JPH10113673A - 廃水処理装置及び方法 - Google Patents
廃水処理装置及び方法Info
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- JPH10113673A JPH10113673A JP27063396A JP27063396A JPH10113673A JP H10113673 A JPH10113673 A JP H10113673A JP 27063396 A JP27063396 A JP 27063396A JP 27063396 A JP27063396 A JP 27063396A JP H10113673 A JPH10113673 A JP H10113673A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リンを高濃度で含有する廃水からリンをリン
酸マグネシウムアンモニウム六水和物(ストラバイト)
として効率よく、経済的に回収する。 【解決手段】 反応槽1から取出したストラバイトの結
晶を分級し、中程度の粒径の結晶粒子を製品として取出
し、細かな粒子の結晶を反応槽1内に種結晶として導入
し、微細な粒子の結晶を取出すとともに、粗大な粒子の
結晶は、破砕した後に再度分級する。
酸マグネシウムアンモニウム六水和物(ストラバイト)
として効率よく、経済的に回収する。 【解決手段】 反応槽1から取出したストラバイトの結
晶を分級し、中程度の粒径の結晶粒子を製品として取出
し、細かな粒子の結晶を反応槽1内に種結晶として導入
し、微細な粒子の結晶を取出すとともに、粗大な粒子の
結晶は、破砕した後に再度分級する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、下水処理
や排水処理を含む廃水処理装置及び方法に関し、詳しく
は、下水処理における生物学的脱リン法で発生する汚泥
処理分離液のようなアンモニウムイオン及びリン酸イオ
ンを含む廃水にマグネシウム化合物とpH調整剤とを加
えて反応させ、結晶状態のリン酸マグネシウムアンモニ
ウム六水和物(ストラバイト)を生成させて回収するた
めの廃水処理装置及び方法に関する。
や排水処理を含む廃水処理装置及び方法に関し、詳しく
は、下水処理における生物学的脱リン法で発生する汚泥
処理分離液のようなアンモニウムイオン及びリン酸イオ
ンを含む廃水にマグネシウム化合物とpH調整剤とを加
えて反応させ、結晶状態のリン酸マグネシウムアンモニ
ウム六水和物(ストラバイト)を生成させて回収するた
めの廃水処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、廃水中のリン及び窒素を除去
するための方法として、例えば、特開平1−11939
2号公報には、アンモニウムイオン及びリン酸イオンを
含む廃水に、マグネシウム化合物を添加するとともにア
ルカリからなるpH調整剤を加えてpHを8以上に調整
し、通気によって廃水を撹拌することによりこれらを反
応させてリン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)の
微細結晶を生成成長させ、廃水中の浮遊物質と生成した
リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶とを分離し、ア
ンモニウムイオン及びリン酸イオンをリン酸マグネシウ
ムアンモニウムの固体粒子として除去する方法が記載さ
れている。
するための方法として、例えば、特開平1−11939
2号公報には、アンモニウムイオン及びリン酸イオンを
含む廃水に、マグネシウム化合物を添加するとともにア
ルカリからなるpH調整剤を加えてpHを8以上に調整
し、通気によって廃水を撹拌することによりこれらを反
応させてリン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)の
微細結晶を生成成長させ、廃水中の浮遊物質と生成した
リン酸マグネシウムアンモニウムの結晶とを分離し、ア
ンモニウムイオン及びリン酸イオンをリン酸マグネシウ
ムアンモニウムの固体粒子として除去する方法が記載さ
れている。
【0003】上記方法を実施するための装置としては、
従来、下端が先細りのテーパー状に形成した筒体からな
る反応槽の底部に、廃水、マグネシウム化合物及びpH
調整剤を供給する液供給管や撹拌用空気を供給する空気
供給管を設けたものが用いられていた。
従来、下端が先細りのテーパー状に形成した筒体からな
る反応槽の底部に、廃水、マグネシウム化合物及びpH
調整剤を供給する液供給管や撹拌用空気を供給する空気
供給管を設けたものが用いられていた。
【0004】ところが、反応槽底部から廃水等を供給す
ると、前記アンモニウムイオン,リン酸イオン,マグネ
シウム化合物が反応槽底部や液供給管の内部で反応して
しまうことがあり、リン酸マグネシウムアンモニウムの
結晶が配管中で成長してスケールを形成し、配管を閉塞
することがあった。このスケールを除去するために、装
置を分解して強酸で洗うなどの対策を必要としていた。
