JP4747326B2 - Hexavalent chromium adsorption removing agent, method for producing the same, and method for removing hexavalent chromium - Google Patents

Hexavalent chromium adsorption removing agent, method for producing the same, and method for removing hexavalent chromium Download PDF

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Description

本発明は、六価クロム吸着除去剤及びその製造方法、並びに六価クロムの除去方法に係り、特に、環境改善及び環境保全を充分に期待できる、六価クロムの吸着除去に有用な環境浄化剤、換言すれば六価クロム吸着除去剤と、それを有利に製造する方法、並びにそれを用いて、六価クロムを除去する方法に関するものである。
The present invention relates to a hexavalent chromium adsorption / removal agent, a method for producing the same, and a hexavalent chromium removal method, and in particular, an environmental purification agent useful for adsorption removal of hexavalent chromium, which can sufficiently expect environmental improvement and environmental conservation. In other words, the present invention relates to a hexavalent chromium adsorption / removal agent , a method of advantageously producing the same, and a method of removing hexavalent chromium using the same.

近年、人体や環境に与える六価クロムの悪影響が懸念され、金属の表面処理工程等においては、六価クロムフリーの三価クロメート処理が開発される等、六価クロムフリーの技術が急速に確立されつつある。この六価クロムは、酸化力が強く、人体に触れると皮膚や呼吸器官を刺激して、腫瘍や皮膚炎を発生させるおそれがあるため、生活環境への排出は厳しく制限されており、例えば、我が国の環境基準において、水道水に含まれる六価クロムは、その濃度が0.05ppm以下となるように規制されている。   In recent years, there are concerns about the negative effects of hexavalent chromium on the human body and the environment, and hexavalent chromium-free technology has been rapidly established, such as the development of hexavalent chromium-free trivalent chromate treatment in metal surface treatment processes. It is being done. This hexavalent chromium has a strong oxidizing power, and when it touches the human body, it may irritate the skin and respiratory organs and cause tumors and dermatitis. In Japan's environmental standards, hexavalent chromium contained in tap water is regulated to have a concentration of 0.05 ppm or less.

このように、六価クロムの排出は厳しく制限されてはいるものの、既に使用された六価クロムを保持する重金属スラッジや電子機器、電子回路、六価クロメート処理が施された金属製品等が、自然界に投棄される可能性がなくなったわけではなく、また、場所によっては、それらが既に野積みされて、土壌汚染を惹起し、そして、雨水等によって、近隣の河川水、湖沼水、池の水、地下水等の陸水に、比較的に高濃度の六価クロムが浸出しているといった現状もある。   In this way, although the discharge of hexavalent chromium is severely restricted, heavy metal sludge, electronic equipment, electronic circuits, metal products that have been subjected to hexavalent chromate treatment, etc. that already hold hexavalent chromium, The possibility of being dumped in nature has not disappeared, and depending on the location, they are already piled up, causing soil contamination, and rainwater, etc., can cause nearby river water, lake water, and pond water. In addition, there is a current situation that relatively high concentration of hexavalent chromium is leached into land water such as groundwater.

このような六価クロムの除去方法としては、従来より、還元水酸化物法とイオン交換樹脂法がよく知られている。ここで、前者の還元水酸化物法は、強酸性の条件下(例えば、pHが3以下)において、六価クロムを含む廃水に硫酸第一鉄や亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を作用させて、六価クロムを三価クロムに還元した後、そこに、生石灰等の中和剤を添加することによって水酸化クロムを生成せしめて、沈殿させ、この沈殿物を濾過することにより、廃水から六価クロムを分離回収するものである。しかしながら、かかる方法では、硫酸鉄等の還元剤の使用によって、SOx等の有害ガスが発生するおそれがあると共に、還元剤が高価であるところから、処理コストが高騰するといった問題を内在している。加えて、この還元水酸化物法においては、六価クロムを完全に除去するために、還元剤が過剰に使用される傾向があり、この過剰の還元剤によって廃水のCOD値が上昇せしめられるといった新たな問題を惹起するおそれがある。   As such a method for removing hexavalent chromium, a reduced hydroxide method and an ion exchange resin method are well known. Here, the former reduced hydroxide method uses a reducing agent such as ferrous sulfate, sodium sulfite, or sodium bisulfite in waste water containing hexavalent chromium under strongly acidic conditions (for example, pH is 3 or less). After reducing hexavalent chromium to trivalent chromium by acting, chromium hydroxide is generated by adding a neutralizing agent such as quick lime, and precipitated, and the precipitate is filtered, Hexavalent chromium is separated and recovered from wastewater. However, in such a method, there is a possibility that harmful gases such as SOx may be generated by using a reducing agent such as iron sulfate, and there is an inherent problem that the processing cost increases because the reducing agent is expensive. . In addition, in this reduced hydroxide method, a reducing agent tends to be used excessively in order to completely remove hexavalent chromium, and this excess reducing agent increases the COD value of wastewater. There is a risk of causing new problems.

一方、後者のイオン交換樹脂法は、強塩基性アニオン交換樹脂を使用して、廃液中の六価クロムを吸着除去せしめるものであるが、廃液中に、塩素イオン等の陰イオン類が多量に共存している場合には、かかる陰イオンによって六価クロムの吸着が阻害されるため、廃液の種類によっては、六価クロムの除去効果が充分に得られない場合があり、また、六価クロムの酸化力によって、イオン交換樹脂の機能が低下し、安定的な六価クロムの処理を継続できないといった問題を内在している。更には、使用電力が大きいために、ランニングコストが高く、経済的ではないといった欠点もある。   On the other hand, the latter ion exchange resin method uses a strongly basic anion exchange resin to adsorb and remove hexavalent chromium in the waste liquid, but the waste liquid contains a large amount of anions such as chlorine ions. In the case of coexistence, the adsorption of hexavalent chromium is hindered by such anions, and depending on the type of waste liquid, the hexavalent chromium removal effect may not be sufficiently obtained. Due to the oxidizing power, the function of the ion exchange resin is lowered, and there is a problem that stable hexavalent chromium treatment cannot be continued. Further, since the power used is large, there is a disadvantage that the running cost is high and it is not economical.

従って、安価で、環境への影響が殆ど懸念されることのない、六価クロムの除去方法が強く求められているのである。   Therefore, there is a strong demand for a method for removing hexavalent chromium that is inexpensive and has little concern for environmental impact.

ところで、木材・木製品製造業やパルプ製造業等から大量に排出されるおがくず等の木屑は、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」により産業廃棄物として指定されており、この木屑を資源として有効に活用する方法の開発及び木屑の利用先の確保が、非常に重要になってきている。これまでにも、間伐材や廃材からの木質チップや、木材やパルプ製造工程で排出されるおがくずを利用して、六価クロムの吸着に応用した例が、幾つか報告されている。   By the way, sawdust and other wood waste discharged in large quantities from the wood and wood products manufacturing industry, pulp manufacturing industry, etc. are designated as industrial waste by the Law on Waste Disposal and Cleaning, and this wood waste is an effective resource. Development of methods to be used in the future and securing of the use destination of wood chips are becoming very important. Some examples have been reported so far of application to adsorption of hexavalent chromium using wood chips from thinned and waste wood, and sawdust discharged from wood and pulp manufacturing processes.

