水の水溶性燐吸着除去資材と水系の燐除去技術
JKK-990902
特願平11-290009




 本発明は、安価で各地に多産する透水性の高い腐植質火山灰土壌を加工した燐吸収材をベースとした燐除去フィルターシステムである。本技術は、水系の環境汚染物質になっている生活排水、産業排水から排出される水溶性燐の除去を河川、湖沼等への排水口の段階で低コストで効率良く、しかも安全な方法で長期にわたって継続的に燐除去を可能とするものである。
 また、最近特に問題の多い内水面、閉鎖水系の水質浄化を目指し、湖沼の循環式水流システムとフィルターシステムの組み合わせにより水系の低燐化の効率を高めることも可能とする技術である。
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 過去において産業における溶液の燐除去(52件)や環境水系の燐除去による水質浄化技術は多くの特許と実用新案が提案されている。それらの技術の内容は、燐除去資材としてはリン酸カルシウム結晶種、リン酸カルシウム鉱物、アパタイト、ゼオライト、アルミナ、ニッケル・コバルト等重金属化合物が用いられ、その反応槽内において化学反応をさせる技術を基本としたものが多かった。 一般的な環境浄化に関する技術としては、先の燐除去資材の利用に加えて生物による吸収除去、生物と汚泥と共に水圏から除去する技術、浸透式汚水処理のように処理槽内に砂、土、イオン交換樹脂等の各種のろ過層を通過させ処理する技術等がある。
 化学的処理、生物的処理は、それぞれ一長一短があって共通的難点はコストが高いこと、長期処理を継続する上で補修回数が多くメンテナンスに気を使うなど難点がある。また化学的処理では使用済資材の廃棄処理を必要としていること等が挙げられる。
 本発明による腐植質化山灰土壌の資材は、珪酸アルミナのネットと腐植に由来する有機物が複雑に絡み合って構造的に中空性のポーラスな空洞を形成しているので、リン酸カルシウム鉱物、アパタイト、ゼオライト等の沈澱性資材と較べ著しく透水性が高く、長期にわたって大量の水のろ過に適している。また通過溶液と固相の接触面積が非常に大きく、分子レベルでも珪酸アルミナの編み目内に高い固定機能を有するので従来除去資材として利用されている前述の各種資材より燐固定能力が高い。更に固定された燐は酸性条件下で資材内の珪酸とアルミナの結合を切断するので新たな燐固定サイトを供給し、燐吸収の持続延命効果も有する。
 本ろ材は重金属等による環境の再汚染の心配がないことから残渣の再処理を削除することが可能でコストが低減されるだけでなく、使用済交換廃材は土壌の改良資材として再利用できる資材である。
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 燐は、国内には産出しない貴重な鉱物資源です。
しかしながら、洗剤、肥料その他工業資材として大量に使用されていて、そのまま下水、河川にたれながされている部分も少なくありません。
また、家畜排泄物、家庭排水も重大な汚染源です。
燐汚染原因
 今後、燐汚染は社会の発展と共に進行すると考えられます。
一方、世界の燐鉱石も将来は枯渇すると言われ、燐資源の回収が重要な技術として見直されつゝあります。
そこで燐を回収して、肥料とする本技術の重要性は増大します。
燐汚染を始め環境浄化に係る事業は国家プロジェクトとして今後需要が大きく伸ぶ分野です。
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 水系における燐の高濃度化は海洋、河川、湖沼等閉鎖水系それぞれを富栄養化して各種の環境汚染を起こします。
海洋では赤潮の発生、沿岸部におけるへ泥の沸き上がり、酸素不足による魚介類の大量死等が起ります。
河川では水のにごり、藻の大量発生、原生動物の異常発生による酸素不足で魚の大量死等を招きます。
湖沼等閉鎖水系では、琵琶湖、霞ヶ浦の例にも見られる通り、青この発生等異臭による水質悪化が起り、飲料水としての適性に影響を及ぼすことになります。

燐汚染影響

燐汚染影響

燐汚染影響
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1 工場排水処理後の燐除去システムの場合
 このシステムは、工場排水並びに上下水道の燐汚染を防止するシステムです。
構造は排水の流路に高性能のろ過資材を設置した簡便なシステムです。ろ過資材としては農地として元々生産性が低く、従来だれも見返らなかった火山灰地帯の土壌を原料とした燐吸収資材をろ過材としたろ過システムです。
極めてメンテナンスコストの低い施設であります。
除燐システム
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2 家庭排水、下水等の河川への開口部の燐除去システムの場合
 このシステムは、家庭排水、下水等の河川等へ排出する直前に燐を除去し、河川の汚染を防止するシステムです。
その際火山灰土壌を原料とした燐吸収資材を通過させるだけの簡便な装置ですが、豪雨等の気象災害に対しても破損しない堅牢な構造になっています。
除燐システム
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3 湖沼など閉鎖水系の燐除去システムの場合
 このシステムは、湖沼の燐濃度を低下させ、あおこの発生等を防止するシステムです。
構造は湖沼内に設置した燐除去システム内の水を排出し、水位差を利用して燐除去システム内に水系の水をろ過吸引します。
その際火山灰土壌を原料とした燐吸収資材を通過させ、水系に含まれる高濃度の燐を吸収ろ過するものであります。
これを連続的継続することにより、長期間にわたり湖沼の燐も低下し、次第に浄化されます。極めてメンテナンスコストの低い施設です。
除燐システム
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