JP4061279B2

JP4061279B2 - 凝集剤及びその凝集剤からなる土壌浸食防止剤

Info

Publication number: JP4061279B2
Application number: JP2004050682A
Authority: JP
Inventors: 秀武根路銘
Original assignee: 秀武根路銘
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2005238085A

Description

本発明は、ゲル化に伴って懸濁物を凝集する凝集剤及びその凝集剤からなる土壌浸食防止剤に関する。

従来、各種の用水や排水から懸濁物を取り除くために、凝集剤を用水や排水中に投入して懸濁物を凝集・沈降させて処理する水処理方法が行なわれており、水処理のための凝集剤としては、ポリアクリルアミド等の高分子凝集剤、硫酸バンドなどが使用されていた。
これらの凝集剤は、水処理時にｐＨの調整が必要であり、水処理が煩雑になるのみならず、処理後の水の安全性に懸念があった。特に、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤を一緒に混ぜて使用すると凝集剤同士がくっ付いて凝集剤として機能しないために、工程を分けて別々に使用する必要があり、ｐＨ値の調整が必要な場合には、更に下記のように工程が増えて煩雑になる。
（工程１）懸濁液に水質が弱アルカリになるように水酸化ナトリウムを添加する。
（工程２）上記懸濁液に硫酸バンド（＋電荷）を添加して微少フロックを造る。
（工程３）アニオン系高分子凝集剤（−電荷）を添加してフロックを成長させて沈降させる。
（工程４）凝集効果が弱い場合は、更にカチオン系高分子凝集剤（＋電荷）を添加する。
（工程５）凝集効果が弱い場合は、更にノニオン系高分子凝集剤（−電荷）を添加する。
（工程６）ｐＨ値の調整。
また、硫酸バンドは、処理水が低温の場合に充分な凝集効果が得られないという問題があった。

これらの問題を解決でき、無毒安全で凝集効果の高い凝集剤として、珪素を溶解した珪素ゾルからなる凝集剤は様々なものが知られている（特許文献１乃至４参照）。
特開２００３−３８９０８号公報特許２７５９８５３号公報特許２７３２０６７号公報特公平４−７５７９６号公報

しかし、珪素ゾルは、長期間安定したゾル状態を維持することが困難であり、一般的な珪素溶液である珪酸ソーダも、そのままの状態ではゲル化する性質を有し、アルカリ性にして電位によってゾル状態を安定せる必要がある。また、特許文献１乃至４に記載の凝集剤のように、強酸又は強アルカリ性にして珪素ゾルのゾル状態を維持するものは、処理後の水のｐＨ値に懸念が生じると共に、珪素ゾルの中和によるゲル化が不十分となり、処理水のｐＨの調整が必要であるという課題があった。
また、高分子凝集剤は、土壌浸食防止剤として使用する場合に、強アルカリ土壌には作用しないという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、珪素を含有する珪素含有水溶液と、ゲル化を抑止する非電解物質とからなる凝集剤を提供するものである。

また、本発明は、請求項１に記載の凝集剤において、前記珪素含有水溶液が珪酸ソーダである凝集剤を提供するものである。

また、本発明は、請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記非電解物質が砂糖である凝集剤を提供するものである。

また、本発明は、請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記非電解物質が糖蜜廃液である凝集剤を提供するものである。

また、本発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の凝集剤からなる土壌浸食防止剤を提供するものである。

本発明に係る凝集剤によれば、珪素を含有する珪素含有水溶液と、ゲル化を抑止する非電解物質とからなる構成を有することにより、保存時にはゲル化を抑止して安定した水溶液状態を保つことができる。一方、使用時には用水や排水等の懸濁液中に凝集剤を入れて凝集剤が希釈されることによって珪素が懸濁液中の懸濁物を包み込んでゲル化し、凝集することができるから、懸濁液を簡易、安全かつ迅速に処理することができる効果がある。

また、本発明は、請求項１に記載の凝集剤において、前記珪素含有水溶液が珪酸ソーダである構成を有することにより、珪酸ソーダに非電解物質を溶解させることによって簡単に凝集剤を製造することができる効果がある。

