JPS5835754B2 - ハイスイオ ジヨウカスルタメノホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃水、特にパルプ工場、製紙工場及び板紙工場
からの廃水を、場合により前浄化してから吸着剤で処理
する浄化法に関する。

周知のように、個々の産業部門及びそれと関係のある環
境にとっては生産工程で生じる廃水は非常に大きな技術
的問題であり、生産工程及び生産規模が大きくなるにつ
れ、又環境保護のため次第にきびしくなる廃水法規のた
めに、全工程の存在はこれの技術的問題の解決に依存す
る程である。

このことは例えば木材工場、揉工場にも該当するが、パ
ルプ工場、製紙工場及び板紙工場の廃水に対しては問題
が特に著しい。

その理由の第一はこれらの産業においては水需要量及び
従って廃水量が大きいことで、理由の第二は原料を植物
特に木から得るために特別な問題が生じるからである。

すなわち例えば木材からパルプを得る際には、木材乾燥
重量の約半分に当る量が溶出される。

溶出した物質の殆どの量を蒸発及び燃焼させるように努
力が払われるが、それでも残留する物質があってコロイ
ド状又は真正溶液としてパルプ工場の廃水中に流れ込む
。

この溶出物質というのは主としてＩＪ クニン又はへミ
セルローズの様な有機物質で、このままの形では自然界
の一般の水サイクル例えば河川又は海に流しＵらかハも
Ｏ■も許可されない廃水の別の主な源は漂白工場である
。

漂白作業においても同様にパルプから有機物資が溶出す
る。

従ってパルプ工場、製紙工場及び板紙工場の廃水浄化設
備は非常に大きな費用を必要とし、しかもあらゆる努力
にも拘らず又生物学的浄化工程を後に設けてすら、あら
ゆる場合に満思のゆく解決法を見出すことは今まで遠戚
されていない。

限外濾過及び化学的方法を包含する公知法でも、生じた
廃水を躇躊なく流せる程浄化することは出来ない。

その理由は多分、前記の場合ではパルプ製造の際に生成
するリグニン化合物及び漂白に使用される化学薬品が生
物学的浄化に使用する微生物に有害な作用を及ぼし、こ
れを損うためである。

従ってリグニン誘導体の様なコロイド状に溶解した不純
物を吸着するために、カーボンでの濾過をこの微生物浄
化の前に設ける方法がすでに提案された。

しかしこの前処理によってもコロイド状に溶解した有機
物質を必要程度に除去することは不可能である。

その様な浄化設備から河川や海又は運河に流される浄化
廃水はまだ非常に濃く着色されており、又多くの場所で
当局の規定を越える程高い過マンガン酸カリウム価を有
する。

この場合ＫＭｎＯ４の消費量は廃水中に含有されている
有機物質の量に比例する。

この問題はパルプ工業及び製紙工業に特に著しいので、
本発明は以下にこれら工業における廃水に関して記述す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

意想外にも、廃水特にパルプ工場、製紙工場及び板紙工
場の廃水を場合により前浄化してから吸着剤で処理する
浄化法における上記の技術的問題は、懸濁液中の顆粒状
酸化アルミニウムを使用して廃水浄化を行うことにより
解決出来ることが見出された。

その場合有利に有利に有効表面積のより太きいもの、特
に１１００ｑ／ｇよりも大きい表面積を有する酸化アル
ミニウムを使用する。

有効表面積のより大きい酸化アルミニウムとしては特に
γ−酸化アルミニウムが該当する。

すなわち溶液から沈殿し、５００〜１１００℃の温度に
加熱することにより各段階の水和物を経て、周知の様に
非常に大きな有効表面積を有するＡ４０３のγ形に移行
した酸化アルミニウムである。

少なくとも１部はすでに高温で安定なα−変態を含有す
る酸化アルミニウムー変態もある程度は適する。

しかしγ−変態及び、この温度範囲内で生じ同様により
高い表面活性を有する別の変態の方が明確にその有効表
面積がまさっているのでより有利である。

酸化アルミニウムはその有効表面積においてカーボンの
吸着作用に達しないが、意想外にもその浄化作用は活性
炭のそれよりもずっと良好であることが判明した。

作用がより大きいことの理由は詳しくは知られていない
。

しかしそれで洗浄された廃水は廃水浄化設備から流出す
る際十分に脱色されており、有機物質の残余含量が非常
に低いので、過マンガン酸カリウム価は許容限界内にあ
る。

その様に浄化された廃水の別の全く著しい利点は、パル
プ調製及び漂白工程からの有害な化学薬品が酸化アルミ
ニウムによって完全に捕捉されるために、本発明の有利
な更なる実施形式において、本発明により浄化された廃
水を、微生物の効力を損うことなく付加的な生物学的浄
化工程に更に導き得ることである。

