JP2001347292A - Selenic acid containing water treatment method - Google Patents
Selenic acid containing water treatment methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属精錬工業排
水、ガラス工業排水、化学工業排水、石炭または石油燃
焼排ガス処理プロセスからの排水などのセレン酸を含む
排水の処理技術に関する。The present invention relates to a technology for treating wastewater containing selenic acid, such as metal smelting industrial effluent, glass industrial effluent, chemical industrial effluent, and effluent from coal or petroleum flue gas treatment processes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】セレン酸は、金属精錬工業排水、ガラス
工業排水、化学工業排水、石炭または石油燃焼排ガス処
理プロセスからの排水などに含まれ、その種々の化合物
は生物に対して強い毒性を示す。平成５年に改正された
水質汚濁防止法では、該化合物に関する環境基準および
排水基準が定められ、セレン化合物の効率的な除去手段
の開発が急務となっている。2. Description of the Related Art Selenic acid is contained in metal smelting industrial effluent, glass industrial effluent, chemical industrial effluent, effluent from coal or petroleum flue gas treatment processes, and various compounds are highly toxic to living organisms. . Under the Water Pollution Control Law revised in 1993, environmental standards and wastewater standards for such compounds are determined, and there is an urgent need to develop efficient means for removing selenium compounds.
【０００３】排水に含まれるセレン化合物の中でも、亜
セレン酸の除去が比較的容易であるのに対し、セレン酸
の物理化学的な除去は非常に困難である。その解決策と
して、従来では、セレン酸を微生物を用いて亜セレン酸
または不溶性の元素態セレンにまで還元して水系から除
去する方法が提案されている。[0003] Among selenium compounds contained in wastewater, selenous acid is relatively easy to remove, but physicochemical removal of selenic acid is very difficult. As a solution to this, conventionally, a method has been proposed in which selenic acid is reduced to selenous acid or insoluble elemental selenium using a microorganism and removed from an aqueous system.
【０００４】一般的に、そのような微生物がセレン酸を
還元するための炭素源は、メタノールが用いられてい
る。しかしながら、反応系に硝酸性窒素が存在すると、
硝酸性窒素が還元された後で初めてセレン酸の還元が進
行するため、処理槽での滞留時間を長くする必要があ
る。これは、処理槽での硝酸性窒素還元とセレン酸還元
とに関与する微生物が異なるためであると考えられる。
硝酸還元菌(脱窒菌)は、メタノールを利用して硝酸の還
元を行うことができるが、セレン還元菌はメタノールを
利用することができず、仮に利用できたとしても利用効
率が非常に悪い。従って、他の微生物(例えば、脱窒菌)
がメタノールを変換した後で生じる何らかの有機物を炭
素源として利用し、セレン酸還元菌はセレン酸を還元す
ると考えれている。In general, methanol is used as a carbon source for such microorganisms to reduce selenate. However, if nitrate nitrogen is present in the reaction system,
Since the reduction of selenic acid proceeds only after the nitrate nitrogen has been reduced, the residence time in the treatment tank needs to be lengthened. This is considered to be because the microorganisms involved in nitrate nitrogen reduction and selenate reduction in the treatment tank are different.
Nitrate-reducing bacteria (denitrifying bacteria) can reduce nitric acid using methanol, but selenium-reducing bacteria cannot use methanol, and even if they can be used, utilization efficiency is very poor. Therefore, other microorganisms (e.g., denitrifying bacteria)
It is believed that selenate-reducing bacteria reduce selenate by utilizing some organic matter generated after the conversion of methanol as a carbon source.
