首页 / 专利库 / 防辐射 / 去污 / Sewage sludge incineration ash processing method and sewage sludge incineration ash processing facility

Sewage sludge incineration ash processing method and sewage sludge incineration ash processing facility

阅读:1发布:2022-01-29

专利汇可以提供Sewage sludge incineration ash processing method and sewage sludge incineration ash processing facility专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sewage sludge incineration ash processing method for processing acid waste liquid generated in elution of radioactive materials from incineration ash containing the radioactive materials and a sewage sludge incineration ash processing facility.SOLUTION: In the sewage sludge incineration ash processing method, firstly an acid elution solution containing radioactive materials is generated by performing solid-liquid separation operation after adding an acid solution 3 into sewage sludge incineration ash 1 containing radioactive materials, and decontamination processing of generating an acid waste liquid by removing the radioactive materials from the acid elution solution is performed. Then, for the decontaminated acid waste liquid, the following (B) treatment is performed after performing the following (A) or a pH adjustment processing of performing the following (A) treatment after performing the following (B) treatment is conducted. (A) treatment: the pH of the liquid is adjusted between 3 and 5 and solid-liquid separation operation is performed. (B) treatment: the pH of the liquid is adjusted to 9.5 and solid-liquid separation is performed.,下面是Sewage sludge incineration ash processing method and sewage sludge incineration ash processing facility专利的具体信息内容。

  • 放射性物質を含む下水汚泥焼却灰に酸溶液を添加してから固液分離操作を行うことにより前記放射性物質を含む酸溶出液とし、次いで、前記酸溶出液から前記放射性物質を除去して酸廃液とする除染処理と、
    前記除染処理後の前記酸廃液に対して、下記(A)処理を行った後に下記(B)処理を行うか、または、前記除染処理後の前記酸廃液に対して、下記(B)処理を行った後に下記(A)処理を行うpH調整処理と、を具備してなることを特徴とする下水汚泥焼却灰の処理方法。
    (A)処理:液のpHを3〜5に調整してから固液分離操作を行う処理。
    (B)処理:液のpHを9.5に調整してから固液分離操作を行う処理。
  • 前記pH調整処理として、前記除染処理後の前記酸廃液に対して、下記(C)処理、前記(A)処理及び前記(B)処理をこの順で行うことを特徴とする請求項1に記載の下水汚泥焼却灰の処理方法。
    (C)処理:液のpHを3未満に調整してから固液分離操作を行う処理。
  • 前記酸溶液として、シュウ酸を用いることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の下水汚泥焼却灰の処理方法。
  • 放射性物質を含む下水汚泥焼却灰に酸溶液を添加してから固液分離操作を行うことにより得られた前記放射性物質を含む酸溶出液から前記放射性物質を除去して酸廃液を排出する除染手段と、
    前記除染処理後の前記酸廃液が送られるpH調整手段と、が備えられ、
    前記pH調整手段が、pH3〜5に調整されてから固液分離操作された前記酸廃液が排出される第1処理槽と、pH9.5に調整されてから固液分離操作された前記酸廃液が排出される第2処理槽と、を具備してなることを特徴とする下水汚泥焼却灰の処理設備。
  • 前記pH調整手段が、pH3未満に調整されてから固液分離操作された前記酸廃液が排出される第3処理槽を備えるものであり、
    前記第3処理槽から排出される前記酸廃液が前記第1処理槽に送られ、前記第1処理槽から排出される前記酸廃液が前記第2処理槽に送られるものであることを特徴とする請求項4に記載の下水汚泥焼却灰の処理設備。
  • 前記酸溶液がシュウ酸であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の下水汚泥焼却灰の処理設備。
  • 说明书全文

    本発明の実施形態は、放射性物質を含む下汚泥焼却灰の処理方法および処理設備に関する。

    下水処理および汚泥処理は、一般に、図3に示す処理設備を用いて、以下に示す方法により行われている。 図3は、従来の下水処理設備および汚泥処理設備の一例を説明するための説明図である。 図3において符号30は下水処理設備を示し、符号40は汚泥処理設備を示している。
    図3に示すように、下水処理設備30に流入される下水は、最初沈殿池31において下水に含まれる細かな土砂等の無機物と比較的大きな固形性有機物とが沈降分離され、沈殿物である生汚泥として除去される。 最初沈殿池31で沈降分離された生汚泥は、図3に示すように、汚泥処理設備40の濃縮タンク41に送られる。

