JPS5825515B2 - オスイシヨリホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は製鉄所等で発生する汚水の処理方法に関する
ものである。

従来、製鉄所においては、ＣＯＤ値、色度が高く、その
ままでは放流できない汚水が多量に発生するので、これ
らの汚水は製鉄所内において循環使用するか、活性汚泥
法等により汚染度を下げてから放流しているが、この放
流水のＣＯＤ値等は未だ満足すべき値でなく、より低い
値にすることが要求されている。

また工場排水、生活排水、下水道等の汚水を３次処理し
て再利用しようとすることが企てられている。

これらの場合、活性汚泥処理等のみでは、汚水のＣＯＤ
、色度等を低い値まで効率良く低下さすることができな
いので、活性炭処理等の効率の良い処理によらなければ
ならなかった。

しかしながら、従来市販の活性炭は、このような大量の
下水処理のごとき低コストを要する目的には、きわめて
高価であり、また大量に入手し使用するのは困難な現状
にある。

とくに製鉄所の汚水のように、大量の汚水を処理する場
合には、低コスト化は困難であり、実施化は困難であっ
た。

本発明者等は、以上のような問題を解決すべく研究を行
なった結果、酸化鉄を石炭等の炭素材と共に反応炉で高
温還元して還元鉄を得る際に一部が消費し切れずに還元
鉄と共に吐出される炭素材（チャー）は、高温の反応炉
中で発生するガスにより、多孔質となり、染物質をきわ
めて効果的に吸着するという知見を得るに至ったのであ
る。

したがってこの発明は、上記知見にもとづいてなされた
もので酸化鉄を還元する還元反応炉から排出されたチャ
ーを用いて汚水処理を行ない、さらに必要に応じて汚水
処理後のチャーを、コークス炉、焼結炉、還元炉等の各
種炉のカーボン源として使用することに特徴を有する。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図に概略図で示されるように、石炭等の炭素材と、
酸化鉄とを還元反応炉１で反応させ、酸化鉄を炭素材で
還元して得た還元鉄あるいは還元鉄ペレットを吐出させ
ると共に、この還元鉄あるいは還元鉄ペレットに混合し
た前記還元反応炉１内で消費されずに乾溜されたチャー
を吐出させ、還元反応炉１から吐出された還元鉄あるい
は還元鉄ペレットとチャーとを、磁選器２によって分離
し、分離したチャーを、粒度をそろえた後、汚水接触装
置３に充填する。

そして製鉄所等で発生した汚水を、前記汚水接触装置３
に導き、汚水中の汚染物質をチャーの細孔に吸着させ、
清浄化処理した処理水として排出する。

このようにして汚水を清浄化処理して吸着能力の低下し
た使用済みチャーを、前記油水接触装置３から抜き出し
、コークス炉４、焼結炉５、還元炉等の各種炉に装入し
、カーボン源あるいはカロリー源として使用するもので
ある。

チャーは、高温の還元反応炉１の中で次のような反応工
程を経る。

すなわち（１）石炭中の揮発分は炉内の熱と酸素とによ
り、熱分解及び燃焼が行なわれる。

すなわち揮発分の一部分は熱によってメタン（ＣＨ２）
その他の炭化水素ガス（ＣｍＨｎ）となるが、大部分は
タールとなってガスより分離され、次のようなガス化反
応が随伴する。

（２）次に固定炭素のガス化及び燃焼反応は次式に従う
。

これら（５）〜圓の反応は一般的な活性炭の賦活反応で
ある。

すなわち、空気、ＣＯ２ガス、水蒸気などの弱酸化性ガ
スが炉内の高温下で炭の活性を阻害していた複雑な高沸
点の炭化水素を、Ｃ０９ＣＯ２゜Ｃル等のガ不に分解し
、またさらに炭素の一部もＣ０９ＣＯ□等に分解し、炭
素分子間の弱い結合部に無数の微細孔を作り、炭素分子
が架橋結合となるのが、いわゆる活性炭のガス賦活であ
るが、この発明における、還元鉄と共に排出されるチャ
ーも、乾溜の他にこのようなガス賦活作用を受けて活性
化される。

なお、石炭のガス化及び燃焼で得られたＣＯ。

Ｈ２，ＣＨ４等の還元ガスは酸化鉄に対して次式のよう
に働く。

以上（１２）〜Ｃ１７）のような酸化鉄と石炭ガスとの
還元反応で得られたＣ０２．Ｈ２０ガスの一部は、再び
石炭及びチャーの固定炭素のガス化ひいては石炭及びチ
ャーの活性化賦活に利用される。

