JP2002282868A

JP2002282868A - 排水処理法

Info

Publication number: JP2002282868A
Application number: JP2001090778A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Arai; 重行荒井; Kunio Sasamoto; 邦夫笹本; Keiichi Nara; 桂市奈良
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】スケール発生を防止しつつ、殿物繰り返し中
和法において良好な沈殿物汚泥の濃縮が得られる排水処
理法の提供。【解決手段】Ｆｅ等の溶解金属成分を含む酸性の処理
原水を原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調整す
る第１工程；上記第１工程で得られたｐＨ調整後の処理
原水と、第３工程から循環される沈殿物と、中和剤と
を、中和槽で混合・撹拌して該混合液を中性ないしアル
カリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程；上記
第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を沈降槽に導入
し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出するととも
に、沈殿物を第２工程の中和槽に循環する第３工程；と
を有する排水処理法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱山排水やある種
の工業排水のように、Ｆｅ等の溶解金属成分を含有する
酸性の排水を中和し、溶解金属成分を水酸化物として沈
降・分離して処理する排水処理方法に係わり、特に鉄酸
化細菌の作用による導水路のスケール発生を防止しつ
つ、殿物繰り返し中和法において良好な沈殿物汚泥の濃
縮が得られる排水処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術】第一鉄イオン（Ｆｅ²⁺）等を含有するｐ
Ｈ３．５以下の酸性坑廃水の導水路では、鉄酸化細菌の
作用によってジャロサイト（Ｈ，Ｎａ，Ｋ）Ｆｅ₃（Ｏ
Ｈ）₆（ＳＯ₄）₂類似の鉄の酸化物から成るスケール
が、開水路あるいは管水路の内壁に発生し、水路の断面
の縮小、閉塞等のトラブルを引き起こす原因となる。こ
の問題を解決するために、導水路の上流側に消石灰ミル
ク等を添加し、坑廃水のｐＨを４〜６のレベルまで上げ
ることによって、鉄酸化細菌の作用を封じ、スケールの
発生を未然に防止する技術が開発されている。

【０００３】上記のＦｅ²⁺を含む酸性の坑廃水は、一般
に消石灰等で中和し、生成する水酸化鉄等の沈殿を沈降
分離する方法で処理される。この場合、従来から行われ
ている単純中和法の処理では、生成する沈殿物の汚泥
は、固体含有濃度が１０〜２０ｇ／Ｌ程度と小さくて容
量が大きいため、その取り扱い、汚泥処分場の確保等に
多額の費用を要している場合が多い。これに対し、例え
ば米国特許第３７３８９３２号、特開平３−１３７９８
７号公報、特開平４−１７６３８４号公報に開示されて
いるように、Ｆｅ等の溶解金属成分を含有する排水（処
理原水）を中和槽において消石灰で中和して、金属成分
を水酸化物として沈殿させ、さらに、この沈殿物を含む
懸濁液を沈降槽に導入して、沈殿物を沈降・濃縮し、沈
降槽で濃縮された沈殿物を含む高濃度懸濁液の一定量
を、処理原水を所望のｐＨにするに必要な消石灰が導入
されている条件槽に循環して添加し、上記沈降槽から余
剰の沈殿物を抜き出して脱水、堆積するとともに、沈降
槽からの溢流水を排出するようにした方法（以下、殿物
繰り返し中和法と言う）による処理が行われるようにな
った。この殿物繰り返し中和法によれば、沈殿物の汚泥
の固体含有濃度が、単純中和法による場合の１０倍以上
の１００〜３００ｇ／Ｌに増大し、以後の汚泥処分に伴
う問題は大きく改善された。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、殿物繰り返し中
和法における沈殿物の濃縮の効率は、坑廃水等の処理原
水中の第一鉄の含有割合（Ｆｅ²⁺／全Ｆｅ）等の水質に
よって影響を受けることが知られている。そして実際に
上記のような導水路でのスケール発生防止のために坑廃
水のｐＨを高くする操作が行われ、中和処理する前の坑
廃水の水質が変わることによって、それに続く殿物繰り
返し中和法の処理における沈殿物汚泥の固体含有濃度が
低下する場合があることが判明した。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、スケール発生を防止しつつ、殿物繰り返し中和法に
おいて良好な沈殿物汚泥の濃縮が得られる排水処理法の
提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、坑廃水の導水路におけるスケール発生
防止のためのｐＨ調整と、それに続く坑廃水の殿物繰り
返し中和法による処理で生成する沈殿物汚泥の固体含有
濃度との関係を確認するための試験を実施した。そし
て、この試験の結果、スケール発生防止のために行う導
水路上流側への消石灰ミルクの添加時に、坑廃水のｐＨ
を５．０以上とすると、殿物繰り返し中和法による処理
で生成する沈殿物汚泥の固体含有濃度が低くなる傾向に
あり、一方、坑廃水のｐＨを、元のｐＨ以上で５．０以
下、好ましくはｐＨ４．０〜５．０の範囲とすることに
よって、導水路でのスケールの発生を防止すると同時
に、殿物繰り返し中和法による処理で生成する沈殿物汚
泥の固体含有濃度を高くすることができることを見出
し、本発明を完成させた。