【０００５】既に我々は、セレン酸の効率的な還元を提
供するために、メタノールの代りに乳酸塩を炭素源とし
て用いることを提案している(特願平11-237141)。しか
しながら、乳酸塩は単価が高く、多量の排水を処理する
ためには適切ではない。[0005] We have already proposed using lactate as a carbon source instead of methanol to provide efficient reduction of selenic acid (Japanese Patent Application No. 11-237141). However, lactate is expensive and not suitable for treating large volumes of wastewater.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の状況に鑑み、本
発明の目的は、大量の排水を低費用で且つ効率的に処理
するセレン酸含有水処理方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide a method for treating selenic acid-containing water, which can efficiently treat a large amount of wastewater at low cost.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、上記の課題を解決するための手段を見いだし
た。即ち、グルタミン酸ナトリウムの存在下でアゾアル
クス・ｓｐ．ＭＡ−２３（受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−６
５４９）をセレン酸溶液に接触させる工程を具備するセ
レン酸還元方法と、およびグルタミン酸ナトリウムの存
在下で、アゾアルクス・ｓｐ．ＭＡ−２３（受託番号Ｆ
ＥＲＭ ＢＰ−６５４９）をセレン酸を含有する排水に
対して嫌気的に接触させる工程を具備したセレン酸含有
排水処理方法である。Means for Solving the Problems As a result of earnest research, the present inventors have found means for solving the above-mentioned problems. That is, in the presence of sodium glutamate, azoalkps sp. MA-23 (Accession number FERM BP-6
549) in contact with a selenate solution, and azoalks sp. In the presence of sodium glutamate. MA-23 (Accession No. F
ERM BP-6549) is a method for treating selenic acid-containing wastewater, comprising the step of anaerobically contacting selenic acid-containing wastewater.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、グルタミン酸ナトリウ
ムを炭素源として使用する微生物のセレン酸還元によっ
てセレン酸含有する溶液からセレン酸を除去すること方
法であり、更に前記方法を利用したセレン酸含有水処理
方法である。この方法は、硝酸性窒素共存下でも、セレ
ン酸を効率的に亜セレン酸にまで還元することが可能で
あり、且つ低費用で実施することが可能なセレン酸含有
排水処理方法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for removing selenic acid from a selenic acid-containing solution by reducing the selenic acid of a microorganism using sodium glutamate as a carbon source, and further comprising the above method. It is a water treatment method. This method is a selenic acid-containing wastewater treatment method capable of efficiently reducing selenic acid to selenous acid even in the presence of nitrate nitrogen and capable of being carried out at low cost.
【０００９】本発明の方法に使用することが可能な微生
物はセレン酸還元菌である。特に、1998年10月16日に工
業技術院生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センタ
ーに、受託番号FERM BP-6549で寄託されたアゾアルクス
・sp.MA-23（Azoarcus sp. MA-23、以下 MA-23 株とも称
す）が好ましい。[0009] Microorganisms that can be used in the method of the present invention are selenate-reducing bacteria. In particular, Azoarcus sp.MA-23 (Azoarcus sp. MA-23, hereinafter referred to as Deposit No. FERM BP-6549) was deposited on October 16, 1998 at MA-23 strain) is preferred.
【００１０】本発明の菌株を併用可能なセレン酸含有排
水処理方法は、一般的に行われている全ての嫌気的排水
処理方法に適用することが可能である。The method for treating wastewater containing selenate, which can be used in combination with the bacterial strain of the present invention, can be applied to all commonly used anaerobic wastewater treatment methods.
【００１１】本発明において処理の対象となるセレン酸
含有排水は、金属精錬工業排水、ガラス工業排水、化学
工業排水、石炭または石油燃焼排ガス処理プロセスから
の排水などが挙げられるが、これに限られるものではな
い。Selenic acid-containing wastewater to be treated in the present invention includes, but is not limited to, metal refining industrial wastewater, glass industrial wastewater, chemical industrial wastewater, and wastewater from coal or petroleum combustion exhaust gas treatment processes. Not something.
【００１２】これらのセレン酸含有排水と、セレン酸還
元菌であるアゾアルクス・sp.MA-23株(Azoarcus sp.MA-2
3、FERM BP-6549)やこれを含む汚泥、または一般の活性
汚泥とを嫌気的に接触させることにより、排水中のセレ
ン酸を亜セレン酸若しくは元素態セレンにまで還元する
ことが可能である。接触方法としては、当業者に公知の
方法を用いることが可能である。その例は、浮遊法、生
物膜法、および包括固定化法等である。[0012] These selenate-containing wastewater and a selenate-reducing bacterium, Azoarcus sp. MA-23 (Azoarcus sp.
(3, FERM BP-6549) or sludge containing it, or general activated sludge can be anaerobically contacted to reduce selenic acid in wastewater to selenite or elemental selenium. . As a contact method, a method known to those skilled in the art can be used. Examples are the suspension method, the biofilm method, the entrapment immobilization method and the like.
【００１３】この際、炭素源、エネルギー源として有機
物が必要となる。本発明で使用する炭素源はグルタミン
酸ナトリウムである。本発明の方法は、発明者らが、低
費用で効率的にセレン酸還元を行うことが可能な手段を
セレン酸の連続処理試験を用いて探索したことにより達
成された。At this time, organic matter is required as a carbon source and an energy source. The carbon source used in the present invention is sodium glutamate. The method of the present invention has been achieved by the inventors searching for means capable of performing selenate reduction efficiently at low cost by using a continuous treatment test of selenic acid.
【００１４】グルタミン酸ナトリウムは、乳酸ナトリウ
ムの１／３〜１／２程度の価格で入手可能であり、セレ
ン酸の連続処理試験では、乳酸塩を添加した場合と同濃
度で遜色なくセレン酸を除去可能である。従って、本方
法は、コストを１／３〜１／２程度に低減することが可
能となる。[0014] Sodium glutamate is available at a price of about 1/3 to 1/2 that of sodium lactate. In a continuous treatment test of selenic acid, selenic acid was removed at the same concentration as that when lactate was added. It is possible. Therefore, the method can reduce the cost to about 1/3 to 1/2.
