JPS625026B2 - - 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
とは云い難く、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
と云つて過言ではない。 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
混合すれば同微粒子が赤潮プランクトンに容易に
付着し、これを磁場で強磁性体微粒子と共に捕捉
すれば赤潮プランクトンの効果的な分離が行なえ
るのではないかという知見を得、多くの実験によ
りその効果を確認し、同日付で、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、これに強磁性体微粒子を添加後十分撹拌の
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特許出願を
行つた。 上記出願により効果的に赤潮の原水より赤潮プ
ランクトンを捕捉回収することができたが、回収
されたものは赤潮プランクトンと強磁性体微粒子
よりなる粒状物が分散しているスラリーであるた
め、それをそのまゝ脱水してケーキ化して廃棄、
埋立あるいは焼却することは、強磁性体微粒子の
再使用を不能にし省資源的に不利であるばかりで
なく、回収赤潮プランクトンの活用の道も閉ざさ
れることになり、上記出願提案方法のみでは必ず
しも満足しうるものではなかつた。 そこで本発明者らは、上記出願提案方法などで
得られた赤潮プランクトンと強磁性体微粒よりな
る粒状物より、それぞれ別個に分離して回収する
方法につき更に研究を重ねた結果、上記粒状物を
超音波処理にかけると両者は効率よく分離するこ
とを確認し、本発明を完成するに到つた。 すなわち本発明は赤潮状の原水を水域より取水
し、強磁性体微粒子を添加して赤潮プランクトン
と強磁性体微粒子とのからみ合つた団粒状又はフ
ロツク状粒状物を形成させて赤潮状の原水から赤
潮プランクトンを強磁性体微粒子と共に濃縮状態
で回収する方法において、該濃縮物に超音波処理
を施こした後磁気フイルターに通水し、赤潮プラ
ンクトン含有率の高いスラリーと、強磁性体微粒
子の含有率の高いスラリーに分離し別々に回収す
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。 強磁性体微粒子と赤潮プランクトンが混合した
スラリーは、単に個々の粒子が混合した状態では
なく、互にがつちりとからみ合つてフロツク状も
しくは団粒状しており、強磁性体微粒子と赤潮プ
ランクトが合体した１つの粒状物を形成してい
る。 このものは、そう簡単には個々の粒子が分散状
にはなりがたく、慣用的な比重差を利用した遠心
分離（遠心沈降）法によつては分離することはで
きない。 そこで本発明方法としては、先ず超音波を照射
しその振動によつて粒状物を赤潮プランクトンの
微粒子と強磁性体微粒子とに分かれたスラリと
し、これを次いで磁気フイルターへ通水して強磁
性体微粒子のみを該フイルターで捕捉し、赤潮プ
ランクトンと分離しようとするものである。 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、第１図に示したフローに従つて本発明の
一実施態様を示す。第１図において、１は赤潮状
の水域、２は原水の取水ライン、３はゴミ除去装
置兼取水装置、４は撹拌槽、５は強磁性体微粒子
の添加設備、６は強磁性体微粒子混合ライン、７
は必要に応じて設けられる無機質凝集剤及び／又
は高分子系凝集剤注入設備、８は同凝集剤添加ラ
イン、９は赤潮プランクトンと強磁性体微粒子と
の粒状物が分散して流れるライン、１０は磁気フ
イルター又は他の磁気処理装置又は沈殿装置、１
１は浄化された原水の放流ライン、１２は磁気フ
イルター又は他の磁気処理装置又は沈殿装置１０
の洗浄水流出ライン、１３は赤潮プランクトンと
強磁性体微粒子の粒状物分散スラリーのピツト、
１４は上記粒状物分散スラリー吸泥ライン、１５
は超音波照射分散槽、１６は赤潮プランクトンと
強磁性体微粒子がそれぞれ分散したスラリーの流
れるライン、１７は磁気フイルター、１８は赤潮
