(57)【要約】【課題】  排水中の重金属イオンが高度に捕捉することができ、排水中の重金属イオン濃度を格段に低減することができる環境への負担が軽い排水を浄化する方法の提供。【解決手段】  その排水の浄化方法は重金属イオンを含む排水にＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを添加し、その結果形成される液中の微粒子を固液分離し、それにより排水中の重金属イオン含有量を低減させることを特徴とする。  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、Ｆｅ3+、Ａｌ3+、Ｍｎ2+、Ｎｉ2+、Ｃｕ2+、Ｚｎ2+、Ｃｄ2+、Ｐｂ2+等が例示できる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属イオンを含む排水にＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを添加し、その結果形成される液中の微粒子を固液分離し、それにより排水中の重金属イオン含有量を低減させることを特徴とする排水を浄化する方法。
【請求項２】
排水に周期律表２族、３族及び鉄から選ばれる１種類又は複数種類の元素のイオンを共存させることを特徴とする請求項１に記載の排水を浄化する方法。
【請求項３】
排水がアルミニウム系凝集剤及び／又は鉄系凝集剤で処理されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水を浄化する方法。
【請求項４】
排水は処理後のｐＨが４から１３になるように予めｐＨ調整されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の排水を浄化する方法。
【請求項５】
排水は処理後のｐＨが４から１３になるようにｐＨ調整しながら処理されるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の排水を浄化する方法。
【請求項６】
ＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを含んでなることを特徴とする排水の浄化剤。
【請求項７】
ＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを有効成分とし、重金属イオンを含む排水に添加し、形成された微粒子を固液分離することにより含有重金属イオン量を低減させることを特徴とする排水の浄化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工業廃水等の各種の重金属イオンを有する排水を浄化する方法及びそれに用いる排水浄化剤に関する。
より詳しくは、本発明は、工業廃水等の各種不純物を含有する排水中の鉄、アルミニウム、マンガン、ニッケル等の各種重金属イオンを高度に捕捉し、排水中のそれら重金属イオン濃度を格段に低減できる環境への負担が軽い排水を浄化する方法及びそれに用いる排水浄化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業廃水等の重金属イオンを含む排水は、従来、有機系キレート剤や、高分子系や無機系の重金属捕集剤で凝集分離処理されてきており、これらは比較的安価で性能も良いので重用されてきた。
その反面、有機系キレート剤や高分子系重金属捕集剤は原料に有害物質を使用したものや生分解性が悪いものがあり、未反応のものが自然界に漏洩した場合、環境悪化させる恐れがある。
そのようなことから、生分解性が改良された有機系重金属捕集剤もあるものの、その生分解性も期待したほど十分なものとは言い難く、そのため排水のＣＯＤを高め、排水処理の負担を増加させる等の問題をはらんでいる。
【０００３】
他方、無機系の金属凝集剤は、主にアルミニウム系や鉄系等であり、その代表的なアルミニウム系の凝集剤はポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）である。
これらは、ある程度の重金属捕集能力があり、懸濁液の清澄化に優れるものの、その反面、アルミニウム系凝集剤が形成するアルミニウムイオンは植物の成長阻害や人体への健康阻害が懸念され、そのため溶解したアルミニウムイオンを除去する必要がある。
