(57)【要約】【課題】カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じる、カルシウム含有凝集沈殿汚泥の処理方法。【解決手段】カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用する汚泥処理方法。該方法により、多量の汚泥を最終処分場で管理する必要性を無くすと共に、本来そのままでは利用価値の低い汚泥を、利用価値の高い石こうに再生することが可能となる。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用する汚泥処理方法。
【請求項２】
カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を水洗処理した後に、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用する汚泥処理方法。
【請求項３】
カルシウムを用いた凝集沈殿処理がホウ素凝集沈殿処理である、請求項１または２記載の汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カルシウム含有凝集沈殿汚泥の汚泥処理方法に関する。特に、本発明は、ホウ素凝集沈殿処理により生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥の汚泥処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場などからの排水の水質については厳しい制限がなされているが、電子産業（特に半導体関連）、発電所、廃棄物最終処分場などから排出される排水中には、厳しい排水基準が設けられているフッ素、リン、ホウ素をはじめとする元素が含まれている場合が多い。このため、これらを排水から効率良く除去することが求められており、フッ素、リン酸、ホウ素などを除去する従来技術として、排水にカルシウムを添加することにより、これら除去が望まれる成分を難溶性化合物とし、これを凝集、沈殿除去するという凝集沈殿処理法が知られている。
【０００３】
しかし、上述のようなカルシウムを用いた凝集沈殿処理法において、排水中のこれら除去が望まれる成分をある程度のレベルまで低減させるためには、塩化カルシウム、消石灰などのカルシウム剤、および硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の凝集剤を多量に添加しなければならず、その結果、多量の汚泥が生じる。一般に、凝集沈殿処理により生じた汚泥は、脱水処理後に産業廃棄物として処分場に埋め立てられるが、汚泥の量が多くなると、埋め立てに要する処理費用も増大するという問題がある。特に、排水中のホウ素を凝集沈殿処理により除去する場合には、一般に、排水中に含まれるホウ素の約３０〜１００倍量もの凝集剤およびカルシウム剤を使用しなければならず、生じる汚泥の量も膨大となり、これに伴い処理費用も膨大なものとなる。
【０００４】
また、ホウ素を凝集沈殿処理する場合に生じる汚泥はアルカリ性であって、ｐＨの低下により容易に溶解する性質を有するので、埋め立てられた汚泥が雨水等に曝されることにより汚泥中のホウ素化合物が溶解し、埋立地からの排水中にホウ素が混入するという二次的汚染が生じる場合がある。よって、この場合の汚泥を最終処理するためには、排水処理設備または溶出抑制対策が施された管理型または遮断型の最終処分場で汚泥を管理する必要があるが、このような管理型または遮断型の最終処分場での管理費用は高額であるという問題がある。
【０００５】
石炭火力発電所等、硫化物を含む排ガスを排出する設備においては、一般に、硫化物を大気中に排出しない様に排煙脱硫装置が設けられている。この排煙脱硫装置の１つである、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置においては、排ガス中の亜硫酸ガスを石灰石スラリーと気液接触させて亜硫酸カルシウムとし、この亜硫酸カルシウムを空気酸化して硫酸カルシウム（石こう）として回収するという操作が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、カルシウムを用いた凝集沈殿処理により生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を有効に処理する方法について種々検討を行ったところ、該汚泥を湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用できることを見出し、これに基づいて本願発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、カルシウム含有凝集沈殿汚泥を、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用することにより、多量の汚泥を脱水後、最終処分場に廃棄するという必要性を無くすと共に、汚泥の処理に既設の湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置を使用できることから、汚泥処理のための新たな設備投資の必要性をなくし、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置において使用される石灰石スラリーの使用量を低減でき、さらに本来そのままでは利用価値の低い汚泥を、利用価値の高い石こうに再生できる、汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１として、カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用する汚泥処理方法を提供する。
本発明は請求項２として、カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行うことにより生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を水洗処理した後に、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用する汚泥処理方法を提供する。
本発明は請求項３として、カルシウムを用いた凝集沈殿処理がホウ素凝集沈殿処理である、請求項１または２記載の汚泥処理方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の汚泥処理方法においては、カルシウムを用いた凝集沈殿処理を行って生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥が、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用される。本発明における、カルシウムを用いた凝集沈殿処理とは、除去対象成分を含む排水にカルシウムを添加して、該除去対象成分を難溶性のカルシウム化合物にし、凝集沈殿させて除去する処理である。凝集沈殿処理としては、例えば、フッ素、リン酸、重金属もしくはホウ素、またはこれらの組み合わせを凝集沈殿させ除去する凝集沈殿処理が挙げられるが、これらに限定されるものではない。凝集沈殿処理される排水のソースは特に限定されるものではなく、例えば、電子産業関連（特に半導体関連）工場をはじめとする工場排水、石炭火力発電所をはじめとする火力発電所から排出される排水、および廃棄物最終処分場から排出される排水などが挙げられる。
【００１０】
カルシウムを用いた凝集沈殿処理においては、本発明の目的に反しない限りは、任意のカルシウム化合物をカルシウム源として使用でき、例えば、塩化カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらカルシウム化合物の使用態様としては、固体、スラリー、溶液をはじめとする任意の態様で排水に添加可能であり、特に限定されるものではない。凝集沈殿処理においては、カルシウムの添加前、添加後または添加と同時に上記カルシウム化合物以外の凝集剤を添加しても良い。該凝集剤の例としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、硫酸バンド、塩化第２鉄、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄をはじめとする無機凝集剤、およびカチオン系高分子凝集剤、アニオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤をはじめとする有機高分子凝集剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