酸化アルミニウムの粒の形状及び大きさは作業条件、単
位時間当りの廃水流量によって定められる。

懸濁液の形で作業するためには平均ね径は３０μより大
きいのが好都合であり３０〜３００μの範囲内である。

有利には平均粒径は６０〜１００μである。

顆粒状酸化アルミニウムを懸漂液の形で使用し、その際
酸化アルミニウムを有利にゆるやかな攪拌により、なお
有利には廃水の流入速度により懸濁液中に保持すること
が本発明の重要な点である。

この方法で各粒子は浄化すべき廃水とその都度新しく接
触することになる。

本発明方法の全く有利な実施形式においては、顆粒状酸
化アルミニウムと浄化すべき廃水とを対流で導く。

それによってすでに十分な程度に浄化された廃水が新し
い酸化アルミニウムと接触し、その新鮮な作用によって
まだ除去されなかった最後の不純物をも除去することが
可能となる。

その上この対流原理は分散作用をする攪拌効果を強め、
場合によっては攪拌を全く止めることが出来る。

その場合同方法は連続的にも又回分式でも可能で、浄化
能力の非常におとろえた酸化アルミニウムをその都度浄
化槽から除去し、それに相当する量の新鮮又は再生酸化
アルミニウムを浄化槽に再び導入する様に行う。

この方法のためには有利に垂直に設置された円筒状の浄
化槽を使用し、そこに下方からは浄化すべき廃水を導入
し、上方からは新鮮又は再生酸化アルミニウムを添加し
、浄化された水は上方から導出する。

その場合廃水の流入速度により酸化アルミニウム粒子が
浄化槽の底部に達した時には酸化アルミニウムの活性は
非常な程度におとろえている様に、この浄化工程及び酸
化アルミニウムの懸濁液内保持を調節することが出来る
。

最適の作業においては浄化槽中の懸濁液の稠密度は下方
に向うに従い増すから、上方から新しく導入された酸化
アルミニウム粒子は即座に下方に沈まず、−特別な装備
を必要とすることなく一種々な要因、例えば流入廃水に
よる分散及び場合によりなされる付加的の攪拌並びに懸
濁液の密度増加により次第に減少する沈下速度の総合作
用により、あたかもそれぞれの段階が設けられているか
の様に、浄化槽を連続的な変化をもって通過する。

大きな工業規模においてはもちろん、上方から下方に貫
通する間に浄化力を十分に用い尽すこの目的を付加的に
なお助長するために、同方法及びそれに使用する装置を
、場合により適当な装備を使用して、変化させることが
出来る。

又この浄化のために別の浄化槽、例えばロータリキルン
の様式の傾斜設置された円筒形槽（この場合もちろん加
熱は行われない）を使用することも同様に可能である。

特に良いことが立証された多段階方法及び同方法を実施
するために特に適する装置についてはなお、後記する。

酸化アルミニウムの吸着能力が活性炭に比較して幾分低
いのにかかわらず本発明によるこの方法が最適に適して
おり又経済的に行い得る理由は一浄化作用がより大きく
又完全であることは別として一使用する酸化アルミニウ
ムを効力減退後に再び再生することが出来又この再生作
業を非常に頻繁に燥返し得るためである。

この場合酸化アルミニウムにより捕捉された有機成分は
燃焼され、その際有利なことは酸化アルミニウムが無機
の金属酸化物として問題なく活性炭よりも高温に加熱す
ることが出来又活性炭の場合には不可避である様な燃焼
による減量は起らない。

唯再生作業の際には、半融結合及び類似の現象によって
有効表面積が著しく減じる程の高い温度を選択しない様
に注意しなければならない。

従ってこの再生作業は４００〜９００℃、有利には５０
０〜６００℃の温度で行うのが適当である。

下記に本発明方法を１実施例で詳述し、廃水中に含有さ
れていた有機物質が如何に完全に除去され得るか又如何
に低い過マンガン酸カリウム価を達成し得るかを示す。

その場合、浄化廃水中になお存在する残留有機物質はサ
クレート（蔗糖塩）等の様に容易に分解し得る有機物質
で、これは有利に後連結されている生物学的浄化工程に
より簡単に除去出来るということは特に重要である。

