WO2016147708A1 - スクラバ排水の処理方法及びスクラバ排水の処理装置 - Google Patents

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turbidity
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洋輔 花井
菜美 石川
保藏 酒井
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富士電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method of treating scrubber wastewater generated when treating flue gas with a scrubber, and an apparatus for treating scrubber wastewater.
  • the combustion exhaust gas generated from the ship's diesel engine or incinerator contains black carbon, soot, oil droplets, etc. Therefore, the exhaust gas is passed through a dust collection device (scrubber) and sprayed with cleaning water to make gas-liquid contact. Removal of these harmful substances to the wash water side.
  • a dust collection device scrubber
  • scrubber drainage generated during treatment with such a dust collection device contains harmful substances such as recovered black carbon, soot, oil droplets, etc., it should not be released into the environment. Need to be removed.
  • JP 2004-81933 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-165180 JP 2001-129596 A
  • centrifugal separation has a problem that the power consumption of the device is large, a power generation facility therefor is necessary, and a large scale facility is necessary.
  • maintenance such as replacement of filter media due to clogging and washing was complicated.
  • Coagulant sedimentation is not efficient because it is necessary to stand for a long time to precipitate flocculated floc, and in a swaying vessel etc., the precipitate once formed tends to fly up, and solid-liquid separation is stable and efficient. There was a problem that it was difficult.
  • an object of the present invention is to provide a method for treating scrubber drainage and a scrubber drainage processing apparatus that do not require large-scale facilities and complicated maintenance, and also facilitate solid-liquid separation of flocs once formed. .
  • magnetic powder is added to scrubber wastewater generated when treating combustion exhaust gas with scrubber, and suspended matter contained in the scrubber wastewater and the magnetic powder And magnetically separate them to purify the waste water.
  • the method for treating scrubber drainage of the present invention it is possible to magnetically separate together with magnetic powder even suspended matter such as black carbon, soot, oil, etc. contained in scrubber drainage, which has a low specific gravity and is difficult to settle.
  • suspended matter such as black carbon, soot, oil, etc. contained in scrubber drainage, which has a low specific gravity and is difficult to settle.
  • the floating matter can be efficiently removed to purify the drainage.
  • a flocculant is further added to the scrubber wastewater together with the magnetic powder to form a combined product of the suspended matter contained in the scrubber wastewater and the magnetic powder. It is preferable to magnetically separate them. According to this, since the coagulant increases the efficiency of the formation of a combination of the suspended matter contained in the scrubber drainage and the magnetic powder, the drainage can be more efficiently purified.
  • a range A which does not require removal of suspended solids
  • a range B which can be treated by addition of only magnetic powder, and a combination of magnetic powder and flocculant A certain range C is set in advance
  • the turbidity or suspended solids concentration is measured, and if the turbidity or suspended solids concentration is in range A, the scrubber drainage is drained or circulated as it is, the turbidity Or when suspended matter concentration is in range B, treatment is performed by adding only magnetic powder to scrubber drainage, and when the turbidity or suspended matter concentration is in range C, magnetic powder and flocculant are added to scrubber drainage It is preferable to carry out the treatment. According to this, since magnetic powder and a coagulant are added according to the turbidity or suspended substance concentration of scrubber drainage, it is suppressed that magnetic powder and a coagulant are used excessively, and a running cost can be held down.
  • the addition amount of the magnetic powder and / or the addition amount of the flocculant when the range of the turbidity or suspended substance concentration is B or C is an amount according to the turbidity or suspended substance concentration. Is preferred. According to this, it is possible to more effectively suppress the excessive use of the magnetic powder and the coagulant, and to further suppress the running cost.
  • the boundary value between the range A and the range B be set in the range of turbidity 25 to 100 NTU.
  • the boundary value between the range A and the range B be set in the range of 10 to 50 mg / L of floating substance concentration.
  • the boundary value between the range B and the range C be set in a turbidity range of 50 to 150 NTU, and be 25 NTU or more larger than the boundary value between the range A and the range B .
  • the boundary value between the range B and the range C is set to a floating substance concentration in the range of 20 to 100 mg / L, and a value larger than the boundary value between the range A and the range B by 10 mg / L or more Preferably.
  • a magnetic powder addition apparatus for adding magnetic powder to scrubber wastewater generated when treating combustion exhaust gas with scrubber, floating material contained in the scrubber wastewater and the magnetic powder
  • a magnetic separation device that magnetically separates the combined matter
  • the scrubber waste water treatment apparatus of the present invention it is possible to magnetically separate together with the magnetic powder even with suspended matter such as black carbon, soot, oil, etc. contained in the scrubber waste water, which has a low specific gravity and is difficult to settle.
  • suspended matter such as black carbon, soot, oil, etc. contained in the scrubber waste water, which has a low specific gravity and is difficult to settle.
  • the floating matter can be efficiently removed to purify the drainage.
  • the scrubber wastewater treatment apparatus of the present invention it is preferable to further include a flocculant addition device for adding a flocculant to the scrubber wastewater.
  • a flocculant addition device for adding a flocculant to the scrubber wastewater.
  • a measuring device for measuring the turbidity or suspended matter concentration of the scrubber drainage and a control device for controlling the addition amount of magnetic powder from the magnetic powder adding device according to the measured value by the measuring device It is preferable to have. According to this, since the magnetic powder is not used more than necessary, the running cost can be suppressed.
  • the addition amount of the magnetic powder from the magnetic powder addition device and the coagulant addition device It is preferable to provide the control apparatus which controls the addition amount of coagulant
  • a range A which does not require removal of suspended solids
  • a range B which can be treated by addition of only magnetic powder, and a combination of magnetic powder and flocculant A certain range C is previously input to the control device, and the turbidity or suspended matter concentration is measured by the measuring device, and compared with the range previously input to the control device, the turbidity or suspended matter concentration
  • the scrubber drainage is drained or circulated as it is, and when the turbidity or suspended solids concentration is in the range B, only the magnetic powder is added to the scrubber drainage to treat, and the turbidity or the suspension is
  • the substance concentration is in the range C, it is preferable to perform processing by adding magnetic powder and a coagulant to scrubber drainage.
  • the floating substances are efficiently separated by magnetic separation together with the magnetic powder. Can be removed to purify the drainage.
  • the combined use of the coagulant increases the efficiency of the formation of a combination of the floating matter and the magnetic powder contained in the scrubber drainage, so that the drainage can be purified more efficiently.
  • the aggregation sedimentation test of scrubber drainage it is a graph which shows the result of having measured the height of the interface of a transparent part and a suspension part temporally.
  • the aggregation sedimentation test of scrubber drainage it is a graph which shows the result of having carried out sampling at the position of 2 cm from a water surface, and measuring turbidity after aggregation sedimentation. It is a graph which shows the result of having measured the moisture content with the infrared moisture meter by making the remainder which removed the supernatant liquid by decanting after aggregation sedimentation in the aggregation sedimentation test of scrubber waste water.
  • FIG. 1 shows an apparatus according to a first embodiment for carrying out the method of the present invention.
  • the exhaust gas generated from the engine 1 is introduced into the scrubber 2 from the air supply port 2a and brought into gas-liquid contact with the scrubber wash water, and harmful substances such as black carbon, soot, oil droplets on the wash water side
  • the exhaust port 2b is exhausted.
  • the scrubber drainage generated at that time is led from the drainage port 2c to the pipe L1, and is introduced into the pipe L2 or the pipe L3 through the valve 3.
  • the pipe L2 communicates with the mixing tank 7 and the magnetic separation device 11 downstream thereof, while the pipe L3 bypasses the mixing tank 7 and the magnetic separation device 11 and communicates with the pipe L6 downstream thereof.
  • the waste water is discharged without being processed by the mixing tank 7 or the magnetic separator 11, or is circulated and used as scrubber washing water.
  • the pipe L1 is branched on the upstream side of the valve 3 into a pipe L1a communicating with the measurement tank 4, and part of the drainage is transferred to the measurement tank 4 through the pipe L1a and accumulated, and the pH measuring device 5 and water quality By means of the measuring device 6, the drainage can be checked.
  • a part of the drainage is stored in the measurement tank 4 for inspection, but without providing the tank, only the pipe L1a may be provided, and the drainage flowing in the piping may be directly inspected.
  • piping is branched and some drainage is taken out for a test
  • the drainage after inspection is transferred to the mixing tank 7 through the piping L4, but it is returned to the piping L1 upstream of the valve 3 and downstream of the branch point, and the drainage subjected to the inspection
  • the mixing tank 7 and the magnetic separation device 11 may be bypassed through the piping L3.
