、これが廃水Ａ1中の有機物を分解処理すると想定されている。
即ち、前記ケイ酸ナトリウムＤはポルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための駆動力としてのアルカリ剤Ｇを提供すると共に、過酸化水素Ｈ2Ｏ2の分解を緩和するための緩衝剤として機能するものである。
また、５０％苛性ソーダＥはペルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための駆動力としてのアルカリ剤Ｇを提供するものである。
更に、過酸化水素Ｈ2Ｏ2はイオンペルヒドロキシル基（ＯＯＨ-）を生み出すための酸素を提供するものである。
【００４６】
前記化学処理工程４で廃水Ａ1内の有機物が分解された廃水Ａ1は、引き続き第２遠心分離処理工程５に於いて、有機物の分解により生じた固形物（凝集物）の除去する処理を受ける。そのあと、この廃水Ａ2に酸化カルシウム添加工程６に於いて、０．５ｇ／ｌ（０．５ｗ％）の割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉが添加され、廃水Ａ2中の不溶性物質が凝集される。そして、この廃水Ａ2は次の第３遠心分離工程７へ供給され、ここで固形物（凝集物）が除去される。
【００４７】
更に、前記第３遠心分離工程７で固形物が除去された廃水Ａ3には、硫酸添加工程８に於いて適宜量の硫酸Ｊが添加され、廃水Ａ3のＰＨが約８に調整される。
【００４８】
ＰＨが約８に調整された廃水Ａ3は、炭酸カルシウムとセライト（珪藻土）を充填したカラムを用いる第１濾過・吸着工程９及び活性炭を充填したカラムを用いる第２濾過・吸着工程１０において、固形物等の濾過・吸着による除去処理を受け、清浄な透明色の処理済み廃水Ａ4となって外部へ排出されて行く。
【００４９】
図６は、図１の化学処理工程４から第２濾過・吸着処理工程１０までを実施するための各処理装置の配置を示す系統図である。
図６を参照して、化学処理工程４の攪拌反応槽１３からの廃水Ａ2は、第２遠心分離機２１に於いて、３５００Ｇの遠心分離力で約７．５分間遠心分離され、スラッジＳ2が除去される。
【００５０】
第２遠心分離機２１からの廃水Ａ2は、不溶解性化合物沈澱槽２２へ導入され、ここで、廃水Ａ2内へ酸化カルシウム槽２８から０．５ｇ／ｌの割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉが添加される。
上記酸化カルシウム（ＣａＯ）Ｉの添加により、廃水Ａ2内の不溶解性成分の大部分は凝結され、固形物となる。
【００５１】
その後、廃水Ａ2は第３遠心分離機２３へ送られ、ここで前記第２遠心分離機２１と同条件下で廃水Ａ2を遠心分離することにより、スラッジＳ３が除去される。
【００５２】
第３遠心分離機２３からの廃水Ａ2は、引き続きペーハ調整槽２４へ送られ、ここで硫酸貯槽２９から硫酸（Ｈ2ＳＯ4）Ｊを供給することにより、そのＰＨが７．０まで低下（中和）される。
【００５３】
前記ＰＨ７．０に調整されたペーハ調整槽２４からの廃水Ａ3は、引き続いて炭酸カルシウムＣａ（ＣＯ2）3とセライト（珪藻土）を夫々０．５ｇ／ｌの割合で混合して成る充填剤Ｋを充填した第１濾過・吸着カラム２５及び活性炭Ｌを充填して成る第２濾過・吸着カラム２６を通して固形物の濾過・吸着による除去が行われ、処理済み廃水Ａ4が処理済み水槽２７へ回収される。
【００５４】
尚、前記第１濾過・吸着カラム２５内の充填材Ｋは、大幅な圧力降下によって廃水Ａ3の流通量が大きく制限されないように、カラムの床に３００ｇ／ｌの量の砂で形成した砂床を配置するなど、その充填構造に工夫が加えられている。
【００５５】
この実施形態においては、ＣＯＤ値が６００００〜６５０００ｍｇ／ｌのヴィナサス廃水Ａを、ＣＯＤ値が２０００〜３０００ｍｇ／ｌの透明な廃水Ａ4にまで、処理することが出来た。
【００５６】
