JP5917306B2 - Method and apparatus for treating sludge incineration ash - Google Patents

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本発明は、下水汚泥焼却灰などの汚泥焼却灰を処理する方法および汚泥焼却灰を処理する装置に関するものである。   The present invention relates to a method for treating sludge incineration ash such as sewage sludge incineration ash and an apparatus for treating sludge incineration ash.

従来、下水処理場で発生する下水汚泥などの汚泥を焼却して減量化した際に生じる汚泥焼却灰は、大部分が廃棄物として埋立処分されてきた。   Conventionally, most of the sludge incineration ash produced when incineration of sludge such as sewage sludge generated at a sewage treatment plant is reduced to landfill as waste.

しかし、下水汚泥焼却灰などの汚泥焼却灰には多量のリンが含まれているため、近年では、廃棄物である汚泥焼却灰からリンを回収し、世界的に枯渇が危惧されている資源の一つであるリン資源として再利用することが望まれている。
また、全ての汚泥焼却灰を埋立処分するには広大な埋立処分場を確保する必要がある。そのため、リンを回収した後の汚泥焼却灰(処理灰)をコンクリートの材料等として有効利用し、埋立処分される汚泥焼却灰の量を削減することも望まれている。
However, since sludge incineration ash, such as sewage sludge incineration ash, contains a large amount of phosphorus, in recent years, phosphorus has been recovered from sludge incineration ash, which is a waste material. It is desired to reuse it as a phosphorus resource.
In addition, in order to landfill all sludge incineration ash, it is necessary to secure a large landfill site. Therefore, it is also desired to effectively use the sludge incineration ash (treated ash) after recovering phosphorus as a concrete material or the like to reduce the amount of sludge incineration ash to be disposed of in landfill.

そこで、下水汚泥焼却灰からリンを回収しつつ、有害成分の含有量が少なくてコンクリートの材料等として再利用し易い処理灰を得る方法として、下水汚泥焼却灰とアルカリ性反応液とを混合し、下水汚泥焼却灰に含まれているリンと、ヒ素(As)やセレン(Se)等の有害成分とをアルカリ性反応液中に抽出した後、抽出処理後の灰を水や酸性溶液で洗浄することにより、リンを回収しつつ有害成分の含有量が少ない処理灰を得る方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, while collecting phosphorus from sewage sludge incineration ash, as a method to obtain treated ash that has a low content of harmful components and is easy to reuse as concrete materials, etc., sewage sludge incineration ash and alkaline reaction liquid are mixed, Extract phosphorus contained in sewage sludge incineration ash and harmful components such as arsenic (As) and selenium (Se) into an alkaline reaction solution, and then wash the ash after extraction with water or an acidic solution. Has proposed a method for obtaining treated ash with a low content of harmful components while collecting phosphorus (see, for example, Patent Document 1).

また、アルカリ性反応液を用いた上記下水汚泥焼却灰の処理方法では下水汚泥焼却灰中に含まれている鉛(Pb)を抽出・除去することはできないため、上記処理方法を用いて得た処理灰は、低pH環境下に置かれた際に鉛が溶出する可能性がある。そこで、抽出処理後の灰に対して硫酸を添加し、灰中の鉛を難溶性の硫酸鉛にすることにより、低pH環境下でも鉛が流出し難く、コンクリートの材料等として再利用し易い処理灰を得る方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, since the lead (Pb) contained in the sewage sludge incineration ash cannot be extracted / removed by the method for treating the sewage sludge incineration ash using the alkaline reaction liquid, the treatment obtained using the above treatment method Ashes can be leached when placed in a low pH environment. Therefore, by adding sulfuric acid to the ash after the extraction treatment, the lead in the ash is made insoluble lead sulfate, so that lead does not easily flow out even in a low pH environment, and it can be easily reused as a concrete material, etc. A method for obtaining treated ash has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2008−229576号公報JP 2008-229576 A 特開2012−11283号公報JP 2012-11283 A

しかし、抽出処理後の灰を酸性溶液で洗浄して得た処理灰や、抽出処理後の灰に対して硫酸を添加して得た処理灰は、pHが低いため、そのまま有効利用することが困難である。特に、抽出処理後の灰に対して硫酸を添加して得た処理灰は、pHが非常に低い(例えば、pHが3.5以下である)ため、例えばコンクリートの材料として使用すると、ブリーディング水(固体材料の沈降または分離によって遊離した混練水)の量が多くなり、所望の強度のコンクリートを得ることができない。   However, the treated ash obtained by washing the ash after the extraction treatment with an acidic solution and the treated ash obtained by adding sulfuric acid to the ash after the extraction treatment can be effectively used as they are because the pH is low. Have difficulty. In particular, the treated ash obtained by adding sulfuric acid to the ash after the extraction treatment has a very low pH (for example, the pH is 3.5 or less). The amount of (kneaded water released by the sedimentation or separation of the solid material) increases, and concrete having a desired strength cannot be obtained.

ここで、このような問題に対し、水を用いた洗浄や、アルカリ性の薬剤を用いた中和処理により処理灰のpHを有効利用に適したpHまで上昇させることも考えられる。しかし、水を用いた洗浄では、処理灰のpHを十分に上昇させることが困難である。一方、薬剤を使用して処理灰のpHを上昇させた場合には、汚泥焼却灰の処理コストが増加する。   Here, with respect to such a problem, it is also conceivable to raise the pH of the treated ash to a pH suitable for effective use by washing with water or neutralizing treatment with an alkaline chemical. However, it is difficult to sufficiently raise the pH of the treated ash by washing with water. On the other hand, when the pH of the treated ash is increased using a chemical, the treatment cost of the sludge incinerated ash increases.

そこで、本発明は、アルカリ性反応液を用いて汚泥焼却灰からリンを抽出する工程と、リンを抽出した後の汚泥焼却灰を酸性溶液で処理する工程とを含む汚泥焼却灰の処理方法において、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることを可能にすることを目的とする。   Therefore, the present invention is a method for treating sludge incineration ash comprising a step of extracting phosphorus from sludge incineration ash using an alkaline reaction liquid, and a step of treating sludge incineration ash after extracting phosphorus with an acidic solution. It aims at making it possible to obtain the processing ash of pH suitable for effective utilization, suppressing the increase in the processing cost of sludge incineration ash.

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、汚泥焼却灰と、アルカリ性反応液とを混合して前記汚泥焼却灰に含まれているリンを前記アルカリ性反応液中に抽出し、リン抽出液と、アルカリ処理灰とを得るリン抽出工程と、前記アルカリ処理灰と、酸性溶液とを混合して酸処理灰を得る酸処理工程と、前記リン抽出液中に含まれているリンをリン酸カルシウムとして回収するリン回収工程と、前記酸処理灰と、前記リン抽出工程終了後、前記リン回収工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液および前記リン抽出工程終了後、前記酸処理工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液の少なくとも一方とを混合して前記酸処理灰のpHを上昇させる中和工程とを含むことを特徴とする。このように、汚泥焼却灰を処理する過程で排出されるアルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを上昇させれば、薬剤を使用することなく、酸処理灰のpHを十分に上昇させることができる。従って、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができる。
なお、本発明において、「リン抽出工程終了後、リン回収工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液」としては、特に限定されることなく、リン回収工程においてリン酸カルシウムを析出させた際に排出される排液や、リン回収工程においてリン酸カルシウムを洗浄した際に排出される排液を挙げることができる。また、本発明において、「リン抽出工程終了後、酸処理工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液」としては、特に限定されることなく、アルカリ処理灰を洗浄した際に排出される排液を挙げることができる。
The present invention aims to advantageously solve the above-mentioned problems, and the method for treating sludge incineration ash according to the present invention comprises mixing sludge incineration ash with an alkaline reaction liquid and including the sludge incineration ash in the sludge incineration ash. Extracting phosphorus in the alkaline reaction solution to obtain a phosphorus extract and an alkali-treated ash, an acid treatment to obtain an acid-treated ash by mixing the alkali-treated ash and an acidic solution A phosphorus recovery step of recovering phosphorus contained in the phosphorus extract as calcium phosphate , the acid-treated ash, and after the phosphorus extraction step is completed and before the phosphorus recovery step is completed. A neutralization step of increasing the pH of the acid-treated ash by mixing at least one of the alkaline drainage discharged after the completion of the alkaline drainage and the phosphorus extraction step and before the completion of the acid treatment step; The And wherein the Mukoto. In this way, if the pH of the acid-treated ash is increased using the alkaline drainage discharged in the process of treating the sludge incineration ash, the pH of the acid-treated ash can be sufficiently increased without using a chemical. Can do. Accordingly, it is possible to obtain treated ash having a pH suitable for effective use while suppressing an increase in the treatment cost of sludge incineration ash.
In the present invention, “alkaline drainage discharged after the phosphorus extraction step and before the phosphorus recovery step is completed” is not particularly limited, and when calcium phosphate is precipitated in the phosphorus recovery step. And the drainage discharged when the calcium phosphate is washed in the phosphorus recovery step. Further, in the present invention, “alkaline drainage discharged between the end of the phosphorus extraction step and the end of the acid treatment step” is not particularly limited and is discharged when the alkali-treated ash is washed. Can be mentioned.

ここで、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、前記中和工程において前記酸処理灰のpHを6以上まで上昇させることが好ましい。中和工程において酸処理灰のpHを6以上まで上昇させれば、コンクリートの材料等として有効利用するのに特に適した処理灰を得ることができるからである。
なお、本発明において、「酸処理灰のpH」は、固液分離後に温度110℃の乾燥機内で質量が一定になるまで乾燥させた酸処理灰を純水中に濃度2質量%で分散させた際の懸濁液のpHをJIS Z8802に準拠してガラス電極法で測定することにより求めることができる。
Here, it is preferable that the processing method of the sludge incineration ash of this invention raises pH of the said acid-treated ash to 6 or more in the said neutralization process. This is because, if the pH of the acid-treated ash is raised to 6 or more in the neutralization step, it is possible to obtain treated ash particularly suitable for effective use as a concrete material or the like.
In the present invention, “pH of acid-treated ash” refers to the dispersion of acid-treated ash that has been dried in a dryer at a temperature of 110 ° C. until the mass becomes constant after solid-liquid separation at a concentration of 2% by mass. The pH of the suspension can be determined by measuring by the glass electrode method according to JIS Z8802.

