JP2016016341A - カルシウム含有排水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】最終処分場の浸出水等のカルシウム含有排水から効率よくカルシウムを除去する。
【解決手段】カルシウムを含有する排水Ｌに炭酸ナトリウムを添加し、排水Ｗから析出した炭酸カルシウムを分離し、炭酸カルシウム分離後の排水（上澄液）Ｓ１のｐＨを調整する。炭酸カルシウムを分離した後に排水（上澄液）Ｓ１のｐＨを調整するため、析出したカルシウムがｐＨ調整剤（硫酸等）の添加によって再溶解することを防止でき、ｐＨ調整剤の使用量を低減し、排水中のカルシウム濃度も低下させることができる。カルシウムを含有する排水Ｌに炭酸ナトリウム及び凝集剤Ｆを添加し、該排水Ｗから析出した炭酸カルシウムを沈降分離し、該炭酸カルシウム分離後の排水（上澄液）Ｓ１のｐＨを調整することもできる。炭酸カルシウム分離後の排水（上澄液）Ｓ１に含まれる浮遊物質をろ過器２２を用いて分離し、該浮遊物質分離後の排水（ろ液）Ｆ１のｐＨを調整してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、最終処分場の浸出水等のカルシウムを含有する排水を処理する方法に関する。

ごみ処分場等の最終処分場では、リサイクルが困難な廃棄物等も処分されるため、最終処分場からは、有害物質を多量に含む浸出水が排出される。この浸出水を処理する際には、浸出水に含まれるカルシウムイオン（Ｃａ²⁺）と、硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）から硫酸カルシウム（ＣａＳＯ）が生じ、ろ過装置や後段の排水処理工程においてスケールとして装置に付着し、安定運転が阻害されるという問題があった。

そこで、図５に示すような処理装置が提案されている。この処理装置４１では、薬剤反応槽４２において、浸出水Ｌに炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）を添加して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）を析出させ、薬剤反応槽４３において、さらに凝集剤Ｆ（無機凝集剤、高分子凝集剤等）を添加して析出した炭酸カルシウムと浸出水中の懸濁物質を凝集させると共に、ｐＨ調整剤（硫酸：Ｈ₂ＳＯ₄等）を添加して浸出水ＬのｐＨを調整し、沈降槽４４において、薬剤反応槽４３からの排水Ｗから炭酸カルシウムを沈降分離して中性域のｐＨに調整された上澄水Ｓを得る。上澄水Ｓは、その後、図示を省略するが、生物処理後に放流したり、電気透析装置等によって塩分の濃縮後に水分を蒸発させて塩を回収する処理が行われる。

しかし、上記従来の技術では、多量の炭酸ナトリウムを添加する必要があると共に、上澄水Ｓに含まれるカルシウム濃度が十分低下しているとは言えず、改善の余地があった。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、最終処分場の浸出水等のカルシウム含有排水から効率よくカルシウムを除去することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のカルシウム含有排水の処理方法は、カルシウムを含有する排水に炭酸ナトリウムを添加し、該排水から析出した炭酸カルシウムを分離し、炭酸カルシウム分離後の排水のｐＨを調整することを特徴とする。

本発明によれば、炭酸カルシウムを分離した後に排水のｐＨを調整するため、析出したカルシウムがｐＨ調整剤の添加によって再溶解することを防止することができ、ｐＨ調整剤の使用量を低減し、処理時間を短縮し、排水中のカルシウム濃度も低下させることができる。

また、本発明のカルシウム含有排水の処理方法は、カルシウムを含有する排水に炭酸ナトリウム及び凝集剤を添加し、該排水から析出した炭酸カルシウムを沈降分離し、該炭酸カルシウム分離後の排水のｐＨを調整することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、カルシウムの再溶解を防止して上記と同様の効果を奏する。

上記カルシウム含有排水の処理方法において、前記沈降分離後の排水に含まれる浮遊物質をろ過器を用いて分離し、該浮遊物質分離後の排水のｐＨを調整することができる。これにより、排水に含まれるカルシウムの除去率をさらに向上させることができる。

上記カルシウム含有排水の処理方法において、前記炭酸カルシウムの分離をフィルタープレスを用いて行うことができ、装置点数を少なくして設備コストや運転コストを低減することができる。

上記排水処理方法において、前記カルシウムを含有する排水を最終処分場の浸出水とすることができる。

以上のように、本発明によれば、カルシウム含有排水から効率よくカルシウムを除去することが可能になる。

本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第１の実施形態を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第２の実施形態を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第３の実施形態を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第４の実施形態を説明するためのフローチャートである。 従来のカルシウム含有排水の処理方法を説明するためのフローチャートである。

本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法について図面を参照しながら説明する。尚、以下においては、カルシウム含有排水として最終処分場の浸出水を処理する場合について説明する。

図１は、本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第１の実施形態を実施するための装置及び処理の流れを示し、この処理装置１は、各々撹拌機能を有する薬剤反応槽２、３と、沈降槽４と、ｐＨ調整槽５とで構成される。

上記装置構成により、まず、浸出水Ｌを薬剤反応槽２に導入し、薬剤反応槽２に炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）を添加する。これにより、浸出水Ｌ中のカルシウムイオンと、炭酸ナトリウムの炭酸イオン（ＣＯ₃ ^2-）とが反応して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）が析出する。

次に、炭酸カルシウムが析出した浸出水Ｌを薬剤反応槽３へ導入し、凝集剤Ｆを添加する。これにより、析出した炭酸カルシウムと浸出水中の懸濁物質が凝集される。

薬剤反応槽３からの排水Ｗを沈降槽４へ導入することで、沈降槽４の底部に炭酸カルシウムと懸濁物質が沈降し、カルシウム分の少ない上澄液Ｓ１を得ることができる。

上澄液Ｓ１をｐＨ調整槽５へ導入し、塩基性の上澄液Ｓ１にｐＨ調整剤として硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）を添加し、ｐＨを中性域に調整した上澄液Ｓ２を得る。上澄水Ｓ２は、生物処理等のために次工程に送られる。