また、スケールを溶解させて除去するためにクエン酸を
導入する方法も提案されているが(特開平5−1690
93号公報参照)、いずれにしても、スケール除去のた
めに装置の運転を停止する必要があった。
ると、前記アンモニウムイオン,リン酸イオン,マグネ
シウム化合物が反応槽底部や液供給管の内部で反応して
しまうことがあり、リン酸マグネシウムアンモニウムの
結晶が配管中で成長してスケールを形成し、配管を閉塞
することがあった。このスケールを除去するために、装
置を分解して強酸で洗うなどの対策を必要としていた。
また、スケールを溶解させて除去するためにクエン酸を
導入する方法も提案されているが(特開平5−1690
93号公報参照)、いずれにしても、スケール除去のた
めに装置の運転を停止する必要があった。
【0005】また、上記処理を行った処理水中にも未反
応のアンモニウムイオン,リン酸イオン,マグネシウム
イオンが残存しているため、処理水を水処理系に戻すた
めの返送配管内でも反応が進み、返送配管の内壁にスケ
ールが堆積して配管を閉塞するおそれもあった。
応のアンモニウムイオン,リン酸イオン,マグネシウム
イオンが残存しているため、処理水を水処理系に戻すた
めの返送配管内でも反応が進み、返送配管の内壁にスケ
ールが堆積して配管を閉塞するおそれもあった。
【0006】さらに、反応槽内で生成したリン酸マグネ
シウムアンモニウムの結晶は、空気撹拌によって結晶同
士が頻繁に衝突し、摩耗して細かな破片となってしま
う。このような破片状のものは、沈降性が悪いために処
理水と共に流出してしまい、リンの除去率を悪化させる
大きな要因となっている。
シウムアンモニウムの結晶は、空気撹拌によって結晶同
士が頻繁に衝突し、摩耗して細かな破片となってしま
う。このような破片状のものは、沈降性が悪いために処
理水と共に流出してしまい、リンの除去率を悪化させる
大きな要因となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一方、本発明者らは、
先に、上記問題点を解決可能な廃水処理装置を提案し
(特開平8−99091号公報参照)、さらに、その改
良型装置の提案も行った(特願平7−295315
号)。
先に、上記問題点を解決可能な廃水処理装置を提案し
(特開平8−99091号公報参照)、さらに、その改
良型装置の提案も行った(特願平7−295315
号)。
【0008】これらの装置によれば、前記スケールの発
生を防止しながら効率よく経済的にストラバイトの結晶
を回収することができるが、結晶の成長を効率よく進め
るためには、種結晶を定期的にあるいは連続して反応槽
内に供給する必要があった。
生を防止しながら効率よく経済的にストラバイトの結晶
を回収することができるが、結晶の成長を効率よく進め
るためには、種結晶を定期的にあるいは連続して反応槽
内に供給する必要があった。
【0009】そこで本発明は、リンを高濃度で含有する
廃水からリンをリン酸マグネシウムアンモニウム六水和
物(ストラバイト)として化学的に反応・結晶化させ、
回収する廃水処理装置及び方法において、配管を閉塞す
るおそれのあるスケールの発生を防止するとともに、効
率よく、経済的に所定粒度のストラバイトの結晶を回収
することができる廃水処理装置及び方法を提供すること
を目的としている。
廃水からリンをリン酸マグネシウムアンモニウム六水和
物(ストラバイト)として化学的に反応・結晶化させ、
回収する廃水処理装置及び方法において、配管を閉塞す
るおそれのあるスケールの発生を防止するとともに、効
率よく、経済的に所定粒度のストラバイトの結晶を回収
することができる廃水処理装置及び方法を提供すること
を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の廃水処理装置は、反応槽内に、アンモニウ
ムイオン及びリン酸イオンを含む廃水と、マグネシウム
化合物及びpH調整剤とを加えて撹拌し、生成したスト
ラバイト(リン酸マグネシウムアンモニウム六水和物)
の結晶を分離回収する廃水処理装置において、前記反応
槽から分離回収したストラバイトの結晶を分級する分級
手段を設け、分級後の所定範囲内の粒径の結晶を製品と
して取出す経路と、該製品として取出す結晶より小さい
所定範囲内の粒径の結晶を前記反応槽内に種結晶として
導入する経路と、該種結晶となる結晶より小さい粒径の
結晶を取出す経路と、前記製品として取出す結晶より大
きい結晶を破砕する破砕手段と、該破砕手段で破砕した
結晶を前記分級手段に導入する経路とを備えたことを特
徴としている。
め、本発明の廃水処理装置は、反応槽内に、アンモニウ
ムイオン及びリン酸イオンを含む廃水と、マグネシウム
化合物及びpH調整剤とを加えて撹拌し、生成したスト
ラバイト(リン酸マグネシウムアンモニウム六水和物)
の結晶を分離回収する廃水処理装置において、前記反応
槽から分離回収したストラバイトの結晶を分級する分級
手段を設け、分級後の所定範囲内の粒径の結晶を製品と
して取出す経路と、該製品として取出す結晶より小さい
