(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口とを有する水処理用のケーシング内に、収着材として無釉の石器質陶器破片を充填し、流入口より通水することにより、処理水中の金属イオンを吸着除去することを特徴とする水処理方法。
【請求項２】
ケーシングが有底円筒体である請求項１の水処理方法。
【請求項３】
流入口をケーシングの上部、流出口を下部に設け、上部の流入口よりポンプ圧をかけて通水する請求項１または２の水処理方法。
【請求項４】
流入口をケーシングの下部、流出口を上部に設け、下部の流入口よりポンプ圧をかけて通水する請求項１または２の水処理方法。
【請求項５】
流出口より通水して収着材を洗浄する請求項１ないし４のいずれかの水処理方法。
【請求項６】
無釉の石器質陶器破片が備前地方で生産された陶器に由来するものである請求項１ないし５のいずれかの水処理方法。
【請求項７】
上記破片が２０ｍｍ角の大きさのものを主成分とする請求項６の水処理方法。
【請求項８】
染色加工用水を通水する請求項１ないし７のいずれかの水処理方法。
【請求項９】
ボイラのかん水用水を通水する請求項１ないし７のいずれかの水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無釉の石器質陶器破片を収着材とした水処理方法に関する。詳しくは本発明は、染色工程に使用する水、特に地下水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
染色加工において、水は欠くことのできない生産資源で、上記染浴などの調整等に用いられるいわゆる製品処理用水や洗浄用水など、製品と直接接触する用途に大量の水が使用されており、わが国で染色加工のために使用される水の量は１日約１００万ｍ3、年間数億ｍ3に達すると推定されている。また、かかる染色加工用水の水質は染色加工品の品質に大きな影響を与え、染色加工用水中の不純物、特に、重金属の混入は、染色における難染、変色、染色むらなど種々の障害の原因となる。そのため、染色加工用水としての水質許容基準を設けて、気暴、凝集、沈殿、ろ過、イオン交換その他の操作を単独または組み合わせて用水処理をした大量の水が染色加工用水として用いられている。そして、この大量の使用水量の大部分が工場廃水として排出されており、更に廃水の水質基準を確保するために、廃水を大量の水で希釈して排出している。
染色を行う分野においては、染色工程に使用する水として上水のほかにコストの安価な地下水を使用している場合が多い。通常、地下水にはマンガン分や鉄分が多く含まれており、染色の支障となっていた。
したがって、地下水を染色工程に使用する場合には、事前にその中に含有されている前記不要金属イオンを除去することが必要となり、一般的にはイオン交換物質を用いた水処理装置により浄化を行っている。同様に、ボイラのかん水などいわゆるスケールが発生し、安価に浄化できる浄化対策が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
イオン交換物質としては、ゼオライトやイオン交換樹脂が使用され、これらが充填されたカラムに、地下水を通水することによって水中に含まれているマンガン分や鉄分などの染色に支障をきたす成分を除去している。ところがイオン交換物質のゼオライトやイオン交換樹脂は高価であり、染色工程全体のコストを引き上げる原因となっている。
本発明は、前記従来技術における問題点を解消し、特に染色工程に使用する地下水を安価に浄化し、コストの低下を図ることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究を重ね、染色工程に使用されている地下水の浄化に、通常使用されるゼオライトやイオン交換樹脂と同等の機能を有する物質を探求した結果、石器質（ｓｔｏｎｅ  ｗａｒｅ）陶器破片、例えば備前焼の焼き物破片が優れた特性を示すことを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
上記知見に基づいてなされた本発明は、流入口と流出口とを有する水処理用のケーシングに、収着材として無釉の石器質陶器破片を充填し、流入口より通水することにより、処理水中の金属イオンを吸着除去することを特徴とする水処理方法を要旨としている。収着材は流出口より通水して洗浄して、繰り返し使用することができる。通水する水は染色加工用水、ボイラのかん水用水などである。
【０００６】
また本発明は、流入口と流出口とを有する水処理用のケーシング内に、収着材として無釉の石器質陶器破片を充填してなることを特徴とする処理水中の金属イオンを吸着除去する水処理装置を要旨とするものである。上記ケーシングは有底円筒体とすることができる。その場合、本発明は、有底円筒体の下部または上部に処理水用の導入孔を設け、上部または下部に処理済み水の排出孔を設け、円筒体内部に収着材としての無釉の石器質陶器破片を充填してなることを特徴とする処理水中の金属イオンを吸着除去する水処理装置を要旨とするものである。また本発明の水処理装置は流出口より通水して収着材を洗浄し流入口より洗浄水を排出させる切り替え手段を有することができる。本発明の水処理装置は特に染色加工用水のための装置である。さらにまた、本発明の水処理装置は特にボイラのかん水用水のための装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の構成と作用を説明する。
