JP3748649B2 - カコジル酸またはカコジル酸塩含有排液の処理法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカコジル酸のような有機砒素化合物を含有する排液から砒素を効率よく除去する処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害な廃棄物の一つとして有機砒素化合物があり，これらを含有する排液は排水規制を受ける。とくに，平成５年１２月施行の水質汚濁防止法によって砒素の排水規制が強化されたので，排液中の砒素の除去を徹底する必要がある。
【０００３】
しかし，有機砒素化合物含有排液から砒素を除去する技術は必ずしも確立されていない。とくにカコジル酸〔（ＣＨ₃)₂ＡｓＯ (ＯＨ) 〕またはその塩類を含有した排液から砒素を除去することは困難である。カコジル酸は，例えば組織培養などしたものを電子顕微鏡試料とするための緩衝液と使用されたり，皮膚科領域においては治療薬として使用されることもあるので，大学，各種の試験研究機関，病院等からは分離が困難なカコジル酸含有排液が発生することがある。またカコジル酸は除草剤として使用されることもある。
【０００４】
従来より，砒素等を含有する排液の一般的な処理法として，フエライト法（例えば特開昭４９−１２７４６９号公報，特公昭４９−３４９１８号公報），フェントン法（例えば水質汚濁研究第１２巻第１１号，７３６−７４０，１９８９），鉄粉法（例えば特公昭６０−１７５９５号）などが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の処理法では有機砒素化合物，とりわけカコジル酸を含有する排液から砒素を効率よく除去することができない。したがって本発明は，難分解性有機砒素化合物特にカコジル酸またはその塩を含有する排液から砒素を効率よく分離除去する技術の開発を課題としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉄イオンが共存するｐＨ５以下に調整したカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液にＮａＣｌＯを添加したあと、ＣａＣＯ₃を過剰に添加して撹拌しＣａＣＯ₃の不溶解物を液中に懸濁させて砒素分が吸着されたフロックを形成し、次いで固液分離することからなるカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液の処理法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明が処理対象とする排液は有機砒素化合物代表的にはジメチルアルシン酸（カコジル酸）を含有した排液である。前述のように研究機関等でのカコジル酸含有排液の発生が多くなっているので，その処理が急務化している。以下に，カコジル酸またはカコジル酸塩類（これらを総称してカコジル酸（塩）と略記する）を例として本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
先ず，本発明においては，カコジル酸（塩）含有排液のｐＨを測定し，該液のｐＨが５を越えていれば，塩酸等の酸を添加してｐＨを５以下，好ましくは４前後，例えば３〜４.５に調整し，ＮａＣｌＯを添加する。そのさい，排液中に鉄イオンが共存していない場合には２価または３価の鉄塩を添加して液中に鉄イオンを共存させる。鉄塩の添加量は，液中砒素濃度の当量以上となるように，好ましくは少なくとも砒素の２０倍当量以上，例えば砒素の２０〜３０倍当量となるようにするのがよい。ＮａＣｌＯの添加量は酸化還元電位が１０００ｍＶ以上，好ましくは１２００ｍＶ以上となるようなものとするのが望ましい。
【０００９】
ＣａＣＯ₃ の添加にさいしては，粉状のＣａＣＯ₃ を過剰に添加する。過剰に添加するとは，ＣａＣＯ₃ の不溶解分が液中に懸濁浮遊するに十分な過飽和量を添加するという意味である。この過剰のＣａＣＯ₃ の添加により，液中には砒素分が吸着されたフロックが形成する。そのさい，ＣａＣＯ₃ を添加しながら，または添加後に液を攪拌するのが望ましい。このフロックはそのままでは濾別が困難なときには，通常の高分子凝集剤例えば商品名アコーフロックＮ−１００（三井サイアナミッド株式会社製）などを添加して，フロックを濾別しやすい沈澱に変えてから固液分離（例えば濾別）する。この固液分離によって，沈澱側に砒素が移行し液中の砒素濃度が低減する。
【００１０】
本発明に従う排液の処理は，ＮａＣｌＯ添加による酸化とＣａＣＯ₃ の中和剤の組合せに特徴がある。ＮａＣｌＯに代わる酸化剤例えば過酸化水素等を使用してもそれほど効果はない。ｐＨ４前後の当該排液にＮａＣｌＯを添加すると有機砒素化合物の分子機構が変化し，その結果，過剰に存在するＣａＣＯ₃ に吸着しやすくなるのではないかと考えられる。そのさいＣａＣＯ₃ はＣａ²⁺とＣＯ₃ ^2- のイオンに解離していると効果はなく，ＣａＣＯ₃ の不溶解物が存在していることが肝要である。
