JP3355281B2 - 金属含有酸性排液の処理剤および処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業設備から排出
される酸性排水中の金属（特に重金属）を除去し、排水
を適性ｐＨ値へ調節するのに有用な処理剤および処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】重金属を含む酸性排液（排煙脱硫排水や
酸性メッキ排水など）から重金属を除去したりｐＨを調
整する方法として、酸性廃液に、水酸化ナトリウム、石
灰スラリー、炭酸カルシウムなどを添加し、重金属を水
酸化物として凝集沈殿させて除去するとともに、中和処
理する方法が採用されている。

【０００３】しかし、水酸化ナトリウムを用いると、中
和反応で生成する金属水酸化物の沈殿状態がコロイド状
であり、沈降性に乏しく、しかも沈降堆積したスラッジ
の密度が小さいため、金属水酸化物が凝集沈殿槽の底部
に浮遊した状態で堆積する。このため、濾過における固
液分離が困難であることに加えて、分離したスラッジの
含水率が大きく脱水性が低いため、見掛けのスラッジ量
が多くなり、スラッジの脱水および乾燥に時間や多くの
エネルギーを要する。また、水酸化ナトリウムを用いた
中和曲線において、中性（ｐＨ７）付近では、中和曲線
が鋭く屈曲又は湾曲して直立状態となり、僅かの滴下量
で、ｐＨが４から１０程度にまで急激に変化するため、
タイムラグなどによりｐＨ制御を精度よく行うことが困
難である。なお、中和曲線を緩やかなカーブに調節する
ため、弱アルカリなどの併用により緩衝調節することが
考えられるが、中和操作が複雑となる。さらに、水酸化
ナトリウムは高価であり、しかも取扱いに危険を伴う。

【０００４】石灰スラリーのよる中和では、経費が安
く、生じる硫酸カルシウムなどの塩との共沈現象によ
り、重金属化合物の沈降性も比較的良好である。しか
し、スラッジ量が多く、密着性や付着性の高い炭酸カル
シウムがスケールとして生成するため、凝集沈殿槽の底
部、配管などの狭い流路では炭酸カルシウムが密着して
固化し、管体の閉塞が生じやすい。しかも、付着した炭
酸カルシウムの除去にも大きな労力が必要である。従っ
て、石灰スラリーを中和剤として使用する場合は、凝集
沈殿槽のような機械的沈降ではなく、単に池（ポンド）
などに滞留させるケースに限られるだけでなく、スラッ
ジ量が多いため、廃棄場所が大きく制限され、良好な方
法とはいえない。炭酸カルシウムを使用する方法では、
金属水酸化物が低いｐＨ領域においてのみ生成し、完全
な中和が困難であるとともに、上記の石灰スラリー法と
同じく、密着性の問題がある。

【０００５】重金属を除去する他の方法として、例え
ば、都市ごみの焼却場などから排出される排煙脱硫排水
中の重金属を除去するフェライト法が知られている。し
かし、この方法では、フェライトの主たる構成成分であ
る硫酸第２鉄を多量に使用する必要があるため余分のス
ラッジが多量に発生することに加えて、別に中和剤とし
て、高価な水酸化ナトリウムを必要とし、運転費用も高
くなる。

【０００６】重金属の除去法には、キレート剤によるマ
スキング方法も知られてある。しかし、この方法も処理
経費が高くつくことと、キレート剤が酸中和機能を備え
ていないため、同時中和ができず、アルカリ中和剤が別
途必要となり、２重の経費を必要とする。

【０００７】さらに、重金属の除去法としては、硫化物
法が知られている。この方法は、水酸化物分離法よりも
反応が良好であり、生成した硫化物は溶解度も小さい。
しかし、沈殿物の粒子径が小さく分離が困難であること
と、キレート法と同様に、別にアルカリ中和剤が必要で
ある。

