JP2001293480A - 廃水処理方法及び当該方法を用いた廃水処理装置 - Google Patents
廃水処理方法及び当該方法を用いた廃水処理装置Info
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Abstract
機化合物を含む廃水を、窒素ガス、二酸化炭素といった
後処理が不要で無害なガスに変換して排出できる廃水処
理方法、及び当該廃水処理方法を実施できる廃水処理装
置を提供する。 【解決手段】 廃水処理方法は、含窒素有機化合物を含
有する廃水を、加熱された空間に噴霧して廃水の実質全
量をガス化する第1工程;及び第1工程で得られたガス
を、触媒で接触酸化して、前記含窒素有機化合物を窒素
ガス、二酸化炭素及び水蒸気として排出する第2工程を
含む。廃水処理装置は、廃水を噴霧するための噴霧器を
有してなる廃水のガス化手段;廃水が導入され、前記ガ
ス化手段によりガス化された廃水を排出するガス化部;
及び該ガス化部から排出された被処理ガスを接触酸化す
る触媒が充填されていて、該触媒により酸化された処理
済ガスを排出する反応部を備えている。
Description
を含有する廃水、特に半導体製造工場でフォトレジスト
の溶解洗浄後に排出される廃水を、無害な窒素ガス、二
酸化炭素等に変換して排出する廃水処理方法、及び当該
方法を用いた廃水処理装置に関するものである。
排出される廃水には含窒素有機化合物を含むものがあ
り、その処理法としては焼却法,微生物の働きを利用す
る微生物処理法,超臨界水を用いた分解処理法などがあ
る。
に含まれている含窒素有機化合物や炭化水素類を酸化分
解処理する方法で、廃水中に含まれている含窒素有機化
合物は、通常、窒素酸化物(NOX)として排出され
る。NOXは、大気中に放出されると酸性雨等の原因と
なるため、NOXをさらに無害な物質に変換する処理設
備を整備する必要がある。このため、焼却法による廃水
処理は、設備が大型になる傾向にあるとともに、建設費
が高くなるという欠点がある。
廃水中の含窒素有機化合物などの有機物を窒素,水,二
酸化炭素に分解処理する方法である。この方法は、穏和
な条件下で処理可能であり、しかも分解処理により無害
な窒素ガス等に変換されるという利点がある。しかしな
がら、処理効率が低く、充分な処理能力を得るには装置
規模の拡大に頼らざるを得ず、上記焼却法と同様、処理
設備自体が大きくなり、かつその建設費が高くなるとい
う欠点がある。また、処理後に余剰汚泥が発生するなど
その処理についても考慮する必要があり、問題点は多
い。
態の水の物理・化学的特性を利用する方法である。水を
超臨界状態とするには、水を高温・高圧状態下に制御す
る必要があるため、処理装置の耐熱性、耐圧性に対する
要求が厳しく、また高圧を得るための高圧ポンプ・高圧
コンプレッサーなどの機器が必要となる。さらに廃水に
含まれる有機物の濃度が希薄な場合には、超臨界水で分
解処理する前に、廃水を濃縮する必要がある。
廃水処理方法として、廃水をガス化し、そのガスを触媒
を用いて酸化分解するという方法が提案されている。
廃水を蒸発濃縮して、非揮発性汚染物質と蒸気とに分離
し、該蒸気を水蒸気存在下で触媒により接触酸化させる
方法が開示されている(従来技術1)。この方法では、
蒸発工程を82〜170℃程度で行ない、シリカ、アル
ミナ、酸化第2クロム等を触媒として用いているので、
反応生成物にはNOX、SOXなどが含まれることにな
る。このため、これらの反応生成物を後処理する処理設
備があいかわらず必要となる。
写真処理廃液の処理方法として、廃液をマイクロ波で加
