JP2003211155A

JP2003211155A - 水中浮遊性ゼオライト複合物

Info

Publication number: JP2003211155A
Application number: JP2002332953A
Authority: JP
Inventors: Koji Aoki; 弘次青木
Original assignee: NIPPON SYSTEM PRODUCTS KK
Current assignee: NIPPON SYSTEM PRODUCTS KK
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2003-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】水中において直ぐには沈降せずに浮遊させ、処
理対象の各種廃水等と長時間接触させることができる水
中浮遊性ゼオライト複合物を提供する。【解決手段】本発明の水中浮遊性ゼオライト複合物は、
ゼオライトとそれを担持する見掛け密度０．９〜１．０
の担持体とより構成される。担持体は粒状、板状、中空
体状、繊維状、メッシュ状、テープ状、ハニカム状等で
よく、また、触媒作用を有するもの、凝集助剤、吸着剤
等を担持してよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゼオライト複合
物、特に水中において浮遊する水中浮遊性ゼオライト複
合物及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとしている課題】産
業の発達に伴う産業廃水の増大、都市への人口の集中に
よる生活廃水の増大等により、河川、湖沼、海洋等の自
然環境の汚染が深刻な状態となっている。各種廃水の処
理は、種々の処理法及び処理装置によって行われ、１）
物理的処理法（スクリーニング、沈砂、沈澱、濾過、浮
上など）、２）化学的処理法（中和、酸化と還元、凝集
処理など）、３）生物化学的処理方法（活性汚泥法、散
水瀘床法、メタン発酵法）などがあるが、処理すべき物
質、廃水の水質や排出量がきわめて多様であるため、単
純な処理法及び装置では処理できない問題がある。

【０００３】上記のうち、物理的処理法は、要するに固
液を物理的に分離する方法であり、沈降分離は、廃水処
理における分離操作の主流をなしており、物理的処理方
法の中でも最も簡単な方法である。沈降分離法には、自
然沈殿法と、凝集沈殿法とがある。

【０００４】凝集沈殿は、自然沈殿で経済時間内で沈降
できないような水中の微粒子を凝集剤を添加して撹拌
し、フロックを生じさせて互いに結合し、大粒の凝塊に
成長させ、沈降性を増加させる方法である。凝集剤には
水溶性の各種の無機物、有機物が使用され、無機物は一
般に低分子の塩で、中性付近でのアルミニウム塩や鉄塩
の作用は低度の重合物の作用である。有機物の主体を占
めるのは、水溶性高分子物質である。

【０００５】水の凝集沈殿処理の過程は、ｉ）凝集剤が
懸濁物質を凝集し、微小フロックを生成する凝集過程、
ｉｉ）凝集過程で生成した微小フロックが相互に衝突接
触して次第に大きなフロックを形成するフロック形成過
程、ｉｉｉ）フロック形成過程で生成した大きなフロッ
クと清澄水とを分離する沈降分離過程からなり、以上の
３つの過程の処理は、一般にそれぞれ別個の装置で行わ
れるため、水の凝集沈降処理によって懸濁液中の固体粒
子群の分離濃縮には長時間を必要とする。

【０００６】この３つの過程を一つの装置で行うものと
して急速凝集沈殿装置があり、その一つとして、スラリ
ー循環型ではすでに生成している高濃度のスラリーを凝
集及びフロック形成部分へ循環し、微小フロックの大型
フロックへのフロック形成を促進して沈降分離しうる程
度の大きさのフロックまでに成長させる機能をもったも
のである。急速凝集沈殿装置の沈降分離速度は、その原
水の水質によって異なるが、普通２〜３ｍ／ｈｒ、滞留
時間は５０〜７０分の範囲で設計される。

