(57)【要約】【課題】  有害物を含有する廃棄物を適切に処理することができる加圧成形体の製造方法を提供する。【解決手段】  本本発明の加圧成形体の製造方法は、重金属を含むスラッジと、前記スラッジを硬化するための硬化剤とを混ぜ合わせることにより混合材料を生成する工程と、前記混合材料を加圧成形することにより前記重金属を固定化する工程とを具備することを特徴とする。従って、重金属を含むスラッジと硬化剤とから成る混合材料を加圧成型することにより、この重金属を固定化することができる。従って、重金属が外気に分散するのを防止することが出来る。【選択図】  図１
2005144207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属を含むスラッジと、前記スラッジを硬化するための硬化剤とを混ぜ合わせることにより混合材料を生成する工程と、
前記混合材料を加圧成形することにより前記重金属を固定化する工程とを具備することを特徴とする加圧成形体の製造方法。
【請求項２】
前記スラッジは、石灰と凝集剤とを含むことを特徴とする請求項１記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項３】
前記硬化剤は、消石灰であることを特徴とする請求項１記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項４】
前記加圧成形によりタイルを製造することを特徴とする請求項１記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項５】
前記スラッジを乾燥してから、前記混合材料を生成することを特徴とする請求項１記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項６】
前記スラッジは、酸性の流体に中和剤を加えることで生成されたものであることを特徴とする請求項１記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項７】
前記中和剤は、消石灰であることを特徴とする請求項６記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項８】
ダイオキシンを含む焼却灰と、前記焼却灰を硬化するための硬化剤と、前記焼却灰に含まれるダイオキシンを無害化するための置換剤とを混ぜ合わせることにより混合材料を生成する工程と、
前記混合材料を加圧成形して前記無害化されたダイオキシンを固定化させる工程とを具備することを特徴とする加圧成形体の製造方法。
【請求項９】
前記混合材料に対する前記硬化剤の重量比は、２５％以上であることを特徴とする請求項８記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記置換剤は、マグネシウムを含むことを特徴とする請求項８記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記置換剤と前記ダイオキシンが有するＣｌ基とを置換することを特徴とする請求項８記載の加圧成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記加圧成形によりタイルを製造することを特徴とする請求項８記載の加圧成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質を含むスラッジを原料として利用可能な加圧成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界あるいは人間活動により発生する排水の中にはＰＨが酸性またはアルカリ性に傾いており、そのままでは産業廃棄物として処理しなければ成らないものがある。このような排水の中和は、多量の中和剤の添加を行うことにより行えるが、中和に伴う大量のスラッジが発生する。このスラッジには重金属等の有害物質が含まれることもあり、その再利用は難しいとされていた。
【０００３】
