JPH0456652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、排煙脱硫廃水の処理方法に関し、特
に燃焼排ガス等を石灰−石膏法で脱硫処理する工
程から発生する石膏汚泥の処理方法の改良に関す
る。 従来の排水の処理方法は、第１図に示すフロー
により行われていた。すなわち、石油もしくは石
炭などの燃焼排ガスを石灰−石膏法で処理する
際、冷却工程１からの冷却工程排水２１および石
膏分離工程４からの上澄水２２が排出される。な
お、２は吸収工程、３は酸化工程、イは脱硫工
程、ロは排水処理工程である。離分解性の二チオ
ン酸イオンに起因するCOD成分、Caイオン等を
含む上澄水２２はCa除去工程５に導き、炭酸ソ
ーダ３１および高分子凝集剤Ａ３２を添加して上
澄水２２中のCaイオンを炭酸カルシウムとして
沈澱分離する。沈澱分離した炭酸カルシウムスラ
リー２７はPH調整工程８に供給しアルカリ剤とし
て利用する。 Ca除去工程５の排水はCOD酸分解工程７に導
き、硫酸３４を添加し蒸気３５により加熱して排
水中の二チオン酸イオンを分解したのち、冷却工
程１に回収し冷却工程１の補給水として再利用す
る。 一方、フライアツシユ等の浮遊物質、金属、重
金属類、フツ素イオン、硫酸イオン等を含む冷却
工程排水２１は第１固液分離工程６に導き、高分
子凝集剤Ｂ３３を添加してフライアツシユ等の浮
遊物質を沈澱分離する。分離した第１固液分離工
程上澄水２４は冷却工程１に循環する。そして、
第１固液分離工程分離スラリー２５はPH調整工程
８に導き、Ca除去工程５から供給される炭酸カ
ルシウムスラリー２７と消石灰３６によりPH調整
を行ない、冷却工程排水２１中の金属、重金属類
およびフツ素をそれぞれ離溶性の水酸化物および
フツ化カルシウムとして析出するが、同時に排水
中の硫酸イオンに起因して副次的に石膏も析出す
る。 ついで、第２固液分離工程９に導き、高分子凝
集剤Ａ３２を添加して前記重金属水酸化物および
フツ化カルシウムなどを沈澱分離する。分離した
第２固液分離工程９からの排水は、さらに過、
イオン交換などの高次処理を行なつたのち、もし
くはそのまま処理水として排出する。 沈澱分離した第２固液分離スラリー２６は石膏
分離工程４から分取した石膏スラリー２３と混合
して脱水工程１０に導き、石膏スラリー２３の脱
水に使用している竪型遠心分離機を用いて脱水す
る。脱水ケーキはセメント用副資材等として再利
用する。 なお、セメント用副資材として再利用する場
合、セメントの規格に「石膏は下表に示す
JISR9151（セメント用天然石膏）に規定するセメ
ント用天然石膏またはこれに準ずるものを用い
る。」と規定されていることから脱水ケーキ中の
SO₃含量が25％以上好ましくは30％以上であるこ
と、また取扱い上の面から脱水ケーキのケーキ含
水率が10〜15％以下、好ましくは10％以下である
ことが要求される。

【表】 よつて、石膏分離工程４からの石膏スラリー２
３の混合比率は脱水ケーキの上記SO₃含量および
含水率を指標にして設定する。すなわち、第２固
液分離工程分離スラリー２６に対する石膏スラリ
ー２３の混合比率は固形物ベースで50％以上、好
ましくは60％以上とする。 一方、脱水液２８は脱水液固液分離工程１
１に導き、高分子凝集剤Ａ３２を添加して脱水
液２８中に含まれる固形物を沈澱分離する。沈澱
分離した固形物スラリーは再び脱水工程１０に循
環し回収する。 脱水液固液分離工程１１からの脱水液は石
膏スラリー２３に含有の二チオン酸起因COD成
分を含んでいるが、該COD成分を除去するため
にCa除去工程５を経て、もしくは直後COD酸分
解工程７に導き処理したのち、冷却工程１の補給
水として再利用する。 また、第１固液分離工程６の処理フローを第１
図の破線に示すように変更すること、すなわち、
安定型廃棄物であるフライアツシユを主成分とす
る第１固液分離工程分離スラリー２５を直接もし
くは脱水したのち灰捨場へ投棄処分し、一方第１
固液分離工程上澄水２４をPH調整工程８に導き、
以下の後続の処理工程は前記と同様に操作するこ
とにより、第２固液分離工程９からの第２固液分
離工程分離スラリー２６中のフライアツシユ分を
大幅に減少させ、その結果脱水ケーキの品質を向
上せしめて脱水ケーキの用途範囲の拡大を図るこ
とができる。 以上の従来の方法においては次のような欠点が
あつた。 (1) 脱水ケーキの平均品質は上記セメント用天然
石膏規格に適合するものの、竪型遠心分離機の
バスケツト内の一部に高含水層ができ、この層
は石膏含率が低く品質的にも問題があること、