【０００７】本発明は、Ｆｅ等の溶解金属成分を含む硫
酸酸性の処理原水を原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までの
ｐＨに調整する第１工程と、上記第１工程で得られたｐ
Ｈ調整後の処理原水と、第３工程から循環される沈殿物
と、中和剤とを、中和槽で混合・撹拌して該混合液を中
性ないしアルカリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第
２工程と、上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液
を沈降槽に導入し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排
出するとともに、沈殿物を第２工程の中和槽に循環する
第３工程、とを有することを特徴とする排水処理法を提
供する。この排水処理法において、第１工程の処理原水
のｐＨを４．０〜５．０に調整することが好ましい。ま
た、この排水処理法において、ｐＨ処理前の処理原水
は、ｐＨ３．５以下の硫酸酸性排水とすることができ
る。さらに、この排水処理法において、上記中和剤は、
Ｃａ（ＯＨ）₂、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、ＮａＯＨ
からなる群から選択される少なくとも１種、さらに好ま
しくはＣａ（ＯＨ）₂を用いることができる。

【０００８】また、本発明は、Ｆｅ等の溶解金属成分を
含む硫酸酸性の処理原水を、原水のｐＨ以上でｐＨ５．
０までのｐＨに調整する第１工程と、第４工程で循環さ
れる沈殿物と、処理原水を所望のｐＨにするために必要
な中和剤とを、条件槽で混合・撹拌し、混合懸濁液とす
る第２工程と、上記第１工程で得られたｐＨ調整後の処
理原水と、上記第２工程で生成する混合懸濁液とを、中
和槽で混合・撹拌して該処理原液を中性ないしアルカリ
性にし、溶解金属成分を沈殿させる第３工程と、上記第
３工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を沈降槽に導入
し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出するととも
に、沈殿物を第２工程の条件槽に循環する第４工程、と
を有することを特徴とする排水処理法を提供する。この
排水処理法において、第１工程の処理原水のｐＨを４．
０〜５．０に調整することが好ましい。また、この排水
処理法において、ｐＨ処理前の処理原水は、ｐＨ３．５
以下の硫酸酸性排水とすることができる。さらに、この
排水処理法において、上記中和剤は、Ｃａ（ＯＨ）₂、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、ＮａＯＨからなる群から
選択される少なくとも１種、さらに好ましくはＣａ（Ｏ
Ｈ）₂を用いることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明による排水処理法
の第１の形態を示すフロー図である。この形態では、
（１）Ｆｅ等の溶解金属成分を含む硫酸酸性の処理原水
を原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調整する第
１工程、（２）上記第１工程で得られたｐＨ調整後の処
理原水と、第３工程から循環される沈殿物と、中和剤と
を、中和槽で混合・撹拌して該混合液を中性ないしアル
カリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程、
（３）上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を沈
降槽に導入し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出す
るとともに、沈殿物を第２工程の中和槽に循環する第３
工程、とを有することを特徴としている。

