本田, 由治

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Title2.2 実験廃液処理報告 (2)京都大学の無機廃液処理についてAuthor(s)本田, 由治Citation環境保全 = ENVIRONMENTAL PRESERVATION (2014),28: 39-43Issue Date2014-03-01URL http://hdl.handle.net/2433/185738RightType Departmental Bulletin PaperTextversionpublisherKyoto University－ 38 － － 39 －－ 40 － － 41 －－ 40 － － 41 －M Hg CN P F 苛性ソーダ（24%） 5,790 L ○ ○ ○ ○ ○ 苛性ソーダ（フレーク） 83 kg ○ ○ 硫酸（10%） 263 L ○ ○ ○ 硫酸（98%） 11 L ○ ○ 硫酸第1鉄 4,000 kg ○ 過マンガン酸カリウム（粉末） 20 kg ○ ○ 塩酸ヒドロキシルアミン(5%) 18 L ○ オリトールS（重金属除去剤） 2 L ○ 泡消剤 8 L ○ ○ 塩化カルシウム 471 kg ○ ○ 次亜塩素酸ソーダ 160 L ○ 硫酸ばんど 54 kg ○ ○ 高分子凝集剤(0.1%) 1,091 L ○ ○電気（動力） 3,873 kwh ○ ○ ○ ○ ○都市ガス 727 m3 ○ ○上水 243 m3 ○ ○ ○ ○ ○使 用 量使　用　対　象項　　　  　目搬出するスラッジが特別管理産業廃棄物に該当するかどうかは、｢廃棄物の処理および清掃に関する法律｣に基づいて行う溶出試験で、基準を超えた項目があるかどうかで決まる。項目には、Cd、Pb、全水銀、有機水銀、As 等があるが、搬出スラッジが特別管理産業廃棄物になる原因のほとんどは、全水銀が基準を超えたためである。水銀が検出されたスラッジについては、有害汚泥として北海道の野村興産（株）イトムカ鉱業所に委託処理をしている。特別管理産業廃棄物は、取り扱いに厳しい基準が設けられ、処理のコストもかかる。廃液は事前にサンプル検査をしているが、事前検査では精度より迅速性を優先した分析を行うので、水銀のような基準値が低いものはどうしても完全にはチェックできない。一般重金属系廃液中に混入してフェライト化処理後に検出された処理水中の水銀は、専用のキレート樹脂で吸着除去することができるが、スラッジに入り込んでしまった水銀は除去できない。発生源で厳しく分別貯留していただくようにお願いする。    表3 KMS処理における使用薬品・光熱水量等（2012年度）            M    一般重金属系（フェライト化処理） Hg   水銀系（酸化分解・キレート樹脂吸着処理） CN   シアン系（アルカリ塩素処理＋紫外線・オゾン分解処理） F,P   フッ素・リン酸系（石灰化処理）  表4 KMSにおけるスラッジ等発生・搬出状況 （2012年度分）  スラッジ種類 発生量（kg) 搬出量 (kg) フェライトスラッジ 1,770  1,480 フッ素・リン酸系スラッジ 1,264  (900) ※（）内は特別管理産業廃棄物として搬出した分 B. 搬入廃液の性状 a. 廃液中の元素等の濃度について 表 5 は、KMS で 1 年間に処理された無機廃液中の主な元素等の平均濃度を過去 5 年間にわたり種類別に表わしたものである。濃度は、事前に排出者から提出されたサンプルを蛍光 X 線分析法で測定して求めたものである（CN,F は別法による）。2011 年度はリン酸系廃液中のリン酸濃度が 100,000mg/Lを超えたが、2012 年度ではフッ素系のフッ素濃度がかなり高濃度で搬入されている。フッ素、リン酸系廃液の貯留量がなかなか減らないが、最近は想定した濃度よりかなり高濃度の廃液が搬入しているため処理が追いついていないのが現状である。  b. ミニプラントの結果について  環境科学センターでは、廃液サンプルの分析に加え、ミニプラント試験を行うことでより詳細に廃液の性状を把握し、本処理を適正に行うように努めている。表 6 はミニプラント試験結果を表しており、試験された廃液を飽和磁化の大きさでランク分けしてある。ランクが※の廃液は 10 倍を超える希釈倍率で試験したものまたは著しく磁性の低い 40（emu/g）以下の廃液である。通常試験は、廃液100mL を水で 10 倍希釈して 1L で行うが、生成スラッジの磁性が著しく低い評価の場合、再度希釈倍率を上げて（20～50 倍程度）試験する。スラッジの有効利用の可能性や重金属類の溶出を考慮して望ましいとされる飽和磁化 60（emu/g）以上あった廃液の割合は全試験廃液中 91%（容量ベース）であった。   利用者は、◎○△等で評価された試験結果に基づいて処理費を負担することになる（×の場合は再試験）。評価と元素濃度の関係について、2012 年度の結果を示したのが図 3 である。Cr の濃度が高いと評価が低くなる（×△）傾向にあるが、当該年度については Cr 以外の Cu、Ni の影響（Fe は除く）が見られるようである。重金属類の他には有機物やリン酸なども生成スラッジの磁性低下の要因となる。  本処理では、搬入された個々の廃液（一般重金属系廃液）にこれらの磁性の評価情報も加えてグループ分けし、フェライト化処理が円滑に行えるようきめ細かく対応している。  