次に、本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の試験例（ラボテスト）について表１を参照しながら説明する。

実施例として、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストを工業用水に溶解させた後にろ過して得られたろ液に炭酸カリウムを添加し、析出した炭酸カルシウムをろ過して分離した後、ろ液に塩酸を添加してｐＨを７．０に調整した。この処理の流れは、上記第１の実施形態と同様である。一方、比較例として、上記上澄液に炭酸カリウムを添加し、さらに塩酸を添加してｐＨを７．０に調整し、その後析出した炭酸カルシウムをろ過分離した。この処理の流れは、図５に示した従来技術と同様である。尚、添加した塩酸は、濃塩酸：工業用水＝1：１０で希釈したものである。

上記試験によるｐＨ調整の状況とろ液中のカルシウム濃度を表１に示す。

同表に示すように、ｐＨ調整に要した塩酸の量は、比較例と実施例で４倍の差がある。また、比較例は塩酸添加の際、徐々にｐＨが上昇し、安定するのに長時間を要した。これは、一旦析出した炭酸カルシウムが塩酸の添加により再溶解したためと考えられる。比較例のろ液中のカルシウム濃度は３９０ｍｇ／ｌであり、電気透析前基準値１５０ｍｇ／ｌを満足させることはできなかった。一方、実施例によれば、析出した炭酸カルシウムをろ過分離後、ろ液に塩酸を添加したため、炭酸カルシウムの再溶解が起こらず、浸出水の処理に要する薬剤コストを低減し、排水処理に要する時間を短くし、カルシウム分の除去効率を向上させ得ることが判る。尚、電気透析装置の運転のためには、カルシウム濃度は基準値を満足しても低いほうが望ましい。

以上のように、本実施の形態によれば、最終処分場の浸出水等のカルシウム含有排水から効率よくカルシウムを除去することができる。

次に、本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第２の実施形態について、図２を参照しながら説明する。

この処理装置１１は、図１に示した処理装置１のｐＨ調整槽５を省略してラインミキサー１２を採用し、ラインミキサー１２に直接塩酸を添加する点のみ処理装置１と相違する。図２において、処理装置１と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。尚、ラインミキサーとは、駆動部が存在しない静止型の混合器であって配管の中に組み込まれている。

この処理装置１１も処理装置１と同様に動作し、ｐＨ調整槽５に代えてラインミキサー１２を用いることで、設置スペース及び設備コストを低減することができる。

次に、本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第３の実施形態について、図３を参照しながら説明する。

この処理装置２１は、図２に示した処理装置１１の沈降槽４とラインミキサー１２との間にろ過器２２を設けた点で処理装置１と相違する。ろ過器２２としては、砂ろ過器や、精密ろ過器を用いることができ、これによって、カルシウム濃度が図２の上澄液Ｓ１よりもさらに低したろ液Ｆ１、さらには中性にｐＨ調整されたろ液Ｆ２を得ることができる。

次に、本発明に係るカルシウム含有排水の処理方法の第４の実施形態について、図４を参照しながら説明する。

この処理装置３１は、上記実施の形態（図１〜図３参照）の第１薬剤反応槽２に相当する薬剤反応槽３２と、薬剤反応槽３２からの排水Ｗを固液分離してろ液Ｆ１を得るフィルタープレス３３と、図２及び図３に示したラインミキサー１２に相当し、ろ液Ｆ１のｐＨ調整に用いられるラインミキサー３４とで構成される。

本実施の形態によれば、沈降槽４やろ過器２２が不要になるため、設置スペース及び設備コストを低減しながら、浸出液Ｌから効率よくカルシウムを除去することが可能になる。

尚、上記実施の形態においては、ｐＨ調整として硫酸を添加したが塩酸等を用いることもでき、その際にも炭酸カルシウムを分離した後に排水のｐＨを調整するため、析出したカルシウムがｐＨ調整剤の添加によって再溶解することを防止することができる。

１ 処理装置
２、３ 薬剤反応槽
４ 沈降槽
５ ｐＨ調整槽
１１ 処理装置
１２ ラインミキサー
２１ 処理装置
２２ ろ過器
３１ 処理装置
３２ 薬剤反応槽
３３ フィルタープレス
３４ ラインミキサー
Ｆ 凝集剤
Ｆ１、Ｆ２ ろ液
Ｌ 浸出水
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 上澄液
Ｗ 排水

Claims (5)

1. カルシウムを含有する排水に炭酸ナトリウムを添加し、
   該排水から析出した炭酸カルシウムを分離し、
   該炭酸カルシウム分離後の排水のｐＨを調整することを特徴とするカルシウム含有排水の処理方法。
2. カルシウムを含有する排水に炭酸ナトリウム及び凝集剤を添加し、
   該排水から析出した炭酸カルシウムを沈降分離し、
   該炭酸カルシウム分離後の排水のｐＨを調整することを特徴とするカルシウム含有排水の処理方法。
3. 前記炭酸カルシウム分離後の排水に含まれる浮遊物質をろ過器を用いて分離し、
   該浮遊物質分離後の排水のｐＨを調整することを特徴とする請求項２に記載のカルシウム含有排水の処理方法。
4. 前記炭酸カルシウムの分離をフィルタープレスを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のカルシウム含有排水の処理方法。
5. 前記カルシウムを含有する排水は、最終処分場の浸出水であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカルシウム含有排水の処理方法。

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