例 サルファイドバルブ漂白作業の塩素化工程からの、白金
価２５００及び過マンガン酸カリウム価３０００■／ｌ
を有する濃く着色された廃水を、断面積５ｏｃｒＡ及び
高さ２ｍを有し懸濁液中のγ酸化アルミニウム２．２
ｋｇが入れられているカラムに下方から導入する。

その場合使用されるγ−酸化アルミニウム粒子の８０％
は６２μ以上の粒径を有する。

同γ−酸化アルミニウムは、中央に設けられ攪拌速度４
回転／分で回転する多翼撹拌棒により懸濁状態に保持さ
れる。

この場合約６０ＣｒｒＬの高さの懸濁液柱が形成される
。

このカラムを通過する廃水量は５１／時である。

カラムの上部分から導出される浄化水は白金価２０及び
過マンガン酸カリウム価２００■／ｌを有し、視覚的に
明澄で無色である。

γ−酸化アルミニウムは対流で通過する間に酸化アルミ
ニウム１ｋｇ当り過マンガン酸カリウム２００ｇに相当
する量の有機物質、すなわち酸化アルミニウム１ｋｇ当
り有機物質約７０ｇを吸着する。

使用済みのγ−酸化アルミニウムはその都度カラムの下
方から取出し、相当量の再生γ−酸化アルミニウムを上
方から補充する。

使用γ−酸化アルミニウムの再生は５５０℃で灼熱する
ことにより行う。

その場合有効表面積の明白な減少は生じない。

浄化すべき廃水中に含有される酸化アルミニウムの濃度
ないしは量は多くの可変要因に依存する。

浄化に使用される反応槽を出来るだけ小さくすませるた
めには、酸化アルミニウムの濃度は出来るだけ大きくあ
るべきである。

他方例えば後記する多段階法において次々にポンプ給送
し得るためと固体床に近づかない様にするためには、懸
濁液はなお十分に流動性でなければならない。

懸濁液１１当り酸化アルミニウム４０ＯＮ〜８００ｇ（
７）！囲が有利であることが立証されている。

この濃度において上記の前提条件がみたされる。

方法の有利な可変要因において浄化すべき廃水のｐＨ値
を、除去すべき有機物質の吸着を最高にする値に調整す
ることにより、本発明方法の効果を更に高め又特に装置
の費用をより少なくしてしかも浄化効果を高めることが
出来る。

後掲の、パルプ工場の種々のｐＨ値における漂白廃水に
対する酸化アルミニウムの吸着カーブが示す様に、除去
すべき有機物質に対する吸着カーブは連続上昇経過をた
どらず、明確な比較的鋭い最高値を有する。

この最高値の位置は、廃水から除去すべき溶解有機物質
（これは真正溶液としてか又はコロイド状に溶解した形
で存在する）の性質に依存する。

パルプ工場、製紙工場及び板紙工場の廃水の場合にはこ
の最高値はｐＨ値２．５において得られるから、これら
の廃水は、上記の一般的な発明の思想から、酸化アルミ
ニウムで処理する前にｐＨ値２．２〜３．０１有利には
２．５±０．１に調整される。

本発明方法の利点は第５図から明らかである。

同図面に示されている実験においては、サルファイトパ
ルプ工場の漂白廃水を塩酸又は硫酸で酸化することによ
りｐＨ値を２．２〜３．０１有利には２．５±０．１に
調整した後で浄化した。

その場合に新鮮な、つまり廃水浄化にまだ未使用で、再
生のものではないＡｔ２０３の場合ですら、浄化能力が
約５０％も上昇することが示されている。

しかしこの廃水の場合本発明方法の利点は、使用酸化ア
ルミニウムが用いつくされた後で、すなわち除去すべき
有機物質が飽和付着した後で５００〜６００℃の温度で
灼熱することにより再生し、再び浄化作業に使用する場
合に（これは方法を経済的に実施するために不可欠の手
段である）、全く特別な程度に得られる。

すなわち、珪酸含有の廃水の場合にはまだ不明の理由か
ら酸化アルミニウムの浄化作用が著しく後退し、例えば
１０回の再生後には半分に、又２０回以上の再生の後で
ははじめの浄化作用の１／１０にすら減少する。

第５図のグラフが示す様に、最適のｐＨ範囲内で作業す
る際には、すなわち塩酸又は硫酸で廃水を酸性化した後
ではこの効力減少は起らない。

新鮮酸化アルミニウムに比較して再生酸化アルミニウム
の吸着能力の方が幾分高まりさえず、ることは、多分使
用された新鮮酸化アルミニウムが最適に活性化されてい
なかったためであろう。