また、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、前記リン回収工程が、前記リン抽出液に対してカルシウム化合物を添加し、リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして析出させるリン酸カルシウム析出工程と、前記リン酸カルシウムを回収するリン酸カルシウム回収工程と、回収した前記リン酸カルシウムを洗浄する洗浄工程とを含み、前記中和工程において、前記アルカリ性排液として、前記洗浄工程で排出されるアルカリ性の洗浄排液を使用することが好ましい。洗浄工程においてリン酸カルシウムを洗浄した際に排出される洗浄排液は、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が少なく、且つ、適度に高いpHを有しているため、酸処理灰のpHを上昇させるためのアルカリ性排液として特に適しているからである。   Further, in the method for treating sludge incineration ash according to the present invention, the phosphorus recovery step includes adding a calcium compound to the phosphorus extract, and precipitating phosphorus in the phosphorus extract as calcium phosphate; and the calcium phosphate A step of recovering the calcium phosphate and a step of cleaning the recovered calcium phosphate. In the neutralization step, the alkaline drainage discharged in the washing step may be used as the alkaline drainage. preferable. The washing drainage discharged when washing calcium phosphate in the washing process has a low content of harmful components such as arsenic and selenium, and has a reasonably high pH, thus increasing the pH of the acid-treated ash. This is because it is particularly suitable as an alkaline drainage liquid.

更に、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、前記洗浄工程において、前記リン酸カルシウムを、前記汚泥焼却灰の5〜10倍の質量の水を用いて洗浄することが好ましい。リン酸カルシウムを洗浄する際に水を使用し、且つ、洗浄に使用する水の量を汚泥焼却灰の5倍以上とすれば、リン酸カルシウムを十分に洗浄しつつ、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が十分に少ない洗浄排液をアルカリ性排液として使用することができるからである。また、リン酸カルシウムを洗浄する際に水を使用し、且つ、洗浄に使用する水の量を汚泥焼却灰の10倍以下とすれば、pHが十分に高い洗浄排液をアルカリ性排液として使用することができるからである。   Furthermore, it is preferable that the processing method of the sludge incineration ash of this invention wash | cleans the said calcium phosphate using the water of 5-10 times mass of the said sludge incineration ash in the said washing | cleaning process. If water is used for washing calcium phosphate, and the amount of water used for washing is 5 times or more that of sludge incineration ash, the content of harmful components such as arsenic and selenium while washing calcium phosphate sufficiently This is because a sufficiently small amount of washing drainage can be used as alkaline drainage. Also, if water is used when washing calcium phosphate and the amount of water used for washing is 10 times or less that of sludge incineration ash, wash drainage with a sufficiently high pH should be used as alkaline drainage. Because you can.

そして、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、前記中和工程でpHを上昇させた酸処理灰を水で洗浄する最終洗浄工程を更に含むことが好ましい。pHを上昇させた後の酸処理灰を水で洗浄すれば、有害成分の含有量が十分に少ない処理灰を得ることができるからである。   And it is preferable that the processing method of the sludge incineration ash of this invention further includes the final washing | cleaning process which wash | cleans the acid-treated ash which raised pH by the said neutralization process with water. This is because if the acid-treated ash after raising the pH is washed with water, a treated ash having a sufficiently low content of harmful components can be obtained.

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の汚泥焼却灰の処理装置は、アルカリ性反応液添加手段を備え、アルカリ性反応液と、汚泥焼却灰とを混合して前記汚泥焼却灰に含まれているリンを前記アルカリ性反応液中に抽出し、リン抽出液と、アルカリ処理灰とを得るリン抽出部と、前記アルカリ処理灰に対して酸性溶液を添加する酸添加手段を備え、前記アルカリ処理灰と前記酸性溶液とを混合して酸処理灰を得る酸処理部と、前記リン抽出液中に含まれているリンをリン酸カルシウムとして回収するリン回収部と、リン抽出部でリンを抽出した後、リン回収部でリン酸カルシウムを回収するまでの間に排出されるアルカリ性排液およびリン抽出部でリンを抽出した後、酸処理部で酸処理灰を得るまでの間に排出されるアルカリ性排液の少なくとも一方を回収するアルカリ性排液回収手段と、前記酸処理灰と、前記アルカリ性排液回収手段で回収したアルカリ性排液とを混合して前記酸処理灰のpHを上昇させる中和部とを有することを特徴とする。このように、中和部を設け、汚泥焼却灰を処理する過程で排出されるアルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを上昇させれば、薬剤を使用することなく、酸処理灰のpHを十分に上昇させることができる。従って、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができる。
なお、本発明において、「リン抽出部でリンを抽出した後、リン回収部でリン酸カルシウムを回収するまでの間に排出されるアルカリ性排液」としては、特に限定されることなく、リン回収部においてリン酸カルシウムを析出させた際に排出される排液や、リン回収部においてリン酸カルシウムを洗浄した際に排出される排液を挙げることができる。また、本発明において、「リン抽出部でリンを抽出した後、酸処理部で酸処理灰を得るまでの間に排出されるアルカリ性排液」としては、特に限定されることなく、アルカリ処理灰を洗浄した際に排出される排液を挙げることができる。
Moreover, this invention aims at solving the said subject advantageously, The processing apparatus of the sludge incineration ash of this invention is equipped with an alkaline reaction liquid addition means, an alkaline reaction liquid, sludge incineration ash, To extract phosphorus contained in the sludge incineration ash into the alkaline reaction liquid, to obtain a phosphorus extraction liquid and an alkali-treated ash, a phosphorus extraction part, and an acidic solution for the alkali-treated ash An acid treatment unit comprising acid addition means to be added to obtain acid-treated ash by mixing the alkali-treated ash and the acidic solution, and a phosphorus recovery unit for collecting phosphorus contained in the phosphorus extract as calcium phosphate obtained when, after extracting phosphorus phosphorus extraction unit, after extracting the phosphorus with alkaline drainage and phosphorus extractor discharged until recovering calcium with phosphorus recovery unit, the acid treatment ash with acid unit The alkaline effluent recovery means for recovering at least one of the alkaline effluent discharged between the acid-treated ash, the acid-treated ash, and the alkaline effluent collected by the alkaline effluent-recovery means are mixed to produce the acid-treated ash. And a neutralizing part that raises the pH of the solution. In this way, if the pH of the acid-treated ash is increased using an alkaline drainage discharged in the process of treating the sludge incineration ash by providing a neutralization section, the pH of the acid-treated ash can be obtained without using a chemical. Can be raised sufficiently. Accordingly, it is possible to obtain treated ash having a pH suitable for effective use while suppressing an increase in the treatment cost of sludge incineration ash.
In the present invention, “alkaline drainage discharged after extracting phosphorus in the phosphorus extraction unit and then recovering calcium phosphate in the phosphorus recovery unit” is not particularly limited. Examples thereof include drainage discharged when calcium phosphate is deposited and drainage discharged when calcium phosphate is washed in the phosphorus recovery unit. Further, in the present invention, “alkaline drainage discharged after extracting phosphorus in the phosphorus extraction section and then obtaining acid-treated ash in the acid treatment section” is not particularly limited, and may be alkali-treated ash. The drainage discharged when washing is mentioned.

ここで、本発明の汚泥焼却灰の処理装置は、前記リン回収部が、前記リン抽出液に対してカルシウム化合物を添加するカルシウム添加手段を備え、前記リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして析出させるリン酸カルシウム析出槽と、前記リン酸カルシウムを回収するリン酸カルシウム回収手段と、回収した前記リン酸カルシウムを洗浄する洗浄槽とを有し、前記アルカリ性排液回収手段が、前記洗浄槽から排出されるアルカリ性の洗浄排液を前記アルカリ性排液として回収することが好ましい。洗浄槽においてリン酸カルシウムを洗浄した際に排出される洗浄排液は、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が少なく、且つ、適度に高いpHを有しているため、酸処理灰のpHを上昇させるためのアルカリ性排液として特に適しているからである。   Here, in the apparatus for treating sludge incineration ash according to the present invention, the phosphorus recovery unit includes a calcium addition means for adding a calcium compound to the phosphorus extract, and deposits phosphorus in the phosphorus extract as calcium phosphate. A calcium phosphate precipitation tank; a calcium phosphate recovery means for recovering the calcium phosphate; and a cleaning tank for cleaning the recovered calcium phosphate, wherein the alkaline drainage recovery means removes the alkaline cleaning drainage discharged from the cleaning tank. It is preferable to collect as the alkaline drainage. The cleaning effluent discharged when cleaning calcium phosphate in the cleaning tank has a low content of harmful components such as arsenic and selenium, and has a reasonably high pH, thus increasing the pH of the acid-treated ash. This is because it is particularly suitable as an alkaline drainage liquid.

本発明によれば、アルカリ性反応液を用いて汚泥焼却灰からリンを抽出する工程と、リンを抽出した後の汚泥焼却灰を酸性溶液で処理する工程とを含む汚泥焼却灰の処理方法において、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができる。   According to the present invention, in a method for treating sludge incineration ash comprising a step of extracting phosphorus from sludge incineration ash using an alkaline reaction liquid, and a step of treating sludge incineration ash after extracting phosphorus with an acidic solution, While suppressing an increase in the treatment cost of the sludge incineration ash, a treated ash having a pH suitable for effective use can be obtained.

