(57)【要約】【課題】不純物の少ないリンを良好に回収できるリン回収システム及びリン回収方法を提供する。【解決手段】リン回収システム１は、リン含有排水からリンを回収するシステムであって、し渣除去装置３、膜ろ過装置５、吸着装置９、及び回収装置１１を少なくとも備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン含有水からリンを回収するリン回収システムであって、
し渣除去装置、膜ろ過装置、吸着装置、及び回収装置を少なくとも備えている、リン回収システム。
【請求項２】
前記し渣除去装置は、ドラム式スクリーンである、請求項１記載のリン回収システム。
【請求項３】
前記吸着装置は、無機イオン吸着体を含有する吸着剤を有する、請求項１又は２に記載のリン回収システム。
【請求項４】
前記吸着装置は、酸性水溶液により前記吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄手段を備える、請求項３に記載のリン回収システム。
【請求項５】
前記回収装置は、脱着液中のリン酸イオンからリン酸化合物を析出する析出槽を備え、
前記析出槽は、前記脱着液を撹拌する撹拌手段を備える、請求項３又は４に記載のリン回収システム。
【請求項６】
前記回収装置は、前記脱着液中の析出物と、当該脱着液とをフィルタープレス法により固液分離する固液分離手段を備える、請求項５に記載のリン回収システム。
【請求項７】
リン含有水からリンを回収するリン回収方法であって、
し渣除去操作、膜ろ過操作、吸着操作、及び回収操作を少なくとも含む、リン回収方法。
【請求項８】
前記し渣除去操作において、ドラム式スクリーンによりし渣を除去する工程を含む、請求項７記載のリン回収方法。
【請求項９】
前記吸着操作において、無機イオン吸着体を含有する吸着剤に、前記リン含有水中のリン酸イオンを吸着させる工程を含む、請求項７又は８に記載のリン回収方法。
【請求項１０】
前記回収操作において、
脱着液により前記吸着剤からリン酸イオンを脱着する工程と、
前記脱着液に析出薬剤を添加する工程と、
前記脱着液を撹拌する工程とを含む、請求項９に記載のリン回収方法。
【請求項１１】
前記吸着操作において、酸性水溶液により前記吸着剤を洗浄する工程を含む、請求項９又は１０に記載のリン回収方法。
【請求項１２】
前記回収操作において、前記脱着液中の析出物と、当該脱着液とをフィルタープレス法により固液分離する工程を含む、請求項１０又は１１に記載のリン回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水、食品工場、化学工場、家庭などから発生する排水、及び、河川や湖沼などのリンを含有する水から、リンを回収できるリン回収システム、及び、リン回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水中のリン酸イオンを吸着剤に吸着させ、リン酸イオンを吸着した吸着剤にアルカリ液を通水して吸着剤からアルカリ液へリン酸イオンを脱着し、リン酸イオンを脱着したアルカリ液に石灰を加えてリン酸カルシウムを含むリン酸化合物を析出させ、該リン酸化合物を固液分離し、固液分離したアルカリ液を次の脱着に再利用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２３６５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の方法では、回収されたリン酸カルシウムなどのリン酸化合物に、排水中に含まれる鉄やアルミ、シリカなどの不純物が多く含まれるという問題点を有する。これらの不純物が多く含まれるリン酸化合物を、例えばリン酸製造工場の原料として用いると、製造されるリン酸や石膏の純度や結晶性などの品質が低下する問題が発生することがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、不純物の少ないリンを良好に回収できるリン回収システム及びリン回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、特定の装置構成とし、リン含有水をこの装置で処理することにより、リン含有水から鉄やアルミ、シリカなどの不純物が少ないリン酸化合物を回収できることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係るリン回収システムは、リン含有水からリンを回収するリン回収システムであって、し渣除去装置、膜ろ過装置、吸着装置、及び回収装置を少なくとも備えている。
