JPS5910391A - 高濃度廃酸の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重金属含有廃酸、特に鉄鋼の酸洗廃液など、
主に鉄の含有量が多い廃酸を中和法によ多処理する高濃
度廃酸の処理方法の改良に関するものである。

例えば製鋼工場或いはパー力ライジング加工、溶融亜鉛
メッキ、金属加工若しくは製線製造業等の業種では、高
濃度に鉄亜鉛、中濃度にマンガン鉛等を含有した廃酸（
以下これを高濃度廃酸と称する。）が排出され、その鉄
濃度においては通常でも敷石ｐｐｍに達する。鉄鋼の酸
洗等には一般に硫酸、塩酸が多用され、従って廃酸の処
理もこれらの高濃度廃酸が対象で、これらを石灰中和法
により処理するに当り、従来濃厚な捷＼では中和処理（
水処理も含む）が不可能とされていた。よって高濃度廃
酸の稀釈を前提条件とする従来の処理方法においては、
稀釈による中和処理能力の低下取扱い水量が膨大となる
ことによる過剰設備等欠点として目立つ点である。他方
処理の質的側面を見ても、廃酸中の重金属含有濃度、＃
濃度が高いｔｌど処理能力が低下する傾向があり、また
水処理工程に酸化鉄、油分が残存しているような場合無
機凝集剤を多量投入できないためこれを除去し切れない
問題も生じている。以上のように稀釈することによって
設備費及び維持管理費がかさむ結果となっている。

本発明は上述したような従来の処理方法の欠点、問題点
を解決するもので、その目的は高濃度廃酸を稀釈により
濃度を下げることなく処理することができ、買置量的に
優れた処理能力を発揮し得る高濃度廃酸の処理方法を提
供することである。この目的を達する本発明の技術的構
成は、Ａ、鉄鋼の酸洗によ如生じた高濃度廃酸に中和剤
を添加して中和物を生成し、これを固液分離し夫々を廃
棄等処理する工程より成る高濃度（３） 廃酸の処理方法において、 Ｂ、中和剤として脱水性良好なアルカリ中和剤を使用し
、 ａ、その中和スラリーをＰＨ７乃至ｇで脱水することに
よシ第１鉄イオンをリーク（１８ａｋ）させ、 Ｄ、リークした第一鉄イオンを酸化せしめることにより
第二鉄の巨大水酸化物フロックを形成する、 上記ム乃至りから成る高濃度廃酸の処理方法に存する。

前記高濃度廃酸は、鉄鋼の酸洗により生じた廃酸そのも
のを相称することはいうまでもないが、単一の酸に限定
するものでもなく、二以上の酸例えば硫酸と塩酸の混合
系が処理対象である場合も（４） 含む。むしろ、混合系廃酸の方が本発明の被処理対象に
適する場合がある。例えば中和剤として水酸化カルシウ
ムを使用すると硫酸系廃液は硫酸カルシウムと水酸化第
一鉄を生じ、脱水性が良好であるが高粘性となる、又塩
酸系廃液は塩化カルシウムと水酸化第二鉄（結晶水をも
ち脱水性が水酸化第一鉄より悪い）を生じ脱水性が前者
より悪いが低粘性となる。この両者を混合することにょ
ヤ脱水性、粘性の制御ができ、処理能力を高めその後の
工程を円滑化することができることとなる。

（中和剤） 本発明は中和法の改良であるので、廃酸をアルカリで中
和するといりｐＨの鯛整工糊を有する点１変らない。中
和剤としては脱水性の良好なものであれば良いが、好ま
しくは水酸化力ルタウム又はこれを主成分とするもので
ある。

（中和範囲） ＰＨを７乃至ｒとしたのは本発明の一つの特徴であり、
従来の石灰中和法によるｐＨｚ３というのと基本的に異
なる点である。一般には処理後、土壌に環元するためＰ
Ｈを７０以上２０以下とする必要があると考えられるが
、前記中和剤の溶解度、反応性（硫酸系廃酸は水酸化カ
ルシウムとの反応で０ａ８０４となり内部にｏａ（ｏＨ
）ｚが塊状のまま残り、紅時的にＰＨを上昇させる）と
いったＰＨ管理上の要請及び土壌からの二次公害の防止
という点で７〜♂に設定した。

