JPS63229111A - 水の浄化用凝集剤 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は水の浄化用凝集剤に関する。

・ぐ従来の技術〉 上水道あるいは下水、廃水などの浄化処理において、近
年、凝集剤の添加によって汚水中の汚濁物質を凝集沈澱
させて短時間で処理する急速濾過法が実施されている。

従来よりこのための凝集剤として硫酸バンド、塩化第二
鉄、金属塩、石灰、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム〉、
高分子凝集剤等が使用されている。

く本発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、これらの従来の水の浄化用凝集剤は複雑
な化学反応によって製造されるため、高価であった。

まＩＣ１これらの凝集剤は化学物質であるため、凝集沈
澱分離した汚泥をそのまま廃棄することは不都合であっ
た。そのうえ、処理された水の中に多くの有機成分と細
菌が残留しているので、塩素消毒によって細菌を死滅さ
ぼる必要があるが、その過程で有機成分中のフミン質と
塩素とが反応して、人体に有害な発ガン物質であるトリ
ハロメタンの発生する恐れがあった。

本発明はこのような問題点を改め、安価で、且つ凝集沈
澱分離したものをそのまま廃棄しても不都合を生じず、
また、塩素処理を必要としない水の浄化用凝集剤を提供
することを目的としている。

〈前記問題点を解決するための手段〉 前記問題点を解決するために、本発明の水の浄化用凝集
剤は、 ０．０５ｍ１〜Ｏ，ＯＯ１ｍｎ＋の粒径の炭酸カルシウ
ム又は砕屑岩の微粒粉末から成る ことを特徴としている。

く作用〉 ０．０５ｎｖ〜Ｏ，０Ｏ１ｎｎ＋の粒径の炭酸カルシウ
ムあるいは砕屑岩の微粒粉末は単位用量あたりの表面積
が極めて厖大となり、それにしたがって界面エネルギー
が支配的影響力を持つようになるから、強い活性を帯び
、この界面エネルギーを安定させるために微粒粉末の表
面に強い吸着力が生じる。

このため、汚水中にこの微粒粉末を投入し撹拌すると、
汚水中に浮遊している汚濁物質に吸着し取り囲んで、界
面エネルギーが安定し、凝集する効果が発生ずる。ぞの
ため、水と汚濁物質とを分離させ、沈澱と濾過効果を促
進する。このようにして水が浄化される。

〈本発明の実施例〉 炭酸カルシウムまたは砕屑岩を臼、打撃装置、乳鉢、そ
の他適宜手段で段々細かく小さい体積の粒に次々に砕き
続け、粒径が０．０５ｍｍ〜０．００１１ＩＩＩｍの微
粒粉末にする。

また、炭酸カルシウムの代りに鶏卵の殻く鶏卵の殻の成
分は約９７％が炭酸カルシウムであるから）を用いても
よい。

なお、この砕く作業に３３いて適度に少量の水を加えて
含水率を調整した方が、作業か円滑に行なわれる。

このようにして１ｔ９られた微粒粉末を凝集剤として用
いて、水の浄化を行なう。

汚水をまず例えばスクリーン＜ｍ目）処理して汚水中の
ゴミなどを除去する。

次にこの汚水中に上記の微粒粉末を投入し、撹拌する。

この微粒粉末群のΦ位重醇あたりの表面積が著しく阻大
であるため、その界面エネルギーを安定させるために、
分子間力、毛管力、静電力などに起因する強い吸着力が
生じる。

このように物体の粒子の粒径が苔しく小さくなると、吸
着力が生じるが、第１図はこのことを示すグラフである
。（講談社ブルーパックス「粉体のＨ学」　（若者　神
保元二）第２０頁参照）。

