(57)【要約】【課題】工場及び事業場から公共用水域に排出されるおそれのある種々の水質汚濁規制物質を処理する際に、凝集沈降分離するための方法及びそれに使用する薬剤を提供する。【解決手段】種々の水質汚濁規制物質を含む排水を処理する方法において、該排水中にコロイド溶液のゾル状態を生成する水溶性物質を添加し、ゲル状状態を形成する過程で、排水中の複数の水質汚濁規制物質を凝集濃縮させる薬剤とその処理方法を特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の水質汚濁規制物質を含む排水中にゾル状態を生成する物質を添加し、ゲル状物質を形成する過程で、溶解成分を凝集沈降分離させて処理する排水の処理方法において、ゾル状物質を生成する水溶性物質、多価金属化合物、アニオン発生剤、浸透剤および分散剤水溶液からなることを特徴とする処理薬剤とその処理方法。
【請求項２】
該水溶性物質がアクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリル酸もしくはその塩、アルギン酸もしくはその塩、ペクチン酸、ペクチンもしくはその塩、カルボキシメチルセルロースもしくはその塩、アルミニウム酸素化合物もしくはその塩、ガリウム酸素化合物もしくはその塩、インジウム酸素化合物もしくはその塩、イットリウム酸素化合物もしくはその塩、セリウム酸素化合物もしくはその塩、チタン酸素化合物もしくはその塩、ジルコニウム酸素化合物もしくはその塩、スズ酸素化合物もしくはその塩、鉄酸素化合物もしくはその塩、コバルト酸素化合物もしくはその塩、バナジウム酸素化合物もしくはその塩、ニオブ酸素化合物もしくはその塩、タングステン酸素化合物もしくはその塩、モリブデン酸素化合物もしくはその塩、マンガン酸素化合物もしくはその塩、アンチモン酸素化合物もしくはその塩、ケイ素酸素化合物もしくはその塩、カルシウム酸素化合物もしくはその塩、マグネシウム酸素化合物もしくはその塩、ストロンチウム酸素化合物もしくはその塩、バリウム酸素化合物もしくはその塩のいずれか、もしくはこれらの２種以上からなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該多価金属化合物がバリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、イットリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、コバルト、ニッケル、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、銀、アンチモンのいずれか、もしくはこれらの２種以上を含む化合物からなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
該アニオン発生剤が塩化物イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、スルファミン酸イオン、ホウ酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、チオ硫酸イオン、過硫酸イオン、水酸化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硫化物イオン、クエン酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオン、カルボン酸イオン、アミノ酸イオン、フェロシアンイオン、またはフェリシアンイオンで、アニオンを発生する化合物である請求項１に記載の方法
【請求項５】
該浸透剤が、非イオン系界面活性剤である、エーテル型、エステル型、ジエステル型、ソルビタンエステル型、ソルビタンエステル・エチレンオキシド付加型、モノグリセライド型、モノグリセライド・エチレンオキシド付加型、トリグリセライド・エチレンオキシド付加型、ソルビットエステル・エチレンオキシド付加型、ポリグリセリンアルキルエステル型、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール・ブロックエーテル型、ポリエーテルアミン型、アルカノールアミド型、アルカノールアミド・エチレンオキシド付加型、アミンオキシド型、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
本発明に使用する薬剤の分散剤が、有機溶媒類では、アルコール類、ケトン類、アニオン界面活性剤では、アルキルサルフェート型、アルキルエーテルサルフェート型、アミドエーテルサルフェート型、メチルタウリン型、アミノ酸型、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム型、アルキルベンゼンスルホン酸型、脂肪酸石鹸、撥水剤として、カチオン界面活性剤では、アミン塩型、トリメチル型、ジアルキル型、ベンジル型、パーフルオロアルキルシクロヘキサンスルホン酸もしくはその塩、フッ素系では、トリフルオロメタンスルホン酸もしくはその塩、ノナフルオロブタンスルホン酸もしくはその塩、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ペンタフルオロプロパンスルホン酸もしくはその塩、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはその塩、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、排水を処理するための方法及び該処理方法に用いる薬剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  産業排水規制強化と相俟って、無機および有機系排水処理はその基準に対応するため、処理対策が必須となっている。なかでも処理が問題になっているものとして、無機系排水では、各種のメッキ工場、プリント基板工場、化学蒸着工場から排出される、銅メッキ液、ニッケルメッキ液、クロムメッキ液、亜鉛メッキ液、スズメッキ液、真鍮メッキ液、はんだメッキ液、無電解銅メッキ液や、無電解ニッケルメッキ液、レジスト剥離排水、エッチング排水などが挙げられる。これらの排水にはアンモニア、亜鉛、銅、ニッケル、フッ素ホウ素等の処理しにくい成分が含まれているものがある。グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸、カルボン酸化合物、アンモニア、アミン化合物などが用いられている場合、通常のアルカリ中和処理では固液分離することができない。また、窯業、旅館業、畜産業など、においても簡易処理の難しいホウ素、フッ素含有排水へ暫定基準撤廃時の対応問題がある。何れも、小規模で簡易な基準値達成処理技術が求められている。【０００３】  一般に、排水中にアルカリ性溶液を使って多成分の重金属イオンを水酸化物として凝集分離する方法は中和沈降分離法として広く普及し、利用されているが、フッ素やホウ素といった水溶液中でアニオンとなるものや、グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸、カルボン酸化合物、アンモニア、アミン化合物などが金属とキレート化合物となったものを沈降分離処理する方法は難しい。中小零細工場及び事業場にとって、これらの処理排水を公共用水域に排出する際、処理装置費用負担をできるだけ少なくすることが望まれている。【０００４】  （特許文献１）に示されるように、リン回収の水処理剤として、これまで、ケイ素やシリカを含む吸着処理剤として粉体を形成したものが用いられてきた。吸着するための形態は表面積の大きな粉体であることから、製造後時間が経って水分を吸収すると互いに接合して塊状となり、吸着させようとする成分の拡散速度が低下し、処理効果が低下することから、使用できる保証期限は短くなる欠点があった。【０００５】（特許文献２）では、重質炭酸カルシウム粉末を含む造粒物にｐＨ調整したリン酸溶液を添加し、重質炭酸カルシウム粉末とリン酸とを反応させて重質炭酸カルシウム粉末の表面にヒドロキシアパタイトを析出させることにより、フッ素イオン吸着剤を製造する方法が開示されている。粉末の分散が十分でないと吸着させようとする成分の拡散速度が低下し、処理効果が低下することから、使用できる粉末保証期限は短くなる欠点があった。