なお、工学部附属環境安全衛生センターにミニプラントおよび蛍光エックス線分析装置が設置されており、桂地区の方は 2006 年度から廃液サンプルの分析およびミニプラント試験は当該センターで行っている。 － 42 － － 43 －年　度 処理量 Hg Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn PO42008 174.7  0  0  0  0  0  22  0  6  12  1  0  25  33,000  2009 45.0  0  0  0  0  0  47  11  0  43  0  0  18  71,000  2010 220.0  0  0  0  0  2  0  0  2  4  1  0  0  53,000  2011 578.0  0  2  21  0  2  9  20  90  60  30  6  340  130,000  2012 285.0  0  7  18  0  0  450  2  5  17  110  2  2  77,000  年　度 処理量 Hg Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn PO42008 5,141.5  0  110  15  2  21  510  180  300  1100  110  290  190  140  2009 4,132.0  0  150  13  27  44  590  180  250  1900  110  86  230  220  2010 5,543.6  0  140  34  12  13  280  120  300  1100  110  22  90  210  2011 5,240.9  0  89  27  2  32  360  45  180  280  71  12  120  500  2012 4,972.0  0  52  62  2  28  430  97  320  300  170  130  80  150  年　度 処理量 Hg Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn PO42008 270.8  440  95  6  0  17  23  3  260  140  5  0  19  480  2009 204.6  460  94  38  24  14  71  69  140  70  34  27  35  840  2010 306.3  620  81  0  0  4  7  3  29  120  0  31  288  4,900  2011 351.7  680  72  8  0  2  24  410  2300  14  4  7  320  2,500  2012 195.2  1100  150  1  1  3  22  7  310  33  1  0  200  170  年　度 処理量 Hg Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn PO4 CN2008 194.0  1  140  0  0  3  43  43  133  320  2  0  22  0  160  2009 224.0  0  3  3  0  0  200  0  6  1,100  0  51  16  820  1,900  2010 372.5  0  3  3  0  0  200  0  6  1,100  0  51  16  820  320  2011 293.5  0  13  0  0  0  19  0  1  190  12  1  0  4500  520  2012 189.2  0  3  6  0  0  7  0  19  620  0  0  0  310  960  年　度 処理量 Hg Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn PO4 F2008 556.2  1  1  0  0  3  3  0  51  250  70  0  25  1,100  26,000  2009 480.0  0  1  0  0  1  8  0  9  13  8  15  24  760  37,000  2010 280.0  0  3  0  0  0  3  13  2  73  0  1  8  1,300  52,000  2011 423.0  18  7  0  4  3  34  2  61  31  18  0  6  460  16,000  2012 399.0  0  6  2  0  7  0  0  15  13  0  1  82  310  69,000  Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn※ × 159 3.2 18 0 0 0 5500 15 34 1700 1600 340 110 6 40～60 △ 303 6.1 230 16 0 7 640 330 760 83 520 15 660 12 60～70 ○ 1,110 22.4 74 6 3 4 250 160 71 220 81 6 5 43 70以上 ◎ 3,390 68.3 