成果報告書詳細
管理番号20130000000212
タイトル*平成24年度中間年報
「省水型・環境調和型水循環プロジェクト/水循環要素技術開発/高効率難分解正物質分解技術の開発うち難分解生化学物質分解」(H21-H25)
公開日2013/5/8
報告書年度2012 - 2012
委託先名住友精密工業株式会社
プロジェクト番号P09011
部署名環境部
和文要約平成24年度は、1,4-ジオキサンに関する周辺情報を調査した。その結果、1,4-ジオキサンの分解・除去に関する文献が74件中、半数以上はAOP処理で、2012年5月に1,4-ジオキサンの排水基準が制定された影響も受けて、比較的コスト安とされる生物処理方法の報告事例が最近多く見られ、合成排水を対象としたラボレベルの小規模のものが増加傾向にあることを明らかにした。
 生物処理における1,4-ジオキサンの分解試験では、1,4-ジオキサン試薬での回分処理において、15,20,25℃で行った。その結果、15℃では処理性が大きく低下し、1,4-ジオキサンの分解は水温に影響していることを明らかにした。
 そこで、低温対策として、蒸気注入による20℃での処理と、HRTの延長による15℃での処理について、生物処理槽が2.5 m3の膜生物(MBR)処理の試験装置で実証した。その結果、1,4-ジオキサンを生物処理の目標値である5 mg/L以下まで低減させることができた。実証試験の結果より、水温などの実排水仕様値、生物処理におけるMLSS,HRTなどの設計値の目処をつけた。
 また、昨年度までにおけるAOP処理の研究結果と、今年度の生物処理の結果を基に、エネルギーとランニングコストを試算した。試算対象は従来技術の単独AOP処理と、15℃と20℃における生物+AOP処理の計3種類とした。
 エネルギー試算の結果、15℃、20℃の条件は両方とも、従来技術の3分の1以下となり、目標の省エネ50 %を達成していることを明らかにした。また、15℃、20℃での生物+AOP処理の比較では、ヒーターの差が大きいため、全体のエネルギーでも、15℃より20℃の方が高くなった。
 ランニングコストについては、従来技術と比べると、両条件とも260円/m3から50円/m3程度まで約80%低減できた。また15℃、20℃のヒーターの費用を見ると、蒸気の単価が電気より低いため、エネルギーでは顕著に出ていた差が、コストではなくなり、トータルでほぼ変わらないことを明らかにした。
英文要約The references for the degradation of 1,4-dioxane were surveyed. 74 references have been published during 1985 - 2011, and more than half of them took up advanced oxidation processes (AOP). Because 1,4-dioxane has regulated as a water quality standard for wastewater in May 2012, the number of the references relating biological treatment using model wastewater in a laboratory scale has recently increased.
 Biological treatment using diluted 1,4-dioxane reagent solutions were performed at 15, 20 and 25 ℃. It was cleared that the degradation of 1,4-dioxane was depend on temperature, because the treatability of 1,4-dioxane was largely decreased at 15 ℃.
 As a countermeasure to biological treatment at low temperature, two kinds of biological treatment, that is, treatment with steam injection at 20 ℃ and that with longer hydraulic retention time (HRT) at 15 ℃, were performed using membrane bio-reactor (MBR) of 2.5 m3. The concentrations of 1,4-dioxane were decreased to less than the target concentration of 5 mg/L in biological treatment. Through these experiments, specifications about temperature, MLSS and HRT in full-scale biological treatment were cleared.
Based on the results obtained from AOPs in last year and biological treatment in this year, energy consumptions and running costs were calculated. Three types of treatment, that is, conventional AOPs treatment alone and biological treatment accompanied with post AOPs (biological・AOPs) at 20 and 15 ℃, respectively, were simulated.
Energy consumptions of both biological・AOPs were lower than one third of that of conventional AOPs treatment alone, showing the targeted energy save of 50 %. In addition, energy consumption of biological・AOPs at 20 ℃ was higher than that of biological・AOPs at 15 ℃, because of high energy consumption required for heater.
 80 % of running cost for both biological・AOPs was observed from 260 to 50 yen/m3 compared with conventional AOPs treatment alone. Running costs for biological・AOPs at 20 and 15 ℃ were almost the same, because cost for steam was lower than that of electricity.
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