熱して残留固形分を分離除去した後、蒸発ガスに含まれ
ているアンモニアを、大気中にそのまま放出することが
できる窒素ガスと、そのまま下水道に廃水できる水とに
変換する処理方法が開示されている(従来技術2)。こ
の方法では、反応生成物に有害なNOX、SOXが含まれ
ない為、これらの後処理設備を併設しなくても済む。し
かし、アンモニアガスを窒素ガスと水蒸気に分解する触
媒については開示されておらず、アンモニア以外の窒素
化合物を含む廃水に、従来技術2の方法をそのまま適用
できない。特に、半導体製造工場から排出されるフォト
レジストの洗浄液には、水酸化テトラメチルアンモニウ
ムをはじめとする含窒素有機化合物が含まれており、こ
のような化合物をマイクロ波でガス化することは困難で
ある。
事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、アンモニア以外の窒素化合物、特に含窒素有機化
合物を含む廃水を、窒素ガス、二酸化炭素といった後処
理が不要で無害なガスに変換して排出できる廃水処理方
法、及び当該廃水処理方法を実施できる廃水処理装置を
提供することにある。
は、含窒素有機化合物を含有する廃水を、加熱された空
間に噴霧して廃水の実質全量をガス化する第1工程;及
び第1工程で得られたガスを、触媒で接触酸化して、前
記含窒素有機化合物を窒素ガス、二酸化炭素及び水蒸気
として排出する第2工程を含む。
ことにより行なうことが好ましい。
・シリカを含む酸化物A成分と;バナジウム,タングス
テン,モリブデン,セリウムおよび鉄よりなる群より選
ばれる少なくとも一種の金属酸化物であるB成分と;白
金,パラジウム,イリジウム,ロジウム,ルテニウム,
マンガン,クロムおよび銅よりなる群より選ばれる少な
くとも一種の金属あるいはその酸化物であるC成分とを
含有していることが好ましい。
500〜50000h-1で、被処理ガスを供給すること
により行なうことが好ましい。
化されなかった固形物質を、除去した後、第2工程を行
なうことがより好ましい。
有機化合物として、水酸化テトラアルキルアンモニウム
を含有する廃水の処理に好適である。前記廃水には、レ
ジスト材料の溶解成分が含まれていてもよい。
ための噴霧器を有してなる廃水のガス化手段;廃水が導
入され、前記ガス化手段によりガス化された廃水を排出
するガス化部;及び該ガス化部から排出された被処理ガ
スを接触酸化する触媒が充填されていて、該触媒により
酸化された処理済ガスを排出する反応部を備えている。
た固形物質を除去する前処理部を含んでいることが好ま
しく、その前処理部には、アルミナ,シリカ,チタニア
およびジルコニアから選ばれる少なくとも1種が充填さ
れていることが好ましい。
・シリカを含む酸化物A成分と;バナジウム,タングス
テン,モリブデン,セリウムおよび鉄よりなる群より選
ばれる少なくとも一種の金属酸化物であるB成分と;白
金,パラジウム,イリジウム,ロジウム,ルテニウム,
マンガン,クロムおよび銅よりなる群より選ばれる少な
くとも一種の金属あるいはその酸化物であるC成分とを
含有していることが好ましい。
有していることが好ましい。加熱用ヒータとしては、特
に限定しないが、例えば、電気ヒータや燃焼バーナーな
どの手段を用いることができる。また、前記ガス化手段
は、前記反応部から排出される排ガスとの熱交換を利用
してもよい。
処理方法は、廃水を加熱された空間に噴霧して廃水の実
質全量をガス化する工程(ガス化工程)と、得られたガ
スを触媒で接触酸化する工程(接触酸化工程)とを含
む。
は、主に含窒素有機化合物を含む廃水である。含窒素有
機化合物としては、水に可溶性の含窒素有機化合物であ
