JP2952638B2 - 水処理方法および砒素除去用水処理剤 - Google Patents
水処理方法および砒素除去用水処理剤Info
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水の中に含まれる砒素
を除去する水処理方法および砒素除去用水処理剤に関す
る。
を除去する水処理方法および砒素除去用水処理剤に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】水、例えば、工場廃水や、温泉の源泉水
の中には、砒素が多量に含まれているものがある。砒素
化合物は有毒であるため、砒素を含む水は、砒素濃度が
所定以下でなければ、廃棄を制限されている。従来、廃
水中の砒素を除去するため、廃水にＦｅ（ＯＨ）3 処理
剤を加え、共沈により砒素を除去することが行われてい
る。
の中には、砒素が多量に含まれているものがある。砒素
化合物は有毒であるため、砒素を含む水は、砒素濃度が
所定以下でなければ、廃棄を制限されている。従来、廃
水中の砒素を除去するため、廃水にＦｅ（ＯＨ）3 処理
剤を加え、共沈により砒素を除去することが行われてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、共沈により有害な砒素含有廃棄物
を生じるため、その廃棄物の処理の問題を生じていた。
また、従来の技術では、処理剤にコストがかかるという
問題点があった。
うな従来の技術では、共沈により有害な砒素含有廃棄物
を生じるため、その廃棄物の処理の問題を生じていた。
また、従来の技術では、処理剤にコストがかかるという
問題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、水処理後に廃棄物処理の問題を生
じず、また、低いコストで砒素を除去することができる
水処理方法および砒素除去用水処理剤を提供することを
目的としている。
してなされたもので、水処理後に廃棄物処理の問題を生
じず、また、低いコストで砒素を除去することができる
水処理方法および砒素除去用水処理剤を提供することを
目的としている。
【０００５】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明に係る水処理方法は、砂鉄と接触
させることにより、水に含まれる砒素を除去することを
特徴とする。
に、請求項１の本発明に係る水処理方法は、砂鉄と接触
させることにより、水に含まれる砒素を除去することを
特徴とする。
【０００７】請求項２の本発明に係る水処理方法は、砂
鉄を加えた砂層を通過させることにより、水に含まれる
砒素を除去することを特徴とする。
鉄を加えた砂層を通過させることにより、水に含まれる
砒素を除去することを特徴とする。
【０００８】
【０００９】請求項３の本発明に係る砒素除去用水処理
剤は、砂鉄を主成分とする。
剤は、砂鉄を主成分とする。
【００１０】請求項４の本発明に係る砒素除去用水処理
剤は、砂鉄と砂との混合物から成る。
剤は、砂鉄と砂との混合物から成る。
【００１１】常磁性・強磁性複合鉄酸化物は、例えば、
イルメナイト系鉄酸化物、ファイオライト系鉄酸化物、
カルシウムフェライト系鉄酸化物、フェライト系鉄酸化
物、およびこれらの２以上の混合物などである。常磁性
・強磁性複合鉄酸化物は、水との接触面積を増やすた
め、粒状または粉状が好ましいが、他の形態であっても
よい。
イルメナイト系鉄酸化物、ファイオライト系鉄酸化物、
カルシウムフェライト系鉄酸化物、フェライト系鉄酸化
物、およびこれらの２以上の混合物などである。常磁性
・強磁性複合鉄酸化物は、水との接触面積を増やすた
め、粒状または粉状が好ましいが、他の形態であっても
よい。
【００１２】本明細書中で、「砂鉄」とは、砂中から磁
力で引き付けて分離できる物質である。
力で引き付けて分離できる物質である。
【００１３】水を常磁性・強磁性複合鉄酸化物または砂
鉄と接触させるには、粒状の常磁性・強磁性複合鉄酸化
物または砂鉄の層を通過させるのが、簡易なため好まし
い。この場合、常磁性・強磁性複合鉄酸化物または砂鉄
は、単独で層を形成していても、砂や活性炭などに混合
されて層を形成していてもよい。水を常磁性・強磁性複
合鉄酸化物または砂鉄と接触させる他の方法としては、
粉状の常磁性・強磁性複合鉄酸化物または砂鉄と水とを
攪拌、混合してもよい。
鉄と接触させるには、粒状の常磁性・強磁性複合鉄酸化