  • turbidity of the drainage As an item of the water quality to be inspected by the water quality measuring device 6, as a representative index of suspended solids such as black carbon, soot and oil droplets contained in the drainage, turbidity of the drainage or concentration of suspended matter (SS) (this specification In the book, “particulate matter concentration”.
  • SS suspended matter concentration
  • the turbidity of the drainage can be measured by a method according to JIS K 0101 9.3.
  • the suspended matter concentration of the drainage can be measured by a method in accordance with JIS K 0102 14.1 or the like.
  • the mixing tank 7 is provided with a stirring device 15 having a stirring blade 15a which is rotated by a motor M via a rotating shaft 15b. Then, in the mixing tank 7, alkaline water or acid added to the waste water from the pH adjustment device 8 by the stirring device 15, magnetic powder added from the magnetic powder addition device 9, or the coagulant addition device 10 The mixture is mixed with a flocculant to be added, whereby a combination of suspended matter such as black carbon, soot, oil droplets and the like contained in waste water and magnetic powder (hereinafter referred to as "magnetic floc") is obtained. It can be formed.
  • the pH of the waste water is preferably adjusted to 4 to 11. According to this, since the alkali consumed by the coagulant can be supplied, the magnetic flock can be formed efficiently. In addition, it is preferable to adjust pH according to the state of pH of the waste_water
  • magnétique powder it can add in powder form, or can be added in the state which disperse
  • the material of the magnetic powder may be either paramagnetic powder or ferromagnetic powder, and examples thereof include iron oxide such as iron trioxide, cobalt, chromium oxide and ferrite.
  • the particle size of the magnetic powder is preferably in the range of 0.05 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably in the range of 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the coercive force of the magnetic powder is usually in the range of 10 4 / 4 ⁇ A / m to 4 ⁇ 10 5 / 4 ⁇ A / m, preferably 2 ⁇ 10 5 / 4 ⁇ A / m or more 3 ⁇ 10 5 / 4 ⁇ A /
  • the range of m or less is more preferable.
  • the amount of magnetic powder added is preferably 0.1 to 10 with respect to 1 of the suspended substance, and more preferably 0.5 to 5 with respect to 1 of the suspended substance. . If the addition amount is less than this range, the efficiency to form the magnetic floc tends to deteriorate, and if it exceeds this range, the magnetic powder will be unnecessarily used excessively and the cost will increase. Not desirable.
  • a relation table between the measured value and the addition amount of the magnetic powder may be stored in advance in a control device described later, and the addition amount may be determined by referring to it.
  • the coagulant may be added in the form of powder, or may be added in the state of dispersing the coagulant in a dispersion medium such as water.
  • a dispersion medium such as water.
  • the coagulant component include polyaluminum chloride (PAC), polyferric sulfate (polyiron), aluminum sulfate (sulfate band), polymers (nonionic, cationic, anionic, amphoteric), etc.
  • Coagulant can be selected according to the properties of the drainage.
  • the addition amount of the flocculant is preferably such that the mass of the flocculant is 0.005 to 1 with respect to 1 of the suspended substance mass, and it may be added so as to be 0.01 to 0.5. More preferable.
  • the addition amount is less than this range, the efficiency to support the formation of the magnetic floc tends to be deteriorated, and if it exceeds this range, the flocculant is unnecessarily used excessively and its cost increases. Is not preferable.
  • a relation table between the measured value and the addition amount of the coagulant may be stored in advance in a control device described later, and the addition amount may be determined by referring to the table.
  • Waste water mixed with magnetic powder, coagulant and the like in the mixing tank 7 and containing the formed magnetic floc is introduced into the magnetic separation device 11 through the piping L5, subjected to the treatment of magnetic separation, and the aggregates by the treatment of magnetic separation
  • the sludge collected as (mass of magnetic floc) is stored in the sludge tank 12. The process of the magnetic separation in the magnetic separation device 11 will be described later.
  • the magnetically separated liquid part (clear supernatant) is discharged from the pipe L6 through the pipe 13 via the pipe L7 or introduced into the scrubber 2 from the liquid supply port 2d through the pipe L8 and reused as scrubber cleaning water It is supposed to be
  • the apparatus of this embodiment is further provided with a control device 14 and a wiring T for pH measurement device 5, water quality measurement device 6, pH adjustment device 8, magnetic powder addition device 9, coagulant addition device 10, magnetic separation device 11.
  • Valves 3 and 13 are connected to each other so as to transmit and receive signals, store determination data, and perform determination in comparison with determination data.
  • a signal related to the measured value from the pH measuring device 5 or the water quality measuring device 6 is received, it is determined whether the received measured value is in a predetermined range, the pH adjusting device 8 A signal related to the addition amount of the acid agent, a signal related to the addition amount of the magnetic powder to the magnetic powder addition device 9, a signal related to the addition amount of the coagulant to the coagulant addition device 10, or a magnetic separation device 11 It is possible to transmit a signal relating to the necessity of operation to a signal or to transmit a signal relating to the connection of piping by the valves 3 and 13.
  • the valve 3 may be configured such that the ratio of the amount of drainage to the piping L2 and the piping L3 can be arbitrarily changed, and the ratio between the amount of drainage to be treated and the amount of drainage not to be treated may be arbitrarily selected. .
  • FIG. 2 shows a first operation example by the above apparatus.
  • the drainage from the pipe L1 flows to the pipe L3 by the connection of the valve 3 consisting of a three-way valve, bypasses the mixing tank 7 and the magnetic separator 11, and is transferred to the pipe L6 downstream of them. It is supposed to be.
  • range A a range that does not require removal of suspended solids
  • boundary value AB The upper limit value of the above range A (hereinafter referred to as “boundary value AB”) differs depending on the equipment configuration of the scrubber, the application, the level of discharge regulation and so on, but for example, 25 to 100 NTU It is preferable to set in the range of 10 to 50 mg / L, using the range or the suspended matter concentration of the drainage as an index. In this case, there is neither the addition of the magnetic powder from the magnetic powder addition device 9 nor the addition of the coagulant from the coagulant addition device 10, and the stirring device 15 or the magnetic separation device 11 is not in operation. The addition of an alkali agent or an acid agent from the pH adjustment device 8 is optional.
  • FIG. 3 shows a second operation example by the above-described apparatus.
  • the drainage from the pipe L1 flows to the pipe L2 and is transferred to the mixing tank 7 by the connection of the valve 3 consisting of a three-way valve.
  • the magnetic powder is added from the magnetic powder addition device 9 to the waste water stored in the tank for a certain period of time, and stirred by the stirring device 15 to form a magnetic floc.
  • the addition of an alkali agent or an acid agent from the pH adjustment device 8 is optional.
  • range B the suspended matter of the drainage is within a range where the magnetic floc can be formed and treated with magnetic powder alone
  • the upper limit value of the above range B (hereinafter referred to as “boundary value BC”) varies depending on the equipment configuration of the scrubber, the application, the level of discharge regulation, etc., for example, 50 to 150 NTU If it is in the range and is 25 NTU or more larger than the boundary value AB, or when the suspended solids concentration in the drainage is an index, it is in the range of 20 to 100 mg / L and 10 mg / L from the boundary value AB It is preferable that the value is larger than the above. If the suspended matter of the drainage is in the range B, the suspended matter of the drainage can be treated by forming magnetic flock only with the magnetic powder. Therefore, the addition of the coagulant from the coagulant addition device 10 is not performed.
  • FIG. 4 shows a third operation example by the above apparatus.
  • the drainage from the pipe L1 flows to the pipe L2 and is transferred to the mixing tank 7 by the connection of the valve 3 consisting of a three-way valve.
  • the magnetic powder is added from the magnetic powder addition device 9 to the waste water stored in the tank for a certain period of time, and the coagulant is added from the coagulant addition device 10 and stirred by the stirring device 15 I am trying to form flocks.
  • the addition of an alkali agent or an acid agent from the pH adjustment device 8 is optional.
  • Such an operation example is suitable when the suspended matter of the drainage can not be treated only with the magnetic powder and it is necessary to use a coagulant in combination (hereinafter referred to as "the range C").
  • the range exceeding the boundary value BC ie, the range exceeding 50 to 150 NTU or drainage
  • the concentration in the range of more than 20 to 100 mg / L it is preferable to set the concentration in the range of more than 20 to 100 mg / L.
