(57)【要約】【課題】硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際、処理液のＣＯＤを低減し、かつ発生する澱物量の増加を抑制する。【解決手段】硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理方法であって、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する調整工程Ｓ１１と、調整工程で作成される難溶性金属塩を分離する分離工程Ｓ１２と、を有し、調整工程では、添加する金属イオンの添加量を廃液に含有する硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理方法であって、
前記廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて前記廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する調整工程と、
前記調整工程で生成される前記難溶性金属塩を分離する分離工程と、を有し、
前記調整工程では、添加する前記金属イオンの添加量を前記廃液に含有する前記硫酸イオンと前記有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整することを特徴とする有機酸塩含有廃液の処理方法。
【請求項２】
前記調整工程では、前記廃液の温度が５０〜８０℃の範囲の一定の温度となるように調整されることを請求項１に記載の有機酸塩含有廃液の処理方法。
【請求項３】
前記金属イオンは、カルシウムイオンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機酸塩含有廃液の処理方法。
【請求項４】
前記有機酸塩は、クエン酸塩、シュウ酸塩、又は酒石酸塩の何れかであることを特徴とする請求項1乃至３の何れか１項に記載の有機酸塩含有廃液の処理方法。
【請求項５】
硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理システムであって、
前記廃液に含まれる化学的酸素要求量を分析する分析装置と、
前記廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて前記廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する調整装置と、
前記調整装置で作成される前記難溶性金属塩を分離する分離装置と、を備え、
前記調整装置は、添加する前記金属イオンの添加量を前記廃液に含有する前記硫酸イオンと前記有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整するように制御されることを特徴とする有機酸塩含有廃液の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理方法、及び有機酸塩含有廃液の処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサの内部電極やチップ抵抗器の電極には、ニッケル粉等の金属粉末を含有するペースト材料が使用される。この金属粉末は、乾式還元法又は湿式還元法を用いて製造される。湿式還元法で金属粉末を製造する場合には、金属の原料となる塩を含有する水溶液に還元剤や添加剤を添加して、水溶液中で還元反応を行い、金属粉末を得ることが一般的に行われている。還元剤や添加剤には、有機酸塩が使用されることがある。この場合に発生する金属粉末製造後の廃液は、塩濃度及び化学的酸素要求量（以下、ＣＯＤとも称する。）の高い廃液となる。このようなＣＯＤの高い廃液は、富栄養化などの公害を引き起こす原因となるため、未処理のまま公共用水域に排水することができない。
【０００３】
我が国の公共用水域の有機物に関する環境基準において、河川については生物的酸素要求量（以下、ＢＯＤとも称する。）が指標となっており、湖沼及び海域については、ＣＯＤが指標となっている。日本の水質汚濁防止法では、一律排水基準として、ＣＯＤ及びＢＯＤは、１６０ｍｇ／Ｌ（日間平均１２０ｍｇ／Ｌ）を許容限度として定めている。
【０００４】
さらに、都道府県によっては、これより厳しい上乗せ基準を条例で定めている場合もある。汚濁の著しい閉鎖海域にあっては、水質環境基準を確保するために、濃度規制でなく、当該海域へ排出される有機汚濁物質の総量を基準値以下に削減する水質総量規制を課している。このように、水質汚濁などの公害を防止するために、上述の化学的酸素要求量が高い廃液は、ＣＯＤを低減する処理が必要となる。
【０００５】
ＣＯＤを低減するための有機物の分解については、従来から様々な方法が提案されている。活性汚泥や生物膜等を利用した生物処理（例えば、非特許文献１参照。）を適用した場合には、上述の廃液のような高塩濃度液では、活性汚泥や生物膜等に含まれる生物が死滅する虞があり、そのままでは、生物処理の適用が困難である。このため、生物が生存可能な濃度まで希釈する必要がある。しかしながら、希釈する場合には、液量増加のため設備が大きくなり、コストが増加するといったデメリットがある。
【０００６】