【００１０】第１工程においては、処理原水を原水のｐ
Ｈ以上でｐＨ５．０までのｐＨ、好ましくは４．０〜
５．０のｐＨに調整する。処理原水としては、Ｆｅ等の
溶解金属成分を含む硫酸酸性の坑廃水、ある種の工業排
水などが該当する。坑廃水の場合、元のｐＨは３．５以
下である場合が多く、またｐＨや含有する金属成分と含
有量はある程度変動する。含有される重金属の組成は、
処理原水が坑廃水の場合には、鉱山によって異なるが、
Ｆｅが多く、その他にＭｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ａｌな
どの金属が含まれる。坑廃水の場合、鉄酸化細菌による
スケールの発生を防止するために、ｐＨを４．０以上に
高めることが有効とされ、スケール発生防止のために導
水路上流側に消石灰ミルクなどの中和剤を添加して導水
路を通して排水処理設備に導いている。従って、このよ
うな坑廃水について本発明を適用する場合には、導水路
上流側に消石灰ミルクなどの中和剤を添加する際に、坑
廃水のｐＨが原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨ、
好ましくは４．０〜５．０のｐＨに調整する。これによ
って、導水路のスケール発生が防止されるとともに、後
述する実施例において具体的な結果を示す通り、坑廃水
を５．０より高いｐＨに調整した場合と比較して、殿物
繰り返し中和法による処理で生成する沈殿物汚泥の固体
含有濃度を高くすることができる。この坑廃水などの処
理原水のｐＨ調整に用いられるｐＨ調整剤（中和剤）と
しては、Ｃａ（ＯＨ）₂、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、
ＮａＯＨからなる群から選択される少なくとも１種、さ
らに好ましくはＣａ（ＯＨ）₂を用いることができる。

【００１１】第２工程は、上記第１工程で得られたｐＨ
調整後の処理原水と、第３工程から循環される沈殿物
と、中和剤とを、中和槽で混合・撹拌して該混合液を中
性ないしアルカリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる。
第３工程から循環される沈殿物は液状であり、固形物の
濃縮度合によって、水に近いものから濃密なスラリー状
まで、その固形物含量と粘度は変化する。ここで使用さ
れる中和槽は、特に限定されず、密閉式タンク槽、開放
式撹拌槽など、必要な処理原水の処理能力に応じて適宜
選択使用され得る。中和剤としては、Ｃａ（ＯＨ）₂、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、ＮａＯＨからなる群から
選択される少なくとも１種、さらに好ましくはＣａ（Ｏ
Ｈ）₂を用いることができる。中和後の混合液のｐＨ
は、処理原水に含まれるＦｅ等の溶解金属が水酸化物と
なって沈殿するために必要なｐＨ範囲、好ましくは６〜
１１程度、さらに好ましくは７〜９とされる。

【００１２】第３工程では、上記第２工程で生成する沈
殿物を含む懸濁液を、シックナーなどの沈降槽に導入
し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出するととも
に、沈殿物を第２工程の中和槽に循環する。後述する実
施例において、中和後の沈殿物を含む懸濁液をメスシリ
ンダーに入れて放置し、沈殿物の沈降状態を観察した結
果では、上澄液から沈殿物の界面が沈降する降下速度
（沈降速度）は、沈殿物の濃縮が進んだ状態でも十分良
好であった。沈殿物の沈降をより促進するため、水処理
の分野で周知の各種凝集剤を添加することもできる。

【００１３】これらの工程を繰り返し行うことによっ
て、沈殿物の汚泥の固体含有濃度が上昇し、単純中和法
（沈殿物の循環を行わない場合）の場合の１０倍以上に
相当する１００〜３００ｇ／Ｌにまで増大させることが
できる。沈殿物の汚泥は、一定の処理期間の終了毎に、
或いは汚泥が適当な固体含有濃度に達した時点で中和槽
への循環を行いながら余剰分を沈降槽から抜き出し、そ
のまま直接、もしくは脱水機にかけて脱水処理し、堆積
または埋立て処分される。

【００１４】図２は、本発明による排水処理法の第２の
形態を示すフロー図である。この形態では、（ａ）Ｆｅ
等の溶解金属成分を含む硫酸酸性の処理原水を、原水の
ｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調整する第１工程
と、（ｂ）第４工程で循環される沈殿物と、処理原水を
所望のｐＨにするために必要な中和剤とを、条件槽で混
合・撹拌し、混合懸濁液とする第２工程と、（ｃ）上記
第１工程で得られたｐＨ調整後の処理原水と、上記第２
工程で生成する混合懸濁液とを、中和槽で混合・撹拌し
て該処理原液を中性ないしアルカリ性にし、溶解金属成
分を沈殿させる第３工程と、（ｄ）上記第３工程で生成
する沈殿物を含む懸濁液を沈降槽に導入し、沈殿物を沈
降・濃縮し、上澄水を排出するとともに、沈殿物を第２
工程の条件槽に循環する第４工程、とを有することを特
徴としている。