図７は処理前の廃水Ａ（ヴィナサス）の外観を示すものであり、また、図８は当該廃水Ａの処理済み廃水Ａ4の外観写真である。図７及び図８からも判るように、本発明によれば、比較的簡単な廃水処理方法によりアルコール発酵を利用する蒸留酒製造設備等からの高濃度の汚濁物質を含有する廃水Ａを迅速且つ安価に処理することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、蒸留酒製造設備のみならず、アルコール発酵工程を備えた設備を利用するあらゆる産業設備へ適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による蒸留酒製造施設から出た廃水の処理工程図である。
【図２】廃水Ａ内の固形物を遠心分離機で分離処理した場合の遠心分離力Ｇと処理時間ｔと汚濁単位ＮＴＤとの関係を示す線図である。
【図３】３３００Ｇの遠心分離力でもって分離処理を７．５分間行った時の、廃水Ａ内へ凝集剤濃度と汚濁単位ＮＴＵとの関係を示す線図である。
【図４】２５００Ｇの遠心分離でもって分離処理を７．５分間行った時の、凝集剤濃度１００ｐｐｍの廃水Ａの温度と汚濁単位ＮＴＵとの関係を示す線図である。
【図５】図１の凝集剤添加工程１から化学処理工程４までを実施するための各処理装置の配置系統図である。
【図６】図１の化学処理工程４から第２吸着処理工程までを実施するための各処理装置の配置を示す系統図である。
【図７】メキシコ国アトトルニコのテキーラ製造設備から排出された廃水Ａの外観を示すものである。
【図８】図７の廃水Ａを処理した後の処理済み廃水Ａ4の外観を示すものである。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ・・処理対象の廃水
Ａ1〜Ａ3・・廃水
Ａ4・・処理済み廃水
Ｂ・・ポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤（ＰＧα２１Ｃａ）
Ｃ・・重金属除去剤（キレート剤）
Ｓ1〜Ｓ3・・スラッジ（凝集・固形物）
Ｄ・・４１Ｂｅケイ酸ナトリウム
Ｅ・・５０％苛性ソーダ（５０％水酸化ナトリウム）
Ｆ・・工場
Ｇ・・アルカリ剤
Ｈ・・過酸化水素
Ｉ・・酸化カルシウム（ＣａＯ）
Ｊ・・硫酸（Ｈ2ＳＯ4）
Ｋ・・充填剤（炭酸カルシウム +珪藻土）
Ｌ・・活性炭
Ｗ・・水
Ｐ1〜Ｐ4・・ポンプ
１・・凝集剤添加工程
２・・第１遠心分離工程
３・・重金属除去剤添加工程
４・・化学処理工程
５・・第２遠心分離工程
６・・酸化カルシウム添加工程
７・・第３遠心分離工程
８・・硫酸添加工程
９・・第１吸着工程
１０・・第２吸着工程
１１・・第１遠心分離機（遠心脱水器）
１２・・重金属除去剤槽（キレート剤槽）
１３・・攪拌反応槽
１４・・凝集剤槽
１５・・ケイ酸ナトリウム槽
１６・・苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）槽
１７・・アルカリ剤槽
１８・・過酸化水素槽
１９・・ＰＨコントローラ
１９ａ・・電極
２０・・水槽
２１・・第２遠心分離機
２２・・沈澱槽
２３・・第３遠心分離機
２４・・ＰＨ調整槽
２５・・第１濾過・吸着カラム
２６・・第２濾過・吸着カラム
２７・・処理済み水槽
２８・・酸化カルシウム槽（ＣａＯ槽）
２９・・硫酸貯槽（Ｈ2ＳＯ4槽）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水に凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程と、第１濾過・吸着工程からの廃水を浄化処理する第２濾過・吸着工程とから構成したことを特徴とする蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項２】
凝集剤添加工程を、廃水にポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤を混合するものとした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項３】
凝集剤添加工程で添加する凝集剤の混合量は、廃水内の凝集剤の濃度が１２０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍとなる量とした請求項２に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項４】