【０００８】
一実施形態においては、吸着装置は、無機イオン吸着体を含有する吸着剤を有する。
【０００９】
一実施形態においては、吸着装置は、酸性水溶液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄手段を備える。
【００１０】
一実施形態においては、回収装置は、脱着液中のリン酸イオンからリン酸化合物を析出する析出槽を備え、析出槽は、脱着液を撹拌する撹拌手段を備える。
【００１１】
一実施形態においては、回収装置は、脱着液中の析出物と、当該脱着液とをフィルタープレス法により固液分離する固液分離手段を備える。
【００１２】
本発明に係るリン回収方法は、リン含有水からリンを回収するリン回収方法であって、し渣除去操作、膜ろ過操作、吸着操作、及び回収操作を少なくとも含む。
【００１３】
一実施形態においては、吸着操作において、無機イオン吸着体を含有する吸着剤に、リン含有水中のリン酸イオンを吸着させる工程を含む。
【００１４】
一実施形態においては、回収操作において、脱着液により吸着剤からリン酸イオンを脱着する工程と、脱着液に析出薬剤を添加する工程と、脱着液を撹拌する工程とを含む。
【００１５】
一実施形態においては、吸着操作において、酸性水溶液により吸着剤を洗浄する工程を含む。
【００１６】
一実施形態においては、回収操作において、脱着液中の析出物と、当該脱着液とをフィルタープレス法により固液分離する工程を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リン含有水からリンを良好に回収できる。特に、本発明では、鉄やアルミ、シリカなどの不純物が少ないリン酸化合物を回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係るリン回収システムを示す図である。
【図２】実施例の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は、一実施形態に係るリン回収システムを示す図である。図１に示すように、リン回収システム１は、し渣除去装置３と、膜ろ過装置５と、貯留槽７と、吸着装置９と、回収装置１１とを備えて構成されている。なお、本発明に係るリン回収方法を実現するリン回収システム１は、し渣除去装置３、膜ろ過装置５、吸着装置９、及び回収装置１１を少なくとも備えていればよい。
【００２１】
し渣除去装置３は、特に限定されないが、スクリーニング法、凝集法、沈殿分離法、浮上分離法、砂ろ過法などのし渣除去操作を実施する装置である。スクリーニング法には、バースクリーン、ドラム式スクリーン、振動式スクリーンなどがある。凝集法には、無機凝集剤を用いる方法、有機凝集剤を用いる方法がある。沈殿分離法には、沈降分離と沈殿濃縮とがあり、沈降分離として自然沈降分離、傾斜沈降分離、凝集沈殿分離などがある。浮上分離法には、気泡接触式、気泡析出式などがある。砂ろ過法には、急速ろ過、緩速ろ過などがある。
【００２２】
し渣除去装置３は、リン含有排水（リン含有水）中のし渣や浮遊物質（以下、ＳＳ（SuspendedSolid）と称する）の種類や量により、その方式が適宜選択される。特に、リン含有排水が汚泥処理返流水などのように、し渣やＳＳが多い場合は、沈殿分離法やスクリーニング法が好ましい。特に、ドラム式スクリーンは、し渣を除去する効率がよく、し渣に付着しているコロイド状のケイ素をし渣とともに除去できるため、回収されるリン酸化合物の不純物であるケイ素を少なくできるためより好ましい。ドラム式スクリーンの孔径は、特に限定されないが、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度が好ましい。
