JP4369793B2 - 廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法は、鉄イオンと他の複数の金属イオンを含む廃液をその処理対象とする。
図3には、本発明の廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法に係る処理装置の一例を示す。
図3に示すように、本発明の一実施の形態に係る鉄含有スラリーの改質方法に適用される排水処理装置10は、例えば、薄鋼板を硫酸、硝酸、硝弗酸等の酸液で酸洗処理した後の廃液の一例である酸洗排水、または、表面処理した後のめっき廃液からなる酸洗めっき排水、または、金属鉱山を採掘した後に発生する酸性で重金属を含んだ鉱山排水などの排水11を一旦貯蔵する排水タンク12と、排水タンク12からポンプ13を介して排水11を受け入れて中和処理する第1の反応槽16と、第1の反応槽16内のスラリーを第2の反応槽17に、スラリーを送水するポンプ18と、苛性ソーダ、炭酸カルシウム、消石灰あるいは水酸化マグネシウム等の中和剤を入れたアルカリ液タンク14と、アルカリ液を第2の反応槽17に添加するためのポンプ15と、第2の反応槽17内を攪拌する攪拌機19と、第2の反応槽17からオーバーフローしたスラリーを投入する配管と、マイナスに帯電した物質を一時保管しておくホッパー20と、ホッパー20から少量切り出しを行なう切り出し装置21と、第1の反応槽16の出側に設けられた第1の反応槽16で処理された後の廃液を吸引して圧送するポンプ27を有している。
なお、本実施例は、実廃水と相関関係を取りながら、室内実験で行った実施例であり、この実験結果は、スラッジリサイクル上、望ましい結果であり、実廃水と何ら相違ないものと考える。
酸洗めっき模擬廃液として、表1に示す2価鉄イオン、3価鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、懸濁物質(SS)を含む溶液を使用し、図4の処理装置を用いて、この酸洗めっき模擬廃液の処理を行った。第1の反応槽、第2の反応槽、第3の反応槽の容量はそれぞれ、3L、0.05L、3Lである。なお、第1の反応槽内には、予め、鉄酸化細菌を投入している。
酸洗めっき模擬廃液として、表4に示す2価鉄イオン、3価鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、懸濁物質(SS)を含む溶液を使用し、図5の処理装置を用いて、この酸洗めっき模擬廃液の処理を行った。第1の反応槽、第3の反応槽の容量は各3Lである。なお、第1の反応槽内には、予め、鉄酸化細菌を投入している。
酸洗めっき模擬廃液として、表2−1に示す2価鉄イオン、3価鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、懸濁物質を含む溶液を使用し、図6の処理装置を用いて、この酸洗めっき模擬廃液の処理を行った。第1の反応槽、第3の反応槽の容量はそれぞれ、3L、3Lである。
11…排水
12…排水タンク
13…ポンプ
14…アルカリ液タンク
15…ポンプ
17…第2の反応槽
18…ポンプ
19…攪拌機
20…ホッパー
22…pH計
23…ろ過体
24…供給管
25…圧縮気体ヘッダ
25a…吹き出し孔
27…ポンプ
28…スクレーパー支持構造物
29…スクレーパー
30…駆動装置
32…逆洗用ポンプ
40…第3の反応槽
42…ポンプ
46…pH計
47…ろ過体
48…ポンプ
49…圧縮気体ヘッダ
49a…吹き出し孔
51…スクレーパー支持構造物
52…スクレーパー
53…駆動装置
54…連結器
55…逆洗用ポンプ
Claims (11)
- 2価鉄イオン及び3価鉄イオンに加えて複数の金属イオンを含む酸性廃液を、第1の反応槽内に供給し、生物学的酸化手段又は化学的酸化手段により、2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化すると共に、中和剤を添加して当該廃液のpHを3以上5以下に調整し、水酸化鉄(III )主体の粒子を生成させ、当該粒子を含む廃液のスラリーの一部を第2の反応槽に供給し、アルカリ剤を添加して第2の反応槽内のスラリーのpHを5以上13以下に調整し、当該粒子同士を凝集させた後、第1の反応槽に戻し、当該凝集した粒子を含むスラリーを固液分離して濃縮し、その後、当該濃縮したスラリーを脱水してケーキとすることを特徴とする廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法。
- 2価鉄イオン及び3価鉄イオンに加えて複数の金属イオンを含む酸性廃液を、第1の反応槽内に供給し、生物学的酸化手段又は化学的酸化手段により、2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化すると共に、中和剤を添加して当該廃液のpHを3以上5以下に調整し、水酸化鉄(III )主体の粒子を生成させ、さらに、マイナスに帯電した微粉または泥状の物質を投入し、当該粒子と当該マイナスに帯電した微粉または泥状の物質を凝集させ、当該凝集した粒子を含むスラリーを固液分離して濃縮し、その後、当該濃縮したスラリーを脱水してケーキとすることを特徴とする廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法。
- 前記第1の反応槽内に、マイナスに帯電した微粉又は泥状の物質をさらに投入することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記生物学的酸化手段として、第1の反応槽内に鉄酸化細菌を添加し、空気又は酸素を吹き込んで、当該廃液を攪拌することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の金属イオンが、ニッケルイオン、亜鉛イオン、銅イオンの1種又は2種以上であって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法によりスラリーを固液分離して濃縮した後、排出された処理液を、第3の反応槽に供給し、かつ、第3の反応槽内の当該処理液を攪拌し、当該処理液のpHを6以上10以下に調整して、ニッケル、亜鉛、銅の1種又は2種以上の金属水酸化物粒子を生成させ、当該金属水酸化物粒子を含むスラリーを固液分離して濃縮し、その後、脱水してケーキとすることを特徴とする廃液からの鉄含有脱水ケーキの製造方法。
- 前記マイナスに帯電した物質が、有機排水を生物学的処理法で処理した際に発生する活性汚泥であることを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マイナスに帯電した物質の投入量を、第1の反応槽で析出する水酸化鉄(III )主体の粒子の単位時間当りに発生する質量に対して0.2質量%以上2質量%以下(ドライ換算)とすることを特徴とする、請求項2〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の反応槽内及び/又は第3の反応槽内のスラリーの一部を分離膜により固液分離することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分離膜の孔径が、1μm以上100μm以下であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記第1の反応槽内の前記分離膜上及び/又は前記第3の反応槽内の前記分離膜上において、それぞれ、前記粒子と前記金属水酸化物粒子を補足し、当該分離膜上に形成するケーキ層の厚みを1mm以上50mm以下に制御することを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。
- 酸性廃液中の懸濁濃度が酸性廃液中の溶解性鉄イオン濃度の3分の1以下(質量濃度)であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
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