JP4944262B2 - 廃水中の有価金属回収方法。 - Google Patents
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Description
収集された有価金属含有水の組成から混合処理可能かどうかを判定し、混合処理かのうと判断された有価金属含有水のみを混合すると共に、個々の有価金属含有水の組成から混合された有価金属含有水の前処理条件を決定し、決定された前処理条件に従って混合された有価金属含有水の前処理を行い、前処理後の有価金属含有水から有価金属を分離する方法が開示されている。例えば、(特許文献2参照)
この活性グラニュール菌が存在する嫌気性処理槽へ更に処理すべき廃水、すなわち、Au、Ag、Pt及びPdを含有する廃水を供給すると共に栄養源としての低級アルコール及びpH調整用の脂肪族有機酸又はその塩を供給して処理を行う。処理後、嫌気性処理槽に沈降した汚泥を生物汚泥タンクへ蓄積する。この活性汚泥槽の汚泥も生物汚泥タンクへ蓄積する。
生物汚泥タンクへ蓄積された汚泥を固液分離装置にかけAu、Ag、Pt及びPdを含有する汚泥を含水固形物として分離する。
固液分離装置から排出された処理後の原廃水中に含まれるAu、Ag、Pt及びPdの含有量及び処理前の原廃水中含有量を分析した結果、処理後の原廃水中のAu、Ag、Pt及びPd含有量は極めて微量になっており、Au、Ag、Pt及びPdは含水固形物として分離回収できることを知見して本発明に到達した。
(1)有価金属としてAu、Ag、Pt及びPdを含有する廃水を、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩と共に、グラニュール菌を充填した嫌気性処理槽へ投入して20〜60℃に加熱し、該グラニュール菌を培養、順化して活性グラニュール菌を生成した後、更に該嫌気性処理槽へ前記廃水と同様の廃水、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩を供給して脱窒処理し、前記嫌気性処理槽に沈殿した汚泥が生物汚泥タンクに供給されるとともに、前記嫌気性処理槽からの溢流水が取り込まれ、活性汚泥槽、前記生物汚泥タンクへと供給され、前記生物汚泥タンク内の汚泥に取り込まれたAu、Ag、Pt及びPdを該汚泥を固液分離することによりAu、Ag、Pt及びPdを含水固形物として回収することを特徴とする廃水中の有価金属回収方法。
(2)前記含水固形物を乾燥後、500℃〜1200℃で炭化又は焼却し、得られた炭化物又は焼却物からAu、Ag、Pt及びPdを回収することを特徴とする上記(1)に記載する廃水中の有価金属回収方法。
(3)前記グラニュール菌が糖蜜食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌であることを特徴とする上記(1)または(2)のいずれかに記載する廃水中の有価金属回収方法。
以下に図面を参照して本発明における廃水(以下、原廃水とも云う)中のAu、Ag、Pt及びPdの回収方法の実施形態につき詳細に説明する。
嫌気性処理槽内1には糖蜜食品加工廃水の処理から得たグラニュール菌2が充填されている。
低級アルコールは、COD−Cr値は高いが、BOD値は低いため、通常の活性汚泥式生物処理では分解が困難であるが本発明方法においては、容易に生物処理装置の栄養源とすることができる。本発明で使用する低級アルコールは、メタン発酵よりも炭酸ガスの発生量が多く発熱反応が優先され、しかも高濃度な有機物の消費で発熱量が充分に発生するため、本発明の実施に必要な中温以上の加熱・加温が不要になる。
本発明で使用する低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等が挙げられる。
本発明では、メタン発酵よりも炭酸ガスの発生量が優先されるため、廃水中にカルシウム分が存在すると、炭酸カルシウムとなってスケールが沈積し、装置の随所でトラブルが発生する原因となる。しかしながら、本発明では、脂肪族有機酸を使用するので、カルシウムが存在しても有機酸カルシウムとなり、該有機酸カルシウムは溶解性が高いためスケールの発生が防止される効果がある。
本発明で使用される脂肪族有機酸としては、例えば、ギ酸、クエン酸、クエン酸アンモニウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、リンゴ酸、リンゴ酸アンモニウム、リンゴ酸アンモニウム、リンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、マレイン酸、蓚酸などが挙げられる。
固液分離装置10から排出される処理後の原廃水は、Au、Ag、Pt及びPd含有量及び硝酸性窒素濃度を測定し、基準値以下であることを確認した後、排水処分する。一方、得られた含水固形物17は120℃〜150℃で乾燥を行ない更に700℃〜800℃で焼却する。冷却して得た焼却灰は、非常に少量であるためAu、Ag、Pt及びPd含有量が回収に適した量となるまで容器へ蓄積して置く。蓄積した焼却灰から前記の有価金属を回収するには、溶解、溶媒抽出、電解処理等によってAu、Ag、Pt及びPdを回収する。
(運転前の調製)