即ち、このグラフから明らかなように、ある粒径がある
値より小さくなると、この微粒粉末の吸着力はその重力
よりｂ犬となる。

従って、この微粒粉末を汚水中に投入して撹拌づ゛ると
、微粒粉末は汚水全体を白濁させて拡散され、汚水中の
汚濁物質、叩ら、どんな微細なＳＳおよび有機物等にで
も微粒粉末の遭遇する機会が頻繁となる。汚濁物質に遭
遇すると、重力によって汚水中を下降する力よりもこの
汚濁物質に吸着する力の方が大なので、第２図に示すよ
うに、遭遇したこれらの汚濁物質１に微粒粉末２が吸着
し取り包んで界面エネルギーが安定し、凝集効果が発生
ずる。このため、水と汚濁物質１とを分離させ、沈澱と
濾過効果を促進する。

なお、この過程においてこのような微粒粉末２が吸着し
た個々の汚濁物質同志は第３図に示すように、遭遇する
たびに互いの微粒粉末の吸着力によって互いに吸着し合
って大きくなり、なお一層沈澱及び濾過効果が大となる
。このように凝集すると、微粒粉末は比重が大きいので
、汚濁物質に付着したまま次第に沈澱する。

次に濾過すれば、汚濁物質がほとんど除去される。

なお、濾過の際、その濾過材に微生物が付着し、生物膜
（莢膜）を生成させたものを用いれば、この生物膜は水
の浄化に大いに効果があり、さらに紫外線照射（例えば
殺菌灯）を併用することによって、なＪ３一層浄化効果
が顕著となる。このようにすれば、従来のような塩素処
理方式が不要な水を作るのに有効である。

なお、例えば砕屑岩として花崗岩を用いれば微粒粉末の
比重は約２．７、玄武岩を用いれば約３゜０となるので
、沈澱効果は大きく、さらに処理後の沈澱物を例えば海
洋外へ投棄しても、化学物質でないから環境汚染などの
問題が生じない。

なお、珪砂工場、山砂利選別工場などから排出される微
妙は河川に浮遊して白濁させ、水生生物に吸着して窒息
死させるため、従来の一般概念では、微粒粉末は害のあ
るものとして認識されているが、本発明では、限定され
た範囲の上水道あるいは下水などの処理場内で使用する
ので全く無害であり、また、汚濁物質に吸着する以上の
余分な最を使用しても、徐々に水に溶け、すべて自然に
還元されるので不都合は生じず、前記したようにその吸
着力と重力との関係を利用することによって、汚水の汚
濁物質に吸着させた模に沈澱濾過させて、水の浄化を実
現するのである。

なお、次に微粒粉末による実験例を記づ゛。

実験例１ 昭和６０年９月２８日、熊本から採取して来たジャンボ
タニシを藻と一緒に水槽で、循環濾過器を使用し、餌に
キャベツを与え飼育したが、２５日間程で、水が目に見
える位に汚濁し始めた。そこで、鶏卵の殻から１７だ微
粒粉末の凝集剤を混入し、同じ濾過器を使用し続けた。

２４時間後から段々と清澄が促進されて、４８時間後に
は完全に透徹した。そして、１年１ケ月後蒸発した分屋
だけ１ケ月に１度の割合で補水しているが、水槽の水は
安定し透明であり、藻も茂っているし、ジャンボタニシ
も元気でいる。

実験例２ 昭和６０年９月３０日より熱帯魚のレッド・ソード・テ
ィルの親一番を購入し、藻と一緒に水槽にて循環濾過器
を使用し、餌に乾燥みじんこを与えＳ育したが、３０日
間程で、汚れが目立ち始めた。そこで、この発明の鶏卵
の殻から得た微粒粉末の凝集剤を混入し、同じ濾過器を
使用し続けた。

すると、前記実験例１と全く同じ結果になり、４８時間
（支に完全に透徹した。

実験例３ 昭和６１年８月１日、諏訪湖（下識訪寄り）からアオコ
の発生している汚濁水を採取し、持も帰り、その中に魚
５尾を放し、この発明の鶏卵の殻から得た微粒粉末の凝
集剤を混入した。実験例１゜２と同じように濾過したと
ころ、２４時間後よりｉｆ！澄の促進が目でも感じられ
るようになり、４８時間１ｋには完全に透徹した。魚５
尾全部元気であった。