このため、有機物を除去する方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、分解せずに蒸発乾固による固形化を行って、液中から有機物を除去する方法が提案されている。しかしながら、この方法に関しては、加熱に要するエネルギーコストが大きいといったデメリットがある。また、固形化した回収物が粘着性を有するため、蒸発窯に付着して除去困難になるなど、ハンドリング性の問題も大きい。
【０００７】
有機物を分解する方法では、生物分解の他、例えば、特許文献２に記載されているように、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を用いて化学的に酸化分解する方法が知られている。上述のような廃液は、有機酸塩を高い濃度で含有しているため、全ての有機酸塩を酸化剤だけで酸化分解しようとすると、非常に多くの酸化剤が必要となる。このため、この方法に関しては、酸化剤が高価であるため、コスト的が増加するといったデメリットがある。
【０００８】
本発明者らは、以前に化学的な酸化分解の前に安価で簡便なＣＯＤ低減方法を組み合わせることで高価な酸化剤の使用量を抑える特許文献３に記載された方法を提案した。この方法は、有機酸塩を含む廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成し、生成された難溶性金属塩を分離してＣＯＤを低減することを特徴とする。処理後に僅かに残留するＣＯＤ源の分解には、酸化力の高い高価な薬剤を使用することになるが、残留するＣＯＤが僅かであることから、当該薬剤の使用量を減少できるため、全体の排水処理費用を低く抑えられるようになる。
【０００９】
例えば、ＣＯＤ源となる有機酸塩がクエン酸塩であれば、クエン酸塩を含有する廃液に塩化カルシウムを添加することで難溶性のクエン酸カルシウムを生成して沈殿除去する。クエン酸カルシウムは、水への溶解度が０．８５ｇ／Ｌ程度であり、水に殆ど溶けずに、僅かに溶解するため、次亜塩素酸等の酸化剤で僅かに残留するＣＯＤ源を酸化分解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２２００４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２２００８８号公報
【特許文献３】特開２０１６−００５８２５号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】和田洋六著「よくわかる最新水処理技術の基本と仕組み」[第２版]ｐ１４５−１７４、株式会社秀和システム社 ２０１２年７月１０日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、有機酸塩を含む廃液に金属イオンとしてカルシウムイオンを添加して難溶性金属塩を生成し、生成された難溶性金属塩を分離してＣＯＤを低減する方法では、廃液が硫酸系の水溶液であった場合に、硫酸カルシウム（石膏）も沈殿物として生成してしまう。このため、難溶性金属塩を含む沈殿物がクエン酸カルシウムと石膏の混合物になる。当該難溶性金属塩を含む沈殿物の混合物を別途処理する場合、発生する澱物量を低減する方が経済的に有利になるが、澱物量を低減させると、処理液のＣＯＤが増加してしまう。処理液のＣＯＤが高くなると、ＣＯＤの酸化分解に使用される酸化剤のコストが高くなるので、澱物量を低減した効果が相殺されてしまう。このため、ＣＯＤを低減させながら、澱物量の増加を極力抑える必要がある。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際、処理液のＣＯＤを低減し、かつ、発生する澱物量の増加を抑制することの可能な、新規かつ改良された有機酸塩含有廃液の処理方法、及び有機酸塩含有廃液の処理システム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】
【００１４】
本発明の一態様は、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理方法であって、前記廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて前記廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する調整工程と、前記調整工程で生成される前記難溶性金属塩を分離する分離工程と、を有し、前記調整工程では、添加する前記金属イオンの添加量を前記廃液に含有する前記硫酸イオンと前記有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整することを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様によれば、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際に、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、安価で簡便に処理液のＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制を両立できる。
【００１６】
このとき、本発明の一態様では、前記調整工程では、前記廃液の温度が５０〜８０℃の範囲の一定の温度となるように調整されることとしてもよい。
