JPH0459038B2 - - Google Patents
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- JPH0459038B2 JPH0459038B2 JP62060851A JP6085187A JPH0459038B2 JP H0459038 B2 JPH0459038 B2 JP H0459038B2 JP 62060851 A JP62060851 A JP 62060851A JP 6085187 A JP6085187 A JP 6085187A JP H0459038 B2 JPH0459038 B2 JP H0459038B2
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- water
- adsorbent
- chloride
- sludge layer
- cement
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、川、湖、海の水底に推積した汚泥層
より重金属類が溶出して水質が汚染し、また推積
汚泥層よりガス、臭気が発生するのを防止して酸
欠状態を防止し、若しくは水中に溶解している微
粒子コロイドの懸濁物、水中で大量に繁殖する青
粉、赤潮等を凝集沈澱させて透明度を向上させる
と共に酸欠状態を解消する水の浄化処理工法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is intended to prevent water pollution caused by the elution of heavy metals from the sludge layer accumulated on the bottom of rivers, lakes, and the sea, and to eliminate gases and odors from the accumulated sludge layer. It prevents the occurrence of oxygen deficiency and improves transparency by flocculating and precipitating fine colloid suspensions dissolved in water, blue powder, red tide, etc. that grow in large quantities in water. This article relates to a water purification method that eliminates oxygen deficiency.
従来の技術
産業廃水、生活排水等が川、湖、海に流入する
ことにより、その中に含まれている固形有機物が
水中にて分解作用を受けながら沈降し、その一部
が推積して汚泥層、所謂、ヘドロ層として形成さ
れる。このヘドロ層の有機物の再懸濁、分解等、
無機化に進行中に窒素化合物、炭化水素類が発生
し、また重金属が溶出し、水質の悪化及び臭気に
よる公害をもたらしている。Conventional technology When industrial wastewater, domestic wastewater, etc. flows into rivers, lakes, and the sea, the solid organic matter contained therein settles while undergoing decomposition in the water, and some of it is estimated to be It is formed as a sludge layer, the so-called sludge layer. Resuspension and decomposition of organic matter in this sludge layer, etc.
During mineralization, nitrogen compounds and hydrocarbons are generated, and heavy metals are eluted, causing deterioration of water quality and pollution due to odor.
従来、上記ヘドロ層は浚渫船により除去してい
る。また海のように面積の広い箇所では浚渫によ
る除去には限界があるので、ヘドロ層を砂層によ
り被覆している。 Conventionally, the sludge layer is removed using a dredger. In addition, since there is a limit to the removal of sludge by dredging in large areas such as the ocean, the sludge layer is covered with a sand layer.
発明が解決しようとする課題
しかし、浚渫船によりヘドロ層を除去する工法
では、多大な時間を要し、特に川、湖においては
中央部のヘドロ層を除去することはできても、岸
に沿つた部分のヘドロ層を除去することはできな
い。また浚渫船を使用できない場所ではヘドロ層
を除去することはできない。またヘドロ層を砂層
により被覆する工法では、砂層により有機物等を
ある程度、除去することはできるが、かなりの量
は砂層を通つて水中に懸濁し、しかも臭気、ガス
については全く除去することができない。また砂
層が波により浸食され、その都度補わなければな
らず、膨大な工事費を要する。Problems to be Solved by the Invention However, the method of removing the sludge layer using a dredger takes a lot of time, and although it is possible to remove the sludge layer in the center of rivers and lakes, it is difficult to remove the sludge layer along the shore. It is not possible to remove the sludge layer in some areas. Additionally, sludge layers cannot be removed in areas where dredgers cannot be used. In addition, in the method of covering the sludge layer with a sand layer, it is possible to remove some organic matter etc. with the sand layer, but a considerable amount remains suspended in the water through the sand layer, and odor and gas cannot be removed at all. . In addition, the sand layer is eroded by waves, and must be replenished each time, requiring enormous construction costs.
これらの問題点を解決するには、吸着剤により
処理することも考えられるが、従来、用いられて
いる吸着剤である活性炭や合成ゼオライト等はい
ずれも高価であり、ヘドロ層の大量処理に用いる
には膨大な費用を要し、また活性炭は液中での吸
着効率に劣るので、ヘドロ層の処理に用いること
はできない。また従来、水中に溶解している微粒
子コロイドの懸濁物、青粉、赤潮等を効果的に処
理する方法は無く、水の透明度に劣るだけでな
く、特に青粉、赤潮が大量に発生すると、酸欠状
態になり、魚介類が死滅するに至るが、放置して
いるのが実状である。 To solve these problems, it is possible to treat the sludge layer with an adsorbent, but the conventionally used adsorbents such as activated carbon and synthetic zeolite are expensive and are not used for large-scale treatment of sludge layers. This requires a huge amount of cost, and activated carbon has poor adsorption efficiency in liquid, so it cannot be used to treat sludge layers. Furthermore, until now, there has been no effective way to treat fine colloidal suspensions, blue powder, red tide, etc. dissolved in water, and not only does the water have poor transparency, but especially when blue powder and red tide occur in large quantities. This results in a lack of oxygen and the fish and shellfish die, but the reality is that they are left untreated.