【００２３】
膜ろ過装置５は、特に限定されないが、限外ろ過膜、精密ろ過膜、透析膜などを備え、膜ろ過操作を実施する装置である。膜の形態は、特に限定されないが、平膜、中空糸、プリーツ、チューブ状などが挙げられる。膜としては、ろ過速度とろ過精度の点で、中空糸状の限外ろ過膜又は精密ろ過膜が好ましい。
【００２４】
ろ過膜の材質は、特に限定されないが、ポリスルホン系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン系ポリマー、ポリ塩化ビニリデン系ポリマー、アクリロニトリル系ポリマー、ポリメタクリル酸メチル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、セルロース系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、セラミックスなど多種類が挙げられる。特に耐酸性と耐アルカリ性に優れる点で、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セラミックスが好ましい。
【００２５】
上記の構成を有する膜ろ過装置５では、従来用いられる砂ろ過などよりも微小な不純物を除去することができる。そのため、リン回収システム１では、回収リン酸化合物に含まれるリン純度を上げることができる。膜ろ過装置５には、不純物の除去性が高いため限外ろ過膜の適用が好ましいが、排水中の懸濁物による目詰まりが激しいため、精密ろ過膜の適用が好ましい。
【００２６】
膜モジュールの形態は、特に限定されないが、圧力式、浸漬式などが挙げられる。特に、膜モジュールの形態は、リン酸含有排水が汚泥処理返流水などのように、ＳＳが多い場合は、浸漬式が好ましい。この場合、ろ過流量は、ＳＳの濃度によるが、０．１ｍ／日〜１ｍ／日が好ましい。また、槽内ＳＳ濃度は、１０００ｍｇ／Ｌ〜１００００ｍｇ／が好ましい。
【００２７】
貯留槽７は、膜ろ過装置５によりろ過されたリン含有排水を一時的に貯留する槽である。貯留槽７は、吸着装置９にリン含有排水を供給する。
【００２８】
吸着装置９は、特に限定されないが、通常、吸着剤を容器内に充填された構成を有しており、吸着操作が実施される装置である。この容器の形状や吸着剤の充填層の形状については、吸着剤とリン含有排水が接触できるのであれば特に制限はなく、例えば、円筒型、円柱型、多角柱型、箱型をあげることができる。これらの容器には、容器から吸着剤が流出しないような固液分離機構、例えば目皿やメッシュなどを備えていることが好ましい。容器の材質は、特に限定されるものではないが、ステンレス、ガラス繊維入り強化プラスチック、ガラス、各種プラスチックが挙げられる。耐酸性を考慮して、内面をゴムやフッ素樹脂ライニングとすることもできる。
【００２９】
吸着剤とリン含有排水との接触方式については、吸着剤とリン含有排水が接触できるのであれば、特に制限はない。吸着剤を吸着塔に充填して、リン含有排水を通液して接触させる方式が、吸着剤の特徴である接触効率の高さを充分に引き出せるので好ましい。吸着剤の充填層を固定床とする場合、円柱型、多角柱型、箱型の吸着剤の充填層の垂直方向に上昇流又は下降流で通水する方式、充填層の水平方向に通水する方式、又は、円筒型の吸着剤の充填層に円周方向外側から内筒へ通水する外圧方式、その逆方向に通水する内圧方式などが例示できる。また、吸着剤の充填層を流動床方式としても良い。
【００３０】
吸着装置９としては、メリーゴーランド方式の装置を採用することができる。メリーゴーランド方式とは、複数の吸着塔を直列に配置して通水を行い、前段の吸着塔の吸着能力が低下すると、その吸着塔の通水を停止するとともに、後段に位置していた吸着塔を最前段として通水する。メリーゴーランド方式では、順次前段から時間差で吸着塔に通水することによって、連続して水質の安定した処理水を実現する。
【００３１】
