JPS58177195A - リンの吸着除去法 - Google Patents
リンの吸着除去法Info
- Publication number
- JPS58177195A JPS58177195A JP5930182A JP5930182A JPS58177195A JP S58177195 A JPS58177195 A JP S58177195A JP 5930182 A JP5930182 A JP 5930182A JP 5930182 A JP5930182 A JP 5930182A JP S58177195 A JPS58177195 A JP S58177195A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphorus
- adsorption
- volcanic ash
- soil
- allophane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は１廃液１家庭排水）河川水、湖沼水および海
水などからリンを除去するのに、また１湖沼り貯水池あ
るいは海の底質（ヘドロ）から溶は出るリンを吸着し捕
そくするのに）加熱処理や摩砕処理等のリン吸着能増強
処理をほどこした火山灰土壌（風化火山灰）および風化
浮石またはこれらの粘土を利用する方法に関するもので
ある。
水などからリンを除去するのに、また１湖沼り貯水池あ
るいは海の底質（ヘドロ）から溶は出るリンを吸着し捕
そくするのに）加熱処理や摩砕処理等のリン吸着能増強
処理をほどこした火山灰土壌（風化火山灰）および風化
浮石またはこれらの粘土を利用する方法に関するもので
ある。
湖沼や貯水池の富栄養化を加速度的に促進させたり１淡
水および海水に赤潮を発生させ頻ばんに栽培漁業に大き
な損害を与える重要な誘因の一つは水中のリン濃度が増
加することである。 リンは、工場廃水、農地から流
しした肥料１家庭排水中の合成洗剤などにしばしば含ま
れており、河川を経由して湖沼や海などの自然水中に流
れ込むことで、また、湖椰、貯水池あるいは海の底にた
い積した底質から嫌気的条件の下で溶出することで水中
濃度を上昇する。 富栄養化を阻止し赤潮の発生を抑制
するためには一廃液や排水中のリンの除去あるいは河川
等に放出されたリンを取り除くことにより自然水に流入
するリンの量を減少すること、さらに、底質から溶は出
すリンを直上で吸着し捕そくすること（底質の覆土処理
など）によって上層水への拡散を防ぐことで、水中リン
濃度の増加を食い止めることが必要である。
水および海水に赤潮を発生させ頻ばんに栽培漁業に大き
な損害を与える重要な誘因の一つは水中のリン濃度が増
加することである。 リンは、工場廃水、農地から流
しした肥料１家庭排水中の合成洗剤などにしばしば含ま
れており、河川を経由して湖沼や海などの自然水中に流
れ込むことで、また、湖椰、貯水池あるいは海の底にた
い積した底質から嫌気的条件の下で溶出することで水中
濃度を上昇する。 富栄養化を阻止し赤潮の発生を抑制
するためには一廃液や排水中のリンの除去あるいは河川
等に放出されたリンを取り除くことにより自然水に流入
するリンの量を減少すること、さらに、底質から溶は出
すリンを直上で吸着し捕そくすること（底質の覆土処理
など）によって上層水への拡散を防ぐことで、水中リン
濃度の増加を食い止めることが必要である。
従来、リンを除去するのに１硫酸アルミニウム１塩化第
二鉄などのアルミニウム塩為鉄塩１あるいは石灰を用い
て沈殿させる方法、またはイオン交換樹脂や活性炭を用
いて吸着させる方法などがある。 しかし、これらの方
法は、除去に要するコストが低くなく、１だ１湖沼、河
川１海などの自然水を対象にした大規模な処理には技術
的にも経済的にも到底適さない。
二鉄などのアルミニウム塩為鉄塩１あるいは石灰を用い
て沈殿させる方法、またはイオン交換樹脂や活性炭を用
いて吸着させる方法などがある。 しかし、これらの方
法は、除去に要するコストが低くなく、１だ１湖沼、河
川１海などの自然水を対象にした大規模な処理には技術
的にも経済的にも到底適さない。