【０００８】特開昭５３−３１３６４号公報には、重金
属を含む酸性水溶液に軽焼マグネシアを添加して重金属
を析出させる方法が開示されている。この文献には、水
酸化マグネシウム又はマグネシウム塩を焼成することに
より得られた軽焼マグネシアを用いること、清澄性を向
上させるためには、軽焼マグネシアを添加した後、アル
カリ剤の添加が有用であることも記載されている。特開
昭５２−１３５５５５号公報には、火力発電所排水を水
酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムで処理した後、
アルカリ剤によりｐＨ９〜１０．５に調整する廃水処理
方法が開示されている。

【０００９】特開昭５２−３１９０４号公報には、重金
属を含む硫酸酸性水溶液をマグネシウム化合物（水酸化
マグネシウム、酸化マグネシウムなど）で中和処理し重
金属を析出させて分離する方法が開示されている。この
文献には、清澄性をさらに向上させるためには、中和処
理の後、アルカリ剤を添加して重金属を析出させるのが
有用であることも記載されている。特開平７−８８４８
１号公報には、金属含有排水にアルカリを添加して金属
水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とを固液分離する方
法において、アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸
化マグネシウムと他のアルカリとを併用して固液分離さ
れた汚泥の一部と混合し、得られた混合物を金属含有排
水に添加する処理方法が開示されている。特開平８−１
３２０６６号公報には、金属含有排水に酸化マグネシウ
ム又は水酸化マグネシウムを添加して遊離の無機酸を予
備中和した後、他のアルカリを添加して中和する処理方
法が開示されている。