  • the mixing tank 7 may be divided into two or more tanks and separately performed.
  • the first to third operation examples can be controlled by, for example, the water quality measurement device 6 and the control device 14.
  • FIG. 5 shows a flowchart showing an example of the control.
  • the drainage is inspected by the water quality measuring device 6, and the measured value is compared with the determination data stored in advance in the control device 14, and the range A is a range A which does not require removal of suspended solids.
  • the range A is a range A which does not require removal of suspended solids.
  • step S4 when the boundary value AB is exceeded, the valve 3 is connected to the pipe L2 (step S4), and the measured value by the water quality measuring device 6 is compared with the data for determination stored in the control device 14 in advance. It is determined whether it is the range B which can be processed by only addition, in other words, whether it is the boundary value BC or less (step S5). If it is less than the boundary value BC, the magnetic powder is added from the magnetic powder addition device 9 to form the magnetic floc according to the second operation example (step S6), and the magnetic separation device 11 Magnetic separation is performed between the lumps and the liquid part (clear supernatant) (step S7), and the treated waste water is discharged or recirculated (step S8).
  • step S9 when the boundary value BC is exceeded, it is determined that the range C is required to use the magnetic powder and the coagulant in combination (step S9), and the magnetic powder addition device 9 is used according to the third operation example.
  • the magnetic powder is added (step S10), and a coagulant is added from the coagulant addition device 10 to form a magnetic floc (step S11), and the magnetic separation device 11 aggregates (mass of magnetic flock) and liquid portion
  • the resultant is magnetically separated (clear supernatant) (step S12), and the treated waste water is discharged or recirculated (step S13).
  • the range A, the range B, and the range C need to be set in a range that does not overlap each other.
  • range A is set below boundary value AB
  • range B is set above boundary value AB and below boundary value BC
  • range C is set above boundary value BC, etc.
  • FIG. 6 shows an example of the magnetic separation device provided in the device according to the first embodiment.
  • the flow path 21 communicating with the pipe L5 extended from the mixing tank 7 is provided, and the flow path 21 has a predetermined volume, so that the waste water after the treatment in the mixing tank 7 is a flow path When passing 21, it passes while staying for a predetermined time.
  • the rotary disc 22 is disposed such that the lower half thereof is immersed in the waste water flowing through the flow path 21, and is rotated by a drive means (not shown).
  • the rotation direction along the circumferential direction of the rotary disc 22 is forward with respect to the flow at the part immersed in the drainage.
  • a plurality of the rotary disks 22 are coaxially arranged in parallel along the depth direction (not shown) at predetermined intervals, and almost a whole of the flow channel 21 in the width direction with a slight gap opened. It is arranged as a whole.
  • a magnet is disposed in a range which can substantially cover the whole of the surface of the rotary disk 22 or the depth of flowing water in the flow path 21, and the magnetic floc formed in the drainage is generated by the magnetic attraction force of the magnet. It adheres to the surface.
  • a scraper 23 is disposed along the surface on both sides of the rotary disk 22 in a portion exposed from the water surface of the drainage of the rotary disk 22, and sludge in which magnetic floc has become a lump is scraped off, and the sludge tank 12 is Are to be stored.
  • FIG. 7 shows another example of the magnetic separation device provided in the device according to the first embodiment.
  • a rotary drum 32 in which a magnet is disposed on a cylindrical side surface is used.
  • the rotary drum 32 is disposed so that the lower half portion thereof is immersed in the drainage, and a scraper 33 is disposed along the side surface of the rotary drum 32 at a portion exposed from the water surface of the drainage.
  • the magnetic floc formed in the drainage is attached to the side surface of the rotary drum 32 by the magnet disposed on the rotary drum 32, and the sludge in which the magnetic floc has become a lump is scraped off by the scraper 33 and stored in the sludge tank 12 It is supposed to be
  • FIG. 8 shows an apparatus according to a second embodiment for carrying out the method of the present invention.
  • the device according to this embodiment is different from the device according to the first embodiment in that the mixing tank 7a and the magnetic separation device 11a are integrally configured.
  • FIG. 9 shows an example of the magnetic separation device provided in the device according to the second embodiment.
  • This magnetic separation device 40 shares the basic configuration with the magnetic separation device 30 described in FIG. 7 above, but is directly installed in the mixing tank 7 a instead of the flow path extending from the mixing tank.
  • the lower half of the rotary drum 41 is disposed so as to be immersed in the drainage in the mixing tank 7a, and magnetic powder or magnetic powder and a coagulant are added to the floating matter 16 such as black carbon, soot and oil in the mixing tank 7a.
  • the magnetic floc 17 formed by adding and mixing is attached to the side surface of the rotating drum 41 by the magnet disposed on the rotating drum 41, and the sludge in which the magnetic floc has become a lump is scraped off by the scraper 42, It is stored in the tank 12.
  • FIG. 10 shows an apparatus according to a third embodiment for carrying out the method of the present invention.
  • the apparatus according to this embodiment is the apparatus according to the first embodiment, in which the mixing tank 7b and the magnetic separator 11b are integrally configured, and the mixing tank 7b also functions as a sludge tank. There is a difference in points. That is, in this embodiment, sludge accumulates at the bottom of the mixing tank 7b and is periodically discharged from a discharge port (not shown).
  • FIG. 11 shows an example of the magnetic separation device provided in the device according to the third embodiment.
  • the magnetic separation device 50 is composed of an electromagnet, and is disposed on the outer surface of the mixing tank 7b at a distance from the bottom surface.
  • Magnetic floc 17 formed by adding magnetic powder or powder and flocculant to floating material 16 such as black carbon, soot, oil and the like in mixing tank 7b and mixing them is attracted by the electromagnet and is added to mixing tank 7b. It is stored in the inner bottom.
  • the sludge which this magnetic floc became lumps is provided with the operation mode for sludge discharge separately, and while performing the stirring in the stirring device 15 while turning off the electromagnet, the clean water is made to flow instead of the drainage.
  • the mixture can be discharged from the mixing tank 7b through a sludge removal path (not shown).
  • FIG. 12 shows an apparatus according to a fourth embodiment for carrying out the method of the present invention.
  • the apparatus according to this embodiment is different from the apparatus according to the first embodiment in that a mixing pipe 7c having an in-line mixer is provided instead of the mixing tank, and this and the magnetic separation device 11c are integrally formed. Furthermore, they are different in that their structures double as sludge tank functions.
  • FIG. 13 shows an example of the magnetic separation device provided in the device according to the fourth embodiment.
  • the magnetic separation device 60 is composed of an electromagnet, and is disposed on the outer surface of the mixing pipe 7c provided with the in-line mixer, with the side surfaces thereof separated.
  • Magnetic floc 17 formed by adding magnetic powder or powder and flocculant to floating material 16 such as black carbon, soot, oil and the like in mixing pipe 7c by an in-line mixer not shown is mixed by an electromagnet. It is drawn and stored at the inner side surface of the mixing pipe 7c.
  • the sludge which this magnetic floc became lumps is provided with the operation mode for sludge discharge separately, and while turning off the electromagnet, clean water is made to flow instead of drainage, and mixing piping is made through the sludge extraction route not shown. It can be discharged from 7c.
  • FIG. 14 shows another example of the magnetic separation device provided in the device according to the fourth embodiment.
  • the magnetic separation device 70 includes a sludge storage pipe 71 branched from a mixing pipe 7 c having an in-line mixer, and a pipe guide provided at the intersection of the inner side surface of the branched portion from the mixing pipe 7 c to the sludge storage pipe 71.
  • 72 a magnetism generating drum 73 arranged at a position outside the pipe facing the pipe guide 72 and rotating with a predetermined rotation axis, and an electromagnet 74 arranged on the outside surface of the sludge storage pipe 71 across the side surface.
  • Magnetic floc 17 formed by adding magnetic powder or powder and flocculant to floating material 16 such as black carbon, soot, oil and the like in mixing pipe 7c by an in-line mixer not shown, is formed by pipe line induction By the action of the guide 72 and the magnetism generating drum 73, it is drawn to the sludge storage pipe 71 side, transferred to the sludge storage pipe 71 with the flow of drainage, and drawn to the electromagnet 74 disposed on the outer side surface thereof.
  • the sludge which this magnetic floc became lumps provides an operation mode for sludge discharge separately, turns clean the electromagnet instead of drainage, flows clean water instead of drainage, and stores the sludge through the sludge extraction route (not shown). It can be discharged from the pipe 71 and the mixing pipe 7c.
