JPH10277564A

JPH10277564A - 廃液の処理方法

Info

Publication number: JPH10277564A
Application number: JP8545897A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Umeda; 信幸梅田; Atsushi Fujiwara; 藤原　　淳; Kenji Hashimoto; 健二橋本; Takeshi Yuasa; 武士湯浅
Original assignee: Nippon Steel Corp; Tetsugen Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Tetsugen Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】硫酸酸性の重金属含有廃液処理において、中
和凝集汚泥の減容化及び脱水性の向上、脱水ケーキのハ
ンドリング性を向上させる。また石膏発生による処理設
備のトラブルを回避する方法を提供する。【解決手段】メッキ廃液等の硫酸酸性重金属含有排水
を中和凝集沈殿処理にて無害化処理する方法において、
水酸化マグネシウムを中和剤として用いる方法、及び／
または凝集汚泥の一部に水酸化マグネシウムを添加し
て、該水酸化マグネシウム添加汚泥で中和凝集沈殿処理
を行う廃液の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等の酸洗廃
液、メッキ廃液等の重金属含有酸性廃液を無害化処理す
る方法に関するもので、特に硫酸酸性廃液の中和凝集沈
殿処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属製品工場では鋼材の表面処理にあた
り、塩酸、硫酸等の酸を用いて脱錆を行っている。脱錆
後の廃液は塩化物、硫酸化合物を含んだ濃厚廃液とな
る。また脱錆後は鋼材を水洗するため、リンス排水と呼
ばれる金属を含んだ酸性排水が発生する。これらの廃液
及び排水を無害化処理するにあたり、通常、アルカリ剤
を添加して中和し、金属水酸化物として凝集沈殿処理を
行っている。

【０００３】すなわち、図２に従来のリンス排出等の酸
化・中和処理系統図を示す。この図に示すように、通常
の処理方法では排水中の２価の鉄を空気酸化して３価の
鉄とし、アルカリ剤にて水酸化物として凝集沈殿させ、
沈殿汚泥は加圧脱水機にて処理している。このときアル
カリ剤としては一般的に消石灰、苛性ソーダ等が用いら
れているが、水酸化マグネシウムは過剰添加が必要とな
り、工業的には用いられていないのが実情である。しか
し、メッキ排水は硫酸酸性である場合が多く、消石灰を
用いた場合は前述のごとく石膏が析出し、処理装置内に
付着して障害が発生している。

【０００４】一方、金属製品の用途によっては、例えば
溶接用缶素材はスズメッキやクロムメッキが施され、自
動車用鋼板などは亜鉛メッキが施されている。メッキ処
理工程を経た製品は水洗され、金属を含んだ酸性排水が
発生する。また、メッキ浴槽液は定期的に補充入替えが
行われ、この時にダンプ液と呼ばれる濃厚な金属を含ん
だ酸性廃液が発生する。

【０００５】この濃厚な金属を含んだ酸性廃液は、図３
に示す従来のＥＧＬダンプ液の酸化・中和・脱水処理系
統のように、鋼板の電気亜鉛メッキ鋼板製造ライン（以
下、ＥＧＬと称する）から発生するメッキ浴槽廃液や電
気合金亜鉛メッキ浴廃液、二層メッキ浴槽廃液（以下に
ＥＧＬダンプ液と総称する）の処理にあたっては、受け
入れたＥＧＬダンプ液中の２価の鉄濃度を測定し、鉄濃
度に応じた量の過酸化水素で２価の鉄を３価の鉄に酸化
する。しかる後にアルカリ剤を添加して中和し、金属水
酸化物として析出・凝集させる。凝集汚泥は加圧式脱水
機にて脱水処理を行う。従来はこのアルカリ剤として消
石灰を用いていた。

【０００６】上記のように、メッキ工程から発生するリ
ンス排水及びダンプ廃液を無害化処理するにあたって
は、一般的にはアルカリ剤を添加して中和し、金属水酸
化物として凝集沈殿処理を行っている。このアルカリ剤
としては一般的に苛性ソーダ、ソーダ灰、消石灰、石灰
石、等が用いられているのが実情である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように金属製
品工場では、金属を含有した酸性廃液、酸性排水をアル
カリ剤を用いて中和凝集沈殿法により無害化処理してい
る。そのアルカリ剤として、苛性ソーダは溶解度・反応
速度ともに大であり、供給が容易で処理も便利である
が、価格が高いこと、凝集沈殿で発生する汚泥容積が大
きく、ゲル化し易く脱水性に困難を来すなどの問題点を
有している。

