JPH08206410A

JPH08206410A - 水処理用凝集剤

Info

Publication number: JPH08206410A
Application number: JP3946295A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Morokida; 篤諸喜田
Original assignee: OKINAWA SANROTSUKUSU KK
Current assignee: OKINAWA SANROTSUKUSU KK
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】凝集能力が高くかつ取扱いが簡便で環境への
還元性の高い水処理用凝集剤を提供する。【構成】緑泥石（クロライト）を主要構成鉱物とする
ナキジン変成岩（ナキジンクロライト）を、無機酸中で
溶解，抽出することによって得られる、複数の金属およ
び非金属と無機酸との塩、複塩を主成分として含有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中の汚染物質を凝集
して浄化処理するために用いられる水処理用凝集剤に関
する。さらに詳しくは、産業廃水および生活廃水等に含
有される、有機物を含む汚染物質の浄化処理に特に好適
に用いられる水処理用凝集剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の産業廃水等による水資源の水質汚
染は、人命に関わる多様な公害問題を発生させ、清浄な
水資源の確保が人類の存続に根源的に関わる重要問題で
あることを人類に思い知らせてきた。また、限りある資
源としての水を増加する人口の飲料水等として確保する
ため、汚染物質の浄化処理に多大の出費を余儀なくされ
てきた。

【０００３】このような汚染物質の浄化処理に用いられ
るものとして凝集剤がある。この凝集剤は、コロイド溶
液中の粒子として存在する汚染物質に、電界質を添加す
ることにより、粒子（汚染物質）の電荷を中和して凝
集，沈でんさせ、水質を浄化処理するものである。

【０００４】この種の水処理用凝集剤としては、従来か
ら硫酸アルミニウム，アルミン酸ナトリウム，硫酸鉄
（II），塩素化緑バン等が用いられてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の水処理用凝集剤は、適正凝集効果の幅が狭いことと
ともに、凝集所要時間，沈降性，長期貯蔵に対する安定
性，安全性，および環境への還元性の面で十分に満足す
るものとはいえなかった。本発明は上述の問題に鑑みな
されたものであり、凝集能力が高くかつ取扱いが簡便で
環境への還元性の高い水処理用凝集剤を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、水中の汚染物質を凝集して浄化処理す
るために用いられる水処理用凝集剤において、緑泥石
（クロライト）を主要構成鉱物とするナキジン変成岩
（ナキジンクロライト）を、無機酸中で溶解，抽出する
ことによって得られる、複数の金属および非金属と無機
酸との塩および／または複塩を主成分として含有するこ
とを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。

【０００７】また、その好ましい態様として前記無機酸
が、硫酸，塩酸，硝酸，およびそれらの混合物からなる
群から選択されるものであることを特徴とする水処理用
凝集剤が提供される。

【０００８】また、前記無機酸中における溶解，抽出
が、１０〜２０重量％の濃度の硫酸水溶液によるもので
あることを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。

【０００９】さらに、前記複数の金属および非金属が、
鉄，カルシウム，ナトリウム，カリウム，マグネシウ
ム，銅，亜鉛，マンガン，コバルト，ゲルマニウム，バ
ナジウム，アルミニウム，リチウム，ルビジウム，スト
ロンチウム，リン，フッ素、およびイオウを含むもので
あることを特徴とする水処理用凝集剤が提供される。

【００１０】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の水処理用凝集剤は、ナキジン変成岩（ナキジンクロラ
イト）を無機酸中で溶解，抽出して得られる、複数の金
属および非金属と無機酸との塩および／または複塩を主
成分として含有している。１．ナキジン変成岩（ナキジンクロライト）本発明に用いられるナキジン変成岩（ナキジンクロライ
ト）は、雲母系鉱物（黒雲母）が変成作用を受け粘土化
した緑泥石（クロライト）を主要構成鉱物とする。その
化学成分としては、例えば表１に示すものを挙げること
ができる。