【００１５】グルタミン酸ナトリウムの添加量は、例え
ば、セレン酸濃度が１．０ｍｇ／Ｌ、滞留時間が０．６
時間の場合には、１５ｍｇ／Ｌ以上であればよく、硝酸
性窒素が共存する場合には、それに対応する量を増やせ
ばよい。例えば、１０ｍｇ−Ｎ／Ｌの硝酸性窒素が共存
する場合には、３５ｍｇ／Ｌ程度になるように添加すれ
ばセレン酸をほぼ完全に除去することができる。この
際、硝酸性窒素が流出することがあるが、更にグルタミ
ン酸ナトリウムの濃度を上げることで、硝酸性窒素の除
去も可能である。The amount of sodium glutamate added is, for example, a concentration of selenic acid of 1.0 mg / L and a residence time of 0.6 mg / L.
In the case of time, it may be 15 mg / L or more, and when nitrate nitrogen coexists, the amount corresponding thereto may be increased. For example, when 10 mg-N / L of nitrate nitrogen coexists, selenic acid can be almost completely removed by adding it to about 35 mg / L. At this time, nitrate nitrogen may flow out, but it is possible to remove nitrate nitrogen by further increasing the concentration of sodium glutamate.
【００１６】上記嫌気処理工程から排出される嫌気性処
理液中には亜セレン酸が含まれている。この亜セレン酸
は後段に凝集沈殿槽を設け、３価の鉄イオンなどを添加
することによって排水中より除去することができる。The anaerobic treatment liquid discharged from the anaerobic treatment step contains selenous acid. This selenous acid can be removed from the wastewater by providing a coagulation sedimentation tank at the subsequent stage and adding trivalent iron ions or the like.
【００１７】実施例１．セレン酸還元におけるグルタミ
ン酸ナトリウムの効果 MA-23 株は、20mmol/L の乳酸ナトリウムを炭素源とし
て含有する基礎培地(表１)で２７℃の好気的条件下で２
４時間培養した。Embodiment 1 FIG. Effect of Sodium Glutamate on Selenate Reduction The MA-23 strain was grown under aerobic conditions at 27 ° C. in a basal medium (Table 1) containing 20 mmol / L sodium lactate as a carbon source.
The cells were cultured for 4 hours.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】５０ｍＬ容のガラスカラムに約４ｍｍ径の
ＣＢ濾材を充填し、グルタミン酸ナトリウム１００ｍｇ
／Ｌと硝酸性窒素１０ｍｇ−Ｎ１０ｍｇ−Ｎ／Ｌを含む
模擬排水(NaCl 1.0g/L、KCl 0.2g/L、NH4Cl 0.2g/L、Mg
SO4・7H2O 0.1g/L、CaCl2・2H2O 0.1g/L、KH2PO4 2mg/L)
を満たした。これに、上記の通り好気的に２４時間培養
した MA-23 株培養液を 0.5mL 添加し、一晩放置後、セ
レン酸 0.1mg-Se/L を含む模擬排水(硝酸性窒素は含ま
ない)の連続通水を開始し、グルタミン酸ナトリウムの
濃度を変動し、セレン酸還元率に与える影響を調べた。
なお、滞留時間は約 0.6 時間、温度は 37℃ とした。A 50 mL glass column was filled with a CB filter medium having a diameter of about 4 mm, and 100 mg of sodium glutamate was added.
/ L and simulated wastewater containing 10 mg-N / L of nitrate nitrogen (1.0 g / L for NaCl, 0.2 g / L for KCl, 0.2 g / L for NH 4 Cl, Mg
SO 4 · 7H 2 O 0.1g / L, CaCl 2 · 2H 2 O 0.1g / L, KH 2 PO 4 2mg / L)
Was satisfied. To this, 0.5 mL of the MA-23 strain culture solution aerobically cultured for 24 hours as described above was added, and after standing overnight, simulated wastewater containing 0.1 mg-Se / L selenate (does not contain nitrate nitrogen) ) Was started, the concentration of sodium glutamate was varied, and the influence on the selenate reduction rate was examined.
The residence time was about 0.6 hours and the temperature was 37 ° C.
【００２０】グルタミン酸ナトリウム濃度とセレン酸除
去率の関係を図１に示す。グルタミン酸濃度を 15mL 以
上に保つことにより、セレン酸をほぼ 100% 除去するこ
とができた。FIG. 1 shows the relationship between the concentration of sodium glutamate and the rate of selenate removal. By maintaining the glutamic acid concentration at 15 mL or more, almost 100% of selenic acid could be removed.
