JPH06218365A - シート状脱リン材および脱リン方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダム貯水池、湖沼や内海などの閉鎖水域のリ
ンを極めて簡便な方法により、効果的に除去し、富栄養
化状態を防止ないし解消できる新規脱リン材と脱リンを
行う方法を提供すること。 【構成】 シート状部材に水酸化鉄、酸化鉄、水酸化ア
ルミニウム、酸化アルミニウム、鹿沼土、アロフェンな
どのリン吸着作用をもつ物質を担持せしめたシート状脱
リン材の開発。上記本発明のシート状脱リン材を水中に
浸漬することにより、また好ましくは該脱リン材の下か
らエアレーションすることによる脱リン方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダム貯水池、湖沼、
池、河川、海などの水中に含まれるリン酸イオン（ＰＯ
₄ ^3- イオン）を効果的に吸着除去する新規なリン吸着材
（脱リン材ともいう）およびリン吸着除去方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ダム貯水池、湖沼、池、河川、海などの
水域の汚染が進んでいるが、この原因の一つは富栄養化
であり、極めて重大な問題になっている。特に上水の水
源になっている湖沼が富栄養化状態になるとかび臭いを
発生する藻類が多量に発生し、飲料に耐えないほどの臭
気をもたらす。富栄養化状態を解消する必要がある場合
あるいは富栄養化状態になるのを未然に防止するには、
水中のリン酸イオンを除去することが最も有効である。

【０００３】富栄養化の主因物質は窒素とリンである
が、窒素を除去するよりリンを除去することの方が富栄
養化の防止に有効である。なぜなら、湖沼中に生息する
ある種のらん藻類は空気中の窒素を固定し、窒素不足を
解消する能力をもっているので窒素を除去しても直ちに
藻類の増殖を抑制できず、リンの方が藻類増殖の制限要
素になりやすいからである。すなわち、リン量によって
ダム、湖沼や内海の藻類の量が決められている場合が多
い。しかしながら、従来の技術にはダム貯水池、湖沼、
海などの水域のリンを効果的かつ合理的に除去する方法
が存在しなかったので、富栄養化状態の水域が急速に増
加しつつあるのが実状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はダム貯水池、
湖沼や内海などの閉鎖水域のリンを極めて簡便な方法に
より、効果的に除去し、富栄養化状態を防止ないし解消
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、全く新規なシ
ート状のリン吸着材を開発し、このシート状のリン吸着
材を水中に浸漬するだけで効果的にリンを吸着除去でき
るものである。すなわち本発明は、 １）シート状部材にリン吸着作用をもつ物質を担持せし
めたシート状脱リン材。 ２）請求項１記載のシート状脱リン材を水中に浸漬させ
ることを特徴とする脱リン方法。 である。なお、リン吸着作用をもつ物質としては水酸化
鉄、酸化鉄、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、
鹿沼土、アロフェンなどを用いることができる。本発明
の脱リン方法において、水中に浸漬されたシート状脱リ
ン材の下からエアレーションすることにより一層脱リン
効果を向上させることができる。なお、ここでいうシー
ト状部材とは、扁平な膜状物の他、網状、スダレ状など
孔、あるいはスリット状の空隙を有するものをも含む部
材の総称である。さらに、スリット端部が開放された形
状、糸状物の束、房状や縄状であっても本発明の意図す
るところである。

【０００６】本発明において使用する水域とは湖沼、ダ
ム貯水池、池、河川、海などの自然に天然水が存在する
場所はもちろん、そればかりでなく人工的な貯水池、廃
水池などをも含んでいる。また、本発明のシート状脱リ
ン材は上記湖沼、ダム貯水池や内海などの閉鎖水域によ
り良く適合する脱リン方法であるが、河川や人工水路の
ような水域にも良く適合できる。本発明のシート状脱リ
ン材は水平、垂直その他いかなる姿勢に設置しても良
く、また本発明のシート状脱リン材は展開された形状、
筒状にまかれた形状などその他いかなる形状にして設置
されても良い。

【０００７】特に自然に天然水が存在する水域は広大な
領域であり、したがって複雑な装置を伴うリン除去材の
適用は困難で、本発明のシート状脱リン材およびそれを
用いた本発明のリン除去方法が効果的に適用できる。

【０００８】以下に、本発明のシート状脱リン材の製造
法およびリンの吸着除去法を詳しく説明する。先ず、シ
ート状脱リン材の製造法について説明する。シート状脱
リン材のベースとなるシート状部材としては、紙、プラ
スチックフイルム、布、不織布、プラスチック製網など
が好適であり、特に布状のものの中では不織布が好適で
あり、また紙の中では和紙が適している。以下の説明に
は和紙をシート状部材として使用するケースを説明す
る。また、リン吸着作用をもつ物質としては、水酸化ア
ルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化鉄、酸化鉄、鹿
沼土、アロフェン、アパタイトなどが好適であり、これ
らの中から１または複数を選択して使用すればよい。