しかし、そのアルミニウムは両性金属であるために従来の方法では分離が難しく、更に、代表的なアルミニウム系の凝集剤であるＰＡＣは塩素イオンを含有しているので、処理装置には特段の腐食対策が必要であった。
【０００４】
また、代表的な鉄系の凝集剤である塩化第二鉄による排水処理は実質的に塩酸酸性下で実施されるので、処理装置には特段の腐食対策が必要であった。
そのため実施するにはアルカリ剤としての石灰との併用が必要となり、その結果処理後には大量のスラッジが発生していた。
以上のとおりであり、従来の重金属を含有する排水の浄化方法は十分なものとは言いがたく、更なる改善、すなわち重金属イオン捕集性能が良く、環境への負担が軽い浄化方法が求められていた。
【０００５】
ところで、本発明者らは、石鹸、界面活性剤等の不溶化を防ぐ目的で洗剤用ビルダーとして広く用いられている（特許文献１参照）、ＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（式中、Ｍはナトリウムまたは水素であり、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウム（以後、結晶性珪酸ナトリウムと略す）の製造・研究開発に携わっている。
その結晶性珪酸ナトリウムの用途は、現在までのところ実質的に前記した洗剤用ビルダーに限られている。
【特許文献１】特許第１６８５６７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのようなことから、その利用及び生産量の拡大を図るべく、本発明者は鋭意研究開発に努めており、その過程において、該結晶性珪酸ナトリウムを各種重金属を含有する排水に使用したところ、処理後重金属イオンが極端に低減することが判明し、その結果開発に成功したのが本発明である。
したがって、本発明は、排水中の重金属イオンが高度に捕捉することができ、排水中の重金属イオン濃度を格段に低減することができる環境への負担が軽い排水を浄化する方法及びそれに用いる排水浄化剤を提供することを発明の解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を達成するために採用した排水を浄化する方法及び浄化剤を提供するものであり、その浄化する方法は、重金属イオンを含む排水にＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを添加し、その結果形成される液中の微粒子を固液分離し、それにより排水中の重金属イオン含有量を低減させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、その排水の浄化剤は、ＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを含んでなることを特徴とするものである。
なお、その浄化剤をより具体的にいえば、それは、ＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを有効成分とし、重金属イオンを含む排水に添加し、形成された微粒子を固液分離することにより含有重金属イオン量を低減させることを特徴とするものである。
【０００９】
そして、この浄化する方法では、排水に周期律表２族、３族及び鉄から選ばれる１種類又は複数種類の元素のイオンを共存させるのが好ましく、これによりより高度に重金属イオンが捕捉でき、排水中の重金属イオンをより低減することができる。
また、排水は処理後のｐＨが４から１３になるように予めｐＨ調整するか、あるいは処理後のｐＨが４から１３になるようにｐＨ調整しながら処理するのが好ましい。
さらに、この浄化する方法はアルミニウム系凝集剤又は鉄系凝集剤で処理された後の排水の浄化処理に好適である。
すなわち、このようにすることにより、前記いずれかの凝集剤で処理した後の排水中に残存することになる凝集剤成分であるアルミニウム又は鉄を高度に捕捉することができ、このような排水の浄化に優れた性能を発揮する浄化方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、結晶性珪酸ナトリウムを浄化処理に用いることにより、排水中の重金属イオンが高度に捕捉することができ、排水中の重金属イオン濃度を格段に低減することができる環境への負担が軽い排水を浄化する方法を提供することができる。
