JP4306422B2 - セメントキルン抽気ダストの処理方法 - Google Patents
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Description
この問題を解決するために、セメントキルンの窯尻部分から焼成ガスの一部を抽気して、セメント製造内を循環する塩素、アルカリ、硫黄の量を低減することが行われている。
すなわち、本発明は、以下の各工程からなることを特徴とするセメントキルン抽気ダストの処理方法に関する。
(1)セメントキルン抽気ダストに水を加えてスラリー化した後、固液分離する第1工程、
(2)第1工程で得られた固液分離後の液相(以下、原水と称す)に、該液相の酸化還元電位が−600mV以下になるまで第一鉄塩化合物を添加した後、pHを8〜10に調節し、高分子凝集剤を添加し、固液分離を行う第2工程であり、前記第2工程の第一鉄塩化合物が、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、又はこれらの水和物であり、
(3)第2工程で得られた固液分離後の液相に、第二鉄塩化合物を添加し、pHを8〜12に調節した後、高分子凝集剤を添加し、固液分離を行う第3工程であり、
前記第3工程の第二鉄塩化合物が、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、又はこれらの水和物であり、該第二鉄塩化合物の添加量が、前記原水中の全セレンに対して50〜300倍モル量であり、
前記第2工程及び第3工程の高分子凝集剤が、ポリアクリルアミド又はポリアクリル酸ソーダを含む高分子凝集剤であり、該高分子凝集剤の添加量が0.2〜4mg/lである。
また、還元剤として用いる第一鉄塩化合物の必要量がその場で判断可能であり、過剰添加を避けられるため、少量の高分子凝集剤の添加で沈降分離が短時間で容易になる。その為、固相である含水量の多いスラッジ量が少なくなりスラッジの脱水処理も容易になる。
さらに、固形分は、セメント原料としての再利用が可能になる。
本発明の第1工程は、セメントキルン抽気ダストに水を加えてスラリー化した後、固液分離する工程である。この工程で、塩化カリウム、塩化ナトリウム、及び塩化カルシウム等のアルカリ金属塩を溶出させ固相として捕集する。抽気ダストの主成分は、アルカリ金属塩であることから、生成スラリーは高pH値を示す。水の添加量は固液分離した液相の塩素濃度が2質量%以下になるように加える。一般に海水の塩素濃度は0.005〜2質量%であり、液相の塩素濃度が2質量%以下であれば、処理排水をそのまま放流可能である。
第一鉄塩化合物としては、例えば、塩化第一鉄、塩化第一鉄・二水和物、硫酸第一鉄、硫酸第一鉄・四水和物、硫酸第一鉄・五水和物、硫酸第一鉄・七水和物、ポリ硫酸第一鉄等が挙げられる。
第一鉄塩化合物の添加量は、該液相の酸化還元電位が−600mV以下、好ましくは−650mV以下になるまで添加する。液相の酸化還元電位が−600mV以下でないと
6価のセレンが4価に還元され難くなり、第3工程で生成する3価の水酸化鉄と共沈され難い6価のセレンが上澄み液に残るため好ましくない。
液相のpH調節剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。pHは8〜10、好ましくは9〜10に調節する。
第二鉄塩化合物としては、例えば、塩化第二鉄、塩化第二鉄・六水和物、硫酸第二鉄、硫酸第二鉄・三水和物、硫酸第二鉄・六水和物、硫酸第二鉄・七水和物、ポリ硫酸第二鉄等が挙げられる。
第二鉄塩化合物の添加量は、原水に溶存している全セレン量に対し、鉄イオン換算で50〜300倍モル量、好ましくは100〜250倍モル量である。
液相のpH調節剤としては、第2工程同様、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。pHは8〜12、好ましくは9〜11に調節する。
本発明の第1〜3工程で行う固液分離する方法は、一般に行われている方法、例えば、ろ過法、遠心分離法、沈降分離法等を利用することができる。
第4工程の固液分離で重金属およびセレンを排水基準値以下に低減させた液相は、そのpHを中性付近にまで低下させた後、放流することができる。また、第1〜3工程で得られた固相は、鉄を含むため、鉄源としてセメント原料に再利用可能である。
(実施例1)
抽気ダスト250gに水2500gを加え、3時間攪拌しスラリー化した。スラリーは1μmの孔径のメンブランフィルターで固液分離を行い、得られたろ液(以下、原水1と称す)のpHは13.0、酸化還元電位は−117mVであった。
