JPH0692624A - 下水汚泥からのゼオライトの製造法 - Google Patents
下水汚泥からのゼオライトの製造法Info
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- JPH0692624A JPH0692624A JP24481592A JP24481592A JPH0692624A JP H0692624 A JPH0692624 A JP H0692624A JP 24481592 A JP24481592 A JP 24481592A JP 24481592 A JP24481592 A JP 24481592A JP H0692624 A JPH0692624 A JP H0692624A
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- Japan
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- zeolite
- sludge
- sewage sludge
- furnace
- incinerated
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- Pending
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 塩基置換容量(CEC) が大きいゼオライトを安
価に製造すること。 【構成】 下水汚泥に高分子凝集剤を添加して凝集さ
せ、脱水して得られた脱水汚泥を流動炉、又は多段炉で
焼却して反応性に優れた焼却灰とする。多段炉の場合に
は、焼却灰を数μm 〜数10μm に粉砕する。その後、Na
OH水溶液と混合して煮沸処理し、ゼオライトを水熱合成
する。得られたゼオライトは500meq/100g 前後の高いCE
C 値を示す。
価に製造すること。 【構成】 下水汚泥に高分子凝集剤を添加して凝集さ
せ、脱水して得られた脱水汚泥を流動炉、又は多段炉で
焼却して反応性に優れた焼却灰とする。多段炉の場合に
は、焼却灰を数μm 〜数10μm に粉砕する。その後、Na
OH水溶液と混合して煮沸処理し、ゼオライトを水熱合成
する。得られたゼオライトは500meq/100g 前後の高いCE
C 値を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水汚泥を原料として
付加価値の高い合成ゼオライトを製造する下水汚泥から
のゼオライトの製造法に関するものである。
付加価値の高い合成ゼオライトを製造する下水汚泥から
のゼオライトの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゼオライトは沸石と呼ばれる鉱物であ
り、 Me2/nO ・Al2O3 ・xSiO2 ・yH2O（Me：アルカリ又
はアルカリ土類、x,y ：係数）の一般式で表される三次
元結晶構造を有する含水アルミノケイ酸鉱物である。こ
のゼオライトは結晶内に多量の水分を含み、加熱したり
減圧するとこの水分を放出し、空になった結晶内に分子
を吸着する能力を持つことで知られている。
り、 Me2/nO ・Al2O3 ・xSiO2 ・yH2O（Me：アルカリ又
はアルカリ土類、x,y ：係数）の一般式で表される三次
元結晶構造を有する含水アルミノケイ酸鉱物である。こ
のゼオライトは結晶内に多量の水分を含み、加熱したり
減圧するとこの水分を放出し、空になった結晶内に分子
を吸着する能力を持つことで知られている。
【０００３】一般にゼオライトの品質は塩基置換容量
（CEC)で評価され、比較的安価な天然ゼオライトはCEC
が150 meq/100g程度である。また、アルミン酸ナトリウ
ム、水酸化アルミニウム、シリカゲルを原料として工業
的に製造される合成ゼオライトはCEC が400 〜600 meq/
100gという優れた吸着性能を持つが、トン当りの価格が
数100 万円と極めて高価である欠点がある。
（CEC)で評価され、比較的安価な天然ゼオライトはCEC
が150 meq/100g程度である。また、アルミン酸ナトリウ
ム、水酸化アルミニウム、シリカゲルを原料として工業
的に製造される合成ゼオライトはCEC が400 〜600 meq/
100gという優れた吸着性能を持つが、トン当りの価格が
数100 万円と極めて高価である欠点がある。
【０００４】そこで最近では、特開平２−２２１１１４
号公報、特開平３−４０９１４号公報等に示されるよう
に、石炭灰から発生するフライアッシュにSiO2分を添加
して成分調整したうえ、アルカリとともに煮沸してゼオ
ライトを合成する方法が研究され、パイロットプラント
が稼動している。しかしこの方法で合成されたゼオライ
トのCEC はそのカタログ値によれば200 〜350 meq/100g
であり、従来の合成ゼオライトよりも安価である反面、
CEC 値が低いという問題がある。
号公報、特開平３−４０９１４号公報等に示されるよう
に、石炭灰から発生するフライアッシュにSiO2分を添加
して成分調整したうえ、アルカリとともに煮沸してゼオ