凝集沈殿処理に使用可能な凝集沈殿処理装置としては、本発明の目的に反しない限り、任意の、公知の装置を用いることが可能であり、特に限定されるものではない。
【００１１】
本発明におけるカルシウム含有凝集沈殿汚泥は、上述のようなカルシウムを用いた凝集沈殿処理により生じるものであれば良く、該汚泥の組成、含水率、ｐＨ等は特に限定されるものではない。湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置においては、カルシウム剤である石灰石はスラリーの形態で使用されるので、本発明の方法は、カルシウム含有凝集沈殿汚泥を、脱水ケーキとなる程度まで脱水することなく、スラリーのまま湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置に供給できるという点で有利である。なお、カルシウム含有凝集沈殿汚泥はスラリーに限定されないのは上述した通りであり、該汚泥を脱水ケーキとした後に、再度スラリーとして湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置に供給するような態様も可能である。
【００１２】
湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用するとの観点から、カルシウム含有凝集沈殿汚泥の固形分中のカルシウムが多い方が望ましく、好ましくは、ＣａＯとして、該汚泥の全固形分の４５％以上、より好ましくは、ＣａＯとして、該汚泥の全固形分の５０％以上である。
【００１３】
本発明の汚泥処理方法は、ホウ素凝集沈殿処理により生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥を処理する場合に特に有用である。カルシウムを用いた凝集沈殿処理により、排水中からホウ素を除去する場合には、一般に、排水中に含まれるホウ素の約３０〜１００倍量ものカルシウム剤および凝集剤を使用しなければならず、生じる汚泥の量も膨大となり、これに伴い処理費用も膨大となる。また、ホウ素を凝集沈殿処理する場合に生じる汚泥はアルカリ性であって、ｐＨの低下により容易に溶解する性質を有するので、埋め立てられた汚泥が雨水等に曝されることにより汚泥中のホウ素が溶解し、埋立地からの排水中にホウ素が混入するという二次的汚染が生じる場合がある。よって、この場合の汚泥を最終処理するためには、排水処理設備または溶出抑制対策が施された管理型または遮断型の最終処分場で汚泥を管理する必要があるが、このような管理型または遮断型の最終処分場での管理費用は高額であるという問題がある。しかし、ホウ素凝集沈殿処理により生じる汚泥はカルシウムを含有し、ｐＨが１２程度のアルカリ性であることから、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のためのカルシウム剤である石灰石スラリーと性状において著しい違いはなく、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤としてそのまま使用できるという利点を有する。
【００１４】
本発明の汚泥処理方法においては、カルシウム含有凝集沈殿汚泥を水洗処理した後に、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用するのが好ましい。該汚泥を水洗処理することにより、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置へのＣｌ、Ｎａ等をはじめとする難溶性化合物を形成しない元素の導入を防止、低減でき、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置の吸収液における塩濃度の上昇を抑制でき、該装置の安定的な運転が可能となる。水洗処理により、カルシウム含有凝集沈殿汚泥中の難溶性カルシウム化合物が溶解するのを防止するという観点から、水洗処理に使用される水洗液はｐＨ９以上が好ましく、ｐＨ１０以上がより好ましい。
【００１５】
本発明においては、カルシウム含有凝集沈殿汚泥は湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用されるが、該装置において使用されるカルシウム剤の全量がカルシウム含有凝集沈殿汚泥であっても良いし、石灰石スラリーとカルシウム含有凝集沈殿汚泥を混合してカルシウム剤として使用しても良い。また、カルシウム剤を調製する場合にｐＨを調整しても良い。
【００１６】
湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置とは、排ガス中の亜硫酸ガスを石灰石スラリーと気液接触させることにより、亜硫酸ガスを気相から液相に移行させ亜硫酸カルシウムとし、該液相中の亜硫酸カルシウムを空気酸化して硫酸カルシウム（石こう）として回収する装置をいう。本発明においては、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置として、任意の、公知の該装置を適用でき、特に限定されるものではない。
また、本発明においては、任意の施設、設備に設けられた湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置を使用でき、例えば、石炭火力発電所をはじめとする火力発電所、ゴミ焼却炉をはじめとする焼却炉、および工場等に設けられた湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置が挙げられるがこれらに限定されるものではない。特に、本発明の方法は、１つの施設において、カルシウムを用いた凝集沈殿処理と湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置を用いた排煙脱硫処理とが行われている場合に、既設の装置を使用して、該１つの施設内で汚泥の処理を行うことができるという点で非常に有利である。なお、既に上述した通りであるが、１つの施設において生じたカルシウム含有凝集沈殿汚泥を、別の施設の湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置で処理することも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明は、カルシウム含有凝集沈殿汚泥を、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用することにより、多量の汚泥を最終処分場に廃棄する必要性を無くすと共に、汚泥の処理に既設の湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置を使用できることから、汚泥処理のための新たな設備投資の必要性をなくし、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置において使用される石灰石スラリーの使用量を低減でき、さらに本来そのままでは利用価値の低い汚泥を、利用価値の高い石こうに再生できるという有利な効果を有する。
また、本発明は、カルシウム含有凝集沈殿汚泥を水洗した後に湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置のカルシウム剤として使用することにより、湿式石灰石−石こう法排煙脱硫装置の吸収液での塩濃度の上昇を防止できるという有利な効果を有する。
また、カルシウムを用いたホウ素凝集沈殿処理により生じるカルシウム含有凝集沈殿汚泥に本発明を適用することにより、膨大な処理費用を軽減でき、また最終処分場からの二次汚染も防止できるという有利な効果を有する。