また該脱水ケーキを山積みした場合、ダンゴ状
のものが裾部に見受けられ外観上の評価も悪
く、セメント用副資材としてはしばしば不適で
あることが指摘され、従来プロセスの特徴であ
る廃棄物“ゼロ”の達成が困難となる。 (2) 上記問題は単に脱水機への給液速度を上げる
ことによりほぼ解消されるが、給液速度を上げ
ると回収率が大巾に低下するため、かえつて問
題が大きくなる。 本発明者らは、上記の諸点に鑑み、燃焼排ガス
処理工程から排出する排水の処理に際し、多量発
生する固形廃棄物を効率的に有価物に転換するこ
とにより、投棄の問題を解消した排水処理システ
ムを提案し実施してきたが、その場合においても
しばしば品質上の不具合が発生したため、本発明
はこの問題をも解決した排水処理システムを提供
することをその目的とするものである。 本発明者らは、冷却工程排水を処理した際に発
生する第２固液分離工程分離スラリーを固形物ベ
ースで50％以上好ましくは60％以上で混合したの
ち、竪型遠心分離機を用いて脱水工程で脱水する
とき、該遠心分離機への給液を２段階で行なうこ
と、すなわち、給液開始により給液スラリーがバ
スケツトをオーバーフローするまでの初期給液の
間は石膏スラリーを単独で給液し、その後は通常
通り該混合スラリーを給液することにより、回収
率を犠牲にすることなく、バスケツト内の局部的
高含水層を大巾に低減して品質上の不具合を解消
することを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明の要旨は、燃焼排ガスを冷却
した後、石灰−石膏法で脱硫処理する工程で発生
する各排水の処理方法において、前記冷却工程か
らの排水をPH７〜11のPH調整工程で中和し、該PH
調整工程で発生するスラリーを、前記石灰−石膏
法で脱硫処理する工程からの排水より石膏分離工
程にて分離した石膏スラリーと全混合スラリー中
固形物ベースで50％以上となるように混合し混合
スラリーとした後、脱水工程で脱水し、固形分は
回収するときに、上記脱水工程への初期給液は前
記石膏スラリーのみにて行い、次いで前記混合ス
ラリーの給液を行うことを特徴とする排煙脱硫廃
水の処理方法を提供するところにある。 以下、本発明方法を石油もしくは石炭を燃料と
する燃焼排ガスを石灰−石膏法による脱硫処理す
る際に発生する排水を例にして詳細に説明する。 本発明の方法は以下に示す脱水工程１０の操作
条件に係わる変更を除いては、第１図に示す従来
の方法と同じ構成で行う。 第２図は第１図の構成における脱水工程１０の
さらに詳細なフローである。 第２図において、第２固液分離工程９から排出
する第２固液分離工程分離スラリー２６は、石膏
分離工程４から分取した石膏スラリー２３と混合
して、脱水工程１０の脱水機供給タンク１２に導
き、該タンク中にて石膏スラリーを固形物ベース
で50％以上、好ましくは60％以上となるように、
あらかじめ混合して調整し、次に該調整スラリー
２９をポンプ及び自動給液弁Ａ、Ｂにより竪型遠
心分離機１４に給液して脱水を行う。なお図中１
３はヘツドタンクである。 第３図は、上記竪型遠心分離機１４の構造を概
略説明する図であつて、給液された調整スラリー
２９は竪型遠心分離機１４に給液され、遠心分離
により脱水されて、該竪型遠心分離機内のバスケ
ツト１５の内壁に、ケーキ３０を形成する。 この時、固形分から分離されバスケツト壁から
遠心分離機内壁へと排出された水分は液１６と
して遠心分離機１４の下部に集められるが、バス
ケツト１５内が給液で満杯になつた時には、オー
バーフロー液１７は遠心分離機１４上部からオー
バーフローできるようになつており、液１６と
オーバーフロー液１７の両者を脱水液２８と総
称する。次に脱水液２８は脱水液固液分離工
程１１へ導かれる。 ここで、従来の方法では、竪型遠心分離機１４
への給液開始から終了までを一定速度で給液する
１段給液法をとつていた。 これに対し、本発明の方法は、該給液を２段給
液法とするものである。すなわち、給液を開始し
て、給液スラリー（上記調整スラリー）２９がバ
スケツト１５をオーバーフローし始めるまでを初
期給液とし、オーバーフロー開始後から給液終了
までを定常給液として２段階に給液するものであ
る。 オーバーフローの検出は、第３図において市販
のオーバーフロー検出器１８をバスケツト１５の
上端部に設置しておく、あるいはバスケツト１５
内にオーバーフロー検出棒を挿入しておくことに
よつて、バスケツト満杯時のレベルを検出してそ
の信号により自動給液弁Ａ、Ｂを操作する。また
は、あらかじめオーバーフロー開始までの時間を
