JP2012115767A - 汚泥の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塩素が吸着している汚泥について、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄(吸着洗浄)することによって塩素を離脱させ、汚泥の塩素濃度を低減することを特徴とする汚泥の洗浄方法であり、例えば、塩素濃度が104〜105mg/kgの汚泥を、硫酸ナトリウム溶液、硫酸カルシウム溶液、炭酸ナトリウム溶液、炭酸カルシウム溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液などを用いて吸着洗浄することによって、セメント原料として使用できる程度まで塩素濃度を低減する汚泥の洗浄方法。
【選択図】図13
Description
〔1〕塩素が吸着している汚泥について、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄することによって塩素を離脱させ、汚泥の塩素濃度を低減することを特徴とする汚泥の洗浄方法。
〔2〕塩素濃度が104〜105mg/kgの汚泥を硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄することによって、汚泥の塩素濃度を低減する上記[1]に記載する汚泥の洗浄方法。
〔3〕硫酸化合物溶液として硫酸ナトリウム溶液または硫酸カルシウム溶液を用い、炭酸化合物溶液として炭酸ナトリウム溶液、炭酸カルシウム溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液を用いる上記[1]または上記[2]に記載する汚泥の洗浄方法。
〔4〕塩素が吸着している汚泥を水洗浄した後に、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄し、再び汚泥を水洗浄する上記[1]〜上記[3]の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
〔5〕フィルタープレスを用いて脱水された汚泥を洗浄する際の洗浄液、あるいは脱水された汚泥を洗浄液に分散させて汚泥をスラリー化しリパルプ洗浄する際のリパルプ洗浄液として硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いる上記[1]〜上記[4]の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
〔6〕脱水された汚泥の洗浄ろ液の塩素濃度または電気伝導率を測定しながら水洗浄と吸着洗浄を行う上記[1]〜上記[5]の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
〔7〕塩素を吸着している汚泥が産業施設より発生する酸性排水の処理工程において生じる排水の中和汚泥である上記[1]〜上記[6]の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
〔8〕塩素濃度を低減した汚泥をセメント原料に再利用する上記[1]〜上記[7]の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
本発明の洗浄方法は、塩素を含有する汚泥について、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄することによって塩素を離脱させ、汚泥の塩素濃度を低減することを特徴とする汚泥の洗浄方法である。
(イ)汚泥ケーキを水洗浄し、ろ液の電気伝導率を測定し、電気伝導率が一定になったら水による洗浄を終了し、吸着洗浄を行う。
(ロ)吸着洗浄とともに得られる洗浄ろ液の塩素濃度を測定し、塩素濃度が一時的に上昇した後に低下し始めた時点で吸着洗浄を終了し、再び水洗浄を行う。
(ハ)水洗浄ではろ液の塩素濃度は洗浄液量の増加とともに連続的に低下するので、ろ液の塩素濃度を指標とし、ろ液の塩素濃度が目標値まで低下したら水洗浄を終了する。
(イ)ろ液中の塩素濃度はイオン電極法により測定した。ろ液を希釈して測定液とし、この測定液に硝酸カリウムを加えてコンディショニングした後に塩素用イオン電極を測定液に浸し、あらかじめ校正しておいたイオンメータによって塩素イオン濃度を測定した。
