JPS586286A - 染料等の廃水の凝集分離処理方法 - Google Patents

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】 本発明は繊維質物質の染色加工において発生する染料、
界面活性剤その他の添加剤を含有する廃水（以下「染料
等の廃水」という）の凝集分離による廃水の処理方法に
関するものである。

繊維質物質の染色加工処理している工場では、これらの
作業をすることによ鮮、それぞれの工程中から染料、界
面活性剤その他の添加剤として油剤、＠剤、漂白剤など
の多くの薬剤を複雑に混合し九着色廃水を排出する。

近年、環境保全につ−ての関心が高く、法的にも各種の
公害規制法が制定され、各自治体によって公害関係条例
が制定されてきた。これに伴って公害防止に関する技術
の進歩も著しいものがある。しかしまだ技術的、経済的
にも改善すべき問題点をかかえている分野が多くある。

この本発明の対象である着色廃水の処理に関する分野で
は、この改善すべき多くの問題を持っているし、を九七
の処理の方法につ−て意義ある方法が少ない。

一般に上記の染料等の廃水中に含まれて−る着色物質は
一様の形態を持っていない。例えば、イオン化状態でｌ
Ｉ＃しているものや、懸濁物質として浮遊して−るもの
などがある。

このように汚染物が−ろいろ准形態で存在する染料等の
廃水を処理するのに従来は、凝集剤を使用した凝集処理
方法による懸濁物の除去。

オゾンまたは塩素などの酸化剤を用いる酸化処理法、生
物分解を利用した活性汚泥法、物理的吸着作用を利用し
た活性炭による吸着処理法などを用いており、これらを
それぞれの目的に応じて適宜組合せて統一した工程とし
て装置して、染料等の廃水処理を行っていた。しかし、
これらの工程の操作は、技術的にも相当高度なものが要
求される面がちシ、また、どの装置においても完全なも
のはまだなく、複数の単位装置を組合せて染料等の廃水
の処理を行っているのが現状である。

このように単一装置を複数組合せて装置するのは一般的
ではなく、経済性からみても非常に不利であり、技術的
にも複雑で操作のうえでも困難な面が多くある。

本発明者らはこれらの染料等の廃水処理に関し研究した
結果、本発明に至った。

すなわち、本発明は、染料又は染料および染色用添加組
成物を含有する廃水に、泥炭、褐炭もしくはａｔ炭など
の石炭類もしくはこれらの酸化−１または土壌中などか
らアルカリ抽出して得られる高分子有機酸群のアルカリ
金属もしくはアンモニウム塩・を攪拌溶解混合し、これ
に二価以上の陽イオンを含有する水溶液を添加混合する
ことを特徴とする染料および染色用添加組成物を含有す
る廃水の凝集分離処理方法を提供するものである。

染料等の廃水は染料等によシ着色されておシ、直接河川
等に放流することは視覚から受ける弊害が大きく、公害
の原因ともなる。本発明はこのような多くの人に不快感
を起させる原因となるものを除去することを目的とする
。本発明の処理によって着色物の除去、ＣＯＤ＋ＢＯＤ
の原因となるものを除去し、ｐＨを調整することによっ
て河川へ放流が可能となった。

本発明によって、より簡単で効果的な染料等の廃水の処
理方法が得られた。

本発明は、染料等の廃水ＫＩＩＩｆ定の処理剤を添加溶
解し、これに水溶性の二価以上の多価陽イオンを添加し
、阻を７以下にして染料等の廃水の含有組成物を凝集沈
降分離するものである。

上記処理剤はアルカリ性で使用し、充分に染料等の廃水
に混合溶解して使用するものであるが、繊維質物質の染
色加工の際にこの処理剤を染料溶液中に混入されている
場合でも、同様な効果が期待できる。また、この場合金
まれるフミン酸分のために、染色効果の向上、染色物質
の性質改善等も期待できる。

また、凝集沈降分離をより効果的に促進し、処理時間の
短縮を計るために、有機系凝集剤や無機系高分子凝集剤
または沈降促進剤を添加してもよい。

これらの凝集沈降分離には特殊な機械は必要とせず、一
般に用いられている沈降分離の機械装置を通常の状態で
応用することができる。

本発明において用いる上記処理剤は、泥炭。

亜炭、褐炭もしくは瀝青炭などの石炭類（以下「石炭類
」という」またはこれらを酸化処理し丸もの、並びに土
壌中などからアルカリ抽出し、酸によシ沈降分離して得
られる高分子有機酸群である７ミ／酸分（以下「７ミン
駿分」というＪである。

