新排水基準対応型フッ素除去法の確立とその装置化に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658180
• Research Institution: Ube National College of Technology
• Principal Investigator: 竹内 正美 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (30043889)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有村 一雄 山口県産業技術センター, 戦略プロジクト部, 専門研究員 ; 久冨木 志朗 宇部工業高等専門学校, 助教授 (90321489) ; 村上 定瞭 宇部工業高等専門学校, 教授 (00035065) ; 井出 哲 ダイキン工業(株), 化学事業部・生産技術グループ, 課長(研究職) ; 内田 豊隆 宇部マテリアルズ(株), 研究開発部, 研究員
• Keywords: フッ素除去 / 新排水基準 / 規制値 / マグネシア / 酸化マグネシウム / MgO / スラッジレス / 滞留時間

Research Abstract

平成15年度は、(1)フッ素排水事業所の実排水を連続投入した評価。(2)アルミニウム系凝集沈殿法との比較検討。(3)プロセス設計を行ったので、その概要を報告する。
(1)実排水による評価では、実排水を2.4m^3/dで連続投入した。MgO添加量は 1)0.4kg/m^3排水および 2)0.2kg/m^3排水の2種類で行った。原水(実排水)フッ素濃度は7〜8mg/Lであり、水温は16〜17℃、反応槽内pHは10.3〜10.5であった。処理水のフッ素濃度は、1)のとき、5〜6mg/L、2)では4mg/Lであった。即ち実排水においても人工排水と同様にMgO添加量0.4kg/m^3排水のとき6〜7mg、0.2kg/m^3排水のとき4mgのフッ素濃度の減少がそれぞれ見られた。したがって、本法(装置)は実排水においても十分に適用できることが確認できた。
(2)アルミニウム法との比較は、反応槽及び分離槽での滞留時間は同じく0.5時間としたが、MgO添加量は、本法の0.2kg/m^3排水に対してアルミニウム法では60g/m^3排水asAl^<3+>である。さらにスラッジ生成量は本法の0.4kg/m^3排水に対してアルミニウム法では0.9kg/m^3排水であった。処理コストはほぼ同等であるがフッ素処理濃度限界は本法が1mg/Lであるのに対し、アルミニウム法では5mg/Lである。即ち、スラッジ生成量及び処理限界の点で本法が優れていた。
(3)以上の実験結果から、プロセス設計をつぎのように行った。
1.原水滞留時間:反応槽・分離槽とも0.5時間、2.MgO添加量:原水濃度10mg/Lのとき0.2〜0.4kg/m^3排水(MgO保持濃度:5kg/m^3以上)、3.反応槽内MgO濃度は、MgO投入・抜き取り量(回数)を制御して、原水濃度に応じて決定する。抜き取りは1日4〜5回に分けて行う。
今後の検討課題:装置化に当たっては、MgOおよびMgO排水混合液の輸送経路の閉塞について十分な対策が必要である。即ち、反応・分離槽においては底部における目詰まり、輸送部においてはスクリューコンベア等の強制輸送機器を用いる必要がある。

Research Products

• [Publications] 村上定瞭, 竹内正美 ほか: "新規制対応型フッ素除去技術の開発"第3回環境技術研究協会年次大会研究発表会予稿集. 125-126 (2003)
• [Publications] 村上奉行, 竹内正美 ほか: "新規制対応型フッ素処理技術の開発"第9回高専シンポジウム講演要旨集. 13 (2004)
• [Publications] 竹内正美 ほか: "新規制対応型フッ素処理装置の開発と実証実験"第9回高専シンポジウム講演要旨集. 14 (2004)
• [Publications] 竹内正美, 村上定瞭, 有村一雄 ほか: "新排出基準に対応したフッ素除去技術の開発"第38回日本水環境学会年会講演集. 206 (2004)