(57)【要約】【課題】セメント製造工程で発生する飛灰（ダスト）を水洗処理した、鉛およびカドミウム等の重金属が含まれている排水から、当該重金属を安定的かつ効率よく除去できる排水の処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理した排水にリン酸化合物を添加するリン酸化合物添加工程と、当該リン酸化合物が添加された排水にカルシウム化合物を添加して前記排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈澱物を生成させる沈殿物生成工程と、当該沈殿物生成工程において生成した沈殿物を固液分離する沈殿物分離工程とを含む排水の処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理した排水にリン酸化合物を添加するリン酸化合物添加工程と、当該リン酸化合物が添加された排水にカルシウム化合物を添加して前記排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈澱物を生成させる沈殿物生成工程と、当該沈殿物生成工程において生成した沈殿物を固液分離する沈殿物分離工程とを含むことを特徴とする排水の処理方法。
【請求項２】
前記排水が、少なくとも鉛および／またはカドミウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント製造工程で発生する飛灰（ダスト）を水洗処理した、鉛およびカドミウム等の重金属が含まれている排水から、当該重金属を安定的かつ効率よく除去できる排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、鉛やカドミウム等の重金属を含む排水の処理方法として種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、排水にキノリン化合物、アミノベンゼン化合物、オキジシム化合物等の有機化合物を添加して重金属を固定化処理する方法が提案されている。また、特許文献２および３には、排水にケイ酸イオン（塩）を添加して生成した沈殿物を分離除去する方法が提案されている。また、特許文献４および５には、排水に鉄イオンを添加して生成した沈殿物を分離除去する方法が提案されている。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の方法では、排水中に前記有機化合物が残存する場合には、ＢＯＤ低減の観点から有機化合物の除去処理が更に必要となる虞があった。また、特許文献２および３に記載の方法では、沈殿物を凝集させるために更に凝集剤の添加が必要となる場合があった。また、特許文献４および５に記載の方法では、処理条件によっては、必ずしも重金属を安定的かつ効率よく除去できない場合があった。
【特許文献１】特開平７−１７１５４１号公報
【特許文献２】特開平８−１０３７７４号公報
【特許文献３】特開平８−３０９３６８号公報
【特許文献４】特開平８−３２３３６８号公報
【特許文献５】特開平９−１９２６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、セメント製造工程で発生する飛灰（ダスト）を水洗処理した、鉛およびカドミウム等の重金属が含まれている排水から、当該重金属を安定的かつ効率よく除去できる排水の処理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】
【０００５】
本発明者らは、前記の課題を解決すべく、セメント製造工程で発生する飛灰を水洗処理した排水から重金属を除去できる排水の処理方法を鋭意研究した結果、本発明を完成した。
即ち、本発明は以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理した排水にリン酸化合物を添加するリン酸化合物添加工程と、当該リン酸化合物が添加された排水にカルシウム化合物を添加して前記排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈澱物を生成させる沈殿物生成工程と、当該沈殿物生成工程において生成した沈殿物を固液分離する沈殿物分離工程とを含む排水の処理方法。
［２］前記排水が、少なくとも鉛または／およびカドミウムを含む前記［１］に記載の排水の処理方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば鉛やカドミウム等の重金属が高濃度で存在する排水であっても、重金属を安定的かつ効率的に除去できて、排水中の重金属濃度を排水基準値や環境基準値以下に処理できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の排水の処理方法について説明する。
