水リサイクル・廃水処理技術
−技術分野別および排水・廃水種別技術の最新動向−


　この100年で世界の人口が4倍に、水使用量が約11倍に増加しています。また、産業の発展に伴う水資源の危機に対し、国内でも循環型社会の構築に向けた環境負荷の少ない様々な技術の開発が進められています。排水や廃水の処理はオンサイトの処理とリサイクルの推進が望ましく、特に水リサイクルについては、それぞれの発生源で単汚染成分を高性能除去することにより容易となります。
　 本調査レポートは、21世紀における最大の課題である水環境の修復への取り組みについて以下の点に重点を置いてまとめたものです。

☆ 低COD、低BOD排水のリサイクルと高度処理の動向および各種産業から排出される中濃度・高濃度廃水処理に関する全体的な動向を概説！
☆ 水リサイクル・高度処理に関し、分離・ろ過、吸着、酸化処理、電解、電子ビーム利用処理技術および分析・管理技術などの技術分野別動向を詳述！
☆ 水リサイクル・高度処理に関し、下水処理、ビル雑排水の再利用、各種産業排水等の排水種別の動向を詳述！
☆ 中濃度・高濃度産業廃水に関し、生物処理、単位処理技術、物理化学的処理、土壌・地下水汚染処理等の技術分野別動向を詳述！
☆ 中濃度・高濃度産業廃水処理に関し、資源回収、金属関連廃水処理、各種産業別の廃水処理、無機系および有機系廃水など廃水種別の動向を詳述！
　
　　 □体裁　A4判　364ページ
　　 □税込価格　71,400円
　　 □送料　弊社負担
　　 □発行　2007.7

章 目 次

第1章　概要
第2章　水リサイクル・高度処理技術−技術分野別
第3章　水リサイクル・高度処理技術−排水種別
第4章　廃水処理技術−技術分野別
第5章　廃水処理技術−産業別

詳 細 目 次

　