廃水中に珪酸が存在しない場合でも浄化作用の著しい上
昇が達成されることは、以下に大工業規模での廃水浄化
に適合された実施例で記述する。

その場合好都合に対流原理で行われる廃水の浄化は有利
に、唯１個の槽で行わず、前後に連結した多くのカラム
又は反応槽を使用して行う。

この多段階方法の利点は、第一のカラムでは、未処理の
すなわちまだすべての有機不純物例えばリグニン及びヘ
ミセルローズを含有する廃水を、後に連結されている浄
化段階から対流原理で導かれて来てすでに不純物を吸着
しているが廃水中に存在する不純物の最初の大部分は吸
着し得る程高い浄化能力をまだ有する酸化アルミニウム
と接触させることである。

次いで第二の浄化カラムにはすでに前浄化された廃水が
導入され、少し強く有害物質を吸着している酸化アルミ
ニウムと接触する。

引続いて最後の浄化カラム内で吸着し得る有機物質の最
後の残留物が十分新鮮なないしは再生されたばかりで有
機物質を吸着していない酸化アルミニウムで除去される
。

この多段階対流法−これは本発明により４〜８の浄化段
階が技術的及び経済的出費の点から最適である−におい
ては、本発明方法を実施する上に個々の吸着カラムの各
各の中でｐＨ値をその都度２．５±０．１の値に調整す
ることは必要ないし又合理的でもない。

最初の、すなわち工場から排出され、場合により前浄化
された後で、廃水浄化工程に導入された廃水を第一段階
の前でだけ必要なｐＨ値に調整する方がむしろ有利であ
る。

これは個々の浄化段階を通っていく間に変化し、一般に
ｐＨ５〜ｐＨ７の値に戻るが、それによって吸着作用が
損われることはない。

この実際に近い実験においては２種のカラム列を用い、
その中第２図に示されているカラム列では針葉樹サルフ
ァイトパルプ工場の漂白廃水をそのままカラム列に導入
して浄化した。

これに対して第３図のカラム列では同じ廃水をあらかじ
め塩酸で酸性化しｐＨ値２．５に調整した。

カラムの高さは２ｍで、全カラムに高さ４０ｃｍまで平
均粒径８０μの顆粒状酸化アルミニウムがみたされ、廃
水は上昇速度４〜４．５ｍ／時でカラムを下方から上方
に貫通した。

それによって全カラム中で、懸濁液中に存在する顆粒状
酸化アルミニウムが１ｍの高さに均一に充填された。

すなわち１ｍの上方には実際上懸濁液中に少しも酸化ア
ルミニウムが存在せず、浄化された廃水だけが存在し、
これは次のカラムに送られるか又は最後のカラムに達し
た後は生物学的後浄化工程に送られるか又は廃水溝に流
される。

接触時間、すなわち浄化すべき廃水を懸濁液中に存在す
る酸化アルミニウムと接触させる時間は、操作中の充填
高さと上昇速度ｍ／時の商から求められるから、この実
験実施の場合には約１５分／カラムの接触時間となる。

第２図の暗示図から明らかな様に、コロイド状又は真正
溶液に溶解した有機物質をまだ全部含有する最初の廃水
をカラムＩに下方から導入する。

この場合同廃水のｐＨ値は４．０であり、ＫＭｎＯ４消
費量は２２８０η／ｌであった。

ＫＭｎＯ４消費量は廃水中に含有される有機物質量に対
する尺度である。

未処理の廃水はカラム■中で、すでに十分有機物質を吸
着している酸化アルミニウムと接触する。

それというのも−ここでは単に部分工程のみが記述され
ている一連続廃水浄化作業の工程中でカラムＩにはカラ
ム■、■、Ｖｌ、Ｖ、ＩＶ。

■及び■をすでに貫通した酸化アルミニウムが導入され
るからである。

酸化アルミニウムの疲労度及びそれに応じて必要となる
カラムＩの交換の尺度としてはやはりＫＭｎＯ４価が使
用される。

ＫＭｎＯ４価が流入時と流出時で同じ価である場合には
、すなわち浄化が少しも行われなくなったら、使用酸化
アルミニウムが使用しつくされ疲労している証明である
。

この時点において今までのカラム■をカラムＩの位置に
ずらし、他のカラム全部を１つずつ前にずらす。

次いでカラム■として未使用の又は再生した新鮮な酸化
アルミニウムをみたしたカラムを使用する。

カラム■の上方から導出された浄化廃水のＫＭｎＯ４価
は５５０■／ｌであり、これは有機物質の除去率７６％
に相当する。

酸化アルミニウムをみたした更に別のカラムを添加連結
しても浄化作用のそれ以上の上昇はもたらされないので
、この実施例の場合又この実験条件下では８個のカラム
で十分である。