例えば、特許文献1においては、六価クロムを含有する酸性溶液に、おがくずやパルプスラッジ等のセルロースを含む有機材を接触させて、六価クロムを三価クロムに還元し、六価クロムを除去する方法が提案されている。しかしながら、かかる特許文献1に記載の手法では、セルロースを二酸化炭素と水に分解せしめる反応によって、六価クロムを三価クロムに還元するようにしているところから、強酸性及び高温条件下において、浄化対象である被処理液とセルロースを含む有機材とを接触せしめる必要があり、このため、浄化に際して、被浄化液を所定の温度(50℃以上)まで加熱する必要がある。従って、かかる手法を、莫大な量の陸水の浄化に適用することは、現実的ではなく、ましてや、六価クロムを含有する廃棄物の設置場所の周辺等、将来的に六価クロムによる汚染が惹起され得る可能性のある、河川水や地下水等の汚染防止に、かかる手法を適用することは、不可能であったのである。   For example, in Patent Document 1, an organic material containing cellulose such as sawdust and pulp sludge is brought into contact with an acidic solution containing hexavalent chromium, and hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium to remove hexavalent chromium. A method has been proposed. However, in the technique described in Patent Document 1, hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium by a reaction that decomposes cellulose into carbon dioxide and water. The liquid to be treated and the organic material containing cellulose need to be brought into contact with each other. For purification, it is necessary to heat the liquid to be purified to a predetermined temperature (50 ° C. or higher). Therefore, it is not practical to apply such a method to the purification of a huge amount of land water. Moreover, in the future, such as around the place where the waste containing hexavalent chromium is installed, contamination with hexavalent chromium will occur. It was impossible to apply such a method to prevent pollution of river water, groundwater, etc.

また、特許文献2には、安価で環境にやさしく、陰イオン吸着性に優れた陰イオン吸着炭素材料の製造装置が提案されており、かかる製造装置を用いて、木材チップ等の原料を炭化し、そして、生成された炭化物を酸溶液に接触させて、陰イオン吸着炭素材料を製造した後、これを、ペレット化又は粉砕して、製品としている。しかしながら、おがくず等の木屑を炭化させた場合、ペレット化又は粉砕された陰イオン吸着炭素材料は、何れも、水に浮いてしまう可能性が高く、河川や湖沼の底部や水中に設置して浄化を行うには、不向きなものとなっている。また、陰イオン吸着炭素材料をペレット化する場合には、工程が複雑となってコストが嵩むだけでなく、使用するバインダによっては、陰イオン吸着炭素材料自体の環境への影響も懸念される。   Patent Document 2 proposes an anion-adsorbing carbon material manufacturing apparatus that is inexpensive, environmentally friendly, and excellent in anion-adsorbing properties, and uses such a manufacturing apparatus to carbonize raw materials such as wood chips. The produced carbide is brought into contact with an acid solution to produce an anion-adsorbing carbon material, which is then pelletized or pulverized to obtain a product. However, when wood chips such as sawdust are carbonized, any anion-adsorbed carbon material that has been pelletized or crushed is highly likely to float in the water, and is installed and purified at the bottom of rivers and lakes and in water. It has become unsuitable to do. Further, when pelletizing an anion adsorbing carbon material, not only the process becomes complicated and the cost increases, but also depending on the binder used, there is a concern about the influence of the anion adsorbing carbon material itself on the environment.

また一方、近年においては、閉鎖性海域の水質悪化に伴い、水系の底部に堆積した底泥を除去するために、浚渫事業が、公共事業の一環として行われているのであるが、産業廃棄物である浚渫底泥の埋め立て処分場の確保や費用等の問題から、今後、浚渫事業が継続して行われないおそれがある。このような状況の下、浚渫底泥を処理するための様々な処理技術が提案されており、例えば、特許文献3〜5には、湖沼、海洋等からくみ上げた底泥に水ガラス(珪酸ナトリウム)等を添加して、底泥を固化せしめ、再利用可能な処理土とする方法が明らかにされている。   On the other hand, in recent years, dredging projects have been carried out as part of public works in order to remove the bottom mud accumulated at the bottom of the water system due to the deterioration of water quality in closed sea areas. There is a risk that dredging projects will not continue in the future due to problems such as securing landfill disposal sites and costs. Under such circumstances, various treatment techniques for treating dredged bottom mud have been proposed. For example, in Patent Documents 3 to 5, water glass (sodium silicate) is added to bottom mud pumped up from lakes, oceans, and the like. ) Etc. to solidify the bottom mud and make it a reusable treated soil.

また、本願出願人のうちの一人は、先に、特許文献6において、産業廃棄物である浚渫底泥を、貝殻及び/又は蠣殻の粉砕物と混合し、更にこれにバインダとして、珪酸ナトリウム(水ガラス)を加えて得られた組成物を固化焼成してなる焼結体を提案し、これが、工場排水等の産業排水や生活排水の浄化に有効であることを明らかにした。しかし、この先に提案した水質浄化用焼結体にあっては、陽イオン形態で存在する重金属の除去には非常に効果的であったのであるが、前述せる如き六価クロム等の陰イオン形態で存在する重金属の除去には、その効果が有効に発現され得ないことが明らかとなったのである。   In addition, one of the applicants of the present application previously described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260, the dredged bottom mud, which is industrial waste, is mixed with shells and / or crushed rice husks, and further used as a binder as sodium silicate. A sintered body obtained by solidifying and firing the composition obtained by adding (water glass) was proposed, and it was clarified that this was effective for purification of industrial wastewater such as factory wastewater and domestic wastewater. However, in the previously proposed sintered body for water purification, it was very effective in removing heavy metals present in the cation form, but the anion form such as hexavalent chromium as described above. It has been clarified that the removal of heavy metals present in can not effectively exhibit its effects.

特開2001−58192号公報JP 2001-58192 A 特許3822894号公報Japanese Patent No. 3822894 特開平11−61128号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-61128 特開平11−235600号公報JP 11-235600 A 特開平2005−7335号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-7335 特開2006−239583号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-239583

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、六価クロムで汚染された被浄化物を、SOx等の有害ガスを発生させることなく、しかも低コストで浄化することができると共に、環境への影響が殆ど懸念されることのない、新規な環境浄化剤(六価クロム吸着除去剤)と、それを有利に製造する方法、並びに、かかる環境浄化剤を用いて、六価クロムを除去する方法を提供することにある。
Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is to generate a harmful gas such as SOx from the object to be purified contaminated with hexavalent chromium. A new environmental purification agent (hexavalent chromium adsorption / removal agent) that can be purified at a low cost without causing any concern, and a method for advantageously producing the same. And it is providing the method of removing hexavalent chromium using such an environmental purification agent.

そして、本発明者等が、六価クロムの除去に有用な環境浄化剤について鋭意検討を重ねた結果、浚渫底泥と、おがくず等の木屑と、珪酸ナトリウムとを、それぞれ、特定の割合で配合せしめてなる組成物を焼成して得られた焼結体が、水溶液中において陰イオン形態として存在する六価クロムの除去においても有用であることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。   And, as a result of intensive studies on environmental cleaners useful for the removal of hexavalent chromium, the present inventors have formulated dredged bottom mud, sawdust and other wood chips, and sodium silicate at specific ratios, respectively. The sintered body obtained by firing the brazed composition was found to be useful in the removal of hexavalent chromium existing in the form of an anion in an aqueous solution, and the present invention was completed. .

すなわち、本発明は、水系の底部から得られる浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを、固形分重量比にて、それぞれ、46〜62%と6〜18%と25〜37%の割合で配合してなる組成物を焼成して得られた、多孔質構造の焼結体からなることを特徴とする環境浄化剤を、その要旨とするものである。   That is, the present invention blends dredged bottom mud, wood chips and sodium silicate obtained from the bottom of the water system in the ratio of 46 to 62%, 6 to 18% and 25 to 37%, respectively, in the solid content weight ratio. An environmental purification agent comprising a sintered body having a porous structure obtained by firing the composition thus obtained is a gist thereof.

なお、かかる本発明に従う環境浄化剤の望ましい態様の一つによれば、前記木屑としては、おがくずが、用いられることとなる。   In addition, according to one of the desirable aspects of the environmental purifier according to the present invention, sawdust is used as the wood waste.