本発明に従う代表的な汚泥焼却灰の処理方法を用いて下水汚泥焼却灰を処理する際の操作フローである。It is the operation flow at the time of processing sewage sludge incineration ash using the processing method of typical sludge incineration ash according to the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明に係る汚泥焼却灰の処理方法は、例えば、下水処理場で発生する初沈汚泥や余剰汚泥等の下水汚泥を焼却した際に生じる下水汚泥焼却灰などの汚泥焼却灰を処理する際に用いることができる。なお、本発明の汚泥焼却灰の処理方法で処理される汚泥焼却灰は、下水汚泥焼却灰に限定されることは無く、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、リンと、ヒ素、セレンおよび鉛等の有害成分とを含む汚泥焼却灰の処理に用いることができる。また、本発明の汚泥焼却灰の処理方法は、本発明の汚泥焼却灰の処理装置を用いて実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The method for treating sludge incineration ash according to the present invention is, for example, when treating sludge incineration ash such as sewage sludge incineration ash generated when incinerating sewage sludge such as primary sludge and surplus sludge generated at a sewage treatment plant. Can be used. The sludge incineration ash treated by the sludge incineration ash treatment method of the present invention is not limited to sewage sludge incineration ash, and the sludge incineration ash treatment method of the present invention includes phosphorus, arsenic, selenium and It can be used to treat sludge incineration ash containing harmful components such as lead. Moreover, the processing method of the sludge incineration ash of this invention can be implemented using the processing apparatus of the sludge incineration ash of this invention.

ここで、本発明に係る汚泥焼却灰の処理方法の一例では、図1に操作フローチャートを示すように、まず、下水汚泥焼却灰に対し、リン抽出工程(S1)および第1の固液分離工程(S2)を順次実施して、アルカリ処理灰とリン抽出液とを得る。次に、アルカリ処理灰に対し、水洗浄工程(S3)および第2の固液分離工程(S4)を順次実施して、水で洗浄されたアルカリ処理灰(以下「洗浄済アルカリ処理灰」という。)を得る。その後、洗浄済アルカリ処理灰に対し、酸処理工程(S5)および第3の固液分離工程(S6)を実施して、酸処理灰を得る。   Here, in an example of the method for treating sludge incineration ash according to the present invention, as shown in the operation flowchart in FIG. 1, first, the phosphorus extraction step (S1) and the first solid-liquid separation step are performed on the sewage sludge incineration ash. (S2) is sequentially performed to obtain an alkali-treated ash and a phosphorus extract. Next, the water-washed step (S3) and the second solid-liquid separation step (S4) are sequentially performed on the alkali-treated ash, and the alkali-treated ash washed with water (hereinafter referred to as “washed alkali-treated ash”). .) Thereafter, the acid-treated ash is obtained by performing the acid treatment step (S5) and the third solid-liquid separation step (S6) on the washed alkali-treated ash.

更に、この一例の汚泥焼却灰の処理方法では、酸処理灰に対し、中和工程(S7)、第4の固液分離工程(S8)、最終洗浄工程(S9)および第5の固液分離工程(S10)を順次実施して、処理灰を得る。   Furthermore, in this example of the method for treating sludge incineration ash, the neutralization step (S7), the fourth solid-liquid separation step (S8), the final washing step (S9), and the fifth solid-liquid separation are performed on the acid-treated ash. Step (S10) is sequentially performed to obtain treated ash.

また、この一例の汚泥焼却灰の処理方法では、第1の固液分離工程(S2)で得たリン抽出液に対し、リン抽出液中に含まれているリンをリン酸塩(この一例では、リン酸カルシウム)として回収するリン回収工程(S11〜S13)を実施して、下水汚泥焼却灰中のリンをリン酸カルシウムとして回収する。   In this example of the method for treating sludge incineration ash, phosphorus contained in the phosphorus extract is converted to phosphate (in this example, the phosphorus extract obtained in the first solid-liquid separation step (S2)). The phosphorus collection | recovery process (S11-S13) collect | recovered as a calcium phosphate is implemented, and the phosphorus in a sewage sludge incineration ash is collect | recovered as a calcium phosphate.

そして、この一例の汚泥焼却灰の処理方法は、下水汚泥焼却灰を処理してリン酸塩(リン酸カルシウム)および処理灰を得る過程で生じるアルカリ性の排液を中和工程(S7)において用いることを特徴とする。
なお、下水汚泥焼却灰を処理してリン酸塩(リン酸カルシウム)および処理灰を得る過程で生じるアルカリ性の排液としては、下記(A)および(B)が挙げられる。
(A)リン抽出工程(S1)の終了後、リン回収工程(S11〜S13)が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液
(B)リン抽出工程(S1)の終了後、酸処理工程(S5)が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液
具体的には、上記(A)のアルカリ性排液としては、例えば、リン回収工程中の、リン酸カルシウム析出工程(S11)の後のリン酸カルシウム回収工程(S12)で得られるアルカリ性排液や、リン回収工程中の洗浄工程(S13)で得られるアルカリ性排液が挙げられる。また、上記(B)のアルカリ性排液としては、例えば、水洗浄工程(S3)の後の第2の固液分離工程(S4)で得られるアルカリ性排液が挙げられる。
And the processing method of this example sludge incineration ash uses that the alkaline drainage produced in the process of processing a sewage sludge incineration ash and obtaining phosphate (calcium phosphate) and a processing ash in a neutralization process (S7). Features.
In addition, the following (A) and (B) are mentioned as an alkaline waste liquid produced in the process of processing a sewage sludge incineration ash and obtaining a phosphate (calcium phosphate) and a treated ash.
(A) Alkaline drainage discharged between the end of the phosphorus extraction step (S1) and the end of the phosphorus recovery step (S11 to S13) (B) After the end of the phosphorus extraction step (S1), the acid treatment step Alkaline drainage discharged until (S5) is completed. Specifically, as the alkaline drainage of (A) above, for example, calcium phosphate after the calcium phosphate precipitation step (S11) in the phosphorus recovery step Examples include alkaline drainage obtained in the recovery step (S12) and alkaline drainage obtained in the washing step (S13) during the phosphorus recovery step. Moreover, as an alkaline drainage of said (B), the alkaline drainage obtained by the 2nd solid-liquid separation process (S4) after a water washing process (S3) is mentioned, for example.

ここで、リン抽出工程(S1)は、下水汚泥焼却灰と、アルカリ性反応液とを例えば抽出槽内(リン抽出部)で撹拌混合し、下水汚泥焼却灰に含まれているリンをアルカリ性反応液中に抽出することで、抽出されたリンを含有するアルカリ性反応液からなるリン抽出液と、含有するリンの一部または全部が抽出された下水汚泥焼却灰からなるアルカリ処理灰との混合物を得る工程である。なお、リン抽出工程(S1)では、原理的には明らかではないが、下水汚泥焼却灰にセレンやヒ素等の有害成分が含まれている場合には、下水汚泥焼却灰中のセレンやヒ素もリンと共にアルカリ性反応液中に抽出される。従って、アルカリ処理灰のリン、ヒ素、セレン等の含有量は、下水汚泥焼却灰よりも低減している。
因みに、アルカリ性反応液としては、水酸化ナトリウム水溶液や、水酸化カリウム水溶液などを用いることができる。そして、アルカリ性反応液のpHは、例えば13〜14とすることができる。また、抽出槽内に下水汚泥焼却灰を投入する手段としては、ホッパー等を用いることができ、抽出槽内にアルカリ性反応液を供給するアルカリ性反応液添加手段としては、ポンプ等を用いることができる。
Here, in the phosphorus extraction step (S1), the sewage sludge incineration ash and the alkaline reaction liquid are stirred and mixed in, for example, an extraction tank (phosphorus extraction unit), and the phosphorus contained in the sewage sludge incineration ash is converted into the alkaline reaction liquid. Extracting in to obtain a mixture of a phosphorus extract composed of an alkaline reaction liquid containing extracted phosphorus and an alkali-treated ash composed of incinerated sewage sludge ash from which part or all of the phosphorus contained is extracted It is a process. In the phosphorus extraction step (S1), although it is not clear in principle, if the sewage sludge incineration ash contains harmful components such as selenium and arsenic, selenium and arsenic in the sewage sludge incineration ash are also removed. It is extracted into an alkaline reaction solution together with phosphorus. Accordingly, the content of phosphorus, arsenic, selenium, etc. in the alkali-treated ash is reduced as compared with sewage sludge incineration ash.
Incidentally, as the alkaline reaction liquid, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, or the like can be used. And pH of an alkaline reaction liquid can be 13-14, for example. A hopper or the like can be used as means for introducing the sewage sludge incineration ash into the extraction tank, and a pump or the like can be used as the alkaline reaction liquid addition means for supplying the alkaline reaction liquid into the extraction tank. .

なお、下水汚泥焼却灰に含まれているリンのアルカリ性反応液中への抽出は、原理的には明らかではないが、下水汚泥焼却灰にPなどの形態で含まれているリンが、例えば下記反応式(1)に示すような反応によりアルカリ性反応液中へ溶出することで起きていると推察される。
+6OH → 2PO 3−+3HO ・・・(1)
The extraction of phosphorus contained in the sewage sludge incineration ash into the alkaline reaction liquid is not clear in principle, but phosphorus contained in the form of P 2 O 5 or the like is contained in the sewage sludge incineration ash. For example, it is presumed that this occurs by elution into an alkaline reaction solution by a reaction shown in the following reaction formula (1).
P 2 O 5 + 6OH → 2PO 4 3 − + 3H 2 O (1)

第1の固液分離工程(S2)は、リン抽出工程(S1)で得たリン抽出液とアルカリ処理灰との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いてリン抽出液とアルカリ処理灰とに分離する工程である。   In the first solid-liquid separation step (S2), the mixture of the phosphorus extract obtained in the phosphorus extraction step (S1) and the alkali-treated ash is used, for example, using a known solid-liquid separation means such as a sedimentation separation device or a filtration device. In this step, the phosphorus extract and the alkali-treated ash are separated.