【０００６】  （特許文献３）では、ホウ素含有排水の処理方法において、過酸化物および多価金属化合物の共存下にてｐＨを８以上に調整することによってホウ素含有化合物の沈殿物を形成させたのち、沈殿物を排水中から分離あるいは回収することによって、排水中のホウ素濃度を低下させる排水の処理方法が開示されているが、多価金属化合物とキレート結合する成分が共存している場合に分散性のよい薬剤を用いておらず、処理が難しかった。【０００７】  （特許文献４）では、排水中の重金属イオンを高度に捕捉するため、金属イオンを有する排水処理時に、排水にあらかじめ鉄イオンを含む凝集剤のほかに水処理用固液分離剤と��て金属イオンを含む無機酸素化合物を溶解しておくことにより、溶解した鉄イオンを含む凝集剤の共沈する効果を利用し，重金属イオンが凝集され、沈降速度が増加して、重金属イオンが排水に溶出することを抑制する方法が開示されている。しかし、排水中のホウ素、フッ素、リン、アンモニアなどと重金属イオン濃度など複数項目を同時に処理するための分散性のよい薬剤を用いていない。【０００８】  （特許文献５）では、ノボラック型フェノール樹脂をアルカリ溶液に溶解した後、アルデヒド類を添加し、付加縮合反応させることにより、凝集処理時に低分子量成分を低減させると共に凝集効果向上に寄与する高分子量成分を増加させる方法が提供されているが、製造時に浸透性のある薬剤は使用していない。
【特許文献６】
【０００９】  （特許文献６）では、凝集重金属がほとんど再溶出しない廃水および汚泥水の浄化処理剤として、有機酸、結晶性アルミノケイ酸塩、アルミニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、およびナトリウム塩を含む廃水および汚泥水の浄化処理剤を提供しているが調合時の溶解性向上については記載がない。
【特許文献７】
【００１０】  （特許文献７）では、ポリアクリルアミド系吸水性ポリマーを製造して、一液で凝集沈殿でき、かつ汚泥を沈降後、分離が容易となる汚泥沈降剤を提供しているが、使用時に拡散効果のある界面活性剤は使用していない。【００１１】  （特許文献８）では、浸透膜処理装置へ供給する水処理装置において、高分子を主成分とする処理剤が、カチオン性高分子およびアニオン性高分子であることを特徴とする水処理方法であるが、分散性のよい薬剤を用いて製造していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開２０１３−１８８７２６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８８４３２号公報
【特許文献３】特開２００７−２８３２１６号公報
【特許文献４】特開２０１２−２５０２２６号公報
【特許文献５】特開２０１１−０５６４９６号公報
【特許文献６】特開２００４−０４５７４０号公報
【特許文献７】特開２０１２−２１９１７３号公報
【特許文献８】特開２００８−０５９８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  発明が解決しようとする課題は、固体ゲルを利用し、水溶液から水質汚濁物質を分離しようとするもので、ゾル状態の水溶液からゲルに成長させる過程で、異なる電荷の水質汚濁規制物質を取り込むことが課題である。【００１３】  当該薬剤の産業上の利用分野として、例えば、中小零細工場及び事業場の狭小敷地内で、一人の作業者がかろうじて操作できる程度の極小空間に設けられた排水処理設備でも利用できるように、薬剤体積をできるだけ小さくするための濃厚溶液が必要となる。【００１４】  当該溶液製造時には、溶液濃度が飽和に近づくほど固体薬剤溶解するまでの時間が長く係ることから、短時間で粉体を溶解させるためには、水に溶かそうとする粉体表面を浸透しやすいものにする必要がある。【００１５】  排水処理添加時において、濃厚な該薬剤を添加した際、排水中での分散性を良くすることで、塊状になることを防止して水質汚濁物質を取り込む必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  種々の水質汚濁規制物質を含む排水を処理する方法で、該排水中にゾル状態を生成する物質を添加し、ゲル状物質を形成する過程で、溶解成分を凝集沈降分離する排水の処理方法において、使用する薬剤として、ゾル状物質を生成する水溶性物質、多価金属化合物、アニオン発生剤、浸透剤および分散剤水溶液からなることを特徴とする処理薬剤とその処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】本発明に使用する薬剤製造時の浸透剤は、製造時には水を粉体表面に浸透させやすくすることで、短時間で粉体を溶解できる。【００１８】本発明に使用する薬剤製造時の分散剤は、排水中に添加したゾル状態を生成する薬剤が水質汚濁物質を取り込みながらゲル状物質を形成する過程において、該ゾル状薬剤を分散させやすくすることで、添加直後に排水中の水質汚濁物質を取り込まずに塊状凝集することを防止する効果がある。【００１９】水質汚濁規制物質を含む排水浄化方法は上記の水溶性物質および多価金属化合物を添加し、その結果形成される液中のゲル状物質が微粒子を形成する際、排水中に溶解している炭素、窒素、リン、フッ素、ホウ素、重金属を含む化合物を回収濃縮できる。なお、その浄化の際に好適に除去できる重金属イオンとしては、鉄、アルミニウム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、鉛、クロム、ヒ素、水銀、セレン等などのイオンが例示できる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】ゾル状態の水溶性物質を取り巻く水和イオンに働いている水素結合やファンデルワールス力といった静電的作用が、ゾルからゲル状態に替わる際に消失する時のエネルギーを利用し、アニオン発生剤から生じたアニオンにより、多価金属化合物を取り巻く水和イオンの分極作用および水溶性物質との電子交換作用をもたらす時のエネルギーを利用して、電荷の異なる複数の種類の水質汚濁規制物質を吸着してゲル状態に成長させる。
【００２１】水に溶解している正電荷と負電荷のうち、例えば、ゲル状態を生成する水溶性物質が正電荷物質を引き寄せ、多価金属化合物が負電荷物質を引き寄せることで、異なる電荷の物質を同時に取り込みながらゲルに成長させる。これにより、固体ゲルとなって水溶液から電荷の異なる水質汚濁規制物質を分離する方法と使用する薬剤を提供するものである。
【００２２】薬剤体積をできるだけ小さくするため濃厚溶液は、粘度が高く、比重が大きいので、排水に溶解するときに、分散し終わらずに塊となって処理槽の底に沈降してしまう。浸透剤と分散剤を用い、薬剤が塊状となって凝集することを防止する。
【００２３】水質汚濁規制物質を含む排水に生成するゲル状物質であればいずれの水溶性物質も使用することが可能であるが、比較的安価で容易にゲル状物質を生成する水溶性物質としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはその塩、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロースもしくはその塩、酢酸フタル酸セルロースもしくはその塩、酢酸プロピオン酸セルロースもしくはその塩、カルボキシメチルセルロースもしくはその塩、デキストリン、カードラン、可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン、かんしょデンプン、ばれいしょデンプン、タピオカデンプン、小麦デンプン、コーンスターチ、ガラクトマンナン、こんにゃく、ふのり、カラゲーナン、寒天、ファーセレラン、アルギン酸もしくはその塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、キチン、キトサン、トロロアオイ、トラガントガム、アラビアガム、グアガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ジェランガム、ペクチン、ペクチン酸もしくはその塩、タマリンド種子多糖類、ラテックス、にかわ、