JP2838339B2 - 下水汚泥含有重金属の除去方法 - Google Patents
下水汚泥含有重金属の除去方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水汚泥を有効に利用
しようとする場合に障害となる重金属を汚泥から除去す
る方法に関するものである。
しようとする場合に障害となる重金属を汚泥から除去す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市下水や有機性工場排水を活性汚泥法
その他の生物化学的処理法により浄化処理した場合、い
わゆる余剰汚泥等、様々な汚泥が多量に発生する。発生
する汚泥すなわち下水汚泥は浄化処理に利用された微生
物の菌体から主としてなり、その構成成分から、肥料、
コンポスト、土壌改良材、飼餌料、バインダーのフィラ
ーなど、広範囲の利用が期待されるものである。しかし
ながら、下水汚泥は微量ではあるがカドミウム、鉛、ヒ
素等、重金属を含有するから、これら重金属による土壌
汚染や中毒の恐れあることが、下水汚泥を上記用途への
利用を進める際の障害となっている。このため、多くの
下水汚泥はそのまま投棄されるか焼却処分されている
が、下水汚泥またはその焼却灰中に含まれている重金属
が投棄場所を汚染し、その周辺にまで被害を及ぼす可能
性があることには変わりがない。
その他の生物化学的処理法により浄化処理した場合、い
わゆる余剰汚泥等、様々な汚泥が多量に発生する。発生
する汚泥すなわち下水汚泥は浄化処理に利用された微生
物の菌体から主としてなり、その構成成分から、肥料、
コンポスト、土壌改良材、飼餌料、バインダーのフィラ
ーなど、広範囲の利用が期待されるものである。しかし
ながら、下水汚泥は微量ではあるがカドミウム、鉛、ヒ
素等、重金属を含有するから、これら重金属による土壌
汚染や中毒の恐れあることが、下水汚泥を上記用途への
利用を進める際の障害となっている。このため、多くの
下水汚泥はそのまま投棄されるか焼却処分されている
が、下水汚泥またはその焼却灰中に含まれている重金属
が投棄場所を汚染し、その周辺にまで被害を及ぼす可能
性があることには変わりがない。
【０００３】下水汚泥中の重金属を除去して無害化する
ことにより下水汚泥の有効利用を容易にしようとする試
みもなされ、その代表的なものとしては、酸による重金
属溶出処理（いわゆるエッチング処理）、石灰添加によ
る重金属イオンの不溶化等があった。しかしながら、エ
ッチング処理は、下水汚泥中の固形物の強い親水性のた
め、溶出した重金属を含有する処理液の分離がきわめて
困難であって、実施が容易でないばかりか満足できる重
金属除去率を達成することができない。また、石灰によ
る不溶化は、自然環境において汚泥もしくはその加工物
が酸性化されたとき重金属が水溶性に戻る危険性があ
り、環境保全上、万全のものではない。
ことにより下水汚泥の有効利用を容易にしようとする試
みもなされ、その代表的なものとしては、酸による重金
属溶出処理（いわゆるエッチング処理）、石灰添加によ
る重金属イオンの不溶化等があった。しかしながら、エ
ッチング処理は、下水汚泥中の固形物の強い親水性のた
め、溶出した重金属を含有する処理液の分離がきわめて
困難であって、実施が容易でないばかりか満足できる重
金属除去率を達成することができない。また、石灰によ
る不溶化は、自然環境において汚泥もしくはその加工物
が酸性化されたとき重金属が水溶性に戻る危険性があ
り、環境保全上、万全のものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の重金
属除去方法が上述のような問題点を有するものであった
ことに鑑み、処理効果が確実で処理も容易な下水汚泥含
有重金属の除去方法を提供し、下水汚泥の有効利用推進
に貢献しようとするものである。
属除去方法が上述のような問題点を有するものであった
ことに鑑み、処理効果が確実で処理も容易な下水汚泥含
有重金属の除去方法を提供し、下水汚泥の有効利用推進
に貢献しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した下水汚泥含有重金属の除去方法は、下水汚泥を
乾燥し、得られた乾燥汚泥を希薄な酸水溶液で処理して
汚泥中の重金属を溶出させ、処理後の汚泥を酸水溶液か
ら分離することを特徴とするものである。
成功した下水汚泥含有重金属の除去方法は、下水汚泥を
乾燥し、得られた乾燥汚泥を希薄な酸水溶液で処理して
汚泥中の重金属を溶出させ、処理後の汚泥を酸水溶液か
ら分離することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明に従い下水汚泥をまず乾燥すると、下水
汚泥は単に含水率が減少するだけでなく、その性質を大
きく変える。すなわち、親水性の強いコロイド状であっ
た下水汚泥中の固形物が加熱乾燥される間に疎水性のも
のに変わる。その変化はほとんど不可逆的なものであっ
て、乾燥後の下水汚泥は再び水中に投入されてももとの
コロイド状にはならず、濾過その他の手段による処理液
との分離が容易である。
汚泥は単に含水率が減少するだけでなく、その性質を大
きく変える。すなわち、親水性の強いコロイド状であっ
た下水汚泥中の固形物が加熱乾燥される間に疎水性のも
のに変わる。その変化はほとんど不可逆的なものであっ
て、乾燥後の下水汚泥は再び水中に投入されてももとの
コロイド状にはならず、濾過その他の手段による処理液
との分離が容易である。
【０００７】上述のような性状変化は、乾燥による水分
除去が不十分な場合は顕著でない。したがって、乾燥
は、通常９８％前後である下水汚泥の含水率が約４０％
以下になるような条件で行うことが望ましいが、この程
度の含水率は、通常の噴霧乾燥機、ドラムドライヤー等
を用いて乾燥することにより容易に達成可能である。噴
霧乾燥は、乾燥物が粒状でその後の処理が容易であるか
ら、乾燥法として特に好ましい。なお、必要以上に乾燥
