JPS6344993A - 汚水中に溶解している有機物等の除去方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、特殊鉱物の抽出液とセラミックス濾過材との
併用による汚水中に溶解している有機物等の除去方法に
関するものである。

「従来技術及びその問題点」 水中、特に廃水中に溶解している蛋白質、アミノ酸、炭
化水素、脂肪酸等の有機物の処理は、多くは微生物処理
特に多くは活性汚泥法により行なわれている。しかして
、この方法は微生物によって有機物を分解させるもので
あるので、微生物を生存させ効率よく活動させるため、
廃水のｐＨ５温度及び有機物濃庶を一定の範囲に維持し
、エアレーションを行なうのが大部分であるが、このよ
うな煩雑な操作を行なってもなお微生物が暴化を起した
り、死滅し［１標値のクリアーが達成できなくなったり
　廃水処理がストップすることも多々生じて、汚水公害
として河川、湖沼、海洋等を汚染する危険性は常につき
まとっていた。しかもこの方法は、微生物の接触酸化・
消化・沈澱等に数時間を必要とするため、水に負荷に応
じて容積負荷が増大し、広い面積や大型の諸設備を必要
とする等の欠点もあったが、いままではこれに代る有効
な方υ２が存在しなかったので、仕方なく採用されてい
るのが現状である。

また活性汚泥法は５生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の低
ドには効果があるが、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の低
トーにはあまり効果がなく同時に、ＢＯＤ　、　Ｇ。

Ｄ等の負荷昂−の変動に即座に対応しきれない等の欠点
があったが、他にＣＯＤ値を低ドさせる適当な方法がな
かったので、この場合でも活性汚泥処理後水で稀釈して
ＣＯＤ値を規定値以下にして、放水するという、何ら根
本的な解決にはならない対症方法により行なっているの
が現状である。

このような問題点を解決するため本発明者は、特殊鉱物
の酸性抽出液によって、汚水中に溶解している有機物を
分解、析出、凝集分離する画期的な水処理剤を開発し、
先に特許出願（特願昭和５７−９８７４７号）した。

Ｌ配水処理剤は、汚水中に分散、乳化、溶解した不ｒｑ
視状態の有機物の析出、凝集、分離を可能とするもので
、微生物処理では達成率ｉｆ能であった水質にまで容易
にクリア可撤な全く画期的なものであり、現在斯界で非
常に高い評価を受けている。

本発明者等は、この水処理剤を使用し、決定的な効果を
有する水処理方法を求めて鋭意研究の結果、上記水処理
剤とセラミックス濾過材とを併用することにより、絶大
なる効果を有する水処理方法となることを見出し、本発
明に到達した。

「問題点を解決するための手段」 即ち本発明は、Ｓ　＋　０２、Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３
，Ｋ２Ｏ及びＭｇＯを主成分とする多種の金属酸化物及
び非金属酸化物を含む鉱物を無機酸水溶液液に溶解させ
てｆＩＩた多種の金属塩及び非金属塩を主成分として含
有する酸性添加剤と、セラミックス濾過材とを（１１用
することを特徴とする水処理方法である。

本発明の効果の原因は、理論的に十分解明されているわ
けではないが、上記酸性添加剤により、水溶性有機物が
分解されて凝集物と溶解中間産物とになり、前者の凝集
物は濾取されて除去され、残存する後者の水溶性の溶解
中間産物は、セラミックス濾過材により吸着除去される
ものと想定されている。

本発明に使用する多種の金属酸化物及び非金属酸化物を
含む鉱物としては、例えば雲母、雲母を含有する岩石（
例えば花崗岩）、雲母若しくは花崗岩等の腐蝕岩（例え
ばバーミキュライト）またはこれら腐蝕岩がさらに風化
した土壌が挙げられる。安価であることと無機酸との反
応性が高いという理由で、雲母系鉱物が風化した八−ミ
キュライトまたはこの八−ミキュライ）・が更に風化し
た１：壌を使用するのが好ましい。またその析出凝集作
用の点では黒色雲母を使用するのがよいので、黒色雲母
の腐食岩及びこの腐食岩がさらに風化した土壌を使用す
るのが特に好ましい。

