(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性重金属固定成分と、重金属固定剤水溶液中のスケール生成を防止するための酒石酸塩とを含有し、酒石酸ナトリウム、酒石酸水素ナトリウム及び酒石酸カリウムからなる群より選ばれる酒石酸塩を重金属固定成分に対して０．０１〜１０重量％となるように配合することを特徴とする重金属固定剤。
【請求項２】
重金属固定成分が、ジエチルジチオカルバミン酸塩であることを特徴とする請求項１に記載の重金属固定剤。
【請求項３】
酒石酸塩が、酒石酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の重金属固定剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジエチルジチオカルバミン酸塩等の重金属固定成分と酒石酸ナトリウム等の酒石酸塩とを含有する重金属固定剤やそれを水性溶媒中に溶解した状態で用いる重金属の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃水や各種排水等に含まれる重金属類は程度の差こそあれ有害なものが多く、重金属類のうち水銀、カドミウム、砒素、鉛、６価クロム、及びセレンが規制の対象となっており、これら人体に有害な重金属は、河川や海を汚染して重大な環境問題を引き起こすおそれがある。また、鉱山から排出される鉱滓、ゴミ焼却場の焼却灰、廃水処理場等における使用済の汚泥、工場跡地等の汚染された土壌等に含まれる重金属類も、河川や海等に溶出して二次公害を引き起こすおそれが指摘されている。このため、重金属類を含む工場廃水等の廃水や、鉱滓、焼却灰、汚泥、土壌等の固体状廃棄物の処理に際しては、特に厳しい規制が設けられている。
【０００３】
従来、これら鉛等の重金属類含有廃排水等の処理法としては、消石灰などのアルカリを添加して金属イオンを水酸化物にし、高分子凝集剤などを加えて凝集沈殿させる水酸化物凝集沈殿方法や、重金属を水酸化物や硫化物として不溶化後、これらの懸濁粒子を浮上させて分離する沈殿浮選法や、ジエチルジチオカルバミン酸塩等の重金属固定成分を用いて、重金属を不溶性錯体として固定処理する金属固定剤を用いる方法等が知られている。この金属固定剤を用いる処理方法は、廃排水に金属固定剤の水溶液を添加し、金属固定剤が廃排水中の金属を固定して生成した不溶性金属錯体のフロックを沈殿除去したり、また固体廃棄物に金属固定剤の水溶液を添加・混練し、その中に含まれる重金属を金属固定剤に固定させて不溶化金属錯体として分離除去する方法として知られている。
【０００４】
また従来、特開平９−２６８２７９号公報に記載されているように、上記金属固定剤を用いる重金属の処理に際して、金属固定剤水溶液を廃排水や固体破棄物に添加する薬注ポンプや配管のカルシウムスケール等による閉塞を防止するために、金属と結合して不溶性の金属錯体を形成するが、それ自身は水溶性又は水分散性を有するジエチルジチオカルバミン酸塩等の重金属固定成分と、カルシウム、マグネシウム等の硬度成分と結合して水溶性の金属錯体を形成する水溶性金属錯体形成剤とを含む金属固定剤が知られており、水溶性金属錯体形成剤としてＥＤＴＡやポリカルボン酸類やリン酸類を用いることができることも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、重金属と反応して不溶性の金属錯体を形成し得る重金属固定成分を水溶液の形態で添加し、廃水や固体廃棄物中の重金属を不溶性金属錯体として固定処理するに際し、重金属固定成分の希釈水として二次排水等カルシウム等の硬度成分含有水が用いられることが多く、かかる場合、薬剤溶解槽の薬注ポンプや配管にスケールが付着し、配管等を閉塞させるおそれがあり、また、ジエチルジチオカルバミン酸塩等の重金属固定成分の水溶液は一般にアルカリ性であるため、酸性物質を使用すると、その反応によりジエチルジチオカルバミン酸塩が分解するという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、重金属固定成分の重金属固定能を低下させることがなく、かつ重金属固定成分の希釈水溶液中に生成するスケールの発生を防止することができ、スケールによる薬注ポンプや配管等の閉塞及び腐食を実質的に完全に防止することができる重金属固定剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、重金属固定成分としてよく知られているジエチルジチオカルバミン酸塩と併用して、ジエチルジチオカルバミン酸塩の希釈水中に含まれるカルシウム等の硬度成分によるスケールの発生を防止しうる成分を見い出すべく、多数の被検化合物について鋭意検討したところ、酒石酸ナトリウムが他の有機酸塩やポリマー類等に比べて、極めて優れたスケール防止作用を有することを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、（１）不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを含有することを特徴とする重金属固定剤や、（２）不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを水性溶媒中に溶解してなることを特徴とする重金属固定剤や、（３）重金属固定成分が、ジエチルジチオカルバミン酸塩であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の重金属固定剤や、及び（４）酒石酸塩が、酒石酸ナトリウムであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか記載の重金属固定剤に関する。
【０００９】
