(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、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を行う。その後、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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射性物質を含む下水汚泥焼却灰の処理方法および処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、重力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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２７１３０６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】岩井ら；廃棄物資源循環学会論文誌，Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．３，ｐｐ．２０３−２１６，２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
焼却灰から放射性物質を除去する方法として、焼却灰を酸溶液と接触させ、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
（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）。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
「（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
「（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
「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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
「（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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】
【００６６】
「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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
【表１】
2014163842.tif 000003
【００７１】
「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。
【００７２】
「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。
【００７３】
「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。
【００７４】
「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。
【符号の説明】
【００７５】
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。
【図１】
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【図２】
2014163842.tif 000005
【図３】
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