第３図に暗示されている２番目のカラム列においては、
同量の酸化アルミニウム、同じ充填高さ、同じ上昇速度
で全く同様に作業したが、カラムＩに導入した廃水は前
もって塩酸でｐＨ値２．５に調整した。

導入時のＫＭｎｏ ４消費量は同様に２２８０■／ｌで
ある。

塩酸で酸性化しｐＨ値２．５を有する廃水を処理する際
には、すでに４カラムで廃水が浄化された。

すなわち浄化作業工程に５番目のカラムを添加してもそ
れ以上の浄化作用はもたらされない。

この実験は、全く一定のｐＨ値で作業する本発明の作業
法により、廃水浄化に必要な設備は約半分に減少し得る
こと、つまり例えば浄化カラムで作業する際は従来必要
なカラム数の半分ですむこと、ないしはカラムの大きさ
が半分ですむことを示す。

この作業条件が経済的である全く重要な利点に加えて本
発明方法の更なる利点として、装置の費用がずっと少な
くてすむのみならず、酸化アルミニウムの浄化作用も一
定のｐＨ値において非常に上昇する。

第二の実験において浄化された廃水がカラム■から流出
する際のＫＭｎＯ４価は１６０■＃で、これは９３％の
浄化作用率に相当する。

遠戚された技術的進歩を更に明らかにするために、必要
な全カラムに要する接触時間を記述する。

接触時間は酸性化されない廃水を８個の浄化カラムで処
理する場合には２時間であり、酸性化された廃水を単に
４個のカラムで処理する場合には１時間である。

廃水を本発明により浄化した後で存在する有機物質の最
後の残留物−これはサクレート（蔗糖塩）の様な易分解
性の有機質であるーもなお除去する意図又は必要がある
時には、酸化アルミニウムで浄化された廃水を有利に常
用の生物学的浄化工程に導く前にアルカリ性化学薬品で
再び中和する。

アルカリの必要量は全く、酸化アルミニウム吸着工程を
出た後の廃水のｐＨ値によって定められる。

アルカリの必要量は殆どの場合、酸化のために使用され
た酸量よりも著しく低い。

浄化すべき廃水を最適のｐＨ値に酸化するためには、事
実上すべての強酸、特に硫酸及び塩酸が適する。

その場合これらの酸は非常に純粋である必要は少しもな
く、いわゆる工業酸、全く有利には工業塩酸で十分であ
る。

浄化すべき廃水のｐＨ値と有機物質の吸着量との関係が
第４図に示されている。

同図には有機物質の吸着量の尺度としてのＫＭｎＯ４消
費量がｐＨ値に関連させて記されており、その場合この
実験においては顆粒状酸化アルミニウム２０ｇ／ｌ廃水
が２時間の反応時間で使用された。

９回再生された酸化アルミニウムが温度６００℃におい
てロータリキルン内で使用された。

塩酸の場合にも又硫酸の場合にもｐＨ値２．５の所で全
く典型的な最高値が示されている。

本発明方法を大工業規模で実施する場合には、特に製紙
工場、板紙工場及びパルプ工場から排出された大量の廃
水を処理するためには、対流原理により使用される浄化
槽を単に任意に大きくし得ないことが判明した。

対流原理の効果は、顆粒状酸化アルミニウムの懸濁液中
に、除去すべき有機物質の付着という点に関して、上方
から下方に向って無段階の勾配が生じ、それによって上
方から導入される新鮮又は再生酸化アルミニウムが、反
応カラムの上部に存在しすでに十分に浄化された廃水か
らなお有機物質の最後の残留物を除去し、他方カラムの
下部にはその吸着能力がすでに大いにおとろえた、つま
り有機物質を付着させた酸化アルミニウムが存在し、こ
れはしかし下方から導入される非常に汚れた廃水中の有
機物質のかなりの部分を吸着するのにまだ適していると
いう作業原理に依存する。

