(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類含有液に活性白土または酸性白土を添加し、さらに硫酸アルミニウムとポリアクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合体を併用してなる凝集剤を添加して固液分離をすることを特徴とするダイオキシン類含有液の処理方法。
【請求項２】
固液分離して得られた分離水を、さらにろ過することを特徴とする請求項１記載のダイオキシン類含有液の処理方法。
【請求項３】
固液分離して得られた固形物をスラリーの状態でセメントキルンに投入し、焼却処理することを特徴とする請求項１記載のダイオキシン類含有液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水中のダイオキシン類を低減する方法であり、特に、廃水等に含まれるダイオキシン類を除去する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物の焼却施設、紙パルプ工場、製鋼用電気炉、アルミニウム合金製造施設、塩ビモノマー製造施設や、その他さまざまな施設からダイオキシン類を含有する廃水が発生している。ダイオキシン類は、微量でも毒性が強いので、廃水からダイオキシン類を十分除去してから河川などへ放流する必要がある。特開平１０−１２８３１５号公報には、酸性白土または活性白土を使用したダイオキシン類含有廃水の処理方法が提案されている。この方法によれば、廃水中のダイオキシン類濃度をごく低濃度域まで除去することが出来る。しかし、ダイオキシン類は極めて低い濃度でも毒性を有することから、さらなる技術の向上が求められている。また、ダイオキシン類含有廃水の処理量が多くなるほど吸着後の活性白土または酸性白土を処分する方法が問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ダイオキシン類含有廃水を容易かつ効率的に処理して、ダイオキシン類を確実に除去することができるダイオキシン類含有廃水の処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意に研究を重ねた結果、ダイオキシン類含有廃水に活性白土または酸性白土を添加し、さらに凝集剤を添加して凝集させることにより、
廃水中のダイオキシン類が凝集物に吸着され、固液分離することによりダイオキシン類が除去された処理水が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダイオキシン類含有液に活性白土または酸性白土を添加し、さらに凝集剤を添加して固液分離をすることを特徴とするダイオキシン類含有液の処理方法であり、固液分離して得られた分離水を、ろ過することを特徴とするダイオキシン類含有液の処理方法あり、固液分離して得られた固形物をスラリーの状態でセメントキルンに投入し、焼却処理することを特徴とするダイオキシン類含有液の処理方法である。
【０００６】
【発明の実施形態】
本発明方法により処理することができるダイオキシン類としては、例えば、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，７，８−ペンタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，７，８−ヘキサクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，６，７，８−ヘキサクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，７，８，９−ヘキサクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，６，７，８−ヘプタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン、１，２，３，４，６，７，８，９−オクタクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシンなどのポリ塩化ジベンゾ−ｐ−ジオキシン類、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾフラン、１，２，３，７，８−ペンタクロロジベンゾフラン、２，３，４，７，８−ペンタクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，６，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，７，８，９−ヘキサクロロジベンゾフラン、２，３，４，６，７，８−ヘキサクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，６，７，８−ヘプタクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，７，８，９−ヘプタクロロジベンゾフラン、１，２，３，４，６，７，８，９−オクタクロロジベンゾフランなどのポリ塩化ジベンゾフラン類、コプラナーＰＣＢなどを挙げることが出来る。
【０００７】
本発明に用いる酸性白土は、モンモリナイト系鉱物を主成分とし、例えば酸化ケイ素６０〜８０質量％、酸化アルミニウム１０〜２０質量％、酸化鉄１０質量％以下、酸化カルシウム３質量％以下、酸化マグネシウム８質量％以下、酸化ナトリウムと酸化カリウム合計３質量％以下、水４〜２０質量％の組成を有するものであり、好適な市販品としては、日本活性白土社製酸性白土等がある。
【０００８】