そして、このような本発明に従う環境浄化剤を有利に製造するために、本発明にあっては、水系の底部から得られる浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを、固形分重量比にて、それぞれ、46〜62%と6〜18%と25〜37%の割合で配合してなる組成物を調製した後、所定の大きさに成形し、その得られた成形物を400℃〜700℃の温度で焼成し、多孔質構造の焼結体を得ることを特徴とする環境浄化剤の製造方法をも、その要旨としている。   And in order to produce the environmental purifier according to the present invention advantageously, in the present invention, dredged mud, wood chips and sodium silicate obtained from the bottom of the aqueous system, in a solid content weight ratio, After preparing the composition which mix | blends in the ratio of 46 to 62%, 6 to 18%, and 25 to 37%, respectively, it shape | molds to a predetermined | prescribed magnitude | size and the obtained molded object is 400 to 700 degreeC. The gist is also a method for producing an environmental purification agent characterized in that a sintered body having a porous structure is obtained by firing at a temperature of 5 ° C.

なお、このような本発明に従う環境浄化剤の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記焼成して得られた焼結体が、酸性水溶液中に浸漬処理されることとなる。   In addition, according to one of the preferable embodiments of the method for producing an environmental purification agent according to the present invention, the sintered body obtained by firing is immersed in an acidic aqueous solution.

また、かかる本発明に従う環境浄化剤の製造方法の別の好ましい態様の一つによれば、前記焼成が、酸素の供給を遮断した状態下において行われる。   Moreover, according to one of the other preferable aspects of the manufacturing method of the environmental purifier according to this invention, the said baking is performed in the state which interrupted supply of oxygen.

また、本発明は、上述の如き環境浄化剤を、浄化対象である被浄化物に接触せしめて、該被浄化物中に含有される六価クロムを除去することを特徴とする六価クロムの除去方法をも、その要旨とするものである。   In addition, the present invention provides a hexavalent chromium characterized in that the environmental purifier as described above is brought into contact with an object to be purified to remove hexavalent chromium contained in the object to be purified. The removal method is also the gist thereof.

なお、そのような本発明に従う六価クロムの除去方法における好ましい態様の一つにおいては、前記環境浄化剤が、pHが2以上、5未満とされた前記被浄化物中に接触せしめられることとなる。   In one preferred embodiment of the method for removing hexavalent chromium according to the present invention, the environmental purification agent is brought into contact with the article to be purified whose pH is 2 or more and less than 5. Become.

このように、本発明に従う環境浄化剤においては、水系の底部から得られる浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを、所定の割合で配合した組成物が用いられ、この組成物を焼成して、多孔質構造の焼結体を得ているところから、木屑の炭化物が、浚渫底泥を主体とする多孔質構造の焼結体中に含有乃至は保持されているのである。このため、SOx等の有害ガスを発生する還元剤を何等使用しなくても、本発明に従う環境浄化剤を与える焼結体中の炭化物と焼結体の多孔質構造によって、水溶液中において陰イオン形態として存在する六価クロムが効果的に吸着除去され得るようになっているのであり、また、原料コストも低廉で、浄化に際して、加熱や通電を何等必要とするものではないところから、低コストで浄化処理を実施することができるようになっている。   Thus, in the environmental purification agent according to the present invention, a composition in which dredged bottom mud obtained from the bottom of the aqueous system, wood chips and sodium silicate are blended at a predetermined ratio is used, and this composition is fired. Since the sintered body having a porous structure is obtained, the carbide of wood chips is contained or retained in the sintered body having a porous structure mainly composed of dredged bottom mud. For this reason, without using any reducing agent that generates harmful gases such as SOx, the anions in the aqueous solution can be obtained in the aqueous solution due to the carbide in the sintered body and the porous structure of the sintered body that give the environmental purifier according to the present invention. The hexavalent chromium that exists in the form can be effectively adsorbed and removed, and the raw material cost is low, and heating and energization are not required at the time of purification. It is possible to carry out the purification process.

また、本発明に従う環境浄化剤にあっては、水系の底部から得られる浚渫底泥を主体とする焼結体にて構成されているところから、木屑を炭化して得られる炭化物のみからなる吸着材料とは異なり、多孔質構造であっても、水に浮いてしまうようなことはなく、河川や湖沼の底部や水中に浸漬して浄化を行うことが可能となっているのであり、これにて、被浄化物中に含まれる六価クロムを有利に吸着除去し得ることとなる。   Moreover, in the environmental purification agent according to the present invention, since it is composed of a sintered body mainly composed of dredged mud obtained from the bottom of an aqueous system, adsorption consisting only of carbide obtained by carbonizing wood chips. Unlike materials, even if it has a porous structure, it does not float on water, and it can be purified by immersing it in the bottom of a river or lake or in water. Thus, the hexavalent chromium contained in the object to be purified can be advantageously adsorbed and removed.

さらに、かかる本発明に従う環境浄化剤を、その原料の一つである浚渫底泥の採取場所近辺の水域に適用した場合には、環境浄化剤は、その適用現場に近い物質系を構成することとなる。また、そのような焼結体の他の原料である珪酸ナトリウムや木屑にあっても、自然に豊富に存在する元素から構成されるものであるところから、環境浄化剤の用いられる現場において、環境浄化剤に起因する二次汚染の可能性も殆ど無いのである。つまり、本発明に従う環境浄化剤は、環境への影響を殆ど懸念する必要がないものとなっているのである。   Furthermore, when the environmental purification agent according to the present invention is applied to a water area near the collection site of dredged mud, which is one of the raw materials, the environmental purification agent constitutes a substance system close to the application site. It becomes. In addition, even in the case of sodium silicate and wood chips, which are other raw materials for such sintered bodies, they are composed of naturally abundant elements. There is almost no possibility of secondary contamination due to the cleaning agent. That is, the environmental purifier according to the present invention has almost no need to worry about the influence on the environment.

しかも、本発明に従う環境浄化剤を与える焼結体は、珪酸ナトリウムがバインダとして所定の割合で配合されているところから、充分な強度を有し、被浄化物中において、容易に崩壊するようなことが防止され得ており、長期に亘って、有効な浄化作用を発揮し得るのである。   And the sintered compact which gives the environmental purification agent according to this invention has sufficient intensity | strength from the place where sodium silicate is mix | blended in a predetermined ratio as a binder, and it is easy to disintegrate in a to-be-purified material. This can be prevented, and an effective purification action can be exhibited over a long period of time.

加えて、本発明にあっては、産業廃棄物として処理される浚渫底泥及び木屑を、有効な資源として、利用するものであるところから、埋め立て処理場の確保等が問題となっている産業廃棄物の削減にも、大いに寄与し得るものとなっている。特に、木屑については、そのリサイクルが早急に要望されているところから、環境浄化剤としての利用は、極めて意義が高いものと言える。   In addition, in the present invention, since the dredged mud and wood chips treated as industrial waste are used as effective resources, it is an industry in which securing of a landfill treatment site is a problem. It can also contribute greatly to waste reduction. In particular, for wood waste, its recycling is urgently required, so it can be said that its use as an environmental purification agent is extremely significant.

また、本発明に従う環境浄化剤の製造方法によれば、浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとからなる組成物を用いて成形し、その成形物を所定の温度で焼成することによって、上述の如き六価クロムの吸着除去性能に優れた、多孔質構造の焼結体が、有利に得られるのである。   Further, according to the method for producing an environmental purification agent according to the present invention, the composition as shown in the above is formed by molding using a composition composed of dredged mud, wood chips and sodium silicate, and firing the molded product at a predetermined temperature. A porous sintered body excellent in hexavalent chromium adsorption removal performance is advantageously obtained.

さらに、本発明に従う六価クロムの除去方法によれば、上述せる如き環境浄化剤を、浄化対象である被浄化物に接触せしめることによって、かかる被浄化物中に含まれる六価クロムを効果的に除去することができる。   Furthermore, according to the method for removing hexavalent chromium according to the present invention, the hexavalent chromium contained in the object to be purified is effectively obtained by bringing the environmental purifier as described above into contact with the object to be purified. Can be removed.

