JPS625023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は赤潮の処理方法に関し、特に公害上問
題となる赤潮を消滅させると同時に、赤潮の原因
物質である赤潮プランクトンを回収する方法を提
供せんとするものである。 赤潮状の原水から赤潮プランクトンを分離除去
する方法としては、(A)一旦、赤潮状の原水を取水
して、これを(1)凝集沈殿法又は(2)加圧浮上法で処
理する方法、及び(B)直接赤潮状の原水に粘土や鉄
粉などを投入散布して赤潮プランクトンを沈降さ
せる方法が考えられる。 しかしながら、(1)の凝集沈殿法では、沈降速度
がせいぜい１〜２ｍ／時であり莫大な面積を必要
とするばかりでなく、処理プロセスを例えば船上
に設置するような場合、自由水面が大きいので動
揺の影響を受け性能が不安定となる欠点があり、
(2)の加圧浮上法では、浮上速度が約10〜15ｍ／時
で、凝集沈降法よりは改善されるというものゝ、
処理設備を船上に置くと動揺の影響を受け、コロ
イドエアの生成が不安定となり加圧浮上そのもの
が無理を生じるばかりでなく、陸上に設置した場
合においても必ずしも満足すべき赤潮プランクト
ンの回収率が得られないという欠点がある。また
(3)の直接赤潮状の原水への投入散布法も、プラン
クトンは除去されずに水域に残つているので、沈
降後に腐敗し水域を再汚染するので根本的な解決
法とは言い難く、しかも腐敗後の再汚染が早く、
公害の繰返しが急速に起り、むしろ反社会的な方
法と言つて過言ではない。 そこで本発明者らは、上述したような欠点のな
い赤潮状の原水から赤潮プランクトンの除去法に
つき鋭意研究の結果、(a)赤潮プランクトンの表面
は屈曲に富み、また粘質物の膜で覆われているも
のが多い、(b)多数の赤潮プランクトンは地磁気に
感応する性質があり強磁性体微粒子とのなじみ具
合がよく、かつ強い磁場での感応がよい、という
事実を確認し、赤潮状の原水に強磁性体微粒子を
混合して同微粒子に赤潮プランクトンを付着さ
せ、これを磁場で強磁性体微粒子と共に捕捉する
という方法を同日付にて特許出願したが、この強
磁性体微粒子と赤潮状原水の混合の仕方によつて
赤潮プランクトンの分離除去の性能に差が生じる
ことがあり、この点に着目して更に研究を進め、
(i)強磁性体微粒子を、一旦、清浄な水又は海水と
混合し、これを赤潮状原水と混合、(ii)強磁性体微
粒子を赤潮状原水と混合、(iii)上記(ii)の混合の後、
さらに赤潮状原水を追加して混合、の各場合につ
いて比較を行つた結果、(iii)の場合が最も有効であ
つたとの知見を得て、本発明を完成するに至つ
た。 すなわち、本発明は赤潮状の原水から赤潮プラ
ンクトンを分離回収する方法において、赤潮状の
原水を取水し、この一部に強磁性体微粒子を添加
したものを、残りの赤潮状原水と十分撹拌の上磁
気フイルターに通水し、磁気フイルターのフイル
ターメデイア部で強磁性体微粒子と共に赤潮プラ
ンクトンを濃縮状態で捕捉分離することを特徴と
する赤潮の処理方法を要旨とするものである。 本発明は、赤潮回収船上で適用することもで
き、一般に上水（飲料水）処理における赤潮プラ
ンクトン混入トラブル対策、海水、湖沼水を工業
用水又は工業原料とする場合の赤潮プランクトン
混入トラブル対策に有利に適用することができ
る。 本発明の構成について詳述する前に、先ず本発
明でいう赤潮及び赤潮プランクトンの定義を表１
に示す。

【表】

【表】 以下、添付図面に沿つて本発明を詳細に説明す
る。 第１図は本発明の一実施態様を示すフローシー
ト、第２図は比較のためのフローシートである。 第１，２図において、１は赤潮状の水域、２は
該水域から赤潮状の原水を取水する設備、３は該
設備２から撹拌槽８への原水移送ライン、４は該
ライン３から分岐し強磁性体微粒子の混合槽６へ
至る分岐ライン、５は強磁性体微粒子の供給ライ
ン、７ａは強磁性体微粒子を混合した赤潮状原水
の上記原水移送ライン３への移送ライン、７ｂは
強磁性体微粒子を混合した赤潮状原水の上記撹拌
槽８への移送ラインで、７ａ，７ｂはいずれかを
採用すればよい。９，１０は必要に応じて設けら
れる設備で、９は無機質凝集剤注入設備、１０は
高分子系凝集剤注入設備、１１は磁気フイルター
（この構成は後述する）、１２は処理水の放流ライ
ン、１３は磁気フイルターで回収された赤潮プラ
ンクトンと強磁性体微粒子の混合スラリーの貯留
