JPH08206684A - 重金属イオンの除去方法 - Google Patents
重金属イオンの除去方法Info
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- JPH08206684A JPH08206684A JP4496095A JP4496095A JPH08206684A JP H08206684 A JPH08206684 A JP H08206684A JP 4496095 A JP4496095 A JP 4496095A JP 4496095 A JP4496095 A JP 4496095A JP H08206684 A JPH08206684 A JP H08206684A
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Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 重金属イオンを含む酸性水溶液中において、
光照射下で緑藻類酸性藻を培養することにより、この酸
性藻の生体内に重金属イオンを取り込ませ、重金属イオ
ンを除去する方法である。 【効果】 酸性条件下で生育する緑藻類の生体機能を利
用し、鉱山排水や産業廃液中などに含まれる環境汚染を
もたらす重金属イオンを、酸性下で効率よく除去するこ
とができ、環境汚染対策として有用である。
光照射下で緑藻類酸性藻を培養することにより、この酸
性藻の生体内に重金属イオンを取り込ませ、重金属イオ
ンを除去する方法である。 【効果】 酸性条件下で生育する緑藻類の生体機能を利
用し、鉱山排水や産業廃液中などに含まれる環境汚染を
もたらす重金属イオンを、酸性下で効率よく除去するこ
とができ、環境汚染対策として有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸性水溶液中の重金属
イオンの除去方法に関するものである。さらに詳しくい
えば、本発明は、酸性条件下で生育する緑藻類の生体機
能を利用することで、鉱山排水や産業廃液中などに含ま
れる環境汚染をもたらす重金属イオンを、酸性下で効率
よく除去することができ、環境汚染対策として有用な重
金属イオンの除去方法に関するものである。
イオンの除去方法に関するものである。さらに詳しくい
えば、本発明は、酸性条件下で生育する緑藻類の生体機
能を利用することで、鉱山排水や産業廃液中などに含ま
れる環境汚染をもたらす重金属イオンを、酸性下で効率
よく除去することができ、環境汚染対策として有用な重
金属イオンの除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉱山排水や工場などから発生する産業廃
液は、酸性であるとともに、生態系に対して有害な重金
属イオンが含まれていることが多い。このような鉱山排
水や産業廃液をそのまま河川や海などに排出すると環境
汚染をもたらすために、予め中性にし、重金属イオンを
除去してから排出することが必要であり、また、資源の
リサイクルの点からも、そのまま廃棄することは好まし
くない。
液は、酸性であるとともに、生態系に対して有害な重金
属イオンが含まれていることが多い。このような鉱山排
水や産業廃液をそのまま河川や海などに排出すると環境
汚染をもたらすために、予め中性にし、重金属イオンを
除去してから排出することが必要であり、また、資源の
リサイクルの点からも、そのまま廃棄することは好まし
くない。
【０００３】このような鉱山排水や産業廃液の処理に
は、これまで、アルカリ剤を用いて中性にするととも
に、重金属イオンを水酸化物の形にしたのち、ゼオライ
ト、シリカゲル、合成樹脂などを用いて吸着除去する方
法が主として用いられてきた。しかしながら、このよう
な方法においては、アルカリ剤を多量に必要とし、かつ
二次廃棄物が多量に排出する上、処理に多くの手数と設
備を必要とし、また、有用な重金属の回収も困難であ
り、実用化には多くの解決しなければならない問題があ
る。
は、これまで、アルカリ剤を用いて中性にするととも
に、重金属イオンを水酸化物の形にしたのち、ゼオライ
ト、シリカゲル、合成樹脂などを用いて吸着除去する方
法が主として用いられてきた。しかしながら、このよう
な方法においては、アルカリ剤を多量に必要とし、かつ
二次廃棄物が多量に排出する上、処理に多くの手数と設
備を必要とし、また、有用な重金属の回収も困難であ
り、実用化には多くの解決しなければならない問題があ
る。
【０００４】したがって、重金属イオンを含む酸性の鉱
山排水や産業廃液を、アルカリ剤などの薬品を用いずに
中性化が可能であり、かつ重金属イオンを簡単な操作で
除去することができ、しかも二次廃棄物を排出すること
なく、重金属の回収が容易な処理方法の開発が強く望ま
れていた。
山排水や産業廃液を、アルカリ剤などの薬品を用いずに
中性化が可能であり、かつ重金属イオンを簡単な操作で
除去することができ、しかも二次廃棄物を排出すること
なく、重金属の回収が容易な処理方法の開発が強く望ま
れていた。
【０００５】他方、微生物藻類を利用して、廃液中の重
金属イオンを回収することが試みられているが、これま
で用いられてきた微生物藻類は酸性水溶液中では生育で
きないため、酸性水溶液中の重金属イオンの除去にはほ
とんど効果がなかった。
金属イオンを回収することが試みられているが、これま
