JPH0947653A - 粒状リン吸着剤、該粒状リン吸着剤の製造方法及びリンの除去方法 - Google Patents

粒状リン吸着剤、該粒状リン吸着剤の製造方法及びリンの除去方法

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JPH0947653A
JPH0947653A JP20474795A JP20474795A JPH0947653A JP H0947653 A JPH0947653 A JP H0947653A JP 20474795 A JP20474795 A JP 20474795A JP 20474795 A JP20474795 A JP 20474795A JP H0947653 A JPH0947653 A JP H0947653A
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JP
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phosphorus
water
adsorbent
granular
fine particles
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JP20474795A
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Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が簡単で、多孔性で透水性が良く粒径を
1センチ以上の大粒にした場合でも内部がリン吸着に利
用でき、低価格であるため大水量の水処理用に適した粒
状リン吸着剤、その製造方法および該吸着材を用いたリ
ンの除去方法を提供する。 【解決手段】 リン吸着性微粒子2、水、高吸水性高分
子3並びに鉄及び/又はアルミニウム塩の混合物を混練
して造粒した粒状リン吸着剤1、含水リン吸着性微粒子
2に高吸水性高分子3を添加して混練した後、鉄塩及び
/又はアルミニウム塩を添加して混練する粒状リン吸着
剤1の製造方法、前記粒状リン吸着剤1をリン含有水と
接触させるリンの除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川、湖沼、下
水、排水からリンを効果的に除去可能な新規リン吸着剤
(以下、脱リン剤ともいう)、その製造方法及びこれを
用いたリンの除去方法(以下、脱リン方法ともいう)に
関する。本発明のリン除去技術はとりわけ河川などの大
水量の自然環境水域からリンを除去するのに適してい
る。
【0002】
【従来の技術】従来公知の粒状リン吸着剤には活性アル
ミナ、鹿沼土造粒焼成物がある。しかしこれらのリン吸
着剤には次の問題点があり更に理想的な脱リン剤の開発
が望まれている。 1.活性アルミナは、それ自体高価な活性アルミナ粉末
を造粒焼成するため価格が更に高くなり、低ランニング
コストを必須とする大水量の水処理にはあまり適してい
ない。 2.通水性の容器等に充填して河川に使用する場合に、
河川の濁質による充填物の閉塞を防ぐため、活性アルミ
ナ、鹿沼土いずれも粒径数センチの大粒径にする必要が
あるが、こうすると粒状物が多孔性でないため燐酸イオ
ンのリン吸着剤粒内への拡散が悪く、粒状物の内部がリ
ンの吸着に利用できない。 3.鹿沼土の造粒物はリン吸着容量が少なく、短時間に
リン吸着力を失う。 4.鹿沼土の造粒焼成設備として大規模なものが必要で
あり、焼成コストがかなり高価格である。 5.活性アルミナ、鹿沼土造粒物の強度が石のように固
く、廃脱リン剤を林地等に散布して処分する場合の自然
崩壊性が遅い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の欠点を解決することを課題とするものであり、具体的
には次の事項を解決課題とする。 1.リン吸着性を維持したまま粒状化することが困難で
あった水酸化鉄、水酸化アルミニウム等の微粒子を効果
的に多孔性に造粒できること。 2.粒状脱リン剤の製造工程が非常に簡単であること。 3.造粒物の焼成の必要がないこと。 4.リン吸着性、リン吸着量が優れていること。 5.粒状脱リン剤が多孔性で透水性が良く粒径を1セン
チ以上の大粒にした場合でも脱リン剤の内部がリン吸着
に利用できること。 6.廃脱リン剤の強度が固すぎず自然崩壊性が良好で、
処分が容易であること。 7.脱リン剤が低価格で大水量の水処理用に適している
こと。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は次の技術
構成によって解決できる。 (1)リン吸着性微粒子、水、高吸水性高分子並びに鉄
及び/又はアルミニウム塩の混合物を混練して造粒した
粒状リン吸着剤。 (2)含水リン吸着性微粒子に高吸水性高分子を添加し
て混練した後、鉄塩及び/又はアルミニウム塩を添加し