水洗浄工程(S3)は、例えばアルカリ処理灰と水とを水洗浄槽内で撹拌混合し、アルカリ処理灰に付着しているアルカリ性反応液を水洗除去して、アルカリ性反応液が除去された洗浄済アルカリ処理灰と、アルカリ処理灰に付着していたアルカリ性反応液を含むアルカリ性排液(洗浄排液)との混合物を得る工程である。そして、この一例の汚泥焼却灰の処理方法では、ヒ素やセレン等を含むアルカリ性反応液が水洗浄工程(S3)でアルカリ処理灰から除去されるので、酸処理工程(S5)において添加する酸性溶液がアルカリ性反応液の中和反応に消費されるのを防止し、酸処理工程(S5)で使用する酸性溶液の量を低減して処理コストを削減することができる。
なお、水洗浄工程(S3)で使用する水としては、特に限定されることなく、下水処理水(再生水)を用いることができる。因みに、水洗浄工程(S3)でアルカリ処理灰を洗浄する際に使用する洗浄液としては、洗浄排液がアルカリ性になる洗浄液であれば、水以外の溶液を使用しても良い。また、水洗浄槽内に再生水を供給する手段としては、ポンプ等を用いることができる。
In the water washing step (S3), for example, the alkali-treated ash and water are stirred and mixed in a water washing tank, and the alkaline reaction liquid adhering to the alkali-treated ash is washed and removed to remove the alkaline reaction liquid. This is a step of obtaining a mixture of the spent alkali-treated ash and an alkaline drainage (washing drainage) containing an alkaline reaction liquid adhering to the alkali-treated ash. And in this example of the method for treating sludge incineration ash, since the alkaline reaction liquid containing arsenic, selenium and the like is removed from the alkali-treated ash in the water washing step (S3), the acidic solution added in the acid treatment step (S5) Can be prevented from being consumed in the neutralization reaction of the alkaline reaction liquid, and the amount of the acidic solution used in the acid treatment step (S5) can be reduced to reduce the treatment cost.
The water used in the water washing step (S3) is not particularly limited, and sewage treated water (reclaimed water) can be used. Incidentally, as the cleaning liquid used when cleaning the alkali-treated ash in the water cleaning step (S3), a solution other than water may be used as long as the cleaning waste liquid becomes alkaline. Moreover, a pump etc. can be used as a means to supply reclaimed water in a water washing tank.

ここで、水洗浄工程(S3)で生じるアルカリ性排液は、水と、アルカリ処理灰に付着していたアルカリ性反応液との混合液であるから、アルカリ性排液のpHは、例えば9〜11である。また、アルカリ性排液は、少量のヒ素やセレン等を含んでいる。   Here, since the alkaline drainage produced in the water washing step (S3) is a mixed solution of water and an alkaline reaction solution adhering to the alkali-treated ash, the pH of the alkaline drainage is, for example, 9 to 11. is there. Moreover, alkaline drainage contains a small amount of arsenic, selenium and the like.

第2の固液分離工程(S4)は、水洗浄工程(S3)で得た洗浄済アルカリ処理灰とアルカリ性排液との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いて洗浄済アルカリ処理灰とアルカリ性排液とに分離する工程である。なお、分離されたアルカリ性排液は、図1に実線で示すように適当な排液処理手段を用いて処理されるか、或いは、図1に破線で示すように中和工程(S7)において酸処理灰のpHを上昇させる際に使用される。   In the second solid-liquid separation step (S4), the mixture of the washed alkali-treated ash obtained in the water washing step (S3) and the alkaline drainage is converted into a known solid-liquid separation means such as a sedimentation separation device or a filtration device. Is a step of separating into washed alkali-treated ash and alkaline drainage using The separated alkaline drainage is treated using an appropriate drainage treatment means as shown by a solid line in FIG. 1, or acidified in a neutralization step (S7) as shown by a broken line in FIG. Used when raising the pH of the treated ash.

酸処理工程(S5)は、洗浄済アルカリ処理灰と、酸性溶液とを例えば酸処理槽内(酸処理部)で撹拌混合し、酸性溶液で処理された酸処理灰と、酸処理溶液との混合物を得る工程である。
なお、酸処理槽内に洗浄済アルカリ処理灰を投入する手段としては、スラリーポンプ等を用いることができ、酸処理槽内に酸性溶液を供給する酸添加手段としては、ポンプ等を用いることができる。
In the acid treatment step (S5), the washed alkali-treated ash and the acidic solution are stirred and mixed in an acid treatment tank (acid treatment unit), for example, and the acid-treated ash treated with the acid solution and the acid-treated solution are mixed. This is a step of obtaining a mixture.
A slurry pump or the like can be used as the means for introducing the washed alkali-treated ash into the acid treatment tank, and a pump or the like can be used as the acid addition means for supplying the acidic solution into the acid treatment tank. it can.

ここで、酸処理工程(S5)で使用する酸性溶液としては、塩酸、硫酸水溶液、硝酸水溶液などを用いることができるが、下水汚泥焼却灰中に鉛が含まれている場合、即ち洗浄済アルカリ処理灰中に鉛が含まれている場合には、酸性溶液として硫酸水溶液を使用することが好ましい。酸性溶液として硫酸水溶液を使用すれば、洗浄済アルカリ処理灰中の鉛を難溶性の硫酸鉛(PbSO)へと変化させ、灰中の鉛を不溶化することができるからである。
なお、酸性溶液として硫酸水溶液を用いる場合、酸処理工程(S5)では、酸処理灰のpHが3.5以下となるように洗浄済アルカリ処理灰と硫酸水溶液とを混合することが好ましい。
Here, as the acidic solution used in the acid treatment step (S5), hydrochloric acid, sulfuric acid aqueous solution, nitric acid aqueous solution and the like can be used, but when sewage sludge incineration ash contains lead, that is, washed alkali. When lead is contained in the treated ash, an aqueous sulfuric acid solution is preferably used as the acidic solution. This is because, if an aqueous sulfuric acid solution is used as the acidic solution, lead in the washed alkali-treated ash can be changed to poorly soluble lead sulfate (PbSO 4 ) to insolubilize the lead in the ash.
In addition, when using a sulfuric acid aqueous solution as the acidic solution, it is preferable to mix the washed alkali-treated ash and the sulfuric acid aqueous solution so that the pH of the acid-treated ash is 3.5 or less in the acid treatment step (S5).

第3の固液分離工程(S6)は、酸処理工程(S5)で得た酸処理灰と酸処理溶液との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いて酸処理灰と酸処理溶液とに分離する工程である。なお、分離された酸処理溶液は、酸性の溶液であり、適当な排液処理手段を用いて処理される。   In the third solid-liquid separation step (S6), the mixture of the acid-treated ash obtained in the acid treatment step (S5) and the acid-treated solution is used, for example, using a known solid-liquid separation means such as a sedimentation separator or a filtration device. In this step, the acid-treated ash and the acid-treated solution are separated. The separated acid treatment solution is an acidic solution and is treated using an appropriate drainage treatment means.

中和工程(S7)は、酸処理灰と、アルカリ性排液とを例えば中和槽内(中和部)で撹拌混合し、酸処理灰のpHを上昇させる工程である。そして、中和工程(S7)では、pHが上昇した酸処理灰(中和灰)と、中和処理溶液との混合物が得られる。
なお、中和槽内に酸処理灰を投入する手段としては、スラリーポンプ等を用いることができ、中和槽内にアルカリ性排液を供給する手段としては、ポンプ等を用いることができる。
The neutralization step (S7) is a step of increasing the pH of the acid-treated ash by stirring and mixing the acid-treated ash and the alkaline effluent, for example, in a neutralization tank (neutralization part). In the neutralization step (S7), a mixture of acid-treated ash (neutralized ash) having an increased pH and a neutralized solution is obtained.
In addition, a slurry pump etc. can be used as a means to introduce | transduce acid-treated ash into a neutralization tank, and a pump etc. can be used as a means to supply alkaline drainage into a neutralization tank.

ここで、中和工程(S7)で使用するアルカリ性排液としては、リン抽出工程(S1)の終了後、リン回収工程(S11〜S13)が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液、または、リン抽出工程(S1)の終了後、酸処理工程(S5)が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液、或いは、それらの混合物を挙げることができる。具体的には、アルカリ性排液としては、リン回収工程中のリン酸カルシウム回収工程(S12)で得られるアルカリ性排液と、リン回収工程中の洗浄工程(S13)で得られるアルカリ性排液と、第2の固液分離工程(S4)で得られるアルカリ性排液とよりなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。そして、上述したアルカリ性排液は、例えば、アルカリ性排液回収用ポンプおよびアルカリ性排液貯槽よりなるアルカリ性排液回収手段を用いて回収することができる。また、アルカリ性排液貯槽内のアルカリ性排液は、ポンプを用いて中和槽へと供給することができる。
なお、図1に示す汚泥焼却灰の処理方法の中和工程(S7)では、リン回収工程中の洗浄工程(S13)で排出されるアルカリ性排液を使用して酸処理灰のpHを上昇させている。
Here, as the alkaline drainage used in the neutralization step (S7), the alkaline drainage discharged between the end of the phosphorus extraction step (S1) and the end of the phosphorus recovery step (S11 to S13), Or the alkaline drainage discharged | emitted before completion | finish of an acid treatment process (S5) after completion | finish of a phosphorus extraction process (S1), or those mixtures can be mentioned. Specifically, the alkaline drainage includes alkaline drainage obtained in the calcium phosphate recovery step (S12) in the phosphorus recovery step, alkaline drainage obtained in the washing step (S13) in the phosphorus recovery step, At least one selected from the group consisting of alkaline drainage obtained in the solid-liquid separation step (S4) can be used. And the alkaline drainage mentioned above can be collect | recovered using the alkaline drainage collection | recovery means which consists of a pump for alkaline drainage collection | recovery, and an alkaline drainage storage tank, for example. Further, the alkaline drainage liquid in the alkaline drainage storage tank can be supplied to the neutralization tank using a pump.
In the neutralization step (S7) of the sludge incineration ash treatment method shown in FIG. 1, the alkaline effluent discharged in the washing step (S13) in the phosphorus recovery step is used to increase the pH of the acid-treated ash. ing.