    一方、最初沈殿池31で生汚泥が除去された下水は、下水処理設備30の生物反応タンク32に送られる。 生物反応タンク32では、下水を活性汚泥と混合曝気する活性汚泥法により下水中の有機物が除去され、下水が浄化される。 浄化された下水は、活性汚泥とともに最終沈殿池33に送られて、活性汚泥が沈降分離される。 最終沈殿池33の上澄は、消毒設備34で消毒された後、放流水として放流される。
    図3に示すように、最終沈殿池33で沈降分離された活性汚泥の一部は、返送汚泥として生物反応タンク32に返送され、残りは余剰汚泥として汚泥処理設備40の濃縮タンク41に送られる。

    図3に示すように、汚泥処理設備40の濃縮タンク41には、生汚泥および余剰汚泥が供給され、重濃縮により固形物濃度約3%の濃縮汚泥とされる。 濃縮汚泥は、脱水機42に送られて含水率が低減され、固形物濃度約20%の脱水汚泥とされる。 脱水汚泥は、焼却炉43で焼却処理されて、水分と有機物とが除去された固形物濃度100%の下水汚泥焼却灰(以下、焼却灰という)とされる。 この焼却灰は、建設資材の原料として再利用されるか、埋め立て処分されている。

    なお、濃縮タンク41、脱水機42、焼却炉43において、固形分と分離された分離液は、図3に示すように、場内変流水として、下水処理設備30に流入される下水とともに、最初沈殿池31に送られる。
    ところで、環境中に放出されたセシウムやストロンチウムなどの放射性物質は、土壌等の無機物に吸着されて、下水中に含まれる場合がある。 従来、放射性物質を含む廃液の処理方法として、特許文献1に記載の技術が知られている。

    ところで、このような放射性物質を含む下水が、図3に示す下水処理設備30に流入すると、下水の無機物に吸着された状態の放射性物質が、無機物に吸着されたまま最初沈殿池31で沈降分離されて生汚泥に移動する。
    また、下水に水溶性の放射性物質が含まれている場合、水溶性の放射性物質は、図3に示す最初沈殿池31で沈降分離されずに生物反応タンク32に送られる。 生物反応タンク32に送られた水溶性のセシウムは、活性汚泥に容易に吸着され、余剰汚泥として最終沈殿池33で沈降分離され、汚泥処理設備40の濃縮タンク41に送られる。

    濃縮タンク41に送られた生汚泥および余剰汚泥は、脱水機42および焼却炉43において処理されることによって、水分と有機物とが除去される。 したがって、生汚泥および余剰汚泥に含まれている放射性物質は、汚泥処理が進むにつれて徐々に濃縮される。 その結果、当初の下水に含まれていた放射性物質の濃度と比較して、焼却灰に含まれる放射性物質の濃度は高濃度となる。

    このように下水中に放射性物質が含まれている場合、下水処理および汚泥処理後に生じる焼却灰は、高濃度の放射性物質を含むものとなる。 この焼却灰は、建設資材としての再利用や埋立処分ができないため、最終処分を行うことができず、問題となっている。

    特開2007−271306号公報

    岩井ら;廃棄物資源循環学会論文誌,Vol. 20,No. 3,pp. 203−216,2009

    焼却灰から放射性物質を除去する方法として、焼却灰を酸溶液接触させ、酸溶液に放射性物質を溶離させた後に、焼却灰と酸溶液とを固液分離することにより、放射性物質の除去された焼却灰を得る方法が考えられている。
    この方法を用いた場合は、放射性物質が焼却灰から酸溶液に移行して、放射性物質を含む酸廃液が生成される。 酸廃液に含まれる放射性物質は、吸着剤を用いた分離手段により除去することが考えられている。

    しかしながら、焼却灰には、放射性物質の他に、リンや金属成分が高濃度で含まれている。 このため、焼却灰から放射性物質を溶離させる際に発生した酸廃液中には、リンや金属成分が高濃度で含まれることになる。 特に、酸廃液中のりんと鉄の濃度は、下水道の排除基準を大幅に超過する高濃度となる。

    したがって、焼却灰から放射性物質を溶離させる際に発生した放射性物質を含む酸廃液は、放射性物質を除去したとしても、下水道や、環境中にそのまま排出することができない。