また、生産活動により発生する大量のゴミを処理する方法の一つとして、このゴミを焼却する方法がある。そして、この焼却により発生する焼却灰の量は年々増大している。この焼却灰にはダイオキシンが含まれていることから、焼却灰の再利用は難しかった。焼却灰に含まれるダイオキシンを処理する方法は、様々な処方が提案されている（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７９９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダイオキシンの処理装置は、処理設備を建設するために多額の投資が必要であった。更に、処理設備のランニングコストも非常に高かった。また、斯かる設備により焼却灰に含まれるダイオキシンが完全に除去されない場合があり、微量ながらもダイオキシンが放出されてしまう危険性が有った。更にまた、回収した焼却灰を処理する適切な方法は、提案されていなかった。このことは、重金属を含む産業廃棄物についても言えることである。
【０００５】
更に、スラッジに含まれる重金属の処理方法が確立されていない問題があった。重金属を含むスラッジを粉末状または半固形状のままで破棄してしまうと、重金属が分散することにより環境汚染を引き起こしてしまう問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて成され、本発明の主な目的は、有害物を含有する廃棄物を適切に処理することができる加圧成形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加圧成形体の製造方法は、重金属を含むスラッジと、前記スラッジを硬化するための硬化剤とを混ぜ合わせることにより混合材料を生成する工程と、前記混合材料を加圧成形することにより前記重金属を固定化する工程とを具備することを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明の加圧成形体の製造方法は、ダイオキシンを含む焼却灰と、前記焼却灰を硬化するための硬化剤と、前記焼却灰に含まれるダイオキシンを無害化するための置換剤とを混ぜ合わせることにより混合材料を生成する工程と、前記混合材料を加圧成形して前記無害化されたダイオキシンを固定化させる工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、重金属を含むスラッジと硬化剤とから成る混合材料を加圧成型することにより、この重金属を固定化することができる。従って、重金属が外気に分散するのを防止することが出来る。
【００１０】
更に、本発明によれば、スラッジに含まれるダイオキシンの無害化を行った上で、加圧成形体内部に無害化されたダイオキシンを固定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第1の実施の形態＞
本形態では、図１から図３を参照して、本形態の加圧成形体の製造方法を説明する。先ず図１を参照して、加圧成形体の材料となる混合材料を生成する方法を説明する。図１（Ａ）は、混練機２０を用いた混合材料の生成を説明する図であり、図１（Ｂ）はダイオキシンの化学式である。
【００１２】
図１（Ａ）を参照して、加圧成形体の材料である混合材料の生成方法を説明する。この図に示す混練機２０は、加圧成形体となる数々の材料を混ぜ合わせる機械である。混練機２０では、スラッジ等を収納する筐体の底部に、プロペラ状の回転体が内蔵されている。この回転体が回転することにより、筐体内部に於けるスラッジの攪拌が行われる。混練機２０の機構としては、同図に図示する以外の構成でも良い。投入される材料の攪拌が行われる構成で有れば、様々な構成の混練機２０を採用することができる。
【００１３】
混練機２０には、スラッジ１８が硬化剤１９と共に投入される。ここで、スラッジ１６としては重金属を含むスラッジを採用することができる。重金属を含むスラッジ１８と硬化剤１９とを練り混ぜることにより、重金属の固定化を促進することができる。更に、ダイオキシンを含む焼却灰をスラッジとして採用することもできる。本形態では、練り混ぜを行う際に、スラッジに置換剤を混入させることでダイオキシンの無害化を行っている。
【００１４】
硬化剤１９は、スラッジ１８の硬化作用を向上させる機能を有する材料であり、消石灰を採用することができる。消石灰は、２酸化炭素と反応することにより石灰石となる。従って、消石灰を有する加圧成形体は、年月の経過と共に大気中の２酸化炭素を吸収して石灰石となり、その強度は向上する。強度が向上した石灰石は、通常のタイルを凌ぐ硬さを有する。従って、本形態の混合材料から形成される加圧成形は、タイル等の建築材料として用いることが出来る。
【００１５】
スラッジ１８と硬化剤１９との混合比は、５：５から２：８の割合の間で変化させても、強度に問題がない加圧成形が得られることが判明している。好適には、全体に対する硬化剤の割合を２５重量％以上にすることで、充分な強度を有する加圧成形体を得ることが出来る。