(ロ)汚泥の塩素濃度は燃焼揮発法により行った。汚泥を燃焼管に入れ、加熱して塩素分を揮発させる。揮発した塩素分を捕集部にて液中に回収し、回収液の塩素濃度をイオンクロマトグラフィーによって測定した。
(ハ)汚泥の粉末X線分析は、汚泥を乾燥させた後に微細に粉砕し、粉末X線回折装置(RIGAKU製)を用いてX線回折チャートを得た。
(ニ)ろ液の電気伝導率は電気伝導率計を用いて測定した。
塩酸酸性廃液(塩素濃度4,800mg/L)に消石灰を加えてpH7に中和し、この中和汚泥を含むスラリーにした。このスラリーをブフナーロートにて吸引濾過した。濾紙上に残った汚泥を水100mlで濾過した。この濾紙上に残った汚泥に対する濾過操作を濾過洗浄と呼ぶ。ろ液を採取して塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を3回行った。次に、硫酸ナトリウム水溶液(濃度4,400mg/L)を100mlずつ用いて汚泥を濾過洗浄し、ろ液の塩素濃度を測定した。この吸着洗浄と塩素濃度の測定を2回行った。その後、再び汚泥を水100mlずつ用いて濾過洗浄を行い、ろ液の塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を3回行った。本実施例では洗浄液の総量は800mlであり、乾燥汚泥1gあたりの洗浄液量は約126mlであった。ろ液の塩素濃度と洗浄液量の関係を図1に示す。汚泥の塩素濃度と洗浄液量の関係を図2に示す。最終の洗浄ろ液の塩素濃度は60mg/Lであり、洗浄後の汚泥中の塩素濃度は1,110mg/kgであった。洗浄後の汚泥を乾燥粉砕し、粉末X線分析により含有成分の形態を調べた。粉末X線回
折のパターンを図12に示す。この回折チャートには石膏(CaSO4)のピークが示されており、洗浄液の硫酸イオンは汚泥のカルシウムと結合し、汚泥中に石膏として含まれていることが分かる。
実施例1と同様の中和汚泥を含んだスラリーをブフナーロートにて吸引濾過した。濾紙上に残った汚泥を水100mlで濾過洗浄した。ろ液を採取して塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を5回行った。次に、硫酸カルシウム水溶液(濃度2,000mg/L)を100mlずつ用いて汚泥を濾過洗浄し、ろ液の塩素濃度を測定した。この吸着洗浄と塩素濃度の測定を10回行った。本実施例では洗浄液の総量は1500mlであり、乾燥汚泥1gあたりの洗浄液量は約237mlであった。ろ液の塩素濃度と洗浄液量の関係を図3に示す。汚泥中の塩素濃度と洗浄液量の関係を図4に示す。最終の洗浄ろ液の塩素濃度は60mg/Lであり、洗浄後の汚泥中の塩素濃度は230mg/kgであった。
実施例1と同様の中和汚泥を含んだスラリーをブフナーロートにて吸引濾過した。濾紙に残った汚泥を水100mlで濾過洗浄した。ろ液を採取し、ろ液の塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を3回行った。次に、炭酸ナトリウム水溶液(濃度5,300mg/L)を100mlずつ用いて汚泥を濾過洗浄し、ろ液の塩素濃度を測定した。この吸着洗浄と塩素濃度の測定を2回行った。次いで、再び汚泥を水100mlずつ用いて濾過洗浄を行い、ろ液の塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を3回行った。本実施例では洗浄液の総量は800mlであり、乾燥汚泥1gあたりの洗浄液量は約126mlであった。ろ液の塩素濃度と洗浄液量の関係を図5に示す。汚泥中の塩素濃度と洗浄液量の関係を図6に示す。最終の洗浄ろ液の塩素濃度は40mg/Lであり、洗浄後の汚泥中の塩素濃度は1,000mg/kgであった。
実施例1と同様の中和汚泥を含んだスラリーをブフナーロートにて吸引濾過した。濾紙上に残った汚泥を水100mlで濾過洗浄した。ろ液を採取して塩素濃度を測定した。この水洗浄と塩素濃度の測定を8回行った。本比較例では洗浄液の総量は800mlであり、乾燥汚泥1gあたりの洗浄液量は約126mlであった。図7にろ液の塩素濃度と洗浄液量の関係を示す。図8に汚泥中の塩素濃度と洗浄液量の関係を示す。最終の洗浄ろ液の塩素濃度は190mg/Lであり、洗浄後の汚泥の塩素濃度は4960mg/kgであった。
洗浄後の汚泥を乾燥粉砕し、粉末X線分析により含有成分の形態を調べた。粉末X線回
折のパターンを図12に示す。この回折チャートにはNaClと石膏のピークは記録されなかった。