槽、１４は工業用水又は上水の供給ラインであ
る。 第１，２図の相違点は、第１図には原水移送ラ
イン３から分岐して強磁性体微粒子混合槽６へ至
る分岐ライン４が設けられており、第２図は該分
岐ライン４の代りに工業用水又は上水供給ライン
１４が設けられている点だけである。 第３図は磁気フイルター１１の一実施態様を示
す概略図である。第３図において、第１，２図と
同一符号は第１，２図と同一部分を示し、１５は
磁気フイルター１１への原水の流入口、１６は磁
気フイルター７の処理水の流出口、１７は逆洗の
ための逆洗用水流入口、１８は逆洗された後のス
ラリーの流出口、１９は磁石（永久磁石又は電磁
石）、２０はフイルタ・メデイアであつて常磁性
体又は強磁性体であつて磁場におかれると容易に
磁化される物質（例えば、SUS420、430等）又は
該物質を含むもので構成された金網状又は格子状
フイルタを積層したもの、２１はポールピースで
多孔板状の軟鉄又は純鉄等より形成されたもので
十分な通水ができるもの、２２は継鉄で磁石２１
の磁束を外部へ放出しないようにかつフイルタ・
メデイア２０へ効果的に働くようにしたもので、
軟鉄又は純鉄が使用される。 本発明は、第１図に示すように、赤潮状の水域
１から取水設備２によつて取水された赤潮プラン
クトンを含む原水は、移送ライン３、分岐ライン
４を経て一部が混合槽６へ至り、ライン５から供
給される強磁性体微粒子〔例えば、マグネタイト
（Fe₃O₄）、ヘマタイト（Fe₂O₃）、酸化コバルト、
酸化クロム等〕と共にこゝで十分撹拌され、強磁
性体微粒子と赤潮プランクトンとは互にからみ合
つて付着しあう。この強磁性体微粒子と赤潮状原
水の混合物は、ライン７ａを経てライン３内の原
水に合流して、又はライン７ｂから直接、撹拌槽
８へ移送され、ここで更に原水と混合、撹拌され
る。この際、必要に応じて設備９，１０より無機
質凝集剤〔水に溶解した時にFe（OH）₃、Al
（OH）₃等となるもの〕、高分子系凝集剤（アルギ
ン酸ソーダ等）を添加して、強磁性体微粒子と赤
潮プランクトンのからみ合いを促進させることも
できる。強磁性体微粒子と赤潮プランクトンはか
らみ合つて、あたかも一つの微粒物となつて、磁
気フイルター１１に達し、この微粒物はこゝで捕
捉され、処理された清浄な処理水は放流ライン１
２を経て水域１へ放流される。 上記の磁気フイルター１１における上記微粒物
の捕捉作用について第３図により説明する。 第１図の撹拌槽８で形成された強磁性体微粒子
と赤潮プランクトンとのからみ合つて微粒物を含
む原水は、流入口１５より磁気フイルター１１へ
流入し、ポールピース２１を経て、磁石１９によ
つて磁場がかけられているフイルター・メデイア
２０に達し、こゝで該微粒物はフイルター・メデ
イア２０に捕捉され、該微粒物を除去された原水
はポールピース２１、流出口１６を経て、放流ラ
イン１２（第１図参照）より水域１へ放流され
る。 一定時間後、磁気フイルター１１のフイルタ
ー・メデイア２０は捕捉した微粒物で目詰りを起
し、通水時の圧力損失が高まると共に微粒物の捕
捉（吸着）能力が低下する。このような状態にな
つた時、撹拌槽８からの通水を止め、必要に応じ
て磁石１９に由来する磁力を取り去つて、逆洗用
水流入口１７より水又は水と空気などを磁気フイ
ルター１１に流入させてフイルター・メデイア２
０の洗浄を行う。この洗浄によつて除去された微
粒物（強磁性体微粒子と赤潮プランクトンとのか
らみ合つたもの）は、スラリー流出口１８を経て
貯留槽１３（第１図参照）に至る。貯留槽１３の
中には赤潮プランクトンと強磁性体微粒子がスラ
リー状となつて含まれている。 逆洗によつてフイルター・メデイア２０が再生
されたら再び撹拌槽８からの微粒物を含む原水を
磁気フイルター１１へ通水する。従つて連続操業
が望まれる場合には、磁気フイルター１１を２個
以上設け、互に操業時、再生時を切換えて実施す
るようにすればよい。 以上は、本発明についての説明であるが、第２
図に示す比較フローの場合は、取水設備２で取水
された原水は全量が撹拌層８へ送られ、混合槽６
にはライン１４から工業用水又は上水が送られ
て、該水がライン５から供給される強磁性体微粒
子と混合される。この強磁性体微粒子と工業用水
又は上水との混合物はライン７ａ又は７ｂから撹
拌層８へ送られ、上記の原水と混合、撹拌され、
次いで磁気フイルター１１へ移送される。この磁
気フイルター１１において、上記した本発明と同