また、中和工程(S7)では、酸処理灰のpHを6以上まで上昇させることが好ましく、酸処理灰のpHを6以上10.5以下まで上昇させることが更に好ましい。中和工程(S7)において酸処理灰のpHを6以上まで上昇させれば、処理灰をコンクリートの材料等として利用した際にブリーディング水の量が多くなるのを抑制し、所望の強度のコンクリートを得ることができるからである。即ち、コンクリートの材料等として有効利用するのに特に適した処理灰を得ることができるからである。また、酸処理灰のpHを上昇させ過ぎると、処理灰のアルカリ性が強くなり過ぎ、灰が凝集して沈殿する等の問題が起こって有効利用し難くなると共に、中和工程で使用するアルカリ性排液の量が増加するからである。   In the neutralization step (S7), the pH of the acid-treated ash is preferably increased to 6 or more, and more preferably 6 to 10.5. If the pH of the acid-treated ash is raised to 6 or higher in the neutralization step (S7), the amount of bleeding water is suppressed when the treated ash is used as a concrete material and the like, and concrete having a desired strength is obtained. It is because it can obtain. That is, it is possible to obtain treated ash particularly suitable for effective use as a concrete material or the like. In addition, if the pH of the acid-treated ash is raised too much, the alkalinity of the treated ash becomes too strong, causing problems such as aggregation and precipitation of the ash, making it difficult to use effectively, and the alkaline ash used in the neutralization step. This is because the amount of liquid increases.

第4の固液分離工程(S8)は、中和工程(S7)で得た中和灰と中和処理溶液との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いて中和灰と中和処理溶液とに分離する工程である。なお、分離された中和処理溶液は、適当な排液処理手段を用いて処理される。   In the fourth solid-liquid separation step (S8), the mixture of the neutralized ash obtained in the neutralization step (S7) and the neutralization treatment solution is subjected to known solid-liquid separation means such as a sedimentation separation device or a filtration device. It is the process of using and isolate | separating into neutralization ash and a neutralization process solution. The separated neutralization treatment solution is treated using an appropriate drainage treatment means.

最終洗浄工程(S9)は、中和灰(中和工程でpHを上昇させた酸処理灰)と、水とを例えば最終洗浄槽内で撹拌混合し、中和灰に付着している中和処理溶液を水洗除去して、中和処理溶液が除去された処理灰と、中和灰に付着していた中和処理溶液を含む最終洗浄排液との混合物を得る工程である。そして、この一例の汚泥焼却灰の処理方法では、最終洗浄工程(S9)において中和処理溶液が除去されるので、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が十分に少ない処理灰を得ることができる。即ち、中和工程(S7)において使用したアルカリ性排液中にヒ素やセレン等の有害成分が含まれていた場合、該有害成分は中和処理溶液中にも含まれることとなるが、最終洗浄工程(S9)において中和灰から中和処理溶液を除去すれば、有害成分の含有量が十分に少ない処理灰を得ることができる。
ここで、最終洗浄工程(S9)で使用する水としては、特に限定されることなく、下水処理水(再生水)を用いることができる。
In the final washing step (S9), the neutralized ash (acid-treated ash whose pH has been increased in the neutralization step) and water are stirred and mixed in, for example, the final washing tank, and the neutralized ash is attached to the neutralized ash. In this step, the treatment solution is washed and removed to obtain a mixture of the treated ash from which the neutralization treatment solution has been removed and the final washing waste solution containing the neutralization treatment solution adhering to the neutralization ash. In this example of the method for treating sludge incineration ash, since the neutralization treatment solution is removed in the final cleaning step (S9), it is possible to obtain treated ash having a sufficiently low content of harmful components such as arsenic and selenium. it can. That is, when harmful components such as arsenic and selenium are contained in the alkaline effluent used in the neutralization step (S7), the harmful components are also contained in the neutralization treatment solution. If the neutralization treatment solution is removed from the neutralization ash in the step (S9), a treatment ash having a sufficiently small content of harmful components can be obtained.
Here, the water used in the final cleaning step (S9) is not particularly limited, and sewage treated water (regenerated water) can be used.

なお、最終洗浄工程(S9)は、第4の固液分離工程(S8)においてろ過装置を用いて中和灰と中和処理溶液とを固液分離した後、中和灰をろ材に付着させたまま水を通水することにより行っても良い。ろ材に付着させたままの中和灰を通水洗浄すれば、押出し流れに近い状態で中和灰を洗浄することができ、中和灰に付着した中和処理溶液を効率的かつ十分に除去することができるからである。   In the final washing step (S9), the neutralized ash and the neutralized solution are solid-liquid separated using a filtration device in the fourth solid-liquid separation step (S8), and then the neutralized ash is adhered to the filter medium. It may be performed by passing water as it is. By washing the neutralized ash while adhering to the filter medium with water, the neutralized ash can be washed in a state close to the extrusion flow, and the neutralized solution adhering to the neutralized ash is efficiently and sufficiently removed. Because it can be done.

第5の固液分離工程(S10)は、最終洗浄工程(S9)で得た処理灰と最終洗浄排液との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いて処理灰と最終洗浄排液とに分離する工程である。なお、分離された最終洗浄排液は適当な排液処理手段を用いて処理される。   In the fifth solid-liquid separation step (S10), the mixture of the treated ash obtained in the final washing step (S9) and the final washing drainage is used, for example, by using known solid-liquid separation means such as a sedimentation separation device or a filtration device. This is a step of separating the treated ash and the final cleaning waste liquid. The separated final cleaning drainage liquid is processed using an appropriate drainage processing means.

リン回収工程(S11〜S13)は、第1の固液分離工程(S2)で得たリン抽出液中に含まれているリンをリン酸塩として回収する工程であり、リン酸カルシウム析出工程(S11)と、リン酸カルシウム回収工程(S12)と、洗浄工程(S13)とを含んでいる。
なお、リン回収工程(S11〜S13)は、リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして析出させるリン酸カルシウム析出槽、リン酸カルシウム析出槽からリン酸カルシウムを回収するリン酸カルシウム回収手段およびリン酸カルシウム回収手段で回収したリン酸カルシウムを洗浄する洗浄槽を有するリン回収部において行われる。
The phosphorus recovery step (S11 to S13) is a step of recovering phosphorus contained in the phosphorus extract obtained in the first solid-liquid separation step (S2) as a phosphate, and a calcium phosphate precipitation step (S11). And a calcium phosphate recovery step (S12) and a cleaning step (S13).
In the phosphorus recovery step (S11 to S13), a calcium phosphate precipitation tank for depositing phosphorus in the phosphorus extract as calcium phosphate, a calcium phosphate recovery means for recovering calcium phosphate from the calcium phosphate precipitation tank, and a cleaning for cleaning the calcium phosphate recovered by the calcium phosphate recovery means This is performed in a phosphorus recovery unit having a tank.

リン酸カルシウム析出工程(S11)は、第1の固液分離工程(S2)で得たリン抽出液に対し、例えば水酸化カルシウム(Ca(OH))などのカルシウム化合物を添加することで、リン抽出液中に含まれているリンをリン酸カルシウム(Ca(PO)などのリン酸塩として析出させ、リン酸カルシウムと、リンが除去されたリン抽出液からなるアルカリ性排液との混合物を得る工程である。
なお、リン抽出液に対するカルシウム化合物の添加は、リン酸カルシウム析出槽内で行うことができる。また、リン酸カルシウム析出槽内にリン抽出液を供給する手段としては、ポンプ等を用いることができ、リン酸カルシウム析出槽内にカルシウム化合物を投入する手段としては、ホッパー等を用いることができる。
In the calcium phosphate precipitation step (S11), for example, a calcium compound such as calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is added to the phosphorus extract obtained in the first solid-liquid separation step (S2) to extract phosphorus. A step of precipitating phosphorus contained in the liquid as a phosphate such as calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) to obtain a mixture of calcium phosphate and an alkaline drainage composed of a phosphorus extract from which phosphorus has been removed. It is.
In addition, addition of the calcium compound with respect to a phosphorus extract can be performed within a calcium phosphate precipitation tank. Moreover, a pump etc. can be used as a means to supply a phosphorus extract into a calcium phosphate precipitation tank, and a hopper etc. can be used as a means to throw a calcium compound into a calcium phosphate precipitation tank.

ここで、リン酸カルシウム析出工程で生じるアルカリ性排液は、リンが除去されたリン抽出液からなる溶液であるから、アルカリ性排液のpHは、例えば13〜14である。また、アルカリ性排液は、比較的多くのヒ素やセレン等を含んでいる。   Here, since the alkaline drainage produced in the calcium phosphate precipitation step is a solution composed of a phosphorus extract from which phosphorus has been removed, the pH of the alkaline drainage is, for example, 13-14. Alkaline drainage contains a relatively large amount of arsenic, selenium, and the like.