ところで、かかる本発明に従う環境浄化剤において、それを与える多孔質構造の焼結体の主たる構成成分たる、水系の底部から得られる浚渫底泥は、河川、湖沼、河口域、閉鎖性の海域等の水系の底部から、浚渫作業等によって、従来と同様にして取り出される、有機質の豊富なもの(例えば、三重県の英虞湾の浚渫底泥では、固形分の10〜15%程度が有機質)であって、そのような水系の底部から取り出された底泥は、通常、乾燥等の操作によって、ある程度の脱水が施されて、含水率が30%〜40%程度のものとして、用いられることとなる。この水系の底部から得られる浚渫底泥としては、特に限定されるものではないものの、環境浄化剤を水系(例えば、河川、湖沼、河口域、海域等)の浄化に利用する場合には、それによって形成される環境浄化剤が利用される水域の底部から得られる浚渫底泥であることが望ましく、これによって、現場水域に、より適合した環境浄化剤とすることが可能である。   By the way, in the environmental purifier according to the present invention, the dredged mud obtained from the bottom of the water system, which is the main component of the porous structure sintered body that gives it, is a river, a lake, an estuary, a closed sea area, etc. Organic matter abundantly removed from the bottom of the water system by conventional dredging work, etc. (for example, about 10-15% of the solid content in dredged bottom mud in Ago Bay, Mie Prefecture) However, the bottom mud taken out from the bottom of such an aqueous system is usually used as having a water content of about 30% to 40% after being subjected to some dehydration by an operation such as drying. It becomes. The dredged mud obtained from the bottom of this water system is not particularly limited, but when using environmental purification agents for purification of water systems (for example, rivers, lakes, estuaries, sea areas, etc.) It is desirable to be dredged mud obtained from the bottom of the water area where the environmental purification agent formed by is used, and this makes it possible to make the environmental purification agent more suitable for the on-site water area.

また、そのような水系の底部から得られる浚渫底泥に配合される木屑は、本発明に従う環境浄化剤に六価クロムの除去機能を付与するための成分であって、この木屑が所定の割合で配合されて、焼成されることによって、焼結体中に木屑の炭化物が含有乃至は保持されて、六価クロムの吸着除去効率が効果的に高められることとなるのである。なお、この木屑としては、その言葉通り、木材の切り屑や削り屑等の屑であれば、木材の種類は何等限定されるものではなく、同一材質の木屑であっても、或いは異材質の木屑が混合されたものであってもよく、例えば、木材・木製品製造業やパルプ製造業等の木材加工業において排出される木屑を、有効に活用することができる。このような木屑の中でも、特に、細かなものが望ましく、具体的には、0.01mm〜5mm程度、より好適には、0.1mm〜1mm程度のおがくずが有利に用いられるのであり、このような細かな木屑(おがくず)を用いることによって、浚渫底泥との混合性が有利に高められると共に、木屑の表面だけでなく内部までも炭化度が向上して、より一層優れた六価クロムの除去効果が付与されるようになる。   In addition, the wood waste blended in the dredged bottom mud obtained from the bottom of such an aqueous system is a component for imparting a hexavalent chromium removal function to the environmental purification agent according to the present invention, and this wood waste is a predetermined ratio. By being blended and fired, wood scrap carbides are contained or retained in the sintered body, and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium is effectively enhanced. Note that, as the word indicates, this wood waste is not limited to any kind of wood as long as it is wood scraps or shavings. Wood chips may be mixed, and for example, wood chips discharged in wood processing industries such as a wood / wood product manufacturing industry and a pulp manufacturing industry can be used effectively. Among such wood chips, fine ones are particularly desirable. Specifically, sawdust of about 0.01 mm to 5 mm, more preferably about 0.1 mm to 1 mm is advantageously used. By using fine fine wood chips (sawdust), the compatibility with dredged mud is advantageously increased, and the carbonization degree is improved not only on the surface of the wood chips but also inside, so that even more excellent hexavalent chromium A removal effect is added.

さらに、それら浚渫底泥や木屑に配合される珪酸ナトリウムは、バインダとして機能するものであって、その配合によって、焼成して得られる多孔性の焼結体に、充分な強度を付与し得るものである。これにより、本発明に従う環境浄化剤を浄化対象である被浄化物(河川水、湖沼水、池の水、地下水、海水、土壌等)に、浸漬したり、埋設する等して接触せしめた際に、環境浄化剤が崩壊して粉々になるようなことが防止され、以て、有効な浄化作用が長期に亘って発揮せしめられるのである。   Furthermore, the sodium silicate compounded in the dredged mud and wood chips functions as a binder, and can provide sufficient strength to the porous sintered body obtained by firing. It is. Thereby, when the environmental purifier according to the present invention is brought into contact with an object to be purified (river water, lake water, pond water, groundwater, seawater, soil, etc.) by being immersed or buried. In addition, the environmental purification agent is prevented from collapsing and being shattered, so that an effective purification action can be exhibited over a long period of time.

そして、それら浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとは、目的とする多孔質構造の焼結体からなる環境浄化剤を得る上において、固形分重量比にて、46〜62%と6〜18%と25〜37%の割合で配合せしめられる必要がある。かかる配合割合において、木屑の配合量が6%よりも少ないと、六価クロムの除去効率が極端に低下するようになる一方、その配合量が18%よりも多くなり過ぎると、得られる焼結体が脆くなって、実用に供し得なくなる。また、バインダとしての珪酸ナトリウムの配合量が25%よりも少なくなっても、充分な強度を有する焼結体を得ることが困難となり、そのために、実用に供し難くなる一方、その配合量が37%よりも多くなると、焼結体の強度は高められ得るものの、焼結体の比表面積が小さくなって、焼結体の六価クロムの除去効率が低下するのである。特に、その中でも、本発明にあっては、固形分重量比にて、木屑:10〜15%、珪酸ナトリウム:23〜30%、浚渫底泥:残部なる配合組成が、有利に採用されることとなる。   And these dredged mud, wood chips, and sodium silicate are 46-62% and 6-18% in solid content weight ratio, in obtaining the environmental purifier which consists of the sintered body of the target porous structure. And 25 to 37% of the content. In such a blending ratio, if the blending amount of wood chips is less than 6%, the removal efficiency of hexavalent chromium is extremely lowered, while if the blending amount is more than 18%, the resulting sintering is obtained. The body becomes brittle and cannot be put to practical use. Moreover, even if the blending amount of sodium silicate as a binder is less than 25%, it becomes difficult to obtain a sintered body having sufficient strength, which makes it difficult to put it to practical use. If the amount exceeds 50%, the strength of the sintered body can be increased, but the specific surface area of the sintered body is reduced, and the hexavalent chromium removal efficiency of the sintered body is reduced. In particular, in the present invention, in the present invention, the blended composition of wood chips: 10 to 15%, sodium silicate: 23 to 30%, dredged mud: the balance is advantageously employed in the solid content weight ratio. It becomes.

このように、本発明にあっては、浚渫底泥を主成分としつつ、それに特定量の木屑と珪酸ナトリウムを配合して、目的とする多孔質構造の焼結体を与える組成物が調製されることとなるのであるが、そのような組成物には、それら三成分の他にも、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、必要に応じて、各種の配合剤、例えば水系の底部から取り出された底泥の凝集や脱水のための薬剤や固化剤、結合助剤、多孔化補助剤等を適宜に配合せしめることが可能である。   As described above, in the present invention, a composition is prepared in which a specific amount of wood chips and sodium silicate are blended with the dredged bottom mud as a main component to give a sintered body having a desired porous structure. However, in addition to these three components, such a composition can be taken out from various additives, for example, the bottom of an aqueous system, if necessary, as long as the object of the present invention is not impaired. It is possible to appropriately add a chemical for agglomeration and dehydration of the bottom mud, a solidifying agent, a binding aid, a pore forming aid and the like.