具体的には、Ｆｅ3+、Ａｌ3+、Ｍｎ2+、Ｎｉ2+、Ｃｕ2+、Ｚｎ2+、Ｃｄ2+、Ｐｂ2+等の各種重金属イオンを、初期濃度が２ｐｐｍの場合には０．５ｐｐｍ程度の濃度まで低減することができ、金属イオンによっては０．２ｐｐｍ未満まで低減することができる。
また、その際の除去率は多くの場合７０％以上であり、金属イオンによっては、９０％以上のものもある。
【００１１】
このように優れた浄化性能を発現する結晶性珪酸ナトリウムは、珪素と酸素からなるシート状の層の隙間にナトリウムイオンが存在する構造を有しており、これを排水に入れると、Ｎａイオンを放出し液性をアルカリ性にし、その際にアルカリ性で難溶性塩となる重金属を粒子化、難溶化させる。
また、Ｎａイオンが抜けた層の隙間に金属イオンを取り込み、構造が安定化し、これによりアルカリ性で難溶性塩とならない金属イオンを粒子化、難溶化させて除去する。
【００１２】
本発明では５０ｐｐｍ以下の非常に低濃度の重金属を捕集することができ、そのため本発明以外の重金属捕集方法を採用して重金属濃度を下げ、これで捕捉しきれず残留することとなった低濃度の重金属を捕集することにも適している。
この結晶性珪酸ナトリウムは、クラーク数が高いＮａ、Ｓｉ、Ｏ、Ｈのみで構成されており、重金属を除去した後の水を海洋あるいは河川に放流しても、自然界への負担がほとんど無い。
また、その浄化処理は中性からアルカリ性で実施される上に、珪酸ナトリウムは防錆作用があることから、腐食対策も軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下において、本発明に関し発明を実施するための最良の形態を含む、本発明の実施の形態に関し詳述するが、本発明は、この実施の形態によって何等限定されるものではなく、特許請求の範囲によって特定されるものであることはいうまでもない。
本発明の排水を浄化する方法は、前記したとおり重金属イオンを含む排水にＮａＭＳｉxＯ2x+1・ｙＨ2Ｏ（但し、式中Ｍはナトリウムまたは水素、ｘは１．９から４までの数、ｙは０から２０までの数である）で表される結晶性珪酸ナトリウムを添加し、その結果形成される液中の微粒子を固液分離し、それにより排水中の重金属イオン含有量を低減させることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明で浄化の対象となる重金属イオンは、原子番号１２以上の多価イオンとなり得る金属イオン又はアルカリ水溶液中で難溶性塩を形成する金属イオンである。
その重金属イオンは、排水中に１種類が単独で存在してもよいし、多数の種類が混在しても勿論構わない。
本発明の排水の浄化処理は、廃水の発生源は勿論のこと、そこから河川、海、下水道に到達するまでのいずれかの段階で実施してもよい。
本発明の浄化処理は、重金属イオンを含み、浄化処理後の液のｐＨ（以後、到達ｐＨという）が４から１３の範囲になる排水で実施する。
【００１５】
本発明の浄化処理で使用する結晶性珪酸ナトリウムは、水中ではアルカリ性を呈する。  そのため、処理前の排水が酸性になっていても、結晶性珪酸ナトリウムの使用量によっては、処理後に中性からアルカリ性を呈する場合がある。
しかしながら、到達ｐＨが４未満になる液では、重金属イオンが捕集できないので、予めｐＨを高める操作が必要である。
また、到達ｐＨが１３を越える強アルカリ性排水では、重金属の捕集能力は認められるが、微粒子の溶解が生じて実質的な捕集性能が低下してしまう。
そのため、到達ｐＨが１３以下になるように予めｐＨを下げる操作が必要である。  
更に、結晶性珪酸ナトリウムの重金属捕捉性能の安定性から、好ましくは、到達ｐＨが５から１１の範囲になる排水で実施する。
【００１６】
本発明の浄化処理を実施するに当たり、到達ｐＨが４から１３になるように予め排水のｐＨを調整する場合や、到達ｐＨが４から１３になるように排水のｐＨを調整しながら実施する場合には、排水が酸性の場合は一般的なアルカリ剤を、逆にアルカリ性の場合は一般的な酸を用いることができる。
具体的には、ナトリウムの水酸化物もしくは炭酸塩、マグネシウムの酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩、又はカルシウムの酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩等が挙げられ、酸は鉱酸類が挙げられる。