第1章　概要		 頁

1
　1.1　水処理環境 1
　　1.1.1　グローバルな水環境 1
　　1.1.2　我が国の汚濁状況 1
　　1.1.3　排水基準 4
　　1.1.4　法規制やプロジェクトの動き 5
　1.2　水リサイクル・高度処理技術の動向 7
　　1.2.1　水循環 7
　　1.2.2　排水処理と高度処理技術の開発動向 13
　1.3　廃水処理技術の動向 15
　1.4　特許動向 19
　引用文献 19
　
第2章　水リサイクル・高度処理技術−技術分野別		 21
　2.1　分離・濾過 21
　　2.1.1　膜分離 21
　　　(1)　動向 21
　　　(2)　逆浸透膜 24
　　　　A　開発の経緯 24
　　　　B　最近の開発動向 24
　　　　C　形状 26
　　　　D　ファウリング 27
　　　(3)　ナノろ過(NF)膜 28
　　　(4)　UF膜、MF膜 30
　　　(5)　オゾン耐性膜 30
　　　(6)　セラミック利用ろ過 32
　　　　A　浄水処理用MF膜 32
　　　　B　膜分離活性汚泥/浸漬型膜分離用MF膜 33
　　　　C　光触媒セラミックフィルター 33
　　　　D　廃陶磁器等を利用したセラミック担体による生物膜処理 34
　　2.1.2　繊維利用濾過 34
　　2.1.3　生物膜ろ過 34
　　2.1.4　電気透析膜 38
　2.2　吸着 40
　　2.2.1　活性炭 40
　　　(1)　動向 40
　　　(2)　活性炭の構造 41
　　　(3)　活性炭の選定 42
　　　(4)　高度浄水処理 42
　　　(5)　生物活性炭 44
　　　　A　オゾン処理を併用した生物活性炭処理 44
　　　　B　ディスポーザー廃水の微生物処理 46
　　　(6)　光触媒活性炭 48
　　2.2.2　無機系吸着剤 48
　　　(1)　ベントナイト 48
　　　(2)　セリウム系吸着剤 50
　　2.2.3　有機系吸着剤(シクロデキストリンポリマー吸着剤) 51
　2.3　酸化処理 53
　　2.3.1　はじめに 53
　　2.3.2　酸化剤法 55
　　　(1)　オゾン処理 55
　　　　A　オゾン酸化の効率化 55
　　　　B　オンサイト・オゾン水処理装置 56
　　　　C　オゾンによる水処理例/グリストラップ排水処理 58
　　　(2)　促進酸化法 58
　　　　A　オゾン＋過酸化水素法 58
　　　　B　オゾン＋電解法 59
　　　　C　バリア放電法 60
　　　　D　オゾン＋紫外線 61
　　2.3.3　光化学分解法 61
　　　(1)　紫外線利用 61
　　　(2)　光触媒 62
　　　　A　動向 62
　　　　B　光酸化用固定化触媒 64
　　　　　a.繊維状光触媒 64
　　　　　b.シリカゲル担持光触媒 65
　　　　　c.膜状光触媒 66
　　　　　d.光触媒セラミックフィルター 67
　　　　C　光酸化用粒状触媒 67
　　　　D　光還元用触媒 67
　2.4　電解、超伝導磁気、電子ビーム利用 68
　　2.4.1　電解法 68
　　2.4.2　超伝導利用による水浄化 70
　　　(1)　動向 70
　　　(2)　湖沼・河川の水浄化における活用例 70
　　　(3)　合流式下水処理の雨天時の越流対策での活用例 72
　　　(4)　バラスト水浄化における活用例 73
　　　(5)　都市型古紙再生場排水処理の浄化システムとしての活用例 73
　　2.4.3　電子ビーム利用 75
　2.5　特定処理技術 75
　　2.5.1　海水淡水化 75
　　2.5.2　脱窒 76
　　2.5.3　脱リン 76
　　　(1)　セラミックによるリン吸着 77
　　　(2)　高度水環境浄化材によるリン吸着 77
　　2.5.4　脱色 78
　　2.5.5　内分泌かく乱物質(環境ホルモン) 79
　　　(1)　動向 79
　　　(2)　オゾン処理 80
　　　(3)　オゾン＋膜処理 81
　　　(4)　膜分離 82
　2.6　分析・管理 83
　　2.6.1　分析前処理装置/ガラスを使用しない分解法 83
　　2.6.2　実験キット 84
　　2.6.3　膜破断監視システム 84
　引用文献 84
　
第3章　水リサイクル・高度処理技術−排水種別		 89
　3.1　下水処理水 89
　　3.1.1　動向 89
　　3.1.2　下水処理水の再利用 90
　　3.1.3　高度生物処理 90
　　3.1.4　膜処理 92
　　3.1.5　オゾン処理 93
　　　(1)　クリプトスポリジウムなどの不活性化効果 93
　　　(2)　オゾン処理プロセス 94
　　3.1.6　雨天時高速下水処理システム 95
　3.2　地域・ビル雑排水等の再利用 96
　　3.2.1　農業集落排水 96
　　　(1)　動向 96
　　　(2)　集落排水処理水の再利用の可能性 98
　　　(3)　再利用例 100
　　　　A　稲作栽培 100
　　　　B　夏季植物栽培 101
　　3.2.2　ビル排水 102
　　3.2.3　厨房排水 104
　3.3　飲料、食品関係 104
　　3.3.1　浄水(水道)技術 104