で用いられてきた微生物藻類は酸性水溶液中では生育で
きないため、酸性水溶液中の重金属イオンの除去にはほ
とんど効果がなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、鉱山排水や産業廃液などの重金属イオン
を含む酸性水溶液から、該重金属イオンを簡単な操作で
除去することができる上、二次廃棄物を排出せず、かつ
重金属の回収が容易であり、しかもアルカリ剤を用いな
くても中性化が可能な酸性水溶液中の重金属イオンの除
去方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
事情のもとで、鉱山排水や産業廃液などの重金属イオン
を含む酸性水溶液から、該重金属イオンを簡単な操作で
除去することができる上、二次廃棄物を排出せず、かつ
重金属の回収が容易であり、しかもアルカリ剤を用いな
くても中性化が可能な酸性水溶液中の重金属イオンの除
去方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、緑藻類酸性藻
は酸性条件下で生育し、しかも生体内に重金属イオンを
取り込むと共に、硫酸イオンや炭酸イオンなどの酸性イ
オンを取り込む能力を有しており、したがって、この緑
藻類酸性藻を重金属イオンを含む酸性水溶液中にて光照
射下で培養することにより、その目的を達成しうること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、緑藻類酸性藻
は酸性条件下で生育し、しかも生体内に重金属イオンを
取り込むと共に、硫酸イオンや炭酸イオンなどの酸性イ
オンを取り込む能力を有しており、したがって、この緑
藻類酸性藻を重金属イオンを含む酸性水溶液中にて光照
射下で培養することにより、その目的を達成しうること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】すなわち、本発明は、重金属イオンを含む
酸性水溶液中において、光照射下で緑藻類酸性藻を培養
することにより、この酸性藻の生体内に重金属イオンを
取り込ませることを特徴とする重金属イオンの除去方法
を提供するものである。
酸性水溶液中において、光照射下で緑藻類酸性藻を培養
することにより、この酸性藻の生体内に重金属イオンを
取り込ませることを特徴とする重金属イオンの除去方法
を提供するものである。
【０００９】また、本発明を実施するための好ましい態
様は、緑藻類酸性藻の生体内に重金属イオンと共に酸性
イオンを取り込ませ、酸性溶液を中性化する前記重金属
イオンの除去方法である。
様は、緑藻類酸性藻の生体内に重金属イオンと共に酸性
イオンを取り込ませ、酸性溶液を中性化する前記重金属
イオンの除去方法である。
【００１０】本発明方法において用いられる緑藻類酸性
藻は、鉱山排水などに生育する微細藻類の１種であっ
て、５〜１０μｍ程度の単細胞から成り、通常ｐＨ４以
下で採取できるものである。この緑藻類酸性藻は、生物
に有毒な銅を２０ｐｐｍ以上含有する水溶液中におい
て、大気中の二酸化炭素、光エネルギー、無機の窒素及
びリンの存在下で生育する光合成微生物であり、光の照
度、温度、培地中の元素濃度、ｐＨなどを生育する環境
条件に調整することにより、増殖させることができる。
藻は、鉱山排水などに生育する微細藻類の１種であっ
て、５〜１０μｍ程度の単細胞から成り、通常ｐＨ４以
下で採取できるものである。この緑藻類酸性藻は、生物
に有毒な銅を２０ｐｐｍ以上含有する水溶液中におい
て、大気中の二酸化炭素、光エネルギー、無機の窒素及
びリンの存在下で生育する光合成微生物であり、光の照
度、温度、培地中の元素濃度、ｐＨなどを生育する環境
条件に調整することにより、増殖させることができる。
【００１１】本発明方法においては、この緑藻類酸性藻
を、重金属イオンを含む酸性水溶液中において光照射下
において培養を行うが、培養条件としては、通常ｐＨ４
以下の重金属イオンを含む酸性水溶液１リットルに対
し、窒素元素が７２〜１４４ｍｇ（ＫＮＯ3として）及
びリン元素が４．５〜９ｍｇ程度（ＫＨ2ＰＯ4として）
に、かつＮ／Ｐ原子比が１０〜２０程度になるように無
機の窒素源及びリン源を添加し、１５〜３０℃程度、好
ましくは２０〜２５℃の範囲の温度において、光を照度
１，０００〜１０，０００ルックス程度、好ましくは
３，０００〜６，０００ルックスの範囲で照射し、培養
を行う。
を、重金属イオンを含む酸性水溶液中において光照射下
において培養を行うが、培養条件としては、通常ｐＨ４
以下の重金属イオンを含む酸性水溶液１リットルに対
し、窒素元素が７２〜１４４ｍｇ（ＫＮＯ3として）及
びリン元素が４．５〜９ｍｇ程度（ＫＨ2ＰＯ4として）
に、かつＮ／Ｐ原子比が１０〜２０程度になるように無
機の窒素源及びリン源を添加し、１５〜３０℃程度、好
ましくは２０〜２５℃の範囲の温度において、光を照度
１，０００〜１０，０００ルックス程度、好ましくは
３，０００〜６，０００ルックスの範囲で照射し、培養
を行う。
【００１２】このような培養条件のもとで、緑藻類酸性
藻の生育が停止すると培地中の栄養元素が一定になるよ
うに栄養を供給し、より高濃度に維持することにより、
水溶液中の重金属イオンが緑藻類酸性藻の生体内に効率
よく取り込まれ、除去されるとともに、硫酸イオンや炭
