JP2013006733A - リン回収・肥料化方法 - Google Patents

リン回収・肥料化方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013006733A
JP2013006733A JP2011140019A JP2011140019A JP2013006733A JP 2013006733 A JP2013006733 A JP 2013006733A JP 2011140019 A JP2011140019 A JP 2011140019A JP 2011140019 A JP2011140019 A JP 2011140019A JP 2013006733 A JP2013006733 A JP 2013006733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphorus
adsorbent
fertilizer
recovering
generation source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011140019A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Meido
剛 明戸
Koji Nomura
幸治 野村
Nobutaka Minowa
信孝 美濃和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Onoda Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Onoda Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp, Onoda Chemical Industry Co Ltd filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2011140019A priority Critical patent/JP2013006733A/ja
Priority to CN201280031086.3A priority patent/CN103635433B/zh
Priority to PCT/JP2012/063539 priority patent/WO2012176579A1/ja
Priority to EP12802912.1A priority patent/EP2724987B1/en
Publication of JP2013006733A publication Critical patent/JP2013006733A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

【課題】リン回収コストを低く抑えることができると共に、リン肥料としての品質を高く維持することが可能で、下水処理場等に集積されているリンを回収して肥料として有効利用することのできるリン回収・肥料化方法を提供する。
【解決手段】リン吸着剤Ａをリン発生源３に提供し、リン発生源において排水中のリンＰを吸着させたリン吸着剤を回収し、回収したリン吸着剤を用いて肥料Ｆを製造する。リン発生源の排水中のリンをリン吸着剤に吸着させることで、リンの回収を低コストで行うことができると共に、選択的にリンを吸着させることで、リンを吸着したリン吸着剤を用いて製造したリン肥料の品質を高く維持することもできる。リン吸着剤は、非晶質ケイ酸カルシウム系の材料からなるものが好ましい。リン発生源を下水処理場等とすることができる。リンを吸着させたリン吸着剤をそのまま肥料製造用に提供することもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理場等に集積されているリンを回収して肥料化する方法に関する。
肥料の三要素の一つであるリンは、その原料をリン鉱石に依存し、我が国ではリン鉱石を産出しないため、全量を海外から輸入している。リン鉱石は、将来枯渇することが予想されるなど、将来入手が極めて困難になる可能性があるため、国内で利用されずに廃棄されているリンを回収し、肥料として活用するリン回収・資源化技術の開発が活発に行われている。
しかし、リンの回収コストが高く、また、リンを回収して製造したリン肥料としての品質を確保することが困難であることなどにより、リン回収・肥料化事業が進まない状況にある。国内の下水処理場には、リン鉱石の輸入量に匹敵するほどの膨大な量のリンが集積しているが、リン資源として有効利用されているのはその５％程度に留まっている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、下水処理場等に集積されているリンを回収して肥料として有効利用する方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、リン回収・肥料化方法であって、リン発生源の排水中のリンをリン吸着剤に吸着させ、リンを吸着させたリン吸着剤を用いて肥料を製造することを特徴とする。
そして、本発明によれば、リン発生源の排水中のリンをリン吸着剤に吸着させることで、リンの回収を低コストで行うことができると共に、選択的にリンを吸着させることで、リンを吸着したリン吸着剤を用いて製造したリン肥料の品質を高く維持することもできるため、リン発生源の排水中のリンを回収して肥料として有効利用することができる。
