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発明の名称 浸出水の脱塩方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−17838(P2001−17838A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願平11−193804
出願日 平成11年7月8日(1999.7.8)
代理人 【識別番号】100068087
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
【テーマコード(参考)】
4D006
4D061
【Fターム(参考)】
4D006 GA17 KA02 KB12 KB13 KB14 KB15 KB21 PB08 PB27 
4D061 DA08 DB19 DC19 EA09 EB39 FA06 FA13 FA14 FA15 GC05
発明者 高比良 正器
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caが残留する脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を前記Ca除去工程に循環して処理し、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に高めることを特徴とする浸出水の脱塩方法。
【請求項2】 系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caを除去した脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去し、このCa除去脱塩濃縮水を脱塩装置、もしくは脱塩装置より前段の経路中に循環し、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に高めることを特徴とする浸出水の脱塩方法。
【請求項3】 系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caを除去した脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去し、このCa除去脱塩濃縮水を第2の脱塩装置で脱塩することを特徴とする浸出水の脱塩方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物、産業廃棄物等の最終処分場における埋立技術に係り、浸出水の脱塩方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、最終処分場において、浸出水の水量、水質は、埋立ごみ質、降雨量等の気象条件、埋立構造、埋立地の規模、集水面積の大小、埋立期間、ごみ埋立経過時間等により異なっている。この埋立浸出水は、埋立後に既に長い年月を経た既設埋立区画から出る浸出水も、埋立後の年月が短い新設埋立区画から出る浸出水も、廃棄物の存在しない未設埋立区画から出る浸出水をも一元的に集水し、その全量を同一工程において処理している。埋立浸出水中には高濃度の塩類を含むケースが多くみられる。このため、近年では脱塩装置を具備する浸出水処理施設が増えている。
【0003】図4に浸出水処理施設の一例を示す。この浸出水処理施設では、前処理としてCa除去工程1でカルシウム除去剤を併用したアルカリ凝集沈殿処理により原水中のCaを除去し、後工程の配管・ポンプ類のスケーリングを防止する。生物処理工程2では、接触酸化型の脱窒法を採用し、充填材表面の微生物を利用して、原水中の有機物の分解と窒素成分の除去を行なう。凝集沈殿・砂濾過工程3では、生物処理水中の汚濁物質を薬品によって凝集させて除去し、CODや色度成分の除去に効果的な弱酸性凝集沈殿処理を行ない、凝集沈殿処理水中に残る微細な浮遊物質などを、アンスラサイトと珪砂によるろ材で捕捉して除去する。活性炭吸着・キレート処理工程4では、活性炭の強力な吸着能力によってCODや色度成分などを除去し、キレート吸着材により重金属を除去する。脱塩濃縮工程5では電気透析膜方式による脱塩装置によって原水中の塩類を分離除去する。脱塩装置の処理水は再利用水槽6に貯留して再利用し、脱塩装置で塩類を所定濃度に濃縮した脱塩濃縮水を蒸発乾燥工程7で蒸発乾燥させる。Ca除去工程1、凝集沈殿・砂濾過工程3の除去物は、脱水処理工程8において脱水して脱水ケーキとする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、浸出水処理施設では前処理として浸出水中のCaを除去するので、脱塩濃縮工程5の電気透析膜方式による脱塩装置は、流入する脱塩原水中のCl-/Ca2+の比を高い値(例えばCl-/Ca2+=50)に設定して装置の計画設計を行なっている。この脱塩濃縮水中のCa2+は透析膜を劣化させる要因であるので、その濃度は抑制することが望ましく、脱塩濃縮水中のCl-の濃度は、蒸発乾燥工程7における蒸発負荷に影響するので、高いほど望ましい。
【0005】しかし、埋立初期において浸出水処理施設に流入する原水はCl-が低濃度であり、脱塩装置へ流入する脱塩原水はCl-、Ca2+が共に低濃度である。このために、脱塩濃縮水をCl-濃度が設定値の範囲に達するまで濃縮すると、Ca2+濃度が同時に高まって透析膜が劣化するほどの高い濃度となる。表1および表2は、図4に示す構成における経路中の浸出水成分を示すものである。表1および表2により明らかなように、脱塩濃縮工程5から排出する脱塩濃縮水中のT−Caの濃度は3200mg/Lと高濃度であり、Cl-/Ca2+の比が計画設計の設定値(Cl-/Ca2+=50)よりかなり低い値となっている。
【0006】
【表1】

