JP2001252649A

JP2001252649A - 腐食質を含む着色水の処理方法

Info

Publication number: JP2001252649A
Application number: JP2000065886A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamauchi; 寛山内; Shuichi Yamaguchi; 修一山口
Original assignee: Hazama Gumi Ltd
Current assignee: Hazama Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】腐食質の着色成分を含む着色水から、簡易な装
置により短時間で容易に着色成分を除去・分離すること
ができる腐食質を含む着色水の処理方法を提供するこ
と。【解決手段】腐食質の着色成分を含む着色水に、ｐＨ１
〜２の条件で、微粒鉱物を接触させ、該着色水中の着色
成分を微粒鉱物に吸着・沈降させて、該沈降した微粒鉱
物と、上澄みとを分離することを特徴とする腐食質を含
む着色水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、黒色〜褐色等を示
す腐食質の着色成分を含む、建設排水、廃水、地下水、
湖沼水等の着色水から、容易に且つ短時間で着色成分を
分離することができる腐食質を含む着色水の処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】腐食質は、通常、分子量的に高分子側の
成分で、ｐＨ２以下の強酸性下で沈澱するフミン酸と、
分子量的に低分子側の成分でｐＨ２以下であっても沈澱
しないフルボ酸とに大別され、黒色〜褐色等の色を呈す
る着色成分が含まれる。一般に、腐食質に富む地層付近
の地下水や、嫌気化した湖沼の低層水等には、このよう
な腐食質の着色成分が含まれることがある。これらの着
色水を河川等に放流する場合、若しくは各種用水として
利用する場合には、この着色成分を除去する必要がしば
しば生じている。

【０００３】従来、このような着色成分を除去する方法
としては、フミン酸を酸性下に凝集沈殿させて分離する
方法が提案されている。しかし、この方法では、フミン
酸凝集物の比重が軽く、沈降分離に長期間を要するとい
う問題がある。そこで、ポリ塩化アルミニウム液状物や
硫酸アルミニウム液状物等のアルミニウムを主成分とし
た無機凝集剤；ポリアクリルアミド系等の液状高分子凝
集剤を添加して、沈降分離時間を短縮する試みがなされ
ている。しかし、これらの凝集剤により形成された沈澱
物は、脱水性が悪いため、大型の脱水装置が必要であ
り、処理設備が大掛かりとなり、コスト的にも不利であ
る。一方、フミン酸をオゾンにより分解する、オゾン接
触分解処理方法も提案されている。しかし、この方法で
は、フミン酸の分解に高濃度のオゾンが必要であるた
め、オゾン発生装置及び接触水槽が大型化し、また、処
理する着色水中に濁分や鉄、マンガン等が混在する場
合、これらがオゾンにより優先的に酸化されるため、オ
ゾン酸化による着色成分の分解反応がほとんど進まない
という問題が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、腐食質の着色成分を含む着色水から、簡易な装置に
より短時間で容易に着色成分を除去・分離することがで
きる腐食質を含む着色水の処理方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、腐食質
の着色成分を含む着色水に、ｐＨ１〜２の条件で、微粒
鉱物を接触させ、該着色水中の着色成分を微粒鉱物に吸
着・沈降させて、該沈降した微粒鉱物と、上澄みとを分
離することを特徴とする腐食質を含む着色水の処理方法
が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の処理方法では、腐食質の着色成分を含む着
色水に、ｐＨ１〜２の条件で、微粒鉱物を接触させる。
本発明において、腐食質の着色成分とは、土の固体部分
に含まれる、アルカリ可溶性であり酸に対して不溶なフ
ミン酸と呼ばれる黒褐色沈澱性の有機物と、アルカリ及
び酸に対して可溶性のフルボ酸と呼ばれる黄褐色の有機
物を主成分として含み、特に該フミン酸と呼ばれる黒褐
色の有機物をいう。本発明においては、これらの着色成
分を有効に、且つ効率良く、着色水から分離する。

