JPS59147695A - 脱リン材の製造方法 - Google Patents
脱リン材の製造方法Info
- Publication number
- JPS59147695A JPS59147695A JP2199883A JP2199883A JPS59147695A JP S59147695 A JPS59147695 A JP S59147695A JP 2199883 A JP2199883 A JP 2199883A JP 2199883 A JP2199883 A JP 2199883A JP S59147695 A JPS59147695 A JP S59147695A
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- JP
- Japan
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- sludge
- calcium
- molded
- dephosphorizing material
- water content
- Prior art date
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- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水中のリン酸塩類を除去するための脱リン材の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
従来液中のリン酸塩類を除去する方法として凝集沈殿法
があった。これは液中のリン酸塩とカルシウムイオンを
ｐＨ１０〜１２で反応させることによシネ溶性のリン酸
カルシウムを生成させて沈降分離したシ、硫酸ばん土又
はポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を添加して凝集沈
殿させ除去する方法である。これらの方法はリン酸カル
シウムだけでなく金属水酸化物が同時に多量発生し、し
かも極めて脱水が困難な汚泥が発生するという欠点があ
った１、 これを克服するためリン酸カルシウムを主成分とするリ
ン鉱石と被処理水をカルシウムイオン存在下で接触せし
めて液中のリン酸塩類を除去する方法が提案されている
（ ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＡｂｓｔｒｏｃｔｓ工ｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｖｏｌ、 ３０． ／１６１
２゜、ｐａｒｔ Ｉ ）。この方法は上記凝集沈殿法よ
シもリン除去性能がすぐれておシ、さらに汚泥の発生量
が極めて少ないという長所があるものの、次のような問
題点がある。
があった。これは液中のリン酸塩とカルシウムイオンを
ｐＨ１０〜１２で反応させることによシネ溶性のリン酸
カルシウムを生成させて沈降分離したシ、硫酸ばん土又
はポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を添加して凝集沈
殿させ除去する方法である。これらの方法はリン酸カル
シウムだけでなく金属水酸化物が同時に多量発生し、し
かも極めて脱水が困難な汚泥が発生するという欠点があ
った１、 これを克服するためリン酸カルシウムを主成分とするリ
ン鉱石と被処理水をカルシウムイオン存在下で接触せし
めて液中のリン酸塩類を除去する方法が提案されている
（ ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＡｂｓｔｒｏｃｔｓ工ｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｖｏｌ、 ３０． ／１６１
２゜、ｐａｒｔ Ｉ ）。この方法は上記凝集沈殿法よ
シもリン除去性能がすぐれておシ、さらに汚泥の発生量
が極めて少ないという長所があるものの、次のような問
題点がある。
（１）リン鉱石は硬度が低く、外力を与えると容易に砕
けて微細外粒子になりやすい。微細な粒子となって水に
懸濁すると被処理水との分離が難しく、処理水中に混入
して見掛は上リン除去性能を低下せしめる。
けて微細外粒子になりやすい。微細な粒子となって水に
懸濁すると被処理水との分離が難しく、処理水中に混入
して見掛は上リン除去性能を低下せしめる。
（２）実際の液（たとえば下水二次処理水など）とリン
鉱石をカルシウムイオン存在下で接触するとそのうちリ
ンの除去性能が悪化する。
鉱石をカルシウムイオン存在下で接触するとそのうちリ
ンの除去性能が悪化する。
この原因は被処理水中に含まれるＭ−アルカリ度成分（
ＨＣＯ２−）が添加したＯａ２＋イオンと反応し、リン
酸カルシウムと同時に炭酸カルシウムを形成してリン鉱
石表面上に析出し、リン酸カルシウムの結晶析出を妨害