【００１５】（ａ）第１工程は、前述した第１の形態中
の第１工程と同じであり、（ｃ）の第３工程は、前述し
た第１の形態中の第２工程とほぼ同じであり、（ｄ）の
第４工程は、前述した第１の形態中の第３工程と同じで
ある。

【００１６】（ｂ）第２工程は、第４工程で分離された
沈殿物の汚泥を条件槽に循環し、処理原水を所望のｐＨ
にするために必要な中和剤を加え、この条件槽で混合・
撹拌し、混合懸濁液とする。図１に示した第１の形態
と、図２に示した第２の形態は、処理原水の量と性質
（含有金属の濃度、含有金属組成など）、処理設備の規
模などの諸条件に応じて適宜使い分けることができる。

【００１７】なお、本発明は上述した各形態に限定され
ることなく、種々変更が可能である。例えば、特開平３
−１３７９８７号公報に開示された通り、以下の各工
程：（１）第４工程で循環される高濃度懸濁液と、処理原水
を所望のｐＨにするために必要な消石灰とを、条件槽で
混合撹拌し、混合懸濁液とする第１工程と、（２）処理
原水と、上記第１工程で生成する混合懸濁液とを、中和
槽で混合・撹拌して該処理原水を中性ないしアルカリ性
にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程と、（３）上
記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を第１沈降槽
に導入し、沈殿物を沈降・濃縮すると同時に、余剰の沈
殿物が溢流水に含まれてやや高い濃度の懸濁液として排
出される第３工程と、（４）上記第１沈降槽において濃
縮された沈殿物を高濃度懸濁液として抜き出し、これを
第１工程の条件槽に循環する第４工程と、（５）上記第
３工程で沈降槽から排出されるやや高い濃度の懸濁液に
凝集剤を添加し、凝集反応槽で沈殿物を凝集させる第５
工程と、（６）上記第５工程で沈殿物を凝集させた懸濁
液を、第２沈降槽に導入して沈殿物を沈降・分離し、清
澄な処理水を排出する第６工程、を有する排水処理法に
おいて、本発明を適用することもできる。また、特開平４−１７６３８４号公報に開示された通
り、以下の工程：・第４工程で循環される高濃度懸濁液と、処理原水を所
望のｐＨにするために必要な消石灰とを、条件槽で混合
撹拌し、混合懸濁液とする第１工程と、・上記処理原水と、上記第１工程で生成する混合懸濁液
とを、中和槽で混合・撹拌して該処理原水を中性ないし
アルカリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程
と、・上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を第１沈
降槽に導入し、沈殿物を沈降・濃縮すると同時に、第１
沈降槽から余剰沈殿物が含まれた溢流水を排出する第３
工程と、・上記第１沈降槽において濃縮された沈殿物を高濃度懸
濁液として抜き出し、これを第１工程の条件槽に循環す
る第４工程と、・上記第１沈降槽から排出された溢流水に、第１沈降槽
から抜き出した余剰の高濃度懸濁液の一定量を添加して
混合槽で混合・撹拌して、混合懸濁液とする第５工程
と、・第５工程で生成された混合懸濁液を凝集反応槽に導
き、これに凝集剤を添加して上記混合懸濁液中の沈殿物
を凝集させる第６工程、・第６工程で沈殿物を凝集させた懸濁液を、第２沈降槽
に導いて沈殿物を沈降・分離し、上澄み液を清澄な処理
水として排出する第７工程、を有する排水処理法におい
て、本発明を適用することもできる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を実証す
る。本実施例は例示に過ぎず、本発明は本実施例にのみ
限定されるものではない。なお、実施例中、「殿物」又
は「沈降殿物」とあるのは、沈殿物の汚泥を意味し、
「原水」又は「坑廃水」は処理原水又はｐＨ調整後の処
理原水を意味する。

【００１９】（実施例）非鉄金属鉱山からの坑廃水を処
理原水とし、坑廃水を流す導水路上流でスケール発生防
止のために消石灰ミルクを添加し、ｐＨを４．０〜５．
０に調整し、下流側の排水処理施設に流下してきた坑廃
水を採取し、図３に示す殿物繰り返し中和法を平成１２
年８月４日から９月１４日まで毎日実施した。