することは熱経済上得策ではないし、また過度の乾燥は
その後の酸処理開始時における処理液との親和性を悪く
するので、含水率は低くても約１０％程度にすることが
望ましい。
除去が不十分な場合は顕著でない。したがって、乾燥
は、通常９８％前後である下水汚泥の含水率が約４０％
以下になるような条件で行うことが望ましいが、この程
度の含水率は、通常の噴霧乾燥機、ドラムドライヤー等
を用いて乾燥することにより容易に達成可能である。噴
霧乾燥は、乾燥物が粒状でその後の処理が容易であるか
ら、乾燥法として特に好ましい。なお、必要以上に乾燥
することは熱経済上得策ではないし、また過度の乾燥は
その後の酸処理開始時における処理液との親和性を悪く
するので、含水率は低くても約１０％程度にすることが
望ましい。
【０００８】得られた乾燥汚泥を次いで希薄な酸水溶液
で処理する。短時間で均一な処理効果を達成するため、
乾燥汚泥が塊状である場合はあらかじめ適度に粉砕して
おくことが望ましい。処理に用いる酸水溶液としては、
硝酸、塩酸等の、濃度０.８〜１.０規定程度のものが適
当である。酸の濃度が高いほど重金属の溶出は速く、か
つ最終的な溶出率は高くなるが、一方、汚泥中有機物が
親水性を回復したり分解したりして処理後の固液分離を
困難にすると共に有機物溶出率を高くするので、高濃度
の酸の使用は好ましくない。
で処理する。短時間で均一な処理効果を達成するため、
乾燥汚泥が塊状である場合はあらかじめ適度に粉砕して
おくことが望ましい。処理に用いる酸水溶液としては、
硝酸、塩酸等の、濃度０.８〜１.０規定程度のものが適
当である。酸の濃度が高いほど重金属の溶出は速く、か
つ最終的な溶出率は高くなるが、一方、汚泥中有機物が
親水性を回復したり分解したりして処理後の固液分離を
困難にすると共に有機物溶出率を高くするので、高濃度
の酸の使用は好ましくない。
【０００９】酸処理における重金属の溶出速度は酸の種
類により異なり、また重金属の種類によっても異なるか
ら、いかなる酸を用いるかは、汚泥が含有する重金属の
構成や処理後の汚泥の用途に応じて選定することが望ま
しい。処理は、乾燥汚泥とその約５〜１０倍量（乾燥重
量基準）の酸水溶液を適当な槽に入れ、約１０〜３０分
間、ゆるやかに撹拌・混合する方法により行うことがで
きるが、ほかにも任意の方法を採用することができる。
ただし、あまり長時間酸水溶液中に浸漬しておくと親水
性を回復し、その後の処理が困難になるので、適当な段
階で処理を打ち切る。
類により異なり、また重金属の種類によっても異なるか
ら、いかなる酸を用いるかは、汚泥が含有する重金属の
構成や処理後の汚泥の用途に応じて選定することが望ま
しい。処理は、乾燥汚泥とその約５〜１０倍量（乾燥重
量基準）の酸水溶液を適当な槽に入れ、約１０〜３０分
間、ゆるやかに撹拌・混合する方法により行うことがで
きるが、ほかにも任意の方法を採用することができる。
ただし、あまり長時間酸水溶液中に浸漬しておくと親水
性を回復し、その後の処理が困難になるので、適当な段
階で処理を打ち切る。
【００１０】酸処理により重金属を溶出させた汚泥は素
早く水洗した後、濾過等の方法により処理液から分離
し、さらに必要に応じて加熱乾燥する。上述のような本
発明の方法によれば、たとえば酸として硝酸を用いた場
合、カドミウムは約８０％、鉛は約９５％、ヒ素は約９
５％もの高率で、それぞれ下水汚泥から除去される。
早く水洗した後、濾過等の方法により処理液から分離
し、さらに必要に応じて加熱乾燥する。上述のような本
発明の方法によれば、たとえば酸として硝酸を用いた場
合、カドミウムは約８０％、鉛は約９５％、ヒ素は約９
５％もの高率で、それぞれ下水汚泥から除去される。
【００１１】
【実施例】都市下水処理場で発生した余剰汚泥（固形分
基準でカドミウム０.５mg/kg，鉛４５mg/kg，ヒ素５.５
mg/kgを含有する）をそのまま噴霧乾燥し、含水率３６
％の乾燥粉末を得た。この乾燥粉末化汚泥を重量比で１
０倍量の１規定硝酸水溶液に浸漬し、３０分間ゆるやか
に撹拌した。その後、全体を透水性の床上に移し、１０
分間静置して処理液を分離した。処理後の汚泥（含水率
５２％）について重金属の分析を行ない、重金属除去率
を求めた結果を表１に示す。
基準でカドミウム０.５mg/kg，鉛４５mg/kg，ヒ素５.５
mg/kgを含有する）をそのまま噴霧乾燥し、含水率３６
％の乾燥粉末を得た。この乾燥粉末化汚泥を重量比で１
０倍量の１規定硝酸水溶液に浸漬し、３０分間ゆるやか
に撹拌した。その後、全体を透水性の床上に移し、１０
分間静置して処理液を分離した。処理後の汚泥（含水率
５２％）について重金属の分析を行ない、重金属除去率
を求めた結果を表１に示す。
【００１２】比較のため、噴霧乾燥を行わない余剰汚泥
に対して処理状態における固形分濃度および硝酸濃度が
同じになるように濃度調整をした硝酸による処理と固液
分離を上記と同様にして行なった。固液分離後の汚泥は
含水率９９％であった。この汚泥について重金属の分析
を行い、重金属除去率を求めた結果を表１に併せて示
す。なお、重金属除去率の計算に当たり、汚泥付着水中
の重金属は除去されなかったものとして扱った。
に対して処理状態における固形分濃度および硝酸濃度が
同じになるように濃度調整をした硝酸による処理と固液
分離を上記と同様にして行なった。固液分離後の汚泥は
含水率９９％であった。この汚泥について重金属の分析
を行い、重金属除去率を求めた結果を表１に併せて示
す。なお、重金属除去率の計算に当たり、汚泥付着水中
の重金属は除去されなかったものとして扱った。
【００１３】
【００１４】
【発明の効果】上述のように、乾燥後に酸による重金属
の溶出処理を行う本発明によれば、酸処理後の固液分離
が容易になり、その結果、実質的に高い重金属除去率が
容易に達成される。本発明の方法では、加熱乾燥を行う
ことで下水汚泥の脱臭と殺菌も行われるから、悪臭やカ
ビ・腐敗等を生じにくく有効利用が容易な処理済み汚泥