石器質陶器すなわちストーンウエアは、陶磁器のうち溶化し、または部分的に溶化して、鋼で引っ掻いても傷がつかないほど硬く、緻密、不透過性で素地は通常有色であり、施釉されている（１９８６年  丸善株式会社発行「セラミックス辞典」第２３６ページ）。
本発明においてイオン交換物質として使用される石器質陶器破片は、無釉のものであり、施釉されているものはイオン吸着機能が低いことが確認された。無釉の石器質陶器の代表的なものとしては備前焼あるいは伊部焼が挙げられる。
【０００８】
無釉の石器質陶器は、高温で焼成された素地中に、イオン吸着機能を有するゼオライトが形成分散され、その破片表面に露呈した前記ゼオライト粒子がイオン吸着機能を示すのではないかと推定される。
また、本発明は、水処理用のケーシング、好ましくは有底円筒体の上部または下部に処理水用の導入孔を設け、下部または上部に処理済み水の排出孔を設け、円筒体内部に収着材としての無釉の石器質陶器破片を充填してなることを特徴とする処理水中の金属イオンを吸着除去する水処理装置。上部または下部より通水して収着材を洗浄し下部または上部より洗浄水を排出させる切り替え手段を有する上記水処理装置。無釉の石器質陶器破片が備前地方で生産された陶器に由来するものである上記水処理装置。染色加工用水のための装置である。また、ボイラのかん水用水のための装置である。
【０００９】
本発明を、染色加工用水のための装置として使用する場合について説明する。
その場合、本発明は、イオン交換物質として石器質陶器破片を使用し、染色工程に用いる地下水を浄化するものである。浄化に使用する装置としては直径４０〜１００ｃｍ、高さ１５０ｃｍのカラムに種々の大きさの混じった備前焼破片を充填し、カラム下部または上部より浄化された水を生成することができる流量で地下水を流通させた。備前焼破片中の水の移動速度は浄化された水を生成することができる範囲で任意に調整することができる。流入口をケーシングの上部または下部、流出口を下部または上部に設け、流入口よりポンプ圧をかけて通水することが好ましくい。上記破片として、好ましくは２０ｍｍ角の大きさのものを主成分とするサイズを調整したものを使用する。
【００１０】
処理前の地下水を前記の水処理装置において処理した結果、各成分はいずれも染色工程に支障をきたさない量以下に浄化された。
【００１１】
本発明のイオン交換物質は、普通に使用して３０日以上その浄化機能が維持されており、浄化機能が低下した場合は、逆洗浄することにより、場合により塩酸溶液で逆洗浄することによりにより回復することができる。
また、本発明は、有底円筒体の上部または下部に処理水用の導入孔を設け、下部または上部に処理済み水の排出孔を設け、円筒体内部に収着材としての無釉の石器質陶器破片を充填してなることを特徴とする処理水中の金属イオンを吸着除去する水処理装置。排水孔より通水して収着材を洗浄し導入孔より洗浄水を排出させる切り替え手段を有する上記水処理装置。無釉の石器質陶器破片が備前地方で生産された陶器に由来するものである上記水処理装置。染色加工用水、ボイラのかん水用水などのための装置である。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例について説明するが、これによって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施例
備前焼のうち、「火だすき」というわらの焼き跡がついた赤色石器の破片を、ほとんどのものが２０ｍｍ角の大きさになるように細かく破砕して大きさを調整し、直径５０ｃｍ、高さ１．５ｍの円筒内にびっしり充填し、工場の井戸から汲み上げた地下水の処理を行った。円筒内にポンプ圧をかけて上から下に通水した。
備前焼の破砕片を使用して得られた水質検査結果を表１に示した。
【００１４】
処理後における分析値はＭｎ０.０７ｐｐｍ、Ｆｅ０.０１ｐｐｍ以下、Ｃａ堅度９１であり、染色作業において何等のトラブルも生じなかった。浄化処理を継続したところ４０日目から浄化機能が急速に低下したので、下部より通水して収着材を洗浄し上部より洗浄水を排出させる逆洗を３０分行って、赤色石器の破片を洗浄した。また、新品同様に繰り返し使用することができることが確認された。
【００１５】
【表１】
0003747975.tif 000002
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているから、従来廃棄されていた石器質陶器破片をイオン交換物質として使用したため、染色操業用地下水浄化を低コスト行うことができるという優れた効果が奏され、産業上極めて有用である。