【００１０】しかし、これらの処理方法では、１段の添
加工程で水酸化マグネシウムなどのマグネシウム成分の
添加により重金属を有効かつ効率よく除去することが困
難であり、清澄性を向上させるためには、マグネシウム
成分の添加の後、水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤の
添加が必要である。そのため、２工程で処理する必要が
あり、金属含有排水の処理効率が低下する。このよう
に、排水中の金属（特に重金属）を金属水酸化物として
除去する方法において、スラッジの凝集沈降性や脱水性
が高く、見掛け堆積容積が小さく（圧密性が大きく）、
しかも１つの工程で凝集沈殿と排水の中和処理が可能で
あり、かつ簡便な処理方法が要望されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、酸性排液中の金属（特に重金属）の除去と、中和処
理とを１つの工程で効率よく行うことができる処理剤お
よび金属含有排液の処理方法を提供することにある。本
発明の他の目的は、金属水酸化物の凝集沈降性を向上で
きるとともに、生成するスラッジ量およびケーキの含水
量を低減でき、排液処理費用を低減できる処理剤および
金属含有排液の処理方法を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、重金属を含む排液を工業的に有効
に処理できる処理剤および金属含有排液の処理方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、特定の水分を含む水酸
化マグネシウムを用いて重金属含有排水を処理すると、
１つの工程であっても、金属水酸化物の凝集沈降性が向
上し、スラッジ量および含水量も低減でき、酸性排液中
の重金属の除去と、中和処理とを有効かつ同時に行うこ
とができることを見いだし、本発明を完成した。すなわ
ち、本発明の処理剤は、重金属を含む酸性排液を処理す
るための処理剤であって、固形の水酸化マグネシウムに
対して、固形分換算で、アルミナ０．０１〜２重量％、
シリカ０．１〜５重量％、カルシア０．１〜３重量％、
マグネシア０〜１５重量％、及び酸化鉄０〜１．５重量
％を含み、かつこれらの成分の総含有量が１〜２０重量
％で、アルミナ、シリカ及びカルシアの総含有量が０．
５〜６重量％である水酸化マグネシウム又はそのスラリ
ーで構成されており、ｐＨ１１〜１４程度に調整しても
よい。本発明の方法では、重金属を含む酸性排液を処理
する方法において、固形の水酸化マグネシウムに対し
て、固形分換算で、アルミナ０．０１〜２重量％、シリ
カ０．１〜５重量％、カルシア０．１〜３重量％、マグ
ネシア０〜１５重量％、及び酸化鉄０〜１．５重量％を
含み、かつこれらの成分の総含有量が１〜２０重量％
で、アルミナ、シリカ及びカルシアの総含有量が０．５
〜６重量％である水酸化マグネシウム又はそのスラリー
を固形分換算で排液中０．０１〜５重量％の割合で用い
て、スラッジ堆積容積および含水量を低減する。この方
法において、前記水酸化マグネシウムは、（１）マグネ
シアの水和により生成する水酸化マグネシウム、又は
（２）海水中のマグネシウム化合物から生成する水酸化
マグネシウムであってもよい。水酸化マグネシウムのス
ラリーは、アルカリ金属水酸化物などによりｐＨ１１〜
１４程度に調整して用いてもよい。本発明の方法には、
アルカリ金属水酸化物によりｐＨ１１〜１４に調整さ
れ、かつアルミナ、シリカおよびカルシアを含む水酸化
マグネシウムのスラリーを、重金属を含む酸性排水に添
加し、重金属を除去するとともに中和する方法も含まれ
る。なお、本明細書において、「金属」「重金属」を単
に「金属」と称する場合がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の特色は、特定の成分を含
む水酸化マグネシウム又はそのスラリーを用いる点にあ
る。すなわち、本発明の処理剤は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）、シリカ（ＳｉＯ₂ ）およびカルシア（ＣａＯ）か
ら選ばれた少なくとも１つの成分を含む水酸化マグネシ
ウム又はそのスラリーで構成されている。水酸化マグネ
シウムは、マグネシア（ＭｇＯ）や、酸化鉄（例えば、
酸化第２鉄Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）を含んでいてもよい。好ましい
水酸化マグネシウムは、アルミナ、シリカおよびカルシ
アから選択された複数の成分（特に上記３つの成分）を
含んでおり、さらにマグネシアを含む水酸化マグネシウ
ムも好ましい。なお、これらの成分は、カオリン（kaol
inite）、ベントナイト（bentonite）を構成する成分と
して含有されていてもよい。水酸化マグネシウム全体に
対する各成分の含有量は、例えば、下記の通りである。 アルミナ ０．０１〜２重量％（例えば、０．０１〜
１重量％），好ましくは０．０２〜０．８重量％，さら
に好ましくは０．０２〜０．６重量％程度 シリカ ０．１〜５重量％，好ましくは０．５〜３
重量％，さらに好ましくは０．８〜２．５重量％（例え
ば、０．８〜２重量％）程度 カルシア ０．１〜３重量％，好ましくは０．２〜２
重量％，さらに好ましくは０．３〜２重量％（例えば、
０．３〜１．５重量％）程度 マグネシア ０〜１５重量％（例えば、１〜１５重量
％），好ましくは０〜１２重量％（例えば、２〜１２重
量％），さらに好ましくは０〜１０重量％（２．５〜１
０重量％程度） 酸化鉄 ０〜１．５重量％（例えば、０．０１〜
１．５重量％），好ましくは０〜１重量％（０．０５〜
１重量％），さらに好ましくは０〜０．７重量％（０．
０８〜０．７重量％）程度 これらの成分の総含有量は、例えば、固形分換算で、固
形の水酸化マグネシウムに対して、１〜２０重量％、好
ましくは１〜１５重量％、さらに好ましくは１．２〜１
０重量％程度である。また、アルミナ，シリカ，カルシ
アの総含有量は、例えば、固形分換算で、固形の水酸化
マグネシウムに対して、０．２〜１０重量％、好ましく
は０．５〜６重量％、さらに好ましくは１〜５重量％
（例えば、１〜４重量％）程度である。なお、水酸化マ
グネシウムは、不可避的に混入する他の成分、例えば、
Ｎａ，Ｋ，Ｂａなどを含んでいてもよい。

