(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ排水に、石炭ボイラの燃焼により発生するフライアッシュを添加、混合し、沈降分離させた後、再燃焼させて再利用することを特徴とするパルプ排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭ボイラの燃焼により、産業固体廃棄物として発生するフライアッシュを用い、パルプ排水の脱色、脱ＣＯＤ及び脱臭技術に関するもので、フライアッシュを排水処理剤として活用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既知の排水処理技術では、高度処理の手段として活性炭吸着法があり、処理効果は高い。しかしながら、この方法で用いる処理剤としての活性炭は高価であるため、ランニングコストが高くなり好ましくない。
【０００３】
従来、この種の方法は特開平５−２２０３８７号公報に示されている様に、石炭灰を簡単な化学反応で結晶化し、高度処理用の処理剤として用いることは知られている。しかし、従来知られていた石炭灰の排水処理への利用方法に関する内容は、処理剤として用いる前に前処理を必要としており、ランニングコストへ影響すると考えられる。又、この際発生する汚泥の性状、処理方法についても明確にされていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、石炭ボイラの燃焼により、産業固体廃棄物として発生するフライアッシュを処理剤として用い、活性汚泥処理後や２次処理後のパルプ排水の脱色、脱ＣＯＤ及び脱臭を目的とした利用方法であり、水質保全的な問題を解決するものである。
【０００５】
又、フライアッシュは、一部セメント原料として活用されている以外は、他の固体廃棄物と同様に埋立処分となり、この廃棄物を排水処理に利用することにより、廃棄物を有効に利用することとなり、環境保全上の問題をも同時に解決しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、石炭ボイラの燃焼により発生するフライアッシュをパルプ排水に添加、混合し、その後沈降分離させてパルプ排水の脱色、脱ＣＯＤ及び脱臭を行い、良質な水質を得ると共に、沈降分離させた後、再燃焼させて再利用するパルプ排水の処理方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、石炭ボイラの燃焼により発生したフライアッシュを、活性汚泥処理後や２次処理後（凝集沈殿処理）のパルプ排水中に添加し、混合し、沈降分離の後に良質な上澄水を得る方法である。本発明に用いられる石炭ボイラの燃焼により発生したフライアッシュは、ＳｉＯ2０〜５０重量％、Ａｌ2Ｏ3１５〜２５重量％、Ｆｅ2Ｏ3８〜１５重量％、ＭｇＯ５重量％未満を主成分とするもので、その他としてはＮａ2Ｏ５重量％未満、Ｋ2Ｏ２重量％未満、ＴｉＯ2２重量％未満等を含有するものである。
【０００８】
パルプ排水に対する、フライアッシュの添加量は、４重量％〜７重量％が好ましい。必要とする水質によって添加量の増減を行うが、４重量％以下では過少添加となる点で好ましくなく、７重量％以上では過剰添加となる点で好ましくない。
【０００９】
又、パルプ排水にフライアッシュを添加後の混合、混合時間は、１５分間以上が必要であり、好ましくは３０分間以上である。
【００１０】
この吸着処理後に発生する汚泥（フライアッシュ）は活性炭吸着と同様に、再燃焼後、再利用が可能であるので、本発明においては石炭ボイラの燃焼により発生するフライアッシュをパルプ排水に添加、混合し、沈降分離させた後、再燃焼させて再利用する添加、混合し、沈降分離させた後、再燃焼させて再利用する。又、無機汚泥としての処分も可能である。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明のパルプ排水の脱色、脱ＣＯＤ及び脱臭の実施例について詳細に説明する。
【００１２】
排水の水質測定は以下の方法により行った。
色度：ＪＩＳ  Ｋ０１０２  工場排水試験方法  色度
ＣＯＤ：ＪＩＳ  Ｋ０１０２  工場排水試験方法  １００℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量の測定
臭気物質：悪臭防止法施行規則改正（環境庁告示第３９号、平成６年４月２１日）により求めた。
【００１３】
参考例１
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、５重量％の割合でフライアッシュを添加し、最大６０分として段階的に混合を行い、１０分間静置後の上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。表１に測定結果を示す。
【００１４】
【表１】
0003759277.tif 000002
【００１５】
表１から色度、ＣＯＤの両測定値が３０分間の混合で破過点にほぼ達している。攪拌３０分後の除去率は、色度が９４％、ＣＯＤが７４％に達しており、石炭ボイラの燃焼により発生するフライアッシュがパルプ排水に対しての優れた処理剤であることが解る。