    本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、放射性物質を含む焼却灰から放射性物質を溶離させる際に発生した酸廃液を処理する下水汚泥焼却灰の処理方法および下水汚泥焼却灰の処理設備を提供することを課題とする。

    本発明の実施形態の下水汚泥焼却灰の処理方法では、まず、放射性物質を含む下水汚泥焼却灰に酸溶液を添加してから固液分離操作を行うことにより、放射性物質を含む酸溶出液とする。 次いで、酸溶出液から放射性物質を除去して酸廃液とする除染処理を行う。
    その後、本発明の実施形態の下水汚泥焼却灰の処理方法では、除染処理後の酸廃液に対して、下記(A)処理を行った後に下記(B)処理を行うか、または、除染処理後の前記酸廃液に対して、下記(B)処理を行った後に下記(A)処理を行うpH調整処理とを行う。
    (A)処理:液のpHを3〜5に調整してから固液分離操作を行う処理。
    (B)処理:液のpHを9.5に調整してから固液分離操作を行う処理。

    図1は、本発明の実施形態である下水汚泥焼却灰の処理設備の一例を説明するための説明図である。

    図2は、本発明の実施形態である下水汚泥焼却灰の処理設備の他の例を説明するための説明図である。

    図3は、従来の下水処理設備および汚泥処理設備の一例を説明するための説明図である。

    以下、本発明を適用した実施形態の一例について詳細に説明する。 なお、本発明の技術範囲は下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
    「第1実施形態」
    (処理設備)
    図1は、本発明の実施形態である下水汚泥焼却灰の処理設備の一例を説明するための説明図である。 図1に示す下水汚泥焼却灰の処理設備10は、酸処理槽11(除染手段)と、放射性物質除去塔13(除染手段)と、第3処理槽17(pH調整手段)と、第1処理槽14(pH調整手段)と、第2処理槽15(pH調整手段)と、pH調整槽16(pH調整手段)とを具備している。

    酸処理槽11は、攪拌槽(不図示)と、配管によって攪拌槽に接続された沈殿槽(不図示)とを備えている。 攪拌槽は、攪拌槽に供給された焼却灰(下水汚泥焼却灰)1と酸溶液3とを混合攪拌するものである。 攪拌槽には、焼却灰1と酸溶液3との混合物を加熱するための加熱手段が設けられていてもよい。 沈殿槽は、攪拌槽から送られた焼却灰1と酸溶液3との混合物を沈降分離させるものである。 沈殿槽は、放射性物質を含む酸溶出液が排出される配管と、放射性物質の除去された焼却灰1aが排出される配管とに接続されている。

    放射性物質除去塔13は、酸処理槽11の沈殿槽から排出された放射性物質を含む酸溶出液が送られる配管に接続されている。 また、放射性物質除去塔13は、放射性物質の除去された酸廃液が排出される配管に接続されている。 放射性物質除去塔13には、放射性物質を吸着除去する吸着材が充填されている。 吸着材としては、放射性物質を吸着しうるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、ゼオライト、ケイ酸塩などを含むものが挙げられ、特に限定されない。

    第3処理槽17は、放射性物質除去塔13を通過させた酸廃液が送られる配管に接続されている。 図1に示す第3処理槽17と第1処理槽14と第2処理槽15とpH調整槽16とは、配管で接続されており、図1に示すように、第3処理槽17から排出される酸廃液が第1処理槽14に、第1処理槽14から排出される酸廃液が第2処理槽15に、第2処理槽15から排出される酸廃液がpH調整槽16に送られるようになっている。

    第3処理槽17は、pH3未満に調整されてから固液分離操作された酸廃液が排出されるものである。 第1処理槽14は、pH3〜5に調整されてから固液分離操作された酸廃液が排出されるものである。 第2処理槽15は、pH9.5に調整されてから固液分離操作された酸廃液が排出されるものである。 pH調整槽16は、pH5〜9に調整された酸廃液が排出されるものである。

    第3処理槽17、第1処理槽14、第2処理槽15、pH調整槽16は、それぞれ酸廃液を所定のpHに調整するための攪拌槽(不図示)と、配管によって攪拌槽に接続され、pH調整された酸廃液を固液分離するための沈殿槽(不図示)とを備えている。 また、第3処理槽17、第1処理槽14、第2処理槽15、pH調整槽16の攪拌槽には、それぞれpH調整剤を供給するために配管が接続されている。