【００１４】前記水酸化マグネシウムは、前記成分を含
む限り種々の水酸化マグネシウム、例えば、（１）マグ
ネシアの水和により生成する水酸化マグネシウム、又は
（２）海水中のマグネシウム化合物から生成する水酸化
マグネシウム（海水マグネシア）などであってもよい。
なお、後者の水酸化マグネシウム（２）は、製造方法に
起因して腐食性の塩素を含有する場合が多い。そのた
め、腐食性が問題となる場合には、前者の水酸化マグネ
シウム（１）を用いるのが有利である。前記水酸化マグ
ネシウム（１）は、慣用の方法、例えば、天然産マグネ
サイト（例えば、ブルーサイトbruciteなど）を焼成し
て得られる軽焼マグネシアの粉砕物を水和する方法（特
開平３−２５２３１１号公報）、湿式粉砕しながら、ア
ルカリ性水性媒体の存在下、軽焼マグネシアを水和する
方法（特公平７−６４５５６号公報）、水分の存在下、
マグネシアを乾式混合又は乾式混練しつつ水和する方法
や水和した後、水分の存在下で熟成し、粉粒状水酸化マ
グネシウムを得る方法などにより製造できる。前記水酸
化マグネシウム（２）は、慣用の方法、海水中の塩化マ
グネシウムとアルカリ［例えば、消石灰（石灰乳）な
ど］とを用いる方法により得ることができる。これらの
方法により得られる水酸化マグネシウムがスラリーの形
態である場合には、そのまま又は適当な濃度に調整して
使用でき、粉粒状の形態である場合にはそのまま又は適
当な濃度で水に分散させてスラリーとして使用してもよ
い。また、スラリーは界面活性剤などの分散剤を含んで
いてもよい。

【００１５】アルカリ剤を用いる金属（重金属）を含む
酸性の産業排水処理においては、先ず、酸性排水のｐＨ
を環境基準値（ｐＨ５．８〜９．０）以内、特にｐＨ６
〜８（中でもｐＨ７）程度に調整する必要があると同時
に、含まれる金属（重金属）を水酸化物として除去する
必要がある。より詳細には、苛性ソーダ、石灰スラリ
ー、炭酸カルシウムなどのアルカリ剤を用いて酸性排水
中の金属を難溶性の水酸化物として分離除去する方法に
おいて、第１の問題点は、各種金属水酸化物の溶解度積
がｐＨにより異なり（ｐＨ依存性）、排出に際して許容
基準値まで金属を除去するためのｐＨ調整をかなり厳密
に行う必要がある点である。すなわち、金属水酸化物が
析出する溶液ｐＨは、金属種により異なり、一般的に、
ｐＨ８．３以下の領域では、Ｆｅ（３価），Ａｌ，Ｃｒ
（３価），Ｃｕが沈殿し、処理水中の金属の濃度は１０
^-5モル／Ｌ以下となる。一方、ｐＨ８．３以下の領域に
おいて、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｆｅ（２価），Ｃｄ，Ｍｎなどは
完全には反応せず、金属水酸化物を生成させるためには
ｐＨを１０近くまで高める必要がある。しかし、ｐＨを
大きくし過ぎると、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｒなどの金属は高い
ｐＨ領域において錯イオンを形成し、再び溶解する虞が
ある。そのため、単一のアルカリ剤により多種類の金属
水酸化物を生成させ、凝集沈殿させることが困難であ
る。

【００１６】これに対して、前記水酸化マグネシウム又
はそのスラリーを用いると、１つの処理工程で、金属水
酸化物の凝集沈殿性を大きく改善でき、排水のｐＨ調整
も行うことができるという利点がある。すなわち、金属
（重金属）を含む酸性産業排水処理において、水酸化マ
グネシウム又はそのスラリーを用いると、中和曲線がな
だらかな曲線となり、水酸化マグネシウム単独のｐＨ値
は１２．０（最高値）であり、異なる溶解度積を有する
金属水酸化物の生成に適している。しかも、Ｚｎ、Ａ
ｌ、Ｃｒなどの両性金属水酸化物の再溶解を防止するの
に適したｐＨ範囲を有する。そのため、多種類の遊離金
属イオンを水酸化物として析出させることができるとと
もに、処理水のｐＨを容易に調整できる。なお、排水に
際しては、必要により酸（塩酸，硫酸など）によりｐＨ
を調整してもよい。