【００１６】
参考例２
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、フライアッシュを３重量％添加し、３０分間混合、攪拌を行い、１０分間静置後の上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。
【００１７】
参考例３
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、フライアッシュを４重量％添加し、参考例２と同様の方法で上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。
【００１８】
参考例４
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、フライアッシュを７重量％添加し、参考例２と同様の方法で上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。
【００１９】
参考例５
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、フライアッシュを１０重量％添加し、参考例２と同様の方法で上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。
【００２０】
比較例１
参考例２、３、４、５の比較としてフライアッシュ無添加で参考例２、３、４、５と同様の方法で上澄水の色度、ＣＯＤの変化を調べた。表２に参考例２、３、４、５及び比較例１の測定結果を示す。
【００２１】
【表２】
0003759277.tif 000003
【００２２】
表２から参考例３、４、５は参考例１と同等な効果が得られることが解る。又、フライアッシュの添加量が増加するにつれ水質の差が小さくなることから参考例４以上の添加量では、効果が殆ど変わらないことが解る。
【００２３】
参考例６
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、５重量％の割合でフライアッシュを添加し、３０分間混合した後のパルプ排水中の臭気物質を測定した。
【００２４】
比較例２
参考例６の比較として、活性炭（和光純薬製：顆粒）を５重量％添加し、参考例５と同様の方法でパルプ排水中の臭気物質を測定した。表３に参考例６及び比較例１、２の測定結果を示す。
【００２５】
【表３】
0003759277.tif 000004
＊：攪拌による臭気物質除去の影響があり、全て同様に攪拌した。
ＣL：水中濃度（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
Ｈ2Ｓ：硫化水素（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
ＭＭ：メチルメルカプタン（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
ＤＭＳ：硫化メチル（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
ＤＭＤＳ：二硫化メチル（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
ＴＳ：全硫黄濃度（単位：×１０-3  ｍｇ／ｌ）
【００２６】
フライアッシュ、活性炭両者において臭気物質の除去が認められている。ＴＳ除去率ではフライアッシュの方が優れている。
【００２７】
参考例７
活性汚泥処理後のパルプ排水に対し、５重量％の割合でフライアッシュを添加し、３０分間の混合の際の吸着前後のフライアッシュの強熱減量、発熱量の変化を測定した。表４に測定結果を示す。測定方法は以下により行った。
強熱減量：底質調査方法（環水管第１２７号、昭和６３年９月４日）
発熱量：ＪＩＳ  Ｍ８８１４  石炭類及びコークス類の発熱量測定方法。
により求めた。
【００２８】
【表４】
0003759277.tif 000005
【００２９】
吸着前後での強熱減量、発熱量はほぼ同等と見られる。
従って、排水処理後の汚泥（フライアッシュ）を燃焼して再利用することも可能であり、又、無機汚泥としての処分も可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、活性汚泥処理、２次処理（凝集沈殿処理）をしてもなお着色していたり、臭気物質を有するパルプ排水を石炭ボイラから発生するフライアッシュを用いて脱色、脱ＣＯＤ及び脱臭することにより、地域住民の環境衛生の向上に貢献するとともに、水圏環境の保全に寄与する。
通常高度処理として用いた高価な活性炭は不必要となり、廉価なフライアッシュを吸着及びイオン交換資材として利用する本法は、経済的にも得策である。又、産業廃棄物として多量に排出され処理が困難となるフライアッシュを積極的に利用するものでもあり、環境浄化、資源のリサイクル・有効利用に役立つという有利な効果を生み出す。