本発明に使用する酸性添加剤を製造するには、例えば、
雲母系鉱物が風化したバーミキュライトに、硫酸、塩酸
等の鉱酸例えば２５％硫酸水溶液を、バーミキュライト
：硫酸水溶液が、４　＝３〜４となる重是比で加え、時
々攪拌しながら数１間放置するか、或いは１００℃に加
温争攪拌しながら数日間放置させればよい。このように
すると、原材料中ノＳｉ、ＡＩ、Ｍｇ、　Ｆｅ、　Ｋ　
、　Ｈａ等の元素や酸化物が硫酸水溶液中に溶出して、
」二記の金属や非金属の硫酸塩、酸化物、複塩及び錯塩
が生成される。

更に上記以外に、微量ではあるが、原材料中に元素また
は酸化物として含まれているＬｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、Ｔ１
、Ｎｉ、　Ｇｏ、　Ｐ　、Ｂａ、　Ｓ　、　Ｇｅ等の硫
酸塩も生成されるが、有害重金属類は皆無である。

このようにして得られた水溶液は、このまま又は濃縮若
しくは稀釈して本発明の酸性添加剤として使用される。

本発明は、被処理水に一■−記酸性添加剤を添加して５
汚水中に含まれる有機物を分解、析出、凝集除去した後
、更にセラミックス濾過剤を通過させて被処理水中に残
存する少量の有機物をほぼ完璧に除去するものである。

この場合、被処理水は廃水それ自体（原水）であっても
、或いは例えば活性汚泥法で前処理をした後の廃水（処
理水）であっても、或いは他の既存の方法で処理した廃
水であってもよいのは勿論である。本発明方法は、水中
に溶解する有機物の除去を目的とするものであるから、
被処理水は特に限定されない。被処理水としては、例え
ば工場廃水、凍原、畜産、養魚、病院、ケミカル、パル
プ、メツキ５バレル、ソリュブル、ＩＣ等が挙げられる
。被処理水は勿論廃水以外であってもよく、また被処理
水を飲料水に浄化することも可能である。

被処理水に対する酸性添加剤の添加量は、被処理水の種
類、濃度、前処理の有無等によって相違するが、−殻内
には被処理水１００ｃｃに対して、濃縮乾固後の固形物
として０．０１〜１０ｇ特に０．１〜１ｇ用いられる。

被処理水に酸性添加剤を添加すると有機物の分解による
証左と考えられる炭酸ガスが発生し、更にアルカリによ
る中和を行なうと液面にはフロックが浮上する。フロッ
クは時間の経過とともに沈澱し、液は清澄になる。フロ
ックは、例えば砂、焼成バーミキュライト、ゼオライト
、活性炭等の温材を通して濾過し、ついで、濾液を更に
セラミック濾過材を通して濾過すればよい。

本発明に使用するセラミックス濾過材は、有害悪臭の吸
着除去等に使用されているが、このセラミックス自体で
は、廃水中の有機物の除去には効果がなく、前記本願発
明の酸性添加材と併用して初めて効果を発揮するもので
ある。

本発明に使用するセラミックス濾過材としては、　Ｍｇ
を中心とした組織結合セラミックスが好適である。この
ようなセラミックスとしては、例えばシスコ・インター
ナショナル社から”バイオリング”の商標名で市販され
ているものが挙げられる士、記バイオリングとモンモリ
ロナイト、カオリナイト等を原料とするセラミックスの
性質を比較し、結果を法衣１に示した。