所定範囲内の粒径の結晶を前記反応槽内に種結晶として
導入する経路と、該種結晶となる結晶より小さい粒径の
結晶を取出す経路と、前記製品として取出す結晶より大
きい結晶を破砕する破砕手段と、該破砕手段で破砕した
結晶を前記分級手段に導入する経路とを備えたことを特
徴としている。
【0011】また、本発明の廃水処理方法は、前記反応
槽から分離回収したストラバイトの結晶を分級手段によ
り分級し、所定範囲内の粒径の結晶を製品として取出
し、該製品として取出す結晶より小さい所定範囲内の粒
径の結晶を前記反応槽内に種結晶として導入し、該種結
晶となる結晶より小さい粒径の結晶を取出すとともに、
前記製品として取出す結晶より大きい結晶を破砕した後
前記分級手段に導入して再度分級することを特徴として
いる。
槽から分離回収したストラバイトの結晶を分級手段によ
り分級し、所定範囲内の粒径の結晶を製品として取出
し、該製品として取出す結晶より小さい所定範囲内の粒
径の結晶を前記反応槽内に種結晶として導入し、該種結
晶となる結晶より小さい粒径の結晶を取出すとともに、
前記製品として取出す結晶より大きい結晶を破砕した後
前記分級手段に導入して再度分級することを特徴として
いる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明を適用した廃水処
理装置の一形態例を示す系統図である。この廃水処理装
置は、ストラバイトの結晶を成長させるための反応槽1
と、該反応槽1で得たストラバイトの結晶を、その粒度
に応じて所定の処理を行う結晶処理部11とを有してい
る。前記反応槽1は、底面を漏斗状に形成した有底円筒
状に形成されており、この反応槽1には、該反応槽1の
内部に設けられた大径小径2個の円筒体2,3と、大径
円筒体2の内周側上方に設けられた廃水流入部4、マグ
ネシウム化合物供給部5及びpH調整剤供給部6と、小
径円筒体3の内部に下降流を発生させる撹拌手段である
撹拌翼7を有する撹拌機8と、反応槽1の底部に設けら
れた結晶排出部9と、反応槽1の上部外周に設けられた
処理水排出部10とにより形成されている。
理装置の一形態例を示す系統図である。この廃水処理装
置は、ストラバイトの結晶を成長させるための反応槽1
と、該反応槽1で得たストラバイトの結晶を、その粒度
に応じて所定の処理を行う結晶処理部11とを有してい
る。前記反応槽1は、底面を漏斗状に形成した有底円筒
状に形成されており、この反応槽1には、該反応槽1の
内部に設けられた大径小径2個の円筒体2,3と、大径
円筒体2の内周側上方に設けられた廃水流入部4、マグ
ネシウム化合物供給部5及びpH調整剤供給部6と、小
径円筒体3の内部に下降流を発生させる撹拌手段である
撹拌翼7を有する撹拌機8と、反応槽1の底部に設けら
れた結晶排出部9と、反応槽1の上部外周に設けられた
処理水排出部10とにより形成されている。
【0013】上記大径円筒体2は、小径円筒体3の上部
から水面上までの範囲にリング状に設けられており、こ
の大径円筒体2の内部に設置される小径円筒体3は、処
理水に循環流を形成するためのドラフトチューブとして
作用するものであって、内部の撹拌翼7により小径円筒
体3の内周側に下降流が、外周側に上昇流がそれぞれ形
成されて循環流となる。
から水面上までの範囲にリング状に設けられており、こ
の大径円筒体2の内部に設置される小径円筒体3は、処
理水に循環流を形成するためのドラフトチューブとして
作用するものであって、内部の撹拌翼7により小径円筒
体3の内周側に下降流が、外周側に上昇流がそれぞれ形
成されて循環流となる。
【0014】また、大径円筒体2の外周部、反応槽1の
内周面との間は、廃水流入部4から流入する廃水量に略
相当する水が上昇し、生成したストラバイトの結晶を、
その上昇過程で沈降分離させる生成物分離部として作用
する。この部分は、ストラバイトの小結晶や衝突により
発生した小片も確実に沈降させることができるように十
分な水面積を有している。
内周面との間は、廃水流入部4から流入する廃水量に略
相当する水が上昇し、生成したストラバイトの結晶を、
その上昇過程で沈降分離させる生成物分離部として作用
する。この部分は、ストラバイトの小結晶や衝突により
発生した小片も確実に沈降させることができるように十
分な水面積を有している。
【0015】前記廃水流入部4,マグネシウム化合物供
給部5,pH調整剤供給部6には、貯留タンクやポン
プ,流量計等がそれぞれ設けられており、リンを含有す
る廃水は、略一定の流量で反応槽1に送られ、マグネシ
ウム化合物、例えば所定濃度の塩化マグネシウム水溶液
は、処理するリンの量に応じた所定流量で反応槽1に送
られる。
給部5,pH調整剤供給部6には、貯留タンクやポン
プ,流量計等がそれぞれ設けられており、リンを含有す
る廃水は、略一定の流量で反応槽1に送られ、マグネシ
ウム化合物、例えば所定濃度の塩化マグネシウム水溶液
は、処理するリンの量に応じた所定流量で反応槽1に送
られる。
【0016】なお、マグネシウム化合物含有液として
は、海水を用いることもできる。すなわち、マグネシウ
ムイオンの添加量は、原液(廃水)中のリン酸イオンと
