JP4908115B2 - 懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤 - Google Patents

Description

本発明は，セメント排水，珪砂洗浄のクレー水，砂利土木排水の如くに建築現場や土木現場で発生するセメントや粘土，赤土等土壌の懸濁水の如き無機物懸濁水の清澄化を行うように使用する懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤に関する。

例えば各種工場の廃水処理分野の凝集剤として，粒子表面の荷電中和による一次フロック（凝結フロックともいう）の形成のために硫酸バンド等の無機系凝集剤，該一次フロックの架橋作用による二次フロックの形成のためにノニオン系，アニオン系等の高分子凝集剤を用い，これらによる凝集処理を行った排水は，横流式，スラリー循環式等の各種沈降排水装置によって二次フロックの重力によってその沈降を行い，排水を清澄化してその排出を行うものとされる。

栗田工業（株）監修「無機廃水処理技術」（２００５年１２月２０日株式会社工業調査会発行）

この場合，有機物を含む排水を含めて各種排水を処理して清澄化することできるが，大型にして固定的な設備を必要とすること，例えば沈降促進用の助剤を添加しても排水の清澄化まで長時間が掛ること等の制約があり，例えば建築現場や土木現場においてセメント（モルタルを含む），粘土，赤土等の土壌を含む懸濁水を短時間で処理するバッチ処理に使用するには不適当である。即ち，建築現場，土木現場では，例えばコンクリート工事や左官工事によってモルタルを含むセメント洗浄によるセメント懸濁水が生じるし，またトラック出入りに際してタイヤ洗浄の水槽には粘土等の土壌懸濁水が生じるが，セメント懸濁水を道路の側溝やマンホール等に廃棄すると，該廃棄箇所には固化したセメント層が形成され，これは既に水和反応を生じているために降雨によっても流下できないために，廃棄箇所に長期に亘ってそのまま残存することになる。また上記懸濁水を直接又は下水を介して廃棄し得たとしても，その結果，河川や海の環境破壊を招くことを避けられない。このため，この種の懸濁水は，一般に工事業者が車両に搭載して持ち帰って処理した後に廃棄することになり，工事業者にとっては大きな負担となっており，従ってこれら懸濁水を現場で可及的容易且つ確実にバッチ処理可能とすることが求められている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，この種建築現場や土木現場で生じるセメントや粘土，赤土等の土壌の懸濁水を可及的簡易且つ確実に現場で短時間でバッチ処理して清澄化した水を現場で廃棄可能とするとともに該バッチ処理によって残存した二次フロックを可及的にリサイクル利用可能とするようにした懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤を提供するにある。

上記建築現場や土木現場で生じる懸濁水は，セメントや粘土，赤土等の土壌による無機系物質が一種又は複数懸濁したものであり，有機物を含まないのが一般であり，従ってこのうちのセメント懸濁水を上記清澄化してその二次フロックをリサイクルできるようにすれば，その余の無機系物質の懸濁水も同時に処理可能である。そこで本発明は，カチオン系高分子凝集剤と，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤とを同時に用いるとともにカチオン系高分子凝集剤を，１００メッシュ以下の粉末のように相対的に小さい粒径のものを使用することによって，先行して懸濁水に溶解し得るようにして，該カチオン系高分子凝集剤によってセメントや土壌の懸濁粒子表面の荷電を中和し，その不安定化によって一次フロック（凝結フロックといってもよい）とする一方，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤を，０．０５〜０．１ｍｍの顆粒や砂状のように相対的に大きい粒径のものを使用することによって，上記カチオン系高分子凝集剤の溶解と時間差を生じて，これに後続して懸濁水に溶解し得るようにして，該ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤，特にその架橋粘着作用によって上記一次フロックを粗大化して，該ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤によって覆われた二次フロックを形成するようにし，更にこれらカチオン系，ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤とともに沈降ウエイトとして無機物を用いることにより，該無機物が上記粗大化した二次フロックの粘着作用によりこれに付着しその急速沈降ウエイトとして作用することによって，該ウエイトの重力を二次フロックに付与し，例えば懸濁水に添加して撹拌することによって数十秒以内といった極く短時間で該二次フロックの強制沈降までのバッチ式処理を行って，清澄化した水の廃棄を可能とするとともに，上記ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤による二次フロックが懸濁粒子を包み込むように覆うことによってブロッキングして懸濁粒子同士の接触を妨げ，その水和反応の進行を停止した水硬反応中間停止状態として，水の廃棄により残存した二次フロックのリサイクル利用を可能とし，従ってセメント懸濁水の場合にあっては，その二次フロックを廃棄することなく，新たなセメント混練時に混和使用することを可能とするようにしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，セメント又は土壌の懸濁水に溶解して一次フロックを形成するカチオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水に同じく溶解して二次フロックを形成するノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水中の二次フロックに付着してその沈降ウエイトをなす二次フロック沈降用の無機物とを混合具備し，上記カチオン系高分子凝集剤を１００メッシュ以下の粉末乃至微粉末，上記ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤を０．０５〜０．１ｍｍの顆粒乃至砂状とし，これら凝集剤に相対粒径による懸濁水撹拌溶解の時間差を配置してなることを特徴とする懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤としたものである。

請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記カチオン系とノニオン及び／又はアニオン系の高分子凝集剤は上記無機系凝集剤に対して少量で上記一次フロック及び二次フロックの形成をなし得る一方，これが量的に多いと，樹脂成分比がアップして懸濁水処理後の清澄化した水の粘性が高くなり，水の廃棄によって環境汚染の可能性を招き，また二次フロックのリサイクル利用に障害をなす可能性を招くから，上記カチオン系とノニオン及び／又はアニオン系の高分子凝集剤を，一次フロック及び二次フロックの形成に適当にして環境汚染や二次フロックのリサイクル利用の障害を解消した重量比のものとするように，これを，上記カチオン系高分子凝集剤と，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤の合計重量比を０．１５〜３．０ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載の懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤としたものである。

請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記沈降ウエイトをなす無機物は，二次フロックに付着してそのウエイトをなし該二次フロックの強制沈降をなし得る程度の比重が必要であるとともに二次フロックの形成前に単独で沈降する程度に大きな比重のものは二次フロックの強制沈降をなし得ずに不適当であり，このとき該比重は，その下限を１．５，上限を３として，この範囲で適宜に選定することが適当であり，これによって上記二次フロックの急速沈降ウエイトとして適当な比重を有して，建築現場や土木現場のバッチ式処理によって極く短時間に水の清澄化を行うに適当なものとなし得るから，これを，上記無機物を，スピネル・フォルステライト，重炭酸カルシウム，重昌石，ベントナイト，珪石粉又は珪藻土にして比重を１．５〜３程度とする１種又は複数の無機系微粉末としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤としたものである。

請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，比重１以下のバルキー材（無機凝集剤を嵩高とする材料）を混合添加することによって，クッション材をなす如くに二次フロック間に介在して，該二次フロックの凝固を防止し，例えば処理後の懸濁水を撹拌すると二次フロックが舞上り状に水中に浮遊して再沈降するようになり，乾燥後の二次フロックも指先で解れる程度となって，該二次フロックの除去清掃やそのリサイクル利用の使い勝手を向上し得ることから，これを，上記カチオン系高分子凝集剤，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤及び無機物に加えて，パーライト又はペーパーセラミックスにして比重１以下のバルキー剤を追加的に混合してなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤としたものである。

本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として，上記課題解決の手段としたものである。

本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，カチオン系高分子凝集剤と，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤とを同時に用いるとともにカチオン系高分子凝集剤を，１００メッシュ以下の粉末のように相対的に小さい粒径のものを使用することによって，先行して懸濁水に溶解し得るようにして，該カチオン系高分子凝集剤によってセメントや土壌の懸濁粒子表面の荷電を中和し，その不安定化によって一次フロックとする一方，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤を，０．０５〜０．１ｍｍの顆粒や砂状のように相対的に大きい粒径のものを使用することによって，上記カチオン系高分子凝集剤の溶解と時間差を生じて，これに後続して懸濁水に溶解し得るようにして，該ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤，特にその架橋粘着作用によって上記一次フロックを粗大化して，該ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤によって覆われた二次フロックを形成するようにし，更にこれらカチオン系，ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤とともに沈降ウエイトとして無機物を用いることにより，該無機物が上記粗大化した二次フロックの粘着作用によりこれに付着しその急速沈降ウエイトとして作用することによって，該ウエイトの重力を二次フロックに付与し，例えば懸濁水に添加して撹拌することによって数十秒以内といった極く短時間で該二次フロックの強制沈降までのバッチ式処理を行って，清澄化した水の廃棄を可能とするとともに，上記ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤による二次フロックが懸濁粒子を包み込むように覆うことによってブロッキングして懸濁粒子同士の接触を妨げ，その水和反応の進行を停止した水硬反応中間停止状態として，水の廃棄により残存した二次フロックのリサイクル利用を可能とし，従ってセメント懸濁水の場合にあっては，その二次フロックを廃棄することなく，新たなセメント混練時に混和使用することを可能とするようにした懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤を提供することができる。

請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記カチオン系とノニオン及び／又はアニオン系の高分子凝集剤を，一次フロック及び二次フロックの形成に適当にして環境汚染や二次フロックのリサイクル利用の障害を解消した重量比のものとすることができる。

請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記沈降ウエイトをなす無機物の比重を，その下限を１．５，上限を３とすることによって，上記二次フロックの急速沈降ウエイトとして適当な比重を有して，建築現場や土木現場のバッチ式処理によって極く短時間に水の清澄化を行うに適当なものとすることができる。

請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，比重１以下のバルキー材を混合添加することによって，クッション材をなす如くに二次フロック間に介在して，該二次フロックの凝固を防止し，例えば処理後の懸濁水を撹拌すると二次フロックが舞上り状に水中に浮遊して再沈降するようになり，乾燥後の二次フロックも指先で解れる程度となって，該二次フロックの除去清掃やそのリサイクル利用の使い勝手を向上したもののとすることができる。

以下本発明を更に具体的に説明すれば，本発明における無機系凝集剤は，セメント（又は土壌）の懸濁水に溶解して一次フロックを形成するカチオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水に同じく溶解して二次フロックを形成するノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水中の二次フロックに付着してその沈降ウエイトをなす二次フロック沈降用の無機物とを混合具備したものとしてあり，懸濁水に所定量添加して該懸濁水を撹拌することによって，建築現場や土木現場で発生するセメント，粘土等の懸濁水，海や河川に流出する粘土，赤土の懸濁水，無機工場廃水の懸濁水等の各種無機物懸濁水をバッチ処理して，水の清澄化と二次フロックのリサイクル利用をなし得るものとしてある。

この種無機系の処理には，通常ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤が使用される一方，カチオン系の高分子凝集剤は，例えば活性汚泥等の有機系の処理に使用されるも，該カチオン系の凝集剤を無機系の処理に使用することは一般にないが，本発明では，該カチオン系高分子凝集剤を，セメント又は土壌の懸濁粒子の一次フロック形成用に使用するものとしてある。

即ち懸濁水中で懸濁粒子はマイナスに帯電して相互に反発しあうとともに懸濁粒子間には水の膜が存在することによって引力が作用しない，即ち凝結による一次フロックが形成されない状態にあり，このためにノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤による処理には，その二次フロック形成までの間に長時間を必要とするが，カチオン系高分子凝集剤，特にその粉末を少量用いてこれを添加混合することによって，該カチオン系高分子凝集剤が懸濁水中に溶解して，懸濁粒子が有するマイナス荷電と反応し該懸濁粒子を中和するとともに水の膜を除去し，懸濁粒子相互間の引力の作用を発揮促進して該懸濁粒子相互の凝結を生じ易くすることによって，懸濁水中でその懸濁粒子の一次フロック化を行うことができる。