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、グルテン、大豆グルー、トリポリリン酸ナトリウム等や高吸水性樹脂のデンプンーアクリル酸グラフト共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸エステル共重合体ケン化物、ポリアクリル酸塩架橋物、カルボキシメチルセルロース架橋重合体、亜鉛酸素化合物もしくはその塩、カドミウム酸素化合物もしくはその塩、アルミニウム酸素化合物もしくはその塩、ガリウム酸素化合物もしくはその塩、インジウム酸素化合物もしくはその塩、イットリウム酸素化合物もしくはその塩、セリウム酸素化合物もしくはその塩、チタン酸素化合物もしくはその塩、ジルコニウム酸素化合物もしくはその塩、スズ酸素化合物もしくはその塩、鉄酸素化合物もしくはその塩、コバルト酸素化合物もしくはその塩、ニッケル酸素化合物もしくはその塩、バナジウム酸素化合物もしくはその塩、ニオブ酸素化合物もしくはその塩、タングステン酸素化合物もしくはその塩、クロム酸素化合物もしくはその塩、モリブデン酸素化合物もしくはその塩、マンガン酸素化合物もしくはその塩、銅酸素化合物もしくはその塩、アンチモン酸素化合物もしくはその塩、ケイ素酸素化合物もしくはその塩、カルシウム酸素化合物もしくはその塩、マグネシウム酸素化合物もしくはその塩等のいずれか、もしくはこれらの２種以上からなるものの使用が望ましい。
【００２４】  排水に添加するゲル状物質を生成する水溶性物質の量は、排水中に溶解している水質汚濁規制物質１００重量部当たり、０．０１〜４００重量部、好ましくは０．１〜１００重量部の割合である。
【００２５】  ゲル状物質を生成する水性物質のゲル化に作用する多価金属化合物の併用が効果的である。多価金属化合物としてはバリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、イットリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、コバルト、ニッケル、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、銀、アンチモンのいずれか、もしくはこれらの２種以上からなる混合物から適宜選択して用いるとよい。
上記多価金属化合物として例えば、カルシウム化合物としては、水溶性のカルシウム塩が好ましく、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。マグネシウム化合物としては、水溶性のマグネシウム塩が好ましく、このようなものとして、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられる。バリウム化合物としては、塩化バリウム、硝酸バリウム塩等が挙げられる。チタン化合物としては水溶性のチタン塩が好ましく、塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン等が挙げられる。アルミニウム化合物としては、水溶性のアルミニウム化合物が好ましく、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等が挙げられる。鉄化合物としては、水溶性の鉄塩が好ましく、塩化第一鉄、塩化第ニ鉄、硫酸第一鉄、硫酸第ニ鉄、硝酸第一鉄、硝酸第ニ鉄のいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００２６】これらの多価金属化合物は、ゲル状物質を生成する水溶性物質と反応してゲル状物質を生成させる作用を示す。この多価金属化合物の使用割合は特に制約されないが、一般的には、ゲル状物質を生成する水溶性物質１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部の割合である。
【００２７】本発明に使用する薬剤製造時のアニオン発生剤として、塩化物イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、スルファミン酸イオン、ホウ酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、チオ硫酸イオン、過硫酸イオン、水酸化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硫化物イオン、クエン酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオン、カルボン酸イオン、アミノ酸イオン、フェロシアンイオン、またはフェリシアンイオンで、アニオンを発生する化合物のいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００２８】アニオン発生剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００２９】本発明に使用する薬剤製造時の浸透剤として、非イオン系界面活性剤である、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００３０】浸透剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００３１】本発明に使用する薬剤の分散剤として、アルコール類、ケトン類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはその塩、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００３２】分散剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００３３】  排水処理時にゲル状物質を生成する水溶性物質および多価金属化合物を添加して、よく攪拌・混合する。攪拌・混合する方法は十分に混合できれば、通常の攪拌・混合に用いられるどのような方法でも行うことができる。
【００３４】実施形態のゲル状物質は、組成式（Ｍ，ＭＯ）α・（ＭＣＯ３）β・γ（Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ）Ｏｍ・（ＯＨ）ｎ，δ（Ｈ２Ｏ）（０≦α≦１０、０≦β≦１０、０．１≦γ≦２０、０＜δ≦１０、０＜ｍ≦１０、０≦ｎ≦１０、Ｍ：リチウム、ナトリウム、ガリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、イットリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、コバルト、ニッケル、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、銀、アンチモンの少なくとも一つを含む）で表わされる組成物を含む多孔質の粒子を形成する成分であることを特徴とする。
【実施例】
【００３５】  次に本発明の解決手段に基づき、製造例と処理例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】（製造例１）  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、１号ケイ酸ナトリウム１５重量部、１種メタケイ酸ナトリウム１５重量部とアクリルアミドとアクリル酸との共重合体１％水溶液１重量部に対して、請求項１又は４記載の炭酸ナトリウム１％水溶液７０重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（Ｉ）とする。【００３７】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物１０重量部、塩化マグネシウム六水和物１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（ＩＩ）とする。【００３８】  請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物４重量部と、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物１重量部に対して、請求項１又は５記載の浸透剤のうち、例えば、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル０．