JP2004051452A

JP2004051452A - リン回収装置およびリン回収方法

Info

Publication number: JP2004051452A
Application number: JP2002213754A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Matsumoto; 松本　忠司; Yuichi Fukushima; 福島　祐一; Hiroshige Suenaga; 末永　博茂; Katsumi Moriyama; 森山　克美; Shunichi Sakurai; 桜井　俊一; Masaroku Kawauchi; 川内　正六; Tetsuya Morita; 森田　哲也
Original assignee: HANSHIN DORYOKU KIKAI; Hanshin Engineering Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: HANSHIN DORYOKU KIKAI; Hanshin Engineering Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP4239502B2

Abstract

【課題】脱リン材を用いてリン含有水からリン成分を除去する際に、容積効率を高め、リン成分を容易に再利用できるようにする。
【解決手段】機体２に円筒状の反応槽３を回転自在に設け、反応槽３に入口側連通管５および出口側連通管６を取り付ける。反応槽３内に仕切り板１５を交互に位置するように配設し、珪酸カルシウム水和物を主成分とする脱リン材を反応槽３内に貯留してリン回収装置１を構成する。反応槽３を回転させた状態でリン含有水を反応槽３内に通水すれば、リン含有水のリン成分が脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析する。このリン酸カルシウム水和物を回収すると、農業用肥料やリン酸工業の原料として再利用することができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄系、アルミナ系、ゼオライト系の脱リン材を用いて、下水や河川、湖沼などのリン含有水からリン成分（リン酸、リン酸塩）を除去するためのリン回収装置およびリン回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のリン除去を行う際には、固定床方式または膨張床方式によってリン成分を回収したり、リン成分を凝集沈殿させて除去したりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、固定床方式や膨張床方式では容積効率が悪く、また、リン成分を凝集沈殿させて除去するとリン成分を再利用し難いという不都合があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、容積効率が高く、しかもリン成分を容易に再利用することが可能なリン回収装置およびリン回収方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項１に記載の本発明は、機体を有し、前記機体に円筒状の反応槽を回転自在に設け、前記反応槽に入口側連通管および出口側連通管を取り付け、前記反応槽内に仕切り板を交互に位置するように配設し、珪酸カルシウム水和物を主成分とする脱リン材を前記反応槽内に貯留して構成される。こうした構成を採用することにより、反応槽を回転させた状態でリン含有水を反応槽内に通水すれば、リン含有水のリン成分が反応槽内の脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析するとともに、このリン酸カルシウム水和物を回収すると、農業用肥料やリン酸工業の原料として再利用することができるように作用する。
【０００６】
また、請求項２に記載の本発明は、前記反応槽を水没させて構成される。かかる構成により、反応槽を回転させる動力が少なくて済み、その電源として太陽光発電を利用できるようになる。
【０００７】
一方、請求項３に記載の本発明は、珪酸カルシウム水和物を主成分とする脱リン材を円筒状の反応槽内に貯留しておき、この反応槽を回転させた状態でリン含有水を当該反応槽内に通水するようにして構成される。かかる構成により、リン含有水のリン成分が反応槽内の脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析するように作用する。
【０００８】
また、請求項４に記載の本発明は、前記反応槽内におけるリン含有水の進路を仕切り板によって蛇行させるようにして構成される。かかる構成により、リン含有水の反応槽内での滞留時間が仕切り板の存在によって長くなるように作用する。
【０００９】
また、請求項５に記載の本発明は、リン含有水のｐＨを調整するようにして構成される。かかる構成により、リン含有水の種類を問わずにリン成分の除去率を高めることができるようになる。
【００１０】
さらに、請求項６に記載の本発明は、前記脱リン材として粒径１〜４ｍｍの粒状のものを採用して構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るリン回収装置の一実施形態を示す正面図である。
【００１２】
このリン回収装置１は、図１に示すように、機体２を有しており、機体２には横置き円筒状の反応槽３がモータ４によって回転駆動自在に設けられている。すなわち、この反応槽３の両端面には円筒状の入口側連通管５、出口側連通管６が取り付けられており、これら入口側連通管５、出口側連通管６は軸受７、８を介して機体２に支持されている。さらに、入口側連通管５にはプーリ９が嵌合している。一方、機体２上にはモータ４が搭載されており、モータ４の回転軸にはプーリ１０が嵌合している。そして、これらプーリ９、１０間にはベルト１１が張設されている。そのため、モータ４を駆動することにより、プーリ９、ベルト１１、プーリ１０を介して反応槽３を入口側連通管５、出口側連通管６とともに回転させることができる。
【００１３】
