JPH05261378A

JPH05261378A - 汚水の脱リン材

Info

Publication number: JPH05261378A
Application number: JP6474592A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Yamazaki; 正康山崎; Naoto Kitahara; 直人北原; Takanori Kai; 孝徳甲斐
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1992-03-23
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】汚水中のリン酸分を水溶性カルシウムと反応
させることにより、不溶性のリン酸カルシウムとして固
定化する目的で用いられる汚水の脱リン材において、水
溶性カルシウム分が多く、単位脱リン材体積当りのリン
酸除去効率が高く、しかも、安価に製造される汚水の脱
リン材を提供する。【構成】流動床ボイラー灰を主成分とする硬化体より
なる汚水の脱リン材。【効果】水溶性カルシウム分が多く、リン酸除去効率
の高い安価な脱リン材が提供される。使用後はリン酸含
有珪灰石肥料として有効利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水中のリン酸分を水
溶性カルシウムと反応させることにより、不溶性のリン
酸カルシウムとして固定化する目的で用いられる汚水の
脱リン材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、汚水中のリン酸分を固定化する目
的で用いられる脱リン材として、珪酸カルシウムを主成
分とする無機多孔体が有効であることが知られている
（例えば特開昭６２−１８３８９８）。

【０００３】ところが、このような珪酸カルシウム系無
機多孔体を、原料の状態から製造した場合、非常に高価
なものとなることから、発泡軽量コンクリートや珪酸カ
ルシウム板等の廃材を有効利用して脱リン材とすること
も検討されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような珪酸カルシウム系無機多孔体及び発泡軽量コンク
リートや珪酸カルシウム板等の廃材では、水溶性カルシ
ウム分が少ないことから、単位脱リン材体積当たりのリ
ン酸除去効率が低い。このため、多量の脱リン材を要
し、結果として使用後の廃材が多く発生する等の欠点が
ある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、可溶
性カルシウム分が多く、単位脱リン材体積当りのリン酸
除去効率が高く、しかも、安価に製造される汚水の脱リ
ン材を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の汚水の脱リン
材は、リン酸含有汚水中のリン酸分を固定化する目的で
用いられる汚水の脱リン材であって、流動床ボイラーか
ら排出される流動床ボイラー灰を主成分とする硬化体よ
りなることを特徴とする。

【０００７】請求項２の汚水の脱リン材は、請求項１の
脱リン材において、前記流動床ボイラー灰が水溶性カル
シウムを生石灰分として１０〜５０重量％含有するボイ
ラー灰であることを特徴とする。

【０００８】請求項３の汚水の脱リン材は、請求項１又
は２の脱リン材において、流動床ボイラー灰の硬化体形
成時に珪酸カルシウム系多孔質硬化体の産業廃棄物を添
加してなることを特徴とする。

【０００９】請求項４の汚水の脱リン材は、請求項３の
脱リン材において、前記珪酸カルシウム系多孔質硬化体
の産業廃棄物が、発泡軽量コンクリート廃材、珪酸カル
シウム板廃材及び中空フライアッシュよりなる群から選
択される少なくとも１種の産業廃棄物であることを特徴
とする。

【００１０】請求項５の汚水の脱リン材は、請求項１〜
４の脱リン材において、流動床ボイラー灰の硬化体形成
時にセメント及び／又はスラグを添加してなることを特
徴とする。

【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明の汚水の脱リン材の主構成成分であ
る流動床ボイラー灰は、火力発電所等で発生する石炭灰
の中で、水溶性カルシウム含有量の多い流動床ボイラー
より排出される灰である。この流動床ボイラー灰は水溶
性カルシウム分の多いものが好ましく、水溶性カルシウ
ム分を生石灰分として１０〜５０重量％含むものが好適
である。

【００１３】このような流動床ボイラー灰は、生石灰、
無水石膏、アルミナ分を含むことから、水分を吸着して
固化する。このため、単に水を添加することにより、硬
化のためのバインダーを添加することなく、容易に硬化
体を形成することができる。