【００１１】
なお，ＣａＣＯ₃ 添加前の液中に適量の鉄イオンが共存していると，ＮａＣｌＯ添加によって有機性砒素が無機化されることがその要因ではないかと考えられるが，ＣａＣＯ₃ 添加時において砒素がヒ酸鉄として共沈する現象も同時に起きる。したがって，鉄塩の併用添加は本発明法を極めて有利にする。
【００１２】
カコジル酸（塩）含有排液を対象として本発明を実施し，固液分離したあとの液中になお排水基準を越える砒素が含有されている場合には，この処理済液を対象として再び本発明法を実施すれば，さらに砒素濃度が低減した液が得られる。したがって，処理対象液中のカコジル酸（塩）濃度が高い場合や特殊な排液では本発明法を数回繰り返すことで十分に砒素を除去することができる。
【００１３】
【実施例】
〔実施例１〕
カコジル酸〔（ＣＨ₃)₂ＡｓＯ (ＯＨ) 〕の試薬を水に溶解することにより，Ａｓとして２０ｍｇ／Ｌ（リットル）含有するカコジル酸水溶液を作り，これを供試液とした。この供試液に塩酸を添加してｐＨを４前後に調整後，ＦｅＣｌ₃ をＦｅ³⁺濃度が３００ｐｐｍとなるように添加した。次に，ＮａＣｌＯを，Ｅｈ（酸化還元電位）が１２００ｍＶ以上となるように添加してから，ＣａＣＯ₃ の粉体を，不溶解物が生ずるに十分な量添加して攪拌した。液のｐＨは５〜７の範囲であった。懸濁物を商品名アコーフロックＮ−１００（三井サイアナミッド株式会社製）の高分子凝集剤を用いて濾過性のよいものにしてから濾別した。得られた濾液を分析したところ，Ａｓ濃度は５ｍｇ／Ｌであった。
【００１４】
このＡｓ濃度５ｍｇ／Ｌの液を供試液として，前記と全く同じ操作を繰り返したところ，Ａｓ濃度が０.３ｍｇ／Ｌの液となった。
再び，このＡｓ濃度０.３ｍｇ／Ｌの液を供試液として，前記と同じ操作を繰り返したところ，Ａｓ濃度が０.１ｍｇ／Ｌ以下の液となった。
【００１５】
〔実施例２〕
医療施設の病理研究で使用された緩衝液の排液を供試液とした。この排液を分析したところ，Ａｓ濃度として１３ｍｇ／Ｌのカコジル酸を含有していた。
この排液を塩酸でｐＨ４.０に調整し，ＦｅＣｌ₃ をＦｅ³⁺濃度が３００ｐｐｍとなるように添加した。次に，ＮａＣｌＯを，Ｅｈ（酸化還元電位）が１２００ｍＶ以上となるように添加してから，ＣａＣＯ₃ の粉体を過剰に添加してその不溶解物を浮遊させた状態で攪拌した。液のｐＨは５〜７の範囲であった。次いでフロック分を実施例１と同じ高分子凝集剤を用いて濾過性のよいものにしてから濾別した。得られた濾液を分析したところ，Ａｓ濃度は１.１５ｍｇ／Ｌであった。
【００１６】
この液を対象として前記の同じ処理を繰り返したところ，Ａｓ濃度が０.３３ｍｇ／Ｌの液となった。この液を対象として再び同じ処理を繰り返したところ，Ａｓ濃度が０.１ｍｇ／Ｌ以下となり，排水規制を満足する液となった。
【００１７】
〔比較例〕
実施例２と同じ排液を塩酸でｐＨ３.０に調整し，鉄粉を１２ｇ／Ｌ添加して３０分間攪拌後，ＮａＯＨでｐＨを９.５にして，さらに攪拌を続行した。得られた懸濁液に実施例１と同じ高分子凝集剤を添加して固液分離したところ，濾液中のＡｓ濃度は１２.１ｍｇ／Ｌであり，処理前の排液のＡｓ濃度１３ｍｇ／Ｌと比べて殆んど変化はなかった。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，従来その除去が困難であった有機砒素化合物例えばカコジル酸（塩）を高い除去効率で除去することができる。しかもその除去操作は，入手し易くて安価な試薬による簡易なものであるから経済的に行うことができる。したがって環境の水質改善におおいに貢献できる。

Claims (4)

1. 鉄イオンが共存するｐＨ５以下に調整したカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液にＮａＣｌＯを添加したあと、ＣａＣＯ₃を過剰に添加して撹拌しＣａＣＯ₃の不溶解物を液中に懸濁させて砒素分が吸着されたフロックを形成し、次いで固液分離することからなるカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液の処理法。
2. 液中砒素の当量以上の鉄イオンが共存するｐＨ５以下に調整したカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液にＮａＣｌＯを添加しＥｈ１０００ｍＶ以上としたあと、ＣａＣＯ₃を過剰に添加して撹拌しＣａＣＯ₃の不溶解物を液中に懸濁させて砒素分が吸着されたフロックを形成し、次いで固液分離することからなるカコジル酸またはカコジル酸塩含有排液の処理法。
3. 排液のｐＨを４以下に調整してＮａＣｌＯを添加する請求項１または２に記載の処理法。
4. 固液分離した液を処理対象排液として同じ処理を必要回数繰り返す請求項１、２または３に記載の処理法。