酸イオンなどの酸性イオンも該生体内に取り込まれ、酸
性水溶液は中性化される。
藻の生育が停止すると培地中の栄養元素が一定になるよ
うに栄養を供給し、より高濃度に維持することにより、
水溶液中の重金属イオンが緑藻類酸性藻の生体内に効率
よく取り込まれ、除去されるとともに、硫酸イオンや炭
酸イオンなどの酸性イオンも該生体内に取り込まれ、酸
性水溶液は中性化される。
【００１３】緑藻類酸性藻の増殖が最大密度に達したな
らば、必要に応じ冷却したのち、遠心分離などの手段に
より緑藻類酸性藻を沈殿、濃縮させ、回収する。この培
養時間は、通常４〜７日間程度である。回収された緑藻
類酸性藻の生体内に取り込まれた重金属は、適当な処理
を施すことにより、該生体内から取り出し、有用金属と
して回収することができる。
らば、必要に応じ冷却したのち、遠心分離などの手段に
より緑藻類酸性藻を沈殿、濃縮させ、回収する。この培
養時間は、通常４〜７日間程度である。回収された緑藻
類酸性藻の生体内に取り込まれた重金属は、適当な処理
を施すことにより、該生体内から取り出し、有用金属と
して回収することができる。
【００１４】なお、前記培養条件、特に元素組成を変化
させて、緑藻類酸性藻の増殖能力を刺激することによ
り、その生育量をさらに高め、重金属イオンの除去能力
を上げることができる。
させて、緑藻類酸性藻の増殖能力を刺激することによ
り、その生育量をさらに高め、重金属イオンの除去能力
を上げることができる。
【００１５】本発明方法が適用できる重金属イオンとし
ては、例えば銅、カドミウム、ニッケル、コバルト、亜
鉛、ヒ素イオンなどが挙げられる。
ては、例えば銅、カドミウム、ニッケル、コバルト、亜
鉛、ヒ素イオンなどが挙げられる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、鉱山排水や産業廃液な
どの環境汚染をもたらす重金属イオンを含む酸性水溶液
中において、緑藻類酸性藻を培養することにより、この
生体内に重金属イオンを取り込ませ、効率よく重金属イ
オンを除去することができる上、二次廃棄物を排出せ
ず、かつ生体内に取り込まれた重金属の回収が容易であ
り、しかもアルカリ剤を用いなくても、鉱山排水や産業
廃液の中性化が可能である。したがって、本発明方法
は、環境汚染対策として極めて有用である。
どの環境汚染をもたらす重金属イオンを含む酸性水溶液
中において、緑藻類酸性藻を培養することにより、この
生体内に重金属イオンを取り込ませ、効率よく重金属イ
オンを除去することができる上、二次廃棄物を排出せ
ず、かつ生体内に取り込まれた重金属の回収が容易であ
り、しかもアルカリ剤を用いなくても、鉱山排水や産業
廃液の中性化が可能である。したがって、本発明方法
は、環境汚染対策として極めて有用である。
【００１７】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００１８】実施例１ 鉱山排水から分離した緑藻を、鉱山排水（ｐＨ２．８）
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3０〜５４４ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4
４．５ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５００ルッ
クス照度下で、かきまぜながら６日間培養したのち、培
養液を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その結果培
養液から銅が消失し、藻体内に取り込まれたことが分か
った。図１にＫＮＯ3濃度と藻体中の銅濃度との関係を
グラフで示す。
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3０〜５４４ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4
４．５ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５００ルッ
クス照度下で、かきまぜながら６日間培養したのち、培
養液を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その結果培
養液から銅が消失し、藻体内に取り込まれたことが分か
った。図１にＫＮＯ3濃度と藻体中の銅濃度との関係を
グラフで示す。
【００１９】この図から分かるように、１リットル当
り、ＫＮＯ3量 ７２〜１４４ｍｇが最適であった。な
お、この場合、培養終了液のｐＨは４．５〜６．２であ
った。
り、ＫＮＯ3量 ７２〜１４４ｍｇが最適であった。な
お、この場合、培養終了液のｐＨは４．５〜６．２であ
った。
【００２０】実施例２ 鉱山排水から分離した緑藻を、鉱山排水（ｐＨ２．８）
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3７２ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4 ０〜３
６ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５００ルックス
照度下で、かきまぜながら６日間培養したのち、培養液