【０００７】本発明の処理方法において、着色水のｐＨ
を１〜２に調整するには、通常、酸で行なうことがで
き、例えば、硫酸等が好ましく挙げられる。本発明の処
理方法に用いる微粒鉱物は、着色成分を吸着し、該着色
成分の沈澱を短時間で行うことを可能にするものであっ
て、例えば、活性白土、カオリナイト、珪藻土及びこれ
らの混合物等からなる群より選択される１種又は２種以
上が好ましく挙げられる。これらは、市販品を用いるこ
ともできる。前記活性白土の粒度としては、好ましくは
２００メッシュの標準ふるいの通過分が８５％以上のも
のが挙げられる。前記カオリナイトの粒度としては、特
に限定されないが、例えば、３２５メッシュの標準ふる
い通過が９９％以上であり、粒径１５μｍ以下のものが
９０％以上、１０μｍ以下のものが７５％以上、９０％
未満、且つ５μｍ以下のものが５０％以下の分布を有す
る粒度のものが好ましく挙げられる。また、更に粒度の
細かい高品位カオリンの使用も可能である。前記珪藻土
の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、４〜１５
μｍ程度の平均粒径であることが好ましい。

【０００８】本発明の処理方法において、ｐＨ１〜２の
条件で、微粒鉱物を接触させるには、例えば、着色水
に、硫酸等の酸を添加しｐＨ１〜２に調整した後、微粒
鉱物を添加混合し静置する方法、着色水に、微粒鉱物を
添加混合した後、硫酸等の酸を添加してｐＨ１〜２に調
整し、更に混合した後静置する方法、着色水に、硫酸等
の酸と微粒鉱物とを略同時に添加し、混合しながらｐＨ
１〜２に調整し、静置する方法等が挙げられるが、微粒
鉱物がｐＨ１〜２の着色水に接する方法であればこれら
に限定されない。

【０００９】上記微粒鉱物を接触させることにより、着
色水中の着色成分が、該微粒鉱物に吸着・沈澱する。微
粒鉱物の添加割合は、着色水中に含まれる着色成分の量
に応じて適宜選択できるが、通常、着色水中に０．０１
〜０．２容量％、好ましくは０．０２〜０．１容量％の
範囲で添加することが望ましい。この際、着色成分の含
有割合が著しく多い着色水の場合には、着色水を希釈す
ることも可能である。また、微粒鉱物の接触時間は、着
色成分の含有割合、微粒鉱物の種類や量に応じて適宜選
択することができるが、従来の酸処理のみに比して、飛
躍的に短時間で行なうことができる。微粒鉱物に吸着さ
れた着色成分の定量は、例えば、０．１Ｎの水酸化ナト
リウムにより溶出させ、得られた微粒鉱物を含む溶液を
濾過し、微粒鉱物を分離し、得られた溶液をｐＨ１の酸
性として、着色成分を沈澱させて、該沈澱した着色成分
を分離、乾燥させてその質量を測定することにより定量
することができる。

【００１０】本発明の処理方法では、沈澱した微粒鉱物
を上澄みと分離する。分離は公知の方法で行なうことが
でき、また、沈澱物の脱水処理も容易に行なうことがで
きる。この際、通常、上澄みをｐＨ６〜８に中和すると
共に、中和処理で生成した塩の少なくとも一部を析出除
去することが好ましい。例えば、上述の着色水をｐＨ１
〜２に調整する際に硫酸を用いた場合には、硫酸イオン
の多くを石灰等と接触させ、石膏(硫酸カルシウム水和
物)として析出除去する方法が好ましい。この際、石灰
の接触は、例えば、石灰岩砕石が充填された槽内に分離
した上澄みを通し、ある程度循環させる方法等が挙げら
れる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の処理方法は、着色水に、特定酸
性ｐＨにおいて微粒鉱物を接触させるという簡単な操作
で腐食質の着色成分を有効に且つ短時間で沈降分離させ
ることができるので、例えば、建設現場における地下水
に由来する建設排水の処理、各種廃水又は下水処理、湖
沼水の処理等に有効である。また、処理水を容易に中和
することが可能であるため、環境的にも適した方法であ
る。更に、使用する微粒鉱物は、含水による体積変化が
ほとんどないので、本発明の処理方法を行なう装置を大
型化する必要はない。

【００１２】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。実施例１腐葉土を原料にして水を用いて抽出した、ｐＨ６の茶褐
色に着色された着色原液１リットルに、硫酸を添加して
着色原液のｐＨを１に調整した。次いで、２００メッシ
ュの標準ふるいの通過分が８５％以上の市販の活性白土
を、上記ｐＨ１の着色原液に対して、０．０５％(５０
０ｐｐｍ)添加し、一定時間経過後、４５０ｎｍにおけ
る吸光度(ＯＤ₄₅₀＝濁度に相当)、並びに着色水中の総
有機炭素量(ＴＯＣ)と、ＣＯＤマンガン(過マンガン酸
カリウムを酸化剤に用いた化学的酸素要求量)を測定し
た。吸光度試験結果を表１に、ＴＯＣ及びＣＯＤの結果
を表２に示す。なお、着色原液をｐＨ１に調整した直後
の４５０ｎｍにおける吸光度は０．８であった。