ライトを合成する方法が研究され、パイロットプラント
が稼動している。しかしこの方法で合成されたゼオライ
トのCEC はそのカタログ値によれば200 〜350 meq/100g
であり、従来の合成ゼオライトよりも安価である反面、
CEC 値が低いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解消し、CEC が合成ゼオライトと同程度であ
るゼオライトを極めて安価に製造することができるゼオ
ライトの製造法を提供するために完成されたものであ
る。
の問題点を解消し、CEC が合成ゼオライトと同程度であ
るゼオライトを極めて安価に製造することができるゼオ
ライトの製造法を提供するために完成されたものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者は無機分にSiO2、Al2O3 を主成分とする下
水汚泥に着目し、従来はその処分に困っていた下水汚泥
を原料としてゼオライトを合成できることを見いだし
た。またフライアッシュを原料としたゼオライトのCEC
が低いのは、フライアッシュ中にゼオライトの生成に寄
与するガラス状の成分が少ないことが原因であるが、下
水汚泥の焼却灰中にはガラス状の成分が多く含まれ、し
かもフライアッシュのような成分調整を必要としないこ
とを見いだした。
め、本発明者は無機分にSiO2、Al2O3 を主成分とする下
水汚泥に着目し、従来はその処分に困っていた下水汚泥
を原料としてゼオライトを合成できることを見いだし
た。またフライアッシュを原料としたゼオライトのCEC
が低いのは、フライアッシュ中にゼオライトの生成に寄
与するガラス状の成分が少ないことが原因であるが、下
水汚泥の焼却灰中にはガラス状の成分が多く含まれ、し
かもフライアッシュのような成分調整を必要としないこ
とを見いだした。
【０００７】本発明は上記した知見に基づいて完成され
たものであり、第１の発明は下水汚泥に凝集剤を添加し
て凝集、脱水して得た脱水汚泥を流動炉で焼却した後、
NaOH水溶液と混合し、煮沸処理することを特徴とする下
水汚泥からのゼオライトの製造法を要旨とするものであ
る。また第２の発明は、下水汚泥に凝集剤を添加して凝
集、脱水して得た脱水汚泥を多段炉で焼却した後、数μ
m 〜数10μm の粒度に微粉砕したうえNaOH水溶液と混合
し、煮沸処理することを特徴とする下水汚泥からのゼオ
ライトの製造法を要旨とするものである。
たものであり、第１の発明は下水汚泥に凝集剤を添加し
て凝集、脱水して得た脱水汚泥を流動炉で焼却した後、
NaOH水溶液と混合し、煮沸処理することを特徴とする下
水汚泥からのゼオライトの製造法を要旨とするものであ
る。また第２の発明は、下水汚泥に凝集剤を添加して凝
集、脱水して得た脱水汚泥を多段炉で焼却した後、数μ
m 〜数10μm の粒度に微粉砕したうえNaOH水溶液と混合
し、煮沸処理することを特徴とする下水汚泥からのゼオ
ライトの製造法を要旨とするものである。
【０００８】上記したように、本発明においては原料と
して下水汚泥を使用する。下水汚泥は下水に添加される
凝集剤の種類によって高分子薬注汚泥と塩鉄・石灰薬注
汚泥とに大別されるが、前者はSiO2／Al2O3 の重量比が
２〜４であり、かつ数％のCaO を含有するので、20〜30
％ものCaO を含有する後者よりも原料として適してい
る。また高分子薬注汚泥の脱水汚泥は発熱量が汚泥１kg
当り5000kcalと大きいが、塩鉄・石灰薬注汚泥の脱水汚
泥は発熱量が汚泥１kg当り2500kcalと小さく、燃料が余
分に必要となるので、この点からも前者が好ましい。
して下水汚泥を使用する。下水汚泥は下水に添加される
凝集剤の種類によって高分子薬注汚泥と塩鉄・石灰薬注
汚泥とに大別されるが、前者はSiO2／Al2O3 の重量比が
２〜４であり、かつ数％のCaO を含有するので、20〜30
％ものCaO を含有する後者よりも原料として適してい
る。また高分子薬注汚泥の脱水汚泥は発熱量が汚泥１kg
当り5000kcalと大きいが、塩鉄・石灰薬注汚泥の脱水汚
泥は発熱量が汚泥１kg当り2500kcalと小さく、燃料が余
分に必要となるので、この点からも前者が好ましい。
【０００９】第１の発明では、下水汚泥に凝集剤（好ま
しくは高分子凝集剤）を添加して凝集、脱水して得た脱
水汚泥を流動炉で焼却する。流動炉は炉床から吹き上げ
る熱風により砂を流動させて高温の流動床を形成させな
がら、脱水汚泥を投入して攪拌しつつ燃焼させる形式の
炉であり、焼却灰はサイクロンにより補集され、水で急
冷するとガラス質を多く含む反応性に富んだ焼却灰とな
る。この焼却灰をそのままNaOH水溶液と混合し、例えば
100 ℃で数時間煮沸処理するとゼオライトが水熱合成さ
れる。なおNaOHの量はSiO2とAl2O3 に対して当量以上と
すればよく、またその濃度も特に限定されないが、例え
ば２Ｎのものを用いればよい。更に煮沸時間は長いほど
合成が進むが、工業的には３〜10時間が適当である。
しくは高分子凝集剤）を添加して凝集、脱水して得た脱
水汚泥を流動炉で焼却する。流動炉は炉床から吹き上げ
る熱風により砂を流動させて高温の流動床を形成させな