そこで、本発明は、簡単に、かつ低コストで製
造することができる吸着剤を用いて推積汚泥層よ
り生じる公害の原因を除去することができ、また
水の透明度を向上させることができると共に、酸
欠状態を解消することができ、従つて、広い面積
でも短期間で、しかも比較的安い工事費で水の浄
化処理を行うことができるようにした水の浄化処
理工法を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention makes it possible to eliminate the cause of pollution caused by the accumulated sludge layer using an adsorbent that can be manufactured easily and at low cost, and also to improve the transparency of water. To provide a water purification method that can eliminate the oxygen deficiency state and, therefore, can purify water even over a large area in a short period of time and at a relatively low construction cost. It is something.
課題を解決するための手段
そして上記問題点を解決するための本発明の技
術的な手段は、石炭フライアツシユ及びセメント
を主原料とし、塩化アンモニウム、塩化カリウ
ム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カ
ルシウム、硫酸ナトリウム、クエン酸及び塩化コ
バルトを添加し、混合して電荷を有し、造粒連続
孔体である吸着剤を形成し、この吸着剤を散布し
て水底に敷均し、水底の推積汚泥層より溶出する
重金属類及び推積汚泥層より発生するガス、臭気
を上記吸着剤に吸着させ、若しくは水中に溶解し
ている微粒子コロイドの懸濁物、水中で大量に繁
殖する青粉、赤潮等を凝集沈澱させるようにした
ものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for solving the above problems is to use coal fly ash and cement as main raw materials, ammonium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, calcium chloride, and sulfuric acid. Sodium, citric acid, and cobalt chloride are added and mixed to form an adsorbent that has an electric charge and is a granulated continuous pore body, and this adsorbent is spread and spread on the bottom of the water to remove the estimated sludge on the bottom of the water. Heavy metals eluted from the layer and gases and odors generated from the accumulated sludge layer are adsorbed onto the above-mentioned adsorbent, or suspensions of particulate colloids dissolved in water, blue powder, red tide, etc. that grow in large quantities in water. It is designed to coagulate and precipitate.
そして、上記吸着剤として、主原料である石炭
フライアツシユ1000Kgとセメント50〜200Kgに対
し、塩化アンモニウム0.04〜0.05%、塩化カリウ
ム0.07〜0.095%、塩化マグネシウム0.015〜0.02
%、塩化ナトリウム0.015〜0.02%、塩化カルシ
ウム0.015〜0.02%、硫酸ナトリウム0.001〜0.002
%、クエン酸0.0005〜0.001%、塩化コバルト
0.0001〜0.0002%の配合比で用いる。 As the above-mentioned adsorbent, ammonium chloride 0.04-0.05%, potassium chloride 0.07-0.095%, magnesium chloride 0.015-0.02 per 1000 kg of coal flyash and 50-200 kg of cement, which are the main raw materials, are used.
%, sodium chloride 0.015-0.02%, calcium chloride 0.015-0.02%, sodium sulfate 0.001-0.002
%, citric acid 0.0005-0.001%, cobalt chloride
Used at a blending ratio of 0.0001 to 0.0002%.
また電磁場を与える場合には、カオリンナイト
5〜20%、塩化バリウム0.001〜0.01%の配合比
で用い、また過マンガン酸カリウムを用いる場合
には、0.002〜0.01%の配合比で用いる。 When an electromagnetic field is applied, a blending ratio of 5 to 20% kaolinite and 0.001 to 0.01% barium chloride is used, and when potassium permanganate is used, a blending ratio of 0.002 to 0.01% is used.
石炭フライアツシユとセメントの水溶液による
混合によりセメントが液相の時にカルシウムイオ
ン反応を活発にさせると共に、セメントの固化反
応を阻害している高分子化合物であるフミン酸等
を塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、クエン酸
と反応させて除去し、石炭フライアツシユの主成
分であるSiO2,Al2O3,MgO,K,Naの粒子と
セメントのカルシウムとを反応させてセメントの
水和凝結反応を正常にする。塩化ナトリウム、塩
化カリウムの働きによりセメントのカルシウムイ
オンに浸透性を与えることにより凝結された硬化
体はセメント固化物とは逆の造粒連続孔体とな
る。このとき、塩化カルシウムをセメントと反応
させることによりセメントの水和凝結時間を短縮
させることができ、カルシウムイオンと塩化マグ
ネシウムを反応させることによりセメントの収縮
を防止することができ、塩化コバルトを用いるこ
とにより上記各反応を活発化させることができ
る。 Mixing coal fly ash and cement with an aqueous solution activates the calcium ion reaction when the cement is in the liquid phase, and also removes humic acid, a polymer compound that inhibits the solidification reaction of cement, with ammonium chloride, sodium sulfate, and citric acid. The particles of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, K, and Na, which are the main components of coal fly ash, are reacted with the calcium of the cement to normalize the hydration and setting reaction of the cement. The hardened material, which is solidified by providing permeability to calcium ions in the cement through the action of sodium chloride and potassium chloride, becomes a granulated continuous pore material, which is the opposite of a cement solidified material. At this time, by reacting calcium chloride with cement, the hydration and setting time of cement can be shortened, and by reacting calcium ions and magnesium chloride, shrinkage of cement can be prevented, and cobalt chloride can be used. Each of the above reactions can be activated by this.
上記造粒連続孔体の化学組成はSiO250〜70%,
Al2O310〜30%,MgO2〜3%,CaO10〜20%,
Na5〜10%であつて、SiO4・Al2O4四面体が酸素
原子を共有して酸素環を形成させ、これを連続さ
せた三次元骨組構造となり、孔径が50Å〜300Å
で比表面積が10m2/g〜15m2/gとなり、この中
の幾つかのSiがAlで置換されることにより−1
価の電荷を生じ、これを中和する形でNa+,K+,
Ca++等の陽イオンを内部に有するアルミケイ酸
化合物となる。 The chemical composition of the above granulated continuous pore material is SiO 2 50-70%,
Al 2 O 3 10-30%, MgO2-3%, CaO10-20%,
Na is 5-10%, SiO 4 Al 2 O 4 tetrahedrons share oxygen atoms to form oxygen rings, forming a three-dimensional framework structure with a continuous pore size of 50 Å to 300 Å.