そして、本発明においては、目的とする環境浄化剤を与える多孔質構造の焼結体を得るべく、上述の如くして得られる組成物を用い、先ず、それを、一般的な成形手法に従って、所望とする形状や大きさに成形して、円盤状や粒状等の各種の形状・大きさの未焼成の成形物が、形成されることとなる。次いで、この得られた成形物を、焼成することにより、目的とする焼結体が製造されるのである。   In the present invention, in order to obtain a sintered body having a porous structure that gives the target environmental purification agent, the composition obtained as described above is used. First, according to a general molding technique, By molding into a desired shape and size, unfired molded products having various shapes and sizes such as a disk shape and a granular shape are formed. Next, the obtained sintered product is fired to produce a desired sintered body.

なお、このような組成物の焼成に際して、その焼成温度としては、一般に、400〜700℃の範囲内の温度において、適宜に選定されることとなるが、特に有利には、600〜700℃の範囲内の焼成温度が採用されることとなる。この焼成温度が低くなり過ぎると、充分な焼成を行うことができず、そのために、焼結体の強度を充分に高めることが困難となるからであり、また焼成温度が高くなり過ぎると、焼結体に有効な多孔質構造を形成することが困難となる等の問題を惹起するからである。   In the firing of such a composition, the firing temperature is generally appropriately selected at a temperature within the range of 400 to 700 ° C., and particularly preferably 600 to 700 ° C. A firing temperature within the range will be employed. This is because if the firing temperature is too low, sufficient firing cannot be performed, which makes it difficult to sufficiently increase the strength of the sintered body. This is because it causes problems such as difficulty in forming a porous structure effective for the combined body.

また、上記焼成は、酸素の供給を遮断した状態下で行うことが望ましく、これによって、組成物中に含まれる木屑の炭化度を有利に高めることができ、以て、より一層高い吸着性能が焼結体に付与されるようになる。   In addition, it is desirable to perform the firing in a state in which the supply of oxygen is interrupted, whereby the carbonization degree of the wood chips contained in the composition can be advantageously increased, and thus higher adsorption performance can be achieved. It is applied to the sintered body.

そして、組成物を焼成して得られた焼結体には、その表面の有効な多孔構造をより有利に実現するべく、必要に応じて、酸性水溶液中に浸漬する浸漬処理が施される。かかる酸性水溶液としては、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、過塩素酸等の無機酸や、シュウ酸、酢酸、ギ酸等の有機酸の水溶液が何れも用いられるのであり、また、酸濃度としては、0.01〜10M程度の酸性水溶液が、焼結体の多孔性を高める上において、好適に採用され得るのである。なお、この酸性水溶液による処理は、一般に3時間以上の時間において実施され、その上限としては24時間程度とされることとなる。処理時間が24時間を超えても、その処理効果に大きな変化を期待することが困難であるからである。   Then, the sintered body obtained by firing the composition is subjected to an immersion treatment in which it is immersed in an acidic aqueous solution, if necessary, in order to realize an effective porous structure on the surface more advantageously. As the acidic aqueous solution, inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and perchloric acid, and aqueous solutions of organic acids such as oxalic acid, acetic acid and formic acid are used. In order to increase the porosity of the sintered body, an acidic aqueous solution of about 0.01 to 10M can be suitably employed. The treatment with the acidic aqueous solution is generally carried out for a period of 3 hours or more, and the upper limit thereof is about 24 hours. This is because, even if the processing time exceeds 24 hours, it is difficult to expect a large change in the processing effect.

さらに、このような焼成操作・必要な処理によって得られた焼結体は、多孔質構造において充分な強度を有するものとして、有利には、焼結体の破壊時における最大荷重を圧縮強度試験機で測定して得られる、一軸圧縮強度(JIS R 5210 セメントの物理試験方法に準拠)が、4.0N/mm2 以上であるものとして、形成されることとなる。また、そのような焼結体の大きさとしては、その取扱い性等を考慮して、一般に、0.5mm〜10cm程度の外形寸法のものとして、形成されることとなる。 Further, the sintered body obtained by such a firing operation and necessary treatment has a sufficient strength in the porous structure, and advantageously, the maximum load at the time of fracture of the sintered body is measured by a compressive strength tester. The uniaxial compressive strength (according to the physical test method of JIS R 5210 cement) obtained by measuring in (4) is 4.0 N / mm 2 or more. In addition, the size of such a sintered body is generally formed with an outer dimension of about 0.5 mm to 10 cm in consideration of its handleability and the like.

そして、かくの如くして得られた多孔質構造の焼結体にあっては、木屑の炭化物が含有乃至は保持されているのであり、この炭化物の存在によって、陽イオン形態で存在するカドミウムや、鉛、クロム、水銀、アンチモン、バナジウム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム等の重金属のみならず、陰イオン形態で存在する重金属、特に六価クロムをも効果的に吸着除去せしめ得るものとなっているのである。また、水系の底部から得られる浚渫底泥を主体として構成されているところから、木屑を炭化して得られる炭化物のみからなる吸着材料とは異なり、水面に浮かぶおそれもない。従って、このような焼結体からなる環境浄化剤は、有効な環境浄化作用、特に水質浄化作用を発揮し得るものであって、これにより、環境改善や環境保全に効果的に寄与し得るのである。   And in the sintered body of the porous structure obtained in this way, the carbide of wood chips is contained or retained, and by the presence of this carbide, cadmium present in the cation form and , Lead, chromium, mercury, antimony, vanadium, manganese, iron, nickel, copper, zinc, bismuth, indium, and other heavy metals, as well as heavy metals that exist in anionic form, especially hexavalent chromium, are effectively adsorbed and removed. It can be damned. Moreover, unlike the adsorption material which consists only of the carbide | carbonized_material obtained by carbonizing a wood chip from the place comprised mainly by the dredging bottom mud obtained from the bottom part of a water system, there is no possibility of floating on the water surface. Therefore, an environmental purification agent comprising such a sintered body can exhibit an effective environmental purification action, particularly a water quality purification action, and can thereby contribute effectively to environmental improvement and environmental conservation. is there.

ここにおいて、上述せる如き焼結体からなる環境浄化剤を用いて、河川水、湖沼水、池の水、地下水、海水等の被浄化物に含まれる六価クロムを除去するには、環境浄化剤を、目的とする水域、例えば河川、湖沼、河口域、海域等に、投入乃至は撒布せしめて、浸漬するようにすればよい。また、特に、六価クロムを含有する産業廃棄物の集積場等、高濃度の六価クロムの流出が懸念される場所の周辺にある河川等においては、水の流れによって、環境浄化剤が下流に流されないように、かかる環境浄化剤を、水の透過が可能なネットや柵等に収容し、それを河川等に、固定的に設置するようにすればよい。   Here, in order to remove hexavalent chromium contained in the object to be purified, such as river water, lake water, pond water, ground water, seawater, etc., using an environmental purification agent comprising a sintered body as described above, environmental purification The agent may be poured or distributed in a target water area, such as a river, lake, estuary, or sea area, and immersed. Also, especially in rivers around places where high concentrations of hexavalent chromium are likely to flow out, such as industrial waste collection sites that contain hexavalent chromium, the environmental purifier may flow downstream due to the flow of water. It is only necessary to store the environmental purification agent in a net or a fence that can permeate water, and fix it in a river or the like.

また、上記環境浄化剤は、産業廃棄物が廃棄された土壌等、六価クロムによる汚染が懸念される土壌に対しても、有利に適用することができるのであり、例えば、土壌中に埋設せしめるようにすれば、雨水等によって、六価クロムが浸出しても、土壌に埋設された環境浄化剤によって、土壌中に含まれる六価クロムを有利に吸着除去し得るのであり、その結果として、将来的に起こり得る河川水や地下水等の汚染を、未然に防止乃至は抑制することも可能となる。   In addition, the environmental purification agent can be advantageously applied to soils that may be contaminated with hexavalent chromium, such as soil from which industrial waste has been discarded. For example, it can be embedded in soil. By doing so, even if hexavalent chromium is leached out by rain water or the like, hexavalent chromium contained in the soil can be adsorbed and removed advantageously by the environmental purifier embedded in the soil. It is also possible to prevent or suppress the contamination of river water and groundwater that may occur in the future.

