JP4525014B2 - 副生塩の精製方法、副生塩及び融雪剤 - Google Patents
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Description
ここで生成した副生塩は大部分が水溶性であるので、水に溶解すれば固形廃棄物を大幅に削減できる。しかし、この方法でも発生した副生塩を水に溶解すればフッ素が溶出するために排水できず、この排水中のフッ素を水酸化カルシウムで処理しても排水基準を満足できないなどフッ素成分の除去は必ずしも効果的に行えるとはいえない。
(1)フッ素を含有する、一般ゴミ又は産業廃棄物の焼却排ガス中の酸性成分に、ナトリウム系のアルカリ成分を反応させて得られた副生塩水溶液に、カルシウム塩の1種以上を添加した後、希土類金属塩の1種以上、共沈剤の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離し、該副生塩水溶液中のフッ素濃度を8mg/L以下とすることを特徴とする副生塩の精製方法。
(2)上記副生塩水溶液に、カルシウム塩の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離した後、希土類金属塩の1種以上、共沈剤の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離する(1)に記載の副生塩の精製方法。
(4)上記希土類金属塩を上記副生塩水溶液あたり少なくとも10質量ppm、共沈剤を上記副生塩水溶液あたり少なくとも50質量ppm添加する(1)〜(3)のいずれかに記載の副生塩の精製方法。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の方法で精製した副生塩の水溶液から水を除去して得られる副生塩。
(8)(6)に記載の副生塩を造粒して得られる融雪剤。
図1は、水酸化ナトリウムを使用した湿式の排ガス処理であり、家庭などから排出される一般廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉から副生塩が排出される工程について例示する。廃棄物焼却炉1より発生した、塩化水素等のハロゲン化水素ガスや、二酸化硫黄等の酸性硫黄含有ガス等の酸性成分を含む排ガスは、廃熱ボイラ2で熱回収された後、電気集塵器3にて飛灰が除去される。次いで吸収塔4にて水酸化ナトリウム水溶液を使用し湿式で中和処理した後、ガスは煙突5より大気中に空放される。排ガス中の酸性成分を中和した水酸化ナトリウム水溶液は洗煙排水すなわち副生塩水溶液となる。
副生塩水溶液には、重金属を除去するために、重金属キレート剤を添加することが好ましい。重金属キレート剤としてはチオール基、チオエーテル基、ジチオカルバミン酸基を有する構成のキレート剤などが好適に使用できる。
高分子凝集剤の例として、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤が挙げられる。高分子凝集剤の具体的な効果は、不溶性固形分の分離速度の上昇や分離液の清澄度の向上が挙げられ、これらの効果により設備の小型化、簡素化を図ることができる。
以上によって、ゴミ焼却場の焼却排ガス処理に消石灰を使用していた場合と比較して最終処分場に埋め立てる固形廃棄物を大幅に削減するのみでなく、得られた副生塩をリサイクルあるいは再利用により有効に活用することもできる。
〔例1〕
一般ゴミ用の廃棄物焼却炉から排出される排ガスから飛灰を電気集塵機で除去した後に、水酸化ナトリウム水溶液で処理する吸収塔から排出される洗煙排水、即ち副生塩水溶液について処理を実施した。
副生塩水溶液に、35%塩酸を添加してpHを7に調整後、38%塩化カルシウム水溶液を添加し、撹拌し、ミヨシ油脂社製キレート液エポフロックL−1を100ppm添加し撹拌した。ついで20質量%の濃度の塩化セリウム水溶液を副生塩水溶液あたり500質量ppm、すなわち塩化セリウムを副生塩水溶液あたり100質量ppm添加し、撹拌した。その後、8%硫酸バンド水溶液をAl2O3換算で副生塩水溶液あたり100ppm添加して撹拌し、固形分を形成させた。最後に高分子凝集剤として栗田工業(株)製のクリフィックスCP−933の0.1%水溶液を副生塩水溶液あたり5ppmを添加して処理した。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
例1において、8%硫酸バンド水溶液をAl2O3換算で副生塩水溶液あたり100ppm添加したことを38%塩化鉄(III)水溶液をFeCl3換算で副生塩水溶液あたり100ppm添加したことに変更した以外は例1と同様に行った。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