即ち、原水1に硫酸及び硝酸を添加し、加熱し硫酸白煙発生後、室温まで放冷し、塩酸を加え、90〜100℃で10分間加熱し、放冷し、試料液とした。この試料液を水素化合物発生原子吸光分析装置にて全セレンの定量を行った。また、4価セレンは原水を前処理せず、水素化合物発生原子吸光分析装置にて定量を行った。6価セレンは、全セレンから4価セレンを差し引いた値とした。
全セレン(4価セレンと6価セレン)および6価セレンの含有量は夫々13、12mg/lであった。
次いで上記高分子凝集剤を2mg/l添加して10分間攪拌混合し、静置10分後にこの処理液を5種Aのろ紙でろ過した。
上記ろ液を原水1の分析方法により定量を行った。全セレンは0.01mg/lであり、水質汚濁防止法に係る排水基準値の0.1mg/lをクリアした。
抽気ダスト250gに水2500gを加え、3時間攪拌しスラリー化した。スラリーは1μmの孔径のメンブランフィルターで固液分離を行い、得られたろ液(以下、原水2と称す)のpHは12.0、酸化還元電位は−103mVであった。
全セレン(4価セレンと6価セレン)および6価セレンの含有量は夫々49、4mg/lであった。
次いで上記高分子凝集剤を2mg/l添加して10分間攪拌混合し、静置10分後にこの処理液を5種Aのろ紙でろ過した。
上記ろ液を原水2の分析方法により定量を行った。全セレンは0.04mg/lであり、水質汚濁防止法に係る排水基準値の0.1mg/lをクリアした。
抽気ダスト250gに水2500gを加え、3時間攪拌しスラリー化した。スラリーは1μmの孔径のメンブランフィルターで固液分離を行い、得られたろ液(以下、原水3と称す)のpHは13.0、酸化還元電位は−114mVであった。
この原水3に含まれる全セレンは、原水1の分析方法で定量した。
全セレン(4価セレンと6価セレン)および6価セレンの含有量は夫々13、12mg/lであった。
上記原水3(250ml)のpHが8になるように水酸化ナトリウムを添加し、硫酸第一鉄・七水和物を、液相の酸化還元電位が−537mVになるまで添加した。その後30分間攪拌混合した。
次いで上記高分子凝集剤を2mg/l添加して10分間攪拌混合し、静置10分後にこの処理液を5種Aのろ紙でろ過した。
上記ろ液を原水1の分析方法により定量を行った。全セレンは0.22mg/lであり、水質汚濁防止法に係る排水基準値の0.1mg/lをクリアしなかった。
抽気ダスト250gに水2500gを加え、3時間攪拌しスラリー化した。スラリーは1μmの孔径のメンブランフィルターで固液分離を行い、得られたろ液(以下、原水4と称す)のpHは12.0、酸化還元電位は−111mVであった。
この原水4に含まれる全セレンは、原水1の分析方法で定量した。
全セレン(4価セレンと6価セレン)および6価セレンの含有量は夫々49、4mg/lであった。
上記原水4(250ml)のpHが10になるように水酸化ナトリウムを添加し、硫酸第一鉄・七水和物を、液相の酸化還元電位が−532mVになるまで添加した。その後30分間攪拌混合した。
次いで上記高分子凝集剤を2mg/l添加して10分間攪拌混合し、静置10分後にこの処理液を5種Aのろ紙でろ過した。
上記ろ液を原水1の分析方法により定量を行った。全セレンは0.25mg/lであり、水質汚濁防止法に係る排水基準値の0.1mg/lをクリアしなかった。
2 第2工程
3 第3工程
4 抽気ダスト
5 セメント原料
6 放流水
Claims (1)
- 以下の各工程からなることを特徴とするセメントキルン抽気ダストの処理方法。
(1)セメントキルン抽気ダストに水を加えてスラリー化した後、固液分離する第1工程、
(2)第1工程で得られた固液分離後の液相(以下、原水と称す)に、該液相の酸化還元電位が−600mV以下になるまで第一鉄塩化合物を添加した後、pHを8〜10に調節し、高分子凝集剤を添加し、固液分離を行う第2工程であり、前記第2工程の第一鉄塩化合物が、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、又はこれらの水和物であり、
(3)第2工程で得られた固液分離後の液相に、第二鉄塩化合物を添加し、pHを8〜12に調節した後、高分子凝集剤を添加し、固液分離を行う第3工程であり、
前記第3工程の第二鉄塩化合物が、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、又はこれらの水和物であり、該第二鉄塩化合物の添加量が、前記原水中の全セレンに対して50〜300倍モル量であり、
前記第2工程及び第3工程の高分子凝集剤が、ポリアクリルアミド又はポリアクリル酸ソーダを含む高分子凝集剤であり、該高分子凝集剤の添加量が0.2〜4mg/lである。
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