【００１７】なお、現在、市販されている一般的な水酸
化マグネシウムの溶解度積恒数は１５×１０^-12 、水に
対する溶解度は０．０００２モル／Ｌ程度であるもの
の、ｐＨ値は１０．５程度である。そのため、水酸化マ
グネシウムの種類によっては、金属水酸化物の生成にお
いてＣｄの水酸化物の生成が十分でない場合がある。こ
のような場合、水酸化マグネシウム又はそのスラリーで
構成された本発明の処理剤は、アルカリによりｐＨ１１
〜１４程度（好ましくは１１〜１３程度）に調整しても
よい。ｐＨ調整には、アルカリ金属水酸化物（水酸化ナ
トリウム，水酸化カリウム，水酸化リチウムなど）、特
に水酸化ナトリウムを用いる場合が多い。アルカリ金属
水酸化物の添加量は、通常、水酸化マグネシウムに対し
て約０．１〜１０重量％，好ましくは０．５〜５重量
％、さらに好ましくは０．８〜３重量％程度の範囲から
選択できる。

【００１８】さらに、アルカリ剤を用いる処理方法にお
ける第２の問題点は、アルカリ剤の添加により生成する
金属水酸化物が、浮遊状であり、そのままでは沈降が遅
く、沈降性を改善するためには選択した凝集剤の使用が
必要な点である。しかも、使用する凝集剤の種類によっ
ては、発生するスラッジの量が増加する場合がある。さ
らには、塩化第２鉄などを使用すると、金属（重金属）
の吸収によりフェライトが生じ、スラッジがタール状と
なり取扱性を著しく低下させることもある。

【００１９】これに対して、前記特定の成分を含む水酸
化マグネシウム又はそのスラリーを用いると、スラッジ
の生成量および脱水ケーキの含水量を顕著に低減できる
という利点が生じる。すなわち、スラリーを構成する水
酸化マグネシウムは、無機凝集剤として一般に繁用され
ているカオリン（kaolinite）、ベントナイト（bentoni
te）の主たる構成成分であるアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、
シリカ（ＳｉＯ₂ ）、カルシア（ＣａＯ）や、さらには
マグネシア（ＭｇＯ）、酸化鉄（例えば、酸化第２鉄Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃ ）などを含有するため、これらの成分が、生成
したコロイド状金属水酸化物に対して、あたかも無機凝
集剤として機能し、浮遊状生成物の凝集沈殿を促進す
る。

【００２０】なお、一般に使用される無機凝集剤の添加
量は、処理対象によって差はあるが、５０ｐｐｍ〜２０
０ｐｐｍ程度である。本発明においては、水酸化マグネ
シウム又はそのスラリーの添加量を調整することによ
り、無機凝集剤成分量を上記の範囲に調整することも可
能である。なお、排煙脱硫などの酸性排水中の金属の除
去およびｐＨ調整に際して、例えば、３５重量％水酸化
マグネシウムスラリーを排水に対して１重量％程度添加
すると、スラリー中の無機凝集剤成分の量が約３５ｐｐ
ｍ程度となる場合があるが、このような場合であって
も、凝集機能を発現できる。

【００２１】さらに、一般に、溶解性無機塩類は溶液中
の帯電した浮遊粒子表面のゼータ（ζ）電位を低下さ
せ、凝集性を増大させる。例えば、硫酸系酸性排水を水
酸化マグネシウムで中和すると、中和処理した排水中
に、硫酸マグネシウムが生成し、この塩（硫酸マグネシ
ウム）は、水溶解性が大きいのでイオン化する。しか
も、溶解性無機塩類を構成する１価金属イオンよりも２
価金属イオンの方が、コロイド粒子に対する凝集性が大
きい。従って、水酸化ナトリウムによる中和で生成する
Ｎａイオンよりも、水酸化マグネシウムによる中和で生
成するＭｇイオンの方が、浮遊粒子に対する凝集効果が
大きい。

