下水汚泥焼却灰からの重金属類のクローズド型バイオリーチングシステムの開発

污水污泥焚烧灰重金属封闭式生物浸出系统的研制

基本信息

批准号：
12750490
负责人：
伊藤歩
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750490/
关键词：
下水汚泥焼却灰重金属バイオリーチング硫黄酸化細菌

项目摘要

本研究では、下水処理場から生じる汚泥焼却灰の安全性を高め、再資源化を促進するために、焼却灰に含まれる重金属類の除去・回収システムの開発を目的とし、栄養塩類を含む下水二次処理水、並びに汚泥消化ガスの脱硫廃棄物を用いた硫黄酸化細菌による焼却灰の生物学的酸性化とそれに伴う重金属類のリーチングについて実験的に検討を行った。以下に本研究から得られた結果を示す。(1)元素硫黄を基質とし、蒸留水、硫黄酸化細菌の合成培地及び下水処理水のそれぞれを溶媒として下水汚泥から分離した硫黄酸化細菌を用いた焼却灰の生物学的酸性化を回分実験により検討した結果、下水処理水は硫黄酸化細菌の栄養塩源として利用でき、元素硫黄濃度が10g/l、焼却灰の濃度が20g/lの場合、下水汚泥から分離した硫黄酸化細菌の利用により焼却灰のpHを6前後から1以下に低下できることが分かった。(2)硫黄酸化細菌の基質としての脱硫廃棄物の利用可能性を検討した。その結果、乾式及び湿式の脱硫廃棄物は、硫黄酸化細菌の基質として利用できることが分かった。特に、湿式の脱硫廃棄物を用いた場合では、焼却灰濃度が20g/l、廃棄物濃度が10g/lの時、硫黄酸化細菌の利用により焼却灰のpHが1.5まで低下し、市販の硫酸を用いた場合と同程度の重金属溶出率が得られた。(3)湿式脱硫廃棄物と下水二次処理水を用いた下水汚泥焼却灰からの重金属の溶出に及ぼす灰滞留時間の影響について滞留時間を4、10、20及び30日にそれぞれ設定して半連続実験を行った。その結果、各滞留時問でのpHは、4日で2前後、10日以上で1程度に維持することができた。焼却灰からの重金属の溶出は、10日の滞留時間で十分であることが分かった。以上の結果より、下水処理場から入手可能な硫黄酸化細菌、下水二次処理水及び脱硫廃棄物を組み合わせて利用することにより、下水汚泥焼却灰から重金属類を効率的かつ経済的に除去できる可能性が示された。

In this study, in order to improve the safety of sludge incineration ash from sewage treatment plants and promote recycling, the aim was to develop a system for removing and recovering heavy metals contained in incineration ash, and experimentally examined the biological acidification of incineration ash by sulfur-oxidizing bacteria using secondary treated sewage containing nutrients, as well as desulfurized waste from sludge digestion gas, and the resulting leaching重金属。从这项研究获得的结果如下所示。（1）我们使用基于元素硫的硫酸硫氧化水，用于硫氧化细菌的合成培养基，并使用元素硫化水作为替代剂量的溶剂来研究，研究了使用基于硫化的硫酸化的硫化水作为溶剂，并使用每种溶剂固定在下面溶剂。我们发现，经过污水处理的水可以用作硫氧化细菌的营养源，并且当元素硫浓度为10 g/L时，焚烧灰浓度为20 g/L时，可以通过使用硫氧化细菌从污水中分离出硫化粉的炎症灰分的pH值将从6下降到低于1。（2）我们研究了脱硫废物作为硫氧化细菌的底物的可用性。结果，发现干燥和潮湿的脱硫废物可以用作硫氧化细菌的底物。特别是，当使用湿脱硫废物时，当焚烧灰的浓度为20 g/l并且废物的浓度为10 g/l时，由于使用硫磺氧化细菌的使用，焚烧灰的pH值将浸泡灰的pH降低至1.5，从而导致重金属类似的重金属含量，从而在使用固体硫酸的情况下使用了类似的重金属。（3）使用湿的去硫化废物和二次处理的污水污水焚化灰分和二次处理的污水对灰金属洗脱的影响。分别将停留时间设置为4、10、20和30天进行半连续实验。结果，在4天内将每个居住问题的pH值保持在大约2左右，大约为10天或更长时间。发现一个为期十天的停留时间足以使焚化灰的重金属洗脱。上述结果表明，通过结合硫化氧化细菌，二次污水处理水和污水处理厂可提供的硫化细菌，可从污泥焚化灰分中有效，经济上的污泥焚化灰分。