【００１３】また、上記ｐＨ１の着色原液に対して、活
性白土を添加し、５時間静置後の活性白土を含む沈澱物
を分離、洗浄した後、０．１Ｎの水酸化ナトリウム水溶
液に３０分間浸漬し、吸着された着色成分を溶出させ
た。次いで、この溶液をろ紙濾過し、活性白土を含む沈
澱物を分離除去し、続いて濾液を硫酸によってｐＨ１に
調整し、２４時間静置して着色成分を沈澱させた。次
に、得られた着色成分の沈澱物をろ紙濾過し、１２０℃
で恒温乾燥させ、得られた着色沈澱物の質量を測定し
た。その結果、着色原液１リットルあたり２５ｍｇであ
った。一方、上記ｐＨ１の着色原液に対して、活性白土
を添加せずに、１８時間静置後に、沈澱物をろ紙濾過し
た。得られた沈澱物を０．１Ｎの水酸化ナトリウム水溶
液に３０分間浸漬し、着色成分を溶出させた後、溶液を
ろ紙濾過分離し、得られた濾液に再び硫酸を加えｐＨ１
に調整し、２４時間静置して着色成分を沈澱させた。次
に、得られた着色成分の沈澱物をろ紙濾過し、１２０℃
で恒温乾燥させ、得られた着色沈澱物の質量を測定し
た。その結果、着色原液１リットルあたり２７ｍｇであ
った。これらの結果より、活性白土の添加により、５時
間で、着色原液中に含まれる強酸性で沈澱する着色成分
の約９２．６％が除去されたことが判る。

【００１４】比較例１活性白土を添加せずに、ｐＨ１に調整した着色原液を一
定時間静置した以外は、実施例１と同様に吸光度測定を
行なった。結果を表１に示す。

【００１５】比較例２着色原液をｐＨ１に調整する代わりに、着色原液に水酸
化ナトリウムを添加してｐＨ７に調整した以外は、活性
白土を添加し、実施例１と同様にｐＨ７の着色原液を処
理し、吸光度測定を行なった。結果を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】比較例３活性白土を添加せずに、ｐＨ１に調整した着色原液を一
定時間静置した以外は、実施例１と同様にＴＯＣ及びＣ
ＯＤを測定した。結果を表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】実施例２腐葉土を原料にして水を用いて抽出した、ｐＨ６の茶褐
色に着色された着色原液１リットルに、硫酸を添加して
着色原液のｐＨを１．５に調整した。次いで、２００メ
ッシュの標準ふるいの通過分が８５％以上の市販の活性
白土を、上記ｐＨ１．５の着色原液に対して、０．１％
(１０００ｐｐｍ)添加し、一定時間経過後、４５０ｎｍ
における吸光度(ＯＤ₄₅₀＝濁度に相当)を測定した。結
果を表３に示す。なお、着色原液をｐＨ１．５に調整し
た直後の４５０ｎｍにおける吸光度は０．８であった。

【００２０】実施例３及び４活性白土の代わりに、市販のカオリナイト(実施例３)又
は市販の珪藻土(実施例４)を用いた以外は、実施例２と
同様に吸光度を測定した。結果を表３に示す。

【００２１】比較例４活性白土を添加せずに、ｐＨ１．５に調整した着色原液
を一定時間静置した以外は、実施例２と同様に吸光度測
定を行なった。結果を表３に示す。

【００２２】

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】腐食質の着色成分を含む着色水に、ｐＨ
１〜２の条件で、微粒鉱物を接触させ、該着色水中の着
色成分を微粒鉱物に吸着・沈降させて、該沈降した微粒
鉱物と、上澄みとを分離することを特徴とする腐食質を
含む着色水の処理方法。
【請求項２】微粒鉱物が、活性白土、カオリナイト、
珪藻土及びこれらの混合物からなる群より選択される１
種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載
の処理方法。
【請求項３】前記分離の後、上澄みをｐＨ６〜８に中
和すると共に、上澄みに含まれる酸の少なくとも一部を
析出除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の
処理方法。