また、本発明は、リン回収・肥料化方法であって、リン吸着剤をリン発生源に提供し、リン発生源において排水中のリンを吸着させたリン吸着剤を回収し、回収したリン吸着剤を用いて肥料を製造することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、リン発生源の排水中のリンを回収して肥料として有効利用することができる。
さらに、本発明は、リン回収・肥料化方法であって、提供されたリン吸着剤にリン発生源の排水中のリンを吸着させ、リンを吸着させたリン吸着剤を肥料製造用に提供することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、リン発生源の排水中のリンを回収して肥料として有効利用することができる。
上記リン回収・肥料化方法において、前記リン吸着剤を、非晶質ケイ酸カルシウム系の材料からなるものとすることができる。この材料は、リンとの親和性が高く、多孔質で比表面積が大きいため、リンの吸着能力が高く、より低コストで選択的にリンを吸着させることができる。
上記リン回収・肥料化方法において、前記リン発生源を下水処理場とすることができ、下水処理場に集積されている大量のリンを回収して肥料化することができる。
また、上記リン回収・肥料化方法において、前記リンを吸着させたリン吸着剤をそのまま肥料製造用に提供することができ、より低コストでリン肥料を製造することができる。尚、そのまま肥料製造用に提供するとは、リンを吸着させたリン吸着剤からアルカリ等でリンを脱着後、カルシウムを添加して再度リン酸カルシウムにして回収するような２段階の工程を経ることなく、リンを吸着させたリン吸着剤をそのままの形で肥料にすることをいう。
以上のように、本発明によれば、下水処理場等に集積されているリンを回収して肥料として有効利用することができる。
本発明にかかるリン回収・肥料化方法を実施するシステムの一例を示す全体構成図である。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるリン回収・肥料化方法を実施するシステムの一例を示し、このリン回収・肥料化システム１は、リン発生源としての下水処理場３と、リン吸着剤Ａの製造販売業者４と、下水処理場３からリンＰを吸着したリン吸着剤Ａを回収して肥料化する肥料製造業者５とで構成される。
製造販売業者４は、リン吸着剤Ａを製造し、下水処理場３へ販売する。このリン吸着剤Ａは、非晶質ケイ酸カルシウム系の材料からなり、この材料は、リンとの親和性が高く、多孔質で比表面積が大きいため、リンの吸着能力が高く、選択的にリンを吸着させることができる。非晶質ケイ酸カルシウム系の材料とは、例えば、ケイ酸原料と石灰原料とを水性スラリーとし、水酸化アルカリを添加して水熱反応させることにより生成させた平均粒子径（メジアン径）１０μｍ以上１５０μｍ以下、細孔容積０．５ｃｍ３/ｇ以上、ＢＥＴ比表面積８０ｍ２／ｇ以上の物や、ケイ酸ナトリウム水溶液にＣａ（ＯＨ）２を加えて生成した非晶質ケイ酸カルシウム水和物と未反応のＣａ（ＯＨ）２との凝集体からなり、Ｃａ／Ｓｉモル比が１．５〜１０である物や、易溶解性シリカ原料中のアルカリ可溶性シリカをＮａＯＨで溶解したシリカ溶解液に、消石灰を加えて水熱合成した非晶質ケイ酸カルシウム水和物とＣａ（ＯＨ）２との凝集体を回収してなる組成物であって、Ｃａ（ＯＨ）２を２．５〜８０ｗｔ％含み、Ｃａ／Ｓｉモル比が１．０〜７．０である物をいう。尚、リン吸着剤Ａとして、非晶質ケイ酸カルシウム系の材料以外にも、平均粒子径（メジアン径）１５０μｍ以下、細孔容積０．３ｃｍ３/ｇ以上のトバモライトなどの結晶質ケイ酸カルシウム水和物を用いることができる。
肥料製造業者５は、下水処理場３においてリンＰを吸着したリン吸着剤ＰＡを回収し、回収したリン吸着剤を用いて肥料を製造する。肥料の製造にあたっては、乾燥、造粒等の簡便な手法により、リンＰを吸着させたリン吸着剤ＰＡをそのまま肥料にすることも可能である。
次に、上記構成を有するリン回収・肥料化システム１におけるリン回収・肥料化の流れについて説明する。
生活圏２における活動によって生じたリンは、下水に流入し、下水処理場３で回収される。下水処理場３では、製造販売業者４からリン吸着剤Ａを購入し、排水Ｄ１へ添加する。排水Ｄ１へ添加されたリン吸着剤Ａは、リンＰを吸着し（排水Ｄ２）、その後リンＰを吸着したリン吸着剤Ａは沈積し（排水Ｄ３）、回収される。
次に、下水処理場３は、リンＰを吸着したリン吸着剤ＰＡを肥料製造業者５に提供し、肥料製造業者５は、リンＰを吸着したリン吸着剤ＰＡから肥料を製造し、製造した肥料Ｆを需要先６へ供給する。リンＰを吸着したリン吸着剤ＰＡは、凝集性及び沈降性に優れるため、下水処理場３では、ろ過（固液分離）を容易に行うことができ、下水処理場３における設備・運転コストを低く抑えることができる。また、リン吸着剤Ａのリン選択吸着性が高いため、肥料製造業者５は、肥料取締法等の品質に関する規定を満足させることができる肥料を製造することができる。
以上のように、上記リン回収・肥料化システム１によれば、生活圏２で発生したリンＰを下水処理場３の排水中でリン吸着剤Ａに吸着させることで、リンＰの回収を低コストで行うことができると共に、リン吸着剤Ａに選択的にリンＰを吸着させることで、肥料製造業者５において、リンＰを吸着したリン吸着剤ＰＡを用いて高品質の肥料Ｆを製造することができ、従来廃棄されていたリンを回収し、肥料として活用することが可能となる。
尚、下水処理場３以外にも、畜産排水処理設備やリンを使用している工場排水処理設備等のリン発生源において、排水中のリンＰをリン吸着剤Ａに吸着させて肥料Ｆを製造することもできる。
１ リン回収・肥料化システム
２ 生活圏
３ 下水処理場
４ リン吸着剤の製造販売業者
５ 肥料製造業者
６ 需要先
Ａ リン吸着剤
Ｄ１〜Ｄ３ 排水
Ｆ 肥料
Ｐ リン