するからである。これを防ぐため被処理水のＭ−アルカ
リ度成分（ＨＣＯ２−）をあらかじめ酸性域で脱炭酸す
るか又は消石灰をＨＣ！０３−相当量添加して炭酸カル
シウムとして沈殿除去（コールドライム法ンした被処理
水のｐＨを８〜９に再調整してカルシウムイオン存在下
でリン鉱石と接触させる方法が提案されているか、この
方法の欠点は次のと２りである。
ＨＣＯ２−）が添加したＯａ２＋イオンと反応し、リン
酸カルシウムと同時に炭酸カルシウムを形成してリン鉱
石表面上に析出し、リン酸カルシウムの結晶析出を妨害
するからである。これを防ぐため被処理水のＭ−アルカ
リ度成分（ＨＣＯ２−）をあらかじめ酸性域で脱炭酸す
るか又は消石灰をＨＣ！０３−相当量添加して炭酸カル
シウムとして沈殿除去（コールドライム法ンした被処理
水のｐＨを８〜９に再調整してカルシウムイオン存在下
でリン鉱石と接触させる方法が提案されているか、この
方法の欠点は次のと２りである。
通常し尿、下水などの二次処理水は中性又は弱塩基性で
あり、多量のＨＣｉＯ３−を含有しているため脱炭酸に
要する酸の量又は消石灰の量は非常に多い。特に消石灰
を用いる場合炭酸カルシウムが多量に発にするため晶析
法によるリン除去法ｃｔ％徴である汚泥発生量が少ない
という長１う１を失なわせる１、さらに脱炭酸後リン除
去に適しプこｐＨ８〜９迄に再調整しなければならず、
酸およびアルカリ剤の消費量が極めて多く、実用的とは
言い難い１つ（３）リン鉱石は比較的高価であるだけで
なく、リン資源の涸渇が懸念される現在、排水中のリン
除去のだめに貴重な鉱物資源を使わなければならない。
あり、多量のＨＣｉＯ３−を含有しているため脱炭酸に
要する酸の量又は消石灰の量は非常に多い。特に消石灰
を用いる場合炭酸カルシウムが多量に発にするため晶析
法によるリン除去法ｃｔ％徴である汚泥発生量が少ない
という長１う１を失なわせる１、さらに脱炭酸後リン除
去に適しプこｐＨ８〜９迄に再調整しなければならず、
酸およびアルカリ剤の消費量が極めて多く、実用的とは
言い難い１つ（３）リン鉱石は比較的高価であるだけで
なく、リン資源の涸渇が懸念される現在、排水中のリン
除去のだめに貴重な鉱物資源を使わなければならない。
他方、オイルショック以来エネルギー源の多様化をめさ
す我国では石炭火力発電所の建設が相ついで進められて
いる。こ譜１．に伴って公害防止のため排煙脱硫装置も
これに併設されている。
す我国では石炭火力発電所の建設が相ついで進められて
いる。こ譜１．に伴って公害防止のため排煙脱硫装置も
これに併設されている。
該排煙脱硫装置の排水処理設備から発生する余剰汚泥は
廃棄物として最終処分するしかないとされてきた。本発
明者らはこの汚泥の再利用を検討した結果、一方の公害
源である水中のリン酸塩類を除去するための脱リン材と
してこの汚泥が極めてすぐれていることを確認し、この
汚泥を用いる水中のリン酸塩類の除去法を先に提案した
（特願昭５８− 号）。しかしこの汚泥は微粉
末であるだめ固定床型の充填材として使用することがで
きない。本発明はこれらの欠点を解決し、取扱い簡便で
安価な脱リン材をイ）フる方法を提供するものである。
廃棄物として最終処分するしかないとされてきた。本発
明者らはこの汚泥の再利用を検討した結果、一方の公害
源である水中のリン酸塩類を除去するための脱リン材と
してこの汚泥が極めてすぐれていることを確認し、この
汚泥を用いる水中のリン酸塩類の除去法を先に提案した
（特願昭５８− 号）。しかしこの汚泥は微粉
末であるだめ固定床型の充填材として使用することがで
きない。本発明はこれらの欠点を解決し、取扱い簡便で
安価な脱リン材をイ）フる方法を提供するものである。
ずなわぢ、たとえば石炭火力発電所排煙脱硫装置の排水
処理設備の凝集沈殿汚泥はカルシウムおよびフッ素化合
物などに富んでおシ、その−例の組成を第１表に示す。
処理設備の凝集沈殿汚泥はカルシウムおよびフッ素化合
物などに富んでおシ、その−例の組成を第１表に示す。
第１表 （条は重量φを示す）
当該汚泥は通常含水率が６０〜７０ ｗｔ％の汚泥とし
て得られるが、前記のように粉末で取り扱いが不便なた
め、これをさらに乾燥して含水率を１０〜３０ ｗｔ％
程度に調整し、次いでこのものを通常の成型方法によυ
成型し粒状にする。
て得られるが、前記のように粉末で取り扱いが不便なた
め、これをさらに乾燥して含水率を１０〜３０ ｗｔ％
程度に調整し、次いでこのものを通常の成型方法によυ
成型し粒状にする。
成型方法には転勤、加圧、押し出し等の方法があるが、
いずれを用いてもよい。
いずれを用いてもよい。
本発明で（ｔよ成型した当該汚泥をオート、クレープ中
で加圧水熱処理することによｐ固化させるものである。
で加圧水熱処理することによｐ固化させるものである。
オートクレーブの処理条件は通常２〜１０気圧の飽和水
蒸気存在下で１〜５時間程度である。圧力が高ければ高