  • ⁇ Test Example 1> The exhaust of a diesel engine is treated with a scrubber to prepare a scrubber wastewater having a turbidity of 240 NTU (formazine) and a suspended substance concentration of 80 mg / L, and polyaluminum chloride (PAC) is aggregated as a coagulant with respect to the suspended substance mass
  • the amount of agent was added to be 100: 5.
  • the jar stator was subjected to rapid stirring at 150 rpm for 20 seconds, and then to slow agitation at 40 rpm for 20 minutes, and the drainage was transferred to a 500 mL measuring cylinder. The height of the interface between the clear part and the suspended part was measured over time as an index of the processing speed.
  • Test Example 2 was performed in the same manner as Test Example 1 except that polyferric sulfate (polyiron) was used instead of polyaluminum chloride (PAC) as a coagulant.
  • polyferric sulfate polyiron
  • PAC polyaluminum chloride
  • FIG. 15 shows the result of the height of the interface between the transparent portion and the suspended portion.
  • the control example 1 and the test examples 1 and 2 to which a coagulant was added the lowering of the interface height hardly occurred within this test time.
  • Test Example 3 in which the magnetic powder was added and Test Example 4 in which the magnetic powder and the coagulant were added the interface reached near the bottom of the measuring cylinder in about 4 minutes, and the aggregation and separation were completed quickly by magnetic separation. It became clear to do.
  • FIG. 16 shows the results of turbidity at a position 2 cm from the water surface.
  • Control Example 1 the decrease in turbidity near the water surface hardly occurred.
  • Test Examples 1 and 2 in which a coagulant was added, the turbidity near the water surface decreased, and purification of water quality could be confirmed.
  • Test Example 3 in which the magnetic powder was added and Test Example 4 in which the magnetic powder and the coagulant were added, the turbidity near the water surface decreased, and purification of the water quality was confirmed.
  • the turbidity after the treatment was about 60 NTU, and although the turbidity was somewhat high for discharge, it was at a level at which there is no problem for reuse with a scrubber.
  • the turbidity decreased to 12 NTU, which was a level at which discharge was possible.
  • FIG. 17 shows the moisture content of the recovered sludge.
  • Comparative Example 1 it was difficult to recover as sludge, so for the sake of convenience, the moisture content of the drainage itself was measured, and as a result, it was treated as 100% moisture content.
  • the sludge recovered only by the coagulant is very weak to the force of water flow, for example, the sludge soars at the time of decantation because the density is low.
  • the sludge due to the magnetic separation did not separate even if the container was turned up in a state of being attracted to the magnet across the bottom of the container, and was very strong against the force of water flow.

Abstract

　大型の設備や煩雑なメンテナンスを必要とせず、一旦形成させたフロックの固液分離も容易な、スクラバ排水の処理方法及びスクラバ排水の処理装置を提供する。　スクラバ排水に、磁性粉を添加して、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を形成せしめて、これを磁気分離して前記排水を浄化する。このスクラバ排水の処理方法においては、前記磁性粉とともに更に凝集剤を添加することが好ましい。また、スクラバ排水に磁性粉を添加する磁性粉添加装置９と、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を磁気分離する磁気分離装置１１とを備えたスクラバ排水の処理装置を構成する。このスクラバ排水の処理装置においては、更に、前記スクラバ排水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置１０を備えることが好ましい。

Description

スクラバ排水の処理方法及びスクラバ排水の処理装置
　本発明は、燃焼排ガスをスクラバで処理する際に生じるスクラバ排水の処理方法、及び該スクラバ排水の処理装置に関する。
　船舶のディーゼルエンジンや焼却炉などから生じた燃焼排ガスには、ブラックカーボン、スス、油滴などが含まれるので、排ガスを集じん装置（スクラバ）に通して、洗浄水を噴霧して気液接触させ、その洗浄水側にそれら有害物を移行させて除去することが行われている。一方、このような集じん装置（スクラバ）による処理の際に生じたスクラバ排水には回収されたブラックカーボン、スス、油滴などの有害物が含まれるので、これも環境中に放出しないように除去する必要がある。従来、スクラバ排水からの有害物の除去には、遠心分離（下記特許文献１参照）、ろ過処理（下記特許文献２（段落００１９）参照）、凝集沈殿（下記特許文献３（段落０００４）参照）などの方法が採られていた。
特開２００４－８１９３３号公報 特開平１１－１６５１８０号公報 特開２００１－１２９５９６号公報
　しかしながら、遠心分離は、装置の消費電力が大きく、そのための発電設備が必要であり、大がかりな設備が必要であるという問題があった。また、揺れる船舶などでは安全性に問題があった。ろ過処理は、目詰まりによるろ材の交換や洗浄といったメンテナンスが煩雑であった。凝集沈殿は、凝集したフロックを沈殿させるためには長時間静置する必要があり効率が悪く、また、揺れる船舶などでは一旦形成させた沈殿が舞い上がりやすく、安定して効率的に固液分離することが困難であるという問題があった。
　よって、本発明の目的は、大型の設備や煩雑なメンテナンスを必要とせず、一旦形成させたフロックの固液分離も容易な、スクラバ排水の処理方法及びスクラバ排水の処理装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明のスクラバ排水の処理方法は、燃焼排ガスをスクラバで処理する際に生じるスクラバ排水に、磁性粉を添加して、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を形成せしめて、これを磁気分離して前記排水を浄化することを特徴とする。