本発明で使用するセラミックス濾過材”バイオライト”
と、活性炭との吸着性能を比較した。結果を法衣２に示
す。

表２ 表２　（続き） 「実施例］ 次に実施例を挙げ本発明を更に説明するが、木発１５】
はこれら実施例に限定されない。

実施例１ ゴム加１時の離型剤等を多く含むゴム廃水（８０Ｄ　ｌ
０ｅＯｐｐ＠、ＣＯＤ　４２４０ｐｐｍ　）に、酸性添
加剤（″サブ口”の商標名でシマニジ化研株式会社から
市販されている。）を、３００ｐｐｍの濃度となる量添
加し、攪拌後、ＣａＯで中和し、砂を通して浮遊物質（
ＳＳ）を濾別し、ＢＯＤ　１８３　ｐｐｍ　、ＣＯＤ　
１４３０　Ｐｐ！ｌの二次処理水とした。これを更にセ
ラミックス（”バイオライト”）１！過層を通して濾過
し、ＢＯＤ　４．７ｐｐ屓、ＣＯＤ　１８．１３ｐｐｍ
の最終処理水とした。

実施例２ 第１図のフローシートに示すようにして、廃液処理を行
なった。

ｐＨ７−９、８ＯＤ１３，０００　ｐｐｍ、　５９２０
，０００ｐｐｍの廃液を、没人槽１に送る。不溶物は、
ドラムスクリーンｌＯで濾過し、スクリーンプレス１１
で圧縮した後、焼却炉１２に送る。症液は５固液分離槽
２に送り、ついで液相は分離液槽３に送入し、これにブ
０ワ−４から空気を導入する。空気導入後、ポンプ５に
より酸化槽６に送り、ブロワ−７から空気を導入しなが
ら、バクテリアにより酸化する。これを第１沈Ｖ槽８に
移送し、液相を曝気槽８に送り、ブロワ−７から空気を
導入しながら、バクテリアにより酸化し、処理後第２沈
澱槽１３に送る。

このように前処理した廃液を反応槽１４に導入し、これ
に酸性添加剤１５（シマニジ化研株式会社から”サブ口
”の商標名で市販されている。）と凝集助剤１６の硫酸
バンドと、ＣａＯ水溶液１７とを添加する。尚、酸性添
加剤の添加量は、処理液中１５０ｐｐｍの濃度となる量
とした。酸性添加剤の添加により、処理液中に溶解して
いる有機物は、析出凝集する。これを凝集沈澱槽１８で
水層と沈Ｗｉ層に分離し、水層を中間水槽１９からポン
プ２０によってｅ通塔２１に送る。一方、固液分離層２
、第１沈澱槽８、第２沈澱槽１３及び凝集沈澱槽１８で
生じた不溶物若しくは汚泥は、汚泥濃縮槽２２に送られ
、液体は分離液槽２に戻し、固状物はコンポスト化２３
シて廃棄する。痙通塔２１で濾過された処理液は、セラ
ミックス（”バイオライト”）＋！！過塔通塔で濾過し
て処理水槽２５に送った後放流する。この処理液のＢＯ
Ｄ（ｆｌ、ｓｓは、いずれも５ｐｐ層であった。

実施例３ ＳＳ　１．０ＸＩＯｐｐｍ　、ＣＯＤ　　１．７Ｘ１０
”　ＰＰＭ　、　ｎ−ヘキサン抽出物質含有量２．Ｉ　
Ｘ　１１０３ｐｐの原液に、２５％硫酸水溶液の酸性添
加材（”サブ口”）を添加し、攪拌後Ｃａｎで中和し、
これをセラミックス（”バイオライト”）１！過層を通
して濾過した。結果は、濾過器入口の処理水は、ＳＳ１
．４Ｘ　１０　　ｐＰ■、ＣＯＤ　１．ＯＸ　１１０３
ｐｐ　、　ｎ−ヘキサン抽出物質含有量ト ５２ｐｐｍであったが、バイオライ炸濾過器出口の処理
水は、ＳＳ　　４．６ｐｐｍ　、　Ｃｏｎ　１．８ｐｐ
ｍ、　ｎ−ヘキサン抽出物質含有量１．８ｐｐ曽であっ
た。

実施例４ 下表３に記載の原水（製紙パルプ廃水を活性汚泥処理し
たもの）に、酸性添加材（”サブ口”）を１０θ〜１５
０ＰＰ璽添加し、ＩＭ通過後セラミックス濾過層を通し
て濾過し、ついで活性炭処理層を通して濾過した。”サ
ブ口”処理後（Ａ）、セラミックス処理後（Ｂ）、活性
炭処理後（Ｃ）の処理水のｐｉ、　ｃｏ。