【００１６】
また、混練機２０による練り混ぜを行う際に、スラッジ１８および硬化剤１９の混合体に含まれる水分を４〜５％に調節することが好ましい。混合体に含まれる水分が４〜５％以上であれば、乾燥機を用いてその水分を除去することが好ましい。更に、混合体に含まれる水分が４〜５％以下であれば、加水を行うことで水分量の調節を行うことが好ましい。
【００１７】
スラッジ１６に含まれるダイオキシンの無害化を行う置換剤としては、数々の薬剤を用いることができる。例えば、アンモニア、亜硫酸ソーダ、塩化マグネシウムを置換剤として採用することができる。この中でも、塩化マグネシウムは好適である。その理由は、塩化マグネシウムは、上記した他の薬品と比較すると取り扱いや保管が容易に行えるからである。
【００１８】
図１（Ｂ）を参照して、本形態によりダイオキシンを無害化させる方法を説明する。この図では、ダイオキシン（クロロジベンゾジオキシン）の化学式を示している。この化学式を参照して、ダイオキシンは、酸素で架橋された二つのベンゼン核に１ないし８個の塩素が入る構成になっている。ダイオキシンは、化学的に不安定な塩素基が含まれることによりその毒性が強いとされている。そこで本形態では、この塩素基を置換することによりダイオキシンの無害化を実現している。置換剤として塩化マグネシウムを採用した場合は、塩素基とマグネシウムが置換する。このことにより、ダイオキシンは化学的に安定したものになり、その毒性は低減される。
【００１９】
図２を参照して、具現化された加圧成形体の製造方法の一例を説明する。ここでは、原水の中和処理を行うことにより発生したスラッジを用いた加圧成形体の製造方法を説明する。
【００２０】
原水槽Ｔ１では、アルカリ性または酸性にＰＨが傾いた排水が収納される。ここでの排水としては、工場等から発生した排水、自然界から発生した排水等を採用することができる。原水槽１１の流体は、中和槽Ｔ２に輸送される。この槽で沈殿処理等を行うことにより、砂等の夾雑物を原水から除去しても良い。
【００２１】
中和槽Ｔ２では、排水に中和剤９を添加することによる中和作業が行われる。排水が酸性のもので有れば、流体に溶けてアルカリ性を示す物質が中和剤９として採用される。例えば、石灰分を含む物質を中和剤９として採用することができる。石灰分を含む物質の中でも、消石灰は好適である。消石灰は、水と反応しても発熱量が少なく、有害なガスの発生が内からである。中和剤９の排水への添加により、排水に含まれる成分と中和剤９との化合物が生成される。この化合物が本形態のスラッジを構成する成分の一つである。また、排水がアルカリ性のもので有れば、流体に溶けて酸性を示す物質が中和剤９として採用される。中和槽１２には、中和反応を促進させるための攪拌手段が設けられても良い。中和反応が行われた排水は、攪拌槽Ｔ３に輸送される。
【００２２】
攪拌槽Ｔ３では、中和処理が施された排水に凝集剤を加えた後に、排水の攪拌が行われる。ここで用いる凝集剤８の詳細に関しては、後述する第２の実施の形態で説明する。凝集剤８の凝集力は非常に高いために、中和処理の過程で発生したスラッジの凝集を好適に行うことができる。攪拌機１４は、攪拌槽１３内部の排水の攪拌を行う働きを有する。排水の攪拌を行うことにより、凝集の効果を向上させることができる。凝集処理が行われた排水は、沈降槽Ｔ４に輸送される。
【００２３】
沈降槽Ｔ４では、凝集を行った排水の沈殿処理を行う。尚、ここでの排水に含まれる被除去物は、上記凝集処理により大きなフロックと成っているので、早期の沈殿を行うことが出来る。沈殿を行うことにより得られた上澄み液は、自然界に放流されるか、または、再利用することが出来る。沈殿を行うことにより、槽の下部に沈降した沈殿物（スラッジ）は、汚泥槽Ｔ５に輸送される。尚、上記沈殿の作業は、攪拌槽Ｔ３で行うことも可能であり、この場合に於いては、沈殿槽Ｔ４を省いて全体を構成することができる。
【００２４】
汚泥槽Ｔ５では、沈殿槽Ｔ４から輸送された汚泥の貯蔵が行われる。ここで貯蔵された汚泥は必用に応じてフィルタプレス１３に所定の量が輸送される。
【００２５】
フィルタプレス１３では、汚泥槽Ｔ５から輸送された汚泥の脱水処理が行われる。ここでは、蛇腹状の濾過膜を利用した濾過を行うことにより、汚泥の脱水を行う。この脱水の目的は、脱水であるので、フィルタプレス１３から得られる濾過水の清純度は低い。従って、本工程で得られる濾過水１５は、攪拌槽Ｔ３に返送されても良い。このことにより、清純度が低い濾過水１５が外部に流出することによる、環境の汚染を抑止することができる。フィルタプレス１３により脱水されたスラッジ１６は、乾燥機１７に輸送される。
