JP6800066B2 - 廃水処理剤 - Google Patents
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〔2〕カルシウムアルミネートが、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=0.9〜1.4の結晶質カルシウムアルミネートおよび/またはCaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=1.6〜2.6の非晶質カルシウムアルミネートである前記〔1〕の廃水処理剤。
〔3〕さらに、還元剤10〜300質量部及び/又はアルカリ金属リン酸塩0.5〜20質量部を含有する前記〔1〕又は〔2〕の廃水処理剤。
〔4〕廃水100質量部に対して0.05〜3.0質量部添加する前記〔1〕〜〔3〕の何れかの廃水処理剤。
〔5〕廃水が、さらに重金属類、有害物質及び着色物質から選ばれる1種以上を含むものである〔1〕〜〔4〕の何れかの廃水処理剤。
〔6〕懸濁物質が、ポリマーセメント、ポリマーモルタルまたはポリマーコンクリートの製造後の製造設備洗浄廃水中のポリマーディスパージョンを主成分とするものである前記〔1〕〜〔5〕の何れかの廃水処理剤。
カルシウムアルミネートの粉末度は特に限定されるものではないが、凝集促進効果の点からブレーン比表面積で、3000〜9000cm2/gが好ましく、さらには4000〜6000cm2/gがより好ましい。
本発明で用いるカルシウムアルミネートは、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=1.6〜2.6の非晶質カルシウムアルミネートあるいは、CaO/Al2O3=0.9〜1.4の結晶質カルシウムアルミネートが好ましく、双方を任意の割合で混合しても良い。
硫酸アルミニウムの含有量は、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して10〜110質量部であり、好ましくは10〜100質量部である。硫酸アルミニウムの含有量が、10質量部未満では、排水のpHが高くなる傾向があり、110質量部を超えると十分な凝集促進効果が得られない。なお硫酸アルミニウムは水和物総重量換算である。
石灰の粉末度は特に限定されるものではないが、凝集促進効果の点からブレーン比表面積で3000〜10000cm2/gが好ましく、4000〜8000cm2/gがより好ましい。
石灰の含有量は、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して5〜1500質量部である。消石灰を用いる場合、消石灰の含有量は、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して80〜1500質量部であり、好ましくは80〜1000質量部である。消石灰の含有量が80質量部未満では十分な凝集沈殿効果が得られず、1500質量部を超えると廃水のpHが高くなる傾向になる。また生石灰を用いる場合、生石灰の含有量は、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して5〜200質量部であり、好ましくは5〜100質量部である。生石灰の含有量が5質量部未満では十分な凝集沈殿効果が得られず、200質量部を超えると十分な凝集促進効果が得られない。
高分子凝集剤の含有量は、凝集性能及び経済性の面から廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して1〜20質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。
硫酸第一鉄一水和物の含有量は、還元効果と経済性の点から、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して10〜300質量部が好ましく、より好ましくは10〜200質量部である。
リン酸二水素カリウムの含有量は、廃水処理剤中にカルシウムアルミネート100質量部に対して0.5〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
KH2PO4 (2)
K3PO4 (3)
<使用材料>
(1)排水
ポリマーディスパージョン含有模擬廃水
廃水A:太平洋CX−B(スチレン・ブタジエン共重合体系)100倍希釈液
廃水B:TMポリマーC(アクリル酸エステル共重合体系)100倍希釈液
ポリマーセメントモルタル練り混ぜミキサー洗浄廃水(建設現場実廃水)
廃水C:スチレン・ブタジエン共重合体系
廃水D:アクリル酸エステル共重合体系
都市ごみ焼却灰水洗水
黒色脱墨廃水(略号:廃水a):製紙会社
青色着色廃水(略号:廃水b):製紙会社
