JPH07150265A - 循環水中の汚濁物質沈降物の再資源化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】循環水中の汚濁物沈降物に含まれる油分を分離
処理して、残余の鉄分含有沈降物と分離した油分とをそ
れぞれ再資源化し、且つ分離処理により生じた油分含有
水を凝集処理して廃棄可能とする循環水中の汚濁物沈降
物の再資源化方法を提供する。 【構成】循環水中の汚濁物を沈降物として採集して受入
槽１に貯留する。その沈降物を反応槽２に移してアルキ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０１％とエチレン
ジアミン四酢酸０．１％とを含んだ１％オルト珪酸ナト
リウムを添加して攪拌し静置分離槽５で１時間静置す
る。分離後の油分層Ｏと鉄分含有沈降物層Ｆとをそれぞ
れ油分回収槽６と鉄分回収槽８とに送り、それぞれ再資
源化する。エマルション層Ｅを排水処理槽７に送り、凝
集処理を施した後に廃棄処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、循環水中の汚濁物質沈
降物に含まれる油分を分離処理して、残余の鉄分含有沈
降物と分離した油分とをそれぞれ再資源化し、且つ分離
処理により生じた油分含有水を凝集処理して廃棄可能と
する循環水中の汚濁物質沈降物の再資源化方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼業における圧延等の製鋼過程では、
製品を製造するに至るまでに多量の冷却水が使用されて
いる。そして、この冷却水として使用された水は、鋼板
水冷時の酸化スケールを主体とする鉄分や潤滑油として
使用されたスピンドル油、マシン油、合成エステル等の
漏油に起因する油分を含有しているので、再利用するた
めには凝集沈殿設備や砂濾過設備でこれらの汚濁物質を
除去する必要がある。

【０００３】一方、汚濁物質の沈降物には、鉄分や油分
が大量に含まれており、そのままでは投棄できないの
で、通常、仮置きして他の物を混ぜて油分等の濃度を下
げてから埋蔵する等の処理を施されていた。ここで、汚
濁物質の沈降物の分析結果を表１に示す。

【０００４】

【表１】

【０００５】なお、表１において連鋳環水スラッジと
は、連鋳のスプレー設備に使用された循環水より回収さ
れた汚濁物質沈降物を意味し、大形環水スラッジとは、
大形圧延設備に使用された循環水より回収された汚濁物
質沈降物を意味している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
汚濁物質沈降物を投棄処理するには、そのための人手や
経費、仮置き用の場所が必要であった。その上、表１か
らも判るように、汚濁物質の沈降物には、鉄分が３０〜
６０％程度含有されており、これを再資源化できれば有
益である。その一方で、汚濁物質の沈降物には油分も１
０〜１４％含まれているために、そのままでは再資源化
することはできなかった。

【０００７】また、例え汚濁物質沈降物を再資源化する
ことができても、そのために生じる廃棄物の処理が困難
であれば、再資源化方法としては適当ではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は前記課
題を解決するために、循環水中の汚濁物質の沈降物より
油分を分離処理して汚濁物質沈降物を再資源化する方法
を提供する。即ち、本発明は、請求項１に記載したよう
に、製鋼過程において冷却水として使用された循環水に
含まれる汚濁物質を沈降物として採集する沈降物採集工
程と、その汚濁物質沈降物を界面活性剤とキレート剤と
を含有したアルカリ剤で処理して鉄分含有沈降物と油分
と油分含有水とに分離する分離工程と、前記鉄分含有沈
降物と前記油分と前記油分含有水とをそれぞれ回収する
回収工程と、回収された前記油分含有水を凝集処理する
廃液処理工程と、を具備することを特徴とする循環水中
の汚濁物質沈降物の再資源化方法に係る。

【０００９】なお、界面活性剤には、例えば陰イオン性
の脂肪酸ナトリウム、硫酸アルキルナトリウム、アルキ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、陽イオン性のアルキ
ルピリジニウム硫酸塩、塩化アルキルトリメチルアンモ
ニウム、非イオン性のｐ−アルキルフェニルポリオキシ
エチレンエーテル、両性のアルキルベタイン等のように
種々あるが、処理する循環水の性状等に合わせて適宜選
択する。

【００１０】また、キレート剤には、ジメチルグリオキ
シム、ジチゾン、オキシン、アセチルアセトン、グリシ
ン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のように種
々あるが、これも処理する循環水の性状に合わせて適宜
選択することができる。そして、アルカリ剤も、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、オルト珪酸ナトリウム等
の溶液というように種々あるが、これも前記同様に適宜
その種類、濃度を選択することができる。