酸化鉄の脱硫剤として石灰石等を利用することがあるが
、これは次式で表わされる。

このとき発生するＣＯ２もまた賦活ガスとして働く。

吸着能力を有するチャーを得るためには、炭素剤として
一般炭を用いるかまたは汚水処理後のチャーを再使用す
るのが良い。

一般炭としては、弱粘結炭、非粘結炭、特にかつ炭、亜
炭が適している。

つぎにこの発明を実施例によって説明する。

実施例 １ 粉状酸化鉄及び石炭をロータリーキルン型の反応炉で反
応せしめ、酸化鉄を石炭で還元した。

反窓温度１１００℃、反応時間３時間で還元反応を行な
わしめ、還元鉄のペレットと共にチャーが排出された。

還元鉄ペレットとチャーとを磁選器を′用いて分離し、
チャー中の鉄分を３係以下にした。

磁選後のチャーの分析値及び吸着能力を示す特性値は表
１に示すようになった。

このチャーと汚水との接触実験を第２図に概略図で示さ
れる接触実験装置で行なった。

すなわち、約１〜４ｍｍに粉砕したチャー６を、カラム
７に充填し、着色の著しい汚水８をポンプ９によってカ
ラム７の下方より上方に向けて通水した。

通水速度は空間速度（ＳＶ）１とした。

この汚水はコークス炉ガス液を活性汚泥処理したもので
、製鉄所の代表的汚染水の一つである。

チャー６と接触した処理水１０は無色透明となった。

汚水８と処理水１０のＣＯＤ値の変化を通水日数を追っ
て測定した結果を第３図にグラフで示す。

これより１６日間通水しても処理水のＣＯＤは２１１）
Ｉｌｍで除去率は８０係以上を示しており、チャーが汚
水中の汚染物質除去にきわめて有効であることがわかる
。

連続して通水を続けるとおよそ７４日間で処理水のＣＯ
Ｄは汚水の値にほぼ等しくなり吸着能力が無くなったこ
とを示した。

吸着能力が無くなったチャーをカラムから抜き出したが
、その形状は接触実験前と変りなく、焼結炉あるいはコ
ークス炉等で炭素源として使用するには全く支障ないこ
とがわかった。

実施例 ２ チャーを微粉砕して１００（メツシュ）以下とする。

チャーを５００〜２０００ｐｐｍになるように安水の活
性汚泥処理水に加え、ジャーテスターにて３０分攪拌し
た。

！、５ｃのろ紙にてろ過して処理水とし、ＣＯＤと色度
とを分析した。

その結果を表２に示す。

コノヨウに、還元ペレットチャーを粉砕して、バッチ式
に使用しても、ＣＯＤの除去には有効であり、チャー添
加濃度を２０００ｐＩ）１１１１こした場合にはＣＯＤ
が７６．２ｐｐ［ｎとなり、約７０係除去されており、
色度は約６０％除去できた。

使用済みのチャーは含水率５０係まで脱水すると塊状と
なり、焼結炉、コークス炉等でカーボン源として使用す
るに際して取扱い上はとんど問題ないことが確認できた
。

以上説明したようにこの発明の方法においては、例えば
製鉄所において発生する汚水を、所内で得られるチャー
によって処理できるのできわめて合理的であり、低コス
ト化が図れると共に、汚水を吸着した使用済みのチャー
を、コークス炉等の各種炉のカーボン源として使用する
ことができ、さらに生活排水、下水道等の汚水を効率よ
く処理することができるなどきわめて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略図、第２図は接触実験装置の概
略図、第３図は排水と処理水のＣＯＤ値の変化の測定結
果を表わすグラフである。 １・・・・・・還元反応炉、２・・・・・・磁選器、３
・・・・・・汚水接触装置、４・・・・・・コークス炉
、５・・・・・・焼結炉、６・・・・・・チャー、７・
・・・・・カラム、８・・・・・・汚水、９・・・・・
・ポンプ、１０・・・・・・処理水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚水を、酸化鉄を還元する還元反応炉から排出され
   たチャーによって処理することを特徴とする汚水処理力
   も ２ 汚水を、酸化鉄を還元する還元反応炉から排出され
   たチャーによって処理し、ついで汚水処理したチャーを
   、各種炉のカーボン源として使用することを特徴とする
   汚水処理方法。