JPS5948675B2 - 湿式排煙処理液の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排煙処理工程からのジチオン酸イオンを確実に
沈澱させることができると共に沈澱物を可処分廃棄物へ
転換させることができる湿式排煙処理廃液の処理方法に
関する。

石油若しくは石炭を燃焼させると、その排気ガス中にＳ
Ｏｘ、ＮＯｘが含まれているため、この排ガ゛スによっ
て大気が汚染される。

従って、石油若しくは石炭燃焼装置には、大気汚染防止
のため排気ガス中のＳＯｘ 、ＮＯｘを除去する付帯設
備を設けなければならない。

このような付帯設備のうちの排煙処理装置には石灰石−
石こう法になる湿式脱硫装置が主に用いられている。

湿式排煙処理装置から排出される廃液には排ガス中の種
々の成分が溶は込んでいるが、この廃液を処理する上で
最も大きな問題は廃液ＣＯＤを高める因子であるジチオ
ン酸イオン（８２０６”）を除くことにある。

しかし、この５２ｏ６”−は非常に安定な物質で、過酸
化水素やオゾンなどの強力な酸化剤による酸化処理や、
公知技術（特開昭５３−１５２６２号）のように単にｐ
Ｈを上げて凝集剤を加えるような通常の凝集沈澱では除
去することができない。

このジチオン酸イオンを除去する従来の技法としては、
イオン交換樹脂法又は電気透析膜、道連造膜等の脱法に
より濃縮分離した後加熱分解するという極めて大がかり
な廃液処理方法が採用されている。

又、この処理方法の欠点を解決した処理方法が本出願人
によって提案されている（特願昭５３−１０５９５６号
＝特開昭５５−４７１８１号公報を参照されたい）。

本出願人により提案された廃液処理方法の要旨はジチオ
ン酸イオンを含む廃液をアルカリ処理し濾過して得られ
た廃液に、アルミニウムイオンを含む無機系凝集剤を添
加してジチオン酸イオン一度（ｐｐｍ）１に対してアル
ミニウムイオン濃度（卿）を０．５以上とし、且つカル
シウムイオンを含むアルカリ剤を添加してｐＨ１０以上
とすると共にカルシウムイオン濃度を上記ジチオン酸イ
オン濃度の当量以上にしてジチオン酸イオンを凝集沈澱
させる方法であるが、その沈澱物は沈澱を生じさせ得る
程度のアルカリ性領域では非常に安定している。

しかしながら、ｐＨが低下するに従って再溶解し、ジチ
オン酸イオンを解離する。

その程度は例えばｐＨ７の水溶液中では約９０％もの量
が溶解する。

従って、上述の沈澱物はそのままでは通常の生活環境内
へ廃棄処分をすることは出来ない。

本発明の目的はジチオン酸イオンを確実に沈澱させるこ
とができ、しかもその沈澱物を焼却することによって沈
澱物を廃棄処分可能な物質へ変換する湿式排煙処理廃液
の処理方法を提供することにある。

以下、添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する
。

第１図は湿式排煙処理工程例えば石灰石−石こう法にな
る湿式排煙脱硫工程からの原廃液を本発明方法により処
理する工程を示す図である。

以下に述べるアルカリ処理ステップ２及び３により原廃
液のアルカリ処理及びその濾過が施行される。

ステップ２において、原水貯水槽も兼ねる予備凝集沈澱
槽に湿式排煙脱硫工程からの原廃液（ステップ１）を受
液する。

受液された原廃液中に２％近ぐ含まれる、フライアッシ
ュを主体とするＳＳは予備凝集沈澱槽内で自然沈降され
ると共に、原廃液中に含まれるＦｅ３＋、Ｃｒ３＋等の
金属イオンはｐＨ２以下の酸性原廃液をアルカリ剤例え
ば水酸化カルシウムでｐＨ６〜８に維持することによっ
て沈澱除去（濾過）される。

これら両者の除去により、次に述べる凝集沈澱装置の負
荷は軽減される。

予備凝集沈澱槽で得られた廃液（清澄液）をステップ３
の凝集沈澱装置へ給液する。

この凝集沈澱装置において液のｐＨをアルカリ剤例えば
水酸化カルシウムで１１近辺まで高める。

これにより、予備凝集沈澱槽においてはいまだ沈澱分離
されず、給液された液の中に含有されていた殆んどの金
属イオンを高められたｐＨ領域で水酸化物の形で沈澱分
離することが出来る。

