排水処理に関する調査研究
江川善昭
一産技術部

Treatment ofWasteⅥ7ater
YoshiakiEDA
ProductionEng星nCCri！1g！）呈も′rision

要旨
機械加工により副生する排水の処理は困難である．本研究では排水処理法として，凝集剤（P」AC）の使用について検討した．その結果，懸濁粒千の凝集を確認した．本研究ごは懸濁排水処理の一選択肢として次の処理法を提案する．底l妬こドレインコックを持っタンク中で懸濁排水を貯め，排水に対して7．5（％体積のPACを添加，数日間凝集させる．下層にできた比較的透明度の高い水の相を底面のコックより排日卜｝￣る．ニの処理法主より，懸濁排水を1／2に滅容化できる．

1．序論

2．実験

2．1試薬E器具

研磨・研削等の機械加Tにより副生する排水は，懸濁粒f一の粒度分布がナノメートルからミリメートルに渡り幅

水は，水道水をA（〕し兢RIOUS GS−500（アドバンテック

広く組成も多様（水，母材から発生した金属粒√一，上具・東洋）により脱イオン・蒸溜したものを使用した．凝集剤砥石から発生した微粒子，アルカリ，界面活性剤等）であとして高杉製薬の工業用PAC（ホリ塩化ア／レミニウム）をるため，その処理は困難である．本研究では，排水処理法用いた．本研究で使用した排水試料は県内企業より提供しとして，凝集剤（mc）の使用について検討した．ていただいた．バレル研磨工程によ畑副生した排水（灰色，未処理，1サイクル目，研磨媒剤を含む）を排水試料とし一見安定に見える泥水は，徐々に土壌粒r一の凝集・沈殿が進行しやがて泥と水に分離する．この事例からわかるこて使用した．排水試料はポリタンク中に常温で保／了した．とは，サスペンション（懸濁液，水媒体中に固体粒子が分この排水試料は高濃度の懸濁粒子・を含んでおり，長期間散した状態，例：泥水，工業排水）は熱ノノ学的平衡伏態で（数週間以上）の保存により凝集が観察されたので，使用はないため，やがて凝集・分離するということである。理前に超音波照射して両分散した．

論的には，矧卿寺間待てば，全ての懸濁排水は微粒子の固ろ過は全て桐山ロートによる吸引ろ過を行った．ろ紙とまりと水に分離する．実際の生催活動の中で待ち時間を無して桐山ロート用ろ紙No．5A（保留粒子7トm），No．513

限に確保することはできない．

（同4トIm），No，5C（同lトLm），GFt）（同0．8巨m）および懸濁液中の微粒子一が凝集しないで（有限ではあるが）長メンブランフィルタ（ー司0．45いm）を使用Lた．

時間分散を保てる理由は次の通りである∴分散粒f一グ〕多く

2．2 操作は水中で負の電荷を持っている．／っまり，懸濁粒子は負電

2．2．1走査電子顕微鏡（SEM）による；疑集体の観察

荷「トrJ上の静電反発力により凝集を避け分散を保持してい分散粒ナの観察をSEMに上り子トった．

るのである．凝集処理の概念は，いかに速く分散状態を壊

本研究で用いた排水試料は ろ祇の目詰まりを起こしやし，凝集させるかという速度論である．正の電荷を持ノ）高すい，ろ過国難の試料だった．そこで定石通り，粒径の大分子が，凝集剤として有効であることは容易に想像でききい粒子から段階的にろムを試みた．すなわら，ろ紙No．

二〉．

5A（保留粒戸h7甘m），No．5B（同4けm），No．5し1（同＝m），
ホリ塩化アルミニウム（mc）は安価で使い勝手もいい〔iFl〉（同0．8ドm）お上びメンブランフィルタ（匿0．45ドm）ため，近隼魔業界で広く使用されている凝集剤である． 実の順に段階的にろ過をした．全てのろ過操作において酷いはPACの化学構造や凝集メカニズムは明確ではない．お目詰まりを起ニtノた．結果的に約10mlJげ）乳白色の半透明

そらく正の電荷を持っている 一種の高分子電解質だと想懸濁液を得た．得られた懸濁液を2ケ月間放置したら，数定される．

mmの白色沈殿が観察された．白色沈殿をろ取し，乾燥し77一】仙試料けア′しカリ性である．i）八し1を添加Lたことでrト帖反応

ご郁雄＝什ハ検照∴ し‥ナ1

2．2．2 PACによる凝集か起き∴ 負∴荷電していた分散粒7一が電気的中ノ性にノ ご／）

首栓メスシリンダーーん1に什込んだ排水試困（懸濁極）にた（拉「間反発ノ」がiF【i尖〕ためと推測されろ．

Ⅰ）ノヘしを添加し∴て，Fで振巨＝昆合，2ヰ時間静牒Lごデジタ
ルカメラご撮眉三した．11へしノ）比重け試料ゾ）それょり‡）高い
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卜分手ご収／）た．
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3．結果亡者察
3．1基礎物性RA（1まま比重i20（2卜3 C），Pトi2．7ヰ1り．りj（1り．8e）であ／〕た・排水試料は比重 ＝う0（21．3 い，PI量り．81±0．03（呈8．8 ′C）ごあ／〕た

3．2 sLMによる観察『ig．1廿疑集体〃）SEM像をホす．サブミクロンスケーール

モごig2、〜乙1StC、、aterSamPIca11craggrcgationhvP∧t〔ノ）微粒戸・が観察された．
▲U￠L上）S（エネルギー分散型X線分析装置）によろ元藩分析

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血9によると主成分はSiと八1であ／）た．バレル研磨〃）砥石に▲リ良V
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8℡−再来十るシリカ。アルミナ系粒子だと推測される．

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（′「卜］1ゾ〕排水試料（／）場合）うナ一夜しブートを他／Jこ「首＝料ノ′）′長駆3．3 pA（1による凝集をLてナプL7ンコヤノノブり▲〕（懸濁ノ佃が混じレ、〕ないLう∴二）

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本研究ごど土掛濁排水処舛はし′）選軋帳〔ノ）・／）とし′て次〔ノ）m〔二添加後1（）分はどで∴就け）界面が見え始めた、凝集処理法を堤ノ秦十る．底「封∴ニドレインコックを持／〕タンク中剤による凝集にLては適すぎろ．P．射∴有壁性であり，排ノーくで懸濁排水を肝狛，排水：ニ射し′て7．5さ）。体積〔ハPA（、／を添J肌ー7と；数＝聞凝集させて．卜履∴てき∴ノえ己乍∴ユ糾jここごL′÷トニい′い止較【r†1」遁世＝トノ吊ノ7Jい永山畑／呈′底【irlす′）コン′ノ上り し懸濁卜裏1、；′ノJ

しJ〕′早い上う∴静J工」相律十ろ、ニハ処理法に⊥斗、璧濁排水を1三∴減ノ糾ヒできろ．

4．結論
本棚究ご、さ土，懸濁排水処舛法±し′∴流用川．Ⅰし、；妄ノ壬生剤り）八し二）し′）他州∴ニノ〕いこ椴．テ、jした．そ什結果工＝㍉小甘理法′を提案十ろ、底「裾∴トレインコ ノウキ絹ノ」タンク申ご〜懸濁排水か行れ 排水∴対しノて750′。体積ノ）i一人しノh茶畑、類川「旨二凝集さけろ．卜軋二てきた比較的透明戌ト′）1鋸、水し7）仰ろ二底面ノ〕ニ了ック⊥り排川すろ．∴ハ処上竹：去∴二た）鮪萄排水を＝㍗こ滅容化てきる．

7日