れば、その種類は特に限定しないが、具体的には、メチ
ルアミン,エチルアミン,ジメチルアミン,ジエチルア
ミン,トリメチルアミン,トリエチルアミン,エチレン
ジアミン等のアミン類;エチレンイミン等のイミン類;
アセトニトリル,アクリロニトリル等のニトリル類;ア
セトアミド等のアミド類;水酸化テトラメチルアンモニ
ウム,水酸化テトラエチルアンモニウム,コリン等の第
4級アルキルアンモニウム塩;モノエタノールアミン,
ジエタノールアミン等のアルカノールアミンなどが挙げ
られる。
しない。廃水を加熱された空間に噴霧して廃水の実質全
量をガス化して得られるガス(廃ガス)中に含まれる窒
素化合物の濃度が高くなりすぎると、接触酸化の際の発
熱量が大きくなりすぎるという問題が起こり得るが、接
触酸化のために供給する酸素又は空気量を多くして、希
釈すれば足りるからである。
合物の他に、さらに窒素を含まない炭化水素類が含まれ
ていてもよい。例えば、半導体製造工場から排出される
フォトエッチングの廃水中には、レジスト材料として用
いた樹脂の溶解物である炭化水素類が含まれる。
霧して廃水の実質全量をガス化する工程で、具体的に
は、廃水を常圧で100℃以上、好ましくは250℃以
上、より好ましくは500℃以上に加熱された空間に噴
霧する。このような温度にまで加熱することにより、噴
霧された廃水が蒸発し、さらに廃水中に含まれている有
機化合物がガス化する。また、揮発しにくい高分子の有
機化合物を含む場合であっても、500℃以上とするこ
とにより、分解してガス化することができる。半導体製
造のフォトエッチングの廃水に含まれる水酸化テトラメ
チルアンモニウムの場合、130℃程度でトリメチルア
ミンとメタノールに分解するとともに、ガス化する。
は550℃以下とする。700℃以上の高温に加熱する
ことは、燃料的に不利となるだけだからである。
タで加熱する方法が最も一般的であるが、高温減圧状態
にした密閉容器内に廃水を噴霧して、ガス化しやすくし
てもよい。また、高温に加熱した気体と噴霧された廃水
とを接触させることによって、ガス化・加熱してもよ
い。ここで、高温に加熱した気体としては、酸化するの
に用いる酸素又は空気であってもよいし、接触酸化工程
から排出される処理済ガスであってもよい。処理済ガス
は、ガス化工程及び酸化反応での発熱により高温となっ
ている場合があるからである。
とともに触媒に接触させて、酸化することにより行な
う。
チタニア及び/又はチタニア・シリカを含む酸化物(A
成分);バナジウム,タングステン,モリブデン,セリ
ウムおよび鉄よりなる群から選ばれる少なくとも一種の
元素の酸化物(B成分);並びに白金,パラジウム,イ
リジウム,ロジウム,ルテニウム,マンガン,クロムお
よび銅よりなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の
金属および/または酸化物(C成分)を含む触媒であ
る。
成分の含有率が70〜99質量%、B成分の含有率が
0.5〜30質量%、C成分の含有率が0.001〜2
0質量%のものが有効である。
せる働きがあり、その含有率が70質量%未満では触媒
の活性および耐久性が不十分となる場合があり、99質
量%を超えるときは相対的にB成分、C成分の含有率が
低くなる為に活性が不十分であることが多いからであ
る。またA成分は、複合酸化物(チタニア・シリカ)と
して触媒中に含有されているのが好ましい。チタニア・
シリカの方が、チタニア単独よりも活性及び選択性に優
れているからである。一般にTiおよびSiからなる二
元複合酸化物は、例えば田部浩三(触媒17巻、No.
