(57)【要約】【課題】  酸性廃液の中和反応において高い反応効率を示し、かつ処理廃液の良好な濾過性を与える廃水処理剤および廃水処理方法を提供する。【解決手段】  酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属酸化物と珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石および石英などの鉱物資源とからなる廃水処理剤を、酸性廃水に混合し、濾過する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ土類金属酸化物と無機酸化物を含む鉱物資源とからなる廃水処理剤。
【請求項２】
前記アルカリ土類酸化物が、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびカルシウムとマグネシウムの混合酸化物からなる群から選択される１種類または２種類以上のアルカリ土類酸化物である請求項１に記載の廃水処理剤。
【請求項３】
前記鉱物資源が珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石および石英からなる群から選択される１種類または２種類以上の鉱物資源である請求項１または２に記載の廃水処理剤。
【請求項４】
酸性廃水にアルカリ土類金属酸化物および無機酸化物を含む鉱物資源を混合することを特徴とする廃水処理方法。
【請求項５】
前記アルカリ土類酸化物が、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびカルシウムとマグネシウムの混合酸化物からなる群から選択される１種類または２種類以上のアルカリ土類酸化物である請求項４に記載の廃水処理方法。
【請求項６】
前記鉱物資源が珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石および石英からなる群から選択される１種類または２種類以上の鉱物資源である請求項４または５に記載の廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工場廃液、下水等の酸性廃水を対象にした廃水処理剤および廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸性廃水処理剤の中和剤として酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムなどのアルカリ土類金属酸化物、水酸化物、塩などが使用されている。アルカリ土類金属水酸化物や塩はそれ自体で廃水を中和することができるが、アルカリ土類金属水酸化物や塩は通常添加される比較的大きな粒子のままであり、中和反応の効率が不十分である。
【０００３】
一方、酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物は廃水に添加して消化されると廃水中で微細な水酸化物粒子が生成するため、酸性廃水を中和するための反応効率が水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物や炭酸カルシウムなどのアルカリ土類金属の炭酸塩よりも良いという利点がある。しかし、生成する水酸化物は微細な粒子として生成するため、廃水処理後の生成物も微細な粒子となり、処理後廃水の濾過性が悪くなるという欠点がある。
【０００４】
アルカリ土類金属の水酸化物とパーライトや珪藻土などの濾過助剤とを組み合わせた濾過助剤も提案されているが（特許文献１）、上記のアルカリ土類金属の水酸化物を使用した場合の欠点は解消されるものではない。
【特許文献１】特開２００４−２０９３８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明は、酸性廃液の中和反応において高い反応効率を示し、かつ処理済廃液の良好な濾過性を与える廃水処理剤および廃水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、酸性廃液にアルカリ土類金属酸化物と濾過助剤としての無機酸化物を含む鉱物資源とを混合すると、アルカリ土類金属酸化物が消化されて微細な水酸化物粒子が生成して優れた中和反応効率が得られ、しかも中和反応の生成物も微細な粒子として生成するため濾過助剤としての無機酸化物を含む鉱物資源に吸着され、処理済廃液の良好な濾過性が得られることを見出した。
【０００７】
したがって本発明は、アルカリ土類金属酸化物と無機酸化物を含む鉱物資源とからなる廃水処理剤を提供する。
【０００８】
本発明の廃水処理剤において、前記アルカリ土類酸化物は、好ましくは、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびカルシウムとマグネシウムの混合酸化物からなる群から選択される1種類または2種類以上のアルカリ土類酸化物である。酸化カルシウムが特に好ましい。
【０００９】
また本発明の廃水処理剤において、前記鉱物資源は、好ましくは、珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石および石英からなる群から選択される1種類または２種類以上の鉱物資源である。パーライト、ゼオライトおよび活性白土からなる群から選択される1種類または２種類以上の鉱物資源が特に好ましい。
【００１０】
本発明はまた、酸性廃水にアルカリ土類金属酸化物および無機酸化物を含む鉱物資源を混合することを特徴とする廃水処理方法を提供する。
【００１１】
本発明の廃水処理方法において、前記アルカリ土類酸化物は、好ましくは、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびカルシウムとマグネシウムの混合酸化物からなる群から選択される1種類または2種類以上のアルカリ土類酸化物である。酸化カルシウムが特に好ましい。
【００１２】