30 88 2 39 230 58 370 270 94 170 52 62 飽和磁化(emu/g) 評価容　量(L)比　率容量%平　　　均　　　濃　　　度　（mg/L） 試験数（ﾊﾞｯﾁ）表 5 KMSで処理された無機廃液中の主な元素等の年度別平均濃度 ( mg/L )  一般重金属系       水銀系       リン酸系       シアン系      フッ素系        表 6 ミニプラント試験結果 （2012年度）       ※ 10倍を超える希釈倍率で試験した廃液か飽和磁化が 40(emu/g )未満の廃液   － 42 － － 43 －◎○△×02004006008001,000Cr Cd As Pb Cu Mn Zn Fe Ni Co Sn飽和磁化(emu/g)◎70以上○60以上70未満△40以上60未満×10倍を超える希釈または40未満部　　　　　　局TOC（平均）TOC最大液量(L) サンプル数 薬学研究科 21,000 76,000 1,065 30 化学研究所 19,000 180,000 2,288 77 エネルギー理工学研究所 19,000 110,000 509 17 病院 17,000 250,000 2,572 49 工学研究科 13,000 250,000 22,335 545 医学研究科 12,000 45,000 240 9 霊長類研究所 11,000 310,000 468 17 理学研究科 9,600 110,000 5,788 121 保健学科・医療短期大学・人間健康科学9,600 59,000 728 31 生存圏研究所 5,700 46,000 686 14 人間･環境学研究科 5,300 23,000 1,929 45 エネルギー科学研究科 4,600 97,000 3,965 72 生命科学研究科 4,100 15,000 213 9 ベンチャービジネスラボラトリー 4,000 12,000 240 9 フィールド科学研究科 3,700 5,100 720 9 地球環境学堂 2,500 26,000 980 16 生態学研究センター 2,300 21,000 1,814 44 農学研究科 1,900 170,000 8,773 156 総合人間･教育推進部・学務部 1,200 20,000 9,691 51 原子炉実験所 750 4,200 146 3 その他（環境科学ｾンター、博物館等）1,800 8,600 235 9部　局　合　計 8,400 310,000 65,385 1,333020040060080010000204060801001985 87 89 91 93 95 97 99 2001 03 05 07 09 11再処理率廃液のCOD ﾌｯ素混入の影響×100再処理率=処理水が排水基準を超えたバッチ数当該年度の処理バッチ数          図 3 廃液中の元素別平均濃度とミニプラント試験結果 ( 2012年度)               図4 フェライト化処理における再処理率と廃液のCODの年度変化   c. 有機物の影響について 図 4 は、フェライト化処理における再処理率（処理回数に対する、処理水が排水基準値を超えた回数の割合）と処理前の廃液の COD 値（化学的酸素要求量）の年度平均の推移の関係である。再処理率と廃液の COD に比較的相関があることがわかる。1994年度では再処理率が 90%に達した。10 回のうち 1 回しかフェライト化処理がスムーズにできず何らかの再処理を行ったことになる（例えば活性炭塔の通水）。排水基準を超えた主な項目は Cd、Cu 等であり、この原因は主として有機物による影響と考えられる。COD 値が高いことはこれらの金属を含む有機金属化合物の存在やこれらの金属と廃液中の有機物との錯体生成の可能性を示唆している。有機物の混入は必要最小限に押さえるように心がけてほしい。数年前までは、廃液の COD が確実に減少しており、それに伴い再処理率も低下してきていたが、2006 年度は70%と急上昇した。原因は有機物の影響ではなく、多量のフッ素が一般重金属系廃液に混入したためであった。このため、前号（No.22）に記したが、ミニプラントの試験後にフッ素分析用のパックテストを行うことでフッ素を多量に含んだ一般重金属系廃液の搬入を防止することにした。この結果、フッ素混入の廃液は事前にチェックでき改善された。その後、COD が増加傾向にあったが、近年は減少してきており、再処理率も低下している。 センターでは、有機物のチェックのため、一般重金属系廃液を対象にTOC（全有機体炭素）を測定している。表 7 は、2000年からの一般重金属系廃液の部局別 TOC 測定結果を示している。部局により液量および試料数にかなりの差があるため、そのまま比較することには無理があるが、工学研究科や農学研究科、理学研究科などの大口利用部局に関しては、データが蓄積されてある程度平均化されてきており、有機物混入程度の実態を示していると思われる。  表 7 一般重金属廃液中のTOC（全有機体炭素mg/L）測定結果 2000 年 1 月～2013 年 3 月  元 素 濃 度 (mg/L) 再処理率 (%) 処理年度 5500 廃液のCOD(mg/L) 

2.2 実験廃液処理報告 (2)京都大学の無機廃液処理について

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