コノアミン酸分は、活性基としてカルボキシル基フェノ
ール性水酸基およびアルコール性水酸基を持ち、平均分
子量が数万の大きさといわれている。

上記の酸化処理は−、硝酸以外の酸化剤を用いて緩慢な
処理を行うもので、工業的にはアルカリ性下での空気酸
化やオゾン酸化法が有利である。

これに対して、従来方法のように、石炭類を硝酸酸化し
て得られるニトロフミン鐵は、その分子構造内にニトロ
基及びニトロソ基などの窒素と酸を含有する活性基を有
しており、ニトロフミン酸分子そのものが上記フミン酸
分に比較して、活性状態にある不定形高分子有機酸であ
るといわれてｉる。また上記ニトロ７ミン酸中には、硝
ｉＩＩ酸化の際に生成する低分子で水に可溶なフルボ酸
を多く存在し、これが水に接することにより、このフル
ボ酸が溶は出し、着色の原因となる。さらにニトロフミ
ン酸をアルカリ性水（苛性ソーダアルカリ水）に溶解す
る場合、ニトロフミン酸や残留しているフムス質などが
酸化及び加水分解を受けてフルボ酸分を多く生成する。

このようにニトロフミン酸中には多くのフルボ酸を含有
し、これが廃水中に溶出して着色の原因となる。このフ
ルボ酸は、二価以上の陽イオン処理を行っても、このフ
ルボ酸のほとんどが処理溶液中に残留し、処理水を着色
し、このままでは河川に放流することはできない。

この有色物質を分離するには、活性炭などの吸着剤を使
用して、吸着分離するなど新たな工程を加えなければな
らない。これでは、経済性及び管理面で問題があり、ま
たニトロフミン酸で処理するには、　ＤＨを充分に低く
して行わなければその効果は期待できない。

このような従来方法において使用するニトロフミン酸に
対し、本発明で使用するアミン酸分は、その分子構境内
にニトロ基やニトロン基などは含有しておらず、（この
点でニトロフミン酸とは構造を異にする）活性基として
はカルボキシル基、フェノール性水蒙基およびアルコー
ル性水酸基などをもっている。これらの活性基は、赤外
吸収スペクトル、電導度滴定法によってその存在が確認
されているが、化学構造にあっては特定されておらず、
不定形高分子有機酸として知られている。

このように本発明で用いるアミン酸は、ニトロフミン酸
と同様に特定の構造を持九麦い、不定形高分子有機酸で
あり、構造や分子量の異なる化合物が複雑に混合してい
る群である。また一般に２〜７ミリ当量／Ｐ　８１度の
総括性基量を持っており、これらの活性基は解放的であ
るといわれている。さらに、水溶性塩としてのこのフミ
ン酸分け、高分子弱電解質的性質を有しており、球状構
造を有し、部分的には鎖状部が存在している高分子有機
酸群を形成している。

これらのフミン酸分はアルカリ性では溶解するが、酸性
では不溶性となり、ｐＨ６以下になるとほとんどが不溶
性となり、懸濁液を形成し、静置すると沈降分離する。

すなわち、フミン酸分は酸型である場合は水には不溶で
あり、金属または二価以上の陽イオンと結合した塩類も
水に不溶である。これに対しに、Ｎａ等のアルカリ金属
またはＮＨ４の塩類は水に溶解してイオン化し陰イオン
となる。

本発明の処理方法の評価は次のとおりである。

先ず染料等の廃水に、ｐＨを８〜１ｏ好ましくは８．５
〜９に調整し九フミン酸分のアルカリ金属またはアンモ
ニウム塩から選ばれた少くとも一種の処理剤を、染料等
の廃水に対して５０〜５００ｐｐｍとなるように添加混
合溶解し、充分に攪拌をしておく。（以下これを「混合
液」という）この混合液は通常ｐＨを７．５〜８．５程
度に調整することが以後の処理のために都合がよい。し
がしｐＨが８，５以上であっても、次の操作の凝集分離
の効果には悪影響することはない。

