JPH05220387A - 石炭灰を利用した、排水の脱臭・脱色および高度処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】産業廃棄物である石炭灰を簡単な化学反応で結
晶化し、この物質を、排水２次処理に活性汚泥法などを
利用した処理水をさらに浄化するための３次処理・高度
処理用の処理剤に使い、水質汚濁防止と廃棄物再資源化
を同時に行うことを目的とする。 【構成】石炭灰を水酸化ナトリウム等のアルカリ剤で処
理して得られる、排水の脱臭・脱色および高度処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、活性汚泥法などを利用
した浄化槽処理水の脱色・脱臭および高度処理剤に関す
るもので、簡単な化学変化により改質した石炭灰を処理
剤として活用するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市下水、し尿、食品工業排水、化学工
場排水、紙・パルプ工業排水など様々な排水は、粗大固
形物除去などの１次処理後に、活性汚泥法などによる２
次処で浄化される。しかし、この２次処理までの処理水
は、生物分解が困難な物質（例えば、し尿では、胆汁色
素、繊維質など）、やフミン酸やフルボ酸様の有機物を
含有するため黄褐色に着色していたり悪臭を感じる臭気
を放っていることが多く、しばしば、放流するための環
境基準に適合しない。これは、活性汚泥法による浄化方
式の限界とも関係がある。現行では、ＣＯＤ、ＢＯＤな
どの基準値に適合させるため、価格的にそんなに安くな
い活性炭などの吸着剤を使って、さらに３次処理・高度
処理を行う必要のあることが多い。この処理後になお、
淡黄色と臭気が残っていることもあるが、処理水を完全
に無色透明・無臭にするのに莫大な費用を要したり、そ
のための技術が困難なため、この状態で、湖沼、河川な
どに放流しているのが現状である。人間活動に伴い、排
水は休むことなく生産されており、これらの排水を環境
基準をなんとか満たすからといって不完全な処理のまま
自然環境中に放出することは、水質保全の観点から多大
の問題がある。

【０００３】一方、わが国には、現在、ほぼ４０数基の
大型石炭火力発電所があり、ここから廃出される石炭灰
の量は、年間約４００万トンにものぼっている。発電所
以外の、石炭を燃料として用いる製鉄所や工場などから
の廃出も加えれば、さらに多量の石炭灰が廃棄されてい
ることになる。将来建設される発電所からの灰も加算さ
れ、廃棄石炭灰は今後なお増加してくることが予想され
ている。一部セメント原料などに用いられる他、適切な
処理方法が少ないこの石炭灰は、半量以上が利用される
ことなく、他の固体廃棄物と一緒に埋め立て処分されて
きた。しかし、最近では、セメント需要の頭打ち、漁業
補償などに絡んだ埋め立て地確保の困難さなどから、廃
棄物としての石炭灰が、環境保全の立場から全国的に大
きな問題を投げかけるようになっている。今後とも益々
増加するであろうこの廃棄物の処理問題を解決するた
め、その積極的な再資源化や有効利用法の開発が強く切
望されている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は、石炭火力発
電所等から産業固体廃棄物として排出される石炭灰をア
ルカリ等と化学反応させることによって得た生成物を用
いて、活性汚泥法などによる浄化槽からの放出水を低廉
価な方法で、脱色・脱臭および高度処理して、水質保全
的な問題を解決するものである。また、廃棄物あるいは
未利用資源としての石炭灰の活用法を見いだし、環境保
全上の問題をも同時に解決しようというものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ等と
の化学反応によって高い表面活性を獲得した石炭灰を使
い、浄化槽での２次処理排水を脱色・脱臭および高度処
理することで完全に処理する手段を与える。

【０００６】

【作用】主成分が非晶質ケイ酸アルミニウムである石炭
灰をアルカリ等と反応すると、多孔性で比表面積が大き
く様々な物質を吸着保持する性質を持った結晶性物質に
一部ないし全てが変化する。上述のような排水の３次処
理に用いと、これらの物質に転換した石炭灰は、有効か
つ効果的な処理能力を発揮し安定して機能する。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。この実施例に使
用した、排水の脱臭・脱色および高度処理剤を調製する
方法のいくつかの例を述べる。

【０００８】調製例１：冷却管を取り付けた三角フラス
コに、粒径の細かい石炭灰（フライアッシュ粉末）６０
ｇと３．５Ｎ ＮａＯＨ水溶液２００ｍｌを加え、ホッ
トプレート上で約９０℃にて２０時間ほど加熱処理し
た。処理後、遠心分離法にてよく水洗した。次に、１Ｎ
ＣａＣｌ２水溶液を１００ｍｌ加え、往復震とう器で
時間震とうした（Ｃａ飽和処理）。この飽和処理を５回
繰返し、過剰のＣａＣｌ２を水洗除去した後、１０５℃
にて乾燥して粉末試料を得た。