The specific surface area becomes 10m 2 /g to 15m 2 /g, and some of the Si is replaced with Al, resulting in -1
Na + , K + ,
It becomes an aluminum silicate compound containing cations such as Ca ++ inside.
上記造粒連続孔体の製造に際し、必要に応じて
電磁場が与えられるが、このとき、カオリンナイ
トと酸化バリウムにより電磁場を与えたときの磁
力の持続力の低下を防止することができる。また
造粒連続孔体の表面に過マンガン酸カリウムを担
持させることにより臭気の離脱を防止し、造粒連
続孔体の比表面積を増大することができる。 When producing the granulated continuous pore body, an electromagnetic field is applied as necessary, and at this time, kaolinite and barium oxide can prevent a decrease in the sustaining force of the magnetic force when the electromagnetic field is applied. Further, by supporting potassium permanganate on the surface of the granulated continuous pore material, it is possible to prevent odor from being removed and increase the specific surface area of the granulated continuous pore material.
ここで、塩化アンモニウムが0.04%より少ない
と過マンガン酸カリウムを除く各成分が溶解し難
く、0.05%より多いと造粒連続孔体の強度が低下
する。塩化カリウムが0.07%より少ないとセメン
トのカルシウムイオンの浸透能力に劣り、0.095
%より多いと溶解し難いばかりでなく、カルシウ
ムイオンに浸透性を与える効果が向上しない。塩
化マグネシウムが0.015%より少ないと造粒連続
孔体に収縮クラツクが発生し、0.02%より多いと
造粒連続孔体が膨張する。塩化ナトリウムが
0.015%より少ないとセメントのカルシウムイオ
ンの浸透能力に劣り、0.02%より多いと溶解し難
いばかりでなく、カルシウムイオンに浸透力を与
える効果が向上しない。塩化カルシウムが0.015
%より少ないと、造粒連続孔体の強度を促進させ
ることができず、0.02%より多いと破水現象によ
り造粒連続孔体を破壊するおそれがある。硫酸ナ
シリウムが0.001%より少ないとセメントを急速
硬化させることができず、0.002%より多いとセ
メントの強度の長期安定性に劣る。クエン酸が
0.0005%より少ないと過マンガン酸カリウムを除
く各成分が溶解し難く、0.001%より多いと造粒
連続孔体の強度が低下する。塩化コバルトが
0.0001%より少ないと過マンガン酸カリウムを除
く各成分のイオン活動を活発にすることができ
ず、0.0002%より多いと効果が向上しないばかり
でなく、高価となる。また必要に応じて添加する
カオリンナイト、酸化バリウム、過マンガン酸カ
リウムの中、カオリンナイトが5%より少ないと
アルミ成分及び微量元素が不足して置換能力が低
下し、20%より多いと配合比でAl2O3が不足して
効力が低下する。酸化バリウムが0.001%より少
ないと電磁場を与えたときに磁力の永続性が無く
なり、0.01%より多いと効力が低下するばかりで
なく、高価となる。過マンガン酸カリウムが
0.002%より少ないと酸化能力に劣り、0.01%よ
り多くしても効果が向上しない。 Here, if ammonium chloride is less than 0.04%, each component except potassium permanganate will be difficult to dissolve, and if it is more than 0.05%, the strength of the granulated continuous pore material will decrease. If the potassium chloride content is less than 0.07%, the cement's ability to penetrate calcium ions will be poor;
If it exceeds %, not only will it be difficult to dissolve, but the effect of imparting permeability to calcium ions will not improve. If magnesium chloride is less than 0.015%, shrinkage cracks will occur in the granulated continuous pore material, and if it is more than 0.02%, the granulated continuous pore material will expand. sodium chloride
If it is less than 0.015%, the cement's ability to penetrate calcium ions will be poor, and if it is more than 0.02%, it will not only be difficult to dissolve, but the effect of imparting penetration power to calcium ions will not improve. Calcium chloride is 0.015
If it is less than 0.02%, the strength of the granulated continuous pore material cannot be enhanced, and if it is more than 0.02%, there is a risk that the granulated continuous pore material may be destroyed due to water breaking phenomenon. If sodium sulfate is less than 0.001%, the cement cannot be hardened rapidly, and if it is more than 0.002%, the long-term stability of the cement strength is poor. citric acid
If it is less than 0.0005%, each component except potassium permanganate will be difficult to dissolve, and if it is more than 0.001%, the strength of the granulated continuous pore material will decrease. cobalt chloride
If it is less than 0.0001%, it will not be possible to activate the ionic activity of each component except potassium permanganate, and if it is more than 0.0002%, not only will the effect not be improved, but it will also be expensive. In addition, among the kaolinite, barium oxide, and potassium permanganate that are added as needed, if kaolinite is less than 5%, the aluminum component and trace elements will be insufficient, resulting in a decrease in replacement ability, and if it is more than 20%, the mixing ratio will decrease. The effectiveness decreases due to lack of Al 2 O 3 . If barium oxide is less than 0.001%, the magnetic force will not persist when an electromagnetic field is applied, and if it is more than 0.01%, it will not only be less effective but also expensive. Potassium permanganate
If it is less than 0.002%, the oxidizing ability will be poor, and if it is more than 0.01%, the effect will not improve.