ナトリウムの水酸化物もしくは炭酸塩、マグネシウムの酸化物もしくは水酸化物、カリウムの水酸化物もしくは炭酸塩、又はカルシウムの酸化物もしくは水酸化物を用いた場合、発生するスラッジを低減できるので好ましい。
【００１７】
また、アルカリ剤の陽イオンがナトリウムイオンの場合は、結晶性珪酸ナトリウムに捕集されないので、添加した結晶性珪酸ナトリウムを有効に利用することができるので更に好ましい。
具体的には、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム等が挙げられる。
排水中の重金属イオン濃度については特に限定されないが、２００ｐｐｍを超える場合は他の処理法で２００ｐｐｍ以下まで低減させた後に、実施する方が経済的である。
【００１８】
さらに、本発明の浄化処理では、排水中に周期律表２族、３族及び鉄から選ばれる１種類又は複数種類の元素のイオンを共存させることにより本発明の効果を高めることができ、その共存させる元素としては、好ましくはＭｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅである。
上記の効果を発現させるために共存させるイオンの濃度は、１ｐｐｍ以上が好ましく、この場合には結晶性珪酸ナトリウムは共存させるイオンも捕集する。
その共存させるイオンの濃度が非常に高い場合は、結晶性珪酸ナトリウムを多量に必要とし、更に分離処理への負荷が高まる。
そのため、この負荷軽減のために、共存させるイオンの濃度を１から２００ｐｐｍの範囲にすることが更に好ましい。
【００１９】
そして、本発明の浄化処理をアルミニウム系凝集剤処理及び／又は鉄系凝集剤処理された後に実施すると、重金属の捕集効率が向上するために更に好ましい。
本発明ではアルミニウムイオンや鉄イオンは結晶性珪酸ナトリウムにより捕集されるのみでなく、結晶性珪酸ナトリウムが他の金属イオンを捕集することを促進させる。
特に、アルミニウム化合物を凝集剤として用いた場合には、アルミニウムが両性金属であるために廃水処理後に残存するアルミニウムの捕集が難しかったが、本発明と併用することで排水中のアルミニウムイオンを大幅に低減できる。
【００２０】
本発明で浄化に使用する結晶性珪酸ナトリウムは、前記したとおりＮａＭＳｉxＯ2X+1・ｙＨ2Ｏ（式中、Ｍはナトリウム又は水素であり、ｘは１．９から４までの数であり、ｙは０から２０までの数である）で表される化合物である。
本発明で浄化に使用する結晶性珪酸ナトリウムは、前記した式において、好ましくはｘが１．９から２．５までの数で、ｙは０から５までの数である。
浄化能力の点から、より好ましくは、Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5・ｙＨ2Ｏ（ｙは０から１．５）である。
【００２１】
そのＮａ2Ｓｉ2Ｏ5には、主にα−Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5（以後、α相と略記する）、β−Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5（以後、β相と略記する）、及びδ−Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5（以後、δ相と略する）の結晶相が知られている。
これらの結晶相のＸ線回折データは、それぞれＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  発行  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｆｉｌｅの２２−１３９７、２９−１２６１、２２−１３９６に記載されている。
【００２２】
これらに記載されているピークの内、α相の２θ＝２７．０度（ｄ＝３．３０）のピークと、β相の２θ＝３０．０度（ｄ＝２．９８）のピークと、δ相の２θ＝２２．６度（ｄ＝３．９３）のピークを各結晶相の代表ピークとし、各相のピーク強度を三相のピーク強度の和で除したものをそれぞれα％、β％及びδ％としたとき、本発明で浄化に使用する結晶性珪酸ナトリウムは、Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5・ｙＨ2Ｏ（ｙは０から１）であって、α％が３０％以下かつβ％が３５％以下かつδ％が６５％以上であるものが特に好ましい。