このとき二次フロック形成用のノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤とともに混合するカチオン系高分子凝集剤は，該ノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤より先行して懸濁水に溶解することが好ましく，このため該カチオン系高分子凝集剤は，その粒径をノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤より小さくすることが有効であり，一般にノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤は顆粒状乃至砂状とされるから，該カチオン系高分子凝集剤は，これを，粉末，特に１００メッシュ（０．０２５ｍｍ）乃至それ以下の粉末乃至微粉末のものとし，無機系凝集剤を懸濁水に添加したときに，速やかに溶解して懸濁粒子の中和とこれによる一次フロック形成を，同時に溶解を開始するノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤の溶解完了前に行うことによって，該ノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤の二次フロック形成を有効且つ適切に行うことができるようになる。このとき該カチオン系高分子凝集剤は，市販のものを使用すればよく，例えばメタクリル酸ジメチルアミノエチル等の分子量３００万程度のものを使用するのが適当である。

ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤は，上記カチオン系高分子凝集剤とともに無機系凝集剤に同時に添加混合し，該カチオン系高分子凝集剤が中和凝結して一次フロック化した懸濁粒子を，その架橋粘着作用，特にその架橋作用によって粗大化して懸濁水中で二次フロック化するために用いるもので，従って懸濁水にカチオン系高分子凝集剤とともに添加して該添加時にカチオン系高分子凝集剤と同時にその溶解を開始するも，カチオン系高分子凝集剤に時間差を以って溶解することにより，該カチオン系高分子凝集剤によって一次フロックが形成された状態でその二次フロック化を行うようにしてある。このため該ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤は，カチオン系高分子凝集剤より粒径の大きな顆粒状のものにして０．０５〜０．１ｍｍのものとしてある。該粒径が０．０５ｍｍを下回ると，その懸濁水中での溶解が早まり，懸濁粒子の一次フロック化が完了する前に溶解して二次フロックの形成が不充分となり，従ってバッチ処理による清澄化が部分的になって，好ましい清澄化をなし得なくなる傾向を招き易く，また粒径が０．１ｍｍを上回ると懸濁水中での溶解が遅れて，バッチ処理の清澄化の時間が長くなる傾向を招き易く，従って現場でのバッチ処理の時間を不問とするときは別としても，好ましくはない。

ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤は，ノニオン系，アニオン系のいずれも二次フロック化の作用があるので，これらのいずれか又はこれらの双方を含むものを適宜に使用することができるが，例えばノニオン系でＰＨ６〜１４，アニオン系でＰＨ５〜１２のものの双方を同時に使用すると，液状の高分子凝集剤を使用することによる煩雑なＰＨ調整を行うことなく，広範囲のＰＨ領域をカバーして懸濁水のバッチ処理を汎用的に拡大することができる。

