(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、回収したヒュームドシリカを含む排水を処理するに際し、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％のヒュームドシリカ含有排水または、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％となるように調整されたヒュームドシリカ含有排水に、アルミニウムに対する珪素のモル比が０．０５〜３であるシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤を、アルミニウム換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度となるように含有させ、次いで、有機高分子凝集剤を添加することを特徴とするヒュームドシリカ含有排水の処理方法。
【請求項２】
ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、回収したヒュームドシリカを含む排水を処理するに際し、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％のヒュームドシリカ含有排水または、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％となるように調整されたヒュームドシリカ含有排水に、鉄に対する珪素のモル比が０．０５〜３であるシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤を、鉄換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度となるように含有させ、次いで、有機高分子凝集剤を添加することを特徴とするヒュームドシリカ含有排水の処理方法。
【請求項３】
前記無機凝集剤のｐＨが１．５〜２．５であり、ＳｉＯ２濃度が５〜２５ｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載のヒュームドシリカ含有排水の処理方法。
【請求項４】
前記ヒュームドシリカ含有排水が、シリコン粉含有排水が加えられたことによって、ヒュームドシリカの濃度を０．０５〜３．０質量％となるように調整されたものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のヒュームドシリカ含有排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒュームドシリカを含む排水の新規な処理方法に関する。更に、詳しくは、特定の濃度に調整したヒュームドシリカを含有する排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒュームドシリカは、火炎加水分解法により製造され、具体的には塩化珪素からなる原料を火炎中で燃焼させることにより得られることが知られており、補強剤、研磨剤、外添剤、充填剤、増粘剤等の様々な分野で利用されている。
【０００３】
このように製造されたヒュームドシリカは、１次粒子が５〜５０ｎｍであるシリカの凝集体であり、非常に粒子が小さいことから、取り扱いが難しい。特に、廃棄物となるヒュームドシリカは、微細な粒子であるが故に取り扱いが難しく、作業環境を汚染しないように回収し、処分しなければならなかった。
【０００４】
ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカが排出される例を示せば、例えば、パッキングまたは袋から取り出す際に配管、装置、袋内等に残存するロス分が挙げられる。また、ヒュームドシリカは、塩化珪素等を原料とするため、製造時に塩化水素が副生するが、この塩化水素と一緒に製品として回収されなかったヒュームドシリカが排出される。
【０００５】
ヒュームドシリカのような微細な粒子の廃棄物は、前記の通り、作業中に粒子が飛散して作業環境を汚染したり、取扱場所の環境を汚染するおそれがあるため、取扱、処分について様々な検討が行なわれている。例えば、微細な粉末を処理する方法として、微細粒子を塊として固化させる方法が提案されている。
【０００６】
具体的には、熱水によって膨潤される微細な粒子を水と一緒に容器に収容し、高温気体を注入して、微細な粒子を結着させ、塊として固化させる方法（特許文献１）、また、微粉に、水、固化剤、及び急結剤を添加して混合する方法（特許文献２）が提案されている。更に、コロイドシリカ含有排水を処理する方法として、該排水にｐＨの調整または酸化剤を添加し、無機凝集剤を加えて処理する方法（特許文献３）が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２の方法は、一旦、微細粒子同士を固化させて処理するため、微細な粒子を固化させた際に、どうしても容器や装置に固化物が付着する可能性があり、操作性といった点で改善の余地があった。また、特許文献３に示された具体的な処理の対象は、低濃度のシリカが含まれる井水であり、特許文献３には、本発明の対象となるヒュームドシリカ含有排水を処理することについては一切記載されていない。
【０００８】
一方、シリカゾル−金属塩よりなる水処理凝集剤についても提案されている（特許文献４）。しかしながら、特許文献４に記載された具体的な方法には、単に濁度が記載された水の処理しか行われておらず、本発明の対象となるヒュームドシリカ含有排水を処理することについては示されていない。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−７１２４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２７６５９９号公報
【特許文献３】特開２００４−２６１７０８号公報