、ＳＳ、透視６度を測定した。結果を下表３に示す。

表３ 上記数値は、３回の異なる（サブ口の添加量が異なる）
テスト結果のｔ均値である。尚、上記活性炭処理は、特
に飲料水への浄化を意図して実験したものである。

実施例５ 下表４に記載の原水（製紙パルプ廃水を活性汚泥処理後
中和したもの）に、酸性添加材（″サブロジを１５０Ｐ
Ｐ−添加し、−通接、セラミックス（バイオライド）！
！過層を通して濾過し、ついで活性炭処理層を通して濾
過した。”サブロ”処理後（＾）、セラミックス処理後
（Ｂ）、活性炭処理後（Ｃ）の処理水のＰＨ１ＣＯＤ　
、　ＳＳ、透視度を測定した。結果をＦ表４に示す。

表４ 上記数値は、３回の異なる（原水のＣＯＯ値が異なる）
テスト結果の平均値である。

実施例６ 第２図のフローシートに示すようにして、畜産廃水の処
理を行なった。

養豚場３１から（７）ＢＯ［ｌ　４２．ＯＯＯｐｐｍの
養豚廃水を稀釈槽３２で３倍に稀釈し１反応槽３３に送
る。これに、′サブロ”を話加し、ＧａＯで中和した後
、凝集・沈４１４に送り、生成した不溶物を癌別する。

ついで、セラミックス（バイオライト）ｉ！！過槽３５
に送って濾過する。このように処理した廃水は、［３Ｑ
ｌ］　６　ｐＰｍ以下と廃水の規定値をはるかにｔ回る
まで浄化されるので、このまま放流することができるの
は勿論のこと、リサイクル用貯留槽３６に貯留し、先浄
水若しくは原水稀釈水としてリサイクル使用することも
できる。

「発明の効果」 以ｌ二述べた如く６本発明の廃水処理方法によれば、廃
水中のＢＯＤ伯及びＣＯＯ値を容易に規定値以ドにする
ことが出来るので、廃水処理の問題を木質的に解決する
ものであり、公害防ルーという点に於いて、斯業に神益
するところ極めて大きい。また、従来の活性汚泥・微生
物処理方式と比較しても、原水の稀釈倍数が非常に少な
くて済み、また微生物処理及び−気が不要であり、滅菌
剤も不要であるほか、沈Ｖ物もミネラル配合有機肥料と
して利用でき、その上処理水もリサイクル水としてｉ’
Ｔ　：ｉｌｌ用が可能であることは、生産工場、クリー
ニング業、畜産、ビルの中水道として等多くの顕著な利
点を１）１有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の実施例を示すフローシー
トである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、
   Ｋ＿２Ｏ及びＭｇＯを主成分とする多種の金属酸化物及
   び非金属酸化物を含む鉱物を無機酸水溶液に溶解させて
   得た多種の金属塩及び非金属塩を主成分として含有する
   酸性添加剤と、セラミックス濾過材とを併用することを
   特徴とする汚水中に溶解している有機物等の除去方法。
2. （２）前記酸性添加剤が、雲母、雲母を含有する岩石（
   例えば花崗岩）、雲母若しくは花崗岩等の腐蝕岩または
   これら腐蝕岩がさらに風化した土壌を、硫酸若しくは塩
   酸のような無機酸水溶液に溶解させて得た多種の金属塩
   及び非金属塩を主成分として含有する酸性添加剤である
   特許請求の範囲第１項に記載の汚水中に溶解している有
   機物等の除去方法。
3. （３）前記酸性添加剤が、雲母系鉱物が風化したバーミ
   キュライトまたはこのバーミキュライトが更に風化した
   土壌を、硫酸若しくは塩酸のような無機酸水溶液に溶解
   させて得た多種の金属塩及び非金属塩を主成分として含
   有する酸性添加剤である特許請求の範囲第１項に記載の
   汚水中に溶解している有機物等の除去方法。