上記カチオン系高分子凝集剤と，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤は，その合計重量比，即ち上記無機系凝集剤における合計重量比を０．１５〜３．０ｗｔ％とすることが好ましく，これによって高分子凝集剤添加による清澄化した水の粘性が上昇するのを抑制して環境に影響を与えることなく，また二次フロックのリサイクル利用に際して樹脂成分が多いことによるトラブルを解消するとともに現場使用のバッチ式無機系凝集剤として有効且つ適切な懸濁水処理をなし得るものとしてある。このときカチオン系高分子凝集剤は，その該無機系凝集剤における重量比を０．０５〜１ｗｔ％，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤の重量比を０．１〜２ｗｔ％として，上記合計重量比とするようにしてある。即ちカチオン系高分子凝集剤が０．０５ｗｔ％を下回ると量的に不足して一次フロックの形成が不充分となり，また１ｗｔ％を上回ると懸濁粒子の中和に対して量的に過剰となり，上記清澄化した水の粘性を上昇することになり，一般に懸濁粒子の中和には下限を０．１，上限を０．６乃至０．８程度とするのが適当であり，０．２を下回ると一次フロックの形成が遅れる傾向を招き，また０．８を上回ると上記粘性上昇の傾向を生じるに至るから，該カチオン系高分子凝集剤は，その重量比を上記０．０５〜０．８とするのが好ましい。またノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤が０．１ｗｔ％を下回ると量的に不足して二次フロックの形成が不充分となり，また２ｗｔ％を上回ると一次フロックの粗大化による二次フロックの形成に対して量的に過剰となり，上記清澄化した水の粘性を上昇することになり，一般に二次フロック化には下限を０．３，上限を１．５程度とするのが適当であり，０．３を下回ると二次フロック化が不充分になる傾向を招き，また１．５を上回ると同じく粘性上昇の傾向を生じるに至るから，該ノニオン及び／又はアニオン系高分子凝集剤は，その重量比を０．３〜１．５ｗｔ％とするのが好ましい。

二次フロック急速沈降用の無機物は，無機系凝集剤の大半の主剤をなすものであるところ，該無機物は，上記架橋粘着作用を有する二次フロックに沈降ウエイトとして付着して，懸濁水中で浮遊する該二次フロックに沈降重量を与え，これを懸濁水の下部に強制沈降させるように用いるものとしてあり，従って該無機物は沈降ウエイトとして機能する比重を有することが必要であり，従って該無機物は，その比重を１．５〜３程度とする１種又は複数の無機系微粉末とすることが好ましく，これに該当するものとして，スピネル・フォルステライト，重炭酸カルシウム，重昌石，ベントナイト，珪石粉又は珪藻土を使用することができる。即ち比重が軽いと，ウエイトとしての機能が減少して，撹拌しても二次フロックの重量が上昇せずに該二次フロックの沈降に時間を要するようになり，また比重が重いと，二次フロックに付着する以前に該無機物が単独で沈降して沈降ウエイトとしての機能が失われるに至る。該無機物の比重が１．５を下回ると，比重が軽くなりすぎて二次フロックの沈降に時間が掛かり，また比重が３を上回ると単独沈降することになる。現場で使用して懸濁粒子の急速沈降を行う無機系凝集剤に使用するには上記１．５〜３とするのが適当であるが，比重が２を下回ると時間が掛る傾向を生じ，また比重が，例えば上記スピネル・フォルステライトの２．８を上回ると単独沈降の傾向を生じるから，該比重は２〜２．８とするのが好ましい。

無機物は単独に使用し又は複数を併用することができるが，例えば上記スピネル・フォルステライトを使用する場合，沈降した二次フロックが黒色を呈する傾向を生じるところ，これをリサイクル利用するについて該色調が障害となる可能性があるとき，即ちセメント懸濁水の二次フロックを新たなセメント混練時に混和使用するときには，該スピネル・フォルステライトに，白色系の一種又は２種，例えば重炭酸カルシウムを併用すれば，該黒色を抑制してセメント色の二次フロックとすることができ，リサイクル利用に適したものとすることができる。