【００１４】ところで、汚水の処理材としては、汚水と
当該処理材との反応効率を向上させるために、処理材の
表面積が大きなものが有効である。これに対し、流動床
ボイラー灰は、未燃カーボンを主成分とする海綿状多孔
体が多く存在し、硬化体とした場合においても大きな表
面積を有するものである。更に表面積を大きくしようと
する場合には、硬化体形成時にアルミニウム粉末等の起
泡剤を添加して多孔体とする方法もあるが、より安価に
製造するために、珪酸カルシウム系多孔質硬化体の産業
廃棄物を用いることが望ましく、発泡軽量コンクリート
廃材、珪酸カルシウム板廃材、中空フライアッシュ等の
少なくとも１種を添加することが好適である。この場
合、発泡軽量コンクリート等の珪酸カルシウム系多孔質
硬化体の産業廃棄物は、流動床ボイラー灰に対して１０
〜６０重量％程度添加するのが好ましい。

【００１５】また、得られる硬化体の強度が弱く、取り
扱い中における破壊等の問題がある場合には、硬化体形
成時に蒸気養生をすることにより強度を向上させること
ができる。更に、添加剤としてセメント又はスラグの少
なくとも１種を配合することにより、得られる硬化体の
強度をより一層向上させることができる。この場合、セ
メント及び／又はスラグの添加量は、流動床ボイラー灰
に対して５〜４０重量％とするのが好ましい。なお、ス
ラグを用いた場合は、スラグに含有される消石灰分がア
ルカリ刺激剤となることにより、より一層優れた強度向
上効果を発揮する。

【００１６】このように、本発明の汚水の脱リン材は、
流動床ボイラー灰に必要に応じて珪酸カルシウム系多孔
質硬化体の産業廃棄物や、セメント及び／又はスラグを
所定割合で配合してなる混合物に、水を加えて所望の形
状に硬化させることにより、容易に製造することができ
る。この際、水の添加量は、添加する珪酸カルシウム系
多孔質硬化体の含有水分を考慮して決定する必要がある
が、通常の場合、流動床ボイラー灰を含む混合物に対し
て３０〜７０重量％程度とされる。

【００１７】このような本発明の汚水の脱リン材は、従
来の脱リン材と同様に、適当な接触方式にて汚水と接触
させることにより、良好なリン酸除去効率にて脱リン処
理することができる。

【００１８】

【作用】流動床ボイラー灰中に高濃度で含有される水溶
性カルシウムは、汚水中のリン酸と反応し、不溶性のリ
ン酸カルシウム系塩としてこれを固定化する。また、リ
ン酸除去の前段に設置される、硫黄系物質やアンモニア
の微生物処理槽において、これらの酸化により生じた硫
酸や硝酸により汚水が酸性化したものを中和処理する効
果をも奏し、汚水の脱リン材として有効に作用する。し
かも、流動床ボイラー灰は単に水を加えるのみで、容易
に所望形状の多孔質硬化体とすることができる。

【００１９】請求項２の脱リン材によれば、水溶性カル
シウムを高含有率で含む流動床ボイラー灰により、より
一層リン酸除去効率の高い脱リン材が提供される。

【００２０】請求項３、４の脱リン材によれば、表面積
が大きく、汚水との接触効率が良く、従って、リン酸除
去効率がより一層向上された脱リン材が提供される。

【００２１】請求項５の脱リン材によれば、高強度で取
り扱い性に優れた脱リン材が提供される。

【００２２】なお、本発明において脱リン材を構成する
材料を、全てシリカ及びカルシアを主成分とすることが
できることから、使用済みのものは、珪灰石肥料として
用いることが可能である。しかも、リン酸を固定化する
ことにより、リン酸分を含む良質のリン酸肥料として有
効に利用することができる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。実施例１流動床ボイラー灰のみを用い、水を添加して硬化させる
ことにより脱リン材を製造した。得られた脱リン材の形
状、物理的、化学的特性を表１に示す。なお、表１中、
水溶液ｐＨとはこの脱リン材１０ｇを、２５ミリリット
ルの水に添加混合したときのｐＨである。