【０００９】調製例２：調製例１のフライアッシュ粉末
６０ｇの代わりに、フライアッシュ粉末４０ｇとシリカ
ゲル粉末２０ｇの混合物を用いた。加熱処理、水洗、飽
和処理、乾燥などは同様に行った。

【００１０】調製例３：調製例１のフライアッシュ粉末
６０ｇの代わりに、粒径の粗い石炭灰（クリンカーアッ
シュ粒）２０ｇを用いた。加熱処理時間は、２４時間と
し、水洗、飽和処理、乾燥などは同様に行った。

【００１１】石炭灰から、アルカリ水性媒質との加熱反
応などの処理によって調製した、排水の脱臭・脱色およ
び高度処理剤の効果を各種実験例（実施例）に基づいて
説明する。

【００１２】実施例１：し尿を、活性汚泥法で２次処理
した処理水を５００ｍｌを１リットルのポリ容器に入
れ、これに調製例１で製造した試料を４ｇ加えた。ゆっ
くりかき混ぜながら最高３時間まで放置した。放置中に
３０分毎に少量の上澄みを採取し、化学的酸素要求量
（ＣＯＤ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｒｅｎ Ｄｅｍ
ａｎｄ）の経時的変化を調べた。ＣＯＤは、ＪＩＳ Ｋ
０１０２に基づき、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から求めた。第１表に測
定結果を示した。

【００１３】ＣＯＤ測定値が、３．０時間で最初の約
０．６％になっており、フライアッシュをアルカリ水性
媒質との加熱反応などで処理したものは、し尿２次処理
水の優れた高度処理剤であることがわかる。また、３．
０時間放置した時には、はじめ黄褐色であったものが、
肉眼的にほとんで無色透明で、臭気もほとんど感じられ
なくなっていた。

【００１４】調製例２および３の試料についても、同様
の実験を行ったところ、ＣＯＤ測定値は、３．０時間
で、それぞれ、最初の値の約０．２％および約１．８％
になった。石炭灰をアルカリ水性媒質との加熱反応など
で処理したものは、調製法で多少効果が異なるものの、
し尿に対して、高い３次処理能力を有することがわか
る。

【００１５】実施例２：製紙工場の抄紙排水を活性汚泥
処理した排水について、実施例１と同様にして経時的に
ＣＯＤを測定した。第２表に測定結果を示した。

【００１６】ＣＯＤの除去率は約９８％にも達してお
り、フライアッシュをアルカリ水性媒質との加熱反応な
どで処理したものは、製紙工業排水の２次処理水に対し
て、効果の大きい高度処理剤であることがわかる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、アルカリ処理した石炭灰を用
いて、活性汚泥法などを利用した浄化槽や排水処理装置
で２次処理してもなお着色していたり不快な臭気を放つ
各種排水を、脱色や脱臭および高度処理できるので、地
域住民の環境衛生に貢献するとともに水圏環境の保全に
も寄与する。不完全な脱色・脱臭しかできなかったこれ
までの活性炭処理は不必要になり、活性炭よりも廉価
な、アルカリ処理した石炭灰を吸着およびイオン交換資
材として利用する本法は、経済的にも得策である。ま
た、産業廃棄物として多量に廃出され処理に困っている
石炭灰を積極的に利用しょうとするものなので、環境浄
化・廃棄物処理に役立つという有利な効果を生み出す。
使用済みになった資材は、その陽イオン交換容量が大き
いことを活用して、保肥力を強化改善する土壌改良材と
して農地に施用できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭クリンカーアッシュや石炭フライア
   ッシュ等の石炭灰から、水酸化ナトリウム水溶液などの
   アルカリ水性媒質との加熱反応などの処理によって、生
   じさせることを特徴とする、排水の脱臭・脱色および高
   度処理剤。
2. 【請求項２】 請求項第１項に記載の石炭灰に、副原料
   としてケイソウ土やケイ酸ソーダ等のケイ酸富化材や塩
   化アルミニウム等のアルミニウム富化材を添加した混合
   物と、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水性媒質
   とを加熱反応などして生じさせることを特徴とする、排
   水の脱臭・脱色および高度処理剤。
3. 【請求項３】 請求項第１項および第２項に記載の反応
   処理などの生成物を、そのまま、あるいは、形状を加工
   したり、他の資材と一体化することにより生じさせるこ
   とを特徴とする、排水の脱臭・脱色および高度処理剤。