【００１７】
このようにすれば、調整する際に安定した状態の金属イオンを添加することによって、生成される難溶性金属塩の結晶性を増加させて、ろ過性を良好にできる。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記金属イオンは、カルシウムイオンであることとしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、有機酸とカルシウムの難溶性塩が生成されるので、固液分離によって有機酸とカルシウムの難溶性塩を除去することによって、安価で簡便に廃液中のＣＯＤを低減できる。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記有機酸塩は、クエン酸塩、シュウ酸塩、又は酒石酸塩の何れかであることとしてもよい。
【００２１】
このようにすれば、有機酸とカルシウム等の金属の難溶性塩が生成されるので、固液分離によって有機酸とカルシウムの難溶性塩を除去することによって、安価で簡便に廃液中のＣＯＤを低減できる。
【００２２】
また、本発明の他の態様は、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する有機酸塩含有廃液の処理システムであって、前記廃液に含まれる化学的酸素要求量を分析する分析装置と、前記廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて前記廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する調整装置と、前記調整装置で作成される前記難溶性金属塩を分離する分離装置と、を備え、前記調整装置は、添加する前記金属イオンの添加量を前記廃液に含有する前記硫酸イオンと前記有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整するように制御されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際に、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、処理液のＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制を両立できる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、有機酸塩含有廃液に硫酸塩が含まれる場合でも、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、処理液のＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制の両立を安価で簡便に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法の概略を示すフロー図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理システムの概略を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法の実施例と比較例における塩化カルシウム二水和物の添加量と処理液のＣＯＤの濃度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法の実施例と比較例における塩化カルシウム二水和物の添加量と発生する沈殿物の重量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２７】
まず、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法の概略について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法の概略を示すフロー図である。
【００２８】
本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法は、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する方法であって、調整工程Ｓ１１と、分離工程Ｓ１２とを有し、これらの工程Ｓ１１乃至Ｓ１２が図１に示すフローで行われることによって、廃液中のＣＯＤを低減する。本実施形態では、廃液に金属イオンを添加して有機酸と金属の難溶性塩を生成させてから、固液分離によって有機酸と金属の難溶性塩を除去することによって、廃液中のＣＯＤを低減することを特徴とする。
【００２９】
調整工程Ｓ１１では、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて、廃液に所定の当量の金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する。本実施形態では、処理対象となる有機酸塩含有廃液がニッケル粉等の金属粉の製造廃液であるので、当該金属粉の製造時における有機酸イオンと硫酸イオンの添加量から、これらの有機酸イオンの濃度と硫酸イオンの濃度を判断して、添加する金属イオン源となる金属イオンの量を決定する。
【００３０】