を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その結果、培養
液から銅が消失し、藻体内に取り込まれたことが分かっ
た。図２にＫＨ2ＰＯ4濃度と藻体中の銅濃度との関係を
グラフで示す。この図から分かるように、１リットル当
り、ＫＨ2ＰＯ4量 ４．５〜９ｍｇが最適であった。
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3７２ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4 ０〜３
６ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５００ルックス
照度下で、かきまぜながら６日間培養したのち、培養液
を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その結果、培養
液から銅が消失し、藻体内に取り込まれたことが分かっ
た。図２にＫＨ2ＰＯ4濃度と藻体中の銅濃度との関係を
グラフで示す。この図から分かるように、１リットル当
り、ＫＨ2ＰＯ4量 ４．５〜９ｍｇが最適であった。
【００２１】実施例３ 鉱山排水から分離した緑藻を、鉱山排水（ｐＨ２．８）
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3７２ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4 ４．５
ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５０〜８，０００
ルックスの照度下で、かきまぜながら６日間培養したの
ち、培養液を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その
結果、培養液中から銅が消失し、藻体内に取り込まれた
ことが分かった。図３に照度と藻体中の銅濃度との関係
をグラフで示す。この図から分かるように、照度４５０
０ルックス近辺が最適であった。
１０００ｍｌ、ＫＮＯ3７２ｍｇ及びＫＨ2ＰＯ4 ４．５
ｍｇから成る培地を用い、２３℃、４５０〜８，０００
ルックスの照度下で、かきまぜながら６日間培養したの
ち、培養液を遠心分離機にかけて藻体を分離した。その
結果、培養液中から銅が消失し、藻体内に取り込まれた
ことが分かった。図３に照度と藻体中の銅濃度との関係
をグラフで示す。この図から分かるように、照度４５０
０ルックス近辺が最適であった。
【図１】 実施例１におけるＫＮＯ3濃度と藻体中の銅
濃度との関係を示すグラフ。
濃度との関係を示すグラフ。
【図２】 実施例２におけるＫＨ2ＰＯ4濃度と藻体中の
銅濃度との関係を示すグラフ。
銅濃度との関係を示すグラフ。
【図３】 実施例３における照度と藻体中の銅濃度との
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
Claims (4)
- 【請求項１】 重金属イオンを含む酸性水溶液中におい
て、光照射下で緑藻類酸性藻を培養することにより、こ
の酸性藻の生体内に重金属イオンを取り込ませることを
特徴とする重金属イオンの除去方法。 - 【請求項２】 緑藻類酸性藻の生体内に重金属イオンと
共に酸性イオンを取り込ませ、酸性水溶液を中性化する
請求項１記載の重金属イオンの除去方法。 - 【請求項３】 栄養源として、重金属イオンを含む酸性
水溶液１リットル当り、窒素元素７２〜１４４ｍｇ（Ｋ
ＮＯ3として）及びリン元素４．５〜９ｍｇ（ＫＨ2ＰＯ
4として）を添加して培養を行う請求項１又は２記載の
重金属イオンの除去方法。 - 【請求項４】 重金属イオンが銅、カドミウム、ニッケ
ル、コバルト、亜鉛又はヒ素イオンである請求項１、２
又は３記載の重金属イオンの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4496095A JPH08206684A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 重金属イオンの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4496095A JPH08206684A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 重金属イオンの除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206684A true JPH08206684A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=12706059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4496095A Pending JPH08206684A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 重金属イオンの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206684A (ja) |
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