　　　(1)　動向 104
　　　(2)　膜利用技術の紹介 107
　　　　A　ナノろ過(NF)膜、低圧逆浸透(RO)膜利用 107
　　　　B　逆浸透膜処理によるフミン酸(トリハロメタン前駆物質)の処理 107
　　　　C　セラミック膜利用 108
　　　　D　精密ろ過膜利用/東京都羽村市の低エネルギー型浄水装置 108
　　　　E　小型膜処理装置 109
　　　　F　災害・携帯用浄化装置 109
　　　(3)　高度処理 110
　　　　A　溶存性有機物の低減効果 110
　　　　B　高度処理/二酸化塩素処理利用 111
　　　(4)　高分子凝集剤 112
　　3.3.2　飲料製造工場における水リサイクル 114
　　3.3.3　洗米工場排水リサイクル 117
　　3.3.4　製茶工場排水清浄化 119
　3.4　産業排水のリサイクル・高度処理 120
　　3.4.1　半導体工場 120
　　　(1)　工場全体の廃水処理 120
　　　(2)　半導体デバイス製造工程 120
　　　(3)　CMP排水 122
　　　　A　浸漬型平膜ろ過法 122
　　　　B　中空糸膜法、セラミク膜法 124
　　　(4)　シリコン排水 125
　　　(5)　超純水製造 126
　　3.4.2　メッキ工業 129
　　　(1)　動向 129
　　　(2)　シアン排水のリサイクル 129
　　　(3)　クロム(VI)排水のリサイクル 130
　　　(4)　イオン交換法による排水のリサイクル 131
　　3.4.3　塗装工場 132
　　　(1)　金属の前処理工程廃水のリサイクルシステム 132
　　　(2)　塗装ブース廃水リサイクル用電解水質浄化装置 134
　　　(3)　電着塗装最終水洗水のリサイクルシステム 136
　　3.4.4　金属加工工場 137
　　3.4.5　火力発電所 139
　　3.4.6　船舶バラスト排水 140
　　　(1)　動向 140
　　　(2)　超伝導磁石を用いた浄化 140
　　　(3)　ウォータージェットによる浄化処理 142
　　3.4.7　クリーニング業 143
　　3.4.8　医薬品 144
　　3.4.9　写真 146
　　3.4.10　レンガ加工 147
　　3.4.11　製紙工業 147
　　3.4.12　畜産業 148
　　3.4.13　水産業/魚介類の飼育排水処理 148
　引用文献 149
　
第4章　廃水処理技術−技術分野別		 153
　4.1　生物処理 153
　　4.1.1　膜分離活性汚泥 153
　　　(1)　動向 153
　　　(2)　概要 154
　　　(3)　浸漬型平膜−(株)クボタ、日立プラント建設(株)、神戸製鋼所 158
　　　(4)　中空糸膜−三菱レイヨン(株)、アクアス(株)、西原環境テクノロジー(株) 158
　　　(5)　回転平膜−住友重機械工業(株)、日立プラント建設(株) 159
　　　(6)　ダイナミックろ過−愛媛大学 159
　　4.1.2　生物膜処理 160
　　　(1)　動向 160
　　　(2)　固定床法 160
　　　　A　中高濃度の産業廃水処理−日新電気(株)、オルガノ(株)、(株)エイブル、
　　　　　　金沢大学		 161
　　　　B　河川や湖沼の浄化処理−呉羽テクノエンジ(株)、貝塚市津田浄水場、
　　　　　　東北大学		 161
　　　　C　食品廃水処理向けの設備−国立環境研究所 162
　　　(3)　回転円板法 163
　　　　A　バチルス菌利用装置−新興プランテック(株)、伊藤忠産機(株) 163
　　　　B　中小規模用装置−セキスイエンバイロメント 165
　　　(4)　揺動床−西華産業(株)、エヌ・イー・ティ、群馬高専など 165
　　　(5)　移動床−大同特殊鋼(株) 166
　　　(6)　流動床 166
　　　　A　包括固定化担体適用例−日立プラント建設(株) 168
　　　　B　ポリウレタン系担体適用例−日清紡績(株)、ヤマイチテクノス(株)、
　　　　　　日本ガイシ		 170
　　　　C　ポリエチレングリコール(PEG)系担体適用例−
　　　　　　(株)荏原、関西ペイント(株)		 170
　　　　D　ポリビニールアルコール(PVA)系担体 172
　　　　E　ポリプロピレン系担体 173
　　　　F　ポリエチレン系発泡樹脂担体 173
　　　　G　ポリオレフィン系発泡樹脂 173
　　　　H　特殊プラスチック担体 174
　　　　I　不織布担体 174
　　　　J　多孔性セルロース担体 174
　　　　K　浄化槽への適用例 175
　　　　L　嫌気性流動床への適用例 175
　　4.1.3　生物学的脱窒素法 175
　　　(1)　従来の窒素処理プロセス 176
　　　　A　硝化液循環法(Ludzack Process) 176
　　　　B　2段脱窒法(Bardenpho Process) 177
　　　　C　直列法(Wuhrmann Process) 177
　　　(2)　最近のプロセス 177
　　　　A　SHARON Process 178
　　　　B　Anammox Process 178
