JPH0412178B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0412178B2 JPH0412178B2 JP10029486A JP10029486A JPH0412178B2 JP H0412178 B2 JPH0412178 B2 JP H0412178B2 JP 10029486 A JP10029486 A JP 10029486A JP 10029486 A JP10029486 A JP 10029486A JP H0412178 B2 JPH0412178 B2 JP H0412178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chloride
- adsorbent
- cement
- continuous porous
- porous body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、工場等から排出される各種廃液等の
中の有害な金属イオン及び臭気を吸着して浄化
し、また屎尿等の生活排水等の臭気を吸着する吸
着剤に関するものである。
中の有害な金属イオン及び臭気を吸着して浄化
し、また屎尿等の生活排水等の臭気を吸着する吸
着剤に関するものである。
従来の技術
従来、金属イオン及び臭気の吸着剤として活性
炭が用いられ、また金属イオンの吸着剤として合
成ゼオライトが用いられている。
炭が用いられ、また金属イオンの吸着剤として合
成ゼオライトが用いられている。
発明が解決しようとする課点
しかし、活性炭及び合成ゼオライトは製造に手
数を要し、高価である。また活性炭は液中での吸
着効率に劣る。従つて各種廃液や生活排水等の大
量処理に用いるには膨大な費用を要するので、処
理されないまま排出され、湖、川、海の汚染によ
る公害の原因となつているのが現状である。
数を要し、高価である。また活性炭は液中での吸
着効率に劣る。従つて各種廃液や生活排水等の大
量処理に用いるには膨大な費用を要するので、処
理されないまま排出され、湖、川、海の汚染によ
る公害の原因となつているのが現状である。
そこで、本発明は、金属イオンや臭気を効率良
く吸着することができ、また簡単に製造すること
ができ、コストの低下を図ることができ、各種廃
液等の大量処理を行うのに適する金属イオン及び
臭気の吸着剤を提供しようとするものである。
く吸着することができ、また簡単に製造すること
ができ、コストの低下を図ることができ、各種廃
液等の大量処理を行うのに適する金属イオン及び
臭気の吸着剤を提供しようとするものである。
課点を解決するための手段
上記問題点を解決するための本発明の技術的な
手段は、石炭フライアツシユ及びセメントを主原
料とし、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化
マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム、硫酸ナトリウム、クエン酸及び塩化コバルト
の添加により連続多孔体に形成されたものであ
る。
手段は、石炭フライアツシユ及びセメントを主原
料とし、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化
マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム、硫酸ナトリウム、クエン酸及び塩化コバルト
の添加により連続多孔体に形成されたものであ
る。
そして主原料である石炭フライアツシユ1000Kg
とセメント50〜200Kgに対し、塩化アンモニウム
0.04〜0.05％、塩化カリウム0.07〜0.095％、塩化
マグネシウム0.015〜0.02％、塩化ナトリウム
0.015〜0.02％、塩化カルシウム0.015〜0.02％、
硫酸ナトリウム0.001〜0.002％、クエン酸0.0005
〜0.001％、塩化コバルト0.0001〜0.0002％の配合
比で用いる。
とセメント50〜200Kgに対し、塩化アンモニウム
0.04〜0.05％、塩化カリウム0.07〜0.095％、塩化