このように、本発明によれば、上述せる如き環境浄化剤を、浄化対象である被浄化物に接触せしめるだけで、被浄化物中に含まれる六価クロム等の汚染物質を有利に吸着除去せしめることができるのであり、浄化に際して、加熱等が何等必要ではないところから、浄化作業を極めて経済的に行うことができるのである。   As described above, according to the present invention, contaminants such as hexavalent chromium contained in the object to be purified can be advantageously adsorbed and removed simply by bringing the environmental purifier as described above into contact with the object to be purified. Since no heating or the like is required at the time of purification, the purification work can be performed extremely economically.

なお、本発明において、上記環境浄化剤による六価クロムの吸着除去能力を最大限に発現せしめるには、塩酸、硝酸、硫酸、蓚酸、フタル酸等のpH調整剤を用いて、被浄化物のpHを2以上、5未満、より好ましくは、2〜4.5、更に好ましくは3前後にすることが望ましく、こうすることによって、六価クロムをより一層効率的に除去することが可能となる。しかし、水域や土壌のpHを直に低下せしめることは、当然のことながら、環境に対して大きな負荷をかけるところから、現実的には困難であるが、河川水等の被浄化物を取り出して、六価クロムを除去する場合には有効であり、例えば、河川水等を取り出して、pHを上記範囲に調整した後、それを、上記環境浄化剤を充填したカラム等に通すようにすれば、連続的に且つより一層確実に六価クロムを吸着除去せしめ得るのであり、その後、カラムを通過した被浄化物を中和して、元の河川等に戻すようにすれば、環境に悪影響を及ぼすこともなく、六価クロムの除去を行うことができるのである。   In the present invention, in order to maximize the adsorption / removal ability of hexavalent chromium by the environmental purifier, a pH adjuster such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, oxalic acid, phthalic acid is used. It is desirable that the pH be 2 or more, but less than 5, more preferably 2 to 4.5, and even more preferably around 3. By doing so, hexavalent chromium can be removed more efficiently. . However, it is of course difficult to reduce the pH of the water area and soil directly because it places a heavy load on the environment. It is effective in removing hexavalent chromium. For example, if river water is taken out and pH is adjusted to the above range, then it is passed through a column or the like packed with the environmental purifier. It is possible to adsorb and remove hexavalent chromium continuously and more reliably, and then to neutralize the material to be purified that has passed through the column and return it to the original river, etc., adversely affecting the environment. Hexavalent chromium can be removed without any effect.

また、かくの如き本発明に従う環境浄化剤を与える焼結体は、所定量の珪酸ナトリウムの配合によって、充分な強度を有しているところから、上述の如き被浄化物への適用に際して、その形状が崩れることなく、適用水又は土壌中において有効に存在せしめられ得ることとなる。そして、それによって、環境浄化作用、特に、水質浄化作用が、長期に亘って、有利に発揮せしめられ得るのである。   In addition, since the sintered body that provides the environmental purification agent according to the present invention has sufficient strength due to the blending of a predetermined amount of sodium silicate, when applied to an object to be purified as described above, It will be able to exist effectively in applied water or soil without losing its shape. As a result, the environmental purification action, particularly the water quality purification action, can be advantageously exerted over a long period of time.

さらに、そのような焼結体からなる環境浄化剤にあっては、その焼結体の主たる構成成分である浚渫底泥が、水系の底部から取り出されたものであって、そのような環境浄化剤の用いられる水系の底部と同様な環境のものであり、加えて、木屑や珪酸ナトリウムにあっても、自然界に比較的に豊富に存在する元素からなるものであるところから、自然に近い組成から構成される環境浄化剤となり、それが適用される水域における環境浄化剤に起因する環境汚染の懸念は、殆ど無いのである。   Furthermore, in the environmental purification agent comprising such a sintered body, dredged bottom mud, which is the main component of the sintered body, is extracted from the bottom of the water system, and such environmental purification is performed. The environment is similar to the bottom of the water system where the agent is used. In addition, even wood chips and sodium silicates are composed of elements that are relatively abundant in nature, so the composition is close to nature. There is almost no concern about environmental pollution caused by the environmental purification agent in the water area where it is applied.

加えて、本発明は、産業廃棄物として処理される浚渫底泥及び木屑を、共に有効な資源として、利用するものであるところから、埋め立て処理場の確保等が問題となっている産業廃棄物の削減にも、大いに貢献し得ることとなる。   In addition, the present invention uses both dredged mud and wood waste that are treated as industrial waste as effective resources, so that industrial waste is a problem in securing landfill disposal sites. It can also contribute greatly to the reduction of energy consumption.

以下に、本発明の試験例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような試験例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の試験例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等が加え得るものであることが、理解されるべきである。   Several test examples of the present invention will be shown below, and the present invention will be clarified more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such test examples. Needless to say. In addition to the following test examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements and the like can be added.

試験例1(焼成雰囲気の影響)
先ず、浚渫底泥として、三重県の英虞湾の海底から浚渫により得られた海洋底泥を用い、それを自然乾燥させて、含水率が約30%の底泥を準備した。そして、この含水率の調整された海洋底泥と、木材加工業から排出されたおがくず(大きさ:0.1〜0.4mm程度)と、珪酸ナトリウム(珪酸Na)とを、下記表1に示される混合比(固形分重量比)において配合し、更に適宜水を加えて、成形に適した均一な組成物とした。その後、この組成物を円盤状に成形し、更にその得られた成形物を、4℃/分の昇温速度で、400℃の目標温度まで加熱すると共に、その温度下において、2時間固化焼成して、直径:10mm程度、厚さ:5mm程度の大きさの円盤状の焼結体を得た。この際、試料No.1においては、成形物を空き缶内に収容し、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行う一方、試料No.2においては、成形物に酸素が充分に供給され得る状態(オープン)で焼成を行った。次いで、上記で得られた焼結体を、1Mの硝酸水溶液に24時間浸漬することにより、かかる焼結体の表面を処理して、多孔性を高め、浄化能力が向上せしめられた試料No.1,2に係る焼結体とした。
Test Example 1 (Influence of firing atmosphere)
First, as the bottom mud, the bottom mud obtained by dredging from the sea bottom of Ago Bay in Mie Prefecture was dried naturally to prepare a bottom mud with a moisture content of about 30%. And this marine bottom mud with adjusted water content, sawdust discharged from the wood processing industry (size: about 0.1 to 0.4 mm), and sodium silicate (silicate Na) are shown in Table 1 below. It mix | blended in the mixing ratio shown (solid content weight ratio), and also added water suitably, and was set as the uniform composition suitable for shaping | molding. Thereafter, the composition is formed into a disk shape, and the obtained molded product is further heated to a target temperature of 400 ° C. at a rate of temperature increase of 4 ° C./min. Thus, a disk-shaped sintered body having a diameter of about 10 mm and a thickness of about 5 mm was obtained. At this time, sample no. In No. 1, the molded product was placed in an empty can and fired in a closed state (closed) in which the supply of oxygen was cut off. In No. 2, firing was performed in a state where oxygen can be sufficiently supplied to the molded product (open). Next, by immersing the sintered body obtained above in a 1M nitric acid aqueous solution for 24 hours, the surface of the sintered body was treated to increase the porosity and improve the purification ability. It was set as the sintered compact concerning 1 and 2.