しかし大工業規模の浄化設備においては、大量の水を通
過させるために浄化カラムはその横断面にわたって又そ
の高さにわたって均一な物質密度及び特に均一な付着密
度が反応槽中に得られない程高くなければならないため
、未付着の酸化アルミニウムがあまりにも速く反応カラ
ムを通って底面に達し、その浄化効力を大よその程度に
も利用しつくされる前に除去され、それによって酸化ア
ルミニウムの消費量が著しく高まる。

従ってすでに上述した様に、本発明の特に有利な実施形
式として、浄化を別々の、相互に連結している反応槽中
で多段階に行う。

多くの前後に連結されている反応槽を使用する浄化法は
、谷反応槽中で横断面にわたり又高さにわたって均一な
物質密度がよりよく保証される様な反応槽の大きさを選
び得て、それによって懸濁液中に存在する顆粒状酸化ア
ルミニウムの浄化能力をあます所なく利用し得るという
利点を有する。

その場合多くの浄化段階を使用するこの有利な方法にお
いてその作業経過が幾分異なる２種の作業法の可能性が
立証されている。

有利な実施形式においては、浄化すべき廃水も又廃水中
に含有される有機物質の除去に利用される酸化アルミニ
ウムも、例えば第１図に暗示されている様に、連続的に
各浄化段階を通り対流で導かれる。

第１図において有機物質で汚れている廃水は反応槽■の
脚部に導入されそこで、反応槽■及び■を通過して来て
反応槽Ｉの頭頂部から導入されたすでに強く有機物質を
吸着している酸化アルミニウムと接触する。

しかしこのすでに有機物質をかなりの程度に吸着してい
る酸化アルミニウムは著しく汚れている廃水から最も吸
着し易い有機物質の大部分の量を吸着し、反応槽Ｉの脚
部から下方に取去られ再生装置に導かれる。

反応槽■−簡単化のために第１図では３個の反応槽のみ
を示している−の頭頂部からは有機物質を十分な程度に
除去された廃水が導出され、場合により更に生物学的浄
化装置に導かれる。

反応槽■には新鮮なないしは再生酸化アルミニウム、つ
まり有機物質を付着していない酸化アルミニウムが導入
されるので、これはこの位置で非常に強い浄化作用を有
し、従って前連結されている反応槽Ｉ及び■で除去され
なかった吸着可能有機物質も吸着する。

反応槽Ｉの脚部から導入され反応槽■を経て反応槽■の
頭頂部に向って流れるこの廃水流に対して、それと対流
で反応槽■の頭頂部から導入された新鮮ないしは再生酸
化アルミニウムは前連結されている反応槽■及びＩ中に
次々に給送される。

その場合常に反応槽の頭頂部から導入され底部から導出
される。

第２図にその原理を示されている別の作業法は装置がよ
り簡単に構成出来るので非常に有利である。

同作業法においては浄化すべき廃水のみを連続的に対流
で導く。

しかし浄化に使用される酸化アルミニウムに関しては、
すでに十分な程度に浄化された廃水を、有機物質の付着
の最も少ない酸化アルミニウムをみたした浄化段階に次
々に導くというやり方でのみその対流原理が実行される
。

つまりこの有利な作業法においては酸化アルミニウムも
反応槽から反応槽に給送し上昇する廃水に対する対流で
上方から導入する必要はなく、対流原理は単にカラムか
らカラムに行われる。

この作業法においては有利に、有機物質の付着が最も多
い酸化アルミニウムをみたした反応槽を、すなわち第３
図中で反応槽Ｉを、その中で有機物質の吸着が実質的に
行われなくなった時に除去する。

同時に反応段階■→■の系列の最後にまだ有機物質の付
着のない酸化アルミニウムを入れた反応槽を連結する。

次いでその機能において反応槽■を反応槽■として又反
応槽■を反応槽■として用い、反応段階の系列の末端に
未付着酸化アルミニウムを入れた反応槽■を新しく連結
する。

装置的実施に関してはもちろん、疲労した酸化アルミニ
ウムをみたした反応槽を実際に除去する必要は少しもな
く、反応段階の系列中に未付着酸化アルミニウムを入れ
た予備槽を常に有しておき、反応槽Ｉをその中の酸化ア
ルミニウムの疲れのために接続遮断し酸化アルミニウム
を再生工程に導かねばならなくなった時に、同予備槽に
切換える方法も同様に可能である。

上述した様に、浄化すべき廃水は有利に垂直設置の反応
槽に下端から導入され、浄化後に上端から導出される。

その際浄化すべき廃水の流れ速度は有利に、顆粒状酸化
アルミニウムが懸濁液中に保持され、反応槽が出来るだ
け十分に懸濁液でみたされ、他方酸化アルミニウムが廃
水に伴って次の反応槽中に移行することのない様に調節
される。