が得られるという利点もある。
の溶出処理を行う本発明によれば、酸処理後の固液分離
が容易になり、その結果、実質的に高い重金属除去率が
容易に達成される。本発明の方法では、加熱乾燥を行う
ことで下水汚泥の脱臭と殺菌も行われるから、悪臭やカ
ビ・腐敗等を生じにくく有効利用が容易な処理済み汚泥
が得られるという利点もある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−233200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−48871（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−104400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 11/00 - 11/20 B09B 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 下水汚泥を乾燥し、得られた乾燥汚泥を
希薄な酸水溶液で処理して汚泥中の重金属を溶出させ、
処理後の汚泥を酸水溶液から分離することを特徴とする
下水汚泥含有重金属の除去方法。 - 【請求項２】 下水汚泥の乾燥を含水率が１０〜４０％
になるまで行う請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12672292A JP2838339B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 下水汚泥含有重金属の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12672292A JP2838339B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 下水汚泥含有重金属の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293496A JPH05293496A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2838339B2 true JP2838339B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=14942256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12672292A Expired - Fee Related JP2838339B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 下水汚泥含有重金属の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838339B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2159210A2 (en) | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Politechnika Lubelska | Method for production of granulated organic fertilizer from sludge obtained during methane fermentation |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027543A (en) * | 1996-06-07 | 2000-02-22 | Shiro Yoshizaki | Method for removing a heavy metal from sludge |
| ITMI20011616A1 (it) * | 2001-07-26 | 2003-01-26 | Enitecnologie Spa | Procedimento per il trattamento di fanghi biologici generati dalla depurazione di acque reflue |
| KR20020093732A (ko) * | 2002-11-21 | 2002-12-16 | 조경제 | 산을 이용한 슬러지의 중금속 추출 및 제거방법 |
| US9272936B2 (en) | 2009-04-01 | 2016-03-01 | Earth Renewal Group, Llc | Waste treatment process |
| EP2632863B1 (en) * | 2010-09-30 | 2016-05-11 | Earth Renewal Group, Llc | Waste treatment process |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP12672292A patent/JP2838339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2159210A2 (en) | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Politechnika Lubelska | Method for production of granulated organic fertilizer from sludge obtained during methane fermentation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05293496A (ja) | 1993-11-09 |
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