【００２４】この脱リン材を内径２０ｃｍ、高さ１ｍの
カラムに充填し、２００ｐｐｍリン酸含有排水を毎時８
０リットルで流通させた場合の処理特性（流入排水及び
流出水のリン濃度及びｐＨ）を表２に示す。

【００２５】実施例２流動床ボイラー灰と発泡軽量コンクリート廃材とを表１
に示す配合として実施例１と同様に脱リン材を製造し、
その形状、物理的、化学的特性及びリン酸処理特性を表
１、２に示した。

【００２６】実施例３流動床ボイラー灰と中空フライアッシュとを表１に示す
配合として実施例１と同様に脱リン材を製造し、その形
状、物理的、化学的特性及びリン酸処理特性を表１、２
に示した。

【００２７】実施例４流動床ボイラー灰と発泡軽量コンクリート廃材とセメン
トとを表１に示す配合として実施例１と同様に脱リン材
を製造し、その形状、物理的、化学的特性及びリン酸処
理特性を表１、２に示した。

【００２８】比較例１発泡軽量コンクリート廃材のみを用いて実施例１と同様
に脱リン材を製造し、その形状、物理的、化学的特性及
びリン酸処理特性を表１、２に示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】表１、２より次のことが明らかである。即
ち、発泡軽量コンクリートのみを用いた比較例１と比べ
て、実施例１の流動床ボイラー灰では、気孔率が小さ
く、強度的にも劣るものの、水溶性カルシウム分は非常
に多い。この流動床ボイラー灰に、発泡軽量コンクリー
ト（実施例２）又は中空フライアッシュ（実施例３）を
添加することにより、水溶性カルシウム分はやや低下す
るが、気孔率が向上する。更に、セメントを添加するこ
とにより、強度を増加させることができる。本発明の脱
リン材を用いてリン酸含有排水処理を行なった場合に
は、十分な量の水溶性カルシウム分が含有されているこ
とから、非常に高いリン酸除去効率を示すことが分か
る。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の汚水の脱リ
ン材によれば、リン酸含有排水の処理において、非常に
高いリン酸除去効率を示す脱リン材を、非常に安価に提
供することができる。しかも、本発明の汚水の脱リン材
は、使用後の廃棄物を、リン酸含有珪灰石肥料として有
効に利用することができ、工業的に極めて有効である。
特に、請求項２の汚水の脱リン材によれば、十分に高い
リン酸除去効率を確実に得ることができる。また、請求
項３、４の汚水の脱リン材によれば、汚水との接触効率
が高く、より処理効率に優れた多孔性の脱リン材が提供
される。請求項５の汚水の脱リン材によれば、高強度で
取り扱い性に優れた脱リン材が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者甲斐孝徳福岡県北九州市八幡西区洞南町１番地１三菱マテリアル株式会社九州事業所開発研究部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リン酸含有汚水中のリン酸分を固定化す
る目的で用いられる汚水の脱リン材であって、流動床ボ
イラーから排出される流動床ボイラー灰を主成分とする
硬化体よりなることを特徴とする汚水の脱リン材。
【請求項２】前記流動床ボイラー灰が水溶性カルシウ
ムを生石灰分として１０〜５０重量％含有するボイラー
灰であることを特徴とする請求項１に記載の汚水の脱リ
ン材。
【請求項３】前記汚水の脱リン材において、流動床ボ
イラー灰の硬化体形成時に珪酸カルシウム系多孔質硬化
体の産業廃棄物を添加してなることを特徴とする請求項
１又は２に記載の汚水脱リン材。
【請求項４】前記珪酸カルシウム系多孔質硬化体の産
業廃棄物が、発泡軽量コンクリート廃材、珪酸カルシウ
ム板廃材及び中空フライアッシュよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種の産業廃棄物であることを特徴とす
る請求項３に記載の汚水脱リン材。
【請求項５】前記汚水の脱リン材において、流動床ボ
イラー灰の硬化体形成時にセメント及び／又はスラグを
添加してなることを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の汚水の脱リン材。