マグネシウム0.015〜0.02％、塩化ナトリウム
0.015〜0.02％、塩化カルシウム0.015〜0.02％、
硫酸ナトリウム0.001〜0.002％、クエン酸0.0005
〜0.001％、塩化コバルト0.0001〜0.0002％の配合
比で用いる。
石炭フライアツシユと塩化アンモニウム及び塩
化カリウムを混合して一次処理することにより水
分を含んでいる微細な石炭フライアツシユの持つ
ている電荷を脱着し、石炭フライアツシユとセメ
ントの水溶液による混合によりセメントが液相の
時にカルシウムイオン反応を活発にさせると共
に、セメントの固化反応を阻害している高分子化
合物であるフミン酸等を塩化アンモニウム、硫酸
ナトリウム、クエン酸と反応させて除去し、石炭
フライアツシユの主成分であるSiO2、Al2O3、
MgO、Ｋ、Naの粒子とセメントのカルシウムと
を反応させてセメント本来の働きをさせる。塩化
ナトリウム、塩化カリウムの働きによりセメント
のカルシウムイオンに浸透性を与えることにより
硬化体はセメント固化物と逆の連続多孔体とな
る。このとき、塩化カルシウムをセメントと反応
させることによりセメントの凝結時間を短縮させ
ることができ、カルシウムイオンと塩化マグネシ
ウムを反応させることによりセメントの収縮を防
止することができ、塩化コバルトを用いることに
より上記各反応を活発化させることができる。こ
の連続多孔体の化学組成はSiO250〜70％、
Al2O310〜30％、MgO2〜３％、CaO10〜20％、
Na5〜10％であつて、SiO4四面体の頂点の酸素
原子を共有しながら三次元に連なり、孔径が10Å
〜300Åで比表面積が10m2／ｇ〜15m2／ｇとなり、
この中の幾つかのSiがAlで置換されることによ
り−１価の電荷を生じ、これを中和する形で
Na+、K+、Ca+等の陽イオンを内部に有するアル
ミケイ酸化合物となる。
化カリウムを混合して一次処理することにより水
分を含んでいる微細な石炭フライアツシユの持つ
ている電荷を脱着し、石炭フライアツシユとセメ
ントの水溶液による混合によりセメントが液相の
時にカルシウムイオン反応を活発にさせると共
に、セメントの固化反応を阻害している高分子化
合物であるフミン酸等を塩化アンモニウム、硫酸
ナトリウム、クエン酸と反応させて除去し、石炭
フライアツシユの主成分であるSiO2、Al2O3、
MgO、Ｋ、Naの粒子とセメントのカルシウムと
を反応させてセメント本来の働きをさせる。塩化
ナトリウム、塩化カリウムの働きによりセメント
のカルシウムイオンに浸透性を与えることにより
硬化体はセメント固化物と逆の連続多孔体とな
る。このとき、塩化カルシウムをセメントと反応
させることによりセメントの凝結時間を短縮させ
ることができ、カルシウムイオンと塩化マグネシ
ウムを反応させることによりセメントの収縮を防
止することができ、塩化コバルトを用いることに
より上記各反応を活発化させることができる。こ
の連続多孔体の化学組成はSiO250〜70％、
Al2O310〜30％、MgO2〜３％、CaO10〜20％、
Na5〜10％であつて、SiO4四面体の頂点の酸素
原子を共有しながら三次元に連なり、孔径が10Å
〜300Åで比表面積が10m2／ｇ〜15m2／ｇとなり、
この中の幾つかのSiがAlで置換されることによ
り−１価の電荷を生じ、これを中和する形で
Na+、K+、Ca+等の陽イオンを内部に有するアル
ミケイ酸化合物となる。
ここで、塩化アンモニウムが0.04％より少ない
と各成分が溶解し難く、0.05％より多いと連続多
孔体の強度が低下する。塩化カリウムが0.07％よ
り少ないとセメントのカルシウムイオンの浸透能
力に劣り、0.095％より多いと溶解し難いばかり
でなく、カルシウムイオンに浸透性を与える効果
が向上しない。塩化マグネシウムが0.015％より
少ないと連続多孔体に収縮クラツクが発生し、
0.02％より多いと連続多孔体が膨張する。塩化ナ
トリウムが0.015％より少ないとセメントのカル
シウムイオンの浸透能力に劣り、0.02％より多い
と溶解し難いばかりでなく、カルシウムイオンに
浸透力を与える効果が向上しない。塩化カルシウ