【００２３】
その際のＸ線回折の測定方法及び各ピーク強度の算出方法は以下のとおりである。
結晶性珪酸ナトリウムを粉砕し、線源としてＣｕ管球を装着した粉末Ｘ線回折装置（島津製作所製、ＸＤ−Ｄ１）にてＸ線回折を測定した。
α相の２θ＝２７．０度（ｄ＝３．３０）のピーク、β相の２θ＝３０．０度（ｄ＝２．９８）のピーク、及びδ相の２θ＝２２．６度（ｄ＝３．９３）のピークを各結晶相の代表ピークとし、各ピークの強度からバッググラウンドの強度を差し引いたものをピーク強度として用いて、各相のピーク強度を三相のピーク強度の和で除したもの（以下、それぞれをα％、β％及びδ％とする）を算出した。
【００２４】
また、この結晶性珪酸ナトリウムの具体的入手方法あるいは製造方法を示すと以下のとおりである。
ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２の珪酸ナトリウム水溶液を乾燥し、得られた固体を５００〜８５０℃で数分〜１０数時間焼成する。
【００２５】
本発明で使用する結晶性珪酸ナトリウムは、前記のとおりであるから非晶質の珪酸ナトリウムや珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス）は前記した式で表される結晶性珪酸ナトリウムに該当せず、キレート能力が乏しく、本発明には用いることができない。
また、メタ珪酸ナトリウム（Ｎａ2ＳｉＯ3・ｎＨ2Ｏ）も結晶性珪酸ナトリウムの一種ではあるが、前記式に該当するものではなく、キレート能力も乏しく、本発明で用いるものではない。
【００２６】
本発明における結晶性珪酸ナトリウムの使用量は、処理液１Ｌあたり０．０１ｇから１００ｇがよく、前記範囲がよいのは０．０１ｇ以下では添加の効果が得られず、１００ｇ以上では経済的でないからである。
また、その使用量は好ましくは、０．１ｇから１０ｇである。
本発明において、浄化処理を実施する温度は４℃から９０℃がよい。
その実施温度は、高くなるに従って反応速度が高くなり、効率は上昇するものの、反面実施温度が高くなると放流する際に４０℃以下まで下げることが必要となり、冷却の手間を考えると実施温度は１０℃から６０℃の範囲が好ましい。
【００２７】
本発明では、結晶性珪酸ナトリウムは、固体の状態で直接排水に添加するか、予め水に懸濁させた分散水を排水に添加する。
その添加時及び処理時には結晶性珪酸ナトリウムと排水とを積極的に混合するのが好ましく、特に結晶性珪酸ナトリウムが凝集・沈殿しないように、激しく撹拌や混合することがより好ましい。
なお、その際の撹拌や混合には一般的な固液混合方法を用いることができ、混合後液中の微粒子を分離する際には、一般的な固液分離方法を用いることができ、例えば、沈降分離、ろ過分離、遠心分離等が挙げられる。
また、公知の凝集促進法を併用することにより分離効率を高めることが可能である。
本発明を実施した後の水は、ｐＨ調整後、河川、海、下水道に排出することができる。
【００２８】
［珪酸ナトリウムの同定及び結晶質の確認試験等］
以下において、本発明の浄化処理において用いる結晶性珪酸ナトリウムの同定及び結晶質の確認試験を行うが、本発明は、これら試験によって何等限定されるものではなく、特許請求の範囲によって特定されるものであることはいうまでもない。
結晶性珪酸ナトリウムを粉砕し、粉末Ｘ線回折装置（島津製作所製ＸＤ−Ｄ１）にて測定し、結晶質であることを確認した。
また、その際に得られたチャートから結晶性珪酸ナトリウムの同定を行った。
【実施例１】
【００２９】
以下に、実施例１を含む本発明の複数の実施例及び比較例を示すが、本発明は、これら実施例によって何等限定されるものではなく、特許請求の範囲によって特定されるものであることはいうまでもない。
本発明の浄化方法が、各種重金属に対し優れた捕捉能を有することを実証する実施例を実施例１として以下に示す。
【００３０】
結晶性珪酸ナトリウムは、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調整した珪酸ナトリウム水溶液を蒸発乾固させた後、７００℃で１時間焼成させて得た。
粉末Ｘ線回折装置による測定により、得られた結晶性珪酸ナトリウムは結晶質であることを確認した。