【００２６】
乾燥機１７では、スラッジ１６の乾燥が行われる。一般的に「キルン」と呼ばれる機械を乾燥機１７として採用することもできる。ここでは、スラッジ１６の加熱を行うことで、その乾燥を行う。ここでの乾燥により、スラッジ１６に含まれる水分の全てを除去しても良い。また、スラッジ１６に若干の水分を残した状態で乾燥を行っても良い。具体的には、で４〜５重量％程度の水分を残留させてスラッジ１６の乾燥を行っても良い。スラッジ１６に若干の水分を含有させてその乾燥を行うことにより、このスラッジ１６を加圧成形することによる加圧成形体の形成が容易になるメリットがある。乾燥が行われたスラッジ１８は、混練機２０に輸送される。
【００２７】
混練機２０では、スラッジ１８と硬化剤１９との混ぜ合わせが行われる。この混ぜ合わせの詳細は、図1を参照して上述したので、ここでは割愛する。混練機２０で生成された混合材料２１は、プレス機２２に輸送される。
【００２８】
プレス機２２では、混合材料２１を加圧成形することにより、加圧成形体が形成される。具体的には、所定の量の混合材料２１を金型２３に収納して、この金型２３をプレス機２２にて加圧することにより、加圧成形体が形成される。この際の加圧圧力は、１００〜２００Ｎ／ｍｍ２程度でよい。上述した加圧成形体の一例としては、タイル、瓦等の建築資材等が考えられる。
【００２９】
上述した加圧成形により、加圧成形体の材料であるスラッジに含まれる有害な重金属等は固定化される。即ち、製品であるタイル等の内部に有害物質を封じ込めることにより、有害物質が外部環境に拡散してしまうのを抑止することが出来る。更に、上述した無害化されたダイオキシンも、同じ方法により加圧成形体の内部に封じ込めることができる。
【００３０】
図３を参照して、攪拌槽Ｔ３にて精製されるフロック２５（凝集物）の詳細を説明する。この図は、フロック２５の基本的構成を示す概念図である。フロック２５は、ゼオライト２６に浮遊懸濁物質２８と針状結晶２７とが含有される構成に成っている。また、ゼオライト２６の表面は、重金属類が付着している場合がある。更に、フロック２５内部には水分子が充填されている場合もある。このフロック２５の径の大きさは１×１０−６ｍ程度であり、それに内蔵される浮遊懸濁物質２８と針状結晶２７の径の大きさはフロック１×２５−１２程度である。上述した構成を有するフロック２５はその内部に水分子を有することから、このフロック２５を有するスラッジ１６を乾燥した場合でも、フロック２５の水分は失われないこともある。従って、内部に水分を含有したままプレス機２０による加圧成形体の成形を行うことが出来るので、加水を行わずとも良好な加圧成形体を形成することも出来る。
＜第２の実施の形態＞
本形態では、図２の攪拌槽Ｔ３で用いる凝集剤８の一例を、図４以降の表を参照して説明する。
【００３１】
本形態の廃水および汚泥水の凝集剤は構成成分として有機酸、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んでなる。上記成分のうちいずれかの成分が含有されないと、得られる凝集剤のｐＨ依存性が高くなる；廃水や汚泥水中の浮遊懸濁物質が比較的高濃度であるとき、浮遊懸濁物質や重金属等を十分に凝集（沈殿）・分離させることができない；分離水の放流時にｐＨ調整を要する；凝集沈殿物の含水率が高くなる；凝集沈殿物が水に溶解し易くなる；凝集重金属が再溶出する；等の問題が生じる。特に、有機酸が含有されないと、重金属、特にクロム、亜鉛を十分には除去できない。本形態中、本形態の凝集剤によって分離・除去され得る重金属はクロム、亜鉛、鉄、マンガン、アルミニウム、特にクロム、亜鉛である。
【００３２】
本形態において使用される有機酸は、水に溶解して酸性を呈する低分子量有機化合物であり、浄化処理後の分離水が自然界に放流されることを考慮すると、天然に存在する低分子量の天然有機酸を使用することが好ましい。有機酸の分子量は１０００以下、好ましくは１０〜１０００、より好ましくは５０〜３００、特に１００〜２００が好ましい。そのような好ましい天然有機酸として、例えば、リンゴ酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸、安息香酸等が挙げられる。上記天然有機酸の中でも、分子中、カルボキシル基を２個以上、特に２個有し、かっヒドロキシル基を１個以上、特に１個有する天然有機酸がより好ましく使用される。そのようなより好ましい天然有機酸として、リンゴ酸、酒石酸等が挙げられ、最も好ましくはリンゴ酸である。有機酸の含有量は本形態の効果が得られる限り特に制限されるものではなく、通常は凝集剤全量に対して０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％である。有機酸は２種類以上使用されてよく、その場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。