【特許文献４】特公平４−７５７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、操作性がよく、しかも、廃棄物となるヒュームドシリカを容易に処理する方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ヒュームドシリカ含有排水を処理する際、安定して凝集処理が行なえ、凝集物を分離した際の水の濁度を十分低くすることができるヒュームドシリカ含有排水の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を続けてきた。その結果、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、回収したヒュームドシリカ含有排水をそのまま、あるいは特定の濃度となるように調整し、無機凝集剤を含ませ、次いで、有機高分子凝集剤を添加することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、  ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、回収したヒュームドシリカを含む排水を処理するに際し、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％のヒュームドシリカ含有排水または、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％となるように調整されたヒュームドシリカ含有排水に、アルミニウムに対する珪素のモル比が０．０５〜３であるシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤を、アルミニウム換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度となるように含有させ、次いで、有機高分子凝集剤を添加することを特徴とするヒュームドシリカ含有排水の処理方法である。
また、本発明は、ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、回収したヒュームドシリカを含む排水を処理するに際し、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％のヒュームドシリカ含有排水または、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％となるように調整されたヒュームドシリカ含有排水に、鉄に対する珪素のモル比が０．０５〜３であるシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤を、鉄換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度となるように含有させ、次いで、有機高分子凝集剤を添加することを特徴とするヒュームドシリカ含有排水の処理方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収するため、作業環境の汚染を低減することができる。また、得られたヒュームドシリカ含有排水の濃度を調整することにより、該排水を安定して凝集処理することができる。中でも、ヒュームドシリカの原料となる塩化珪素等を製造する際に排出される金属珪素を含む排水（以下、シリコン粉含有排水という場合がある）等を利用して、ヒュームドシリカ含有排水の濃度調整を行なえば、凝集処理の際、ヒュームドシリカ、金属珪素の両者を凝集物とすることができるため効率的であり、次工程である固液分離工程での効率も上がりより効果的である。
【００１５】
また、本発明のヒュームドシリカ含有排水の処理方法によれば、凝集物を分離した水は、濁度が低いため、２次処理をせずに放流が可能となる。特に、無機凝集剤として、シリカゾル−鉄塩またはシリカゾル−アルミニウム塩を使用した場合には、上澄み液の濁度を１０度以下とすることができるため、放流だけではなく、処理水中に含まれる溶解物質に応じて製造プロセスへ再利用できる。更に、このヒュームドシリカの濃度調整にも利用可能となる。
【００１６】
また、本発明の方法により分離した凝集物は、鉄またはアルミニウム、シリカ等を含むものであり、セメントや煉瓦の原料等に有価資源として再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１８】
本発明は、ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から、廃棄物となるヒュームドシリカを水に分散させて回収し、得られたヒュームドシリカを含む排水をそのまま、または、排水中のヒュームドシリカの濃度を調整し、金属を含む無機凝集剤を含ませ、次いで、有機高分子凝集剤を添加して、ヒュームドシリカを含有する排水を処理するものである。
【００１９】
本発明において、ヒュームドシリカを粉体で取り扱う工程から廃棄物として排出されるヒュームドシリカとしては、例えば、パッキングまたは袋から取り出す際に配管、装置、袋内等に残存するロス分が挙げられる。これはヒュームドシリカを製造する工場、粉体のヒュームドシリカを取り扱う工場で発生するものである。また、ヒュームドシリカは、塩化珪素等を原料とするため、製造時に塩化水素が副生する。この塩化水素と共に製品として回収されなかったヒュームドシリカが排出されるが、本発明においては、このヒュームドシリカも処理の対象に含まれる。
【００２０】
本発明において、廃棄物となるヒュームドシリカは、前記工程から排出されるものを水に分散させて回収する。パッキング等の際に排出されるヒュームドシリカを水に分散させて処理することにより、ヒュームドシリカの飛散を防止することができ、作業環境の汚染を低減することができる。また、ヒュームドシリカ製造時に、塩化水素と共に製品として回収されなかったヒュームドシリカは、塩化水素を塩酸として回収する際、事前に水によって廃棄物となるヒュームドシリカを徐塵することにより回収できる。ヒュームドシリカを含む塩化水素ガスから、廃棄物となるヒュームドシリカを、水を使用して徐塵することにより、効率良く該ヒュームドシリカを水に分散させて回収することができる。尚、この場合、徐塵するために使用する水は、塩化水素が含まれる塩酸水溶液であってもよい。
【００２１】