その上流れ速度は、懸濁液の密度を出来るだけ太きくシ
、それによって反応槽を出来るだけ小さくし得る様なも
のであるべきである。

すなわち良く適当した手工業規模での実験における密度
は１．４、すなわちＡ４０３−廃水懸濁液ｌｌ中に酸化
アルミニウム４００〜８００ｇが存在する。

第１図に示されている実験室装置の反応槽（第１図にお
ける様に３個ではなく全部で５個が前後に連結されてい
る）は高さ２ｍ１直径４４ｃｍで、単位時間当り６０Ｍ
の廃水が通過し、平均粒径８０μのＡｔ２０３１２ｋｇ
が廃水１立方ｍ当りに使用される。

懸濁液を浄化すべき廃水と良好に旋回混合させ、いわゆ
る通路の形成を避けるために、浄化すべき廃水を円筒形
反応槽の下端から有利に接線的に導入する。

これは横断面にわたり均一な物質密度を得るために非常
に役に立つ。

浄化段階及びそれに応じて反応槽の数を増やす場合、例
えば６個以上の反応槽を前後に連結する場合には、ゆる
やかな攪拌によって酸化アルミニウムを懸濁液に保持す
ることも十分な手段であろう。

この作業法の場合に浄化すべき廃水を連続的に対流で導
くことは必ずしも必要ではなく、各浄化段階において浄
化すべき廃水を一定時間攪拌し、次いで導出し、有機物
質付着のより少ない酸化アルミニウムをみたした次の浄
化段階に導く方法をとる場合には場合により非連続作業
法も可能である。

しかしこの非連続作業法の場合にも対流原理−これはこ
の場合には浄化段階から浄化段階に非連続的にのみ行わ
れる−によって浄化及び従って酸化アルミニウムの浄化
能力の十分な利用が行われる。

上記の方法を実施するための有利な装置においては、各
浄化段階の反応槽は円筒形に構成され、上端に漏斗形の
拡大部を有する。

この漏斗形の拡大部によって流れ速度は反応槽の上端に
おいて非常に弛やかになる。

導入廃水の流れ速度ないしは攪拌によってこの領域まで
は上方に達した酸化アルミニウム粒子がそれぞれによっ
て減速し、重力の作用の方がより優勢となり、反応槽の
円筒形部に沈んでゆくから漏斗漸拡大部中では懸濁液中
にある酸化アルミニウムと廃水とが速やかに又完全に分
離し、そのため次の反応槽に廃水がオーバーフローする
際酸化アルミニウムが随伴することはない。

反応槽の下端は、酸化アルミニウムの出来るだけ高い密
度を得るために又使用した酸化アルミニウムを次の槽に
移送又は除去する際不必要に多量の水を共に除去する必
要のない様に又懸濁液の除去を容易にするために、有利
に円錐形に狭くなっている。

本発明方法を実施するための装置の別の有利な実施形式
においては、反応槽の形状を倒立円錐形にする。

すなわち全体として円錐形状に下方にゆくに従い狭くシ
、円錐の開き角度は４０〜６０度にする。

この様な形状の装置の利点は、流れ速度が反応槽の下端
において最大でそれから連続的に変化するので、重力に
より下方に沈みそこで特に大きな密度を有する酸化アル
ミニウムがより大きな流入速度によって旋回上昇するが
、この旋回上昇は上方にゆくに従い著しく弛やかになる
ということである。

これに結びついた更なる利点は、酸化アルミニウムが浄
化すべき廃水と接触する時間も下部よりも上部領域にお
いてより長いために、まだ除去されなかった有機物質の
残余物も上部領域においては酸化アルミニウムと共によ
り長い時間滞留し、それによって浄化効果がなお最適に
高められることである。

本発明の思想及び実施態様は次の様である：１、特にパ
ルプ工場、製紙工場及び板紙工場からの廃水を、場合に
より前浄化してから、吸着剤で処理することにより、リ
グニン及びヘミセルローズの様な廃水中に含有される有
機物質を除去するに当り、懸濁液中に存在する顆粒状酸
化アルミニウムを使用して廃水の浄化を行うことを特徴
とする、廃水浄化法。