なお、リン酸カルシウム析出工程(S11)においてリン抽出液中に添加する水酸化カルシウムの量は、モル比で、リン抽出液中に含まれているリンの量の1.0〜1.4倍とすることが好ましい。水酸化カルシウム添加量/リン抽出液中のリン量(モル比)が1.0未満では、リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして十分に析出させることができないだけでなく、十分に高いpHのアルカリ性排液(即ち、リン抽出工程や中和工程での再利用に適したアルカリ性排液)を得ることができないからである。また、水酸化カルシウム添加量/リン抽出液中のリン量(モル比)が1.4超では、ヒ素等の有害成分がリン酸カルシウムと共に析出してしまうからである。因みに、リン抽出液中に含まれているリンの量は、例えばJIS K0102に準拠してモリブデンブルー法でリン抽出液中のリン濃度を求めることにより算出することができる。
また、リン酸カルシウム析出工程(S11)において使用するカルシウム化合物としては、塩化カルシウムなどを用いることもできるが、薬剤コストを削減しつつ十分に高いpHのアルカリ性排液を得る観点からは、カルシウム化合物として水酸化カルシウムを使用することが好ましい。
The amount of calcium hydroxide added to the phosphorus extract in the calcium phosphate precipitation step (S11) is 1.0 to 1.4 times the amount of phosphorus contained in the phosphorus extract in a molar ratio. It is preferable. If the amount of calcium hydroxide added / the amount of phosphorus in the phosphorus extract (molar ratio) is less than 1.0, not only can the phosphorus in the phosphorus extract be precipitated as calcium phosphate, but also a sufficiently high pH alkaline This is because drainage (that is, alkaline drainage suitable for reuse in the phosphorus extraction step or neutralization step) cannot be obtained. Moreover, when the amount of calcium hydroxide added / the amount of phosphorus in the phosphorus extract (molar ratio) exceeds 1.4, harmful components such as arsenic are precipitated together with calcium phosphate. Incidentally, the amount of phosphorus contained in the phosphorus extract can be calculated, for example, by determining the phosphorus concentration in the phosphorus extract by the molybdenum blue method in accordance with JIS K0102.
As the calcium compound used in the calcium phosphate precipitation step (S11), calcium chloride or the like can be used. From the viewpoint of obtaining an alkaline drainage having a sufficiently high pH while reducing the drug cost, water is used as the calcium compound. It is preferred to use calcium oxide.

リン酸カルシウム回収工程(S12)は、リン酸カルシウム析出工程(S11)で得たリン酸カルシウムとアルカリ性排液との混合物を、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段(リン酸カルシウム回収手段)を用いてリン酸カルシウムとアルカリ性排液とに分離する工程である。なお、分離されたアルカリ性排液は、図1に実線で示すようにアルカリ性反応液としてリン抽出工程(S1)で再利用されるか、或いは、図1に破線で示すように中和工程(S7)において酸処理灰のpHを上昇させる際に使用される。そして、前述したように、アルカリ性排液をリン抽出工程(S1)や中和工程(S7)で再利用する場合には、アルカリ性排液のpHは高い方が好ましい。   In the calcium phosphate recovery step (S12), the mixture of the calcium phosphate obtained in the calcium phosphate precipitation step (S11) and the alkaline effluent is obtained by using a known solid-liquid separation means (calcium phosphate recovery means) such as a sedimentation separator or a filtration device. This is a step of separating calcium phosphate and alkaline drainage. The separated alkaline drainage is reused in the phosphorus extraction step (S1) as an alkaline reaction solution as shown by a solid line in FIG. 1, or is neutralized (S7) as shown by a broken line in FIG. ) In increasing the pH of the acid-treated ash. As described above, when alkaline drainage is reused in the phosphorus extraction step (S1) or neutralization step (S7), the pH of the alkaline drainage is preferably higher.

洗浄工程(S13)は、リン酸カルシウム回収工程(S12)で得たリン酸カルシウムと、水とを例えば洗浄槽内で撹拌混合し、リン酸カルシウムに付着しているアルカリ性排液(リンが除去されたリン抽出液からなる溶液)を水洗除去して、洗浄済リン酸カルシウムと、リン酸カルシウムに付着していたアルカリ性排液を含むアルカリ性の洗浄排液との混合物を得る工程である。そして、この一例の汚泥焼却灰の処理方法では、リン酸カルシウムに付着していた、リン酸カルシウム析出工程(S11)由来のアルカリ性排液が洗浄工程(S13)において除去されるので、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が十分に少ないリン酸カルシウムを得ることができる。即ち、リン抽出液中にヒ素やセレン等の有害成分が含まれていた場合、該有害成分はアルカリ性排液中にも含まれることとなるが、洗浄工程(S13)においてリン酸カルシウムからアルカリ性排液を除去すれば、有害成分の含有量が十分に少ない洗浄済リン酸カルシウムを得て、リン資源として有効活用することができる。
ここで、洗浄工程(S13)で使用する水としては、特に限定されることなく、下水処理水(再生水)を用いることができる。
In the washing step (S13), the calcium phosphate obtained in the calcium phosphate recovery step (S12) and water are stirred and mixed in, for example, a washing tank, and the alkaline drainage liquid adhering to the calcium phosphate (from the phosphorus extract from which phosphorus has been removed) The solution is removed by washing with water to obtain a mixture of the washed calcium phosphate and the alkaline washing drainage containing the alkaline drainage adhering to the calcium phosphate. In this example of the method for treating sludge incineration ash, the alkaline drainage derived from the calcium phosphate precipitation step (S11) attached to the calcium phosphate is removed in the washing step (S13), so that harmful components such as arsenic and selenium are removed. Calcium phosphate with a sufficiently small content can be obtained. That is, when a harmful component such as arsenic or selenium is contained in the phosphorus extract, the harmful component is also contained in the alkaline drainage. However, in the washing step (S13), the alkaline drainage is removed from the calcium phosphate. If removed, washed calcium phosphate having a sufficiently low content of harmful components can be obtained and effectively used as a phosphorus resource.
Here, the water used in the washing step (S13) is not particularly limited, and sewage treated water (regenerated water) can be used.

なお、洗浄工程(S13)は、リン酸カルシウム回収工程(S12)においてろ過装置を用いてリン酸カルシウムとアルカリ性排液とを固液分離した後、リン酸カルシウムをろ材に付着させたまま水を通水することにより行っても良い。ろ材に付着させたままのリン酸カルシウムを通水洗浄すれば、押出し流れに近い状態でリン酸カルシウムを洗浄することができ、リン酸カルシウムに付着したアルカリ性排液を効率的かつ十分に除去することができるからである。因みに、リン酸カルシウムをろ材に付着させたまま通水洗浄する場合には、ろ過装置が洗浄槽として機能する。   The washing step (S13) is performed by solid-liquid separating calcium phosphate and alkaline drainage using a filtration device in the calcium phosphate recovery step (S12), and then passing water with the calcium phosphate attached to the filter medium. May be. This is because if the calcium phosphate adhered to the filter medium is washed with water, the calcium phosphate can be washed in a state close to the extrusion flow, and the alkaline drainage adhering to the calcium phosphate can be efficiently and sufficiently removed. . Incidentally, in the case of washing with water while calcium phosphate is adhered to the filter medium, the filtration device functions as a washing tank.

そして、洗浄工程(S13)で得た洗浄済リン酸カルシウムとアルカリ性の洗浄排液との混合物は、例えば沈降分離装置やろ過装置などの既知の固液分離手段を用いて洗浄済リン酸カルシウムとアルカリ性の洗浄排液とに分離される。なお、洗浄済リン酸カルシウムはリン資源として再利用され、アルカリ性の洗浄排液は、図1に実線で示すように、中和工程(S7)において酸処理灰のpHを上昇させる際にアルカリ性排液として使用される。   Then, the mixture of the washed calcium phosphate obtained in the washing step (S13) and the alkaline washing waste solution is washed with the washed calcium phosphate and the alkaline washing waste using a known solid-liquid separation means such as a sedimentation separator or a filtration device. Separated into liquid. The washed calcium phosphate is reused as a phosphorus resource, and the alkaline cleaning drainage is used as an alkaline draining liquid when raising the pH of the acid-treated ash in the neutralization step (S7) as shown by the solid line in FIG. used.

ここで、洗浄工程(S13)で生じるアルカリ性の洗浄排液は、水と、リン酸カルシウムに付着していたアルカリ性排液(リンが除去されたリン抽出液からなる溶液)との混合液であるから、アルカリ性の洗浄排液のpHは、例えば11〜12である。また、アルカリ性の洗浄排液は、少量のヒ素やセレン等を含んでいる。   Here, the alkaline cleaning drainage generated in the cleaning step (S13) is a mixed solution of water and an alkaline draining solution (solution consisting of a phosphorus extract from which phosphorus has been removed) adhering to calcium phosphate. The pH of the alkaline cleaning drainage is, for example, 11-12. Further, the alkaline cleaning drainage liquid contains a small amount of arsenic, selenium and the like.

そして、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法によれば、リン抽出工程(S1)で下水汚泥焼却灰からリンを抽出し、抽出したリンをリン回収工程(S11〜S13)においてリン酸カルシウムとして回収しているので、下水汚泥焼却灰からリンを有効に回収することができる。
また、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法では、リン抽出工程(S1)で、下水汚泥焼却灰中に含まれているヒ素やセレン等の有害成分もリンと一緒に抽出されるので、ヒ素やセレンの含有量が少ない処理灰を得ることができる。
更に、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法では、酸処理工程(S5)で、汚泥焼却灰に含まれている鉛を硫酸鉛として不溶化させているので、低pH条件下に置かれた場合であっても鉛が溶出し難い処理灰を得ることができる。
And according to the processing method of the example sludge incineration ash, phosphorus is extracted from the sewage sludge incineration ash in the phosphorus extraction step (S1), and the extracted phosphorus is recovered as calcium phosphate in the phosphorus recovery step (S11 to S13). Therefore, phosphorus can be effectively recovered from sewage sludge incineration ash.
In the above-described method for treating sludge incineration ash, harmful components such as arsenic and selenium contained in the sewage sludge incineration ash are also extracted together with phosphorus in the phosphorus extraction step (S1). Treated ash with a low selenium content can be obtained.
Furthermore, in the example of the sludge incineration ash treatment method described above, the lead contained in the sludge incineration ash is insolubilized as lead sulfate in the acid treatment step (S5). Even if it exists, the processing ash which is hard to elute lead can be obtained.

また、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法によれば、中和工程(S7)を設け、洗浄工程(S13)で排出されるアルカリ性の洗浄排液等の、汚泥焼却灰を処理する過程で排出されるアルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを上昇させているので、薬剤を使用することなく、酸処理灰のpHを十分に上昇させることができる。従って、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができる。   Moreover, according to the example of the method for treating sludge incineration ash, the neutralization step (S7) is provided and discharged in the process of treating the sludge incineration ash, such as the alkaline washing effluent discharged in the washing step (S13). Since the pH of the acid-treated ash is increased using the alkaline drained liquid, the pH of the acid-treated ash can be sufficiently increased without using a chemical. Accordingly, it is possible to obtain treated ash having a pH suitable for effective use while suppressing an increase in the treatment cost of sludge incineration ash.