また、本発明は、請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記が砂糖である構成を有することにより、砂糖によって珪素含有水溶液のゲル化を抑止することができ、安全な凝集剤を得ることができる効果がある。

また、本発明は、請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記非電解物質が糖蜜廃液である構成を有することにより、製糖業の工場から排出される糖蜜廃液によって珪素含有水溶液のゲル化を抑止することができ、廃液を再利用することができる効果がある。

また、本発明に係る土壌浸食防止剤によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の凝集剤からなる構成を有することにより、強アルカリ性の土壌も団粒化させることができ、土壌の性質に関係なく、土壌の浸食を防止することができる効果がある。

本発明に係る凝集剤は、珪素を含有する珪素含有水溶液と、ゲル化を抑止する非電解物質とからなる。

珪素含有水溶液は、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）や珪酸アルカリ塩等の珪素化合物を水（Ｈ_２Ｏ）に溶解させた水溶液からなり、珪酸ソーダ（Ｎａ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２・ｘＨ_２Ｏ）を使用することが好ましい。珪酸ソーダ等の珪素含有水溶液は、ゲル化し易い性質を有しているから、ゲル化を抑止する非電解物質を加えてゾル状態を維持するようにし、使用時に凝集剤を懸濁液中に投入することにより希釈されてゲル化し易くなり、珪酸が懸濁液中の懸濁物を包み込んでゲル化して凝集することができるようにしてある。

非電解物質は、ゲル化を抑止する非電解質のショ糖・ブドウ糖・でん粉等からなり、珪素含有水溶液の電気抵抗を大きくしてイオンの働きを弱めることにより珪酸のゲル化を抑止していると考えられる。非電解物質には、ショ糖を主成分とする砂糖を使用することが好ましく、砂糖は、白砂糖・黒砂糖・グラニュー糖等の何れも使用することがでる。また、製糖業の工場から排出される糖蜜廃液を使用することもできる。
一方、非電解物質であってもアルコールのように脱水作用を有する物質は、脱水作用により珪酸をゲル化させるために使用することはできない。

次に、上記凝集剤の製造方法を実施例に基づいて説明する。実施例では、珪素含有水溶液として珪酸ソーダを使用し、非電解物質として砂糖を使用した。
先ず、珪酸ソーダ（Ｎａ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２・ｘＨ_２Ｏ）を水（Ｈ_２Ｏ）で４倍に希釈する。この希釈した珪酸ソーダ１リットルに対して３００ｇの砂糖を投入し、砂糖が完全に溶解するまで攪拌することにより凝集剤を得ることができる。

次に、本発明に係る凝集剤の使用方法について説明する。
懸濁液１リットルに対しこの凝集剤１ｃｃを投入し攪拌すると、凝集剤が希釈されることにより、珪酸が懸濁液中の懸濁物を包み込んでゲル化して凝集する。また、本凝集剤の前処理として、他の凝集剤を組合わせて使用することにより、凝集効果を高めることができる。前処理用の凝集剤として酸性の凝集剤を使用すると、アルカリ性の本凝集剤により中和され、処理後の水を中性に保つことができ、２工程で効率の良い水処理をすることができる。

また、本発明に係る凝集剤は、土壌浸食防止剤として使用することもできる。
上記凝集剤を水で希釈してゲル化し易い状態にし、希釈した凝集剤を土壌の表面に散布すると、珪酸が土粒子を包み込んでゲル化することにより土を団粒化し、風雨による土壌の浸食を防止することができる。

Claims

珪素を含有する珪素含有水溶液に、ゲル化を抑止するショ糖又はブドウ糖からなる非電解物質を溶解してなる凝集剤。
請求項１に記載の凝集剤において、前記珪素含有水溶液が珪酸ソーダである凝集剤。
請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記非電解物質が砂糖である凝集剤。
請求項１又は２に記載の凝集剤において、前記非電解物質が糖蜜廃液である凝集剤。
請求項１乃至４のいずれかに記載の凝集剤からなる土壌浸食防止剤。