畜舎排水浄化処理水のリン除去装置

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要約

活性汚泥浄化処理装置等で浄化された処理水に含まれるリンを吸着剤に吸着させアルカリ溶液でリン酸塩として離脱・回収できるリン除去装置。吸着剤は再生利用でき、リン酸塩は濃縮して回収し、金属表面処理剤として利用できる。

キーワード:畜産環境、畜舎排水、浄化処理水、リン、リン除去、リン酸塩、吸着剤
担当:生研機構・畜産工学研究部・飼養管理工学研究
連絡先:電話048-654-7098
区分:共通基盤・作業技術、畜産草地
分類:技術・普及

背景・ねらい

活性汚泥浄化処理装置等で浄化処理された処理水は、水質汚濁防止法の排水基準以上のリンが除去されず残っているため、環境規制の厳しいところや1日当たりの平均排水量が50m³以上を越えるところでは河川等へ放流する際にリンを許容値まで除去しなければならない。そこで、浄化処理水に含まれるリンを吸着剤で吸着・除去し排水中のリンを低減するとともに、除去・回収したリンを資源として利用できるリン除去装置を開発する。

成果の内容・特徴

リン除去装置は、2基のリン吸着塔と回収装置で構成される(図1、2、表1)。吸着塔にはリン酸イオンを優先的に吸着できる吸着剤(ジルコニウムフェライト樹脂)が充填されている。
リン除去方法は、浄化処理水を吸着剤に通してリンを吸着・除去し、吸着したリンをアルカリ溶液でリン酸塩溶液として離脱・回収する方法で、排水中のリンを水質汚濁防止法の排水基準(T-P:8mg/L)以下とすることができる(表2)。リンが離脱した吸着剤は再生利用が可能である。
2基のリン吸着塔では、1基が吸着工程にあるとき別の1基は離脱・回収工程にあって、2基を交互に使うことで連続通水運転ができ、その処理能力は10 m³/日である。
回収したリン酸塩溶液を冷却濃縮することによって、高品質のリン酸塩結晶(Na₃PO₄・12H₂O)として回収できる。リン酸塩結晶は、金属表面処理剤として利用できる。
運転費は処理水のリン酸イオン濃度が100mg/Lのとき、処理水1m³当たり約45円であり、リン酸塩結晶1kgの生産費は約130円である。