て混練する粒状リン吸着剤の製造方法。 (3)前記(1)の粒状リン吸着剤をリン含有水と接触
させるリンの除去方法。
【0005】リン吸着性微粒子としては、水酸化鉄、酸
化鉄、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、アロフ
ェン、鹿沼土、活性アルミナ、酸化ジルコニウム、リン
鉱石、骨炭などが採用できるが特に水酸化鉄、水酸化ア
ルミニウムが本発明にとって最も好適である。本発明者
はリン吸着性の優れた水酸化鉄、水酸化アルミスラリは
ポリ鉄(ポリ硫酸第2鉄)、塩化第2鉄、硫酸バンド、
PACなどの鉄塩またはアルミニウム塩水溶液をアルカ
リでpH6〜8の範囲に中和することによって生成でき
ることを見出した。アルカリとしては水酸化マグネシウ
ム、消石灰、水酸化ナトリウムなどが採用できる。
【0006】本発明者の実験によればリン吸着性微粒
子、水分、高吸水性高分子並びに鉄塩(ポリ硫酸第2
鉄、塩化第2鉄など)及び/又はアルミニウム塩(PA
C,硫酸バンドなど)を混練すると驚くべきことに造粒
物が著しく多孔性の団粒物になり、しかも適当な強度を
持つ弾性体が形成されることが見いだされた。その構造
は図2に示すように、菓子の「おこし」のような無数の
小粒(リン吸着性微粒子2)が、水を吸収した高吸水性
高分子ゲル3を媒介として集合し多孔性の団粒構造4を
形成していた。なお高吸水性高分子を添加せず鉄塩また
はアルミニウム塩のみを添加した場合や、鉄塩またはア
ルミニウム塩を添加せず高吸水性高分子のみを添加した
場合では、まったく硬化反応は起きない。本発明に用い
る高吸水性高分子としては紙おむつなどに多用されてい
る種々の高吸水性高分子(ポリアクリル酸塩、澱粉−ア
クリル酸塩グラフトポリマ、酢酸ビニル共重合体、ポリ
ビニルアルコール系など)を利用できるが特に吸水量が
大きなものが好ましい。
【0007】本発明の粒状脱リン剤(リン吸着剤)の代
表的製造工程例を図1に基づいて説明する。例えばリン
吸着性が優れた水酸化第2鉄スラリ、または水酸化アル
ミニウムスラリ(水分90%程度)を混練した後、高吸
水性高分子粉末を添加すると高吸水性高分子が水酸化
鉄、水酸化アルミニウムスラリの水分を速やかに吸収し
高吸水性高分子粒子が膨潤する。これを数分間混練する
と水を吸って膨潤した高分子が糊のような粘着力を帯
び、バインダーとなって水酸化鉄、水酸化アルミニウム
微粒子が効果的に団粒化する。更に鉄塩または、アルミ
ニウム塩を添加すると水を吸収して膨潤した高吸水性高
分子ゲルが、鉄イオン、アルミニウムイオンの作用によ
ってゲル硬化現象を呈し著しく強度が増加する。これを
適当な粒径、形状に整形(例えば押し出し造粒法)すれ
ば水中に漬けても崩壊しない強度の大きな弾性を持つ多
孔性の粒状脱リン剤が得られる。従来の脱リン剤の製造
に必要であった乾燥工程、焼成工程を設けることなく極
めて簡単な工程で、短時間で多孔性の弾性のある粒状脱
リン剤が製造できる。
【0008】本発明粒状脱リン剤を用いてリン含有水か
らリンを除去するには粒状脱リン剤をカラム等に充填し
リン含有水を適切な空間速度(SV)で通水すれば良
い。また河川からリン除去を行なうには粒径数センチに
造粒した脱リン剤をネット袋など透水性容器に詰め、こ
れを河川に水没させる方法が、河川の濁質による該脱リ
ン剤の目詰りが少なく最も簡便なリン除去技術として推
薦できる。なお本発明者の先願(特開平6−15459
7号公報)「金属水酸化物と高吸水性高分子の複合粒状
物」は、高吸水性高分子を利用するものであるが、高吸
水性高分子の作用が本発明とは本質的に異なるものであ
る。すなわち先願技術は「高吸水性高分子よりなり、水
中で膨潤して弾性を示すヒドロゲル粒子各々の内部に金
属水酸化物を保持させる」ものであり、図3に示すよう
に「高吸水性高分子3のネットワーク構造全体のなかに
吸着材固相(金属酸化物)12を拡散固定化した構造」
である。これに対し本発明は、図2に示すように、リン
吸着性微粒子2が団粒構造4を形成しその空隙部や周囲
に高吸水性高分子ゲル3がバインダーとして存在するこ
とにより高吸水性高分子ゲル粒子1を形成した構造であ
り、リン吸着性微粒子2としては該ゲル粒子内部に保持
されているものもあれば該ゲル粒子表面に露出している
ものもある。また先願はヒドロゲル粒子11を一つ一つ
分散させた状態で小粒径のリン吸着剤として利用するも
のであり、本発明のように、団粒構造を骨格とした大粒
径の脱リン剤とし充填物として利用するものではない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施例を用いて
さらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例により制
限されるものではない。 〔実施例1〕ポリ鉄原液を水道水で3倍に希釈し(pH
2)、これに水酸化マグネシウム粉末を添加しpH7に