がら、脱水汚泥を投入して攪拌しつつ燃焼させる形式の
炉であり、焼却灰はサイクロンにより補集され、水で急
冷するとガラス質を多く含む反応性に富んだ焼却灰とな
る。この焼却灰をそのままNaOH水溶液と混合し、例えば
100 ℃で数時間煮沸処理するとゼオライトが水熱合成さ
れる。なおNaOHの量はSiO2とAl2O3 に対して当量以上と
すればよく、またその濃度も特に限定されないが、例え
ば２Ｎのものを用いればよい。更に煮沸時間は長いほど
合成が進むが、工業的には３〜10時間が適当である。
【００１０】第２の発明では、下水汚泥に凝集剤（好ま
しくは高分子凝集剤）を添加して凝集、脱水して得た脱
水汚泥を多段炉で焼却する。多段炉は多段の燃焼段を持
つ炉体の上部から脱水汚泥を供給し、次第に下段へ落下
させながら燃焼を行わせる形式の炉であり、得られた焼
却灰を水中に投入して急冷すると反応性に富んだ焼却灰
となる。しかし多段炉の焼却灰は流動炉の焼却灰よりも
粒径が大きくなり易いので、数μm 〜数10μm の粒度に
微粉砕して反応性を高めるものとする。このように微粉
砕された焼却灰を第１の発明と同様にNaOH水溶液と混合
し、数時間煮沸処理するとゼオライトが水熱合成され
る。
しくは高分子凝集剤）を添加して凝集、脱水して得た脱
水汚泥を多段炉で焼却する。多段炉は多段の燃焼段を持
つ炉体の上部から脱水汚泥を供給し、次第に下段へ落下
させながら燃焼を行わせる形式の炉であり、得られた焼
却灰を水中に投入して急冷すると反応性に富んだ焼却灰
となる。しかし多段炉の焼却灰は流動炉の焼却灰よりも
粒径が大きくなり易いので、数μm 〜数10μm の粒度に
微粉砕して反応性を高めるものとする。このように微粉
砕された焼却灰を第１の発明と同様にNaOH水溶液と混合
し、数時間煮沸処理するとゼオライトが水熱合成され
る。
【００１１】
〔実施例１〕下水汚泥に高分子凝集剤を添加して凝集さ
せ、脱水した脱水汚泥を流動炉により焼却して下水汚泥
焼却灰とした。その成分を分析した結果は、SiO2 48.8
％、Al2O3 21.0％、CaO 5.0 ％、MgO 1.3 ％、Na2O 1.8
％、K2O 1.5 ％、Fe 6.8％であって、SiO2／Al2O3 ＝
2.32であった。この下水汚泥焼却灰をそのまま２ＮのNa
OH水溶液中に混合し、大気圧中にて100 ℃で５時間煮沸
した。この結果、焼却灰の表面のガラス状のSiO2及びAl
2O3 がNaOHと反応し、粒径数μｍの微粉状のゼオライト
が水熱合成された。そこで合成されたゼオライトを分離
し、 NH3 + 吸着試験によって吸着能を測定した。その結
果を比較例とともに表１に示す。
せ、脱水した脱水汚泥を流動炉により焼却して下水汚泥
焼却灰とした。その成分を分析した結果は、SiO2 48.8
％、Al2O3 21.0％、CaO 5.0 ％、MgO 1.3 ％、Na2O 1.8
％、K2O 1.5 ％、Fe 6.8％であって、SiO2／Al2O3 ＝
2.32であった。この下水汚泥焼却灰をそのまま２ＮのNa
OH水溶液中に混合し、大気圧中にて100 ℃で５時間煮沸
した。この結果、焼却灰の表面のガラス状のSiO2及びAl
2O3 がNaOHと反応し、粒径数μｍの微粉状のゼオライト
が水熱合成された。そこで合成されたゼオライトを分離
し、 NH3 + 吸着試験によって吸着能を測定した。その結
果を比較例とともに表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】下水汚泥に高分子凝集剤を添加して凝集さ
せ、脱水した脱水汚泥を多段炉により焼却して下水汚泥
焼却灰とした。その成分を分析した結果は、SiO2 42.2
％、Al2O3 15.2％、CaO 14.0％、MgO 3.18 ％、Na2O
1.91 ％、K2O 1.60％、Fe 9.5％であって、SiO2／Al2O
3 ＝2.78であった。この下水汚泥焼却灰を平均粒径が数
μｍとなるように微粉砕したうえで２ＮのNaOH水溶液中
に混合し、大気圧中にて100 ℃で５時間煮沸した。この
結果、焼却灰の表面のガラス状のSiO2及びAl2O3 がNaOH
と反応し、粒径数μｍの微粉状のゼオライトが水熱合成
された。そこで合成されたゼオライトを分離し、 NH3 +
吸着試験によって吸着能を測定した。その結果を比較例
とともに表２に示す。
せ、脱水した脱水汚泥を多段炉により焼却して下水汚泥
焼却灰とした。その成分を分析した結果は、SiO2 42.2
％、Al2O3 15.2％、CaO 14.0％、MgO 3.18 ％、Na2O
1.91 ％、K2O 1.60％、Fe 9.5％であって、SiO2／Al2O
3 ＝2.78であった。この下水汚泥焼却灰を平均粒径が数
μｍとなるように微粉砕したうえで２ＮのNaOH水溶液中
に混合し、大気圧中にて100 ℃で５時間煮沸した。この
結果、焼却灰の表面のガラス状のSiO2及びAl2O3 がNaOH
と反応し、粒径数μｍの微粉状のゼオライトが水熱合成
された。そこで合成されたゼオライトを分離し、 NH3 +
吸着試験によって吸着能を測定した。その結果を比較例