【００３３】
結晶性アルミノケイ酸塩は一般式；ｘＡｌ２Ｏ３ｙＳｉＯ２で表される３次元網目構造を有し、かつその空隙で重金属イオンを捕捉可能な限り特に制限されず、本形態においてはいわゆるゼオライトが好ましく使用される。ゼオライトは、３次元網目構造をもつテクトアルミノケイ酸塩である。詳しくは、ゼオライトの化学構造はケイ素（Ｓｉ）とその回りに存在する４個の酸素（Ｏ）とが結合してなるケイ素四面体と、この四面体のケイ素にかわってアルミニウムが置換したアルミニウム四面体（４配位アルミニウム）とを主な構成要素としており、これらの四面体どうしが４つの頂点を共有するように連結されてなっている。そのような構造の空隙中には、加熱や脱気により容易に脱水する弱く保持された水を含んでいてもよし、または重金属イオンの捕捉時に容易に交換されるアルカリ金属イオン等を既に保持していてもよい。ゼオライトが有する重金属イオンの捕捉作用は、４配位アルミニウムの位置にＡｌとＯの電気的アンバランスに基づく永久的負電荷が発生することに起因するものと考えられる。ゼオライトは上記のような構造および作用を有する限り、その産地および製法は特に制限されず、天然産の天然ゼオライト、触媒などに使う高純度の合成ゼオライト、または石炭灰などの廃棄物から得られる人エゼオライトのいずれであってもよい。
【００３４】
結晶性アルミノケイ酸塩の含有量は凝集剤全量に対して１０〜２５重量％、好ましくは１０〜２０重量％である。ゼオライトは２種類以上使用されてよく、その場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。アルミニウム塩は硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、および塩化アルミニウムからなる群から選択される１種類またはそれ以上の化合物である。好ましくは硫酸アルミニウムと硫酸アルミニウムカリウムとが組み合わせて使用される。硫酸アルミニウムカリウムは一般式；ＫＡｌ（ＳＯ４）２で表され、一般にミョウバン、カリミョウバン、カリウムミョウバンなどと呼ばれるものである。
【００３５】
アルミニウム塩の含有量は凝集剤全量に対して２０〜４０重量％、好ましくは３０〜４０重量％である。アルミニウム塩を２種類以上使用する場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。
【００３６】
マグネシウム塩は例えば、炭酸マグネシウムである。好ましくは炭酸マグネシウムはドロマイトによって供給される。ドロマイトは主成分として炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムを含有するため、ドロマイトを用いることによって、炭酸マグネシウムと後述のカルシウム塩としての炭酸カルシウムとを同時に供給できる。マグネシウム塩の含有量は凝集剤全量に対して０．１〜３重量％、好ましくは０．３〜１．５重量％、特に０．５〜０．８重量％である。マグネシウム塩を２種類以上使用する場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。
【００３７】
カルシウム塩は硫酸カルシウム、炭酸カルシウムからなる群から選択される１種類またはそれ以上の化合物である。好ましくは硫酸カルシウムと炭酸カルシウムとを組み合わせて使用する。硫酸カルシウムと炭酸カルシウムとを組み合わせて使用する場合、さらに好ましくは硫酸カルシウムは単独で供給され、炭酸カルシウムはドロマイトによって炭酸マグネシウムとともに供給される。カルシウム塩の含有量は凝集剤全量に対して１５〜３５重量％、好ましくは２０〜３５重量％である。カルシウム塩を２種類以上使用する場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。
【００３８】