また主原料である石炭フライアツシユ中に含ま
れるSiO2,Al2O3の成分が不足する場合にはベン
トナイト、粘土により補充し、また造粒連続孔体
としての強度を大きくする必要がある場合にはセ
メント量を増し、骨材として砂を用いればよく、
この場合、砂は石炭フライアツシユ1000Kgに対
し、20〜40%用いるのが望ましい。 In addition, if the SiO 2 and Al 2 O 3 components contained in the coal fly ash, which is the main raw material, are insufficient, they can be replenished with bentonite or clay. It is sufficient to increase the amount of cement and use sand as aggregate.
In this case, it is desirable to use 20 to 40% of sand per 1000 kg of coal fly ash.
上記吸着剤は50Å〜300Åのミクロ孔とマクロ
孔による造粒連続孔体に形成されているので、
水、気体を良好に流通させることができ、しかも
全体として空隙、即ち比表面積が大きく、液相、
気相両方の吸着性能を持つと共に、−1価の電荷
を生じ、これを中和する形でNa+,K+,Ca++等
の陽イオンを電気的に捕捉している。この吸着剤
を散布して水底に敷均することにより、吸着剤と
接触する廃液等の中に含まれている各種金属イオ
ンを多数のミクロ孔マクロ孔に入り込ませて電気
的に捕捉されている陽イオンとイオン交換して吸
着することができる。例えばCa++イオンを含む
溶液がNa+イオンを電気的に捕捉している本発明
に用いる吸着剤と接触した場合、下記の交換反応
を示す。 Since the above adsorbent is formed into a granulated continuous pore body with micropores and macropores of 50 Å to 300 Å,
Water and gas can be circulated well, and the voids, that is, the specific surface area as a whole are large, and the liquid phase,
It has adsorption ability for both gas phase and electrically captures cations such as Na + , K + , Ca ++ by generating −1 valent charge and neutralizing this charge. By dispersing this adsorbent and spreading it on the bottom of the water, various metal ions contained in waste liquid that come into contact with the adsorbent are allowed to enter the many micropores and macropores and are captured electrically. It can be adsorbed by ion exchange with cations. For example, when a solution containing Ca ++ ions comes into contact with the adsorbent used in the present invention that electrically captures Na + ions, the following exchange reaction occurs.
2A→Na++Ca++→A2Ca+2Na
また廃液等の中の窒素化合物、炭化水素類、ガ
ス、臭気も多数のミクロ孔、マクロ孔に入り込ま
せて吸着することができる。 2A→Na + +Ca ++ →A 2 Ca+2Na Nitrogen compounds, hydrocarbons, gases, and odors in waste liquid can also be adsorbed by entering the large number of micropores and macropores.
アルカリ悪臭成分と酸性悪臭成分に対する本発
明に用いる吸着剤の反応式を下記に示す。 The reaction formula of the adsorbent used in the present invention for alkaline malodorous components and acidic malodorous components is shown below.
NH3+A−H→NH4−A
(CH3)3+A−H→(CH3)3NH−A
H2S+B−OH→B−HS+H2O
CH3SH+B−OH→CH3S−B+H2O
〔酸性悪臭成分に対する反応式〕
NO+KMnO4→KNO3+MnO2
3H2S+8KMnO4→3K2SO4+8MnO2+
2KOH+2H2O
CH3SH+2KMnO4→CH3SO3K+2MnO2+
KOH
3(CH3)2S+4KMnO4+2H2O→3(CH3)2
SO2+4MnO2+4KOH
また本発明に用いる吸着剤は上記のように水中
に散布することにより水の性質を軟化させながら
沈降し、その時に水中の懸濁物、若しくは青粉、
赤潮を電荷の力によつて凝集沈澱させることがで
きる。
NH 3 +A-H→NH 4 -A (CH 3 ) 3 +A-H→(CH 3 ) 3 NH-A H 2 S+B-OH→B-HS+H 2 O CH 3 SH+B-OH→CH 3 S-B+H 2 O [Reaction formula for acidic malodorous components] NO+KMnO 4 →KNO 3 +MnO 2 3H 2 S+8KMnO 4 →3K 2 SO 4 +8MnO 2 +
2KOH+2H 2 O CH 3 SH+2KMnO 4 →CH 3 SO 3 K+2MnO 2 +
KOH 3(CH 3 ) 2 S+4KMnO 4 +2H 2 O→3(CH 3 ) 2
SO 2 +4MnO 2 +4KOH Furthermore, when the adsorbent used in the present invention is sprayed into water as described above, it settles while softening the properties of the water, and at the same time, it settles as suspended matter in the water, or blue powder,
Red tide can be coagulated and precipitated by the force of electric charge.