一の作用を受けるはずであるが、実際には強磁性
体微粒子のみがフイルタ・メデイア２０に捕捉さ
れ、赤潮プランクトンは原水中に残留して放流ラ
イン１２から水域１へ戻つてしまう。 この理由について、以下に説明する。 すなわち、第２図に示すように、強磁性体微粒
子を清浄な工業用水又は上水（以下、淡水と称
す）中に投入し、撹拌すると、強磁性体微粒子は
最初水面に浮遊しているが、さらに強く撹拌を続
けると、水中に一旦懸濁する。しかし、懸濁した
ものは極めて短時間に分散性を失い、強磁性体微
粒子同志が互いに吸着し合い、団粒化し、可視状
の塊となる。このものに赤潮状原水を加えても、
強磁性体微粒子と赤潮プランクトンとは容易にか
らみ合わない。これは、強磁性体微粒子そのもの
は完全には磁力がゼロではなく、地磁気や環境条
件下で弱くではあるが磁化されており、この磁力
により強磁性体微粒子相互が結合し、その結合力
は微粒子相互では弱くても団粒化するに従がい強
固なものとなるため、ここに赤潮状原水を投入し
ても該原水中の赤潮プランクトンとは容易になじ
み合わないものと考えられる。従つて、撹拌層８
からの混合液を磁気フイルター１１へ導入する
と、上記したように強磁性体微粒子の団塊のみが
フイルタ・メデイア２０に捕捉され、赤潮プラン
クトンは原水中に残留したままでライン１２から
水域１へ放流されてしまうのである。（なお、淡
水の代りに清浄な海水を使用しても、この現象と
同じ現象が生じてしまう。） これに対し、第１図に示す本発明の場合は、前
記したように赤潮プランクトンと強磁性体微粒子
とが良好にからみ合い、あたかも一つの微粒物と
なつて、磁気フイルター１１に送られ、該微粒物
がフイルタ・メデイア２０にて効率良く捕捉され
るのであるが、この理由は次の通りである。 すなわち、第１図に示すように、強磁性体微粒
子を赤潮状原水中に投入しつつ撹拌を続ると、強
磁性体微粒子と赤潮プランクトンとのからみ合い
（相互の吸着）は非常にスムースに、かつ瞬時
（５〜10秒以内）に起る。この強磁性体微粒子と
赤潮プランクトンがからみ合つた状態で存在する
液を、赤潮状原水に投入し撹拌すると、前者の強
磁性体微粒子と赤潮プランクトンとがからみ合つ
たものと、後者の原水中の赤潮プランクトンが良
くなじみ、非常にスムースに、かつ短時間（約５
〜10秒）で、新しいからみ合い（相互の吸着）が
起り、両方の赤潮プランクトンが強磁性体微粒子
と良好にからみ合つた状態となる。これは、赤潮
状原水の赤潮プランクトンが前記した強磁性体微
粒子相互の磁力による結合や団粒化を阻止する緩
衝剤的な作用をなすことによつて起る現象と考え
られる。従つて、この状態のものを撹拌層８から
磁気フイルター１１へ送ると、前記したように強
磁性体微粒子と赤潮プランクトンとがからみ合つ
た微粒物がフイルタ・メデイア２０に良好に捕捉
され、清浄な処理水がライン１２から水域１へ放
流されるのである。 以上詳述した本発明によれば、次のような効果
を奏することができる。 (1) 赤潮プランクトン濃度の大小に対し、強磁性
体微粒子の添加率の変更が容易で、高い処理性
能の維持ができる。 (2) 強い撹拌をして団粒化した強磁性体微粒子の
再分散が不要なので省エネルギーとなる。 (3) 赤潮プランクトン濃度に対応した強磁性体微
粒子の添加が容易なので過剰添加が防ぎえて、
省資源に貢献できる。 (4) 赤潮回収船のように、船上等で本発明を行う
時は、清水又は清澄な海水を得る手間が排除で
き、また強磁性体微粒子は赤潮状原水に分散さ
せたものを使用するため、結果として赤潮状原
水の処理量の増大につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施態様を示すフロー
シート、第２図は比較のためのフローシート、第
３図は本発明方法に使用される磁気フイルターの
一実施態様を示す概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 赤潮状の原水から赤潮プランクトンを分離回
   収する方法において、赤潮状の原水を取水し、こ
   の一部に強磁性体微粒子を添加したものを、残り
   の赤潮状原水と十分撹拌の上磁気フイルターに通
   水し、磁気フイルターのフイルターメデイア部で
   強磁性体微粒子と共に赤潮プランクトンを濃縮状
   態で捕捉分離することを特徴とする赤潮の処理方
   法。