かくして得られた焼結体のそれぞれについて、その水質浄化能力を評価するために、六価クロムの吸着除去効率をバッチ法にて測定した。即ち、それぞれの焼結体の1gを、六価クロムの濃度が100ng/mLである、硝酸(1N)でpHが3に調整されたK2Cr27 水溶液の50mL中に2時間浸漬させた。そして、水溶液中に残存する六価クロムの濃度を、JIS K 0102に準じて、電気加熱原子吸光法により測定し、得られた測定値から、六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表1に示した。 In order to evaluate the water purification capability of each of the sintered bodies thus obtained, the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was measured by a batch method. That is, 1 g of each sintered body was immersed in 50 mL of an aqueous K 2 Cr 2 O 7 solution having a hexavalent chromium concentration of 100 ng / mL and adjusted to pH 3 with nitric acid (1N) for 2 hours. It was. Then, the concentration of hexavalent chromium remaining in the aqueous solution is measured by an electric heating atomic absorption method according to JIS K 0102, and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium is obtained from the obtained measurement value, and the result is obtained. The results are shown in Table 1 below.

Figure 0004747326
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かかる表1の結果から明らかなように、試料No.1及び2の何れの焼結体も、六価クロムの吸着除去能を有していることが、明らかとなった。また、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行った試料No.1の焼結体の方が、オープン状態で焼成したNo.2の焼結体に比べて、六価クロムの吸着除去効率が高いことが、わかった。   As is clear from the results in Table 1, sample No. It was revealed that both sintered bodies 1 and 2 have the ability to adsorb and remove hexavalent chromium. In addition, Sample No. 1 fired in a closed state (closed) in which the supply of oxygen was shut off. No. 1 sintered body was fired in an open state. It was found that the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was higher than that of the sintered body of No. 2.

試験例2(木屑配合量の影響)
主として、木屑及び底泥の配合量を異ならしめた組成物を用いて、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行った以外は、上記試験例1と同様にして、試料No.3〜6に係る焼結体を製造し、そしてそれぞれの焼結体について、試験例1と同様に、六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表2に示した。
Test Example 2 (Effect of amount of wood chips)
Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Test Example 1 above, except that the composition with different amounts of wood chips and bottom mud was used for firing in a closed state (closed) in which the supply of oxygen was blocked. The sintered bodies according to 3 to 6 were manufactured, and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was determined for each sintered body in the same manner as in Test Example 1, and the results are shown in Table 2 below.

Figure 0004747326
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かかる表2の結果から明らかなように、木屑の配合量が増加するに従って、六価クロムの吸着除去効率が向上することが、認められた。しかしながら、木屑の配合量が18重量%を超えると、焼結体の強度が著しく低下して、脆くなり、実用性に問題があることを、別途確認した。このため、木屑の配合量が多いほど、六価クロムの吸着除去効率は向上するものの、実用的には、木屑の配合量:12重量%前後が最適であると考えられる。   As is apparent from the results in Table 2, it was recognized that the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was improved as the amount of wood chips increased. However, it was separately confirmed that when the amount of wood chips exceeds 18% by weight, the strength of the sintered body is remarkably lowered and becomes brittle, and there is a problem in practicality. For this reason, although the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium improves as the blending amount of wood waste increases, it is considered that the blending amount of wood waste: around 12% by weight is optimal for practical use.

また、木屑を含有しない試料No.3に係る焼結体にあっては、六価クロムが殆ど除去されていないことが、認められた。   In addition, Sample No. containing no wood chips. In the sintered body according to No. 3, it was confirmed that hexavalent chromium was hardly removed.

試験例3(珪酸ナトリウム配合量の影響)
主として、珪酸ナトリウム及び底泥の配合量を異ならしめた組成物を用いて、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行った以外は、上記試験例1と同様にして、試料No.7〜9に係る焼結体を製造し、そしてそれぞれの焼結体について、試験例1と同様に、六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表3に示した。
Test Example 3 (Influence of sodium silicate content)
Sample No. in the same manner as in Test Example 1 except that firing was performed in a closed state (closed) in which supply of oxygen was shut off using a composition in which the blending amounts of sodium silicate and bottom mud were varied. . The sintered bodies according to 7 to 9 were manufactured, and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was determined for each sintered body in the same manner as in Test Example 1, and the results are shown in Table 3 below.

また、得られた試料No.7〜9に係る焼結体を用いて、それらの比表面積(m2/g)を、JIS B 9950に準拠して、窒素を吸着ガスとして用いて測定し、得られた結果を、下記表3に示した。更に、一軸圧縮強度をJIS R 5210のセメントの物理試験方法に準拠して測定し、得られた測定値から、試料No.7の一軸圧縮強度に対する相対強度を算出して、得られた算出結果を、下記表3に示した。 In addition, the obtained sample No. Using the sintered bodies according to 7 to 9, their specific surface areas (m 2 / g) were measured using nitrogen as an adsorbing gas in accordance with JIS B 9950, and the obtained results are shown in the following table. It was shown in 3. Furthermore, the uniaxial compressive strength was measured in accordance with the physical test method for cement according to JIS R 5210. The relative strength with respect to the uniaxial compressive strength of 7 was calculated, and the obtained calculation results are shown in Table 3 below.

Figure 0004747326
かかる表3の結果から明らかなように、珪酸ナトリウム(バインダ)の配合量が増加するに従って、比表面積が小さくなり、六価クロムの吸着除去効率が低下するものの、焼結体の強度は向上することが、認められた。また、珪酸ナトリウムの配合量が25重量%に満たない場合には、焼結体の強度が著しく低下して、脆くなり、実用に供し得ないことを、別途確認した。このため、珪酸ナトリウムの配合量は、25重量%前後が最適であると考えられる。
Figure 0004747326
As is apparent from the results in Table 3, as the amount of sodium silicate (binder) increases, the specific surface area decreases and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium decreases, but the strength of the sintered body improves. It was recognized. Moreover, when the compounding quantity of sodium silicate is less than 25 weight%, it confirmed separately that the intensity | strength of a sintered compact fell remarkably and became weak and cannot be used for practical use. For this reason, it is thought that about 25 weight% is the optimal compounding quantity of sodium silicate.

試験例4(焼成温度の影響)
底泥と木屑と珪酸ナトリウムの配合比を、下記表4に示される一定の比率とする一方、焼成温度(焼結温度)を、下記表4の如く変化させて、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行った以外は、上記試験例1と同様にして、試料No.10〜13に係る焼結体を製造し、そしてそれぞれの焼結体について、試験例1と同様に、六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表4に示した。
Test Example 4 (Influence of firing temperature)
The mixture ratio of bottom mud, wood chips and sodium silicate is a constant ratio shown in Table 4 below, while the firing temperature (sintering temperature) is changed as shown in Table 4 below to shut off the oxygen supply. Sample No. 5 was tested in the same manner as in Test Example 1 except that firing was performed in the state (closed). The sintered bodies according to Nos. 10 to 13 were manufactured, and the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium was determined for each sintered body in the same manner as in Test Example 1, and the results are shown in Table 4 below.

また、得られた試料No.10〜13に係る焼結体について、走査型電子顕微鏡により、その表面観察を、5000倍の倍率で行い、その結果を、図1〜図4に示した。このような表面観察の結果よりして、焼結体の表面には、かなりの凹凸が見られ、多孔質構造となっていることが、認められた。   In addition, the obtained sample No. About the sintered compact concerning 10-13, the surface observation was performed with the magnification of 5000 times with the scanning electron microscope, and the result was shown in FIGS. From the result of such surface observation, it was recognized that considerable irregularities were observed on the surface of the sintered body, and a porous structure was formed.

Figure 0004747326
Figure 0004747326

かかる表4の結果から明らかなように、焼成温度が高いほど、六価クロムの吸着除去効率が高くなることが、認められた。また、図1〜4を対比すると、焼成温度が700℃になると(図4参照)、表面積(多孔性)が減少するようになることがわかる。このため、焼成温度は、600〜700℃程度が最適であると考えられる。   As is clear from the results in Table 4, it was recognized that the higher the firing temperature, the higher the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium. 1 to 4, it can be seen that the surface area (porosity) decreases when the firing temperature reaches 700 ° C. (see FIG. 4). For this reason, it is thought that about 600-700 degreeC is the optimal firing temperature.