    (処理方法)
    次に、本発明の実施形態である下水汚泥焼却灰の処理方法の一例として、図1に示す処理設備10を用いて、焼却灰1を処理する方法を説明する。
    本実施形態において放射性物質の除去される焼却灰1は、放射性物質を含む下水を、下水処理および汚泥処理した後に生成されたものであり、セシウムやストロンチウムなどの放射性物質を含むものである。 焼却灰1は、リン、ケイ素、アルミニウム、カルシウム、鉄、マンガン、カリウムを主成分とし、カドミウム、鉛、砒素、マグネシウム等の金属成分を高濃度に含むものである(例えば、非特許文献1参照)。

    本実施形態の処理方法では、まず、図1に示すように、焼却灰1と酸溶液3とを酸処理槽11の攪拌槽に供給する。 そして、酸処理槽11の攪拌槽内において、焼却灰1と酸溶液3とを混合して接触させる。
    本実施形態の処理方法では、酸溶液3としてシュウ酸を用いている。

    なお、本発明において用いられる酸溶液3は、シュウ酸に限定されるものではなく、焼却灰1から放射性物質を溶離させることができるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、シュウ酸、塩酸、硫酸から選ばれる1種または2種以上などを用いることができる。

    焼却灰1と酸溶液3とを接触させることにより、焼却灰1から酸溶液3中にセシウムなどの放射性物質が溶離されるとともに、焼却灰1から酸溶液3中にリンや、ケイ素、アルミニウム、カルシウム、鉄、マグネシウムなどの金属成分も溶離される。 なお、本実施形態においては、焼却灰1から酸溶液3への放射性物質の溶離を促進するために、焼却灰1と酸溶液3との混合物を加熱手段によって加熱してもよい。

    その後、焼却灰1と酸溶液3との混合物を酸処理槽11の沈殿槽に送り、沈降分離によって固液分離する。 このことにより、放射性物質を含む酸溶出液と放射性物質の除去された焼却灰1aとが得られる。

    放射性物質を含む酸溶出液は、図1に示すように、放射性物質除去塔13に送られる。 放射性物質除去塔13に送られた放射性物質を含む酸溶出液には、酸溶液3中に溶離されたリンと金属成分とが含まれている。 本実施形態においては、放射性物質を含む酸溶出液を放射性物質除去塔13に通過させて、放射性物質を含む酸溶出液と吸着材とを接触させる。 このことにより、放射性物質を含む酸溶出液に含まれる放射性物質が吸着除去された酸廃液が得られる(除染処理)。

    次に、本実施形態においては、放射性物質除去塔13を通過させた除染処理後の酸廃液に対して、pH調整処理として、下記の(C)処理と、(A)処理と、(B)処理とをこの順で行う。
    (C)処理:液のpHを3未満に調整してから固液分離操作を行う処理。
    (A)処理:液のpHを3〜5に調整してから固液分離操作を行う処理。
    (B)処理:液のpHを9.5に調整してから固液分離操作を行う処理。

    以下、各pH調整処理を詳細に説明する。
    「(C)処理」
    放射性物質除去塔13を通過させた除染処理後の酸廃液は、図1に示すように、pH調整手段の第3処理槽17に送られる。
    本実施形態においては、酸溶液3としてシュウ酸を用いているため、第3処理槽17に送られる酸廃液のpHは1〜2となっている。 第3処理槽17では、送られたpH1〜2の酸廃液にpH調整剤としてアルカリ性物質を添加することにより、酸廃液をpH3未満に調整する。 このことにより、第3沈殿物2として、シュウ酸塩が生成される。

    酸廃液のpHを3未満に調整することで、第3沈殿物2に含まれるリンの濃度が高くならないように抑制できる。 よって、(A)処理において生成されるリンを含む沈殿物の量を増大させることができ、(A)処理において生成される第1沈殿物4からリンを回収して資源として使用する場合に、好適である。

    なお、酸廃液をpH1〜2からpH3未満に調整するために使用するアルカリ性物質は、所定のpHに調整でき、シュウ酸塩からなる沈殿物を生成させることができるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、から選ばれる。

    本実施形態においては、酸溶液3としてシュウ酸を用いているので、生成される第3沈殿物2は、シュウ酸カルシウムなどのシュウ酸塩を含むものであり、酸廃液に含まれる金属の種類やアルカリ性物質の種類によって変化する。
    生成された第3沈殿物2は、沈降分離によってpH3未満に調整された酸廃液から除去され、第1沈殿物4の除去された酸廃液が第3処理槽17から排出される。

