成果報告書詳細
管理番号20130000000210
タイトル*平成24年度中間年報
省水型・環境調和型水循環プロジェクト/水循環要素技術研究開発/有用金属・有害物質の分離・回収技術の開発/ミカン搾汁残渣を用いたフッ素の除去プロセスの研究開発(H24-H25)
公開日2013/5/31
報告書年度2012 - 2012
委託先名鎌田バイオ・エンジニアリング株式会社
プロジェクト番号P09011
部署名環境部
和文要約本研究開発により以下のことが明らかになった
1)研究開発の背景と目的
従来方式のフッ素除去技術ではフッ素濃度を新排出基準値(8mg/L以下)を満足することは困難であり、本研究では“ミカン搾汁残渣”を用いたフッ素吸着剤によるローコスト排水処理技術の開発を目的とし、予備実験装置にて確認することができた。
2)これまでの研究成果
ミカン搾汁残渣を利用した、フッ素吸着剤が初期予備実験段階において目標を達成することが確認されたことで、今後実証プラントにおいても従来処理技術の問題点や欠点を解決し、高速でコンパクトで汚泥廃棄量の少ない高速凝集吸着ろ過システムの開発を可能にすることができる。
3)フッ素吸着剤に関して
水酸化カルシウムでケン化処理したミカン搾汁残渣にジルコニウム(IV)イオンのような高分子価金属を担持する事でフッ化物イオン等の陰イオンを選択的に吸着することで、フッ素含有排水中のフッ素濃度を0mg/Lまで低減することができる。吸着したフッ素含有汚泥はPH8以上で高濃度フッ素水と再利用フッ素吸着汚泥に分離することでリサイクルできることを予備実験装置にて確認した。
4)研究課題と対策
1.課題:汚泥発生量の低減
アルミニウム凝集沈殿法と比較して汚泥発生量を80%以上低減することができるか。
対策:フッ素吸着剤のリサイクル使用
フッ素吸着剤使用を一過性ではなくリサイクル(10回程度)使用する装置開発とフッ素吸着剤+改良剤(磁性体)を使用することで逆洗排水汚泥の高効率集泥法の開発を行う。
2.課題:汚泥回収方法
開発吸着剤の再利用回数の増加による吸着剤追加補充量低減の確認(分離再生吸着汚泥の効率的な回収方法及び装置の開発)を計る。
対策:装置構造の開発実施
・吸着ろ過塔排水汚泥の高効率集泥方法及び吸着ろ過塔構造開発の確認を行う。
・高濃度フッ素排水と再利用可能フッ素吸着汚泥の分離方法とその装置構造の開発を行う。
英文要約Followings were elucidated as the results of the present research work
1) Background and Aim of R&D
The aim of this R&D is to develop a low-cost fluorine-containing effluent processing technology using a newly-developed fluorine absorbent, because it would be difficult to meet the new fluorine emission standard value (8mg/L or less) using conventional defluoridation technologies.
2) Achievements to Date
The initial target for a fluorine adsorbent using orange pomace was achieved at the early experimental stage. Thus, development of a high-speed flocculating fluorine adsorption filtering system, which is characterized by high-speed operation and reduced sludge quantity, will become possible using a future demonstration system. With this, problems with conventional methods can be resolved.
3) Fluorine Adsorbent
By supporting high-valent metal ions (e.g. zirconium (IV)) in saponification-processed orange pomace using calcium hydroxide, selective adsorption of anions (e.g. fluoride ions) can be made possible. Thus, it is possible to reduce fluorine concentration in fluorine-containing water to 0mg/L. It is possible to separate fluorine-adsorbing sludge into: high-concentration fluorine-containing water (pH8) and return sludge.  Thus, fluorine adsorbent can be recycled. (approx. 10 times).
4) Issues to Resolve and Development Targets
1. Issue:To reduce amount of sludge generated (reduce by 80% or more amount of sludge generated as compared with conventional aluminum flocculating precipitation method)
Development Target:Develop equipment to enable recycled use of instead of short-term use of fluorine adsorbent. Develop high-efficiency sludge recovery method using magnetic flocculating agent
2. Issue:To reduce additional supplementation of adsorbent developed by increasing number of times adsorbent can be reused (develop methods for separation/recycling adsorbent sludge elution and sludge recovery)
Development Target:Develop high-efficiency method to recover sludge from water discharged by filter tower, and tower mechanism
Develop method to separate high-concentration fluorine-containing water from fluorine-adsorbing sludge, and mechanism of equipment to do this
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