また本発明に用いる吸着剤に上記のように電磁
場を与えることによつて上記の本来の吸着効果、
凝集沈澱効果を促進させることができ、これによ
り長期的に水を浄化させる。即ち、単独水分子の
構造は分子中に存在する10個の電子(5対)のう
ち、1対の電子(内部)は酸素核近くに配置さ
れ、残り4対の電子(外部)のうち、1対は酸素
核と個々の陽子との間に共有され、他の2対は非
分割のまま残り、陽子と反対側の四面体頂点を占
める。このように水はその中に水素結合の鎖が存
在する協同系であるので隣接分子との水素結合を
容易にする。そして水は常に溶解したミクロ不純
物を含有し、水分子とその化合物や水和イオン、
或は不純物のミクロ粒子が一定のエネルギーに相
当する振動移動を行つているが、この系に最適周
波数の電磁場が作用すると、上記結合をひずませ
て構造特性を変化させ、エネルギーの発生を伴う
共振が可能になる。電磁場による水自体の性質の
変化は水分子の原子価角を変化させる。即ち分子
の双極子モーメントの増大と分子間相互作用を変
化させ、それらの重合体を粗大化させる。水の磁
化率は正分極磁気のベクトルと負の反磁成分の総
和である分子相互間の結合の強化につれて増大
し、分子の磁化度はその化学的ポテンシヤルが大
きいほど大きくなる。ΔF>0のときは偽欠陥内
の水の磁化度が偽骨格内よりも大きい。ΔF>0
の時は逆の相互関係が成立する。電磁場の作用化
における磁化度の差は分子の分布の変化をもたら
し、これが水中の化学反応の進行条件に影響を与
える。従つて電磁場の作用は水の構造や水和能力
を増大させることができ、親水性、疎水性吸着の
性能を持ち、電磁場を与えた造粒連続孔体は水が
含有している重金属イオン、臭気、ガスに対し吸
着効果があり、ミクロコロイド、青粉、赤潮等に
対し凝集沈澱効果がある。 Furthermore, by applying an electromagnetic field to the adsorbent used in the present invention as described above, the above-mentioned original adsorption effect,
It can promote the coagulation and sedimentation effect, thereby purifying water in the long term. In other words, the structure of a single water molecule is that among the 10 electrons (5 pairs) present in the molecule, one pair of electrons (inside) is located near the oxygen nucleus, and of the remaining 4 pairs of electrons (outside), One pair is shared between the oxygen nucleus and each proton, the other two pairs remain undivided and occupy the tetrahedral vertices opposite the proton. In this way, water is a cooperative system with chains of hydrogen bonds in it, which facilitates hydrogen bonding with neighboring molecules. And water always contains dissolved micro impurities, including water molecules and their compounds, hydrated ions,
Alternatively, microparticles of impurities are performing vibrational movement corresponding to a certain amount of energy, but when an electromagnetic field of an optimal frequency acts on this system, the above bonds are distorted and the structural characteristics change, accompanied by the generation of energy. Resonance becomes possible. Changes in the properties of water itself caused by electromagnetic fields change the valence angle of water molecules. That is, it increases the dipole moment of molecules and changes intermolecular interactions, making these polymers coarser. The magnetic susceptibility of water increases as the bond between molecules, which is the sum of the positive polarization magnetic vector and the negative diamagnetic component, strengthens, and the magnetic susceptibility of a molecule increases as its chemical potential increases. When ΔF>0, the magnetization of water within the pseudo defect is greater than that within the pseudo skeleton. ΔF>0
When , the opposite correlation holds true. Differences in magnetization under the action of an electromagnetic field lead to changes in the distribution of molecules, which influence the conditions for the progression of chemical reactions in water. Therefore, the action of an electromagnetic field can increase the structure and hydration ability of water, and has the performance of hydrophilic and hydrophobic adsorption. It has an adsorption effect on odors and gases, and has a flocculation and sedimentation effect on microcolloids, blue powder, red tide, etc.
上記吸着剤は、川、湖、海における水量の0.05
〜5%の範囲で平均的に敷くのが望ましい。0.05
%より少ないと、重金属類、ガス、臭気の吸着効
果、若しくは水中懸濁物、青粉、赤潮等の凝集沈
澱効果が充分ではなく、5%までで充分な吸着効
果、凝集沈澱効果を発揮するので、5%より多く
用いても経済的に無駄になる。 The above adsorbent absorbs 0.05 of the amount of water in rivers, lakes, and oceans.
It is desirable to spread it on average in the range of ~5%. 0.05
If it is less than 5%, the adsorption effect of heavy metals, gases, and odors, or the coagulation and precipitation effect of suspended matter in water, blue powder, red tide, etc., will not be sufficient, and up to 5%, sufficient adsorption and coagulation and precipitation effects will be achieved. Therefore, it is economically wasteful to use more than 5%.
作 用
本発明に用いる吸着剤はその材料を水溶液に混
合した後、乾燥することにより容易に、かつ低コ
ストで製造することができ、また液相、気相の両
方の吸着性能を持ちと共に電荷を持つているの
で、この吸着剤を散布し、水底に敷均することに
より水底の推積汚泥層より溶出する重金属類、推
積汚泥層より発生する窒素化合物、炭化水素類、
ガス、臭気を吸着することができ、若しくは水中
に溶解している微粒子コロイドの懸濁物、水中で
大量に繁殖する青粉、赤潮等を吸着剤の電荷によ
り凝集沈澱させることができるので、水質の汚染
等、公害の原因を除去し、若しくは水の透明度を
向上させ、酸欠状態を解消することができる。Function The adsorbent used in the present invention can be manufactured easily and at low cost by mixing the material in an aqueous solution and then drying it, and has adsorption performance in both liquid phase and gas phase, and has electric charge. By dispersing this adsorbent and spreading it on the water bottom, heavy metals eluted from the sludge layer at the bottom of the water, nitrogen compounds and hydrocarbons generated from the sludge layer,
It can adsorb gases and odors, or it can coagulate and precipitate suspended particles of colloids dissolved in water, blue powder, red tide, etc. that grow in large quantities in water, due to the charge of the adsorbent, which improves water quality. It is possible to eliminate the causes of pollution such as pollution, or improve the transparency of water and eliminate oxygen deficiency conditions.