ムが0.015％より少ないと、連続多孔体の強度を
促進させることができず、0.02％より多いと破水
現象により連続多孔体を破壊するおそれがある。
硫酸ナトリウムが0.001％より少ないとセメント
を急速硬化させることができず、0.002％より多
いとセメントの強度の長期安定性に劣る。クエン
酸が0.0005％より少ないと各成分が溶解し難く、
0.001％より多いと連続多孔体の強度が低下する。
塩化コバルトが0.0001％より少ないと各成分のイ
オン活動を活発にすることができず、0.0002％よ
り多いと効果が向上しないばかりでなく、高価と
なる。
と各成分が溶解し難く、0.05％より多いと連続多
孔体の強度が低下する。塩化カリウムが0.07％よ
り少ないとセメントのカルシウムイオンの浸透能
力に劣り、0.095％より多いと溶解し難いばかり
でなく、カルシウムイオンに浸透性を与える効果
が向上しない。塩化マグネシウムが0.015％より
少ないと連続多孔体に収縮クラツクが発生し、
0.02％より多いと連続多孔体が膨張する。塩化ナ
トリウムが0.015％より少ないとセメントのカル
シウムイオンの浸透能力に劣り、0.02％より多い
と溶解し難いばかりでなく、カルシウムイオンに
浸透力を与える効果が向上しない。塩化カルシウ
ムが0.015％より少ないと、連続多孔体の強度を
促進させることができず、0.02％より多いと破水
現象により連続多孔体を破壊するおそれがある。
硫酸ナトリウムが0.001％より少ないとセメント
を急速硬化させることができず、0.002％より多
いとセメントの強度の長期安定性に劣る。クエン
酸が0.0005％より少ないと各成分が溶解し難く、
0.001％より多いと連続多孔体の強度が低下する。
塩化コバルトが0.0001％より少ないと各成分のイ
オン活動を活発にすることができず、0.0002％よ
り多いと効果が向上しないばかりでなく、高価と
なる。
また主原料である石炭フライアツシユ中に含ま
れるSiO2、Al2O3の成分が不足する場合には粘土
により補充し、また連続多孔体としての強度を大
きくする必要がある場合には骨材として砂を用い
ればよく、この場合、砂は石炭フライアツシユ
1000Kgに対し、20〜40％用いるのが望ましい。
れるSiO2、Al2O3の成分が不足する場合には粘土
により補充し、また連続多孔体としての強度を大
きくする必要がある場合には骨材として砂を用い
ればよく、この場合、砂は石炭フライアツシユ
1000Kgに対し、20〜40％用いるのが望ましい。
作 用
上記本発明の吸着剤はミクロ孔とマクロ孔によ
る連続多孔体に構成されているので、水、空気を
良好に流通させることができ、しかも全体として
空隙、即ち比表面積が大きく、Na+、K+、Ca+等
の陽イオンを電気的に捕捉している。而して本発
明の吸着剤と接触している廃液等の中に含まれて
いる各種金属イオンが多数のミクロ孔、マクロ孔
に入り込み、電気的に捕捉されている陽イオンと
イオン交換されて吸着される。例えばCa++イオ
ンを含む溶液がNa+イオンを電気的に捕捉してい
る本発明の吸着剤と接触した場合、下記の交換反
応を示す。
る連続多孔体に構成されているので、水、空気を
良好に流通させることができ、しかも全体として
空隙、即ち比表面積が大きく、Na+、K+、Ca+等
の陽イオンを電気的に捕捉している。而して本発
明の吸着剤と接触している廃液等の中に含まれて
いる各種金属イオンが多数のミクロ孔、マクロ孔
に入り込み、電気的に捕捉されている陽イオンと
イオン交換されて吸着される。例えばCa++イオ
ンを含む溶液がNa+イオンを電気的に捕捉してい
る本発明の吸着剤と接触した場合、下記の交換反
応を示す。
2A→Na+＋Ca++→A2Ca＋2Na
また上記本発明の吸着剤はミクロ孔、マクロ孔
により比表面積が10〜15m2／ｇと大きくなつてい
るので、廃液等の中の臭気も多数のミクロ孔、マ
クロ孔に入り込んで吸着される。
により比表面積が10〜15m2／ｇと大きくなつてい
るので、廃液等の中の臭気も多数のミクロ孔、マ
クロ孔に入り込んで吸着される。
アルカリ悪臭成分と酸性悪臭成分に対する上記
吸着剤の反応式を下記に示す。
吸着剤の反応式を下記に示す。