本発明において、水に分散させて回収したヒュームドシリカ含有排水は、ヒュームドシリカの濃度が０．０５〜３．０質量％であるときにはそのまま使用できるが、この濃度範囲を外れているときには、この濃度範囲となるように調整することが重要である。通常、排水の凝集処理としては、排水の総量が少ない方が廃棄するものが少なくなり有利である。つまり、一定量の排水を考えると、排水に含まれる懸濁物質の量（本発明においては、ヒュームドシリカの量）を多くするほど、廃棄する水量が減り、次工程の固液分離操作時に極めて有利となる。
【００２２】
しかしながら、本発明者等の検討によると、ヒュームドシリカを含む排水を処理する場合には、ヒュームドシリカの濃度が３．０質量％を超える場合には、凝集処理を安定して行なえないことが判明した。ヒュームドシリカの濃度が３．０質量％を超えると、凝集物が嵩高となり、沈降性能を無くすため、十分に濃縮分離できない。加えて、濃度が３．０質量％を超えると、ヒュームドシリカ同士のシラノール基が作用して粘度が上昇するおそれがあり、凝集処理を安定して行なえない。一方、ヒュームドシリカの濃度が０．０５質量％未満となると、ヒュームドシリカの量に対して排水の量が多くなり効率的でなくなる。ヒュームドシリカの濃度を０．０５〜３．０質量％とすることにより、経済的に効率良く、安定してヒュームドシリカ含有排水を処理することができる。安定した凝集処理と、効率を考慮するとヒュームドシリカ含有排水中に含まれるヒュームドシリカの濃度は、０．１〜１質量％がより好ましい。
【００２３】
本発明において、前記ヒュームドシリカ含有排水の濃度を調整する方法は、特に制限されるものではなく、該排水中のヒュームドシリカの濃度が０．０５〜３．０質量％となるように排水、シリカの量を調整してやればよい。例えば、パッキング等した際に、配管、装置等に残存したロス分を回収し、十分な量の水を使用して、ヒュームドシリカの濃度が前記範囲を満足するように調整する。また、少量の水を使用して前記ロス分を回収した場合には、回収したヒュームドシリカ含有排水中の濃度が前記範囲を満足するように水等を添加して調整することもできる。
【００２４】
また、ヒュームドシリカ製造時、塩化水素ガスに含まれるヒュームドシリカを徐塵することで回収する場合には、排出されるヒュームドシリカの量に応じて水の量を決定し、得られるヒュームドシリカ含有排水の濃度が前記範囲を満足するように調整する。この場合も、少ない水の量でヒュームドシリカを回収した場合には、ヒュームドシリカの量が前記範囲を満足するように水を添加することもできる。
【００２５】
更に、本発明の処理方法を、ヒュームドシリカを製造する工場で適用する場合には、前記パッキングの際に生じたヒュームドシリカ含有排水と、塩化水素ガスから回収されたヒュームドシリカ含有排水とを混合することにより、得られる排水に含まれるヒュームドシリカの濃度が、０．０５〜３．０質量％となるように調整することもできる。
【００２６】
また、本発明において、前記ヒュームドシリカ含有排水の濃度を調整するに際し、少量の水で廃棄物となるヒュームドシリカを回収した場合には、他の排水を添加することにより、ヒュームドシリカの濃度を０．０５〜３．０質量％とすることもできる。前記他の排水とは、相互作用によりヒュームドシリカ含有排水の性質を変えないもの、例えば、粘度等を変えないものであればよく、ヒュームドシリカ以外の無機の懸濁物質が含まれている排水であってもよい。中でも、シリコン粉、例えば、金属珪素、シリコン切削屑等が懸濁物質として含まれるような排水（以下、シリコン粉含有排水とする場合もある）は、ヒュームドシリカ含有排水と混合した際に、相互作用を起こさないため、ヒュームドシリカの濃度を調整するのに有効に用いることができる。しかも、このようなシリコン粉含有排水は、ヒュームドシリカ含有排水が生じる場所と同一の場所で発生することが多く、両者を同時に処理することにより、排水の処理を効率良く行なうことができる。つまり、ヒュームドシリカの原料となる塩化珪素類は、金属珪素を反応に用いて得られるので、この金属珪素を含む排水が排出される。また、塩化珪素類は、シリコンの製造にも使用され、このシリコンを切削する際に、シリコン切削屑を含む排水が排出される。このような製造を含む工場においては、それぞれの排水をヒュームドシリカ含有排水に添加して使用することもできる。後記に詳述する凝集処理方法においては、ヒュームドシリカ、シリコン粉の両方の懸濁物質を凝集沈殿させることができるため、廃棄物を効率よく処理することができる。更に、理由は明らかではないが、ヒュームドシリカ含有排水に、シリコン含有排水を混合した排水においては、金属を含む無機凝集剤、有機高分子凝集剤を使用する際のｐＨ範囲を広げることができるため、操作的にも有効となる。
【００２７】
本発明において、ヒュームドシリカ含有排水に、シリコン粉含有排水を添加する場合にも、ヒュームドシリカの濃度は、全排水量に対して０．０５〜３．０質量％とされる。前記の通り、ヒュームドシリカ含有排水に、シリコン粉含有排水を添加したとしても、両者は相互作用せず、ヒュームドシリカ含有排水の性質に影響を与えない。そのため、両者が混合された全排水に含まれるヒュームドシリカとシリコン粉との割合は、ヒュームドシリカ１００質量部に対して、シリコン粉５０〜１５０質量部の範囲であれば、後記に詳述する凝集処理によって、十分に両者を凝集沈殿物として除去することができる。
【００２８】
本発明において、ヒュームドシリカ含有排水のｐＨは、多量の排水を処理する場合には、凝集処理が効率良く行われる最適なｐＨとなるように事前テストにより決定することができる。ヒュームドシリカ含有排水にシリコン粉含有排水を混合した場合には、ｐＨを１０未満とすることが好ましい。
【００２９】
本発明において、前記ヒュームドシリカ含有排水中のヒュームドシリカの性状は、通常の製品と変わるものではなく、特に制限されるものではないが、本発明の処理方法においては、平均１次粒子径１〜５０ｎｍ、比表面積４０〜４００ｍ２/ｇのヒュームドシものを凝集処理することができる。特に、シリカゾル−鉄塩、シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤を使用した場合には、比表面積が１４０ｍ２/ｇ以下のヒュームドシリカであっても、容易に凝集処理することができ、上澄み液の濁度を１０度以下とすることが可能となる。
【００３０】
