JPH1176706A

JPH1176706A - 特殊固体微粉末状凝集剤組成物

Info

Publication number: JPH1176706A
Application number: JP9287555A
Authority: JP
Inventors: Masujiro Arita; 益二郎有田; Fumiaki Tokuoka; 文明徳岡; Masahiko Miyanoki; 雅彦宮軒; Yutaka Tsutsui; 豊筒井; Choei Kodama; 長栄児玉; Shunji Yanagisawa; 俊次柳沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: JP4158127B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被処理廃水に添加し、撹拌或いは分散作用の
みで、廃水中に存在する浮遊汚濁物質及び重金属類を短
時間内に凝集反応させうる特殊固体微粉末状凝集剤組成
物及び該組成物を用いる処理方法の提供。【解決手段】水可溶性のアルミニウム塩系及び鉄塩系
の無機凝集剤及び／又は還元剤の併用、自己ｐＨ調整
剤、天然又は合成の高分子凝集剤及び特定の機能性を有
する土壌鉱物粉粒体を粉砕均一混合して通常工業的に用
いられるよりも微粉状として特殊な機能性を潜在的に与
えた特殊固体微粉末状凝集剤組成物とし、該凝集剤組成
物を単品で被処理排水中に直接添加して撹拌し凝集反応
を完結後、生成した形態安定性及び脱水性に優れるフロ
ックを分離し系外に排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特殊固体微粉末状
凝集剤組成物及びそれを用いる排水処理方法に関する。
更に詳細には、特定物質を所定の配合比により形成され
た本発明組成物並びに、該組成物を処理対象排水に適用
して汚濁成分を短時間に凝集し、分離が容易なフロック
を形成させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に排水処理に用いる凝集剤と
して、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウムなどに代表さ
れる無機系凝集剤及びｐＨの調整、更にこれに必要に応
じて液状の天然又は合成の高分子凝集剤を注入撹拌する
ことにより、排水中より汚濁成分をフロックとして分離
する方式が良く知られている。いずれも凝集剤は水溶液
として取り扱われるので、少量でも比較的精度よく添加
量を維持することができる。

【０００３】しかしその反面、凝集剤の貯蔵や輸送コス
トが高く、さらに高分子凝集剤を現場で完全に溶解する
場合が多く、調製に手間と長時間を要することが度々問
題となっている。従って、全体的に見れば処理に相当の
時間を要するのみならず、反応及び滞留時間などを満足
に確保すると、設備開設費としても高いイニシアルコス
トとなり好ましい現状ではない。

【０００４】一方、具体的に排水を処理するには、処理
装置とこれに適合した凝集剤を選定する必要があり、ま
た凝集剤の凝集速度を早くしたり、発生フロックの脱水
性を改良するために助剤として、珪藻土、クレー、石膏
類、石灰類、炭酸カルシウム等を添加するなど、種々の
改良方法が報告されている。例えば、特開平７−１３６
４０９号公開特許公報では、凝集剤として硫酸アルミニ
ウム、硫酸カルシウム、アルカリ金属炭酸塩、セメン
ト、ゼオライト、カチオン系凝集剤などの多種類の混合
組成例が示されている。

【０００５】又、凝集処理対象として、一般の工場排水
のみならず、地下鉄工事現場よりの泥水、トンネル工事
におけるシールド用排水、生コン現場のコンクリート排
水等、複雑多岐に亘っており、場所によっては標準的工
程が全く採用できず、やむなくよりコンパクトで且つ簡
便な設備にて対処する場合も多く、実用面では簡略に処
理ができ、しかもより確実な方式が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来行わ
れている処理方法によれば採用する設備も複雑となり、
処理装置の設置場所及び面積もそれ相当に必要とする
上、操作面でも繁雑となり、イニシャルコスト、ランニ
ングコスト共に高くならざるを得ない。本発明において
は、特に工場排水以外における重金属含有廃水の処理に
ついても有効な組成物として、鋭意検討を行ってきた。
例えば、土木建設工事現場などでも直接処理が必要な分
野を含めた技術開発に主題を於いて検討した。

【０００７】本発明者らは、このような現状に鑑み、取
扱いが容易でイニシャルコストも低く、処理対象排水に
対し添加攪拌工程のみで、排水中の金属イオンの還元作
用を有し、且つ汚濁成分と同時に短時間に凝集し脱水性
良好な安定フロックとする特殊固体微粉末状凝集剤組成
物の提供を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者らは従来用いられている無機凝集剤及び補
助添加剤並びに天然もしくは合成高分子凝集剤の組み合
わせについて種々研究を重ねた結果、比較的広範囲の排
水に対して化学的機能性を有し、しかも短時間で凝集作
用を発揮し、形成したフロックがより安定且つコンパク
トで脱水性良好であるような特殊固体微粉末状凝集剤組
成物を開発するに至った。