また本発明は、（５）不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを水性溶媒中に溶解した状態で用いることを特徴とする重金属の固定方法や、（６）重金属固定成分が、ジエチルジチオカルバミン酸塩であることを特徴とする上記（５）記載の重金属の固定方法や、（７）酒石酸塩が、酒石酸ナトリウムであることを特徴とする上記（５）又は（６）記載の重金属の固定方法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の重金属固定剤は、不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを、含有するあるいは水性溶媒中に溶解してなることを特徴とし、また本発明の重金属の固定方法は、不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを水性溶媒中に溶解した状態で用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明の重金属固定成分としては、重金属と結合することにより不溶性の金属錯体を形成する水溶性又は水分散性の化合物であればどのようなものでもよく、かかる重金属固定成分としては、ジメチルジチオカルバミン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などの他、従来より廃水処理や固体廃棄物処理に用いられている、例えば、前記特開平９−２６８２７９号公報に“不溶性金属錯体形成剤”として例示されているアミンやイミン等の窒素原子に官能基を有する化合物を挙げることができる。上記アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム等を挙げることができる。
【００１２】
本発明の重金属固定剤には、上記の不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを含有する固状タイプの重金属固定剤と、不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを水性溶媒中に溶解してなる液状タイプの重金属固定剤があり、重金属固定成分と共にこれら本発明の重金属固定剤を構成する酒石酸塩としては、酒石酸ナトリウム、酒石酸水素ナトリウム、酒石酸カリウム等を挙げることができる。そして、本発明の重金属固定剤を構成する重金属固定成分と酒石酸塩との配合割合としては特に限定されるものではないが、酒石酸塩を重金属固定成分に対して０．０１〜１０重量％、特に０．１〜２．５重量％の範囲となるように配合することが好ましい。
【００１３】
本発明の固状タイプの重金属固定剤は、粉末状の重金属固定成分と酒石酸塩とを混合した粉末状重金属固定剤組成物として、あらかじめ顆粒状とした重金属固定成分と酒石酸塩とを混合した顆粒状重金属固定剤組成物として、あるいは、これらを加圧成形等により成形した重金属固定剤成形体として使用することができる。また、本発明の液状タイプの重金属固定剤は、上記固状タイプの重金属固定剤等の重金属固定成分と酒石酸塩とを予め混合したものを、水性溶媒に溶解して調製することもできるが、重金属固定成分及び酒石酸塩のいずれか一方の水溶液をあらかじめ調製しておき、これに他方の水溶液を混合することによっても調製することができる。
【００１４】
本発明の重金属固定剤を用いて廃排水等を処理する場合には、不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分と酒石酸塩とを水性溶媒中に溶解した状態で通常用いられる。例えば、廃排水中に本発明の重金属固定剤の水溶液を添加すると、本発明の重金属固定剤中の重金属固定成分が廃排水中の重金属を捕集・固定してフロックが生成し、生成したフロックは沈殿濾過され、濾過分離後の廃排水は河川等に放流されることになる。また、固体廃棄物を処理する場合には、液体状態の本発明の重金属固定剤と固体廃棄物とを接触させることにより、固体廃棄物中の重金属を固定化することができる。
【００１５】
本発明の重金属固定剤は、重金属類のうち特に水銀、カドミウム、砒素、鉛、６価クロム、セレン、銅、亜鉛、マンガン、鉄等、及びこれら重金属の化合物の捕集・固定性能に優れ、本発明の重金属固定剤は、これら重金属を含む廃水、排水、廃ガス、固体廃棄物の処理に有利に用いることができる。
【００１６】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例によって限定されるものではない。
実施例
炭酸カルシウム沈殿生成抑制化合物のスクリーニングを行った。
（実験方法）
不溶性の金属錯体形成能を有する水溶性又は水分散性重金属固定成分としてジエチルジチオカルバミン酸カリウムを用いた。５０ｍｌのフタ付き容器に、各種カルボン酸等の表１に示す８種の被検物質を所定量（ジエチルジチオカルバミン酸カリウムに対して０．１〜２．５重量％）、ジエチルジチオカルバミン酸カリウムを４．９５ｇ及び精製水を０．８７ｍｌ入れて混合した。次いで、再利用水（カルシウム濃度２２０ｐｐｍ）を４５ｍｌ加えて混合し、一晩室温で放置後、メンブランフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製「ＰＴＦＥ」、０．５μｍ）で濾過した。次いで、濾液中のカルシウム濃度をＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置）で測定した。結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0005101760.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
本発明の重金属固定剤を用いると、ジエチルジチオカルバミン酸塩などの重金属固定成分が本来もつ、優れた重金属固定化能を阻害することなく、又添加によりそれらを分解することなく水溶液中のカルシウム成分を選択的に捕定することによって、重金属固定剤水溶液中にカルシウムスケール等の沈殿物の生成が大幅に抑制され、重金属固定剤水溶液を廃排水や固体状廃棄物等に添加するための薬注ポンプや配管が閉塞するおそれがない。