3,72頁,1975年)において周知なように、固体
酸性を示す複合酸化物であり、構成元素各々の単独酸化
物ではみられない顕著な酸性質を発現する。また、その
結晶構造は、非晶質もしくは非晶質に近い微細な構造と
なっており、その結果として高表面積、高細孔容積を有
するということが知られている。複合酸化物(チタニア
・シリカ)がより優れた触媒性能をもたらす理由につい
ては未解明な部分が多いが、上記に見られるような特有
の性質により、塩基性ガス吸着性能の向上、B成分
及びC成分の高分散化などが実現されて、チタニア単独
よりも優れた触媒性能を示すと考えられる。
あり、その含有率が0.5質量%未満では触媒の選択性
が不十分であることがあり、30質量%を越えるときは
活性が不十分であることが多い。
ジウム,ロジウム、ルテニウム、クロム、マンガン及び
銅からなる群より選ばれる1種以上の金属又はこれらの
酸化物を、合計で0.001〜20質量%含有すること
が好ましい。また、C成分は、白金,パラジウム,イリ
ジウム,ロジウム及びルテニウムからなるグループ(C
1)と、マンガン,クロムおよび銅からなるグループ
(C2)に大別することができ、C成分としてC1のグ
ループから選ばれる成分だけを用いる場合には、その含
有率を触媒全体に対して0.001〜10質量%とする
ことが好ましい。C1に属する成分はC2に属する成分
と比べて活性が高い反面、10質量%を越える量を添加
してもコストに見合う活性の向上は望めないからであ
る。一方、C成分としてC2グループから選ばれる成分
だけを用いる場合には、その含有率を触媒全体に対して
1.0〜20質量%とすることが好ましい。C2に属す
る成分はC1に属する成分よりも活性が劣るため、満足
できる活性を得る為には1.0質量%以上含有させるこ
とが好ましいからである。
いてもよいし、担体に担持させて用いてもよい。
部に、ガス化された廃水と酸素又は空気との混合ガス
を、供給することにより行われる。反応器入口温度は、
100〜400℃とすることが好ましい。100℃未満
では酸化効率が不十分で、未酸化の有機化合物が残存し
得るからである。一方、400℃以上では窒素含有化合
物の酸化が進みすぎて、窒素酸化物(NOX)を生成し
やすくなり、NOXの後処理が必要となるからである。
尚、接触酸化工程に送られるガスが100〜400℃で
あれば、そのまま反応部に導入すればよく、必要とする
温度より低い場合には、再加熱して反応部に導入すれば
よい。
V)は、500〜50000h-1であることが好まし
く、より好ましくは1000〜10000h-1である。
500h-1未満では処理装置がが大きくなり過ぎて非効
率であり、50000h-1を越える場合は分解効率が著
しく低下するからである。
ような条件の接触酸化工程で酸化分解されて、窒素ガ
ス、二酸化炭素、水蒸気に変換される。これらの無害な
ガスは、そのまま、大気中に放出することができる。
物、炭化水素類以外に、金属元素(例えばSi)や硫
黄、ガス化工程でも分解されない難分解性有機化合物
(ゴムや熱硬化性樹脂など)が含まれる場合がある。こ
のような物質は、ガス化工程でガス化されないため、ガ
ス化工程から触媒酸化工程に移行する前に、廃ガスから
分離除去しておくことが好ましい。これらの難ガス化成
分は、触媒の被毒物質となって、接触酸化工程での反応
効率を低下させる原因となるからである。
とにより行なうことが好ましい。前処理剤としては、ア
ルミナ,シリカ,チタニアおよびジルコニアから選ばれ
る少なくとも1種が好ましく用いられる。これらはペレ
ット状に成形して用いるのが一般的であるが、その形状
は特に限定しない。
処理方法を採用した廃水処理装置の実施形態について、
図面に基づいて説明する。尚、以下の図面において、同
符号は同一又は類似の装置を示しており、その説明を省
略する。