本発明においては、ヒュームドシリカ濃度が０．０５〜３．０質量％である前記ヒュームドシリカ含有排水に、金属を含む無機凝集剤を、金属換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度となるように含有させる。無機凝集剤を含有させるには、前記ヒュームドシリカ含有排水に、前記範囲となるように無機凝集剤を連続して添加することもできるし、該無機凝集剤を多段階に分けて添加することもできる。本発明において、前記無機凝集剤を含有させて凝集処理する際の温度は、特に制限されるものでないが、操作性を考えると、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃である。
【００３１】
本発明において、前記金属を含む無機凝集剤は、金属元素を含む無機凝集剤であって、アルミニウム塩、鉄塩等の金属塩および、これら金属塩とシリカゾルとの組み合わせを挙げることができる。具体的な無機凝集剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄およびシリカゾル−鉄塩、シリカゾル−アルミニウム塩等を挙げることができる。中でも、有機高分子凝集剤を添加した後の凝集物の沈降速度が速く、上澄み液の濁度を１０度以下と非常に高い懸濁物質の除去を行なうためには、シリカゾル−鉄塩またはシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤であって、鉄またはアルミニウムに対する珪素のモル比が０．０５〜３であるものが好ましい。以下、シリカゾル−鉄塩、シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤をまとめて、シリカゾル系無機凝集剤とする場合もある。
【００３２】
本発明において、前記シリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤とは、重合体であるシリカゾルと鉄とを含む複合体であり、シリカゾルに塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄を混合することにより得ることができる。また、同じく前記シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤とは、重合体であるシリカゾルとアルミニウムとを含む複合体であり、シリカゾルに硫酸アルミニウムを混合することにより得ることができる。これらシリカゾル系無機凝集剤のうち、シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤を使用した場合は、上澄み液が着色することがないため、上澄み液を再利用しやすくなる。
【００３３】
本発明において、前記シリカゾル系無機凝集剤は、鉄またはアルミニウムに対する珪素のモル比（以下、Ｓｉ／Ｆｅモル比、Ｓｉ／Ａｌモル比と示す。）が０．０５〜３．０であることが好ましい。Ｓｉ／ＦｅまたはＳｉ／Ａｌのモル比が、０．０５〜３．０であることにより、上澄み液の濁度をより低下させることができ、凝集物の沈降速度を速くして、分離効率を高くすることができる。Ｓｉ／ＦｅまたはＳｉ／Ａｌモル比が０．０５未満の場合は、上澄み液の濁度が高くなる傾向にあり、また、Ｓｉ／ＦｅまたはＳｉ／Ａｌモル比が３．０を超える場合には、凝集物の沈降速度が遅くなる傾向にある。上澄み液の濁度、凝集物の沈降速度を考慮するとＳｉ／ＦｅまたはＳｉ／Ａｌモル比は、好ましくは０．０５〜２．０、更に好ましくは、０．０５〜１．５である。
【００３４】
本発明において、ヒュームドシリカ含有排水は、前記の通り、ヒュームドシリカの濃度を０．０５〜３．０質量％としているため、排水の量が多くなることが予測される。しかしながら、特に、前記シリカゾル系無機凝集剤を使用した場合には、凝集物の沈降速度が速くなり、しかも、上澄み液の濁度を１０度以下、より最適化を計れば３度以下にすることができるため、前記上澄み液に含まれる溶解物質の組成に応じて製造プロセスで再利用したり、本排水処理の濃度調整水として再利用することができる。
【００３５】
以下、シリカゾル系無機凝集剤の製造方法を詳細に説明する。
【００３６】
本発明において、前記Ｓｉ／Ｆｅモル比が０．０５〜３．０であるシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤は、例えば、珪酸ソーダ水溶液とハロゲンを含まない鉱酸との反応によってシリカゾルを生成し、該シリカゾルにＳｉ／Ｆｅモル比が０．０５〜３．０となるように塩化第二鉄等を混合して製造できる。また、同じく、Ｓｉ／Ａｌモル比が０．０５〜３．０であるシリカゾル−アルミニウ塩よりなる無機凝集剤は、例えば、珪酸ソーダ水溶液とハロゲンを含まない鉱酸との反応によってシリカゾルを生成し、該シリカゾルにＳｉ／Ａｌモル比が０．０５〜３．０となるように硫酸アルミニウム等を混合して製造できる。
【００３７】
本発明において、得られるシリカゾル系無機凝集剤が優れた効果を示すためには、例えば、特開２００３−２２１２２２号公報等に記載されているような方法でシリカゾルを生成した後、該シリカゾルに塩化第二鉄あるいは硫酸アルミニウムを混合することが好ましい。
【００３８】
即ち、珪酸ソーダ水溶液と硫酸等のハロゲンを含まない鉱酸とをＹ字型、Ｔ字型等の反応装置を用いて、各々の液を衝突させることにより得られる混合物を熟成させ、該熟成させた混合物を希釈してシリカゾルを生成させ、そして該シリカゾルに塩化第二鉄あるいは硫酸アルミニウムを混合する方法が好ましい。尚、前記熟成とは、シリカゾルを含む混合物において、該シリカゾルの重合を進行させることを意味するものである。
【００３９】
本発明において、前記シリカゾル系無機凝集剤は、ｐＨが１．５〜２．５であり、且つＳｉＯ２濃度が５〜２５ｇ／Ｌの範囲のものが、ｐＨとＳｉＯ２濃度のバランスがとれているため好ましい。また、前記シリカゾル系無機凝集剤の粘度は、１〜５ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。
【００４０】