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明を湖に実施した一例を概略説明
図である。 FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an example in which the present invention is applied to a lake.
第1図において、1は水、2は水1の底に推積
した汚泥層であるヘドロ層、3は陸である。 In FIG. 1, 1 is water, 2 is a sludge layer that is a sludge layer accumulated at the bottom of water 1, and 3 is land.
上記水1上で船体4を低速で移動させながら船
体4上に積載した散布機5により吸着剤6を水1
中に散布する。一方、陸3上で車体7を順次移動
させながら車体7上に積載した散布機8により吸
着剤6を水1中に散布する。そしてヘドロ層2上
に吸着剤6を均一に敷く。 While moving the hull 4 at low speed on the water 1, the adsorbent 6 is applied to the water 1 using the sprayer 5 loaded on the hull 4.
Spread inside. On the other hand, while moving the vehicle body 7 sequentially on the land 3, the adsorbent 6 is spread into the water 1 by a sprayer 8 loaded on the vehicle body 7. Then, the adsorbent 6 is evenly spread on the sludge layer 2.
上記吸着剤6の詳細について説明する。 The details of the adsorbent 6 will be explained.
石炭フライアツシユ1000Kg、ポルトランドセメ
ント130Kg、砂300Kgに対し、塩化アンモニウム
400g、塩化カリウム900g、塩化マグネシウム
175g、塩化ナトリウム175g、塩化カルシウム
175g、硫酸ナトリウム15g、クエン酸7.5g、塩化
コバルト1.5gの配合比となるように選定した。 Ammonium chloride for 1000Kg of coal flyash, 130Kg of Portland cement, and 300Kg of sand.
400g, potassium chloride 900g, magnesium chloride
175g, sodium chloride 175g, calcium chloride
The blending ratio was selected to be 175g, sodium sulfate 15g, citric acid 7.5g, and cobalt chloride 1.5g.
上記配合比により次のようにして吸着剤6を製
造した。 Adsorbent 6 was manufactured in the following manner using the above blending ratio.
石炭フライアツシユ1000Kgと、混合して粉末化
してある塩化アンモニウム400g及び塩化カリウ
ム600gを水150lに溶解し、ミキサーで混合して20
℃(5〜80℃の間で適宜選択することができる)
で乾燥させ、石炭フライアツシユに吸着されてい
るイオンを中和させた。次に二次処理として、上
記一次処理後の石炭フライアツシユに砂300Kgを
加えて混合し、続いてポルトランドセメント130
Kgを加えて混合した。続いて混合して粉末化して
ある塩化カリウム300g、塩化マグネシウム175g、
塩化ナトリウム175g、塩化カルシウム175g、硫
酸ナトリウム15g、クエン酸7.5g及び塩化コバル
ト1.5gを水100lの中に溶解して水溶液にし、この
水溶液を上記混合中のミキサーの中にスプレーに
より添加し、混合して80℃(5〜80℃の間で適宜
選択することができ、温度を高くすることにより
硬化を促進させることができる)で乾燥させた。
これにより造粒連続孔体を形成することができた
(造粒連続孔体の表面に添着する過マンガン酸カ
リウムは金属イオンの吸着には影響を及ぼさない
ので、これを添着しなかつた。)。 Dissolve 1000 kg of coal frying ash, 400 g of ammonium chloride and 600 g of potassium chloride that have been mixed and powdered into 150 liters of water, and mix with a mixer to make 20
°C (can be selected appropriately between 5 and 80 °C)
to neutralize the ions adsorbed on the coal flyash. Next, as a secondary treatment, 300 kg of sand was added to the coal fly ash after the primary treatment and mixed, followed by 130 kg of Portland cement.
Kg was added and mixed. Next, mix and powder potassium chloride 300g, magnesium chloride 175g,
175 g of sodium chloride, 175 g of calcium chloride, 15 g of sodium sulfate, 7.5 g of citric acid, and 1.5 g of cobalt chloride are dissolved in 100 liters of water to make an aqueous solution, and this aqueous solution is added by spray into the mixer during the above mixing, and mixed. It was dried at 80°C (the temperature can be appropriately selected between 5 and 80°C, and curing can be accelerated by increasing the temperature).
This made it possible to form a granulated continuous pore body (potassium permanganate attached to the surface of the granulated continuous pore body did not affect the adsorption of metal ions, so it was not attached). .
このようにして製造した吸着剤6である造粒連
続孔体を模式的に表わすと第2図に示すようにな
り、この造粒連続孔体はSiO4・Al2O4四面体が酸
素原子を共有して酸素環を形成させ、これを連続
させた三次元骨組構造となつており、孔6a
(小)、6b(大)の径が50Å〜300Åであり、比表
面積が10〜15m2/gであつた。石炭フライアツシ
ユの比表面積は0.9〜1m2/gであるので、上記
吸着剤6はこれを大幅に増大することができた。 The granulated continuous pore body, which is the adsorbent 6 produced in this way, is shown schematically in FIG . It has a three-dimensional framework structure in which the oxygen rings are formed in common and are made continuous, and the holes 6a
(small) and 6b (large) had a diameter of 50 Å to 300 Å, and a specific surface area of 10 to 15 m 2 /g. Since the specific surface area of coal fly ash is 0.9 to 1 m 2 /g, the above adsorbent 6 was able to significantly increase this area.