［アルカリ悪臭成分に対する反応式］
NH3＋Ａ−Ｈ→NH4−Ａ
（CH3C）3＋Ａ−Ｈ→（CH3）3NH−Ａ
H2S＋Ｂ−OH→Ｂ−HS＋H2O
CH3SH＋Ｂ−OH→CH3S−Ｂ＋H2O
［酸性悪臭成分に対する反応式］
NO＋KMnO4→KNO3＋MnO2
3H2S＋8KMnO4
→3K2SO4＋8MnO2＋2KOH＋2H2O
CH3SH＋2KMnO4
→CH3SO3K＋2MnO2＋KOH
３（CH3）2S＋4KMnO4＋2H2O
→３（CH3）2SO2＋4MnO2＋4KOH
実施例
石炭フライアツシユ1000Kg、ポルトランドセメ
ント125Kg、砂300Kgに対し、塩化アンモニウム
400ｇ、塩化カリウム900ｇ（合計量）、塩化マグ
ネシウム175ｇ、塩化ナトリウム175ｇ、塩化カル
シウム175ｇ、硫酸ナトリウム15ｇ、クエン酸7.5
ｇ、塩化コバルト1.5ｇの配合比となるようにし
て選定した。
ント125Kg、砂300Kgに対し、塩化アンモニウム
400ｇ、塩化カリウム900ｇ（合計量）、塩化マグ
ネシウム175ｇ、塩化ナトリウム175ｇ、塩化カル
シウム175ｇ、硫酸ナトリウム15ｇ、クエン酸7.5
ｇ、塩化コバルト1.5ｇの配合比となるようにし
て選定した。
上記配合比により次のようにして吸着剤を製造
した。
した。
石炭フライアツシユ1000Kgと、混合して粉末化
してある塩化アンモニウム400ｇ及び塩化カリウ
ム600ｇを水150に溶解し、ミキサーで混合して
20℃（５〜80℃の間で適宜選択することができ
る）で乾燥させ、石炭フライアツシユを中和させ
た。次に二次処理として、上記一次処理後の石炭
フライアツシユに砂300Kgを加えて混合し、続い
てポルトランドセメント125Kgを加えて混合した。
続いて混合して粉末化してある塩化カリウム300
ｇ、塩化マグネシウム175ｇ、塩化ナトリウム175
ｇ、塩化カルシウム175ｇ、硫酸ナトリウム15ｇ、
クエン酸7.5ｇ及び塩化コバルト1.5ｇを水100
の中に溶解して水溶液にし、この水溶液を上記混
合中のミキサーの中にスプレーにより添加し、混
合して80℃（５〜80℃の間で適宜選択することが
でき、温度を高くすることにより硬化を促進させ
ることができる）で乾燥させた。これにより連続
多孔体を製造することができた。
してある塩化アンモニウム400ｇ及び塩化カリウ
ム600ｇを水150に溶解し、ミキサーで混合して
20℃（５〜80℃の間で適宜選択することができ
る）で乾燥させ、石炭フライアツシユを中和させ
た。次に二次処理として、上記一次処理後の石炭
フライアツシユに砂300Kgを加えて混合し、続い
てポルトランドセメント125Kgを加えて混合した。
続いて混合して粉末化してある塩化カリウム300
ｇ、塩化マグネシウム175ｇ、塩化ナトリウム175
ｇ、塩化カルシウム175ｇ、硫酸ナトリウム15ｇ、
クエン酸7.5ｇ及び塩化コバルト1.5ｇを水100
の中に溶解して水溶液にし、この水溶液を上記混
合中のミキサーの中にスプレーにより添加し、混
合して80℃（５〜80℃の間で適宜選択することが
でき、温度を高くすることにより硬化を促進させ
ることができる）で乾燥させた。これにより連続
多孔体を製造することができた。
このようにして製造する連続多孔体よりなる吸
着剤は、二次処理時において混合、乾燥した状態
では、第１図に示すＸ線併用の電子顕微鏡写真
（4200倍）に示す通りであり、これが第２図に示
す電子顕微鏡写真（19000倍）の成長過程を経て、
第３図に示す電子顕微鏡写真（19000倍）で示す
連続多孔体となる。この連続多孔体を模式的に表
わすと第４図に示すようになり、この連続多孔体
１はSiO4四面体の頂点の酸素原子を共有しなが
ら三次元に連なつており、孔２（小）、３（大）
の径が10Å〜300Åであり、比表面積が10〜15
m2／ｇであつた。石炭フライアツシユの比表面積
は0.9〜１m2／ｇであるので、本発明実施例の吸
着剤はこれを大幅に増大することができた。
着剤は、二次処理時において混合、乾燥した状態
では、第１図に示すＸ線併用の電子顕微鏡写真
（4200倍）に示す通りであり、これが第２図に示
す電子顕微鏡写真（19000倍）の成長過程を経て、