００１重量部、オクチルフェノールエトキシレート０．００１重量部対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（ＩＩＩ）とする。【００３９】  上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例１処理液（ＩＶ）とすることにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００４０】  （製造例１−２）上記浸透剤を用いた製造時間と浸透剤を用いない製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、塩化カルシウム六水和物１１重量部、塩化マグネシウム六水和物１４重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部と、水５重量部を混合し、調製したところ無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００４１】（製造例１処理例）  Ａメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度１，０００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１，０００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度５０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに製造例１処理液（Ｉ）１，０００ｍｇ／Ｌ、および、製造例１処理液（ＩＶ）１，０００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液を、ゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００４２】（製造例１評価例）  上記処理では、塊状凝集することなく、後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度４００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度２０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度４ｍｇ／Ｌが得られたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２．５、ホウ素濃度１／２．５、フッ化物イオン濃度１／２．５に低下させることができた。
【実施例２】
【００４３】（製造例２）請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、４号ケイ酸ナトリウム１５重量部と１種メタケイ酸ナトリウム１５重量部に対して、請求項１又は４記載の炭酸水素ナトリウム１％水溶液７０重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（Ｉ）とする。【００４４】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物１０重量部、塩化カルシウム六水和物１０重量部、請求項１又は５記載のポリエチレングリコール０．００１重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（ＩＩ）とする。【００４５】  請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物３重量部と塩化カルシウム六水和物２重量部、請求項１又は５記載の浸透剤のうち、例えば、第２級アルコールアルコキシレート０．００１重量部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．００１重量部に対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（ＩＩＩ）とする。【００４６】上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例２処理液（ＩＶ）とするにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００４７】  （製造例２−２）上記処理液製造例と浸透剤を用いない方法との製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部、塩化マグネシウム六水和物１３重量部、塩化カルシウム六水和物１２重量部に対して、水５重量部を混合する方法において、濃度が飽和濃度に近いことから無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００４８】（製造例２処理例）  Ｂメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度３０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに製造例２処理液（Ｉ）５００ｍｇ／Ｌ、および、製造例２処理液（ＩＶ）５００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、１５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液をゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００４９】（製造例２評価例）  上記処理後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度２ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度１０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度３ｍｇ／Ｌが得られたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２、ホウ素濃度１／３、フッ化物イオン濃度１／１７に低下させることができた。
【実施例３】
【００５０】  （製造例３）請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、３号ケイ酸ナトリウム３０重量部、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル０．１％水溶液５重量部、および、請求項１又は４記載の水酸化ナトリウム０．１％水溶液６５重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例３処理液（Ｉ）とする。【００５１】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液２０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物２０重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例３処理液（ＩＩ）とする。【００５２】請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物５重量部と、請求項１又は５記載の浸透剤のうち、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．００１重量部、ポリオキシエチレンソルピタンモノオレアート０．００１重量部に対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例３処理液（ＩＩＩ）とする。