更に、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法では、最終洗浄工程(S9)を設けているので、アルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを上昇させた場合であっても、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が少ない処理灰を得ることができる。   Furthermore, since the final cleaning step (S9) is provided in the sludge incineration ash treatment method of the above example, even when the pH of the acid-treated ash is increased using alkaline drainage, arsenic, selenium, etc. Treated ash with a low content of harmful components can be obtained.

なお、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法では、洗浄工程(S13)で生じたアルカリ性の洗浄排液を中和工程(S7)で使用したので、リン酸カルシウム析出工程(S11)で生じたアルカリ性排液、即ちリン酸カルシウム回収工程(S12)で得られたアルカリ性排液を使用する場合と比較し、ヒ素やセレン等の有害成分の含有量が少ないアルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを上昇させることができる。また、上記一例の汚泥焼却灰の処理方法では、洗浄工程(S13)で生じたアルカリ性の洗浄排液を中和工程(S7)で使用したので、水洗浄工程(S3)で生じたアルカリ性排液、即ち第2の固液分離工程(S4)で得られたアルカリ性排液を使用する場合と比較し、pHが高いアルカリ性排液を用いて酸処理灰のpHを効率的に上昇させることができる。
因みに、洗浄工程(S13)で生じたアルカリ性の洗浄排液を中和工程(S7)で使用する場合、リン酸カルシウムを十分に洗浄しつつ、pHの高いアルカリ性の洗浄排液を得る観点からは、洗浄工程(S13)では、リン酸カルシウムを、汚泥焼却灰の5〜10倍の質量の水を用いて洗浄することが好ましい。水の量が汚泥焼却灰の量の5倍未満の場合、リン酸カルシウムを十分に洗浄することができない可能性があると共に、アルカリ性の洗浄排液中の有害成分の濃度が高くなり、中和処理後の酸処理灰中の有害成分量が増加する可能性があるからである。また、水の量が汚泥焼却灰の量の10倍超の場合、十分に高いpHのアルカリ性の洗浄排液を得ることができない可能性があるからである。
In the above-described method for treating sludge incineration ash, since the alkaline cleaning drainage generated in the cleaning step (S13) is used in the neutralization step (S7), the alkaline drainage generated in the calcium phosphate precipitation step (S11). That is, the pH of the acid-treated ash is increased by using an alkaline effluent having a low content of harmful components such as arsenic and selenium as compared with the case of using the alkaline effluent obtained in the calcium phosphate recovery step (S12). Can do. Moreover, in the example of the method for treating sludge incineration ash, since the alkaline cleaning drainage generated in the cleaning step (S13) is used in the neutralization step (S7), the alkaline drainage generated in the water cleaning step (S3). That is, compared with the case where the alkaline drainage obtained in the second solid-liquid separation step (S4) is used, the pH of the acid-treated ash can be efficiently increased using the alkaline drainage having a high pH. .
Incidentally, when the alkaline washing drainage generated in the washing step (S13) is used in the neutralization step (S7), from the viewpoint of obtaining an alkaline washing drainage having a high pH while washing calcium phosphate sufficiently. In the step (S13), it is preferable to wash the calcium phosphate with water having a mass 5 to 10 times that of the sludge incineration ash. If the amount of water is less than 5 times the amount of sludge incineration ash, the calcium phosphate may not be sufficiently washed, and the concentration of harmful components in the alkaline washing effluent will increase, after neutralization treatment This is because the amount of harmful components in the acid-treated ash may increase. Further, when the amount of water is more than 10 times the amount of sludge incineration ash, there is a possibility that a sufficiently high pH alkaline cleaning drainage liquid cannot be obtained.

以上、一例を用いて本発明の汚泥焼却灰の処理方法および処理装置について説明したが、本発明の汚泥焼却灰の処理方法および処理装置は、上記一例に限定されることはなく、本発明の汚泥焼却灰の処理方法および処理装置には、適宜変更を加えることができる。
具体的には、本発明の汚泥焼却灰の処理方法では、例えば最終洗浄工程(S9)や第5の固液分離工程(S10)を実施しなくても良い。
As mentioned above, although the processing method and processing apparatus of the sludge incineration ash of this invention were demonstrated using an example, the processing method and processing apparatus of the sludge incineration ash of this invention are not limited to the said example, A change can be suitably added to the processing method and processing apparatus of sludge incineration ash.
Specifically, in the method for treating sludge incineration ash according to the present invention, for example, the final cleaning step (S9) and the fifth solid-liquid separation step (S10) may not be performed.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example at all.

(実施例1)
図1に示す操作フローチャートに従い、表1に示す条件で、本発明に係る汚泥焼却灰の処理方法を用いて10kgの下水汚泥焼却灰を処理した。なお、洗浄工程(S13)では、水100kgを用いてリン酸カルシウムを洗浄した。
そして、得られた処理灰の性状を下記の方法で評価した。また、洗浄工程で生じたアルカリ性の洗浄排液の性状を下記の方法で評価した。結果を表1に示す。
Example 1
According to the operation flowchart shown in FIG. 1, 10 kg of sewage sludge incineration ash was processed under the conditions shown in Table 1 using the sludge incineration ash processing method according to the present invention. In the washing step (S13), the calcium phosphate was washed with 100 kg of water.
And the property of the obtained treated ash was evaluated by the following method. Moreover, the property of the alkaline washing drainage generated in the washing step was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.

<処理灰の性状>
[pH]
得られた処理灰を温度110℃の乾燥機内で一定質量になるまで乾燥させた後、純水中に濃度2質量%で分散させて処理灰懸濁液を調製した。そして、処理灰懸濁液のpHをpHメーター(HORIBA製)で測定し、処理灰のpHとした。
[ヒ素 環境省告示46号試験値]
環境省告示46号試験に準拠し、溶媒(純水に塩酸を加え、pHを5.8以上6.3以下としたもの)を用いた溶出およびろ過を行った後、JIS K0102に準拠して、ヒ素溶出量を測定した。
[セレン 環境省告示46号試験値]
環境省告示46号試験に準拠し、溶媒(純水に塩酸を加え、pHを5.8以上6.3以下としたもの)を用いた溶出およびろ過を行った後、JIS K0102に準拠して、セレン溶出量を測定した。
<排液の性状>
[pH]
温度20℃での排液のpHをpHメーター(HORIBA製)で測定した。
[ヒ素濃度]
JIS K0102に準拠し、水素化物発生原子吸光法を用いて排液中のヒ素濃度を測定した。
[セレン濃度]
JIS K0102に準拠し、水素化物発生原子吸光法を用いて排液中のセレン濃度を測定した。
<Properties of treated ash>
[PH]
The obtained treated ash was dried to a constant mass in a dryer at a temperature of 110 ° C., and then dispersed in pure water at a concentration of 2% by mass to prepare a treated ash suspension. Then, the pH of the treated ash suspension was measured with a pH meter (manufactured by HORIBA) to obtain the pH of the treated ash.
[Arsenic Ministry of the Environment Notification No. 46 Test Value]
In accordance with the Ministry of the Environment Notification No. 46 test, after elution and filtration using a solvent (hydrochloric acid added to pure water to adjust the pH to 5.8 or more and 6.3 or less), in accordance with JIS K0102. The arsenic elution amount was measured.
[Selenium Ministry of the Environment Notification No. 46 Test Value]
In accordance with the Ministry of the Environment Notification No. 46 test, after elution and filtration using a solvent (hydrochloric acid added to pure water to adjust the pH to 5.8 or more and 6.3 or less), in accordance with JIS K0102. The selenium elution amount was measured.
<Properties of drainage>
[PH]
The pH of the effluent at a temperature of 20 ° C. was measured with a pH meter (manufactured by HORIBA).
[Arsenic concentration]
Based on JIS K0102, the arsenic concentration in the drainage was measured using a hydride generation atomic absorption method.
[Selenium concentration]
In accordance with JIS K0102, selenium concentration in the effluent was measured using a hydride generation atomic absorption method.

(実施例2)
中和工程(S7)において、アルカリ性の洗浄排液ではなく、水洗浄工程(S3)で生じたアルカリ性排液(即ち、第2の固液分離工程(S4)で得られたアルカリ性排液)を使用した以外は、実施例1と同様にして下水汚泥焼却灰を処理した。なお、水洗浄工程(S3)では、水100kgを用いてアルカリ処理灰を洗浄した。
そして、得られた処理灰の性状を実施例1と同様の方法で評価した。また、水洗浄工程で生じたアルカリ性排液の性状を実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
(Example 2)
In the neutralization step (S7), not the alkaline washing drainage, but the alkaline drainage generated in the water washing step (S3) (that is, the alkaline drainage obtained in the second solid-liquid separation step (S4)). Sewage sludge incineration ash was treated in the same manner as in Example 1 except that it was used. In the water washing step (S3), the alkali-treated ash was washed using 100 kg of water.
And the property of the obtained processed ash was evaluated by the same method as Example 1. Moreover, the property of the alkaline drainage produced in the water washing step was evaluated by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
中和工程(S7)において、アルカリ性の洗浄排液ではなく、リン酸カルシウム析出工程(S11)で生じたアルカリ性排液(即ち、リン酸カルシウム回収工程(S12)で得られたアルカリ性排液)を使用した以外は、実施例1と同様にして下水汚泥焼却灰を処理した。
そして、得られた処理灰の性状を実施例1と同様の方法で評価した。また、リン酸カルシウム析出工程で生じたアルカリ性排液の性状を実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
(Example 3)
In the neutralization step (S7), not the alkaline cleaning drainage but the alkaline drainage generated in the calcium phosphate precipitation step (S11) (that is, the alkaline drainage obtained in the calcium phosphate recovery step (S12)) was used. In the same manner as in Example 1, sewage sludge incineration ash was treated.
And the property of the obtained processed ash was evaluated by the same method as Example 1. Further, the properties of the alkaline drainage produced in the calcium phosphate precipitation step were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例4〜6)
洗浄工程(S13)においてリン酸カルシウムの洗浄に使用する水の量を変化させ、使用水量/下水汚泥焼却灰の量(質量比)を表1に示すようにした以外は、実施例1と同様にして下水汚泥焼却灰を処理した。
そして、得られた処理灰の性状を実施例1と同様の方法で評価した。また、洗浄工程で生じたアルカリ性の洗浄排液の性状を実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
(Examples 4 to 6)
In the washing step (S13), the amount of water used for washing calcium phosphate was changed, and the amount of water used / the amount of sewage sludge incinerated ash (mass ratio) was changed as shown in Table 1, as in Example 1. Sewage sludge incineration ash was treated.
And the property of the obtained processed ash was evaluated by the same method as Example 1. In addition, the properties of the alkaline cleaning drainage generated in the cleaning process were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
中和工程(S7)に替えて、酸処理灰を水で3回洗浄する工程を実施した以外は、実施例1と同様にして下水汚泥焼却灰を処理した。なお、水は合計で300L(=100L×3回)使用した。
そして、得られた処理灰の性状を実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The sewage sludge incinerated ash was treated in the same manner as in Example 1 except that the step of washing the acid-treated ash with water three times was carried out instead of the neutralization step (S7). In addition, 300 L (= 100 L × 3 times) of water was used in total.
And the property of the obtained processed ash was evaluated by the same method as Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0005917306
Figure 0005917306