一方＼火山灰や浮石の風化物から成る土壌にリン酸肥料
を施肥した場合、 ＩＪンがこの種の土壌に強く吸着さ
れ作物に対して不可給態となり吸収１利用されにくくな
る現象はリン酸固定現象として知られている。 ここで
は１火山国である我国に至るところ多量に分布し１従っ
て入手するには経済的にも量的にも有利である火山灰お
よび浮石の風化物あるいはこの粘土が１ リンの除去剤
として・捷たは溶出するリンを吸着・捕そくするため底
質を破覆する覆土資材として利用できることを示す。
を施肥した場合、 ＩＪンがこの種の土壌に強く吸着さ
れ作物に対して不可給態となり吸収１利用されにくくな
る現象はリン酸固定現象として知られている。 ここで
は１火山国である我国に至るところ多量に分布し１従っ
て入手するには経済的にも量的にも有利である火山灰お
よび浮石の風化物あるいはこの粘土が１ リンの除去剤
として・捷たは溶出するリンを吸着・捕そくするため底
質を破覆する覆土資材として利用できることを示す。
火山灰土壌および風化浮石のリン吸着に関与している本
体は１これらの粘土分画の構成成分（粘土鉱物）である
非晶質ないし低結晶質の和水ケイ酸アルミニウム、すな
わち、アロフェンおよびイモゴライトである。 このう
ちアロフェンは為化学組成、理化学的性質や化学構造の
相違により、少なくとも二つのタイプ、Ｓ ｉ Ｏ／Ａ
１゜０３分子比（ケイパン比）が２．０に近いアロフ
ェンおよびケイパン比が１．０に近いアロフェン（ここ
ではλプロトーイモゴライトーアロフェンと呼ぶ）があ
る。 粘土の構成成分のうちどの成分が最も大きいリン
吸着能を有するかを調べるために、各々の成分について
どく希薄なリン酸塩水溶液（Ｐとして１１０００ｐ以下
）からのリンの吸着等温曲線を求めた。 実験で侍らＪ
また・ビ惨【濃度の範囲内では、いずれの成分とも、リ
ン吸着はう／グミュアの式に適合した。 同直線式から
導ひかれたリンの最大吸着量は一プロトーイモゴライト
ーアロフェンが最も大きく、ケイパン比が２．０に近い
アロフェンがこれに続くことが明らかとなった。 イモ
ゴライトは）前二者に比べ吸着量はかなり小さかったが
）それでもリン吸着剤とじて満足できる量を吸着してい
た。 プロト−イモゴライト−アロフェンが最大のリン
吸着能を現わす理由は１化学組成的にみてアルミニウム
の含量が多いこと１およびそのアルミニウムの多くがリ
ンて表面に存在することが考えられる。 プロト−イモ
ゴライト−アロフェンの化学組成はＡ先に述べたように
ケイパン比が１．０に近く１イモゴライトのケイパン比
とほぼ同じである。 イモゴライトの場合リン吸着能が
高くないのは、これが繊維状形態を有しており、球状形
態として出現するアロフェンとは表面構造が著しく異な
ることに関係あると考えられる。 すなわち、活性なリ
ン吸着部位は繊維の端（切口）のみにあり＼比表面積の
大部分を占める繊維表面には、アルミニウム原子は多数
あるがＡ ｌ−０’Ｈ−Ａ １として存在してんと皆無
である。 また、ケイパン比が２．０に近いアロフェン
は１微細形態の点ではプロト−イモゴライト−アロフェ
ンにより近いにもかかわらず、アルミニウムの含量が少
ないためリン吸着部位の数が少ないと考えられる。
体は１これらの粘土分画の構成成分（粘土鉱物）である
非晶質ないし低結晶質の和水ケイ酸アルミニウム、すな
わち、アロフェンおよびイモゴライトである。 このう
ちアロフェンは為化学組成、理化学的性質や化学構造の
相違により、少なくとも二つのタイプ、Ｓ ｉ Ｏ／Ａ
１゜０３分子比（ケイパン比）が２．０に近いアロフ
ェンおよびケイパン比が１．０に近いアロフェン（ここ
ではλプロトーイモゴライトーアロフェンと呼ぶ）があ
る。 粘土の構成成分のうちどの成分が最も大きいリン
吸着能を有するかを調べるために、各々の成分について
どく希薄なリン酸塩水溶液（Ｐとして１１０００ｐ以下
）からのリンの吸着等温曲線を求めた。 実験で侍らＪ
また・ビ惨【濃度の範囲内では、いずれの成分とも、リ
ン吸着はう／グミュアの式に適合した。 同直線式から
導ひかれたリンの最大吸着量は一プロトーイモゴライト
ーアロフェンが最も大きく、ケイパン比が２．０に近い