　本発明のスクラバ排水の処理方法によれば、スクラバ排水に含まれる、比重が軽くて沈降しにくい、ブラックカーボン、スス、油等の浮遊物であっても、磁性粉と一緒に磁気分離することにより、浮遊物を効率的に除去して、排水を浄化することができる。
　本発明のスクラバ排水の処理方法においては、前記スクラバ排水に、前記磁性粉とともに更に凝集剤を添加して、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を形成せしめて、これを磁気分離することが好ましい。これによれば、凝集剤により、スクラバ排水に含まれる浮遊物と磁性粉との結合物が形成する効率が高まるので、より効率的に排水を浄化することができる。
　また、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度について、浮遊物の除去処理を必要としない範囲Ａと、磁性粉だけの添加で処理できる範囲Ｂと、磁性粉と凝集剤とを併用する必要がある範囲Ｃとを予め設定しておき、前記濁度又は浮遊物質濃度を測定して、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ａにある場合はスクラバ排水をそのまま排水又は循環使用し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｂにある場合はスクラバ排水に磁性粉のみを添加して処理を行い、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｃにある場合はスクラバ排水に磁性粉及び凝集剤を添加して処理を行なうことが好ましい。これによれば、スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度に応じて磁性粉や凝集剤を添加するので、磁性粉や凝集剤を過剰に使用することが抑制され、ランニングコストを抑えることができる。
　また、前記濁度又は浮遊物質濃度の範囲がＢ又はＣにある場合の前記磁性粉の添加量及び／又は前記凝集剤の添加量を、前記濁度又は浮遊物質濃度に応じた量とすることが好ましい。これによれば、磁性粉や凝集剤の過剰な使用をより効果的に抑制して、ランニングコストを更に抑えることができる。
　また、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値が、濁度２５～１００ＮＴＵの範囲で設定されることが好ましい。
　また、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値が、浮遊物質濃度１０～５０ｍｇ／Ｌの範囲で設定されることが好ましい。
　また、前記範囲Ｂと前記範囲Ｃとの境界値が、濁度５０～１５０ＮＴＵの範囲で設定され、且つ、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値より２５ＮＴＵ以上大きい値とされることが好ましい。
　また、前記範囲Ｂと前記範囲Ｃとの境界値が、浮遊物質濃度２０～１００ｍｇ／Ｌの範囲で設定され、且つ、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値より１０ｍｇ／Ｌ以上大きい値とされることが好ましい。
　一方、本発明のスクラバ排水の処理装置は、燃焼排ガスをスクラバで処理する際に生じるスクラバ排水に磁性粉を添加する磁性粉添加装置と、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を磁気分離する磁気分離装置とを備えることを特徴とする。
　本発明のスクラバ排水の処理装置によれば、スクラバ排水に含まれる、比重が軽くて沈降しにくい、ブラックカーボン、スス、油等の浮遊物であっても、磁性粉と一緒に磁気分離することにより、浮遊物を効率的に除去して、排水を浄化することができる。
　本発明のスクラバ排水の処理装置においては、更に、前記スクラバ排水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を備えることが好ましい。これによれば、凝集剤により、スクラバ排水に含まれる浮遊物と磁性粉との結合物が形成する効率が高まるので、より効率的に排水を浄化することができる。
　また、更に、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度を測定する測定装置と、前記測定装置による測定値に応じて、前記磁性粉添加装置からの磁性粉の添加量を制御する制御装置とを備えることが好ましい。これによれば、磁性粉を必要以上に使用することがないので、ランニングコストを抑えることができる。
　また、更に、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度を測定する測定装置と、前記測定装置による測定値に応じて、前記磁性粉添加装置からの磁性粉の添加量及び前記凝集剤添加装置からの凝集剤の添加量を制御する制御装置を備えることが好ましい。これによれば、磁性粉と凝集剤を必要以上に使用することがないので、ランニングコストを抑えることができる。
　また、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度について、浮遊物の除去処理を必要としない範囲Ａと、磁性粉だけの添加で処理できる範囲Ｂと、磁性粉と凝集剤とを併用する必要がある範囲Ｃとを前記制御装置に予め入力しておき、前記測定装置によって前記濁度又は浮遊物質濃度を測定して、前記制御装置に予め入力した範囲と対比し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ａにある場合はスクラバ排水をそのまま排水又は循環使用し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｂにある場合はスクラバ排水に磁性粉のみを添加して処理を行い、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｃにある場合はスクラバ排水に磁性粉及び凝集剤を添加して処理を行なうことが好ましい。
　本発明によれば、スクラバ排水に含まれる、比重が軽くて沈降しにくい、ブラックカーボン、スス、油等の浮遊物であっても、磁性粉と一緒に磁気分離することにより、浮遊物を効率的に除去して、排水を浄化することができる。また、凝集剤を併用することにより、スクラバ排水に含まれる浮遊物と磁性粉との結合物が形成する効率が高まるので、より効率的に排水を浄化することができる。
本発明の方法を実施するための第１の実施形態に係る装置の概略構成図である。 上記装置による第１の運転例の説明図である。 上記装置による第２の運転例の説明図である。 上記装置による第３の運転例の説明図である。 上記第１～第３の運転例を相互に制御する例を表わすフローチャートである。 上記第１の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す概略構成図である。 上記第１の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の別の例を示す概略構成図である。 本発明の方法を実施するための第２の実施形態に係る装置の概略構成図である。 上記第２の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の方法を実施するための第３の実施形態に係る装置の概略構成図である。 上記第３の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の方法を実施するための第４の実施形態に係る装置の概略構成図である。 上記第４の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す概略構成図である。 上記第４の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の別の例を示す概略構成図である。 スクラバ排水の凝集沈降試験において、透明部分と懸濁部分の境界面の高さを経時的に測定した結果を示す図表である。 スクラバ排水の凝集沈降試験において、凝集沈降後、水面から２ｃｍの位置でサンプリングを行い濁度を測定した結果を示す図表である。 スクラバ排水の凝集沈降試験において、凝集沈降後、デカンテーションにより上澄みを除去した残りをスラッジとし赤外線水分計により含水率を測定した結果を示す図表である。
　以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
　図１には、本発明の方法を実施するための第１の実施形態に係る装置を示す。この実施形態では、エンジン１から生じた排ガスが、給気口２ａからスクラバ２に導入されて、スクラバ洗浄水と気液接触して、その洗浄水側にブラックカーボン、スス、油滴など有害物が移行して、除去された後に、排気口２ｂから排気されるようになっている。また、その際に生じたスクラバ排水は、排水口２ｃから配管Ｌ１へと通じ、弁３を介し配管Ｌ２ないしは配管Ｌ３に導入されるようになっている。そして、配管Ｌ２が混合タンク７やその下流の磁気分離装置１１に通じる一方、配管Ｌ３は混合タンク７や磁気分離装置１１をバイパスし、それらの下流の配管Ｌ６に通じている。このバイパス経路によって、排水が、混合タンク７や磁気分離装置１１での処理を受けずに放流されるか、あるいはスクラバ洗浄水として循環利用されるようになっている。また、配管Ｌ１は、弁３の上流側において測定タンク４に通じる配管Ｌ１ａに分岐しており、排水の一部が配管Ｌ１ａを通って測定タンク４に移送されて溜まり、ｐＨ測定装置５や水質測定装置６によって、排水を検査することができるようになっている。なお、この実施形態では、排水の一部を測定タンク４に溜めて検査しているが、タンクを設けずに配管Ｌ１ａのみとし、その配管内を流れる排水を直接検査してもよい。また、配管を分岐させて検査用に排水の一部を取り出しているが、排水の一部を取り出さずに配管Ｌ１内を流れる排水を直接検査してもよい。また、検査後の排水は配管Ｌ４を通って混合タンク７に移送されるようになっているが、弁３の上流であって分岐点の下流の配管Ｌ１に戻して、検査を受けた排水についても、必要がない場合には、配管Ｌ３を通じて混合タンク７や磁気分離装置１１をバイパスすることができるようにしてもよい。