【０００８】消石灰、石灰石等は価格が安く、反応生成
物の脱水性が良いことなどから、多数の処理施設で採用
されている。しかし、硫酸を含む排水では石膏を生成し
易く、処理施設の機器に石膏が付着し様々な障害が発生
するとともに、汚泥量が増大することから埋立等の次工
程で弊害が発生している。一方、水酸化マグネシウムは
水への溶解度が低いことから、ｐＨ＝６程度で溶解しき
れなくなり、反応が止まってしまう欠点がある。そのた
め、中和剤として工業的にはｐＨが低い領域でしか採用
されていないのが実情である。

【０００９】また、金属のクロムメッキ処理では、クロ
ム酸と硫酸を含む溶液を用いてクロムメッキやクロメー
ト処理を行っている。また、電気亜鉛メッキ処理ではメ
ッキ浴として硫酸に亜鉛粒と鉄粒を溶解して使用してお
り、これらメッキ排水、メッキ廃液はすべからく硫酸酸
性であるため、消石灰等を中和剤として使用すると石膏
問題が常に付きまとうものである。近年、廃棄物処分場
の逼迫が社会問題化してきており、廃棄物の資源化・減
容化が企業の責務となっている。本発明はかかる問題点
に鑑みなされたもので、硫酸酸性廃液の中和凝集沈殿処
理にあたり、石膏の発生がなく、かつ生成汚泥が減容化
される方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は重金属含有酸性
廃液の金属類をアルカリ剤の添加により中和し、金属水
酸化物として凝集沈殿・分離させることにより廃水を無
害化処理する方法において、アルカリ剤として水酸化マ
グネシウムを使用することを特徴とする、硫酸酸性廃液
の処理方法である。また、凝集沈殿汚泥の一部に水酸化
マグネシウムを添加してアルカリ中和剤とし、該水酸化
マグネシウム添加汚泥にてｐＨ＝７〜８．３の領域で前
記金属水酸化物の凝集沈殿・分離に使用することを特徴
とする、硫酸酸性廃液の処理方法である。

【００１１】前述のごとく、金属含有酸性廃液を金属水
酸化物として凝集沈殿・分離し、排水を無害化する方法
において、中和剤として苛性ソーダを用いると、発生す
る沈殿汚泥はゲル化し易く沈降分離装置内の汚泥容積が
大きくなるとともに、脱水性が悪くなり汚泥の含水率が
上昇し、その結果廃棄容量が増加する。また、中和剤と
して消石灰や石灰石を用いると、大半のメッキ廃液は硫
酸酸性廃液であるために、処理装置内に石膏が析出し、
配管の詰まりや沈降分離装置の機器に付着する障害が発
生する。本発明の水酸化マグネシウムを用いれば、苛性
ソーダのごとく汚泥容積が増大する事もなく、消石灰を
用いる場合に比べ脱水ケーキの含水率が低下し、更にケ
ーキのハンドリング性も向上する。また、硫酸酸性廃液
に対しても石膏の析出が無く、石膏の付着による処理設
備のトラブルが回避できる。

【００１２】凝集沈殿汚泥の一部に水酸化マグネシウム
を添加してアルカリ中和剤とし、該水酸化マグネシウム
添加汚泥にて前記金属水酸化物の凝集沈殿・分離に使用
すれば、汚泥表面に水酸化マグネシウムが付着する。こ
の付着した水酸化マグネシウムの水酸基に廃液中の金属
が析出するので、高ｐＨ領域にまで廃水を中和すること
ができる。また、汚泥の脱水性が向上し、ケーキ含水率
の低下及び汚泥の減溶化が図られる。本発明の方法では
中和剤として水酸化マグネシウムを用いるが、一般的に
中和剤として使用されている消石灰や石灰石を石膏の発
生が回避できる程度に併用して使用することも可能であ
る。また苛性ソーダ、その他の中和剤についてもｐＨ調
整補助剤として併用することをなんら妨げるものではな
い。

【００１３】次に、ＥＧＬダンプ液処理についてアルカ
リ剤として水酸化マグネシウムを使用した場合について
述べる。表１に月間処理実績を示す。この表１に示すよ
うに、比較例に示す消石灰を使用した例と同様に、過酸
化水素の使用量は鉄濃度と比例していると考えられ、Ｅ
ＧＬダンプ液の発生量と過酸化水素使用量の積に水酸化
マグネシウムの使用量が比例している。平均値で比較す
ると、ＥＧＬダンプ液量は概ね同量であるが過酸化水素
量の使用量で比較すると消石灰の例では５９．２、が水
酸化マグネシウムを使用した例では４９．２である。水
酸化マグネシウムを使用した例では鉄量が約１７％程度
低かったものと思われる。しかし、脱水機の運転回数で
比較すると、消石灰の例では約４００回、水酸化マグネ
シウムの例では２００回と半減している。これは水酸化
マグネシウムを使用した場合、凝集汚泥容積が減少した
ため高濃度汚泥となり脱水効率が上がったものと思われ
る。更に石膏として析出する汚泥分も減少したものと考
えられる。