また、反応槽３内には、図１に示すように、Ｓ字形筒状の入口側導水管１２が入口側連通管５に接続された形で設けられているとともに、Ｓ字形筒状の出口側導水管１３が出口側連通管６に接続された形で設けられている。ここで、入口側導水管１２は入口側連通管５に固着されているため、反応槽３の回転と同時に回転する。他方、出口側導水管１３は出口側連通管６に回動自在に連結されており、反応槽３の回転とは関係なく常に上側に位置している。さらに、反応槽３内には複数枚（図１では４枚）の仕切り板１５が交互に位置するように配設されており、珪酸カルシウム水和物を主成分とする粒径１〜４ｍｍの粒状の脱リン材が反応槽３内に貯留されている。
【００１４】
リン回収装置１は以上のような構成を有するので、このリン回収装置１を用いて、下水や河川、湖沼などのリン含有水からリン成分を除去する際には次の手順による。すなわち、リン回収装置１の入口側連通管５にスイベルジョイント（図示せず）を介して給水ホース（図示せず）を接続した後、モータ４を駆動して反応槽３を所定の回転数（例えば、１２分〜１時間／１回転）で回転させた状態で、給水ポンプ（図示せず）を駆動してリン含有水を給水ホースから入口側連通管５を経由して反応槽３内に供給する。すると、このリン含有水は入口側導水管１２から反応槽３内に吐出され、その進路を仕切り板１５によって蛇行させられつつ反応槽３内を出口側導水管１３側（図１左向き）に進んだ後、出口側導水管１３から出口側連通管６を経て反応槽３外に排出される。その間、リン含有水のリン成分は反応槽３内の脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析するので、リン含有水はそのリン成分が反応槽３内で除去されてから排出されることになる。このとき、リン含有水の化学反応が起こる反応槽３は回転していることに加えて、リン含有水の反応槽３内での滞留時間が仕切り板１５の存在によって長くなるので、リン成分の除去は効率よく均一に行われ、容積効率に優れる。
【００１５】
なお、リン含有水の種類（特性）に応じて、リン含有水を反応槽３内に供給する前や反応槽３内でそのｐＨ調整を行うことにより、リン成分の除去率を高めることもできる。
【００１６】
また、こうして脱リン材によるリン成分の除去作業を継続すると、脱リン材の表面にリン酸カルシウム水和物が次々と晶析していくため脱リン材の性能が低下してしまうが、反応槽３を高速回転（例えば、３０秒〜３分／１回転）させれば、脱リン材の表面に晶析したリン酸カルシウム水和物を剥離させ、脱リン材の性能を回復させることが可能となる。そして、このリン酸カルシウム水和物を別回路で回収すれば、農業用肥料やリン酸工業の原料として再利用することができるので、産業廃棄物を生み出さない点で環境にもやさしい。また、リン酸カルシウム水和物は不溶性であるため、そのまま河川に排出しても富栄養化の原因となり得ない。
【００１７】
なお、上述の実施形態においてはリン回収装置１全体を陸上に設置して使う場合について説明したが、リン回収装置１の使用場所その他の条件によっては反応槽３を水中に浸漬して用いることも考えられる。例えば、都市型公園の修景池、河川など景観を重視する場所では反応槽３を水没させるのが望ましい。この場合、反応槽３を回転させる動力、つまりモータ４の消費電力が少なくて済み、その電源として太陽光発電を利用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２に記載の本発明によれば、反応槽を回転させた状態でリン含有水を反応槽内に通水すれば、リン含有水のリン成分が反応槽内の脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析するとともに、このリン酸カルシウム水和物を回収すると、農業用肥料やリン酸工業の原料として再利用することができることから、容積効率が高く、しかもリン成分を容易に再利用することが可能なリン回収装置を提供することができる。
【００１９】
さらに、請求項２に記載の本発明によれば、反応槽を回転させる動力が少なくて済み、その電源として太陽光発電を利用できるため、このリン回収装置の省エネ性能を高めることが可能となる。
【００２０】
一方、請求項３〜６に記載の本発明によれば、リン含有水のリン成分が反応槽内の脱リン材と化学反応を起こし、リン酸カルシウム水和物として脱リン材の表面に晶析することから、容積効率が高く、しかもリン成分を容易に再利用することが可能なリン回収方法を提供することができる。
【００２１】
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、リン含有水の反応槽内での滞留時間が仕切り板の存在によって長くなるため、リン成分の除去を効率よく均一に行うことが可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載の本発明によれば、リン含有水の種類を問わずにリン成分の除去率を高めることができるため、このリン回収方法の汎用性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリン回収装置の一実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１……リン回収装置
２……機体
３……反応槽
４……モータ
５……入口側連通管
６……出口側連通管
７、８……軸受
９、１０……プーリ
１１……ベルト
１２……入口側導水管
１３……出口側導水管
１５……仕切り板

Claims

機体を有し、
前記機体に円筒状の反応槽を回転自在に設け、
前記反応槽に入口側連通管および出口側連通管を取り付け、
前記反応槽内に仕切り板を交互に位置するように配設し、
珪酸カルシウム水和物を主成分とする脱リン材を前記反応槽内に貯留したことを特徴とするリン回収装置。
前記反応槽を水没させたことを特徴とする請求項１に記載のリン回収装置。
珪酸カルシウム水和物を主成分とする脱リン材を円筒状の反応槽内に貯留しておき、
この反応槽を回転させた状態でリン含有水を当該反応槽内に通水するようにしたことを特徴とするリン回収方法。
前記反応槽内におけるリン含有水の進路を仕切り板によって蛇行させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のリン回収方法。
リン含有水のｐＨを調整するようにしたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のリン回収方法。
前記脱リン材として粒径１〜４ｍｍの粒状のものを採用したことを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載のリン回収方法。