物または砂鉄の層を通過させるのが、簡易なため好まし
い。この場合、常磁性・強磁性複合鉄酸化物または砂鉄
は、単独で層を形成していても、砂や活性炭などに混合
されて層を形成していてもよい。水を常磁性・強磁性複
合鉄酸化物または砂鉄と接触させる他の方法としては、
粉状の常磁性・強磁性複合鉄酸化物または砂鉄と水とを
攪拌、混合してもよい。
【００１４】本発明の水処理方法の前後に、他の処理を
加えてもよい。例えば、本発明の水処理方法の後に、活
性炭層を通過させて、水の濁りをとるようにしてもよ
い。
加えてもよい。例えば、本発明の水処理方法の後に、活
性炭層を通過させて、水の濁りをとるようにしてもよ
い。
【００１５】本発明で用いられる砂は、石英や長石、砂
鉄等の鉱物を含む普通、一般の砂でよく、主として、粒
径０．２ミリ〜２．０ミリの細砂および粗砂から成り、
微砂や粘土、礫を含んでいてもよい。砂は、川砂や、山
砂であってもよい。
鉄等の鉱物を含む普通、一般の砂でよく、主として、粒
径０．２ミリ〜２．０ミリの細砂および粗砂から成り、
微砂や粘土、礫を含んでいてもよい。砂は、川砂や、山
砂であってもよい。
【００１６】
【００１７】
【作用】請求項１の本発明に係る水処理方法では、砒素
を含んだ水を砂鉄と接触させることにより、水に含まれ
る砒素を除去する。砂鉄は、砒素を吸着する。砂鉄は、
常磁性・強磁性複合鉄酸化物を多く含んでいる。砂鉄
は、含まれる常磁性・強磁性複合鉄酸化物により砒素を
固定すると考えられる。砂鉄は、多孔性で、砒素を吸着
しやすいと考えられる。
を含んだ水を砂鉄と接触させることにより、水に含まれ
る砒素を除去する。砂鉄は、砒素を吸着する。砂鉄は、
常磁性・強磁性複合鉄酸化物を多く含んでいる。砂鉄
は、含まれる常磁性・強磁性複合鉄酸化物により砒素を
固定すると考えられる。砂鉄は、多孔性で、砒素を吸着
しやすいと考えられる。
【００１８】請求項２の本発明に係る水処理方法では、
水の中に懸濁するＦｅＡｓＯ４ 、ＣａＡｓＯ４ 等の砒
素を含む微粒子を砂層で濾過することによって、除去す
ることができる。水の中に溶存する砒素は、加えた砂鉄
と砂の中に含まれる砂鉄により吸着される。
水の中に懸濁するＦｅＡｓＯ４ 、ＣａＡｓＯ４ 等の砒
素を含む微粒子を砂層で濾過することによって、除去す
ることができる。水の中に溶存する砒素は、加えた砂鉄
と砂の中に含まれる砂鉄により吸着される。
【００１９】
【００２０】請求項３の本発明に係る砒素除去用水処理
剤は、砂鉄を主成分とするため、砂中から磁力で引き付
けて簡単に採取することができる。
剤は、砂鉄を主成分とするため、砂中から磁力で引き付
けて簡単に採取することができる。
【００２１】請求項４の本発明に係る砒素除去用水処理
剤は、含まれる砂鉄により水中の砒素を吸着して除去す
る。層状にして水を通過させて使用する場合には、含ま
れる砂の混合割合を変えることにより、水の通過速度を
調節することができる。砂には、砂鉄が含まれるため、
砂自体でも砒素を除去することができる。砂の濾過作用
により水中の懸濁物を除去することもできる。
剤は、含まれる砂鉄により水中の砒素を吸着して除去す
る。層状にして水を通過させて使用する場合には、含ま
れる砂の混合割合を変えることにより、水の通過速度を
調節することができる。砂には、砂鉄が含まれるため、
砂自体でも砒素を除去することができる。砂の濾過作用
により水中の懸濁物を除去することもできる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。比較試
料として砂２２０ｋｇを、砒素除去用水処理剤として砂
２００ｋｇに砂鉄２０ｋｇを混合したものを準備した。
比較試料および砒素除去用水処理剤の砂には、阿武隈川
産、亘理町逢隈田沢で採取の川砂を使用した。財団法人
宮城県公害衛生検査センターによるこの砂の成分分析
結果を表１に、測定方法を表２に示す。
料として砂２２０ｋｇを、砒素除去用水処理剤として砂
２００ｋｇに砂鉄２０ｋｇを混合したものを準備した。
比較試料および砒素除去用水処理剤の砂には、阿武隈川
産、亘理町逢隈田沢で採取の川砂を使用した。財団法人
宮城県公害衛生検査センターによるこの砂の成分分析
結果を表１に、測定方法を表２に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】この川砂の砂鉄には、比較試料および砒素
除去用水処理剤の砂と同じ砂から磁石で引き付けて分離
したものを使用した。比較試料および砒素除去用水処理