Claims (6)

  1. リン発生源の排水中のリンをリン吸着剤に吸着させ、リンを吸着させたリン吸着剤を用いて肥料を製造することを特徴とするリン回収・肥料化方法。
  2. リン吸着剤をリン発生源に提供し、
    リン発生源において排水中のリンを吸着させたリン吸着剤を回収し、
    回収したリン吸着剤を用いて肥料を製造することを特徴とするリン回収・肥料化方法。
  3. 提供されたリン吸着剤にリン発生源の排水中のリンを吸着させ、
    リンを吸着させたリン吸着剤を肥料製造用に提供することを特徴とするリン回収・肥料化方法。
  4. 前記リン吸着剤は、非晶質ケイ酸カルシウム系の材料からなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリン回収・肥料化方法。
  5. 前記リン発生源は、下水処理場であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリン回収・肥料化方法。
  6. 前記リンを吸着させたリン吸着剤をそのまま肥料製造用に提供することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリン回収・肥料化方法。
JP2011140019A 2011-06-24 2011-06-24 リン回収・肥料化方法 Pending JP2013006733A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011140019A JP2013006733A (ja) 2011-06-24 2011-06-24 リン回収・肥料化方法
CN201280031086.3A CN103635433B (zh) 2011-06-24 2012-05-25 磷的回收和肥料化方法
PCT/JP2012/063539 WO2012176579A1 (ja) 2011-06-24 2012-05-25 リン回収・肥料化方法
EP12802912.1A EP2724987B1 (en) 2011-06-24 2012-05-25 Method for recovering phosphorus and using same as fertilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011140019A JP2013006733A (ja) 2011-06-24 2011-06-24 リン回収・肥料化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013006733A true JP2013006733A (ja) 2013-01-10

Family

ID=47674426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011140019A Pending JP2013006733A (ja) 2011-06-24 2011-06-24 リン回収・肥料化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013006733A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199896A1 (ja) * 2015-06-11 2016-12-15 久夫 大竹 被処理水中のリンの回収システム、被処理水中のリンの回収方法、肥料及び肥料原料並びに黄リン原料

