| 研究課題/領域番号 |
09450385
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
資源開発工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
森 祐行 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90037755)
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| 研究分担者 |
杉山 弘 共栄化成工業株式会社, 取締役社長(研究職)
加藤 英治 協和科学株式会社, 技術部長(研究職)
古山 隆 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (90284546)
原 剛 九州大学, 工学部, 助手 (20159099)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1997年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | 廃水処理 / ヘテロ凝集現象 / 蛍石 / ゼータ電位 / 微粒子 / ぜータ電位 / 凝集現象 / 擬集現象 / ヘテロ凝集 / 石英 / 粒度分析 |
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| 研究概要 |
鉱山や工場から廃出される排水には、負のゼータ電位を示す懸濁固形物が多く含まれていることから、正のゼータ電位を持つ蛍石を廃水に加えると、静電気的な引力が作用して凝集が起こり、その結果、固形物を沈降除去できると考えられる。そこで本研究では、懸濁液中の粒子(懸濁粒子)のヘテロ凝集現象を把握するとともに、得られた研究結果を参考にし蛍石のヘテロ凝集現象を利用した廃水処理法を提案した。
はじめに、微粒子を多く含む懸濁液(微粒懸濁液)と粗粒子を多く含む懸濁液(粗粒懸濁液)を調整し、ヘテロ凝集現象のメカニズムを把握するための実験を行った。その結果、微粒子石英と微粒蛍石の等量混合懸濁液においては全pH領域で、粗粒石英と微粒蛍石の等量混合懸濁液においては、pH11以上でそれぞれヘテロ凝集が起こることが分かった。微粒石英と粗粒蛍石および粗粒石英と粗粒蛍石の場合は、全pH領域で顕著なヘテロ凝集が見られなかった。
次に、マグネチックスターラと超音波分散装置を用いて懸濁粒子のヘテロ凝集現象に及ぼす懸濁液調整法の影響を調べた。その結果、微粒子量が多くなるとpHが3〜10において超音波分散法の方が凝集体の最大粒子径が大きくなり、その個数も増加することが分かった。また、微粒子の塊と塊になっていない微粒子の間では顕著なヘテロ凝集が認められず、主に微粒子同士がヘテロ凝集することが分かった。
上記の実験結果を参考にして、蛍石浮選工場の浮選尾鉱、陶磁器製造工場から排出された粘土鉱物を含む廃水、合成繊維および合成樹脂製造工場から排出された有機化合物を含む廃水と微生物を含む廃水の4種類の廃水を用い、蛍石のヘテロ凝集現象を利用した廃水処理法の可能性を調べた。その結果、化学的に合成された蛍石懸濁液を使用すると、どの廃水においても凝集体が界面を形成しながら沈降することが分かった。さらに、各種蛍石を廃水に添加してもイオン濃度はほとんど変化がなく、また、できた澱物の脱水性は非常に高いことが分かった。
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