アロフェンがこれに続くことが明らかとなった。 イモ
ゴライトは）前二者に比べ吸着量はかなり小さかったが
）それでもリン吸着剤とじて満足できる量を吸着してい
た。 プロト−イモゴライト−アロフェンが最大のリン
吸着能を現わす理由は１化学組成的にみてアルミニウム
の含量が多いこと１およびそのアルミニウムの多くがリ
ンて表面に存在することが考えられる。 プロト−イモ
ゴライト−アロフェンの化学組成はＡ先に述べたように
ケイパン比が１．０に近く１イモゴライトのケイパン比
とほぼ同じである。 イモゴライトの場合リン吸着能が
高くないのは、これが繊維状形態を有しており、球状形
態として出現するアロフェンとは表面構造が著しく異な
ることに関係あると考えられる。 すなわち、活性なリ
ン吸着部位は繊維の端（切口）のみにあり＼比表面積の
大部分を占める繊維表面には、アルミニウム原子は多数
あるがＡ ｌ−０’Ｈ−Ａ １として存在してんと皆無
である。 また、ケイパン比が２．０に近いアロフェン
は１微細形態の点ではプロト−イモゴライト−アロフェ
ンにより近いにもかかわらず、アルミニウムの含量が少
ないためリン吸着部位の数が少ないと考えられる。
次に１ リン吸着能の最大であったプロト−イモゴライ
ト−アロフェンの定量法について調べた結果を述べる。
ト−アロフェンの定量法について調べた結果を述べる。
赤外線吸収スペクトル上で−このタイプのアロフェン
は特徴的な吸収帯を３４８１ ｃｍ に示す。 この吸収帯は、ケイパン比が２．
０に近いアロフェンにはごくわずか現われるだけであり
＼この吸収の吸光度を測定することによりプロト−イモ
ゴライト−アロフェンの定量が１ ＝ｒ能でちる。 ただし、３４８０ｍ の吸収は）
イモゴライトにも現われるので１電子顕微鏡等によりイ
モゴライト（繊維状形態を観察することで検出は容易）
が混入してないことを確認した後葛この吸収帯の強度を
測定する必要がある。 好都合なことに１風化浮石の場
合には）アロフエ／は浮石粒の中心部付近に存在し１イ
モゴライトは浮石粒の表面をおおったゲル状の皮膜とし
て産出することが多いので）アロフェンの中にイモゴラ
イトが多量混入することはほとんどない。 もう一つの
定量法は）酸性シュウ酸塩によって溶解されるケイ素と
アルミニウムの量を）原子吸光分光光度計等を用いて化
学分析する方法である。 溶解されたもののケイパン比
が１．０に近ければプロトーイモゴシイトーアロフエン
であり人ケイ素とアルミニウムの量はこのタイプのアロ
フェン量を反映している。 ケイパン比が２，０に近け
れば＼他のタイプのア占ンエンであることがわかる。
なおＡイモゴライトも酸性シュウ酸塩水溶液に溶解して
ケイパン比１．０を与えるので）この定量法の場合もあ
らかじめイモゴライトの混入のないことを調べた後に行
なう必要がある。
は特徴的な吸収帯を３４８１ ｃｍ に示す。 この吸収帯は、ケイパン比が２．
０に近いアロフェンにはごくわずか現われるだけであり
＼この吸収の吸光度を測定することによりプロト−イモ
ゴライト−アロフェンの定量が１ ＝ｒ能でちる。 ただし、３４８０ｍ の吸収は）
イモゴライトにも現われるので１電子顕微鏡等によりイ
モゴライト（繊維状形態を観察することで検出は容易）
が混入してないことを確認した後葛この吸収帯の強度を
測定する必要がある。 好都合なことに１風化浮石の場
合には）アロフエ／は浮石粒の中心部付近に存在し１イ
モゴライトは浮石粒の表面をおおったゲル状の皮膜とし
て産出することが多いので）アロフェンの中にイモゴラ
イトが多量混入することはほとんどない。 もう一つの
定量法は）酸性シュウ酸塩によって溶解されるケイ素と
アルミニウムの量を）原子吸光分光光度計等を用いて化
学分析する方法である。 溶解されたもののケイパン比
が１．０に近ければプロトーイモゴシイトーアロフエン
であり人ケイ素とアルミニウムの量はこのタイプのアロ
フェン量を反映している。 ケイパン比が２，０に近け
れば＼他のタイプのア占ンエンであることがわかる。
なおＡイモゴライトも酸性シュウ酸塩水溶液に溶解して
ケイパン比１．０を与えるので）この定量法の場合もあ
らかじめイモゴライトの混入のないことを調べた後に行