次に上記吸着剤6である造粒連続孔体により金
属イオンの吸着試験を行つた例について説明す
る。 Next, an example in which a metal ion adsorption test was conducted using the granulated continuous pore material that is the adsorbent 6 will be described.
〔第1試験例〕
実験溶液(単位PPM)
PH4.45
Cu Zn Al2O3 MgO
24.30 21.90 45.25 18.90
下部に排出口を有し、造粒連続孔体(吸着剤)
を収納した容器に上記実験溶液を供給して排出口
より排出し、造粒連続孔体における吸着交換量を
測定した結果は下記の通りである。[First test example] Experimental solution (unit: PPM) PH4.45 Cu Zn Al 2 O 3 MgO 24.30 21.90 45.25 18.90 Granulated continuous pore body (adsorbent) with outlet at the bottom
The above experimental solution was supplied to a container containing the solution and discharged from the outlet, and the amount of adsorption and exchange in the granulated continuous pore body was measured.The results are as follows.
吸着交換量
Cu Zn Al2O3 MgO
3日 2528 1001 452
14日 99100 31900 63900 12200
〔第2試験例〕
実験溶液(単位PPM)
Cu Zn Pb
19.73 9.77 0.03
下部に排出口を有し、造粒連続孔体(吸着
剤)を収納した容器に上記実験溶液を供給して排
出口より排出し、別の容器により受け、この出水
成分を検出した結果は下記の通りである。 Adsorption exchange amount Cu Zn Al 2 O 3 MgO 3 days 2528 1001 452 14 days 99100 31900 63900 12200 [Second test example] Experimental solution (unit: PPM) Cu Zn Pb 19.73 9.77 0.03 Continuous granulation with outlet at the bottom The above experimental solution was supplied to a container containing a porous body (adsorbent), discharged from an outlet, and received by another container. The results of detecting the water components are as follows.
出水成分
Cu Zn Pb
0.98 0.68 0.002
これからも明らかなようにCu,Zn,Pbの液中
に含まれる量は基準値よりも低くなつている。 Water component Cu Zn Pb 0.98 0.68 0.002 As is clear from this, the amounts of Cu, Zn, and Pb contained in the liquid are lower than the standard values.
尚、本発明に用いる吸着剤6は上記実験例に示
す金属イオン以外の金属イオンをも吸着すること
ができる。 Note that the adsorbent 6 used in the present invention can also adsorb metal ions other than those shown in the above experimental examples.
次に本発明に用いる吸着剤6により水中の青粉
の凝集沈澱試験を行つた結果について説明する。 Next, the results of a flocculation sedimentation test of blue powder in water using the adsorbent 6 used in the present invention will be explained.
茨城県水戸市の千波湖より青粉を含む水を採取
し、8個のビーカー均等に分配した。1個のビー
カーには本発明に用いる吸着剤を投入せず、残る
7個のビーカーにはそれぞれ1%,3%,5%,
7%,10%,15%,20%、の割合で本発明に用い
る吸着剤を投入した。そして28時間経過後、青粉
の凝集沈澱状況を調べた。この結果、本発明に用
いる吸着剤を投入しなかつたビーカーにおいては
全体が濁つていたのに対し、本発明に用いる吸着
剤を投入したビーカーにおいては投入量が増加す
るに従い次第に青粉の凝集沈澱が増し、それに伴
い透明度も高くなつた。特に5%以上投入した場
合にその効果が著しかつたが、それ以下でも実用
上問題はない程度の凝集沈澱効果を得ることがで
きた。また5%以上投入した場合、あまり凝集沈
澱効果が変わらず、またそれ以下の量でも充分な
凝集沈澱効果を得ることができ、経済性を考慮す
ると、0.05〜5%の範囲で平均的に敷くのが望ま
しいことが判明した。 Water containing blue powder was collected from Lake Senba in Mito City, Ibaraki Prefecture, and distributed equally into eight beakers. One beaker was not charged with the adsorbent used in the present invention, and the remaining seven beakers were filled with 1%, 3%, 5%, and 1%, respectively.
The adsorbent used in the present invention was added at a ratio of 7%, 10%, 15%, and 20%. After 28 hours had passed, the coagulation and sedimentation status of the blue powder was examined. As a result, the entire beaker in which the adsorbent used in the present invention was not charged was cloudy, whereas in the beaker in which the adsorbent used in the present invention was charged, blue powder gradually agglomerated as the amount added increased. The precipitation increased, and the transparency also increased accordingly. In particular, the effect was remarkable when 5% or more was added, but a coagulation-sedimentation effect that caused no practical problems could be obtained even when the amount was less than 5%. In addition, when adding 5% or more, the coagulation and sedimentation effect does not change much, and a sufficient coagulation and sedimentation effect can be obtained even with a lower amount. Considering economic efficiency, it is recommended to use an average amount of 0.05 to 5%. was found to be desirable.
上記のように青粉を凝集沈澱させることができ
たことにより水中懸濁物、赤潮等についても凝集
沈澱させることができることは明らかである。 Since blue powder can be coagulated and precipitated as described above, it is clear that suspended matter in water, red tide, etc. can also be coagulated and precipitated.
また窒素化合物についても上記悪臭成分対する
反応式より明らかなように本発明に用いる吸着剤
6に吸着させることができる。 Further, nitrogen compounds can also be adsorbed on the adsorbent 6 used in the present invention, as is clear from the reaction formula for the malodorous components described above.