リン含有排水を吸着剤に通液する速度は、特に限定されないが、遅いと必要な吸着剤の量が多くなる。一方、速度が速い場合には、リン除去の効率が悪くなるとともに、圧力損失が高くなる。好ましい通液速度は、リン含有排水中のリン濃度に依存するが、空間速度（以下、ＳＶ（Space Velocity）と称する）で１ｈ−１〜３０ｈ−１が好ましい。
【００３２】
本実施形態の吸着装置９に用いられる吸着剤は、特に限定されないが、無機イオン吸着体を含有する吸着剤が好ましい。特に、特許４６７１４１９号公報に記載の吸着剤は、吸着速度が速いのでより好ましい。
【００３３】
本実施形態で用いられる無機イオン吸着体とは、イオン吸着現象を示す無機物質をいう。例えば、天然物では、ゼオライトやモンモリロナイト、各種の鉱物性物質があり、アルミノケイ酸塩で単一層格子をもつカオリン鉱物、２層格子構造の白雲母、海緑石、鹿沼土、パイロフィライト、タルク、３次元骨組み構造の長石、ゼオライトなどで代表される。合成物系では、金属酸化物などがあり、金属酸化物、多価金属の塩、不溶性のヘテロポリ酸塩、不溶性ヘキサシアノ鉄酸塩などが主要なものである。
【００３４】
本実施形態の吸着剤に含有されている無機イオン吸着体としては、リン酸イオンの吸着性能に優れている点から、水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン、水和酸化イットリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン、イットリウムからなる群から選ばれる金属元素と、アルミニウム、珪素、鉄からなる群から選ばれる金属元素との複合金属酸化物、及び活性アルミナからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物であることが好ましい。特に、水和酸化ジルコニウム、水和酸化セリウム、水和酸化ランタンは、リン酸へのイオン選択性が高く、回収リン化合物のリン含有率が高いので、より好ましい。
【００３５】
本実施形態で用いる吸着剤では、無機イオン吸着体を担持する材料は、特に限定されないが、有機高分子樹脂が好ましい。有機高分子樹脂としては、例えば、ポリスルホン系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン系ポリマー、ポリ塩化ビニリデン系ポリマー、アクリロニトリル系ポリマー、ポリメタクリル酸メチル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、セルロース系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体系ポリマーなど、多種類が挙げられる。特に、水中での非膨潤性と耐生分解性、さらに製造の容易さから、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデンが好ましく、さらに親水性と耐薬品性を兼ね備えている点で、エチレンビニルアルコール共重合体（以下、ＥＶＯＨと称する）が好ましい。
【００３６】
本実施形態の吸着剤は、脱着液と接触することで、吸着したリン酸イオンを脱着させる。吸着剤は、酸性水溶液で処理することにより、再びリン酸イオンを吸着することができる。そこで、吸着装置９は、酸性水溶液により吸着剤を洗浄する吸着剤洗浄手段を備えている。吸着剤を再利用することにより、コストが削減できるばかりでなく、廃棄物が減るという効果がある。特に、本実施形態の吸着剤は、耐久性に優れるため、繰り返し使用に適している。
【００３７】
脱着液は、アルカリ性が好ましく、アルカリ液のｐＨの範囲は、ｐＨ１０以上であれば吸着剤からリン酸イオンを脱着させることができるが、好ましくはｐＨ１２以上、より好ましくはｐＨ１３以上である。アルカリ濃度は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％の範囲であり、さらに好ましくは０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の範囲である。アルカリ濃度が０．１ｗｔ％より薄いと脱着効率が低くなり、アルカリ濃度が３０ｗｔ％より濃いと、アルカリの薬剤コストが増えてしまう傾向にある。