等モルになるように設定するものであるから、例えば、
原液中のリン酸イオン濃度50〜100mg/lに対し
ては、反応前のマグネシウムイオンの濃度が約39〜7
8mg/lになるようにマグネシウム化合物含有液を添
加すればよい。一方、海水中には、1300mg/lと
いう高濃度でマグネシウムイオンが溶存しているため、
原液に対して1/15〜1/30の量の海水を添加する
ことで、リン酸マグネシウムアンモニウムの生成反応を
起こさせることが可能である。
は、海水を用いることもできる。すなわち、マグネシウ
ムイオンの添加量は、原液(廃水)中のリン酸イオンと
等モルになるように設定するものであるから、例えば、
原液中のリン酸イオン濃度50〜100mg/lに対し
ては、反応前のマグネシウムイオンの濃度が約39〜7
8mg/lになるようにマグネシウム化合物含有液を添
加すればよい。一方、海水中には、1300mg/lと
いう高濃度でマグネシウムイオンが溶存しているため、
原液に対して1/15〜1/30の量の海水を添加する
ことで、リン酸マグネシウムアンモニウムの生成反応を
起こさせることが可能である。
【0017】また、前記pH調整剤供給部6から供給さ
れるpH調整剤、例えば所定濃度の水酸化ナトリウム水
溶液は、反応槽1内が所定のpH、例えばpH8.5〜
8.7の範囲内になるように流量調節されて反応槽1に
送られる。
れるpH調整剤、例えば所定濃度の水酸化ナトリウム水
溶液は、反応槽1内が所定のpH、例えばpH8.5〜
8.7の範囲内になるように流量調節されて反応槽1に
送られる。
【0018】前記結晶排出部9は、反応槽1の底部に連
通する配管に二連バルブ9a,9bを設けたものであっ
て、この二連バルブ9a,9bを所定の順序で開閉する
ことにより、生成したストラバイトの結晶を若干の処理
水と共に抜出すことができる。
通する配管に二連バルブ9a,9bを設けたものであっ
て、この二連バルブ9a,9bを所定の順序で開閉する
ことにより、生成したストラバイトの結晶を若干の処理
水と共に抜出すことができる。
【0019】ここで、反応槽1の作用を説明する。廃水
流入部4から流入するアンモニウムイオン及びリン酸イ
オンを含む廃水は、マグネシウム化合物供給部5から供
給されるマグネシウムイオン含有水と共に、大径円筒体
内周側の撹拌部を循環する循環流中に投入され、撹拌翼
7による撹拌作用及び下降流形成作用により、循環する
水及びストラバイトの結晶と十分に混和されながら小径
円筒体3の内周側を下降する。
流入部4から流入するアンモニウムイオン及びリン酸イ
オンを含む廃水は、マグネシウム化合物供給部5から供
給されるマグネシウムイオン含有水と共に、大径円筒体
内周側の撹拌部を循環する循環流中に投入され、撹拌翼
7による撹拌作用及び下降流形成作用により、循環する
水及びストラバイトの結晶と十分に混和されながら小径
円筒体3の内周側を下降する。
【0020】そして、流入量に相当する水が大径円筒体
2の外周面と反応槽1の内周面との間を上昇して処理水
排出部10から排出される他は、小径円筒体3の外周面
と大径円筒体2の内周面との間を上昇して循環流を形成
する。一方、pH調整剤供給部6から供給されるpH調
整剤により反応槽1内の水のpHが所定のpH値に調節
されることにより、反応槽1内でアンモニウムイオン,
リン酸イオン,マグネシウムイオンの反応が進行してス
トラバイトが生成する。
2の外周面と反応槽1の内周面との間を上昇して処理水
排出部10から排出される他は、小径円筒体3の外周面
と大径円筒体2の内周面との間を上昇して循環流を形成
する。一方、pH調整剤供給部6から供給されるpH調
整剤により反応槽1内の水のpHが所定のpH値に調節
されることにより、反応槽1内でアンモニウムイオン,
リン酸イオン,マグネシウムイオンの反応が進行してス
トラバイトが生成する。
【0021】このストラバイトの生成反応は、主として
各イオンの濃度が高いドラフトチューブ型撹拌部で行わ
れ、ストラバイトの生成反応がストラバイトの結晶表面
で行われることにより次第に成長して大粒の結晶粒子と
なる。このストラバイトの結晶粒子は、水との比重差
(ストラバイトの比重:1.7)により反応槽1の底部
に沈降する。また、廃水中のSS成分や副産物であるリ
ン酸カルシウムは、大径円筒体2の外周面と反応槽1の
内周面との間を処理水と共に上昇して処理水排出部10
から排出される。
各イオンの濃度が高いドラフトチューブ型撹拌部で行わ
れ、ストラバイトの生成反応がストラバイトの結晶表面
で行われることにより次第に成長して大粒の結晶粒子と
なる。このストラバイトの結晶粒子は、水との比重差
(ストラバイトの比重:1.7)により反応槽1の底部
に沈降する。また、廃水中のSS成分や副産物であるリ
ン酸カルシウムは、大径円筒体2の外周面と反応槽1の
内周面との間を処理水と共に上昇して処理水排出部10
から排出される。
【0022】実験によれば、結晶の長さが0.046〜
0.074mmのストラバイト粒子が上昇流と共に上昇
を始める上向き流速は毎分約10cmであり、リン酸カ