尚、すべての重金属の無害化ＰＨ範囲はｚ３土０、Ｏｊ
であるという実験結果を得ている（第１図）。よって一
度にこのＰＨに調整して中和し、脱水しその濾液処理に
おいてｐＨ調整をする、というのが良い訳である。とこ
ろが、上記数値のＰＨ管理け、中和熱の発生により正確
な測定が困難であり、攪拌に数時間を要しコストに合わ
な−、或いは中和スラリの比重、粘性が高いため完全な
攪拌が出来ない、ＰＨ測測定行なえない、規制値を保つ
ための安全性が極めて小なｉ等の理由により事実上不可
能であること、また下水道放流のためのＰＨ調整を考慮
するとそれによる中和生成物を除去する必要が生ずるな
ど、新たな問題も発生するという事情もある。そこで前
項Ｏの範囲を設定したのであるが、本発明の方法による
とアルカリ消費量が一時にＰＨ調整する場合よりも少な
くて済む利点がある。

以上の説明からも理解されるように、本発明は（７） ＰＨ７乃至ｇという低めの範囲で中和並びに脱水を行な
い（このため中和スラリーのＰＨ調整も簡単である。）
、これにより第１鉄イオンを意図的にリークさせ、リー
クした鉄の反応性を巨大水酸化物フロックの形成に寄与
せしめることにより、廃酸の処理能力を向上する点に技
術的特徴を有するものである。こうした本発明による処
理方法を、フローシート（第２図）に基づいて説明する
。廃酸はまず、中和槽１に貯留し、これに中和剤を添加
して攪拌しつつＰＨを７乃至ｇに維持しその後スラリー
は凝集槽（塩酸系廃液でのスラリーの脱水効率を上げる
ためのもの）、沈降分離槽２及びスラリ一槽３を経て高
圧脱水機４に送られる。峡脱水機番ではスラッジケーキ
が排出され、濾液は濾液槽５へ送られる。脱水は高圧で
例えばチュー（８） ブプレス脱水機を使用すれば１０θＫｐ／Ｃ１１ｌ程度
で行なえるのでスラッジケーキの含水率が著しく低く再
利用という点で有利となる。フィルタープレス脱水機真
空脱水機等の使用に関しては含水率が高くなシ、乾燥工
程、保管設備といった点で費用が嵩む。濾液はリークし
てきたλ価鉄が主体で、攪拌及び曝気により３価鉄に酸
化したのちＰＨ７ｌ１４整槽６においてＰＨを上げて水
酸化物のフロックを形成させると共に、凝集槽７でフロ
ックを成長させタラリファイヤーＢで沈降分離する。こ
の際酸化鉄も共沈する。％ＩはＰＨ１ｐｌ整槽であるが
、この越流水は調整抜無機凝集剤として利用１−得る。

従ってランニングコストが低減されまた沈降性が一般に
行なわれている水処理より良好になることからタラリフ
ァイヤーも小規模のもので済む利点がある。尚１Ｇは急
速植過器、１１は放流槽、１２は濃縮槽、１３は鉄を含
有する廃酸無機凝集剤槽を示す。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明す
る。

〔実施例〕

別表１に示す組成含有する硫酸系廃酸Ａを１０ｎｌ、中
和槽に貯留し、これに中和剤としてカーバイト滓（０ａ
（ＯＨ）２　）をｊ−投入し攪拌しＰＨを７０に調整し
た（３時間）。

次いでこれをスラリ一槽を中継して高圧脱水機に入れ、
スラッジを濾液と分離した。スラリ一槽でのｐｕＦｉ７
．ｔｌｔ、脱水機はｌＩ２を容量６本を有する単動ラム
型で、水圧７００Ｋｇ／ｉ、中和スラリー／ｍ過面積は
３０ｔ／ｌｎＰ、濾布は／　！ｒ　ｃｃ　／ａｄ−ａｅ
ａ　であった（乙分／回高圧時間３分）。