【００２１】実施例２．セレン酸還元および硝酸還元に
及ぼすグルタミン酸ナトリウム濃度の影響 実施例１と同様に好気的に培養した MA-23 株を用い
て、実施例１と同様の条件により、しかしながら、セレ
ン酸 0.1mg-Se/L と共に 10mg-N/L の硝酸性窒素を共存
させた模擬排水の連続通水を行い、各種濃度のグルタミ
ン酸ナトリウムのセレン酸および硝酸性窒素の除去率に
与える影響を調べた。Embodiment 2 FIG. Effect of Sodium Glutamate Concentration on Selenate Reduction and Nitrate Reduction Using the MA-23 strain aerobically cultured as in Example 1, under the same conditions as in Example 1, but with 0.1 mg-Se Simulated wastewater containing 10 mg-N / L nitrate nitrogen together with / L was continuously passed through the simulated wastewater, and the effect of various concentrations of sodium glutamate on the removal rate of selenate and nitrate nitrogen was examined.
【００２２】グルタミン酸ナトリウム濃度とセレン酸除
去率の関係を図２に示す。グルタミン酸濃度が 35mg/L
以上で添加された場合、10mg-N/L の硝酸性窒素を共存
させた模擬排水においても０．６時間の滞留時間でセレ
ン酸をほぼ 100% 除去できた。またこのとき、グルタミ
ン酸ナトリウムの濃度を 50mg/L 程度にまで上昇するこ
とによって硝酸性窒素も除去できた。FIG. 2 shows the relationship between the concentration of sodium glutamate and the removal rate of selenate. Glutamic acid concentration 35mg / L
When added as described above, almost 100% of selenic acid could be removed with a residence time of 0.6 hours even in simulated wastewater containing 10 mg-N / L of nitrate nitrogen. At this time, nitrate nitrogen could also be removed by increasing the concentration of sodium glutamate to about 50 mg / L.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、グルタミン酸ナトリウ
ムを炭素源として用いることにより、効果的にセレン酸
を除去することが可能である。According to the present invention, selenic acid can be effectively removed by using sodium glutamate as a carbon source.
【００２４】硝酸性窒素を含むセレン含有排水を処理す
る場合でも、グルタミン酸ナトリウムを炭素源として用
いることで、セレン酸の還元反応を効率的に進行させる
ことが可能である。Even when treating selenium-containing wastewater containing nitrate nitrogen, the reduction reaction of selenic acid can be efficiently advanced by using sodium glutamate as a carbon source.
【００２５】グルタミン酸ナトリウムは安価であるた
め、低費用で大量のセレン酸含有排水を処理することが
可能である。Since sodium glutamate is inexpensive, it is possible to treat a large amount of waste water containing selenate at low cost.
【図１】セレン酸還元に及ぼすグルタミン酸ナトリウム
濃度の影響を示す図。FIG. 1 is a graph showing the effect of sodium glutamate concentration on selenate reduction.
【図２】セレン酸還元および硝酸還元に及ぼすグルタミ
ン酸ナトリウム濃度の影響を示す図。FIG. 2 is a graph showing the effect of sodium glutamate concentration on selenate reduction and nitrate reduction.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｃ１２Ｒ 1:01） ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12R 1:01) C12R 1:01)
Claims (2)
アルクス・ｓｐ．ＭＡ−２３（受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ
−６５４９）をセレン酸溶液に接触させる工程を具備す
るセレン酸還元方法。1. An azoalkps sp. In the presence of sodium glutamate. MA-23 (Accession number FERM BP
-6549) in contact with a selenic acid solution.
ゾアルクス・ｓｐ．ＭＡ−２３（受託番号ＦＥＲＭ Ｂ
Ｐ−６５４９）をセレン酸を含有する排水に対して嫌気
的に接触させる工程を具備したセレン酸含有排水処理方
法。2. The method according to claim 1, wherein the azoalkus sp. In the presence of sodium glutamate. MA-23 (Accession No. FERM B
P-6549) is a method for treating selenic acid-containing wastewater, comprising the step of anaerobically contacting selenic acid-containing wastewater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170642A JP2001347292A (en) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | Selenic acid containing water treatment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170642A JP2001347292A (en) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | Selenic acid containing water treatment method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001347292A true JP2001347292A (en) | 2001-12-18 |
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ID=18673327
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| JP2000170642A Withdrawn JP2001347292A (en) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | Selenic acid containing water treatment method |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2001347292A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386875A (en) * | 2014-09-27 | 2015-03-04 | 呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司 | Sodium glutamate fermentation waste liquid treatment process |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000170642A patent/JP2001347292A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386875A (en) * | 2014-09-27 | 2015-03-04 | 呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司 | Sodium glutamate fermentation waste liquid treatment process |
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