前記範囲を満足するシリカゾル系無機凝集剤は、Ｙ字型、Ｔ字型等の反応装置を用いて、粘度が３〜６ｍＰａ・Ｓであるシリカゾルを製造し、このシリカゾルに塩化第二鉄あるいは硫酸アルミニウムを混合することにより、製造することができる。また、前記の粘度のシリカゾルを使用することにより、重合度が高く、数珠状の構造が増大したシリカゾル系無機凝集剤を短時間で効率良く調整することができる。
【００４１】
本発明において、前記シリカゾル系無機凝集剤は、ナノ粒子からなる。そして、ナノ粒子であることから、微細なヒュームドシリカ、および排水によってはシリコン粉を含む微粒子の凝集作用を増大させることができる。更に、前記シリカゾル系無機凝集剤は、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋等によるヒュームドシリカ、および排水によってはシリコン粉を含む微粒子の吸着効果と、シリカゾル分による微粒子等の凝集沈殿効果とを同時に発揮するため、シリカゾルと塩化第二鉄、またはシリカゾルと硫酸アルミニウムを別々に添加する系よりも優れた効果を発揮できる。
【００４２】
次に、前記ヒュームドシリカ含有排水に含ませる無機凝集剤の量について説明する。
【００４３】
本発明において、前記ヒュームドシリカ含有排水に含ませる無機凝集剤は、金属換算で１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）の濃度、更に好適には２０〜２５０（ｍｇ−／Ｌ）の濃度となるように含有させることが重要である。具体的には、金属を含む無機凝集剤が、例えば、硫酸アルミニウムである場合には、ヒュームドシリカ含有排水に、アルミニウムの濃度が１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）となるように硫酸アルミニウムを混合する。また、シリカゾル系無機凝集剤を使用する場合には、該凝集剤に含まれる鉄、またはアルミニウムの濃度が１５〜３００（ｍｇ／Ｌ）となるように、ヒュームドシリカ含有排水にシリカゾル系無機凝集剤を混合する。ヒュームドシリカ含有排水に、無機凝集剤を含有させる量が、金属換算で１５（ｍｇ／Ｌ）未満の場合には、上澄み液の濁度を十分低下させることができないため好ましくない。一方、３００（ｍｇ／Ｌ）を超える場合には、過剰な無機凝集剤を使用することになり、経済的でなく、更に、凝集物の嵩容積が増大するため沈降濃縮が困難となる。上澄み液の濁度を低下させる効果、沈降濃縮性および経済性を考慮すると、金属を含む無機凝集剤の濃度は、金属換算で好適には２０〜２５０（ｍｇ／Ｌ）である。
【００４４】
本発明において、前記無機凝集剤を含有させたヒュームドシリカ含有排水（以下、処理排水とする場合もある）のｐＨは、特に制限されるものではないが、好ましくは５〜１０、より好ましくは５．５〜９に制御される。ヒュームドシリカ含有排水にシリコン粉が含まれる場合には、ｐＨが前記範囲外でも処理排水を処理することができるが、処理排水のｐＨを５〜１０の範囲に制御することにより、後記に詳述する有機高分子凝集剤の効果を高めることができる。更に、前記範囲内で放流基準に合ったｐＨに調整すれば、最終的に得られる処理水のｐＨを調整することなく放流できるため好ましい。また、処理排水のｐＨを前記範囲に制御することにより、シリカゾル系無機凝集剤を使用した場合、凝集効果が高くなるため好ましい。
【００４５】
本発明において、前記処理排水のｐＨを５〜１０に制御する場合は、ヒュームドシリカ含有排水に、金属を含む無機凝集剤を添加することによりｐＨを制御する方法、該無機凝集剤を添加した後、更に、酸またはアルカリを添加して制御する方法を採用することができる。つまり、金属を含む無機凝集剤を添加した処理排水のｐＨが５〜１０の場合は、次いでそのまま、有機高分子凝集剤を添加することができる。更に、金属を含む無機凝集剤を添加して処理排水のｐＨが５〜１０の範囲を外れる場合には、酸またはアルカリを添加してｐＨを５〜１０に制御することもできる。尚、ヒュームドシリカ含有排水に、金属を含む無機凝集剤を添加するだけでｐＨを制御しようとする場合には、予め処理排水のｐＨが前記範囲を満足するように、ヒュームドシリカ含有排水のｐＨを調整しておくこともできる。
【００４６】
次に、前記処理排水に添加する有機高分子凝集剤について説明する。
【００４７】
本発明においては、前記処理排水に、次いで、有機高分子凝集剤を添加する。有機高分子凝集剤を更に加えることにより、凝集処理の効率を向上させることができる。尚、有機高分子凝集剤を加える際の温度は、特に制限されるものではなく、操作性を考えると、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃である。
【００４８】
本発明に使用する有機高分子凝集剤としては、特に制限されるものではなく、公知の凝集剤を使用することができる。例えば、ポリアクリルアミドのカチオン化変性物、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、ポリエチレンイミン、キトサンの如きカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミドの如きノニオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド系のアニオン性高分子凝集剤、例えば、アクリルアミドとアクリル酸との共重合体及び／その塩、スルホン基等が導入されたポリアクリルアミドの如きアニオン性高分子凝集剤を使用することができる。中でも、ポリアクリルアミド系のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミドの如きノニオン性高分子凝集剤を使用することが好ましい。
【００４９】
また、添加する有機高分子凝集剤の添加量は、ヒュームドシリカ排水及び有機高分子凝集剤の種類や性質に応じて、適宜調節されるが、前記処理排水量に対して、好ましくは０．１〜１０（ｍｇ／Ｌ）の濃度、更に好適には０．５〜５（ｍｇ／Ｌ）の濃度となる量である。有機高分子凝集剤の添加量が前記範囲を満足することにより、凝集効果を高めることができ、凝集沈殿物を分離する際の分離抵抗を上昇させず、効率良く処理することができる。
【００５０】