【００２０】図３に示すように、上流側での消石灰ミル
クの添加によってｐＨ４．０〜５．０の範囲内にｐＨ調
整された原水４Ｌをビーカーに採取し、これに消石灰を
添加してｐＨ９．５とし（中和）、沈降した殿物の容積
を測定可能なメスシリンダーに移し、２０時間静置し
た。静置後、ほぼ２Ｌの無色透明な上澄水と、２Ｌの沈
降殿物を含む下層部分とに分かれた。上澄水は廃棄し
た。容器に残った沈降殿物を含む部分（約２Ｌ）をビー
カーに移して、予定量よりやや少ない量の中和剤（消石
灰）を２０分間にわたり撹拌しながら混合し、この混合
物に、第２日目に採取した新たな原水４Ｌを入れて混合
し、２０分間撹拌しながら消石灰を加え、ｐＨ９．５に
調整（中和）し、その後、メスシリンダーに移して２０
時間静置した。静置後、ほぼ４Ｌの無色透明な上澄水
と、２Ｌの沈降殿物を含む下層部分とに分かれ、上澄水
は廃棄した。この２Ｌの沈降殿物を含む部分をビーカー
に移し、中和剤（消石灰）を２０分間にわたり撹拌しな
がら混合し、この混合物と、第３日目に採取した新たな
原水４Ｌを加えて混合し、第２日目と同様にして中和
後、同じくメスシリンダーに移して２０時間静置した。
この２Ｌの沈降殿物を含む部分と消石灰の混合物に採取
した原水４Ｌを加え、中和、静置、および分離した上澄
水の廃棄を毎日繰り返し行った。原水ｐＨ、中和ｐＨ、
沈降速度、沈降容積を毎日測定するとともに、適当な間
隔で新生中和殿物濃度を測定し、累積殿物重量、殿物濃
度、圧密濃度を算出した。その結果を表１と表２にまと
めた。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表１と表２の測定項目のうち、「原水ｐ
Ｈ」は、試験場で採取した原水のｐＨである。この原水
は、上述した通り上流側で消石灰の添加によってｐＨ調
整を行った後の原水である。なお、ｐＨ調整前の原水の
ｐＨは、毎日若干の変動はあるが、概ねｐＨ３．０〜
３．５程度であった。「中和ｐＨ」とは、原水４Ｌを殿
物２Ｌと消石灰を加えて中和した混合液（２０時間静置
する混合液）のｐＨである。「新生中和殿物濃度」、
「累積殿物重量」、「殿物濃度」及び「圧密濃度」は、
殿物繰返しの操作とは別に原水５．０Ｌを採り、消石灰
を加えてｐＨ９．５に中和し、生成した殿物を脱水、乾
燥し、乾燥殿物重量を求め、この乾燥殿物重量から算出
した。この測定は表１と２の実測日（表中○印で示し
た）のみ実施し、その間の日は計算により求めた。「新
生中和殿物濃度」は、新たに加えた原水４Ｌから生成し
た沈殿物の殿物濃度（ｇ／Ｌ）である。「累積殿物重
量」は、中和した混合液中の殿物重量（ｇ）である。
「殿物濃度」は、中和した混合液中の殿物濃度（ｇ／
Ｌ）である。「圧密濃度」は、沈降した殿物部分のみの
殿物濃度（ｇ／Ｌ）である。「沈降速度」は、中和した
混合液をメスシリンダーに移して静置した際に、殿物が
上澄水から分かれて沈降する殿物界面の沈降速度であ
る。「沈降容積」は、２０時間静置後の液の全容積に占
める沈降殿物の容積を％で示した。

【００２４】測定最終日の中和殿物濃度の実測定は、次
のように行った。９月１４日、２０時間静置後の液の沈
降容積１８．２％を測定後、上澄水を抜き出し、下部
１．５Ｌを分取した。下部１．５Ｌをよく撹拌し、そこ
から１００ｍＬを取り、乾燥殿物重量７．９５１ｇを測
定した。この値より、元の５．８２Ｌの中和液の殿物濃
度および翌日静置後の圧密濃度は次のようになる。７．９５１ｇ÷０．１Ｌ×１．５Ｌ＝１１９．２６５ｇ
（累積殿物重量）１１９．２６５ｇ÷５．８２Ｌ＝２０．４９ｇ／Ｌ（最
終殿物濃度）２０．４９ｇ／Ｌ÷０．１８２＝１１２．６ｇ／Ｌ（最
終圧密濃度）