【００３８】
脱着液の通液速度は、特に制限はないが、通常ＳＶ０．５〜１５ｈ−１の範囲が好ましい。通液速度がＳＶ０．５ｈ−１より小さいと、脱着時間が長時間になり非効率になる傾向があり、通液速度がＳＶ１５ｈ−１より大きいと、吸着剤とアルカリ水溶液の接触時間が短くなり、脱着効率が低下する傾向がある。
【００３９】
脱着液の種類は、特に制限はないが、通常、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化アンモニウムなどの無機アルカリ、及び有機アミン類の水溶液などが用いられる。その中でも、コストの点から、水酸化ナトリウムを用いることが特に好ましい。
【００４０】
脱着操作が終了したカラム内の多孔性成形体は、アルカリ性であり、このままでは、再びリン含有排水中のリン酸イオンを吸着する能力は低い。そこで、酸性水溶液を用いて、カラム内のｐＨを所定値に戻す操作を行う。
【００４１】
酸性水溶液は、特に限定されないが、硫酸、塩酸などの水溶液が用いられる。濃度は、０．００１〜１０ｗｔ％程度であればよい。濃度が０．００１ｗ％より薄いと、活性化終了までに大量の水ボリュームが必要になり、濃度が１０ｗｔ％より濃いと、酸性水溶液の取り扱い上の危険性などの点で問題が生じるおそれがある。通液速度は、特に制限はないが、通常ＳＶ０．５〜３０ｈ−１の範囲が好ましい。通液速度がＳＶ０．５ｈ−１より小さいと、通液時間が長時間になり非効率になる傾向があり、通液速度がＳＶ３０ｈ−１より大きいと、吸着剤と酸性水溶液の接触時間が短くなり、中和効率が低下する傾向がある。
【００４２】
リン回収システム１では、酸性水溶液により吸着剤を中和することにより、さらに吸着剤に付着した不純物を洗浄することができるため、回収リン酸化合物のリン含有量を多くすることができる。
【００４３】
回収装置１１は、脱着液中のリン酸イオンをリン酸化合物として回収する回収操作が実施される装置である。回収装置１１は、析出槽１３と、固液分離機（固液分離手段）１５とを備える。
【００４４】
析出槽１３では、析出操作が行われる。析出操作は、脱着液からリン酸化合物を析出できれば特に制限は無いが、脱着したリン酸イオンが溶解している溶液から、溶媒を蒸発させて濃縮したり、あるいは冷却して飽和溶解度よりも濃度を高くして結晶を析出させる操作、又は、析出薬剤を加えて反応により溶解度の小さな結晶を析出させる操作、あるいは、析出核材と接触させて該核材表面にリン酸化合物を析出させる操作などが好ましい。析出薬剤を加えて結晶を析出させる操作が、簡便でより好ましい。
【００４５】
本実施形態の析出操作において、析出薬剤を添加する場合も、操作に特に制限は無い。この場合、析出槽１３は、ポンプやホッパーなどの析出薬剤を添加する添加操作手段（図示しない）と、析出槽１３と添加操作手段とをつなぐ流路（図示しない）とを備えていることが好ましい。析出槽１３は、この槽内を撹拌する撹拌羽根やポンプなどの撹拌操作手段（撹拌手段）を具備していることが好ましい。析出槽１３では、撹拌操作手段を備えることにより、析出反応が充分に進行するため、回収リン酸化合物中のリン含有量を多くすることができる。
【００４６】
析出薬剤としては、多価金属の水酸化物が挙げられる。多価金属の水酸化物は、金属塩がリンと結合して沈殿物を生成する。また、水酸化物が脱着液のアルカリ源となるため、再生液を回収、リサイクルすることによりクローズな系とすることができる。具体的には、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが挙げられる。特に、コストの点で水酸化カルシウムが好ましい。また、回収リン酸化合物を肥料として利用する場合は、マグネシウムに肥料効果があるため水酸化マグネシウムが好ましい。
【００４７】