【００５３】上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例３処理液（ＩＶ）とすることにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００５４】  （製造例３−２）上記処理液製造例と浸透剤を用いない方法との製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液２０重量部、塩化カルシウム六水和物２０重量部、塩化マグネシウム六水和物５重量部、水５重量部を混合する方法において、濃度が飽和濃度に近いことから無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００５５】  （製造例３処理例）  Ｃメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに上記製造例３処理液（Ｉ）４００ｍｇ／Ｌ、および、製造例３処理液（ＩＶ）４００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、１５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液を、ゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００５６】（製造例３評価例）  上記処理後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度２ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌに低下して処理できたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２に低下させることができた。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月20日(2020.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の水質汚濁規制物質を含む排水中にゾル状態を生成する物質を添加し、ゲル状物質を形成する過程で、溶解成分を凝集沈降分離させて処理する排水の処理方法において、小規模メッキ工場の極小空間に設けられた排水処理設備で利用できる濃厚溶液であって、ゾル状物質を生成する水溶性物質、多価金属化合物、アニオン発生剤、浸透剤および分散剤水溶液からなることを特徴とする処理薬剤。
【請求項２】
該水溶性物質がアクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ケイ素酸素化合物もしくはその塩、のいずれか、もしくはこれらの２種以上からなる請求項１に記載の薬剤。
【請求項３】
該多価金属化合物がカルシウム、マグネシウム、アルミニウム、のいずれか、もしくはこれらの２種以上を含む化合物からなる請求項１に記載の薬剤。
【請求項４】
該アニオン発生剤が塩化物イオン、硫酸イオン、水酸化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオンで、アニオンを発生する化合物である請求項１に記載の薬剤。
【請求項５】
該浸透剤が、非イオン系界面活性剤である、エーテル型、エステル型、アルキルアルコールアルコキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む請求項１に記載の薬剤。
【請求項６】
本発明に使用する薬剤の分散剤が、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む請求項１に記載の薬剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、排水を処理するために用いる薬剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  産業排水規制強化と相俟って、無機および有機系排水処理はその基準に対応するため、処理対策が必須となっている。なかでも処理が問題になっているものとして、無機系排水では、各種のメッキ工場、プリント基板工場、化学蒸着工場から排出される、銅メッキ液、ニッケルメッキ液、クロムメッキ液、亜鉛メッキ液、スズメッキ液、真鍮メッキ液、はんだメッキ液、無電解銅メッキ液や、無電解ニッケルメッキ液、レジスト剥離排水、エッチング排水などが挙げられる。これらの排水にはアンモニア、亜鉛、銅、ニッケル、フッ素ホウ素等の処理しにくい成分が含まれているものがある。グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸、カルボン酸化合物、アンモニア、アミン化合物などが用いられている場合、通常のアルカリ中和処理では固液分離することができない。また、窯業、旅館業、畜産業など、においても簡易処理の難しいホウ素、フッ素含有排水へ暫定基準撤廃時の対応問題がある。何れも、小規模で簡易な基準値達成処理技術が求められている。【０００３】  一般に、排水中にアルカリ性溶液を使って多成分の重金属イオンを水酸化物として凝集分離する方法は中和沈降分離法として広く普及し、利用されているが、フッ素やホウ素といった水溶液中でアニオンとなるものや、グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸、カルボン酸化合物、アンモニア、アミン化合物などが金属とキレート化合物となったものを沈降分離処理する方法は難しい。中小零細工場及び事業場にとって、これらの処理排水を公共用水域に排出する際、処理装置費用負担をできるだけ少なくすることが望まれている。【０００４】  （特許文献１）に示されるように、リン回収の水処理剤として、これまで、ケイ素やシリカを含む吸着処理剤として粉体を形成したものが用いられてきた。吸着するための形態は表面積の大きな粉体であることから、製造後時間が経って水分を吸収すると互いに接合して塊状となり、吸着させようとする成分の拡散速度が低下し、処理効果が低下することから、使用できる保証期限は短くなる欠点があった。【０００５】（特許文献２）では、重質炭酸カルシウム粉末を含む造粒物にｐＨ調整したリン酸溶液を添加し、重質炭酸カルシウム粉末とリン酸とを反応させて重質炭酸カルシウム粉末の表面にヒドロキシアパタイトを析出させることにより、フッ素イオン吸着剤を製造する方法が開示されている。粉末の分散が十分でないと吸着させようとする成分の拡散速度が低下し、処理効果が低下することから、使用できる粉末保証期限は短くなる欠点があった。【０００６】  （特許文献３）では、ホウ素含有排水の処理方法において、過酸化物および多価金属化合物の共存下にてｐＨを８以上に調整することによってホウ素含有化合物の沈殿物を形成させたのち、沈殿物を排水中から分離あるいは回収することによって、排水中のホウ素濃度を低下させる排水の処理方法が開示されているが、多価金属化合物とキレート結合する成分が共存している場合に分散性のよい薬剤を用いておらず、処理が難しかった。【０００７】  （特許文献４）では、排水中の重金属イオンを高度に捕捉するため、金属イオンを有する排水処理時に、排水にあらかじめ鉄イオンを含む凝集剤のほかに水処理用固液分離剤と��て金属イオンを含む無機酸素化合物を溶解しておくことにより、溶解した鉄イオンを含む凝集剤の共沈する効果を利用し，重金属イオンが凝集され、沈降速度が増加して、重金属イオンが排水に溶出することを抑制する方法が開示されている。しかし、排水中のホウ素、フッ素、リン、アンモニアなどと重金属イオン濃度など複数項目を同時に処理するための分散性のよい薬剤を用いていない。【０００８】  （特許文献５）では、ノボラック型フェノール樹脂をアルカリ溶液に溶解した後、アルデヒド類を添加し、付加縮合反応させることにより、凝集処理時に低分子量成分を低減させると共に凝集効果向上に寄与する高分子量成分を増加させる方法が提供されているが、製造時に浸透性のある薬剤は使用していない。
【特許文献６】
【０００９】  （特許文献６）では、凝集重金属がほとんど再溶出しない廃水および汚泥水の浄化処理剤として、有機酸、結晶性アルミノケイ酸塩、アルミニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、およびナトリウム塩を含む廃水および汚泥水の浄化処理剤を提供しているが調合時の溶解性向上については記載がない。
【特許文献７】