    「(A)処理」
    第3処理槽17を通過して第3処理槽17から排出された酸廃液は、図1に示すように、第1処理槽14に送られる。
    第1処理槽14に送られた酸廃液は、pH3未満に調整されている。 第1処理槽14では、送られたpH3未満の酸廃液に、pH調整剤としてアルカリ性物質を添加することにより、酸廃液をpH3〜5に調整する。 酸廃液のpHを上記の範囲に調製することにより、第1沈殿物4として、リン酸塩を含む沈殿物が効率よく生成される。 第1沈殿物4には、酸廃液中の金属成分を含む沈殿物も含まれている。

    酸廃液をpH3未満からpH3〜5に調整するために使用するアルカリ性物質は、所定のpHに調整でき、リン酸塩からなる沈殿物を生成させることができるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウムを用いる。

    生成された第1沈殿物4は、沈降分離によってpH3〜5に調整された酸廃液から除去される。 (A)処理を行うことにより、酸廃液に含まれるリンおよび金属成分の一部が除去される。 なお、(A)処理を行うことにより、酸廃液中のリンの大部分が除去されるが、(A)処理を行う前の酸廃液中のリン濃度が高い場合には、(A)処理を行っても酸廃液中のリンの濃度が十分に低濃度にならない場合がある。 また、(A)処理を行っても、酸廃液中の金属成分を十分に除去することができない場合が多い。 (A)処理において、第1沈殿物4の除去された酸廃液は、第1処理槽14から排出される。

    「(B)処理」
    第3処理槽17および第1処理槽14を通過して第1処理槽14から排出された酸廃液は、図1に示すように、第2処理槽15に送られる。
    第2処理槽15に送られた酸廃液は、pH3〜5に調整されている。 第2処理槽15では、pH3〜5の酸廃液に、pH調整剤としてアルカリ性物質を添加することにより、酸廃液をpH9.5に調整する。 酸廃液のpHを上記の範囲に調製することにより、第2沈殿物5として、効率よく金属の水酸化物が生成されるとともに、リン酸塩を含む沈殿物が効率よく生成される。

    酸廃液をpH3〜5からpH9.5に調整するために使用するアルカリ性物質は、所定のpHに調整でき、金属の水酸化物からなる沈殿物を生成させることができるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムを用いる。

    生成された第2沈殿物5は、沈降分離によってpH9.5に調整された酸廃液から除去される。 (B)処理を行うことにより、(A)処理後の酸廃液に残留していたりんと、ケイ素、アルミニウム、カルシウム、鉄、マグネシウムなどの金属成分とが除去されて、りんおよび金属成分の濃度が十分に低濃度となる。 (B)処理において、第2沈殿物5の除去された酸廃液は、第2処理槽15から排出される。

    第3処理槽17、第1処理槽14、第2沈殿物5を通過して第2沈殿物5から排出された酸廃液は、図1に示すように、pH調整槽16に送られる。 pH調整槽16に送られた酸廃液は、pH9.5に調整されている。 pH調整槽16では、pH9.5以上の酸廃液に、pH調整剤を添加することにより、酸廃液を中和してpH5〜9に調整する。 このことにより、酸廃液は、環境への負荷の少ないものとなり、下水道や、環境中にそのまま排出する場合に好ましいものとなる。

    酸廃液をpH9.5からpH5〜9に調整するために使用する酸性物質は、酸廃液を中和できるものであればよい。

    以上説明した本実施形態の下水汚泥焼却灰の処理方法では、放射性物質を含む焼却灰1に酸溶液3を添加してから固液分離操作を行うことにより、放射性物質の除去された焼却灰1aが得られる。
    また、本実施形態の処理方法によれば、固液分離操作を行うことにより焼却灰1と酸溶液3との混合物から得られた放射性物質を含む酸溶出液は、吸着材と接触させることにより、放射性物質が除去された酸廃液とされる。

    しかも、本実施形態の処理方法によれば、放射性物質が除去された除染処理後の酸廃液に対して、pH調整処理として、(A)処理と(B)処理とをこの順で行うことにより、酸廃液中のリンや金属成分が除去される。
    すなわち、(A)処理として液のpHを3〜5に調整してから固液分離操作を行う処理を行うことにより、酸廃液からリンの大部分と金属成分の一部とが除去される。 また、(B)処理として液のpHを9.5に調整してから固液分離操作を行う処理を行うことにより、酸廃液から金属成分の大部分とリンの一部が除去される。