ルシウムは、毎分数cmの上向き流速で上昇を開始する
ので、大径円筒体2の外周面と反応槽1の内周面との間
の上向き流速を毎分10cm以下、例えば5cm程度に
なるように各部の大きさや処理水量を設定しておくこと
により、反応槽1の底部にストラバイトのみを沈殿させ
ることができ、極めて純度の高いストラバイトを得るこ
とができる。
0.074mmのストラバイト粒子が上昇流と共に上昇
を始める上向き流速は毎分約10cmであり、リン酸カ
ルシウムは、毎分数cmの上向き流速で上昇を開始する
ので、大径円筒体2の外周面と反応槽1の内周面との間
の上向き流速を毎分10cm以下、例えば5cm程度に
なるように各部の大きさや処理水量を設定しておくこと
により、反応槽1の底部にストラバイトのみを沈殿させ
ることができ、極めて純度の高いストラバイトを得るこ
とができる。
【0023】なお、反応槽1の底部には、ストラバイト
の比較的大きな結晶粒子が主として沈殿するが、粗大粒
子の間隙に入り込んだ微細結晶や廃水中の浮遊物(SS
成分や副産物等)は、粒度を不均一にするだけでなく、
回収物の純度を悪化させる原因となるので、反応槽1の
底部に給水管1aを設け、該給水管1aから給水して反
応槽1の底部に上昇流を発生させることにより、ストラ
バイトの微細結晶と粗大結晶とを分級し、かつ、浮遊物
を分離してストラバイトの洗浄を行うことができ、適度
な粒径の結晶のみを底部の結晶排出部9の部分に集める
ことができる。
の比較的大きな結晶粒子が主として沈殿するが、粗大粒
子の間隙に入り込んだ微細結晶や廃水中の浮遊物(SS
成分や副産物等)は、粒度を不均一にするだけでなく、
回収物の純度を悪化させる原因となるので、反応槽1の
底部に給水管1aを設け、該給水管1aから給水して反
応槽1の底部に上昇流を発生させることにより、ストラ
バイトの微細結晶と粗大結晶とを分級し、かつ、浮遊物
を分離してストラバイトの洗浄を行うことができ、適度
な粒径の結晶のみを底部の結晶排出部9の部分に集める
ことができる。
【0024】また、槽底部から分離上昇した微細結晶
は、再び撹拌部に流入することにより次第に成長して大
粒の結晶粒子となり、浮遊物は処理水と共に上昇して処
理水排出部10から排出される。したがって、ストラバ
イトの流出を抑制しながら浮遊物が反応槽1内に蓄積す
ることを防止できる。
は、再び撹拌部に流入することにより次第に成長して大
粒の結晶粒子となり、浮遊物は処理水と共に上昇して処
理水排出部10から排出される。したがって、ストラバ
イトの流出を抑制しながら浮遊物が反応槽1内に蓄積す
ることを防止できる。
【0025】定常運転状態では、廃水流入部4,マグネ
シウム化合物供給部5及びpH調整剤供給部6からそれ
ぞれ所定量の廃水,マグネシウム化合物及びpH調整剤
が注入されるとともに、後述の種結晶が所定量投入され
ることによってストラバイトの結晶成長が行われ、適宜
の間隔で結晶排出部9の二連バルブ9a,9bを操作す
ることによりストラバイト結晶が取出される。
シウム化合物供給部5及びpH調整剤供給部6からそれ
ぞれ所定量の廃水,マグネシウム化合物及びpH調整剤
が注入されるとともに、後述の種結晶が所定量投入され
ることによってストラバイトの結晶成長が行われ、適宜
の間隔で結晶排出部9の二連バルブ9a,9bを操作す
ることによりストラバイト結晶が取出される。
【0026】したがって、配管等がスケールにより閉塞
することがなく、スケール除去のために装置を停止する
必要がほとんど無いので、下水処理設備における消化槽
脱離液等に含まれるリンを、肥料として極めて有効なス
トラバイトとして連続的に回収することができる。ま
た、大径小径2個の円筒体2,3で形成したドラフトチ
ューブ型撹拌部における撹拌機7による撹拌状態を適当
に設定することにより、十分かつ均一な撹拌を行うこと
ができ、空気撹拌に比べて結晶同士の衝突を抑えること
ができるとともに、生成したストラバイトを十分に混和
させることができる。これにより、ストラバイトの生成
反応をストラバイトの結晶表面で行わせることができ、
反応槽1及び円筒体2,3の各壁面でのスケールの発生
を抑制することができる。
することがなく、スケール除去のために装置を停止する
必要がほとんど無いので、下水処理設備における消化槽
脱離液等に含まれるリンを、肥料として極めて有効なス
トラバイトとして連続的に回収することができる。ま
た、大径小径2個の円筒体2,3で形成したドラフトチ
ューブ型撹拌部における撹拌機7による撹拌状態を適当
に設定することにより、十分かつ均一な撹拌を行うこと
ができ、空気撹拌に比べて結晶同士の衝突を抑えること
ができるとともに、生成したストラバイトを十分に混和
させることができる。これにより、ストラバイトの生成
反応をストラバイトの結晶表面で行わせることができ、
反応槽1及び円筒体2,3の各壁面でのスケールの発生
を抑制することができる。
【0027】このようにして反応槽1内で生成したスト
ラバイトは、槽底部の結晶排出部9から抜出されて結晶
処理部11に送られる。この結晶処理部11は、反応槽
1から抜出したストラバイトの結晶を脱水・乾燥させて