プランクトンの含有率の高いスラリーが流れるラ
イン、１９は上記スラリーの中継ピツト、２０は
同スラリーの脱水機への供給ライン、２１は同ス
ラリーの脱水機、２２は脱水した赤潮プランクト
ン回収ケーキ取出しライン、２３は磁気フイルタ
ー１７の洗浄によつて得られる強磁性体微粒子の
含有率の高いスラリーが流れるライン、２４は強
磁性体微粒子回収貯槽である。 赤潮状の水域１より赤潮プランクトンを含む原
水は、取水ライン２、取水装置３を経て撹拌を主
作用とする撹拌槽４に達し、貯槽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。この際、必要に応じて設備７よ
りライン８を経て無機質凝集剤〔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、更
にそのからみ合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ライン９を経
て磁気フイルター（この構成は後述する）又は他
の磁気処理装置又は沈殿装置１０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１１を経て水域１へ放流される。 磁気フイルター又は他の磁気処理装置又は沈殿
装置１０で捕捉された微粒物は図示省略ラインよ
り供給される洗浄水により洗浄されるか、かき取
られるが、沈降分離されて、ライン１２を経てス
ラリーピツト１３に至る。このスラリーピツト１
３には粒状物の沈積を防ぐために撹拌を行うこと
が好ましい。 スラリーピツト１３より粒状物スラリーは吸泥
ライン１４を経て超音波照射分散塔１５へ入る。 この超音波照射分散塔１５において、粒状物と
なつていた強磁性体微粒子と赤潮プランクトンの
各粒子が別々に分散される。各粒子が別々に分散
されたスラリーとなつてライン１６を流れ磁気フ
イルター１７へ至る。強磁性微粒子は、この磁気
フイルター１７で捕捉され、赤潮プランクトンの
含有率の高いスラリーはライン１８を経て中継ピ
ツト１９に送られ、ライン２０を経て脱水機２１
に入り、脱水されて赤潮プランクトンは脱水ケー
キ２としてライン２２より回収され、有効活用等
がなされる。 一方、磁気フイルター１７は強磁性体微粒子の
捕集されたものでやがて一杯になるので、図示省
略のラインより送られる洗浄水により適宜洗浄を
行い、強磁性体微粒子の含有率の高いスラリーを
ライン２３を経て抜きとり回収貯槽２４へ送入す
る。このようにして赤潮プランクトンと強磁性体
微粒子は分離して回収される。 こゝにおいて１０として、磁気フイルター１７
と同様の磁気フイルターを採用する場合には、強
磁性体微粒子と赤潮プランクトンを団粒化又はフ
ロツク化して粒状物として捕捉前述の通り適宜洗
浄することによつて、ライン１２を経てこれら粒
状物をピツト１３に回収される。また１０が他の
磁気処理装置（例えば回転デイスク式）の場合に
は、かきとつたスラリー（団粒化又はフロツク化
した粒状物）を同じくライン１２を経てピツト１
３に回収する。また１０が単純な沈殿槽の場合
（団粒化又はフロツク化した粒状物は、沈みにく
い赤潮プランクトンと異り、強磁性体微粒子がよ
くからみ合つているので極めて良く沈殿する）上
澄水としてライン１１に処理水を得、沈殿物スラ
リーとして団粒化又はフロツク化した粒状物スラ
リーをライン１２を経てピツト１３に回収する。 本発明は、この１０で得られた赤潮プランクト
ンと強磁性体微粒子のからみ合つた粒状物を、
個々のものに分離して回収する点を要部とするも
のであるので、こゝでは１０の装置の種別、方式
は問わない。 第２図は磁気フイルター１７の一実施態様を示
す概略図である。第２図において第１図と同一符
号は第１図と同一部分を示し、２５は前処理工程
の超音波照射分散槽１５で赤潮プランクトンと強
磁性体微粒子に別々に分離分散しているスラリー
がライン１６を経て磁気フイルター１７へ流入す
る流入口、２６はそのスラリーの過液（赤潮プ
ランクトンの含有率の高いスラリー）の流出口、
２７は逆洗のための逆流用水流入口、２８は逆洗
された後のスラリー（強磁性体微粒子の含有率の