実施例1と同様の中和汚泥を含んだスラリーをブフナーロートにて吸引濾過した。濾紙上の汚泥を回収し、乾燥後、粉末X線分析により含有成分の形態を調べた。粉末X線回
折のパターンを図12に示す。この回折チャートにはNaClのピークが存在し、洗浄後の汚泥に多量の塩素が含まれていることが確認された。
(比較例2)にはNaClとして汚泥中に存在しており、水洗浄を行う(比較例1)とNaClは除去されるが、X線回折パターンには現れない塩素が多数吸着されている(図8参照
)。一方、本発明の洗浄(水洗浄+吸着洗浄)を行うと(実施例1)、硫酸イオン汚泥の塩素は殆ど除去され(図2)、代わって、洗浄液の硫酸イオンと汚泥中のカルシウムによって石膏が形成さている。
実施例1と同様の中和汚泥を含んだスラリーを加圧ろ過(フィルタープレス)し、濾布に残った汚泥について、水洗浄と吸着洗浄を行った。洗浄中はろ液を採取し、その塩素濃度と電気伝導率をイオン電極または電気伝導率計を用いて測定した。この汚泥を洗浄したときのろ液の塩素濃度と電気伝導率の関係を図9に示す。また汚泥洗浄にともなう塩素濃度と電気伝導率の変化を図10および図11にそれぞれ示す。
(1)濾布に残った汚泥を水洗浄し、ろ液の電気伝導率を測定して電気伝導率が一定になったら水洗浄を終了した。
(2)次に吸着洗浄を行った。洗浄液は硫酸ナトリウム水溶液(4,400mg/L)を使用した。この吸着洗浄によって図11に示すように電気伝導率が上昇した。これは汚泥中の塩素が離脱し、また洗浄液中の硫酸イオンが流出したためである。硫酸ナトリウム水溶液約200mlで汚泥を洗浄して吸着洗浄を終了する。このとき図10に示すようにろ液の塩素濃度が低下している。
(3)次いで、汚泥を再び水洗浄する。図11に示すように電気伝導率は低下してやがて一定になるが、図10に示すように、ろ液の塩素濃度は洗浄液量を増やすとともに連続的に低下していく。
(4)ろ液の塩素濃度が60mg/Lまで低下したところで水洗浄を終了した。
Claims (8)
- 塩素が吸着している汚泥について、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄することによって塩素を離脱させ、汚泥の塩素濃度を低減することを特徴とする汚泥の洗浄方法。
- 塩素濃度が104〜105mg/kgの汚泥を硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄することによって、汚泥の塩素濃度を低減する請求項1に記載する汚泥の洗浄方法。
- 硫酸化合物溶液として硫酸ナトリウム溶液または硫酸カルシウム溶液を用い、炭酸化合物溶液として炭酸ナトリウム溶液、炭酸カルシウム溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液を用いる請求項1または請求項2に記載する汚泥の洗浄方法。
- 塩素が吸着している汚泥を水洗浄した後に、硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いて汚泥を洗浄し、再び汚泥を水洗浄する請求項1〜請求項3の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
- フィルタープレスを用いて脱水された汚泥を洗浄する際の洗浄液、あるいは脱水された汚泥を洗浄液に分散させて汚泥をスラリー化しリパルプ洗浄する際のリパルプ洗浄液として硫酸化合物溶液または炭酸化合物溶液を用いる請求項1〜請求項4の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
- 脱水された汚泥の洗浄ろ液の塩素濃度または電気伝導率を測定しながら水洗浄と吸着洗浄を行う請求項1〜請求項5の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
- 塩素が吸着している汚泥が産業施設より発生する酸性排水の処理工程において生じる排水の中和汚泥である請求項1〜請求項6の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
- 塩素濃度を低減した汚泥をセメント原料に再利用する請求項1〜請求項7の何れかに記載する汚泥の洗浄方法。
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