析出薬剤の性状は、粉体、スラリー、液状など特に制限はないが、操作性や反応の均一性を考慮するとスラリー、又は液状が好ましい。脱着液に脱着したリン酸イオンがリン酸ナトリウムとして存在する場合は、析出薬剤として水酸化カルシウムを用いると下記の反応式にしたがって、アルカリ液が再生される。同時に、リン酸イオンはリン酸カルシウムの一種であるヒドロキシアパタイトとして析出する。析出したリン酸カルシウムは、後述の固液分離操作により回収され、肥料やリン鉱石代替などに資源化が可能である。
６Ｎａ３ＰＯ４＋１０Ｃａ（ＯＨ）２→Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２＋１８ＮａＯＨ
【００４８】
多価金属の水酸化物の添加量は、特に制限は無いが対象とするリン酸イオンの量に対して１〜４倍当量である。添加量が１倍当量以下では、沈殿除去効率が低くなり、４倍当量を超えると、除去効率はほとんど変わらない。沈殿除去する場合のｐＨは６以上であることが好ましく、さらにアルカリ水溶液を回収して、再利用することを考慮するとｐＨ１２以上、好ましくはｐＨ１３以上に保持するのが好ましい。沈殿処理時のｐＨが６より低いと、沈殿物の溶解度が大きくなり、沈殿効率が低下する。沈殿除去する場合に、金属の水酸化物の他に、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムなどの無機系凝集剤や、高分子凝集剤を併用することもできる。
【００４９】
固液分離機１５では、脱着液と析出物との固液分離操作が行われる。本実施形態の固液分離操作は、特に限定されないが、通常、沈降分離、遠心分離、ベルトプレス機、スクリュープレス機、膜分離法などが使用できる。特に、設置面積が少なくて、清澄なろ過水を得ることができる点でフィルタープレス法や膜分離法が好ましい。回収したリン酸化合物の含水率が低く、洗浄工程が同時にできるので回収リンの純度をさらに高めることができ、フィルタープレス法がより好ましい。固液分離機１５で分離された脱着液は、脱着液槽（図示しない）に貯留される。脱着液槽の脱着液は、脱着操作において再度使用される。
【実施例】
【００５０】
以下の実施例により本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００５１】
［実施例１］
し渣除去装置は、ドラム式スクリーンのものを用い、ドラムの孔径を１ｍｍとした。膜ろ過装置は、浸漬型ＭＦ膜ろ過方式のものを用い、膜は中空糸とした。中空糸膜の公称孔径は、０．１μｍとした。吸着装置は、吸着剤が充填された吸着塔で構成されているものを用いた。この吸着剤は、水和酸化ジルコニウムとＥＶＯＨから構成され、特許４９０７５８５号公報の実施例１の方法により製造されるものである。具体的には、吸着剤は、粒径が約０．６ｍｍの球状粒子である。回収装置は、析出槽と固液分離機とから構成されており、固液分離機は、フィルタープレス式のものを用いた。
【００５２】
リン含有排水は、し渣除去装置と膜ろ過装置を経て、貯留槽に入る。貯留槽から供給されるリン含有排水は、吸着装置によりリン酸イオンが除去される。これにより、処理水が得られる。吸着装置で除去されたリン酸イオンは、脱着液（水酸化ナトリウム１％水溶液）により吸着剤から脱着され回収装置に取り込まれる。析出槽に取り込まれた脱着液に水酸化カルシウムを添加することにより、リン酸カルシウムを含むリン酸化合物が析出する。リン酸化合物を含む脱着液は、固液分離機によりリン酸化合物とアルカリ性脱着液に分離される。この脱着液は再び吸着装置で吸着剤からリン酸イオンを脱着するのに使用できる。また、脱着後の吸着剤はアルカリ性を示すため、硫酸水溶液で中和され、吸着剤は再びリン酸イオンを吸着することができる。
【００５３】
続いて、リン回収システムを用いたリン回収方法について説明する。
【００５４】
リン含有排水としては、食品工場の排水処理設備において活性汚泥法と沈降処理とを行った汚泥に対して消化や脱水などの処理を行い、これにより発生した汚泥処理返流水を使用した。このリン含有排水の水質は、オルトリン酸態リン（以下、ＯＰと称する）が１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨが８．５、ＳＳが５００ｍｇ／Ｌで、繊維状のし渣が多くみられた。リン含有排水をし渣除去装置と膜ろ過装置とを通した後の貯留槽内の排水は、ＯＰが１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨが７．５で、し渣とＳＳはほとんど見られなかった。この時、膜ろ過装置は、ろ過流量０．３ｍ／日、槽内ＳＳ濃度を約３０００ｍｇ／Ｌとして運転した。