貯留する脱水・乾燥・貯留部12と、結晶の分級を行う
分級手段13と、分級した結晶の内、所定範囲内の粒径
の結晶を製品として取出す製品取出経路14と、製品と
して取出す結晶より小さい所定範囲内の粒径の結晶を種
結晶として反応槽1に戻す種結晶導入経路15と、種結
晶となる結晶より小さい粒径の結晶を製品とは別にして
取出す微細粒子取出経路16と、前記製品として取出す
結晶より大きい結晶を破砕する破砕手段17と、該破砕
手段17で破砕した結晶を前記分級手段13に導入する
経路18とからなるもので、前記種結晶導入経路15に
は、反応槽1への種結晶の供給量を調節するため、貯留
槽15aと供給機15bとが設けられている。
ラバイトは、槽底部の結晶排出部9から抜出されて結晶
処理部11に送られる。この結晶処理部11は、反応槽
1から抜出したストラバイトの結晶を脱水・乾燥させて
貯留する脱水・乾燥・貯留部12と、結晶の分級を行う
分級手段13と、分級した結晶の内、所定範囲内の粒径
の結晶を製品として取出す製品取出経路14と、製品と
して取出す結晶より小さい所定範囲内の粒径の結晶を種
結晶として反応槽1に戻す種結晶導入経路15と、種結
晶となる結晶より小さい粒径の結晶を製品とは別にして
取出す微細粒子取出経路16と、前記製品として取出す
結晶より大きい結晶を破砕する破砕手段17と、該破砕
手段17で破砕した結晶を前記分級手段13に導入する
経路18とからなるもので、前記種結晶導入経路15に
は、反応槽1への種結晶の供給量を調節するため、貯留
槽15aと供給機15bとが設けられている。
【0028】反応槽1から抜出されたストラバイトの結
晶は、まず、脱水・乾燥・貯留部12で、通常の温風乾
燥等の乾燥処理が行われて貯留される。次の分級手段1
3における分級処理は、連続的あるいは適当な間隔で行
われるもので、通常のメッシュフィルター等を用いて行
うことができ、製品として取出す結晶より大きな粒径の
粗大な粒子と、製品として適当な粒径例えば0.3〜
0.6mm(300〜600μm)の範囲の中程度の粒
径の粒子と、製品として取出す結晶より小さい所定範囲
内例えば0.15〜0.3mmの粒径の細かな粒子と、
これよりも小さな微細な粒径の粒子との4段階に分級す
る。
晶は、まず、脱水・乾燥・貯留部12で、通常の温風乾
燥等の乾燥処理が行われて貯留される。次の分級手段1
3における分級処理は、連続的あるいは適当な間隔で行
われるもので、通常のメッシュフィルター等を用いて行
うことができ、製品として取出す結晶より大きな粒径の
粗大な粒子と、製品として適当な粒径例えば0.3〜
0.6mm(300〜600μm)の範囲の中程度の粒
径の粒子と、製品として取出す結晶より小さい所定範囲
内例えば0.15〜0.3mmの粒径の細かな粒子と、
これよりも小さな微細な粒径の粒子との4段階に分級す
る。
【0029】そして、上記粗大な粒子は、ボールミル等
の適宜な破砕手段17に送って破砕した後、前記分級手
段13に戻して再度分級処理し、中程度の粒径の粒子
は、その一部を必要に応じて破砕手段17に送る他、大
部分を製品として取出す。また、前記細かな粒子は、種
結晶導入経路15を介して貯留槽15aに送り、供給機
15bにより定期的にあるいは連続して所定量を反応槽
1内に投入する。一方、細か過ぎて種結晶には適さない
前記微細な粒子は、製品となる中程度の粒径の粒子とは
別に取出して適当な処理を行うようにする。
の適宜な破砕手段17に送って破砕した後、前記分級手
段13に戻して再度分級処理し、中程度の粒径の粒子
は、その一部を必要に応じて破砕手段17に送る他、大
部分を製品として取出す。また、前記細かな粒子は、種
結晶導入経路15を介して貯留槽15aに送り、供給機
15bにより定期的にあるいは連続して所定量を反応槽
1内に投入する。一方、細か過ぎて種結晶には適さない
前記微細な粒子は、製品となる中程度の粒径の粒子とは
別に取出して適当な処理を行うようにする。
【0030】なお、前述のドラフトチューブ形式の反応
槽1では、適当な処理条件を設定することにより、中程
度の粒径の粒子以下の細かな粒径の結晶粒子が、ほとん
ど存在しない状態にできるため、通常の運転において
は、粗大な粒子と中程度の粒径の粒子の一部とを破砕手
段17で破砕して種結晶に適した粒径の粒子を得るよう
にすればよい。
槽1では、適当な処理条件を設定することにより、中程
度の粒径の粒子以下の細かな粒径の結晶粒子が、ほとん
ど存在しない状態にできるため、通常の運転において
は、粗大な粒子と中程度の粒径の粒子の一部とを破砕手
段17で破砕して種結晶に適した粒径の粒子を得るよう
にすればよい。
【0031】製品として取出したストラバイトは、緩効
性肥料として使用され、さらに、カリウム塩を混合して
造粒等の加工を施すことにより、植物の三大栄養素を含
む肥料として有効に利用することができる。
性肥料として使用され、さらに、カリウム塩を混合して
造粒等の加工を施すことにより、植物の三大栄養素を含
む肥料として有効に利用することができる。
【0032】このようにして所定量の種結晶を反応槽1
内に投入することにより、槽内の反応生成物(ストラバ