【００１１】さらに、本発明の廃液処理工程における凝
集処理では、ｐＨ調節が必要な時には、ｐＨ調節剤とし
て酸性溶液である硫酸または塩酸を使用する。そして、
凝集剤としては塩基性塩化アルミニウム、酸化カルシウ
ム、硫酸アルミニウム等があり、適宜選択して使用す
る。なお、これに補助凝集剤としてアルギン酸ナトリウ
ム、カルボキシメチルセルロース等の高分子を加えると
好適である。

【００１２】

【作用】本発明によれば、循環水中の汚濁物質は、循環
水の薬剤処理により沈降物として採集される。そして、
この汚濁物質沈降物は、界面活性剤とキレート剤とを含
有したアルカリ剤が添加され攪拌されることにより、そ
の中に含まれていた油分が遊離され、鉄分含有沈降物と
油分と油分含有水とに分離される。なお、かかる脱油の
過程は以下に述べる化学反応によると考えられる。

【００１３】まず、界面活性剤により汚濁物質沈降物に
浸透、浮化、分散、可溶化、気泡等の各現象が生じる。
次に、アルカリ剤により次の化学式に示す反応が起き
る。

【００１４】

【化１】

【００１５】前記化学式による反応生成物は、いわゆる
ナトリウム石鹸であり、これが汚濁物質沈降物の油分の
分離を促進する。また、キレート剤は、油分の乳化作
用、汚濁物質沈降物中の鉄分の極性物質の吸着切断作用
を増強すると考えられる。従って、アルカリ剤にキレー
ト剤を加えることにより、汚濁物質沈降物中の油分の遊
離は、より効率良く且つ十分に行われるようになる。

【００１６】そして、鉄分含有沈降物は、分取回収後、
脱アルカリのために水で洗浄されて再利用される。一
方、油分も回収されて、燃料等として再利用される。ま
た、分離後の油分と鉄分含有沈降物との間には、油分含
有水がエマルション層として存在している。この油分含
有水には、油分が相当量含まれており、通常行われるよ
うに１００倍程度に希釈しても排水として処理すること
ができない。そこで、油分含有水に凝集処理を施す。こ
れにより、油分含有水中の油分は、凝集沈殿又は凝集加
圧浮上し、かかる水から除去される。そして、油分除去
後の水は廃液として処理される。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図１は、本実施例に係る循環水中の汚濁物質
沈降物の再資源化方法に使用する処理装置ラインの説明
図である。以下に、この処理装置の構成を説明する図中
１は、汚濁物質沈降物を貯留する受入槽である。そし
て、この受入槽１の次段には、槽内に攪拌機４を備えた
反応槽２が図示しない送込装置を介在させて配設されて
いる。さらに、反応槽２には、界面活性剤とキレート剤
とを含有したアルカリ剤を貯留するアルカリ剤貯留槽３
が付設されており、その反応槽２の次段には静置分離槽
５が配設されている。この静置分離槽５は槽内の分離層
を分取できるようになっており、静置分離槽５の次段に
は油分回収槽６、排水処理槽７、鉄分回収槽８がそれぞ
れ配設されている。

【００１８】なお、本実施例では、アルカリ剤貯留槽３
には、アルカリ剤としてオルト珪酸ナトリウムを１％、
界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを０．０１％、キレート剤としてエチレンジアミン四
酢酸を０．１％含むアルカリ溶液が貯留されているが、
汚濁物質沈降物の性状により種々のアルカリ剤、界面活
性剤、キレート剤を種々の濃度で使用することができる
のは勿論である。

【００１９】次に、前記処理装置による循環水中の汚濁
物質沈降物の再資源化について説明する。まず、冷却水
として使用された循環水は、通常行われているように薬
剤処理される。この循環水に含まれていた汚濁物質は沈
降物として採集されて、受入槽１に貯留される。そし
て、一定量となるまで貯留された汚濁物質沈降物は、反
応槽２に送られる。汚濁物質沈降物が送入された反応槽
２には、前記アルカリ溶液が添加される。ここで、反応
槽２内が攪拌されることにより、汚濁物質沈降物から油
分が遊離される。攪拌後の溶液及び汚濁物質沈降物は静
置分離槽５に移されて、約１時間静置されると、油分層
Ｏと油分と前記溶液とによるエマルション層Ｅと鉄分含
有沈降物層Ｆとの３層に分離される。

【００２０】油分層Ｏは、静置分離槽５より分取されて
油分回収槽６に送られ、燃料として再利用される。ま
た、エマルション層Ｅは、静置分離槽５より分取されて
排水処理槽７に送られ、１００倍に希釈された後に、硫
酸２７５ｐｐｍ、市販の凝集剤である塩基性塩化アルミ
ニウム（ＰＡＣ）３００ｐｐｍ、ポリアクリルアミド系
の高分子４ｐｐｍの添加による凝集処理が施される。こ
の凝集処理により、エマルション層Ｅに含まれている油
分、鉄分等が除去されて、残液は廃液として排水処理さ
れる。

