JPH01176408A

JPH01176408A - 懸濁水の処理剤及び方法

Info

Publication number: JPH01176408A
Application number: JP33611287A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Asanagi; 麻薙　悦男; Osamu Terajima; 修寺島; Ikuo Okabayashi; 郁夫岡林; Zenichi Mashino; 間篠　善一
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1989-07-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、「降下軽石層である特殊土」と硫酸水素アル
カリからなる懸濁水の処理剤及びそれを用いる懸濁水の
処理方法に関するものである。

〔従来技術〕

港湾、河川、沼湖等の浚渫工事を行う場合、土粒子が混
入した多量の懸濁水が生ずる。このような懸濁水は、埋
立地や陸地に作った沈降池がら余水を分離し、清澄水を
余水吐より再び港湾や河川等に還流させるという方法が
行われている。該処理においては、懸濁水のみの自然沈
降処理ではその目的を達成することは極めて困難である
ために、懸濁水に凝集剤を加えて、懸濁の原因となって
いる粘土やシルトのフロック化を図って、懸濁土粒子を
沈降させている。しかしながら、従来の場合その処理費
に占める凝集剤の割合が高く、未だ満足すべきものでは
なかった。すなわち、浚渫工事等で生ずる懸濁水の量は
莫大であるために、その処理に要する費用は安価である
ことが強く要求されている。

〔目　　　的〕

本発明は、前記の課題を解決するために、浚渫工事等で
生ずる懸濁水や魚類養殖泥土のくみ上げにより生ずる懸
濁水の経済的な処理を目指し、新しい懸濁水の処理剤及
びそれを用いる懸濁水の処理方法を提供するものである
。

〔構　　成〕

発明者らは、前記の目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、第１の発明として、降下軽
石層である特殊土と硫酸水素アルカリからなることを特
徴とする懸濁水の処理剤が提供される。また、第２の発
明として、懸濁水を処理するに当り、（ア）降下軽石層である特殊土と硫酸水素アルカリを水
に溶解・分散する工程、（イ）前記工程（ア）で得られた調製液を、アルカリで
中和して）鵠濁水に注入するか、又は懸濁水に注入した
後に懸濁水にアルカリを加え、５．８〜８．６ｐＨ条件
下で、懸濁物質を沈降させる工程、以上の工程からなることを特徴とする懸濁水の処理方法
が提供される。

本発明でいう「降下軽石層である特殊土」は、火山成（
チラノ）中の降下軽石層で、ぽち、鹿沼土、浮石上、赤
はや、音地上、いたち、みそ土、吉備土などと呼ばれて
いる特殊土を対象とする。因に、「特殊土じよう地帯災
害防除及び振興臨時措置法」には、本発明の対象に含ま
れる「ぼち」と「赤はや」が法律的に定義されている。

上記の「降下軽石層である特殊土」には、噴出火山源と
時期、風化の状態、その他の要因により化学組成や特性
は変化しているが、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化マ
グネシウム等の各種の金属酸化物を含み、これらの特殊
土はいずれも本発明の処理剤構成粗材として利用するこ
とができる。本発明においては、処理剤構成素材として
の「降下軽石層である特殊土」の粒径を１００メツシュ
以上に細かく粉砕して用いることが重要である。該特殊
土の粒径が１００メツシユ以下に大きくなると、該特殊
土と硫酸水素アルカリとの反応に弊害を生ずる。

又、本発明の処理剤を構成するもう一つの素材である硫
酸水素アルカリは、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリ
ウム、硫酸水素アンモニウムの単独又はこれ等の２種以
上の混合物である。これらの酸性硫酸塩は、いずれも白
色の塊又は粉末であり、水に溶けやすいという特徴があ
る。硫酸水素アルカリとして好ましいものは硫酸水素ナ
トリウムで。

より好ましくはその一水和物である。該硫酸水素ナトリ
ウムは、安価に市販され、また簡単に製造できる。製造
例を示すと次の通りである。すなわち、無水ボウ硝（硫
酸ナトリウム）に計算量の９８％硫酸を加え、約２００
℃に加熱して完全に融解した後に、これを放冷して粉砕
する。ボウ硝は、人絹ボウ硝として大量に副生じ、それ
を中和又は精製したものが市販されている。

本発明の処理剤を構成している「降下軽石層である特殊
土」と硫酸水素アルカリの重量割合は、「降下軽石層で
ある特殊土」１重量部当り硫酸水素アルカリ０．３〜５
重量部で、より好ましくは０．５〜３重量部である。硫
酸水素アルカリが０．３重量部より少ないと「降下軽石
層である特殊土」から処理剤成分の抽出が不十分となり
、一方、硫酸水素アルカリが５重量部より多いと、処理
剤の価格に影響を及ぼし、懸濁水の処理において注入す
るアルカリ必要量が大きくなる等のために好ましくない
。また、本発明では、これらの処理剤構成成分はあらか
じめ混合し、混合物の形で取り扱うのが有利である。