又、これと同時に、ステップ２の処理では除去され得な
かった廃液中の硫酸イオンを可能な限り硫酸カルシウム
として沈澱分離することが出来る。

ステップ３での沈澱分離により後に述べるジチオン酸イ
オン無機凝集沈澱装置で添加される、アルミニウムを含
む無機系凝集剤を減量することが出来る。

すなわち、ジチオン酸イオンの無機凝集沈澱処理の妨害
因子となる硫酸イオンが取り除かれるからである。

ステップ３で処理された廃液をジチオン酸イオン凝集沈
澱ステップ４のジチオン酸イオン無機凝集沈澱装置に受
液する。

受液された廃液にアルミニウムイオンを含む無機系凝集
剤を添加してジチオン酸イオン濃度（ｐｐｍ）１に対し
てアルミニウムイオン濃度（ｐｐＩｌｌ）を０．５以上
とし且つカルシウムイオンを含むアルカリ剤を添加して
廃液のｐＨ゛を１０以上望ましくは１２近辺にする杏共
に上記カルシウムイオン濃度（卿）をジチオン酸イオン
濃度（ｐｐＩｎ）の当量以上にする。

これによって、ジチオン塩酸の大部分とアミン系窒素化
合物及びフッ素の一部を除去し得た。

これに用いるアルミニウムイオンを含む無機系凝集剤と
しては、ポリ塩化アルミニウムを主成分・ とする無機
系凝集剤：ＰＡＣ！（商品名）（以下、ＰＡＯと称す。

）、酸化ナトリウムアルミニウム（ＡｄＮａ０２）、硫
酸アルミニウム（Ａ１２（８０４）３）、フライアッシ
ュ溶解液等がある。

又、アルカリ剤としては、水酸化カルシウム、水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム等があるが、水酸化カルシウ
ムを主とし、水酸化カルシウムによるｐＨ１１以上（最
適１２）へのｐＨ調整において残る未溶解分を生じさせ
ないために所定量のカルシウムを共存させた液のｐＨ調
整に水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いればよ
い。

ＰＡＯを廃液に添加し且つ水酸化カルシウムで廃液のｐ
Ｈを１２近辺にした場合、廃液中のジチオン酸イオンを
ほぼ完全に除去するのには、ジチオン酸イオン濃度（ｐ
ｐｍ）１に対しＰＡＣ（Ａ１２０３としてのｐｐｍ）０
．５以上を必要とする。

又、ジチオン酸イオンを沈澱させるのに必要なカルシウ
ムイオンとジチオン酸イオンとの間には卿濃度でほぼ１
対１の関係があるということが水酸化ナトリウムでｐＨ
１２に調製した塩化カルシウム溶液によるジチオン酸イ
オンの凝集沈澱から判った。

アルミニウムイオンを含む無機系凝集剤として、酸化ナ
トリウムアルミニウム又は硫酸アルミニウムを用い、廃
液中のジチオン酸イオンを沈澱させるのに十分なアルミ
ニウムイオンを一定濃度に保った場合の、ジチオン酸イ
オンの除去率は前者においてはほぼ１００％になったが
、後者においては約５０％にしか達しなかった。

これは硫酸イオンがジチオン酸イオンの沈澱に対し妨害
要素さして作用していることを意味する。

このように、硫酸イオンはジチオン酸イオンの沈澱を妨
げるが、アルミニウムイオンを含む無機系凝集剤例えば
上述のＰＡＯを多く添加すれば、換言すればアルミニウ
ムイオン濃度を高くすればジチオン酸イオンの凝集沈澱
処理を遂行しうる。

硫酸イオンの存在下で、必要となるＰＡＯ量はジチオン
酸イオン濃度（ｐｐＩｌｌ）と硫酸イオン濃度（ｐｐＩ
ｌｌ）との和の７以上である。

※ ステップ４での凝集沈澱により生成されたジチオン
酸イオンの沈澱物はジチオン酸イオン無機凝集沈澱装置
から取出された後、加熱処理ステップ５の焼却炉へ投入
され、２００〜３００℃で加熱処理される。