【０００９】この発明の内容とするところは、可溶性の
アルミニウム化合物及び可溶性の鉄塩化合物及び／又は
可溶性の還元剤の併用、天然又は合成の高分子凝集剤等
を凝集主剤とし、これに該凝集主剤の水溶液がｐＨ値で
中性付近を示す程度にアルカリ金属、或いはアルカリ土
類金属の炭酸塩及び／又はセメント粉粒体を配合し、さ
らに土壌鉱物系粉粒体の少なくとも一種を配合してなる
ことを特徴とする特殊固体微粉末状凝集剤組成物及びこ
の組成物を用いた排水処理方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の組成物を構成する薬品の
中には、それぞれ排水処理の分野で一部凝集剤の成分と
して既に使用されている公知のものを含むが、本発明の
組成物を構成するには特定の組成形成が必要であり、本
発明の組成物は各構成成分の相乗機能としての物理化学
作用を活用するもので、これまでに知られている凝集剤
では容易に実現し得なかった極めて新規な効用を有する
ものである。

【００１１】本発明組成物の第一の特徴は、凝集主剤と
して、従来用いられている特定無機凝集剤同志の組合わ
せ、或いはこれらと還元剤との組合わせ、更にはこれら
と高分子凝集剤を排水中に同時に添加するすることが出
来る点にある。即ち、両方の性質を損なうこと無く特殊
凝集効果を発現させる事が出来る。このためには、高分
子凝集剤を出来るだけ微粉状のものとして配合すること
が重要で、これにより高分子凝集剤本来の機能を共存す
る他の無機凝集剤並びに第三成分との作用時間をほぼ一
致させる事が出来、各成分が水中に添加された時点で隔
離されることなく溶解し、極めて短時間に凝集反応が完
結出来る。

【００１２】本発明組成物の第二の特徴は、凝集主剤の
中に種類の異なる複数の凝集剤或いはこれと還元剤を組
合わせて用いる点にある。本発明の特徴とする凝集効果
に加え、対象水中に溶存する金属イオン、特に問題とな
る重金属系の金属イオンなどを還元する事により反応性
を向上し、適切な陰イオンとの反応による沈殿を形成さ
せ、全体としての凝集反応系のフロック沈殿物として固
液分離する点にある。微妙な適性ｐＨ範囲を必要とする
場合においても、予め予先実験により本発明で採用する
アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の炭酸塩及び／又
はセメント粉粒体の配合量を加減する事により対応可能
である。

【００１３】又、本発明組成物の第三の特徴として、本
発明で採用するアルカリ金属の炭酸塩及び／又はセメン
ト粉粒体はし、さらにアルカリ土類金属の炭酸塩類をも
配合することが出来、上記凝集主剤の水溶液のｐＨを中
性付近に保ち、特別なｐＨ調整の必要を無くした点にあ
る。この中和効果については、その根拠として必ずしも
明らかではないが、種々の成分の共存による緩衝効果に
よるものと推定する。この効果により、本来必要とする
酸、アルカリなどの薬品注入によるｐＨ調整設備が不要
ないしは省力化出来、ひいてはイニシャルコスト、ラン
ニングコスト共に改善できる。

【００１４】本発明組成物の第四の特徴は、土壌鉱物系
粉粒体の少なくとも一種として、高いレベルのゼータ電
位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成
分とする土壌鉱物粉粒体、ベントナイト系土壌鉱物粉粒
体、ゼオライト系粉粒体からなるグループから選ばれる
少なくとも一種を配合することにより、上記の配合成分
が生成フロックの核となると同時に、夫々の成分の相乗
効果として吸着作用と凝集作用が期待でき、排水中の溶
解成分であるＣＯＤの除去にも役立ち、得られたフロッ
クも安定強力となり脱水性が改善される。

【００１５】特に、本発明の必須成分として、高いレベ
ルのゼータ電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びア
ルミナを主成分とするケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体
との組み合わせにおいて優れた効果が認められる。この
効果は、このフロックをケーキとして分離して脱水する
場合に、簡便な設備でしかも含水率の低い脱水ケーキと
して処分出来、結果的には地球環境の保護に極めて役立
つことになる。

【００１６】本発明組成物の第五の特徴は、上記した如
く、簡便で確実な排水処理が出来るため、従来現場で直
接処理することが極めて困難であった土木、建設現場で
発生する排水も簡便に処理し循環再使用が可能となる。
更に、従来直接処理が行われている現場でも、よりコン
パクトな設備でしかも確実な処理が可能となるもので、
結果的に発生する廃棄物量も従来に比べてはるかに少な
くなる利点がある。

