JP2005081323A - ホウ素含有排水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストかつ簡便な方法でホウ素含有排水を処理する。
【解決手段】 埋め立て物にホウ素含有排水を混合して，ホウ素含有排水のホウ素含有量，ＢＯＤ，ＣＯＤ又は窒素含有量の少なくともいずれか一つを減少させることを特徴とする，ホウ素含有排水の処理方法である。埋め立て物は，例えば，焼却炉で発生する焼却灰もしくは排水処理で発生する汚泥である。また，埋め立て物にホウ素含有排水を混合した状態において，アルカリ性に維持することが好ましい。

Description

本発明は，排水の処理方法に関し，特にホウ素を含有する排水を処理する方法に関する。

例えば，ゴミ焼却場の洗煙排水，半導体製造工場，医薬品製造工場等といった各種製造工場など，種々の設備から出される排水中にはホウ酸などのホウ素化合物やアンモニアなどの窒素化合物が含まれている。そのため，かかる排水に対して，環境基準を満たすために，種々の処理が施されている。

このようなホウ素を含有する排水を処理するために，特開平１０−２２５６８２号公報には，消石灰や硫酸アルミニウムにより，ホウ素を不溶性沈殿物として除去する方法が開示されている。また，特開２００３−１１２９１７号公報には，ホウ素吸着樹脂によりホウ素化合物を吸着除去する方法が開示されている。

特開平１０−２２５６８２号公報 特開２００３−１１２９１７号公報

しかしながら，消石灰や硫酸アルミニウムを添加する場合，高濃度のホウ素含有排水を処理するためには，薬剤を多量に使用しなければならないと考えられる。また，ホウ素吸着樹脂を用いて高濃度のホウ素含有排水を処理する場合も同様に，多量の吸着樹脂が必要となり，処理コストアップが懸念される。

従って本発明は，低コストかつ簡便な方法でホウ素含有排水を処理することを目的としている。

本発明によれば，埋め立て物にホウ素含有排水を混合して，ホウ素含有排水のホウ素含有量，ＢＯＤ，ＣＯＤ又は窒素含有量の少なくともいずれか一つを減少させることを特徴とする，ホウ素含有排水の処理方法が提供される。

前記埋め立て物は，例えば，焼却炉で発生する焼却灰もしくは排水処理で発生する汚泥である。また，前記埋め立て物にホウ素含有排水を混合した状態において，アルカリ性に維持することが好ましい。

焼却炉で発生する焼却灰，排水処理で発生する汚泥などといった埋め立て物にホウ素含有排水を混合することにより，埋め立て物がイオン吸着樹脂と同様の役割を果し，排水中に含まれるホウ酸などのホウ素化合物やアンモニアなどの窒素化合物を吸着除去し，水中のＢＯＤやＣＯＤを下げて水質を改善することができる。

本発明において，埋め立て物としては，産業廃棄物または一般廃棄物を焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰，燃えがら，それらを無害化処理（不溶化処理）した煤塵などが例示される。また，排水処理で排出する汚泥，プレスケーキなども，埋め立て物に含まれる。埋め立て物は，廃棄物の最終処分場にてそのまま埋め立て可能な物を言う。即ち，本発明において，埋め立て物とは，産業廃棄物または一般廃棄物を焼却処理等し，最初処分として埋立地にそのまま埋立てることができるほどに，重金属の不要化，他の有害元素（塩素など）の無害化がなされているものを言う。埋め立て物の成分は雑多であり特定できないが，埋め立て物には，鉄及び非鉄金属，それらの酸化物，酸化物の表面に他の成分が付着したものが含まれる。埋め立て物は，通常，Ｃａ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｓｉを主成分としている。また，埋め立て物には，金属以外の他炭化物なども含まれる。

ホウ素含有排水とは，硼酸，その他のホウ素化合物，ホウ素イオンを含有する排水である。ホウ素含有排水には，ゴミ焼却場の洗煙排水，半導体製造工場，医薬品製造工場等といった各種製造工場など，種々の設備から出される排水が含まれる。また，ホウ素含有排水には，処分場に溜められた各種廃棄物などに雨水等が供給されて発生する，処分場での排水も含まれる。

埋め立て物にホウ素含有排水を混合する場合，例えば，水が漏れ出ないように施行されたピットなどに埋め立て物を入れ，そこにホウ素含有排水を添加して混合することにより，添加したホウ素含有排水が，埋め立て物の保管場所系外に流出しないようにする。ホウ素含有排水の添加は，埋め立て物の上方からホウ素含有排水を散水しても良いし，送液管などを埋め立て物の内部に配置し，埋め立て物中へホウ素含有排水を供給しても良い。

埋め立て物に対するホウ素含有排水の添加量は，ホウ素含有排水のホウ素濃度と，埋め立て物のホウ素吸着能力によって決められる。これらは一定でないため，埋め立て物に対するホウ素含有排水の添加量は，使用するホウ素含有排水のホウ素濃度と，使用する埋め立て物のホウ素吸着能力によって，適宜設定することが好ましい。