【００２１】鉄分含有沈降物層Ｆは、静置分離槽５より
分取されて鉄分回収槽８に送られ、蒸留水で洗浄後、乾
燥されて再資源化される。次に、本実施例の油分除去効
果を明らかにするために行った油分除去実験を説明す
る。まず、図２により油分除去実験に使用する試料の調
製方法について説明する。

【００２２】図２（ａ）に示すように、油分濃度が１
２．７％である大形圧延設備の循環水より回収した汚濁
物質沈降物５０ｇを容量が２リットルのビーカーに入
れ、これに前記の界面活性剤とキレート剤とを含んだア
ルカリ溶液を洗浄剤として１リットル加えて、攪拌機を
１６０ｒｐｍの攪拌速度に設定して１時間攪拌する。こ
れを３０分間静置すると、図２（ｂ）に示すように、ビ
ーカー内の試料は油分層Ｏとエマルション層Ｅと鉄分含
有沈降物層Ｆとの３層に分離する。

【００２３】そこで、図２（ｃ）に示すように、油分層
Ｏとエマルション層Ｅとを排出して鉄分含有沈降物層Ｆ
を回収する。次に、図２（ｄ）に示すように、これに蒸
留水２００ミリリットルを加えて攪拌して蒸留水中に鉄
分含有沈降物を分散させて洗浄する。これを、暫時静置
して、再び鉄分含有沈降物を沈降させ、図２（ｅ）に示
すように洗浄に使用した蒸留水を排水する。そして、図
２（ｆ）に示すように、洗浄後の鉄分含有沈降物を蒸発
皿に移して乾燥させた後にその油分を分析してその油分
除去率を求める。

【００２４】また、本実施例の界面活性剤とキレート剤
を含んだアルカリ剤による洗浄処理効果を明確にするた
めに、汚濁物質沈降物を蒸留水又はアルカリ剤であるオ
ルト珪酸ナトリウム１％溶液を洗浄剤として同様に処理
した。それらの汚濁物質沈降物からの油分除去率を表２
に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より、界面活性剤とキレート剤を含ん
だアルカリ剤で汚濁物質沈降物を処理することにより、
８０％の油分を除去することができ、汚濁物質沈降物を
蒸留水やアルカリ剤単独で処理するのに比べて油分の除
去効果が格段に優れていることが判る。また、攪拌静置
後に排出されたエマルション層Ｅを分取し、これを１０
０倍希釈した洗浄廃液と、その洗浄廃液に前記の凝集処
理を施した処理液との汚濁試験の結果を表３に示した。
なお、表３においてＣＯＤは化学的酸素要求量、ＳＳは
水中券懸濁物質、Ｔ−Ｆｅは総鉄含量である。

【００２７】

【表３】

【００２８】表３によれば、エマルション層Ｅを凝集処
理することにより、その残液の汚濁度は排水基準以下と
なることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、循環水中の汚濁物質沈
降物を界面活性剤とキレート剤とを含有したアルカリ剤
で処理して鉄分含有沈降物と油分と油分含有水とに分離
させたことにより、仮置きの場所を要し、経費や人手を
かけて投棄していた循環水中の汚濁物質沈降物を、油分
と鉄分含有沈降物として再資源化することができた。

【００３０】そして、油分含有水を凝集処理したので、
汚濁物質沈降物の再資源化に伴う廃棄物の処理も容易と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る循環水中の汚濁物質沈降物の再資
源化方法に使用する処理装置ラインの説明図である。

【図２】油分除去実験に使用する試料の調製方法の説明
図である。

【符号の説明】 Ｏ 油分層 Ｅ エマルション層 Ｆ 鉄分含有沈降物層 １ 受入槽 ２ 反応槽 ３ アルカリ剤貯留槽 ４ 攪拌機 ５ 静置分離槽 ６ 油分回収槽 ７ 排水処理槽 ８ 鉄分回収槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製鋼過程において冷却水として使用され
   た循環水に含まれる汚濁物質を沈降物として採集する沈
   降物採集工程と、その採集された沈降物を界面活性剤と
   キレート剤とを含有したアルカリ剤で処理して鉄分含有
   沈降物と油分と油分含有水とに分離する分離工程と、前
   記鉄分含有沈降物と前記油分と前記油分含有水とをそれ
   ぞれ回収する回収工程と、回収された前記油分含有水を
   凝集処理する廃液処理工程と、を具備することを特徴と
   する循環水中の汚濁物質沈降物の再資源化方法。