    さらに、本実施形態の処理方法では、(A)処理および(B)処理を行った後に得られるリンおよび金属の除去された酸廃液に対して、pHを5〜9に調整する処理を行っているので、酸廃液が環境への負荷の少ないものとなり、下水道や、環境中にそのまま排出する場合に好ましいものとなる。

    また、本実施形態の処理方法において、(A)処理を行う前の酸廃液のpHは、(A)処理において調整されるpHよりも低いものである。 本実施形態の処理方法では、(A)処理の後に(B)処理を行っているので、(A)処理を行う際と(B)処理を行う際に段階的にpHを高くする方法となる。 したがって、本実施形態では、(B)処理を行った後に(A)処理を行う場合と比較して、(A)処理および(B)処理において所定のpH範囲に調整する際のpHの変化量が小さくなり、pH調整剤の使用量を抑制することができるとともに、pH調整を効率よく容易に行うことができる。

    また、本実施形態の処理方法では、酸溶液としてシュウ酸を用い、(A)処理の前に、除染処理後の酸廃液に対して、(C)処理として液のpHを3未満に調整してから固液分離操作を行う処理を行っている。 このため、(A)処理を行う際には既に、酸廃液からシュウ酸カルシウムなどのシュウ酸塩が除去されている。 したがって、(A)処理において生成された第1沈殿物4中にシュウ酸塩が混入することが防止され、第1沈殿物4が、リン酸塩を高濃度で含むものとなる。 よって、第1沈殿物4は、例えば、第1沈殿物4からリンを回収して資源として使用する場合に、好適なものとなる。

    また、本実施形態の処理方法では、(C)処理を行う前の酸廃液のpHが、(C)処理において調整されるpHよりも低いものとなっている。 しかも、(C)処理において調整されるpHは、(A)処理において調整されるpHよりも低い。 したがって、本実施形態の処理方法は、(C)処理を行う際と(A)処理を行う際に段階的にpHを高くする方法となり、pH調整を容易に行うことができる。

    「第2実施形態」
    図2は、本発明の実施形態である下水汚泥焼却灰の処理設備の他の例を説明するための説明図である。 図2に示す処理設備20は、酸処理槽11(除染手段)と、放射性物質除去塔13(除染手段)と、第1処理槽14(pH調整手段)と、第2処理槽15(pH調整手段)と、pH調整槽16(pH調整手段)とを具備している。

    図2に示す処理設備20が、図1に示す処理設備10と異なるところは、図2に示す処理設備20では第3処理槽17が設けられていないことと、第1処理槽14と第2処理槽15との配置が反対になっていることのみである。 図2に示す処理設備20において、図1に示す処理設備10と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。

    図2に示すように、処理設備20では、第2処理槽15が放射性物質除去塔13を通過させた酸廃液が送られる配管に接続されている。 第2処理槽15と第1処理槽14とpH調整槽16とは、配管で接続されており、図2に示すように、第2処理槽15から排出される酸廃液が第1処理槽14に、第1処理槽14から排出される酸廃液がpH調整槽16に送られるようになっている。

    次に、図2に示す処理設備20を用いて、焼却灰1から放射性物質を除去する方法を説明する。
    本実施形態の処理方法では、放射性物質を含む酸溶出液を放射性物質除去塔13に通過させて、放射性物質を含む酸溶出液と吸着材とを接触させることにより、放射性物質を含む酸溶出液に含まれる放射性物質が吸着除去された酸廃液が得る(除染処理)処理までは、上述した第1実施形態と同じである。

    次に、本実施形態においては、放射性物質除去塔13を通過させた除染処理後の酸廃液に対して、pH調整処理として、下記の(B)処理と(A)処理とをこの順で行う。
    (B)処理:液のpHを9.5に調整してから固液分離操作を行う処理。
    (A)処理:液のpHを3〜5に調整してから固液分離操作を行う処理。

    以下、以下、各pH調整処理を詳細に説明する。
    「(B)処理」
    本実施形態では、放射性物質除去塔13を通過させた酸廃液は、図2に示すように、第2処理槽15に送られる。
    本実施形態においても、酸溶液3としてシュウ酸を用いているので、第2処理槽15に送られた酸廃液のpHは1〜2となっている。 第2処理槽15では、pH1〜2の酸廃液に、pH調整剤としてアルカリ性物質を添加することにより、酸廃液をpH9.5位以上に調整する。 酸廃液のpHが上記の範囲に調製されることにより、第2沈殿物5として、効率よく金属の水酸化物が生成されるとともに、リン酸塩を含む沈殿物が効率よく生成される。