【００２２】このような利点を有するため、本発明の方
法では、前記特定の成分を含む水酸化マグネシウム又は
そのスラリーを用い、金属（重金属）を含む酸性排液を
処理することにより、金属の除去と排液のｐＨ調整（中
和処理）を行う。特に、本発明の方法では、被処理水
（金属含有廃液）に水酸化マグネシウム又はそのスラリ
ーを添加する単一の添加工程（１回の処理）により金属
水酸化物の凝集沈殿と排液のｐＨ調整を行うことができ
る。この方法では、金属は金属水酸化物として高い凝集
沈殿性で凝集沈殿させることができ、処理水とスラッジ
（汚泥）とを固液分離することにより重金属を分離除去
でき、しかもスラッジの嵩密度（見掛け堆積容積）およ
び含水率が小さく、スラッジやケーキの脱水性が高い。
そのため、スラッジ（汚泥），ケーキの高濃度化や取扱
いが容易であるとともに、脱水エネルギーや乾燥エネル
ギーを低減できる。さらに、高濃度のスラッジ又はその
脱水ケーキを得ることができるため、有用金属の回収に
も有利である。

【００２３】廃液としては、遊離の金属イオン（特に重
金属イオン）を含む限り特に制限されず、例えば、火力
発電所，ごみ焼却炉，製鉄所（金属精練所），化学工場
などから排出される排煙脱硫排水，金属表面処理、メッ
キ処理工場などから排出されるメッキ排水、無機薬品の
製造に伴って排出される排水などが含まれる。廃液は、
通常、酸性成分（例えば、塩酸，硫酸などの無機酸な
ど）を含み、廃液のｐＨは、通常、例えば、２〜４．５
（特に２〜４）程度である。金属の種類は特に制限され
ず、一般的には、重金属、例えば、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕな
どの周期表１Ｂ族金属，Ｚｎ，Ｃｄなどの周期表２Ｂ族
金属，Ａｌ，Ｉｎなどの周期表３Ｂ族金属、Ｓｎ，Ｐｂ
などの周期表４Ｂ族金属，Ｖなどの周期表５Ｂ族金属，
Ｔｉ，Ｚｒなどの周期表４Ａ族金属，Ｃｒなどの周期表
６Ａ族金属，Ｍｎなどの周期表７Ａ族金属，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉなどの周期表８族金属などが含まれる。なお、
前記水酸化マグネシウム又はそのスラリーを用いると、
排液中の金属が両性金属水酸化物を生成する金属（Ｚ
ｎ，Ａｌ，Ｃｒなど）であっても、有効に凝集沈殿させ
ることができる。

【００２４】水酸化マグネシウムスラリーの濃度は、特
に制限されず、例えば、５〜７０重量％，好ましくは１
０〜５０重量％程度の範囲から選択できる。スラリー中
の水酸化マグネシウムの平均粒子径は分散安定性などを
損なわない限り特に制限されず、例えば、０．０１〜３
０μｍ、好ましくは０．１〜２０μｍ程度であってもよ
い。水酸化マグネシウムの添加量は、廃液中の金属成分
の含有量やｐＨなどに応じて選択でき、例えば、０．０
１〜５重量％、好ましくは０．１〜２．５重量％、特に
０．１〜１重量％程度の範囲から選択できる。