実験例４ 昭和６１年８月３１日、前記実験例３のアオコ水を採取
した所から悪臭のする汚濁水を採取し、実験例３ど同じ
ように魚５尾を放し、この発明の鶏卵の殻から得た微粒
粉末の凝集剤を混入し、実験例１．２．３と同じように
濾過した。２４時間後から段々と清澄が始まり、４８時
間後には完全に透徹したが、魚は全部死んでしまってい
た。その後、直ぐ、処理したばかりの水槽内に再び魚５
届を放したが、全部元気に今も泳いでいる。

実験例５ 昭和６１年９月２９日、猪苗代湖（小黒用河口〉の水を
採取し、鶏卵の殻から作った凝集剤を投入し、循ｙ３ｉ
ｍ過した所、２４時間後には透徹した。

その直後、魚５尾を放したが全部元気であった。

実験例６ 昭和６１年１０月１８日、埼玉県浦和市の芝用り流（加
田屋用・七尾病院横）から悪臭を放つ汚濁水を採取し、
同じ凝集剤を投入し、循環濾過したところ、１０時間後
から清澄し始め２４時間後には完全に透徹し、悪臭も消
失していた。その処理水に魚５尾を放したが、全部元気
でいた。

実験例７ 昭和６１年１０月２２日、東京都多摩川−Ｅ流処理場の
第一沈澱池の水を採取し、同じ凝集剤を投入し、循環濾
過したところ、１２時間後から清澄し始め、２４時間後
には完全に透徹し、悪臭も消失した。その処理水に魚５
尾を放したが全部元気であった。

なお、鶏卵の殻の代わりに、炭酸カルシウムから１りた
微粒粉末でもほぼ同様の結果が得られた。

これは、鶏卵の殻の成分はその約９７％が炭酸カルシウ
ムであるためと考えられる。

なおまた、砕屑岩によって１９だ微粒粉末によって実験
した結果も、多少の時間の差はあってら、前記実験例と
ほぼ同様の結果が得られた。

く本発明の効果〉 以上説明したように、本発明の水の浄化用凝集剤では、
微粒粉末が汚水中の汚濁物質に吸着凝集して沈澱濾過効
果を促進するため、水の浄化に極めて有効であり、また
、従来の凝集剤のように化学物質でないので、安（市で
あり■つ沈澱濾過したものをそのまま廃棄しても害がな
く、また１２！素処理も王政となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は微粒粉末の粒径と吸着力の関係を示ずグラフ、
第２図及び第３図は本発明の浄化用凝集剤による水の浄
化方法の原理を示す説明図である。 １・・・・・・汚濁物質、 ２・・・・・・微粒粉末。 特許出願人　　　本　１）貞　夫 代理人　弁理士　早　川　誠　志 第１図 →オ立イ蚤（）Ｊｍ） 第　２　図 第３図 手続ネ１１正書（自発） 昭和６２年７月１７日 １、事件の表示 昭和６２年　特許願　第１３６３９２Ｍ２、発明の名称 水の浄化用凝集剤 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　東京都国立市東区２−２８−３　１−（２４氏
名　本田貞夫 ４、代理人〒１０５　　電話４３３−４７０２住所　　
東京都港区新１４−２４−３ ６、補正の内容 （１）明細書の第３頁の第７行の「から、」の後に「物
理的、化学的に」を挿入する。 （２）明細書の第３頁の第７行の「帯びる。」の後に「
そして」を挿入する。 （３）明細書の第３頁の第８行および第９行に「強い吸
着力が生じる。」とあるのを「物理的吸着現象があられ
れる。また、微粒粉末には表面電荷に起因する化学的吸
着反応があられれる。」と補正する。 （４）明細書の第３頁の第１５行に「水」とあるのを「
汚水」と補正する。 （５）明細書の第４頁の第１４行および第１５行に「分
子間力、毛管力、静電力などに起因する強い吸着力が生
じる。」とあるのを「物理的吸着現像および化学的吸着
反応を起す。」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ０．０５ｍｍ〜０．００１ｍｍの粒径の炭酸カルシウム
   又は砕屑岩の微粒粉末から成る水の浄化用凝集剤。