ナトリウム塩は例えば、炭酸ナトリウムである。炭酸ナトリウムとして市販のソーダ灰（デンス；旭硝子（株）社製）が入手可能である。ナトリウム塩の含有量は凝集剤全量に対して１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２０重量％である。ナトリウム塩を２種類以上使用する場合、それらの総含有量が上記範囲内であればよい。
【００３９】
本形態の凝集剤はさらに、ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーを含有させることによってフロックを大きくする。ポリマーとしては水溶性のものが使用され・水溶液中、アニオン性官能基を有するアニオン性ポリマー、カチオン性官能基を有するカチオン性ポリマー、およびイオン性官能基を有さないノニオン性ポリマーに分類され得る。
【００４０】
アニオン性ポリマーは処理されるべき廃水および汚泥水（以下、「廃水等」という）のｐＨが特に３〜１４、好ましくは７〜１４のときに有効である。その具体例として、例えば、ポリアクリルアミド系等が挙げられる。ポリアクリルアミド系の市販品は、アコフロックシリーズ（三井サイテック（株）社製）・センカフロックシリーズ（センカ（株）社製）、アロンシボロックシリーズ（東亜合成（株）杜製）およびスミフロックシリーズ（住友精密化学（株）社製）から入手可能である。
【００４１】
カチオン性ポリマーは廃水等のｐＨが１〜７のときに特に有効である。その具体例として、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系、特殊変性ポリアクリルアミド系、ポリアミン系等が挙げられる。ポリ（メタ）アクリル酸エステル系、特殊変性ポリアクリルアミド系、およびポリアミン系の市販品は、上記したポリアクリルアミド系の市販品と同様のシリーズから入手可能である。
【００４２】
ノニオン性ポリマーは廃水等のｐＨが３〜１０のときに特に有効である。その具体例として、例えば、ポリアクリルアミド系等が挙げられる。ポリアクリルアミド系の市販品は、上記したポリアクリルアミド系の市販品と同様のシリーズから入手可能である。ポリマーの含有量は特に制限されず、通常、凝集剤全量の２〜５重量％が好適である。
【００４３】
本形態の凝集剤は、上記のような各成分を、混合機で混合する事により調製することができる。例えばロッキングミキサー、セメントミキサー等々の紛体混合機に所定量の上記各成分を色素玉（大、中、小ビーズ）と共に投入し、撹拌混合する。次いで、混合物における上部、中部、下部を各１ｋｇづつ取り出し、色素玉（ビーズ）の均一分散により、各成分の均一化を確認した上で、振い等を用いて、混合物から、色素玉（ビーズ）を除去すればよい。
【００４４】
廃水等の浄化処理に際しては、本形態の凝集剤を廃水中に投入して、乱流撹拌するだけでよい。これによって、廃水中の浮遊懸濁物質（汚濁物質）を凝集させつつ、重金属を凝集剤に吸着させ、結果として浮遊懸濁物質および重金属を沈殿・分離させ得る。詳しくは、撹拌開始１〜２分で汚濁物質は凝集して凝集物が析出し、重金属およびその他の有害物質はほとんどが凝集剤に吸着されて該凝集物の中に取り込まれる。撹拌を止めると、生成した凝集物（凝固汚泥）は直ちに沈降分離し始める。上澄水と凝固汚泥とは完全に分離し、その界面も鮮明となる。重金属およびその他の有害物質などは沈降分離した凝固汚泥の内部に取り込まれたり、その表面に吸着、固定されている。沈降分離した凝固汚泥は、安定性が極めて高く、再度撹拌しても崩壊又は溶解する事がなく、むしろ汚泥密度は増大する傾向がある。又、経時変化もなく、安定性が高い。又、沈降分離した凝固汚泥は酸化物を主体とし、しかも粒状化しているので、極めて脱水性に優れた汚泥構成となる。
【００４５】
本形態の凝集剤の添加量は、廃水等の汚濁濃度や廃水等に含まれる水性塗料のような有機物質の種類や濃度（特に、ＳＳ濃度）にもよるが、通常、５０ＰＰＭ〜１０００ＰＰＭ、特に５０ＰＰＭ〜７００ＰＰＭ（１ｍ３当たり５０ｇから７００ｇ）の範囲内で、目的とする廃水等の浄化処理を達成する事ができる。
【００４６】