無機系微粉末の量は，上記高分子凝集剤を除く無機系凝集剤の大半としてこれに上記カチオン系と，ノニオン系及び／又はアニオン系の高分子凝集剤を添加混合すればよいが，これにバルキー剤を追加的に混合することによって，例えば処理後の懸濁水を撹拌すると二次フロックが舞上り状に水中に浮遊して再沈降するようになり，乾燥後の二次フロックも指先で解れる程度となる如くに二次フロックの凝固（ハードケーキ化）を防止することができ，従って，例えばセメント混練用の舟に付着した二次フロックも容易に除去することができるとともに，例えば前日処理の水分を含有した二次フロックや保存して乾燥状態となった二次フロックを，新たなセメント混練時に投入して混和使用する場合にも新たなセメントや砂との混練を容易になし得て使い勝手を良好とすることができる。このバルキー剤としては，比重１以下，例えば０．７乃至０．８程度のバーライト，ペーパーセラミックスが使用できる。これらは粉砕処理して，例えば砂状乃至顆粒状として上記無機系凝集剤に重量比２０〜３０ｗｔ％程度添加混合するのがよい。該バルキー剤を用いるについては，特にその均一分布を確保するように充分な混和を行うことが好ましく，該均一分布を行うことによって該バルキー剤が二次フロック間に介在して，該二次フロック同士のクッションをなすように作用して上記水中の浮遊と凝固の防止とを確実に行うことが可能となる。

このように形成した無機系凝集剤は，上記微粉末から砂状乃至顆粒状のものを均一混合した砂状の混合物の外観を呈するものとなり，該無機系凝集剤は，その少量を懸濁水に添加して手動乃至撹拌機を用いて数十秒間撹拌を施すことによって，図１のモデルに示す如くに，十秒乃至数十秒で懸濁水中の懸濁粒子を二次フロック化して強制沈降するとともにこれによって懸濁水の清澄化を行うことができ，このとき僅かに水中に浮遊物が見られるが，例えば撹拌を１〜３分程度継続すると該浮遊物も全く見られずに完全な清澄化を行うことができる。そして沈降した二次フロックは，その処理後に懸濁水を撹拌すると舞上り状に水中に浮遊して再沈降するようになり，また乾燥後の二次フロックも指先で解れる程度となるに至る。該無機系凝集剤の添加は，上記少量で足りるが，その添加量は，懸濁水に対して０．５〜１.５ｗｔ％とするのがよい。０．５ｗｔ％を下回ると量的に不足して懸濁水処理に時間が掛るようになり，また１.５ｗｔ％をある程度上回るように量的に増加しても，特段の問題を招くことはないが，懸濁水処理上の技術的意義は認められず，無機系凝集剤に無駄を生じるとともに水の粘性を上昇することになるに至る。従って該無機系凝集剤は，現場の用途に応じてその所定量を上記小袋に個装したものとすれば，都度の懸濁水処理にこれを添加使用すればよく，建築現場や土木現場における使い勝手を良好なものとすることができる。

該無機系凝集剤は，一般に上記セメントや粘土，赤土の土壌用に広く使用することができるから，例えば左官工事におけるセメント混練用の舟の洗浄によるセメント懸濁水の処理から，港湾工事の土壌懸濁水の処理に至るまで，その建築工事乃至土木工事の工事現場でバッチ式に懸濁水の処理を行い，その水はそのまま又は必要に応じてＰＨ調整を行って工事現場において排水することができ，また二次フロックはリサイクル利用するか又は持ち帰って廃棄する等すればよい。特に左官工事においては，セメント懸濁水を廃棄すると，道路が白化する等してその企業イメージを損なう可能性が残るために，セメント懸濁水をタンクに詰めて持ち帰る等の煩雑な作業を行っているが，無機系凝集剤を現場使用することによってこれを解消するに止まらず，その二次フロックをリサイクル利用できることになり，また大規模の港湾，河川工事等において排水処理設備を設置する必要を解消することができ，更に都市部の建築現場の如くに狭小スペースで車両のタイヤ洗浄用の水槽を設置しても，その土壌懸濁水の処理に困惑するようなことも解消でき，このように各方面の建築現場や土木現場において大きなメリットを享受することができる。