また本発明の廃水処理方法において、前記鉱物資源は、好ましくは、珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石および石英からなる群から選択される1種類または２種類以上の鉱物資源である。パーライト、ゼオライトおよび活性白土からなる群から選択される1種類または２種類以上の鉱物資源が特に好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の廃水処理方法に従い、本発明の廃水処理剤を酸性廃液と混合すると、アルカリ土類金属酸化物が消化されて微細な水酸化物粒子が生成して優れた中和反応効率が得られる。さらに中和反応の生成物は微細な粒子として生成するため無機酸化物を含む鉱物資源に吸着され、処理済廃液の良好な濾過性が得られる。すなわち、アルカリ土類金属酸化物を単独で使用した場合と同様な中和反応効率と、アルカリ土類金属酸化物を単独で使用した場合と比較してはるかに優れた処理済廃液の濾過性との両者を同時に実現することができる。
【００１４】
また、本発明の廃水処理剤を使用すると、アルカリ土類金属水酸化物と本発明の廃水処理剤に使用されるものと同様の鉱物資源とを組合わせて使用した場合と比較してもより良好な処理済廃液の濾過性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明において用いられるアルカリ土類金属酸化物は特に限定されるものではなく、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、カルシウムとマグネシウムの混合酸化物などが挙げられる。これらの酸化物は２種以上を混合して用いてもよい。アルカリ土類金属酸化物としては、主としてコスト、入手のし易さの点から酸化カルシウムが特に好ましい。酸化カルシウムも特に限定されず、石灰石を仮焼して得られるものが一般的であるが、好ましくは乾式粉砕されたもの、例えばケージミル、バイブロミル、ボールミルなどで粉砕されたものが用いられる。
【００１６】
アルカリ土類金属酸化物は６００μｍ以下の粉体として使用することが好ましい。このような粉体としてアルカリ土類金属酸化物を用いることにより、アルカリ土類金属酸化物の消化反応効率および酸性廃液の中和反応の反応効率をより高めることができる。
【００１７】
本発明で用いる無機酸化物を含む鉱物資源としては、それ自体は水に対して反応性を示さず、濾布との剥離性に優れた材料を用いる。このような材料としては、珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性白土、カオリン、長石、石英等の無機酸化物を含む鉱物資源が挙げられる。このうちパーライト、ゼオライトおよび活性白土が特に好ましい。これらの鉱物資源は２種以上を混合して用いてもよく、特性の異なる２種以上の鉱物資源を併用することも好ましい。
【００１８】
鉱物資源は、粉砕により粒子径２ｍｍ以下の粉体として使用することが好ましい。これを前述のアルカリ土類金属酸化物と混合することにより本発明の廃液処理剤を得ることができる。
【００１９】
混合割合は、アルカリ土類金属酸化物と鉱物資源の重量比で９５：５〜６５：３５の範囲が好ましい。鉱物資源は５重量％以上加えることにより、鉱物資源添加の効果が充分に得られる。また鉱物資源の量が３５重量％を越えると、処理廃液の濾過に使用する濾布などのフィルター上の堆積物が多くなり、頻繁なフィルター清掃あるいは交換が必要となるほか、反応に必要なアルカリ土類金属酸化物量が不足し、充分な廃液処理能力が得られない場合がある。
【００２０】
アルカリ土類金属酸化物は酸性廃液を実質的に中和できる量、具体的には廃液のpHが約７〜８となるような量で混合することが好ましい。
【００２１】
上記本発明の廃水処理剤は、工場廃液、下水等の酸性廃液の廃液処理剤として好適に使用することができる。本発明において、「酸性廃液」とは、酸性のpHを示す廃液であれば特に限定されないが、好ましくは５以下、より好ましくは３以下のpH示す廃液である。
【００２２】
本発明の廃水処理剤の使用方法は特に限定されず、通常の廃水処理において廃水処理剤を使用される方法により使用することができるが、通常は下記本発明の廃水処理方法について説明するように、酸性廃液と混合して使用される。
【００２３】
本発明の廃水処理方法は、酸性廃水にアルカリ土類金属酸化物および無機酸化物を含む鉱物資源を混合することを特徴とする。アルカリ土類金属酸化物および無機酸化物を含む鉱物資源、ならびに酸性廃液は、上記本発明の廃水処理剤について説明したものと同様である。
【００２４】
混合方法は特に限定されないが、攪拌混合などの混合方法を用いることができる。
【００２５】
混合に使用される装置も特に限定されるものではなく、通常の廃水処理方法において廃水処理剤を廃水と混合するのに使用される装置を使用することができる。
本発明の廃液処理方法は、本発明の廃液処理剤と同様に、工場廃液、下水等の酸性廃液の廃液処理方法として好適に使用することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２７】
［実施例１］
産業廃棄物を処理後に排出されたpH=3の酸性廃水（以下の実施例、比較例において同じ廃液を使用した）に酸化カルシウム:パーライトの重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は53.5%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離しやすく、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布の目詰まりは殆ど見られなかった。
【００２８】
［実施例２］
pH=3の酸性廃水に酸化カルシウム:パーライトの重量比で8:2の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は55.5%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離しやすく、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布の目詰まりは殆ど見られなかった。