その際得られたチャートを図１に示すが、このチャートより同定したところ、得られた結晶性珪酸ナトリウムは、Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5であり、α％が２％、β％が５％、δ％が９３％であった。
【００３１】
また、得られた結晶性珪酸ナトリウム１０ｇをイオン交換水１００ｍｌに投入し、１０分間攪拌させた後ろ過し、ろ液中の珪酸イオンをＩＣＰで分析したところ、液中の珪酸イオン濃度は１００ｐｐｍであり、このことから珪酸ナトリウムは９０％以上が溶解していないことがわかった。
さらに、ろ過物を風乾させたところ９ｇの白色粉末が得られ、これを粉末Ｘ線回折測定の結果、この白色粉末は結晶質であった。
この際得られたチャートを図２に示すが、このチャートより同定したところ結晶性珪酸ナトリウムの一種であるカネマイト（ＮａＨＳｉ2Ｏ5・３Ｈ2Ｏ）であった。
【００３２】
各種重金属イオン（Ｆｅ3+、Ａｌ3+、Ｍｎ2+、Ｎｉ2+、Ｃｕ2+、Ｚｎ2+、Ｃｄ2+、Ｐｂ2+）を単独で所定量（２ｐｐｍまたは２０ｐｐｍ）含み、ＨＣｌ又はＮａＯＨで所定到達ｐＨ（１１〜１１．５または６〜８）となるようにｐＨ調整した模擬廃液１００ｍｌを２０℃にした。
これに結晶性珪酸ナトリウムとして、上記Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5０．５ｇを添加し、１０分間撹拌し、攪拌後懸濁液を細孔径１μｍの濾紙で濾過した。
【００３３】
その濾液をＩＣＰ発光法で分析して液中の各種重金属イオン濃度を測定し、その結果を表１に示す。
なお、この表１には、その分析に使用した重金属イオン、その初期濃度、到達ｐＨ、浄化処理後の重金属イオン濃度（到達濃度という）、除去率等が記載されている。
その表１の結果から、重金属イオンの初期濃度が高い方が除去率が高くなるものの、逆に到達濃度は初期濃度が低い方が低下することが分かる。
また、ｐＨは低い方が到達濃度が低下し、除去率も向上する傾向があることもわかる。
【００３４】
【表１】
2007021485.tif 000002
【００３５】
［比較例１］
実施例１における結晶性珪酸ナトリウムを表２に記載の薬剤（ポリ塩化アルミニウム又はポリアクリル酸ナトリウム）に置き換えて、表２に記載の条件下で各種模擬廃液に対して実施例１と同様の測定を行い、測定結果も表２に示す。
この結果から、本発明で使用する結晶性珪酸ナトリウムは、ポリ塩化アルミニウム又はポリアクリル酸ナトリウムを使用した場合に比較し到達濃度が低下し、除去率が高いことが明白である。
特に、ポリ塩化アルミニウムをアルミニウムイオンの除去に用いた場合には、到達濃度が極端に高く、除去率が極端に低くなることがわかる。
【００３６】
【表２】
2007021485.tif 000003
【実施例２】
【００３７】
この実施例２は、排水中に各種重金属が混在する場合にも本発明の浄化方法が有効な方法であることを示すものである。
すなわち、実施例１のように重金属イオンが単独で含有されているのではなく、表３に示す５種類の金属イオンが混在する（Ｆｅ3+、Ａｌ3+、Ｍｎ2+、Ｃｕ2+、Ｃｄ2+）模擬廃液を調製し、これに対して実施例１と同一の結晶性珪酸ナトリウムを同一量添加し、実施例１及び比較例１と同様の測定を行い、測定結果も表３に示すものである。
【００３８】
【表３】
2007021485.tif 000004
【００３９】
前記したとおりであるから、この模擬廃液は、前記した各重金属イオンを勿論それぞれ２ｐｐｍの濃度で含有するものである。
その結果から、本発明の浄化方法は、排水中に重金属が単独で含有されている場合のみでなく、複数種の重金属が混在している場合にも、低濃度まで各種重金属を捕捉することができると共にその際の除去率も高く、極めて有効であることが分かる。
【実施例３】
【００４０】
この実施例３は、結晶性珪酸ナトリウムと特定の金属イオンとを併用した場合には、本発明の浄化方法が一段と優れた重金属イオン捕捉能を発揮することを実証する実施例である。
すなわち、実施例２の場合と同様に各種重金属イオンが混在する模擬廃液を調製し、これに対して結晶性珪酸ナトリウムと特定の金属イオン（Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ａｌ3+）とを添加して排水の浄化を行った場合には、本発明の浄化方法が一段と優れた重金属イオン捕捉能を発揮することを実証する実施例である。