この混合液には、もともと染料等の廃水中に存在する溶
解状態の部分と懸濁状態の部分及び添加し九処理剤の溶
解分と不溶燐分とからなっている。この中の染料等の廃
水中に存在し九不溶解分である懸濁状態の部分は、一般
の凝集法によって相当量分離除去できるが、溶解状態の
ものは懸濁物分離以外のもう−の工程による凝集操作に
よらなければ分離できない。

しかし本発明における処理剤の存在下にあっては、二価
以上の陽イオンの添加により、処理剤の凝集作用と同時
に処理剤の凝集フロック中に溶解状態または懸濁状態に
ある染料等が処理剤の沈降分離と共に染料等の廃水から
分離され、処理後の排水は無色透明な染料等を含まない
ものになる。これは溶解状態または懸濁状態の染料等が
処理剤の凝集フロック中に吸着とりとまれるためと考え
られる。

上記二価以上の陽イオン（以下「陽イオン等」という）
の添加した後は、姐を６以下にすることが好ましい。さ
らにこれらの陽イオン等を染料等の廃水に５０〜ｓｏｏ
ｐｐｍ　　となるように加えるこの添加量は処理剤とし
てのフミン酸分の当量値以上に加えることが、必要で、
この当量値以下である場合は凝集沈降分離が不完全に終
り、染料等の廃水の処理が不充分となり、これによって
生ずる廃水はまだ染料等の残った状態であり排水として
は不適当なものである。

このように陽イオンを添加した後、−を７以下好ましく
は４〜６程度に調整しながら、ゆっくり攪拌を行い、凝
集フロックを形成せしめ沈降分離を有効に行う。

かくして得らｎる上澄液は無色透明になり、ｐＨを７に
調整すれば河川への放流が可能になるなお、この凝集フ
ロックの沈降分離をより効果的に行うために一般の凝集
剤や、沈降促進剤などを添加することもできる。

以下に示す実施例および比較例において、本発明の方法
、ニトロ７ミ／＃！を用い先方法、および他の一般的な
凝集分離の方法を比較した。

廃液は染料、界面活性剤等を含有する染料加ゝ　　工廃
水をＯＯＤ　２３００　ｐｐｒｎ　１１度になるように
調整し、これに凝集剤を添加してフロックを形成し、Ｐ
紙で戸別し、そのＰ液の性状を調べた。最終ｐＨは６に
なるように調整し九。

表−１ 〔実施例−１〕 染料、界面活性剤、染料分散剤等を含有する染色加工廃
水であってＣＯＤ　２．３００解、　８８６７ｐｐｍの
黒褐色の原液１ｔに、中白亜炭をアルカリ性下で空気酸
化処理して得られる酸不溶アルカリ可溶のアミン酸の苛
性ソーダ水溶液を３００−となるように添加し、充分に
攪拌混合し、フミン酸ソーダが充分に溶解混合し先後に
、塩化第二鉄水溶液を１１００９ｐとなるように添加し
、声を６〜７にｌ１ｌｔＬ、形成しｋｙａフロック過分
離し丸。濾過液は無色透明、ｆｉ５，５　、　ＣＯＤ　
９．５　。

８８５　ｐｐｍ以下であった。

〔比較例−１〕 実施例−１の原液１ｔにニトロフミンＩ！（商品名テル
ナイ）　　Ａ）の苛性ソーダ水溶液を３００ｐｐｍとな
るように添加し、゛実施例−１と同様に処理し友。その
結果Ｐ液は淡黄色に着色し、ＣＯＤは８２ｐｐｍ　、　
Ｓ８は１０ｐｐｍとなった。

〔実施例−２〕 直接染料ダイレクト　ファスト　レッドＦ３Ｂの溶液（
ＯＯＤ　１１０００ｐｐ　）に褐炭からアルカリ抽出し
、塩酸により沈降分離して得られるフミン酸をアンモニ
ウム塩としたフミン酸アンモニウムを０　、２００　、
５００　ｐｐｍ加え、ｐＨを８．０〜８．５に調整し、
充分に攪拌混合した。これに硫酸バンド溶液を５０　、
１００　、３００　ｐｐｍ　　とな、６ｊ　ウに加え、
ジャーテスターでゆっくり攪拌し、虜を５〜６に調整し
、フロックを形成せしめで戸別した。

