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汚泥の処理方法、汚泥の処理システムおよび吸着剤の製造方法 NEW 新技術説明会

国内特許コード P210017726
整理番号 (S2018-0293-N0)
掲載日 2021年5月26日
出願番号 特願2020-509306
出願日 平成31年3月28日(2019.3.28)
国際出願番号 JP2019013523
国際公開番号 WO2019189549
国際出願日 平成31年3月28日(2019.3.28)
国際公開日 令和元年10月3日(2019.10.3)
優先権データ
  • 特願2018-066821 (2018.3.30) JP
発明者
  • 金 熙濬
出願人
  • 国立大学法人新潟大学
発明の名称 汚泥の処理方法、汚泥の処理システムおよび吸着剤の製造方法 NEW 新技術説明会
発明の概要 本発明の汚泥の処理方法は、汚泥の消化液を吸着剤と接触させ、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を、前記吸着剤に吸着させて除去する吸着工程と、前記吸着工程で前記消化液からリン成分の少なくとも一部が除去されて得られる消化汚泥を燃焼する燃焼工程とを有することを特徴とする。本発明によれば、燃焼時に蒸発するリン成分の量を減らし、燃焼炉に与える悪影響を抑制することができる汚泥の処理方法および処理システムを提供することができる。
従来技術、競合技術の概要

下水処理場から排出される下水汚泥等の含水汚泥の処理法として、環境汚染防止上の制約や埋め立て処分場の枯渇の問題等から、燃焼炉での燃焼処理が多く採用されている。

下水汚泥を消化処理した脱水汚泥(以下、単に「汚泥」とも言う)には、高濃度(例えば、灰換算約30%)でリンが含まれている。このため、汚泥を燃焼処理する際に、汚泥に含まれるリン成分が蒸発し、リン酸化合物として燃焼炉の壁等に付着し、燃焼炉の炉壁を傷めたり、排気管を詰まらせたり、熱交換管を腐食させたりする等の問題が生じている。

そこで、汚泥の処理において、汚泥中に含まれるリンの量を低減させるための研究がなされている。

リンの除去技術としては、リン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)を用いた方法が知られているが、このような方法では、アンモニア成分が必要であること、反応時間の長さの問題もあり、上記の問題を十分に解決できなかった。

また、汚泥中の微粒子、浮遊物を凝集させる凝集剤あるいはリン回収剤として、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、ポリ硫酸第二鉄が知られている(例えば非特許文献1)。

しかしながら、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄を用いた場合、上記のような燃焼炉等に対する悪影響の問題を十分に解決することができなかった。特に、消化処理を施した汚泥がリンを比較的高い含有率(例えば、焼却灰中の含有率が10質量%以上となるような含有率)で含まれる場合に、上記のような問題がより顕著に発生していた。また、これらは、高価であり、コスト上の問題や灰発生量の増加の問題もあった。

一方、工場や鉱山で用いた水には、多くの重金属等の汚染物質が含まれることがある。このような汚染された水を排水する場合には、汚染物質を十分に除去する必要がある。

また、汚染土壌の井戸水等にも重金属等の汚染物質が含まれることがあり、飲用水等の生活用水等として用いる場合に、汚染物質を十分に除去する必要がある。

従来においては、汚染物質の除去には、大量の吸着剤が使われている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、アルカリ性の液中(例えば、水素イオン指数(pH)が10以上の液中)で吸着剤による処理を行うと、重金属を十分に吸着させることができなかったり、吸着した重金属が再溶解してしまったりして、汚染物質を十分に除去することが困難であった。

産業上の利用分野

本発明は、汚泥の処理方法、汚泥の処理システムおよび吸着剤の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
汚泥の消化液を吸着剤と接触させ、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を、前記吸着剤に吸着させて除去する吸着工程と、
前記吸着工程で前記消化液からリン成分の少なくとも一部が除去されて得られる消化汚泥を燃焼する燃焼工程とを有することを特徴とする汚泥の処理方法。

【請求項2】
前記吸着工程において、前記吸着剤としてドロマイト類を用いる請求項1に記載の汚泥の処理方法。

【請求項3】
前記ドロマイト類は、水酸化ドロマイトである請求項2に記載の汚泥の処理方法。

【請求項4】
前記ドロマイト類は、ドロマイトである請求項2に記載の汚泥の処理方法。

【請求項5】
前記吸着工程をpHが3以上13以下の条件で行う請求項1ないし4のいずれか1項に記載の汚泥の処理方法。

【請求項6】
前記燃焼工程における燃焼温度は、500℃以上1500℃以下である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の汚泥の処理方法。

【請求項7】
汚泥の消化液を吸着剤と接触させ、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を、前記吸着剤に吸着させて除去する吸着処理部と、
前記吸着処理部で前記消化液からリン成分の少なくとも一部が除去されて得られる消化汚泥を燃焼する燃焼炉とを備えることを特徴とする汚泥の処理システム。

【請求項8】
汚泥の消化液とドロマイト類とを接触させ、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を、前記ドロマイト類に吸着させる吸着工程と、
前記消化液と接触させた前記ドロマイト類を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする吸着剤の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2020509306thum.jpg
出願権利状態 公開
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