は、廃水の実質全量をガス化する手段として噴霧器と加
熱用ヒータの組み合わせを採用したものである。
る噴霧器7を備えるとともにヒーター5を周設した密閉
容器1で構成され、ポンプにより廃水、ブロワーにより
噴霧用空気がそれぞれ噴霧器7に送り込まれ、これらを
密閉容器1内で噴霧するようになっている。そして、こ
の密閉容器1の一側には廃ガスの酸化のための空気が導
入される導入口2が開設されていて、他側に、ガス化さ
れた廃水のガスと空気との混合ガスを排出する排出口4
が開設されている。尚、密閉容器1内の温度は、その内
部に設置されている温度センサにより温度を検出し、温
度コントローラ3によりヒータ5を制御することで、廃
水をガス化するのに好適な温度に維持できるようになっ
ている。
て、前処理剤6がセットされている。
を充填してなり、その入り口21aに、ガス化部10か
ら排出された廃ガスが導入され、出口21bから接触酸
化されたガスが排出されるようになっている。ガス化部
10の排出口4と反応部20の入り口との間のガス供給
ラインの中途部には、第2のヒータ(再加熱用ヒータ)
24が設けられていて、反応部20に導入するガスの温
度が低くなりすぎた場合に、廃ガスを加熱するようにな
っている。23は温度コントローラであって、反応部2
0の入り口付近に設置された温度センサにより導入され
る廃ガスの温度を測定し、ガスの温度が低くなった場合
に、再加熱用ヒータ24をオンして、反応部20を接触
酸化に好適な温度に維持するようにしている。
列挙した前処理剤のいずれか、アルミナ,シリカ,チタ
ニアおよびジルコニアから選ばれる少なくとも1種が用
いられる。また、触媒22としては、本発明の処理方法
で列挙した触媒のいずれか、すなわちチタニア及び/又
はチタニア・シリカを含む酸化物A成分と、バナジウ
ム,タングステン,モリブデン,セリウムおよび鉄より
なる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物である
B成分と、白金,パラジウム,イリジウム,ロジウム,
ルテニウム,マンガン,クロムおよび銅よりなる群より
選ばれる少なくとも一種の金属あるいはその酸化物であ
るC成分とを含有した触媒が用いられる。
は、廃水及び空気がガス化部に供給され、そこで、噴霧
・加熱されて廃水の実質全量がガス化される。導入され
た廃水のうち、ガス化されなかった不揮発成分、例えば
Siや硫黄や熱硬化性樹脂成分などは、前処理剤で除去
される。不揮発成分が除去されて排出された廃ガスは、
次に反応部に送り込まれ、そこで触媒の作用により、選
択的に酸化されて、窒素ガス、二酸化炭素、水蒸気に変
換されて、排出される。反応部から排出される廃ガス
は、無害であるから、そのまま大気中に排出することが
できる。
は、不揮発性成分が少ない場合には、設けられていなく
てもよく、酸化のための酸素又は空気の導入も、ガス化
部10に送り込むだけでなく、反応部20へ送り込むよ
うにしてもよい。
2実施形態について説明する。
を備えた密閉容器1で構成され、ポンプにより廃水、ブ
ロアーにより噴霧用空気がそれぞれ噴霧器7に送り込ま
れて、これらを密閉容器1内で噴霧するようになってい
る。密閉容器1の入り側には導入口2が開設されてい
て、ヒータ8により加熱された空気が導入されるように
なっている。
度制御されていて、この温度コントローラ23は、反応
部20の入り口付近に設置された温度センサにより検知
される廃ガスの温度が接触酸化に好適な温度に維持され
るように、ヒータ8を制御している。
である。
おいて、廃水及び噴霧用空気が噴霧器7に供給され、噴
霧器7により密閉容器1内に噴霧される。一方、ヒータ
8で加熱された空気が密閉容器1内に供給される。密閉
容器1内で噴霧された廃水は、加熱空気との混合により
昇温して、ガス化する。ガス化部10′でガス化された
廃液、すなわち廃ガスと空気との混合ガスが密閉容器1