このように，埋め立て物に対するホウ素含有排水の添加量は，使用するホウ素含有排水のホウ素濃度と，使用する埋め立て物のホウ素吸着能力によって個々に定められるべきものであるが，通常は，埋め立て物の重量に対して，０．１〜５０ｗｔ％程度のホウ素含有排水を添加することが好ましい。ホウ素含有排水の添加量が５０ｗｔ％を越えると，埋め立て物がスラリー化し，埋め立て物が流出しやすくなってしまうからである。

埋め立て物にホウ素含有排水を混合した状態において，アルカリ性に維持することが好ましい。酸性であると，埋め立て物に含有される金属を溶解させる心配がある。埋め立て物にホウ素を吸着させるためには，アルカリ性であることが好ましい。

（実施例１）
ホウ素濃度が１３ｍｇ/リットル，２３ｍｇ/リットル，６３ｍｇ/リットルの３種類のホウ素含有排水を用意した。これらホウ素含有排水を，産業廃棄物を焼却処理することによって得た埋め立て物５０ｇに対してそれぞれ５００ｍリットルずつ添加し，撹拌した。撹拌時間は，１０，３０，６０分間とした。撹拌後，濾過し，ろ液と残渣とに分離した。このろ液に含まれるホウ素の含有量を測定し，その減量により埋め立て物のホウ素吸着能力を確認した。

その結果を表１に示す。初期のホウ素濃度が６３（ｍｇ／リットル）であっても７９％の高除去率であり，時間も１０分から十分に効果があった。またホウ素濃度が１３（ｍｇ／リットル）と比較的低濃度であっても除去率が５８％となり，低濃度であっても十分な吸着能力があることがわかる。なお，ホウ素除去率（％）＝（初期ホウ素濃度（ｍｇ／リットル）−攪拌後におけるホウ素濃度（ｍｇ／リットル））／（初期ホウ素濃度（ｍｇ／リットル））を百分率で表したものである。また，ホウ素吸着量＝初期ホウ素濃度（ｍｇ／リットル）−攪拌後におけるホウ素濃度（ｍｇ／リットル）で求める値である。

（実施例２）
図１に示すように，通水カラム１に，産業廃棄物を焼却処理することによって得た埋め立て物２を５００ｇ充填した。タンク３からくみ出したホウ素含有排水をポンプ４で送液し，通水カラム１の上方から，埋め立て物２に噴霧した。また，通水カラム１の下方に流れ出たホウ素含有排水を容器５に受取り，それを，タンク３内のホウ素含有排水と一緒に，再び，通水カラム１の上方から，埋め立て物２に噴霧した。こうして，通水カラム１内の得た埋め立て物２に対し，ホウ素含有排水を連続的に２０ｍリットル／分の流量で通水した。通水時間を３０分間とし，その吸着能力を確認した。通水中は，ｐＨ７，１０の２水準に調整した。ホウ素含有排水は各３種類の液を用いて試験した。

その結果を表２，３に示す。ｐＨ７，１０いずれの場合も，埋め立て物によってホウ素を除去できた。但し，同じ初期ホウ素濃度で比較すると，ｐＨ１０の場合の方がホウ素の除去率が高く，ｐＨが高い方がホウ素除去能力が向上することが分った。また，アンモニア性窒素に対しても，ｐＨが高い方がホウ素除去能力が向上することが分った。但し，ＣＯＤ，ＢＯＤについては，ｐＨが低い方が除去率が高かった。

（実施例３）
埋め立て物によるホウ素除去能力の持続性を確認した。実施例２と同様に，埋め立て物を５００ｇ用意し，それを容積約５００ｍリットルの通水カラムに投入して，ホウ素含有排水を埋め立て物に対して連続的に２０ｍリットル／分の流量で通水カラムに通水した。通水時間（日数）を６日とし，一日毎にホウ素除去能力の変化を調べた。ホウ素含有排水の初期ホウ素濃度は１３（ｍｇ／リットル），初期ＣＯＤは５２（ｍｇ／リットル）である。通水後のホウ素含有排水を抜き出し，同じ埋め立て物に対して，新しいホウ素含有排水を繰り返し通水し続けた。この操作を通算６日（のべ１４４時間）実施した。

その結果を表４に示す。この結果より，埋め立て物においては，ホウ素の吸着が長時間にわたり持続されることがわかった。逆にＣＯＤについては１日目の除去率が最も大きかった。

本発明は，焼却炉の洗煙排水の処理の他，石炭火力発電所の排煙脱硫排水などといったホウ素を含有する各種排水を，焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰，燃えがら，それらを無害化処理（不溶化処理）した煤塵，排水処理で排出する汚泥，プレスケーキなどといった埋立て物を用いて無害化する処理に適用できる。

実施例２，３の説明図である。

Claims (3)

1. 埋め立て物にホウ素含有排水を混合して，ホウ素含有排水のホウ素含有量，ＢＯＤ，ＣＯＤ又は窒素含有量の少なくともいずれか一つを減少させることを特徴とする，ホウ素含有排水の処理方法。
2. 前記埋め立て物は，焼却炉で発生する焼却灰もしくは排水処理で発生する汚泥であることを特徴とする，請求項１に記載のホウ素含有排水の処理方法。
3. 前記埋め立て物にホウ素含有排水を混合した状態において，アルカリ性に維持することを特徴とする，請求項１又は２に記載のホウ素含有排水の処理方法。

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