　水質測定装置６によって検査する水質の項目としては、排水に含まれるブラックカーボン、スス、油滴等の浮遊物の代表的な指標として、排水の濁度又は浮遊物質（ＳＳ）の濃度（本明細書において「浮遊物質濃度」とする。）が挙げられる。例えば排水の濁度は、ＪＩＳ　Ｋ０１０１の９．３に準拠した方法などによって測定することができる。また、排水の浮遊物質濃度は、ＪＩＳ　Ｋ０１０２の１４．１に準拠した方法などによって測定することができる。
　混合タンク７には、図２～４に示すように、モータＭによって回転軸１５ｂを介して回転する撹拌羽１５ａを有する撹拌装置１５が設けられている。そして、混合タンク７においては、撹拌装置１５によって、排水が、ｐＨ調整装置８から添加されるアルカリ剤や酸剤や、磁性粉添加装置９から添加される磁性粉や、凝集剤添加装置１０から添加される凝集剤と混合されるようになっており、これにより、排水に含まれるブラックカーボン、スス、油滴等の浮遊物と磁性粉との結合物（以下「磁性フロック」という。）を形成させることができる。排水のｐＨとしては４～１１に調整することが好ましい。これによれば、凝集剤が消費するアルカリが供給可能であるので、磁性フロックを効率よく形成させることができる。なお、ｐＨは、ｐＨ測定装置５で測定された排水のｐＨの状態に応じて、調整することが好ましい。
　磁性粉としては、粉末状で添加したり、あるいは水などの分散媒に磁性粉を分散した状態で添加したりすることができる。磁性粉の材質としては、常磁性粉あるいは強磁性粉のいずれであってもよく、例えば、四三酸化鉄等の酸化鉄、コバルト、酸化クロム、フェライトなどが挙げられる。磁性粉の粒径は、通常０．０５μｍ以上１０μｍ以下の範囲のものが好ましく、０．０５μｍ以上５μｍ以下の範囲のものがより好ましい。また、磁性粉の保磁力としては、通常１０４/４πＡ／ｍ以上４×１０５/４πＡ／ｍ以下の範囲のものが好ましく、２×１０５/４πＡ／ｍ以上３×１０５/４πＡ／ｍ以下の範囲のものがより好ましい。磁性粉の添加量としては、浮遊物質質量の１に対して磁性粉質量が０．１～１０となるように添加することが好ましく、０．５～５となるように添加することがより好ましい。添加量がこの範囲未満であると、磁性フロックを形成する効率が悪くなる傾向となり、この範囲を超えると、磁性粉を不必要に過剰に使用することになりそのコストが上昇するので、いずれも好ましくない。また、磁性粉の添加量は、水質測定装置６で測定された排水の濁度又は浮遊物質濃度に応じて、調整することが好ましい。この場合、例えば、後述する制御装置に測定値と磁性粉の添加量との関係表を予め格納しておき、それを参照することにより添加量を決定するようにしてもよい。
　凝集剤としては、粉末状で添加したり、あるいは水などの分散媒に凝集剤を分散した状態で添加したりすることができる。凝集剤の成分としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、ポリ硫酸第二鉄（ポリ鉄）、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、高分子（ノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性）などが挙げられ、排水の性状により凝集剤を選定することができる。凝集剤の添加量としては、浮遊物質質量の１に対して凝集剤質量が０．００５～１となるように添加することが好ましく、０．０１～０．５となるように添加することがより好ましい。添加量がこの範囲未満であると、磁性フロックの形成を助ける効率が悪くなる傾向となり、この範囲を超えると、凝集剤を不必要に過剰に使用することになりそのコストが上昇するので、いずれも好ましくない。また、凝集剤の添加量は、水質測定装置６で測定された排水の濁度又は浮遊物質濃度に応じて、調整することが好ましい。この場合、例えば、後述する制御装置に測定値と凝集剤の添加量との関係表を予め格納しておき、それを参照することにより添加量を決定するようにしてもよい。
　混合タンク７において、磁性粉や凝集剤などと混合され、形成された磁性フロックを含む排水は、配管Ｌ５を通して磁気分離装置１１に導入され、磁気分離の処理を受け、磁気分離の処理により凝集物（磁性フロックの塊）として回収されたスラッジがスラッジタンク１２に貯留されるようになっている。磁気分離装置１１での磁気分離の処理は後述する。
　磁気分離後の液部（清澄な上澄み）は、配管Ｌ６から弁１３を介し、配管Ｌ７を通じて放流されるか、あるいは配管Ｌ８を通じて給液口２ｄからスクラバ２に導入されてスクラバ洗浄水として再利用されるようになっている。
　この実施形態の装置には、更に、制御装置１４が備わり、配線ＴにてｐＨ測定装置５、水質測定装置６、ｐＨ調整装置８、磁性粉添加装置９、凝集剤添加装置１０、磁気分離装置１１、弁３、１３に、それぞれ接続され、信号を送受信したり、判定用データを格納したり、判定用データと対比して判定をしたりすることができるようになっている。すなわち、例えば、ｐＨ測定装置５や水質測定装置６からの測定値に関わる信号を受信したり、受信したその測定値が所定範囲にあるかどうかを判定したり、ｐＨ調整装置８にアルカリ剤や酸剤の添加量に関わる信号を、磁性粉添加装置９に磁性粉の添加量に関わる信号を、凝集剤添加装置１０に凝集剤の添加量に関わる信号をそれぞれ送信したり、磁気分離装置１１に稼働の要否に関わる信号を送信したり、弁３、１３による配管の接続に関わる信号を送信したりすることができるようになっている。
　なお、以上の説明は、排水の全量を処理する形態を前提としたが、配管やバルブ等により排水を分岐させ、一部を処理し、その処理水と未処理の排水とを混合して、放流するか、あるいはスクラバ洗浄水として再利用するように構成してもよい。この場合、弁３を、配管Ｌ２と配管Ｌ３への排水量の割合を任意に変更できる構成とし、処理すべき排水の量と処理しない排水の量との割合を任意に選択できるようにしてもよい。
　図２には、上記装置による第１の運転例を示す。この運転例では、配管Ｌ１からの排水が、三方弁からなる弁３の接続により、配管Ｌ３に流れ、混合タンク７や磁気分離装置１１をバイパスして、それらの下流の配管Ｌ６に移送されるようになっている。このような運転例は、排水中の浮遊物の量が浮遊物の除去処理を必要としない範囲（以下「範囲Ａ」とする）にあって、排水の浮遊物を除去する必要がないときに適している。上記範囲Ａの上限値（以下「境界値ＡＢ」とする）は、スクラバの装置構成、用途、放流規制の水準などによっても異なるが、例えば、排水の濁度を指標とすると、２５～１００ＮＴＵの範囲、あるいは排水の浮遊物質濃度を指標とすると、１０～５０ｍｇ／Ｌの範囲で設定することが好ましい。この場合、磁性粉添加装置９からの磁性粉の添加や、凝集剤添加装置１０からの凝集剤の添加などはなく、撹拌装置１５や磁気分離装置１１も稼働していない。なお、ｐＨ調整装置８からのアルカリ剤や酸剤の添加は任意である。
　図３には、上記装置による第２の運転例を示す。この運転例では、配管Ｌ１からの排水が、三方弁からなる弁３の接続により、配管Ｌ２に流れ、混合タンク７に移送されるようになっている。混合タンク７では、タンク内に一定時間貯留する排水に、磁性粉添加装置９から磁性粉が添加され、撹拌装置１５により撹拌して、磁性フロックを形成させるようにしている。なお、ｐＨ調整装置８からのアルカリ剤や酸剤の添加は任意である。このような運転例は、排水の浮遊物を磁性粉だけで磁性フロックを形成せしめて処理できる範囲（以下「範囲Ｂ」とする）にあって、凝集剤の添加までは必要とされないときに適している。上記範囲Ｂの上限値（以下「境界値ＢＣ」とする）は、スクラバの装置構成、用途、放流規制の水準などによっても異なるが、例えば、排水の濁度を指標とすると、５０～１５０ＮＴＵの範囲にあって、且つ、前記境界値ＡＢよりも２５ＮＴＵ以上大きい値、あるいは排水の浮遊物質濃度を指標とすると、２０～１００ｍｇ／Ｌの範囲にあって、且つ、前記境界値ＡＢより１０ｍｇ／Ｌ以上大きい値であることが好ましい。排水の浮遊物が上記範囲Ｂにあれば、排水の浮遊物を磁性粉だけで磁性フロックを形成せしめて処理できる。よって、凝集剤添加装置１０からの凝集剤の添加は行われない。
　図４には、上記装置による第３の運転例を示す。この運転例では、配管Ｌ１からの排水が、三方弁からなる弁３の接続により、配管Ｌ２に流れ、混合タンク７に移送されるようになっている。混合タンク７では、タンク内に一定時間貯留する排水に、磁性粉添加装置９から磁性粉が添加されるとともに、凝集剤添加装置１０から凝集剤が添加され、撹拌装置１５により撹拌して、磁性フロックを形成させるようにしている。なお、ｐＨ調整装置８からのアルカリ剤や酸剤の添加は任意である。このような運転例は、排水の浮遊物を磁性粉だけでは処理できずに凝集剤を併用する必要がある範囲（以下「範囲Ｃ」とする）にあるときに適している。この範囲Ｃは、スクラバの装置構成、用途、放流規制の水準などによっても異なるが、前記境界値ＢＣを超える範囲、すなわち、排水の濁度を指標にすると、５０～１５０ＮＴＵを超える範囲、あるいは排水の浮遊物質濃度を指標にすると、２０～１００ｍｇ／Ｌを超える範囲とすることが好ましい。なお、凝集剤添加時には、まず微細なマイクロフロックを形成するために強い攪拌をし、次により大きなフロックを成長させるための弱い攪拌をするよう、撹拌操作を調整することが望ましく、それら操作は、混合タンク７を２槽以上に分けて、別々に行ってもよい。