から排出されて反応部20に導入され、ここで触媒22
の作用により選択的に酸化され、混合ガスに含まれてい
た含窒素有機化合物が、窒素ガス、二酸化炭素、水蒸気
に変換されて排出される。
応部20の温度制御をガス化部10′の入り口側に設置
したヒータ8により行なうため、装置がシンプルでコン
パクトなものとなり、さらに制御機構が簡単になるとい
う点で、第1実施形態の廃水処理装置より有利である。
態を、図3に基づいて説明する。
て、反応部20より排出されるガス(処理済ガス)が常
温よりも高温であることに鑑み、処理済ガスのもつ熱エ
ネルギーを、ガス化部10′に導入する酸化用空気の加
熱に利用したものである。すなわち、酸化用空気を加熱
用ヒータ8に導入するラインの中途部に熱交換器9を配
置し、この熱交換器9には、反応部20から排出される
処理済ガス及び酸化用空気を導入し、昇温した酸化用空
気を加熱用ヒータ8に送り出すとともに、降温した処理
済ガスが外部に排出されるようになっている。
ガスの有する熱エネルギーを有効に利用できるので、酸
化用空気の加熱用ヒータ8の省エネルギーを図ることが
でき、優れている。
に応じて、前処理剤をガス化部に配置してもよい。ま
た、第1〜3実施形態において、ガス化部の構成部材で
ある密閉容器内に、ガスの拡散、混合を高めるために、
金網をセットしたり、多数のリング状物を充填してもよ
い。
以下に示す方法で調製した。10質量%アンモニア水7
00リットルに、スノーテックス−20(日産化学株式
会社製のシリカゾルで約20質量%のSiO2を含有)
21.3kgを加え、攪拌、混合した後、硫酸チタニル
の硫酸溶液(0.152kg・TiO2/リットル、
0.55kg・H2SO4/リットルに該当)340リッ
トルを攪拌しながら徐々に滴下して、ゲル状物を得た。
このゲルを3時間放置した後、ろ過水洗し、続いて15
0℃で10時間乾燥し、次いで500℃で6時間焼成し
た。焼成により得られた粉体の組成(モル比)は、Ti
O2:SiO2=4:1であり、BET比表面積は200
m2/gであった。
モニウム2.00kgおよびパラタングステン酸アンモ
ニウム0.77kgを含む15%モノエタノールアミン
水溶液12kgを加え、成形助剤として澱粉を加えてニ
ーダーで混練りした後、押出成形機により外寸80mm
角,目開き2.8mm,肉厚0.5mm,長さ450m
mのハニカム状に成形した。
後、450℃で5時間、空気雰囲気下で焼成した。焼成
後のハニカム成形体の組成(質量比)は、Ti−Si複
合酸化物:V2O5:WO3=90:7:3であった。
し、150℃で3時間乾燥した後、450℃で3時間、
空気雰囲気下で焼成した。得られた触媒の組成(質量
比)は、Ti−Si複合酸化物:V2O5:WO3:Pd
=89.1:6.9:3:1であり、BET比表面積は
120m2/g、細孔容積は0.45cm3/gであっ
た。
市販のチタニア粉体(BET表面積30mg 2/g)を
用いた以外は触媒1と同様にして、触媒2を得た。得ら
れた触媒2の組成(質量比)は、TiO2:V2O5:W
O3:Pd=89.1:6.9:3:1であり、BET
比表面積は22m2/g、細孔容積は0.24cm3/g
であった。
γ−アルミナ粉を、蓚酸水溶液に投入し、スラリー化し
た。このスラリーをハニカム状のコージェライト担体
(外寸150mm角,目開き1.5mm,肉厚0.35
mm,長さ50mm)にコーティングし、乾燥、焼成し
て触媒担体を調製した。この触媒担体におけるAl2O3
含有率は15質量%であった。硝酸白金を含む水溶液
に、この触媒担体を含浸し、100℃で乾燥した後、4
50℃にて3時間空気雰囲気下で焼成して、白金系触媒
を得た。Pt担持率は、0.1質量%であった。
る密閉容器内に、直径×長さが5mm×6mmのSUS
製リングを、240ミリリットル分だけ充填した。ま
