JPS6254530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 技術分野 本発明は燃焼排ガス中に含まれる二酸化硫黄を
主体とする硫黄酸化物を除去する方法に関するも
ので、更に詳しくは鉄酸化バクテリアを用いて硫
酸第１鉄溶液から硫酸第２鉄溶液を生成せしめ、
該硫酸第２鉄溶液により硫黄酸化物を吸収し、該
吸収後液に炭酸カルシウムを添加することによつ
て石膏を得ると共に、分離後液の硫酸第１鉄溶液
を再び鉄酸化バクテリアにより酸化して硫酸第２
鉄溶液として上記硫黄酸化物の吸収に繰返し使用
することを特徴とする鉄酸化バクテリアによる排
煙脱硫法を提供するものである。 (ロ) 背景技術 燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去するための排煙
脱硫方法としては多くのプルセスが開発され、公
害防止に寄与している。 その一般的な方法としては、アルミニウムや酸
化マンガンなどを用いる乾式吸収法、石灰懸濁液
やアンモニア水溶液などによる湿式吸収法、活性
炭などを用いる吸着法、接触酸化して硫酸や硫酸
アンモニウムに導く接触法など多種多様な方法が
提案されている。 また、鉄酸化バクテリアを用いてガス中のＳ化
合物を吸収する方法として、本出願人による特開
昭59−46117号「ガス中のH₂Sの処理方法」や特
願昭59−142578号「ガス中のH₂Sの処理方法」等
が既に提案されているが、これはいずれもＳ化合
物を単体硫黄として分離回収するものであつた。 本出願人は、かかる鉄酸化バクテリアを用いて
硫酸第１鉄溶液を硫酸第２鉄溶液に酸化処理し、
該溶液による有効利用を鋭意研究したところ、燃
焼排ガス中の硫黄酸化物を除去する方法を見い出
したものである。 (ハ) 発明の開示 即ち、本発明は硫酸第１鉄溶液から鉄酸化バク
テリアの働きにより硫酸第２鉄溶液を生成し、該
硫酸第２鉄溶液にガス中の硫黄酸化物を吸収させ
ることによつて硫酸と硫酸第１鉄塩等を得、該液
に炭酸カルシウムを添加して石膏を生成せしめる
と同時に、分離後液の硫酸第１鉄溶液を酸化槽に
導いて再び鉄酸化バクテリアによつて硫酸第２鉄
溶液を生成させて、この反応を順次繰返すように
したものである。 以下、本発明の処理方法を更に記述する。 本発明法では、まず第１工程として酸化槽に硫
酸第１鉄を含む硫酸酸性の溶液を導いて鉄酸化バ
クテリア（以下、単にバクテリアという）の種菌
を少量加え、空気を吹込んでバクテリアを増殖さ
せ、同時に硫酸第１鉄を硫酸第２鉄に酸化処理す
る。 この場合、硫酸第１鉄含有液として非鉄金属鉱
山排水や製錬排水、工場排水等を使用することが
でき、Fe²⁺濃度は１〜50ｇ／位の範囲であれ
ばバクテリアにより充分酸化される。 PHは酸化槽内で沈殿を起さずかつ酸化効率を考
慮し、必要により硫酸を添加して3.0以下にす
る。なお、製錬排水のように液中に上記バクテリ
アやその栄養源を含まない場合には、バクテリア
を増殖させる必要から栄養剤（Ｎ、Ｐ、Ｋ塩等）
を添加するとよい。 さらに、増殖されたバクテリアを逃がさずに捕
集しておくために、キヤリア剤として耐酸性多孔
質物質粒子を添加し、酸化槽の菌体濃度を高めて
おくとよい。そして、この耐酸性多孔質物質粒子
は分離槽で分離した後、酸化槽で繰返し使用する
ようにする。 ここに耐酸性多孔質物質粒子とは、鉄酸化バク
テリアが着床して可及的多数の菌が生息できる表
面積の大きな多孔質物質を意味し、液中において
撹拌により容易に流動し、かつ静置状態において
は容易に沈降する性質を有するものである。本発
明者は、このような特性を有する粒子としてゼオ
ライト、活性炭、フラー土等もあるが、珪藻土が
特に優れていることを確認している。 なお、上記耐酸性多孔質物質粒子の代りに吸収
反応時のPHを上昇させて該吸収後液中の硫酸第２
鉄を過水分解させ、生成する鉄殿物をキヤリア剤
として使用することもできる。 次に、酸化槽でバクテリア酸化された硫酸第２
鉄溶液を吸収液としてガス中の硫黄酸化物を吸収
する（第２工程）。 吸収法としては、硫酸第２鉄溶液を満たした槽
底から上記ガスを散気しても、また上方からスプ
レーする方法であつてもよい。なお、後記実施例
では、小規模テストのため２段の吸収塔を用いた
が、これに限定されるものではない。 吸収工程において、過剰なFe³⁺イオンと二酸
化硫黄を主体とする硫黄酸化物とが反応すると、 SO₂＋Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O→ 2FeSO₄＋2H₂SO₄ となり、硫酸第１鉄と硫酸が生成する。この場合
PH値が下がるので、炭酸カルシウムを添加して中
和すると、 H₂SO₄＋CaCO₃＋2H₂O→ CaSO₄・2H₂O＋H₂O＋CO₂↑ の反応が生ずる。 該反応によつて得られた石膏は遠心分離機にか
けて系外へ抜き出し回収すると共に、反応により
再生還元された硫酸第１鉄溶液は第１工程の酸化
槽に繰返す。 このようにして石膏を除去した分離後液をバク
テリア酸化槽に繰返し、充分培養されて活性を得
た状態となつているバクテリアにより再び硫酸第
２鉄に酸化し、前述の硫黄酸化物の吸収に使用す
る。 本発明で用いたバクテリアは、公知の「Thio
−bacillus Ferrooxidance」等であり、排水泥を
種菌として該処理泥中の鉄酸化バクテリアを第１
鉄イオン等を高濃度（約30ｇ／）に含有する液
で培養したものである。 この方法によつて培養された鉄酸化バクテリア
の酸化能力は、通常の酸化能力に比較すると２〜
５倍の能力を有するものである。（寄託番号：微
工研寄7433号、微工研寄7444号、微工研寄7555
号、微工研寄7556号） 以下、本発明法の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。 (ニ) 実施例 実施例 １ Ｋ鉱山排水処理場で培養した鉄酸化バクテリア
20とパルプ濃度15％の珪藻土を入れた0.8ｍφ
×1.2ｍＨの大きさの酸化槽１１に、硫酸を加え
てPH2.0に調整したFeSO₄（Fe²⁺濃度20ｇ／）
溶液を２／分の流量で連続的に流入せしめ、さ
らに栄養剤としてリン酸アンモニウムを酸化槽１
１内で50mg／となるように添加し、エアーブロ
ーを80／分で行なつた。 酸化槽１１からのオーバーフロー液を1.0ｍφ
×0.5ｍＨの大きさの分離槽１２に導いた後、0.7
ｍφ×１ｍＨの大きさの循環槽３に導入した。該
オーバーフロー液はほぼ完全に酸化された硫酸第
２鉄溶液である。 次いで、該硫酸第２鉄溶液を５／分の流量で
吸収工程の２段の吸収塔２に導くと共に、Ｋ鉱山
硫酸工場排ガス（SO₂：0.162％、O₂：9.1％、
CO₂：2.4％）を500m³／Hrの割合で送入して吸収
した。 吸収後のガスを分析したところ、SO₂ガスは
0.0035％であり、脱硫率は97.8％であつた。 次に、該吸収後液を0.8ｍφ×1.2ｍＨの大きさ
の中和槽５に導入し、該液にPH値が約1.8になる
ように炭カルフイーダー６から約20％炭酸カルシ
ウムを添加し、撹忰後１ｍφ×1.2ｍＨの大きさ
の沈降槽８に導き、アンダフローは遠心分離機９
にかけて石膏（Fe：0.20％、CaO：32.17％、
SO₃：47.32％、水分25〜20％）として回収し
た。 一方、オーバーフロー液及び遠心分離された分
離後液は0.7ｍφ×1.0ｍＨの大きさの液槽１０
に導き、その後バクテリア酸化槽１１に繰返し
た。 本実施例の諸条件を第１表に、またその結果を
第２表に示す。