中和してリン吸着性の良好な水酸化第2鉄スラリを得
た。このスラリ300ccに対しポリアクリル酸系高吸水
性高分子粉末(商品名:アクアリザーブ,日本合成化学
(株)製)70gを添加し3分混練したところ容易に多
孔性の団塊状に集合した。更にポリ鉄3倍希釈液を10
0cc添加し混練したところ造粒物の強度が増加し水中で
も崩壊しない粒状物となった。これを粒径10〜12mm
に成型し2時間風乾したところ、更に強度が増加し、弾
性のある適当な強度(手でかなり強く握ると壊すことが
できる)の多孔性脱リン剤が製造された。
【0010】〔実施例2〕液体硫酸バンド(液バン)原
液を2倍に希釈したものに水酸化ナトリウムを添加しp
H6に中和しリン吸着性の良い水酸化アルミニウムスラ
リを得た。このスラリ300ccに対し、実施例1で使用
したものと同じ高吸水性高分子粉末を60g添加し2分
混練したところ同様に容易に団塊化した。更にPAC3
倍希釈液を100cc添加し混練したところ実施例1と同
様の多孔性脱リン剤が製造された。
【0011】〔実施例3〕鹿沼土(リン吸着性がある)
粉末150gに水100ccを添加したのち、実施例1及
び2で使用したものと同じ高吸水性高分子粉末100g
を添加し3分混練したところ容易に多孔性の団塊になっ
た。これにポリ鉄3倍希釈液を50cc添加混練したのち
造粒したところ結果、強度の大きな多孔性脱リン剤が製
造できた。 〔実施例4〕実施例1〜3で製造した脱リン剤を用いて
リン除去カラム試験を行なった。試験条件と試験結果を
表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】表1から本発明脱リン剤は良好な脱リン性
能を示し、特に水酸化鉄、水酸化アルミニウムスラリを
素材としたものが高成績を示していることが認められ
る。なお原水pH7.2に対し、処理水pHはいずれも
7.4〜8.3の範囲にあり水質規制値を満足した。
【0014】
【発明の効果】
1.乾燥、焼成等の煩雑な操作をすることなく極めて簡
単にかつ短時間で、多孔性で適当な強度の粒状脱リン剤
を製造できる。従って大量生産に向いており、製造設備
費、ランニングコストも従来より著しく削減できる。 2.多孔性であるため大粒径であってもリン吸着面の表
面積が大きくリン吸着性能が良い。 3.強度が適当であり、自然崩壊性が優れているので廃
脱リン剤の森林への散布処分が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリン吸着剤の代表的製造例を示す工程
図。
【図2】本発明のリン吸着剤の構造を示す概念図。
【図3】従来技術のリン吸着剤の構造を示す概念図。
【符号の説明】
1 粒状リン吸着剤 2 リン吸着性微粒子 3 高吸水性高分子ゲル 4 団粒構造 11 リン吸着剤 12 金属水酸化物

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リン吸着性微粒子、水、高吸水性高分子
    並びに鉄及び/又はアルミニウム塩の混合物を混練して
    造粒した粒状リン吸着剤。
  2. 【請求項2】 含水リン吸着性微粒子に高吸水性高分子
    を添加して混練した後、鉄塩及び/又はアルミニウム塩
    を添加して混練する粒状リン吸着剤の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1の粒状リン吸着剤をリン含有水
    と接触させるリンの除去方法。
JP20474795A 1995-08-10 1995-08-10 粒状リン吸着剤、該粒状リン吸着剤の製造方法及びリンの除去方法 Pending JPH0947653A (ja)

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JP20474795A JPH0947653A (ja) 1995-08-10 1995-08-10 粒状リン吸着剤、該粒状リン吸着剤の製造方法及びリンの除去方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234724A (ja) * 2001-02-01 2002-08-23 Sumitomo Chem Co Ltd 水中有害イオン除去用活性アルミナ粒子及びその製造方法
JP2002263636A (ja) * 2001-03-13 2002-09-17 Sumitomo Chem Co Ltd 水中燐酸イオンの除去方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234724A (ja) * 2001-02-01 2002-08-23 Sumitomo Chem Co Ltd 水中有害イオン除去用活性アルミナ粒子及びその製造方法
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