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
図1に示す液循環方式の嫌気性処理槽1(200リットル実験槽)に糖蜜シロップ利用工場の廃水処理から得たグラニュール菌体(薄茶白色粒状、粒径0.1〜2mmφ)を40リットル充填する。
一方、ヘッドタンク8に有価金属としてAu、Ag、Pt、Pdを含有する回収用原廃水(塩濃度7%、硝酸性窒素濃度6,300ppm、Au 0.07mg/L、Ag 0.19mg/L、Pt 0.13mg/L、Pd 0.50mg/L含有)160リットルを投入し、メタノール2リットルとクエン酸を添加し、pHを8〜9に調整する。pH調整の済んだ前記の回収用原廃水は、嫌気性処理槽1へ送りグラニュール菌2を上記原廃水中で7日間培養、馴化させ活性グラニュール菌を生成させる。
(連続運転)
次いで、活性グラニュール菌を生成させた嫌気性処理槽1へAu、Ag、Pt、Pdを含有する回収用原廃水(有価金属濃度Au 0.07mg/L、Ag 0.19mg/L、Pt 0.13mg/L、Pd 0.50mg/L)をヘッドタンク8より40リットル/日の流量で5日間投入循環させ脱窒処理を行う。この汚泥を生物汚泥タンク9へ蓄積する。この活性汚泥槽16の汚泥も生物汚泥タンク9へ蓄積する。生物汚泥タンク9に蓄積された汚泥を固液分離装置10に投入し、Au、Ag、Pt、Pdは含水固形物として回収する。一方、固液分離装置から排出される処理後の原廃水に含まれるAu、Ag、Pt、Pd量を分析した結果、Au 0.00mg/L、Ag 0.01mg/L、Pt 0.03mg/L、Pd 0.02mg/Lであり、処理前の原廃水からの前記有価金属の捕捉率はそれぞれAu100%、Ag94.7%、Pt76.9%、Pd96.0%であった。
上記の分析結果から明らかなように、Au、Ag、Pt、Pdは含水固形物中に効率よく捕捉回収された。
含水固形物は、120℃〜150℃で乾燥を行ない更に700℃〜800℃で焼却する。
冷却して得た焼却灰は、非常に少量であるためAu、Ag、Pt、Pdの回収に適した量となるまで容器へ蓄積して置く。蓄積した焼却灰からの有価金属の回収に際しては、溶解、溶媒抽出、電解処理等によってAu、Ag、Pt、Pdを回収することができる。
Au、Ag、Pt、Pdの含有量の異なる回収用原廃水を実施例1と同様にして回収処理した結果、Au、Ag、Pt、Pdの捕捉率は表1の通りであった。
活性炭を各100リットル充填した2塔連続式の有価金属回収装置(図示せず)へ有価金属としてAu、Ag、Pt、Pdを含有する回収用原廃水(塩濃度7%、硝酸性窒素濃度6,300ppm、Au 0.07mg/L、Ag 0.31mg/L、Pt 0.13mg/L、Pd 0.54mg/L含有)を流量200リットル/hrsで流通し、有価金属回収装置から排出される処理後の原廃水に含まれるAu、Ag、Pt、Pd量を分析した結果Au 0.02mg/L、Ag 0.11mg/L、Pt 0.04mg/L、Pd 0.38mg/Lであり前記有価金属の捕捉率は、Au71.4%、Ag64.5%、Pt69.2%、Pd29.6%であり、特にPdの捕捉率は本発明の回収方法と比べてかなり劣るものであった。
Au、Ag、Pt、Pdの含有量の異なる回収用原廃水を比較例1と同様にして回収処理した結果捕捉率は表1の通りであり、やはりPdの捕捉率はかなり劣っていた。
2 グラニュール菌
3 溢流水
4 液整流装置
5 ポンプ
6 嫌気性循環水
7 バイオガス排気口
8 ヘッドタンク
9 生物汚泥タンク
10 固液分離装置
11 供給パイプ
12 処理前の原廃水
13 低級アルコール
14 脂肪族有機酸
15 汚泥吸引管
16 活性汚泥槽
17 含水固形物
18 処理後の原廃水
Claims (3)
- 有価金属としてAu、Ag、Pt及びPdを含有する廃水を、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩と共に、グラニュール菌を充填した嫌気性処理槽へ投入して20〜60℃に加熱し、該グラニュール菌を培養、順化して活性グラニュール菌を生成した後、更に該嫌気性処理槽へ前記廃水と同様の廃水、低級アルコール及び脂肪族有機酸又はその塩を供給して脱窒処理し、前記嫌気性処理槽に沈殿した汚泥が生物汚泥タンクに供給されるとともに、前記嫌気性処理槽からの溢流水が取り込まれ、活性汚泥槽、前記生物汚泥タンクへと供給され、前記生物汚泥タンク内の汚泥に取り込まれたAu、Ag、Pt及びPdを該汚泥を固液分離することによりAu、Ag、Pt及びPdを含水固形物として回収することを特徴とする廃水中の有価金属回収方法。
- 前記含水固形物を乾燥後、500℃〜1200℃で炭化又は焼却し、得られた炭化物又は焼却物からAu、Ag、Pt及びPdを回収することを特徴とする請求項1に記載する廃水中の有価金属回収方法。
- 前記グラニュール菌が糖蜜食品加工廃水の処理から得られたグラニュール菌であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載する廃水中の有価金属回収方法。
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