剤を収容する容器として、直径６０ｃｍ、高さ８０ｃｍ
の円筒状のタンク２個を準備した。各タンクは、上部に
注水口を有し、下部に排水口を有している。
除去用水処理剤の砂と同じ砂から磁石で引き付けて分離
したものを使用した。比較試料および砒素除去用水処理
剤を収容する容器として、直径６０ｃｍ、高さ８０ｃｍ
の円筒状のタンク２個を準備した。各タンクは、上部に
注水口を有し、下部に排水口を有している。
【００２６】比較試料および砒素除去用水処理剤をそれ
ぞれタンクに入れてタンクを密閉した。各タンクの注水
口からタンク内に約７０℃の温泉水を約１０時間、注入
した。排水口から１０時間経過直後の排水２０リットル
を採取した。
ぞれタンクに入れてタンクを密閉した。各タンクの注水
口からタンク内に約７０℃の温泉水を約１０時間、注入
した。排水口から１０時間経過直後の排水２０リットル
を採取した。
【００２７】まず、処理前の温泉水に含まれる砒素濃度
と処理後の比較試料および砒素除去用水処理剤の排水に
含まれる砒素濃度とを測定した。測定は、常温約１８℃
に冷ました後、Ｎｏ．５Ｃの濾紙で濾過したものについ
て、ＪＩＳ Ｋ ０１０２６１．２の計量方法によって
行った。この結果、処理前の温泉水の砒素濃度は２．１
ｍｇ／リットル、処理後の比較試料の排水の砒素濃度は
０．８ｍｇ／リットル、処理後の砒素除去用水処理剤の
排水の砒素濃度は０．６ｍｇ／リットルであった。
と処理後の比較試料および砒素除去用水処理剤の排水に
含まれる砒素濃度とを測定した。測定は、常温約１８℃
に冷ました後、Ｎｏ．５Ｃの濾紙で濾過したものについ
て、ＪＩＳ Ｋ ０１０２６１．２の計量方法によって
行った。この結果、処理前の温泉水の砒素濃度は２．１
ｍｇ／リットル、処理後の比較試料の排水の砒素濃度は
０．８ｍｇ／リットル、処理後の砒素除去用水処理剤の
排水の砒素濃度は０．６ｍｇ／リットルであった。
【００２８】この結果から、砒素を含む水を、砂または
砂と砂鉄との混合物を通過させることにより水に含まれ
る砒素を除去できること、および砂と砂鉄との混合物の
方が砂のみより砒素を除去する効果が高いことがわか
る。
砂と砂鉄との混合物を通過させることにより水に含まれ
る砒素を除去できること、および砂と砂鉄との混合物の
方が砂のみより砒素を除去する効果が高いことがわか
る。
【００２９】次に、砒素除去用水処理剤のタンク内に約
７０℃の温泉水を３０日間、注入した。３０日経過後の
砒素除去用水処理剤を取り出し、砒素の溶出試験を行っ
た。まず、１ｋｇの砒素除去用水処理剤に対し１０リッ
トルの水またはｐＨ２の塩酸水溶液を加え、１時間、３
時間または６時間の各時間浸透させた後、Ｎｏ．５Ｃの
濾紙で濾過した。この濾液について、ＪＩＳ Ｋ ０１
０２ ６１．２の計量方法によって砒素濃度を測定し
た。この結果を表３に示す。
７０℃の温泉水を３０日間、注入した。３０日経過後の
砒素除去用水処理剤を取り出し、砒素の溶出試験を行っ
た。まず、１ｋｇの砒素除去用水処理剤に対し１０リッ
トルの水またはｐＨ２の塩酸水溶液を加え、１時間、３
時間または６時間の各時間浸透させた後、Ｎｏ．５Ｃの
濾紙で濾過した。この濾液について、ＪＩＳ Ｋ ０１
０２ ６１．２の計量方法によって砒素濃度を測定し
た。この結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】表３を見ると、処理後の砒素除去用水処理
剤から水への砒素の溶出はわずかであり、強酸液への溶
出もわずかであることがわかる。このことから、砒素
は、砒素除去用水処理剤の成分に共有結合により固定さ
れると考えられる。このように、砒素除去用水処理剤
は、吸着した砒素を解放しにくいため、廃棄物としての
制限を受けずに捨てたり、利用したりすることができ
る。例えば、１重量部の砂鉄と１０重量部の砂との混合
物から成る砒素除去用水処理剤は、砒素の除去に使用し
た後、コンクリート材料として使用することができる。
剤から水への砒素の溶出はわずかであり、強酸液への溶
出もわずかであることがわかる。このことから、砒素
は、砒素除去用水処理剤の成分に共有結合により固定さ
れると考えられる。このように、砒素除去用水処理剤
は、吸着した砒素を解放しにくいため、廃棄物としての
制限を受けずに捨てたり、利用したりすることができ
る。例えば、１重量部の砂鉄と１０重量部の砂との混合
物から成る砒素除去用水処理剤は、砒素の除去に使用し
た後、コンクリート材料として使用することができる。