【００１１】［表１］ ────────────────────── 成分含有量（％） ────────────────────── ＳｉＯ₂（二酸化珪素）４２．０Ａｌ₂Ｏ₃（酸化アルミニウム）９．２４Ｆｅ₂Ｏ₄（酸化第二鉄）５．７６ＴｉＯ₂（二酸化チタン）０．８５ＣａＯ（酸化カルシウム）１．６８ＭｇＯ（酸化マグネシウム）２５．０Ｋ₂Ｏ（酸化カリウム）４．７１Ｎａ₂Ｏ（酸化ナトリウム）１．０８ＭｎＯ₂（二酸化マンガン）０．０３Ｉｇ．Ｌｏｓｓ（強熱減量）７．５７ ──────────────────────

【００１２】上記主要成分の他に、Ｒｂ（ルビジウ
ム），Ｓｅ（セレン），Ｌｉ（リチウム），Ｖ（バナジ
ウム），Ｃｏ（コバルト），Ｃｕ（銅），Ｚｎ（亜
鉛），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｓ（硫黄），Ｐ（リ
ン），Ｂ（ホウ素），Ｇｅ（ゲルマニウム），Ｆ（フッ
素）等の微量成分を含有してもよい。

【００１３】２．無機酸本発明に用いられる無機酸としては、例えば硫酸，塩
酸，硝酸，及びそれらの混合物からなる群から選択され
るものを挙げることができる。混合物としては、たとえ
ば王水，硫酸＋塩酸，硫酸＋硝酸を挙げることができ
る。中でも、溶解度と反応速度が大きく、かつ不揮発性
であることの理由から硫酸が好ましい。

【００１４】無機酸として硫酸を用いる場合には、たと
えば９８％硫酸を用いて１０〜２０重量％の水溶液とす
ることが好ましい。１０重量％未満であるとナキジン変
成岩（ナキジンクロライト）の溶解抽出が低下し、２０
重量％を超えると溶出操作の困難性と長期貯蔵に対する
安定性が低下する。

【００１５】３．複数の金属および非金属本発明に用いられる、無機酸中で溶解，抽出することに
よって得られる複数の金属および非金属としては、原料
としてのナキジン変成岩の化学組成にもよるが、たとえ
ば表１に示す主要成分を含有するものを用いた場合、表
２に示すものを挙げることができる。

【００１６】［表２］ ─────────────── 成分濃度（ｐｐｍ） ─────────────── リン８７鉄１０１００カルシウム４９４ナトリウム２０５カリウム１１１０マグネシウム５８６０銅１５．２亜鉛３６．７マンガン２３．５コバルト１０．２ゲルマニウム３９．５バナジウム５ケイ素１８アルミニウム５６１０リチウム４．５フッ素６６イオウ６３７００ルビジウム１５ストロンチウム２ ───────────────

【００１７】４．塩および／または複塩本発明に用いられる、前記複数の金属および非金属と無
機酸との塩および／または複塩としては、たとえば無機
酸として硫酸を用いた場合、塩として、硫酸水素ナトリ
ウム［ＮａＨＳＯ₄］，硫酸ソーダ［Ｎａ₂ＳＯ₄］，
硫酸水素カリウム［ＫＨＳＯ₄］，硫酸カリウム［Ｋ₂
ＳＯ₄］，硫酸第一鉄［ＦｅＳＯ₄］，硫酸第二鉄［Ｆ
ｅ₂（ＳＯ₄）₃］，硫酸アルミニウム［Ａｌ₂（ＳＯ
₄）₃］、複塩として、カリミョウバン［Ｋ₂ＳＯ₄・
Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃］，アルミン酸ソーダ［Ｎａ₂Ｏ・
Ａｌ₂Ｏ₃］，鉄ミョウバン［ＦｅＳＯ₄・Ａｌ₂（Ｓ
Ｏ₄）₃］を挙げることができる。また、本発明におい
ては、上記の主成分の他に、活性シリカ，亜鉛硫酸塩，
チタン硫酸塩を含むため、凝集補助効果を高めている。

【００１８】５．使用方法本発明の水処理用凝集剤は、通常淡黄緑色を呈し、比重
が約１．２の液体で、その使用方法は、被処理水の性質
の違いにもよるが、被処理水に対して０．００１〜１重
量％、好ましくは０．０１〜０．１重量％となるように
添加して使用することが好ましい。