そして上記のようにヘドロ層2上に敷均した吸
着剤6によりヘドロ層2より発生する窒素化合
物、炭火水素類、ヘドロ層2より溶出する重金属
類及びヘドロ層2より発生するガス、臭気を吸着
するので、水質の汚染等、公害の原因を除去する
ことができ、酸欠を防止することができる。また
上記吸着剤6は接触水を軟化する性質を有するこ
とが実験的に確められており、これにより水の腐
敗を防止し、活性化することができ、しかも上記
のように水中懸濁物、青粉、赤潮を凝集して沈澱
させることができ、透明度を向上させ、酸欠を防
止することができる。 Then, as mentioned above, the adsorbent 6 spread evenly on the sludge layer 2 adsorbs nitrogen compounds and hydrocarbons generated from the sludge layer 2, heavy metals eluted from the sludge layer 2, and gases and odors generated from the sludge layer 2. Therefore, causes of pollution such as water pollution can be removed and oxygen deficiency can be prevented. In addition, it has been experimentally confirmed that the adsorbent 6 has the property of softening the water it comes into contact with, thereby preventing water from spoiling and activating it. , blue powder, and red tide can be aggregated and precipitated, improving transparency and preventing oxygen deficiency.
なお、本発明に用いる吸着剤6に電磁場を与え
るには、上記二次処理工程において、カオリンナ
イト200Kg、酸化バリウム1Kgを添加し、二次処
理工程の反応途中で電磁場を与えればよく、この
ように電磁場を与えることにより上記吸着効果、
凝集沈澱効果を更に向上させることができる。ま
た上記二次処理後、三次処理として、粉末化して
ある過マンガン酸カリウム50gを水100lに溶解し
て加え、ミキサーで混合し、20℃(5〜80℃で適
宜選択することができる)で乾燥させることによ
り過マンガン酸カリウムを担持した吸着剤を製造
することができ、これにより臭気の離脱を防止す
ることができる。 In order to apply an electromagnetic field to the adsorbent 6 used in the present invention, it is sufficient to add 200 kg of kaolinite and 1 kg of barium oxide in the secondary treatment step, and apply an electromagnetic field during the reaction of the secondary treatment step. The above adsorption effect is achieved by applying an electromagnetic field to
The coagulation and sedimentation effect can be further improved. After the above secondary treatment, as a tertiary treatment, 50 g of powdered potassium permanganate is dissolved in 100 liters of water, mixed with a mixer, and heated at 20℃ (5 to 80℃ can be selected as appropriate). By drying, an adsorbent supporting potassium permanganate can be produced, thereby preventing odor from being removed.
発明の効果
以上要するに本発明によれば、使用する吸着剤
はその材料を水溶液に混合した後、乾燥すること
により容易に、かつ低コストで製造することがで
きる。そして、上記吸着剤を散布して水低に敷均
することにより推積汚泥層より生じる公害の原因
を除去し、または水中懸濁物、青粉、赤潮等を凝
集沈澱させ、透明度を向上させ、酸欠を防止する
ことができ、従つて川、湖、海の広い面積でも短
期間で、しかも比較的安い工事費で水を浄化する
ことができる。Effects of the Invention In summary, according to the present invention, the adsorbent used can be easily produced at low cost by mixing the material in an aqueous solution and then drying the adsorbent. Then, by dispersing the above adsorbent and spreading it evenly in the water, the causes of pollution caused by the accumulated sludge layer can be removed, or suspended matter in the water, blue powder, red tide, etc. can be coagulated and settled to improve transparency. , oxygen deficiency can be prevented, and therefore water can be purified in a short period of time and at relatively low construction costs even in large areas of rivers, lakes, and oceans.
第1図は本発明の水の浄化処理工法の一実施例
を示す概略説明図、第2図は本発明に用いる吸着
剤を示す模式図である。
1……水、2……ヘドロ層(推積汚泥層)、3
……陸、4……船体、5……散布機、6……吸着
剤、7……車体、8……散布機。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the water purification method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an adsorbent used in the present invention. 1...Water, 2...Sludge layer (sludge layer), 3
... land, 4 ... hull, 5 ... spreader, 6 ... adsorbent, 7 ... vehicle body, 8 ... spreader.
Claims (1)
し、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫
酸ナトリウム、クエン酸及び塩化コバルトを添加
し、混合して電荷を有し、造粒連続孔体である吸
着剤を形成し、この吸着剤を散布して水底に敷均
し、水底の推積汚泥層より溶出する重金属類及び
推積汚泥層より発生するガス、臭気を上記吸着剤
に吸着させ、若しくは水中に溶解している微粒子
コロイドの懸濁物、水中で大量に繁殖する青粉、
赤潮等を凝集沈澱させることを特徴とする水の浄
化処理工法。1 Coal fly ash and cement are used as the main raw materials, ammonium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, citric acid and cobalt chloride are added, mixed and charged to form a granulated continuous pore material. An adsorbent is formed, and this adsorbent is spread and spread on the water bottom, and the heavy metals eluted from the estimated sludge layer at the bottom of the water, as well as gases and odors generated from the estimated sludge layer, are adsorbed to the above adsorbent. , or suspension of particulate colloid dissolved in water, blue powder that grows in large quantities in water,
A water purification method characterized by coagulating and precipitating red tide, etc.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6085187A JPS63224788A (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Water purification method |
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|---|---|---|---|
| JP6085187A JPS63224788A (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Water purification method |
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| JPS5918365B2 (en) * | 1981-08-20 | 1984-04-26 | 別所 健治 | Red tide treatment agent and its manufacturing method |
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- 1987-03-16 JP JP6085187A patent/JPS63224788A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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