【表】

【表】 実施例 ２ 上記実施例１の設備を用い、排ガスを1000m³／
Hrで吸収した。このときの試験条件を第３表
に、またその結果を第４表に示す。

【表】

【表】 (ホ) 発明の効果 本発明法は以上のように硫黄酸化物の吸収除去
に安価な硫酸第２鉄を繰返し使用するものである
が、従来法に比較すると大型な設備や高価な吸収
剤等が不要となり、コスト的にも大きな利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明法の一例を示すフローシートであ
る。 符号説明、１……ブロワー、２……吸収塔、３
……循環槽、４……ポンプ、５……中和槽、６…
…炭カルフイーダー、７……乳化槽、８……沈降
槽、９……遠心分離機、１０……液槽、１１…
…酸化槽、１２……分離槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硫酸第１鉄溶液を鉄酸化バクテリアを用いて
   硫酸第２鉄に酸化する第１工程と、第１工程で得
   られた硫酸第２鉄溶液を吸収液としてガス中の硫
   黄酸化物と接触させて吸収させる第２工程と、第
   ２工程で生成した硫酸を炭酸カルウムで中和して
   石膏として回収すると共に分離した液を第１工
   程に繰返す第３工程とからなることを特徴とする
   鉄酸化バクテリアによる排煙脱硫法。 ２ 前記鉄酸化バクテリアのキヤリア剤として耐
   酸性多孔質物質粒子を使用する特許請求の範囲第
   １項記載の鉄酸化バクテリアによる排煙脱硫法。