本発明者らは、前述した本発明の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際に、調整工程Ｓ１１で廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、処理液のＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制を両立できることを見出した。そして、これらの知見に基づいて、更に研究を行った結果、本発明を完成するに至った。
【００３１】
このため、本実施形態では、調整工程Ｓ１１で添加する金属イオンの添加量を廃液に含有する硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整することによって、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液の処理液のＣＯＤを低減し、かつ、発生する澱物量の増加を抑制するようにしている。
【００３２】
難溶性塩を生成する金属イオンとしては、カルシウムイオン等が挙げられる。金属イオン源としては、溶解度の高い水溶性の塩であれば特に限定されないが、カルシウムイオンの場合には、塩化カルシウム等が安価で入手し易いので好ましい。
【００３３】
また、カルシウムと難溶性の金属塩を形成する有機酸は、クエン酸、シュウ酸、酒石酸等がある。硫酸塩とこれらの有機酸塩を含有する廃液にカルシウムイオンを添加すると、石膏と有機酸カルシウムの澱物を生成する。
【００３４】
有機酸カルシウムの水への溶解度は、クエン酸カルシウムで０．８５ｇ／Ｌ、シュウ酸カルシウムで０．００６７ｇ／Ｌ、酒石酸カルシウムで０．０２３ｇ／Ｌである。このように、有機酸カルシウムの水への溶解度が低ければ低いほど、有機酸の除去量が多くなり、ＣＯＤの低減効率が増加する。
【００３５】
一方、石膏の溶解度は、約２ｇ／Ｌとこれらの有機酸カルシウムより高い。このため、カルシウムイオンを添加すると有機酸カルシウムが優先的に沈殿して、カルシウムイオンの添加量が少ない場合には、溶解度の低い有機酸カルシウムが石膏より多く沈殿するようになる。
【００３６】
従って、本実施形態では、調整工程Ｓ１１でカルシウムイオンを添加する量を調整することによって、有機酸カルシウムの比率が高い処理澱物を作成することが可能となり、処理液のＣＯＤを低くしつつ、処理澱物量を低減することが可能になる。前述したように、カルシウムイオンの添加量は、廃液中の硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲が好ましい。
【００３７】
また、本実施形態では、調整工程Ｓ１１で有機酸とカルシウム等の金属イオンを反応させて塩を生成するには、有機酸が酸解離している必要がある。このため、廃液のｐＨは、酸解離定数よりアルカリ側であることが望ましい。具体的には、有機酸がクエン酸である場合、その酸解離定数は、ｐＫａ１＝２．９、ｐＫａ２＝４．３５、ｐＫａ３＝５．６９であることから、ｐＨが約６より高いアルカリ性であることが望ましい。
【００３８】
また、有機酸は、廃液のｐＨが高いほど酸解離する割合が大きくなることから、ｐＨは、高い方が良い。しかしながら、金属イオンによっては、アルカリ性において水酸化物を生成してしまい、有機酸のカルシウム塩を生成することができなくなる。例えば、金属イオンがカルシウムである場合には、ｐＨ１３以上で水酸化カルシウムを生成してしまい、有機酸のカルシウム塩を生成することができなくなる。このため、金属イオンがカルシウムの場合には、ｐＨは１３未満で反応を行う必要がある。
【００３９】
従って、例えば、クエン酸をクエン酸カルシウムとして除去する場合には、ｐＨは、６を越えて１３未満である必要があるが、酸解離する割合を大きくし、かつ、水酸化カルシウムの生成を防止するためには、ｐＨ７以上ｐＨ１２以下が好ましい。なお、廃液のｐＨは、有機酸及び金属イオンに応じて適宜調整する。
【００４０】
ｐＨを調整するｐＨ調整剤は、特にこだわらないが、水酸化ナトリウムのような水酸化アルカリや硫酸のような鉱酸を使用できる。難溶性塩の生成時の温度は、特にこだわらないが、一般的に温度が高いほど、結晶性が増加して、濾過性が良くなる。このため、難溶性塩の生成時の温度は、高い方が好ましく、コストや設備投資額、反応槽の材質等を踏まえて、工業的には、例えば、５０℃〜８０℃が適当である。
【００４１】
特に、調整工程Ｓ１１で難溶性塩を生成する金属イオン源として塩化カルシウムを添加する場合には、塩化カルシウムが３０℃以下では、六水和物として、３０〜４０℃では、四水和物として、それ以上の温度では、二水和物として、それぞれ存在する。このように、塩化カルシウムが３０〜４０℃の温度範囲では、水和物の態様が変化して１モルあたりのグラム数が変動するので、調整工程Ｓ１１で塩化カルシウムを添加して調整する際の精度を上げるために、５０℃〜８０℃の一定の温度で調整することが好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では、有機酸塩含有廃液の処理方法における調整工程Ｓ１１で添加する金属イオンがカルシウムイオンであり、廃水に含有されている有機酸がクエン酸、シュウ酸、酒石酸等を挙げているが、金属イオンと有機酸が難溶性塩を生成するものであれば、どのような形態のものでも適用できる。また、有機酸がクエン酸、シュウ酸、酒石酸以外でも、石膏より溶解度が低いカルシウム塩を生成する有機酸であれば、同様に適用できる。