【０００７】沈降分離は、廃水処理における分離操作の
主流をなしているものの、その急速分離は専ら凝集沈殿
処理メカニズムを改善することによって行われており、
沈降分離速度には限界があり、凝集剤の凝集機能そのも
のを改善して急速に大粒のフロックを形成させることは
なされていなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の問題点を解決するもので、下記構成の水中浮遊性ゼオ
ライト複合物である。（１）ゼオライトとそれを担持する見掛け密度０．７〜
１．２好ましくは０．９〜１．０の担持体とより構成さ
れてなることを特徴とする水中浮遊性ゼオライト複合
物。（２）ゼオライト粉末とそれらを表面に担持する見掛け
密度０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の粒状の
担持体とより構成されてなることを特徴とする粒状の水
中浮遊性ゼオライト複合物。（３）ゼオライト粉末とそれらを担持する見掛け密度
０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の板状の担持
体とより構成されてなることを特徴とする板状の水中浮
遊性ゼオライト複合物。（４）ゼオライト粉末とそれらを担持する見掛け密度
０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の中空体状の
担持体とより構成されてなることを特徴とする中空体状
の水中浮遊性ゼオライト複合物。（５）ゼオライト粉末とそれらを担持する繊維状の見掛
け密度０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の担持
体とより構成されてなることを特徴とする繊維状の水中
浮遊性ゼオライト複合物。（６）ゼオライト粉末とそれらを担持するメッシュ状の
見掛け密度０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の
担持体とより構成されてなることを特徴とするメッシュ
状の水中浮遊性ゼオライト複合物。

【０００９】（７）ゼオライト粉末とそれらを担持する
テープ状の見掛け密度０．７〜１．２好ましくは０．９
〜１．０の担持体とより構成されてなることを特徴とす
るテープ状の水中浮遊性ゼオライト複合物。（８）ゼオライト粉末とそれらを担持するハニカム状の
見掛け密度０．７〜１．２好ましくは０．９〜１．０の
担持体とより構成されてなることを特徴とするハニカム
状の水中浮遊性ゼオライト複合物。（９）ゼオライト粉末又は担持体が、触媒作用を有する
ものであることを特徴とする前項（１）〜（８）のいず
れか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（１０）ゼオライト粉末又は担持体が、凝集助剤である
ことを特徴とする前項（１）〜（８）のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（１１）ゼオライト粉末又は担持体が、吸着剤であるこ
とを特徴とする前項（１）〜（１０）のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（１２）ゼオライト粉末又は担持体が、脱色剤であるこ
とを特徴とする前項（１）〜（１１）のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（１３）ゼオライト粉末又は担持体が、殺菌剤を担持し
てなるものであることを特徴とする前項（１）〜（１
２）のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合
物。（１４）ゼオライト粉末又は担持体が、抗菌剤を担持し
てなるものであることを特徴とする前項（１）〜（１
２）のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合
物。

【００１０】（１５）ゼオライト粉末又は担持体が、有
機物分解性微生物を担持してなるものであることを特徴
とする前項（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の水
中浮遊性ゼオライト複合物。（１６）ゼオライト粉末又は担持体が、酵素を担持して
なるものであることを特徴とする前項（１）〜（１５）
のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（１７）担持体が、多孔質セラミックであることを特徴
とする前項（１）〜（１６）のいずれか１項に記載の水
中浮遊性ゼオライト複合物。（１８）担持体が、多孔質ガラスであることを特徴とす
る前項（１）〜（１６）のいずれか１項に記載の水中浮
遊性ゼオライト複合物。（１９）担持体が、多孔質プラスチックであることを特
徴とする前項（１）〜（１６）のいずれか１項に記載の
水中浮遊性ゼオライト複合物。（２０）ゼオライト又は担持体が凝集剤を担持してなる
ものであることを特徴とする前項（１）〜（１９）のい
ずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。（２１）ゼオライトが、ゼオライトクリスタロイド凝集
剤であることを特徴とする前項（２０）に記載の水中浮
遊性ゼオライト複合物。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につ
いて説明する。本発明のゼオライト複合物は、水（被処
理水）中において直ぐには沈降せずに浮遊するものであ
って、そのためゼオライトを見掛け密度０．７〜１．２
好ましくは０．９〜１．０の担持体に担持させた構造と
している。被処理水の比重（密度）は、水のみからなる
場合は１．０であるが、泥状物等を含む懸濁液の場合
は、１．１〜１．２であることもあり、また、アルコー
ル等を含む場合は１．０以下となることもあるので、こ
れら各種の比重の液に対応した見掛け密度の担持体が用
いられる。