い程処理時間は短くてよい。
蒸気存在下で１〜５時間程度である。圧力が高ければ高
い程処理時間は短くてよい。
なお固化状態が不充分であれは、必要に応じて固化促進
剤を添加する。同化促進剤としては、水ガラス等のけい
酸塩物質、ベントナイト等の粘土類などが効果的であり
、これらの物質を組合せて適当量（１〜１ｏ ｗｔ％程
度）を添加する。
剤を添加する。同化促進剤としては、水ガラス等のけい
酸塩物質、ベントナイト等の粘土類などが効果的であり
、これらの物質を組合せて適当量（１〜１ｏ ｗｔ％程
度）を添加する。
このようにして得られる固化物を２０〜１５０メツシユ
の粒度に調整する。１．この固化物の圧縮強度は２０〜
３０ ｋｇ／ｃｎｒで、カラムに充填するためには充分
な強度であることが判った４、この脱リン材をカラムに
充填し、ｐＨ３，０〜８５に調整した小規模下水の二次
処理水を接触時間が２０〜３０分となるように通水し、
た結果を第２表に示す。
の粒度に調整する。１．この固化物の圧縮強度は２０〜
３０ ｋｇ／ｃｎｒで、カラムに充填するためには充分
な強度であることが判った４、この脱リン材をカラムに
充填し、ｐＨ３，０〜８５に調整した小規模下水の二次
処理水を接触時間が２０〜３０分となるように通水し、
た結果を第２表に示す。
第 ２ 表
上記の実験例から明らか々ように、排煙脱硫排水処理工
程からの固体廃棄物を成形後、オートクレーブ中で加圧
水熱処理することにより、汚泥の固化が起きる。その過
程は明らかでないが、硫酸カルシウム、フッ化カルシウ
ム等の水和物の生成に伴い、汚泥粒子同志の結合が生じ
るものと推定される。
程からの固体廃棄物を成形後、オートクレーブ中で加圧
水熱処理することにより、汚泥の固化が起きる。その過
程は明らかでないが、硫酸カルシウム、フッ化カルシウ
ム等の水和物の生成に伴い、汚泥粒子同志の結合が生じ
るものと推定される。
本発明はこのような知見に基゛き、前記従来のリン酸塩
類の除去法における問題点を解決するもので、排煙脱硫
排水処理工程からのカルシウムおよびフッ素化合物に富
む固体廃棄物を、必要に応じて固化促進剤を添加し、成
型し、加圧水蒸気処理することを特徴とする脱リン材の
製造方法に関するものである。
類の除去法における問題点を解決するもので、排煙脱硫
排水処理工程からのカルシウムおよびフッ素化合物に富
む固体廃棄物を、必要に応じて固化促進剤を添加し、成
型し、加圧水蒸気処理することを特徴とする脱リン材の
製造方法に関するものである。
この脱リン材の脱リン反応機構は明らかでないが、次の
ような反応が併行して進行するのではないかと推定され
る。
ような反応が併行して進行するのではないかと推定され
る。
（イ） ヒドロキシアパタイト（以下ＨＡＰと略する）
の生成 ５Ｃａ２＋＋７０Ｈ＋ ３Ｈ２ＰＯ４−→Ｃａ、（ＰＯ
４）３（ＯＲ）＋６Ｈ２０１（Ａ、Ｐ （ロ） フルオロアパタイト（以下ＦＡＰと略する）の
生成 ５０ａＦ２ ＋ ６０Ｈ−１−３Ｈ２ＰＯ４”−＋ Ｃ
ａ５（ＰＯ４）３Ｆ＋ ６Ｈ２叶す−ＦＡ、Ｐ Ｃａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ） ＋ Ｆ−→ Ｃａ、５（
ＰＯ４）３Ｆ ＋ ０Ｅ−ＨＡＰ
ＦＡＰ 上記ＨＡＰおよびＦＡ、ｐは上記脱リン材表面上で微量
に溶解する（ａ２＋イオンとリン酸イオン（Ｈ２ＰＯ４
−）が反応して粒子表面上に晶析するものと考えられ、
通常の凝集沈殿とは異なる。汚泥中のＡｔ２０：＋ が
反応機構でどのような作用をおよほしているかは不明で
ある。
の生成 ５Ｃａ２＋＋７０Ｈ＋ ３Ｈ２ＰＯ４−→Ｃａ、（ＰＯ
４）３（ＯＲ）＋６Ｈ２０１（Ａ、Ｐ （ロ） フルオロアパタイト（以下ＦＡＰと略する）の
生成 ５０ａＦ２ ＋ ６０Ｈ−１−３Ｈ２ＰＯ４”−＋ Ｃ
ａ５（ＰＯ４）３Ｆ＋ ６Ｈ２叶す−ＦＡ、Ｐ Ｃａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ） ＋ Ｆ−→ Ｃａ、５（
ＰＯ４）３Ｆ ＋ ０Ｅ−ＨＡＰ
ＦＡＰ 上記ＨＡＰおよびＦＡ、ｐは上記脱リン材表面上で微量
に溶解する（ａ２＋イオンとリン酸イオン（Ｈ２ＰＯ４
−）が反応して粒子表面上に晶析するものと考えられ、
通常の凝集沈殿とは異なる。汚泥中のＡｔ２０：＋ が
反応機構でどのような作用をおよほしているかは不明で
ある。
本発明方法により得られる脱リン材は次のような効果を
奏するものである。
奏するものである。
（１）廃棄物を利用するため、リン鉱石などの高価な脱
リン材にくらべて安価な脱リン材でめる。
リン材にくらべて安価な脱リン材でめる。
（２）リン濃度が極めて低く安矩した処理水質が得られ
、ｐＨも８．６〜８５と弱アルカリ性で、放流するため
にｐＨの再調整をする必要がない。
、ｐＨも８．６〜８５と弱アルカリ性で、放流するため
にｐＨの再調整をする必要がない。