上記のような本形態の凝集剤は各種の汚濁廃水処理法において使用できる。本形態の凝集剤を使用可能な汚濁廃水処理法として、例えば、物理学的処理法、物理化学的処理法、化学的処理法、および生物学的処理法がある。物理学的処理法としては、例えば、スクリーン法、沈殿法、浮上分離法、濾過法などが挙げられる。物理化学的処理法としては、例えば、凝集沈殿法、加圧浮上法、活性炭吸着法、イオン交換法、逆浸透法、電気透析法などの各種高度処理法が挙げられる。化学的処理法としては、例えば、ｐＨ調整法、中和法、酸化法、還元法などが挙げられる。生物学処理法としては、例えば、活性汚泥法、生物膜法、ラグーン法などの好気性処理法や嫌気性処理法が挙げられる。又これらの処理法を複数組み合わせて処理する場合にも、本形態の凝集剤を使用できる。例えば、浮遊懸濁物質の多い廃水処理には凝集沈殿法、懸濁性廃水にはイオン交換法、脱窒素を目的として嫌気・好気活性汚泥法、コロイド粒子の除去には限外濾過法、又芳香族化合物の除去には活性炭吸着法などに、本形態の凝集剤を適用することが特に有効である。更には、上記のような廃水処理に伴い発生する汚泥の処理にも本形態の凝集剤を使用する事ができる。
【００４７】
具体的には、物理学的処理法であるスクリーン法による処理に先立ち、本形態の凝集剤を用いる事で、スクリーンの洗浄の回数を低減できる。又、活性炭の寿命が延び、取り換えの回数が低減される。又、ｐＨ調整法による廃水処理の場合には、本形態の凝集剤により処理する事で、懸濁物質が除去され、かつアルミナ両性イオンの作用で、薬剤の使用量を低減できる。又、イオン交換法の場合には・本形態の凝集剤は、ゼオライトのイオン交換能とアルミナ両性イオン交換能による天然無機イオン交換樹脂として作用する。更に、中和法・酸化法・還元法においても、本形態の凝集剤による処理を併用すれば、より効果的である。又、脱窒素を目的とする嫌気・好気活性汚泥法においても、アンモニア窒素がアシオサン窒素になったものであれば、本形態の凝集剤により窒素を沈殿汚泥と共に除去することができる。更に、芳香族化合物の除去に際しても、エマルジョン化すれば、本形態の凝集剤により芳香族化合物を除去することが可能である。
【００４８】
上記のような、本形態に係る廃水及び汚泥水の凝集剤の処理対象となる廃水としては、例えば、石炭を乾留してコークスを製造する際に副生するシアンを含むコークス製造廃水、電気メッキ処理の過程で使用するシアン化合物やクロム化合物など含有するメッキエ場廃水、魚網の防汚剤に使用するトリブチル錫を含有する魚網工場廃水、触媒用水銀として使用するメチル水銀を含有する有機合成工場廃水、洗浄剤としてテトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなどの塩素化合物を使用する半導体工場廃水、クリーニングエ場からの廃水など、重金属およびその他の有害物質を含む各種廃水が挙げられる。又、本形態の凝集剤は、なめし剤に使用するクロムなどの有機物質を含む有機性のなめし革製造工場からの廃水、繊維工場からの有機性または無機性の廃水などの処理にも用いることができる。さらには、塗装工場から排出される、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの合成樹脂、界面活性剤、アセトン、メチルエチルケントなどのケント類、キシロール、トルエン、プロピレングリコールなどの多価アルコール類、エステル系化合物、アミル系化合物などを含有する廃水の処理にも用いる事ができる。
（実施例）
以下、実施例を用いて本形態をさらに詳しく説明するが、本形態は実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（凝集剤Ａ１の製造）
以下の原料（３００ｋｇ）および直径１ｍｍの塩化ビニル樹脂製ビーズ（５００ｍｌ）をロッキングミキサーに投入し、２時間かけて均一に混合した。篩を用いて混合物からビーズを除去し、凝集剤Ａ１を得た。  
【００５０】
凝集剤の原料は、ドロマイト（ＰＴ．ＰＲＩＭＡＰＡＣＫＩＭＩＡ  ＲＥＪＥＫＩ社製）を４．５重量部含み、ゼオライト（ＰＴ．ＰＲＩＭＡＰＡＣＫＩＭＩＡ  ＲＥＪＥＫＩ社製）を１８．７重量部含み、硫酸アルミニウムを１．０重量部含み、硫酸アルミニウムカリウムを１４．５重量部含み、硫酸カルシウムを１６．７重量部含み、炭酸ナトリウム１８．８重量部含み、リンゴ酸を  １．０重量部含み、ポリマー（アコフロックＡ９５、三井サイテック（株）社製）を２．０重量部含む。
【００５１】
（凝集剤Ａ２の製造）
リンゴ酸を使用しなかったこと以外、凝集剤Ａ１の製造方法と同様にして、凝集剤Ａ２を得た。
【００５２】
（実施例１）
水性塗料が含有された塗装廃水５００ｍｌをビーカーに入れ、これに凝集剤Ａｌを１０００ｐｐｍ添加し、撹拌棒で１分間乱流撹拌した。その後、ビーカーを３分間静置すると、汚濁物質が沈降・分離し、上澄液は透明になった。この上澄液を１μｍメッシュの濾布（分析用）で濾過して沈降した汚泥を分離した。分離した上澄液と原水について水質を測定した。結果を以下の図４に示す。