【００２５】廃液の処理は、通常、凝集沈殿槽内の被処
理液に水酸化マグネシウム又はそのスラリーを添加混合
し、静置させて重金属を水酸化物として凝集沈殿させる
ことにより行うことができる。なお、必要に応じて、凝
集沈殿槽内の混合液は熟成槽に移送して熟成し、成長し
た凝集物を沈殿させてもよい。また、水酸化マグネシウ
ムで処理された処理水は、必要に応じて、ｐＨ調整剤に
よりｐＨを調整してもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明では、特定の成分を含む水酸化マ
グネシウム又はそのスラリーを用いて酸性廃液を処理す
るため、酸性排液中の金属の除去と、中和処理とを１つ
の工程で効率よく行うことができる。また、シビィアー
なｐＨ調整を行うことなく、金属水酸化物の浮遊粒子の
凝集沈降性を向上できるとともに、生成するスラッジ量
および含水率を低減でき、排液処理費用を低減できる。
そのため、従来のアルカリ剤（水酸化ナトリウム，石灰
スラリーなど）を用いたときに遭遇するコロイド粒子の
凝集沈降性、スラッジの生成量および配管などへの付着
などの問題を解消でき、重金属を含む排液を工業的に有
効に処理できる。

【００２７】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００２８】比較例１，２，３および実施例１ 関西電力（株）赤穂発電所の排煙脱硫酸排水（原水）２
０Ｌを排出口から採取し、実験室規模で、原水各５００
ｍｌをビーカーに入れ、２５℃で、アルカリ剤［水酸化
ナトリウム（比較例１）、３５重量％石灰スラリー（比
較例２）、純度９９．９重量％以上の高純度水酸化マグ
ネシウム（比較例３）及び３５重量％水酸化マグネシウ
ムスラリー（実施例１）］をｐＨ９．６となるように添
加して中和処理した。なお、３５重量％水酸化マグネシ
ウムスラリー（実施例１）は、特公平７−６４５５６号
公報の実施例２に記載の方法に準じて、分級機を備えた
湿式粉砕機を用い、軽焼マグネシアに対して水酸化ナト
リウム０．８６重量％を用い、軽焼マグネシアを湿式粉
砕しながら水和する方法で調製した。この３５重量％ス
ラリー中の水酸化マグネシウムは、アルミナ０．０１〜
０．２重量％，シリカ０．３〜０．６重量％，カルシア
０．１〜０．５重量％，マグネシア１〜３重量％，酸化
第２鉄０．０３〜０．２重量％を含んでおり、これらの
成分の総含有量は、３５重量％スラリー中、１．１重量
％である。そして、ｐＨの推移を観察するとともに中和
処理後のｐＨを測定した。また、重金属水酸化物の残存
量、スラッジの沈降時間、スラッジの状態、全液量に対
するスラッジの堆積容積（ＳＶ，％）、濾過物（ケー
キ）の含水量（重量％）を測定した。結果を表１に示
す。

【００２９】

【表１】 表１から明らかなように、水酸化ナトリウムを用いた比
較例１では、凝集物の沈降性、圧密性が小さく、ケーキ
の水分含量が大きい。石灰スラリーを用いた比較例２で
は、凝集物の沈降性、圧密性は比較的良好であるが、ケ
ーキの生成量が多いだけでなく、硫酸カルシウムである
と思われる白色物質がビーカーの底部に固着した。さら
に、高純度の水酸化マグネシウム（比較例３）を用いる
と、ｐＨ９．６に調整するのに、実施例１に比べて１．
２倍量が必要であっただけでなく、凝集物の沈降性、圧
密性（堆積容積）が小さい。これに対して、実施例１で
は、凝集物の沈降性、圧密性が良好であり、ケーキの生
成量および含水量も少なく、ビーカーに対する固着物質
も認められなかった。

【００３０】比較例４，５および実施例２ 実施例１の実験室規模の結果に基づいて、関西電力
（株）赤穂発電所内で実地試験を行った。すなわち、水
酸化ナトリウム（比較例４）、３０重量％石灰スラリー
（比較例５）および実施例１と同様の３５重量％水酸化
マグネシウムスラリー（実施例２）を用い、仮設した実
験用設備において凝集槽内の排煙脱硫酸排水（４００ｍ
³ ）をｐＨ９．６に調整し、実施例１と同様にしてｐ
Ｈ，重金属残存量，スラッジの沈降性などを評価した。
結果を表２に示す。