本発明において、前記有機高分子凝集剤を添加した後、凝集させた沈殿物を分離する方法としては、公知の方法を使用することができる。具体的な方法を例示すれば、デカンテーション、フィルタープレス、遠心分離、ベルトフィルター、多重円盤脱水機、スクリュープレス等の方法が挙げられる。
【００５１】
本発明において、多量のヒュームドシリカ含有排水を処理する場合には、ヒュームドシリカ含有排水中の懸濁物質の量、組成等は、それぞれの排水により異なるため、少量のヒュームドシリカ含有排水を用いて、事前に最適処理条件、即ち、ヒュームドシリカ含有排水、処理排水の最適ｐＨ、無機凝集剤の添加量、有機高分子凝集剤の添加量等を見出した後、処理することが好ましい。
【００５２】
本発明において、有機高分子凝集剤を添加した後の処理水は、後記の測定方法により上澄み液の濁度を１５度以下とすることができる。そのため、前記凝集物を分離した処理水は、濁度が低いため、２次処理をせずに排水として放流することが可能となる。更に、無機凝集剤として、シリカゾル系無機凝集剤を用いた場合、該処理水の濁度は、好ましくは１０度以下、より好ましくは５度以下、更に好ましくは３度以下まですることができる。そのため、シリカゾル系無機凝集剤を使用した場合には、処理水中に含まれる溶解物質の組成に応じて、製造プロセスへ再利用することが可能となる。
【００５３】
また、本発明において、凝集させた凝集物は、シリカ、アルミニウム、鉄、および排水によってはシリコン等を含むため、セメントの原料や煉瓦等の有価資源として再利用することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を更に具体的に説明するため実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５５】
尚、実施例及び比較例に掲載した測定値は、以下の方法によって測定したものである。
【００５６】
１）濁度（度：標準物質  カオリン）
ＪＩＳ  Ｋ０１０１に準じて、分光光度計（波長：６６０ｎｍ，セル長：１０ｍｍ）により、凝集処理後の上澄み液の濁度を測定した。
【００５７】
２）ｐＨ測定
ＴＯＡ−ＨＭ３５Ｖ（東亜デーケーケー工業株式会社製）で測定した。
【００５８】
シリカゾル系無機凝集剤の製造例１〜４
市販の珪酸ソーダ及び硫酸を水で希釈した、希釈珪酸ソーダ（ＳｉＯ２：２８２．８ｇ／Ｌ，Ｎａ２Ｏ：９４．１ｇ／Ｌ，ＭＲ：３．１０）と希釈硫酸（Ｈ２ＳＯ４：１９９．９ｇ／Ｌ）を大きさ４０ｍｍ＊４０ｍｍの大きさのＹ字タイプの衝突反応器を用いて、珪酸ソーダ流量６．５９Ｌ／ｍｉｎ．流速１５．５ｍ／ｓｅｃ（ノズル径：３．０ｍｍ）と希硫酸流量５．６５Ｌ／ｍｉｎ．流速１５．３ｍ／ｓｅｃ．（ノズル径：２．８ｍｍ）で反応させ、排出時の流速２．６ｍ／ｓｅｃ．にして、１０分反応し、１２２．４Ｌのシリカゾル（ＳｉＯ２：１５１．８g／Ｌ）を得た。次にこのシリカゾルを攪拌することなく、液の粘度が１０ｍＰａ・ｓに成るまで、熟成した後、水６２２．８Ｌで希釈して、ＳｉＯ２濃度２５ｇ／Ｌの希釈シリカゾルを製造した。この希釈シリカゾルのｐＨは１．９２、粘度は３．８ｍＰａ・ｓとなった。
【００５９】
この希釈シリカゾルと硫酸アルミニウムを一定の比率で混合し、シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤としてヒュームドシリカ含有排水の凝集剤として使用した。
【００６０】
シリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤の混合比率を表１に示す。また、使用した硫酸アルミニウム中のＡｌ濃度は５６．６６ｇ／Ｌであった。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
シリカゾル系無機凝集剤の製造例５〜７
市販の珪酸ソーダ及び硫酸を水で希釈した、希釈珪酸ソーダ（ＳｉＯ２：２８０．０ｇ／Ｌ，Ｎａ２Ｏ：９６．０ｇ／Ｌ，ＭＲ：３．０１）と希釈硫酸（Ｈ２ＳＯ４：２００．１ｇ／Ｌ）を大きさ４０ｍｍ＊４０ｍｍの大きさのＹ字タイプの衝突反応器を用いて、珪酸ソーダ流量６．５９Ｌ／ｍｉｎ．流速１５．５ｍ／ｓｅｃ（ノズル径：３．０ｍｍ）と希硫酸流量５．６８Ｌ／ｍｉｎ．流速１５．４ｍ／ｓｅｃ．（ノズル径：２．８ｍｍ）で反応させ、排出時の流速２．６ｍ／ｓｅｃ．にして、１０分反応し、１２２．７Ｌのシリカゾル（ＳｉＯ２：１５０．３g／Ｌ）を得た。次にこのシリカゾルを攪拌することなく、液の粘度が１０ｍＰａ・ｓに成るまで、熟成した後、水８００Ｌで希釈して、ＳｉＯ２濃度２０ｇ／Ｌの希釈シリカゾルを製造した。この希釈シリカゾルのｐＨは１．９０、粘度は３．０ｍＰａ・ｓとなった。
【００６３】
この希釈シリカゾルと塩化第二鉄を一定の比率で混合し、シリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤としてヒュームドシリカ含有排水の凝集剤として使用した。
【００６４】
シリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤の混合比率を表２に示す。また、使用した塩化第二鉄中のＦｅ濃度は１９１．８ｇ／Ｌであった。
【００６５】
【表２】
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【００６６】
実施例１
ヒュームドシリカ含有排水として、パッキングの際に生じた排水と、塩化水素を吸収回収する際にシリカの濃縮防止として排出される排水（ヒュームドシリカを徐塵して回収する際の排水）とを混合して、ヒュームドシリカ濃度を０．５８質量％に調整したヒュームドシリカ含有排水を使用した。この排水には、ヒュームドシリカの平均１次粒子径：２２ｎｍ、比表面積：９０ｍ２／ｇのものが含まれており、ｐＨを調整して６．７とした。この凝集処理前のヒュームドシリカ含有排水の濁度は１００以上であった。このヒュームドシリカ含有排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．２まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ６．７まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤、クリフロックＰＡ３３１（商品：栗田工業（株）製）を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は２７．８％、上澄み液の濁度は１．８であった。結果を表３に示した。