本発明に係る排水の処理方法は、セメント製造工程で発生した飛灰を処理対象とするものである。ここで、セメント製造工程とは、エコセメントおよびポルトランドセメント等の製造工程を含む。そして、セメント製造工程で発生した飛灰は、一般に、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、塩素等のハロゲンおよびイオウ等の他に鉛やカドミウム等の重金属を多く含み、当該飛灰に水を添加するとアルカリ性を呈する。
【０００８】
本発明におけるリン酸化合物添加工程は、リン酸カルシウムを主成分とする沈澱物を生成させるための前工程であって、鉛やカドミウム等の重金属を含む排水に、リン酸化合物を添加する工程である。ここで、リン酸化合物として、例えば、リン酸、リン酸一水素ナトリウムおよびリン酸一水素カリウム等のリン酸一水素塩、リン酸二水素ナトリウムおよびリン酸二水素カリウム等のリン酸二水素塩、リン酸正塩、ポリリン酸およびメタリン酸等の縮合リン酸、ヘキサメタリン酸塩、酸性メタリン酸塩およびピロリン酸塩等の縮合リン酸塩、ペルオクソリン酸、ペルオクソリン酸塩等から選ばれる１種または２種以上を使用することができる。かかるカルシウム化合物は、水溶液、スラリーまたは粉体の状態で使用することができる。本発明の目的を達成できる範囲内で、廃リン酸化合物を使用することもできる。また、排水および／またはリン酸化合物の水溶液、スラリー若しくは粉体の温度としては、１０〜７０℃が好ましく、２０〜６０℃がより好ましい。加熱温度が７０℃を超えると、加熱コストが嵩み好ましくない。
【０００９】
本発明における沈殿物生成工程は、前記リン酸化合物添加工程においてリン酸化合物が添加された排水にカルシウム化合物を添加して、排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈澱物を生成させる工程である。ここで、カルシウム化合物は、排水のｐＨを６〜１０に調整するために添加する剤であり、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等の１種または２種以上を使用することができる。かかるカルシウム化合物は、スラリーまたは粉体の状態で使用することができる。本発明の目的を達成できる範囲内で、セメント・コンクリートスラッジや排ガス中の酸性物質の中和剤として使用した後に回収された水酸化カルシウム等の廃カルシウム化合物を使用することも可能である。また、排水および／またはカルシウム化合物のスラリー若しくは粉体の温度は、１０〜７０℃が好ましく、２０〜６０℃がより好ましい。加熱温度が７０℃を超えると、加熱コストが嵩み好ましくない。
【００１０】
もっとも、セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理した排水中に十分な量のカルシウム化合物（イオン）が存在する場合には、前工程であるリン酸化合物添加工程において排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈澱物が生成するから、カルシウム化合物の添加を省略することができ、この場合は、本発明においてリン酸化合物添加工程に、次工程として後述する沈殿物分離工程を直接繋げてもよい。
【００１１】
本発明における沈殿物分離工程は、沈殿物生成工程において生成した、排水中の重金属が固定されたリン酸カルシウムを主成分とする沈殿物を固液分離する工程である。固液分離の方法としては、濾過、遠心分離またはデカンテーション等の固液分離方法を使用することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
［実施例］
表１に示す、セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理して得た排水（原排水）１００リットルに、８５質量％のリン酸水溶液を３３０ｇ添加して撹拌し、次に、これに５質量％の水酸化カルシウムのスラリーを６３００ｇ加えて排水のｐＨを９．５に調整して３０分攪拌し沈澱物を生成させ、更にこれを濾過して濾液を得た。
［比較例］
比較のために、前記実施例におけるリン酸水溶液に代えて１５質量％の硫酸第一鉄水溶液を７８００ｇ使用した以外は、前記実施例と同様に原排水を処理した。
原排水、並びに実施例および比較例における濾液中の鉛濃度を表１に示した。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
表１から分かるように、実施例の濾液の鉛濃度は原排水の鉛濃度と比べ約１／１００００以下に低下し、排水基準値（０．１ｍｇ／リットル以下）および環境基準値（０．０１ｍｇ／リットル以下）を十分に満たしているが、他方、比較例の濾液の鉛濃度は原排水の鉛濃度と比べ約１／１０００程度にしか減少せず排水基準値等を満たすことはできなかった。よって、本発明に係る排水の処理方法によれば、セメント製造工程で発生した飛灰を水洗処理して得た排水から、鉛等の重金属を安定的かつ効率よく除去することできる。