例1と同じロットの前記副生塩水溶液に、35%塩酸を添加してpHを7に調整後、38%塩化カルシウム水溶液を添加し、撹拌し、ついでミヨシ油脂社製キレート液エポフロックL−1を100ppm添加して固形分を形成させた。次いで高分子凝集剤として栗田工業(株)製のクリフィックスCP−933の0.1%水溶液を副生塩水溶液あたり5ppmを添加して固形分を沈降処理した。上澄みを分取して、これに20質量%濃度の塩化セリウム水溶液を副生塩水溶液あたり500ppm、すなわち塩化セリウムを副生塩水溶液あたり100質量ppm添加して撹拌した。その後、8%硫酸バンド溶液を、Al2O3換算で300ppm添加、撹拌した。最後に高分子凝集剤を例1と同様に添加して処理した。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
例1と同じロットの副生塩水溶液に、35%塩酸を添加してpHを7に調整後、38%塩化カルシウム水溶液を添加して撹拌した。その後高分子凝集剤を例1と同様に添加して処理した。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
例1と同じロットの副生塩水溶液に、消石灰の粉末を添加して撹拌した後、35%塩酸を添加してpHを7に調整して撹拌した。その後高分子凝集剤を例1と同様に添加して処理した液の上澄みを濾過した。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
一般ゴミ用の廃棄物焼却炉から排出される排ガスに炭酸水素ナトリウム粉体を噴霧しバグフィルターで回収した副生塩と飛灰を水に溶解して15質量%の水溶液となした。副生塩水溶液に35%塩酸を添加してpHを7に調整後、38%塩化カルシウム水溶液を添加、撹拌しミヨシ油脂社製キレート液エポフロックL−1を100ppm添加し撹拌した。ついで20質量%濃度の塩化セリウム水溶液を副生塩水溶液あたり500質量ppm、すなわち塩化セリウムを副生塩水溶液あたり100質量ppm添加して撹拌した。その後、8%硫酸バンド水溶液をAl2O3換算で副生塩水溶液あたり100ppm添加し、撹拌して、固形分を形成させた。最後に高分子凝集剤を例1と同様に添加して処理した液の上澄みを濾過した。液の上澄みを濾過し、その濾液中のフッ素濃度を分析した結果を表1に示す。
例3より得た濾液、すなわち精製した副生塩の水溶液を日本乾燥機株式会社製のドラムドライヤーD−58×10にて乾燥し精製した副生塩の微粉体を得た。平均粒子径は顕微鏡による観察では50μm程度の1次結晶が凝集した2次結晶で150μm程度であった。このままでは、融雪剤として道路に散布した際に飛散してしまうので、この固体副生塩を、特開平3−146127号及び特開平3−207437号各公報に記載された方法で造粒した。すなわち周方向に沿って1.3mmの半円溝を有する2個1組のチタン製のロールからなるロールプレスを使用して、ロールとロールのクリアランスは0.4mmとし、ロールの線圧を2.3t/cmとし、ロールの周速を毎秒0.95mとし、紐状の成型物を得た。次いで、ピッチ3.4mmの先端が鋭利な凸部分を有する、歯車状の切断ロールを周速毎秒1.1mで回転させ、ここに前述の、紐状の成型物を導入し、直径3mm、切断長3mmの円柱状ペレットを得た。さらにこれを2mmと4mmの篩で分級し2mmと4mmの間を製品とした。製品の篩分けでの収率は80%であった。
Claims (8)
- フッ素を含有する、一般ゴミ又は産業廃棄物の焼却排ガス中の酸性成分に、ナトリウム系のアルカリ成分を反応させて得られた副生塩水溶液に、カルシウム塩の1種以上を添加した後、希土類金属塩の1種以上、共沈剤の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離し、該副生塩水溶液中のフッ素濃度を8mg/L以下とすることを特徴とする副生塩の精製方法。
- 上記副生塩水溶液に、カルシウム塩の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離した後、希土類金属塩の1種以上、共沈剤の1種以上及び凝集剤の1種以上を添加して不溶性固形分を生成させてこれを分離する請求項1に記載の副生塩の精製方法。
- 上記共沈剤が鉄及びアルミニウムの1種以上を含むものである請求項1又は2に記載の副生塩の精製方法。
- 上記希土類金属塩を上記副生塩水溶液あたり少なくとも10質量ppm、共沈剤を上記副生塩水溶液あたり少なくとも50質量ppm添加する請求項1〜3のいずれかに記載の副生塩の精製方法。
- 上記副生塩水溶液がナトリウム系のアルカリ成分として水酸化ナトリウムを使用して得た洗煙排水である請求項1〜4のいずれかに記載の副生塩の精製方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の方法で精製した副生塩の水溶液から水を除去して得られる副生塩。
- 請求項6に記載の副生塩から得られる融雪剤。
- 請求項6に記載の副生塩を造粒して得られる融雪剤。
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