【００６７】
尚、容積変化率は次式で定義する。この容積変化率が小さい程、沈降性の効率が良好であることを示す。
５分静置後容積変化率＝５分静置後の底面から沈殿物界面高さ÷全液面高さ×１００
【００６８】
実施例２
実施例１と同様の排水でヒュームドシリカ濃度０．２５質量％に調整した排水（濁度１００以上の排水）、５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで、攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．２まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ６．８まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は、沈降速度が速く、５分後には沈降が終了していた。また、上澄み液の濁度は１．５であった。尚、結果を表３に示す。
【００６９】
実施例３
実施例１と同様の排水を、金属珪素を含むシリコン粉含有排水で濃度調整した。調整後のヒュームドシリカ濃度は０．２５質量％、金属珪素濃度は０．２９質量％であった。この凝集処理前のヒュームドシリカ含有排水の濁度は１００以上であった。この排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで、攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．２まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．１まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４８．４％、上澄み液の濁度は１．７であった。尚、結果を表３に示す。
【００７０】
実施例４〜５
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を表３の通り添加した。添加後、ｐＨが低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨで中性域まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。その結果、表３の通りであった。尚、結果を表３に示す。
【００７１】
実施例６
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例１に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．０５（Ａｌ：４．５２ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．２２ｍｌ添加した。添加後、ｐＨが４．４まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨで７．３に調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静置後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４４．８％、上澄み液の濁度は２．７であった。尚、結果を表３に示す。
【００７２】
実施例７
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例３に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比１（Ａｌ：０．９４ｇ／１００ｍｌ）の溶液を１．０６ｍｌ添加した。添加後、ｐＨが４．５まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨで７．１に調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４０．２％、上澄み液の濁度は２．２であった。尚、結果を表３に示す。
【００７３】
実施例８
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例４に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比３（Ａｌ：０．３５ｇ／１００ｍｌ）の溶液を２．８６ｍｌ添加した。添加後、ｐＨが４．４まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨで７．３に調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静置後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４４．８％、上澄み液の濁度は２．７であった。尚、結果を表３に示す。
【００７４】
実施例９
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例６に示したシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ｆｅモル比１（Ｆｅ：１．７ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．６ｍｌ（２０ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが３．８まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．４まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤、クリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は３１．３％、上澄み液の濁度は０．９であった。尚、結果を表３に示す。
【００７５】
実施例１０