た、反応部には、上記で調製した触媒1を120ミリリ
ットルを充填した。0.3質量%の水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液をモデル廃水として、下記条件で処
理した。
2.6リットル/minとなるように流通させているガ
ス化部に、ポンプにより2.7g/minの供給速度で
廃水を連続的に供給して、噴霧器により噴霧した。ガス
化部の温度は温度コントローラによりヒータを制御し
て、300℃に設定した。反応部の入り口における温度
を、275℃、300℃及び325℃に設定し、各温度
について、反応部から排出される処理済ガスの組成を分
析した。尚、反応部における空間速度は、2980h-1
に該当する。
1中、「ND」は検出されなかったことを示しており、
THCは乾燥ガス中に残存している全炭化水素濃度をメ
タン換算したものであり、TOCは凝縮液中に含まれる
全有機系炭素濃度である。尚、アンモニアについては湿
りガス換算での濃度であり、その他は乾燥ガス換算での
濃度である。
以外は、実施例1と同様にして廃水処理を行い、処理済
ガスの組成を分析した。結果を表1に示す。
に変更するとともに、触媒の充填量を16ミリリットル
に変更した以外は実施例1と同様にして、廃水処理し
た。なお、反応器の温度は、325℃とした。
に示す。
は、130℃付近でトリメチルアミンおよびメタノール
に分解するが、触媒1,2,3いずれを用いた場合も、
これらは検出されず、反応部で酸化されたことがわか
る。
濃度が高く、窒素化合物が窒素酸化物に変換されている
ことがわかる。また、二酸化炭素の濃度から、廃水中の
有機系炭素はほぼ二酸化炭素に酸化されていることがわ
かるが、触媒1,2を用いた場合には、いずれの温度に
おいても一酸化炭素はほとんど検出されなかったが、触
媒3を用いた場合には一酸化炭素が15ppm検出され
た。
いた場合、300℃以下ではアンモニアが検出された
が、325℃で触媒1を使用した場合にはアンモニアは
検出されず、触媒2を用いた場合に0.7ppmとなっ
た。また触媒1,2を用いた場合には、NOXは検出さ
れてもわずかな量であり、窒素分のほとんどが窒素ガス
に変換されていた。
て、ガス化部に、前処理剤として、直径5mmの球状の
γ−アルミナ・ペレットを60ミリリットル充填した。
また、反応部には、触媒1を28ミリリットル充填し
た。廃水としては、半導体製品製造工場から排出される
廃水を濃縮したもので、表2に示すような組成を有する
ものを用いた。
2.0リットル/minとなるように流通させているガ
ス化部に、ポンプにより0.4g/minの供給速度で
廃水を連続的に供給して、噴霧器により噴霧した。ガス
化部の温度は温度コントローラによりヒータを制御して
300℃に設定した。反応部の温度を、300℃、32
5℃及び350℃に設定し、各温度について、反応部か
ら排出される浄化ガスの組成を分析した。尚、反応部に
おける空間速度は、5400h-1に該当する。
化ガスの分析結果を、表2に示す。表2中、「ND」は
検出されなかったことを示している。
は実施例3と同様にして廃水を処理し、処理済ガスの組
成を分析した。分析結果を表2に示す。
メチルアンモニウムの分解により生成するトリメチルア
ミンおよびメタノールは検出されなかった。
酸化炭素が検出されず、炭素分のほとんどが二酸化炭素
に変換されたことがわかる。また、窒素分についても、
325℃以上とすることにより、アンモニアの生成が減
少し、NOXは検出されていてもその量は微量であり、
大部分が窒素ガスに変換されたことがわかる。
で600時間連続して行なったが、処理性能の低下は認
められず、廃水中に含まれていたSi、S、Alは前処
理剤で除去され、反応器における触媒の機能を害しなか
ったことを確認できた。
に含まれている含窒素有機化合物を選択的に酸化分解し