　上記第１～第３の運転例は、例えば、上記水質測定装置６と上記制御装置１４により制御可能である。図５には、その制御の一例を表わすフローチャートを示す。この制御例では、まず、排水を水質測定装置６によって検査して、その測定値を予め制御装置１４に格納した判定用データと対比して、浮遊物の除去処理を必要としない範囲Ａであるか、言い換えると、前記境界値ＡＢ以下か否かを判定する（ステップＳ１）。境界値ＡＢ以下である場合、上記第１の運転例により、弁３を配管Ｌ３に接続し（ステップＳ２）、排水は放流又は再循環する（ステップＳ３）。
　次に、境界値ＡＢを超える場合には、弁３を配管Ｌ２に接続し（ステップＳ４）、水質測定装置６による測定値を予め制御装置１４に格納した判定用データと対比して、磁性粉だけの添加で処理できる範囲Ｂであるか、言い換えると境界値ＢＣ以下か否かを判定する（ステップＳ５）。境界値ＢＣ以下である場合、上記第２の運転例により、磁性粉添加装置９から磁性粉を添加して磁性フロックを形成させ（ステップＳ６）、磁気分離装置１１により、凝集物（磁性フロックの塊）と液部（清澄な上澄み）とに磁気分離し（ステップＳ７）、処理後の排水は放流又は再循環する（ステップＳ８）。
　次に、境界値ＢＣを超える場合には、磁性粉と凝集剤とを併用する必要がある範囲Ｃであると判定し（ステップＳ９）、上記第３の運転例により、磁性粉添加装置９から磁性粉を添加するとともに（ステップＳ１０）、凝集剤添加装置１０から凝集剤を添加して磁性フロックを形成させ（ステップＳ１１）、磁気分離装置１１により、凝集物（磁性フロックの塊）と液部（清澄な上澄み）とに磁気分離し（ステップＳ１２）、処理後の排水は放流又は再循環する（ステップＳ１３）。
　なお、上記のような制御を行う場合、範囲Ａ、範囲Ｂ、範囲Ｃは、相互に重複しない範囲で設定する必要がある。例えば、範囲Ａは境界値ＡＢ以下、範囲Ｂは境界値ＡＢ超かつ境界値ＢＣ以下、範囲Ｃは境界値ＢＣ超などに設定する。
　以下、図６、７を参照しつつ、磁気分離装置１１での磁気分離の処理について説明する。
　図６には、上記第１の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す。この磁気分離装置２０では、混合タンク７から延出した配管Ｌ５に連通する流路２１が設けられ、流路２１が所定容積を有することにより、混合タンク７での処理を終えた排水が流路２１を通過するときに所定時間滞留しつつ通過するようになっている。その流路２１の上方からは、回転盤２２が、そのおよそ下半部が流路２１を流れる排水に浸かるように配され、図示しない駆動手段によって回転する。図６では、回転盤２２の周方向に沿った回転方向は、排水に浸かる部分において流れに対して順方向である。また、この回転盤２２は、その複数枚が、図示されない奥行き方向に沿って同軸で並列に所定間隔で整列しており、わずかな隙間を開けた状態で、流路２１の幅方向のほぼ全体に亘るように配されている。回転盤２２の表面の全部又は流路２１の流水の深さをほぼカバーし得る範囲には磁石が配されており、排水中に形成された磁性フロックが磁石の磁気吸引力によって回転盤２２の表面に付着するようになっている。回転盤２２の排水の水面から露出する部分には、回転盤２２の両側の表面に沿うようにスクレーパー２３が配置されており、磁性フロックが塊となったスラッジが掻き取られて、スラッジタンク１２に貯留されるようになっている。
　図７には、上記第１の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の別の例を示す。この磁気分離装置３０では、上記図６に示した回転盤２２の代わりに、円柱状の側面に磁石を配した回転ドラム３２を用いる。回転ドラム３２は、排水に下半部が浸かるように配置されており、排水の水面から露出する部分には、回転ドラム３２の側面に沿うようにスクレーパー３３が配置されている。排水中に形成された磁性フロックは、回転ドラム３２に配された磁石によって回転ドラム３２の側面に付着し、磁性フロックが塊となったスラッジがスクレーパー３３によって掻き取られて、スラッジタンク１２に貯留されるようになっている。
　図８には、本発明の方法を実施するための第２の実施形態に係る装置を示す。この実施形態に係る装置は、第１の実施形態に係る装置とは、混合タンク７ａと磁気分離装置１１ａとが一体となって構成されている点において相違している。
　図９には、上記第２の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す。この磁気分離装置４０は、上記図７において説明した磁気分離装置３０と、その基本構成を共通にし、ただし混合タンクから延出した流路ではなく、混合タンク７ａに直接設置されている。そして、その回転ドラム４１の下半部が混合タンク７ａ中の排水に浸かるように配され、混合タンク７ａ中でブラックカーボン、スス、油等の浮遊物１６に磁性粉もしくは磁性粉及び凝集剤を添加して混合して形成せしめた磁性フロック１７を、回転ドラム４１に配された磁石によって回転ドラム４１の側面に付着させ、磁性フロックが塊となったスラッジがスクレーパー４２によって掻き取られて、スラッジタンク１２に貯留されるようになっている。
　図１０には、本発明の方法を実施するための第３の実施形態に係る装置を示す。この実施形態に係る装置は、第１の実施形態に係る装置とは、混合タンク７ｂと磁気分離装置１１ｂとが一体となって構成され、更には混合タンク７ｂがスラッジタンクの機能を兼ねている点において相違している。すなわち、この実施形態では、スラッジが混合タンク７ｂの底部に溜まり、それを定期的に図示しない排出口から排出するようにしている。
　図１１には、上記第３の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す。この磁気分離装置５０は電磁石からなり、混合タンク７ｂの底面を隔ててその外側面に配されている。混合タンク７ｂ中でブラックカーボン、スス、油等の浮遊物１６に磁性粉もしくは磁性粉及び凝集剤を添加して混合して形成せしめた磁性フロック１７は、その電磁石により引き寄せられて混合タンク７ｂの内側底面に貯留されるようになっている。なお、この磁性フロックが塊となったスラッジは、別途スラッジ排出のための運転モードを設けて、電磁石をオフにしつつ、撹拌装置１５での撹拌を行いながら、排水のかわりに清浄な水を流して、図示しないスラッジ取出し経路を通じて混合タンク７ｂから排出させることができる。
　図１２には、本発明の方法を実施するための第４の実施形態に係る装置を示す。この実施形態に係る装置は、第１の実施形態に係る装置とは、混合タンクの代わりにインラインミキサを備えた混合配管７ｃが設けられ、これと磁気分離装置１１ｃとが一体となって構成され、更にはそれらの構造がスラッジタンクの機能を兼ねている点において相違している。
　図１３には、上記第４の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の一例を示す。この磁気分離装置６０は電磁石からなり、インラインミキサを備えた混合配管７ｃの側面を隔ててその外側面に配されている。混合配管７ｃ中で、図示されないインラインミキサにより、ブラックカーボン、スス、油等の浮遊物１６に磁性粉もしくは磁性粉及び凝集剤を添加して混合して形成せしめた磁性フロック１７は、その電磁石により引き寄せられて混合配管７ｃの内側側面に貯留されるようになっている。なお、この磁性フロックが塊となったスラッジは、別途スラッジ排出のための運転モードを設けて、電磁石をオフにしつつ、排水のかわりに清浄な水を流して、図示しないスラッジ取出し経路を通じて混合配管７ｃから排出させることができる。
　図１４には、上記第４の実施形態に係る装置に備わる磁気分離装置の別の例を示す。この磁気分離装置７０は、インラインミキサを備えた混合配管７ｃから枝分かれしたスラッジ貯留配管７１と、混合配管７ｃからスラッジ貯留配管７１への枝分かれ部分の内側側面の交差部分に配された管路誘導ガイド７２と、管路誘導ガイド７２に対向する管外側の位置に配され、所定の回転軸をもって回転する磁気発生ドラム７３と、スラッジ貯留配管７１の側面を隔ててその外側面に配された電磁石７４とから構成されている。混合配管７ｃ中で、図示されないインラインミキサにより、ブラックカーボン、スス、油等の浮遊物１６に磁性粉もしくは磁性粉及び凝集剤を添加して混合して形成せしめた磁性フロック１７は、管路誘導ガイド７２と磁気発生ドラム７３の作用により、スラッジ貯留配管７１側に引き寄せられて、排水の流れとともにスラッジ貯留配管７１に移送され、その外側側面に配された電磁石７４に引き寄せられてスラッジ貯留配管７１の内側側面に貯留されるようになっている。なお、この磁性フロックが塊となったスラッジは、別途スラッジ排出のための運転モードを設けて、電磁石をオフにしつつ、排水のかわりに清浄な水を流して、図示しないスラッジ取出し経路を通じてスラッジ貯留配管７１及び混合配管７ｃから排出させることができる。
　本発明による作用効果を実証するため、スクラバ排水の凝集沈降試験を行った。
　＜試験例１＞　
　ディーゼルエンジンの排気をスクラバにより処理し、濁度２４０ＮＴＵ（ホルマジン）、浮遊物質濃度８０ｍｇ／Ｌとなったスクラバ排水を準備し、凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を、浮遊物質質量に対して凝集剤質量が１００：５となるように添加した。ジャーステーターにて１５０ｒｐｍの急速攪拌を２０秒間、その後４０ｒｐｍの緩速攪拌を２０分間行い、排水を５００ｍＬ容メスシリンダーに移した。処理速度の指標として、透明部分と懸濁部分の境界面の高さを経時的に測定した。また、処理水質の指標として、凝集沈降後、水面から２ｃｍの位置でサンプリングを行い、ポータブル濁度計２１００Ｑ（ＨＡＣＨ社）にて濁度を測定した。更に、凝集沈降後、デカンテーションにより上澄みを除去した残りをスラッジとし、赤外線水分計により含水率を測定した。