凝集剤添加工程からの廃水の第１遠心分離工程は、廃水温度４０〜６０℃、遠心分離力２５００〜３５００g及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項５】
遠心分離工程と化学処理工程との間に、廃水内へ重金属除去剤として、廃水内濃度が１ｗｔ％となる量のジエチレントリアミンペンタアセテート（ＤＩＥＴＨＹＬＥＮＥＴＲＩＡＭＩＮＥＰＥＮＴＡＡＣＥＴＡＴＥ・ＤＴＰＡ）を添加する重金属除去剤添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項６】
化学処理工程を、廃水内へ過酸化水素と、ケイ酸ナトリウムと苛性ソーダと水とを混合して成るアルカリ剤溶液とを攪拌混合して廃水のＰＨ値をほぼ９〜１１程度に自動調整すると共に、温度を４０〜６０℃に保持した状態で廃水内の有機物を分解する化学処理工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項７】
第２遠心分離工程からの廃水に、廃水内濃度が０．５ｗｔ％となる量の酸化カルシウムを添加する酸化カルシウム添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項８】
第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程は、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項９】
第３遠心分離工程からの廃水に、硫酸を添加して廃水のＰＨ値をほぼ７．０に調整する硫酸添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項１０】
第１濾過・吸着工程は、濾過、吸着剤として炭酸カルシウムと珪藻土とを充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項１１】
第２濾過・吸着工程は、濾過・吸着剤として活性炭を充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項１】
廃水に凝集剤を混合する凝集剤添加工程と、凝集剤添加工程からの廃水内の固形物を除去する第１遠心分離工程と、遠心分離工程からの廃水にアルカリ剤と過酸化水素を加えて廃水内の有機物を分解させる化学処理工程と、化学処理工程からの廃水内の固形物を除去する第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程と、第３遠心分離工程からの廃水を浄化処理する第１濾過・吸着工程と、第１濾過・吸着工程からの廃水を浄化処理する第２濾過・吸着工程とから構成したことを特徴とする蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項２】
凝集剤添加工程を、廃水にポリグルタミン酸架橋物を主体とする凝集剤を混合するものとした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項３】
凝集剤添加工程で添加する凝集剤の混合量は、廃水内の凝集剤の濃度が１２０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍとなる量とした請求項２に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項４】
凝集剤添加工程からの廃水の第１遠心分離工程は、廃水温度４０〜６０℃、遠心分離力２５００〜３５００g及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項５】
遠心分離工程と化学処理工程との間に、廃水内へ重金属除去剤として、廃水内濃度が１ｗｔ％となる量のジエチレントリアミンペンタアセテート（ＤＩＥＴＨＹＬＥＮＥＴＲＩＡＭＩＮＥＰＥＮＴＡＡＣＥＴＡＴＥ・ＤＴＰＡ）を添加する重金属除去剤添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項６】