とともに表２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】上記した実施例のデータから明らかなよう
に、本発明の方法により得られたゼオライトは、フライ
アッシュを原料として得られた合成ゼオライトよりもは
るかに高いCEC を示し、純物質を原料とする高価な合成
ゼオライトと同様以上のCECを示す。
に、本発明の方法により得られたゼオライトは、フライ
アッシュを原料として得られた合成ゼオライトよりもは
るかに高いCEC を示し、純物質を原料とする高価な合成
ゼオライトと同様以上のCECを示す。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は高価な
合成ゼオライトと同様以上のCEC を持つゼオライトを、
従来は処分に困っていた下水汚泥を原料として極めて安
価に製造することができるものであるから、従来の問題
点を解消したゼオライトの製造法として、産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
合成ゼオライトと同様以上のCEC を持つゼオライトを、
従来は処分に困っていた下水汚泥を原料として極めて安
価に製造することができるものであるから、従来の問題
点を解消したゼオライトの製造法として、産業の発展に
寄与するところは極めて大である。
Claims (2)
- 【請求項１】 下水汚泥に凝集剤を添加して凝集、脱水
して得た脱水汚泥を流動炉で焼却した後、NaOH水溶液と
混合し、煮沸処理することを特徴とする下水汚泥からの
ゼオライトの製造法。 - 【請求項２】 下水汚泥に凝集剤を添加して凝集、脱水
して得た脱水汚泥を多段炉で焼却した後、数μm 〜数10
μm の粒度に微粉砕したうえNaOH水溶液と混合し、煮沸
処理することを特徴とする下水汚泥からのゼオライトの
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24481592A JPH0692624A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 下水汚泥からのゼオライトの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24481592A JPH0692624A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 下水汚泥からのゼオライトの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692624A true JPH0692624A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17124367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24481592A Pending JPH0692624A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 下水汚泥からのゼオライトの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692624A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000107726A (ja) * | 1998-10-02 | 2000-04-18 | Mie Prefecture | ゴミ焼却灰からの吸着剤の製造方法 |
| US6299854B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-10-09 | Teruo Henmi | Method of producing artificial zeolite |
| JP2011111337A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology | 結晶性多孔質無機酸化物材料の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24481592A patent/JPH0692624A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6299854B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-10-09 | Teruo Henmi | Method of producing artificial zeolite |
| JP2000107726A (ja) * | 1998-10-02 | 2000-04-18 | Mie Prefecture | ゴミ焼却灰からの吸着剤の製造方法 |
| JP2011111337A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology | 結晶性多孔質無機酸化物材料の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990105 |