【００１０】  （特許文献７）では、ポリアクリルアミド系吸水性ポリマーを製造して、一液で凝集沈殿でき、かつ汚泥を沈降後、分離が容易となる汚泥沈降剤を提供しているが、使用時に拡散効果のある界面活性剤は使用していない。【００１１】  （特許文献８）では、浸透膜処理装置へ供給する水処理装置において、高分子を主成分とする処理剤が、カチオン性高分子およびアニオン性高分子であることを特徴とする水処理方法であるが、分散性のよい薬剤を用いて製造していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開２０１３−１８８７２６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８８４３２号公報
【特許文献３】特開２００７−２８３２１６号公報
【特許文献４】特開２０１２−２５０２２６号公報
【特許文献５】特開２０１１−０５６４９６号公報
【特許文献６】特開２００４−０４５７４０号公報
【特許文献７】特開２０１２−２１９１７３号公報
【特許文献８】特開２００８−０５９８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  発明が解決しようとする課題は、固体ゲルを利用し、水溶液から水質汚濁物質を分離しようとするもので、ゾル状態の水溶液からゲルに成長させる過程で、異なる電荷の水質汚濁規制物質を取り込むことが課題である。【００１３】  当該薬剤の産業上の利用分野として、例えば、中小零細工場及び事業場の狭小敷地内で、一人の作業者がかろうじて操作できる程度の極小空間に設けられた排水処理設備でも利用できるように、薬剤体積をできるだけ小さくするための濃厚溶液が必要となる。【００１４】  当該溶液製造時には、溶液濃度が飽和に近づくほど固体薬剤溶解するまでの時間が長く係ることから、短時間で粉体を溶解させるためには、水に溶かそうとする粉体表面を浸透しやすいものにする課題がある。【００１５】  排水処理添加時において、濃厚な該薬剤を添加した際、排水中での分散性を良くすることで、塊状になることを防止して水質汚濁物質を取り込む課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  種々の水質汚濁規制物質を含む排水を処理する方法で、該排水中にゾル状態を生成する物質を添加し、ゲル状物質を形成する過程で、溶解成分を凝集沈降分離する排水の処理方法において、使用する濃厚薬剤として、ゾル状物質を生成する水溶性物質、多価金属化合物、アニオン発生剤、浸透剤および分散剤水溶液からなることを特徴とする処理濃厚薬剤とその処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】  本発明に使用する薬剤製造時の浸透剤は、製造時には水を粉体表面に浸透させやすくすることで、短時間で粉体を溶解できる。【００１８】  本発明に使用する薬剤製造時の分散剤は、排水中に添加したゾル状態を生成する薬剤が水質汚濁物質を取り込みながらゲル状物質を形成する過程において、該ゾル状薬剤を分散させやすくすることで、添加直後に排水中の水質汚濁物質を取り込まずに塊状凝集することを防止する効果がある。【００１９】水質汚濁規制物質を含む排水浄化方法は上記の水溶性物質および多価金属化合物を添加し、その結果形成される液中のゲル状物質が微粒子を形成する際、排水中に溶解している炭素、窒素、リン、フッ素、ホウ素、重金属を含む化合物を回収濃縮できる。なお、その浄化の際に好適に除去できる重金属イオンとしては、鉄、アルミニウム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、鉛、クロム、ヒ素、水銀、セレン等などのイオンが例示できる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】ゾル状態の水溶性物質を取り巻く水和イオンに働いている水素結合やファンデルワールス力といった静電的作用が、ゾルからゲル状態に替わる際に消失する時のエネルギーを利用し、アニオン発生剤から生じたアニオンにより、多価金属化合物を取り巻く水和イオンの分極作用および水溶性物質との電子交換作用をもたらす時のエネルギーを利用して、電荷の異なる複数の種類の水質汚濁規制物質を吸着してゲル状態に成長させる。
【００２１】水に溶解している正電荷と負電荷のうち、例えば、ゲル状態を生成する水溶性物質が正電荷物質を引き寄せ、多価金属化合物が負電荷物質を引き寄せることで、異なる電荷の物質を同時に取り込みながらゲルに成長させる。これにより、固体ゲルとなって水溶液から電荷の異なる水質汚濁規制物質を分離する方法と使用する薬剤を提供するものである。
【００２２】薬剤体積をできるだけ小さくするため濃厚溶液は、粘度が高く、比重が大きいので、排水に溶解するときに、分散し終わらずに塊となって処理槽の底に沈降してしまう。浸透剤と分散剤を用い、薬剤が塊状となって凝集することを防止する。
【００２３】  水質汚濁規制物質を含む排水に生成するゲル状物質であればいずれの水溶性物質も使用することが可能であるが、比較的安価で容易にゲル状物質を生成する水溶性物質としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはその塩、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロースもしくはその塩、酢酸フタル酸セルロースもしくはその塩、酢酸プロピオン酸セルロースもしくはその塩、カルボキシメチルセルロースもしくはその塩、デキストリン、カードラン、可溶性デンプン、カルボキシメチルデンプン、ジアルデヒドデンプン、かんしょデンプン、ばれいしょデンプン、タピオカデンプン、小麦デンプン、コーンスターチ、ガラクトマンナン、こんにゃく、ふのり、カラゲーナン、寒天、ファーセレラン、アルギン酸もしくはその塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、キチン、キトサン、トロロアオイ、トラガントガム、アラビアガム、グアガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ジェランガム、ペクチン、ペクチン酸もしくはその塩、タマリンド種子多糖類、ラテックス、にかわ、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、グルテン、大豆グルー、トリポリリン酸ナトリウム等や高吸水性樹脂のデンプンーアクリル酸グラフト共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸エステル共重合体ケン化物、ポリアクリル酸塩架橋物、カルボキシメチルセルロース架橋重合体、亜鉛酸素化合物もしくはその塩、カドミウム酸素化合物もしくはその塩、アルミニウム酸素化合物もしくはその塩、ガリウム酸素化合物もしくはその塩、インジウム酸素化合物もしくはその塩、イットリウム酸素化合物もしくはその塩、セリウム酸素化合物もしくはその塩、チタン酸素化合物もしくはその塩、ジルコニウム酸素化合物もしくはその塩、スズ酸素化合物もしくはその塩、鉄酸素化合物もしくはその塩、コバルト酸素化合物もしくはその塩、ニッケル酸素化合物もしくはその塩、バナジウム酸素化合物もしくはその塩、ニオブ酸素化合物もしくはその塩、タングステン酸素化合物もしくはその塩、クロム酸素化合物もしくはその塩、モリブデン酸素化合物もしくはその塩、マンガン酸素化合物もしくはその塩、銅酸素化合物もしくはその塩、アンチモン酸素化合物もしくはその塩、ケイ素酸素化合物もしくはその塩、カルシウム酸素化合物もしくはその塩、マグネシウム酸素化合物もしくはその塩等のいずれか、もしくはこれらの２種以上からなるものの使用が望ましい。
【００２４】  排水に添加するゲル状物質を生成する水溶性物質の量は、排水中に溶解している水質汚濁規制物質１００重量部当たり、０．０１〜４００重量部、好ましくは０．１〜１００重量部の割合である。
【００２５】  ゲル状物質を生成する水性物質のゲル化に作用する多価金属化合物の併用が効果的である。多価金属化合物としてはバリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、イットリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、コバルト、ニッケル、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、銀、アンチモンのいずれか、もしくはこれらの２種以上からなる混合物から適宜選択して用いるとよい。