【００１９】

【作用】本発明の水処理用凝集剤の作用については、そ
の物理的，化学的メカニズムなどはまだ解明されていな
いが、ナキジンクロライト溶出液のＭｇ，Ａｌ，Ｃａ，
Ｆｅ，Ｋ，Ｎａ，Ｓｉ等の複数の金属塩が複塩を形成
し、複雑にからみ合いながら、有機物や懸濁物等の電荷
を効率よく中和させ凝集させていると考えられる。

【００２０】

【実施例】前記表１に示すナキジンクロライトを山から
採掘し１ｃｍフルイを通して粒状調整した。次に、撹拌
槽に水（浄化処理した水）２，０００リットルを入れ、
これに９８％硫酸５００ｋｇを注意深く注ぎ入れ約２０
％硫酸水溶液とした。その時の温度はおよそ６０℃とな
った。この熱硫酸水溶液にナキジンクロライト１，５０
０ｋｇを少量づつ添加し撹拌を繰り返しながら溶解抽出
した。数日間放置したところ、ナキジンクロライト中に
Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｎａ等の主成分元
素は硫酸溶液中に溶出され、硫酸塩や複塩となり硫酸塩
溶液となった。次に、この溶液から残渣を分離したの
ち、瀘過槽に移し、１μｍと０．５μｍのフィルターで
加圧、濾過後、硫酸塩液状凝集剤原液とした。この硫酸
塩液状凝集剤原液の分析結果は前記表２に示した通りで
あった。

【００２１】次に、被処理水として公園池の水を用い、
前記原液を被処理水（原水）に対する添加量０．１％で
添加した。３時間後に処理水の水質を試験し、その結果
を表３に示す。

【００２２】なお、試験方法は、工場廃水試験方法（Ｊ
ＩＳＫ０１０２）に準拠した。

【００２３】［表３］ ──────────────────────────── 試験科目原水の水質処理水の水質 ──────────────────────────── ＰＨ９．０５．５ＢＯＤ（ｍｇ／リットル）５．７０．９ＳＳ（ｍｇ／リットル）７７．０１．８大腸菌群数（個／ｍｌ）４．１×１００総窒素（ｍｇ／リットル）３．３１０．３１総リン（ｍｇ／リットル）０．３５０．０１透視度（ｃｍ）１２＞３０

【００２４】被処理水（原水）のＢＯＤ値は、河川，湖
沼の中腐水性に分類されるものであったが、処理水は１
ｍｇ／リットルとなっており、貧腐水性にランクアップ
されるものとなった。また、人工湖（１，０００万ｍ3
以上）の環境基準値は、１ｍｇ／リットル以下であり、
処理水はこの値の範囲内にあることがわかった。また、
総窒素および総リンの環境基準（水質三種，工業用水，
農業用水，環境保全）は、窒素が、１ｍｇ／リットル以
下、リンが、０．１ｍｇ／リットル以下であり、処理水
は、それぞれの範囲内にあることがわかった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって凝
集能力が高く、かつ取扱いが簡便で環境への還元性の高
い水処理用凝集剤を提供することができ、水資源に関す
る環境問題に多大な貢献が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水中の汚染物質を凝集して浄化処理する
ために用いられる水処理用凝集剤において、緑泥石（クロライト）を主要構成鉱物とするナキジン変
成岩（ナキジンクロライト）を、無機酸中で溶解，抽出
することによって得られる、複数の金属および非金属と
無機酸との塩および／または複塩を主成分として含有す
ることを特徴とする水処理用凝集剤。
【請求項２】前記無機酸が、硫酸，塩酸，硝酸，およ
びそれらの混合物からなる群から選択されるものである
ことを特徴とする請求項１記載の水処理用凝集剤。
【請求項３】前記無機酸中における溶解，抽出が、１
０〜２０重量％の濃度の硫酸水溶液によるものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の水処理用凝集剤。
【請求項４】前記複数の金属および非金属が、鉄，カ
ルシウム，ナトリウム，カリウム，マグネシウム，銅，
亜鉛，マンガン，コバルト，ゲルマニウム，バナジウ
ム，アルミニウム，リチウム，ルビジウム，ストロンチ
ウム，リン，フッ素、およびイオウを含むものであるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の水処
理用凝集剤。