    酸廃液をpH3〜5からpH9.5以上に調整するために使用するアルカリ性物質としては、上述した第1実施形態においてpHを9.5に調製するために使用したアルカリ性物質と同じものを用いることができる。
    生成された第2沈殿物5は、沈降分離によってpH9.5に調整された酸廃液から除去される。

    (B)処理を行うことにより、酸廃液に含まれるケイ素、アルミニウム、カルシウム、鉄、マグネシウムなどの金属成分およびリンの一部が除去される。 なお、(B)処理を行うことにより、酸廃液中の金属成分の大部分は除去されるが、(B)処理を行う前の酸廃液中の金属成分の濃度が高い場合には、(B)処理を行っても酸廃液中の金属成分の濃度が十分に低濃度とならない場合がある。 また、酸廃液中のリンは、(B)処理を行っても、十分に除去することができない場合が多い。 (B)処理において、第2沈殿物5の除去された酸廃液は、第2処理槽15から排出される。

    「(A)処理」
    第2処理槽15を通過して第2処理槽15から排出された酸廃液は、図2に示すように、第1処理槽14に送られる。
    第1処理槽14に送られた酸廃液は、pH9.5に調整されている。 第1処理槽14では、送られたpH9.5の酸廃液に、pH調整剤として酸性物質を添加することにより、酸廃液をpH3〜5に調整する。 酸廃液のpHが上記の範囲に調製されることにより、第1沈殿物4として、リン酸塩を含む沈殿物が効率よく生成される。 第1沈殿物4には、酸廃液中の金属成分を含む沈殿物も含まれている。

    酸廃液をpH9.5からpH3〜5に調整するために使用する酸性物質は、所定のpHに調整でき、リン酸塩からなる沈殿物を生成させることができるものであればよい。

    生成された第1沈殿物4は、沈降分離によってpH3〜5に調整された酸廃液から除去される。 (A)処理を行うことにより、(B)処理後の酸廃液に残留していたリンおよび金属成分が除去されて、りんおよび金属成分の濃度が十分に低濃度となる。 第1沈殿物4の除去された酸廃液は、第1処理槽14から排出される。

    第2沈殿物5および第1処理槽14を通過して第1処理槽14から排出された酸廃液は、図2に示すように、pH調整槽16に送られる。 pH調整槽16に送られた酸廃液は、pH3〜5に調整されている。 pH調整槽16では、pH3〜5の酸廃液に、pH調整剤としてアルカリ性物質を添加することにより、酸廃液を中和してpH5〜9に調整する。 このことにより、酸廃液は、環境への負荷の少ないものとなり、下水道や、環境中にそのまま排出する場合に好ましいものとなる。

    酸廃液をpH3〜5からpH5〜9に調整するために使用するアルカリ性物質は、酸廃液を中和できるものであればよい。

    以上説明した本実施形態の下水汚泥焼却灰の処理方法においても、第1実施形態と同様に、放射性物質を含む焼却灰1に酸溶液3を添加してから固液分離操作を行うことにより、放射性物質の除去された焼却灰1aが得られる。
    また、本実施形態の処理方法においても、第1実施形態と同様に、固液分離操作を行うことにより焼却灰1と酸溶液3との混合物から得られた放射性物質を含む酸溶出液は、吸着材と接触させることにより、放射性物質が除去された酸廃液とされる。

    また、本実施形態の処理方法においても、放射性物質が除去された除染処理後の酸廃液に対して、pH調整処理として、(A)処理と(B)処理との両方を行っているので、第1実施形態と同様に、酸廃液中のリンや金属成分が除去される。

    また、本実施形態においては、(A)処理の前に(B)処理を行うため、(A)処理を行う際には既に、酸廃液に含まれるケイ素、アルミニウム、カルシウム、鉄、マグネシウムなどの金属成分の大部分が除去されている。 したがって、(A)処理において生成された第1沈殿物4中に金属成分が混入することが防止され、第1沈殿物4が、リン酸塩を高濃度で含むものとなる。 このため、第1沈殿物4は、例えば、第1沈殿物4からリンを回収して資源として使用する場合に、好適なものとなる。