【００３２】次に、３０日経過後の砒素除去用水処理剤
の粒子について、走査型電子顕微鏡を用いて二次電子像
（ＳＥＭ像）を写すとともに、エネルギー分散型Ｘ線マ
イクロアナライザー（ＥＤＸ）による面分積のＸ線像を
写した。その二次電子像写真とＸ線像写真とを図１〜図
５に示す。
の粒子について、走査型電子顕微鏡を用いて二次電子像
（ＳＥＭ像）を写すとともに、エネルギー分散型Ｘ線マ
イクロアナライザー（ＥＤＸ）による面分積のＸ線像を
写した。その二次電子像写真とＸ線像写真とを図１〜図
５に示す。
【００３３】図２（Ａ），（Ｂ）を見ると、Ａｓの面分
布は、Ｆｅの面分布とよく一致することがわかる。しか
しながら、Ａｓの面分布は、図２（Ｂ）で特に明るい部
分とは一致していない。図２（Ｂ）で特に明るい部分は
純鉄と考えられることから、Ａｓは純鉄以外の鉄化合
物、例えば、イルメナイト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｔｉ−Ｏ
系）、ファイオライト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ
系）、カルシウムフェライト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｃａ−
Ｏ系）、フェライト系鉄酸化物（ＦｅＯ・Ｆｅ2 Ｏ
3系）等の常磁性・強磁性複合鉄酸化物により吸着され
ていると考えられる。
布は、Ｆｅの面分布とよく一致することがわかる。しか
しながら、Ａｓの面分布は、図２（Ｂ）で特に明るい部
分とは一致していない。図２（Ｂ）で特に明るい部分は
純鉄と考えられることから、Ａｓは純鉄以外の鉄化合
物、例えば、イルメナイト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｔｉ−Ｏ
系）、ファイオライト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ
系）、カルシウムフェライト系鉄酸化物（Ｆｅ−Ｃａ−
Ｏ系）、フェライト系鉄酸化物（ＦｅＯ・Ｆｅ2 Ｏ
3系）等の常磁性・強磁性複合鉄酸化物により吸着され
ていると考えられる。
【００３４】なお、図３〜図５を見ると、Ａｓの面分布
は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａの面分布とは、関連性が薄いこと
がわかる。従って、Ａｓはこれらの非磁性粒によって吸
着されているのではないと考えられる。また、図示は省
略するが、水処理前の砒素除去用水処理剤の粒子につい
て同様にＸ線像を写したところ、Ａｓは検出されなかっ
た。従って、図２（Ａ）に示されるＡｓは、水処理によ
り吸着したものと考えられる。
は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａの面分布とは、関連性が薄いこと
がわかる。従って、Ａｓはこれらの非磁性粒によって吸
着されているのではないと考えられる。また、図示は省
略するが、水処理前の砒素除去用水処理剤の粒子につい
て同様にＸ線像を写したところ、Ａｓは検出されなかっ
た。従って、図２（Ａ）に示されるＡｓは、水処理によ
り吸着したものと考えられる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る水処理方法および砒素除去
用水処理剤によれば、水と接触させるだけの簡単な処理
で水に含まれる砒素を除去することができる。本発明に
係る水処理方法および砒素除去用水処理剤によれば、吸
着した砒素を解放しにくいため、水処理剤を廃棄物とし
ての制限を受けずに捨てたり、利用したりすることがで
き、水処理後に廃棄物の処理の問題を生じない。また、
その水処理剤は、自然界に大量に存在し、容易に採取で
きるので、低いコストで砒素を除去することができる。
用水処理剤によれば、水と接触させるだけの簡単な処理
で水に含まれる砒素を除去することができる。本発明に
係る水処理方法および砒素除去用水処理剤によれば、吸
着した砒素を解放しにくいため、水処理剤を廃棄物とし
ての制限を受けずに捨てたり、利用したりすることがで
き、水処理後に廃棄物の処理の問題を生じない。また、
その水処理剤は、自然界に大量に存在し、容易に採取で
きるので、低いコストで砒素を除去することができる。
【図１】本発明の砒素除去用水処理剤の粒子の二次電子
像写真である。
像写真である。
【図２】本発明の砒素除去用水処理剤の粒子の（Ａ）砒