第３図に示す電子顕微鏡写真（19000倍）で示す
連続多孔体となる。この連続多孔体を模式的に表
わすと第４図に示すようになり、この連続多孔体
１はSiO4四面体の頂点の酸素原子を共有しなが
ら三次元に連なつており、孔２（小）、３（大）
の径が10Å〜300Åであり、比表面積が10〜15
m2／ｇであつた。石炭フライアツシユの比表面積
は0.9〜１m2／ｇであるので、本発明実施例の吸
着剤はこれを大幅に増大することができた。
次に上記実施例により製造した吸着剤により金
属イオンの吸着試験を行つた例について説明す
る。
属イオンの吸着試験を行つた例について説明す
る。
〔第１試験例］
実験溶液（単位ppm）
PH4.45
Cu Zn Al2O3 MgO
24.30 21.90 45.25 18.90
下部に排出口を有し、本発明実施例の吸着剤を
収納した容器に上記実験溶液を供給して排出口よ
り排出し、吸着剤における吸着交換量を測定した
結果は下記の通りである。
収納した容器に上記実験溶液を供給して排出口よ
り排出し、吸着剤における吸着交換量を測定した
結果は下記の通りである。
吸着交換量
Cu Zn Al2O3 MgO
３日 2528 1001 452
14日 99100 31900 63900 12200
上記14日のCu、Znの吸着交換状態をＸ線併用
の電子顕微鏡により300倍で撮影した写真をそれ
ぞれ第５図、第６図に示す。
の電子顕微鏡により300倍で撮影した写真をそれ
ぞれ第５図、第６図に示す。
〔第２試験例］
実験溶液（単位ppm）
Cu Zn Pb
19.73 9.77 0.03
下部に排出口を有し、本発明実施例の吸着剤を
収納した容器に上記実験溶液を供給して排出口よ
り排出し、別の容器により受け、この出水成分を
検出した結果は下記の通りである。
収納した容器に上記実験溶液を供給して排出口よ
り排出し、別の容器により受け、この出水成分を
検出した結果は下記の通りである。
出水成分
Cu Zn Pb
0.98 0.68 0.002
これからも明らかなようにCu、Zn、Pbの液中
に含まれる量は基準値よりも低くなつている。
に含まれる量は基準値よりも低くなつている。
尚、本発明の吸着剤は上記試験例に示す金属イ
オン以外の金属イオンをも吸着することができ、
その例として、Ca、Mnの吸着状態をＸ線併用の
電子顕微鏡写真により300倍で撮影した写真をそ
れぞれ第７図、第８図に示す。また上記各金属イ
オンを吸着した状態の吸着剤の表面を電子顕微鏡
により300倍で撮影した写真を第９図に示す。
オン以外の金属イオンをも吸着することができ、
その例として、Ca、Mnの吸着状態をＸ線併用の
電子顕微鏡写真により300倍で撮影した写真をそ
れぞれ第７図、第８図に示す。また上記各金属イ
オンを吸着した状態の吸着剤の表面を電子顕微鏡
により300倍で撮影した写真を第９図に示す。
発明の効果
以上要するに、本発明は、水、空気を良好に流
通させる微細孔を備えた連続多孔体であつて、比
表面積も大きく、Na+、K+、Ca+等の陽イオンを
電気的に捕捉しており、廃液等の中の金属イオン
及び臭気を効率良く吸着することができる。また
混合、乾燥処理を行なだけで容易に製造すること
ができるので、安価に提供することができ、廃液
等を従来の数十分の１の低コストで処理すること
ができ、大量処理しなければ解決しない湖、川、
海の公害防止に役立つ。
通させる微細孔を備えた連続多孔体であつて、比
表面積も大きく、Na+、K+、Ca+等の陽イオンを
電気的に捕捉しており、廃液等の中の金属イオン
及び臭気を効率良く吸着することができる。また
混合、乾燥処理を行なだけで容易に製造すること
ができるので、安価に提供することができ、廃液
等を従来の数十分の１の低コストで処理すること
ができ、大量処理しなければ解決しない湖、川、
海の公害防止に役立つ。
第１図は本発明の吸着剤を製造する途中で、各
成分を混合、乾燥した状態を示す4200倍のＸ線併
用の電子顕微鏡写真、第２図はその成長過程を示
す19000倍の電子顕微鏡写真、第３図は成長後の
吸着剤を示す19000倍の電子顕微鏡写真、第４図
はその模式図、第５図乃至第８図はそれぞれ第３