【００４３】
分離工程Ｓ１２では、調整工程Ｓ１１で生成される難溶性金属塩を分離する。本実施形態では、調整工程Ｓ１１で生成される難溶性金属塩を含むスラリーをロータリーフィルタ、遠心分離、フィルタープレス、加圧濾過、減圧濾過等を用いて固液分離して、難溶性金属塩を分離して除去することによって、処理液に含まれるＣＯＤを低減する。
【００４４】
このように、本実施形態では、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際に、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、安価で簡便に処理液のＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制を両立している。
【００４５】
次に、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法を適用する処理システムについて、図面を使用しながら説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理システムの概略を示す構成図である。
【００４６】
本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理システム１００は、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する機能を有する。特に、本実施形態の有機酸塩含有廃液の処理システム１００は、廃液中のＣＯＤ源となる有機酸塩を酸化剤で酸化分解する工程の前処理段階の工程に適用される。
【００４７】
本実施形態の有機酸塩含有廃液の処理システム１００は、図２に示すように、処理槽１０２と、分析装置１０４と、調整装置１０６と、分離装置１０８と、制御部１１０とを備える。
【００４８】
分析装置１０４は、処理槽１０２に投入された廃液ＷＬに含まれるＣＯＤを分析する機能を有する。本実施形態では、分析装置１０４は、処理対象となる廃液ＷＬを採取してから、例えば、酸性高温過マンガン酸法等を用いて廃液中に含まれるＣＯＤを分析する。
【００４９】
調整装置１０６は、廃液ＷＬに含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づいて廃液に金属イオンを添加して難溶性金属塩を生成しながら調整する機能を有する。本実施形態では、処理液ＴＷのＣＯＤの低減と発生する澱物量の増加の抑制の両立を図るために、調整装置１０６は、添加する金属イオンの添加量を廃液に含有する硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整するように制御されることを特徴とする。
【００５０】
分離装置１０８は、調整装置１０６で生成される難溶性金属塩を分離する機能を有する。本実施形態では、分離装置１０８は、ロータリーフィルタ、遠心分離、フィルタープレス、加圧濾過、減圧濾過等の固液分離手段であり、処理槽１０２で生成された難溶性金属塩を含むスラリーＷＳを固液分離して、処理液ＴＷに含まれるＣＯＤを低減する。分離装置１０８でスラリーＷＳを固液分離して得られた分離液ＩＷは、処理槽１０２に戻される。
【００５１】
制御部１１０は、有機酸塩含有廃液の処理システム１００に備わる各構成要素の動作等を制御する機能を有する。本実施形態では、制御部１１０は、廃液ＷＬに含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの濃度に基づく調整装置１０６の動作制御や、分離装置１０８の固液分離動作を制御する機能を有する。特に、本実施形態では、制御部１１０は、調整装置１０４が添加するカルシウムイオンＣａ２＋等の金属イオンの添加量を廃液に含有する硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整するように制御する。
【００５２】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法及びシステムは、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液に金属イオンを添加して撹拌しながら、有機酸と金属イオンを反応させて難溶性金属塩を生成する。その際に、添加する金属イオンに合わせて廃液のｐＨを調整して、難溶性金属塩を形成しやすいようにしてもよい。そして、生成された難溶性金属塩を分離して除去するだけで、ＣＯＤ源となる有機酸塩を廃液から除去できるため、安価かつ容易に廃液中の有機酸濃度を低減することができる。
【００５３】
また、本実施形態の有機酸塩含有廃液の処理方法及びシステムは、廃液中の有機酸塩を取り除くために添加する金属イオンの添加量を廃液に含有する硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲に調整するので、処理液中のＣＯＤを低減した上で、発生する難溶性金属塩の量を低減できる。すなわち、硫酸塩を含む有機酸塩含有廃液を処理する際に、廃液に含まれる硫酸イオンと有機酸イオンの総和に対して所定の範囲の金属イオンを添加することによって、処理液のＣＯＤの低減と発生する硫酸カルシウム等の澱物量の増加の抑制を両立できる。