高いスラリー）の流出口、２９は継鉄で後述の磁
石３０の磁束を外部に放出しないようにかつフイ
ルター・メデイア３２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。３０は磁石
（永久磁石又は電磁石）、３１はポールピースで多
孔板状の軟鉄又は純鉄等で形成されたもので通水
ができるもの、３２はフイルター・メデイアで、
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SUS420430など）
又は該物質を含むもので構成された金網状又は格
子状フイルターを積層したものである。 超音波照射分散槽１５で赤潮プランクトンと強
磁性体微粒子に別々に分離分散しているスラリー
は、前記撹拌槽４で両者が十分に混合された状態
とは異なり、そのからみ合いは超音波照射により
ほごされているので、流入口２５より磁気フイル
ター１７に入つたスラリーは、ポールピース３１
を経てフイルター・メデイア３２に至り、ここで
強磁性体微粒子のみが磁石３０によりかけられた
磁場により磁化されたフイルター・メデイア３２
に捕捉され、赤潮プランクトンの含有率の高いス
ラリーが流出口２６より流出し、第１図のライン
１８へと流れてゆくことになる。 これに対し、第１図の１０のところで同じ磁気
フイルター１７を用いたとしても、磁気フイルタ
ー１７へ流入するスラリーは、撹拌槽４で十分撹
拌されていて赤潮プランクトンと強磁性体微粒子
の強固にからみ合つた粒状物となつているので、
それらは一体となつてそのフイルター・メデイア
３２に捕捉されるのである。 いずれの場合においても、第１図の１０及び１
７は、再生又は沈降分離が必要で間歇的操作にな
るので、１０の形式如何を問わず、１７の磁気フ
イルターとも、二系列以上設けて連続操業をでき
るようにすることが好ましい。 次に本発明の具体例を示す。 第２図の磁石３０を電気磁石としたものを用
い、赤潮プランクトンとしては、瀬戸内海で採取
した実海水の赤潮プランクトンを、りん、ちつ
そ、ビタミン等を加えタンク中でさらに濃度を上
げたものを使用し、第１図の設備５から供給する
強磁性体微粒子としては、マグネタイト
（Fe₃O₄）を用いた。このものは、純度98％以上、
真比重5.1ｇ／ml、かさ比重約0.5ｇ／ml、平均粒
径0.52μ、磁化85.4emu／ｇ（7koeにおいて）で
ある。 実験データを表２に示す。この表２のNo.１は本
発明の効果を明確とする為の比較対照実験であ
る。即ち、第１図の分散槽１５において超音波処
理を行わない例であり、No.２〜No.４は超音波処理
の時間（即ち、分散槽１５における液の滞留時
間）及び電磁フイルターの操作法が夫々多少相違
しているものをとりあげた。超音波処理の処理時
間が長くなるに従がい、第１図のライン２３より
回収されるFe₃O₄の純度が対照54％に対し75.8％
と上がり、フイルター部での回収Fe₃O₄へのSS混
入率は、対照75％に対し24.4％と下がる。又第１
図のライン１８に送られる処理液へ流出するSS
は対照25.0％に対し75.6％と向上する。即ち、超
音波使用によつて、第１図のライン２３へ回収す
るFe₃O₄の純度や上がり、ライン１８へ回収する
SS（赤潮プランクトン）の含有率が上がり、超
音波処理の効果が明白である。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様のフローシートを
示し、第２図は第１図において使用する磁気フイ
ルターの概略図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 赤潮状の原水を水域より取水し、強磁性体微
   粒子を添加して赤潮プランクトンと強磁性体微粒
   子とのからみ合つた団粒状又はフロツク状粒状物
   を形成させて赤潮状の原水から赤潮プランクトン
   を強磁性体微粒子と共に濃縮状態で回収する方法
   において、該濃縮物に超音波処理を施こした後、
   磁気フイルターに通水し、赤潮プランクトン含有
   率の高いスラリーと、強磁性体微粒子の含有率の
   高いスラリーに分離し別々に回収することを特徴
   とする赤潮の処理方法。