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例５に示したシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ｆｅモル比０．２５（Ｆｅ：５．３８ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．２ｍｌ（２０ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが３．７まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．２まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤、クリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は３２．２％、上澄み液の濁度は１．１であった。尚、結果を表３に示す。
【００７６】
実施例１１
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例７に示したシリカゾル−鉄塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ｆｅモル比３（Ｆｅ：０．６１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を１．６ｍｌ（２０ｍｇ−Ｆｅ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが３．６まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．８まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２ｗｔ％濃度のポリアクリルアミド系アニオン性高分子凝集剤、クリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は３３．５％、上澄み液の濁度は１．９であった。尚、結果を表３に示す。
【００７７】
比較例４
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで、攪拌しながら、ＡＬ濃度５．６５ｇ／１００ｍｌの硫酸アルミニウムを０．１８ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．４まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．４まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は６８．８％、上澄み液の濁度は１１．２であった。尚、結果を表３に示す。
【００７８】
実施例１３
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．４まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ７．６まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のポリアクリルアミド系ノニオン性高分子凝集剤、クリフロックＰＮ１６１（商品：栗田工業（株）製）を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４８．４％、上澄み液の濁度は２．９であった。尚、その結果を表３に示した。
【００７９】
実施例１４
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで、攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが４．２まで低下した。５分間攪拌した後、次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率は４０．０％、上澄み液の濁度は１．８であった。尚、結果を表３に示す。
【００８０】
比較例１
ヒュームドシリカ含有排水として、パッキングの際に生じた排水と、塩化水素を吸収回収する際にシリカの濃縮防止として排出される排水（ヒュームドシリカを徐塵して回収する際の排水）とを混合して、ヒュームドシリカ濃度が５．０質量％であったヒュームドシリカ含有排水を使用した。この排水には、ヒュームドシリカの平均１次粒子径：２２ｎｍ、比表面積：９０ｍ２／ｇのものが含まれており、ｐＨを調整して６．２とした。この凝集処理前のヒュームドシリカ含有排水の濁度は１００以上であった。このヒュームドシリカ含有排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を０．４ｍｌ（２０ｍｇ−Ａｌ／Ｌ）添加した。添加後、ｐＨが３．５まで低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨでｐＨ６．８まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。この時の容積変化率、凝集沈殿物が全く沈降しなかったため、測定できなかった。また、濁度は１００以上であった。尚、結果を表３に示す。
【００８１】
比較例２〜３
実施例３と同様の排水５００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに採取し、攪拌速度１５０ｒｐｍで攪拌しながら、製造例２に示したシリカゾル−アルミニウム塩よりなる無機凝集剤のＳｉ／Ａｌモル比０．２５（Ａｌ：２．５１ｇ／１００ｍｌ）の溶液を表３の通り添加した。無機凝集剤添加後、ｐＨが低下したので、１Ｎ−ＮａＯＨで中性域まで調整し、５分間攪拌した。次に、０．２質量％濃度のクリフロックＰＡ３３１を０．５ｍｌ添加し、攪拌速度４０ｒｐｍで５分間攪拌し、１０分間静置させた。５分静置後の沈殿物質の容積変化率、および１０分静値後の上澄み液をサンプリングして濁度を測定した。尚、結果を表３に示す。
【００８２】
【表３】
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