活性白土とは、上記酸性白土を硫酸処理することなどによって活性化したもので、例えば酸化ケイ素７５〜８５質量％、酸化アルミニウム９〜１３質量％、酸化鉄１〜２質量％、酸化カルシウム１質量％以下、酸化マグネシウム１〜３質量％、酸化ナトリウムと酸化カリウム合計１質量％以下、水５〜９質量％の組成を有するものであり、好適な市販品としては、日本活性白土社製の活性白土等がある。
【０００９】
上記酸性白土及び活性白土の粒径に特に制限はないが、最大粒径が２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。また、平均粒径が１０μｍ〜５０μｍであることが好ましく、２０μｍ〜３０μｍであることがより好ましい。また、吸着性能として表面積１５０〜３００ｍ２／ｇ、細孔の平均直径が５０オングストロームメートルのものが好適に用いられる。
【００１０】
本発明方法において、ダイオキシン類含有廃水に対する酸性白土または活性白土の添加量は５００ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、特に１，０００ｍｇ／Ｌ〜２，０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。この添加量が少ないとダイオキシン類を十分に吸着除去することが出来なくなる。
【００１１】
また、ダイオキシン類含有廃水への酸性白土または活性白土の添加方法に特に制限はなく、例えば酸性白土または活性白土をそのままダイオキシン類含有廃水に添加することができ、あるいは、酸性白土または活性白土を少量の水またはダイオキシン類含有廃水に分散させてスラリー液にしたのち、このスラリー液をダイオキシン類含有廃水に添加することもできる。酸性白土または活性白土をスラリー液として添加することにより、作業性を向上することができる。スラリー液中の酸性白土または活性白土の濃度は、１０〜３０質量％であることが好ましく、１５〜２５質量％であることがより好ましい。
【００１２】
本発明において、ダイオキシン類含有廃水に酸性白土または活性白土を添加したのち、ダイオキシン類含有廃水と酸性白土または活性白土の接触時間を確保することが好ましい。ダイオキシン類含有廃水と酸性白土または活性白土は、回転羽根を有する攪拌機などを備えた反応槽などを用いて攪拌することにより、接触させることができる。ダイオキシン類含有廃水と酸性白土または活性白土の接触時間を確保することにより、ダイオキシン類含有廃水中のダイオキシン類を酸性白土または活性白土に十分吸着させることができる。ダイオキシン類含有廃水と酸性白土または活性白土の接触時間に特に制限はないが、２０〜３０分であることが好ましい。尚、ダイオキシン類の濃度が低い場合や、酸性白土または活性白土の添加量が多い場合はこの限りではない。
【００１３】
本発明に用いる凝集剤は、無機系凝集剤である硫酸アルミニウムと、ノニオン性高分子凝集剤であるポリアクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合体を併用したものが用いられる。
【００１４】
凝集剤の添加時期は、ダイオキシン類含有廃水に酸性白土または活性白土と無機系凝集剤を添加し、攪拌したのち高分子凝集剤を添加する方法が特に好ましい。本発明方法において、凝集剤の添加量に特に制限はないが、ダイオキシン類含有廃水中の凝集剤濃度が０．１〜５，０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、無機系凝集剤の使用量は１００〜１，０００ｍｇ／Ｌ、ノニオン性高分子凝集剤の使用量は０．１〜１００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。ダイオキシン類含有廃水に凝集剤を添加したのち、１〜２０分間攪拌するのが好ましく、２〜５分間攪拌するのがより好ましい。
【００１５】
本発明においては、固液分離により得られた分離水をろ過することが好ましい。分離水をろ過することにより、分離水中に含まれる微量の懸濁物質を除去して、ダイオキシン類の除去率を高め、処理水の水質を高めることができる。分離水のろ過装置に特に制限はないが、例えば砂ろ過装置、膜ろ過装置などを挙げることができる。これらの中で、砂ろ過装置は、懸濁物質の粒子よりはるかに大きいろ材粒子の間隔で懸濁物質の粒子を捕捉することができ、維持管理が容易であり、設備費も安価なので好適に用いることができる。砂ろ過装置のろ材に特に制限はなく、例えば砂、アンスラサイトなどを挙げることができる。
【００１６】
本発明において固液分離により得られた固形分は、スラリー液の状態で輸送され、セメントキルンで焼却処理を行うことが好ましい。本発明方法において、このスラリー液の固形分濃度に特に制限はないが、スラリー液濃度は５〜３０質量％が好ましく、特に１０〜２０質量％が好ましい。固形分濃度が５質量％以下のスラリーをセメントキルンに供給すると、セメントキルンに供給される水の絶対量が増加するため燃費が極端に低減し、更に固形分濃度を３０質量％以上とすると輸送中の配管内で閉塞問題が起こるためである。
【００１７】
スラリー液を処理するセメントキルンの焼却温度は１，０００℃以上とすることが好ましい。通商産業省環境立地局監修「公害防止の技術と法規」ダイオキシン類編に記載されているように１，０００℃以上で焼却することにより、酸性白土または活性白土に吸着されたダイオキシン類は完全に燃焼分解される。また、セメントキルンから発生する排ガスについては活性炭吸着などの操作をおこなうことでダイオキシン類を完全に除去することが出来る。さらに、酸性白土または活性白土の成分は、セメントの原料成分となり処理後の酸性白土または活性白土はセメントの原料として再利用される。
【００１８】
【実施例】