【0007】
【表2】

本発明は上記した課題を解決するものであり、原水中のCl-濃度が低い場合のCa2+濃度の高まりによる弊害を回避する浸出水の脱塩方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項1に係る本発明の浸出水の脱塩方法は、系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caが残留する脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を前記Ca除去工程に循環して処理し、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に高めるものである。
【0009】この構成により、脱塩装置を通常運転する状態において、系内に流入する原水中のCl-濃度が低い場合に、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に達せず、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷が大きくなるので、脱塩濃縮水をCa除去工程に循環し、脱塩濃縮水中のCa2+を除去するとともに、脱塩濃縮水中のCl-を脱塩原水に付加することで、Ca2+濃度を高めることなく脱塩原水中のCl-濃度が高まる。この操作により脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に調整することで、脱塩濃縮水中のCl-濃度を所定値に高め、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷を抑制することができ、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制することができる。
【0010】請求項2に係る本発明の浸出水の脱塩方法は、系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caを除去した脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去し、このCa除去脱塩濃縮水を脱塩装置、もしくは脱塩装置より前段の経路中に循環し、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に高めるものである。
【0011】この構成により、脱塩装置を通常運転する状態において、系内に流入する原水中のCl-濃度が低い場合に、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に達せず、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷が大きくなるので、脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理して脱塩濃縮水中のCa2+を除去するとともに、脱塩濃縮水中のCl-を脱塩原水に付加することで、Ca2+濃度を高めることなく脱塩原水中のCl-濃度が高まる。この操作により脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に調整することで、脱塩濃縮水中のCl-濃度を所定値に高め、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷を抑制することができ、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制することができる。
【0012】請求項3に係る本発明の浸出水の脱塩方法は、系内に流入する埋立浸出水の原水をCa除去工程で前処理してCaを除去し、Caを除去した脱塩原水を電気透析膜方式の脱塩装置で脱塩する浸出水処理施設において、脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低い場合に、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去し、このCa除去脱塩濃縮水を第2の脱塩装置で脱塩するものである。
【0013】この構成により、脱塩装置を通常運転する状態において、系内に流入する原水中のCl-濃度が低い場合に、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に達せず、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷が大きくなるので、脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去することで、Ca2+濃度に対してCl-濃度が相対的に高まり、第2の脱塩装置に流入する脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比が設定値に調整される。この操作により、第2の脱塩装置から排出する脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に高まり、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制しながら所定濃度に脱塩することができ、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷を抑制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態における浸出水処理施設は、図4に示したものと基本的な構成は同様であるので、特徴的な構成について説明し、他の部位については同一番号を付して説明を省略する。この浸出水処理施設では、埋立浸出水の原水11を、Ca除去工程1、生物処理工程2、凝集沈殿・砂濾過工程3、活性炭吸着・キレート処理工程4、脱塩濃縮工程5、蒸発乾燥工程7の各工程を通して処理し、脱塩濃縮工程5における電気透析膜方式の脱塩装置の処理水を再利用水槽6に貯留して再利用する。
【0015】系内に流入する原水中のCl-濃度が低い状態の初期運転時等においては、脱塩濃縮工程5に流入する脱塩原水中のCl-濃度が設定値より低く、Cl-/Ca2+の濃度比が設定値より低くなる。この場合に、脱塩装置を計画設計時に想定した基準で通常運転すると、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に達せず、後工程7の蒸発乾燥における蒸発負荷が大きくなる。
【0016】このため、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水をCa除去工程1に循環し、原水とともに脱塩濃縮水を処理し、脱塩濃縮水中のCa2+を除去するとともに、脱塩濃縮水中のCl-を脱塩原水に付加する。この操作により、Ca2+濃度を高めることなく脱塩原水中のCl-濃度を高めて、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に調整することができる。結果として脱塩装置の脱塩濃縮水中のCa2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制するとともに、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に高まり、後工程の蒸発乾燥7における蒸発負荷を抑制することができる。
【0017】表3および表4は、図1に示す構成における経路中の浸出水成分を示すものである。表3および表4より明らかなように、脱塩濃縮工程5に流入する脱塩原水は、T−Ca;100mg/L、Cl-;4600mg/Lで、ほぼ設定濃度比(Cl-/Ca2+=50)の範囲にあり、脱塩濃縮工程5から排出する脱塩濃縮水はT−Ca;1320mg/Lで透析膜が劣化しない低濃度の範囲にあり、蒸発乾燥水はCl-;70000mg/Lで蒸発負荷を抑制できる高濃度となる。
【0018】
【表3】

【0019】
【表4】

図2は本発明の他の実施の形態を示すものである。この構成においては、脱塩濃縮工程5の脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を、第2のCa除去工程12で処理してCaを除去する。このCa除去脱塩濃縮水を脱塩濃縮工程5の脱塩装置、もしくは脱塩濃縮工程5より前段の凝集沈殿・砂濾過工程3、活性炭吸着・キレート処理工程4に循環する。
【0020】このように、脱塩濃縮水を第2のCa除去工程12で処理してCa2+を除去し、脱塩濃縮水中のCl-を脱塩濃縮工程5に流入する脱塩原水に付加することで、Ca2+濃度を高めることなく脱塩原水中のCl-濃度が高まる。この操作によって、脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比が設定値に調整され、脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に高まり、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制しながら後工程の蒸発乾燥7における蒸発負荷を抑制することができる。
【0021】図3は本発明の他の実施の形態を示すものである。この構成においては、脱塩濃縮工程5の脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を、第2のCa除去工程12で処理してCaを除去する。このCa除去脱塩濃縮水を第2の脱塩濃縮工程13の脱塩装置で脱塩する。このように、脱塩濃縮工程5の脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCaを除去することで、Ca2+濃度に対してCl-濃度が相対的に高まり、第2の脱塩濃縮工程13の脱塩装置に流入する脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比が設定値に調整される。
【0022】この操作により、第2の脱塩濃縮工程13から排出する脱塩濃縮水中のCl-濃度が所定値に高まり、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制しながら所定濃度に脱塩することができ、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷を抑制することができる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水をCa除去工程に循環して処理し、あるいは、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理してCa除去脱塩濃縮水を脱塩装置、もしくは脱塩装置より前段の経路中に循環し、あるいは、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水を第2のCa除去工程で処理し、このCa除去脱塩濃縮水を第2の脱塩装置で脱塩することにより、脱塩装置に流入する脱塩原水中のCl-/Ca2+の濃度比を設定値に調整することができ、Ca2+濃度を透析膜が劣化しない範囲に抑制しながら、脱塩装置から排出する脱塩濃縮水中のCl-濃度を所定値に高めて、後工程の蒸発乾燥における蒸発負荷を抑制することができる。




 

 


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