【００１２】高純度のゼオライトは、純度９９重量％以
上の含水アルミノ珪酸塩であって、珪礬比、すなわち
（ＳｉＯ₂ とＡｌ₂Ｏ₃ の重量組成の比）×１．７、が
３〜１０の範囲のものであり、すなわち、ゼオライト
Ａ、ゼオライトＰ（フィリップサイト）、ゼオライトＸ
（フォージャサイト）、ゼオライトＹ（フォージャサイ
ト）及びヒドロキシソーダライトに相当するゼオライト
である。陽イオン交換容量は４００〜６００ｃｍｏｌ
（＋）ｋｇ^-1であって、いずれもそのゼオライトの構造
の理論値に相当するものである。また、ゼオライトは、
珪酸及びアルミニウムを含む無機成分からなる非結晶性
の珪酸アルミニウム塩を含む組成物を、アルカリ処理に
より人工的に転換して得られ、その主成分はフィリップ
サイト、モルデナイト、フォージャサイト、ゼオライト
Ａ、ヒドロキシソーダライトなどであり、他の成分を少
量含むこともある。また、ゼオライト以外の部分、すな
わち非ゼオライト成分として、有機物、鉄分、その他の
不純物及びゼオライトに至るまでの中間生成物なども共
存するものである。そして、珪酸及びアルミニウムを含
む物質に、０．１〜５．０Ｎのアルカリ水溶液を加え、
６０〜２８０℃で加熱処理した後、溶液部分を分離する
が、このときの不溶残渣をアルカリ処理することによっ
て、ゼオライトを製造することができる。

【００１３】ゼオライト製造原料の珪酸及びアルミニウ
ムを含む物質としては、珪酸及びアルミニウムが珪酸ア
ルミニウム塩として含まれる物質であって、火山灰、軽
石、火山ガラスなどの降下火山噴出物、石炭の焼却灰で
ある石炭灰、可燃性廃棄物の焼却灰、汚泥の焼却灰、Ｒ
ＤＦといわれるゴミ固形化燃料を熱源として燃焼させた
場合の焼却灰、などを例示することができる。

【００１４】前記の、水中浮遊性ゼオライト複合物は、
産業廃液、都市排水等の汚染排水を処理する際に、撹拌
により長時間にわたって浮遊状態で排水と接触させるこ
とができ、その結果排水中の汚染物質をゼオライトに接
触処理させて効率的に除去することができる。前記ゼオ
ライトの担持体の形状は、粒状体、板状体のほか、図１
〜３に示すごとき、中空体、繊維体、メッシュ状体、テ
ープ状体又はハニカム状体等であってよい。また、前記
のゼオライト粉末又は担持体は、触媒、凝集助剤、吸着
剤、脱色剤、殺菌剤、抗菌剤、有機物分解性微生物、酵
素等を担持してもよい。そして、担持体が、多孔質セラ
ミック、多孔質プラスチックであってよい。さらに、ゼ
オライト又は担持体は、凝集剤を担持していてよく、ま
た、ゼオライトクリスタロイド凝集剤であってもよい。

【００１５】担持体の具体例としては、例えば多数の単
独孔を有する火山噴出物や黒曜石や真珠岩を加熱膨張さ
せたパーライト、あるいは中空体状のガラス粒、さらに
はウレタンフォーム、発泡スチロール等の発泡樹脂等が
あげられる。また、担持体は、活性炭、銀ゼオライトの
ごとき抗菌剤、有機汚染物質を栄養源として分解する有
機物分解性微生物、あるいはアルコール飲料製造用等の
酵素類を担持してもよい。

【００１６】本発明の好適な構成例として挙げられるも
のは、担持体が有機物分解性微生物を担持し、その表面
のゼオライトが凝集剤を担持してなる水中浮遊性ゼオラ
イト複合物であり、同ゼオライト複合物を、都市排水、
工場廃水等に投入して、撹拌すると、まず懸濁物質が凝
集剤、例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、又は
ポリアクリルアミド系凝集剤によりフロック状に凝集し
て沈降されて清澄化した透明水となり、次いで同透明水
中に溶解している有機汚染物質が担持体上の有機物分解
性微生物により消費分解される。なお、この微生物処理
の際にはエアーレーションを行う必要がある場合もあ
る。また、前記清澄化された透明水中に細菌類が存在す
る場合には、殺菌剤を担持した、担持体を使用すること
により、前記透明水を無害の飲用水となすことができ
る。本発明の水中浮遊性ゼオライト複合を使用する処理
対象水としては、上記の他に、砂利廃水、赤土含有廃
水、ヘドロ、トンネル工事廃水、活性汚泥水、生活雑廃
水等が挙げられる。

【００１７】

【発明の効果】本発明のゼオライト複合物によれば、
水中において直ぐには沈降せずに浮遊させることができ
るため、処理対象の各種廃水等と長時間接触させること
ができ、その結果処理対象水をゼオライトで十分に効率
的に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各種形状の水中浮遊性ゼオライト複合物の断面
図及び外観図。