（３）粒状の脱リン材であるため、カラムに充填するこ
とが可能となり、極めて取扱いやすく、しかも汚泥が発
生しないため汚泥処理が不要となる。
とが可能となり、極めて取扱いやすく、しかも汚泥が発
生しないため汚泥処理が不要となる。
（４）リン資源の洞渇が懸念される現在、排水処理のた
めに貴重な鉱物資源を使用しなくてよいたけでなく、回
収したリンを再利用することができる。
めに貴重な鉱物資源を使用しなくてよいたけでなく、回
収したリンを再利用することができる。
（５）本来最終処分するしかないとされてきだ廃棄物を
有用物として再利用することが可能となり、経済的効果
が極めて高い。
有用物として再利用することが可能となり、経済的効果
が極めて高い。
（６） ＨＡＰ 、 ＦＡＰなどの相互作用により、
リン鉱石の晶析反応にくらべて反応が多岐に進行するた
め極めて効率がよい。
リン鉱石の晶析反応にくらべて反応が多岐に進行するた
め極めて効率がよい。
復代理人 内 １） 明
復代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- 排煙脱硫排水処理工程からのカルシウムおよびフッ素化
合物に富む固体廃棄物に、必要に応じて固化促進剤を添
加後、成型を行い、次いで加圧水熱処理することを特徴
とする脱リン材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199883A JPS59147695A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 脱リン材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199883A JPS59147695A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 脱リン材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147695A true JPS59147695A (ja) | 1984-08-24 |
| JPH0262318B2 JPH0262318B2 (ja) | 1990-12-25 |
Family
ID=12070684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199883A Granted JPS59147695A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 脱リン材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026616A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-02 | Nagasaki Prefecture | 水浄化材、および水浄化材の製造方法 |
| JP2006206359A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Nikon Corp | フッ化カルシウム微粒子，フッ化カルシウム乾燥体，フッ化カルシウム焼結体，フッ化カルシウム透明焼結体及びそれらの製造方法 |
| CN109293073A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 林方杰 | 一种火电厂污水处理工艺 |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2199883A patent/JPS59147695A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026616A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-02 | Nagasaki Prefecture | 水浄化材、および水浄化材の製造方法 |
| JP2006206359A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Nikon Corp | フッ化カルシウム微粒子，フッ化カルシウム乾燥体，フッ化カルシウム焼結体，フッ化カルシウム透明焼結体及びそれらの製造方法 |
| CN109293073A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 林方杰 | 一种火电厂污水处理工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262318B2 (ja) | 1990-12-25 |
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