    本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
    例えば、上述した第1実施形態においては、第3処理槽17を放射性物質除去塔13と第1処理槽14との間に配置したが、第3処理槽17はなくてもよい。 また、第1実施形態においては、(C)処理を行わなくてもよい。
    また、固液分離の方法は、沈降分離に限定されるものではなく、従来公知の如何なる方法を用いてもよい。

    また、上述した第1実施形態および第2実施形態においては、pH調整槽16を有する場合を例に挙げて説明したが、pH調整槽16は設けられていなくてもよい。 したがって、pH調整槽16における酸廃液の中和処理は、行わなくてもよい。 この場合においても、酸廃液中のリンや金属成分は除去される。
    また、酸処理槽11、第3処理槽17、第1処理槽14、第2処理槽15の各槽は、攪拌槽と沈殿槽とを有するものであってもよいが、攪拌槽と沈殿槽の機能を備える1つの槽であってもよい。

    「実施例1」
    焼却灰を、シュウ酸溶液に接触させてから固液分離し、pH1.22の酸廃液と焼却灰とを得た。 得られた酸廃液中に含まれるリンと鉄と鉛の含有量を測定した。 その結果、リンは2690mg/Lであった。

    この酸廃液に、pH調整剤として炭酸カルシウムを添加して、酸廃液をpH4.49に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した((A)処理)。
    (A)処理を行った後の酸廃液中に含まれるリンと鉄と鉛の含有量を、(A)処理を行う前と同様にして測定した。 その結果、リンは570mg/L、鉄は10.2mg/Lであった。

    その後、酸廃液に、pH調整剤として水酸化カルシウムを添加して、酸廃液をpH10.01に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した((B)処理)。
    (A)処理および(B)処理を行った後の酸廃液中に含まれるリンと鉄と鉛の含有量を、(A)処理を行う前と同様にして測定した。 その結果、リンは5mg/L、鉄は0.23mg/Lであり、鉛は検出されなかった。

    実施例1の(A)処理前、(A)処理後、(B)処理後のリンと鉄と鉛の含有量を表1に示す。
    なお、リンの下水道の排除基準は32mg/L以下、鉄の下水道の排除基準は10mg/L以下、鉛の下水道の排除基準は0.1mg/L以下である。
    (A)処理および(B)処理を行うことにより、実施例1の酸廃液中のリン、鉄、鉛の含有量は、下水道の排除基準を満たすものとなった。

    「実施例2」
    実施例1における(A)処理を行った後の酸廃液に、pH調整剤として水酸化カルシウムを添加して、pH9.50に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した((B)処理)。
    (B)処理を行った後の酸廃液中に含まれるリンの含有量を、実施例1と同様にして測定した。 その結果、表1に示すように、13mg/Lであり、下水道の排除基準を満たすものであった。

    「比較例1」
    実施例1における(A)処理を行った後の酸廃液に、pH調整剤として水酸化カルシウムを添加して、pH7.98に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した。
    その後、酸廃液中に含まれるリンの含有量を、実施例1と同様にして測定した。 その結果、表1に示すように、155mg/Lであり、下水道の排除基準を満たすものではなかった。

    「比較例2」
    実施例1における(A)処理を行った後の酸廃液に、pH調整剤として水酸化カルシウムを添加して、pH8.51に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した。
    その後、酸廃液中に含まれるリンの含有量を、実施例1と同様にして測定した。 その結果、表1に示すように、83mg/Lであり、下水道の排除基準を満たすものではなかった。

    「比較例3」
    実施例1における(A)処理を行った後の酸廃液に、pH調整剤として水酸化カルシウムを添加して、pH8.98に調整してから固液分離操作を行って、生成された沈殿物を除去した。
    その後、酸廃液中に含まれるリンの含有量を、実施例1と同様にして測定した。 その結果、表1に示すように、40mg/Lであり、下水道の排除基準を満たすものではなかった。

    1 焼却灰(下水汚泥焼却灰)、2 第3沈殿物、3 酸溶液、4 第1沈殿物、5 第2沈殿物、10 20 処理設備、11 酸処理槽、13 放射性物質除去塔、14 第1処理槽、15 第2処理槽、16 pH調整槽、17 第3処理槽。

    高效检索全球专利

    专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

    我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

    申请试用

    分析报告

    专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

    申请试用

    QQ群二维码
    意见反馈