なう必要がある。
以上、 ＩＪン吸着に最も寄与する成分がプロト−イモ
ゴライト−アロフェンであることを明らかにし１かつ１
これを定量する方法をも確立したことにより１最も効果
的ですぐれたリンの吸着除去剤となりうる火山灰および
浮石の風化物（プロ） −イモゴライト−アロフェンを
多量に含む風化物）を捜すことが可能となった。 また
、風化物のリン吸着能を予測あるいは評価することもで
きるようになった。
ゴライト−アロフェンであることを明らかにし１かつ１
これを定量する方法をも確立したことにより１最も効果
的ですぐれたリンの吸着除去剤となりうる火山灰および
浮石の風化物（プロ） −イモゴライト−アロフェンを
多量に含む風化物）を捜すことが可能となった。 また
、風化物のリン吸着能を予測あるいは評価することもで
きるようになった。
プロト−イモゴライト−アロフェンに処理をほどこすこ
とにより−このもののリン吸着能をさらに増強する方法
を見い出した。 プロトーイモゴライトーアロフエ／を
１それぞれ、２００°Ｃおよび４００°Ｃに３ないし５
時間加熱処理し、リン吸着等温曲線を得てラングミュア
の直線式にあてはめ最大吸着量を算出したところ、処理
してないものに比べ吸着量は、それぞれ、３０％および
６０９６増大することが認められた。 また、摩砕処理
した場合も、同様に吸着等温曲線を求めたところ・リン
最大吸着量の増加が確認された。 増加の程度は、摩砕
時間によって異なったが、少ないものでも５０９６、多
いものでは２倍以上増す仁とが明らかとなり１摩砕処理
の方が加熱処理よりも吸着能の増強に関して効果の高い
処理法であることがわかった。 このような処理は簡単
であるにもかかわらずリン吸着能を著しく高めることが
できるので、より少量の火山灰土壌および風化浮石ある
いはこれらの粘土を使うことによってＡより能率的に吸
着・除去を行なわせることが可能である。 画処理を併
用する方法は１さらに効果的なリン吸着能の増強法とし
て期待できる。
とにより−このもののリン吸着能をさらに増強する方法
を見い出した。 プロトーイモゴライトーアロフエ／を
１それぞれ、２００°Ｃおよび４００°Ｃに３ないし５
時間加熱処理し、リン吸着等温曲線を得てラングミュア
の直線式にあてはめ最大吸着量を算出したところ、処理
してないものに比べ吸着量は、それぞれ、３０％および
６０９６増大することが認められた。 また、摩砕処理
した場合も、同様に吸着等温曲線を求めたところ・リン
最大吸着量の増加が確認された。 増加の程度は、摩砕
時間によって異なったが、少ないものでも５０９６、多
いものでは２倍以上増す仁とが明らかとなり１摩砕処理
の方が加熱処理よりも吸着能の増強に関して効果の高い
処理法であることがわかった。 このような処理は簡単
であるにもかかわらずリン吸着能を著しく高めることが
できるので、より少量の火山灰土壌および風化浮石ある
いはこれらの粘土を使うことによってＡより能率的に吸
着・除去を行なわせることが可能である。 画処理を併
用する方法は１さらに効果的なリン吸着能の増強法とし
て期待できる。
加熱処理や摩砕処理によってリンの吸着量が増大するメ
カニズムを知るためｈこれらの処理によるプロト−イモ
ゴライト−アロフェンの構造変化を赤外線吸収スペクト
ル法によって調べた。 いずれの処理でも吸収スペクト
ルの変化はほとんど同じであり＼変化の様子からアロフ
ェンの構造を形成している５ｉ−０−Ａｌ結合が切断さ
れることが示された。 この結合が断切れた後、アルミ
化し活性なリン吸着部Ｑが新しく出現してくることによ
シ吸着量が増すと考えられる。
カニズムを知るためｈこれらの処理によるプロト−イモ
ゴライト−アロフェンの構造変化を赤外線吸収スペクト
ル法によって調べた。 いずれの処理でも吸収スペクト
ルの変化はほとんど同じであり＼変化の様子からアロフ
ェンの構造を形成している５ｉ−０−Ａｌ結合が切断さ
れることが示された。 この結合が断切れた後、アルミ
化し活性なリン吸着部Ｑが新しく出現してくることによ
シ吸着量が増すと考えられる。
加熱もしくは摩砕処理をほどこして吸着能を増強した火
山灰および浮石の風化物あるいはこの粘土を実際にリン