【００１７】本発明に使用する微粉末状高分子凝集剤
は、天然又は合成のいずれでもよく、特に、合成のもの
ではノニオン系、アニオン系、カチオン系或いは両性、
これらの混合物などの高分子凝集剤を使用する事が出来
る。これらの高分子凝集剤は、いずれの市販品をも対象
とすることが出来る。一方、天然系高分子凝集剤では、
キチン、キトサン、アルギン酸ソーダ、カラギーナン、
その他種々の多糖類を用いることが出来るが、とりわけ
微生物培養したβ−１，３グルカンを主体的に含む酸性
多糖高分子水溶液を凍結乾燥又はスプレー乾燥して得ら
れる微粉末が好ましい。

【００１８】本発明で対象とする高分子凝集剤の微粉末
の粒度は、平均粒径として約２００ミクロン程度、好ま
しくは約１５０ミクロン程度より小さい粒径であること
が本発明の組成物構成上極めて重要である。これより粗
い粒子では排水の処理に際し、本発明の凝集剤として画
一性のある溶解速度特性を示さず、ひいては凝集反応面
で敏速性に悪影響を及ぼし、フロックの成長速度が遅く
なったり、粘着性が増大するなど本発明の目的が達成し
難い場合がある。

【００１９】本発明の特殊固体微粉末状凝集剤組成物を
得るには、本発明を構成する特定の化合物を粉末状で同
時に配合し、均一混合或いは混合粉砕する事により得る
事が出来る。これら組成物の配合割合として、いずれも
可変的に対応する必要があるが、基本組成として凝集剤
成分である可溶性のアルミニウム化合物及び可溶性の鉄
塩化合物及び／又は可溶性の還元剤の併用、天然又は合
成の高分子凝集剤等の凝集主剤の配合量で決定される。
これにｐＨ調整剤及び土壌鉱物粉粒体の必須添加剤選択
物質を配合するものである。

【００２０】これらの配合の好ましい例を示すと、組成
物全体の構成重量割合とすると、全体を１００重量％と
して、可溶性のアルミニウム化合物及び可溶性の鉄塩化
合物及び／又は可溶性の還元剤の併用を１０ないし５０
重量％、天然又は合成の高分子凝集剤を０．３ないし２
５重量％、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の炭酸
塩及び／又はセメント粉粒体を１０ないし４０重量％、
土壌鉱物粉粒体として高いレベルのゼータ電位絶対値を
有する活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とするケ
イ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体、ベントナイト系土壌鉱
物粉粒体、ゼオライト系粉粒体からなるグループから選
ばれる少なくとも一種を１０ないし７５重量％の範囲内
で構成する。

【００２１】上記の組成において、可溶性のアルミニウ
ム化合物及び可溶性の鉄塩化合物及び／又は可溶性の還
元剤の併用として、その配合量が１０重量％以下では凝
集能力が弱く本発明の効果を発揮し難く、５０重量％以
上では凝集剤組成の構成が難しい。又、高分子凝集剤を
０．３重量％以下の如く、余りにも低濃度に設定すると
組成自体の凝集性が急激に低下するため本発明の効果が
得難く、２５重量％以上では粘着性の強いフロックが得
られ、脱水性が悪化するので好ましくない。

【００２２】更に、アルカリ金属或いはアルカリ土類金
属の炭酸塩及び／又はセメント粉粒体は１０ないし４０
重量％の範囲内で組成全体のｐＨ調整を行うが、さらに
本発明で特定するグループ必須添加剤選択物質の中でも
アルカリ性に働く成分があり、これら成分のｐＨ調整関
与を考慮して決定する。目標とするｐＨ値の範囲として
は５ないし９の範囲が好ましい。

【００２３】本発明では、組成中にグループ必須添加剤
選択物質の存在が必要で、これらの物質はフロックの形
成を促進する核を提供すると共に、排水中の溶解成分で
あるＣＯＤ成分の吸着効果、或いは生成フロックの脱水
性改善などに深く関与する。従って、組成中のこれら必
須添加剤選択物質の配合量としては、基本的に凝集作用
を損なわない範囲内で添加することができる。しかし、
トータルとして好ましくは１０ないし７５重量％の範囲
である。これらの配合に際し、特に高いレベルのゼータ
電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びアルミナを主
成分とするケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体の含有量を
４０ないし７０重量％とする事により、排水中のＣＯＤ
成分の吸着及び凝集作用効果を強める上で好ましい。

【００２４】本発明の主成分の一つである可溶性アルミ
ニウム化合物の好ましい例は硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、ポリ塩化アルミニウムなどである。又、本
発明の鉄塩化合物としは、塩化第一鉄、硫酸第一鉄、塩
化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第二鉄などが好まし
い。