図２乃至図５は粘土粉末を用いて作成した粘土懸濁水に無機凝集剤を添加撹拌して該懸濁水の処理を行った状態を示した写真であり，図２は，ビーカーに１６ｇの粘土粉末と水道水２００ｃｃとを入れて充分に撹拌して粘土粉末が均一分散した状態の粘土懸濁水の写真，図３は該粘土懸濁水に無機系凝集剤を添加し撹拌を開始して１５秒経過後の写真，図４は撹拌開始から３０秒経過後の撹拌終了時の写真，図５は撹拌終了後静止して３０秒経過後の写真である。無機系凝集剤は，無機系微粉末（スピネル・フォルステライト，重炭酸カルシウム等）６８．４ｇ，カチオン系粉末凝集剤０．４ｇ，ノニオン系粉末凝集剤０．４ｇ，アニオン系粉末凝集剤０．８ｇ，バルキー剤としてペーパースラッジ３０ｇを充分に混合して形成した。上記粘土粉末１６ｇ，水道水２００ｃｃの粘土懸濁水に対して該無機系凝集剤０．２ｇを添加してガラス棒で３０秒間撹拌した。撹拌を開始して１５秒経過後には，図３に示すように，二次フロックがビーカー底部に沈降し始めるとともにビーカー上方の水が清澄を開始する状態となり，撹拌終了時点，即ち撹拌を開始して３０後には，図４に示すように，二次フロックがビーカー底部に沈降して，粘土懸濁水が２次フロックと水とに完全に分離した状態となった。その後静止して３０秒後には，図５に示すように，幾分水の透明度が上昇し水の清澄化が更に進行していく状態となった。

また新たにセメント，骨材を水で混練した新モルタル（骨材，水分とともに７５ｋｇ）のサンプル１と，該新モルタルに対して，上記組成の無機系凝集剤でセメント懸濁水を処理して底に沈降した二次フロック（水分とともに６ｋｇ）を投入して同様に混練した新モルタルのサンプル２とを形成し，それぞれ試験ベースに対してサンプル１及び２の新モルタルを１０ｍｍの厚さに塗り付けて１日間養生した後に，引張試験機を用いた建研式接着力試験を施した。その結果サンプル１及びサンプル２の付着強度はともに３０ｋｇ程度であり，従って二次フロック添加による接着強度に差異はなく，その余に該リサイクル利用の問題はないものと認められるから，上記無機系凝集剤によるセメント懸濁粒子の二次フロックをリサイクル利用するについて問題のないことが確認された。

懸濁水処理のメカニズムを示すモデル図である。 粘土懸濁水の懸濁状態を示す写真である。 図２の懸濁水に無機系凝集剤を添加撹拌後１５秒経過後の状態を示す写真である。 図３の状態から更に１５秒後の撹拌終了時の状態を示す写真である。 図４の状態から更に３０秒間静止した状態を示す写真である。

Claims (4)

1. セメント又は土壌の懸濁水に溶解して一次フロックを形成するカチオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水に同じく溶解して二次フロックを形成するノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤と，上記懸濁水中の二次フロックに付着してその沈降ウエイトをなす二次フロック沈降用の無機物とを混合具備し，上記カチオン系高分子凝集剤を１００メッシュ以下の粉末乃至微粉末，上記ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤を０．０５〜０．１ｍｍの顆粒乃至砂状とし，これら凝集剤に相対粒径による懸濁水撹拌溶解の時間差を配置してなることを特徴とする懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤。
2. 上記カチオン系高分子凝集剤と，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤の合計重量比を０．１５〜３．０ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載の懸濁水短時間バッチ処理用砂状の無機系凝集剤。
3. 上記無機物を，スピネル・フォルステライト，重炭酸カルシウム，重昌石，ベントナイト，珪石粉又は珪藻土にして比重を１．５〜３程度とする１種又は複数の無機系微粉末としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤。
4. 上記カチオン系高分子凝集剤，ノニオン系及び／又はアニオン系高分子凝集剤及び無機物に加えて，パーライト又はペーパーセラミックスにして比重１以下のバルキー剤を追加的に混合してなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の懸濁水短時間バッチ処理用無機系凝集剤。