【００２５】（比較例）同じ坑廃水について、上記実施
例の試験に続けて、坑廃水のｐＨが５．０〜６．０の範
囲となるように、坑廃水を流す導水路上流で消石灰ミル
クを添加し、下流側の排水処理施設に流下してきた坑廃
水を採取し、上記実施例と同じ条件で殿物繰り返し中和
法を平成１２年９月１４日から１０月２５日まで毎日実
施した。その結果を表３と表４にまとめた。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】

【００２８】これらの表３，４において、各測定項目の
測定方法、測定条件は、実施例の場合と同じである。表
４中、「抜出」とあるのは、この比較例では殿物の圧密
濃度があまり高くならず、沈降容積が大きくなったため
に、沈降容積が２．０Ｌを越えないように適宜殿物を抜
き出して試験を続行したことを示している。「抜出」に
続く数値は、抜き出した殿物重量である。

【００２９】比較例の試験最終日（１０月２４日）の最
終中和殿物濃度の実測定は、次のように行った。１０月
２４日、静置後の中和液の沈降容積２８．１１％を測定
後、上澄水を抜き出し、下部１．７９Ｌを分取した。下
部１．７９Ｌをよく撹拌し、そこから１００ｍＬを取
り、乾燥殿物重量３．８１２ｇを測定した。この値よ
り、元の５．８４Ｌの中和液の殿物濃度および翌日静置
後の圧密濃度は次のようになる。３．８１２ｇ÷０．１Ｌ×１．７９Ｌ＝６８．２３ｇ
（累積殿物重量）６８．２３ｇ÷５．８４Ｌ＝１１．６８ｇ／Ｌ（最終殿
物濃度）１１．６８ｇ／Ｌ÷０．２８１１＝４１．５５ｇ／Ｌ
（最終圧密濃度）

【００３０】（試験結果）図４は、表１及び表２に示し
た実施例（調整ｐＨ４．５と記載）の殿物濃度と圧密濃
度、比較例（調整ｐＨ５．５と記載）の殿物濃度と圧密
濃度、及び平成５年に測定したｐＨ未調整の原水を用い
た場合の殿物濃度と圧密濃度の経時変化を示すグラフで
ある。なお、平成５年度（Ｈ５年と記してある）に実施
した試験では、坑廃水にスケール発生防止のためのｐＨ
調整を行っておらず、採取した原水は、ｐＨ３．０〜
３．５であった。このグラフから分かるように、実施例
（調整ｐＨ４．５）での圧密濃度（−□−）は、繰り返
し回数の増加にしたがって密度の上昇が見られ、一方、
比較例（調整ｐＨ５．５）での圧密濃度（−▲−）は、
繰り返し回数１８回付近（スラリー濃度は４０ｇ／Ｌ付
近）で上昇が頭打ちになった。比較例では、圧密濃度の
頭打ちに伴う殿物の容積増加のために、５回の抜出し
（図中↓で示した）を行わなければならなかったのに対
し、実施例では圧密濃度が順調に増加し、抜出しの必要
がなかった。

【００３１】また、殿物濃度に関しても、実施例（−■
−）の殿物濃度は、比較例（−△−）よりも高くなっ
た。なお、ｐＨ未調整の原水における殿物濃度と圧密濃
度は、実施例の値に一見類似しているが、ｐＨ未調整の
原水の場合には、スケール発生防止の効果が得られてい
ない。この結果、実施例では、導水路のスケールの発生
を防止すると同時に、殿物繰り返し中和法の処理による
沈殿物汚泥の濃縮が良好に進行することが判明した。

【００３２】図５は、実施例と比較例の沈降速度を比較
したグラフである。実施例の沈降速度（−○−）は、比
較例（−□−）よりも大きく、圧密濃度か高まった後半
においても実用上十分な沈降速度が得られることが分か
った。

【００３３】図６は、実施例と比較例における殿物の沈
降容積率を比較したグラフである。沈降容積（％）は、
中和液全体（ほぼ６Ｌ）に占める殿物容積の割合を示
し、この値が小さいほど、殿物の濃縮が良好となる。実
施例（−○−）の沈降容積は、低い値で安定している。
一方、比較例では、沈降容積が繰り返し回数の増加に伴
って増加し、殿物容積の増大のために５回の抜出しを実
施しなければならなかった。この結果から、実施例で
は、殿物の濃縮が十分に行われ、安定した殿物繰り返し
中和法を実行できることが分かる。