素の面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）鉄の面分布を示す
Ｘ線像写真である。
素の面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）鉄の面分布を示す
Ｘ線像写真である。
【図３】本発明の砒素除去用水処理剤の粒子の（Ａ）二
次電子像写真、（Ｂ）砒素の面分布を示すＸ線像写真で
ある。
次電子像写真、（Ｂ）砒素の面分布を示すＸ線像写真で
ある。
【図４】本発明の砒素除去用水処理剤の粒子の（Ａ）鉄
の面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）珪素の面分布を示す
Ｘ線像写真である。
の面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）珪素の面分布を示す
Ｘ線像写真である。
【図５】本発明の砒素除去用水処理剤の粒子の（Ａ）ア
ルミニウムの面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）カルシウ
ムの面分布を示すＸ線像写真である。
ルミニウムの面分布を示すＸ線像写真、（Ｂ）カルシウ
ムの面分布を示すＸ線像写真である。
Claims (4)
- 【請求項１】砂鉄と接触させることにより、水に含まれ
る砒素を除去することを特徴とする水処理方法。 - 【請求項２】砂鉄を加えた砂層を通過させることによ
り、水に含まれる砒素を除去することを特徴とする水処
理方法。 - 【請求項３】砂鉄を主成分とする砒素除去用水処理剤。
- 【請求項４】砂鉄と砂との混合物から成る砒素除去用水
処理剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067636A JP2952638B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 水処理方法および砒素除去用水処理剤 |
| KR1019950004893A KR960034093A (ko) | 1994-03-10 | 1995-03-10 | 수처리 방법 및 비소 제거용 수처리제 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067636A JP2952638B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 水処理方法および砒素除去用水処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246390A JPH07246390A (ja) | 1995-09-26 |
| JP2952638B2 true JP2952638B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=13350687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6067636A Expired - Fee Related JP2952638B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 水処理方法および砒素除去用水処理剤 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952638B2 (ja) |
| KR (1) | KR960034093A (ja) |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6067636A patent/JP2952638B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-10 KR KR1019950004893A patent/KR960034093A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960034093A (ko) | 1996-10-22 |
| JPH07246390A (ja) | 1995-09-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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