て、NOXやアンモニアの生成を抑制しているので、こ
れらの後処理設備を整備しなくても済む。つまり、廃水
中に含まれる窒素分は無害な窒素ガスに変換され、炭素
分は二酸化炭素に変換されているので、そのまま大気中
に放出することができる。
は、ガス化部を構成する密閉容器と反応部を構成する密
閉容器からなるので、設備が大型化せず、建設コストが
安くて済む。
示す模式図である。
示す模式図である。
示す模式図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 含窒素有機化合物を含有する廃水を、加
熱された空間に噴霧して廃水の実質全量をガス化する第
1工程;及び第1工程で得られたガスを、触媒で接触酸
化して、前記含窒素有機化合物を窒素ガス、二酸化炭素
及び水蒸気として排出する第2工程を含む廃水処理方
法。 - 【請求項2】 前記第1工程は、100℃以上に加熱す
ることにより行なう請求項1に記載の廃水処理方法。 - 【請求項3】 前記触媒は、 チタニア及び/又はチタニア・シリカを含む酸化物A成
分と、 バナジウム,タングステン,モリブデン,セリウムおよ
び鉄よりなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化
物であるB成分と、 白金,パラジウム,イリジウム,ロジウム,ルテニウ
ム,マンガン,クロムおよび銅よりなる群より選ばれる
少なくとも一種の金属あるいはその酸化物であるC成分
とを含有している請求項1または2に記載の廃水処理方
法。 - 【請求項4】 第2工程は、100〜400℃,空間速
度500〜50000h-1で、被処理ガスを供給するこ
とにより行なう請求項1〜3のいずれかに記載の廃水処
理方法。 - 【請求項5】 第1工程でガス化されなかった固形物質
を、除去した後、第2工程を行なう請求項1〜4のいず
れかに記載の廃水処理方法。 - 【請求項6】 前記含窒素有機化合物は、水酸化テトラ
アルキルアンモニウムである請求項1〜5のいずれかに
記載の廃水処理方法。 - 【請求項7】 前記廃水には、レジスト材料の溶解成分
が含まれている請求項1〜6のいずれかに記載の廃水処
理方法。 - 【請求項8】 廃水を噴霧するための噴霧器を有してな
る廃水のガス化手段;廃水が導入され、前記ガス化手段
によりガス化された廃水を排出するガス化部;及び該ガ
ス化部から排出された被処理ガスを接触酸化する触媒が
充填されていて、該触媒により酸化された処理済ガスを
排出する反応部;を備えた廃水処理装置。 - 【請求項9】 さらに、前記ガス化部でガス化されなか
った固形物質を除去する前処理部を含む請求項8に記載
の廃水処理装置。 - 【請求項10】 前記前処理部には、アルミナ,シリ
カ,チタニアおよびジルコニアから選ばれる少なくとも
1種が充填されている請求項9に記載の廃水処理装置。 - 【請求項11】 前記触媒は、 チタニア及び/又はチタニア・シリカを含む酸化物A成
分と、 バナジウム,タングステン,モリブデン,セリウムおよ
び鉄よりなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化
物であるB成分と、 白金,パラジウム,イリジウム,ロジウム,ルテニウ
ム,マンガン,クロムおよび銅よりなる群より選ばれる
少なくとも一種の金属あるいはその酸化物であるC成分
とを含有している請求項8〜10のいずれかに記載の廃
水処理装置。 - 【請求項12】 前記ガス化手段は、加熱用ヒータを有
している請求項8〜11のいずれかに記載の廃水浄化装
置。 - 【請求項13】 前記ガス化手段は、前記反応部から排
出される排ガスとの熱交換を利用している請求項8〜1
1のいずれかに記載の廃水処理装置。
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