図及び第４図に示す本発明の吸着剤によりCu、
Zn、Ca、Mnを吸着した状態を示す300倍のＸ線
併用の電子顕微鏡写真、第９図はCu、Zn、Ca、
Mnを吸着した本発明の吸着剤の表面を示す300
倍の電子顕微鏡写真である。
成分を混合、乾燥した状態を示す4200倍のＸ線併
用の電子顕微鏡写真、第２図はその成長過程を示
す19000倍の電子顕微鏡写真、第３図は成長後の
吸着剤を示す19000倍の電子顕微鏡写真、第４図
はその模式図、第５図乃至第８図はそれぞれ第３
図及び第４図に示す本発明の吸着剤によりCu、
Zn、Ca、Mnを吸着した状態を示す300倍のＸ線
併用の電子顕微鏡写真、第９図はCu、Zn、Ca、
Mnを吸着した本発明の吸着剤の表面を示す300
倍の電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- １ 石炭フライアツシユ及びセメントを主原料と
し、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫
酸ナトリウム、クエン酸及び塩化コバルトの添加
により連続多孔体に形成されていることを特徴と
する金属イオンの吸着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029486A JPS62254839A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 金属イオンの吸着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029486A JPS62254839A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 金属イオンの吸着剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254839A JPS62254839A (ja) | 1987-11-06 |
| JPH0412178B2 true JPH0412178B2 (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=14270154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10029486A Granted JPS62254839A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 金属イオンの吸着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254839A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2249972A (en) * | 1990-10-19 | 1992-05-27 | Odourfree Limited | Material or composition for entrapping or absorbing gases or liquids |
| KR100527036B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-11-09 | 강원대학교산학협력단 | 첨가제와 소각 비산재를 이용한 중금속 제거용 흡착제 제조방법 |
| CN110559997A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-13 | 东莞理工学院城市学院 | 一种水泥基吸附剂及其制备方法和应用 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP10029486A patent/JPS62254839A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62254839A (ja) | 1987-11-06 |
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