イト)濃度を常に所定量以上に確保でき、新たに結晶核
を生成する反応を抑えて結晶表面での結晶成長反応を促
進することができるため、反応速度を高くすることがで
き、装置内での滞留時間を短縮することが可能となり、
装置全体を非常にコンパクトに設計することができる。
内に投入することにより、槽内の反応生成物(ストラバ
イト)濃度を常に所定量以上に確保でき、新たに結晶核
を生成する反応を抑えて結晶表面での結晶成長反応を促
進することができるため、反応速度を高くすることがで
き、装置内での滞留時間を短縮することが可能となり、
装置全体を非常にコンパクトに設計することができる。
【0033】図2は、図1に示す構成の装置を用いて連
続運転を行ったときの結晶粒径の分布を示すものであ
る。運転開始時に平均粒径0.2mmの種結晶を投入
し、撹拌回転数毎分250〜300回転、pH8.5〜
8.7、滞留時間4分以上として連続106時間の運転
を行ったところ、平均粒径が0.4〜0.5mm程度に
成長し、0.25mm(250μm)以下の粒子はほと
んど存在しなかった。
続運転を行ったときの結晶粒径の分布を示すものであ
る。運転開始時に平均粒径0.2mmの種結晶を投入
し、撹拌回転数毎分250〜300回転、pH8.5〜
8.7、滞留時間4分以上として連続106時間の運転
を行ったところ、平均粒径が0.4〜0.5mm程度に
成長し、0.25mm(250μm)以下の粒子はほと
んど存在しなかった。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃水処理
装置によれば、下水処理設備における消化槽脱離液等に
含まれるリンを、肥料として有用なストラバイトの結晶
粒子として効率よく回収することができる。
装置によれば、下水処理設備における消化槽脱離液等に
含まれるリンを、肥料として有用なストラバイトの結晶
粒子として効率よく回収することができる。
【図1】 本発明を適用した廃水処理装置の一例を示す
系統図である。
系統図である。
【図2】 連続運転後の結晶粒径と結晶濃度の関係を示
す図である。
す図である。
1…反応槽、2…大径円筒体、3…小径円筒体、4…廃
水流入部、5…マグネシウム化合物供給部、6…pH調
整剤供給部、7…撹拌翼、8…撹拌機、9…結晶排出
部、10…処理水排出部、11…結晶処理部、12…脱
水・乾燥・貯留部、13…分級手段、14…製品取出経
路、15…種結晶導入経路、16…微細粒子取出経路、
17…破砕手段
水流入部、5…マグネシウム化合物供給部、6…pH調
整剤供給部、7…撹拌翼、8…撹拌機、9…結晶排出
部、10…処理水排出部、11…結晶処理部、12…脱
水・乾燥・貯留部、13…分級手段、14…製品取出経
路、15…種結晶導入経路、16…微細粒子取出経路、
17…破砕手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 9/02 604 B01D 9/02 604 605 605 608 608A (72)発明者 津野 洋 滋賀県大津市衣川2丁目8番14号 (72)発明者 矢尾 真 東京都中央区京橋1丁目3番3号 前澤工 業株式会社内 (72)発明者 吉野 正章 東京都中央区京橋1丁目3番3号 前澤工 業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 反応槽内に、アンモニウムイオン及びリ
ン酸イオンを含む廃水と、マグネシウム化合物及びpH
調整剤とを加えて撹拌し、生成したリン酸マグネシウム
アンモニウム六水和物の結晶を分離回収する廃水処理装
置において、前記反応槽から分離回収したリン酸マグネ
シウムアンモニウム六水和物の結晶を分級する分級手段
を設け、分級後の所定範囲内の粒径の結晶を製品として
取出す経路と、該製品として取出す結晶より小さい所定
範囲内の粒径の結晶を前記反応槽内に種結晶として導入
する経路と、該種結晶となる結晶より小さい粒径の結晶
を取出す経路と、前記製品として取出す結晶より大きい
結晶を破砕する破砕手段と、該破砕手段で破砕した結晶
を前記分級手段に導入する経路とを備えたことを特徴と
する廃水処理装置。 - 【請求項2】 反応槽内に、アンモニウムイオン及びリ
ン酸イオンを含む廃水と、マグネシウム化合物及びpH
調整剤とを加えて撹拌し、生成したリン酸マグネシウム
アンモニウム六水和物の結晶を分離回収する廃水処理方
法において、前記反応槽から分離回収したリン酸マグネ
シウムアンモニウム六水和物の結晶を分級手段により分
級し、所定範囲内の粒径の結晶を製品として取出し、該
製品として取出す結晶より小さい所定範囲内の粒径の結
晶を前記反応槽内に種結晶として導入し、該種結晶とな
る結晶より小さい粒径の結晶を取出すとともに、前記製
品として取出す結晶より大きい結晶を破砕した後、前記
分級手段に導入して再度分級することを特徴とする廃水