【００２５】更に、本発明の可溶性の還元剤としては、
塩化第一鉄、硫酸第一鉄なども同効物として対象と出来
るが、主としてチオ硫酸ナトリウムに代表されるチオ硫
酸塩、亜流酸ナトリウムに代表される亜流酸塩、シュウ
酸ナトリウムに代表されるシュウ酸塩、亜硝酸ナトリウ
ムに代表される亜硝酸塩、その他夫々ナトリウム塩に代
表される重亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、次亜硫酸塩、スル
ホキシル酸塩、ハイドロキノンなどの有機還元剤などが
好ましい。又、還元剤では無いが、金属イオンと反応可
能で不溶性錯体を形成する錯化剤も採用する事ができ
る。

【００２６】本発明のアルカリ金属の炭酸塩又はセメン
ト粉粒体としては、炭酸ナトリウム重炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、各種のセメント類などが特に好ましい。
又、アルカリ土類金属の炭酸塩類の代表例としては、粉
体で各種粒径の石灰類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウムなどである。

【００２７】本発明で特定するグループ必須添加剤とし
ては、アルミナ・酸化ケイ素系土壌鉱物粉粒体で、高い
レベルのゼータ電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及
びアルミナを主成分とするケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉
粒体が好ましい。ここに言う高いレベルのゼータ電位絶
対値を有する機能効果は、本来水中でコロイド粒子群が
安定して有する電荷を中和して、本発明の凝集能力を強
化するためで、その他ベントナイト系土壌鉱物粉粒体、
ゼオライト系粉粒体群からなる化合物類或いは同効物質
などが対象と出来る。

【００２８】ゼータ電位の測定は、一般的にレーザー・
ドプラー電気泳動法を用いて行う。本発明にて対象とす
る、高いレベルのゼータ電位絶対値とは通常ｐＨ４ない
し５程度の蒸留水中で測定し約プラス３０ｍＶ，ｐＨ９
ないし１０で約マイナス４５ｍＶ程度を示すものであ
る。

【００２９】本発明で高いレベルのゼータ電位絶対値を
有する活性二酸化ケイ素及びアルミナを主成分とするケ
イ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体を得るには、天然に存在
する珪石、珪岩或いは珪質片岩系の鉱物及び類似鉱片よ
り、本発明で必要とする主成分として二酸化ケイ素及び
アルミナを含有する成分原石を選定或いは配合してボル
ミルなどで高剪断力のもとにて粉砕活性化するか、必要
に応じ更に粉砕粒子表面を化学処理又は熱処理などの活
性化処理する事に依り得る事が出来る。

【００３０】又、ベントナイト系土壌鉱物粉粒体として
は、主成分が珪酸とアルミナよりなり、これに微量の酸
化カルシウム、酸化カリウム、酸化マグネシウムなどを
含有し、水中では微アルカリ性を示す土壌鉱物より作ら
れる粉粒体である。これら土壌鉱物粉粒体の構成粉体粒
径は、いずれも通常平均粒径で約１００ミクロンないし
約５０ミクロン程度で、小さい粒径のものが好ましい。

【００３１】更に、ゼオライト系粉粒体としては、主と
して天然の土壌鉱物を砕いて作られるが、構成主成分と
してはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属とカル
シウムやマグネシウムなどのアルカリ土類金属を含み、
水分子を結晶水の形で保有するアルミノ珪酸塩鉱物であ
る。本発明で採用する粉粒体としては、天然品又は合成
品のゼオライト粉粒体製品のいずれでも対象とすること
ができる。

【００３２】本発明の特殊固体微粉末状凝集剤組成物の
適用分野は特に限定されるものではなく、土木、建設現
場の排水処理及び処理水循環再利用のみならず、船舶ビ
ルジ排水、バラスト排水、一般含油排水、鉄鋼圧延排
水、水溶性切削油排水などの工場排水処理、その他生物
処理工程の前処理としての凝集沈殿処理剤として使用で
きる。また、濃厚廃水の一次処理、生物処理の引き抜き
余剰汚泥や消化汚泥の脱水処理時の凝集剤としての添加
など、広範な分野に極めて有用なものであり、ひいては
地球環境保護に大きく寄与するものである。

【００３３】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を示して本発明を
説明する。実施例１カチオン系高分子凝集剤である市販のＫＰ１２００Ｂ
（ダイヤフロック社製）粗粒体５０重量％、市販の天然
ベントナイト粉体５０重量％の夫々をＶ型ブレンダーに
採り混合して、約２０００ｇの粗混合体を作成した。そ
の後、粉砕ミルに移して引続き粉砕し、平均粒径約５０
ミクロンの微粉体とした。