上記多価金属化合物として例えば、カルシウム化合物としては、水溶性のカルシウム塩が好ましく、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。マグネシウム化合物としては、水溶性のマグネシウム塩が好ましく、このようなものとして、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられる。バリウム化合物としては、塩化バリウム、硝酸バリウム塩等が挙げられる。チタン化合物としては水溶性のチタン塩が好ましく、塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン等が挙げられる。アルミニウム化合物としては、水溶性のアルミニウム化合物が好ましく、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等が挙げられる。鉄化合物としては、水溶性の鉄塩が好ましく、塩化第一鉄、塩化第ニ鉄、硫酸第一鉄、硫酸第ニ鉄、硝酸第一鉄、硝酸第ニ鉄のいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００２６】これらの多価金属化合物は、ゲル状物質を生成する水溶性物質と反応してゲル状物質を生成させる作用を示す。この多価金属化合物の使用割合は特に制約されないが、一般的には、ゲル状物質を生成する水溶性物質１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部の割合である。
【００２７】本発明に使用する薬剤製造時のアニオン発生剤として、塩化物イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、スルファミン酸イオン、ホウ酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、チオ硫酸イオン、過硫酸イオン、水酸化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硫化物イオン、クエン酸イオン、酢酸イオン、シュウ酸イオン、カルボン酸イオン、アミノ酸イオン、フェロシアンイオン、またはフェリシアンイオンで、アニオンを発生する化合物のいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００２８】アニオン発生剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００２９】本発明に使用する薬剤製造時の浸透剤として、非イオン系界面活性剤である、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００３０】浸透剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００３１】本発明に使用する薬剤の分散剤として、アルコール類、ケトン類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはその塩、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、エチレンオキサイドアルキルフェノール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、アルキルアルコールアルコキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、フェノールエトキシレート、脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリエチレングリコールのいずれか、もしくは２種以上を含む混合物から適宜選択して用いるとよい。
【００３２】分散剤の量は、ゲル状物質を生成する水溶性物質、１０００重量部当たり、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で用いる。
【００３３】  排水処理時にゲル状物質を生成する水溶性物質および多価金属化合物を添加して、よく攪拌・混合する。攪拌・混合する方法は十分に混合できれば、通常の攪拌・混合に用いられるどのような方法でも行うことができる。
【００３４】実施形態のゲル状物質は、組成式（Ｍ，ＭＯ）α・（ＭＣＯ３）β・γ（Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ）Ｏｍ・（ＯＨ）ｎ，δ（Ｈ２Ｏ）（０≦α≦１０、０≦β≦１０、０．１≦γ≦２０、０＜δ≦１０、０＜ｍ≦１０、０≦ｎ≦１０、Ｍ：リチウム、ナトリウム、ガリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、イットリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、コバルト、ニッケル、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、銀、アンチモンの少なくとも一つを含む）で表わされる組成物を含む多孔質の粒子を形成する成分であることを特徴とする。
【実施例】
【００３５】  次に本発明の解決手段に基づき、製造例と処理例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】（製造例１）  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、１号ケイ酸ナトリウム１５重量部、１種メタケイ酸ナトリウム１５重量部とアクリルアミドとアクリル酸との共重合体１％水溶液１重量部に対して、請求項１又は４記載の炭酸ナトリウム１％水溶液７０重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（Ｉ）とする。【００３７】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物１０重量部、塩化マグネシウム六水和物１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（ＩＩ）とする。【００３８】  請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物４重量部と、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物１重量部に対して、請求項５記載の浸透剤のうち、例えば、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル０．００１重量部、請求項６記載の分散剤のうち、オクチルフェノールエトキシレート０．００１重量部対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例１処理液（ＩＩＩ）とする。