本発明の処理剤を効果的に作用させるためには、該処理
剤を水に溶解・分散させることが重要であり、又、該処
理剤を溶解・分散するに当り硫酸水素アルカリ濃度を０
．５〜２．５キロモル／Ｍ’とすることが必要である。

該処理剤を溶解・分散させる時の硫酸水素アルカリ濃度
が０．５キロモル／Ｍ”以下の場合、「降下軽石層であ
る特殊土」と硫酸水素アルカリの溶解・分散液の有効凝
集成分抽出が不十分となり、一方、処理剤の溶解分散液
の硫酸水素アルカリ濃度が２．５キロモル／Ｍ’以上に
なると、シリカ分の溶出に弊害を及ぼす等の問題がある
０発明者らは多くの試験の結果、溶解・分散液に溶解し
ているアルミナに対するシリカのモル比Ｓｉｎ、　／Ａ
Ω２０゜が２．０〜０．３の範囲において効果的な凝集
作用を示すことを見出している。なお、本発明の処理剤
の溶解・分散に供する水は、工業用水を使用し得ること
は当然のことながら、濁水を浄化した水、要すれば濁水
も利用することが可能である。

本発明の処理剤を用いて凝集浄化する懸濁水は、懸濁性
の不溶性固形分を含むものであり、この懸濁水に更に非
懸濁性の土砂等が含まれる泥水でもよい。このような泥
水は、港湾、河川、湖沼等の浚渫工事において発生する
浚渫泥水の他、トンネル工事や掘削工事等の各種建設工
事により生ずる泥水、及び魚類等の養殖場から養殖汚泥
をくみ上げた泥水等が挙げられる。

本発明では、懸濁水を処理するに当り、先ず上述した条
件で本発明の処理剤を水に溶解・分散し、次に得られた
調製液を、アルカリで中和して懸濁水に注入するか、又
は懸濁水に注入した後に懸濁水にアルカリを加え、ｐＨ
値５．８〜８．６として、懸濁物質を沈降させる。

本発明の懸濁水処理で中和に用いるアルカリは、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム及びポ
ルトランドセメントなどである。

因に、懸濁水は本発明の方法により凝集浄化され、懸濁
水の不溶性固形分は回収されるが、該回収物（スラッジ
）はセメント系固化材により固化し易いという特性を持
つ。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１下記に示す「降下軽石層である特殊土」と硫酸水素ナト
リウム−水和物を純水に溶解・分散させ、約１時間静置
した時の組成は表１の通りであった。

処理剤の溶解・分散液は純水１０１００Ｏ当り、次に示
す「降下軽石層である特殊土」と「硫酸水素ナトリウム
−水和物」からなる配合物の２００ｇ又は３００ｇを混
合撹拌して得たものである。

降下軽石層である特殊土：１１０℃に乾燥した「ボラ」
と、「鹿沼土」の２種類の粉砕物を、ティラー規格ふる
い１００メツシユ（ふるい目の開き０．１４７＋ａｍ、
　ＪＩＳ規格ふるい１４９禅相当）でふるい、そのふる
いを通過したもの。

硫酸水素ナトリウム−水和物：市販の試薬１級（ＪＩＳ
Ｋ　８９７３に準拠）の粉体。

配合物：特殊土（ボラ又は鹿沼土）と硫酸水素ナトリウ
ムとの混合物で、特殊土１重量部当りの硫酸水素ナトリ
ウム−水和物の混合量は、ボラの場合には１重量部、２
重量部、３重量部の３種類、鹿沼土の時には２重量部と
３重量部の２種類である。

次に、上記「処理剤の溶解・分散液」の凝集効果を確認
するために、人工濁水（検水）を用いてジャー・テスト
を行った。ジャー・テストの条件は次に示す通りである
。

試験条件＝４コのビー力に５００−の検水をとり、撹拌
しながら、処理剤の溶解・分散液の上澄液とアルカリ剤
を注入し、急速撹拌（１４０ｒｐｉ＊）を１分、緩速撹
拌（４０ｒｐｍ）を９分間行う。その後、ジャーテスタ
ーからビーカーを取り外し、静置１０分後、生成フロッ
クの状況と上澄液状態の肉眼ｗｔ察及び上澄液のｐＨ測
定を一定時間内に行った。

検　　水：カオリンを純水に分散させた人工濁水を用い
た。カオリンは米国産のＮＡＴＣＡ　ＲＣ−１、メデイ
アン径０．３−１３２５メツシュオバー（４４ｐａ通過
）９９．７５％以上のものである。