表1より、実施例1〜6では、処理灰のpHを効率的に上昇させ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができるが、比較例1では、大量の水を使用しても処理灰のpHを十分に上昇させることができないことが分かる。また、実施例1,3,5,6では、実施例2,4よりも処理灰のpHを効率的に上昇させることができることがわかる。更に、実施例1,6で得られる処理灰は、実施例3,5で得られる処理灰よりもヒ素やセレン等の有害成分の含有量が少ないことが分かる。   From Table 1, in Examples 1 to 6, the pH of the treated ash can be efficiently increased to obtain a treated ash having a pH suitable for effective use. In Comparative Example 1, a large amount of water is used. It can also be seen that the pH of the treated ash cannot be raised sufficiently. In Examples 1, 3, 5, and 6, it can be seen that the pH of the treated ash can be increased more efficiently than in Examples 2 and 4. Further, it can be seen that the treated ash obtained in Examples 1 and 6 has less harmful components such as arsenic and selenium than the treated ash obtained in Examples 3 and 5.

本発明によれば、アルカリ性反応液を用いて汚泥焼却灰からリンを抽出する工程と、リンを抽出した後の汚泥焼却灰を酸性溶液で処理する工程とを含む汚泥焼却灰の処理方法において、汚泥焼却灰の処理コストの増加を抑制しつつ、有効利用に適したpHの処理灰を得ることができる。   According to the present invention, in a method for treating sludge incineration ash comprising a step of extracting phosphorus from sludge incineration ash using an alkaline reaction liquid, and a step of treating sludge incineration ash after extracting phosphorus with an acidic solution, While suppressing an increase in the treatment cost of the sludge incineration ash, a treated ash having a pH suitable for effective use can be obtained.

Claims (7)

汚泥焼却灰と、アルカリ性反応液とを混合して前記汚泥焼却灰に含まれているリンを前記アルカリ性反応液中に抽出し、リン抽出液と、アルカリ処理灰とを得るリン抽出工程と、
前記アルカリ処理灰と、酸性溶液とを混合して酸処理灰を得る酸処理工程と、
前記リン抽出液中に含まれているリンをリン酸カルシウムとして回収するリン回収工程と、
前記酸処理灰と、前記リン抽出工程終了後、前記リン回収工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液および前記リン抽出工程終了後、前記酸処理工程が終了するまでの間に排出されるアルカリ性排液の少なくとも一方とを混合して前記酸処理灰のpHを上昇させる中和工程と、
を含むことを特徴とする、汚泥焼却灰の処理方法。
A phosphorus extraction step of mixing sludge incineration ash and an alkaline reaction liquid to extract phosphorus contained in the sludge incineration ash into the alkaline reaction liquid, and obtaining a phosphorus extract and an alkali-treated ash;
An acid treatment step of mixing the alkali-treated ash with an acidic solution to obtain an acid-treated ash;
A phosphorus recovery step of recovering phosphorus contained in the phosphorus extract as calcium phosphate ;
The acid-treated ash, the alkaline drainage discharged between the end of the phosphorus extraction step and the end of the phosphorus recovery step, and the discharge after the end of the phosphorus extraction step and the end of the acid treatment step A neutralization step of mixing at least one of the alkaline drainage to be raised to increase the pH of the acid-treated ash;
A method for treating sludge incineration ash, comprising:
前記中和工程において前記酸処理灰のpHを6以上まで上昇させることを特徴とする、請求項1に記載の汚泥焼却灰の処理方法。   The method for treating sludge incinerated ash according to claim 1, wherein the pH of the acid-treated ash is raised to 6 or more in the neutralization step. 前記リン回収工程が、
前記リン抽出液に対してカルシウム化合物を添加し、リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして析出させるリン酸カルシウム析出工程と、
前記リン酸カルシウムを回収するリン酸カルシウム回収工程と、
回収した前記リン酸カルシウムを洗浄する洗浄工程と、
を含み、
前記中和工程において、前記アルカリ性排液として、前記洗浄工程で排出されるアルカリ性の洗浄排液を使用することを特徴とする、請求項1または2に記載の汚泥焼却灰の処理方法。
The phosphorus recovery step includes
A calcium phosphate precipitation step of adding a calcium compound to the phosphorus extract and precipitating phosphorus in the phosphorus extract as calcium phosphate;
A calcium phosphate recovery step of recovering the calcium phosphate;
A washing step for washing the recovered calcium phosphate;
Including
The method for treating sludge incineration ash according to claim 1 or 2, wherein, in the neutralization step, the alkaline cleaning drainage discharged in the cleaning step is used as the alkaline drainage.
前記洗浄工程において、前記リン酸カルシウムを、前記汚泥焼却灰の5〜10倍の質量の水を用いて洗浄することを特徴とする、請求項3に記載の汚泥焼却灰の処理方法。   4. The method for treating sludge incineration ash according to claim 3, wherein in the washing step, the calcium phosphate is washed with water having a mass 5 to 10 times that of the sludge incineration ash. 前記中和工程でpHを上昇させた酸処理灰を水で洗浄する最終洗浄工程を更に含むことを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の汚泥焼却灰の処理方法。   The method for treating sludge incinerated ash according to any one of claims 1 to 4, further comprising a final washing step of washing the acid-treated ash whose pH has been raised in the neutralization step with water. アルカリ性反応液添加手段を備え、アルカリ性反応液と、汚泥焼却灰とを混合して前記汚泥焼却灰に含まれているリンを前記アルカリ性反応液中に抽出し、リン抽出液と、アルカリ処理灰とを得るリン抽出部と、
前記アルカリ処理灰に対して酸性溶液を添加する酸添加手段を備え、前記アルカリ処理灰と前記酸性溶液とを混合して酸処理灰を得る酸処理部と、
前記リン抽出液中に含まれているリンをリン酸カルシウムとして回収するリン回収部と、
リン抽出部でリンを抽出した後、リン回収部でリン酸カルシウムを回収するまでの間に排出されるアルカリ性排液およびリン抽出部でリンを抽出した後、酸処理部で酸処理灰を得るまでの間に排出されるアルカリ性排液の少なくとも一方を回収するアルカリ性排液回収手段と、
前記酸処理灰と、前記アルカリ性排液回収手段で回収したアルカリ性排液とを混合して前記酸処理灰のpHを上昇させる中和部と、
を有することを特徴とする、汚泥焼却灰の処理装置。
An alkaline reaction liquid addition means is provided, and the alkaline reaction liquid and sludge incineration ash are mixed to extract phosphorus contained in the sludge incineration ash into the alkaline reaction liquid. A phosphorus extractor to obtain
An acid addition means for adding an acid solution to the alkali-treated ash, and an acid-treatment unit that obtains an acid-treated ash by mixing the alkali-treated ash and the acid solution;
A phosphorus recovery part for recovering phosphorus contained in the phosphorus extract as calcium phosphate ;
After extracting phosphorus in the phosphorus extraction section, after extracting phosphorus in the alkaline drainage and phosphorus extraction section discharged before collecting calcium phosphate in the phosphorus collection section, until obtaining acid-treated ash in the acid treatment section Alkaline drainage recovery means for recovering at least one of the alkaline drainage discharged between,
A neutralization unit that raises the pH of the acid-treated ash by mixing the acid-treated ash and the alkaline effluent collected by the alkaline effluent collecting means;
An apparatus for treating sludge incineration ash, comprising:
前記リン回収部が、
前記リン抽出液に対してカルシウム化合物を添加するカルシウム添加手段を備え、前記リン抽出液中のリンをリン酸カルシウムとして析出させるリン酸カルシウム析出槽と、
前記リン酸カルシウムを回収するリン酸カルシウム回収手段と、
回収した前記リン酸カルシウムを洗浄する洗浄槽と、
を有し、
前記アルカリ性排液回収手段が、前記洗浄槽から排出されるアルカリ性の洗浄排液を前記アルカリ性排液として回収することを特徴とする、請求項6に記載の汚泥焼却灰の処理装置。
The phosphorus recovery unit is
A calcium phosphate precipitation tank comprising calcium addition means for adding a calcium compound to the phosphorus extract, and depositing phosphorus in the phosphorus extract as calcium phosphate;
Calcium phosphate recovery means for recovering the calcium phosphate;
A washing tank for washing the recovered calcium phosphate;
Have
The apparatus for treating sludge incineration ash according to claim 6, wherein the alkaline drainage recovery means recovers the alkaline cleaning drainage discharged from the cleaning tank as the alkaline drainage.
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