【００３４】得られた微粉体を２．２重量％、平均粒径
約１００ミクロン程度の粒径に粉砕調製した、本発明で
特定するケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体（ｐＨ６の蒸
留水中で測定したゼータ電位、マイナス２１．３ｍＶ）
５５．５重量％、約２００μｍの平均粒径を有する硫酸
アルミニウム粉粒体を４．３重量％、約１５０μｍの平
均粒径を有する炭酸ナトリウム粉粒体２．７重量％、約
１５０μｍの平均粒径を有する硫酸第一鉄３５．３重量
％の混合粉体をＶブレンダーに入れ、約３０分間混合し
本発明の粉粒体組成物を約１０００ｇ作成した。

【００３５】次に適用実験廃水として、Ｍ社の生コン製
造工場一次処理廃水に対し、下記の表１に示す条件にて
実験を行い、本発明の凝集剤の効果を検討した。尚、Ｍ
社の生コン製造工場一次処理廃水の水質は、ｐＨ値１
１．９，ＳＳ分１３００ｍｇ／ｌ，六価クロムとして
１．２ｍｇ／ｌであった。まず、実験廃水として上記適
用廃水を夫々１０００ｍｌを採り、表１に示す各種の割
合にて本発明の凝集剤を添加し、ジャーテスター（１５
０ｒｐｍ）によるフロック発生状況を確認する凝集テス
トを行い、実験例１ないし５とした。その評価項目とし
て、濁度、ＳＳ分、重金属としてトータルクロム含有
量、ｐＨ値の変化などについて行い、その結果は次表１
に示す通りであった。尚、上澄水の濁度は東洋濾紙Ｎ
ｏ．５Ａ濾紙による濾過液の清澄度について示すもので
ある。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記表１の結果から、本発明の凝集剤によ
る処理で、処理水の濁度、ＳＳ分、重金属としてクロム
含有量、ｐＨ値などにつき、実験例１ないし５の夫々で
全て満足すべき状態にあり、本発明の組成物が極めて画
期的なものであることが判る

【００３８】比較例１本発明との比較のため、比較実験例１では本発明の範囲
外の類似組成物として実施例１の組成分のうち硫酸第一
鉄ベントナイトを除外し、代わりに本発明で特定するケ
イ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体を増量した以外は同様に
製造したものを使用した。又、比較実験例２では工業用
の約１０％ＰＡＣ溶液とカチオン系高分子凝集剤（０．
１％溶液）を併用し、蒸留水にて希釈した苛性ソーダ溶
液にてｐＨ調整した。これらの条件で、実施例１で用い
たと同じ適用実験廃水に対し、フロックが発生するまで
ジャーテスターによるテストを実施し、その評価結果を
次表２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】上記表２の結果から、本発明に類似する凝
集組成物では十分な効果が得られずまた従来法では原水
をそのまま処理してもフロックの発生が認められるが、
これらの結果を比較し本発明の方式に比べて極めて不利
である事が分かる。

【００４１】実施例２ノニオン系高分子凝集剤である市販のＮＰ５００Ｂ（ダ
イヤフロック社製）粗粒体５０重量％、市販の天然ベン
トナイト粉体５０重量％の夫々をＶ型ブレンダーに採り
混合して、約１０００ｇの粗混合体を作成した。その
後、粉砕ミルに移して引続き粉砕し、平均粒径約５０ミ
クロンの微粉体とした。

【００４２】得られた微粉体を２．５重量％、平均粒径
約１００ミクロン程度の粒径に粉砕調製した、本発明で
特定するケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体（ｐＨ６の蒸
留水、中で測定したゼータ電位、マイナス２１．３ｍ
Ｖ）６４．３重量％、約２００μｍの平均粒径を有する
硫酸アルミニウム粉粒体を１０．８重量％、約１５０μ
ｍの平均粒径を有する炭酸ナトリウム粉粒体６．９重量
％、約１５０μｍの平均粒径を有する硫酸第一鉄１５．
５重量％の混合粉体をＶブレンダーに入れ、約３０分間
混合し本発明の粉粒体組成物を約１０００ｇ作成した。

【００４３】次に適用実験廃水として産業廃棄物最終処
分場浸出水を想定し、土木現場の掘削時に排出する廃水
１０００ｍｌに対し、重クロム酸カリウムの水溶液（六
価クロムとして１０００ｍｇ／ｌ含有）を１ｍｌ添加し
て十分に撹拌し六価クロム含有量１ｍｇ／ｌのモデル廃
水を調製した。このモデル廃水の水質は、六価クロム含
有量１ｍｇ／ｌ、ＳＳ分１５，０００ｍｇ／ｌ，ｐＨ値
８．５となった。