【００１４】

【表１】

【００１５】ケーキ含水率で比較すると４８％：４６．
５％と差がないが、操業上では水酸化マグネシウムに変
更した結果、脱水後のケーキが固く締まった状態にな
り、ベルトコンベアーや貯留ホッパーへの付着が無くな
るなど、ケーキのハンドリング性が向上した。また、落
下衝撃に対して消石灰を使用した場合は潰れて餅状に変
形していたが、水酸化マグネシウムを使用した場合は大
きな破片状に壊れた。その結果、落鉱処理が楽になるば
かりか、ケーキ運搬トラックの荷卸しの際にも荷台への
付着が無くなるなど、作業性が向上した。

【００１６】一方で消石灰を使用した場合は酸化・中和
タンク内壁に石膏が析出するため、１回／月程度の頻度
でタンクを空にし、電動ピック・つるはし等で付着した
石膏を剥離する作業が必要であった。また移送ポンプや
配管、弁類への付着も激しく、定期的に開放点検し付着
物除去作業を行う必要があった。特にｐＨ計などの計器
類への付着は誤動作の原因となることから、酸化・中和
処理等に洗浄する必要があった。水酸化マグネシウムを
使用した場合は石膏の析出がなく、上記のような障害は
発生することがないという利点がある。

【００１７】

【実施例】以下、実施例によって、さらに本発明につい
て具体的に説明する。図１は本発明に係るリンス排水等
の酸化・中和処理系統図である。すなわち、図１は本発
明である凝集沈殿汚泥の一部に水酸化マグネシウムを添
加してアルカリ中和剤とし、該水酸化マグネシウム添加
汚泥にてｐＨ＝７〜８．３の領域で前記金属水酸化物の
凝集沈殿・分離に使用する方法を示す。この場合、水酸
化マグネシウムによる金属類の中和では、水酸化マグネ
シウムの溶解度が低いため高ｐＨ域にまで中和すること
が難しく、過剰添加せざるを得なかった。しかし、本発
明では汚泥に水酸化マグネシウムを添加するので、水酸
化マグネシウムが汚泥表面に付き、その水酸基に金属が
反応して金属水酸化物が汚泥表面に析出するものと考え
られる。従来の処理では金属類と水酸基は瞬間的に反応
するため、周囲の水を取り込んだ形の汚泥として析出し
ていた。本発明の方法では、汚泥表面の水酸基に金属類
が反応するため周囲の水を取り込むことがなく、含水率
の低い汚泥となる。図１で説明した本発明の方法によ
り、汚泥量の１５〜２０％を循環させてリンス排水、Ｅ
ＧＬダンプ液及びクロムダンプ液を処理した月間実績を
表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２に示すように、本発明の方法でリンス
排水、ダンプ液を処理すると、処理水水質は十分に排出
基準を達成する。この時の中和反応の制御範囲はｐＨ＝
７〜８．３であり、従来はｐＨ＝８が限度とされていた
水酸化マグネシウムによる中和に比べ、十分に高ｐＨ域
とすることが可能であった。また、脱水ケーキもＥＧＬ
ダンプ液処理の項で説明したごとくハンドリング性が向
上し、ケーキ運搬の作業性も改善された。また石膏の発
生が全く無く、前述のような石膏による障害は発生して
いない。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればメッ
キ廃液等の金属含有酸性廃液の処理において中和凝集汚
泥の減容化が図れ、脱水性が向上するので、廃棄物処分
場の延命化が図れる。また、硫酸酸性廃液処理において
石膏の析出が出ないので、処理施設の石膏付着によるト
ラブルを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリンス排水等の酸化・中和処理系
統図である。

【図２】従来のリンス排出等の酸化・中和処理系統図を
示す。

【図３】従来のＥＧＬダンプ液の酸化・中和・脱水処理
系統図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本健二愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者湯浅武士愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重金属含有酸性廃液の金属類をアルカリ
剤の添加により中和し、金属水酸化物として凝集沈殿・
分離させることにより廃水を無害化処理する方法におい
て、凝集沈殿汚泥の一部に水酸化マグネシウムを添加し
てアルカリ中和剤とし、該水酸化マグネシウム添加汚泥
にてｐＨ＝７〜８．３の領域で前記金属水酸化物の凝集
沈殿・分離に使用することを特徴とする、硫酸酸性廃液
の処理方法。