しかも、この温度範囲であれば排ガスを加熱源として有
効利用することができる。

この加熱処理により沈澱物は加熱分解され、その後の沈
澱物はそのままで廃棄処分可能に廃棄物へ転化している
。

： 加熱分解により、沈澱物中の８２０６′−の分解
率を第１表に示す。

第１表における加熱条件は空気流量：２００ｍ／分、加
熱時間：３０分、燃焼管内容積： ９６０ｆｒＩｌであ
る。

しかも、３００℃での加熱分解において、ジチオン酸イ
オンの沈澱物は亜硫酸ガスを全く発生しない。

この加熱処理により、沈澱物の重量減少もみられるが、
これは第２図に示す。

実線はジチオン酸ナトリウム・三水塩、点線はジチオン
酸イオンの沈澱物についての熱重量曲線である。

重量の減少はジチオン酸ナトリウム・三水塩については
１００℃及び２７０℃近辺で、又ジチオン酸イオンの沈
澱物については１００℃及び２２０℃近辺で生ずるが１
００℃近辺での重量減少は結晶水及び付着水の揮散によ
るもので、２２０℃及び２７０℃近辺での重量減少はジ
チオン酸塩の分解によるものである。

又、ステップ４の処理により添加された大部分のアルミ
ニウムイオンはジチオン酸イオンの除去で消費されるが
、なお廃液中に残存する僅かなアルミニウムイオンは廃
液中のカルシウムイオンと反応してアルミン酸カルシウ
ムとして沈澱してしまっている。

従って、ステップ４からの廃液のｐＨをステップ６のｐ
Ｈ調整槽で中性領域へ戻してもアルミニウムイオンの再
沈澱は殆んど生じない。

従つて、ステップ７の濾過装置への負荷を少なくし得、
濾過装置に簡易な砂濾過装置を用い得る。

濾過後の処理水（ステップ８）のＣＯＤはｌＱＱｐｐｍ
から数ｐｐｍへ下っており、放流しうるものとなってい
る。

上記実施例において、ジチオン酸イオンの凝集沈澱に上
述の如きステップ２，３及び４の各処理を施したが、湿
式排煙脱硫工程からの原廃液の硫酸イオン濃度が２５０
０ｐＩ）Ｉｎ程度で、しかもＳＳが少ない場合、ステッ
プ２，３を省略してアルミニウムイオンを含む無機系凝
集剤及びアルカリ剤を添加するステップ４に直接給液し
、ジチオン酸イオンの凝集沈澱を生じさせてもよい。

また廃液として湿式脱硫廃液を例示したが、湿式脱硝、
脱硫廃液にもジチオン酸イオンが含有されるものがあり
、この廃液の処理にも拳法が適用できる。

以上要するに、本発明によれば次のような優れた効果を
発揮することができる。

■ 排煙脱硫処理工程から排出される廃液中からジチオ
ン酸イオンを確実に凝集沈澱させることができる。

■ ジチオン酸イオンの沈澱物を加熱分解することによ
りジチオン酸イオンを含まない沈澱物と化すことができ
、従ってこれをそのまま廃棄処分しても生活環境を汚染
することがない。

■ 従来ジチオン酸イオンを除去するために必要とされ
たイオン交換器などの犬がかりな装置を不要にすること
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理工程を示す図、第２図はジチオン
酸塩の熱重量曲線図である。 図中、２，３はアルカリ処理ステップ、４はジチオン酸
イオン凝集沈澱ステップ、５は加熱分解ステップである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 湿式排煙処理工程からの、ジチオン酸イオンを含む
   廃液の処理方法において、該廃液に、アルミニウムイオ
   ンを含む無機系凝集剤を添加してジチオン酸イオン濃度
   １に対してアルミニウムイオン濃度を０．５以上とし且
   つ上記廃液にカルシウムイオンを含むアルカリ剤を添加
   してｐＨ１０以上とすると共に上記カルシウムイオン濃
   度を上記ジチオン酸イオン濃度の当量以上として上記ジ
   チオン酸イオンを凝集沈澱させ、その後、該沈澱物を分
   離して加熱分解するようにしたことを特徴とする湿式排
   煙処理廃液の処理方法。