【００５５】
貯留槽内の排水は、吸着装置を経てリンが除去された処理水のＯＰは１ｍｇ／Ｌ以下であった。このとき、吸着剤での通水速度はＳＶ１０ｈ−１であった。処理水のＯＰが１ｍｇ／Ｌを超えた時点で、吸着剤が破過したと判断し、吸着操作を中断した。吸着塔の吸着剤に脱着液をＳＶ２０ｈ−１で３０分間通液し、リン酸イオンを脱着した。この析出槽内にある脱着液に消石灰を添加し、３０分間攪拌した。
【００５６】
水酸化カルシウムの添加量は、水酸化カルシウム中のカルシウムと脱着液中のリン酸イオンのモル比で３とした。攪拌後、脱着液を固液分離機にかけ、脱着液とリン酸化合物に分離した。フィルタープレス内のリン酸化合物に希硫酸を通液することにより、中和するとともに過剰の水酸化カルシウムを除去した。フィルタープレスから脱型されたリン酸化合物は、含水率５０％のケーキとして得られた。このケーキを乾燥機により１１０℃で乾燥し、リン酸化合物を得た。このリン酸化合物の化学分析により、組成を求めた。リン酸化合物の分析値を図２に示す。
【００５７】
［実施例２］
し渣除去装置を、ドラム式スクリーンに代えて自然沈降分離とした以外は、実施例１と同様のリン回収システムを用いた。自然沈降分離の水理学的滞留時間は、１時間とした。これ以外は実施例１と同じ操作条件でリン回収を実施した。リン酸化合物の分析値を図２に示す。
【００５８】
［実施例３］
吸着剤を水和酸化ジルコニウムとＥＶＯＨに代えて、活性アルミナとＥＶＯＨから構成される吸着剤とした以外は実施例１と同様のリン回収システムを用いて、実施例１と同じ操作によりリン回収を実施した。リン酸化合物の分析値を図２に示す。実施例３では、回収されたリン酸化合物中のリン含有量が大幅に少なく、不純物のアルミニウムが大幅に多くなっていることが確認された。
【００５９】
［実施例４］
フィルタープレス内の中和を、希硫酸に代えて希塩酸とした以外は実施例１と同様のリン回収システムを用いて、実施例１と同じ操作によりリン回収を実施した。リン酸化合物の分析値を図２に示す。実施例４では、回収されたリン酸化合物中のカルシウム含有量が減少し、リン含有量が多くなっていることが確認された。
【００６０】
［実施例５］
し渣除去装置として、ドラム式スクリーンに代えてバースクリーンとした以外は実施例１と同様のリン回収システムを用いて、実施例１と同じ操作によりリン回収を実施した。リン酸化合物の分析値を図２に示す。実施例５では、回収されたリン酸化合物中の不純物含有量が増加していることが確認された。
【００６１】
［比較例１］
し渣除去装置がない以外は実施例１と同様のリン回収システムを用いた。リン含有排水である汚泥処理返流水は、直接膜ろ過装置に導入し、これ以外は実施例１と同じ操作条件でリン回収を実施した。リン酸化合物の分析値を図２に示す。
【００６２】
図２に示すように、実施例１−５と比較例１とでは、リン酸化合物のリンとカルシウムの含有率の差はさほど大きくないが、し渣除去装置があると、不純物（鉄、アルミニウム、ケイ素）の量が全体として低減すること、さらに、し渣除去装置としてドラム式スクリーンを用いると特にケイ素の量が大きく低減することが確認された。これは、し渣除去により、し渣に付着しているコロイド状のケイ素を除去するためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
下水、食品工場、化学工場、家庭などから発生する排水、及び、河川や湖沼などのリン含有水から、リンを除去して不純物の少ないリン酸化合物として回収できる。
【符号の説明】
【００６４】
１…リン回収システム、３…し渣除去装置、５…膜ろ過装置、９…吸着装置、１１…回収装置。
【図１】
2014079688.tif 000003
【図２】
2014079688.tif 000004