【００４４】このモデル廃水を夫々１０００ｍｌを採
り、下記の表３に示す各種の割合にて本発明の凝集剤を
添加し、ジャーテスター（１５０ｒｐｍ）によるフロッ
ク発生、状況を確認する凝集テストを行い、実験例６な
いし８とした。その評価項目として、濁度、ＳＳ分、重
金属としてクロム含有量、ｐＨ値の変化などについて行
い、その結果は次表３に示す通りであった。尚、上澄水
の濁度は東洋濾紙Ｎｏ．５Ａ濾紙による濾過液の清澄度
について示すものである。

【００４５】

【表３】

【００４６】上記表３の結果から、本発明の凝集剤によ
る処理で、処理水の濁度、ＳＳ分、重金属としてクロム
含有量、ｐＨ値などにつき、実験例６ないし８の夫々で
全て満足すべき状態にあり、本発明の組成物が極めて画
期的なものであることが判る。

【００４７】比較例２本発明との比較のため、比較実験例３では本発明の範囲
外の類似組成物として実施例２の組成分のうち硫酸第一
鉄ベントナイトを除外し、代わりに本発明で特定するケ
イ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体を増量した以外は同様に
製造したものを使用した。又、比較実験例４では工業用
の約１０％ＰＡＣ溶液とカチオン系高分子凝集剤（０．
１％溶液）を併用し、蒸留水にて希釈した苛性ソーダ溶
液にてｐＨ調整した。これらの条件で、実施例２で用い
たと同じモデル廃水に対し、フロックが発生するまでジ
ャーテスターによるテストを実施し、その評価結果を次
表４に示す。

【００４８】

【表４】

【００４９】上記表４の結果から、本発明に類似する凝
集組成物では十分な効果が得られずまた従来法では原水
をそのまま処理してもフロックの発生が認められるが、
これらの結果を比較し本発明の方式に比べて極めて不利
である事が分かる。

【００５０】実施例３アニオン系高分子凝集剤である市販のＤＦ８２５（ダイ
ヤフロック社製）粗粒体５０重量％、市販の天然ベント
ナイト粉体５０重量％の夫々をＶ型ブレンダーに採り混
合して、約１０００ｇの粗混合体を作成した。その後、
粉砕ミルに移して引続き粉砕し、平均粒径約５０ミクロ
ンの微粉体とした。

【００５１】得られた微粉体を２．２重量％、平均粒径
約１００ミクロン程度の粒径に粉砕調製した、本発明で
特定するケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体（ｐＨ６の蒸
留水、中で測定したゼータ電位、マイナス２１．３ｍ
Ｖ）５５．５重量％、約２００μｍの平均粒径を有する
硫酸アルミニウム粉粒体を４．３重量％、約１５０μｍ
の平均粒径を有する炭酸ナトリウム粉粒体２．７重量
％、約１５０μｍの平均粒径を有する硫酸第一鉄３５．
３重量％の混合粉体をＶブレンダーに入れ、約３０分間
混合し本発明の粉粒体組成物を約１０００ｇ作成した。

【００５２】次に適用実験廃水として、Ｕ社の生コン製
造工場一次処理廃水に対し、この廃水夫々１０００ｍｌ
を採り、下記の表５に示す実験条件にて各種割合の本発
明凝集剤を添加し、ジャーテスター（１５０ｒｐｍ）に
よるフロック発生状況を確認する凝集テストを行い、実
験例９ないし１０とした。本件廃水の水質は、六価クロ
ム含有量０．５ｍｇ／ｌ、ＳＳ分１６００ｍｇ／ｌ，ｐ
Ｈ値１２．３であった。評価項目としては、濁度、ＳＳ
分、重金属としてクロム含有量、ｐＨ値の変化などにつ
いて行い、その結果は次表５に示す通りであった。尚、
上澄水の濁度は東洋濾紙Ｎｏ．５Ａ濾紙による濾過液の
清澄度について示すものである。を行い、本発明の凝集
剤の効果を検討した。

【００５３】

【表５】

【００５４】上記表５の結果から、本発明の凝集剤によ
る処理で、処理水の濁度、ＳＳ分、重金属としてクロム
含有量、ｐＨ値などにつき、実験例９ないし１０の夫々
で全て満足すべき状態にあり、本発明の組成物が極めて
画期的なものであることが判る。