上記溶液のＣＯＤ　（３ｐｍ）は下表のとおりになった
。

表−２ 〔比較例−２〕 実施例−２において、７ミｙ酸アンモニアの代シにニト
ロフミン酸アンモンヲ２００　、　ｓｏｏｐｐｍを用い
て硫酸バンド３００ｐｐｍ添加した。その他の条件は実
施例−２と同様である。Ｆ液のＣＯＤ　（ｐｐｎｎ）畔
下表のとおりであった。

表−３ この場合のＰ液は淡黄色に、いづれもが着色していた。

〔実施例−３〕 土壌中から水酸化ナトリウムで抽出し、塩酸により沈降
分離した７ミン酸の苛性ソーダ溶液を塩基性染料メチル
バイオレットの水溶液（■Ｄ　５００ｐｐｍ　）にＺｏ
ｏ　、　３００９−となるように添加し、ｐＨを８．０
〜８．５に調整し、充分に攪拌混合せしめる。これに塩
化カルシウムの水溶液を２００ｐｐｍとなるように加え
、ジャーテスターでゆっくり攪拌し、その後にｐＨを６
〜６．５に調整し、フロックを形成せしめて戸別した。

Ｐ液は無色透明であった。

Ｆ液の■Ｄ（ｐｐｍ）を測定したところ、下表のとおり
であった。

表−４ 〔比較例−３〕 実施例−３と同様な条件で土壊フミン酸の代りにニトロ
フミン酸を用ｉた場合、フロックのｐ別Ｆ液はいづれも
淡黄色に着色して４九。Ｆ液のＣＯＤ　（ｐｐｍ　）は
下表のとおりであり九。

表−５ 〔実施例−４〕 中白亜炭をアルカリ性下で空気酸化処理したのちに、水
酸化アンモニウム水溶液で抽出し九７ミン酸ア／モニク
ムを、塩基性染料ローダミ７６ＧＣＰ　ｏ溶ｆｌ　（Ｃ
０Ｌ）約５００９１）ＩＴＩＪ　Ｋ　５０　、１００　
。

３００　、５００ｐｐｍ加え、ｐ）ｌを８．０〜８．５
に調整し、充分に攪拌混合する。これに硫酸バンド溶液
を５０　、１００　、３００ｐｐｍとなるように加え、
ジャーテスターでゆっくり攪拌し、そのとにｐＨを５〜
６に調整して、７０ツクを形成せしめて戸別した。

Ｆ液のαＪＤ　（ｐｐｍ　）は下表のとおりであった。

表−６ 本発明は、フミン酸のアルカリ溶液を適宜に染料等を含
有する廃液に混入し、二価以上の陽イオンで沈降分離せ
しめるだけのもので、その工程は技術的には極めて簡単
である。

またニトロフミン酸を用ｉた場合は、処理廃液が淡黄色
に着色し、完全な無色透明な廃液が得られなｉのに対し
、本発明におけるフミン酸を用φると、完全に無色透明
な廃液が得られるもので、簡単な処理操作と装置があれ
ば充分であシ、経済的にも低コストで処理を行なうこと
ができる。

手続補正書（自発 昭和５６年　８月　１８日 特許庁長官　　島　１）春　樹　　殿 １、事件の表示 昭和　５６年　特許願　第　　１０３７５４　　号２、
発明の名称 染料等の廃水の凝集分離処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 氏　名（名称）　　株式会社　テ　ル　す　イ　　ト補
正の内容 （１）　　第６頁第７行のｒ数万の」を「数千から数万
の」と訂正する。

（２）仝頁下から第５行の「酸」を「酸素」と訂正する
。

（３）第１３頁第８行の「１様」を「同様」と訂正する
。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 染料又は染料および染色用添加組成物を含有する廃水に
   、泥炭、褐炭もしくは瀝實炭などの石炭類もしくはこれ
   らの酸化物、または土壌中などからアルカリ抽出して得
   られる高分子有機酸群のアルカリ金属もしくはアンモニ
   ウム塩を攪拌溶解混合し、これに二価以上の陽イオンを
   含有する水溶液を添加混合することを特徴とする染料お
   よび染色用添加組成物を含有する廃水の凝集分離処理方
   法。