【００３１】

【表２】 表２から明らかなように、実施例２では、水酸化ナトリ
ウムを用いた比較例４に比べて、重金属水酸化物の凝集
沈殿性が高く、凝集槽の底部に堆積するスラッジ量とそ
の含水率が小さく、固液分離が容易である。また、石灰
スラリーを用いた比較例５では、凝集槽の下部および配
管にスケールが固着し、スケールの除去に多大の労力を
要したが、実施例２では、スケールの固着が認められな
かった。

【００３２】実施例３ 海水から得られた市販の３５重量％水酸化マグネシウム
スラリーに、水酸化ナトリウム０．４重量％を添加して
処理剤を調製し（ｐＨ＝約１２）、実施例１と同様にし
て実験室規模で、原水５００ｍｌに処理剤を添加したと
ころ、実施例１と同様の結果が得られた。なお、上記３
５重量％スラリーの水酸化マグネシウムは、アルミナ
０．１重量％，シリカ０．２重量％，カルシア０．３重
量％を含んでおり、これらの成分の総含有量は、３５重
量％スラリーに対して０．６重量％である。 実施例４ 海水から得られ、実施例３で用いたのと同様の市販の３
５重量％水酸化マグネシウムスラリーに、水酸化ナトリ
ウム０．４重量％を添加して処理剤を調製し（ｐＨ＝約
１２）、実施例２と同様にして実地試験したところ、実
施例２と同様の結果が得られた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 彰彦 兵庫県姫路市田寺山手町５−414 (72)発明者 馬場 謙吉 兵庫県揖保郡太子町東出２−140 (72)発明者 鎌本 実 兵庫県姫路市高雄町35 (72)発明者 中野 保則 兵庫県姫路市山吹１−１−18 (56)参考文献 特開 平８−81216（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−98728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−109820（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−167214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171219（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−64556（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−35571（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/62,1/66 C01F 5/16

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重金属を含む酸性排液を処理するための
   処理剤であって、固形の水酸化マグネシウムに対して、
   固形分換算で、アルミナ０．０１〜２重量％、シリカ
   ０．１〜５重量％、カルシア０．１〜３重量％、マグネ
   シア０〜１５重量％、及び酸化鉄０〜１．５重量％を含
   み、かつこれらの成分の総含有量が１〜２０重量％で、
   アルミナ、シリカ及びカルシアの総含有量が０．５〜６
   重量％である水酸化マグネシウム又そのスラリーで構成
   されている処理剤。
2. 【請求項２】 重金属を含む酸性排液を処理する方法に
   おいて、固形の水酸化マグネシウムに対して、固形分換
   算で、アルミナ０．０１〜２重量％、シリカ０．１〜５
   重量％、カルシア０．１〜３重量％、マグネシア０〜１
   ５重量％、及び酸化鉄０〜１．５重量％を含み、かつこ
   れらの成分の総含有量が１〜２０重量％で、アルミナ、
   シリカ及びカルシアの総含有量が０．５〜６重量％であ
   る水酸化マグネシウム又そのスラリーを固形分換算で排
   液中０．０１〜５重量％の割合で用いて、スラッジ堆積
   容積および含水量を低減する方法。
3. 【請求項３】 水酸化マグネシウムが、（１）マグネシ
   アの水和により生成する水酸化マグネシウム、又は
   （２）海水中のマグネシウム化合物から生成する水酸化
   マグネシウムである請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 ｐＨ１１〜１４に調整された水酸化マグ
   ネシウムのスラリーを用いる請求項２記載の方法。
5. 【請求項５】 水酸化マグネシウムのスラリーのｐＨが
   アルカリ金属水酸化物で調整されている請求項２記載の
   方法。
6. 【請求項６】 アルカリ金属水酸化物によりｐＨ１１〜
   １４に調整され、かつアルミナ、シリカおよびカルシア
   を含む水酸化マグネシウムのスラリーを、重金属を含む
   酸性排水に添加し、重金属を除去するとともに中和する
   請求項２記載の方法。