緑色着色廃水(略号:廃水c):製紙会社
(2)廃水処理剤
カルシウムアルミネート:(略号:CA1、CA2)太平洋マテリアル(株)製
CA1:CaO・Al2O3=モル比1.7の非晶質カルシウムアルミネート(非晶質12CaO・7Al2O3)
CA2:CaO・Al2O3=モル比1.0の結晶質カルシウムアルミネート
硫酸アルミニウム(略号:ALS):大明化学工業(株)製、純度53〜59%
生石灰(略号:CAO):太平洋マテリアル(株)製
消石灰(略号:CAH):関東化学社製 粉末試薬
硫酸第一鉄一水和物(略号:FSH):富士チタン工業社製
リン酸二水素カリウム(略号:KHP):関東化学社製 粉末試薬
高分子凝集剤(略号:PFA):両性高分子凝集剤 市販品
キレート剤(略号:KA):廃水用キレート剤 市販品
ポリ塩化アルミニウム(略号:PAC):一般市販品
種類の異なる市販のポリマーエマルジョンを100倍に希釈した模擬廃水(廃水A、廃水B)と建設現場より発生した2種類のポリマーセメントモルタルの練り混ぜミキサー洗浄廃水(廃水C、廃水D)をそれぞれ1000mL採取してビーカーに入れ、廃水処理剤をポリマーディスパージョン含有廃水対して外割で各添加量を設定し、凝集沈殿効果、上澄み水の濁度および透視度を確認した。凝集沈殿効果の確認は、対象とする廃水100重量部に対して、外割で所定の廃水処理剤を添加して撹拌した後、静置1分以内に凝集物の沈降が終了するか否かを評価基準した。濁度は濁度計で測定し、透視度の測定は、高さ500mm、内径30mmのガラス製透視度計に上澄み水を入れ、底板に表示された十字線を目視で確認できるかを基準とした。目視で確認できれば合格とし(透視度:500mm以上)、確認できない場合は不合格とした。なお、練り混ぜミキサー洗浄廃水(廃水C、廃水D)は、廃水中に6価クロムが含有しているため、廃水処理剤による除去効果も確認した。6価クロムの測定は、JIS K 0102-2013 65.2.1ジフェニルカルバジド吸光光度法に準拠して測定した。表2に試験結果を示す。
各種重金属類を含有する都市ごみ焼却灰水洗水を用いて、表1に示す廃水処理剤の添加による重金属除去試験を行った。都市ごみ焼却灰水洗水に廃水処理剤を所定量添加し、3分間撹拌後、静置した。凝集沈殿後の上澄み水を0.45μmのメンブランフィルターでろ過し、重金属分析用の検液とした。また比較として、市販の廃水用キレート剤を用いて、同様の試験を行った。なお、キレート剤を用いた場合は、キレート剤メーカーが推奨する凝集剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)を別途添加し、凝集沈殿を行った。図1に重金属除去試験のフローを示す。また、表3に重金属類の分析方法、表4に重金属除去試験結果を示す。
製紙会社より排出された3種類の着色懸濁廃水500mLをビーカーに入れ、表5の配合で調整した廃水処理剤を着色懸濁廃水に対して外割で各添加量を設定し、凝集沈殿効果および上澄み水のpH、濁度および色度を確認した。凝集沈殿効果の確認は、前記ポリマーディスパージョン含有廃水の凝集沈殿効果の試験と同様に対象とする廃水100重量部に対して、外割で所定の排水処理剤を添加して撹拌した後、静置1分以内に凝集物の沈降が終了するか否かを評価基準した。濁度および色度は、濁度計および色度計で測定した。表6に測定結果を示す。
Claims (6)
- ポリマーディスパージョンを主成分とする懸濁物質を含む廃水を処理対象とする廃水処理剤であって、カルシウムアルミネート100質量部、硫酸アルミニウム10〜110質量部、石灰5〜1500質量部及び高分子凝集剤1〜20質量部を含有する廃水処理剤。
- カルシウムアルミネートが、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=0.9〜1.4の結晶質カルシウムアルミネートおよび/またはCaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=1.6〜2.6の非晶質カルシウムアルミネートである請求項1記載の廃水処理剤。
- さらに、還元剤10〜300質量部及び/又はアルカリ金属リン酸塩0.5〜20質量部を含有する請求項1又は2記載の廃水処理剤。
- 廃水100質量部に対して0.05〜3.0質量部添加する請求項1〜3の何れか1項記載の廃水処理剤。
- 廃水が、さらに重金属類、有害物質及び着色物質から選ばれる1種以上を含むものである請求項1〜4の何れか1項記載の廃水処理剤。
- 懸濁物質が、ポリマーセメント、ポリマーモルタルまたはポリマーコンクリートの製造後の製造設備洗浄廃水中のポリマーディスパージョンを主成分とするものである請求項1〜5の何れか1項記載の廃水処理剤。
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