【００３４】（水質分析結果）表５に、実施例で用いた
原水と分離した上澄水の、表６に、比較例で用いた原水
と分離した上澄水の水質分析結果をそれぞれ示す。

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】試験に用いた原水は、Ｆｅがほぼ２００ｍ
ｇ／Ｌ、Ｃｕがほぼ３〜５ｍｇ／Ｌ、Ｚｎがほぼ４０ｍ
ｇ／Ｌ、Ｍｎがほぼ５０ｍｇ／Ｌ、硫酸イオンがほぼ１
５００〜２０００ｍｇ／Ｌ含まれていた。実施例、比較
例の実施期間に、導水路のスケール発生は見られなかっ
た。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理原水を原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調
整して殿物繰り返し中和法を実行することによって、Ｆ
ｅ等の溶解金属成分を含む硫酸酸性の処理原水を流す導
水路におけるスケールの発生を防止できると同時に、殿
物繰り返し中和法の処理による沈殿物汚泥の濃縮が高い
効率で進行する優れた排水処理法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水処理法の第１の例を示すフロー
図である。

【図２】本発明の排水処理法の第２の例を示すフロー
図である。

【図３】実施例の試験方法を説明するためのフロー図
である。

【図４】実施例の結果を示し、実施例と比較例及びｐ
Ｈ未調整の原水を用いた場合の殿物濃度及び圧密濃度の
経時変化を示すグラフである。

【図５】実施例の結果を示し、実施例と比較例の沈降
速度の経時変化を示すグラフである。

【図６】実施例の結果を示し、実施例と比較例の沈降
容積の経時変化を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奈良桂市秋田県鹿角市尾去沢字軽井沢46番地１尾去沢鉱山株式会社内Ｆターム(参考） 4D038 AA08 AB66 AB84 BB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｆｅ等の溶解金属成分を含む酸性の処理
原水を原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調整す
る第１工程と、上記第１工程で得られたｐＨ調整後の処理原水と、第３
工程から循環される沈殿物と、中和剤とを、中和槽で混
合・撹拌して該混合液を中性ないしアルカリ性にし、溶
解金属成分を沈殿させる第２工程と、上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を沈降槽に
導入し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出するとと
もに、沈殿物を第２工程の中和槽に循環する第３工程、とを有することを特徴とする排水処理法。
【請求項２】上記第１工程において、処理原水のｐＨ
を４．０〜５．０に調整することを特徴とする請求項１
に記載の排水処理法。
【請求項３】ｐＨ処理前の処理原水がｐＨ３．５以下
の硫酸酸性排水である請求項１または２に記載の排水処
理法。
【請求項４】上記中和剤が、Ｃａ（ＯＨ）₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、ＮａＯＨからなる群から選択
される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の排水処理法。
【請求項５】Ｆｅ等の溶解金属成分を含む酸性の処理
原水を、原水のｐＨ以上でｐＨ５．０までのｐＨに調整
する第１工程と、第４工程で循環される沈殿物と、処理原水を所望のｐＨ
にするために必要な中和剤とを、条件槽で混合・撹拌
し、混合懸濁液とする第２工程と、上記第１工程で得られたｐＨ調整後の処理原水と、上記
第２工程で生成する混合懸濁液とを、中和槽で混合・撹
拌して該処理原液を中性ないしアルカリ性にし、溶解金
属成分を沈殿させる第３工程と、上記第３工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を沈降槽に
導入し、沈殿物を沈降・濃縮し、上澄水を排出するとと
もに、沈殿物を第２工程の条件槽に循環する第４工程、とを有することを特徴とする排水処理法。
【請求項６】上記第１工程において、処理原水のｐＨ
を４．０〜５．０に調整することを特徴とする請求項５
に記載の排水処理法。
【請求項７】ｐＨ処理前の処理原水がｐＨ３．５以下
の硫酸酸性排水である請求項５または６に記載の排水処
理法。
【請求項８】上記中和剤が、Ｃａ（ＯＨ）₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、ＮａＯＨからなる群から選択
される少なくとも１種であることを特徴とする請求項５
ないし７のいずれか１項に記載の排水処理法。