【００５５】比較例３本発明との比較のため、比較実験例５では本発明の範囲
外の類似組成物として実施例２の組成分のうち硫酸第一
鉄ベントナイトを除外し、代わりに本発明で特定するケ
イ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体を増量した以外は同様に
製造したものを使用した。又、比較実験例６では工業用
の約１０％ＰＡＣ溶液とカチオン系高分子凝集剤（０．
１％溶液）を併用し、蒸留水にて希釈した苛性ソーダ溶
液にてｐＨ調整した。これらの条件で、実施例３で用い
たと同じ適用実験廃水に対し、フロックが発生するまで
ジャーテスターによるテストを実施し、その評価結果を
次表６に示す。

【００５６】

【表６】

【００５７】上記表６の結果から、本発明に類似する凝
集組成物では十分な効果が得られずまた従来法では原水
をそのまま処理してもフロックの発生が認められるが、
これらの結果を比較し本発明の方式に比べて極めて不利
である事が分かる。

【００５８】実施例４カチオン系高分子凝集剤である市販のＫＰ１２００Ｂ
（ダイヤフロック社製）粗粒体５０重量％、市販の天然
ベントナイト粉体５０重量％の夫々をＶ型ブレンダーに
採り混合して、約２０００ｇの粗混合体を作成した。そ
の後、粉砕ミルに移して引続き粉砕し、平均粒径約５０
ミクロンの微粉体とした。

【００５９】得られた微粉体を２．５重量％、平均粒径
約１００ミクロン程度の粒径に粉砕調製した、本発明で
特定するケイ酸アルミナ系土壌鉱物粉粒体（ｐＨ６の蒸
留水中で測定したゼータ電位、マイナス２１．３ｍＶ）
５８．４重量％、約２００μｍの平均粒径を有する硫酸
アルミニウム粉粒体を５．６重量％、約１５０μｍの平
均粒径を有する炭酸ナトリウム粉粒体３．５重量％、約
１５０μｍの平均粒径を有する硫酸第一鉄２０．０重量
％及びチオ硫酸ナトリウム１０．０重量％の混合粉体を
Ｖブレンダーに入れ、約３０分間混合し本発明の粉粒体
組成物を約１０００ｇ作成した。

【００６０】次に適用実験廃水として、Ｊ社の生コン製
造工場一次処理廃水に対し、下記の表７に示す条件にて
実験を行い、本発明の凝集剤の効果を検討した。尚、Ｊ
社の生コン製造工場一次処理廃水の原水水質は、六価ク
ロム含有量０．５ｍｇ／ｌ、ＳＳ分３００ｍｇ／ｌ，ｐ
Ｈ値１１．６であった。まず、実験廃水として上記適用
水を夫々１０００ｍｌを採り、表７に示す各種の割合に
て本発明の凝集剤を添加し、ジャーテスター（１５０ｒ
ｐｍ）によるフロック発生状況を確認する凝集テストを
行い、実験例１１ないし１２とした。その評価項目とし
て、濁度、ＳＳ分、重金属としてクロム含有量、ｐＨ値
の変化などについて行い、その結果は次表７に示す通り
であった。尚、上澄水の濁度は東洋濾紙Ｎｏ．５Ａ濾紙
による濾過液の清澄度について示すものである。

【００６１】

【表７】

【００６２】上記表７の結果から、本発明の凝集剤によ
る処理で、処理水の濁度、ＳＳ分、重金属としてクロム
含有量、ｐＨ値などにつき、実験例１１ないし１２の夫
々で全て満足すべき状態にあり、本発明の組成物が極め
て画期的なものであることが判る

【００６３】比較例４本発明との比較のため、比較実験例７では本発明の範囲
外の類似組成物として実施例４の組成分のうち硫酸第一
鉄を除外し、代わりに本発明で特定するケイ酸アルミナ
系土壌鉱物粉粒体を増量した以外は同様に製造したもの
を使用した。又、比較実験例８では工業用の約１０％Ｐ
ＡＣ溶液とカチオン系高分子凝集剤（０．１％溶液）を
併用し、蒸留水にて希釈した苛性ソーダ溶液にてｐＨ調
整した。これらの条件で、実施例４で用いたと同じ適用
実験廃水に対し、フロックが発生するまでジャーテスタ
ーによるテストを実施し、その評価結果を次表８に示
す。

【００６４】

【表８】

【００６５】上記表８の結果から、本発明に類似する凝
集組成物では十分な効果が得られずまた従来法では原水
をそのまま処理してもフロックの発生が認められるが、
これらの結果を比較し本発明の方式に比べて極めて不利
である事が分かる。