計測しておき、自動給液弁Ａ、Ｂをタイマー制御
してもよい。 ここで従来の方法では、竪型遠心分離機への給
液を１段階給液法すなわち給液開始から終了まで
一貫して該混合スラリーを給液する方法であつた
が、本発明の方法においては、上記と異なり２段
階に給液する方法、すなわち給液開始から給液ス
ラリーがバスケツトをオーバーフローし始めるま
での間（初期給液と別称）は石膏スラリー２３を
単独で給液し、オーバーフロー開始後から給液終
了までの間は、第２固液分離工程分離スラリー２
６と石膏スラリー２３の混合スラリーを供給する
方法をとるのである。 上記２段階給液法の作用は次に述べるとおりで
ある。 第２固液分離工程分離スラリー２６は石膏スラ
リー２３を固形物ベースで50％以上、好ましくは
60％以上で混合したのち、竪型遠心分離機を用い
て脱水すると、第２固液分離工程分離スラリー２
６に含まれるフライアツシユ、フツ化カルシウ
ム、重金属水酸化物などは石膏に比して粒子径が
小さく、遠心場で分級作用を起こし、局部的に石
膏含率が低く、かつ含水率も高い層ができ、セメ
ント用副資材として不適とされ問題となることが
しばしばあつた。この現象はほとんど初期給液の
間に起つており、給液速度が遅いほど（オーバー
フロー開始までの時間が長くなる。すなわち、初
期給液時間が長くなる。）出現割合が高くなつて
いる。この対策としては給液速度を上げれば該高
含水層は解消する傾向にあるも、その反面回収率
が大幅に低下するためかえつて問題となる。 そこで本発明は、従来の１段階給液とは異な
り、初期給液の間は石膏スラリー単独を、その後
は該混合スラリーを給液する２段階給液を行なう
ことにより、従来ほぼ初期給液段階で発生してい
た局部的高含水層の問題が解決し、かつその際回
収率も犠牲となることなく、さらにケーキ含水率
が低下する副次的効果も得られ、脱水ケーキの品
質が大巾に向上して廃棄物が発生しない排水処理
の運用が非常に安定化する。 つぎに本発明の実施例を示す。 実施例 １ 石炭火力発電設備から排出される排ガスを石灰
−石膏法で脱硫した際の排水を第１図に示すフロ
ーで処理したとき発生した第２固液分離工程９か
らの第２固液分離工程分離スラリー２６に石膏分
離工程４からの石膏スラリー２３を70％（Dryベ
ース）混合したのち、２段階給液法で脱水処理し
た結果は第２表の通りであつた。 比較例 １ 実施例１と同じ供給汚泥について、比較のため
従来の方法により脱水処理した結果は第２表に併
記した。

【表】

【表】 本発明を実施することにより下記効果が得られ
る。 (1) 冷却工程排水２１を第１図に示すフローで処
理した際に発生するスラリーすなわち、第２固
液分離工程分離スラリー２６は石膏分離工程４
から分取した石膏スラリー２３を固形物ベース
で50％以上好ましくは60％以上で混合したの
ち、竪型遠心分離機を用いて脱水工程１０で脱
水するとき、遠心分離機１の給液を２段階に行
なう機能を持たせ、給液開始より給液スラリー
がバスケツトをオーバーフローするまでの初期
給液の間は石膏スラリー単独を、その後は該混
合スラリーを給液する２段階給液を行なうこと
により、従来の１段階給液法の初期給液段階で
発生していた局部的高含水層が問題となること
なく、かつ回収率も向上する傾向にあり、さら
にケーキ含水率が低下する副次的効果も得ら
れ、脱水ケーキの品質が向上して廃棄物が発生
しない排水処理の運用が安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排水の処理方法及び本発明の排
水の処理方法の一実施態様例を示すフローシート
である。第２図は第１図の脱水工程１０のさらに
詳細なフローを示し、第３図は本発明に使用しう
る遠心分離機の構造の概略説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼排ガスを冷却した後、石灰−石膏法で脱
   硫処理する工程で発生する各排水の処理方法にお
   いて、前記冷却工程からの排水をpH7〜11のPH調
   整工程で中和し、該PH調整工程で発生するスラリ
   ーを、前記石灰−石膏法で脱硫処理する工程から
   の排水より石膏分離工程にて分離した石膏スラリ
   ーと全混合スラリー中固形物ベースで50％以上と
   なるように混合し混合スラリーとした後、脱水工
   程で脱水し、固形分は回収するときに、上記脱水
   工程への初期給液は前記石膏スラリーのみにて行
   い、次いで前記混合スラリーの給液を行うことを
   特徴とする排煙脱硫廃水の処理方法。