別表／ 〔単位ｌＩｖ／ｌ〕 この脱水スラッジケーキの含水率はｊ／ｗ／ｗ％であり
、環境庁告示第７３号、第２２号による溶出試験を行な
ったところ、　Ｏａ％ｐｂ及びＯｒ０＋は極微量でＰＨ
は７ｊであった。

（１１） 脱水濾液を濾液槽（２０ｒｒｌ槽２基）で攪拌した（１
３時間）。濾液組成中Ｑ（１，ｐｌ）、　□ｒ、ｉｉｉ
、− ｏｕ及びＦは極微量、ｙｎはｓｏ、　　　Ｆｅは２３０
゜Ｋｎｆｉ２岬／ｌであった。尚、廃酸中への油分の混
入に＠み前記組成の廃酸中に油分／　、ｆｏｏＭｌｆ　
／　ｔを混合したものについて同じ処理をしたところ、
脱水濾液中に油分のリークロ全く認められなかった。こ
れによって、水酸化鉄の吸着現象により油分が除去され
たことが明らかである。攪拌した濾液Ｊ’ＯＬ／ｍｉｎ
で送給しＰＨ調整槽に−ｃｐＨ１０，２に調整しくアル
カリ消費量は６００１／ｍ”、ＨａｏＨ）、更に凝集槽
にて凝集剤（０，／、　＊　）をｊｐｐｍ投入した後、
タラリファイヤーに送給した。スラッジ容積は６ｔｓで
あり、濃縮槽には粒径≠〜ｊ社程度の巨大フロックが形
成されており、また放流槽（急（１２） 速濾過器は経由せず）Ｋおける濾液成分は次の通りであ
った。

ＰＨ＝７：５７、色なし 　− 濃度；ａｄ＜０．００ｊ、　　　Ｍｎ３．Ｉ、　　ｏｕ
＜０．Ｏｊ。

− ｐ　ｂ＜０．Ｏｊ　、　　　　ｉｒａ　０．ｌｐ、　　
Ｆ〈　、　ｚｎｏ、θｌ。

Ｎｉ＜　　、　Ｔｌｒ（θ、／、　ｏｒ　　＜０．０２
、　ｎ−ヘキサン抽出物質く　〔単位ダ／１　）。

〔比較例／〕

別表２に示す組成の硫酸系廃液ムと塩酸系廃液Ｂを、夫
々５ｔｔｌ、１０−用意し、これにカーバイト滓１Ａ３
−を混合攪拌し、ＰＨ１ｈ、０に中和した。

スラリ一槽でのＰＨはｔ、ｌ／Ｌ、高圧脱水機における
脱水スラッジケーキの含水率はｊ、２ｗ／ｗ　％、　ｐ
ｉｉは乙、ｒ、Ｑｄ、　ｐｂ、０１口は微量、また脱水
濾液中、”ｙｅ／２００．Ｋｎ／２０．ｚｎ！ｒ２０　
でｈＦ）他は極微別表２ 〔単位ａｖ／ｌ） この段階で？　＋３２＋は過多であり、攪拌酸化が出来
なかった。これをＰＨ調整槽でＰＨ１０，３に調整した
ところＮａｏＨ３，７りを要した。凝集槽においてｏ、
ｉｓ凝集剤ｓ　ｐｐｍでは均一な凝集がならず、フロッ
ク形状にバラツキが着しかった。また、フロックの締り
も悪い士、タラリファイヤーに送給した時点ではｐＨ１
，ｒという経時変化が見られた。

スラッジボリュームは２に’４で非常に多く、また放流
槽では　Ｍ３り、　ｙｅｌｌ、　ｚｎＯ，２Ｃ１ａｙ／
ｌ−〕、ＰＨ７Ｉｒで下水道放流規制に適合しない。

〔比較例λ〕

別表３に示す組成の硫ｒＲ″４廃液Ａと、塩酸系廃液Ｂ
を、夫々３．３ｍ”、／θ−用意し、これにカーバイト
滓ｔ−ｓ−を混合攪拌し、ＰＨ７θに中和した。中和槽
容積を一定とすれに、処理容量は当然少なくなり、多量
の中和剤を要しまた中和時間も長く々る（６時間）。