２、平均粒径が３０〜３００μの酸化アルミニウムを使
用することを特徴とする、上記１項に記載の方法。

３、有効表面積の大きい酸化アルミニウムを使用するこ
とを特徴とする、上記１及び２項の１つに記載の方法。

４、有効表面積の大きい酸化アルミニウムとしてγ−酸
化アルミニウムを使用することを特徴とする、上記１〜
３項に記載の方法。

５、懸濁液１４当り酸化アルミニウム４００〜８００ｇ
の量で使用することを特徴とする、上記１〜４項の１つ
に記載の方法。

６、浄化すべき廃水を、溶解有機物質に対する吸着カー
ブが最大になる点のｐＨ値に調整することを特徴とする
、上記１〜５項の１つに記載の方法。

７、パルプ工場、製紙工場及び板紙工場からの浄化すべ
き廃水を酸化アルミニウムで処理する前にｐＨ値２．２
〜３．０に調整することを特徴とする、上記１〜５項の
１つ及び上記６項に記載の方法。

８、パルプ工場、製紙工場及び板紙工場からの浄化すべ
き廃水をｐＨ値２．５±０．１に調整することを特徴と
する、上記１〜５項の１つ及び上記６及び７項に記載の
方法。

９、 ｐＨ値の調整を塩酸を使用して行うことを特徴
とする、上記１〜８項の１つに記載の方法。

１０、酸化アルミニウムを使用する廃水浄化の後に、自
体公知の生物学的浄化工程を連結することを特徴とする
、上記１〜９項の１つに記載の方法。

１１、酸化アルミニウムで処理された酸性の廃水を後連
結の生物学的浄化工程に導く前にアルカリ性化学薬品で
中和することを特徴とする、上記１〜６項の１つ及び上
記７〜１０項の１つに記載の方法。

１２、弛やかな攪拌によって酸化アルミニウムを懸濁液
に保持することを特徴とする、上記１〜１１項の１つに
記載の方法。

１３、酸化アルミニウム及び浄化すべき廃水を対流で導
くことを特徴とする、上記１〜１２項の１つに記載の方
法。

１４、廃水浄化に使用され、その浄化能力が非常に減退
した酸化アルミニウムを温度４００〜９００℃で灼熱す
ることにより再生し、再び廃水浄化に使用することを特
徴とする、上記１〜１３項の１つに記載の方法。

１５、浄化能力の減退した酸化アルミニウムを連続的又
は非連続的に反応槽から除去し、新鮮又は再生酸化アル
ミニウムを連続的又は非連続的に反応槽へ導入すること
を特徴とする、上記１〜１４項の１つに記載の方法。

１６、垂直設備の反応槽に下方から浄化すべき廃水を導
入し、上方から新鮮又は再生酸化アルミニウムを添加し
、浄化した水は上方から導出することを特徴とする、上
記１〜１５項の１つに記載の方法。

１７、浄化すべき廃水を垂直設置の反応槽に下端におい
て接線的に導入することを特徴とする、上記１〜１５項
の１つ及び上記１６項に記載の方法。

１８、相互に連結している別々の反応槽を使用して多段
で浄化を行うことを特徴とする、上記１〜１７項の１つ
に記載の方法。

１９、浄化すべき廃水も又酸化アルミニウムも連続的に
対流で個々の浄化段階を通して驚くことを特徴とする、
上記ｌ〜１７項の１つ及び上記１８項に記載の方法。

加、未処理の廃水をその都度、有機物質を最も強く付着
している酸化アルミニウムをみたしている反応槽に導き
、同酸化アルミニウムが有機物質をもはや実質的に吸着
しなくなったら同反広槽から除去し、浄化段階の系列の
最後に有機物質未付着の酸化アルミニウムをみたした反
応槽を後連結するというやり方で、浄化すべき廃水を対
流原理で個々の浄化段階に導くことを特徴とする、上記
１〜１７項の１つ及び上記１８項に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の１実施形式
の暗示図、第２図及び第３図は本発明方法の別の実施形
式の原理を示す図面、第４図は浄化すべき廃水のｐＨ値
と浄化効率との関係を示す図、第５図は廃水の酸性化に
よる浄化効率の上昇を示すグラフ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルプ工場、製紙工場及び板紙工場の廃水からリグ
   ニン並びにヘミセルロースの誘導体を除去するに当り、
   廃水処理のために１００ｒＩ？／θ以上の表面積及び３
   ０μｍ以上の平均粒径を有するγ−酸化アルミ【ニウム
   を使用し、同γ−酸化アルミニウムの再活性化を４００
   〜９００’Ｃの温度での強熱により行うことを特徴とす
   る廃水浄化法。