の除去とか吸着・捕そくに使用するには）これらのもの
を除去装置に吸着剤カラムとして組み込んだり＼浄化槽
のフィルター（ろ過材）として用いたりＡ網の中に封入
して河川のせきに使ったわ、また、湖沼や貯水池あるい
は海に散布投入し沈降させて底質上部に載せるなどの方
法がある。
山灰および浮石の風化物あるいはこの粘土を実際にリン
の除去とか吸着・捕そくに使用するには）これらのもの
を除去装置に吸着剤カラムとして組み込んだり＼浄化槽
のフィルター（ろ過材）として用いたりＡ網の中に封入
して河川のせきに使ったわ、また、湖沼や貯水池あるい
は海に散布投入し沈降させて底質上部に載せるなどの方
法がある。
Claims (1)
- ／ 加熱処理＼摩砕処理または画処理を行なった火山灰
土壌（火山灰風化物）および浮石（軽石）風化物あるい
はこれらの粘土をリンの吸着本体部として組み込んだリ
ン除去装置コ湖沼や貯水池の底あるいは海底に沈め底質
の上を被覆することで底質から溶出するリンを吸着・捕
そくするのに用いるへ特許請求の範囲第１項記載の風化
物あるいはこの粘土を混入して調製される覆土材料また
は資材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5930182A JPS58177195A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | リンの吸着除去法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5930182A JPS58177195A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | リンの吸着除去法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58177195A true JPS58177195A (ja) | 1983-10-17 |
Family
ID=13109408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5930182A Pending JPS58177195A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | リンの吸着除去法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58177195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0368489A (ja) * | 1989-08-08 | 1991-03-25 | Damu Suigenchi Kankyo Seibi Center | 水中のリン除去装置 |
| WO2007142097A1 (ja) | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Kaneka Corporation | アルミニウム塩含有樹脂粉末、その製造方法、これを含む樹脂組成物、リン吸着剤、抗菌剤及び抗黴剤 |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP5930182A patent/JPS58177195A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0368489A (ja) * | 1989-08-08 | 1991-03-25 | Damu Suigenchi Kankyo Seibi Center | 水中のリン除去装置 |
| WO2007142097A1 (ja) | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Kaneka Corporation | アルミニウム塩含有樹脂粉末、その製造方法、これを含む樹脂組成物、リン吸着剤、抗菌剤及び抗黴剤 |
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