別表３ （１５） 〔単位Ｊｌｖ／ｌ〕 これを実施例と同様なプロセスで処理したところ、スラ
リ一槽でのＰＨは／　／、　０　、脱水スラッジケーキ
の含水率は３４ｔｗ／ｗ％（陸上投棄不可）、Ｑ（１，
ｐｂ、Ｏｒ′＋は極微量であシ、脱水濾過中熱んどの成
分は極微量であったがＺｎ　／　ｊＯが検出され。

（１６） ｚｎが多量に再溶解していることが分る。

これに無機凝集剤として塩化第２鉄（鉄として）を弘Ｏ
ｐｐｍ添加し、ま友ＰＨ調整は１０．３、凝集剤（０，
／チ）　、ｔ　ｐｐｍ投入の各プロセスを経てタラリフ
ァイヤーに送給したところ、フロックの越流が生じ友。

スラッジボリュームは２％以下であり、放流ＰＨＩＩｌ
整槽にて硫酸の添加によｐ　□ａｓ０４を析出し、急速
濾過Ｉｌ！を通過させたところ０ＪＬ８０４による閉塞
が生じた。放流槽における濾液成分中　１ｅ２ｏ、ｚｎ
ｓｏｃｑ／Ｌ〕が夫々検出されてお、６、これは下水道
放流規制に不適合である。ＰＨはｚｊであった。

上述の実施例、比較例によれば、杢発明の処理方法によ
って得られる脱水スラッジケーキの含水率が低（３０＊
／ｗ　＊　８４度なので、乾燥機が不要になり、その保
管場所にとられれずまた運搬条件も良いことが分る。塩
酸系スラッジは、スクラップ鉄と同様に考えられ従って
再利用ができ、混合系廃酸には硫黄が存在し得るため整
地、埋立てに再利用することができる。他方、中和スラ
リーＰＨがｌｒ、０以上の場合、脱水１液中には過剰の
ａ　ａ　２　＋が存在すること、鉄含有量が過少のため
凝集沈降ができないことが明らかである。

前述した各業種のほか、産業廃棄物処理業においても、
より完全かつ徹底した安全な水処理が望まれるが、本発
明によれば、廃酸中のＯｄ％ｐｂについては水酸化合物
とな如、また含有されている２価鉄によりＯｒ′＋がＱ
ｒ″＋に環元され、ｏ　ｒ　ｌ＋も水酸化クロムとなる
と共に、ム８も鉄を利用して共沈除去されるので、陸上
埋立て処分規制項目中のＱｄｖｐｂ、ｏ　ｒ　＠　＋、
ム８そしてＰＨに対する要求はすべて満され実質上無害
化が完全に達成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における骸当廃酸のＰＨ調整スラリー（
中和スラリー）の鉄・亜鉛の溶出相関を示すグラフ、第
２図は本発明に係る高濃度廃酸の処理方法の一例を示す
７０−シートである。 １１１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄鋼の酸洗により生じた高濃度廃酸に中和剤を添
   加して中和物を生成しこれを固液分離し夫々を廃棄等処
   理する工程より成る高濃度廃酸の処理方法において、中
   和剤として脱水性良好なアルカリ中和剤を使用し、その
   中和スラリーをＰＨ７乃至ｇで脱水することにより第７
   鉄イオンをリークさせ、リークした第一鉄イオンを酸化
   せしめることによシ第二鉄の巨大水酸化物フロックを形
   成する過程を含むことを特徴とする高濃度廃酸の処理方
   法。
2. （２）アルカリ中和剤が水酸化カルシウム又はこれを主
   成分とするものである特許請求の範囲第２項記載の高＃
   変廃酸の処理方法。
3. （３）リークした第一鉄イオンの酸化手段が攪拌による
   空気酸化であるところの特許請求の範囲第１項記載の高
   濃度廃酸の処理方法。
4. （４）リークした第一鉄イオンの酸化手段が曝気である
   ところの特許請求の範囲第１項記載の高濃度廃酸の処理
   方法。
5. （５）高濃度廃酸が硫酸系廃液、塩酸系廃液、あるいは
   その混合廃液である特許請求の範囲第１項記載の高湯度
   廃酸の処理方法。