【００５４】
さらに、本実施形態の有機酸含有廃液の処理方法は、化学的な塩濃度による影響を受けずに、反応装置等が生物処理や蒸発乾固に比べて簡単で安価に化学的手法で有機酸塩を酸化分解する方法の前処理としても用いることができる。このため、前処理として本実施形態の有機酸塩含有廃液の処理方法及び処理システムを適用した場合には、有機酸濃度が低減された廃液に酸化剤を添加して、残りの有機酸を酸化分解すれば良いため、使用する酸化剤の量を減らすことができる。従って、後工程で酸化剤を用いて酸化分解する方法では、高価な酸化剤の使用量を少なくすることによって、コストを削減することができるので、極めて大きな工業的価値を有する。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明の一実施形態に係る有機酸塩含有廃液の処理方法について、実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５６】
(実施例１)
クエン酸三ナトリウム７６ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム１０７ｇ／Ｌを含む、ｐＨ１０、ＣＯＤ３０ｇ／Ｌの水溶液０．５Ｌを１Ｌのビーカーに入れて、混合撹拌しながら、６０℃に加熱した。６０℃に到達後、反応等量の０．２当量の塩化カルシウム二水和物の粉末（１４ｇ）を添加して６０℃に保持しながら、１時間撹拌混合し、クエン酸カルシウムと石膏の混合沈殿を作成した。
【００５７】
混合撹拌後、沈殿物を含むスラリーを５Ｃ濾紙で固液分離し、沈殿物と沈殿ろ液を分別した。沈殿ろ液中のＣＯＤ濃度に関しては、ＣＯＤＭｎ法で測定し、沈殿物に関しては、６０℃で２４時間乾燥させて重量を測定した。ＣＯＤ濃度の測定値は、１５ｇ／Ｌであり、沈殿物の重量は、３１ｇであった。
【００５８】
(実施例２、３、比較例１〜３)
実施例２、３及び比較例１〜３は、塩化カルシウム二水和物の添加量をそれぞれ０．４当量（２８ｇ）、０．７当量（４９ｇ）、０．１当量（７ｇ）、１．０当量（７０ｇ）、１．５当量（１０５ｇ）として調整したこと以外は、実施例１と同様にして、クエン酸カルシウムと石膏の混合沈殿を作成した。
【００５９】
これらの実施例１乃至３、及び比較例１乃至３のＣＯＤの測定値、ＣＯＤ残存率、及び沈殿物の重量を以下の表１に示す。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
また、実施例１乃至３、及び比較例１乃至３における塩化カルシウム二水和物添加量（当量）と処理液のＣＯＤ濃度の関係を図３に示し、塩化カルシウム二水和物添加量（当量）と沈殿物の重量の関係を図４に示す。
【００６２】
表１及び図３に示すように、塩化カルシウム二水和物の添加量が０．２当量以上になるとＣＯＤの残存率が５０％以下となるので、好ましいことが分かる。すなわち、比較例１のように、０．２当量より少ない添加量では、処理液のＣＯＤが始液の５０％より多く残留することから、好ましくないことがわかる。
【００６３】
また、表１及び図３に示すように、塩化カルシウム二水和物の添加量が０．７当量の添加では、ＣＯＤ濃度は、１．７ｇ／Ｌと始液の５．７％まで低減できている。一方、塩化カルシウム二水和物の添加量が０．７当量より多い添加量では、比較例２及び比較例３で示されるように、添加量の増加分に比して、ＣＯＤ低減の効果が小さいものの、図４に示すように、発生する澱物の重量が一次関数的に増加している。
【００６４】
このことから、ＣＯＤ源であるクエン酸は、０．７当量までの添加によって十分低減できており、０．７当量より多く添加しても、その余剰分のカルシウムイオンの添加が主に石膏を生成するために使用されていることを示している。従って、塩化カルシウム二水和物の０．７当量より多量の添加は、澱物の重量を増加させるだけで、ＣＯＤ低減の効果が小さいので、好ましくないことが分かった。
【００６５】
以上の各実施例及び各比較例の結果から、硫酸塩と有機酸塩を含む廃液を処理する際に、当該廃液に含有する硫酸塩と有機酸塩の総和に対して０．２当量から０．７当量の範囲、すなわち、０．２当量以上、０．７当量以下に調整することが好ましいことが分かった。
【００６６】
なお、上記のように本発明の一実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【００６７】
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、有機酸塩含有廃液の処理方法、及び有機酸塩含有廃液の処理システムの構成、動作も本発明の一実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  有機酸塩含有廃液の処理システム、１０２  処理槽、１０４  分析装置、１０６  調整装置、１０８  分離装置、１１０  制御部、Ｓ１１  調整工程、Ｓ１２  分離工程、ＩＷ  分離液、ＴＷ  処理液、ＷＬ  廃液、ＷＳ  スラリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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