【図２】各種形状の水中浮遊性ゼオライト複合物の外観
図。

【図３】水中浮遊性ゼオライト複合物の断面図。

【符号の説明】

１：ゼオライト粉末層、２：中空体状の担持体、３：繊維状の担持体、４：メッシュ状の担持体、５：テープ状の担持体、６：ハニカム状の担持体、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｐ 1/50 ５４０ 1/50 ５４０Ｆ 3/10 3/10 Ｚ // Ｃ０１Ｂ 39/02 Ｃ０１Ｂ 39/02 Ｆターム(参考） 4D003 AA12 AB01 CA10 EA14 EA22 4D015 BA17 BB06 CA01 DA02 DB02 DC01 DC04 4D024 AA04 AB07 BA07 BB01 BB07 DB14 DB21 4G066 AA61B BA01 BA02 BA16 CA01 DA08 4G073 BD15 BD16 CZ02 CZ04 CZ05 CZ07 CZ08 CZ16 DZ02 DZ05 FA30 FB30 UA06 UB33 UB47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゼオライトとそれを担持する見掛け密度
０．７〜１．２の担持体とより構成されてなることを特
徴とする水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項２】ゼオライト粉末とそれらを表面に担持する
見掛け密度０．７〜１．２の粒状の担持体とより構成さ
れてなることを特徴とする粒状の水中浮遊性ゼオライト
複合物。
【請求項３】ゼオライト粉末とそれらを担持する見掛け
密度０．７〜１．２の板状の担持体とより構成されてな
ることを特徴とする板状の水中浮遊性ゼオライト複合
物。
【請求項４】ゼオライト粉末とそれらを担持する見掛け
密度０．７〜１．２の中空体状の担持体とより構成され
てなることを特徴とする中空体状の水中浮遊性ゼオライ
ト複合物。
【請求項５】ゼオライト粉末とそれらを担持する繊維状
の見掛け密度０．７〜１．２の担持体とより構成されて
なることを特徴とする繊維状の水中浮遊性ゼオライト複
合物。
【請求項６】ゼオライト粉末とそれらを担持するメッシ
ュ状の見掛け密度０．７〜１．２の担持体とより構成さ
れてなることを特徴とするメッシュ状の水中浮遊性ゼオ
ライト複合物。
【請求項７】ゼオライト粉末とそれらを担持するテープ
状の見掛け密度０．７〜１．２の担持体とより構成され
てなることを特徴とするテープ状の水中浮遊性ゼオライ
ト複合物。
【請求項８】ゼオライト粉末とそれらを担持するハニカ
ム状の見掛け密度０．７〜１．２の担持体とより構成さ
れてなることを特徴とするハニカム状の水中浮遊性ゼオ
ライト複合物。
【請求項９】ゼオライト粉末又は担持体が、触媒作用を
有するものであることを特徴とする請求項１〜８のいず
れか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１０】ゼオライト粉末又は担持体が、凝集助剤
であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１１】ゼオライト粉末又は担持体が、吸着剤で
あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１２】ゼオライト粉末又は担持体が、脱色剤で
あることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に
記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１３】ゼオライト粉末又は担持体が、殺菌剤を
担持してなるものであることを特徴とする請求項１〜１
２のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合
物。
【請求項１４】ゼオライト粉末又は担持体が、抗菌剤を
担持してなるものであることを特徴とする請求項１〜１
２のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合
物。
【請求項１５】ゼオライト粉末又は担持体が、有機物分
解性微生物を担持してなるものであることを特徴とする
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオ
ライト複合物。
【請求項１６】ゼオライト粉末又は担持体が、酵素を担
持してなるものであることを特徴とする請求項１〜１５
のいずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１７】担持体が、多孔質セラミックであること
を特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の水
中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項１８】担持体が、多孔質ガラスであることを特
徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の水中浮
遊性ゼオライト複合物。
【請求項１９】担持体が、多孔質プラスチックであるこ
とを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の
水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項２０】ゼオライト又は担持体が凝集剤を担持し
てなるものであることを特徴とする請求項１〜１９のい
ずれか１項に記載の水中浮遊性ゼオライト複合物。
【請求項２１】ゼオライトが、ゼオライトクリスタロイ
ド凝集剤であることを特徴とする請求項２０に記載の水
中浮遊性ゼオライト複合物。