【００２９】
［実施例３］
pH=3の酸性廃水に酸化カルシウム:パーライトの重量比で7:3の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は56.5%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離しやすく、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布の目詰まりは殆ど見られなかった。
【００３０】
［実施例４］
pH=3の酸性廃水に酸化カルシウム:ゼオライトの重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は53.2%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離しやすく、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布の目詰まりは殆ど見られなかった。
【００３１】
［実施例５］
pH=3の酸性廃水に酸化カルシウム:活性白土の重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は53.4%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離しやすく、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布の目詰まりは殆ど見られなかった。
【００３２】
［比較例１］
pH=3の酸性廃水に酸化カルシウムを撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は41.1%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布にも目詰まりが多数観察された。
【００３３】
［比較例２］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウムを撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は42.3%であった。脱水ケーキは濾布から非常に剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布にも目詰まりが多数観察された。
【００３４】
［比較例３］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウム:パーライトの重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は44.2%であった。脱水ケーキは濾布から剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布には目詰まりが多数観察された。
【００３５】
［比較例４］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウム:パーライトの重量比で8:2の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は45.7%であった。脱水ケーキは濾布から剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布には目詰まりが多数観察された。
【００３６】
［比較例５］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウム:パーライトの重量比で7:3の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は46.3%であった。脱水ケーキは濾布から剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布には目詰まりが多数観察された。
【００３７】
［比較例６］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウム:ゼオライトの重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は44.6%であった。脱水ケーキは濾布から剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布には目詰まりが多数観察された。
【００３８】
［比較例７］
pH=3の酸性廃水に水酸化カルシウム:活性白土の重量比で9:1の混合物を撹拌しながら添加し、pH=7〜8に調整した。その後、P26(ポリプロピレン製)の濾布のついた直径80mm
x １室(複)式フィルタープレス(日本濾過装置株式会社製)を用い、濾過圧力0.5MPaの条件で混合物を30分間加圧濾過し、脱水ケーキを得た。脱水ケーキの水分を赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製FD220)で測定した結果、固形分は44.5%であった。脱水ケーキは濾布から剥離し難く、脱水ケーキを剥離後の濾布を目視観察した結果、濾布には目詰まりが多数観察された。
【００３９】
上記の結果を表１にまとめて示す。表１に示す結果から判る通り、本発明の廃水処理剤を使用した場合（実施例１〜５）には、酸化カルシウムのみを使用した場合（比較例１）、水酸化カルシウムのみを使用した場合（比較例２）および水酸化カルシウムと鉱物資源とを使用した場合（比較例３〜７）と比較して、固形分量で見た脱水効率は有意に優れており、比較例で見られたような濾布の目詰まりも観察されず、良好な処理済み廃水の濾過性が得られた。
【００４０】
【表１】
2007190494.tif 000002