　　　　C　Canon Process 179
　　　　D　NOx Process 179
　　　　E　OLAND Process 179
　　　(3)　反応条件 179
　　　(4)　硝化グラニュールを利用した高塩濃度処理 180
　　　(5)　硝化脱窒プロセスの管理 180
　　　(6)　その他(新しいプロセス) 180
　　4.1.4　生物学的脱窒素・脱リン法 180
　　　(1)　動向 180
　　　(2)　脱窒・脱リン技術 181
　　　(3)　脱窒素・脱リン法プロセス 182
　　4.1.5　生物処理プロセスにおける脱リン・リン回収 183
　　　(1)　生物学的脱リンのメカニズム 183
　　　(2)　リンの回収 184
　　　　A　液中からの回収 184
　　　　B　濃縮余剰汚泥からのリンの回収 184
　　　　C　焼却灰、炭化物からの回収 185
　　4.1.6　活性汚泥法関係の新しい動き 186
　　　(1)　酸素法 186
　　　(2)　酵母処理 187
　　　(3)　高速増殖微生物処理(二相式活性汚泥法) 187
　　4.1.7　下水処理 188
　　　(1)　施設の現況 188
　　　(2)　技術検討 191
　　　(3)　N2Oの排出問題 191
　　4.1.8　生物処理の管理 192
　　　(1)　生物相 192
　　　(2)　溶存酸素計 193
　　　(3)　ORP計 194
　　4.1.9　浄化槽 195
　　　(1)　動向 195
　　　(2)　浄化槽の構造と種類 196
　　　　A　構造方法・例示仕様例(告示型) 197
　　　　B　小容量型(コンパクト型) 197
　　　　C　高度処理型(窒素・燐・BOD除去率の高い型) 197
　　　(3)　膜分離活性汚泥法 198
　　　(4)　生物膜処理 200
　　　(5)　ディスポーザー廃水処理 202
　　　　A　動向 202
　　　　B　廃水の条件設定 204
　　　　C　ディスポーザー対応型浄化槽 205
　　　　D　大規模・集落ディスポーザー廃水処理 205
　　　(6)　リンの除去 206
　　　(7)　余剰汚泥の減量対策 207
　　4.1.10　余剰汚泥処理技術 208
　　　(1)　発生量抑制−揺動床(西華産業(株)、エヌ・イー・ティー)、
　　　　　生物膜(クラレ)		 208
　　　(2)　分離・濃縮 209
　　　(3)　可溶化法 209
　　　　A　オゾン処理 209
　　　　B　高速破砕処理 211
　　　　C　酵素分解 211
　　　　D　USAB+中温可溶化処理 211
　　　(4)　分解 212
　　　　A　高圧湿式酸化処理 212
　　　　B　亜臨界利用 213
　　4.1.11　嫌気性処理 215
　　　(1)　概要 215
　　　　A　処理技術の分類と導入数の動向 215
　　　　B　嫌気性処理の特徴 219
　　　　C　嫌気性処理の機構 221
　　　(2)　UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 222
　　　(3)　UASB改良、応用例 224
　　　　A　高温UASB法 224
　　　　B　低濃度用廃水(「SAT」型システム) 225
　　　　C　ICリアクター 226
　　　　D　低温対応例 226
　　　(4)　EGSB 227
　　　(5)　流動床 229
　　　(6)　水素生産 229
　　　(7)　高温・好気法(コンポスト装置利用) 232
　　　(8)　適正管理/メタン生成活性測定装置 233
　4.2　単位処理技術 234
　　4.2.1　凝集 234
　　　(1)　動向 234
　　　(2)　凝集作用 235
　　　(3)　無機系凝集剤 236
　　　(4)　重金属用凝集剤 237
　　　(5)　高分子凝集剤 240
　　　(6)　新しい凝集沈殿方式 240
　　4.2.2　ろ過 242
　　4.2.3　油水処理 245
　　　(1)　油水分離 245
　　　(2)　油分分解 246
　　　　A　グリストラップ用処理 246
　　　　B　工場油汚水用処理 246
　　　(3)　油凝集 247
　　4.2.4　蒸発 247
　　4.2.5　溶媒抽出 248
　　4.2.6　散気 248
　4.3　物理化学的処理 249
　　4.3.1　電気分解法(電解法) 249
　　4.3.2　超臨界水酸化法(SCWO) 249
　　4.3.3　亜臨界水熱分解法 250
　　4.3.4　高温高圧湿式分解 250
　　4.3.5　ストリッピング 252
　4.4　土壌・地下水汚染対策 253
　　4.4.1　動向 253
　　4.4.2　VOC等処理 253
　　　(1)　分解法 254
　　　　A　気相分解法 254
　　　　B　液相分解法 254
　　　　C　土壌相分解法 255
　　　(2)　浄化工法 255
　　4.4.3　ダイオキシン類、難分解性物質の処理 255
　　　(1)　動向 255
　　　(2)　光化学分解法と促進酸化法の組み合わせ 256
　　　(3)　ろ過処理 258