試験例5(pHの影響)
底泥と木屑と珪酸ナトリウムの配合比を、下記表5に示される一定の比率とし、600℃の焼成温度で、酸素の供給を遮断した閉鎖状態(クローズド)で焼成を行った以外は、上記試験例1と同様にして、試料No.14〜20に係る焼結体を製造した。そして、K2Cr27 水溶液のpHを、下記表5の如く変化させる以外は、試験例1と同様にして、各焼結体における六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表5に示した。
Test Example 5 (Effect of pH)
Except that the mixing ratio of bottom mud, wood chips and sodium silicate was the constant ratio shown in Table 5 below, and the firing was performed in a closed state (closed) where the supply of oxygen was shut off at a firing temperature of 600 ° C. In the same manner as in Test Example 1, sample no. Sintered bodies according to 14-20 were produced. Then, the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium in each sintered body was determined in the same manner as in Test Example 1 except that the pH of the aqueous K 2 Cr 2 O 7 solution was changed as shown in Table 5 below. The results are shown in Table 5 below.

Figure 0004747326
Figure 0004747326

かかる表5の結果から明らかなように、六価クロムを含有する水溶液(K2Cr27 水溶液)のpHが1〜7の何れの場合にも、六価クロムが除去され得るのであるが、特に、pH3前後であると、焼結体による六価クロムの吸着除去効率が顕著に高くなることが、認められた。 As is apparent from the results of Table 5, hexavalent chromium can be removed when the pH of the aqueous solution containing hexavalent chromium (K 2 Cr 2 O 7 aqueous solution) is 1 to 7. In particular, it was recognized that the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium by the sintered body is remarkably increased when the pH is around 3.

試験例6(環境浄化剤量の影響)
上記試験例5と同様にして、試料No.21〜24に係る焼結体を製造した。そして、K2Cr27 水溶液への焼結体の添加量を、下記表6の如く変化させる以外は、試験例1と同様にして、各焼結体における六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表6に示した。
Test Example 6 (Influence of the amount of environmental cleaner)
In the same manner as in Test Example 5, the sample No. Sintered bodies according to 21 to 24 were produced. Then, the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium in each sintered body was changed in the same manner as in Test Example 1 except that the amount of the sintered body added to the K 2 Cr 2 O 7 aqueous solution was changed as shown in Table 6 below. The results are shown in Table 6 below.

Figure 0004747326
Figure 0004747326

かかる表6の結果から明らかなように、環境浄化剤である焼結体の添加量が増加するにつれて、六価クロムの吸着除去効率が増加することが、認められた。   As is apparent from the results in Table 6, it was recognized that the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium increases as the amount of the sintered compact as the environmental purification agent increases.

試験例7(処理時間の影響)
上記試験例5と同様にして、試料No.25〜29に係る焼結体を製造した。そして、K2Cr27 水溶液への焼結体の浸漬時間を、下記表7の如く変化させる以外は、試験例1と同様にして、各焼結体における六価クロムの吸着除去効率を求め、その結果を、下記表7に示した。
Test Example 7 (Influence of treatment time)
In the same manner as in Test Example 5, the sample No. Sintered bodies according to 25 to 29 were produced. Then, the adsorption removal efficiency of hexavalent chromium in each sintered body was changed in the same manner as in Test Example 1 except that the immersion time of the sintered body in the K 2 Cr 2 O 7 aqueous solution was changed as shown in Table 7 below. The results are shown in Table 7 below.

Figure 0004747326
Figure 0004747326

かかる表7の結果から明らかなように、浸漬時間(処理時間)が長くなるにつれて、六価クロムの吸着除去率が向上することが、認められた。このため、例えば、焼結体からなる環境浄化剤を、カラム充填材として用いる場合には、カラム長さ(ここでは、カラムに充填される充填材の充填量)が長いほど、六価クロムが除去され得ると考えられる。   As is apparent from the results in Table 7, it was recognized that the adsorption removal rate of hexavalent chromium improved as the immersion time (treatment time) increased. For this reason, for example, when an environmental purification agent made of a sintered body is used as a column packing material, the longer the column length (here, the amount of packing material packed in the column) is, It can be removed.

試験例4において製造された試料No.10に係る焼結体の表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。Sample No. manufactured in Test Example 4 10 is a scanning electron micrograph showing the surface of a sintered body according to FIG. 試験例4において製造された試料No.11に係る焼結体の表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。Sample No. manufactured in Test Example 4 11 is a scanning electron micrograph showing the surface of the sintered body according to 11. 試験例4において製造された試料No.12に係る焼結体の表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。Sample No. manufactured in Test Example 4 12 is a scanning electron micrograph showing the surface of a sintered body according to No. 12; 試験例4において製造された試料No.13に係る焼結体の表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。Sample No. manufactured in Test Example 4 13 is a scanning electron micrograph showing the surface of a sintered body according to 13.

Claims (5)

水系の底部から得られる浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを、固形分重量比にて、それぞれ、46〜62%と6〜18%と25〜37%の割合で配合してなる組成物を焼成して得られる多孔質構造の焼結体からなる六価クロム吸着除去剤において、該組成物を酸素の供給を遮断した状態下で400℃〜700℃の温度で焼成し、さらに酸濃度が0.01M〜10Mの酸性水溶液中に浸積処理され得られた焼結体からなることを特徴とする六価クロム吸着除去剤。 A composition obtained by blending dredged bottom mud, wood chips and sodium silicate obtained from the bottom of the aqueous system at a solid content weight ratio of 46 to 62%, 6 to 18% and 25 to 37%, respectively. In the hexavalent chromium adsorption / removal agent comprising a porous sintered body obtained by firing, the composition is fired at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C. in a state where the supply of oxygen is blocked, and the acid concentration is further reduced. A hexavalent chromium adsorption / removal agent comprising a sintered body obtained by immersion treatment in an acidic aqueous solution of 0.01M to 10M . 前記木屑が、おがくずであることを特徴とする請求項1に記載の六価クロム吸着除去剤。 The hexavalent chromium adsorption / removal agent according to claim 1, wherein the wood chips are sawdust. 水系の底部から得られる浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを、固形分重量比にて、それぞれ、46〜62%と6〜18%と25〜37%の割合で配合してなる組成物を調製した後、所定の大きさに成形し、その成形物を焼成して得られる多孔質構造の焼結体からなる六価クロム吸着除去剤の製造方法において、該成形物を酸素の供給を遮断した状態下で400℃〜700℃の温度で焼成し、さらに酸濃度が0.01M〜10Mの酸性水溶液中に浸積処理して、焼結体を得ることを特徴とする六価クロム吸着除去剤の製造方法。 A composition obtained by blending dredged bottom mud, wood chips and sodium silicate obtained from the bottom of the aqueous system at a solid content weight ratio of 46 to 62%, 6 to 18% and 25 to 37%, respectively. In the method for producing a hexavalent chromium adsorption / removal agent comprising a sintered body having a porous structure, which is formed into a predetermined size and then fired. Sinter at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C. in a heated state, and further immersed in an acidic aqueous solution having an acid concentration of 0.01M to 10M to obtain a sintered body. Manufacturing method. 請求項1又は請求項2に記載の六価クロム吸着除去剤を、浄化対象である被浄化物に接触せしめて、該被浄化物中に含有される六価クロムを除去することを特徴とする六価クロムの除去方法。 The hexavalent chromium adsorption / removal agent according to claim 1 or 2 is brought into contact with an object to be purified and the hexavalent chromium contained in the object to be purified is removed. How to remove hexavalent chromium. 前記六価クロム吸着除去剤を、pHが2以上、5未満とされた前記被浄化物中に浸漬せしめることを特徴とする請求項4に記載の六価クロムの除去方法。
The method for removing hexavalent chromium according to claim 4, wherein the hexavalent chromium adsorption / removal agent is immersed in the material to be purified having a pH of 2 or more and less than 5.
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