　＜試験例２＞　
　凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）のかわりにポリ硫酸第二鉄（ポリ鉄）を用いた以外は、試験例１と同様にして、試験例２を行った。
　＜試験例３＞　
　上記スクラバ排水に、磁性粉として四三酸化鉄を、浮遊物質質量に対して磁性粉質量が１：１となるように添加した。ジャーステーターにて１５０ｒｐｍの急速攪拌を２０秒行った後、５００ｍＬ容メスシリンダーに排水を移し、そのメスシリンダーをネオジウム磁石の上に設置した。試験例１と同様に、透明部分と懸濁部分の境界面の高さを経時的に測定した。また、凝集沈降後、水面から２ｃｍの位置でサンプリングを行い、濁度を測定した。更に、スラッジの含水率を測定した。
　＜試験例４＞　
　上記スクラバ排水に、磁性粉として四三酸化鉄を、浮遊物質質量に対して磁性粉質量が１：１となるように添加し、更に、凝集剤としてポリ硫酸第二鉄（ポリ鉄）を、浮遊物質質量に対して凝集剤質量が１００：５となるように添加した。ジャーステーターにて１５０ｒｐｍの急速攪拌を２０秒行った後、５００ｍＬ容メスシリンダーに排水を移し、そのメスシリンダーをネオジウム磁石の上に設置した。試験例１と同様に、透明部分と懸濁部分の境界面の高さを経時的に測定した。また、凝集沈降後、水面から２ｃｍの位置でサンプリングを行い、濁度を測定した。更に、スラッジの含水率を測定した。
　＜対照例１＞　
　何も添加しないスクラバ排水を対照例１とした。
　［結果］　
　図１５には透明部分と懸濁部分の境界面の高さの結果を示す。図１５に示されるように、対照例１や、凝集剤を添加した試験例１、２では、この試験時間内では界面の高さの下降がほとんど起こらなかった。これに対し、磁性粉を添加した試験例３や、磁性粉及び凝集剤を添加した試験例４では、４分間程度で界面がメスシリンダーの底付近に達し、磁気分離により凝集沈降が速やかに完了することが明らかとなった。
　図１６には水面から２ｃｍの位置での濁度の結果を示す。図１６に示されるように、対照例１では、水面付近の濁度の低下がほとんど起こらなかった。これに対し、凝集剤を添加した試験例１、２では、水面付近の濁度が低下し、水質の浄化が確認できた。一方、磁性粉を添加した試験例３や、磁性粉及び凝集剤を添加した試験例４でも、水面付近の濁度は低下し、水質の浄化が確認できた。例えば、磁性粉を添加した試験例３では、処理後の濁度が６０ＮＴＵ程度となり、放流するにはやや濁度は高いが、スクラバで再利用するには問題がないレベルであった。また、磁性粉及び凝集剤を添加した試験例４では、濁度が１２ＮＴＵまで低下し、放流可能なレベルであった。
　図１７には回収したスラッジの含水率を示す。なお、対照例１では、スラッジとして回収することが困難であったため、便宜上、排水自体の含水率を測定し、その結果含水率１００％と扱った。
　図１７に示されるように、凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を用いた場合も（試験例１）、ポリ硫酸第二鉄（ポリ鉄）を用いた場合も（試験例２）、いずれもスラッジの含水率が９９．５％と高く、これに対し、磁気分離によれば、試験例３の磁性粉のみの系、試験例４の磁性粉とポリ鉄を併用した系のいずれも含水率が８９％となった。この含水率から換算すると、凝集剤のみで回収したスラッジと比較して、磁気分離によるスラッジは、体積が１／２００程度となることが明らかとなった。また、凝集剤のみで回収したスラッジは、密度が低いためデカンテーション時にスラッジが舞い上がるなど、水流等の力に非常に弱いことが明らかとなった。これに対し、磁気分離によるスラッジは、容器の底面を挟んで磁石に引き寄せられた状態で容器を逆さにしても剥離せず、水流等の力に非常に強いことが明らかとなった。
１：エンジン
２：スクラバ
２ａ：給気口
２ｂ：排気口
２ｃ：排水口
２ｄ：給液口
３、１３：弁
４：測定タンク
５：ｐＨ測定装置
６：水質測定装置
７、７ａ、７ｂ、：混合タンク
７ｃ：混合配管
８：ｐＨ調整装置
９：磁性粉添加装置
１０：凝集剤添加装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、２０、３０、４０、５０、６０、７０：磁気分離装置
１２：スラッジタンク
１４：制御装置
１５：撹拌装置
１６：浮遊物
１７：磁性フロック
２１：流路
２２：回転盤
２３、３３、４２：スクレーパー
３２、４１：回転ドラム
７１：スラッジ貯留配管
７２：管路誘導ガイド
７３：磁気発生ドラム
７４：電磁石
Ｌ１、Ｌ１ａ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８：配管
Ｍ：モータ
Ｔ：配線

Claims (13)

  1. 　燃焼排ガスをスクラバで処理する際に生じるスクラバ排水に、磁性粉を添加して、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を形成せしめて、これを磁気分離して前記排水を浄化することを特徴とするスクラバ排水の処理方法。
  2. 　前記スクラバ排水に、前記磁性粉とともに更に凝集剤を添加して、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を形成せしめて、これを磁気分離する請求項１に記載のスクラバ排水の処理方法。
  3. 　前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度について、浮遊物の除去処理を必要としない範囲Ａと、磁性粉だけの添加で処理できる範囲Ｂと、磁性粉と凝集剤とを併用する必要がある範囲Ｃとを予め設定しておき、前記濁度又は浮遊物質濃度を測定して、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ａにある場合はスクラバ排水をそのまま排水又は循環使用し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｂにある場合はスクラバ排水に磁性粉のみを添加して処理を行い、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｃにある場合はスクラバ排水に磁性粉及び凝集剤を添加して処理を行なう、請求項１又は２記載のスクラバ排水の処理方法。
  4. 　前記濁度又は浮遊物質濃度の範囲がＢ又はＣにある場合の前記磁性粉の添加量及び／又は前記凝集剤の添加量を、前記濁度又は浮遊物質濃度に応じた量とする請求項３記載のスクラバ排水の処理方法。
  5. 　前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値が、濁度２５～１００ＮＴＵの範囲で設定される請求項３又は４記載のスクラバ排水の処理方法。
  6. 　前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値が、浮遊物質濃度１０～５０ｍｇ／Ｌの範囲で設定される請求項３又は４記載のスクラバ排水の処理方法。
  7. 　前記範囲Ｂと前記範囲Ｃとの境界値が、濁度５０～１５０ＮＴＵの範囲で設定され、且つ、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値より２５ＮＴＵ以上大きい値とされる請求項５記載のスクラバ排水の処理方法。
  8. 　前記範囲Ｂと前記範囲Ｃとの境界値が、浮遊物質濃度２０～１００ｍｇ／Ｌの範囲で設定され、且つ、前記範囲Ａと前記範囲Ｂとの境界値より１０ｍｇ／Ｌ以上大きい値とされる請求項６記載のスクラバ排水の処理方法。
  9. 　燃焼排ガスをスクラバで処理する際に生じるスクラバ排水に磁性粉を添加する磁性粉添加装置と、前記スクラバ排水に含まれる浮遊物と前記磁性粉との結合物を磁気分離する磁気分離装置とを備えることを特徴とするスクラバ排水の処理装置。
  10. 　更に、前記スクラバ排水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を備える請求項９記載のスクラバ排水の処理装置。
  11. 　更に、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度を測定する測定装置と、前記測定装置による測定値に応じて、前記磁性粉添加装置からの磁性粉の添加量を制御する制御装置とを備える請求項９記載のスクラバ排水の処理装置。
  12. 　更に、前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度を測定する測定装置と、前記測定装置による測定値に応じて、前記磁性粉添加装置からの磁性粉の添加量及び前記凝集剤添加装置からの凝集剤の添加量を制御する制御装置を備える請求項１０記載のスクラバ排水の処理装置。
  13. 　前記スクラバ排水の濁度又は浮遊物質濃度について、浮遊物の除去処理を必要としない範囲Ａと、磁性粉だけの添加で処理できる範囲Ｂと、磁性粉と凝集剤とを併用する必要がある範囲Ｃとを前記制御装置に予め入力しておき、前記測定装置によって前記濁度又は浮遊物質濃度を測定して、前記制御装置に予め入力した範囲と対比し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ａにある場合はスクラバ排水をそのまま排水又は循環使用し、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｂにある場合はスクラバ排水に磁性粉のみを添加して処理を行い、前記濁度又は浮遊物質濃度が範囲Ｃにある場合はスクラバ排水に磁性粉及び凝集剤を添加して処理を行なう、請求項１２記載のスクラバ排水の処理装置。
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