なお、結晶性珪酸ナトリウムについては、実施例１と同一のものを同一量を使用した。
【００４１】
具体的には、この実施例３では、実施例２の場合と同一の各種重金属イオンが混在する模擬廃液を調製し、これに対して結晶性珪酸ナトリウムと、表４に示すＭｇ2+、Ｃａ2+、Ｆｅ3+、又はＡｌ3+のいずれか１つの金属イオンを形成する金属化合物とを添加し浄化処理を行う。
なお、その際には、その金属イオン濃度が５０ｐｐｍとなるように金属化合物を添加する。
【００４２】
その浄化処理後、ろ過し、その濾液中の重金属イオンを実施例１、２及び比較例１と同様に測定し、その測定結果も表４に示す。
その結果から、本発明の浄化方法において、結晶性珪酸ナトリウムと特定の金属イオンとを併用した場合には、結晶性珪酸ナトリウムを単独で使用した場合に比し、各種重金属をより低濃度まで捕捉することができ、かつ除去率も向上し極めて有効であることが分かる。
【００４３】
【表４】
2007021485.tif 000005
【実施例４】
【００４４】
結晶性珪酸ナトリウムとして、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調整した珪酸ナトリウム水溶液より得た乾燥物を６００℃、１０分間焼成したものを使い実施例１と同様の処理を行い、結果を表５に示す。
使用した結晶性珪酸ナトリウムは、結晶質のＮａ2Ｓｉ2Ｏ5であり、α％が５％、β％が２４％、δ％が７１％であった。
【実施例５】
【００４５】
結晶性珪酸ナトリウムとして、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調整した珪酸ナトリウム水溶液より得た乾燥物を５５０℃、１２時間焼成したものを使い実施例１と同様の処理を行い、結果を表５に示す。
使用した結晶性珪酸ナトリウムは、結晶質のＮａ2Ｓｉ2Ｏ5であり、α％が７％、β％が４５％、δ％が４８％であった。
【実施例６】
【００４６】
結晶性珪酸ナトリウムとして、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調整した珪酸ナトリウム水溶液より得た乾燥物を７６０℃、１０分間焼成したものを使い実施例１と同様の処理を行い、結果を表５に示す。
使用した結晶性珪酸ナトリウムは、結晶質のＮａ2Ｓｉ2Ｏ5であり、α％が２５％、β％が０％、δ％が７５％であった。
【実施例７】
【００４７】
結晶性珪酸ナトリウムとして、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調整した珪酸ナトリウム水溶液より得た乾燥物を８１０℃、１０分間焼成したものを使い実施例１と同様の処理を行い、結果を表５に示す。
使用した結晶性珪酸ナトリウムは、結晶質のＮａ2Ｓｉ2Ｏ5であり、α％が３８％、β％が０％、δ％が６２％であった。
【実施例８】
【００４８】
結晶性珪酸ナトリウムとして、実施例１で結晶性珪酸ナトリウムをイオン交換水に投入攪拌した後、ろ過、風乾して得られたカネマイト（ＮａＨＳｉ2Ｏ5・３Ｈ2Ｏ）を使い実施例１と同様の処理を行い、結果を表５に示す。
【００４９】
【表５】
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【００５０】
以上の実施例１ないし８における重金属イオンの除去率の結果によれば、δ％が９０％以上と最も高い実施例１が除去率が最も高いことがわかり、更にこの実施例１に続いて、δ％が高い、実施例４及び６は、それら両実施例よりδ％が低い場合と対比すると、両実施例は除去率が高いことがわかる。
してみると、重金属イオンの除去率は、第一義的にはδ％により支配されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ（モル比）が２になるように調製した珪酸ナトリウム水溶液を蒸発乾固し、次いで焼成し粉砕して、得られた粉末を粉末Ｘ線回折装置にて測定して得たチャート。
【図２】前記粉末を水１００ｍｌに投入して撹拌し、ろ過後分離した固体を風乾させて得た粉末を粉末Ｘ線回折装置にて測定して得たチャート。
【図１】
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【図２】
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