【００５３】
（実施例２）
塗装廃水の代わりに工場廃水を用いたこと以外、実施例１と同様にして、廃水の処理および分離水の水質測定を行った。結果を以下の表に示す。（比較例１）塗装廃水の代わりに工場廃水を用いたこと、および凝集剤Ａ２を用いたこと以外、実施例１と同様にして、廃水の処理および分離水の水質測定を行った。結果を図５に示す。
【００５４】
（実施例３）
塗装廃水の代わりに染料が含有された工場廃水を用いたこと以外、実施例１と同様にして、廃水の処理および分離水の水質測定を行った。結果を図６に示す。
【００５５】
（実施例４）
塗装廃水の代わりに土木工事による廃水を用いたこと以外、実施例１と同様にして、廃水の処理および分離水の水質測定を行った。結果を図７に示す。
【００５６】
（実施例５）
塗装廃水の代わりに工場廃水を用いたこと以外、実施例１と同様にして、廃水の処理および分離水の水質測定を行った。結果を図８に示す。
【００５７】
（実施例６）
工場廃水５００ｍｌをビーカーに入れ、これに凝集剤Ｂ１を５０ｐｐｍ添加し、撹拌棒で１分間乱流撹拌した。その後、ビーカーを３分間静置すると、汚濁物質が沈降・分離し、上澄液は透明になった。この上澄液を１μｍメッシュの濾布（分析用）で濾過して沈降した汚泥を分離した。分離した上澄液と原水について水質を測定した。結果を図９に示す。
【００５８】
（実施例７）
魚切ダムの水５００ｍｌをビーカーに入れ、これに凝集剤Ｂ１を１００ＰＰｍ添加し、撹拌棒で１分間乱流撹拌した。その後、ビーカーを３分間静置すると、汚濁物質が沈降・分離し、上澄液は透明になった。この上澄液を１μｍメッシュの濾布（分析用）で濾過して沈降した汚泥を分離した。分離した上澄液と原水について水質を測定した。結果を図１０に示す。
【００５９】
（実施例８）
実施例１で得られた凝集沈殿物を廃棄するに際し、後処理としての水切り処理は不要であった。また実施例１で得られた凝集沈殿物を水５００ｍ１に混合し、混合物を１分間撹拌した後、濾過によって回収した。回収された凝集沈殿物の重量は水との混合前の重量とほとんど変わらなかった。また実施例２で得られた凝集沈殿物を純水５００ｍ１に混合し、混合物を１分間撹拌した後、濾過した。濾液中の溶出クロム、亜鉛の含有量はいずれも検出限界値未満であった。測定方法を図１１に示す。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の混練機を説明する概念図（Ａ）、ダイオキシンの化学式（Ｂ）である。
【図２】本発明の加圧成形体の製造方法を説明する概念図である。
【図３】本発明にて凝集処理により生成されたフロックの構成を説明する概念図である。
【図４】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図５】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図６】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図７】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図８】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図９】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図１０】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【図１１】本発明に適用可能な凝集剤の特性を示す表である。
【符号の説明】
【００６１】
８      凝集剤
９      中和剤
１３    フィルタプレス
１４    攪拌機
１５    濾過水
１６    スラッジ
１７    乾燥機
１８    スラッジ
１９    硬化剤
２０    混練機
２１    混合材料
２２    プレス機
２３    金型
Ｔ１    原水槽
Ｔ２    中和槽
Ｔ３    攪拌槽
Ｔ４    沈殿槽
Ｔ５    汚泥槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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