　　　(4)　吸着処理 260
　　4.4.4　埋立場浸出水処理 260
　　4.4.5　生物学的処理 262
　　　(1)　動向 262
　　　(2)　バイオスティミュレーション法 262
　　　(3)　バイオオーグメンテーション法 263
　　　(4)　微生物の分類・同定法 263
　引用文献 264
　
第5章　廃水処理技術−産業別		 275
　5.1　資源回収関連 275
　　5.1.1　金属回収処理 275
　　　(1)　はじめに 275
　　　(2)　硫化物法 275
　　　(3)　キレート捕集法 276
　　　(4)　機能性凝集剤 278
　　　(5)　キレート樹脂法 278
　　　(6)　吸着・分離 278
　　　(7)　酸洗廃液からの金属回収 278
　　5.1.2　ホウ素回収、処理 279
　　　(1)　はじめに 279
　　　(2)　凝集沈殿処理 280
　　　(3)　イオン交換樹脂・吸着剤 280
　　　　A　N-メチルグルカミン系イオン交換樹脂 280
　　　　B　セリウム系吸着剤 281
　　　　C　ジルコニウム系吸着剤 282
　　　　D　金属イオン吸着剤 283
　　　(4)　その他イオン交換樹脂法との組み合わせ 285
　　5.1.3　その他の金属含有廃水処理 285
　　　(1)　クロム(VI)回収 285
　　　(2)　水銀回収 285
　　5.1.4　非金属回収・処理 287
　　　(1)　リン回収 287
　　　(2)　フッ素回収・処理 287
　　　(3)　Si回収・処理(半導体工場廃水) 290
　　　(4)　酸回収 292
　5.2　金属関係廃水処理 293
　　5.2.1　金属工業 293
　　　(1)　メッキ廃水処理 293
　　　(2)　クロム(VI)廃水 295
　　　(3)　シアン廃水 295
　　　　A　アルカリ塩素法 295
　　　　B　超音波照射法 296
　　　(4)　硝酸廃水 297
　　　(5)　精錬廃水の生物学的窒素処理 298
　　　(6)　坑廃水 298
　　　　A　バイオリーチング(Bio-leaching)法 299
　　　　B　MgO中和剤法 299
　5.3　食品・飲料産業 301
　　5.3.1　食品 301
　　　(1)　動向 301
　　　　A　廃水処理 301
　　　　B　膜分離 302
　　　　C　含油廃水 302
　　　　D　濾過 303
　　　　E　汚泥減容システム 303
　　　　F　汚泥改質用添加剤 303
　　　　G　凝集剤 304
　　　　H　電気透析 304
　　　　I　脱臭、殺菌、脱色、コンポスト 304
　　　(2)　食品工場廃水の水質 305
　　　(3)　処理技術 305
　　　　A　膜分離活性汚泥 305
　　　　B　生物膜流動床 306
　　　　C　嫌気醗酵 307
　　　　D　特殊菌利用 307
　　　　　a.油脂分解菌利用 307
　　　　　b.酵母利用 307
　　　　E　オゾン処理 308
　　　　F　その他の事例 310
　　　　　a.食肉センター 310
　　　　　b.病院・学校からの食品廃棄物処理 313
　　　　　c.食品加工余剰汚泥の減容化 314
　　5.3.2　ビール、焼酎 314
　　　(1)　ビール工場廃水 314
　　　(2)　焼酎製造廃水 316
　　5.3.3　飲料工場廃水 317
　5.4　農水産業 319
　　5.4.1　畜産業 319
　　　(1)　法規制の強化 319
　　　(2)　処理技術 319
　　5.4.2　水産加工業 325
　5.5　各種産業 326
　　5.5.1　製紙業 326
　　　(1)　廃水処理設備 326
　　　(2)　副生物ペーパースラッジの有効利用 328
　　　(3)　浮上・濾過分離用特殊機器(OMC社廃水処理機) 328
　　5.5.2　繊維業 328
　　　(1)　生物膜流動床(好気性処理) 328
　　　(2)　固定床嫌気性処理 329
　　5.5.3　火力発電所廃水 331
　　　(1)　はじめに 331
　　　(2)　貯炭場廃水処理 332
　　　(3)　窒素除去 333
　　5.5.4　原子力廃水 334
　　5.5.5　塗料 334
　　5.5.6　病院 336
　5.6　特定物質廃水 337
　　5.6.1　無機系・金属廃水 337
　　　(1)　ヒ素(As)含有廃水 337
　　　　A　吸着除去 337
　　　　B　逆浸透膜利用 340
　　　　C　有機系ヒ素抽出 341
　　　(2)　セレン含有廃水 341
　　　(3)　鉄、マンガン含有廃水/鉄酸化細菌利用 342
　　　(4)　窒素(アンモニア)含有廃水 344
　　　(5)　ヒドラジン含有廃水/ボイラー吸水 344
　　5.6.2　有機系廃水 345
　　　(1)　フェノール類 345
　　　(2)　ジオキサン 348
　　　(3)　ジメチルホルムアミド(DMF) 350
　引用文献 350

索引　商品名・用語による索引		 357
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