以下に比較例、実験例により本発明をより具体的に説明する。なお、比較例及び実験例におけるダイオキシン類の濃度は、ダイオキシン類各成分の実測濃度に毒性等価係数（ＴＥＦ）を乗じて求めた毒性当量（ＴＥＱ）の総和として算出した。
【００１９】
比較例１
ダイオキシン類濃度１０，０００ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌの廃水に硫酸アルミニウム１００ｍｇ／Ｌと酸性白土２５０ｍｇ／Ｌ、５００ｍｇ／Ｌ、１，０００ｍｇ／Ｌ、２，０００ｍｇ／Ｌを加え、３０分間攪拌した後、５分間静置した上澄み液のダイオキシン類濃度を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
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【００２０】
実験例１
ダイオキシン類濃度１０，０００ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌの廃水に硫酸アルミニウム１００ｍｇ／Ｌと酸性白土２５０ｍｇ／Ｌ、５００  ｍｇ／Ｌ、１，０００  ｍｇ／Ｌ、２，０００ｍｇ／Ｌを加え、３０分間攪拌したのちポリアクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物系高分子凝集剤を２ｍｇ／Ｌ加えて２分間攪拌し、その後５分間静置した上澄み液のダイオキシン類濃度を測定した。結果を表２に示す。
【表２】
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【００２１】
比較例２
ダイオキシン類濃度１０，０００ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌの廃水に硫酸アルミニウム１００ｍｇ／Ｌと酸性白土２，０００ｍｇ／Ｌを加えて、５分、１０分、２０分、３０分、６０分間攪拌した後、５分間静置した上澄み液のダイオキシン類濃度を測定した。結果を表３に示す。
【表３】
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【００２２】
実験例２
ダイオキシン類濃度１０，０００ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌの廃水に硫酸アルミニウム１００ｍｇ／Ｌと酸性白土２，０００ｍｇ／Ｌを加えて、５分、１０分、２０分、３０分、６０分間攪拌したのちポリアクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物系高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ加えて２分間攪拌し、その後５分間静置した上澄み液のダイオキシン類濃度を測定した。結果を表４に示す。
【表４】
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【００２３】
実施例３
この実験例３は、図１に示すように本発明の方法を排水処理に適用した例を図１に示す。
【００２４】
ダイオキシン類濃度１０，０００ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌの廃水を反応槽（１）に供給した。ここに、酸性白土と硫酸アルミニウムを供給した。
【００２５】
ここで供給する酸性白土の量は、ダイオキシン類含有廃水量に対して２，０００ｍｇ／Ｌ相当分とした。また、硫酸アルミニウム添加量は、ダイオキシン類含有廃水量に対して１００ｍｇ／Ｌとした。
【００２６】
反応槽内で３０分間滞留した液は、スタティックミキサー（２）でポリアクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物高分子凝集剤と混合した後、固液分離槽（３）に供給し、固液分離を行った。
【００２７】
ここで供給する高分子凝集剤の添加量は、ダイオキシン類含有排水量に対して固体換算１ｍｇ／Ｌ相当分とした。
【００２８】
固液分離槽（３）で３０分間の静置を確保することにより、分離液のＳＳ濃度は、１０ｍｇ／Ｌ以下、ダイオキシン類濃度を１０ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌ以下まで低減した。
【００２９】
固液分離槽（３）の分離液をさらに砂ろ過装置（４）に通すことで、排水のＳＳ濃度を５ｍｇ／Ｌ以下、ダイオキシン類濃度を１ｐｇ-ＴＥＱ／Ｌ以下まで低減した。
【００３０】
固液分離槽（３）で沈降した固形物は、固形分濃度２０％のスラリーの状態でストックタンク（５）に抜き出し、ストックタンクからポンプアップして、セメントキルンに供給し、１，０００℃で焼却処理を行った。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、排水中のダイオキシン類濃度をほぼ完全に１００％除去することが出来るのでダイオキシン類の処理方法として環境上非常に良好であるとともに、ダイオキシン類を吸着した活性白土または酸性白土は、スラリーの状態でセメント原料とともにセメントキルンで焼却処理し、セメントとして再利用できるため、産業廃棄物の処理法としても環境上非常に良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理方法の概略を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  反応槽
２  スタティックミキサー
３  固液分離槽
４  砂ろ過装置
５  ストックタンク
【図１】
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