【００６６】

【発明の効果】本発明の特殊固体微粉末状凝集剤組成物
は、特定の無機系凝集剤同志の組合せ及び／又は還元剤
の併用、天然又は合成の高分子凝集剤並びにその他凝集
作用に対して機能性を有する必須添加物質を均一に混合
して構成された一体化微粉末状複合組成物である。この
ために、被処理対象廃水中に単に投入撹拌する工程のみ
にて凝集反応性は画一性を示し完結処理を達成できる点
にまず特徴があり、且つ重金属の選択的除去に対して極
めて有用であり、従来の凝集剤を用いる方法に比べ、作
業簡略性に加え更に確実な安定処理を可能とする点で
も、反応時間的に、また設備面の省力性からも極めて優
れた工業的効果を発揮出来る。本発明は、各種廃水の凝
集沈殿処理を、極めて簡潔にできる効果を示すもので、
各種の廃水処理分野において工業的に寄与するところが
極めて大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳沢俊次京都府京都市山科区西野楳本町50−74

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可溶性のアルミニウム化合物及び可溶性の
鉄塩化合物及び／又は可溶性の還元剤の併用、天然又は
合成の高分子凝集剤等を凝集主剤とし、これに該凝集主
剤の水溶液がｐＨ値で中性付近を示す程度にアルカリ金
属、或いはアルカリ土類金属の炭酸塩及び／又はセメン
ト粉粒体を配合し、さらに土壌鉱物系粉粒体の少なくと
も一種を配合してなることを特徴とする特殊固体微粉末
状凝集剤組成物。
【請求項２】前記可溶性のアルミニウム化合物として、
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミ
ニウムのいずれかを用いる請求項１に記載の特殊固体微
粉末状凝集剤組成物。
【請求項３】前記可溶性の鉄塩化合物として、塩化第一
鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第
二鉄のいずれかを用いる請求項１ないし２に記載の特殊
固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項４】前記可溶性の還元剤として、チオ硫酸塩、
亜流酸塩、シュウ酸塩、亜硝酸塩、重亜硫酸塩、ピロ亜
硫酸塩、次亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、ハイドロキノ
ンなどの有機還元剤から選ばれるいずれかを用いる請求
項１ないし３に記載の特殊固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項５】前記合成高分子凝集剤として、平均粒径で
約１５０ミクロンより小さい微粉末状の天然又は合成の
高分子凝集剤を用いる請求項１ないし４に記載の特殊固
体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項６】前記合成高分子凝集剤として、カチオン
系、ノニオン系、アニオン系、両性系或いはこれらの混
合系である天然又は合成の高分子凝集剤を用いる請求項
１ないし５に記載の特殊固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項７】前記天然高分子凝集剤として、キチン、キ
トサン、アルギン酸ソーダ、カラギーナン、β−１，３
グルカンを主体的に含む酸性多糖高分子より得られる凝
集剤を用いる請求項１ないし６に記載の特殊固体微粉末
状凝集剤組成物。
【請求項８】前記アルカリ金属の炭酸塩及び／又はセメ
ント粉粒体として、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、セメントを用いる請求項１ないし７
に記載の特殊固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項９】前記アルカリ土類金属の炭酸塩類として、
石灰類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムを用いる請
求項１ないし８に記載の特殊固体微粉末状凝集剤組成
物。
【請求項１０】前記土壌鉱物系粉粒体として、高いレベ
ルのゼータ電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びア
ルミナを主成分とする土壌鉱物粉粒体、ベントナイト系
土壌鉱物粉粒体、ゼオライト系粉粒体からなるグループ
から選ばれる少なくとも一種を用いる請求項１ないし９
に記載の特殊固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項１１】組成物全体の構成重量割合を１００％と
して、前記可溶性のアルミニウム化合物及び可溶性の鉄
塩化合物及び／又は可溶性の還元剤の併用を１０ないし
５０重量％、天然又は合成の高分子凝集剤を０．３ない
し２５重量％、アルカリ金属の炭酸塩及び／又はセメン
ト粉粒体を１０ないし４０重量％、アルカリ土類金属の
炭酸塩類、土壌鉱物粉粒体としてとして高いレベルのゼ
ータ電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びアルミナ
を主成分とする土壌鉱物粉粒体、ベントナイト系土壌鉱
物粉粒体、ゼオライト系粉粒体からなるグループから選
ばれる少なくとも一種を１０ないし７５重量％を均一に
混合して組成物とする請求項１ないし１０に記載の特殊
固体微粉末状凝集剤組成物。
【請求項１２】前記土壌鉱物粉粒体として、高いレベル
のゼータ電位絶対値を有する活性二酸化ケイ素及びアル
ミナを主成分とする土壌鉱物粉粒体を４０ないし７０重
量％含有する請求項１ないし１１に記載の特殊固体微粉
末状凝集剤組成物。
【請求項１３】上記の請求項各項のいずれかに記載され
る特殊固体微粉末状凝集剤組成物を被処理排水中に添加
し、攪拌しながら凝集反応させることを特徴とする排水
処理方法。