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263636A (ja) * 1985-05-17 1986-11-21 Ube Ind Ltd 珪酸カルシウム系水処理剤
JPS62152588A (ja) * 1985-12-27 1987-07-07 Ube Ind Ltd リン酸塩を含有する水の処理方法
JPH115977A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Mitsubishi Materials Corp 使用済脱リン材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料
JP2003275774A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Mitsubishi Materials Corp リン回収材の再生方法及びリン回収方法
JP2004275896A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Kyoto Institute Of Technology 脱リン処理材および脱リン方法
JP2009285636A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収資材とその製造方法およびリン回収方法
JP2009285635A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収資材およびリン回収方法
JP2012050975A (ja) * 2010-08-03 2012-03-15 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収材およびその製造方法
JP2012086107A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 National Agriculture & Food Research Organization 排水の脱リン脱色消毒剤と処理方法および処理装置
JP2012187534A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 有機物廃液の処理方法
JP2012192397A (ja) * 2011-02-28 2012-10-11 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収材およびその製造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263636A (ja) * 1985-05-17 1986-11-21 Ube Ind Ltd 珪酸カルシウム系水処理剤
JPS62152588A (ja) * 1985-12-27 1987-07-07 Ube Ind Ltd リン酸塩を含有する水の処理方法
JPH115977A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Mitsubishi Materials Corp 使用済脱リン材を利用した農業用土壌改良材および使用済脱リン材を利用した珪酸質肥料
JP2003275774A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Mitsubishi Materials Corp リン回収材の再生方法及びリン回収方法
JP2004275896A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Kyoto Institute Of Technology 脱リン処理材および脱リン方法
JP2009285636A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収資材とその製造方法およびリン回収方法
JP2009285635A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収資材およびリン回収方法
JP2012050975A (ja) * 2010-08-03 2012-03-15 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収材およびその製造方法
JP2012086107A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 National Agriculture & Food Research Organization 排水の脱リン脱色消毒剤と処理方法および処理装置
JP2012192397A (ja) * 2011-02-28 2012-10-11 Onoda Chemical Industry Co Ltd リン回収材およびその製造方法
JP2012187534A (ja) * 2011-03-11 2012-10-04 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 有機物廃液の処理方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN7015001645; 上本将英　外６名: '非晶質ケイ酸カルシウム水和物を用いたリン回収法' 環境バイオテクノロジー学会大会プログラム講演要旨集 Ｖｏｌ．３４, 20080625, ｐｐ．１７ *
JPN7015001646; 山下恭広　外６名: '非晶質ケイ酸カルシウム水和物（ＣＳＨ）添加による畜舎汚水処理水からの色度及びリンの同時除去' 第４７回環境工学研究フォーラム講演集 Ｖｏｌ．４７, 20101112, ｐｐ．１３-１５ *
JPN7015001647; 加賀見淳平　外８名: '非晶質ケイ酸カルシウム水和物によるリン回収技術の開発と回収機構の解明' 化学工学会年会研究発表講演要旨集 Ｖｏｌ．７７, 20120215, ｐｐ．６４１ *
JPN7015001648; 美濃和信孝　外４名: '非晶質ケイ酸カルシウム水和物を用いた消化汚泥脱離液からのリン回収法' 第４３回日本水環境学会年会講演集 Ｖｏｌ．４３, 20090316, ｐｐ．１７３ *
JPN7015001649; 美濃和信孝: '回収リン化合物のリン酸質肥料への応用' 環境浄化技術 Ｖｏｌ．８，　Ｎｏ．１０, 20091001, ｐｐ．１６-２１ *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199896A1 (ja) * 2015-06-11 2016-12-15 久夫 大竹 被処理水中のリンの回収システム、被処理水中のリンの回収方法、肥料及び肥料原料並びに黄リン原料
JP6060320B1 (ja) * 2015-06-11 2017-01-11 久夫 大竹 被処理水中のリンの回収システム、被処理水中のリンの回収方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Removal of Pb (II) from aqueous solution using hydroxyapatite/calcium silicate hydrate (HAP/CSH) composite adsorbent prepared by a phosphate recovery process
Wen et al. application of zeolite in removing salinity/sodicity from wastewater: A review of mechanisms, challenges and opportunities
Bu et al. Synthesis of NaY zeolite from coal gangue and its characterization for lead removal from aqueous solution
Kabdaşlı et al. Nutrient recovery by struvite precipitation, ion exchange and adsorption from source-separated human urine–a review
Wang et al. Solid-state conversion of fly ash to effective adsorbents for Cu removal from wastewater
El-Nahas et al. Facile and affordable synthetic route of nano powder zeolite and its application in fast softening of water hardness
CN101935195B (zh) 一种具有碱缓释功能的多孔除磷陶粒及其制备方法
Li et al. A novel conversion process for waste residue: Synthesis of zeolite from electrolytic manganese residue and its application to the removal of heavy metals
Maliyekkal et al. High yield combustion synthesis of nanomagnesia and its application for fluoride removal
Deliyanni et al. Comparative study of phosphates removal from aqueous solutions by nanocrystalline akaganéite and hybrid surfactant-akaganéite
WO2012176579A1 (ja) リン回収・肥料化方法
JP5201454B2 (ja) リン回収資材およびリン回収方法
JP5930535B2 (ja) リン回収・肥料化方法
Yang et al. Investigation of phosphate adsorption from aqueous solution using Kanuma mud: behaviors and mechanisms
Li et al. Hydrothermal synthesis of zeolites-calcium silicate hydrate composite from coal fly ash with co-activation of Ca (OH) 2-NaOH for aqueous heavy metals removal
JP2007296463A5 (ja)
JP5360764B2 (ja) 被処理水中のアンモニア成分およびリン成分の同時回収方法、並びに同時回収システム
Nath et al. Significance of calcium containing materials for defluoridation of water: a review
Maslova et al. A novel sorbent based on Ti-Ca-Mg phosphates: synthesis, characterization, and sorption properties
Sun et al. Eggshell based biochar for highly efficient adsorption and recovery of phosphorus from aqueous solution: Kinetics, mechanism and potential as phosphorus fertilizer
CN202030594U (zh) 一种净化水处理装置
He et al. Revealing the effect of preparation parameters on zeolite adsorption performance for low and medium concentrations of ammonium
JP2006281146A (ja) 水質浄化体
Li et al. Performance investigation of struvite high-efficiency precipitation from wastewater using silicon-doped magnesium oxide
Pinelli et al. Ammonium recovery from municipal wastewater by ion exchange: Development and application of a procedure for sorbent selection

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150616

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150714

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150826