化学処理工程を、廃水内へ過酸化水素と、ケイ酸ナトリウムと苛性ソーダと水とを混合して成るアルカリ剤溶液とを攪拌混合して廃水のＰＨ値をほぼ９〜１１程度に自動調整すると共に、温度を４０〜６０℃に保持した状態で廃水内の有機物を分解する化学処理工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項７】
第２遠心分離工程からの廃水に、廃水内濃度が０．５ｗｔ％となる量の酸化カルシウムを添加する酸化カルシウム添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項８】
第２遠心分離工程及び第３遠心分離工程は、遠心分離力２５００〜３５００Ｇ及び遠心分離時間６〜８分間で廃水を処理する遠心分離工程とするようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項９】
第３遠心分離工程からの廃水に、硫酸を添加して廃水のＰＨ値をほぼ７．０に調整する硫酸添加工程を設けるようにした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項１０】
第１濾過・吸着工程は、濾過、吸着剤として炭酸カルシウムと珪藻土とを充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【請求項１１】
第２濾過・吸着工程は、濾過・吸着剤として活性炭を充填したカラムを用いた濾過・吸着工程とした請求項１に記載の蒸留酒製造施設から出た廃水の浄化処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２９６１６６（Ｐ２００８−２９６１６６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４６９０９（Ｐ２００７−１４６９０９）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（５０２４２６４５２）日本ポリグル株式会社 (12)
【出願人】（５０７１８２４０５）ポリグル デ メキシコ エス．エー． デ シー．ブイ． (1)
【氏名又は名称原語表記】ＰＯＬＹ−ＧＬＵ ＤＥ ＭＥＸＩＣＯ Ｓ．Ａ． ＤＥ Ｃ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】ＡＶ． ＳＡＮ ＪＥＲＯＮＩＭＯ ５５０， ＰＩＳＯ ５ ＣＯＬ． ＪＡＲＤＩＮＥＳ ＤＥＬ ＰＥＤＲＥＧＡＬ Ｃ．Ｐ．０１９００ ＡＬＶＡＲＯ ＯＢＲＥＧＯＮ ＭＥＸＩＣＯ Ｄ．Ｆ． ＭＥＸＩＣＯ
【出願人】（５０７１８２４１６）
【氏名又は名称原語表記】ＣＩＲＩＬＯ ＮＯＬＡＳＣＯ ＨＩＰＯＬＩＴＯ
【住所又は居所原語表記】ｃ／ｏ ＰＯＬＹ−ＧＬＵ ＤＥ ＭＥＸＩＣＯ Ｓ．Ａ． ＤＥ Ｃ．Ｖ． ＡＶ． ＳＡＮ ＪＥＲＯＮＩＭＯ ５５０， ＰＩＳＯ ５ ＣＯＬ． ＪＡＲＤＩＮＥＳ ＤＥＬ ＰＥＤＲＥＧＡＬ Ｃ．Ｐ．０１９００ ＡＬＶＡＲＯ ＯＢＲＥＧＯＮ ＭＥＸＩＣＯ Ｄ．Ｆ． ＭＥＸＩＣＯ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（５０２４２６４５２）日本ポリグル株式会社 (12)
【出願人】（５０７１８２４０５）ポリグル デ メキシコ エス．エー． デ シー．ブイ． (1)
【氏名又は名称原語表記】ＰＯＬＹ−ＧＬＵ ＤＥ ＭＥＸＩＣＯ Ｓ．Ａ． ＤＥ Ｃ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】ＡＶ． ＳＡＮ ＪＥＲＯＮＩＭＯ ５５０， ＰＩＳＯ ５ ＣＯＬ． ＪＡＲＤＩＮＥＳ ＤＥＬ ＰＥＤＲＥＧＡＬ Ｃ．Ｐ．０１９００ ＡＬＶＡＲＯ ＯＢＲＥＧＯＮ ＭＥＸＩＣＯ Ｄ．Ｆ． ＭＥＸＩＣＯ
【出願人】（５０７１８２４１６）
【氏名又は名称原語表記】ＣＩＲＩＬＯ ＮＯＬＡＳＣＯ ＨＩＰＯＬＩＴＯ
【住所又は居所原語表記】ｃ／ｏ ＰＯＬＹ−ＧＬＵ ＤＥ ＭＥＸＩＣＯ Ｓ．Ａ． ＤＥ Ｃ．Ｖ． ＡＶ． ＳＡＮ ＪＥＲＯＮＩＭＯ ５５０， ＰＩＳＯ ５ ＣＯＬ． ＪＡＲＤＩＮＥＳ ＤＥＬ ＰＥＤＲＥＧＡＬ Ｃ．Ｐ．０１９００ ＡＬＶＡＲＯ ＯＢＲＥＧＯＮ ＭＥＸＩＣＯ Ｄ．Ｆ． ＭＥＸＩＣＯ
【Ｆターム（参考）】
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