処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27063396A JPH10113673A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 廃水処理装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27063396A JPH10113673A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 廃水処理装置及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10113673A true JPH10113673A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17488811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27063396A Pending JPH10113673A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 廃水処理装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10113673A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000334473A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性汚泥の処理方法 |
JP2001058102A (ja) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 流動床式晶析反応装置 |
JP2001286701A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-16 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 晶析反応装置及びその装置を用いた晶析脱燐方法 |
JP2002292203A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Japan Organo Co Ltd | 高比重の種晶が充填された晶析反応装置および該装置を用いた晶析処理方法 |
JP2003275774A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-09-30 | Mitsubishi Materials Corp | リン回収材の再生方法及びリン回収方法 |
JP2004002071A (ja) * | 2002-05-30 | 2004-01-08 | Jfe Engineering Kk | 肥料原料の製造方法および製造装置 |
JP2008073662A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Hitachi Plant Technologies Ltd | ヒドロキシアパタイト結晶の再利用方法 |
CN100393636C (zh) * | 2005-11-17 | 2008-06-11 | 湖南大学 | 一种处理高浓度含磷废水的方法 |
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WO2012134255A1 (fr) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Universite Hassan 1Er Settat | Procede et appareil pour l'elimination du phosphore des rejets liquides des unites de production d'engrais par recuperation de cristaux phosphates |
CN106267880A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-04 | 武汉科技大学 | 一种间歇冷却结晶过程中晶体产品粒度的反馈控制方法 |
CN110344115A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种pH控制生长大尺寸鸟粪石晶体的方法 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP27063396A patent/JPH10113673A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110344115B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种pH控制生长大尺寸鸟粪石晶体的方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050913 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |