JP2001520936A - 汚水処理用安定化石灰分散液 - Google Patents

汚水処理用安定化石灰分散液

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Abstract

(57)【要約】 汚水に含まれる生物学的固体の処理で用いるに適した安定化石灰スラリー。この組成物に好適には水酸化カルシウムを３０−３６％、水酸化カリウムを１０−１６％、塩化カリウムを２−４％、水酸化マグネシウムを２−４％（全部乾燥基準）含め、その残りを水にする。この組成物は、ｐＨを迅速に上昇させて病原体を死滅させ、輸送を経済的に実行することができるに充分なほど高い濃度であり、かつ石灰を基とする組成物を用いて汚水を処理することに関する費用、困難さおよび危険の度合を低下させると同時に、この汚水処理過程の結果として生じる産物は、農業用土壌の上に望ましくない材料、即ち汚染材料を土壌に導入することなく土壌の肥沃さを向上させる様式で広げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】発明の分野 本発明は一般に汚物処理に関し、より詳細には、生物学的固体を含有する汚水
を処理するための組成物に関する。この組成物は、処理材料取り扱いの困難さお
よび危険を低下させ、より迅速に高い活性を示すことで処理施設の能力を向上さ
せ、かつこの処理方法の結果として生じる液状または固体状生成物は農業目的で
用いられる土壌に加えるに適切である。関連技術の説明 汚物、例えば廃水および汚水などの処理で用いるに適した材料および方法が従
来技術に数多く開示されている。地方自治および産業廃水処理プラントにおいて
生物学的固体を処理する目的でアルカリ材料が用いられてきており、そのような
アルカリ材料には石灰が含まれる。そのような処理は、例えば米国特許第５，１
８６，８４０号および４，４１５，４６７号などに示されている。アルカリ度を
高くして宿主材料（ｈｏｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）のｐＨを微生物が生き残るこ
とができないレベルにまで高くすると、潜在的に有害な病原性微生物が死滅する
。政府の規制により、病原体の死滅を保証する目的で生固体（ｂｉｏｓｏｌｉｄ
）材料をｐＨが１２のレベルに持っていって少なくとも２時間保持しかつｐＨが
１１のレベルに更に少なくとも２２時間保持する必要がある。
【０００２】 廃水を石灰で処理することが従来技術に教示されてはいるが、従来技術の方法
およびそのような処理で用いられる組成物は問題を伴う。そのような問題は、 （１）石灰を汚水に混合するのが困難でありかつ混合の補助で用いられる装置に
費用がかかること、 （２）乾燥した粒子状の石灰を用いると人の健康および財産が危険にさらされる
こと、 （３）石灰を加えた後のｐＨ上昇そして病原体の死滅における石灰の活性化速度
が遅い結果として処理過程が遅く、従って処理施設の能力が低いこと、そして （４）汚水処理過程で処理を受けた固体状の生物学的産物の中に農業目的で用い
られる土壌に加えるに適切でない材料が含まれていること［通常は乾燥した生石
灰、ＣａＯまたは水和石灰（ｈｙｄｒａｔｅｄ ｌｉｍｅ）、Ｃａ（ＯＨ）2（ また消石灰としても知られる）がばら積みまたは袋もしくは同様な容器に入った
状態で汚物処理プラントに送り込まれている。石灰を生固体処理タンクに投げ込
むと、結果として、石灰が大きな比率で塊として底に沈んで一緒に粘着する傾向
があり、この塊を壊すのは困難である。これを壊そうとする試みは困難で時間を
消費することに加えて、そのような石灰の分散は均一でなくかつ完全ではない。
石灰をそのような条件下で分散させるのは困難であることから、汚水処理プラン
トの処理能力が低下する］、 の組み合わせである。
【０００３】 このような問題を解決する１つのアプローチは、石灰の分散速度を速めて石灰
の活性化をより迅速に開始させる追加的装置を新しく取り付けるアプローチであ
る。しかしながら、それには多大な資本投資が必要である。米国特許第４，１１
０，２１１号に１つの例が見られる。その結果として、政府規制が要求するｐＨ
レベルより高いｐＨを達成するには費用がかかる。
【０００４】 追加的に、乾燥した石灰は苛性材料で空気の中に容易に分散することから、そ
れの取り扱いは汚くて危険でありかつ作業者に刺激を与える。作業者が石灰を吸
い込むか或は石灰が作業者の皮膚、目または衣服に着く可能性があり、その結果
として不快、傷または病気の原因になり得る。風が強い気象条件下では石灰の粒
子がまた近隣の領域に運ばれて財産および環境の障害になる可能性がある。
【０００５】 石灰の取り扱いおよび処理過程への添加をより容易かつ安全に行うことができ
るように水懸濁液（スラリー）の形態の石灰をタンカーで汚水処理施設に供給す
る方が望ましいであろうことは従来技術で認識されている。しかしながら、石灰
を水に入れて混合すると石灰は容器の底に堆積物として沈降して凝固し、従って
それを懸濁および分散した状態に保持するには掻き混ぜまたは撹拌を継続的また
は定期的に行う必要がある。それには懸濁状態を貯蔵および輸送中に維持する追
加的装置の投資が必要になる［それによって処理施設に装置を設置する投資が必
要でなくなるとしても］。
【０００６】 そのような水懸濁液を基とする石灰搬送システムでは、また、そのような懸濁
液に入れておく石灰の割合を上記スラリーの輸送を経済費用効果的に行うに充分
なほど高くしておく必要がある。さもなければ、そのような技術は水を過剰量で
輸送する費用を被ることになる。
【０００７】 しかしながら、汚水処理の結果として処理を受けた生物学的粒状物を農業用土
壌に加えることができれば、これもまた望ましいことであると考えている、と言
うのは、それができれば有機材料の安価な給源を利用することができるようにな
ると同時に汚水処理施設の固体状産物の処分を安価かつ汚染をもたらさない様式
で行うことが可能になるからである。しかしながら、不幸なことには、従来技術
の石灰スラリーには石灰を懸濁状態に維持する目的で添加された材料が入ってお
り、それは土壌農業経営に有害であるか或は利益にならない。そのような望まし
くない材料には金属、例えばナトリウムなど、または有害な無機塩を生じる他の
無機材料、そしてまた植物および動物の寿命に対する影響の結果が未知の有機化
合物が含まれる。そのような材料は米国特許第４，８４９，１２８号に開示され
ている。
【０００８】 従って、本発明の目標および目的は、取り扱い、貯蔵および汚水処理過程への
添加が容易かつ便利で安定な石灰スラリーを与えるばかりでなくまた経済費用効
果的でありそして最も重要なことは農業用土地に肥料として加えるか或は広げた
時に農業および環境的に優しいと言った産物をもたらす材料を提供することにあ
る。
【０００９】 本発明の目的および特徴は、経済的に実行可能なほど充分に安定で濃厚な石灰
スラリーを維持するに有効であると同時にまた汚水処理施設の産物を農業目的の
土壌に加えても安全で法的に容認されかつ望ましいように土壌の栄養状態にも貢
献すると言った材料を石灰処理組成物で用いることにある。
【００１０】 本発明のさらなる目的および特徴は、石灰スラリー組成物を供給する追加的装
置を汚水処理施設に設置する費用が必要でなくて必要なのは単にそれを現存の汚
水処理用溜池にポンプ輸送して中程度の撹拌でブレンドすることのみであると言
った材料を提供することにある。
【００１１】
【発明の要約】
本発明の組成物は、水中のコロイド状石灰分散液と水酸化カリウム溶液から生
じさせた安定化（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）スラリーである。好適には、上記スラ
リーに、また、流動性を向上させる塩化カリウムおよび土壌の均衡を保持する水
酸化マグネシウムも入れる。この組成物は、撹拌も混合も掻き混ぜも行う必要な
く無限に懸濁状態を維持し、有効な量の輸送を適度な費用で行うことを可能にす
るに充分なほど高い濃度にすることができ、かつ輸送もしくは貯蔵タンク内に付
着物を残すことも汚水処理施設の作業者に傷も不快さも与えることもなく有効か
つ効率良く取り扱うことができる。この材料は、また、汚水処理の生物学的産物
を畑に播くことを可能にしかつ土壌農業経営に有益な貢献を果す。好適な組成物
は、水和石灰が乾燥重量を基準にして実質的に２０％−４０％の範囲の量で水酸
化カリウムが乾燥重量を基準にして実質的に５％−１８％の範囲の量で水が４２
重量％から７５重量％の量の組成物である。この好適な組成物に、また、塩化カ
リウムを乾燥重量基準で実質的に０％−１０％の範囲の量で含めかつ水酸化マグ
ネシウムを乾燥重量基準で実質的に０％−１０％の範囲の量で含める。
【００１２】 本発明の好適な態様の説明では明瞭さの目的で特定の用語に頼って説明を行う
。しかしながら、本発明をそのように選択した具体的な用語に限定することを意
図するものでなく、具体的な用語は各々同様な目的を達成しようとする時に同様
な様式で働く全ての技術的相当物を包含すると理解されるべきである。
【００１３】
【好適な態様の説明】
本発明の主要な成分は水和（消）石灰であり、これを完成組成物の乾燥重量を
基準にして２０％−４０％の範囲にする。この石灰は水和形態で水に導入可能で
あるか或は別法として生石灰、即ちＣａＯの形態で水に添加可能であり、そして
それはその混合物を撹拌している間に水和を受ける。生石灰をインサイチューで
消化させて水和した水酸化カルシウム形態にするには水を追加的割合で用いる必
要がある。
【００１４】 石灰は高度にアルカリ性であり、従って抗病原体活性にとって実質的な量のＯ
Ｈ-イオンを与える。好適には通常の商業的石灰を用いるが、それの密度は２０ −３０ポンド／立方フィートであり、それの粒子サイズは９８％が２００メッシ
ュのスクリーンを通り抜けかつ９２％が３２５メッシュのスクリーンを通り抜け
ると言ったサイズである。完成組成物が含有する水和石灰の量が乾燥重量を基準
にして実質的に２０％−４０％の範囲になるようにすべきである。この範囲より
少ないと充分な効果が得られず、水を過剰量で輸送する費用がかかることから、
有効な量で経済的な輸送を行うにはあまりにも高価であることを確認した。石灰
の量が上記範囲を越えると製品の流動性が悪化して分散液が沈降を起こすことを
確認した。水和石灰の量を好適には本組成物の３０％−３６％、最も好適には本
組成物の３２％−３４％にする。この水和石灰は、処理を受けた汚水のアルカリ
度を微生物が死滅する度合にまで高めるＯＨ-イオンを与えるばかりでなくまた 追加的にその処理を受けた汚水の中に残存するカルシウムが土壌の栄養になる（
それを農業用畑に加えた時）。
【００１５】 本発明の組成物に含める２番目の重要な成分は水酸化カリウム、即ちＫＯＨで
あり、これを乾燥重量を基準にして実質的に５％−１８％の範囲の量にする。本
発明の組成物を調合する時にＫＯＨを４５％の水溶液として導入するのが好適で
あるが、一貫性および明瞭さの目的で、本組成物中の割合を乾燥または固体を基
準にして記述する。その結果として、ＫＯＨ溶液に入っている水は本発明の安定
化石灰スラリーに含まれる水成分の一部になる。この用いるＫＯＨの量は、従来
技術の材料で用いられていたアルカリ金属水酸化物の量よりもかなり多い。この
ＫＯＨは下記の３目的を同時に達成する：（１）これは石灰をより高い濃度で分
散させてコロイド状の分散を維持する補助を果し、（２）これは非常に高い水溶
性を示すことで汚泥に含まれる細菌を直ちに攻撃して迅速に作用する細菌死滅剤
（ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｋｉｌｌ）を与える強力なアルカリ化剤（ａｌｋａｌｉ
ｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ）であり、かつ（３）重要な農業用肥料成分であるカリを
有意な量で土壌に与える。水酸化カリウムは、未溶解の重い石灰粒子を懸濁状態
に支持する補助を果す高密度材料を与えることで、コロイド状分散液を高い濃度
に維持する補助を果し、それによって、凝固を防止すると同時にアルカリ度そし
てその結果として起こる細菌作用に貢献する。
【００１６】 水酸化カリウムを本組成物に乾燥重量を基準にして実質的に５％−１８％の範
囲の量、好適には１０％−１６％の量、最も好適には１２％−１４％の量で含め
る。この上に示した活性が有意であるには最低で少なくとも５％必要である。そ
の量が上記範囲を越えるとあまりにも高価になる結果として製品が経済的に実現
可能でなくなるか或は実用的でなくなる。
【００１７】 水が本組成物の４０重量％から７５重量％を構成するようにすべきである。水
の量を上記率よりも高くしても追加的有益さは得られず、製品の輸送および搬送
費用が増大するのみである。その量が上記範囲未満であると、本組成物があまり
にも濃密になって高い粘性を示すようになり、従って取り扱いおよびポンプ輸送
があまりにも困難になって実用的でなくなる。水の量を好適には本組成物の４８
％から５６％、最も好適には４８％から５２％にする。
【００１８】 追加的に重要な材料は塩化カリウム、即ちＫＣｌであり、これを０％を越える
量にし、乾燥重量を基準にして実質的に０％−１０％の範囲にする。ＫＣｌの量
を好適には実質的に２％−４％の範囲にし、最も好適にはＫＣｌを２％の量で用
いる。ＫＣｌは、石灰の水和そして他の粒子状材料が本組成物に入り込む結果と
して起こる粘度上昇に対抗することで、本発明のスラリー組成物の粘度を下げる
。本組成物を混合することができかつこれがポンプ装置の中を通って流れること
が維持されるようにする目的で粘度を低下させる。本組成物が過剰な粘度に到達
すると、本組成物の製造、特に混合で問題が生じ、かつ追加的に、輸送機関から
および輸送機関への製品のポンプ輸送そして貯蔵用タンクから処理用タンクへの
ポンプ輸送が困難になる。ＫＣｌは石灰をより高い濃度に維持するに役立ちかつ
また輸送用および貯蔵用タンクに堆積物が蓄積する度合を低下させるか或はなく
するに役立つ。これを本組成物の実質的に１０％を越える量で用いてもそれの効
能が更に向上することはなく、従って不必要にコストが高くなる。
【００１９】 また、水酸化マグネシウム、即ちＭｇ（ＯＨ）2を乾燥重量基準で実質的に０ ％−１０％の範囲の量で含めるのが望ましいことも確認した。水酸化マグネシウ
ムを本組成物に好適には実質的に２％−４％の範囲の量、最も好適には２％の量
で含める。好適には、酸化マグネシウム、即ちＭｇＯを水の中に入れて混合する
ことを通して水酸化マグネシウムの調製を行うが、一貫性の目的で調合物を水酸
化マグネシウムの乾燥重量基準で示す。その結果として、この上で石灰に関して
記述したように、ＭｇＯのインサイチュー水和で水をいくらか追加的に供給する
のが好適である。
【００２０】 水酸化マグネシウムはあまり水に溶解せず、従って本組成物のアルカリ度には
あまり貢献しない。それの主な目的は、マグネシウムとカルシウムの土壌均衡を
良好な農業経営実施に適切なように維持する補助にある。土壌中に含まれるマグ
ネシウムとカルシウムの比率を１：５から１：７の桁にするのが望ましい。従っ
て、本組成物に含める水酸化マグネシウムの量は、ある程度であるが、処理を受
けた完成汚水産物を広げることが期待される土壌に含まれる土壌中のマグネシウ
ム含有量に依存する。大部分の土壌にはマグネシウムが充分な量で入っているこ
とから、適切な均衡を維持するにちょうど足りる量でマグネシウムを供給するの
が望ましい。ある種の土壌にはマグネシウムが高い濃度で入っており、そのよう
な土壌の場合には、本発明の安定化石灰スラリー組成物に含める水酸化マグネシ
ウムの量をより少なくしてマグネシウムとカルシウムの比率を１：１０の桁に維
持する方が好適である。
【００２１】 また、懸濁している粒子の支持をより良好にする目的で、液体の密度を高くし
て懸濁液を改良するポリビニルアルコールを本組成物に１％の桁の量で添加した
。同様な目的でまた高分子電解質を添加することも可能である。一般に、水の含
有量が５８％を越えない場合には両方とも必要でない。
【００２２】 実験の結果、最初に水と水酸化カリウムの全部を容器内で一緒にして水溶液を
生じさせると本発明に従う安定化石灰スラリー組成物の調製が容易になることが
示された。次に、この溶液に水酸化カルシウム、塩化カリウムおよび水酸化マグ
ネシウムを間隔を置いた複数の段階（撹拌の時間的間隔で離れた）で導入する。
少なくとも２段階、好適には３段階にすべきであり、また上記段階を４段階にす
るのも有効である。このような段階の数は、均一な混合の達成で利用できる撹拌
の度合、種類および効果に依存する。有効な撹拌を行う必要性は段階の数を多く
すればするほど小さくなる。各段階で上記３成分各々の一部を混合物に添加する
時、塩化カリウムを上記混合物に添加する段階を挿入し、それの添加を水酸化カ
ルシウムの添加と同時よりも早く行わず、好適には水酸化カルシウムを添加した
後に行う。このようにすると、塩化カリウムが石灰の導入の結果として起こる粘
度上昇に対抗すると言った粘度低下効果が最良に実現化される結果として、進行
する混合物の撹拌が容易になりかつ石灰の分散が助長される。水酸化カルシウム
と塩化カリウムと水酸化マグネシウムを各段階で等しい量で導入してもよいが、
また、このような等量性を変えることも有効である。実験の結果、また、上記３
成分を導入する段階と段階の間に撹拌を少なくとも約１０分間の間隔で行うのが
好適であることも示された。
【００２３】 本発明に従う組成物の製造を例えば以下の表１に示す成分を用いて行った。
【００２４】
【表１】
【００２５】 水酸化カリウムは４５％溶液であり、従って上記溶液の５５％は水に相当する
（上記表に示した個別添加の水に加えて）。反応槽の容器に上記水の全部に続い
て水酸化カリウム溶液の全部を加えて撹拌で徹底的に混合した。次に、上記溶液
に６８．０ポンド（石灰全体の１８％）の石灰をゆっくりとむらのない流量で加
えて混合を石灰が充分に分散するまで継続した。次に、撹拌しながら７．８ポン
ドの塩化カリウム（塩化カリウム全体の３３％）を混合した後、約１０分間徹底
的に混合した。次に、５．８５ポンドの酸化マグネシウム（酸化マグネシウム全
体の２５％）を撹拌下で導入して約１０分間徹底的に混合した。
【００２６】 次に、この混合物に追加的８６．９ポンドの石灰（石灰全体の２３％）をゆっ
くりとむらのない流量で加えると同時に分散させた。次に、５．８５ポンドの酸
化マグネシウム（酸化マグネシウム全体の２５％）を撹拌下で加えて徹底的に混
合した。
【００２７】 次に、この混合物に１２８．５ポンドの石灰（石灰全体の３４％）を撹拌下で
加えて充分に分散させた。次に、上記混合物に７．８ポンドの塩化カリウム（塩
化カリウム全体の３３％）を加えて約１０分間混合した。次に、この混合物に５
．８５ポンドの酸化マグネシウム（酸化マグネシウム全体の２５％）を加えて約
１０分間混合した。
【００２８】 次に、９４．５ポンドの石灰（石灰全体の３４％）をゆっくりとむらのない流
量で加えた後、充分に分散するまで混合した。次に、この混合物に７．８ポンド
の塩化カリウム（塩化カリウム全体の３３％）を加えて約１０分間混合した。次
に、この混合物に５．８５ポンドの酸化マグネシウム（酸化マグネシウム全体の
２５％）を加えた後、生成物全体の混合が徹底的かつ完全に起こりかつ石灰が充
分に分散するまで混合と撹拌を継続した。次に、この混合物を混合しながらこれ
にポリビニルアルコールを１１．７ポンド（全体の１００％）加えて撹拌を少な
くとも１５分間継続した。次に、この生成物を目で分散に関して検査し、比重、
ｐＨおよびカルシウム含有量を測定し、かつ流動点試験を実施して仕様に一致す
ることを確かめた。
【００２９】 結果として得た組成物には均一に分散している微細な石灰粒子が入っていて、
この組成物は比較的濃密で粘性があるが、それにも拘らず容易に流れた。この材
料は、これを０°またはそれ以上の温度に保持した時に無限に分散した状態のま
まであることを確認した。この上に示した測定の結果、上記組成物が６８度Ｆの
時に示すｐＨは１３．５から１４．０の範囲であることが分かった。この組成物
の５％溶液が上記温度で示すｐＨは１３．０であることを確認した。この材料の
比重は１ミリリットル当たり１．４０３グラム、即ち１米国ガロン当たり１１．
７ポンドであった。この材料の流動点［流動度（ｆｌｕｉｄｉｔｙ）］を０度Ｆ
で測定した結果、流動度が９０％を越えていることが分かった。この流動試験を
、５００ミリリットルのビーカーに上記組成物を４００ミリリットル入れてそれ
を家庭用冷蔵庫内で０度Ｆに冷却することを通して行った。この冷却過程中、上
記温度に到達するまでそれを１時間毎に撹拌した。次に、このビーカーの内容物
を２番目のビーカーの中に注ぎ込んだ（１番目のビーカーを１０秒間逆さにする
ことを通して）。次に、この１０秒間が経過した時点で２番目のビーカーの内容
物を測定することで、この２番目のビーカーの中に流れ込んだ材料の比率を決定
した。
【００３０】 本発明を具体化する組成物に関して小規模の実験室試験および大規模の現場試
験（１４０，０００ガロンの生固体を伴う）の両方を実施した。上記組成物を生
固体処理用タンクにポンプ輸送した結果、上記組成物は迅速かつ完全に分散する
ことが分かった。保持タンクの底に石灰の固まりも塊も生じていなかった。上記
生固体のｐＨが迅速に高くなって３０分以内に１２．３に到達した後、安定にな
った。２４時間後のｐＨは１２より充分に高かった。実験室の試験により、病原
体の死滅が有効に起こる結果として上記生固体材料はＥＰＡ Ｒｅｇｕｌａｔｉ
ｏｎｓ ５０３に定義されている如きクラスＡの汚泥であると見なされることが
分かった。上記試験の全部において、クラスＢの汚泥に最低限の基準（ｍｉｎｉ
ｍｕｍ ｓｔａｎｄａｒｄｓ）が達成され、かつ追加的に、いくつかの場合には
クラスＡに最低限の基準が達成された。
【００３１】 現場試験では、本組成物の取り扱いを、密封貯蔵タンク、ポンプ、バルブ、パ
イプおよびメーターで構成されていて本組成物に触れる必要もそれが人の皮膚に
接触することもなくそれを完全に機械的に取り扱うことを可能にする密封装置内
で行った。そのような密封装置を用いると、作業者が傷を負う危険度が最小限に
なりかつ財産および環境の損害が最小限になる。
【００３２】 本発明に従う安定化石灰スラリーに成分をいろいろな比率組み合わせで含めた
時の有効性を試験する目的で追加的に３実験を実施した。実施した試験およびそ
れの結果は以下の通りであった：
【００３３】
【表２】
【００３４】 この上に示した組成パーセントに従って３００ｇのサンプルを６サンプル調製
した。
【００３５】 水と溶解させたＫＯＨを最初に混合容器に入れた。石灰、酸化マグネシウムお
よびＫＣｌを４増分で加えた、即ち石灰の１／４、ＭｇＯの１／４およびＫＣｌ
の１／４を加えて徹底的に混合した後、２番目、３番目および４番目の添加を行
って、各場合とも添加に続いて激しい撹拌を行った。最後の撹拌を中程度の撹拌
速度で３０分間行った。これらのサンプルを８オンスのボトルに移して４８時間
放置した後、それらの評価を行った。
【００３６】 実験１の６サンプルに関して５種類の応答要因（ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆａｃｔ
ｏｒｓ）を観察して決定した。
【００３７】
【表３】
【００３８】 上記６サンプルに関する実験１の結果は、サンプル５および６はこれらを取り
扱うにはいくらか濃密過ぎる一方、サンプル１および恐らくはサンプル２はそれ
らが効率良い貯蔵および性能を示すにはいくらか希薄であることを示している。
【００３９】
【表４】
【００４０】 これらのサンプルの調製を、石灰、ＭｇＯおよびＫＣｌを３増分で添加してこ
の３添加各々の後に撹拌を行いそして最終的に３０分間撹拌を行う以外は実験１
のそれと同様にして行った。４８時間放置後のサンプルに試験を受けさせた。
【００４１】
【表５】
【００４２】 懸濁性は全サンプルが良好でありそして分散性はサンプル２−５が良好であっ
た。
【００４３】 このような結果は、石灰とＭｇＯとＫＣｌを一緒にして４０％にした時には水
の含有量を４４％以上にしてＫＯＨの％を１６％以下にするのが好適であること
を示している。
【００４４】
【表６】
【００４５】 サンプルの調製を、ＫＣｌ量を主要な変数（０から４％）にして実験２と同様
に行った。水中のＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2およびＭｇＯの濃度を、この上で行っ た試行から、良好な懸濁液が得られるであろうように選択した。
【００４６】 この３サンプルを主に流動試験で評価した。ここで用いた相対流動試験では、
石灰液サンプルをある量（４５０−２６０グラム）で重量測定して周囲温度（２
５℃）のビーカーに入れた。このビーカーを大きな注ぎ込み角度になるように１
０秒間逆さにした。このビーカーに残存するサンプルの量をサンプル総量のパー
セントとして計算した。
【００４７】
【表７】
【００４８】 この試験は、流動性、即ち製品の移送を有意な度合で向上させるに２％のＫＣ
ｌが有効であることを示している。ＫＣｌを４％にしても２％に比べてさほど良
好でなかった。また、ＫＣｌを添加しないと石灰液がポリエチレン製もしくはポ
リ塩化ビニル製容器の側面に粘着するがＫＣｌを含有させたサンプル２および３
は完全に移送可能であることも注目した。
【００４９】
【表８】
【００５０】 これらのサンプルを実験１と同様に構成させて評価し、観察した結果は下記の
通りであった：
【００５１】
【表９】
【００５２】 表９に、主にＫＯＨとＣａ（ＯＨ）2の量を変えて生じさせた７サンプルの石 灰懸濁液で得た結果を示す。サンプル１および２はあまりにも濃密なことから、
それらをそれぞれ水で希釈してサンプル３および４を生じさせた。ＫＯＨのレベ
ルを低くすると、燐酸の非常に薄い溶液を用いてこの溶液のｐＨを１２．０に調
整するｐＨ調整試験において、即座の応答が得られなかった。このような観察お
よび他の観察により、ＫＯＨを少なくとも５％にする必要がある、即ちＫＯＨを
８部のＣａ（ＯＨ）2に対して少なくとも１部の比率にする必要があると言った 観察がもたらされた。使用するＫＯＨの量が多くなればなるほどｐＨを１２．０
にする調整速度が速くなる。この可溶なＫＯＨは、ｐＨを均一に１２に調整する
一方で、Ｃａ（ＯＨ）2単独の懸濁液を用いた場合に比べて良好かつ完全に細菌 を探し出して死滅させる。ＫＯＨの使用量を多くすればするほどｐＨを１２．０
にする調整が直接的でかつ迅速になる。しかしながら、ＫＯＨは石灰に比べてか
なり高価である。従って、Ｃａ（ＯＨ）2を少なくとも１部用い、それと一緒に ＫＯＨを１部用いると、費用が適度に維持される。２対１の比率がより良好であ
る。可溶なＫＯＨを用いると、より濃密な溶液が生じ、従って、石灰を懸濁状態
に保持する支持がより高くなる。
【００５３】 このような結果は、処理を受けさせる汚水のｐＨを充分に迅速に１２．０に調
整するには少なくともＫＯＨを本組成物にＫＯＨ：Ｃａ（ＯＨ）2の比率が１： ８になるような量で存在させるべきであるが、充分に低いコストを維持するには
１：１の比率を越えさせるべきでなく、好適には１：２の比率を越えさせるべき
でないと言った結果である。
【００５４】 図１、２および３に、ＫＯＨとＣａ（ＯＨ）2をいろいろな組み合わせで用い た時のコストおよび性能の影響を示す。図２および３は、混合物に入れるＫＯＨ
のレベルを高くすればするほどコストが高くなることを示している。その逆がＣ
ａ（ＯＨ）2に当てはまる。０．７から１．２¢／ｅｑの範囲は好適なコスト／ 性能領域を包含すると考えている。コストのレベルをより低くすると性能が劣る
であろう。
【００５５】 図１に、水の量を包含する影響の範囲を要約する。水の使用量を４２−４６％
未満にすると一般にあまりにも濃密になって取り扱いが困難になる。水を５８％
を越える量で含有させたサンプルは粘度的にあまりにも希薄である。この懸濁液
の安定化で増粘剤を用いる場合には水の使用量をより多くしても有効であろう。
しかしながら、増粘剤を用いたとしても、運搬および貯蔵を経済的に行おうとす
る場合には約７５％の水レベルがほぼ最大であろう。
【００５６】 また図４にも固体（追加的添加剤であるＭｇ（ＯＨ）2およびＫＣｌを包含） に対する水の効果を示す。破線は水が４７から５４％の範囲であることを示す一
方、４６から５６％の水が好適な範囲であり得、増粘剤を用いる場合には７５％
にまで及び得る。懸濁性を向上させる目的でポリビニルアルコールまたは高分子
電解質を増粘剤として用いることも可能である。
【００５７】 図５に、アルカリ度（１グラム当たりのミリ当量−ｍｅｑ／ｇ）をＣａ（ＯＨ
）2（％）に対比させて示す。アルカリ度は一般にＣａ（ＯＨ）2の量を多くする
に伴って高くなる。しかしながら、このパラメーターはＭｇ（ＯＨ）2および水 の影響を受ける。調製したサンプルの大部分は１０．５から１２．５ｍｅｑ／ｇ
の範囲内に入るが、７ｍｅｑ／ｇの如く低くなるように希釈したサンプルを調製
することも可能である。
【００５８】 このようなグラフから引き出した組成範囲をこの上に記述した。好適な範囲に
すると作業性が良好な製品が得られる。幅広い範囲は、最低限の取り扱い性を示
す希釈および濃密な組成物を包含する。このスラリーを水であまりにも希釈する
と貯蔵および取り扱い中に沈降がある程度起こる。
【００５９】 本発明の好適な特定態様を詳細に開示してきたが、本発明の精神からも本請求
項の範囲からも逸脱しない限りいろいろな修飾を採用することができると理解さ
れるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１、２および３】 図１、２および３は、水酸化カリウムと水酸化カルシウムをいろいろに組み合
わせた時のコストおよび性能の影響を示すグラフである。
【図４】 図４は、水と固体の相対比率の影響を示すグラフである。
【図５】 図５に、水酸化カルシウムの組成パーセントに対するアルカリ度（１グラム当
たりのミリ当量）の関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生固体を含有する汚物を処理するための安定化石灰スラリー
    組成物であって、 （ａ）水和石灰、 （ｂ）水酸化カリウム、および （ｃ）水、 を含んで成る組成物。
  2. 【請求項２】 塩化カリウムを更に含んで成る請求項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】 水酸化マグネシウムを更に含んで成る請求項２記載の組成物
    。
  4. 【請求項４】 水酸化マグネシウムを更に含んで成る請求項１記載の組成物
    。
  5. 【請求項５】 生固体を含有する汚物を処理するための安定化石灰スラリー
    組成物であって、 （ａ）水和石灰を乾燥重量基準で実質的に２０％から４０％の範囲の量で含み、 （ｂ）水酸化カリウムを乾燥重量基準で実質的に５％から１８％の範囲の量で含
    み、 かつ （ｃ）水を実質的に４２重量％から７５重量％の範囲の量で含む、 組成物。
  6. 【請求項６】 塩化カリウムを乾燥重量基準で実質的に０％から１０％の範
    囲の量で更に含む請求項５記載の組成物。
  7. 【請求項７】 塩化カリウムが実質的に２％から４％の範囲である請求項６
    記載の組成物。
  8. 【請求項８】 水酸化マグネシウムを乾燥重量基準で実質的に０％から１０
    ％の範囲の量で更に含む請求項６記載の組成物。
  9. 【請求項９】 水酸化マグネシウムが実質的に２％から４％の範囲内である
    請求項８記載の組成物。
  10. 【請求項１０】 塩化カリウムが実質的に２％から４％の範囲である請求項
    ９記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 水酸化カリウムが実質的に１０％から１６％の範囲内であ
    る請求項６、７、８、９または１０記載の組成物。
  12. 【請求項１２】 水酸化カルシウムが実質的に３０％から３６％の範囲であ
    る請求項８、９または１０記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 水が実質的に４８重量％から５６重量％の範囲である請求
    項５、６、７、８、９または１０記載の組成物。
  14. 【請求項１４】 水酸化カリウムと水酸化カルシウムの比率が少なくとも実
    質的に１：８である請求項５、６、７、８、９または１０記載の組成物。
  15. 【請求項１５】 水酸化カリウムと水酸化カルシウムの比率が実質的に１：
    １未満である請求項１４記載の組成物。
  16. 【請求項１６】 安定化石灰スラリー混合物の製造方法であって、 （ａ）該安定化石灰スラリー混合物中の水酸化カリウム成分の量が乾燥重量基準
    で５％から１８％になるに充分なカリウム量の水酸化カリウムと水を一緒にして
    水酸化カリウムの水溶液を生じさせ、 （ｂ）該溶液に、水酸化カルシウム、塩化カリウムおよび水酸化マグネシウムを
    、撹拌間隔で分離された少なくとも２回の間隔を置いた段階で、各段階で該水酸
    化カルシウム、該塩化カリウムおよび該水酸化マグネシウムの各々の一部を該溶
    液の中に混合するが各段階の塩化カリウムの混合を各段階の水酸化カルシウムの
    混合と同時よりも早い時期に行わないようにして、該段階全体の水酸化カルシウ
    ムの総量が該安定化石灰スラリー中の水酸化カルシウム成分が乾燥重量基準で実
    質的に２０％から４０％の範囲になるに充分でありかつ該段階全体の塩化カリウ
    ムおよび水酸化マグネシウムの総量が各々該安定化石灰スラリー中の塩化カリウ
    ムおよび水酸化マグネシウム成分が乾燥重量基準で０％より多いが実質的に１０
    ％を越えないに充分であるように混合して撹拌する、 ことを含む方法。
  17. 【請求項１７】 上記段階が少なくとも３段階である請求項１６記載の方法
    。
  18. 【請求項１８】 上記段階が少なくとも４段階である請求項１７記載の方法
    。
  19. 【請求項１９】 上記段階と段階の間の撹拌を少なくとも実質的に１０分間
    実施する請求項１６、１７または１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 該水酸化カルシウム、塩化カリウムおよび水酸化マグネシ
    ウムを該溶液の中に各段階で実質的に等しい量で混合する請求項１６、１７また
    は１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 上記段階と段階の間の撹拌を少なくとも実質的に１０分間
    実施する請求項２０記載の方法。
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