【０００９】以下には特に中性ｐＨ領域でのリン吸着力
が大きく、コストも安価な水酸化アルミニウム粒子をリ
ン吸着作用をもつ物質として使用するケースを具体例と
して説明する。水酸化アルミニウム粉末をポリビニルア
ルコールの５〜１０％水溶液に添加し、よく攪拌したの
ち、和紙の表面に塗布する。コーティングの厚さとして
は０．５〜１ｍｍ程度が好適であるが、特にコーティン
グの厚さは制限条件ではなく、適宜選択してよい。

【００１０】和紙の表面に水酸化アルミニウム粉末を分
散したポリビニルアルコール水溶液がコーティングされ
た和紙を、次に５〜１０％濃度のホウ酸あるいはホウ砂
溶液内に浸すと、ポリビニルアルコールがホウ酸あるい
はホウ砂と反応してゲル化する。ホウ酸あるいはホウ砂
溶液への浸漬時間は２〜５時間で十分ゲル化するが、そ
れ以上長く浸漬しておいても格別支障はない。しかし、
浸漬時間が短すぎるとゲル強度が弱い。従って、最適浸
漬時間は予め実験して決定するのが好ましい。なお、水
酸化アルミニウム、ポリビニルアルコールとホウ酸ある
いはホウ砂の混合液を和紙などのシート部材にコーティ
ングし、１時間程度放置させてもゲル膜を得ることがで
きる。この場合はホウ酸あるいはホウ砂溶液への浸漬工
程は不要である。以上のような簡単な操作によって、本
発明のシート状脱リン材が製造できる。

【００１１】次に、本発明のシート部材によるリンの除
去法の例として、代表的処理態様を図１を参照しながら
説明する。図１において、湖沼、ダム貯水池、河川など
のリンを含む水の水面４の下に、フロート３により本発
明のシート状脱リン材１を懸垂した状態を示す。シート
状脱リン材１の下端にはおもり２を取り付けてシート状
脱リン材１を軽く緊張状態に置くのが好ましい。このよ
うにリンを除去しようとする対象水の水中にシート状脱
リン材１を浸漬するだけで、リン酸イオンが効果的に吸
着除去できる。ここでは、いわゆる装置は全く不要で、
施工も驚くほど簡単である。

【００１２】本発明のシート状脱リン材の吸着量は、シ
ート面にコーティングされた水酸化アルミニウム粉末１
ｋｇあたり２０〜３０ｇ（ａｓＰ）と大きいので、長期
間使用することができる。シート部材の下からエアレー
ションし、水流を与えると水の入れ換えが促進でき、一
層効果的であるので推奨できる。和紙の表面がゲルでコ
ーティングされているので、強い力を加えない限り破れ
る心配もない。なお、シート部材を細断した状態で水中
に浸漬させてもよい。なおここで、（ａｓＰ）はリン原
子として表したリンの濃度であることを示す。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を下記に示し、本発明の構成
および作用の具体的理解に資するが、本発明は以下の説
明によって限定されるものではない。 （実施例１） １．シート状脱リン材の製造 水酸化アルミニウム粉末２００ｇを６％のポリビニルア
ルコール水溶液１リットルによく分散させた後、和紙の
両面にコーティング（塗布厚さ約１〜１．５ｍｍ）し
た。このシートを６％のホウ酸水溶液中に３時間浸漬し
たところ、和紙を媒介として強度の大きい水酸化アルミ
ニウム含有シート状ゲルが得られた。これをよく水洗し
て、本発明のシート状脱リン材を得た。

【００１４】２．リン除去処理試験 上記シート状脱リン材によるリン除去処理試験を行っ
た。横３０ｃｍ、縦８０ｃｍの上記シート状脱リン材
を、深さ１ｍの容積１０リットルの水槽（原水のリン酸
イオン濃度０．８ｍｇ／リットル）中に、シート状脱リ
ン材の下端に適当なおもりをとりつけ懸垂浸漬させ、シ
ートの下から少量の空気で曝気し、ゆるやかな水流を与
えた。２時間後の水槽内の水のリン酸イオン濃度は０．
０２ｍｇ（ａｓＰ）／リットルとなった。

【００１５】

【発明の効果】本発明のシート状脱リン材という新概念
に基づく処理材およびそれを用いた処理法により、以下
のような産業上重要な効果が得られた。 ダム貯水池、湖沼や内海などの閉鎖水域の水中のリン
を特別な装置を使用することなく、面倒な工事を行わ
ず、本発明のシート状脱リン材を水中に懸垂するだけで
除去できる。 リン吸着材の製造が簡単であり、製造コストが安価で
あるので、湖、海、河川などの広大な水域からリンを除
去するのに最も実用的である。 ポンプ、配管、槽などが一切不要なので、リン除去の
ための設備コストが著しく安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート状脱リン材による水中のリン除
去の１例の断面説明図

【符号の説明】

１ シート状脱リン材 ２ おもり ３ フロート ４ 水面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状部材にリン吸着作用をもつ物質
   を担持せしめたシート状脱リン材。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシート状脱リン材を水中
   に浸漬させることを特徴とする脱リン方法。