添加処理剤：注入する硫酸アルミニウム量が１０ｐｐｍ
と３０ｐｐ＋ｍとなるようにする。

アルカリ剤：飽和水酸化カルシウムの上澄液（１，５４
ｇ／１２．０．０２０８モル／Ω）を検水が中性付近に
なる迄注入する。

以上テストの結果、いずれもフロックが顕著に生成し、
透明な上澄が得られた。

なお、比較試験として、（１）ＪＩＳ　Ｋ　８９５７試
薬特級の硫酸アルミニウム（１４〜１８水塩）からの調
製水溶液、（２）市販のポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ
）　１０〜１１％溶液の２種類について上記と同様な試
験を行った。その結果、（１）硫酸アルミニウムの場合
注入する硫酸アルミニウム量が１０ｐｐｍの時も３０ｐ
ｐｉａの時もフロック生成がなく、原濁水（検水）の状
態とほとんど変らなかった。（２）また、ポリ塩化アル
ミニウム（ＰＡＣ）の場合、注入量が検水における硫酸
アルミニウム濃度換算値として１０ｐｐｍの時には、フ
ロック生成が不完全で、上澄の透明度は悪かった。しか
し、硫酸アルミニウム濃度換算値を３０ＰＰｌにすると
、フロック生成は顕著となり、上澄は透明となった。

以上の試験結果から、本発明の「処理剤の溶解・分散液
」は、通常使用されている硫酸バンド（硫酸アルミニウ
ム）やＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）溶液より懸濁水
の凝集作用が優れていることが理解できる。

実施例２本発明の「処理剤溶解・分散液」を用いて浚渫工事から
得られた泥水の凝集試験を行った。供給泥水はハマチ養
殖場から浚渫したもので、不溶性固形分濃度９．８重量
〆を示し、不溶性固形分中には粒径２声以下の微細分が
２５重量％を占めるものである。

試験条件は、（ａ）実施例１と同様な操作で、（ｂ）「
処理剤溶解・分散液」の添加量と硫酸アルミニウムＡＱ
□（ＳＱ、）重量が泥水における濃度換算値として０．
５０．１４００．２００ｍｇ＃Ｉとし、（Ｃ）「処理剤
溶解・分散液」を泥水に注入した後に、消石灰飽和水溶
液を泥水が中性になる迄加え、（ｄ）ジャーテスター操
作後に得られた上澄層の濁度を測定した。その大表的な
結果は表−２の通りである。

また、比較試験として、（１）ＪＩＳ　Ｋ　８９５７試
薬特級の硫酸アルミニウム（１４〜１８水塩）からの調
製水溶液、（２）市販のポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ
）１０〜１１重量２溶液の２種類について、これらの所
定量を汚水に注入後に消石灰飽和溶液で中和して上記と
同様な試験を行った。その結果は表３の通りである。

以上の結果から、本発明の「処理剤溶解・分散液は、−
船釣に用いられている硫酸バンド（硫酸アルミニウム）
やＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）より凝集効果が顕著
に優れていることが判る。

〔効　果〕

以上の効果から明らかなように、本発明の処理剤は、懸
濁水に対してすぐれた処理効果を示し、しかも安価であ
るという利点を有する。

特許出願人　千代田化工建設株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）降下軽石層である特殊土と硫酸水素アルカリから
なることを特徴とする懸濁水の処理剤。
（２）降下軽石層である特殊土１重量部当り硫酸水素ア
ルカリが０．３〜５重量部である特許請求の範囲第１項
の処理剤。
（３）硫酸水素アルカリが硫酸水素ナトリウムである特
許請求の範囲第１項又は第２項の処理剤。
（４）懸濁水を処理するに当り、（ア）降下軽石層である特殊土と硫酸水素アルカリを水
に溶解・分散する工程、（イ）前記工程（ア）で得られた調製液を、アルカリで
中和して懸濁水に注入するか、又は懸濁水に注入した後
に懸濁水にアルカリを加え、５．８〜８．６のｐＨ条件
下で、懸濁物質を沈降させる工程、以上の工程からなることを特徴とする懸濁水の処理方法
。
（５）降下軽石層である特殊土を１重量当り硫酸水素ア
ルカリが０．３〜５重量部である特許請求の範囲第４項
の方法。
（６）降下軽石層である特殊土と硫酸水素アルカリを水
に溶解・分散するに当り、硫酸水素アルカリ濃度を０．
５〜２．５キロモル／Ｍ＾３とする特許請求の範囲第４
項又は第５項の方法。
（７）硫酸水素アルカリが硫酸水素ナトリウムである特
許請求の範囲第４項、第５項又は第６項の方法。
（８）添加するアルカリが消石灰である特許請求の範囲
第４項、第５項、第６項又は第７項の方法。