【００３９】  上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例１処理液（ＩＶ）とすることにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００４０】  （製造例１−２）上記浸透剤を用いた製造時間と浸透剤を用いない製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、塩化カルシウム六水和物１１重量部、塩化マグネシウム六水和物１４重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部と、水５重量部を混合し、調製したところ無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００４１】（製造例１処理例）  Ａメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度１，０００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１，０００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度５０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに製造例１処理液（Ｉ）１，０００ｍｇ／Ｌ、および、製造例１処理液（ＩＶ）１，０００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液を、ゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００４２】（製造例１評価例）  上記処理では、塊状凝集することなく、後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度４００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度２０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度４ｍｇ／Ｌが得られたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２．５、ホウ素濃度１／２．５、フッ化物イオン濃度１／２５に低下させることができた。
【実施例２】
【００４３】（製造例２）請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、４号ケイ酸ナトリウム１５重量部と１種メタケイ酸ナトリウム１５重量部に対して、請求項１又は４記載の炭酸水素ナトリウム１％水溶液７０重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（Ｉ）とする。【００４４】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物１０重量部、塩化カルシウム六水和物１０重量部、請求項１又は５記載のポリエチレングリコール０．００１重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（ＩＩ）とする。【００４５】  請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物３重量部と塩化カルシウム六水和物２重量部、請求項１又は５、６記載の浸透剤、分散剤のうち、例えば、第２級アルコールアルコキシレート０．００１重量部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．００１重量部に対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例２処理液（ＩＩＩ）とする。【００４６】上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例２処理液（ＩＶ）とするにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００４７】  （製造例２−２）上記処理液製造例と浸透剤を用いない方法との製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液１０重量部、硫酸アルミニウム１０％水溶液１０重量部、塩化マグネシウム六水和物１３重量部、塩化カルシウム六水和物１２重量部に対して、水５重量部を混合する方法において、濃度が飽和濃度に近いことから無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００４８】（製造例２処理例）  Ｂメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度３０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに製造例２処理液（Ｉ）５００ｍｇ／Ｌ、および、製造例２処理液（ＩＶ）５００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、１５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液をゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００４９】（製造例２評価例）  上記処理後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度２ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌ、ホウ素濃度１０ｍｇ／Ｌ、フッ化物イオン濃度３ｍｇ／Ｌが得られたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２、ホウ素濃度１／３、フッ化物イオン濃度１／１７に低下させることができた。
【実施例３】
【００５０】  （製造例３）  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、３号ケイ酸ナトリウム３０重量部、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチルエステル０．１％水溶液５重量部、および、請求項１又は４記載の水酸化ナトリウム０．１％水溶液６５重量部を加え、混合して混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例３処理液（Ｉ）とする。【００５１】  請求項１又は２記載の水溶性物質のうち、例えば、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液２０重量部に対して、請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化カルシウム六水和物２０重量部を加えて混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。  これを製造例３処理液（ＩＩ）とする。【００５２】請求項１又は３記載の多価金属化合物のうち、例えば、塩化マグネシウム六水和物５重量部と、請求項１又は５、６記載の浸透剤、分散剤のうち、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール０．００１重量部、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート０．００１重量部に対して、水５重量部を混合し、混合溶液（無色、透明）を調製した。これを製造例３処理液（ＩＩＩ）とする。【００５３】上記処理液（ＩＩ）と処理液（ＩＩＩ）を混合し、これを製造例３処理液（ＩＶ）とすることにより、約３０分間の調合時間で混合溶液（無色、透明）を得た。【００５４】  （製造例３−２）上記処理液製造例と浸透剤を用いない方法との製造時間を比較するため、ポリ塩化アルミニウム１０％水溶液２０重量部、塩化カルシウム六水和物２０重量部、塩化マグネシウム六水和物５重量部、水５重量部を混合する方法において、濃度が飽和濃度に近いことから無色、透明に溶解するまで１時間以上要したことから、浸透剤を用いた場合には２倍以上の効果があった。【００５５】  （製造例３処理例）  Ｃメッキ工場排水（亜鉛イオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度２００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３）１，０００ｍＬに上記製造例３処理液（Ｉ）４００ｍｇ／Ｌ、および、製造例３処理液（ＩＶ）４００ｍｇ／Ｌを加え、請求項１又は４記載のアニオン発生剤のうち、例えば、水酸化ナトリウムを加えてｐＨを９とし、１５分撹拌し、浸透剤を用いないときに起こる不均一な塊状にならず、ゾル状態の水溶性物質と多価金属化合物のコロイド溶液を、ゲル状態に成長させた。この液を１時間静置し、凝集沈降させた。【００５６】（製造例３評価例）  上記処理後の上澄み液の汚濁規制物質濃度は、亜鉛イオン濃度２ｍｇ／Ｌ、アンモニウムイオン濃度１００ｍｇ／Ｌに低下して処理できたことから、亜鉛イオン濃度１／１００、アンモニウムイオン濃度１／２に低下させることができた。